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(1)中小型造纸企业多据统计
我国的造纸及纸制品厂的数量非常庞大,比除我国之外的其他国家的总数还要多。对这些造纸及纸制品厂进行仔细研究发现,这个庞大的数量当中包括了众多的纸制品厂,而纸制品厂就是纸加工厂,与制浆造纸厂有着实质性区别,至少几乎没有任何显著的水污染问题,也不生产纸或纸板。另外该统计可能包括了众多的村办或个体户办的纸厂。我国的造纸企业(很少有只产浆不产纸的企业)在几十年中随国家政治经济形势的变化,曾出现过几次令人深思时大起大落,但许多小造纸厂有着顽强的生命力,数量在不断扩大。我国的中小造纸企业数量众多且其产量占造纸总产量的比例大,这是我国造纸工业的一大特征。
(2)中小草浆企业多
前文已经讲到在世界范围内制浆造纸所用到的原材料主要是木材,而我国的情况又如何呢?我国的造纸工业所用的原材料主要是草类,木材类原料的利用正逐年下降,占的比例越来越少。如果不计废纸,以原生纤维原料计算,则我国造纸工业机制纸浆的浆种结构以原生植物纤维(不计废纸)比较,我国各种机制草浆(包括其他纤维原料,如竹、蔗渣、苇等)可占总产量的绝大多数。同时也可以看到,我国造纸企业的主要制浆方法为硫酸盐法(含碱法),占总制浆产量的72%而其中禾草浆(主要是稻麦草浆)占硫酸盐祛浆的52%,占总产浆量的38%。如果考虑到亚钠、亚铁、石灰法制浆也基本上使用禾草纤维原料,则单纯禾草浆就可占总产量的50%以上。可以说中小型造纸企业和中小草浆企业数量众多是我国造纸工业的一大特点。在考虑我国造纸工业的污染防治以及行业的健康发展时,就必须牢记这两个现实特点。
(3)造纸企业污染严重据统计
造纸工业对环境的污染在世界范围内都比较严重,而我国造纸工业所造成的污染则更加严重。除了经济、技术力量薄弱等因素以外,中小型造纸企业多和中小草浆企业多也是主要原因之一,据统计,一个日产量只有几十吨的小造纸企业,在其没有任何污染治理措施的情况下,这个企业的污染量与一个日产量是它十倍的大造纸企业差不多。近年来,我国造纸企业的污染排放负荷已经开始降低,也就是每吨产品的污染排放量开始下降;但是污染排放总量仍在不断上升。污染负荷的降低是因为一些大、中型制浆造纸厂的碱回收、蒸煮废液的综合利用,白水循环利用以及纤维回收技术得到一定程度的推广应用,从而减少了污染排放。但是平均污染负荷降低,跟不上造纸企业产量增长的速度,所以排放总量还在明显加大,污染还在继续扩大。所以,当前有关部门能加大对造纸企业污染的监督力度,特别是对于许多中小造纸企业的监管力度更要加强。
2.造纸工业污染防治的现状
当前,造纸工业产生的污染物及处理方法有许多,其中草浆生产企业产生的蒸煮废液是产生污染的主要部分,下面主要介绍防治蒸煮废液污染的方法。通过前面的介绍,我们已经了解到了造成造纸工业严重污染的“罪魁祸首”是化学浆的蒸煮废液。在草浆生产企业的总制浆产量中,化学浆占的比例最大,甚至达到70%多,并且化学浆的蒸煮废液中的有机污染物质产生的最多,几乎占整个制浆过程产生的总污染物的90%。在我国,总的情况当然也是如此,我国的化学浆的产量中,草类纤维原料的化学浆占绝大多数,所以它造成的污染相当严重,草浆产生的污染要不木浆大的多,并且我国的草浆生产企业缺少成熟的生产技术,在资金上也比较缺乏,这些原因都使治理污染的难度大大增加。这些年来,我国的环境工作者为了解决草浆生产企业的污染问题进行了一定的研究,并取得的一定的成果,但这些污染治理措施对于许多小草浆企业来说不是技术太复杂就是资金投入太大,难以有效的应用,这就造成了我国一些小草浆企业对环境的污染日益加重,对当地的生态环境造成严重的破坏。另一方面,数以千计的中小草浆企业,长期处于自生自灭状态,甚至禁而难止。除了每年统计全国总产量时,在总量中加上小草浆造纸厂数以百万吨计的产量,从而承认其为国民经济做出贡献外,对于如何防治其污染,并未进行有效的帮助。我国的造纸废水治理技术研究正是针对这一具体情况设置和开展的。限于资金和力量,研究不可能包罗小草桨造纸厂污染防治的所有方面。造纸废水治理技术研究的重点在于中小碱法草浆企业的碱回收、蒸煮废液的综合利用和蒸煮废液的厌氧消化三大方面。这三个方面相互补充,似可为解决小草浆厂污染的主要矛盾方面,提供当前阶段的技术手段。经三年多团结攻关,已出现一批可喜成果。
3.结语
关键词:化工行业;危险废物;名录鉴别;产排污系数
中图分类号:X78文献标识码:A文章编号:16749944(2014)10018002
1引言
产排污系数作为环境领域重要的基础工具数据,是准确测定各类污染源污染物产生量和排放量以及环境统计的基本技术方法之一。我国最早的、较为系统的产排污系数手册是由国家环境保护局科技标准司于1996年出版的《工业污染物产生和排放系数手册》,包括7个主要工业行业、主要燃煤设备以及部分乡镇工业污染物排放系数。随着经济和技术工艺的发展,原有的产排污系数已经严重失真。2005年,我国开始系统地修订工业源产排污系数,并了《工业源产排污系数手册(2010修订)》,涵盖了《国民经济行业分类》第二产业中(除建筑业)的32个大类行业351个小类行业,共计有10504个的产污系数和12891个排污系数[1]。但目前,我国在产排污系数的污染物指标上仍然显得较为单一,特别是固体废物或危险废物的产排污系数基础极为薄弱,缺乏危险废物排放重点源行业较为完整的、系统的危险废物产排污系数。而化工行业一直是危险废物产生的主要行业,并且危险废物的种类较多。因此,有必要对化工行业生产装置所产生的危险废物类别和产生量进行梳理,建立污染源的产排污系数,进而指导危险废物相关的环境统计工作,为危险废物管理提供基本的数据支撑。
4展望
危险废物产排污系数的开发可以填补工业源危废产排污系数方面的空白,弥补监测力量的不足,为危险废物的管理提供有力的数据支撑。下一步危废产排污系数开发的主要方向在以下三个方面。
(1)加强工业固体废物的申报登记工作,从源头上梳理工业源危险废物的来源工艺及其规模、危废产生量及其类别、废物的污染控制手段等,从而建立更为细致可行的危废产排污系数;
(2)结合物料衡算方法及生产现场监测,提高危废产排污系数的可靠性,同时开展产排污系数不确定性评估研究,即须进一步深入评估开发出来的产排污系数的可靠性、代表性;
(3)结合工业固体废物的申报登记,构建固体废物、危险废物的产排污系数信息管理平台,形成有效的管理机制,从而形成产排污系数从开发到应用系统化的管理模式。
说明:本论文属于上海市固体废物管理中心危废管理信息系统开发中开展的相关工作。
参考文献:
[1]段宁,郭庭政,孙启宏.国内外产排污系数开发现状及其启示[J].环境科学研究,2009,22(5):622~626.
