簡述環境污染的特征范文

時間:2023-07-25 17:20:35

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簡述環境污染的特征

篇1

一、營寨村簡述

新廠鎮營寨村是一個名不見經傳的小山村,地處靖州縣邊陲,與通道縣縣溪鎮接壤。全村共六個自然團,2000名多村民。營寨村是典型的山地村,交通極為不便,境內沒有大河和水路航道,目前全村也還沒有一條正式的公路,通往鎮政府駐地的公路正在鋪筑當中,工程竣工估計還需要一段時間。多年以來當地村民都是經過泥濘的盤山公路去往通道縣縣溪鎮,而很少再到新廠鎮趕集。 該村的落后與閉塞全縣聞名,雖然如此,由于當地村民勤勞能干,坐山吃山也是溫飽有余,這些年生活水平也有很大的提高。這得益于當地的香菌種植產業。該村相當一部分的村民都從事香菌種植,尤其是上營寨和下營寨更勝一籌。香菌種植給該村帶來的財富一時間還難以統計到具體的數字。

與此同時,香菌種植業給該村的環境帶來巨大壓力,生態環境遭到了空前的破壞。極不符合生產發展、鄉風文明、村容整潔、管理民主十六字方針的村容整潔一條。

二、營寨村環境惡化的現象、特征及危害

(一)營寨村環境污染現象簡述

營寨村的環境污染問題一直都存在,但近些年尤為突出。筆者便有深刻的體會。從前的青山綠水被糟蹋得遍體鱗傷滿目瘡痍不堪入目。

該村的環境污染主要是沿溪流區域呈帶狀分布,而又以有居民帶更勝。營寨村各個自然團都有其賴以生存的小溪,或穿團寨而過,或繞團外而流,這些水量并不豐富的溪流是當地主要的水源,不僅灌溉農田,還為當地居民提供滌衣洗菜之便。營寨雖處于閉塞之地,但山水田園風光清秀無比,民養自給有余。但是現在已經儼然不是那般模樣,小溪里沉積了厚厚的淤泥,爛橘子爛菌包破塑料袋將溪水堵得水泄不通,部分流段出現斷流現象,如廁后使用過的衛生紙等也不管三七二十一一并統統傾瀉于小溪當中,不但有礙觀瞻,時間一長臭味熏天。

處于這樣的生活環境之下當地村民卻不以為然,得過且過,放任自流。還在門前溪流中喂養家禽家畜,排放物如鴨糞直接排放到溪流中,而人們還在這樣的水質中洗衣物甚至洗菜,根據食物鏈的原理,最后傷及當地居民在所難免。

(二)營寨村環境污染的特征

1、污染來源單一。污染源主要是當地農業生產所產生的生產垃圾和生活垃圾,如爛菌包。爛塑料袋、如爛水果、洗衣污水等。

2、污染區域集中于居民區及河灣處。很多居民為圖方便就近傾倒垃圾,所以很多門前的溪水流段都堆積了很多垃圾廢物。溪水拐彎處則沉積了大量的垃圾。

3、污染時間的全年性。以前每逢夏季溪水漲水的時候,由于水量增大流速加快,溪水會把沉積下來的垃圾沖走,但是最近這些年由于河道淤塞嚴重,垃圾數量劇增等原因溪水已經無力帶走沉積多年的垃圾,因而污染的時間由原來的季節性污染轉變為全年的污染。

4、治理的艱難性。環境破壞了需要治理,但是農村環境的治理起碼受到一下兩個因素的制約:

(1)農民文化素質低下,環保意識薄弱,對環境污染問題不能引起足夠的

重視。人們對公共衛生的維護還缺乏認識。

(2)人力、物力和財力的奇缺。污染起來是舉手之勞,而要治理卻不是一件容易的事情,尤其是大規模的治理、清除和保護沒有一定的經濟支持是不現實的。

(三)營寨村環境污染的危害

這樣的環境污染所帶來的危害的嚴重性和廣泛性事毋庸置疑的。主要表現在以下幾個方面:

1、破壞當地生態平衡。被污染的小溪內魚蝦幾乎滅絕。

2、不利于飼養家禽家畜的健康。容易引起瘟疫的流行。

3、間接危害到城市區域。當地被污染的農產品可能流向城市,而間接危害到城市的居民。

4、不利于當地經濟的可持續健康發展。以環境換取的繁榮一定是不持久的。總有一天人們將面臨無水可用的局面。它將影響社會主義新農村的建設,是構建和諧社會時代的一個不和諧音符。

5、對當地形象影響不好。環境的破壞時人們素質低下的表現。

總而言之環境的污染和生態的破壞時百害而無一利,應該引起政府相關部門和當地居民的重視,抓緊治理。

三、營寨村環境污染的治理

縱然是困難重重,總不能因噎廢食。權衡利弊,人們還是支付不起環境污染的沉重代價。它所帶來的危害不只影響一個人,而是生活在這個環境中的每一個人;它所危害的也不只是我們這一代人,還有今后的子子孫孫?

治理環境利國利民,功在當代利在千秋。

既然是要治理那么就要有一套行之有效,易于操作的方法。在提出具體方案之前筆者認為還需要花一些篇幅來論述一下為什么要這樣做的問題。這樣才能動之以情,曉之以理,使我們制行動方案時有宗法可循。

我認為有關治理農村環境污染措施的制定需要遵循以下幾點原則:

(一)依靠廣大群眾。人民群眾的力量是無窮的。要發動群眾積極參與環境保護活動。脫離了群眾,一切都是空談,毫無價值。

(二)因地制宜。要制定符合當地實際條件的措施,這樣才具有可行性。不能盲目照搬其他地區的方法。例如營寨村是一個貧困山區在財力上無法安排專門的環衛車輛就不要做這樣不切實際的幻想,應當根據本村的實際情況解決類似問題。

(三)堅持誰污染誰治理的原則。這是我國在治理環境污染過程中積累的寶貴經驗,具有普遍的適用性。

(四)從根本入手,標本兼治。這個根本就是要通過環保教育提高廣大群眾的環保意識和憂患意識,發揚熱愛家鄉熱愛家鄉河山的精神,杜絕不良衛生習慣,積極愛護公共環境。人的覺悟提高了,自然就不會再做有害生態環境的事,環境治理好了,也就能保護好。

根據上述幾點原則方針,結合營寨村實際情況,我需要提出以下幾點建議,可供參考。

(一)加強環保教育,提高村民環保意識,從分認識到環境污染的嚴重危害。宣傳教育工作應該由村委會安排人員專人專辦,這項工作應該長期堅持不容放松。

(二)制定本村的環境保護日程表,具體規劃每一個時段季節的環保目標。第一步是在汛期來臨之前全面疏通河道;第二步應該在汛期來領之時借助水力將河道清理干凈,將沉積多年的垃圾沖走;第三步應該鞏固成果,積極防范,杜絕再次污染。

(三)責任到戶,責任到人。每戶居民負責自家門前路段流域的環境衛生。

(四)實行嚴格的獎懲制度,設衛生監督員巡視本村衛生。污染公共環境者應給予一定的罰款。

(五)嚴禁在上游河段飼養或放養家禽家畜,以免動物糞便造成水質污染。 以上八點只是一個框架性的建議,僅供參考,不足之處可在具體實踐中補充或修改。

(六)實行戶、團、村模式,戶分類,組回收、村收購。

篇2

【關鍵詞】生物質顆粒;燃燒特性;排放

0.前言

人類利用生物質能源已有幾十萬年之久,其應用之早,是最直接的一種燃料能源。然而卻因為生物質自身存在的諸多問題,而不能得到廣泛的利用。例如:生物質的熱值比較低、缺少專用的燃燒設備、運輸及存儲不便等。在我國,經濟社會的發展是以能源的消耗作為重要前提的,經濟發展的越快,能源減少的越多。這樣我們所面臨的兩個顯著問題是:環境污染趨于嚴重化;另一個是能源燃料的緊缺。因此,研究燃用生物質顆粒燃料鍋爐的機理,探究其燃燒及排放特性,妥善處理能源燃料緊缺問題,對提升環境質量,改善人民生活環境具有重要的指導意義。

1.燃用生物質顆粒燃料鍋爐簡介

生物質顆粒燃料鍋爐主要采用三室的燃燒結構:即氣相燃燒室、固相燃燒室和燃燼除塵室。固相燃燒室的主要作用是為生物質顆粒燃料供應大量熱解的氣化熱量,從而產生大量的生物質燃氣。這部分生物質燃氣通過底部的吸式結構過濾凈化,并最終被導入氣相燃燒室中從而實現均相的動力燃燒。氣相燃燒室的尾部主要采用旋流結構制造,這樣可以讓燃氣的火焰進行充分的擾流,進而促進燃氣的完全燃燒。而燃燼除塵室一般采用降塵、燃燼、凝渣以及輻射傳熱等組合結構,從而可以實現潔凈燃燒和輻射換熱等多重效果。下面我們給出了一個生物質顆粒燃料鍋爐的簡化圖。

圖1 生物質顆粒燃料鍋爐簡化圖

2.生物質燃料鍋爐的燃燒及排放特性

2.1生物質顆粒燃料鍋爐的燃燒特性

生物質顆粒燃料一般都是經過超高壓壓縮形成的微粒狀燃料,密度較原生物質要大的多,這樣的結構和組織特征使其可以很大程度上降低其的逸出速度和傳熱速度。該種燃料的點火溫度也比較高,但是點火性能存在一定程度的下降,不過仍然要好于煤的點火性能。

生物質顆粒燃料鍋爐在燃燒開始階段會慢慢進行分解,此時的燃燒主要處于動力區,但是隨著燃燒進入過渡區和擴散區,燃燒的速度降低,就可以將大部分的熱量揮發傳遞到受熱面,從而使排煙的熱損失大大降低。同時,揮發燃燒需要的氧氣和外界擴散的氧氣比例適中,從而實現充分的燃燒,并進一步減少了氣體不完全燃燒造成的損失和排煙造成的熱損失。

燃燒充分完成以后,留下的焦炭骨架的結構非常緊密,流動的氣流無法分解骨架,從而使得骨架炭仍然能夠保持完好的層狀燃燒,并形成層狀的燃燒核心。此時炭的燃燒比較穩定,爐溫也相對較高,可以很大程度上減少固體和排煙的熱損失。

2.2生物質顆粒燃料鍋爐的排放特性

2.2.1清灰裝置設置

生物質顆粒燃料鍋爐排放過程中的清灰裝置主要采用機械刮除式以及機械振動式兩種主要方式。并且,在有些燃燒鍋爐中配備相應的灰分壓縮機,這樣就可以滿足進行長時間自動運行的要求。如果設計工藝良好,那么該鍋爐的維護保養都會很有限,不需要進行特殊的清理。

2.2.2相關污染物排放

生物質顆粒燃料鍋爐排放的煙氣中包含有多種不同的物質。其中,主要的污染物有沒有完全燃燒的顆粒CxHy和有害的氣體CO,這些都是由于燃料的未充分燃燒而形成的,同時,也可能和生物質顆粒燃料的組成成分有關系。不過,鍋爐的污染物氣排放量相當低,并且由于生物質燃料中N、S等元素較少,所以最終排放的有毒氣體,如NOx、SOx較燃煤排放的要低的多。

3.生物質顆粒燃燒鍋爐的環境影響分析

生物質顆粒燃燒鍋爐排放的污染物很少,只包括少量的大氣污染物以及固體廢棄物。

3.1大氣污染物

生物質顆粒燃料的纖維素含量比較高,而硫的含量則比較低,因此,燃燒所長盛的大氣污染物較燃煤而言要少得多。另外,生物質顆粒燃料的密度比較大,非常便于運輸和儲存,而熱值也基本和燃煤相當,燃燒鍋爐的燃燒速度要比煤快,燃燒充分且黑煙較少、形成的灰分也比較低,尤其是在采取相配套的脫硫除塵設備之后,大氣的污染物排放就會大幅度減少。根據大量的數據分析可以認為,使用生物質燃料鍋爐進行燃燒后所釋放的大氣污染物濃度要遠遠低于相應的國家標準。

