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关键词:皖北地区; 大气环境质量; 灰色聚类; 评价
中图分类号: P185 文献标识码: A
引言
用于环境质量评定的方法很多, 常用的环境质量评价方法有综合指数方法、分级评分法、数理统计方法等。灰色系统理论的方法是邓聚龙教授在80 年代初提出并发展的. 它是把一般系统论、信息论、控制论的观点和方法延伸到社会、经济、生态等抽象系统, 结合数学方法发展的一套关于解决信息不完备系统(即所谓的灰色系统) 的理论和方法, 具有模型简单明了、概念清晰、宜于应用且结论可靠的特点。[9]本文在调查和分析皖北地区大气环境质量现状的基础上,利用灰色系统相关理论对皖北地区大气环境质量进行了综合评价,为后期治理皖北地区大气环境提供依据。
1.研究区概况
皖北地区包括安徽省淮河以北的县市以及跨淮的县市,包括安徽省的宿州、淮北、亳州、阜阳、蚌埠、淮南六市的全部行政区域以及沿淮的滁洲市所辖的凤阳县和六安市所辖的寿县。面积3914900公顷;人口2880万。
2006年,安徽省工业增加值比2005年增长了27.1%,高于同期全国平均水平,低于同期中部6省29.3% 的平均水平;与2005年相比,工业COD排放量增加了4.4%,工业SO2排放量增加了0.8%,其中,工业COD排放量增加幅度在中部6省中最高。“十二五”期间,安徽省环保系统将以改善空气质量为目标,把皖北地区的淮南、淮北、蚌埠等出现酸雨污染的地区作为重点区域,把二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、挥发性有机物等作为重点防控污染物,把火电、钢铁、有色、石化、水泥、化工等作为重点监管行业,建立统一监测、统一监管、统一评估、统一协调的区域联防联控工作机制。
2.灰色聚类评价法原理
灰色聚类是将聚类对象对不同聚类指标所拥有的白化数,按n 个灰类进行归纳整理, 从而决定或判断聚类对象属于哪一类灰色统计方法。 聚类对象为所研究的对象, 是要进行分析的所有研究对象的集合。[2]
本研究中大气环境质量灰色聚类分析的基本步骤可分为以下五步:
(1) 确定聚类白化数dij;
记i=1,2,…,n为聚类对象;j=1,2,…,m为聚类指标;k=1,2,…,K为聚类灰数,即灰类。dij为第i个聚类对象对于第j个聚类指标的样本值,D是以dij为元素的样本矩阵。
(2) 确定灰色类的白化函数fik:参照国家规定的大气环境质量分级标准本文将大气环境质量分为三级,即有三个灰类。为使每一级别的白化函数与所有级别都存在隶属关系,对灰色聚类法中的白化函数的“降半梯形”的结构改进后可采用下列三种基本图形(见图1)[3]。
图1 白化权函数fjk
(3) 标定聚类权:采用超标加权法确定每个测点中各污染物的权重,即利用区域大气环境中污染物指标的实测浓度与其标准值区间的比值来计算,以突出各测点中主
要污染物在评价中的影响程度,计算公式为:
= /且 =1=
其中,为第k个测点中第j个污染物的归一化权重。为第j种污染物并将其取为第j种污染物各级标准的平均值。
(4) 确定聚类系数:=,表示第i个聚类对象对于第j个灰类的聚类系数,它反映了聚类样本对灰类的关联程度。构造聚类向量。
(5) 聚类评价:灰色聚类是根据聚类系数的大小来判断所属的类别。在聚类系数矩阵A的行向量中,聚类系数最大者所对应的灰类即是该评价对象所属的类别。将各个对象同属的灰类进行归类,便是灰色聚类的结果,也是评价的结果。
3.皖北地区大气环境质量评价
为了认识皖北地区主要城市大气污染现状,本文利用灰色聚类方法对宿州、淮北、亳州、阜阳、蚌埠和淮南等六个地级市的大气环境质量进行评价。
3.1聚类样本、聚类指标的确定及灰类的划分
对皖北地区六个地级市的三项污染指标的监测资料进行收集,监测数据列于表1所
示,为皖北地区各类大气污染物年平均浓度。
表1 皖北地区的大气污染物年平均浓度(mg/m3)
地区 可吸入颗粒物
(PM10) 二氧化硫
(SO2) 二氧化氮
(NO2) 空气质量达到及
好于二级的天数
淮 北 市 0.068 0.027 0.021 363
亳 州 市 0.062 0.034 0.046 365
宿 州 市 0.091 0.038 0.033 338
蚌 埠 市 0.092 0.02 0.022 332
阜 阳 市 0.089 0.028 0.028 354
淮 南 市 0.095 0.078 0.035 318
注:数据来源于《2007年安徽统计年鉴》
以皖北地区的宿州、淮北、亳州、阜阳、蚌埠和淮南为聚类对象,2008年监测的PM10、SO2、NO2三个评价因子为聚类指标,采用GB3095-96国家空气质量标准的一级、二级、三级标准三个灰类为聚类灰数。表2为大气环境灰类的划分标准。
表2大气环境灰度划分标准(mg/m3)
污染物 灰度
1 2 3
PM10 0.05 0.10 0.15
SO2 0.02 0.06 0.10
NO2 0.04 0.04 0.08
3.2 聚类白化数的无纲化处理
无量纲化,也称作数据的标准化、规格化,是一种通过数学变换来消除原始变量量纲影响的方法。在多指标综合评价中涉及到两类基本变量:一类是各评价指标的实际值,另一个是各指标的评价值。由于各指标所代表的物理涵义不同,因此存在着量纲上的差 异。这种异量纲性是影响对事物整体评价的主要因素。指标的无量纲化处理是解决这一问题的主要手段。
3.2.1 污染物浓度值的无量纲化处理
第i类聚类对象(i=1,2,3)对于第k个聚类指标(k=1,2,3,4,5)所拥有的白化数的表达式:
式中,Cki为原始的白化数,C0i为取表1中的灰类2的各污染物浓度值。处理后的白化数构成聚类白化数矩阵:
PM10 SO2 NO2
0.680 0.450 0.525 淮北市
0.620 0.567 1.150 亳州市
0.910 0.633 0.825 宿州市
0.920 0.333 0.550 蚌埠市
0.890 0.467 0.700 阜阳市
0.950 1.300 0.875 淮南市
3.2.2 大气环境质量灰类的无量纲化处理
大气环境质量灰类无量纲化处理的表达式:
式中,rij代表第i个污染物因子第j个灰类的灰数。对表2中各污染物的3个灰类无量纲化处理,rij计算结果如表3所示。
表3大气环境质量灰度的无量纲化处理
污染物 灰度
1 2 3
PM10 0.50 1.0 1.5
SO2 0.33 1.0 1.67
NO2 1.0 1.0 2.0
3.3白化函数的厘定
大气环境质量的3个等级用3个灰类来描述,每一个等级都有一个浓度范围的界限,这个界限是一个灰数,灰数是一个区间的范围,不是一个确切的值,在这个确定范围内的任何一个白化值,其白化系数为1;而在范围外的值,对某级的标准,则有个亲疏程度。这种亲疏关系可用白化函数的数学关系式来表达,根据表3可构造3种污染物的3白化函数如下:
灰类1的PM10,SO2,NO2的白化函数依次为:
111
f11(x) = f21(x) = f31(x) =
000
灰类2的PM10,SO2,NO2的白化函数依次为:
x
f12(x) =1 f22(x) =1 f32(x) =1
2-x
灰类3的PM10,SO2,NO2的白化函数依次为:
000
f13(x) =2x-2 f23(x) = f33(x) = x-1
111
3.4聚类权计算
3种污染因子分别对3个灰类权值表达式:
(i=1,2,3, j=1,2,3)
计算结果如表4所示:
表4大气环境质量灰度的权值
污染物 权值
灰度1 灰度2 灰度3
PM10 0.167 0.333 0.500
SO2 0.110 0.333 0.557
NO2 0.250 0.250 0.500
3.5灰色聚类系数及灰色聚类矩阵计算与结果分析
聚类系数εki反映了聚类对象i对灰类k的隶属程度。
灰色聚类是根据聚类系数大小来判断各城市所属的类别,其方法是将各个城市对各个灰类的聚类系数组成聚类行向量σi=[σi1,σi2,σi3],在行向量中聚类系数最大的所对应的灰类既是这个城市所属的类别,并把各个城市灰类进行归纳,便于灰色聚类结果。同时,我们还以安徽省大气污染平均水平为对照点进行了指数评价,.两种指标的评价结果见表5所示。
表5 皖北地区大气环境质量评价一览表
地区 灰色聚类向量 判断结果 指数法
评价结果
σi1 σi2 σi3
淮 北 市 0.447 0.430 0 1级 2.286
亳 州 市 0.411 0.410 0.075 1级 3.158
宿 州 市 0.340 0.674 0 2级 3.260
蚌 埠 市 0.386 0.531 0 2级 2.403
阜 阳 市 0.374 0.578 0 2级 2.785
淮 南 市 0.267 0.734 0.249 2级 4.581
从评价结果可以看出:(1)皖北地区大气环境质量总体状况良好,除了淮北和亳州两地的大气质量为一级外,其余四个地区大气质量皆为二级。根据灰色聚类向量的大小可以判断,在这四个大气质量为二级的地市中,蚌埠的大气质量最好,而宿州和淮南的大气环境质量最差。因此,开展皖北大气环境治理,应重点放在大气环境质量最差的宿州和淮南两个地区。(2)对比两种评价方法得到的评价结果,基本吻合。说明利用灰色聚类方法评价大气环境质量是可行的,能够准确评价出大气环境的实际状况。另外,综合指数法仅对各评价区的大气环境质量相对好坏程度进行了比较,却未能考虑大气质量分级界限的模糊性,截然将其进行分级,丢失模糊信息,不能客观地反映大气质量的实际情况。而灰色系统中的灰类白化权函数并不局限于在相邻等级间将边界模糊化,而是表示关于等级的信息覆盖,因此在信息利用率和精度上均有较大的提高。