[2]国家环境保护局科技标准司.工业污染物产生和排放系数手册[M].北京:中国环境科学出版社,1996.
关键词:空气污染治理;工业余能回收利用;节能减排
中图分类号:X51文献标识码:A文章编号:16749944(2014)02017802
1引言
随着我国工业化、城镇化进程的不断推进,空气污染问题日益突出。长周期、大范围、爆表级别的雾霾天气不仅给人民群众的身体健康带来极大损害,还对人民群众的日常生活和生产作业造成极大影响。目前加快我国空气污染治理的压力不断加大,并早已引起社会各阶层的广泛关注。加快工业余能回收利用产业的健康发展,提升工业能源利用效率,减少工业污染物质排放,是我国空气污染治理工作的主要内容之一。
2工业余能与空气污染治理的关系
2.1工业余能分类
三高工业(高耗能、高排放、高污染)生产过程中产生大量的各类余能,包括高温烟气余热、废汽废水余热、化学反应余热、高压流体余压、瓦斯与煤气等多种。按余能载体不同,工业余能可分为载热性余能(比如水泥窑余热、锅炉烟气余热、循环冷却水余热等)、可燃性余能(比如煤矿瓦斯、焦炉煤气等)和载压性余能(比如高炉煤气余压、加氢裂化装置中的热高分油余压等)。理论上也有专家将可燃性余能、载压性余能作为载热性余能的,即将工业伴生性可燃性气体与工业余压等余能换算为工业余热。工业余热按品位又可分为中高品位余热和低品位余热,低品位余热一般指300℃以下,用传统设备无法有效回收的余热,包括低浓度燃气。
2.2工业余能回收利用与空气污染治理的关系
治理空气污染的措施有多种,减少工业污染物质的排放是最重要的措施之一。加快工业余能回收利用产业发展,不仅可以减少一次能源使用量,减少大气污染物质的排放总量,还可以减少煤矿瓦斯、焦炉煤气、转炉煤气、氮氧化物等温室气体的排放,极大改善空气质量,从而达到空气污染防治的目的。
3我国工业余能回收利用现状
3.1世界最大的工业余能产生国家
煤炭是大气污染物质排放量最高的一次能源,其CO2、PM2.5的产生量远高于石油与天然气,但由于我国“富煤、贫油、少气”的化石能源储备结构特点,决定了煤炭在过去及未来相当长的一段时间内作为我国主导能源的地位不会改变。“十五”以来,我国经济的持续高速增长主要是以固定资产投资驱动的,而固定资产投资的高速增长又是以高耗能工业(煤基工业)快速扩张为基础。目前我国已有近40余个大宗工业产品产量居全球第一,其代价是产生大量的工业余能及工业污染物质,使我国成为世界最大的工业余能产生国家,也成为世界最大的工业污染物排放国家。根据研究机构调查,我国各行业的余压余热总资源约占其燃料消耗总量的17%~67%,可回收利用的热能资源约为余压余热总热能资源的60%以上。表1列举了2012年我国六类大宗工业产品产量及占世界总产量比例。
3.2产业政策支持发展工业余能回收利用产业
“十五”以来,国务院、发改委等先后了《节能中长期专项规划》、《“十一五”十大重点节能工程实施意见》、《节能减排“十二五”规划》、 《大气污染防治工作计划》等一系列文件,均包括鼓励工业生产企业加大工业余热、余压、瓦斯、煤气、煤矸石、煤泥等余能的回收利用,并在发电并网、税收、贷款、科技奖项评审等方面给予支持或倾斜,促进我国水泥窑余热、干熄焦余热、转炉余热、高炉煤气余压、煤矿瓦斯等中高品位余能的回收利用发展,对降低工业能耗做出了巨大贡献。“十一五”期间,我国以能源消费年均6.6%的增速支撑了国民经济年均11.2%的增长,能源消费弹性系数由“十五”时期的1.04下降到0.59,节约能源6.3亿t标准煤,通过实施节能减排重点工程,形成节能能力3.4亿t标准煤。
截至2013年年底,我国已建成投产的水泥窑低温余热发电机组近800套,装机容量达700万kW左右;建成投产高炉煤气余压回收透平发电机组900余套,装机容量达800万kW左右;建成投产各类瓦斯(煤层气)发电项目近300个,装机容量达200万kW左右。考虑到干熄焦余热发电、玻璃窑余热发电以及液力回收透平等其他余能回收利用装置,目前我国已建成投产的各类工业余能回收利用装置回收总功率保守估计在2000万kW以上,相当于年节约标准煤5184万t,减少CO2排放1.36亿t,同时减少大量的PM2.5污染物质的排放。
3.3工业余能回收利用产业存在的问题
能源利用效率总体偏低。2011年我国GDP总值约占世界的8.6%,但能源消耗占世界的19.3%,单位GDP能耗仍是世界平均水平的2倍以上。全国钢铁、建材、化工等行业单位产品能耗比国际先进水平高出10%~20%,工业生产过程中还有许多余能没有被高效回收利用,工业污染物的排放对空气污染的影响很大。以钢铁工业为例,国外先进的钢铁企业的余能资源(包括余热、余压及伴生性燃气)回收率一般在90%以上,而我国钢铁企业平均余能资源回收率仅在50%左右。
4工业余能回收利用产业未来发展重点
未来我国工业余能回收利用产业的发展重点是低品位余能(200℃以下的余热及低浓度瓦斯等)回收利用技术与设备的开发与推广。2012年全国煤层气产量125亿m3,利用总量仅52亿m3,利用率41.5%;焦炉煤气产生量近1900亿m3,其中30%没有很好利用。目前我国150℃以下的低品位余热大部分还没有被有效回收利用,还有部分中高品位工业余能的回收利用是季节性回收,比如有些北方企业将烧结余热或煤矿瓦斯的回收用于供暖,一到非供暖季节,大部分余能被排放掉。
“十二五”期间,螺杆膨胀机、工业热泵、低浓度瓦斯发电机等新型余能回收利用设备将得到迅速发展,其中回收利用工业低品位余热的工业热泵将被作为城市供热技术进行推广与普及,高炉顶压压差发电,干熄焦余热、新型干法水泥纯低温余热、玻璃熔窑余热发电等也将还有一定的市场空间。
2012~2017年,我国将会新增余能回收利用设备总功率在3000万kW左右,即每年增加节约标准煤消耗1亿t左右,减少CO2排放2亿t以上,同时减少大量的SO2、氮氧化物、其他空气污染物质的排放,对我国空气污染的治理起到积极的促进作用。
5结语
目前我国整体上处于工业化中期后半阶段。在未来相对较长一段时间内,10年甚至是20年,煤炭在我国能源生产与能源消耗中的主导地位不会改变,重工业在推进我国经济发展过程中的作用也不会改变。因此,加快工业余能回收利用产业的快速发展,是我国加快发展绿色低碳循环经济的重要组成部分;是扎实做好一次能源的减量化应用,减少工业污染物质排放的重要措施;是加快我国空气污染防治工作的有效途径。
参考文献:
[1] 王华,王辉涛.低温余热发电有机朗肯循环技术[M].北京:科学出版社,2010.