3.2固體廢棄物

生物質燃料鍋爐燃燒后形成的固體廢棄物主要是燃燒完后形成的灰分,這部分廢棄物可以被充分的回收利用。最主要的應用就是將灰分進行回收用作農田鉀肥,這樣可以達到資源充分進行綜合利用的目的。

生物質顆粒燃燒鍋爐排放的污染物很少,對環境的污染影響極低。不僅如此,該種工藝在很多方面還有及其顯著的生態環境效益,例如代替煤炭資源,不經可以減少環境的污染,還解決了日益嚴峻的能源問題。另外,就是將燃燒后形成的固體廢物回收用做鉀肥,實現經濟效益和環境效益的有效循環,實現我國環境事業的可持續發展。做到了變廢為寶,節約資源又保護環境的目的。

4.結論

生物質顆粒燃燒鍋爐主要利用廢棄的農作物資源作為燃料,因此燃料資源豐富,經濟環保,不僅降低了我國農業廢棄物的運輸成本問題和運輸過程中的污染問題,還具有節約資源、保護環境、防止環境污染的作用。生物質顆粒燃燒鍋爐的推廣和使用符合我國建設節約型社會的基本要求和實現可持續發展戰略的基本國策,具有十分突出的經濟效益、社會效益和環境效益,為緩解我國以及世界范圍內的能源緊張問題和環境污染問題提供了解決的思路和方法,對于環境的保護和資源的有效利用具有重要的意義。

【參考文獻】

[1]王翠蘋,李定凱等.生物質成型顆粒燃料燃燒特性的試驗研究[J].農業工程學報,2006(10).

[2]岳峰,雷霆宙,朱金陵等.家用生物質顆粒燃料爐的研制[J].可再生能源,2005(6).

篇3

由于水中懸浮物微?;蛘吒∮紊锪W拥挠绊?,射到水體中的太陽光會被一定程度地吸收和散射。任何地物包括水體都具有光譜反射特征,遙感就是通過水體在光譜影像上的差異來判定水體污染的變化。胡舉波等研究發現,隨著懸浮物質數量的增加,光譜衰減系數不斷增大,最容易透過的波段從0.50μm附近向紅色區移動。隨著渾濁水泥沙濃度的增大和懸浮沙粒徑的增大,入射光被散射的深度變淺,水的反射率逐漸增高,其峰值逐漸從藍光移向綠光甚至向黃色變化。Gitelson等研究證明,500~600nm波段適合用來監測水體的懸浮物,700~900nm波段的反射率對懸浮物質的濃度變化最敏感,也是遙感用來估算水體懸浮物質濃度的最佳波段。通過遙感拍攝水體的圖像,觀察圖像上波峰出現的位置區域,就能夠清楚地了解水體渾濁度的變化。

1.1城市污水的監測

城市大量排放的工業廢水和生活污水中帶有大量有機物,使水質惡化。衛星遙感技術通過水體在光譜影像上的差異來判定水體污染的變化,不僅能夠實時觀察污染物的運動特點,還可以根據水中的懸浮物作為判定指示物來追蹤污染源。韓陽等針對不同濃度的3個生活污水樣本,采用二向反射光度計的方法,測定了不同樣本在2π空間的多角度偏振反射光譜數據,建立了探測方位角、光線入射角、探測天頂角、偏振角、波段等因素與所測水體的偏振數據的關系。黃妙芬等利用2006年4月6~7日在甘肅省慶陽市境內環江、柔遠和馬蓮河實測的水體波譜數據,以及化學需氧量COD測定數據,采用Fisher判別方法,建立了基于地面實測光譜數據和適用于該研究區的水環境COD遙感識別模式。水環境COD污染遙感模式的建立為從遙感影像上快速、大面積獲取COD信息提供了一種技術手段。ChuqunChen等利用衛星數據來評估珠江水質,結合綜合污染(CPI)法,測得水體COD和養分的含量,定量分析了珠江口水污染的狀況。鞏彩蘭等提出了利用多光譜、高光譜遙感技術對水環境情況進行大面積、多時相、低成本監測和評價的新方法,并通過水樣采集、光譜測量、模型建立、圖像處理、水質反演和系統演示等實現了對黃浦江和淀山湖的水環境情況的宏觀監測和評價,并驗證了該方法的有效性。通過監測水體的反射光譜數據、光譜數據,再結合實測水體的波譜數據建立相關關系和模型,實現對水體全方位快速、準確地監測。

1.2水體熱污染的監測

廢水中懸浮物千差萬別,導致特征曲線反射峰的位置和強度也不一樣。一般采用多光譜合成圖像來監測廢水污染,也可以根據溫度的差異選擇熱紅外的方法進行調查、監測。由于熱紅外傳感器對熱源比較敏感,能夠準確、有效地探測出熱污染排放源。吳傳慶等利用多時相的TM熱紅外數據對大亞灣核電站周圍的水溫場變化進行監測,通過對信息的提取分析,有效地對核電站周圍的環境影響進行了評價。石登榮等利用多時相航空熱紅外掃描,獲取水體熱輻射場變化資料,結合數學模擬,研究上海地區感潮水體熱污染的時間和空間的動態變化,建立了相應的動態方程,數學擬合的誤差平均在±2.7%左右。說明,利用航空熱紅外掃描結合數學模式,可以較好地反映水體熱污染的動態變化。采用熱紅外遙感技術對水溫變化進行時空監測,根據影像上的熱輻射信息,能夠準確地識別熱污染的分布,較好地完成對熱污染的監測和評價。

1.3水體富營養化的監測

水體富營養化是水體接納的N、P等營養元素超過了自身的最大負荷量,造成水體中浮游植物大量繁殖,這是水質富營養化的顯著標志。遙感技術根據浮游植物中的葉綠素與可見和近紅外光之間具有特殊的陡坡效應,即葉綠素含量高的地方反射率的峰值也大的現象來監測富營養化的分布范圍,然后,從彩色紅外圖像上的顏色變化來監測富營養化的污染程度。宋瑜等結合高光譜的實驗數據,建立了基于MODIS數據對太湖水體富營養化識別的模型,實現了水富營養化遙感信息的有效提取。XiaoqinXue等采用水體富營養化狀態指數(TSI)對西安渭河水體富營養化的研究證明,使用TM遙感數據對水體富營養化的遠程監測和評估是可行的。吳傳慶等研究證明,從葉綠素a和懸浮物濃度反饋角度的遙感評價方法,可行性強,能夠充分運用遙感數據源很好地完成湖泊富營養化狀態的評價工作。遙感技術能夠多角度對水體富營養化進行監測和評價,為動態監測水體富營養化提供了有效的監測技術手段。

1.4石油污染的監測

海上或港口的石油污染是一種常見的水體污染,也是污染數量多、范圍廣、危害深的一種污染。遙感技術利用油和水對太陽輻射的反射不同,在遙感影像上表現為同物異譜和同譜異物現象來監測水體是否有油層覆蓋。張永寧等在可見光波段對不同厚度煤油、輕柴油、油和重柴油的監測中發現,油膜反射率的大小與油膜的厚度有關。趙冬至等總結了油膜在可見光近紅外波段的地物光譜特征,為識別油膜的厚度提供了參考。Palmer等利用小型的機載成像光譜儀分析了發生在英國設得蘭(Shetlands)的溢油事故,證明440~900nm是油膜提取的最有效波段。ShiL等搜集了中國東海西部2002—2005年石油泄漏的(SAR)圖像,分析了不同類型的石油泄漏量晝夜性變化和季節性變化的規律,為控制和治理大面積的石油污染提供了科學的指導。不同厚度的油膜對太陽光的反射不同,通過對水面影像上反射率的變化監測水體的油污染以及油層的覆蓋厚度,從遙感影像上觀察石油泄漏的時空分布特點和擴散規律實現對石油污染的快速準確的監測。

2遙感技術在大氣污染監測中的應用

大氣遙感是利用遙感傳感器來監測大氣結構、狀態及變化,不需要直接接觸目標而進行區域性的跟蹤測量,能夠快速地進行污染源的定點定位,從而獲得全面的綜合信息。由于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量氣體成分具有各自分子所固有的輻射和吸收光譜,通過選擇合適的波段來測量大氣的散射、吸收及輻射的光譜,然后,從其結果中推算出污染氣體的成分。白亮通過對幾種主要大氣污染物定量反演方法的分析,論述了定量遙感技術在福建省大氣環境監測中的應用。楊嵐簡述了大氣環境遙感監測技術的基本原理,著重闡述被動式空基遙感和主動式空基遙感在大氣環境中的應用。

2.1大氣氣溶膠的監測

氣溶膠是指懸浮在大氣中的各種液態或固態微粒,通常所指的煙、霧、塵等都是氣溶膠。在遙感圖像中工廠排放的煙霧、大規模的沙塵暴、火山噴發產生的煙柱、森林失火導致的濃煙都有清晰的影像。氣溶膠光學厚度則是氣溶膠粒子各個特性參量的綜合反映,氣溶膠光學厚度能夠反映大氣污染渾濁的程度,利用氣溶膠光學厚度反應氣溶膠的變化,方法種類多,內容也各不相同。程立剛等介紹了應用于大氣環境遙感監測的多種方法,并著重闡述了被動式空基遙感和主動式地基遙感在大氣環境遙感中的應用以及探測氣溶膠的衛星傳感器的發展歷程和特點。王耀庭等針對大氣氣溶膠性質及其衛星遙感反演的研究發現,氣溶膠光學厚度對低地表反射率比較敏感,而與太陽光的相互作用主要表現為吸收。孫娟等證明,MODIS的氣溶膠光學厚度(AOD)資料與能見度之間具有較好的相關性,利用MODIS產品來反演能見度是可行的。此外,毛節泰等對MODIS衛星遙感氣溶膠的方法與地面多波段太陽光度計的觀測法進行對比,發現二者有較好的相關性。MODIS衛星遙感能夠精確地識別每一地區氣溶膠細微的變化,利用MODIS產品來監測氣溶膠的變化,為大氣污染監測提供了非常有效的手段。

2.2有害氣體的監測

有害氣體通常指人為或自然條件下產生的二氧化硫、氟化物、乙烯、煙霧等對生物有機體有害的氣體。遙感監測有害氣體主要有2種方法,一類是根據有害氣體污染區地物反射率的發生變化、邊界模糊的情況來對有害氣體的污染情況進行估計,另一類是利用間接解譯標志-實際反演來推斷某地區大氣污染的程度和性質。魏合理等利用地面可見光(430~450m)波段的太陽光譜和大氣上界的參考太陽光譜,反演出大氣中NO2的柱總含量,得到了該地區上空NO2含量及其變化,其變化與當地環境監測站用常規法測量的NO2濃度的變化基本一致。趙春雷等選取2010年的資料制作了河北省SO2的遙感圖像,與地面監測情況基本符合,還通過光學厚度資料和地面觀測資料進行遙感效果檢驗,平均遙感監測精度達86%,基本可以滿足大范圍大氣環境動態監測的需要。白文廣開發了基于優化擬合的CH4物理反演算法,用于實際反演,與官方反演結果比較一致性較好;并首次在中國區域開展地基FTIR大氣成分遙感監測研究,用于衛星反演產品的地基驗證。對中國區域CH4時空分布特征進行監測,并給出分析結果,為政府決策提供科學依據。無論是直接觀測污染物的反射光譜還是通過間接解譯的方法,最終都是通過觀測反射率的變化來監測有害氣體的存在,為監測大氣中其他污染物提供了科學的借鑒。