4.结论与讨论
本文主要利用灰色聚类分析方法和综合指数法,对皖北地区大气环境质量进行综合的评定。以丰富该法在环境质量评价领域的应用。本文先通过综合指数法对大气环境做出评价,然后通过灰色聚类分析方法先确定污染物浓度值的无量纲化处理,然后确定大气环境质量灰类的无量纲化处理,再通过确定白化函数,计算聚类权,从而计算出灰色聚类系数及灰色聚类矩阵,做出对皖北地区大气环境质量的评价。从评价的结果可以看出,皖北地区的大气质量总体状况良好,除了淮北和亳州两地的大气质量为一级外,其余四个地区大气质量皆为二级。根据灰色聚类向量的大小可以判断,在这四个大气质量为二级的地市中,蚌埠的大气质量最好,而宿州和淮南的大气环境质量最差。因此,开展皖北大气环境治理,应重点放在大气环境质量最差的宿州和淮南两个地区。而且,通过两种评价方法的比较发现,灰色系统中的灰类白化函数并不局限于在相邻等级间将边界模糊化,而是表示关于等级的信息覆盖,因此在信息利用率和精度上均有较大的提高。
由于资料有限,本文只考虑了3种污染指标,如果再增加更多的指标,其评价结果将更能反映出皖北地区大气污染现状。
参考文献
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关键词:大气环境;实践实习;教学方法;教学团队
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)01-0143-02
一、引言
本校针对于大气物理、大气环境等相关专业本科生设置了《污染气象与大气环境探测实习》课程,开设该课程的任务是使学生掌握大气环境研究中的几种常用的环境要素探测方法,以适应未来工作和学习的需要。该实习课程包括照相法测烟云扩散、双经纬仪测高空风、污染气体监测和大气气溶胶监测四部分组成。照相法测烟云扩散、双经纬仪测高空风这两部分主要是在《污染气象学》和《边界层气象学》这两门专业理论课程之后开展的实习教学。而污染气体监测和大气气溶胶监测则是在《大气化学》和《大气气溶胶》理论课程之后相应的实践教学课程。同时,在完成这些实验观测资料处理时,学生需要用到之前学习过的统计和绘图软件,才能完成实验实习报告。因此,该课程是一门实践性和综合性都很强的课程,如何将理论的学习与实践相结合,达到满意的教学效果尤为重要。笔者结合近几年的教学和思考有如下几点想法。
二、精选课程内容,加强学生实践能力
1.精简课程内容,精炼相关先行理论课程中已经介绍过的内容。《污染气象与大气环境探测实习》这门实践课程的知识点已在先行理论课中有详细的阐述。如何让学生既能衔接理论课程的知识点,又能重点掌握通过实验方法获得理论计算所需的关键参数的方法是这门应用课程的一个关键问题。比如在进行“照相法测烟云扩散”的教学中,大气扩散参数和烟云抬升高度这两个概念在《污染气象学》课程中有详细的概念定义,[1]而在实践课程中主要通过叠加多张烟云照片勾画出轮廓线,用直尺测量出水平距离及相应的烟云半宽度,换算成真实的尺寸,再利用计算公式求解大气扩散参数。这个过程中需要应用Photoshop等软件以及matlab、origin等编程语言。因此在本课程中不再对这些方法的基本概念进行展开,而是重点讲解这些概念和原理在实际外场实验中如何通过观测手段获得和实现,让学生掌握怎样利用不同观测手段实现特征参数测量的方法。
2.突出重点问题,要在有限的课时中讲解最实用、最广泛的实验方法。大气环境要素获得的方法很多,包括多种经典方法和现代集成方式。在本门课程教学中挑选当前该领域中应用最广泛的观测技术方法。例如在“大气气溶胶监测”中选取环境保护部门广泛使用的β射线法的颗粒物监测仪进行使用,此监测仪能够实时的测量大气环境中的PM10,PM2.5和PM1.0颗粒物的浓度。该监测仪采用了高灵敏度的光散射光度计,其输出信号与完整的β衰减质量传感器的平均测量值不断的参比,实现了长期的精密度和准确度要求。监测仪采用先进的固件优化浊度计信号连续的质量校准,保证测量的质量浓度随着颗粒物采样始终独立的变化。学生经过实习课程的学习,能够掌握该类型仪器的基本原理,具有独立操作仪器的能力,为今后走上工作岗位提供了必要的基础。
3.紧跟学科前沿,讲授最新的科研成果。随着科学研究的深入和工程技术水平的提高,以前的一些概念、定义可能会有一些变化,仪器的观测方式也会向着更准确、更集成使用方向发展,这就需要学生掌握越来越的知识和信息。[2]因此,这门课程除了要求学生掌握经典的观测方法以外,还需要了解一些最新提出的方法和技术。这都需要在课程讲授过程中,教师不断获得当今最新科研成果中的相关信息,不断补充到课程讲授中去,让学生接触最新的理论和技术。
三、优化教学方法,提高学生兴趣
1.由实际个例入手,提高学生学习兴趣。无论是理论知识还是实验仪器的工作原理,其计算过程多为复杂的数学推导以及观测仪器枯燥难懂的设计流程。学生听讲感觉枯燥乏味,不知所云,提不起来上课的兴趣。[3]本课程从社会关心的热点环境问题入手,例如雾霾天气,PM2.5等,让学生带着思考和问题和之前学过的理论课程相关内容相联系,从而极大地提升了学生的学习热情和学习能动性。例如在分析PM2.5浓度日变化规律时,和老百姓的晨练习惯相联系,指出PM2.5浓度存在典型的早晚高,而午后低的变化特征。晨练时的高浓度PM2.5浓度不利于居民的身体健康。午后的4-5点在低PM2.5来源和较高大气边界层扩散条件容易带来适宜的空气质量。这样通过课本联系实际生活的方式,可以有效地提高学生的积极性和主观能动性,达到事半功倍的效果。[4]
2.设置实验小组,令学生学会自我管理。本课程在进行外场试验时,需要多个同学协同合作,相互配合才能完成。对于某一个同学而言,不可能完成庞大的综合实验工作。因此,在完成理论部分讲解之后,将学生分成若干实验小组,每组一般4-5人,每个实验小组针对某一方面的课程内容展开试验设计,开展实验、数据整理、综合分析和撰写总结报告等工作。同时,每一个实验小组内部,学生有共同的研究方向,但分工不同,每个人负责一块工作内容,并进行相互交流。从而让学生就一个实验实习课题,深入了解其基本理论原理后,自己设计方案,分工开展工作,自我组织管理。
3.注重信息反馈,提高教学过程中学生参与比例。通过实习课程的学习,学生每次上交实验报告后,都先安排本实验小组同学相互批阅,指出其亮点之处和存在的不足。然后推选出各小组中撰写最优秀的实验报告,各小组之间进行点评。这种措施提高了学生的参与度,激发了学生的兴趣,并且随着学生之间的点评工作,使学生不光关注试验报告内容,而且使学生对绘图,总结文字等写作细节有更加充分的比较和掌握,使绘图和写作效果更加符合科技文章写作和大众审美要求。
四、加强教学团队建设
本课程教学团队是多名副教授,高级实验师,讲师和实验师组成,其中4位成员具有博士学位,3位具有硕士学位。团队成员学缘结构多元化,分别毕业于南京信息工程大学、北京师范大学、浙江理工大学和中国科学院大气物理研究所等国内著名高校和科研院所。专业结构多样化,教师专业分别是气象学、大气物理学与大气环境、环境科学、测控技术与仪器和自然地理学等专业,具有专业交叉,优势互补的特点。教师研究领域包括空气污染气象学,气溶胶化学,边界层气象学等。所有成员先后主持完成多项国家级和省部级科研项目,在国内外有影响力的SCI期刊上先后发表多篇高质量的学术论文。多名成员先后主持完成校内外教学改革项目多项,包括江苏省教材建设项目,南京信息工程大学教学改革与实践项目,南京信息工程大学大气科学与环境气象实验实习教材建设项目,南京信息工程大学大气科学与气象信息虚拟仿真实验教学课程建设项目和南京信息工程大学大气科学类野外实习实践项目,在教学课程建设,教材编写,实践课程教学和组织学生开展实践实习等方面都积累了丰富的教学经验。课程团队还与相关学校专业授课老师经常性展开教学探讨,以拓展眼界,交流技法,相互发现讲授中存在的问题,从而使教学效果日臻完善。为了建立规范的考核机制,在学校教学考核的规章制度基础上,建立了适用于教学实践课程的相应管理和考评机制,这为课程管理的高效实施提供了支持和保障制度。正是这些措施和制度为课程团队在教学和研究上的发展和创新筑建了扎实的工作基础和长久的发展潜力。这也促使了该实践课程教学走向一个新的水平和阶段。
五、结语
本文总结和归纳了笔者所在的实践教学课程团队在多年中积累的经验和体会,使得该课程的教学效果不断提高。教学过程是教师和学生相互配合,相互提高的过程。教师在教学过程中精选课程内容,从而加强学生实践能力;不断优化教学方法,达到提高学生兴趣的目的;此外加强教学团队建设,不断提升教学效果。本文对《污染气象与大气环境探测实习》这门实践实习课程的总结和整理,希望能为其他高校相关学科实践教学提供些思路。
参考文献:
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[2]方宏远,李建.研究生教育课程《工程结构反分析理论》的教学实践及体会[J].教育教学论坛,2015,(16):227-228.
