水循环的分类十篇

发布时间:2024-04-26 10:58:20

水循环的分类篇1

伴随着我国经济的快速增长和城市化进程的不断加快,我国城市发展所面临的资源能源供给短缺和环境承载力不足等问题日益凸显。而目前我国在城市循环经济发展水平评价方面还没有形成一套公认的、较为权威的指标体系,同时对于评价方法选择也多集中于主观性较强的方法。因此,本文以系统论原理为依据,选择了17个沿海城市作为研究对象,并通过对这17个沿海城市循环经济发展水平进行主分析,得出了各城市的循环经济发展水平综合情况。

二、指标体系构建与研究方法

(一)指标体系构建

为了全面、客观地反映我国城市循环经济发展水平,本文在选取评价指标体系时,在紧密结合所研究城市实际情况和保障数据资料可获得的前提下,遵循了系统性、全面型、科学性、可比性、可操作性等原则,构建了我国城市循环经济发展水平综合评价指标体系。

(二)研究方法

1、原始数据的同趋势化和标准化处理

(1)类型一致化处理。因此指标体系中的指标既有正指标也有逆指标,为了使指标同趋势化,本文将用极小值法将逆指标转化为正指标。

(2)标准化处理。因为各组数据的量纲不同,因此需要统一对它们进行标准化处理。本文采用标准差方法对原有数据进行标准化处理。

2、主成分分析法

主成分分析法是由霍特林于1933年首先提出的,它的主要原理是利用“降维”的思想,通过研究指标体系的内在结构关系,在损失很少信息的前提下,把多个指标转化成少数几个相互独立,而且包含原有指标大部分信息(≥85%)的综合指标的多元统计方法。通常把转化生产的综合指标称为主成分,每个主成分都是原始变量的线性组合。

3、聚类分析法

聚类分析法是研究“物以类聚”的一种方法,它根据一批样本(或变量)数据本身的特性,按照一定的类定义准则,对所研究的事物进行归类。最终会绘成一幅系统聚类的谱系图,再根据一定的原则确定最终分类结果。

三、我国17个沿海城市循环经济发展水平的实证研究

本文选取天津市、秦皇岛市、大连市、上海市、连云港市、宁波市、温州市、福州市、厦门市、青岛市、烟台市、深圳市、珠海市、汕头市、湛江市、北海市和海口市17个沿海城市作为研究对象。

(一)主成分分析

首先利用统计学软件SpSS13.0对我国沿海城市循环经济发展水平综合评价指标体系的各个子系统原始数据进行标准化处理,进而对标准化后的数据进行主成分分析,得出相关系数矩阵(略)及其特征值和方差贡献率,从而得出我国部分沿海城市循环经济发展水平的各个子系统的综合得分,并对其综合得分进行排序。

在此基础上得出6个主成分的各自得分,并进行相应的排序。进而根据6个主成分的方差贡献率对各个主成分的得分进行加权平均,可得出我国17个沿海城市循环经济发展水平的综合得分,并对其得分进行排序(表1)。

(二)聚类分析

为了进一步对所研究的17个沿海城市循环经济发展水平的差异化进行研究,本文选用SpSS13.0继续对这17个沿海城市的循环经济发展水平综合评价指标体系的各个子系统的指标数据进行聚类分析。选用组间平均链锁距离法作为类与类之间距离的计算方法,选用平方欧式距离作为样本间距离的计算方法,得出这17个城市循环经济发展水平的样本归属情况。

(三)评价结果分析

从各个城市循环经济发展水平的综合情况可以看出,深圳市以3.44的得分高居榜首,深圳市和上海市则以0.99和0.48的得分位居第二位和第三位,说明了这三个城市在所研究的沿海城市中属于循环经济发展水平较高的地区;除了大连市、厦门市和青岛市的综合得分均在0分以上,其余11个城市循环经济发展水平的综合得分均在0分以下,这些城市循环经济的发展水平则相对落后。

根据循环经济发展水平的高低,所研究的17个沿海城市大概可以分为四大类:第一类是海口市;第二类是深圳市;第三类是北海市;剩余14个沿海城市是第四类。将聚类分析法的结果与通过主成分分析得到的这17个沿海城市循环经济发展水平的得分及排名情况相比较,除湛江市之外,可以看出二者基本上是一致的。由此可见,本文所建立的我国城市循环经济发展水平综合评价指标体系的评价结果具有一定的可信度。

综上所述,本文所研究的我国17个沿海城市循环经济发展水平之间存在较大的差距,而城市的经济实力、国家相关政策的扶持力度、环保投入、环保意识、城市规划、资源利用效率、资源再循环、再利用水平及社会和人文环境均是影响城市循环经济发展的重要因素。

四、结论与建议

本文的研究仅以各城市2007年的相关数据为基础,评价结果未能反映动态变化;同时因为受指标的可操作性和资料的可得性所限,仍然有一些能够较好地反映循环经济发展水平的指标。

水循环的分类篇2

关键词:悬浮物浊度结垢沉泥生物粘泥垢下腐蚀

一、循环冷却水系统结垢、沉泥概述

在敞开式循环冷却水系统中,冷却水是循环利用的,冷却水通过热交换器后水温提高,热水经冷却塔与空气接触冷却,冷却后的水再循环使用。敞开式循环冷却水经使用后会被浓缩,导致水质恶化,使循环冷却水系统热交换器产生结垢、生物粘泥及附着物,不但影响热交换器的换热效率更重要的易于产生设备管道的垢下腐蚀,影响系统的正常运行。

循环冷却水系统中附着物的组成通常很复杂,可把附着物分为水垢和污泥。水垢是以盐类化合物组成的沉积物,它通常是致密和坚硬的,牢固的附着在设备及管路的过水流道上,特别是受热面上。其组成主要是难溶性的化合物,如碳酸钙、硫酸钙、磷酸镁和硅酸镁等。污泥是指多空的、疏松的、呈凝胶状的沉积物,它们常常含有泥沙,各种腐蚀产物,微生物和其产生的粘泥,生物的代谢物及腐烂物质等。

二、污泥的形成原因、分类

污泥可以遍布冷却水系统的各个部位,特别是水流滞缓的部位,例如冷却塔水池底。污泥的组成主要为冷却水中的悬浮物及微生物繁殖过程中生成的生物粘泥。

1.冷却水中悬浮物的形成

循环冷却水中的悬浮物来源主要为补水源水不佳,以致泥沙、氢氧化铝、铁的氧化物等悬浮物进入循环冷却水系统;冷却水系统运行时维护不当而生成沉淀物;循环冷却水通过冷却塔时,将空气中的杂质带入冷却水系统,不溶性的物质悬浮于循环冷却水中,这是常见的污染源。

2.冷却水系统中微生物的滋生

循环冷却水系统日常补充的天然源水中微生物种类很多,主要是藻类、真菌和细菌。循环水的温度一般在20°C至40°C,循环水中有藻类生长所需营养元素n、p、Fe、Ca、mg、Zn、Si等,适宜藻类、真菌和细菌的生长。循环水在日常的维护中,要加药进行杀菌灭藻处理,杀死的藻类及细菌形成生物粘泥悬浮于循环冷却水中。

循环冷却水系统在运行过程中,悬浮于冷却水中的污泥会牢固地附着在设备表面上,形成氧的浓差电池,使铁被溶解,引起严重的垢下腐蚀。

三、循环冷却水分析数据

我公司原循环冷却水旁滤器由于过滤精度不够,冷却水浊度较高,悬浮物无法正常过滤掉。在正常的运行中,循环冷却水系统只能靠用周期性的大量源水补充置换以确保浊度在20mg/L以下,源水用量大,而且冷却水系统需要大量的加药、补水等维护费用。表一是原旁滤器运行时的循环冷却水系统分析数据;为了改善循环冷却水水质及热交换器换热效率,我公司对循环冷却水系统旁滤器进行了技改。采用自适应流体纤维层过滤器,该技术核心在纤维素结易在滤液作用下形成滤饼层,又易反冲洗分散开来,把吸纳的污垢释放出。设计原理:既靠流体自身压力,又靠纤维素层自身重力。设计科学巧妙。表二是技改后旁滤器运行时的循环冷却水系统分析数据。

四、数据分析

从表一、表二的分析数据可以看出我公司在循环冷却水旁滤器技改以前,冷却水浊度较高,在10mg/L至51mg/L之间,总铁在1mg/L左右,CoDcr较高;循环冷却水旁滤器技改以后,冷却水浊度明显降低了,在1mg/L至2mg/L,总铁大部分时间因太低未检测出来,即使检测出来的也是在0.1mg/L一下,CoDcr较低了;循环冷却水旁滤器技改以前后,其他数据基本相同。

我公司在循环冷却水旁滤器技改以后,循环冷却水系统的水质得到了明显的改善,不但冷却水的日常加药、补水等维护费用降低了,而且冷却水的浊度很低,冷却水系统热交换器管路上不容物的结垢减少了,更重要的是热交换器管路上悬浮物的附着大大的减少了,同时也减少了设备管路的垢下腐蚀。

五、结论

工业循环冷却水系统在运行维护中,有效的控制冷却水的浊度,降低冷却水中的悬浮物的含量,可以减少热交换器设备管路上的附着物,提高热交换器的换热效率,同时可以降低设备管路的垢下腐蚀。

参考文献

[1]周本省.工业冷却水系统中金属的腐蚀与防护[m].化学工业出版社,1995.

[2]周本省.工业水处理技术[m].化学工业出版社.1997.

水循环的分类篇3

(一)城市的加速发展产生了生态环境问题

改革开放以来,我国的城市发展速度加快。城市化率由1979年的8.5%提高到2004年的41%。据预测,到2020年中国的城市化水平将提高到50%左右(国际经验30%至70%为加速城市化时期)。这标志着我国已进入以聚集为主要趋势的城市化加速发展时期。

城市的加速发展,促进了社会经济效益的提升:城市经济对我国GDp的贡献率已超过70%,城市化水平每提高一个百分点,新增加的城市人口大约为1500万,促进了城市非农就业岗位增加;城市产业结构由低级向高级演变,科学技术成为第一生产力;城市功能逐步健全和优化;居民生活质量不断提高,生存环境得到改善;城市文明不断渗透传播,推动了城乡协调发展和城乡一体化进程;人的素质不断提高……。

城市的加速发展也产生了一系列的生态环境负效应。据联合国环境署统计,全球一半以上的人口居住在城市,城市人口消费全球75%的自然资源,并产生全球75%的垃圾。

传统城市的生态环境负效应主要表现为:一是空气污染。城市工业生产、交通运输和居民生活排放出大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体和烟尘,笼罩在城市上空,给城市环境和经济发展造成巨大的危害,也是造成城市热岛效应的主要原因之一。2004年全国环境状况公报显示,在监测的342个城市中,只有132个城市达到国家环境空气质量二级标准,仅占38.6%;空气质量为三级的城市有141个,占41.2%;而劣于三级的城市达69个,占20.2%。二是固体废弃物污染。我国城市垃圾年清运量约1.49亿吨,并且还在以每年8~10%的速度增加,无害化处理却不到20%;工业固体废弃物每年大约产生6亿吨,其中,危险废弃物占5~6%,工业固体废弃物综合利用率不到46%,2/3的城市处于垃圾包围圈之中。三是水环境污染。全国城市污水排放量大约为414×108m3/a,城市污水处理率和二级处理率分别仅达30%和15%,污水回用率则更低。由于大量工业和城市生活水未经有效处理直接排入江河造成90%左右城市河段受到严重污染。四是资源短缺加剧。我国约有420多座城市缺水,其中114座严重缺水,全国城市日缺水量达1600万立方米,年缺水量60亿立方米。能源供需每年都有缺口并呈扩大的趋势,以天津为例,2004年可供全市消费的能源量年末库存量为-348.03万吨标准煤,缺口比2000年增加了115.66万吨,年均增长10.63%。五是资源利用效率较低。2004年,我国的GDp只占全世界的4%,但消耗的原煤占世界的38%,钢材占27.4%,氧化铝占21.4%,水泥占45.8%。按现行汇率计算,我国资源生产率只相当于美国的1/10,日本的1/20,德国的1/6,能源利用率为33%,工业用水重复利用率为55%,矿产资源总回收率为30%,分别比国外先进水平低10个、25个、20个百分点。每辆汽车年油耗为2.3吨,比美国高27.8%,比欧盟高53.3%,比日本高109.1%。单位GDp二氧化硫、氮氧化物的排放量是经济合作组织国家平均水平的8倍左右。资源的回收利用率也较低。在发达国家,废钢铁、废铜、废橡胶的回收利用率都达到了90%,而我国废钢铁回收利用率仅为45%、废铜回收利用率为30%,废橡胶的回收利用率为40%。