2.3城市熱島效應的監測

城市熱島效應是城市中的空氣溫度高于城市周圍郊區的溫度,從而形成了從城市流向郊區的一種環流。城市熱島效應是環境遙感中經久不衰的研究課題,對城市環境而言,城市熱島也是一種大氣熱污染現象。目前,針對城市熱島的環境遙感監測是通過研究城市下墊面的熱紅外遙感進行的,通過對不同時相的遙感資料的收集,總結出城市熱島的日變化和年變化規律。XuhanQiu等提出了城市熱島比例指數(URI),可以用來定量分析近一個時期的城市熱島效應隨時間的變化。根據植被、水分和表面溫度之間的相互關系,對照目標城市,根據城郊植被的差異,選出2幅不同時期的TM(4.5.6波段)彩色合成圖像,大致定出城市熱島的范圍。Zak-sek等采用歐洲高空間分辨率SEVIRI來估算地表的溫度,再根據陸地表面溫度(LST)來分析城市熱島的日變化,結果證明,該方法可以用來分析城市熱島的日變化分析,為監測和治理城市熱島的變化提供了一種科學的方法。Gallo等用NOAA/AVHRR數據獲得歸一化植被指數(NDVI)估算城市熱島對城郊氣溫差異的影響,結果表明,植被指數和城郊氣溫差異之間存在顯著的相關性。

LinLiu等觀察香港一天的熱島效應與植被指數(NDVI)的相關性時發現,熱島效應和NDVI存在著負相關,同時表明了綠色土地可以削弱城市的熱島效應;熱島效應和歸一化差異指數(NDBI)存在著正相關,可以用于城市熱島效應案例的分析研究。遙感技術能夠從時空中分析城市熱島的變化趨勢,為監測城市熱島效應提供了科學手段。

3結論與展望

3.1結論

目前,遙感技術正從單一遙感資料的分析向多時相、多數據源(包括非遙感資料數據)的信息復合與綜合分析過渡。利用多時相監測方法對環境污染的種類進行追蹤,能夠及時、客觀、準確地反應污染物的信息,如污染源的位置、污染物的種類、擴散方向等,并能夠對大面積的環境污染通覽全貌,在環境污染監測中有巨大的技術優勢。

3.2展望

隨著各領域對遙感技術需求的提高,遙感技術仍有待于從以下幾方面加強研究。

1)實現環境遙感信息的定量化,對全球環境監測的數據進行定量分析、預測和管理。隨著RS與GIS、GPS結合越來越多地運用到環境中,而GIS的發展更需要遙感信息的定量化,實現遙感信息的定量化,才能使RS與GIS結合擁有更廣闊的應用前景。

2)發展環境遙感監測的網絡化,借助互聯網的資源共享性,將全國范圍監測數據實現網絡化及資源共享,充分利用一個最新的研究成果并促進其運用,可以節省監測時間和成本。

3)提高衛星遙感的分辨率。由于大氣中云和霧的干擾,在進行大氣校正時會產生誤差,造成誤判。高分辨率和高頻率的傳感器的建立,可以對突發性環境污染事故進行實時監測和預警,且高空間和高光譜分辨率已是衛星遙感技術的發展趨勢。

4)提高信息提取的精度和可靠性。應發展神經網絡、認知模型和影像處理系統的集成技術,目前遙感技術正朝著多時相、多光譜、多平臺、多角度、多傳感器以及多空間分辨率之間的融合技術的方向發展。

篇4

【關鍵詞】建筑設計;綠色建筑;設計原則;設計要點;

建筑行業的可持續發展規則指的是非通用的可持續發展規則,它結合了地方的環境特色,用現有的技術進行建筑施工,把對環境的影響降到最低,同時還能滿足人們需要??沙掷m發展的本質特征不僅是低耗能、低污染,還要求人們生活質量的提高,這種全方位的可持續發展是一種生態理念,需要設計師將其融入到設計當中,這種融入必須是高品位、有著豐富內涵的。

一、綠色建筑的涵義及其特征

1、綠色建筑的涵義。綠色建筑中的綠色指的是一種概念和象征,而不是通常意義的綠化,是指在建筑可以滿足居民使用需求的前提下,不會破壞生態環境的基本平衡,而且對人體健康無害。所謂的綠色建筑指的是在建筑壽命周期里,盡可能最大限度地節約資源,保護自然環境,減少污染,給人們提供一個健康、舒適、高效的空間,和自然和諧共存的建筑。綠色建筑對環境沒有破壞性,可以充分利用自然資源,不會影響生態平衡。

2、綠色建筑特征。在建設綠色建筑過程之中要時刻注重環保。同時綠色建筑應遵循當地的自然、人文和氣候,就地取材、因地制宜,所以在建筑時沒有明確的規則、模式。綠色建筑對自然進行充分地利用,比如陽光、空氣、綠地,有效地聯通內部和外部,布局十分開放,這跟傳統封建式建筑布局是有很大差別的。與傳統的建筑相比較,綠色建筑本身的耗能大大減少了。(1)自然和諧。自然和諧就是人們在建造、使用建筑的過程里,愛護、親近所處的自然環境,使人、自然、建筑三者和諧共存。只有如此才可以兼顧協調環境效益、經濟效益和社會效益;才可以實現人類社會、生態環境、國民經濟的快速可持續發展。(2)節約環保。節約環保指的是人們在建造、使用建筑的時候,盡可能地節省資源利用,保護周圍環境,呵護生態,減少對環境的污染,把由于人類對建筑建造與使用活動造成的對環境和資源的負荷與影響減到最小程度和生態再創造能力的范圍內。

二、建筑設計中綠色建筑設計的原則

1、保護環境原則。保護環境是綠色建筑設計理念的核心原則,這點對綠色建筑產業來說意義重大。在建筑以前,設計人士必須對施工場地進行大規模數據勘查,然后整理出詳盡的信息,再制定環保方案,由材料、結構和外觀等大方面分析整體建筑綠色設計理念,以免有害建筑的出現。

2、低消耗原則。影響建筑的內部環境因素之一就是熱能損耗,特別明顯地體現在傳統工業設計之中,找不到很好的辦法進行處理。綠色建筑遵循低耗能原則,良好地控制建筑內外的熱能,維護工業生產的良好環境。

3、節約能源原則。目前我國人口還在不斷增長,能源需求日益增長,所以建造建筑的時候,需要十分重視能源使用情況。綠色建筑的設計理念給建筑節能方面提出了更嚴格要求,既會運用新型材料,還會建立新節能體系,增強建筑的綜合性能,防止能源的浪費。

4、消除污染原則。對污染進行消除是綠色建筑的設計理念里的重要內容,同時也是保護生態環境的一方面,在建筑中,提出與應用消除污染的觀點意義十分重大。在建筑的內部裝設除污系統,除去煙塵污染,保證空氣能夠正常流通,與此同時在施工的時候要采取各種方法,降低噪音污染,以保護生態環境。

三、建筑設計中的綠色建筑設計要點分析

1、建筑地點的選擇。建筑物地點的選擇,應在遵循一定設計原則的前提下,綜合考慮地形、地貌、主導風向等各種問題和地理環境因素。在設計時,應對建筑物進行合理布局,應盡可能多的利用周圍自然能源,使建筑物與周邊環境相協調。建筑物地址選好后,設計人員還應到現場實地考察,對施工現場的地理環境及人文環境進行分析,并減少對周邊生態環境的破壞,及現場熱島效應的出現。

2、建筑物的單體設計。(1)建筑物外形設計。建筑物體型系統越大,其能耗量就越高。因此在對建筑物進行單體設計時,應盡量減少建筑物的外形面積,控制其層高,并采用規則的外形,這樣也可以起到降低能耗的作用。(2)外墻材料及門窗的選擇。在對建筑物結構進行設計時,以優先滿足自然通光和通風要求為宜,這樣可以降低能耗,提升室內環境的熱穩定性。在外墻材料選擇上,應以節能效果好的材料代替傳統的粘土磚等。在門窗材料的選擇上,首先考慮到其氣密性,選擇那些導熱系數小的材料,這樣可以改善室內環境的熱穩定性。(3)設計方案的選擇。在對建筑物進行設計時,為了提高建筑物的適用性和可變性,對建筑結構及設備要采用彈性方案,即采取具有一定的靈活性的方案。比如說,在設計管道時,應留有一定的管道空間。

3、室外環境的設計。在建筑設計過程中,根據城市總體規劃要求,綜合考慮地形地貌、氣候等各種因素的影響,對室外環境進行合理規劃和設計。環境綠化是綠色建筑的室外環境設計關鍵所在。隨著人們綠色環保意識的增強,對居住環境質量和人體健康的重要性也越來越重視。環境美化、減少環境污染,提升建筑整體的環境質量勢在必行。

4、節能環保設計。(1)降低能耗,減少環境污染。在對建筑物進行節能設計時,首先應考慮到建筑材料自身的能源消耗問題,盡量選擇綠色環保的建材。在建筑物施工過程中,也會產生大量的能量消耗,合理的外形設計也能起到降低能耗的效果。這是因為建筑物的平面布局、形狀、體形系數等這些因素也能直接影響到節能效果。對建筑物墻體、門窗、屋頂等方面的選材和進行節能設計,都能提升建筑物的整體節能效果。此外,對建筑材料的使用方面應盡量就地取材,減少建筑材料在生產運輸及施工過程中的能耗,這樣不僅能降低運費,也減少對環境造成的污染??傊?,綠色建筑設計一定要遵循一定的原則,通過合理選材,盡可能減少對周邊環境的污染和破壞,降低對環境造成的負荷。如優先選擇綠色混凝土、低耗能建材,選用預制模數構件減少建筑垃圾。(2)確定人的主要地位。綠色建筑設計首先要確保使用者的身體健康,因此在選材上應選擇那些無毒、低污染的材料。在結構上應盡量采取自然通風,保證室內達到良好的通風效果,通過合理的設計調節室內的溫濕度和氣流等,以達到改善室內的熱環境,提升節能效果。(3)資源的合理利用。在建筑施工過程中,通過回收利用舊材料,減少廢棄物和污染物的產出。如在建筑物在拆除過程中,可對一些木制品、混凝土預制構件、鋼材、保溫材料等加以回收,經過二次加工和改造,在符合規范要求和設計要求的前提下,再利用到新建筑中。通過太陽能光電屋頂和太陽能光電玻璃等,把太陽能轉化為熱能和電能,以降低能耗,減少對環境造成的污染。

結束語

隨著人們節能環保意識的逐漸增強,建筑高能耗問題日益受到人們的關注,這使得綠色建筑逐漸成為建筑業發展的一大趨勢。因此在綠色建筑過程中,必須遵循綠色建筑設計原則,從而實現建筑的綠色、環保、節能。

參考文獻:

[1]夏麟.綠色建筑的設計革新思路[J].建筑技藝,2013(02)

篇5

1.1 區域經濟可持續發展的簡述、特點

區域經濟可持續發展的特點包括整體性:區域經濟可持續發展是個體系,是完整的,子系統的不協調會限制整個系統的可持續發展,整體系統也要控制子系統,實現共同的目標;公平性:只有做到公平,當代人才能獲得和后代人同樣的發展機會;動態性:整個體系當中的子系統會隨著時間的變化而發生變化,所以要注意子系統的協調;效率性:因為效率是區域經濟可持續發展的目標,如果想要實現可持續發展,就要把效率性作為重要特征;可控性:在整個體系的運作當中,如果任何一個環節出現了問題,都會對整個體系造成影響,這就需要調控來保證整個體系的順利進行;地域性:區域發展并不平衡,所以,要具體問題具體分析,突出地域特點。