[关键词]碳排放权;法律属性;法域归属;权利转让;法律问题
碳排放权及其交易制度是西方国家在探索环境问题市场化解决机制的过程中确立的一项法律制度。该项制度设计的核心思想是在总量限定的前提下,通过市场平等主体间的交易行为,实现资源的有效配置。这种转变使碳排放权概念进入私法领域成为可能。由于我国以公法形式对环境要素进行配置的传统,使得碳排放权交易制度在我国的实施遇到了障碍。
一、碳排放权概念的理论溯源
研究内容概念内涵和外延的明晰,是学术研究根本性的前提。不同语境下,相同名词所代表的含义会出现很大的差异。因而笔者认为,下定义从来都是很难的一件事情。同理,科学的界定私法语境下的碳排放权的概念,是实现碳排放权私法化调整的根本性前提。但对该概念的理解,离不开对碳排放权产生的理论基础探究。应该说碳排放权的概念之所以能够进入私法领域,源于经济学家对环境问题的反思。传统的经济学理论将大气环境容量资源界定为公共物品,无明确的产权特征,这也就是为什么当某一特定权利主体在对该资源进行使用时,却不能排斥其他主体也对该标的行使权利的缘由。此时,作为大气环境容量资源的权利载体的碳排放权就倾向于体现出一种应然性的特征。也正是以此为逻辑起点,有学者将碳排放权视为人权或道德权,认为对该权利的享有应是与生俱来的,不需要借助政府的行政许可这种行为来确定该权利的存在。但随着经济社会的发展,市场主体的数量也在大幅度、不断增长,导致了竞争性使用的格局出现,大气环境容量资源稀缺性增强了,其已很难再作为纯粹的公共物品存在。科斯的产权经济学理论认为通过市场机制追求二氧化碳温室气体边际成本的消减,能促使整体减排成本的降低,趋于最小化,从而实现成本—效益的最优。科斯提出“大气环境容量资源是一种产权,可以通过对大气环境容量资源进行交易,促进大气环境容量资源在需求者之间的合理配置”。美国经济学家戴尔斯又于20世纪70年代最早提出了排污权交易理论。其核心思想是“以满足环境要求为前提,建立合法的污染物排放权即排污权,并允许这种权利像商品一样被买进和卖出,以此来控制污染物的排放,同时降低控制成本”[1]23。另外,大气环境容量资源的全球流动性使得碳排放权首先是一个基于国际法而产生的概念,在国际谈判语境下《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》明确了碳排放权作为排污权的下位概念,是国际法律体系下产生的新型权利,同时该公约又以科斯的产权经济学理论为基础,构建了碳排放权交易制度。通过对碳排放权概念的理论溯源,我们可以明确的是碳排放权首先是一个经济学概念,而后才进入法学领域。是科斯的产权经济学理论,使得原本仅具有生态属性的大气环境容量具有了经济属性;同时,碳排放权交易制度的构建,又为大气环境容量资源的优化配置提供了现实路径。至此,我们可以得出这样的结论,即应然状态下的“人权”已经无法准确诠释《京都议定书》框架下的碳排放权,它是在保障公民基本生存需要的前提下,权利主体有限大气环境容量的使用行为开始受到来自于国家公权力的干预。这种干预涵盖了纵向干预和横向干预两个方面,即对国家许可行为的管理,和对市场交易行为的管理。因此,所谓碳排放权是指权利主体为了生存和发展的需要,由法律所赋予的向大气排放温室气体的权利,这种权利实质上是权利主体获取的一定数量的气候环境资源使用权[2]29。那么,这种大气环境资源使用权能否作为一项实体权利而为私法所直接吸纳进来呢?如果不能,又如何为其在私法领域的权利谱系中定位呢?笔者认为,无论是科斯的产权经济学理论还是国际谈判语境下的碳排放权及其交易框架的构建,均是以英美法系的财产法律制度为前提,我们不能把它和大陆法系国家私法领域的实体权利简单的相提并论。总之,将碳排放权作为合同履行标的需要更充分的法理依据。
二、碳排放权与其他权利之间的冲突与协调
传统的大陆法向来是以严谨的理论和完善的立法逻辑体系而著称,并且建构了分类详细的权利体系,强调全面的定义和精致的分类。在研究问题时,习惯于把要具体研究的问题归入权利体系,并对其定性。但实际情况却是碳排放权交易制度理论早于其交易标的碳排放权进入我国。就国内现有研究文献来看,大部分的研究集中于两个领域:一是对于国外相对成熟的碳排放权交易市场运行机制的介绍,另一是对于我国碳排放权交易平台构建问题的探讨,关于交易标的本身法律属性的研究却少之又少。笔者认为,这一本末倒置的现象源于两大法系关于财产法律适用的差异。应该说,碳排放权这一新型权利的产生确实给以成文法为主体的大陆法系国家带来了不小的难题。(一)传统财产法律制度所面临的理论困境碳排放权及其交易理论均产生于英美法系国家。这就导致了产生于经济学领域当中的碳排放权与英美法系法学领域中的财产权概念在构造上的互通性。英美法系基于实用主义原则,并不讲求严谨的理论衔接和完善的逻辑体系,其财产理论关注的是每一个具体的主体可以做出何种具体行为,所以说,其财产权理论无严格的所有权概念,也没有自物权和他物权理论体系。英美法系国家的法学家们在设计与财产权相关的法律制度时,并不注重某种权利在整个财产权体系中的定位和归类,而是侧重于制度本身与权利主体行为的内在关联的研究,其更讲究个案的正义,认为只有对行为主体同时具备激励和约束功能的,才是好的产权制度。法学领域如此,在经济学领域亦然,经济学家关注的往往是在经济行为中经济主体针对某一具体的资源到底可以行使什么样的权利,才能获取经济上的有利后果。正如英国的F.H.劳森和B.拉登所言,“如果合同所创设的权利可以转让,法律就将其作为一种财产来对待。”[3]3笔者认为,这也是为什么目前碳排放权交易市场在英美法系国家得以顺利发展的原因。但从大陆法系国家相关的财产法律制度来看:首先,碳排放权不等于所有权。科斯的产权经济学理论使碳排放权具有了财产属性。财产一词“描述了一切具有财富价值的权利。”[4]19-22依德国民法学者通说,财产指的是:“一个人所拥有的经济价值的意义上的利益与权利的总称。它首先包括不动产与动产的所有权以及债权和其他权利,只要它们具有货币上的价值。”[5]279因而在大陆法系国家,私法领域中的财产权一般是指包括物权、债权以及知识产权等权利在内的权利体系的总和。罗马法基于当时简单的商品经济的需要,以私有制为核心,强调对个人利益的充分保障。即在个人本位的前提下,更加注重权利归属的问题,具体表现为,所有权的权利主体对标的享有占有、使用、收益和处分权能,强调财产主体对财产的绝对性排他控制。而相对于碳排放权来说,如前所述,其所指的其实是产权明晰的前提下,向大气排放温室气体的权利,是对大气环境容量的使用权,是对标的的利用权。总之,所有权的逻辑起点是标的的归属问题,而碳排放权的逻辑起点则侧重于标的的利用。从这一点上来说,所有权的概念外延远小于碳排放权,碳排放权不是所有权。其次,碳排放权不等于物权。物权是从中世纪的对物权和对人权的财产权区分中发展演变而来的。大陆法系将与财产相关的权利精确地划分为对人权和对世权两部分,这才形成了近代大陆法系国家财产法律制度的基本框架———物债二元结构,并认为物权包括自物权(即所有权)和他物权,是对物的支配权,一种对世权,具有对抗不特定第三人的效力和对于债的优先效力。债权是一种对人权,只具有对抗特定义务人的效力[6]65-81。近代市民社会理论将私法领域的民事主体设定为“理性的经济人”,并认为民事主体行为的内在动力是追求个体利益的最大化。即行为主体追求享有某种权利的根本目的就是为了获取经济上的有利后果。既然如此,那么对于民事权利主体而言,那些能够被行为主体所实际感知的“有体物”进入物权所调整的客体范围的可能性几率就极大地增强了,因为只有这些“有体物”才能够被其占有、使用和处分,才能够为主体带来经济上的利益。至于那些不能为行为主体所控制和支配的“物”,由于它们很难满足增加主体经济收益的目的,也就理所当然地被剥夺了作为物权调整客体的资格。可见,物权法虽然具有久远的历史,但对物的价值判断标准却只有一个———即能否为主体带来经济利益[7]59-66。综上,以此逻辑推理我们可以得出,尽管每个人的生存都需要空气,但空气的生态属性决定了其不可能被某个特定的权利主体所控制、支配,当然也就无法为某个人带来经济上的利益,也就无法进入私法的调整范围,兼由于其“无形性”的特征更无法满足传统物权理论对物权客体“有形性”的要求。比如《德国民法典》第90条规定:“本法所称的物,仅指有体物。”总之,从罗马法到近代私法的物权客体范围的演进,确立的是以“有体物”为标准的物权客体的范围,有体物之外的“物”或被严格排除在物权客体之外而以特例规定设定物权,或以拟制手段纳入物权客体范围,在理论和立法上,物权客体的范围是相对清晰而封闭的[8]125。可见,碳排放权载体大气环境容量的无形性成为其进入私法领域的又一个障碍。(二)协调冲突的契合点尽管产生于英美法系的碳排放权和大陆法系国家的实体权利之间有着诸多的不相融性,但碳排放权的物权客体化是碳排放权交易的制度诉求。我们应当从现有的立法中为碳排放权概念的私法化寻找到切入点。笔者认为这一协调冲突的契合点就是“权利不得滥用”原则的回归。罗马法规定,权利主体行使自己的权利不得损害他人的合法利益。但这一原则却在经济发展历程中,曾被“效用比较”原则所替代,应该说该原则集中体现的是功利主义价值观。作为判断或衡量价值的一种方法,“效用比较”具体到环境领域就是将权利主体的个人经济效益和环境效益进行比较。比如,化工厂排出废气,影响了当地居民的健康,如果这个化工厂是本地经济的主要支柱,而且工厂对废气进行了合理的处理,如降低废气的污染程度等,那么,该厂就不能被下令停止生产[9]155。效用比较原则本质上就是允许企业把工业污染转嫁给社会。它为各工业化国家牺牲环境发展经济提供了法理上的支持。这种典型的功利主义的法律观是排他的、为市场经济的外部不经济性进行辩护的理论[10]167。从权利角度来说,大气环境污染者大多是基于自身发展需要的正当权利的行使。没有制约的权利,很容易导致权利的滥用,进而影响他人正当权益的行使,这是一个事实。随着环境问题的日益突出,各国立法也开始从个人本位立法理念向社会本位转变。笔者认为恰恰是这种转变,为碳排放权的产生提供了法理基础。碳排放权及其交易制度,从根本上说是协调个人权利和社会发展与人类生存权之间矛盾的制度,是社会本位的立法思想以及权利不得滥用原则在具体法律建构上的体现。吕忠梅教授也提出产生于罗马法时期的“禁止权利滥用原则”所包含的“不以损害他人财产之方式使用你自己的财产”、“不允许没有补偿的损害行为”等观念对环境保护是十分有利的[10]167。