论文关键词:农民环境权;弱势群体;环境公平
一、环境权利弱势群体的提出
弱势群体对社会公众而言已不是一个陌生的概念,近年来,各个学术领域的学者们从社会学、政治学、伦理学、法学等角度对弱势群体保护给予了很多关注,并对弱势群体的概念达成了基本共识,即所谓弱势群体是指那些由于某些障碍及缺乏经济、政治和社会机会而在礼会上处于不利地位的人群。从弱势群体的概念可以看出,学者们大多关注的是弱势群体在政治、经济、文化等方面所处的不利地位,很少关注到在环境资源权益分配与享有中同样也存在着这样一个受到不平等对待的群体。
环境弱势群体的概念是学者们在研究环境公平理论的过程中提出的。环境公平是指在环境资源的使用和保护上,所有主体一律平等,享有同等的权利,负有同等的义务。即,每个公民都有公平利用资源和享受清洁环境的权利,每个公民也都有保护环境的义务,且环境破坏的责任应与环境保护的义务相对称。环境公平既是人类历史上最古老而又最恒久的法律价值之一,又是现代人类社会的一种基本法律价值,是社会公平的重要内容,它包括代际公平和代内公平。
在研究环境问题的过程中我们可以发现,环境风险并非均衡地分配于每一个社会成员,不同的社会阶层、不同的地域承受着不成比例的环境风险,这就产生了环境不公平的现象。从实践来看.环境污染的成本普遍向弱势阶层转移,大量出现“强者制造污染,弱者承受污染”的不公平现象。这种不公平体现在城乡之间突出表现为城市污染和工业污染大量向农村转移。据国土资源部调查,目前全国受污染的耕地约有1.5亿亩(基本上来自工业污染),污水灌溉污染耕地3250万亩,固体废弃物堆存占地和毁田200万亩,合计约占中国耕地总面积的1/10以上。全国每年因重金属污染的粮食,就达到l200万吨,直接经济损失超过200亿元。中国城市的环境,从某种程度上说,是以牺牲农村的环境为代价的。而生活在广大农村地区的农民是环境破坏的直接受害者,他们的身体健康正受到日益严重的环境恶化的威胁。如何从法律层面上有效保障农民环境权利的实现,对农民在环境资源分配中的弱势地位给予特别的法律救助,以实现整个社会环境资源分配的公平和正义是每个立法者、司法者、执法者及法学者应该思考和实践的问题。
二、农民环境权实现的困境
(一)农民环境权的实现缺少法律保障
1.现行法律不完善,无法有效保障农民权利实现。中国现行的环境保护法律、法规和规范虽然对农村和农业的环境保护有所涉及,但是还极不完善,规定非常粗略,缺乏可操作性,加之目前环境保护的法律、法规以及政策是遵循城市中心主义的立法思想,主要是针对城市的环境治理和保护,并不能完全适应于农村环境问题。农村环境保护被法律边缘化,农民的环境权利无法得到有效保障。
2.公民环境权立法缺失,农民环境权实现无法可依。公民环境权作为一种新型的基本人权,是各种环境权的核心和基础,是实现公民财产权、生存权和生命健康权等基本权利的必需条件,已经为世界许多国家所接受和认可。但是在中国,无论是宪法、民法还是环境保护基本法或者其他环境保护单行法都没有对公民环境权做出明确的规定。因此,当农民的环境权益在在遭受侵害时不能依据《中华人民共和国行政诉讼法》第11条规定提起诉讼,加之中国尚未建立起环境公益诉讼制度,这就使得农民的环境权救济途径非常有限。农民环境权利的救济渠道不通畅,从根本上阻碍了农民环境权利的实现。
3.农村环境执法力度差。农村环境管理机构匮乏,执法力度不够。在中国农村环保工作中,发挥主要作用的是在县及县以下环境管理部门,而目前县及县以下环境管理队伍力量薄弱,有的县甚至还没有环保机构,至于乡镇主管部门,其环境管理力量更弱,大多数都只安排一个人兼管环保工作。环保机构不健全、经费不足,人员数量少、业务不精,使农村环境管理工作实施难以到位,各项环保方针政策难以落到实处。
(二)农民环境权实现缺少相关权利支持
1.农村环境信息公开制度尚未确立。虽然中国的《环境信息公开办法(试行)》已于2008年5月1日开始施行,已经从法律层面对政府和企业公开环境信息的义务和内容做了规定,在一定程度上保障了公众获得环境信息的权利。但是在实际执行中普遍存在环境信息不公开、不对称、不透明的现象,堵塞了环保部门和公众的沟通渠道。在广大农村地区,作为社会最底层的农民,由于其外界及自身条件的限制,农民对环境的状况、环境信息几乎一无所知,更谈不上对自己环境权益的参与、保障和救济。
2.农民环境参与权实现程度低。中国环境法的公众参与制度已建立,在发达地区,这一制度已经成为公众参与环境立法和决策的重要途径。但在农村,一方面由于有关单位和部门对农民环境权保护的忽视,为农民提供环境参与的机会不够;另一方面,由于农民环保知识的欠缺和权利意识淡薄,对建设项目的环境影响缺乏主动了解的积极性,对于环境影响公众意见调查不能很好地予以配合,缺乏向专家进行环境影响咨询的意识,在环评座谈会、论证会及听证会中也很少能见到农民的身影。
(三)农民环境权实现缺少经济支撑
1.农村经济普遍落后,农民环境维权意识和维权能力薄弱。“衣食足而知荣辱”这是一条亘古不变的真理。农村经济落后,广大农民无法接受良好的教育,环保意识和维权意识都非常薄弱。一方面,农民自身对影响甚至破坏环境的行为缺乏自我约束,在路边、沟渠边、责任田里随处丢弃生活垃圾,随意堆放家禽家畜的粪便、夏收季节大量焚烧秸秆污染空气等等;另一方面经济上的窘迫和沉重的生活压力使得农民常常为了获取眼前的一点利益而对自然资源进行掠夺性地开发利用,环境权益成为眼前经济利益的牺牲品。同样因为贫困,当农民的环境权益受到侵害时,没有经济能力提起诉讼以维护自己合法的环境权益,从而得不到应有的经济补偿与法律保障。
2.政府对农村环保资金投入缺位,环保基础设施差。农村环境治理工作是一项工作难度大、资金投入多的公益工作。但是长期以来,中国污染防治投资几乎全部投到工业和城市,农村从财政渠道却几乎得不到污染治理和环境管理能力建设资金,也难以申请到用于专项治理的排污费,致使基本的环保设施空白,生活垃圾和污水污染严重。同时,由于农村的责任主体难以判别或责任主体太多、公益性很强、经济效益相对较低,且欠缺相应的奖励机制,农村环境治理缺乏对社会资金的吸引力。缺少了必要的资金投入和环保基础设施建设,无法有效做好农村的环境保护,已经遭受到环境污染和破坏的农村地区环境难以恢复,农民也无法改善其生存环境。
三、农民环境权利实现的路径在何处
笔者认为,要做好农村的环境保护,维护农民的环境权利,首先要做到以下几个方面:
1.制定和完善现行法律,严格限制城市工业污染向农村地区转移。目前城市工业污染的转移已经成为农村环境的最大威胁,而中国现有的环保法律、法规不能在遏制污染转移中发挥有效的作用。笔者认为,要加快该领域的法制建设,尽快制定相关法律配套制度,严格建设项目环保审批程序,完善环境影响评价、“三同时”和排污许可证等制度,从源头上做好污染转移控制。