1.2 區域經濟可持續發展的模式

在整個世界范圍之內,不恰當的消費模式所導致的貧困加劇、環境惡化以及各個國家之間的發展失去平衡是地球人所面臨的嚴重的問題。所以,我們需要建立合理的生產模式,做到區域經濟的可持續發展。

首先,要轉變經濟增長的方式。很多發達國家以及發展中國家的經濟增長模式就是高消耗,高消費,然后造成高污染。這種方式是靠對資源的大量消耗來加快經濟的增長,靠高消費生活資料來帶動經濟的增長。這種模式影響了區域經濟的可持續發展,如果按照這種模式發展 下去,機會出現資源危機以及環境危機。所以,我們首先要解決這種模式,把經濟增長的方式從粗放型轉變為集約型經濟增長模式,這是區域經濟想持續發展的必然選擇。

其次,要保持企業各個環節的可持續發展。企業要生產,要流通,要使消費者消費,這是生產和再生產的過程,只要在社會當中生存,就需要消耗各種資源。社會的可持續發展,要求生產、流通和消費都要可持續發展,要合理利用自然資源,形成生態環境和生產的良性循環。

最后,要保護生態環境。自然資源想可持續利用,就需要人們充分并且有效使用自然資源,不應該過度的索取和對自然資源浪費。環境的污染是因為人們的知識水平有限,技術條件有限,廢物不能被循環利用,這極大的造成了資源的浪費。所以,要把保護生態環境作為自然資源可持續發展的重要目標,這樣才能促進區域經濟的可持續發展。

2. 區域經濟可持續發展的策略

要做到區域經濟的可持續發展,應該綜合考慮生態因素和社會因素,要做到以下幾點:

2.1 人口可持續發展的對策

人口是區域可持續發展的主要因素,必須要做到控制人口的數量,提高人口的質量,實現區域人口的再生產的可持續性。要在特定的時期內,制定符合區域實際情況的具體人口政策,使勞動力的再生產符合經濟發展需求,保持人口的規模適度。提高人口的素質,可以通過對教育進行投資來提高人口的教育程度,發展文化建設,提高區域人口的可持續發展的意識。通過公共的政策來促進區域人口的整體文化水平的提高,使收入結構合理化,實現區域人口的可持續發展。

2.2 環境可持續發展的對策

區域經濟可持續發展要求區域在經濟發展中實施環境保護戰略,盡量協調好經濟發展與自然環境的關系,實現經濟發展與生態平衡雙贏的戰略目標。區域經濟可持續發展的環境保護戰略首先要求人類活動與自然關系的協調。尤其要注意區域在開發開放中對自然資源和環境的開發利用程度不要超過環境容量和生態環境承載力。其次,區域對自然環境的開發利用必須順應其發展規律,維持自然界固有的發展趨勢和發展潛能,使自然環境的潛力與優勢得到發揮,取得最佳經濟效益。第三,對于環境污染和生態破壞較嚴重的區域,必須采取適當的措施進行人工干預,使其恢復環境的自平衡能力。同時,對自然環境與資源的開發與利用客觀上要有一定的經濟前提,不僅要遵循生態平衡規律,也要遵循社會經濟規律,避免盲目開發給環境帶來負面效應。

2.3 資源的可持續發展對策

要實施節約型戰略,對資源進行合理的開發和實施有效的保護策略,改變傳統的高消耗的生產方式,保持自然資源的供給能力。區域經濟的可持續發展主張的是不浪費和集約型的方針。要簡歷資源的價值體系,引導自然資源的合理配置以及消費市場的市場經濟模式,促使企業獲得最大利潤;優化資源的配置,制定配套的管理制度,通過政府的調控來明確資源的使用權,規范自然自然的使用活動,促進資源的優化配置和可持續發展。

2.4 科技的可持續發展對策

科教興國戰略是經濟可持續發展的駐澳策略,應該把高科技以及技術研究結合起來,加速科技的進步,提高科技的貢獻率。要堅持教育為本,大力發展教育,提高國名的整體教育水平,提高可持續發展的能力。

2.5 經濟的可持續發展對策

經濟的可持續發展要求把提高經濟效益、社會效益以及生態效益作為中心,把高產和高校作為發展的目標和內在的動力,逐漸由傳統的粗放型經濟轉變為集約型經濟模式,實現經濟的可持續發展的根本轉變。

我國在新世紀的發展中面臨嚴重的資源短缺的瓶頸制約和生態環境總體惡化的壓力。在這種情況下,必須從整個經濟社會實現可持續發展的戰略高度協調不同區域的經濟活動,保護自然資源和改善生態環境,因而統籌區域經濟協調發展是實現整個國民經濟和社會可持續發展的需要。

參考文獻:

[1]中國科學院可持續發展研究組. 中國可持續發展戰略報告(2003). 北京:科學出版社,2003. 142-151.

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[關鍵詞] 循環經濟 云南物流

物流業是云南省服務業中的支柱產業,我省將發展現代物流產業列入“十一五”規劃的重點發展目標。而云南物流業一直承襲著傳統粗放型的增長方式,對生態環境造成了不容忽視的影響和破壞,進而嚴重地制約了物流業的可持續發展。生存資源的短缺和生態環境的日趨惡化,引起了政府和全社會的關注,這就使一個新的經濟模式――循環經濟越來越受到廣泛的重視。

一、循環經濟簡述

1.循環經濟的含義

循環經濟是以資源高效利用和循環利用為核心,以“減量化、再利用、資源化”為原則,以“低開采、高利用、低排放”為特征,對“大量生產、大量消費、大量廢棄”的傳統增長模式進行根本變革,符合可持續發展理念的經濟增長方式。循環經濟按照產品生命周期原理,是經濟組織形成特質閉環流程,即“資源-產品-廢棄物―再生資源”的反饋式流程(見圖1),以盡可能小的資源消耗和環境成本,獲得盡可能大的經濟效益和環境效益,從而使經濟系統與自然生態系統的物質循環過程相互和諧,促進資源永續利用。

圖1 循環經濟閉環流程

2.循環經濟在國內外的實踐

目前,一些發達國家和少數發展中國家(包括中國)的循環經濟實踐已在三個層面上將生產和消費這兩個最重要的環節有機地聯系起來:一是企業內部的清潔生產和資源循環利用,如杜邦化學公司模式。我國建立了20個行業或地方清潔生產中心,5000多家企業通過了ISO14000。環境管理體系認證,幾百種產品獲得了環境標志。二是共生企業間或產業間的生態工業網絡,如著名的丹麥卡倫堡生態工業園。我國建立了10個生態工業園區,如貴港國家生態工業園區、南海國家生態工業園區等。三是區域和整個社會的廢物回收和再利用體系,如德國的包裝物雙元回收體系(DSD)和日本的循環型社會體系。

二、云南物流業發展現狀的SWOT分析

1.優勢分析(Strength)

(1)地理優勢。云南位于中國大陸的西南角,國境線長達4060公里,自古就是中國連接東南亞各國的陸路通道,有出境公路20多條。從世界的海陸區位上看,云南處于歐亞大陸的東南部,是中國大陸向中南半島和南亞次大陸的過渡帶。云南特殊的地理位置,使其成為中國參與瀾滄江一湄公河次區域合作的主要省份,也正在逐步成為中國對東南亞開放、建設“中國一東盟自由貿易區”的前沿陣地。

(2)物流內在需求。2007年云南省外貿進出口總額達87.8億美元,創歷史新高。其中,出口達到47.4億美元,比2006年增長39.6%;進口41.4億美元,比2006年增長40%。對外貿易的增長,同時促進省內貿易的發展。2007年全省社會消費品零售總額達1394.54億元,較2006年增長17.3%,增幅比2006年提高2.4個百分點。面對市場經濟的不斷發展,比重越來越大的消費品流通市場,以及逐年拓展的外需貿易,形成了越來越廣泛的物流需求。

2.劣勢分析(Weakness)

(1)基礎設施和裝備水平落后。云南省由于地處邊疆、內陸,發展較為緩慢,因此,各項基礎設施和裝備與全國相比都較落后。這主要表現在:①網絡通信設施的技術含量及覆蓋范圍都較差,電話線路大部分只普及到鄉,甚至有些地區只到縣級,而寬帶網業務更是不到電話線路的30%;②各地多數倉庫都只是普通庫房,根本沒有現代化倉儲設備,對于控溫、控濕等特殊倉庫少之又少。

(2)物流企業專業化程度較低,服務類型單一。云南省大多數物流企業是從傳統倉儲、運輸企業轉型而來。從服務內容上看,仍舊是簡單的倉庫保管、貨物運輸,高水平的綜合第三方物流服務公司寥寥無幾。對于庫存管理、物流方案設計乃至全過程供應鏈管理等物流附加值服務尚未完全展開。物流服務內容單一的現狀極大地影響了云南物流業的現代化及社會化發展。

3.發展機遇(opportunities)

(1)中國加入WTO,促進物流業水平提高。加入WTO后的一系列開放政策有利于云南利用外資發展物流業。資金短缺一直是云南經濟發展的一大障礙,外資的大量介入將加快云南的基礎建設,也為物流公司的組織發展和業務擴張提供資金供給。同時,國外大型物流企業紛紛進入內地物流市場,本土物流企業被推到國際競爭的舞合上,不得不通過加強自身建設來適應日趨激烈的市場競爭。加入WTO同時也推動了物流行業市場化、法制化的進程,為現代物流業發展創造了一個更加公平開放的市場環境。

(2)區域合作帶來巨大發展空間。中國―東盟自由貿易區建設的行動計劃,確定了建設“五大通道”,構建“五大平臺”的發展目標,為云南現代物流業拓展了巨大的發展空間。隨著我國利用外資、引進先進技術、擴大出口、拓展境外市場步伐的加快和充分利用兩種資源,開拓兩個市場戰略的推進,以及云南國際大通道建設、雙向開放和云南--北部灣物流通道建設的不斷深入,尤其是昆(明)曼(谷)公路即將全線貫通,云南獨特的區位和地緣優勢將得到充分發揮,使物流產業在云南具有廣闊的前景。

4.面臨挑戰(Threats)

(1)與國外物流企業的競爭。物流行業的全面對外開放,使得國際物流巨頭紛紛斥巨資涌入中國市場,并加快在中國實施戰略擴張,諸多國際知名物流企業都在國內建立起了自己業務網絡。這些物流公司資金雄厚、實力強大,擁有先進的設備設施、優秀的員工隊伍、杰出的管理方式。而當前我國的第三方物流發展還處于起步階段,云南的本土物流企業直接被推向國際競爭的前沿,面對國外大公司的競爭,無疑是一個嚴峻的挑戰。

(2)與周邊省份的競爭。面對東盟自由貿易區和瀾滄江一湄公河次區域合作所形成的巨大物流商機,其中云南、廣西、廣東間的“橋頭堡”之爭充分體現了這場物流競爭的重要和激烈。當前,東盟自由貿易區和瀾滄江一湄公河次區域合作的“兩廊一圈”的經濟格局正在形成,由于云南和廣西共同處于東盟自由區合作的前沿,相互之間必不可少地存在競爭。

三、物流業發展循環經濟的必要性和可行性

1.物流業發展循環經濟的必要性

(1)解決物流活動引起的環境問題需要發展循環經濟。

①噪聲污染。如公路運輸所產生的噪聲污染幾乎影響到了社會的每個角落。

②大氣污染。在汽車數量不斷增加的城市區域,汽車尾氣經太陽照射后形成的光合煙霧,使城市空氣長期處于污染狀態。

③其他污染。廢棄的機油、柴油經常滲入到土壤和水體中,也不可避免地造成環境污染;物流空中運輸,特別是貨物的裝載和卸載、航空器的運行、設施維修、燃料加注、解凍和清洗等,都會造成環境污染,等等。