三、准物权的法域归属
交易标的法律属性的明晰,是交易秩序稳定的前提条件。笔者在另一文中曾就碳排放权的物权属性进行过论述,并认为碳排放权是具有公权属性的私权,其法律属性应是准物权,在这里不再赘述。但我们下一步需要面对的问题是,在我国现有《物权法》的体系中,对于准物权法域归属问题仍然存在争议。如果准物权的法域归属不明晰,碳排放权私法化的逻辑进路就不畅通,会成为其物权客体化的另一制度障碍。(一)准物权的表征碳排放权的产生说明了经济的发展使得私法领域法律客体价值化、观念化和虚拟化的特征日渐凸显[8]128,碳排放权交易理论的核心并不是对权利的占有,其经济属性的产生源于制度设计,并在此前提下注重碳排放权的使用价值。应该说,随着社会经济的发展,正是由于人们对自然资源的利用关系越来越复杂化、多元化,既有的法律制度与概念已不能满足经济发展的需求,准物权的概念才应运而生,它是经济发展的必然产物。与中国内地对财产权的分类不同,我国台湾地区学者认为财产权的种类除了包括传统的债权、物权和智慧产权(无体财产权)之外,还应包括准物权[10]167。而所谓准物权,系指虽非民法上规定之物权,但在法律上将其视为物权而准用民法有关规定之权利。因物权采法定主义,准物权性质上虽以物权视之,但民法上并无规定,故以准物权别称之。准物权之客体,通常为无形之利益[11]261。一般情况下,物权的构成要素为占有权、使用权、收益权和处分权,相对清晰、单纯。可是由于准物权所调整的客体构成比较复杂,导致了准物权在权利构成上的复合性,追求目标的多重性以及为实现目标权利运行的综合性。其特殊性具体表现在:首先,准物权一般按特别法规定的特许程序取得;其次,准物权的行使受较强的行政干预;第三,在法律适用上,准物权优先适用特别法的规定,只有对特别法没有规定的问题,才准用民法典或民法通则的规定[12]291-292。从法律规定来看,目前,尽管我国并没有在《民法通则》中明确提及准物权,但却在许多法条中已做出了原则性的规定。如,我国《民法通则》第81条:“国家所有的森林、山岭、草原、荒地、滩涂、水面等自然资源,可以依法由全民所有制单位使用,也可以依法确定由集体所有制单位使用,国家保护它的使用、收益的权利”;“国家所有的矿藏,可以依法由全民所有制单位开采,也可以依法由公民采挖。国家保护合法的采矿权。”除此之外,我国在一些单行法中也对具有准物权属性的具体权利类型做出了规定。如我国《物权法》、《矿产资源法》、《水法》以及《渔业法》等,在确立了具体的权利类型的同时,规定国家对自然资源享有国家所有权,其他主体可以通过行政特许的形式来实现对该资源的使用和收益权。综上论述可以看出,准物权是个较为概括的概念,主要是针对自然资源领域而设立的,除了前述《民法通则》和单行法中所涉及的水权、渔业权和矿业权等之外,这一概念所涵盖的权利类型也将随着经济的发展和我国法律实践的变化而不断地丰富。这一趋势也为碳排放权的准物权客体化从立法论的视角奠定了坚实的法理基础。(二)准物权制度的确立对于准物权在我国既有《物权法》中的定位,是一个争议比较大的问题。笔者更倾向于将准物权界定为他物权中的一种独立的权利类型,以一般法和特别法双重规定为立法模式,在《物权法》中就准物权的种类和效力做原则性的确定,具体的准物权权利内容则在相应的单行法中加以详细规定。首先,准物权不是用益物权。尽管两个权利都是所有权和使用权的分离,但二者在诸多方面都存在着差异:其一,准物权一般是依行政许可而取得,具有公法属性。但用益物权产生则是基于私法领域的所有权的权能分离;其二,用益物权的行使是以权利主体对标的物的占有为前提。从准物权的特性我们可以看出准物权调整的客体是自然资源,该理论的核心是对自然资源价值的“利用”,一般不以对标的物的占有为必要条件。其次,准物权具有很强的公法特性,准物权的产生是以行政许可为前提的。如碳排放权交易制度就是以政府核定大气环境容量总量的前提下,才能实现其二级市场的交易。因此,尽管我们认可它的私权属性,但准物权的行使不可能脱离公法的限制。对于这些内容,是不可能在物权法中予以规定的。第三,经济的发展使得交易标的的种类日益丰富,从有形到无形,从现实的存在到抽象的观念存在,私法领域法律客体价值化、观念化和虚拟化的特征日渐凸显。如前所述,准物权的权利类型也将不断地丰富和发展,准物权各权利类型之间也存在巨大的差异。如将所有这些差异性规范全部纳入物权法统一规定,物权法中会出现大量的例外性规定,势必会导使物权法的内容庞杂,进而影响其系统性和逻辑性。总之,我国目前虽然主要是在特别法中对准物权做出规定,但这并不意味着物权法不需再对其进行规制,物权法也可以对这些权利做出概括性的规定,所以,这些权利应当是物权法和特别法双重规定的产物[13]102。如果说基于解释论视角物权客体范围的延展为碳排放权的私法化奠定了基础,那么,一般法与特别法相结合的准物权立法模式则具有很强的包容性,为新型权利的细致化铺平了道路,也使碳排放权的物权法定位更加清晰化。
四、碳排放权转让的法律问题
实现碳排放权转让是我们对碳排放权法律属性进行界定的目的和最终归宿。笔者认为,碳排放权转让包含了两层含义,其一是在一级分配市场中,政府部门基于行政职能将碳排放权转让给具有大气排污需求的主体;其二是在二级交易市场中,平等的市场主体之间的流通和转让。本文研究的范围仅限于二级交易市场中,平等主体间的碳排放权转让行为。因此,所谓碳排放权转让指的是碳排放权在不同市场主体之间的全部或部分让与,是大气环境容量使用权在不同权利主体之间的合法流转。(一)碳排放权转让合同的法律适用本文所设计的碳排放权转让,是以我国《合同法》作为基础法律形式的。根据合同法的规定,所谓合同指的是“平等主体的自然人、法人和其他组织之间设立、变更、终止民事权利义务关系的协议。”从合同法理论的发展历程来看,随着诚实信用原则的不断繁荣,以及社会本位理念的回归,曾被认为是大陆法系私法领域灵魂的“意思自治原则”逐渐受到一定程度的限制。具体体现为,国家意志和社会公共意志开始逐步越来越多地介入平等主体之间的民商事法律关系,尤其是在随着合同主体范围不断变化的同时,合同客体的范围也在逐渐变得更加多样化和观念化。合同已不再仅仅是当事人的共同意志,在一定程度上它也反映了国家所代表的社会普遍意志,因此合同逐渐成了一种法律形式[14]94-98。上述变化,不但使合同的种类不断丰富,而且使得合同的功能也渐渐向实用化方向发展,最终扩大了合同法的适用范围,这就为其他法律部门能够对合同制度进行引入和借鉴奠定了基础。既然合同可以在适当的场合成为一种融合国家意志和个人意志的形式,合同的主体和客体也可以不完全拘泥于原有的范围和类型,那么环境资源的公共性和私人利益之间的矛盾在一定范围内便可以借助合同制度加以解决[15]106-114。基于上述分析,国家可以以平等主体的身份参与到合同行为当中来,同时在我国当前既缺少对大气环境容量作为资源类型的法律规定,又没有碳排放权实现权利转移的专门法律文件的前提下,我国现行《合同法》的包容性能够为碳排放权的转让提供充分的理论支撑。(二)碳排放权转让原则基于平等主体间的权利交易行为,碳排放权的转让遵循合同法的基本原则并无争议。关键在于作为一种兼具公权属性的权利流转过程,如何使得碳排放权的转让在满足私法层面要求的同时,还满足来自于公法层面的某些具体要求。首先,碳排放总量控制原则。在总量控制的前提下实现碳排放权的交易是碳排放权交易制度的核心理念。这意味着在总量控制区域内温室气体的排放总量必须低于控制目标,不得因权利的受让引起大气环境质量恶化。否则不允许权利主体进行交易,只有这样才能确保碳排放权的转让不产生与该制度初衷相背离的情势;其次,监督原则。碳排放权转让从本质上来说是一种市场交易行为,尤其是该类合同涉及公众的环境利益,为保障交易秩序的安全和市场的稳定,权利主体在交易过程中应当接受市场监管部门的监督和管理。(三)碳排放权转让合同的成立与生效通过上述论证,我们已经明确了碳排放权的准物权属性,因此,碳排放权的转让究其本质属于准物权的转让。又由于准物权的特殊性,对以碳排放权为标的的合同,笔者认为应采要式合同形式。即碳排放权转让合同除了像其他合同一样要具备要约、承诺等实质性要件外,还应具备以下特殊性规定。1.关于合同成立的形式要件。我国《合同法》规定:“当事人在订立合同时,可采用书面形式、口头形式或其他形式。”这一规定在我国《合同法》理论的发展历程上具有重要意义,它是我国的《合同法》立法原则从保护交易安全向鼓励交易原则的转变的重要标志之一。但鉴于碳排放权在权利构成上的复合性,追求目标的层次性以及为实现目标权利运行的综合性,为避免发生纠纷时的举证困难,笔者更倾向于碳排放权转让合同应当采用书面形式。2.关于碳排放权合同成立与生效时间。对于以碳排放权为标的的合同成立与生效时间的确定,合同双方就合同主要条款协商一致,合同即可成立。根据《合同法》第44条第2款之规定:“合同一经成立即告生效,但法律、行政法规有特殊规定的除外。”就碳排放权转让合同生效时间的认定,笔者认为应采用“物债分离主义”原则,即物权变动与合同效力相区分,碳排放权转让合同批准生效与物权登记并存制度。首先,批准形式属于特殊的书面合同形式。