上述种种生态环境负效应使得城市可持续发展受到严峻挑战。

(二)生态缺失是传统城市不可持续发展的主要根源

从人与自然的关系看,城市发展有三个阶段:一是“自然本体论”城市。这种城市是人类社会发展早期形成的,在自然因素完全决定和支配人类定居区域演变的特定情况下的城市表现形态,反映了人类社会生产水平在自然面前处于劣势时体现的顺应自然的城市发展思想。二是“人类本体论”城市。随着科学技术的不断进步,人的因素在城市的发展过程中变得越来越重要,以人类为中心的城市发展思想兴盛一时,对城市的存在和演化产生了重大影响。三是“生态本体论”城市。即人、生物和非生物环境和谐、均衡的城市生态系统,这才会带来城市的持续兴旺和繁荣,即所谓生态型城市。

我国的城市,已经历了从“自然本体论”向“人类本体论”城市的转变。在“人类本体论”思想主宰下,人们只关注社会经济指标,而将生态指标排除在视野之外,也就是说生态环境因素迷失在城市发展进程之外。人们不仅忽略了自然生态系统的存在,仅仅把自然生态系统看作是城市经济社会发展的外部环境,看作是人类任意索取资源和排放废弃物的场所,是人类征服和改造的对象;而且还忽略了城市这个人工系统自身也应该具备像自然生态系统那样的自我平衡机制。我们把城市发展中这种缺少对生态因素关注的现象,称为生态缺失。城市发展理论和指导思想上的生态缺失,导致了城市系统的生态缺失,使得城市成为经济上的明星,生态上的黑洞。城市的生态破坏、环境污染和资源短缺矛盾的加剧等种种生态环境负效应,在很大程度上就是源自城市发展理论和城市系统的生态缺失,源自不适当的城市发展模式和经济发展模式。因此,生态缺失成为我国传统城市不可持续发展的主要根源。

二、生态回归是实现城市可持续发展的必然要求

(一)生态回归是实现城市可持续发展的必然要求

城市是一个人工系统。它作为人们改造自然最彻底的一种人居环境,是人类在不同历史阶段,改造自然的价值观和意志的真实体现。随着人类文明的不断发展,对人与自然关系认识的不断升华,对城市发展中的主要问题和制约瓶颈的逐渐认知,生态因素渐渐走入人们的视野。人们开始意识到,城市发展不仅要关注经济社会因素,也要关注生态因素。只有三者的全面协调发展才会有城市的可持续发展。城市的可持续发展应包括城市经济、社会和生态环境的可持续发展。它是实现人类可持续发展目标的重要组成部分,也是经济、社会可持续发展的集中体现。城市的可持续发展要解决的问题是:使城市生态系统的调节机能能维护生态系统的良性循环,在保证城市和城市体系经济效率及生活质量的前提下,使能源和其他自然资源的消费和污染最小化。人与自然的协调和谐是城市可持续发展的核心。因此,实现生态回归,实现“人类本体论”城市向“生态本体论”城市的转变,是逆转城市发展中的生态环境负效应的必然选择,也是传统城市实现可持续发展的必然要求。

城市发展中的生态回归,就是要使城市系统能够具备生态调节机能,能够维护城市系统与生态系统的良性循环,在保证经济效率及生活质量的前提下,使能源和其他自然资源的消费和污染最小化,实现人类的经济、社会活动与生态环境关系的协调,实现生态规律与经济规律的统一。

城市发展中的生态回归,实质上是一场生态环境革命。它是以人与生态环境相互协调为宗旨,以城市发展中经济发展、社会进步和生态环境保护的高度和谐为目标,调整城市产业结构与工业布局为手段,加强生态环境建设与治理,改善自然环境和社会环境,提升城市功能和价值,从而最大限度地发挥人类的创造力、生产力,促使城市文明程度不断提高,技术和自然达到充分融合,城市稳定、协调和永续发展的环境复合工程。

城市发展中的生态回归,就是要彻底改变城市生态环境建设中单纯的“环卫”、“环保”和“污染治理”等传统观念,打破“生态环境建设就是投资”、“要工业就不能要环境”、“先污染后治理”等的传统认识,建立全新的生态环境理念和可持续发展的新理论、新思路和新模式。把生态环境与经济建设有机结合起来,以生态环境革命整合城市发展诸要素,提升城市价值,以城市增值盘活资产存量,从而高效聚集城市财富,并以城市丰厚的经济实力投入环境和城市综合建设的良性增长循环中。

(二)生态回归所追求的城市发展目标是建设可持续发展的生态城市

生态城市英文为ecopolis或ecocity或ecoville或ecologicalcity,这一概念是在70年代联合国教科文组织发起的“人与生物圈(mBa)”计划研究过程中提出的。前苏联生态学家o·Yanitsky(1987)认为生态城市是一种理想城模式,其中技术与自然充分融合,人为创造力和生产得到最大限度的发挥,而居民的身心健康和环境质量得到最大限度的保护,物质、能量、信息高效利用,生态良性循环的人类住区。美国生态学家RichardRegister(1987)则认为生态城市即生态健全的城市,是低污、节能、紧凑、充满活力并与自然和谐共存的聚居地。美国世界观察研究所(1999)在《自然生态化:为人类和地球彻底改造城市》中指出:无论是工业化国家还是发展中国家,都必须将规划本国城市放在长期协调发展的地位,而其大方向只能选择走生态化的道路。城市生态化也就是“生态城市”,简单地说就是社会和谐、经济高效、生态良性循环的人类居住区形式;是一个经济发展、社会进步、生态保护三者保持高度和谐,技术和自然达到充分融合,社会生态化、经济生态化、城乡环境清洁、优美、舒适,从而能最大限度地发挥人类(生态城市系统模型)的创造力、生产力,并促使文明程度不断提高的稳定、协调与永续发展的自然和人工环境复合系统。

由以上论述我们可以概括出生态城市包含的主要内容是:社会生态化、经济生态化和自然生态化,社会——经济——自然复合生态化。自然生态化是基础,经济生态化是条件,社会生态化是目的,复合生态化是前提。从涉及领域来看,生态城市是一个以人的行为为主导、以自然环境系统为依托、以资源和能源流动为命脉、以社会体制为经络的“社会——经济——自然”的复合系统,是社会、经济和环境的统一体。从城市生态环境方面来看,生态城市的自然资源得到合理利用和保护,具有良好的环境质量和充足的环境容量,空间结构布局合理,基础设施完善,生态建筑广泛应用,人工环境和自然环境融合。从城市经济方面来看,生态城市既要保证经济的持续增长,更要保证增长的质量,形成良性循环,实现城市经济发展与生态环境效益的统一。从社会方面来看,人们的价值取向已不再是单纯追求经济利益,而是以实现人与自然的和谐为目的。科技、教育、道德、法律等都将“生态化”。

与传统城市相比,生态城市具有以下特点:一是和谐性。生态城市的和谐性,不仅体现人和自然的和谐相处,更是体现人与人关系的和谐。要营造满足人们自身需求、文化气息浓郁、富有生机和活力的城市居住地。二是整体性。生态城市不是单以追求环境优美或自身的经济繁荣,而是兼顾社会、经济和环境三者的整体效益,在整体协调的新秩序下寻求发展。生态城市建设不仅重视经济发展与生态环境协调,更要坚持以人为本,关注人们生活质量的提高。三是持续性。生态城市是以可持续发展思想为指导的,兼顾不同时间、空间,合理配置资源,公平地满足现代与后代在发展和环境方面的需要,不因眼前的利益而以“掠夺”的方式促进城市短时的“繁荣”,保证城市发展的健康、持续和协调。四是高效性。与传统城市“高能耗”、“非循环”相比,生态城市的运行机制是提高一切资源的利用效率,物尽其用,地尽其利、人尽其才,物质、能量得到多层次分级利用,废弃物循环再生,各行业、各部门之间共生协调。五是区域性。生态城市建设的核心是城市,但是生态系统具有开放性,因此生态城市的建设必须考虑城乡之间的相互联系和相互制约,必须建立在城乡的区域平衡基础上,并表现为明显的区域特征。

21世纪是城市的世纪和生态文明时代。面对城市化、人口、环境资源的巨大压力和严峻的挑战,未来城市发展也必将体现生态文明这一时代特征,只能走城市生态化发展道路。建设生态城市是生态回归所追求的城市发展目标,是城市发展变革的系统工程,也是走出“人类困境”,实现城市可持续发展的必然要求。

三、实现城市生态回归的最佳途径是发展循环经济

循环经济是将经济与社会、生态系统联结起来的全新的经济范畴。它本质上是一种生态经济,是回归人类社会经济系统与自然生态系统之间物质循环运动的本质属性,运用生态学规律改造传统经济系统的线型物质流动模式,以物质的高效利用和充分循环利用为核心,以“3R”即“减量化(Reduce)、再循环(Recycle)、再利用(Reuse)”为原则,以低消耗、低排放、高效率为基本特征,重新构造经济系统,实现“资源——产品——消费——再生资源”的物质和能量梯次、闭环流动型经济。

1.循环经济是实现城市生态回归的切入点

实现城市生态回归,建设生态城市,首先必须选准切入点。在自然生态化、经济生态化和社会生态化的平衡发展与良性循环这个生态城市建设和城市可持续发展的重要原则中,经济生态化是前提,没有经济的生态化,就不可能有城市的生态化。因此,实现城市的生态回归、建设生态城市必须以经济生态化为切入点,从“改变传统经济发展模式”入手。循环经济正是对传统经济发展模式的生态回归,它突破了传统经济对建设生态城市的最大壁垒。

城市化是以工业化为基础的,传统城市资源环境问题的日益严重与工业化运动以来以高开采、低利用、高排放为特征的传统线性经济模式密切相关,与传统的人类社会经济系统的非循环性密切相关,这种非循环性是传统经济发展模式的致命缺陷。而且目前末端控制和治理,没有从“生态—经济—社会”巨系统的整体着眼,不能从根本上遏制环境恶化危机。因此,实现城市生态回归,建设生态城市,就必须对传统的人类社会经济体系进行创新,而循环经济代表了这种创新方向,是对传统线性经济的革命。

循环经济倡导的是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式,是一种善待地球的发展观和价值观。它与传统经济的根本区别在于,后者内部是一些相互不发生关系的线性物质流的叠加,由此造成出入系统的物质流远远大于内部相互交流的物质流,形成“高开采、低利用、高排放”的经济特征;而前者则要求通过“资源—产品—再生资源”的反馈式流程,在系统内部以互联的方式进行物质交换,使进入系统的所有的物质和能源都在不断进行的经济循环中,得到最大限度的合理和持久的利用,以达到“低开采、高利用、低排放”的结果。一个理想的循环经济系统通常包括四类主要行为者:资源开采者、处理者(制造商)、消费者和废物处理者。由于存在反馈式、网络状的相互联系,系统内不同行为者之间的物质流远远大于出入系统的物质流。循环经济可以为优化城市经济系统各个组成部分之间的关系提供整体性的思路,为传统城市经济转向可持续发展的城市经济提供战略性的理论范式,从而从根本上消解长期以来资源环境与城市发展和经济发展之间的尖锐冲突。

2.循环经济能够体现城市生态回归的核心思想

实现城市生态回归、建设生态城市就是要用生态学原理和生态经济理论来规划、设计和建设城市,解决城市建设和发展中的生态缺失对环境的污染、生态的破坏、资源的浪费问题,维护城市生态系统的平衡,使人们在优美的生态环境中工作和生活,走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。

而循环经济正是运用生态学原理来指导人类社会经济活动,其本质上是一种生态经济,其主要目标是:第一,减少物质投入量。针对产业链的输入端,强调最大限度的减少对不可再生资源的耗竭性开采与利用,以替代性的可再生资源为经济活动的投入主体,以物质投入量最小化(低开发)为目标,达到既定社会经济目标。第二,减少废弃物排放量。针对产业链的输出端,强调以废弃物排放最小化为目标(低排放),实现社会再生产各环节以及社会生活各领域产生的废弃物的多次回收再造。第三,提高资源利用效率。以资源利用效率最大化为目标,要求通过发展减物质化和再资源化技术,提高物质、产品之间的转化效率,提高资源利用效率,降低输入和输出经济系统的物质流。第四,提高物质循环利用率。以物质循环利用率最大化为目标,强调构筑从废弃物到再生资源的反馈式流程,形成共享资源和互换副产品的产业(企业)共生组合,建立“经济食物链”和循环链,通过系统内部相互关联、彼此叠加的物质流转换和能量流循环,最大限度利用进入系统的物质和能量,尽可能降低对自然资源和环境的影响。

由此我们可以看出:节约资源、保护环境是循环经济的主要特征和基本思想。作为一种发展模式,通过发展循环经济可以达到减少资源(特别是不可再生资源)的消耗,降低人类生活、经济活动及社会发展对资源的过度依赖,减少环境污染和破坏,维护城市生态平衡等目的。因此,可以说循环经济集中体现了城市生态回归和生态城市建设的核心思想。实现城市生态回归、建设生态城市为发展循环经济创造了空间、舞台、机遇和条件,而发展循环经济为实现城市生态回归、建设生态城市找到了有效的实现途径、形式和抓手。