2.加大对农民地区的经济扶持。针对目前农村基层组织经济实力相对薄弱的现状,要始终坚持发展经济这个中心。一方面,国家要在政策和资金上加大对农村卫生基础设施的投入,建立环境保护治理专项基金,鼓励社会资金投入,拓宽投资渠道;另一方面,要逐步建立和完善政府、集体和个人多渠道融资机制,保证稳定有效的农村环境综合整治资金投入,提高农村污染防治能力。
3.建立和完善环境信息公开和公众参与制度。在农民环境利益问题上,信息不完全、信息不对称妨碍了受害群体对于受害的认知、预防和救济。“国家应通过立法明确农业主管机关的行政指导职责和相关政府部门和企业的告知义务,确立和保护农民的知情权和参与权,减小信息不对称的可能和影响。”对于那些可能对环境造成损害的决策或其他措施,首要条件是必须使可能受到影响的个人事先得到通知。“国家有义务不干涉公众从国家或私人机构获得信息的行为,有义务取得并传播关于公共和私人的所有相关信息。”确立知情权与参与权,在程序意义上建立环境权的利益一权利一救济的机制,开辟农民主张环境利益的现实渠道。
论文关键词:西江经济带,新型工业化,评价体系
西江是珠江的主干流,上接云贵、纵贯两广,被称为连接西南和华南的“黄金水道”。西江流域面积35.3万平方公里,占珠江流域面积的77.8%,年货运量1.44亿吨,约占全国内河航运里程的20%,水运能力仅次于长江,居全国第二位。西江流域矿产资源丰富,其中全国最大的磷矿、硫铁矿、铝土矿、锡矿以及石灰岩矿等都集中于此,并拥有极其丰富的水电资源,其货运量占我国内河航运总量的20%。我国西南各省区的物产,多经西江水道由澳门运往世界各地,特别是广西,80%的出口商品均由西江外运。因此,大力发展西江经济带经济,加快沿江产业布局与升级,是满足沿西江地区经济社会快速协调发展的需要。为此,充分利用和发挥珠三角(港澳和广深等地)的龙头作用,把握中国-东盟自由贸易区建设和北部湾开放开发带来的机遇,打造西江开发轴带,把西江经济带作为我国“十二五”规划时期的建设重点,从而带动西江整个流域的开发。但发展西江经济,工业经济是重中之重,中上游城市发展壮大其工业经济,而作为下游城市,广东则考虑减轻工业污染,环境清洁等因素,因此,以西江黄金水道建设为依托加快建设西江经济带,必须坚持可持续发展战略,实施资源节约型、环境友好型社会的有效措施,构建成区域互动协调发展战略新格局,对于推动广西科学发展、和谐发展、跨越发展具有重大战略意义。
一、工业发展现状
2002年以来,广西全区响应十六大“走新型工业化道路,坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分发挥的新型工业化路子”意见,加速推行新型工业化建设,全区国民生产总值年均19%以上,而工业增加值年均增速为25%。其中,西江经济带各城市工业增加值增长除百色和来宾市外,均超过了全区工业增长的平均水平。但同时,各市的增长水平都呈逐年下降趋势,持续增长可信度减弱。因此,本文试图通过对西江经济带广西沿江各城市新型工业化评价,找到影响可持续发展的制约因素,并给出相应对策是发展和壮大西江经济带当务之急。
表1 西江经济带(广西区)各城市工业增长率一览表
工业增长率
2005
2006
2007
2008
2009
平均增长率
南 宁 市
31.30%
33.97%
28.38%
23.36%
12.94%
25.99%
柳 州 市
32.72%
32.23%
27.47%
25.44%
15.03%
26.58%
防 城港 市
28.56%
43.38%
56.62%
37.72%
16.25%
36.51%
贵 港 市
63.50%
23.14%
44.69%
23.45%
11.77%
33.31%
玉 林 市
2.99%
101.65%
26.71%
23.13%
18.96%
34.69%
百 色 市
27.03%
43.25%
20.08%
24.97%
1.25%
23.32%
来 宾 市
30.31%
20.49%
24.77%
15.59%
论文摘要 对农村生态环境恶化的原因进行分析,认为工业污染、滥用农药及人为破坏农田物质循环等是导致农村生态环境恶化的根本原因,并提出应对策略,试图改善这一局面。
近年来,随着工农业生产的发展,一些乡镇企业的兴起、乱用农药等,使农村生态环境恶化日趋严重。
1造成生态环境破坏的主要人为因素
1.1乡镇企业污染蔓延,资源浪费惊人
为了搞活农村经济,提高人民的经济收入,脱贫致富,各地不顾环境和经济效益,盲目地办起各式各样的企业,由于这些企业工艺陈旧、设备简陋、技术落后、耗能高、排放的污水不能处理,这样导致有些地方仅有的水源遭受严重的污染,发生人畜、农业用水危机,农业产量连年下降,影响人民的正常生活。
1.2农药对农村生态环境的影响
综合治理措施不齐全,各种病虫害连年发生,给农业生产造成严重的损失。为了保收,施用农药是当前防治的主要措施,但是由于不科学地施用农药,致使农产品受到严重的污染,食用后,引起许多疾病的发生。同时,过量的施用农药,也造成环境污染。
1.3耕地面积减少
土地是财富之母,但由于大办厂矿企业和农村打庄占地,使仅有的耕地面积不断缩小,单位耕地上承载的人口不断增加,土地和人口之间的矛盾不断加剧。
1.4土壤肥力下降
造成土壤肥力下降的原因包括水土流失、粗放耕作、农田污染、有机质不能还田、不正确的土壤耕作等。从农业生态系统的物质循环的角度来看,农业系统产出的产品输送到各地消费加工,土壤的营养元素以产量的形式输送到农业系统之外,另一方面由于农村“三料”不足,大部分秸秆作为燃料烧掉,从而使得秸秆不能还田,土壤有机质严重缺乏。由于对土地进行掠夺经营,有机循环中断,地力下降,只得靠人造肥料补充。但是由于投入有限,导致农业生产后劲不足,生产水平下降,缺肥是农业生态系统的突出问题。
1.5废弃的塑料制品污染严重
塑料工业给人们带来巨大的方便和好处,但大量废弃的塑料制品在自然界极难降解,造成白色污染日益严重。目前废弃塑料的回收利用率很低,又造成资源的巨大浪费。
1.6施肥方法不合理、不科学
由于不科学的使用化肥,导致施肥量虽然增加,而产量却不增加,甚至出现减产的现象,降低了土地的生产力,同时造成肥料严重浪费。
2保护农村生态环境的政策
2.1控制污染源
对于污染农业用水的污染源,要进行严格控制。提高厂矿企业的生产技术,改变工艺流程提高效益,减少污染物的排放,对污液采用一定技术处理。对于经济效益不高,大面积造成污染农业,应采取措施停办。总之,要采取各方面措施,保证农业用水安全。
2.2推行有利于环镜保护的能源政策,解决燃料问题
我省大部分地区“三料”不足,直接影响农业的发展和人民的生活水平。要解决这一问题,就要制定可行的能源政策,把当前和长远目标结合起来,统筹安排。推广节柴灶,发展生态农业,开发生物能源。要种植适应当地环境的树木,解决能源问题,改善生态环境,促进农业生态良性循环,实现秸秆还田,提高土壤肥力。
2.3保持水土,科学施肥