未來二十年,經濟高速增長對國內環境的壓力是空前的,只有發展循環經濟,從源頭上減少污染物的產生,降低污染物排放強度,才能將經濟發展建立在環境可承受的基礎之上,實現經濟與環境的協調發展。

(2)改造物流業的傳統粗放型增長方式需要發展循環經濟。云南省物流業仍是傳統粗放型的,是以“高資本投入、高資源消耗、高污染排放”為代價。要加快發展、實現全面建設小康社會的目標,根本出發點和落腳點就是要堅持以人為本,不斷提高人民群眾的生活水平和生活質量。要真正做到這一點,必須大力發展循環經濟,走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化道路。

(3)最大限度降低經營成本需要物流發展循環經濟。專家分析認為,產品從投產到銷出,制造加工時間僅占10%,而幾乎90%的時間為儲運、裝卸、分裝、二次加工、信息處理等物流過程。因此,大力發展第三方物流,使物流服務專業化是降低物流成本的唯一出路。物流循環經濟強調的是“資源-產品-再生資源”的方式,不僅是一般物流成本的降低,更重視的是資源的循環利用和由此帶來的節能、高效、少污染,通過第三方物流提供的逆向物流服務,可順利達成資源的有效再生。

(4)適應全球經濟一體化需要物流發展循環經濟。隨著全球經濟一體化的發展,一些傳統的關稅和非關稅壁壘逐漸淡化,環境壁壘逐漸興起,為此,ISO14000成為眾多企業進入國際市場的通行證。 ISO14000的兩個基本思想就是預防污染和持續改進,它要求企業建立環境管理體系,使其經營活動、產品和服務的每一個環節對環境的不良影響最小。而國外物流企業起步早,物流經營管理水平相當完善,勢必給國內物流企業帶來巨大沖擊。進入WTO后,我國物流企業要想在國際市場上占一席之地,發展物流循環經濟將是其理性選擇。

2.物流業發展循環經濟的可行性

(1)政府高度重視。黨的十七大報告把發展現代服務業,提高服務業比重和水平作為我國經濟發展的重大戰略和基本國策,體現了黨和國家對發展現代服務業的高度重視。國家“十一五”規劃確立了現代物流的產業地位。國務院2007年9月在安徽召開全國服務業工作會議專門部署加快發展服務業,特別是拓展生產業的具體工作。云南省委、省政府對發展現代物流業十分重視,于今年4月份別印發了《關于加快云南省現代物流業發展的意見》和《云南省現代物流業發展規劃(2006-2020年)》,明確提出了要使現代物流業成為云南省新興產業,并出臺了相關的政策措施。

(2)企業歡迎。云南省各企業表示要認真貫徹黨的十七大、國家“十一五”規劃和國務院有關文件精神,在省委、省政府的領導下,抓住機遇,引導和推動云南省物流業的持續快速健康發展。對企業而言,發展循環經濟,是對資源綜合利用的深化和完善,有助于企業經營方式由粗放型向集約型轉變;有助于企業實現環境與效益目標的“互促雙贏”;順應了自然生態運行規律,有助于可持續發展思路的有效拓寬。

(3)廣大公民的資源意識、環保意識普遍提高。資源和環境保護是一項需要全社會共同參與的事業,政府、企業、媒介、公民缺一不可。大到全球溫室效應,小到一條胡同的清潔,可以說環保無處不在。隨著社會的進步,文明的提高,我國公民的資源意識、環保意識已有明顯增強,人們開始意識到:一切經濟活動都離不開大自然,取之于大自然,復歸于大自然。這為循環經濟在全社會的普及推廣奠定了基礎。

四、云南省物流業發展循環經濟的主要對策和措施

1.積極進行試點,不斷總結推廣成功經驗

為確保云南省物流業發展循環經濟得以順利進行,擬采取實驗推廣方式:先選定一批基礎較好的物流企業作為改革試點,在推進過程中不斷改進并總結經驗,繼而將試點單位和典型企業的成功經驗與教訓向其他單位和企業推廣。通過在試點企業發展循環經濟的實踐,建立起與云南省情相適應的云南物流業發展循環經濟的模式。

2.加強循環經濟宣傳,鼓勵物流系統進行綠色消費

(1)選擇綠色運輸。通過有效利用車輛,降低車輛運行,提高配送效率。

(2)提倡綠色包裝。包裝不僅是商品衛士,而且也是商品進入市場的通行證。綠色包裝要醒目環保,還應符合4R’s要求,即少耗材(Reduction)、可再用(Reuse)、可回收(Reclaim)和可再循環(Recycle)。

(3)開展綠色流通加工。由分散加工轉向專業集中加工,以規模作業方式提高資源利用率,減少環境污染;集中處理流通加工中產生的邊角廢料,減少廢棄物污染,等等。

3.不斷完善相關法規政策,促進循環經濟在物流領域的普及推廣

循環經濟的建設牽涉到許多政策的建設與完善,如國家對資源綜合利用的優惠政策、支持物流業發展的財政、稅收、金融、投資、技術的政策體系等。制定和頒布這些環保政策或法規,既可以成為企業的壓力,又可以為企業提供發展的機會,物流企業經營者進行分析研究,以便明確方向,克服障礙,推動物流循環經濟的順利發展。

參考文獻:

[1]陳銳牛文元:循環經濟:21世紀的理想經濟模式[J].中國發展,2002(2)

[2]季昆森:循環經濟與資源節約型社會[J].決策咨詢,2004(7)

[3]李嚴鋒:云南省物流現狀及發展對策[J].物流技術,2003(3)

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關鍵詞:堤防工程 防洪 生態 景觀

近年來,社會經濟的發展日新月異,人們在不斷提高生活水平的同時越來越追求更加文明和諧的人與自然相處狀態。在過去的一段時間里,極端惡劣天氣與各種自然災害頻頻發生,環境污染、資源枯竭越來越成為社會問題的焦點,人類意識到環境問題關乎未來的生存與發展,建設人與自然和諧相處的生態環境成為人類的共識。堤防工程是人類改造自然并服務于經濟社會發展的重要基建設施,具有重要的防洪減排效能,是保證人類生存環境穩定的重要設施,在此基礎上實現堤防工程的生態化建設是現階段和諧社會的必然要求,逐漸成為未來堤防工程建設的重要設計思想。

1、堤防工程簡述

人類社會在發展的過程中,需要與自然環境和諧相處,人與自然界是一種友善共存的相依關系,人類社會謀求良好的可持續發展必須要在發展的同時保護好自然環境,如果破壞自然則即使在經濟社會發展上取得了豐碩的成果也是不可持續的,因此構建良好的生態環境是當今時展的題中應有之義。所以,在當今時期,堤防工程是人類大規模興建的水利工程中的一類,其對人類社會的發展具有重要的功能性作用,堤防工程應從構建生態環境的的角度加以設計施工,進而實現水利工程與自然的和諧相處。

在1998年特大洪水發生以后,國家加強了對堤防工程的管理,通過研究并實施了相關規范用以指導堤防工程的設計與施工,其中《堤防工程施工規范》與《堤防工程設計規范》作為規范中較為突出的技術標準規范,其針對堤防工程的設計與施工進行了詳細的闡述,堤防工程是一種有效的擋水建筑物,主要興建在各類水域周邊。堤防工程由來已久,在近現代以前久已經是人類用以有效防范洪水侵襲的基建工程之一,至今仍在防洪排澇領域被廣泛的運用,其對河流治理與防范暴雨侵襲的功能性現如今仍無可替代,因此是一種被普遍興建的水利設施。

2、堤防工程進行生態化建設的要點

河流是大自然中常見的地貌特征,也是大自然生態系統十分重要的組成部分,河流生態環境的優劣影響著流域內良好生態環境的實現,同時也影響著人類正常的生產生活,因此在經濟與社會的發展下逐漸受到人們的關注,實現河流生態健康發展是人類社會在當前所關注的主要問題之一?,F如今堤防工程的設計與施工過程中,對于傳統防洪排澇的功能指標必須得到保障的同時,也要兼顧好生態環境的優化與改善。

在現階段,環境問題凸顯,河流湖泊等水域對于生態環境調節與改善的作用逐漸被人類所認識到,許多觸目驚心的河流污染實例對生態系統所造成的嚴重破壞同時也警醒了人類,這些問題主要可歸類于以下兩點:一是堤防工程的興建改變了河流原有的生態環境構成,以往存在與流域兩側的植被、地貌被人工去除,而統一興建成標準化的堤防建筑物,進而導致河流呈現出規整的狀態,失去了生態的多樣性,并且也導致了河流的硬質化;二是自然河流出現非連續化,在修建堤防工程的過程中不可避免的會對河流造成非連續化破壞的后果。因此,對于上述問題,必須充分考慮環保因素,對所建堤防工程是否符合生態學的理論進行深入的分析與論證,力求給出在實現功能性的同時兼顧好環保因素的方案。在另一方面,我們在設計與施工的過程中,相關人員應對保護生態環境的必要性有清醒的認識,對于構建堤防工程所導致的生態破壞可能了然于心,進而能夠在設計施工時采取規避措施,改善破壞環境的情況,這是當今河流生態化建設的中心任務,也是社會發展的必然要求。

3、現代化堤防工程簡述

水利工程行業在經過多年的發展與革新日趨完善,業內對水利設施興的建設提出了許多具有時代性的新要求,在水利工程施工之時安全問題一直是重中之重,而今在確保安全的情況下,對水利設施的建設也要求更加符合環保性,實現生態化建設,使水利設施更好的融入當地自然環境,對于堤防工程在興建的過程中,防洪排澇功能和生態營造功能必須有機的進行融合,確保必要功能實現時,應多考慮在生態構建、景觀綠化上進行營造,能夠為人們提供一處自然、風景優美的公共場所,為城市生態景觀的打造添磚添瓦。

3.1 規劃設計原則

3.1.1 堤防工程在進行規劃設計的過程中,首先要對經濟效益與環境效益進行研究與取舍,確保在實現經濟效益的同時,充分考慮環境保護與生態構建的因素,進而形成一份堤防項目經濟、環境效益研究報告,給出相應的評估。

3.1.2堤防工程在進行方案設計時,應充分考察流域內生態構成情況,在設計時將全流域的生物群落安置進行科學合理的規劃,力求構建一個完整的生態環境系統,打造全流域生態鏈。

3.1.3 岸坡防護工程在設計過程中必須充分考慮生態環保效應,把生態的構建與人的休閑需求有機結合,充分融入周邊的自然環境,在確保必要功能性之時,利用生態學與景觀學的相關原理創新護岸構建形式,打造人與自然和諧共贏的綠色岸坡。

3.1.4 城市在進行水域修整的過程中,應重點利用原有江河湖泊的形態進行城市景觀創建,充分考慮多種生物的宜居性,在構建時材料的選擇盡量使用天然材料,減少避混凝土、砌石等人工材料的使用,利于各種生物進行棲息。使城市內水利工程設施不僅僅是實現原本功能性,更應當成為城市獨特景觀。

4、結論

當今對于堤防工程的要求不僅僅確保實現防洪指標,構建和諧的生態環境也尤為重要,而我國由于各方面的歷史原因,大部分的堤防工程尚未實現生態化。近年來隨著國家實力的增加,我國也不再片面的追求經濟上高速的發展,因此越來越重視人類賴以生存的生態環境的構建,符合生態環保理念的現代化堤防工程應運而生。現代化堤防工程強調了自然生態的重要性,是未來堤防工程功能的重要組成部分,將會對人類的生態環境帶來新的改善。