四、构建循环经济体系是实现城市生态回归的基础

城市的循环经济体系不同于传统的经济运行体系,发展循环经济必须首先构建循环经济体系。而构建循环经济体系是一个相当复杂的系统工程,需要花费很长的时间、消耗大量的人、财、物力,并且对旧体系的改造比新体系的建设更加复杂,因此,从长远发展来看,循环经济体系的构建应该在城市化进程当中,结合新城市(城区)的建设和老城市(城区)的扩建和改造,用超前性理念和系统工程思想,制定城市总体发展规划,制定科学的城市建设和布局标准,以避免新建设的城市和城区的经济社会运行系统不符合循环经济系统的要求,刚刚建成就要改造、重建,造成各种资源的巨大浪费。

未来几十年,城市循环经济体系的构建重点至少应包括以下几个方面:

(一)构建城市产业循环体系

构建城市产业循环体系的目的是要解决城市生产活动中的资源循环利用问题。

我国目前的城市产业体系存在的共同缺陷:一是布局分散,缺少按照产业特色和同类产业要素集聚的原则构建的特色产业园区,现有的园区也多是综合性的产业园区,园区内多种产业并存,缺乏产业关联,各园区间的产业结构趋同,不利于建立产业间和园区之间的物质循环关系。二是缺少按生态学原理构造的产业物质流循环链,即上游产品、企业、产业的废料,成为下游产品、企业、产业的原料……,现行产业链主要是按照产品流向构造的,即具有前向、后向关联的产品之间构成产业链和产品链。

在城市化进程中构建城市产业循环体系。首先,要制定科学的城市经济发展规划,必须要充分考虑城市产业循环链条和网络的建设内容,按照生态学原理和产业集聚原则,搞好新建城市(城区)的产业结构和布局规划,搞好老城市(城区)的产业结构和布局调整规划。其次,按照产业布局规划和各产业园区的功能定位,结合新项目招商引资和老企业搬迁改造,集中打造两类产业园区。一类是特色产业园区,将同类产业项目集中摆放,这样,即有利于同类企业共享资源、联合开发清洁生产技术,交流企业内部物料循环利用的经验,提高产业、园区内部企业的资源利用效率,减少物料和能源使用量和排放量;又有利于将同类企业产生的成份大体相同的废弃物集中起来,寻找并供给产业“食物链”、“循环链”的下端企业或园区,形成互换副产品的产业共生组合。另一类是生态产业园区,将具有废弃物代谢关系、属于产业“食物链”上、下游关系的企业集中到同一园区,形成纵向闭合的产业循环链,以达到零排放的目的。第三,对于城市建成区已有的、暂时无法向相关的特色园区、生态园区集中的企业,也要积极推行清洁生产,提高企业内部物料循环利用的水平。并且还要在生态工业园区试点基础上,由各城市工业主管部门和工商管理部门等牵头组织对所辖企业进行废物代谢网络调研,按工业生态学原理进行相关分析,对具备输出、输入潜能而未形成输出、输入关系的企业,组织洽谈,促成其建立链接关系;对在本辖区范围内无法找到链接对象的企业,可跨产业和地区寻找链接伙伴。第四,对于找不到链接伙伴的企业、产业或园区,要积极地组织引进和研发相关的补链项目,建立产业生态系统的“食物链”,力争在本市、本部门不存在产业循环链的断点。第五,要大力发展静脉产业和环境产业。静脉产业是指将废弃物转换为再生资源的产业。它是传统的动脉产业(资源——产品——废弃物)的反馈式流程,是构成完整的产业循环链条的不可缺少的半环。而环境产业本身即是城市产业循环链的必不可少的补链环节,又是为构建城市产业循环链提供必要的技术、设备和手段支持的产业,还是形成整个城市完整的循环经济环路的重要环节。

总之,构建城市循环经济产业链条和网络,就是要把各个产业环节和子系统中的断点或缺损的半环接续起来,形成反馈流程;就是要使企业之间、产业之间、特色工业园区之间发展横向耦合和纵向闭合关系,形成共享资源和互换副产品的产业共生组合,以达到资源消耗和废弃物排放的最小化。

(二)构建城市生活垃圾循环利用体系

构建城市生活垃圾循环利用体系的目的是要解决城市生活垃圾的再循环利用问题。

目前城市生活垃圾处理大体有以下几种方法:一是填埋,我国绝大多数城市垃圾都采用占地填埋的处理方式。其弊端是:费用高昂,处理一吨垃圾的费用约为200元至300元人民币;占用大量的土地资源,仅北京市日产垃圾就有12000吨,目前达到一定规模的垃圾堆在北京五环路以内有700多处,占地500多万平方米,每年仍以3—5%的速度增加;沼气泄露,污染空气;垃圾爆炸、垃圾场崩塌造成瞬间的悲剧;剧毒的垃圾液体泄露,污染土壤和地下水,威胁人类及其他生物的安全等。二是焚烧,经过高温焚化后的垃圾虽然不会占用大量的土地,但它不仅投资惊人,并且会增加二次污染的风险。剧毒致癌物质二恶英就是垃圾焚烧后产生的主要气体成分之一。而且无论填埋还是焚烧,都是对资源无谓的浪费。第三种垃圾处理方式是焚烧发电,与前两种方式相比,其最大的优点是实现了垃圾资源化,将垃圾转化成了电能。但是它的投资更加惊人,对垃圾的质量(可燃性)要求较高,而且无法从根本上消除垃圾液和二恶英污染。所以,这也不是解决城市垃圾问题的最佳途径。

“垃圾是放错了地方的资源”。在许多国家,再生资源的回收利用已经成为一个十分重要的产业。据不完全统计,目前世界上主要发达国家的再生资源回收总值已达到2500亿美元/年,并且以每年15~20%的速度增长。全世界钢产量的45%、铜产量的62%、铝产量的22%、铅产量的40%、锌产量的30%、纸制品的35%来自于再生资源的回收利用。并且利用再生资源进行生产,不仅可以节约自然资源,遏制垃圾泛滥,而且要比利用天然原料进行生产能耗低,污染物排放少。例如,利用1吨废纸,可造纸800公斤,节约木材3立方米、烧碱300公斤、电300度,还可以少排大量造纸污水。因此,实现垃圾的再资源化和再循环利用是解决城市垃圾问题的根本途径。

垃圾分为有机类,无机类和弃土类垃圾,只有将它们混在一起的时候才是垃圾,一旦分类回收就都是资源:有机类垃圾可以转换成家畜饲料、有机肥料等;无机类垃圾可以分为各种金属、纸、玻璃、塑料等大类,重新成为生产原料;而弃土类垃圾则可以用作道路垫土。那么,构建城市生活垃圾循环利用体系,解决城市生活垃圾的再循环利用问题,其关键就是实现城市垃圾的分类,即从源头开始分类收集、清运和回收,使之重新变成资源。垃圾分类的好处是显而易见的。垃圾分类后被送到工厂而不是填埋场,既省下了土地,又避免了填埋或焚烧所产生的污染,还可以变废为宝,缓解城市资源瓶颈,就处理的成本与效益而言,应该是最佳选择。

在城市化进程中构建城市垃圾循环利用体系。首先,应该制定城市垃圾分类收集的分步骤推进办法,明确城市新建住宅或住宅小区必须安装有机垃圾处理设施;明确垃圾的管理标准,明确城市环卫系统对城市垃圾进行分类收集和清运的责任和义务。其次,要大力宣传垃圾分类的重要意义以及每个居民在垃圾分类中应履行的义务,使垃圾分类逐渐深入市民的思想和生活,并主动对垃圾分类给予支持配合,就像为能饮用到洁净自来水付费一样天经地义。第三,政府应增加相关方面的投入,保证垃圾分类的物质设施建设,为垃圾分类提供各种便利的条件,如在街道两旁和居民区内设立分类垃圾桶等。第四,由政府与环保企业、房地产开发商联手,在新建住宅区安装有机垃圾(生物垃圾)处理机并建立处理生物垃圾的工作房,通过加热干燥和微生物分解等方式,将有机垃圾转换成家畜饲料、有机肥料等。也可以推广安装专供家庭使用的厨余垃圾处理器,将厨余垃圾搅碎后,直接进入下水道。第五,结合文明社区建设,开展小区生活垃圾分类收集试点,由小区保洁员负责指导、监督居民将不同类垃圾正确投放到不同的垃圾箱内,由环卫部门或相关的产业化公司将垃圾分别送往相关企业。第六,在试点基础上,向整个城市推广。第七,大力发展废旧物资回收产业。逐步形成废旧物资分类收集、分类运输、分类处置的产业化和社会化服务体系,尽快建立和完善多渠道的可利用物资回收系统。第八,培育再生资源集散交易市场,把过去的分散回收集中到规范的市场中来,为资源调控和优化配置提供更多选择。

(三)构建城市水资源循环利用体系

目前,我国城市水资源综合利用方面存在着许多问题:一是缺少雨水收集系统。由于地面硬化,又缺乏相应的雨水收集管线和设施,导致天然雨水直接流入污水管线,被排放掉了。二是缺乏城市污水再生利用规划。在城市建设总体规划中,虽然进行了城市的供水及排水规划,但在水资源的综合利用方面缺乏统一的规划,尤其是城市污水再生利用规划,这势必会造成重复建设和决策失误。三是城市污水管网设施严重滞后于城市发展。一般是城市居民生活污水、工厂企业生产废水、机关单位生活污水、公共服务设施污水混在一起,大部分通过城市综合污水排放管网直接排放河流,小部分经过城市污水处理厂处理排入河流,二级生物处理率不到15%,污水回用率很低。绝大多数城市污水处理厂的规划、设计与建设目标是达标排放,往往没有考虑污水的大规模再生利用等。四是城市人类排泄物从卫生间(厕所),经过下水管道,进入化粪池沉淀,一部分进入城市综合下水管网,被排放或处理;一部分长时间积淀于化粪池,最后被当作废物倒掉。这种排放、处理形式,一方面容易造成严重的环境污染特别是海洋湖泊富营养化问题;另一方面又造成大量肥源流失。同时,由于厕所下水的直接排放,浪费了大量的淡水资源等。

事实上,雨水是城市的天然水源,不应任其白白浪费。而城市污水更是水量稳定、供给可靠的一种潜在水资源,其再生利用是开源节流、减轻水体污染、改善生态环境、解决城市缺水问题的途径之一。

水循环的分类篇4

1我国循环经济发展中存在的主要障碍

1.1认识方面偏颇

狭义地理解循环经济,认为循环经济就是清洁生产和资源综合利用,论文是生产、经济管理和环保部门的事,与己无关;认为中国是发展中国家,贫穷是主要问题,因而迫于经济增长和就业压力盲目追求经济增长,忽视与环境的协调;对自然资源稀缺程度了解不够,以为资源不会枯竭,看不到资源存量和环境承载力已经不起传统发展模式的高消耗和高污染,认为发展循环经济为时尚早。认识偏颇,影响了各方参与循环经济发展的主动性和积极性。

1.2管理方面缺失

(1)缺乏协调统一的管理机构。循环经济覆盖面广,综合性、交叉性强,现行管理体制中没有统一的管理协调部门。

(2)缺乏系统长远的发展规划。循环经济是庞大的系统工程,必须有科学的长远规划和分步实施规划的指导。在推动循环经济发展的初期阶段,如何结合“十一五”规划的编制,搞好适合区域(部门)特色的循环经济发展规划是值得研究和探讨的难题。

1.3经济社会运行方面体系不完整

(1)经济运行系统中缺少物质循环链。现行经济运行体系是按产品流向构造的,即具有前向、后向关联的产品之间构成产业链和产品链,而缺少按物质流向构造的循环链,即上游产品、企业、产业的废料成为下游产品、企业、产业的原料等等。

(2)人类社会组织分工中缺少“分解者”。人类社会目前不乏生产者和消费者,而缺乏相当于自然界中“分解者”地位和作用的废弃物处理者,影响了“废物”在人类社会经济体系中的“内循环”和使“废物”友好进人环境的“外循环”。

1.4制度方面有待建立

(1)自然资源和环境成本外部化。自然资源的使用价格没有反映其生态成本,造成成本外部化;环境容量属公共财产,使用时具有公开获取性,使用结果具有排它性,由于监管不严,企业和公众使用它的收益大于其分担的成本,具有显著的外部性。这使得循环型生产成本高于传统生产,形成循环经济发展的成本障碍。

(2)价格形成机制不科学。初次资源价格和生产支付的环境成本过低;国际分工中存在对原材料和能源提供国明显的价格不利因素;废旧产品和废弃物的收集、整理、运输成本高,再生技术滞后,使再利用原料成本高,以上各因素构成了推进循环经济的价格障碍。

(3)法律法规建设滞后。我国已有4部环境法、8部资源法、20多项资源管理行政法、260多项环境标准。但循环经济法律法规较缺乏,不能满足发展的需要。

(4)相关政策支持不利。现行的循环经济相关政策主要是环境管理制度,硕士论文以命令控制型政策为主,以市场机制为基础的政策较少且效率不高,对循环经济发展的激励作用不够。