在制定水土保持工程措施时,要把近期的和长远的利益兼顾起来,从长计议。改善农业生产单一结构,实现秸秆还田,改善耕作制度,用养结合,科学施肥,使农田生态系统所需的物质和能量从多渠道得到补充,提高农田生产力。要大力推广普及配方施肥技术,根据农作物的需肥规律和土壤测试结果及肥料的特性、有效利用率等进行施肥,作物缺什么营养就施什么肥,缺多少就施多少,提高肥料的有效利用率,降低施肥成本,提高作物产量。同时,还可以有效地调整土壤中氮、磷、钾和中量、微量元素的比例,改善土壤质地,使种地和养地有机结合。针对我国各地的土壤状况,目前大多数地区应采用加氮、加钾、稳磷、补微的施肥原则,使作物得到科学、合理的养分供应,最大限度地发挥肥效,提高农业生产效益。 转贴于
2.4兴办农业技术教育
举办农业技术教育,提高农民技能水平,把先进的科学技术送到千家万户,减轻由于技术运用不当造成的污染。
2.5加强立法,强化教育
建立较全的法律法令,用法律来保护生态环境,进行环境保护教育,使人人懂得保护环境的重要性。
综观人类文明发展的历史,从纸的诞生到电子计算机的出现,哪一项发明创造不都是通过大量的观察分析,通过研究性的学习,通过创造性的思维而得到的呢?而中国的教育现状是家长普遍“望子成龙”,而衡量子女能否成“龙”的唯一标准是能否考上大学。于是,许多学生的学习偏重于机械记忆、浅层理解和简单应用,仅仅立足于被动地接受教师的知识传输,以应付将来的高考。这种学习方式十分不利于学生创新精神和实践能力的培养。有鉴于此,当前教学改革的重点之一,是通过调整教学目标、教学内容以及教学方法,引导学生改变原来的单纯接受式的学习方式,在接受老师传授知识的同时,培养一种对知识进行主动探求,并重视实际问题解决的主动积极的学习方式。换言之,即帮助学生自觉形成“研究性学习”的学习方式。
二、关于研究性学习:
1、研究性学习的定义:研究性学习是以学生的自主性、探索性学习为基础,学生可从感兴趣的社会科学、自然科学以及生活中选择研究专题,以个人或小组合作的方式进行研究,使学生掌握基本的研究学习方法,培养适合运用所学知识解决实际问题的能力,初步形成科学精神和科学态度。
2、研究性学习的目标:研究性学习的目标包括:①使学生获得亲身参与研究探索的体验、②培养学生发现问题和解决问题的能力、③培养学生收集、分析和利用信息的能力、④使学生学会分享与合作、⑤培养学生科学态度和科学道德、⑥培养学生对社会的责任心和使命感。
3、研究性学习的核心:研究性学习的核心是改变学生的学习方式,着眼点是改变学生被动接受知识传输的学习方式,帮助学生形成一种对知识主动探求,并重视实际问题解决的积极的学习方式。这种学习方式具有主体性、开放性、实践性,对学生个性的形成与能力的发展具有重要的意义。
三、地理研究性学习活动的组织实施:
1、地理研究性学习活动的的概念和内涵:所谓地理研究性学习活动,是指学生在教师的指导下,通过模拟地理科学研究的方式去获取地理信息,应用地理知识和技能分析其因果联系,并提出解决地理问题的方法与建议。当然,“地理研究性学习”和“研究”有着本质的区别。它仍是一种学习,只不过是一种“像地理学家一样工作”的学习,形是“研究”,但实是“学习”,是一种综合性的学习,学生研究的地理问题要与当地密切相关的社会问题。诸如环境保护与工业污染、地方气候与城区设置等与我们日常生活、经济发展密切相关的社会热点与焦点。它强调学生的自主发展,即通过学生广泛地接触社会,在多元、动态、开放的大课堂中求得全面发展。注重研究性学习,已成为世界教育改革发展的趋势,比如,美国就积极提倡地理探究方法论,提出无论是在课堂还是在野外,学生应当像地理学者那样去发现问题、解决问题,并在探究的过程中获得知识、发展技能、培养能力特别是创造力。在中学地理教学中实施研究性学习,不仅能使学生获得更多的知识,更重要的是提高学生发现问题、解决问题的能力,培养学生的创新精神和实践能力。
2、地理研究性学习活动的目标:地理研究性学习的课程目标主要是体验性目标,它强调学生的学习过程、学生的直接参与和亲身体验。
⑴.通过开展对“身边问题”的研究,提高发现问题与解决问题的能力。
研究性学习的过程主要是围绕解决问题而展开的。要求学生从书本中,从社会实际生活中发现和提出许多实实在在而又复杂纷繁的各类现实问题,如环境问题、可持续发展问题等,并通过主动探究去解决问题。这样,又有助于培养学生善于思考、大胆质疑的思维品质。
⑵.培养学生学习地理的兴趣,调动学生研究地理问题的积极性。
传统的地理教学以讲授书本知识为主,学生往往对“书本中的地理知识”熟悉而对“生活中的地理知识”陌生,因而学生通常对学习地理缺乏兴趣或兴趣不大。在进行研究性学习的活动中,由学生自行设计的研究目标与课题。为了解决问题,学生通过多种途径主动获取课本以及课外的知识。这样,更有利于提高学习地理的兴趣,增强学生主动学习的意识,更调动了学生研究地理问题的积极性,使每一个学生都有自我发挥的空间,进而使每一个学生的个性都得到发展。
⑶.提高学生的交往能力和合作能力,培养学生实事求是的科学精神。
地理学是研究人与生存环境之间关系的一门科学,当今世界的人口问题、资源问题、发展问题以及随之出现的环境问题构成地理学研究的主要内容。在进行研究性学习活动中,学生会不知不觉地加深对地理学习的认识,同时了解地理研究的基本方法,进而养成理论联系实际、实事求是的科学精神。另一方面,学生通过社会调查,学会如何表达自己的观点和意见,如何听取他人的意见,学会人与人之间合作,学会与人分享与交流研究成果,从而提高自身的交往能力和合作能力。
3、地理研究性学习活动组织实施:
循序渐进、计划周详是地理研究性学习活动成功与否的关键,地理研究性学习活动的组织实施大致可分为以下几个步骤:
⑴、指导学生确定研究课题。
指导老师应从当地社会经济与环境发展存在的问题中找出与地理相关性的突出问题,拟出供学生参考选择的题目。大体而言,大多应该是有关农业和工业区位选择、环境保护与工业污染、城市规划与交通,旅游发展与第三产业等问题。并且尽可能结合实际情况,将问题具体化,如“莲花山旅游区保护与莲花山造纸厂的出路”,“海鸥岛禁办工厂与当地农民的出路”、“市桥河污染和治理研究”等等。
⑵、向学生传授进行调查、获取资料的途径与方法。
指导老师必须向学生指出调查的方向,如到交通部门了解公交情况,到工业局了解当地的工业状况,到劳动局了解当地就业情况,至于可以从报刊或在互联网上查到的信息,则为学生事先提供报刊名称及相关网址。
⑶指导学生设计调查问卷表格及资料分析方法。
指导指导老师可以搜集相关或类似的调查问卷以及统计分析图表的样张给学生参考与模仿之用。这样避免学生出现“老鼠拉龟”的情况,有助于学生举一反三,触类旁通。在设计调查方案时,一定要提醒学生将注意力放在与地理方面有关的问题,比如地理位置、交通位置、人流量、车流量、污染物排放量等的地理因素,切忌将社会调查代替了地理调查。
⑷、指导学生如何表达观点和撰写论文。
指导老师必须明确指出论文要根据调查资料提出论点和论据,并运用地理知识进行分析,主题要鲜明,资料要客观,尽可能运用图法表。引用他人资料应在论文末尾注释清楚资料来源。