參考文獻:

[1]李冬梅.論堤防工程與生態環境保護[J].科技與企業.2014(07)

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【關鍵詞】 危險化學品;環境污染;管理現狀;對策

近幾年,中國危險化學品環境問題不斷惡化,環境污染及突發事故頻發,對人體健康和生態安全造成嚴重威脅,也帶來了惡劣的社會及國際影響,引起全社會的普遍關注,危險化學品安全管理及處置問題日顯突出。近兩年相關的管理政策法規也不斷出臺,管理得到了一定的加強,但存在的問題仍然很多。

陜西省礦產資源豐富,在煤炭開采過程中產生的甲烷,石油開采、運輸、加工過程中的原油泄漏,易燃易爆氣體的產生等都屬于危險化學品。但陜西省堅持綠色、環保、低碳發展方向,高效清潔發展煤電,推進煤炭洗選和深加工,集約化發展煉油加工產業,有序發展天然氣發電,將危險化學品的危害程度降到最低。

危險化學品是一把雙刃劍,它一方面在發展生產、改變環境和改善生活中發揮著不可替代的積極作用;另一方面,當我們違背科學規律、疏于管理時,其固有的危險性將對人類生命、物質財產和生態環境的安全構成極大威脅。危險化學品的破壞力和危害性已經引起世界各國、國際組織的高度重視和密切關注,我國也十分重視。陜西省把危險化學品的管理作為重中之重,為建設西部強省做出了較大的貢獻。

一、危險化學品的重要地位與主要特征

1、危險化學品的重要地位

在現代文明社會里,危險化學品的種類越來越多,在現代工業和科技領域應用也越來越廣泛,由于危險化學品事故具有突發性、群體性、快速性、高度致命性、復雜性和遠期效應的特點,在瞬間即可能出現大批的化學中毒傷員,輕者造成人體傷害,重者危及生命。最近幾年,在美國、日本等發達國家已將危險化學品的開發和應用安全問題列為高科技領域。

國際公約規定,嚴禁攜帶危險化學品乘坐公交車、地鐵、火車、汽車、輪船、飛機等交通工具。

2、危險化學品的主要特征

一是具有爆炸性、易燃、毒害、腐蝕、放射性等性質;二是在生產、運輸、使用、儲存和回收過程中易造成人員傷亡和財產損毀;三是需要特別防護。

危險化學品一旦爆炸,傷員很容易導致沖傷毒復合傷,而沖傷毒復合傷是所有復合傷中最嚴重的一種,傷情最重、最難急救。所以所有的危險化學品在使用前都必須嚴格按照化學品安全技術說明書執行,國際上稱作化學品安全信息卡,簡稱CSDS(Chemical Safety Data Sheet)或MSDS(Material Safety Data Sheet),是一份關于化學品燃爆、毒性和環境危害以及安全使用、泄漏應急處置、主要理化參數、法律法規等方面信息的綜合性文件。[1]

3、危險化學品的四大特點

一是具有商品特性,成份單一、純度高;可利用性高,是寶貴的資源。二是來源廣泛、數量大。三是種類繁多、特性復雜。四是監管難度大、處置技術難度和風險大。

二、危險化學品的國際發展地位

危險化學品既可以給人們帶來巨大的利益又潛伏著一定的弊端,危險化學品在現代社會中被人們極度的關注以及在經濟中有著不可替代的地位。

在20世紀60年代以前,人們只關注危險化學品對人的威脅,在此之后,危險化學品對環境的危害凸顯,即對大氣、土地、海洋的影響。最早的化學品國際化管理組織“化學品小組”——DECD于1972年成立,它的成立對進行危險化學品國際協作性管理具有突破意義。1987年聯合國環境與發展會議上明確提出了可持續發展的命題。1992年美國政府頒布了《高度危險化學品處理過程的安全管理》。2000年,建立了化學物質數據庫,形成了國際網絡,同時提出推進更安全的替代物質的開發和轉換。2004年美國環保局公布了新修訂的《危險化學品事故預防條例》。聯合國“21世紀議程”大會已提出在2006年前建立危險化學品“全球協調系統”(GHS)。歐盟2008年6月1日開始實行REACH法規《關于化學品注冊、評估、授權與限制的法規》。

意大利塞維索工廠環己烷泄漏、墨西哥城液化石油氣爆炸、印度博帕爾農藥廠異氰酸甲酯泄漏等與危險化學品有關的惡性重特大工業事故,引起國際社會的高度關注,防范重特大工業事故成為各國特別是發達國家危險化學品安全管理工作的重要任務。發達國家和有關國際組織從立法、管理、技術、制度等多個角度反思本國危險化學品安全管理工作,研究制定防范措施,提出了“重大危害”、“重大危害設施(國內通常稱為重大危險源)”等概念。各國預防重大事故的實踐表明:為了有效預防重大工業事故的發生,降低事故造成的損失,必須建立重大危險源監管制度和監管機制。目前,歐盟國家對化學品,特別是新化學品的控制十分嚴格。

三、中國政府高度重視危險化學品的安全問題

我國是一個化工、農藥大國,也是化學毒物、農藥等化學中毒災害高發生率的地區。我國頒布的《安全生產法》和《危險化學品安全管理條例》從法律、法規層面對重大危險源的監督和管理提出了明確要求。

近些年,我國對于危險化學品采取了一系列的監管措施,強化了化學危險品的安全、管理、運輸、使用等情況的管理制度,在全國范圍內的生產安全逐漸呈現一個良好的發展趨勢。但由于危險化學品安全生產基礎薄弱、企業安全管理水平不高、監管力量不足等原因,危險化學品重特大事故還時有發生,危險化學品領域的安全生產形勢依然嚴峻。如2003年毒鼠事件及SARS在我國爆發;2006年7月28日江蘇省鹽城市射陽縣氟源化工有限公司反應釜爆炸;2008年8月26日廣西維尼綸集團有限責任公司化工裝置爆炸;2009年7月15日河南省洛陽市偃師市谷縣鎮的河南洛染股份有限公司硝化車間爆炸事故;2010年7月16日遼寧省大連保稅區中石油國際儲運有限公司原油罐區輸油管道爆炸火災事故,造成原油大量泄漏;2013年2月1日上午9時,一輛裝載鞭炮的貨車行至連霍高速公路義昌大橋時發生爆炸,導致大橋南半幅被炸毀。有11人遇難。這些重特大危險化學品事故反映出相關企業在重大危險化學品的安全管理方面存在缺陷,相關監管制度不夠規范、完善。

《危險化學品重大危險源監督管理暫行規定》是與《首批重點監管的危險化工工藝》和《首批重點監管的危險化學品名錄》相繼出臺,已經2011年7月22日國家安全監管總局局長辦公會議審議通過,并于8月5日以國家安全監管總局令第40號公布,自2011年12月1日起施行。

四、陜西省加大對危險化學品監管力度的對策建議

1、陜西省對危險化學品的管理現狀

陜西省在危險化學品管理方面成效很不理想,原因有意識上的,更重要的是技術和經濟能力,這方面還需要有政策上的引導,必要時應有強制要求。[2]如榆林錦界石油化工能源基地,延安店頭的煤礦開采以及相應的化工生產,存在著明顯的監管不嚴的現象,經現場考察發現,白天還可以,但在夜幕降臨的時候,廢液排向河道,廢煙排向天空,一旦造成污染將難以消除和治理,而且這些危害還常常具有長期性和潛伏性。當然,執行不到位也是導致這個現象存在的突出問題,企業追求利益最大化,忽視了對環境的危害。

(1)在管理制度上,陜西省管理的兩大制度分別是跟蹤制度和經營許可制度,但陜西省的跟蹤制度自建立以來一直沒有得到很好的實施,危險化學品無序流動的現象沒有明顯改善,原因包括3個方面:一是操作程序復雜;二是企業守法意識淡?。蝗侨狈ψ銐虻谋O督。在經營許可證管理上,目前仍處于起步階段,在操作層面面臨很多技術難題。

(2)對危險化學品的管理措施還不夠細化,危險化學品按行業和類別的分布情況底數尚不清楚,危險化學品產生總量的統計數據與專家的估計數據存在較大差距。對工業危險化學品產生源、各產生源產生危險化學品的種類、數量、流向,利用和處置方式等信息掌握不全,這對政府部門實施有效監管非常不利。陜西省至今還沒有建立有效的污染者環境責任追究和資金保障機制,這對生態環境保護也非常不利。

陜西省危險化學品的管理體系雖然相對完整,但操作程序和要求亟待細化,制度執行中深層次的問題和解決方法有待研究。

第一,企業、公眾守法及管理意識淡薄,廢物流失嚴重。目前危險化學品從業單位普遍存在管理不善的現象,環保意識淡薄,尤其是為數頗多的小規?;て髽I,少有健全的環境管理制度,再加上設施水平、技術能力差,非法轉移及傾倒事件不斷。危險化學品長時間堆存,在對人體和環境安全帶來威脅的同時,也由于沒有有效的措施將這些危險化學品加以收集、貯存、處置, 存在不同程度的二次污染和安全隱患。

第二,環境監管任務與監管能力嚴重脫節。陜西省使用或者生產危險化學品的企業已經達萬家,日常的環境監管工作任務也是相當繁重的。除了備案的企業還有很多社會上的危險化學品也是多不勝數的。在還沒有建立起健全的危險品廢物處理管理體制時,環境污染的問題就會越來越明顯。

第三,缺乏有效的信息交換和資源回收機制。各地還沒有建立起有效的危險化學品交換和回收利用機制,致使部門與部門、部門與企業、企業與企業之間信息溝通不暢,危險化學品交換和回收利用率低。

第四,缺乏處置資金保障機制,處置難。危險化學品處理處置要經過回收、貯存、轉移、利用、處置等多個環節,所有環節均會發生費用。陜西省目前還沒有建立危險化學品處置資金保障機制,處置的高額費用直接導致一些企業違規行為的發生。

2、加強管理的對策建議

現階段,要加強危險化學品的管理,還必須從政府層面入手,下大力氣在監管措施、方法、機制上對企業及公眾行為進行引導和管理,具體的建議有如下幾方面:

(1)建立簡便易于操作的危險化學品管理渠道。危險化學品主要是品種多數量小,從目前所擁有的基礎設置及可操作性上看,生產者和使用者常常不知道應該將這些存到哪里。因此,建立這樣的渠道是目前首要解決的問題,這些渠道必須簡便、可操作,可以鼓勵合法經營單位定期定區域進行管理,考慮對經營單位制定適當的經濟優惠政策,多設立一些符合國家標準規范的暫存庫,本著就地處置的原則,在一定區域范圍內建立統一協調機制。

(2)建立可行的保險金或抵押金制度。管理費用是目前危險化學品無害化管理的另一個難題,須及早對危險化學品從業單位強制建立風險抵押金或保險金制度,用于危險化學品的管理及事故后的污染治理和環境恢復。

(3)全面加快危險化學品處置設施建設。危險化學品無害化管理設施建設步伐穩步加快,但建設進度還是滯后于預期目標和現實需求,中央以及地方政府還需采取措施推動此方面工作,特別是那些尚無符合國家標準的管理設施或管理能力仍不足的地區,應積極建設和改造,減少危險化學品跨境轉移管理帶來的環境風險。

(4)在地方財政預算中設立危險化學品管理專項資金。各級行政部門在執法中仍不斷收繳到許多淘汰、偽劣、違禁的危險化學品,而這些化學品的處置管理費用一直很難落實,因為這個問題,不少地方紛紛反映不敢進行查處,面對這種現象,設立專項資金確保這些危險化學品及時得到處置是各級政府需要盡快采取的措施。

(5)加大宣傳,增強公眾的監督力。要讓公眾充分的認識到危險化學品給我們的生活帶來的危害性,加大宣傳力度,提高民眾的環境意識、危害意識和監督意識。

(6)加強監管隊伍建設,提高檢測技術,提升管理水平和能力。

(7)細化管理程序和標準,加大法規執行力和效果。

(8)充分發揮行業協會的力量,加強培訓,增加企業責任感。

總之,做好危險化學品的安全工作,是一項關系重大、涉及面廣、技術復雜的系統工程。因此,要大力普及危險化學品知識,提高安全意識,搞好科學防范,堅持化害為利是我們共同的責任;普及危險化學品常識,加大監管力度,在防止和減少危險化學品事故的發生方面,起到指導和推動作用。

【參考文獻】

[1] 曲均峰.危險化學品安全評價現狀及對策[J].安全、健康和環境,2009(10)29-33.