经批准而生效的合同在我国现行《合同法》中已经存在。比如,中外合资经营企业合同,中外合作经营企业合同,中外合作勘探开发自然资源合同等,由于这些合同和国家利益密切相关,因此,都把批准作为合同的生效要件。应该说这类合同在本质上反映着国家对市场的控制和管理意志。由于碳排放权转让行为尽管是平等主体之间的市场行为,但其核心价值目标却是实现公共环境利益的改变。为实现这公共利益目标,需要国家对市场的必要干预。其次,碳排放权转让合同批准生效是市场准入的客观要求。前面我们也提到碳排放权的转让应以总量控制为原则,为了实现总量控制的目标,碳排放权转让合同的签订也不能完全脱离国家意志而独立存在。这里的批准是针对合同这一民事法律行为所实施的一种监管措施,它是对某种民事行为是否成立或生效所作的一种判断,也可以说是政府对民事行为的一种纵向干预。第三,碳排放权转让登记是物权转让公示公信的要求,不影响债权批准生效。基于碳排放权的准物权属性,其转让合同当然属于物权转让合同。我国《物权法》对物权变动采公示公信原则,动产转让以交付作为公示公信的形式,不动产转让的公示公信形式则体现为登记形式。碳排放权作为碳排放权物质载体的大气环境容量资源在生态属性下与其所栖生的物质载体难以分离,即从物理意义上来说大气环境容量资源与气体具有同态性,因此碳排放权需变通解释才具有相对独立性。基于此,为保证以准物权变动为内容的交易秩序的稳定和安全,碳排放权的转让须依照我国《物权法》第十五条的关于不动产转让的有关规定,即对准物权的转让通过转让登记进行公示公信。此登记行为采登记对抗主义,即权利变动登记制度只能作为物权变动的要件,不能作为合同的生效要件。总之,碳排放权转让登记是物权变动的条件,而碳排放权转让合同的批准制度则是合同之债的生效要件。将准物权转让登记和合同批准生效并存,究其本质是将债权负担行为和物权变动行为区别开来,二者之间并不矛盾。(四)碳排放权转让合同违约责任形式在合同法律关系中,违约受损方如何获得救济向来是合同法的基本问题之一。违约责任制度是《合同法》中一种非常重要的责任制度,其存在的意义是通过让违约方承担法律上的不利后果,而使违约受损方得到补偿。大陆法系国家的合同违约责任体系的构建方式是以违约形态的划分为基础,同时围绕不同的违约形态来设置不同的违约责任形式。大体上讲,救济措施可以分为恢复原状、实际履行和损害赔偿等形式。德国民法典甚至将实际履行视为对不履行合同这种违约形式的一种主要救济手段,即只要合同之债的债务人不履行合同或履行合同不符合约定条件,债权人就有权要求债务人实际履行,进而实现合同目的。就碳排放权转让合同自身来说,作为一种具有法律意义的权利让与形式,该合同应和私法领域中的其他民商事合同一样———具有确定的法律拘束力,因而违反碳排放权转让合同给对方当事人造成损失的,同样要承担违约责任。但笔者认为基于准物权的技术性和多层次性的特点,仅仅依靠传统的恢复原状或实际履行这两种救济方法,很难使违约受损方获得及时有效的补偿,甚至于会影响合同目的的实现。因此,碳排放权转让合同的违约责任形式应以损害赔偿为主,这种以金钱赔偿为内容的违约责任形式具有简便易行的优势,使违约受损方能够及时获得补偿。
五、结语
综上论述,在我国要想将碳排放权作为合同履行标的需要更充分的法理依据。本文通过对碳排放权概念的理论溯源,得出无论是科斯的产权经济学理论还是国际谈判语境下的碳排放权及其交易框架的构建,均是以英美法系的财产法律制度为前提,我们不能把它和大陆法系国家私法领域的实体权利简单地相提并论。同时,由于大陆法系国家社会本位理念的回归,使得“权利不得滥用”原则再次繁荣,为碳排放权进入物权领域提供了契合点。笔者将准物权界定为他物权中的一种独立的权利类型,以一般法和特别法双重规定为立法模式,在《物权法》中就准物权的种类和效力做原则性的确定,具体的准物权权利内容则在相应的单行法中加以详细规定,进而明确了碳排放权的法域归属。最后,笔者以我国《合同法》为碳排放权转让的基础法律形式,对碳排放权转让过程中相应的法律问题进行了系统的阐述。总之,本文从碳排放权法律属性明晰,法域归属明确以及合同之债法律关系等几个方面构建了碳排放权的私法逻辑,以期为实现碳排放权转让理顺思路。
作者:杜晨妍 李秀敏 单位:东北师范大学
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关键词:环境空气;大气污染;预防;治理措施
引 言:在我们生存的环境中,大气是一项非常重要的组成部分,它和我们的生产生活有着密切的关系,大气环境质量的好坏将直接影响到我们人类。在大气污染防治的最根本的方法是就在源头上下手,及时的减少污染物的排放,同时还要从环境的地域性和区域性下手,全方位的考虑到该地区的环境特征,全面的分析影响大气环境质量的各个因素,及时的进行系统的全面分析,采取最有效的方法来进行防治,从而达到控制大气环境的质量,这样就会达到了减轻大气污染物的目的。
1 环境空气概述
包围在地球周围的气体被称为大气,厚度为1000-1400km,其中近地面10km内的气体层对人类及生物的生存起着至关重要的作用。由此可见,大气范围比空气范围大,空气层质量占大气总质量的95%。在环境污染领域当中,“大气”与“空气”均为同义词。大气由多种物质组成,清洁干燥的空气中,氮、氧、氩分别占78.06%、20.95%、0.93%,剩余的0.1%则为其它十多种气体。实际上,水蒸气是空气组成的重要部分,因气象条件与地理位置的不同,其浓度差异也会不同。通常,温湿地区高达0.46%,干燥地区低至0.02%。
2 大气污染的概念
大气污染指的是人类生产、生活活动或自然界向大气排出各种污染物,由于其污染物的含量超过了当地的环境承载能力,所以使大气质量恶化,进而威胁到人们的工作和生活、健康、设备财产以及生态环境等。
大气污染源可分为天然污染源以及人为污染源两种。天然污染源指的是自然界向大气排放污染物的地点或地区,比如排放灰尘、二氧化硫以及硫化氢等污染物的活火山和自然逸出的瓦斯气,以及发生森林火灾、地震等自然灾害的地方。人为污染源,则又可以按照不同的方法来分类:按照污染源空间的分布方式,可以分为点污染源、面污染源、区域性污染源等三种;按照社会活动功能,可以分为生活污染源、工业污染源、交通污染源等;按照污染源存在的形式,又可以分为固定污染源和移动污染源。
3 大气污染的预防治理措施
3.1 实行区域以及集中采暖供热
在我们日常生活中,所用的燃煤炉灶以及一些采暖的锅炉所排放很多的二氧化硫以及一些有害烟尘,这些都是影响大气恶化非常重要的原因,要想解决好这一问题,我们就必须得在城区采取集中供暖的方式。这样供暖的好处主要是,可以充分的提高锅炉设备的一些利用率,大大的降低了燃料的消耗。可以很好的利用热能,进而来提高热能的利用率。极大的降低了粉尘的排放量。
3.2 绿化环境,植树造林
在防治大气污染中最有效的方法是植树造林,这种方法即经济又有效,我们所种的植物是可以吸收很多的有害气体,从而净化了空气,在大气环境中是一个天然的过滤器。这些树叶经过了雨水的淋洗以后,可以来吸附空气中的粉尘,从而使空气达到了净化的效果。与此同时,绿色植物可以通过光合作用来释放出很多的氧气,通常情况下1 hm2的阔叶林,一天是可以能消耗掉大概1 t二氧化碳,并且是还可以释放出750 kg氧气。因此,植树造林在大气环境中是起到了非常好的调节作用。
3.3 调整结构,提高能源的利用率
我国是一个产煤大国,在煤炭的燃烧过程中会释放出大量的氮氧化物和二氧化硫等污染物。还有的是我国目前是以煤炭为主的原料,这一现状在短期是不会改变的。所以应优先推广低硫煤的生产和使用,降低烟尘还有二氧化硫的排放量。此外要根本解决大气污染问题,还要从改善能源结构入手。如使用天然气和焦化煤气、石油液化气等二次能源,加大对太阳能、风能、地热、潮汐能、生物能和核聚变能等清洁能源的利用。
3.4 汽车尾气及扬尘污染的治理
(1)汽车尾气的防治
治理汽车尾气对环境的污染,需要采取综合的防治措施进行处理。①立法与管理的加强:需要促使对相关法规体系的有效建立,对机动车污染问题进行处理;同时完善配套的管理措施,避免病残车、超期服役车对环境污染的损害。②技术措施:机内净化,设计、生产汽车时,以发动机结构及燃烧方式的改进促使生产工艺水平的提高,实现污染物的良性排放,并符合国家标准对车辆污染物排放的要求;机外净化,对机动车废气的排放进行最后处理,使其排放得以达标,通常安装尾气催化净化装置可促使这一问题的有效处理;燃料改进,对无铅汽油进行使用,控制铅粒污染,同时对天然气、氢气、液化石油气等燃料进行开发,逐步替代汽油,且注重环保汽车的发展与应用。
(2)扬尘污染的治理
扬尘指地面沉降并因各种原因而重新被扬起进入空气中的灰尘,通过土地的减少、环卫工作的加强、施工防护、防风防尘措施的实施及管理监督等工作的落实,均可促使对扬尘污染的有效治理。
3.5 淘汰落后生产工艺
防治工业废气污染,并且要淘汰严重污染环境的落后工艺和设备,同时还要更新技术设备,要采用技术起点高的清洁工艺,这样就可以最大限度地减少能源和资源的浪费,从而在根本上减少污染物的产生和排放,达到减少末端污染治理资金的目标。
3.6从国情出发来加大大气污染的防治技术
加强大气污染防治实用技术的椎广,一定要从国情出发。我们要做的就是要尽快的开发出一个技术可靠、配套设备过关并且在经济上合理的大气污染防治实用技术,并且要逐步的推广它。在许多的重点领域,比如煤炭洗选脱除有机硫、工业型煤、焦炉烟气治理、陶瓷砖瓦窑黑烟治理等,一定要作为重点来抓,这样才可以更为有效的实现对大气污染的控制。
3.7地方政府对环境质量负责,走可持续发展的道路