1.5技术支撑体系方面落后

(1)综合评价指标体系尚未建立。现行指标体系缺少反映经济社会活动中的物质投入(消耗)、排放(废弃)、利用效率和循环利用方面的指标,不利于评价和跟踪监测其发展情况,以作为对区域(部门)经济社会发展业绩评价的重要参数,扭转单纯追求GDp的政策目标。

(2)技术支撑体系落后。现行技术体系更注重生产效率的提高和新产品的开发,对污染治理、废物利用、清洁生产和生态工业链接等技术开发和重视不够,无法支撑循环经济发展。

(3)缺少相关的信息平台。我国目前还没有形成系统的循环经济信息网络平台,特别是缺少固体废弃物和循环型技术的供求信息,不利于构建循环型社会经济体系。

2推进我国循环经济发展的主要对策

2.1提高认识,转变观念,引导全社会参与

(1)要认识到发展循环经济是人类生存方式的巨大变革。认清循环经济的本质是:把经济活动的中心从单纯以价值流循环为核心,转变为以价值流和物质流循环为双核心。它不仅包括能够创造价值、带来价值增值的社会再生产各个环节,而且包括全部有物质、能源消耗和废弃物产生的社会基本单元。因此,人类必须认识到,发展循环经济不仅是物质流动形式的转变,更是一场经济运行方式的革命和人类生存方式的巨大变革。

(2)要转变发展观、价值观、生产观和消费观。摒弃传统发展思维和模式,坚持科学发展观,走经济、社会和环境协调和可持续发展的道路。在全社会倡导并确立有利于循环经济发展的价值观,以是否有利于世界系统良性运行作为价值尺度,检验各学科的理论与方法、制度和政策以及技术发明推动人类社会的进步。企业要充分认识到资源和环境也是生产力,发展生产、增强竞争力必须树立绿色生产、清洁生产观,树立绿色消费和适度消费观。

主动消费未被污染或者有助于公众健康的绿色产品;在消费过程中,注重环保,节约资源和能源,改变对环境不宜的消费方式;

在消费后注重对垃圾的分类处置,促进其资源化等。

(3)要引导全社会参与。广泛开展绿色教育,将环境常识列入学校教材,毕业论文加强相关知识的教育培训,加强舆论宣传,普及环境知识;完善环保工作制度,带动民众广泛参与环保实践;经常举办环境污染案例听证会,加强其社会影响;向消费者提供消费选择和消费后果的相关信息;对绿色产品广告予以优惠;定期公布环境质量状况等。引导全社会自觉地进行环境保护,为建立循环型社会贡献自身的力量。

2.2健全管理体制搞好长远规划

(1)成立专门的领导和管理机构。成立以各级党政主要领导任组长,发改委、经委、财政、城建、规划、环保、水利、绿化等部门负责人参加的各级循环经济发展协调领导小组,对循环经济发展工作实施统一领导和部署。领导小组下设办公室,由上述部门组成,负责日常组织协调工作。制定循环经济发展目标责任考核奖惩办法》,把有关任务目标层层分解落实到有关部门和单位,严格考核,认真兑现奖惩。

(2)制定科学的规划。在制定“十一五”规划时,要采用超前性理念和系统工程思想,制定循环经济发展规划。首先,各级政府应将其纳入各级国民经济和社会发展总体规划;其次,在加强专题研究的基础上,制定国家、地区和部门循环经济发展的统一规划、专门规划和分阶段、分步骤实施规划;第三,工业区、经济技术开发区、高新技术产业园区、企业、社区等开展循环经济示范,也要编制具体规划;第四,用循环经济理念指导各类规划的编制,如,城市建设规划中应增加对地表水的收集管线设施建设、中水循环利用设施建设、城市污水分类处理设施改造等完善水循环系统的内容、方法和步骤;环卫规划要充分考虑推进城市生活垃圾分类收集、处理工作的具体方法和步骤;科技规划要体现对循环经济重大支撑技术研发的引导和促进,技术支撑体系的建设等方面的内容;经济发展规划要充分考虑产业循环链建设、清洁生产和静脉产业发展方面的内容等。这是搞好循环经济规划工作的重要一环,也是使循环经济贴近、融入经济社会活动的关键环节。

2.3构建循环型社会经济运行体系

运行体系的核心是把各个环节和子系统中的断点或缺损的半环接续起来,形成反馈流程。

(1)发展企业废物代谢网络,塑造生产循环链。首先,在企业层面,组织企业内部物料循环,将生产中流失的物料或生成的废料回收或经适当处理后作为原料返回原流程或厂内其他流程;实现清洁生产,减少物料和能源使用量和排放量。其次,在生态工业园区试点基础上,由各级工业主管部门和工商管理部门等牵头组织对所辖企业进行废物代谢网络调研,按工业生态学原理进行相关分析,对具备输出、输入潜能而未形成输出、输入关系的企业组织洽谈,促成其建立链接关系;对在本辖区范围内无法找到链接对象的企业,可跨产业和地区寻找链接伙伴,建立产业生态系统的“食物链,消除循环链的断点。第三,结合调整产业结构和布局,在新拓展区域的招商引资、项目摆放上突出构建循环经济产业链条和网络,使企业在发展横向耦合和纵向闭合关系的过程中向工业园区聚集,使大部分企业都能成为各种特色生态工业园区的成员,形成共享资源和互换副产品的产业共生组合。第四,大力发展环保产业。它既是生产循环链的补链环节,又是形成全社会完整的循环经济环路的重要环节。

(2)发展废旧物资回收产业,塑造流通循环链。流通领域既要减少商品流通中的物质消耗,职称论文还要将可再用的产品和包装物回收上来,返还到相关企业。首先,大力发展废旧物资回收产业。逐步形成多渠道的废旧物资分类收集、运输、处置的产业化和社会化服务体系,完善相关基础设施,在社会范围内形成循环经济环路。其次,培育再生资源集散交易市场,把分散回收集中到规范的市场中来,为资源调控和优化配置提供更多选择。

(3)实行城市生活垃圾分类收集,塑造消费循环链。首先,各级政府应增加相关投入,保证垃圾分类的物质设施建设。其次,由政府与环保企业、房地产开发商联手,在新建住宅区推广使用专供家庭或小区使用的生活垃圾处理器,通过加热干燥和微生物分解等方式,将有机垃圾转换成家畜饲料、有机肥料等。第三,结合文明社区建设,开展小区生活垃圾分类收集试点,由小区保洁员负责指导、监督居民将不同类垃圾正确投放到不同的垃圾箱内,由环卫部门或相关的产业化公司将垃圾分别送往相关企业。第四,在试点基础上,向全社会推广。

(4)实行城市污水集中分类处理,塑造社会整体循环链。社会整体循环链的核心是形成城市内部、乡村内部以及城乡之间废弃物互换的循环链条。近期重点是解决城市污水资源化问题。针对城市污水大部分直接排人河流、湖泊,小部分进污水处理厂,城市污水多为集中综合处理的现状,应加快推进其向集中分类处理转变;将居民、企业、机关单位、公共设施(除医院)的洗浴问下水与厕所公桶的下水管道分设,在城区分别建设城市污水和肥源排放输送管网,在城郊或城区分片建设污水处理厂和肥源处理厂,将厨房、洗浴问污水通过污水管网输送到污水处理厂,经处理后再利用;将厕所的人粪尿下水通过肥源管网输送到肥源处理厂,经加工处理形成系列肥料,运往乡村。企业废水经集中处理后再利用或达标排放。

2.4创新循环经济制度基础

(1)实现环境成本内部化。逐步取消自然资源开发利用补贴制度,使资源价格反映其真实的生态学、经济学价值。对环境容量等共有财产使用者征收高税费,提高生产和消费环节的排污和废弃成本,促使环境成本内部化,解决循环型生产环节的成本障碍。

(2)建立基于资源全部成本的完全价格体制。该体制不可能通过市场自发建立,硕士论文需政府有计划的组织生态学家、经济学家对资源价值进行货币化评估,计算出其真实价值,并以税收形式计人产品或服务的市场价格,通过市场机制和价值规律消除循环经济发展的价格障碍。

(3)健全循环经济法律体系。以《循环经济促进法》为框架法,以《资源有效利用促进法》为基本法,包括((绿色消费法》、《包装物再生利用法》、《家电再生利用法》、《食品再生利用法》、《建材再生利用法》、《汽车再生利用法》、《节能法》、《废弃物处理法》及相关子法。制定城市垃圾处理、水和大气污染治理的监管条例,将责任主体和监管部门的行为置于法律规范之下。制定可持续发展认证体系、产品质量标准体系、环境标志和标准体系。(4)完善循环经济激励政策。征收资源税,实现资源有偿使用,限制不可再生资源的开采和使用、限制资源型产品出口;征收废弃物处理费、垃圾填埋和焚烧税,推动垃圾分类处理,促进其减量化、资源化;以废弃物为原料的企业,可获相关废弃物处理费的补偿;对环境有害的技术和产品,在销售环节加征环境附加费,使其在成本效益选择中更乐于采用洁净技术、生产洁净产品;将循环技术纳入科技创新体系,在风险投资基金中划出一定比例支持循环型技术研发;对循环经济项目,给予财政补贴、贷款担保与贴息、低息贷款、优先贷款、延长信贷周期、减免税收或税前还贷等支持通过倾斜的产业政策,支持其到资本市场融资;对清洁汽车、能源及获环境标志和能源效率标志的产品,减征消费税;对原污染型生产设施,折旧率可以提高到30%以上等。

(5)健全循环经济保障制度。包括有利于循环经济的资源、产权、市场和产业等经济制度;循环经济核算、会计、审计、生产、消费、贸易、包装和回收等规范制度;有利于循环经济的财政、金融税收和投资等激励制度。

2.5创建循环经济技术支撑体系

(1)加快促进循环经济发展的技术开发。针对物质在传统线性济体系中不能环状运行的技术根源,研发环境友好技术,包括:消除污染物的环境工程技术,如固体废物处理技术,大气、水、噪声及环境污染综合防治技术;废弃物再利用的循环生产技术,包括:废弃物分解技术,分解物再生产成原材料的合成技术,把再生资源加工成产品的制造技术等;清洁生产技术,包括清洁的生产和清洁的产品技术。近期重点是开发引进资源节约和替代能量梯级利用、延长产业链和相关产业链接、零排放、有毒有害原材料替代、可回收利用材料和回收处理技术,特别是降低再利用成本的技术等,突破循环经济发展的技术瓶颈。

(2)构建循环经济综合评价指标体系。这是循环经济发展从理论探讨进入实际操作阶段的前提。依据其构建原则,通过筛选,我们初步构建了循环经济评价指标体系的逻辑框架(表1)。

水循环的分类篇5

国内外循环经济评价指标体系研究进展

1969年,世界上第一个基于经济学视角的国家尺度物质流分析,由美国学者艾瑞斯(ayres)和克尼斯(Kneese)联合[6];20世纪70年代,应用于城市新陈代谢和流域污染物迁移路径分析的有关资源保护和环境管理的研究开始兴起[7];从减少进入经济系统物质流规模角度,研究环境与经济系统物质流的关系,建立对全社会经济系统物质流分析的核算体系(指标),从而揭开了世界范围应用物质流分析描述社会经济系统物质流动图景的序幕。1997年,世界资源研究所(wRi)通过对奥地利、日本、德国、荷兰、美国等五个国家经济系统物质流动状况的研究分析,分别提出了衡量物质输入状况和物质输出状况的相关指标。2001年,欧盟统计局(eURoStat)了世界上首部国际性官方物质流账户和派生指标的分析方法指南,该指南为欧盟成员国进行物质流的核算平衡分析提供了总框架,并派生出一系列用于描述社会经济系统物质输入、消费、输出、外贸实物量平衡等物质流指标体系。2003年,日本环境省第一次制定了《循环型社会形成推进基本计划》。实施五年后,又于2008年3月公布了新的《循环型社会形成推进基本计划》。新基本计划中使用了两类指标来说明建设循环型社会的目标,一类是物质流指标,反映循环型社会建设过程中物质输入、循环和输出状况,包括资源生产率、循环利用率、最终处理量等核心指标,以及化石类资源的生产率、生物资源的投入率、初级资源等价换算重量、环境效率与资源生产率等辅助指标和监控指标;第二类是反映循环型社会建设进展的措施指标,由废弃物减量化、循环型社会关联的意识和行动变化、循环型社会商业的推进、具体的循环法律和计划实施等四类指标构成[8]。周国梅[9]是国内较早开展循环经济评价指标体系研究的学者,借鉴工业生态效率指标,2003年完成了对循环经济指标体系的初步设计,该指标体系由总体层、系统层、状态层、变量层四个层级构成,分别从经济效益、资源能源效率、生态环境效益、循环特征四个方面反映循环经济发展的总体运行状态。2005年,于丽英、冯之浚[10]设计出城市循环经济评价指标体系,该指标体系以产业、城市基础设施、人居环境、社会消费四大体系为基础,基于经济发展、绿色发展和人文发展三大指数,由城市污水处理率等24个具体指标构成。2006年,国家统计局课题组发表“循环经济评价指标体系”研究成果,按照循环经济“3R”原则和运行过程,结合现有统计实际,循环经济评价指标体系的基本框架,由资源利用效率、资源消耗率、资源回收与循环利用率、废物排放与处置和其它指标等五大部分构成。清华大学吴宗鑫教授2006年完成了“中国循环经济指标研究:建立指标体系并应用于中国”的世界银行招标课题,该项目研究将中国循环经济的指标体系设计为两个层次:综合性的指标和部门类的指标,其中综合类含7项具体指标,部门类含15项具体指标。2007年6月,国家发改委、国家环保总局、国家统计局联合编制循环经济评价指标体系,从资源产出、资源消耗、资源综合利用和废物排放四个方面入手,在宏观和工业园区两个层面上,分别规定了22个和14个具有可操作性的循环经济评价指标。自2006年循环经济发展在国内全面试点示范后,对循环经济评价指标体系的研究也急剧增多。从研究范围看,循环经济指标体系的设立已涵盖国家(社会)层面、地方(区域)层面、重点行业(领域)层面和企业(工业园区)层面;从研究方法看,已建立基于价值流分析、物质流分析、能值分析、可拓分析、系统学分析、灰色关联分析和基于生态效率构建的指标体系等。煤炭行业(矿区)循环经济指标体系是总体指标体系集合中的子集,2007年,江涛、张天柱[11]率先设计出煤炭行业循环经济指标体系,该指标体系选用管理、经济、生态环保及循环经济特征四项准则,由煤炭采收率、土地复垦率等26个具体指标构成。2008年,薛守忠、王军[12]从生态环保、物质循环、经济管理三维度,建立了13个指标的煤炭循环经济园区评价指标体系。2009年,刘传庚、王发明[13]以经济发展、社会进步、资源利用和环境保护为准则,设计出由25个具体指标构成的煤炭企业循环经济综合评价指标体系;张瑞等[14]以资源产出、资源消耗、资源综合利用、废物排放为准则,构建了包括采区回采率等23个指标的煤炭矿区循环经济评价指标体系。