[2] 國家環??偩治廴究刂扑? 固體廢物管理與法規—各國廢物管理體制與實踐[M].北京化學工業出版社,2004.

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關鍵詞:科學研究;跨學科研究

中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1006-5962(2013)06-0026-01

1 概念簡述

1.1 創新的含義。

創新的英文單詞是"Innovation",解釋為"革新、創新,新觀念、方法或發明"。在《現代漢語詞典》中,創新解釋為"拋開舊的,創造新的"。

1992年經濟合作與發展組織發表的《技術創新統計手冊》中,對創新做了這樣定義:"技術創新包括新產品和新工藝,以及產品和工藝的顯著的技術變化。如果從市場上實現了創新(產品創新),或在市場工藝中應用了創新(工藝創新),那么就說創新完成了。因此,創新包括了科學、技術、組織、金融和商業的一系列活動"。

1.2 科學研究的含義。

科學研究有很多種定義,聯合國教科文組織用"研究與發展"(Research and Development,即R&D)來表示科學研究的概念。任何領域的科學研究,無外乎就是理論研究和應用研究兩大類。

1.3 跨學科研究的含義。

跨學科學科是涉及到兩個以上的學科領域,有專門從事涉及到兩個以上學科領域的研究主體,運用一個或多個學科領域方法和理論,主動融合或被動移植到其他領域,形成一個涉及多學科領域但又區別于其他領域,具有自己獨特對象、理論和方法的新學科。由于靠單學科理論與方法解決不了問題,那么跨學科研究的對象必然具有復雜性特征;各種不同學科領域、部門的研究主體在一起解決科技、經濟和社會綜合發展的需要,因此跨學科研究必然具有很強的實踐性和綜合創造性特征。

2 跨學科研究的方法

20世紀以來,邊緣學科、橫斷學科、綜合學科的不斷涌現和軟科學的興起,不僅揭示了現代學科的相互滲透、交叉融合的趨勢,還展現了豐富多彩的跨學科研究方法,這些方法不但加強了科學研究思維和活動,更加成為新的科學創新活動中的行動指南。

跨學科研究的方法從研究的客體(指研究領域或學科的概念、原理、方法或技術)來看,主要有移植融合型研究;從研究的主體(主要指科學家或科學家集團)來看,有合作型研究;從研究的社會因素(主要指重大社會需求和社會問題等)來看,有目標需求型研究。

2.1 移植融合型研究。

所謂移植融合型研究,是指單個研究者或某一門學科的研究群體將某一學科的概念、原理、方法或技術移植融合到另一門學科領域,解決另一領域的復雜性問題的研究。

科學概念、原理、方法和技術的移植和融合,并沒有明確的轉移方向。一般地說,移植和融合首先發生在比較成熟的學科轉向新興的學科轉移,從較熟悉的領域轉向不大熟悉甚至是陌生的領域移植和融合。但這種移植和融合不一定就是絕對單向的,有時甚至是互動的?,F代跨學科研究中移植融合的方式總的來說有基礎科學向基礎科學的移植和融合,基礎科學向應用科學移植融合,應用科學向應用科學的移植和融合,簡單成熟領域(或學科)向復雜陌生領域(或學科)的移植融合。

①基礎科學向基礎科學的移植融合,包括基礎學科內部,如人文社會科學內部的移植融合,也包括自然科學與人文社會科學之間的轉移。

②從基礎科學向應用科學的移植融合,應用科學一般包括醫學科學、工程技術科學和農業科學三大學科領域,這些學科的發展在現代科學體系中的發展速度己經走到了前列。

③從應用科學向應用科學的移植和融合,應用科學之間的移植一般是技術的移植,包括醫學科學、工程技術科學和農業科學三大應用領域的移植和融合也會產生相應地跨學科學科。

④簡單成熟領域(或學科)向復雜陌生領域(或學科)的移植融合,在自然界的各種運動形式中,相對地說,機械運動是最低級、簡單的一種運動形式,是發展最早的一門學科。在19世紀之前,力學遠走在其他學科的前列,這自然吸引科學家們將力學的概念、原理和方法向其它學科轉移。這種轉移首先在物理學的各個領域中獲得了成功。形成了天體力學等一系列可以看成是力學與物理學的跨學科學科。

2.2 合作型研究針對研究主體而言,是兩門以上學科的研究者合作進行研究的一種形式??鐚W科研究由于其跨學科性,研究者獨立地進行研究就不得不花大量的時間補充所需要的知識,這無疑是延長了科學創造前的知識準備時間,從而也就延緩了科學的進程。尤其到了現代科學飛速發展的今天,重大的科學問題和發現單靠獨立的研究主題是無法想象的,實際上也是無法完成的。

科學家群體或集團通過知識互補的合作研究是跨學科研究的一種重要的研究形式。研究主體的合作型研究有多種具體形式,可以是從事方法性學科研究主體與對象性學科的研究主體合作,也可以是從事基礎性學科的研究主體與應用性學科研究主體的合作,還可以是自然科學與社會科學研究主體的合作等等。

2.3 目標需求型研究。

目標需求型研究,就是調動不同學科及其研究力量集中解決一個有目標的社會需求或迫切和社會問題的合作研究形式。諸如環境問題、生態問題、糧食問題、能源問題等等,都涉及到許多學科的知識和方法。為了解決上述社會問題,只能有目的地將多學科以及從事各門學科研究的研究者組織起來,協同作戰,才有可能取得研究的進展和突破。目標需求型研究也包括兩種形式:

①社會或政府目標性研發的合作。當科學技術作為國家的事業,作為一種建制列入國家計劃并給予財政撥款時,社會或政府目標性研發的合作就開始了。②社會發展中出現的急需解決問題的合作研究。在人類的發展過程中,環境問題越來越受到關注,也是社會發展中出現的急需解決的問題。要研究環境問題,了解其變化規律,以及如何保護環境與改善環境,就涉及到很多學科的知識和方法。例如,研究環境污染對人體健康和生物機體的影響,需要用醫學、化學和生物學的知識和方法;研究防止污染對人體的損害,需要用醫學、化學和生理學的知識和方法;對污染的治理,又需要物理學、化學、生物學及一些技術科學的知識和方法。只有將各學科的研究方法以及各種儀器和技術手段聯合起來使用,才能對環境的各種問題進行有效的探索,也正是由于這些學科的知識和方法合作研究環境問題,才形成了一門新興的跨學科學科――環境科學。

3 結論

科學發展到今天,不同學科間研究方法的互相借鑒-我們稱之為科學方法的跨學科運用,已成為現代科技創新的重要手段之一??茖W工作者己從無意間發現和借鑒研究領域之外的方法發展到對其他學科研究方法的主動出擊和大膽運用。

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關鍵詞:環境材料;教學研究;生態設計;循環利用;可持續發展

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)06-0037-03

一、前言

隨著新材料的不斷開發,人們的物質生活條件和生活環境有了極大的改善和便利。但是材料的不斷開發,地球上的資源、能源的消耗也越來越多,給環境帶來的壓力就越來越大,同時,由此造成的環境污染也就越來越嚴重,已經引起人們的極大關注,為了保護我們賴以生存的地球,同時又要不斷的改善人類的生存環境,材料的合理開發以及其合理利用就成了擺在人們面前的重要課題。為此,既能滿足人類進步的需求,又能清潔環境、節約資源、節省能源的新材料——“環境材料”受到人們的廣泛關注。盡管如此,對于環境和材料的認識,已經經歷了幾十年甚至上百年的認識過程,人類充分享受了其帶來的極大便利,同時也付出或即將為此付出沉重的代價,對環境材料的普及認識將是維持社會可持續發展的重要途徑之一。其實,環境材料并不是一種完全獨立的新材料體系,它只是人類發展過程中產生的一個新的概念;它實際上是環境科學和材料科學相結合形成的一門交叉學科,其目標就是在材料的加工、制造、使用以及再生循環過程中消耗最少的資源、能源,而達到最大的使用功能,以滿足人類可持續發展的要求。對當代大學生,尤其是材料專業的大學生,了解材料與環境的關系,增強他們的環保意識,對于未來新材料的開發、環境保護以及社會的可持續發展具有重要的意義。環境材料不是一種獨立的新材料體系,是一個新的概念,對其概念、范疇及未來的發展趨勢等還有一個認識和完善的過程,盡管開始出現一些相關書籍,但關于環境材料尚沒有成熟系統的知識體系和統一的判定標準,這給現代教學帶來一定的難度,不僅學生會產生許多疑問,往往老師也難以準確地定義。為此,怎樣在有限的時間里讓學生充分了解認識環境材料對未來社會可持續發展的重要意義,本教學組認為從環境材料的概念及研究范疇、環境材料的評價方法及標準、環境材料的類型、環境材料與產品的生態設計及其發展趨勢等進行概述,讓學生了解環境材料的基本概念,增加他們的環保意識,在以后的材料研發過程中,增進保護環境、清潔環境的概念,以達到人類社會可持續發展的目的。

二、環境材料的概念

環境材料,是90年代初日本東京大學山本良一先生首次提出的新概念,是指那些環境負荷減至最低、再生產增至最大的材料,它與傳統材料明顯的區別在于它賦予了傳統結構材料、功能材料以特別優異的環境協調性,或者說是那些直接具有凈化環境、修復環境等功能的材料;同時,山本良一先生又補充說,所謂的環境材料只是一個原則,其目的是防止對環境的損害,在人類活動中保護自然資源和生態環境。環境材料本身是一個不確定的概念,是一個動態和發展的概念。環境材料不是一種獨立的高新技術材料種類,與其他材料的關系可粗略地用圖1表示,許多傳統材料本身就具有環境材料的特征或者可以發展成環境材料,有些垃圾廢棄物經加工處理也可以制成環境材料,有些新材料是在充分考慮環境因素的基礎上開發出來的,它具有較好的環境協調性,因此,應當正確處理傳統材料與新材料、普通材料以及特定領域應用材料的關系,使環境材料在研發過程中得到普及,以達到保護環境材料的最終目的。

三、環境材料的評價方法與標準

判斷某一種材料是否屬于環境材料的范疇,需要一個標準或原則,這個原則實際上就是“環境材料”的定義。在這一原則的基礎上,不同的學者從不同的角度出發提出了不同的評價方法,如生命周期評價法(LCA)、經濟性指標法(LCCA)及環境材料的研究方法評估(LCD法)等。其中,生命周期評價法(Life Cycle Assessment,LCA)被稱作20世紀90年代的環境管理工具,是近年來西方國家醞釀發展起來的一種嶄新的環境影響評價方法。所謂的生命周期評價是指對一種產品從開始加工制造直至廢棄的全過程進行全面的環境影響分析和評估,即從它的開采、加工、使用、廢棄等全過程進行評價(圖2),也有人把它說成是從搖籃到墳墓的評價。