⑸、协助学生做好具体调查的组织工作。
指导老师要认真审阅学生的调查计划,协助学生做好设计方案、查阅资料、外出调查、资料整理等的具体分工。同时要尽可能预计学生在调查中可能出现的问题并告诉学生在出现问题求助时的联系方式,以便在学生碰到问题请求协助时能即时予以指导,同时要提醒学生在执行调查计划时要注意人身安全,只有这样才能保证调查过程的时效性与安全性。
⑹、进行论文评分与讲评。
指导老师在讲评论文时应以表扬为主,对水平不高的调查报告,则要指出其不足之处并提出改进意见,时间许可的,还应鼓励学生按修改意见重做;而对于那些通过独立调查获取资料,并提出富有创意观点的论文且行文流畅、论证符合逻辑的应评分为优,并从中发掘论文的科学性、创新性,予以肯定。
四、组织实施地理研究性学习的深层思考:
地理研究性学习刚刚起步,这是一项重要的教育改革举措,我校是边实践边探索,通过认真的学习和初步的实践,我们深深地认识到只有学校、社会、家庭三方面充分合作,地理研究性学习才得以顺利展开。具体反映在以下两个方面:
1、思想重视,合理分配研究性学习与其他学科的学习时间
基于资源所限,我国现今只能普及九年义务教育,因而接受高等教育仍需跨过高考这道门槛,而研究性学习成绩目前是不列入高考的。因此,“研究性学习对考大学有用吗?”成为困扰老师、学生和家长的思想问题。为此,我们必须向全社会介绍研究性学习,使人们充分认识到研究性学习不光是学习方法上的革命,而且它还是素质教育的重要组成部分,让学生参加研究性学习,使其发现问题和解决问题的能力得到培养及提高,促进其个性健康发展,对他(她)将来参加工作,投身社会有着不可估量的帮助。进而认识到,研究性学习和其他学科学习一样,都需要投入时间,只要合理分配两者之间的学习时间就可以达到两者兼顾的目的。
另外,地理研究性学习要充分发挥地理学科作为边缘学科的优势,积极渗透其他学科知识,在学科内容的背景下,由学生选择与人文科学和自然科学有关的课题,结合实践进行研究。这样起到既进行了研究性学习,又改善了原来知识建构,起到一举二得的效果。
关键词:重庆市伏牛溪;小流域;水污染; 防治对策
中图分类号:X131.2 文献标识码: A
1流域概况
伏牛溪是长江溪流,直通长江,河道平均比降1‰[3]。伏牛溪起于红领巾水库,止于长江,河道长度约15km,河道宽7.50~58m,伏牛溪全流域面积10.5km2,占大渡口区总面积的16%;该流区位于中纬度亚热带湿润气候区,气候温和湿润、春早夏长、冬暖多雾、秋雨连绵、雨量充沛、四季分明。年无霜期349天左右,多年平均气温18.20C左右,月平均最高气温是8月为28.50C,月平均最低气温是1月为7.30C,极端最高气温在44.20C(1996.8.13),极端最低气温在-3.60C(1971.6.1);多年平均降水量为1082.0 mm,降雨多集中在5~10月,年最大降水量为1378.2 mm,日最大降水量192.9 mm,日降水量大于25mm以上的大暴雨日数占全年降雨日数的62%左右;多年相对湿度77%,月平均最大湿度88%,月平均最小湿度68%,年平均气压34mmHg;多年平均风速为1.4~1.7m/s[3]。
多年来,伏牛溪由于接纳了水库及上游大量企业、生活污水,加上农村面源的影响,水污染日益严重,影响了该地区经济可持续发展和建设。因此,伏牛溪治理已成为当前丞待解决的问题。
2伏牛溪流域水质现状分析
2.1地面水污染环境质量调查与评价
2.1.1评价项目
根据污染物的毒理学性质、水资源开发利用的要求和当前水质检测条件,评价项目选取PH、总碱度、游离CO2、及阴例子、阳离子、矿化度的分析[8]。
2.1.2评价标准和方法
执行的主要及相关规范主要是:《岩土工程勘察规范》 (GB50021-2001) 、《地表水环境质量质量标准》 (GB3838-2002) [3]。
2.1.3评价结果及分析
个根据伏牛溪断面监测结果表明: 水质分析:根据检测成果:伏牛溪地表水(上、中、下)水所测项目II类环境SO42-、Mg2+、OH-、总矿化度对混凝土结构均有微腐蚀;在A类条件下对混凝土结构有微腐蚀(pH值微腐蚀,侵蚀性CO2微腐蚀)[3]。
2.2地下水污染环境质量调查与评价
了解伏牛溪流域地下水水质,依据流域内2个代表点进行水采样分析(2011年5月),监测结果表明::伏牛溪地下水)水所测项目II类环境SO42-、Mg2+、OH-、总矿化度对混凝土结构均有微腐蚀;在A类条件下对混凝土结构有微腐蚀(pH值微腐蚀,侵蚀性CO2微腐蚀[4])。部分测点的总硬度超标与当地地质环境有关。
3伏牛溪流域主要污染源分析
3.1工业污染源调查与分析
伏牛溪流域内的主要工业企业及建筑垃圾的无序堆放,工业耗水量大、污染较严重[5]。根据相关资料显示,上游的企业污染源排放废水(物)量大,污染物浓度高,而由于其投资和技术、设备和管理等原因,废水(物)治理能力低、大量的废水、废渣进入河谷内,严重污染了伏牛溪的水质[5]。
3.2城市生活污染源分析评价
根据相关资料显示,流域内人口约22万,其中城镇人口约7.0万人占人口的33.2%,农村人口人约14.0万人占人口的67.2%,城镇按人均耗水量100l/d, 农村按人均耗水量30l/d,生活污水排放量采用生活用水量*排放系数(0.83) [5] 。即每年排入伏流溪的城镇生活污水量为163.50万M3/a。加上城镇第三产业排水约327万M3/a。农村生活污水大部分就地下渗、蒸发或混入农家肥,入河量少。生活污水排放系数按0.1计, 即每年排入伏牛溪的河流生活污水量为16.5万M3/a[3]。因次,该流域的城市生活污染源较多。
3.3农村污染源分析
伏牛溪的流域多为荒山浅丘地区,近几年沿岸畜禽养殖业发展迅速,产出的粪便和污水量大,浊度高,极易腐蚀[5]。
4伏牛溪流域综合整治建议
4.1优化产业结构,推进清洁生产
据调查,目前该流域第一、第二产业较大,而第三产业比重较小。而第三产业有高产出、高就业、低损耗以及低污染的特点,因此推动第三产业发展是伏流溪流域调整的首要目标[5]。
该区域内有些企业的主要污染排放物排放浓度和量较大,因此,除建议采取必要的治理措施和行政管理外,最有效的手段是结合技术改造并推行清洁原料、生产过程和产品为主的清洁生产。
4.2污染源末端治理
4.2.1控制工业污染源排放
工业污染源是水污染的核心问题,是保证伏牛溪流域生态功能恢复的关键;[1]从现有主要污染调查结果可知,工业污水处理的突出问题是污水处理设备欠完善,造成部分污水及垃圾土直接外排[5]。为了满足地质环境及生态的要求,建议加强实施伏牛溪流域的综合规划治理,对于全部生活污水(物)可经过处理后排放,以满足河道沿线企业排放污染源达标的基本要求。
4.2.2生活污染及农村面源控制