煤炭矿区循环经济评价指标体系的基本框架与内容

水循环的分类篇6

关键词:流域水循环水文分布式模型wep

一、分布式流域水循环模拟的意义与作用地球环境变化和人类活动的影响改变了水的自然循环规律,加剧了我国水资源的供需矛盾,许多地区出现了水环境与水生态恶化的严重局势。地表水、地下水及人工侧支循环水等各类水资源转化频繁,狭义的水资源概念与传统的水资源评价方法已显不适。

20世纪80年代中期以来,随着计算机技术、地理信息系统和遥感技术的发展,从水循环过程的物理机制入手并考虑水文变量的空间变异性问题,即分布式流域水文(水循环)模型或称“白箱”模型的研究在国内外受到广泛重视,涌现出许多分布式或半分布式模型,如SHe模型、iHDm模型及topmoDeL模型等(参见文献1)。另外,全球大循环(GCm)研究对陆地地表过程模拟提出了越来越高的要求,土壤-植物-大气连续体(SpaC)研究受到重视,出现了各类SVatS(土壤-植物-大气通量交换方案)模型,从另一方面加强了水循环的研究。本文使用“流域水循环模拟”而不是“流域水文模拟”,意在强调需要将流域水循环系统的所有要素过程联系起来研究而不仅仅是产汇流模拟。

分布式流域水循环模拟能够回答水在时空间上如何移动和转化、什么样的工程与管理措施才能减少无效耗水以及人与生态如何分水等问题,而且其模型参数具有物理意义、可根据测量和下垫面条件进行推算。因此,基于物理机制的分布式流域水循环模型的研究与开发具有重要意义,在以下几个方面具有不可替代的作用:(1)预测未来环境变化下的流域水资源演变趋势,(2)分析人类活动的影响与各类对策的效果,(3)借助各类遥测技术在缺乏地面观测资料流域进行水文分析与预测,(4)为流域水资源评价与配置、洪水预报调度、水环境评价、水土流失监督治理及水生态环境分析等各专业应用提供强力支持。

二、wep模型的开发与验证本文作者从1995年起从事分布式流域水循环模拟研究,开发了网格分布式流域水循环模型wep(waterandenergytransferprocess)模型(参见文献2至4)。该模型以长方形或正方形网格为计算单元,便于使用GiS和卫星遥感数据,并具有物理概念强、计算精度高和速度快等特点,已在日本谷田川等多个流域得到验证,正在日本战略性创造研究推进事业项目(CReSt)“都市生态圈、大气圈和水圈中的水量能量交换”课题中使用,并正在我国的几个流域进行验证中。wep模型2002年10月获日本国著作权登录,并可从互联网上下载,详见。虽然wep模型还包括水质模拟模块,受篇幅所限,这里仅就wep模型的水循环模拟部分的开发与验证情况做简要介绍。

1.1wep模型的开发为提高计算效率,wep模型对非饱和土壤水运动的模拟采取了比SHe模型简化的算法,但强化了对植物生态耗水与热输送过程的模拟,对水热输送各过程的描述大都是基于物理概念。

(1)模型结构。各网格单元的铅直方向结构如图-1(a)所示。从上到下包括植被或建筑物截留层、地表洼地储留层、土壤表层、过渡带层、浅层地下水层和深层地下水层等。状态变量包括植被截留量、洼地储留量、土壤含水率、地表温度、过渡带层储水量、地下水位及河道水位等。主要参数包括植被最大截留深、土壤渗透系数、土壤水分吸力特征曲线参数、地下水透水系数和产水系数、河床的透水系数及坡面和河道的糙率等。为考虑网格内土地利用的不均匀性,采用了“马赛克”法即把网格内的土地归成数类,分别计算各类土地类型的地表面水热通量,取其面积平均值为网格单元的地表面水热通量。土地利用首先分为水域、裸地-植被域、不透水域三大类。裸地-植被域又分为裸地、草地与耕地、树木3类、不透水域分为都市地表面与都市建筑物。另外,为反映表层土壤的含水率随深度的变化和便于描述土壤蒸发、草或作物根系吸水和树木根系吸水,将裸地-植被域的表层土壤分割成3层。

(a)

(b)

图-1 wep模型的结构:(a)网格单元内的铅直方向结构,(b)平面结构

wep模型的平面结构如图-1(b)所示。首先,为追迹计算坡面径流,根据流域数字高程(Dem)及数字化实际河道等,设定网格单元的汇流方向(落水线)。然后,将坡面径流沿着落水线用1维运动波法由流域的最上游端追迹计算至最下游端。关于各支流及干流的河道汇流计算,视有无下游边界条件采用1维运动波法或动力波法由上游端至下游端追迹计算。地下水流动采用多层模型进行数值解析,并考虑其与地表水、土壤水及河道水的水量交换。

(2)水循环过程的模拟。蒸发蒸腾包括植被截留蒸发、土壤蒸发、水面蒸发和植被蒸腾等。wep模型按照土壤-植被-大气通量交换方法(SVatS)、采用penman-monteith公式详细计算了蒸发蒸腾。由于蒸发蒸腾过程和能量交换过程客观上融为一体,地表附近的辐射、潜热、显热、热传导及地表温度的计算不可缺少。为减轻计算负担,热传导及地表温度的计算采用了强制复原法(FRm)。GReen-ampt入渗模型物理概念明确,所用参数可由土壤物理特性推出,并已得到大量应用验证,因此,wep模型采用GReen-ampt铅直一维入渗模型模拟降雨入渗及超渗坡面径流。GReen-ampt模型仅适用于降雨入渗过程。而非降雨期的表层土壤(通常是非饱和状态)水分量的再分配将影响到降雨入渗时的初期水分量、土壤和植被的蒸发蒸腾和对浅层地下水的补给等,为减轻计算负担,wep模型将表层土壤分成数层,按照非饱和状态的达西定律和连续方程进行计算。在山地丘陵等地形起伏地区,同时考虑坡向壤中径流及土壤渗透系数的各向变异性。地下水流动采用多层模型进行数值解析。浅层地下水运动按照BoUSineSSQ方程进行二维数值计算,源项包括表层土壤的降雨补给、地下水取水、深层渗漏及地下水溢出(或来自河流的补给)等。在河流下部及周围,河流水和地下水的相互补给量根据其水位差与河床材料的特性等按达西定律计算。为考虑包气带层过厚可能造成的地下水补给滞后问题,在表层土壤与浅层地下水之间设一过渡层,用储流函数法处理。另外,wep还考虑了雨水人工储留渗透设施的模拟、防灾调节池的计算及水田的模型化等。

2.2wep模型的验证

wep模型先后在日本东京的多摩川中部流域(578km2)、千叶县海老川流域(27km2)及茨城县谷田川流域(166km2)得到验证和应用。其中,海老川流域是高度都市化的流域,谷田川流域是农地与人工林地为主的自然流域,多摩川中部流域是半都市化半自然的流域。wep模型的模拟结果示例见图-2至4。可以看出,wep模型不仅对流量,而且对地下水位及土壤水分等均有良好的模拟结果。验证后的wep模型曾用来分析都市化对东京都水热收支及水热通量的空间分布的影响,评价雨水人工储留渗透设施和防灾调节池对流域水循环的改善作用,研究水田的维持河川枯水流量及滞洪效果等(参见文献2至4)。

wep模型具有较高的计算效率。以谷田川流域的计算为例,共有16661个计算网格单元,计算时段步长采用1小时,在CpU为1.4GHZ的微机上,一年的计算时间约为3小时。

图-2wep模型的流量模拟结果示例(谷田川流域)

图-3wep模型的地下水位模拟结果示例(海老川流域)

图-4wep模型的土壤水分模拟结果示例(海老川流域)

三、分布式流域水循环模拟面临的难题与对策分布式流域水循环模拟在我国推广应用所面临的主要难题有:(1)水文变量及参数的空间变异性与尺度问题。我国流域尺度大、人类活动影响深。可根据流域不同地区的地形地貌特点,分区选取不同的计算网格步长,然后根据网格内土壤等参数的概率分布规律考虑其空间变异性对产汇流的影响。(2)水循环的动力学机制的描述和计算量大之间的矛盾。水循环的许多过程如降雨时的入渗和地表径流过程变化快,描述这些过程常需要日以下的时间步长。如果所有过程所有时期均采用很短的时间步长,计算量将很大。因此,采用变时间步长,即针对不同过程及同一过程的不同时期采用不同的时间步长,将是缓解矛盾的对策之一。(3)下包气带过厚滞后了降雨对浅层地下水的补给问题。我国许多地区特别是干旱半干旱地区的浅层地下水位往往很深,和地表之间存在很厚的包气带,滞后了降雨对浅层地下水的补给。可通过典型调查和观测,采取滞后曲线法、储留函数法等方法来解决。(4)资料收集难与数据不足问题。分布式水循环模拟需要大量的基础数据。虽然我国的水文气象观测、地质调查与资料整编等基础工作开展较早、质量较高,但目前仍存在资料收集难与数据不足问题。

四、结束语分布式流域水循环模拟和GiS、Dem和各类遥测技术相结合,解决水资源评价、洪水预报调度、水土流失、水污染以及水生态等各种生产实际问题,近年来已成为跨学科的国际研究前沿。国际水文学会(iaHS)2002年将“观测资料缺乏流域的预测(pUBs)”提议为下一个国际水文十年研究计划。欧美国家已开发出分布式流域水循环模拟与流域水资源管理、污染物运移或土壤侵蚀流失计算等耦合的应用系统,如美国USGS的mmS系统、欧洲的SHetRan模型等。因此,加快开发适应我国自然地理特征与气候特点的各类基于GiS的耦合式应用系统显得十分重要。此外,考虑到我国流域尺度大、人类活动影响深、环境复杂多变的实际情况,虽然传统的以率定参数为本的集总式水文模型无法客观地描述产汇流机制和预测人类活动带来的影响,但完全按数学物理方程模拟又受计算量的限制和尺度问题的困扰,因此基于物理概念和变时空步长的分布式流域水循环模型将是未来的发展方向。

参考文献[1]SinghV.p.andD.awoolhiser,mathematicalmodelingofwatershedhydrology,JournalofHydrologicengineering,aSCe,aug.,2002,Vol.7,no.4,270-292

[2]JiaYangwen,Guanghengni,YoshihisaKawaharaandtadashiSuetsugi,DevelopmentofwepmodelanditsapplicationtoanUrbanwatershed,Hydrologicalprocesses,may,2001,Vol.15,2175-2194