各级政府应该要对本辖区内的大气环境质量负责,各级政府应该要充分的认识到走可持续发展道路的重要性。有关部门在研究经济和社会发展的重大战略以及重大项目时,应该充分考虑到环境保护的要求。城市的大气环境质量应该普遍达到国家二级标准,这样才可以不影响到辖区内居民的生活健康以及经济建设。在具体的细节问题上,要采取更进一步的措施来落实跨世纪绿色工程规划和主要污染物排放总量控制计划,具体来说就是各级政府要根据本辖区内的大气环境质量控制目标分解总量指标,从资金、监督管理等方面予以行政上的保证。在治理中,关键的环节就是大、中、小型新建、扩建、改建和技术改造排放二氧化硫和烟尘的项目,必须要采取更为有效的措施来控制污染物排放总量,或者由项目建设单位,或由当地人民政府来负责削减区域内其它污染源的排放量,一定要确保大气污染物排放量不可以超过整个区域的总量控制指标。
3.8 完善环境监督管理制度
在完善监督管理制度方面的主要措施,主要包括以下几个主要方面:
(1)所有超标排放大气污染物的单位一定要做到达标排放,制定实施计划,落实治理资金,分阶段完成限期治理任务。
(2)各地政府要做到将排污总量指标分配给各个排污单位,要实施排污许可证制度,让排污单位必须明确其污染物排放总量控制目标,这样才可以对污染源排放总量实施有效控制。排污单位一定要根据环境保护部门的环境质量要求核定的允许排放量组织生产。
(3)要建立一个对工业部门环保工作的监督机制。同时还要提高二氧化硫排污收费标准,让其逐步达到高于治理成本,这样就促使排污企业积极增加投入,主动治理污染,从而达到在源头上控制大气污染的目的。
4 结束语
总之,随着污染问题的进一步加重,人们及生物的生存与发展也会受到影响。因此,我们应该加强对大气质量环境污染的监督以及管理的力度,做到真正的保护好我们赖以生存的环境,在注重经济发展的同时,要降低污染物的排放,进而来实现经济和社会的可持续的发展。
参考文献:
一、指导思想
按照学校新学期的工作计划,紧紧围绕以人为本,全面发展,围绕提高教学质量以及学生可持续发展开展工作。
二、奋斗目标
做好学生初高中地理基础知识的衔接工作,扎实完成高一阶段的教学任务,为高中毕业会考打好坚实的基础。
三、学生知识现状分析
高一新生虽然在初中学过中国地理和世界地理,对世界的、中国的自然地理和人文地理有所了解,但由于中考不考地理和初三不开设地理课,随着时间的推移,对地理知识的掌握可以说非常有限,对地理教学的观念,也仍保留在应试教育阶段即认为地理是“副科”。
四、本学期教学的主要任务和要求
1、转变学生观念,提高学生素质。
2、做好初高中地理基础知识的衔接工作。
3、了解人类赖以生存的自然环境的组成要素及其主要特征,理解自然环境各要素之间的相互关系。
4、渗透辩证唯物主义的思想教育,树立科学的人口观,环境观、资源观和可持续发展的观念。
5、初步掌握必要的地理观察、学习、调查、运用图表和数据分析等基本方法和技能,学会应用地理基本概念、原理分析评价地理问题。
五、本学期教学内容
单元
基本规律和原理
与人类关系
宇宙环境
日地关系
地球运动关系及其意义
人类对宇宙的探索、利用
大气环境
大气环流
气候的形成与变化
气候资源与灾害
大气环境保护
陆地与海洋
海水运动;地壳物质循环
内力作用于地貌
水循环
洋流对地理环境的影响
水循环的意义
自然资源和
自然灾害
自然资源分布规律
自然灾害发生发展机制
自然资源和能源
地质灾害;海洋资源开发利用;海洋环境保护和海洋权益
六、提高教学质量的措施 :
1、转变观念,改进教法,增强师生关系,实施开放教学。
2、理解记忆为主,强化训练为辅。
关I词:城市大气污染;成因;治理;措施
中图分类号:X511
文献标识码:A文章编号:16749944(2017)12004102
1引言
造成城市大气污染的原因较多,在缺乏环保意识与可持续发展战略指导的情况下,受燃料燃烧与交通运输的影响,很容易出现大气污染的问题,因此,相关部门需要针对此类问题进行全面的治理,以改善城市大气环境,为国家的长远发展奠定基础。
2城市大气污染概念分析
在人们生产与生活中,会向大气中排放污染物,当污染物含量超标时,就会导致环境承载能力降低,出现大气质量降低甚至恶化的现象,影响着人们的身体健康。
城市大气污染源,主要包括天然与人为两种。对于天然污染源而言,就是自然界在发展中,向大气中排放污染物,例如:自然界的二氧化硫或是硫化氢等,都会影响大气质量。对于人为污染源而言,就是在人类生产与生活的过程中,向大气排放各类污染物,例如:化工业生产排放物、汽车行驶尾气排放物、生活污水排放物等,都会导致大气污染。在人为污染源中,还可以将其分为固定、移动污染源。如果不能对大气污染进行全面的治理与改革,将会影响生态环境的整体健康发展[1]。
3城市大气污染成因分析
3.1缺乏环保观念意识
当前,许多地方政府还没有制定关于城市大气污染的战略方案,难以树立正确的环保意识。在实际生产中,政府部门与相关监管部门尚未意识到大气污染的严重性,无法加大打击力度,没有制定完善的城市建设规划方案,例如:一些企业为了经济效益,盲目的扩大生产规模,在没有引进先进污染物处理设施的情况下,大量排放烟尘等污染物,影响着城市大气环境[2]。
3.2燃料燃烧问题
虽然工业生产中的污染物排放量占总排放量的20%,但由于工业区域较为集中,很容易发生污染排放过于集中的问题。尤其是矿区生产中,所排放的污染物浓度较高,导致我国城市局部区域污染问题过于严重[3]。例如:城市周边乡镇植物秸秆的燃烧,在污染物流入城市大气之后,会导致城市大气受到严重影响,难以提升其优化性。
3.3交通运输问题
随着我国城镇化的发展,人们生活质量的提升,私家车辆的数量逐渐增多,这就导致在交通运输的过程中,出现严重的环境污染问题。例如:在汽车尾气排放中,含有较多CO2成分,对大气造成严重的污染。尤其是大货车,使用的是柴油燃料,尾气中含有较多颗粒物质,除了会污染大气环境之外,还会导致人们的身体健康受到影响[4]。
3.4市政建设问题
在我国市政建设的过程中,相关建设企业没有做好设计与规划工作,间接引发城市大气环境污染问题。例如:在市政道路设计中,道路两侧的人行道路高于路面,甚至与路面垂直,呈现出凹陷的状态,使得道路中间的灰尘难以被自然风吹走,在长期的堆积下,会导致出现扬尘现象,危害城市大气质量。
4城市大气污染治理措施
在我国城市大气污染问题治理过程中,相关部门需要制定完善的治理方案,创新工作方式,根据城市大气污染成因,大力开发治理活动,加大惩罚力度,减少城市大气污染问题,为人们建设良好的生活环境,具体包括以下几点。
4.1制定可持续发展战略方案
政府部门必须要重视环境质量管理工作,制定可持续发展战略方案,改善管辖区域内的大气质量。首先,各级政府部门需要认识到城市大气污染问题治理工作的重要性,在提高城市经济效益建设各类项目的同时,全面考虑环境保护工作。其次,在城市大气污染治理中,需要将其控制在国际二级标准,为城市居民营造健康的环境,促进城市的经济建设。在此期间,政府部门需要制定完善的规划方案,设计绿色工程,针对污染物排放量进行全面的控制,明确大气环境质量管理目标,科学分配资金,建设完善的监督管理方案。最后,各级政府部门需要科学监管大型与中小型工业发展中二氧化硫的排放,采取有效措施减少污染物的排放量。同时,还要对工业生产进行全面的管理,提升自身工作质量与效果[5]。
4.2建设完善的能源消费机制
为了控制能源消耗,需要建设完善的能源消费机制,大力宣传天然气与其他新型能源。在必要的情况下,需要严格控制煤炭的销售量。政府部门需要制定完善的优惠政策,针对天然气与其他能源的使用,给予一定的优惠,提升消费者购买积极性。在汽车行驶方面,国家需要提升车用燃油质量,减少含铅汽油的使用,大力开发无铅汽油,减少汽车污染物排放量。同时,国家相关部门需要全面开发新型汽车,例如:电动车等,降低污染问题,发挥大气污染治理工作作用[6]。
4.3大力应用煤炭洗选加工方式
在我国煤炭加工期间,需要大力开发与应用煤炭洗选加工方式,杜绝使用高硫与高灰成分的煤炭。在煤炭洗选加工的过程中,需要减少二氧化硫的排放量,首先,政府部门需要制定完善的规定,要求在煤炭开采过程中,不可以生产加工含硫量大于3%的煤矿,对于现行的煤矿开采工作而言,一旦发现有超过3%含硫量的煤矿,需要对其进行限制生产处理,必要情况下可以对其进行关停处理,避免对环境造成污染。其次,相关企业需要提升煤炭洗选加工效率,保证可以将煤炭含硫量降低到1.5%左右,保证可以提升其环保性能。对于无机硫而言,需要将其控制在50%左右,以此提升其工作效果。最后,在煤炭洗选加工活动完成之后,对于一些没有经过回收的硫铁矿而言,不可以用于发电燃料,减少污染物的排放量。
4.4科学应用先进的生产工艺
在工业生产的过程中,经常会出现废气污染的现象,因此,相关部门需要督促工业生产企业淘汰滞后的生产设施与工艺技术,引进先进的基础设备,利用清洁工艺技术,不仅可以减少资源的浪费,还能降低污染物排放量,节约城市污染治理成本,满足城市化发展需求。
4.5大力开发城市污染防治技术
在对城市大气污染进行防治的过程中,相关部门需要大力开发相关技术,对各类污染问题进行预防,以此降低污染治理工作成本。例如:煤炭洗选技术、焦炉烟气治理技术等,大力控制城市大气中的污染物,提升其工作效率,发挥先进技术的作用。
4.6制定完善的环境监管机制
我国在城市大气污染治理期间,需要制定完善的监管机制,利用监督与管理方式减少城市大气污染问题。一方面,在监管工作中,政府部门需要担任监督与管理职责,加大执法力度;另一方面,环境管理部门需要配合监管工作,统一污染物排放标准,并对其进行全面的治理,满足其发展需求。
5结语
在我国实际发展的过程中,城市大气污染成因较为复杂,相关部门需要对其进行全面地分析,制定完善的治理方案,针对城市大气污染特征,大力开发相关技术,科学预防与治理污染问题。
参考文献:
[1]
张宁.浅析我国大气污染的成因及治理对策[J].城市建设理论研究(电子版),2015(8):1716~1717.