生活污水(物)中有机物含量高,因此必须进行控制[1]。首先要规划并完善伏流溪流域的污水管网及垃圾场的建设,严格控制生活污水不进入雨水管道和河流水体。同时加快沿线污水处理厂的建设,保证城市污水(物)处理设施能安全有序的进行,要求沿线企业减少城镇污水(物)的排放。为保证环境,应控制沿线的家禽的饲养密度[2]。
4.3废水资源化
流域内水资源以地表水为主,地表水体受季节性影响大[3]。流域沿线的水坝等水利设施年代久远,导致沿线部分河段水资源利用紧张。部分河道段有机质可转化为沼气。另外要综合利用禽畜粪便,建立生态与养殖相结合的生态工程。
4.4流域生态与保护
伏牛溪流域作为完整的生态体系,其间各种要素相互联系,相互影响[2]。水污染的综合治理需要纳入到整个伏牛溪河流生态系统的修复规划中,在治理河道的同时,要结合考虑该流域内的土壤,植被,城市景观等因素及人类活动对水文地质、环境地质的影响。
在丘陵地区,为了恢复植被,要采取严格的育林措施;为减少该流域内水土的流失,对部分河段要提高植被的覆盖[8]。为了防止河道岸坡的的冲蚀破坏,须对河道进行加固处理,包括对沿线部分土质岸坡栽植耐湿的树种,以防止河岸的冲刷以及塌岸等地质灾害的发生:在伏流溪河流的两岸,通过合理的规划,不仅可提高该区域的植被覆盖率,还可改善伏流溪流域的环境质量,提高该地区的城市景观建设[6]。
综上,按照目标、总量、项目、投资四位一体的小河道流域的控制原则[1],实施治(水污染治理)、用(污水资源化) 、保(流域生态恢复及保护)的治理措施,综合运用市场经济,法律,科技的手段,调动社会各界力量,依靠政府行政手段,并结合运用群众监督的机制,全面推动城市环境基础设施建设[6],促使伏牛溪流域水质达到地表水(物)环境的相关标准,保证实现该伏流溪流域水文环境,经济,社会效益的提高。
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随着社会的进步,经济的发展,全球机动车数量持续增加,机动车尾气造成的环境污染日益严重。在国内外许多大城市中,机动车尾气污染排放分担率相当高。以CO为例,1983年英国汽车尾气CO排放率占85%,1967年芝加哥为94%,1970年洛杉矶为98%,1965年纽约占96%[1],美国1995年汽车尾气污染排放率占总排放的66%,上海市在1998年机动车排放的CO就占到了总排放的64%[2],广州市1994年CO占88.8%,北京市1992年占62%[2]。机动车尾气中另外两种主要污染物NOx、HC的排放在总排放量中的分担率也非常高,如NOx,东京市在1975年汽车尾气排放分担率占到了80%[1]。
近年来,随着经济的迅速发展以及机动车保有量的持续增长,机动车排放所造成的污染也日益成为人们所关注的焦点[3~9]。自九十年代以来本市加强了在用车尾气排放检测、普及使用无铅汽油、提前执行轻型车新车排放标准等一系列机动车污染控制措施,较为有效地控制了中心城区的环境空气质量继续恶化的势头,但郊区环境空气质量受机动车污染排放影响日益突出。2000年全市NOx年均浓度0.056毫克/立方米,比1995年上升了10%;城区和郊县NOx年均浓度为0.090毫克/立方米和0.032毫克/立方米,分别比1995年上升了23%和39%,见表1[10]。
表1.1995~2000年上海市NOx年日平均浓度变化
年份全市城区郊县
浓度
(微克/立方米)相对浓度
(%)浓度
(微克/立方米)相对浓度
(%)浓度
(微克/立方米)相对浓度
(%)
1995511007310023100
19975911610514428122
2000561109012332139
根据国外机动车发展经验可知,当人均国内生产总值达到3000美元以上时,轿车将成为机动车保有量增长的主要方向。作为国际大都市的上海,汽车工业的发展不仅预示和带动本市经济的腾飞,同时,人民生活水平的提高也急切期待现代化便捷交通方式的到来和家庭汽车的普及,机动车在今后相当长时间内将保持快速增长的速度。根据市交通所预测,到2020年本市机动车保有量将达到200~350万辆,是2000年的3~5倍,可以预见如果不采取措施加以控制,本市大气环境势必进一步恶化。
目前,国内外对于机动车污染控制的研究,主要集中于两个方面,一是机动车排放因子的研究;二是机动车污染治理和控制对策的探讨。排放因子是反映机动车排放状况的最基本的参数,也是确定机动车污染物排放总量及其环境影响的重要依据。目前用来计算机动车排放因子的模式主要有美国加州空气资源局的EMFAC模式,欧洲共同体的COPERT模式,美国EPA的MOBILE系列模式。其中,MOBILE汽车源排放因子系列模型是美国环保局开发的计算车队排放水平的程序[11]。在该模型中,综合考虑了汽车的使用年限、行驶里程、新车排放因子、劣化系数、行驶速度、气温、I/M(检查/维护)制度以及车用油料特性等因素对排放的影响[12]。国内外对于该模式已有广泛的应用。墨西哥采用美国EPA的Mobile5a基本结构模式,用来计算5个特定区域中8种车型的排放因子。根据气温、平均车速、汽车操作模式,燃料挥发和里程自然增长率条件估计1960年到2020年的排放因子[13]。此模型在加拿大的多伦多地区[14]、泰国曼谷等也有所应用。MOBILE模式在国内的小范围内也得到了一定的应用。北京清华大学郝吉明、傅立新等于1997年曾结合北京市实际情况对MOBILE5进行修正,并将之应用于北京市机动车尾气排放的研究中;祝昌健等应用MOBILE5模式对广州市机动车尾气排放系数及污染趋势进行了探讨[15];李修刚等将MOBILE5模式用于南京市,将给出的南京市现状排放因子直接应用于南京市及附近城市的环境影响评价[16]。
将MOBILE5模式结合上海实际情况进行本土化已经有人做过尝试,但是由于基础数据严重不足,因此对于此模式的修正尚不能进行检验。主要的方法仍是采用美国FTP的测试数据,将上海市机动车目前的排放水平类比于美国70年代,计算得到不同车型的排放因子。
在污染物的扩散方面,目前一般沿用有限源高斯扩散模型,即根据线源的长度、高度、强度、距离、风速、风向和相应扩散参数计算空间任一点的污染物浓度[17]。但目前这方面的研究较少考虑城市空间的特殊性,即对城市各类人为设施,包括绿化、建筑等对扩散的影响考虑较少。