水循环的分类篇7

[关键词]循环水;浓缩倍率;提高

中图分类号:tU523文献标识码:a文章编号:1009-914X(2014)47-0040-01

1循环水浓缩倍率提高措施

1.1循环水加酸处理

对循环水进行加酸处理是提高循环水浓缩倍率的主要措施之一。通过在循环水中加入一定量的硫酸,可以使循环水的碱性降低,使循环水的pH值低于临界值,同时,向水中加入一定的水处理剂,保持循环水中的碱度在药剂控制的极限范围内运行,从而能够有效提高循环水的浓缩倍率,而且还能保证循环水中不会发生结垢现象。循环水中加酸量的计算,需要以水处理药剂在当前水质中稳定的极限碳酸碱度以及极限碳酸盐硬度作为依据,通常要求在加酸之后控制循环水中的碱度比药剂控制的极限碱度值低1.0mmol/L为最佳。目前循环水加酸处理措施中加酸量的计算主要包括按循环水补充量进行计算以及按照排污水量进行计算两种方法。在实际操作的过程中,由于循环水的排污水量属于动态变化的状态,要想进行准确计算难度较大。因此,通常根据补充水量对加酸量进行计算。

1.2加入阻垢缓蚀剂

当循环水的浓缩倍率提高到一定程度之后,循环水水质可能会发生严重的结垢积腐蚀问题,此时,循环水的浓度无法提升。在这种条件下,可以向水中加入按照一定比例配伍的复合阻垢缓蚀剂,可以有效提高循环水的化学稳定性以及抑制水中水垢的生成,可以有效提高循环水的浓缩倍数。加入阻垢缓蚀剂的范围为循环水笔录循环系统,包括冷凝器、冷却塔、循环水泵及其管理,加药点通常为循环水泵进口前的循环水井中。

1.3过滤水中杂质

通过过滤水中的杂质可以有效提高循环水的浓缩倍率。在电厂中,通常可以通过将一部分补充水或者循环水按照絮凝澄清工艺顺序进行处理,具体如图1所示,可以去除水中的大部分离子,然后补充到循环水当中,可以有效去除水中的悬浮物、颗粒物,降低水的浊度,同时还能减少系统污垢、菌藻以及锈蚀等产生,提高循环水的浓缩倍率,净化水质并保证系统的正常运行。

2循环水浓缩倍率提高的注意事项

当循环水的浓缩倍率提高之后,循环水中的阴阳离子浓度也会相应增加,使循环水的处理难度增加,在这种条件下,为了保证循环水系统安全稳定的运行,需要注意以下几个方面的内容:

2.1水质的控制

循环水的水质需要从补充水的水质以及循环水水质的监督和处理两个方面进行控制。首先,需要加强对补充水水质的控制,由于大部分电厂补充水是采用矿井地下排污水,处理工艺复杂程度较高,因此需要加强对补充水的源头加强管理,从基础上为循环水系统的防腐防垢提供保证。其次,需要加强对循环水水质的监督和处理,运行人需要对水质进行认真准确的化验,在发现问题之后,及时进行分析并提出解决方案,并严格按照相关指标对循环水的水质进行控制,保证系统的稳定运行。同时,锅炉在使用循环水作为冲灰水的补充水时,需要连续均匀加水,从而保证循环水中阻垢剂的含量一直处于稳定状态,提高系统的稳定性。最后,检修人员需要加强对系统的检修,保证加药、排污等工序按照工艺标准执行,并定期对设备进行检查,及时发现系统存在的隐患,并寻求方法进行解决。

2.2杀菌灭藻

电厂需要加强对循环水系统的胶球投放以及循环水杀菌工作的重视程度,通过非氧化性杀菌剂以及氧化性杀菌剂的合理应用,抑制循环水中细菌以及黏泥的滋生与繁殖,同时要注意对系统进行定期清洁和冲洗,保证系统管道的畅通性。

2.3腐蚀

随着循环水浓缩倍率的不断提高,循环水中氯离子、硫酸根离子等具有极强腐蚀性的离子数量也会随之增加,这就会导致循环水对金属表面的腐蚀加强,影响设备的使用寿命。目前,一般电厂面对这类问题,通过将循环水的pH值提高到8.8作用,并根据具体的金属类型选择在阻垢剂中加入适量的金属缓蚀剂来降低高浓缩倍率循环水对金属的腐蚀。

3结论

循环水作为电力生产过程中的重要组成部分,其浓缩倍率会直接影响到电力企业的经济效益及环保效益。在当前水资源日益紧缺的条件下,电厂应该采取有效的措施不断提高循环水的浓缩倍率,在保证循环水高浓缩倍率的同时,还需要做好阻垢、杀菌、过滤处理,保证循环水的水质,全面提高电厂对水资源的利用效率,推动电厂企业的全面发展。

参考文献

水循环的分类篇8

关键词:水资源评价问题对策

联合国教科文组织在1988年对水资源评价进行了专门的界定,认为水资源评价是指对水资源的来源、质量、数量和范围等相关方面进行确定,以此来评估水资源的可利用和可开发的可能性。我国在《中国资源科学百科全书》水资源学中对水资源评价也进行了专门的界定,认为水资源评价是指按照水资源的自然领域和地域对水资源的质量、时空分布、数量和开发利用等相关方面做出全面的分析评估,这是水资源科学规划、合理开发和利用以及保护和管理最基础的工作,是国家经济社会发展和人民生活需要水资源的依据。

从国际和我国对水资源评价的概念界定来看,水资源评价的实质是为了有效地开发保护和管理水资源,使其能够服务于整个水资源开发管理的实际工作。当前水资源在开发利用过程中还面临着许多问题,进行水资源评价时为了能够对水资源有更深入的认识,为水资源的可持续开发利用和保护提供重要的基础保障,实现水资源的良性开发和利用。随着社会经济的发展,人类的活动对水资源的影响越来越大,水资源评价面临着人类活动所带来的各种新的挑战,因此,对水资源的评价需要依靠先进的科学技术和人类知识的增长。

1水资源评价的发展历程

在国外水资源评价最先开始于19世界的末期,当时的评价主要是相对简单的工作,主要做水量统计和水文观测等方面的工作。自从20世纪中期以来,伴随着世界经济的发展,人口的不断增加,人们的生产生活对水资源的需要不断增长,在世界上许多地区和国家出现了严重的缺水问题、水资源污染和不断退化等严重的水资源问题。随着人们意识的不断觉醒,对水资源的认识不断提升,人类逐渐认识到水资源的可持续利用的重要性,许多国家开始寻求水资源可持续开发利用的新途径。水资源评价作为水资源开发利用和管理的基础性的工作,正在逐渐地受到各国政府的重视。1988年联合国教科文组织和世界气象组织在针对一些国家开展实践的基础上,制定了《水资源评价活动――国家评价手册》,这项手册的制定在某种程度上促使不同国家和地区在水资源评价方面基本走向一致,此手册的出台有利于水资源评价工作的开展。1997年联合国教科文组织和世界气象组织对《水资源评价活动――国家评价手册》进行了新的修订,出版了《水资源评价――国家能力评估手册》,联合国要求世界各国要对淡水进行评价。

与国外相比,我国水资源评价起步较晚,由于受水资源短缺问题的影响,我国水资源评价理论和相关工作发展比较快。在20世纪50年代,我国就已经开始了对大河进行河流径流量的相关统计工作,当时的评价比较单一、缺乏系统性。到20世纪80年代,根据当时对全国农业自然资源调查和农业区划工作的实际需要,当时在全国开展了第一次实际意义上的水资源的评价工作,当时主要借鉴了美国提出和采用的水资源评价方法,同时根据我国实际情况做了进一步发展,包括提出了不重复的地下水资源概念及其评价方法等,最后形成了《中国水资源初评价》和《中国水资源评价》等成果,[1]初步摸清了我国水资源的家底。

2水资源评价中存在的问题

改革开发以来,随着我国社会经济的快速发展,人民生产生活的迅速扩展,人类对水资源的需求不断增加,水资源作为人类必须的物质条件不容忽视,水资源的供需矛盾日益呈现出来,区域水资源的开发利用和保护对人类来说至关重要,也是人类不断发展的重要载体。水资源的开发、利用和保护对水资源的评价提出了更高的要求。根据党中央对新的历史时期治水的要求,在水资源评价上有了新的突破,为水资源科学合理地规划配置和管理工作奠定了良好的基础。但是,水资源评价工作还存在着不少问题,这些问题如果不能及时地得到结果会影响整个水资源的开发、利用和管理。

2.1评价对象单一、缺乏系统性随着我国社会经济的快速发展,人民生产生活的迅速扩展,人类对水资源的需求不断增加,水资源作为人类必须的物质条件不容忽视,水资源的供需矛盾日益呈现出来,区域水资源的开发利用和保护对人类来说至关重要,也是人类不断发展的重要载体。水资源的开发、利用和保护对水资源的评价提出了更高的要求。目前在对水资源评价中常常是对单个的河流或者湖泊进行相关的数据测量,没有站在整体性的视角上来进行系统性的测量分析。常常是只重视了对大江大河的评价,对于那些小的河流和湖泊常常不去理睬,水资源评价不全面、不科学。对水资源的评价不应该只是注重对大江大河的评价,常常忽视那些地域性的很小的河流的评价,评价的形式比较单一,缺乏系统性。同时,在评价对象上一般只是限于地表径流量的评价,而我国只是根据当地的产水量作为水资源评价的重要对象,忽视了对于处在地表水和地下水之间土壤中含水量的评价,这部分水资源对农业的生产生活有着重要的影响,伴随着水资源短缺问题的呈现,这部分水资源会得到重视。

2.2水资源的自然循环和社会循环没有形成整体性的评价水资源的开发、利用和保护对水资源的评价提出了更高的要求。根据党中央对新的历史时期治水的要求,在水资源评价上有了新的突破,为水资源科学合理地规划配置和管理工作奠定了良好的基础。由于人类活动对水资源的影响,导致水资源循环的规律表现为明显的二元特征,一是水资源的自然形成、运动和演化规律,二是水资源在经济社会系统中形成的取水、输水、用水、耗水、排水的循环规律,两者相互作用,相互影响,此消彼涨。[2]在对水资源的评价上,国内国外通常采用的是经典还原论和经验论作为基础,对水资源的循环常常只重视了个别领域的评价,比如说只是对水资源的自然循环进行评价或者只是对水资源的社会循环进行评价,没能够站在整体性的视角对水资源的自然循环和社会循环进行整体性的评价,自然循环与社会循环之间的相互影响、相互作用、彼此之间相关依赖关系评价存在不足,不能够更好地反正水资源的循环效果。对水资源的自然循环和社会循环没有形成整体性的评价。

2.3水资源的评价欠缺动态性水资源评价的实质是为了有效地开发保护和管理水资源,使其能够服务于整个水资源开发管理的实际工作。当前水资源在开发利用过程中还面临着许多问题,进行水资源评价时为了能够对水资源有更深入的认识,为水资源的可持续开发利用和保护提供重要的基础保障,实现水资源的良性开发和利用。人类经济社会的不断发展对地表水体的开发和重塑、局部微地貌的改变、土地覆盖的改变以及人为建筑物的修建全面改造了下垫面,进而影响了水循环过程和下垫面的各类水文特征。人类活动对下垫面的影响,使下垫面发生渐变和突变,这种变化给水资源评价带来了一系列问题,使水资源评价面临困难。国内外对水资源的评价常常是仅限于某个历史时期的下垫面,却忽视了这一时期下垫面的改变,从而影响到水资源的科学评价,目前,对水资源的评价工作还比较局限,缺乏动态性的评价视野。

3水资源评价中面临问题的应对之策

水资源评价是指按照水资源的自然领域和地域对水资源的质量、时空分布、数量和开发利用等相关方面做出全面的分析评估,这是水资源科学规划、合理开发和利用以及保护和管理最基础的工作,是国家经济社会发展和人民生活需要水资源的依据。当前水资源在开发利用过程中还面临着许多问题,进行水资源评价时为了能够对水资源有更深入的认识,为水资源的可持续开发利用和保护提供重要的基础保障,实现水资源的良性开发和利用。

3.1评价对象应该拓展到水资源的通量水资源的开发、利用和保护对水资源的评价提出了更高的要求。目前在对水资源评价中常常是对单个的河流或者湖泊进行相关的数据测量,没有站在整体性的视角上来进行系统性的测量分析。常常是只重视了对大江大河的评价,对于那些小的河流和湖泊常常不去理睬,水资源评价不全面、不科学。在评价对象上一般只是限于地表径流量的评价,而我国只是根据当地的产水量作为水资源评价的重要对象,忽视了对于处在地表水和地下水之间土壤中含水量的评价,这种评价方式不能够从整体上反正对水资源的评价,最终的评价结果也不会合理。因此,我们需要改变这种评价对象单一的评价模式,需要站在系统性的角度对水资源的通量进行全面的评价,应该把土壤中的含水量也纳入到评价的对象中来。对水资源通量的评价可以区分为对人类生存生活和生态保护有效的水分和无效的水分,对这些水分要从可利用性、可控性、可再生性、含水量等相关方面进行评价。

3.2需要将水资源的自然循环和社会循环统一进行评价在对水资源的评价上,国内国外通常采用的是经典还原论和经验论作为基础,对水资源的循环常常只重视了个别领域的评价,比如说只是对水资源的自然循环进行评价或者只是对水资源的社会循环进行评价,没能够站在整体性的视角对水资源的自然循环和社会循环进行整体性的评价,自然循环与社会循环之间的相互影响、相互作用、彼此之间相关依赖关系评价存在不足,不能够更好地反正水资源的循环效果。这种不整体、系统的评价方式不能够正确地反应水资源的整体特性,只能反应个别领域的某些特性,不能更好地制定对水资源的开发、利用、保护和管理。因此,在水资源评价中需要将水资源的自然循环和社会循环统一起来来进行评价,不仅要对水资源的自然循环和社会循环进行单个的评价,还需要对自然循环与社会循环之间的相互关系、相互作用、相互依赖等相关方面进行整体性的评价。

3.3需要采用动态评价的方法人类活动对下垫面的影响,使下垫面发生渐变和突变,这种变化给水资源评价带来了一系列问题,使水资源评价面临困难。国内外对水资源的评价常常是仅限于某个历史时期的下垫面,却忽视了这一时期下垫面的改变,从而影响到水资源的科学评价,目前,对水资源的评价工作还比较局限,缺乏动态性的评价视野。因此,对水资源的评价需要采用动态的评价方法。对水资源的评价不能只重视单个时期的特定评价,对水资源的参变量也需要进行评价,这样评价出来的最后结果才能逼近水资源的真值。

参考文献:

[1]王浩,仇亚琴,贾仰文.水资源评价的发展历程和趋势[J].北京师范大学学报(自然科学版),2010,(6):271-276.