但對LCA法,不同的組織機構有不同的定義與理解,國際標準化組織(ISO)認為LCA法是匯總和評估一個產品(或服務)體系在其整個壽命期間的所有投入及產品對環境造成的和潛在的影響的方法。ISO不僅規范了所有產品和服務的技術標準,隨著環境保護的需要,也在嘗試對環境問題的分析方法進行標準化。而國際環境毒物學和化學學會(SETAC)認為LCA方法是一個評估產品過程或其活動給環境帶來的負擔的客觀方法。該方法通過識別和量化所用的能量、原材料以及廢棄物排放來評價與產品及其行動有關的環境責任,從而得到這些能量和材料應用及排放物對環境的影響大小,并對該善環境的各種方案做出評價。生命周期評價法是評價材料的環境負荷的一種主要方法,其優點在于環境概念清楚,且將材料的生命過程作為一個整體進行分類研究。

四、環境材料的類型

環境材料是繼人類歷史上從天然材料、金屬材料、合成材料、復合材料、智能材料之后又一個新概念材料,不同的學者從不同的角度將環境材料劃成不同的類型。為了使學生清楚理解環境材料與上述材料概念的關聯和區別,易于接受、認識環境材料及其重要性,以現實環境問題為依據,通過下列內容的介紹,學生能簡單直觀地認識環境材料及其對環境保護的意義。

1.綠色包裝材料。眾所都知,凡是產品都離不開包裝。發達國家的包裝工業產值已占國內總產值的2%以上。我國的包裝業發展也很迅速,據中國包裝聯合會統計2010年完成包裝工業總產值1.2萬億元,已成為國民經濟重要的組成部分,極大地帶動了新材料的開發及其相關產業的發展,如果忽視環境因素,也會給環境帶來巨大的負擔,因此,在開發包裝材料時應牢記對環境的保護思想,體現包裝有利于環境保護的實質,還要避免過度包裝或浪費包裝材料,才能達到節省資源,逐漸改善環境的目的。

2.綠色建筑材料。長期以來,建筑材料主要是根據建筑物及其應用部分對材料提出的力學性能和功能方面的要求進行開發的,結構材料主要追求高強度、高耐腐蝕性等方面的先進性;而裝飾材料則追求材料的功能性和設計圖案美觀等方面的“舒適性”;但這樣往往容易忽略建材的環境協調性,結果給環境帶來了極大的污染。建筑材料是應用最廣,用量最多的材料,因此其耗能以及其所造成的環境污染也最嚴重。建筑材料在其生產和使用過程中對環境的污染主要包括六個方面:空氣、水、固體廢棄物、放射性、噪音和熱等的污染。隨著經濟建設的不斷發展,未來的建筑材料需求量也在不斷增加,建筑材料生產中的污染物如不加以解決,則由此造成的環境負荷將是災難性的,因此,開發與地球環境協調性的綠色建筑材料是今后發展建筑材料所必需研究的重要問題。所謂綠色建筑材料就是具有優異的環境協調性的建筑材料,具體地講,有利于保護生態環境,對人體、周邊環境無害的健康型、安全型建筑材料;從廣義上講,生態材料是對原料生產、施工、使用及廢棄物處理等環節貫徹環保意識,實施環保技術,保證社會經濟的持續發展,所以,綠色建筑材料代表著未來建筑的主體方向,也是未來發展的必然趨勢。

3.環境凈化材料。凈化材料是指在與廢棄物的接觸中,通過物理、化學的變化而使廢棄物中的有毒有害物質除去從而達到排放標準,而有毒、有害物質本身通過這種物理化學變化變成對環境無害的物質,甚至加以利用。凈化材料類型多種多樣,不同材料對污染物質的去除機理不同,因此可把其劃分為吸附凈化材料、離子交換材料、混凝絮凝材料和過濾凈化材料等。如,活性炭、離子交換樹脂、分離膜等,就是凈化材料的常見類型。僅有環境凈化材料還是不夠的,大部分凈化材料還需要借助某些設備、工藝的優化組合來處理生產及生活廢水、廢氣的系統工程,其中廢氣固體的處理取決于技術設備,廢水與廢氣則更多的依賴高技術含量的材料。設備施工已確定后的產物,材料則與工藝相輔相成,即根據工藝特點設計材料結構或根據材料性能開發工藝流程,這是環境材料研制的特殊性,即材料與工藝的統一。

4.環境替代材料。用環境負荷小的材料替代環境負荷大的材料可以減小材料對環境生態的影響作用,有些材料雖然環境負荷小,但對人體健康不利,所以也需要用對人體健康有利的材料進行替換,以改善人們的生活環境,提高人們的生活質量。自20世紀30年代以來,用作制冷劑﹑發泡劑﹑清洗劑﹑滅火劑和噴霧劑的氟里昂被廣泛用于制冷﹑空調﹑消防﹑電子﹑醫藥等行業,但是氟里昂類物質不僅對大氣臭氧層有破壞,而且對地球產生溫室效應,嚴重影響地球的生態環境和人類的身心健康,因此尋找替代氟里昂類物質已成為目前研究的熱門話題。目前作為替代制冷劑被廣泛應用的有:四氟乙烷、異丁烷、二氟乙烷與二氟一率甲烷的混合劑等。另外,石棉以及含磷洗滌劑替代品的開發也是目前化工行業的重要課題。

5.廢棄材料的循環利用。垃圾重新利用,不僅有利于環境保護,也有利于解決我國的某些資源短缺的問題。常說的廢棄物的資源再循環,包括再資源化和再利用,再資源化就是將廢棄物(一般廢棄物、產業廢棄物等)進行回收、粉碎、篩分等過程,再作為原料使用;再利用包括整體機能使用壽命完結后的物件進行重組,將其部件不改變原來結構或做很少的修復,經過清潔后重復使用。如酒瓶之類物件回收后經過洗滌重復使用,干燥劑之類產品回收干燥后再充填等。尤其值得重視的是,廢干電池的資源利用,大部分電池都混于生活垃圾堆中,被填埋或是焚燒,造成土壤和地下水的嚴重污染。廢舊電池的回收利用看起來似乎是一件小事,但卻有著很重要意義:一是資源的回收利用,變廢為寶;二是防止環境污染,減輕環境負擔。廢舊電池中的有色金屬是寶貴的自然資源,廢舊家用電器的資源化,廢塑料,低硅尾礦的資源化,煤矸石、粉煤灰、高爐渣的利用,以及建筑垃圾的資源化等正是十二五規劃中的重大課題。

五、環境修復材料

礦山的開采常引起重金屬元素污染土壤或水體;戰爭常常使某一區域中某有害元素(例如鈾或TNT)濃度過高;而某些工廠周邊地區,由于工廠排放的污染氣體物的降落或某些集水盆地常年匯集大量污染物,使得這些地域某種污染成分濃度特別高。環境修復是指,對已污染或破壞的環境進行包括生態方面的多種技術處理與治理,以恢復被污染和破壞的生態環境。如植物修復及非金屬礦物對環境的修復等。目前,常見的有植物修復和非金屬礦物修復兩大類。植物修復是指把某些對污染物具有耐承力和高積累特性的植物種植于污染區,利用植物自身的生長代謝或其根系微生物共同作用,將環境中的污染物質吸收固定或消除,并在適合的時間對植物進行收割處理,使污染的環境恢復達到原初狀態的一種原位污染治理技術。如,水葫蘆對富營養化水體的吸附作用、紅樹林濕地在水體凈化中的作用。

六、生態設計

隨著世界人口的增加和社會經濟的高速發展,人類對資源、能源的消費將會進一步劇增,由此造成的資源、能源的短缺將會日益嚴重。從經濟和環境保護的角度來看,都是十分不利的。因此,為了人類社會的可持續發展,人類不得不改變以往的生產方式,在減少廢棄物排放的同時,還要減少對礦石等原生資源的依賴性,將產品、材料的生產逐漸轉移到以利用再生循環材料為主的基礎上。生態設計是指在材料和產品的設計中將保護生態、人類健康和安全的意識有機地融入其中的設計方法,又稱為生命周期工程設計、綠色設計,或為環境而設計以及環境協調性設計等,以保護生態環境為中心的設計方法還有利于產品循環回收的可再循環設計、便于回收重新使用的易拆卸設計、以及材料選擇設計等。目前生態設計已經成為推行預防生態環境受到危害的重要手段,是最高級的清潔生產措施和可持續發展的最佳途徑。生態設計是采用先進技術、工藝并采用可循環材料以減少對生態環境的破壞,要明顯地減少材料制造前的隱性材料物質流和能源流,即在材料循環的前端減少,而不僅僅是促進生產造成廢棄物的循環。生態設計應使傳統材料設計思想有新的轉變。傳統設計是依據技術、經濟性能、市場需求和相應的設計規范,著重追求生產效率、保證質量、自動化等以制造為中心設計思想,將使用的安全、環境影響和廢棄后的回收處理留給用戶和社會。模塊化設計指對一定范圍內的不同功能、不同性能、不同規格的產品進行分析,劃分并設計出一系列功能模塊。通過模塊的選擇和組合可以組裝成不同產品,以滿足市場需求。同時,模塊化設計也有利于產品使用后的拆卸,繼續利用一些可用的模塊,其特點典型地體現在拆卸技術和回收技術等方面。目前,模塊化設計已廣泛應用于汽車、家電、計算機、復印機以及許多工業機器行業。

七、環境材料的發展趨勢

進入21世紀,面對人口、資源、環境各方面的壓力,人類急需要尋找一種有效的途徑來協調資源與環境的關系,使其既不浪費資源又能保護環境;另外未來人類的生存空間也要擴展,這使得人們在尋找上天、入海、入地的材料。這些將是未來環境材料的發展的出發點與方向?;谶@個觀點,少用資源與材料,少消耗能源,發展空間材料,可能是未來材料科學發展的主要方向。此外,材料的重復利用也是未來社會必須給以解決的問題。為了達到上述目的,開展綠色產品的生產及進行綠色設計,是未來社會不能不涉及的研究領域,尤其是后者在未來可能越來越多受到關注,將成為環境材料未來發展的重頭戲。所謂綠色設計,就是要求工業設計的產品包含這樣的兩方面的性能,一是清潔生產,在各個工藝環節都要減少排污,減少垃圾;二是要節約資源,既要節約原料,又要使產品在使用之后不至于全部成為廢品垃圾,而是便于拆卸、回收和利用。環境問題已讓世人猛醒,已經逝去的不能回來,目前的關鍵是怎樣利用好僅存的有限資源來開創人類的未來,必須充分認識到材料、環境與未來的依存相連性,從保護環境的觀點出發去開拓新的材料和能源,是從我們這一代人開始必須時刻恪守的信條,愿意以此為徑,為材料、環境與未來創造出一片和諧的天地。

八、教學效果與思考

環境材料作為一門新興的交叉學科,受到人們廣泛的關注,同學們也表現出極大的興趣,保持良好的學習狀態。在教學過程中,采用了講授引導與課堂討論相結合的方式,結合相關參考書以及最新的資料文獻,配合實物圖片資料,從環境材料的概念、范疇、行為準則到具體的環境現狀等不同方面逐步引導學生進行思考分析,了解環境保護的重要性,引起了同學們極大的興趣,根據同學們自己的興趣和觀點,在較大的范圍內進行自我查閱相關資料,組織內容進行交流探討,同學們積極主動提出了各類環境保護的觀點與措施,以及未來對環境友好材料的開發和使用的基本原則。但是對于環境材料這一新興的學科領域尚沒有成熟的理論支撐和統一的評價體系,以及與之相應的法律法規,還需要得到社會的廣泛認知,為創造更美好的自然及人文環境,為社會的可持續發展貢獻每個人的智慧。

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