[2]王少明.邢台市大气污染成因及治理对策研究[J].城市建设理论研究(电子版),2015,5(24):8237.
[3]邵林,崔玲玲.从大气污染看邢台城市形象之未来[J].科技视界,2013(34):68~68,131.
[4]邓力,余轶松.浅谈灰霾天气的成因及治理[J].城市建设理论研究(电子版),2013(23).
关键词:烟气脱硫系统; 湿法烟气脱硫 ;研发脱硫自动控制 PH
中图分类号:TP273 文献标识码:A
大气污染的治理与管理已成为国家的一项议程。近年来,随着经济发展的高速化,一些发展中所产生的遗留问题逐渐显露出来。如同我们今天要讲的脱硫工艺,正是由于在社会改革的前期工作中没作为关注重点,致使现在大气污染越来越严重。大气环境的治理工作刻不容缓。
1解析湿法烟气脱硫
1.1湿法烟气脱硫的概念
湿法烟气脱硫在浆液洗涤剂的不同上分为石灰/石灰石法脱硫和双碱法烟气脱硫。湿法脱硫系统位于烟道的末端,由于脱硫过程的反应温度低于露点,所以脱硫后的烟气必须加热才能排放出去。其中脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高的石灰法脱硫系统最适合大型燃烧型重工业已经电站的应用。
1.2湿法烟气脱硫的原理
湿法烟气脱硫可分为物理和化学两种。在脱硫过程中不发生化学反应,只是单纯的吸收气体并且溶解于液体的过程叫做物理过程,反之就是化学过程。物理吸收的程度取决于气液平衡,如果温度越高,被吸气体的收量就会越低。由于物理吸收受外界温度的影响,速率较低,所以现在很少采用物理过程来进行脱硫;化学吸收的过程,是指被吸收气体与液体中的成分发生了化学反应,在反应的过程中降低了溶液表面上被吸收气体的分压,从而增加了吸收过程的推动力,降低了被吸收气体的气相分压提高了吸收效率。因此在大型工厂中比较常见。
1.3烟气脱硫技术应用的重要性
烟气脱硫是指出去烟气中的硫及其化合物(主要是指SO、SO2等),减少人们生产、生活中生成的二氧化硫等污染地球环境的硫及其化合物。我国是煤炭消耗大国,其中煤炭燃烧所产生的有害物质,及其释放的有害气体对地球的大气环境造成了很大的危害。我国在在要求经济快速发展的同时,也在强调保护坏境的重要性。日益关注环境安全卫生的今天,对烟气脱硫技术的要求越来愈高,因此在解决火电厂和大型重工厂燃煤排放烟气的脱硫问题上,烟气脱硫技术的应用越来越受到各个阶层人士的关注。
2湿法烟气脱硫自动控制系统设计
2.1湿法烟气脱硫自动控制系统的设计思想
控制系统一般采用工业先进的自动控制和过程控制两个关键的工艺环节过程控制。在脱硫自动控制系统中又可分为分段控制、集成控制和全局监控,在自动控制系统中,完成数据的采集处理、监控以及对设备的现场控制、数据存储、生产警报等,从而来实现对整个工厂的现代化、自动化控制与监督。
2.2湿法烟气脱硫自动控制系统设计的流程结构
在自动控制系统中分为监控管理层、数据服务器层、过程控制层以及现场设备层四个管理层次。其中监控管理层主要控制管理和监督,监督脱硫系统的运行、运行中所产生的数据以及整个脱硫系统的正常工作的流程;数据库服务只要是连接上下两层的,与过程控制层进行数据交换,存放过程控制层中所发出的数据信息,同时还与监控管理进行连接,进行数据交换,从而实现整个控制系统中的数据采集和整理,实现脱硫系统的自动运行。
过程控制层的主要任务是采集信息与过程控制。为了方便管理,降低企业成本,一些公司在过程控制这一环节采用了PLC分段式控制站作为现场控制站。控制站与现场的设备进行连接,实时对现场的数据和设备状态进行数据采集、预行处理以及存储和上传数据库服务器。在过程控制功能则通过控制站发出的各种要求和命令,实时接受和控制现场设备的启动和停止、控制变频器的运行频率和各个阀门的开度,从而实现整个湿法烟气脱硫自动控制系统的正常运行。
现场设备层则是由各个执行单位组成,执行单位采集和测量整个生产过程中产生的主要参数,并且将这些参数传送到数据服务层中去,现场执行设备接收监控管理层发出的控制命令,根据控制命令对现场各个设备进行开启和停止操控,从而保证整个控制系统的顺利运行。
2.3湿法烟气脱硫自动控制系统运行中需要注意的问题
在烟气脱硫系统中脱硫率与脱硫效果主要在于PH值的控制,若要在较短的时间内充分吸收硫化合物,降低烟气中硫的含量,对PH值的要求恰当,在脱硫的过程中还需考虑腐蚀对系统设备的影响。空中落差的存在是影响PH值在调节过程中出现速度矛盾与精度问题的关键,当系统检测到PH值到达系统设定的数值时关断了阀门,管道中存留的一些液体进入调节池,致使控制系统的准确性和快速性大大降低。如何选择准确的切换点,以及在自动控制系统中选择怎样的策略,是提高自动控制系统速度和精度的关键。
3发展湿法烟气脱硫自动控制系统的前景
我国工业发展迅猛,工业中产生的废气污染必须重视。我国工业废气中二氧化硫是主要的大气污染源。我国以煤炭为主要燃料能源,煤炭燃烧中产生大量的二氧化硫排放物,致使我过大部分地区深受酸雨的危害,导致建筑物被毁、农作物减产,直接危害着人们的切身利益。湿法烟气脱硫自动控制系统的研发在一定程度上能够减小二氧化硫及其他硫化合物的排放,利用科学的手段降低废气对大气的污染,间接地保护人民的利益。
近年来,大气污染物排放的标准被一次次提上国家重点关注社会的议程。国家利用强硬的手段来控制和指导工厂的安全生产,为脱硫自动控制系统的产业发展起了推波助澜的效果,我国脱硫技术迎来了蓬勃的春天。
结语
控制大气二氧化硫的污染,减小二氧化硫的排放量,已经成为保护大气环境的关键之所在。在控制硫及其硫化合物方面湿法烟气脱硫技术占据着越来越重要的位置,经过不懈的研究和实践,我国的烟气脱硫水平不断提高,相信在不久的明天,我们的生存家园会越加明艳动人。
参考文献
关键字:现代建筑;节能技术;绿色建筑;能源;主动式技术;被动式技术
Abstract: Energy is an important material basis in our life and production. However, all of the countries in the world have different energy tension, and even some energy will be exhausted, which seriously hindered the economic development and people's life. In order to solve the energy threat, we implemented the sustainable development, the development of green energy. For the modernization construction, we should from the angle of sustainable development, take the road of development of green and healthy, it is also present on the construction industry energy-saving technical requirements. The concept and idea of green building were discussed in this paper, the application of modern architecture in the green technology is described.