[2]王浩,仇亚琴,贾仰文.浅析变化环境下的水资源评价理论方法[J].水利发展研究,2010,(8):9-11.

水循环的分类篇9

一、生态缺失是传统城市不可持续发展的主要根源

(一)城市的加速发展产生了生态环境问题

改革开放以来,我国的城市发展速度加快。城市化率由1979年的8.5%提高到2004年的41%。据预测,到2020年中国的城市化水平将提高到50%左右(国际经验30%至70%为加速城市化时期)。这标志着我国已进入以聚集为主要趋势的城市化加速发展时期。

城市的加速发展,促进了社会经济效益的提升:城市经济对我国GDp的贡献率已超过70%,城市化水平每提高一个百分点,新增加的城市人口大约为1500万,促进了城市非农就业岗位增加;城市产业结构由低级向高级演变,科学技术成为第一生产力;城市功能逐步健全和优化;居民生活质量不断提高,生存环境得到改善;城市文明不断渗透传播,推动了城乡协调发展和城乡一体化进程;人的素质不断提高……。

城市的加速发展也产生了一系列的生态环境负效应。据联合国环境署统计,全球一半以上的人口居住在城市,城市人口消费全球75%的自然资源,并产生全球75%的垃圾。

传统城市的生态环境负效应主要表现为:一是空气污染。城市工业生产、交通运输和居民生活排放出大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体和烟尘,笼罩在城市上空,给城市环境和经济发展造成巨大的危害,也是造成城市热岛效应的主要原因之一。2004年全国环境状况公报显示,在监测的342个城市中,只有132个城市达到国家环境空气质量二级标准,仅占38.6%;空气质量为三级的城市有141个,占41.2%;而劣于三级的城市达69个,占20.2%。二是固体废弃物污染。我国城市垃圾年清运量约1.49亿吨,并且还在以每年8~10%的速度增加,无害化处理却不到20%;工业固体废弃物每年大约产生6亿吨,其中,危险废弃物占5~6%,工业固体废弃物综合利用率不到46%,2/3的城市处于垃圾包围圈之中。三是水环境污染。全国城市污水排放量大约为414×108m3/a,城市污水处理率和二级处理率分别仅达30%和15%,污水回用率则更低。由于大量工业和城市生活水未经有效处理直接排入江河造成90%左右城市河段受到严重污染。四是资源短缺加剧。我国约有420多座城市缺水,其中114座严重缺水,全国城市日缺水量达1600万立方米,年缺水量60亿立方米。能源供需每年都有缺口并呈扩大的趋势,以天津为例,2004年可供全市消费的能源量年末库存量为-348.03万吨标准煤,缺口比2000年增加了115.66万吨,年均增长10.63%。五是资源利用效率较低。2004年,我国的GDp只占全世界的4%,但消耗的原煤占世界的38%,钢材占27.4%,氧化铝占21.4%,水泥占45.8%。按现行汇率计算,我国资源生产率只相当于美国的1/10,日本的1/20,德国的1/6,能源利用率为33%,工业用水重复利用率为55%,矿产资源总回收率为30%,分别比国外先进水平低10个、25个、20个百分点。每辆汽车年油耗为2.3吨,比美国高27.8%,比欧盟高53.3%,比日本高109.1%。单位GDp二氧化硫、氮氧化物的排放量是经济合作组织国家平均水平的8倍左右。资源的回收利用率也较低。在发达国家,废钢铁、废铜、废橡胶的回收利用率都达到了90%,而我国废钢铁回收利用率仅为45%、废铜回收利用率为30%,废橡胶的回收利用率为40%。

上述种种生态环境负效应使得城市可持续发展受到严峻挑战。

(二)生态缺失是传统城市不可持续发展的主要根源

从人与自然的关系看,城市发展有三个阶段:一是“自然本体论”城市。这种城市是人类社会发展早期形成的,在自然因素完全决定和支配人类定居区域演变的特定情况下的城市表现形态,反映了人类社会生产水平在自然面前处于劣势时体现的顺应自然的城市发展思想。二是“人类本体论”城市。随着科学技术的不断进步,人的因素在城市的发展过程中变得越来越重要,以人类为中心的城市发展思想兴盛一时,对城市的存在和演化产生了重大影响。三是“生态本体论”城市。即人、生物和非生物环境和谐、均衡的城市生态系统,这才会带来城市的持续兴旺和繁荣,即所谓生态型城市。

人们不仅忽略了自然生态系统的存在,仅仅把自然生态系统看作是城市经济社会发展的外部环境,看作是人类任意索取资源和排放废弃物的场所,是人类征服和改造的对象;而且还忽略了城市这个人工系统自身也应该具备像自然生态系统那样的自我平衡机制。我们把城市发展中这种缺少对生态因素关注的现象,称为生态缺失。城市发展理论和指导思想上的生态缺失,导致了城市系统的生态缺失,使得城市成为经济上的明星,生态上的黑洞。城市的生态破坏、环境污染和资源短缺矛盾的加剧等种种生态环境负效应,在很大程度上就是源自城市发展理论和城市系统的生态缺失,源自不适当的城市发展模式和经济发展模式。因此,生态缺失成为我国传统城市不可持续发展的主要根源。

二、生态回归是实现城市可持续发展的必然要求

(一)生态回归是实现城市可持续发展的必然要求

城市是一个人工系统。它作为人们改造自然最彻底的一种人居环境,是人类在不同历史阶段,改造自然的价值观和意志的真实体现。随着人类文明的不断发展,对人与自然关系认识的不断升华,对城市发展中的主要问题和制约瓶颈的逐渐认知,生态因素渐渐走入人们的视野。人们开始意识到,城市发展不仅要关注经济社会因素,也要关注生态因素。只有三者的全面协调发展才会有城市的可持续发展。城市的可持续发展应包括城市经济、社会和生态环境的可持续发展。它是实现人类可持续发展目标的重要组成部分,也是经济、社会可持续发展的集中体现。城市的可持续发展要解决的问题是:使城市生态系统的调节机能能维护生态系统的良性循环,在保证城市和城市体系经济效率及生活质量的前提下,使能源和其他自然资源的消费和污染最小化。人与自然的协调和谐是城市可持续发展的核心。因此,实现生态回归,实现“人类本体论”城市向“生态本体论”城市的转变,是逆转城市发展中的生态环境负效应的必然选择,也是传统城市实现可持续发展的必然要求。

城市发展中的生态回归,就是要使城市系统能够具备生态调节机能,能够维护城市系统与生态系统的良性循环,在保证经济效率及生活质量的前提下,使能源和其他自然资源的消费和污染最小化,实现人类的经济、社会活动与生态环境关系的协调,实现生态规律与经济规律的统一。

城市发展中的生态回归,实质上是一场生态环境革命。它是以人与生态环境相互协调为宗旨,以城市发展中经济发展、社会进步和生态环境保护的高度和谐为目标,调整城市产业结构与工业布局为手段,加强生态环境建设与治理,改善自然环境和社会环境,提升城市功能和价值,从而最大限度地发挥人类的创造力、生产力,促使城市文明程度不断提高,技术和自然达到充分融合,城市稳定、协调和永续发展的环境复合工程。

城市发展中的生态回归,就是要彻底改变城市生态环境建设中单纯的“环卫”、“环保”和“污染治理”等传统观念,打破“生态环境建设就是投资”、“要工业就不能要环境”、“先污染后治理”等的传统认识,建立全新的生态环境理念和可持续发展的新理论、新思路和新模式。把生态环境与经济建设有机结合起来,以生态环境革命整合城市发展诸要素,提升城市价值,以城市增值盘活资产存量,从而高效聚集城市财富,并以城市丰厚的经济实力投入环境和城市综合建设的良性增长循环中。

(二)生态回归所追求的城市发展目标是建设可持续发展的生态城市

生态城市英文为ecopolis或ecocity或ecoville或ecologicalcity,这一概念是在70年代联合国教科文组织发起的“人与生物圈(mBa)”计划研究过程中提出的。前苏联生态学家o·Yanitsky(1987)认为生态城市是一种理想城模式,其中技术与自然充分融合,人为创造力和生产得到最大限度的发挥,而居民的身心健康和环境质量得到最大限度的保护,物质、能量、信息高效利用,生态良性循环的人类住区。美国生态学家RichardRegister(1987)则认为生态城市即生态健全的城市,是低污、节能、紧凑、充满活力并与自然和谐共存的聚居地。美国世界观察研究所(1999)在《自然生态化:为人类和地球彻底改造城市》中指出:无论是工业化国家还是发展中国家,都必须将规划本国城市放在长期协调发展的地位,而其大方向只能选择走生态化的道路。城市生态化也就是“生态城市”,简单地说就是社会和谐、经济高效、生态良性循环的人类居住区形式;是一个经济发展、社会进步、生态保护三者保持高度和谐,技术和自然达到充分融合,社会生态化、经济生态化、城乡环境清洁、优美、舒适,从而能最大限度地发挥人类(生态城市系统模型)的创造力、生产力,并促使文明程度不断提高的稳定、协调与永续发展的自然和人工环境复合系统。

由以上论述我们可以概括出生态城市包含的主要内容是:社会生态化、经济生态化和自然生态化,社会——经济——自然复合生态化。自然生态化是基础,经济生态化是条件,社会生态化是目的,复合生态化是前提。从涉及领域来看,生态城市是一个以人的行为为主导、以自然环境系统为依托、以资源和能源流动为命脉、以社会体制为经络的“社会——经济——自然”的复合系统,是社会、经济和环境的统一体。从城市生态环境方面来看,生态城市的自然资源得到合理利用和保护,具有良好的环境质量和充足的环境容量,空间结构布局合理,基础设施完善,生态建筑广泛应用,人工环境和自然环境融合。从城市经济方面来看,生态城市既要保证经济的持续增长,更要保证增长的质量,形成良性循环,实现城市经济发展与生态环境效益的统一。从社会方面来看,人们的价值取向已不再是单纯追求经济利益,而是以实现人与自然的和谐为目的。科技、教育、道德、法律等都将“生态化”。

要营造满足人们自身需求、文化气息浓郁、富有生机和活力的城市居住地。二是整体性。生态城市不是单以追求环境优美或自身的经济繁荣,而是兼顾社会、经济和环境三者的整体效益,在整体协调的新秩序下寻求发展。生态城市建设不仅重视经济发展与生态环境协调,更要坚持以人为本,关注人们生活质量的提高。三是持续性。生态城市是以可持续发展思想为指导的,兼顾不同时间、空间,合理配置资源,公平地满足现代与后代在发展和环境方面的需要,不因眼前的利益而以“掠夺”的方式促进城市短时的“繁荣”,保证城市发展的健康、持续和协调。四是高效性。与传统城市“高能耗”、“非循环”相比,生态城市的运行机制是提高一切资源的利用效率,物尽其用,地尽其利、人尽其才,物质、能量得到多层次分级利用,废弃物循环再生,各行业、各部门之间共生协调。五是区域性。生态城市建设的核心是城市,但是生态系统具有开放性,因此生态城市的建设必须考虑城乡之间的相互联系和相互制约,必须建立在城乡的区域平衡基础上,并表现为明显的区域特征。

21世纪是城市的世纪和生态文明时代。面对城市化、人口、环境资源的巨大压力和严峻的挑战,未来城市发展也必将体现生态文明这一时代特征,只能走城市生态化发展道路。建设生态城市是生态回归所追求的城市发展目标,是城市发展变革的系统工程,也是走出“人类困境”,实现城市可持续发展的必然要求。