对于线源排放污染物的扩散研究,国外主要的模式有CALINE、BLP(BouyantLineandPointSourceModel)、CDM2(ClimatologicalDispersionModel)、ISC3(IndustrialSourceComplexModel)、RAM(Gaussian-PlumeMultipleSourceAirQualityAlgorithm)。以上模型均由美国环保局(USEPA)开发。其中,CALINE为稳态高斯扩散模型,用于确定高速公路下风向的空气污染浓度,要求地形相对不太复杂。BLP为高斯烟流扩散模型,用于处理炼铝工厂以及其它的工业污染源的单一建模问题,要求其烟流上升和下降是主要由固定线源所影响的。CDM2为气候稳态高斯烟流模型,用于确定城市区域平地下风向的长期(每季或每年)的污染物的算术平均浓度。ISC3是一个稳态高斯烟流模型,可用于评价来自与工业带相关的许多污染源的污染物的浓度。这个模型涉及到了下列因素:粒子的下沉和干沉降、风向、点面线及立体污染源、烟流的上升为距离的函数、点源的分离以及有限的地形调整功能。ISC3可以有长期和短期两种模式可供选取。RAM是高斯烟流多源空气质量算法,是一个稳态高斯烟流模型,用于估算相对稳定的污染物浓度,平均从一小时到一天、从点源到面源、在乡村或者城市的沉降,其地形条件可以假设。
我国目前汽车污染仅相当于国外70年代中期水平,现有汽车90%以上是国产车,由于排放控制技术落后,在同样运行工况下,国产车较发达国家同类产品排放量高几倍甚至几十倍,加上交通管理手段落后,在用车检查维修制度不完善,城市交通道路拥挤和市内居民集中,大量车况恶劣的车辆继续行驶,更加剧了污染物的排放。国产车平均日排污量为0.6—0.9kg[18]。本论文旨在借助GIS环境,根据城市路网、交通流量、车型比例等信息,采用经过修正的MOBILE模型,计算不同车型机动车的排放因子,从而确定每条路段不同污染物的排放量。由于机动车流量和排放因子是计算道路机动车污染物排放源强的关键参数[19~21],本论文将通过抽样调查和MOBILE模型修正得到了这两个量。在确定道路线源排放源强的基础上,利用CALINE3有限长线源扩散模式,建立上海市城区多线源污染扩散模式,以此来分析道路污染物扩散状况,并在GIS图形上进行显示,最终完成上海市交通线源污染管理信息系统。此系统可为政府有关部门制定道路交通污染管理制度、合理制定城市规划和建设管理决策提供理论依据。
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[19]EPA,User’sGuidetoMOBILE5(MobileSourceEmissionFactoryModel),May1994
[20]EgglestonHS,GoriβenN.JourmardR,etal.CORINAIRworkinggrouponemissionfactorsforcalculatingemissionsfromroadtraffic[R].Methodologyandemissionfactors.ReportVol.1,No.EVR12260EN,Luxembourg,1989.
[21]pilationofairpollutantemissionfactors[R].USEnvironmentProtectionAgency.AP-42,NC,USA.1985.50-83
二、研究方案
1、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题
研究目标:研究上海市机动车尾气排放造成的道路线源源强,以及机动车污染物在中心城区街道峡谷中的扩散效应,并在GIS系统上进行显示,完成自主开发的上海市交通线源污染管理信息系统。
研究内容:1)上海市主要道路机动车尾气排放源强;
2)机动车尾气在街道峡谷中的扩散效应;
3)交通污染在GIS平台上的实现。
关键问题:1)机动车大气污染排放源强计算模型;
2)上海市道路机动车尾气在峡谷中的扩散模拟;
3)地理信息系统与交通大气污染模型整体集成的方法和途径。
2、拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
研究方法:基础数据调研、模型修正、机动车污染物排放和影响预测可视化界面设计、系统整合。
技术路线:如图1所示。
实验方案与可行性分析:
1)建立机动车排放源强计算模型、污染物扩散模型,以及基于GIS技术应用模型,其工作量较大,其中基础数据(包括车流量、车速)的调研尤其困难。但是通过参与上海市环境保护局2002年科技攻关项目——《上海市机动车发展和大气环境保护研究》,并搜集大量的国内外相关文献,可获得系统开发所需要的相关数据,因此本研究已经有较好基础。
2)参与《影响上海大气能见度的主要因素与控制管理对策研究》课题的研究工作,对于本市机动车污染现状和历史沿革已有所了解。
3)参与了“上海市数字城市大气环境模块”的工作,初步掌握了GIS系统开发和实现方法。
据此我认为,按期完成论文是可行的。
图1.研究技术路线
3、本论文的特色与创新之处
建立适合上海市情景的主要道路机动车尾气中污染物源强排放模式。建立线源扩散模式,使其适用于大城市中街道峡谷中机动车尾气污染物的扩散状况。给出上海市上空污染物扩散状况。
目前国内将交通污染模拟与地理信息系统结合的研究还不多见,因此本论文在该方面的研究将是一个新的尝试。
4、预期的论文进展和成果
预期进展:
2003.07——2003.09收集中外文文献
2003.09——2003.10基础数据的收集和处理
2003.10——2003.12模型的修正
2004.01——2003.03GIS系统的编程实现
2004.03——2004.05论文的撰写与修改
预期成果:
•研究上海市机动车尾气排放状况,建立源强计算模型;
•综合城市气象条件、交通污染物排放强度、建立污染物扩散模式,确定机动车污染物影响的时间变化、空间分布,;
•完成交通污染管理信息系统;
•除完成毕业论文之外,在国内外有关刊物上2篇。
三、论文大纲
摘要
前言
第一章大城市机动车尾气污染排放数值模拟的研究背景及意义
一、研究背景
二、国内外研究现状
第二章机动车排放因子计算模型
一、MOBILE6模型介绍
二、利用修正的MOBILE6计算机动车排放因子
第二章道路机动车尾气污染物排放源强
一、线源源强计算模式
二、上海市道路机动车尾气污染排放源强的计算
第三章城市上空污染物扩散模式
第四章街道峡谷污染物扩散模式
一、CALINE4模型介绍
二、模式修正
三、上海市街道峡谷污染物扩散模式的建立及应用
第五章上海市交通污染管理信息系统的建立
一、排放清单数据库的建立
二、系统的开发
第六章结论
参考文献
四、研究基础
1、已参加过的有关研究工作和已取得的研究工作成绩
(1)参加《中国气象百科全书》建筑气象、城市气象等内容的编写。
(2)参与上海市普陀区建设项目环境影响评价工作。
(3)参加“扬尘污染来源与控制管理研究”课题的研究工作。
(4)承担了“崇明岛综合开发项目”的大气监测和采样工作。
(5)参与“影响上海大气能见度的主要因素与控制管理对策研究”课题的研究工作。
(6)参与“机动车发展与大气环境保护研究”项目。
(7)参与“上海市能见度影响因子研究”研究生科研基金项目。
(8)参与上海市数字城市课题交通环境模块的模拟研究。
2、已具备的实验条件,尚缺少的实验条件和拟解决的途径
拥有以下主要设备:
•桌面地理信息系统软件ArcView3.2及其主要扩展模块