Key words: modern building; energy-saving technologies; green building; energy; active technology; passive technology
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A文章编号:
1前言
西方发达国家在20世界70年代首先提出绿色建筑的理念。这一理念在在全球实施可持续发展战略的背景下进一步得到发展。根据有关数据我国的现有的建筑总面积已达400亿平方米以上,有关专家预计2020年的中国建筑面积将会增加300多亿平方米。我国实施可持续发展,绿色建筑对于这一政策发挥着重要的作用。发展绿色建筑,毫无疑问就是对建筑的品质有着严格的要求,这不仅满足了客户的需求,同时也体现了开发商的社会责任感。绿色建筑的开发要求开发商对资源节约和环境保护要严格要求。【1】【2】
2 绿色建筑概念的浅析
在建筑物的全生命周期中,通过最大限度对资源的利用,同时对环境最低限度的影响,健康是其主题,适度的舒适,并实现人、自然和建筑的和谐统一,这就是绿色建筑的概念。建筑节能要求在保证建筑的基本使用功能以及室内的热环境质量时,尽可能的降低能源的消耗。【3】
3 绿色建筑节能技术在现实中存在的问题分析
3.1 城市建筑物中存在能源应用不合理的现象
目前煤炭是我国主要的燃料,能源利用结构不尽合理,太阳能、地热、风能和天然气等优质能源在现代建筑中的利用率非常低。在我国,每年新增20亿平方米的新建城乡房屋,这些当中的80%以上是高能耗建筑。 在我国,全国总能耗的30%是建筑总能耗,其分为建筑能耗和建材生产。在建筑总能耗中建材的能耗占到了全国能耗总量的12.48%。建筑中的能耗,其中材料的保温性差、技术落后。而且传热的能耗达到73%~77%。中国的单位建筑面积的能耗高于发达国家能耗的2~3倍,对我国社会能源造成严重负担,并且对环境造成严重污染,这严重制约了我国的可持续发展的路,成为我国发展中的突出问题。【4】
3.2 主动式技术与轻视被动式技术的对比
目前,大部分的房地产开发商为了对楼盘包装,只注重主动式技术的使用,而对于高效率的被动技术的应用而忽略。这样既大量的投入成本,有不能取得较好的节能效果。在现实中存在着很多这样的现象:大多数提出绿色环保节能的校区中,多数的卧室和客厅都采用宽大的落地飘窗、楼群之间的日照和通风考虑欠缺、小区停车位采用硬质铺面、建筑设计中基本对遮阳、小区微气候没有考虑。
被动式的绿色建筑技术应该是整个绿色小区建设中首先考虑的技术手段。被动技术的实施简单、投资低、综合效益高。并且持久性与建筑物的寿命一样,从而不存在后期保养维护的优势。在当今出现轻视主动式技术而重视主动式技术这种现象,一个重要的原因是地产开发商根据人们的生活方式过分的迎合以至于误导,甚至对利润的追求最大化。例如宽大的落地窗时尚流行,人们认为只是豪宅的标志构造,有对自然景观接触的渴求。然而在现实中对建筑群中日照和通风考虑不足,这是因为开发商对于建筑容积率过分的追求。【5】
4建筑节能的意义
4.1建筑节能是当今社会发展的要求,也是工业发展的命脉。能源伴随着人类社会的发展,一旦没有能源,社会和经济的发展必然停滞,对国民经济的发展造成严重的阻碍。由此可见,浪费资源可能致使人类社会走向灭亡,因此我们必须大力度的降低能源,对于建筑建设也需要节能。近几年我国的节能建筑中符合标准的不到I%,高能耗建筑占据绝大多数,因此我国发展节能的建筑是势在必行。节能建筑与普通建筑相比造价较高,但是投入较少,收益较大,在长远利益来看利大于弊。节能建筑的建设和对建筑的节能改造,必然产生超大规模的市场,将带动新型建材及节能技术快速发展,带动国民经济和建筑科技的更好发展。【5】【6】
4.2建筑节能对环境的需要
在我国北方,冬季来临时煤炭是主要的采暖能源,并以电力为辅。根据有关统计冬季采暖煤排放的二氧化硫、二氧化碳及烟尘,对大气环境造成严重的污染。其中二氧化硫、二氧化碳对生态环境、大气及人类造成的严重的危害。由此可见,降低建筑能耗,建筑节能是改善大气环境势在必行的重要途径。【5】
4.3四节、二环保
这里的“四节”是节能、节材、节水、节地,“二环保”一是对建筑物外部生态环境的保护,并对大自然造成最低的污染,以至于零污染;二是建筑物内的环境保护,以确保人类的健康。目前,我国国民经济发展表现为高耗能、高投入、高污染的三个最大特点我国正处于房地产开发的繁荣时期。已有建筑和新建筑在建造和使用中不断的消耗大量能源;因此,必须在建筑业中全面细致地实现“四节二环保”,这是当代建筑业发展的需要,更是实现我国经济现代化的内容之一。【5】【6】
关键词:环境化学;研究成果;发展动向
中图分类号:X13 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)03-0011-02
环境化学是人类科学环境研究中的一个重要部分、分支,但是它始终与其他学科专业知识相互联系、涉及,所以在发展环境化学中一定要在以其他相关学科的支持下进行,才能得到良好的纵向的发展。从环境化学物质、化学品、化学污染物的研究发展来看,并在生态毒理研究的技术支持下已经发展到分子水平,且支持了化学物质活性以及毒性的预测工作。目前国际环境化学研究领域已经对化学品的“源”以及释放表征、迁移归宿做出了深入的研究,而且对于化学品的安全评测也已经从单一化学物质发展到复杂化学物质,并且开始有进入生态系统的研究。
1 大气、土壤、水源方面的环境化学研究
环境化学对于不同方面的化学研究物质有着不同的深入研究特点,并且物质之间的互相关联使得研究内容与研究手段十分丰富,目前有着向纵深发展的趋势。
1.1 大气环境化学
1985年,化学家们提出了平流层臭氧破坏的化学机制,并且其研究成果发现南极上空的臭氧层空洞,进而导致了1897年的《蒙特利尔协议书》的签订。为保护大气环境做出了巨大的贡献,使大气环境化学保护进入了一个新的研究阶段。1995年这几位化学家荣获了诺贝尔化学奖。近年来在大气环境化学研究中,对于平流层和对流层的研究一直成为重点,非均相大气化学反应的研究也受到相当的重视。如今臭氧空洞的形成以及臭氧消耗问题已成为世界性的环境大气问题,对于臭氧层问题的研究也在一直深入,通过研究大气中冰晶气溶胶上的非均相反应以及平流层和对流层中气溶胶表面吸附特性与催化作用等非均相表面化学过程寻找调控臭氧的最佳条件。
同时环境化学领域还研究从室内排放出来的有毒有害气体,现今人们生活中由于取暖、燃气、抽烟以及建筑材料慢性挥发出来的有毒有害气体也一直受到国内外环境化学研究的重视。我国燃煤大气污染一直很严重,加之现在城市汽车尾气问题也相当严重,两类污染之间相互联系、相互影响,但是尚无明确定论,在区域性和全球性的大气污染治理中是一个值得继续努力研究的
领域。
1.2 土壤环境化学
由于在农业生产中大量使用农药、化肥,大气污染所导致的酸雨,各种工矿企业固体废弃物的堆积掩埋,大量生活垃圾的掩埋处理,废气污染土壤的再利用等因素,加剧了土壤中各种有毒有害的化学元素、重金属农药残留的残留含量,从而可能引起大规模的食物链污染现象。近年来对于环境化学中的土壤化学污染治理主要研究重金属在土壤中的行为模式,多种化学组合物在多介质中的化学行为及其模型以及农药等有机物在土壤污染中的作用。同时近年来对于土壤中的各类化学物质、农药等有机物的降解处理工作也得到了更加系统深入的研究以及根据不同的土质环境下的化学污染物降解工作方法。这些研究对于保护土壤的安全以及利用,提供了科学的理论基础和操作指南。
1.3 水环境化学
水环境化学近年来得到了长足的发展,在以化学平衡原理为根本,在水环境化学的反应过程以及反应速率以及相应机制方面做出了深远的研究,对天然水环境化学研究已经进入到了定量化的研究阶段。在固体-水表面接触的化学研究不论是在实验以及概念方面都得到了大力的研究与发展,特别是对固体表面与溶剂之间的相互吸附原理以及工程的研究已经很深入细致了。
近年来对于有机物在水中的化学行为研究一直是环境化学所研究的一个重要方面,目前的研究成果已经可以在分子水平上定量研究吸附以及化学有机物的降解工作中起到重要作用。另外,结合实际环境污染问题研究水体河、湖中有机污染物在污染水体中的动态过程和对特定污染源之间的污染分析以及在水体中的化学状态分析研究,将环境有机化学与生物地球化学、环境工程等相关领域技术配合起来,使有机环境化学研究更加具体完善,并且实际问题的处理解决中发挥重要的作用。同时近年来在与水环境化学密切相关的大气、土壤因素之间的相互作用影响的研究也受到了相当大的重视,在大气中水以云雾的形式存在,在连接土壤与大气之间的研究将是未来发展的新趋向。
2 生态环境化学方面
环境化学物质的生态效应和健康影响一直受到国内外相关人士的特别重视,现今环境化学与生物学中的一些先进理论技术相结合,在研究天然有机物质与化学污染物之间的作用产物的研究;全球性或是区域性化学元素在生物体内循环的研究;雌激素对于生物人类、动物的生长发育、繁殖的影响研究;以预防慢性毒性疾病反应为目的,在何种自然环境中何种化学物质引起慢性毒性、疾病的问题研讨以及传染性、敏感性病毒的传播研究等方面有显著贡献。
生态学、生物学与环境化学在相关领域相结合,并把环境化学带到了更加新颖的研究领域,并且重视在国内外已经发生过的生态以及健康问题的研究中得到合理的推论以及解决办法,通过研究以往环境生态问题的发生原因、演变过程从而预防类似生态问题的再次发生无疑是一项重要的科研战略,为环境化学的研究注入新的动力。
3 计算机环境化学方面
环境化学领域在与计算机技术相结合发展是近几年的事情,具体上是以数学、物理知识为基础,通过利用计算机强大的计算能力,把以往以经验、实验为主的环境化学研究变得更加专业化、理论化、科学化。在以前难以计算的数值求解问题,在今天利用计算机技术完全可以得到解决、使得环境化学的研究成果得到了更加广泛的应用。
4 环境化学污染控制方面
随着可持续发展的观念深入世界各国人民的内心,对于环境化学污染的治理工作也已经不再是单纯的管理,成为对于污染问题根本上的解决。在化学产品的生产制造中要全面考虑化学产品在整个生命周期中对于环境的影响以及报废后的可回收性,逐步淘汰高耗能企业,积极开发新兴清洁能源。
环境化学领域对于被污染的土壤处理修复问题也做出了进一步的深化研究,在进行土壤化学污染物的吸附、排除工作时,要研究表面活性剂的脱吸、溶解等性能。目前全世界在治理污染水源、气体方面主要强调“生态效率”,对于提高生态效率的方法技术仍然在继续发展研究中。其中对于高效絮凝剂以及絮凝过程的研究方面还有很多需要研究的内容,多相光催化氧化法可以视为今后环境化学研究领域的一个热点发展内容。
目前全球化温室气体浓度的大幅度提高,已成为全球温室效应的主要产生原因,受到世界各国的广泛关注,对于二氧化碳等温室气体的控制回收利用也将是现今以及未来环境化学研究领域重要的发展方向。
5 结语
环境化学与我们人类的生存发展息息相关,涉及到社会发展的各个方面,因此在今天这个科学技术日新月异的时代,环境化学也会朝着更新、更加深入的领域方向发展。
参考文献
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