三、实现城市生态回归的最佳途径是发展循环经济

循环经济是将经济与社会、生态系统联结起来的全新的经济范畴。它本质上是一种生态经济,是回归人类社会经济系统与自然生态系统之间物质循环运动的本质属性,运用生态学规律改造传统经济系统的线型物质流动模式,以物质的高效利用和充分循环利用为核心,以“3R”即“减量化(Reduce)、再循环(Recycle)、再利用(Reuse)”为原则,以低消耗、低排放、高效率为基本特征,重新构造经济系统,实现“资源——产品——消费——再生资源”的物质和能量梯次、闭环流动型经济。

1.循环经济是实现城市生态回归的切入点

实现城市生态回归,建设生态城市,首先必须选准切入点。在自然生态化、经济生态化和社会生态化的平衡发展与良性循环这个生态城市建设和城市可持续发展的重要原则中,经济生态化是前提,没有经济的生态化,就不可能有城市的生态化。因此,实现城市的生态回归、建设生态城市必须以经济生态化为切入点,从“改变传统经济发展模式”入手。循环经济正是对传统经济发展模式的生态回归,它突破了传统经济对建设生态城市的最大壁垒。

城市化是以工业化为基础的,传统城市资源环境问题的日益严重与工业化运动以来以高开采、低利用、高排放为特征的传统线性经济模式密切相关,与传统的人类社会经济系统的非循环性密切相关,这种非循环性是传统经济发展模式的致命缺陷。而且目前末端控制和治理,没有从“生态—经济—社会”巨系统的整体着眼,不能从根本上遏制环境恶化危机。因此,实现城市生态回归,建设生态城市,就必须对传统的人类社会经济体系进行创新,而循环经济代表了这种创新方向,是对传统线性经济的革命。

循环经济倡导的是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式,是一种善待地球的发展观和价值观。它与传统经济的根本区别在于,后者内部是一些相互不发生关系的线性物质流的叠加,由此造成出入系统的物质流远远大于内部相互交流的物质流,形成“高开采、低利用、高排放”的经济特征;而前者则要求通过“资源—产品—再生资源”的反馈式流程,在系统内部以互联的方式进行物质交换,使进入系统的所有的物质和能源都在不断进行的经济循环中,得到最大限度的合理和持久的利用,以达到“低开采、高利用、低排放”的结果。一个理想的循环经济系统通常包括四类主要行为者:资源开采者、处理者(制造商)、消费者和废物处理者。由于存在反馈式、网络状的相互联系,系统内不同行为者之间的物质流远远大于出入系统的物质流。循环经济可以为优化城市经济系统各个组成部分之间的关系提供整体性的思路,为传统城市经济转向可持续发展的城市经济提供战略性的理论范式,从而从根本上消解长期以来资源环境与城市发展和经济发展之间的尖锐冲突。

2.循环经济能够体现城市生态回归的核心思想

实现城市生态回归、建设生态城市就是要用生态学原理和生态经济理论来规划、设计和建设城市,解决城市建设和发展中的生态缺失对环境的污染、生态的破坏、资源的浪费问题,维护城市生态系统的平衡,使人们在优美的生态环境中工作和生活,走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。

而循环经济正是运用生态学原理来指导人类社会经济活动,其本质上是一种生态经济,其主要目标是:第一,减少物质投入量。针对产业链的输入端,强调最大限度的减少对不可再生资源的耗竭性开采与利用,以替代性的可再生资源为经济活动的投入主体,以物质投入量最小化(低开发)为目标,达到既定社会经济目标。第二,减少废弃物排放量。针对产业链的输出端,强调以废弃物排放最小化为目标(低排放),实现社会再生产各环节以及社会生活各领域产生的废弃物的多次回收再造。第三,提高资源利用效率。以资源利用效率最大化为目标,要求通过发展减物质化和再资源化技术,提高物质、产品之间的转化效率,提高资源利用效率,降低输入和输出经济系统的物质流。第四,提高物质循环利用率。以物质循环利用率最大化为目标,强调构筑从废弃物到再生资源的反馈式流程,形成共享资源和互换副产品的产业(企业)共生组合,建立“经济食物链”和循环链,通过系统内部相互关联、彼此叠加的物质流转换和能量流循环,最大限度利用进入系统的物质和能量,尽可能降低对自然资源和环境的影响。

由此我们可以看出:节约资源、保护环境是循环经济的主要特征和基本思想。作为一种发展模式,通过发展循环经济可以达到减少资源(特别是不可再生资源)的消耗,降低人类生活、经济活动及社会发展对资源的过度依赖,减少环境污染和破坏,维护城市生态平衡等目的。因此,可以说循环经济集中体现了城市生态回归和生态城市建设的核心思想。实现城市生态回归、建设生态城市为发展循环经济创造了空间、舞台、机遇和条件,而发展循环经济为实现城市生态回归、建设生态城市找到了有效的实现途径、形式和抓手。

四、构建循环经济体系是实现城市生态回归的基础

城市的循环经济体系不同于传统的经济运行体系,发展循环经济必须首先构建循环经济体系。而构建循环经济体系是一个相当复杂的系统工程,需要花费很长的时间、消耗大量的人、财、物力,并且对旧体系的改造比新体系的建设更加复杂,因此,从长远发展来看,循环经济体系的构建应该在城市化进程当中,结合新城市(城区)的建设和老城市(城区)的扩建和改造,用超前性理念和系统工程思想,制定城市总体发展规划,制定科学的城市建设和布局标准,以避免新建设的城市和城区的经济社会运行系统不符合循环经济系统的要求,刚刚建成就要改造、重建,造成各种资源的巨大浪费。

未来几十年,城市循环经济体系的构建重点至少应包括以下几个方面:

(一)构建城市产业循环体系

构建城市产业循环体系的目的是要解决城市生产活动中的资源循环利用问题。

我国目前的城市产业体系存在的共同缺陷:一是布局分散,缺少按照产业特色和同类产业要素集聚的原则构建的特色产业园区,现有的园区也多是综合性的产业园区,园区内多种产业并存,缺乏产业关联,各园区间的产业结构趋同,不利于建立产业间和园区之间的物质循环关系。二是缺少按生态学原理构造的产业物质流循环链,即上游产品、企业、产业的废料,成为下游产品、企业、产业的原料……,现行产业链主要是按照产品流向构造的,即具有前向、后向关联的产品之间构成产业链和产品链。

在城市化进程中构建城市产业循环体系。首先,要制定科学的城市经济发展规划,必须要充分考虑城市产业循环链条和网络的建设内容,按照生态学原理和产业集聚原则,搞好新建城市(城区)的产业结构和布局规划,搞好老城市(城区)的产业结构和布局调整规划。其次,按照产业布局规划和各产业园区的功能定位,结合新项目招商引资和老企业搬迁改造,集中打造两类产业园区。一类是特色产业园区,将同类产业项目集中摆放,这样,即有利于同类企业共享资源、联合开发清洁生产技术,交流企业内部物料循环利用的经验,提高产业、园区内部企业的资源利用效率,减少物料和能源使用量和排放量;又有利于将同类企业产生的成份大体相同的废弃物集中起来,寻找并供给产业“食物链”、“循环链”的下端企业或园区,形成互换副产品的产业共生组合。另一类是生态产业园区,将具有废弃物代谢关系、属于产业“食物链”上、下游关系的企业集中到同一园区,形成纵向闭合的产业循环链,以达到零排放的目的。第三,对于城市建成区已有的、暂时无法向相关的特色园区、生态园区集中的企业,也要积极推行清洁生产,提高企业内部物料循环利用的水平。并且还要在生态工业园区试点基础上,由各城市工业主管部门和工商管理部门等牵头组织对所辖企业进行废物代谢网络调研,按工业生态学原理进行相关分析,对具备输出、输入潜能而未形成输出、输入关系的企业,组织洽谈,促成其建立链接关系;对在本辖区范围内无法找到链接对象的企业,可跨产业和地区寻找链接伙伴。第四,对于找不到链接伙伴的企业、产业或园区,要积极地组织引进和研发相关的补链项目,建立产业生态系统的“食物链”,力争在本市、本部门不存在产业循环链的断点。第五,要大力发展静脉产业和环境产业。静脉产业是指将废弃物转换为再生资源的产业。它是传统的动脉产业(资源——产品——废弃物)的反馈式流程,是构成完整的产业循环链条的不可缺少的半环。而环境产业本身即是城市产业循环链的必不可少的补链环节,又是为构建城市产业循环链提供必要的技术、设备和手段支持的产业,还是形成整个城市完整的循环经济环路的重要环节。

总之,构建城市循环经济产业链条和网络,就是要把各个产业环节和子系统中的断点或缺损的半环接续起来,形成反馈流程;就是要使企业之间、产业之间、特色工业园区之间发展横向耦合和纵向闭合关系,形成共享资源和互换副产品的产业共生组合,以达到资源消耗和废弃物排放的最小化。

(二)构建城市生活垃圾循环利用体系

构建城市生活垃圾循环利用体系的目的是要解决城市生活垃圾的再循环利用问题。

目前城市生活垃圾处理大体有以下几种方法:一是填埋,我国绝大多数城市垃圾都采用占地填埋的处理方式。其弊端是:费用高昂,处理一吨垃圾的费用约为200元至300元人民币;占用大量的土地资源,仅北京市日产垃圾就有12000吨,目前达到一定规模的垃圾堆在北京五环路以内有700多处,占地500多万平方米,每年仍以3—5%的速度增加;沼气泄露,污染空气;垃圾爆炸、垃圾场崩塌造成瞬间的悲剧;剧毒的垃圾液体泄露,污染土壤和地下水,威胁人类及其他生物的安全等。二是焚烧,经过高温焚化后的垃圾虽然不会占用大量的土地,但它不仅投资惊人,并且会增加二次污染的风险。剧毒致癌物质二恶英就是垃圾焚烧后产生的主要气体成分之一。而且无论填埋还是焚烧,都是对资源无谓的浪费。第三种垃圾处理方式是焚烧发电,与前两种方式相比,其最大的优点是实现了垃圾资源化,将垃圾转化成了电能。但是它的投资更加惊人,对垃圾的质量(可燃性)要求较高,而且无法从根本上消除垃圾液和二恶英污染。所以,这也不是解决城市垃圾问题的最佳途径。

“垃圾是放错了地方的资源”。在许多国家,再生资源的回收利用已经成为一个十分重要的产业。据不完全统计,目前世界上主要发达国家的再生资源回收总值已达到2500亿美元/年,并且以每年15~20%的速度增长。全世界钢产量的45%、铜产量的62%、铝产量的22%、铅产量的40%、锌产量的30%、纸制品的35%来自于再生资源的回收利用。并且利用再生资源进行生产,不仅可以节约自然资源,遏制垃圾泛滥,而且要比利用天然原料进行生产能耗低,污染物排放少。例如,利用1吨废纸,可造纸800公斤,节约木材3立方米、烧碱300公斤、电300度,还可以少排大量造纸污水。因此,实现垃圾的再资源化和再循环利用是解决城市垃圾问题的根本途径。

垃圾分为有机类,无机类和弃土类垃圾,只有将它们混在一起的时候才是垃圾,一旦分类回收就都是资源:有机类垃圾可以转换成家畜饲料、有机肥料等;无机类垃圾可以分为各种金属、纸、玻璃、塑料等大类,重新成为生产原料;而弃土类垃圾则可以用作道路垫土。那么,构建城市生活垃圾循环利用体系,解决城市生活垃圾的再循环利用问题,其关键就是实现城市垃圾的分类,即从源头开始分类收集、清运和回收,使之重新变成资源。垃圾分类的好处是显而易见的。垃圾分类后被送到工厂而不是填埋场,既省下了土地,又避免了填埋或焚烧所产生的污染,还可以变废为宝,缓解城市资源瓶颈,就处理的成本与效益而言,应该是最佳选择。

在城市化进程中构建城市垃圾循环利用体系。首先,应该制定城市垃圾分类收集的分步骤推进办法,明确城市新建住宅或住宅小区必须安装有机垃圾处理设施;明确垃圾的管理标准,明确城市环卫系统对城市垃圾进行分类收集和清运的责任和义务。其次,要大力宣传垃圾分类的重要意义以及每个居民在垃圾分类中应履行的义务,使垃圾分类逐渐深入市民的思想和生活,并主动对垃圾分类给予支持配合,就像为能饮用到洁净自来水付费一样天经地义。第三,政府应增加相关方面的投入,保证垃圾分类的物质设施建设,为垃圾分类提供各种便利的条件,如在街道两旁和居民区内设立分类垃圾桶等。第四,由政府与环保企业、房地产开发商联手,在新建住宅区安装有机垃圾(生物垃圾)处理机并建立处理生物垃圾的工作房,通过加热干燥和微生物分解等方式,将有机垃圾转换成家畜饲料、有机肥料等。也可以推广安装专供家庭使用的厨余垃圾处理器,将厨余垃圾搅碎后,直接进入下水道。第五,结合文明社区建设,开展小区生活垃圾分类收集试点,由小区保洁员负责指导、监督居民将不同类垃圾正确投放到不同的垃圾箱内,由环卫部门或相关的产业化公司将垃圾分别送往相关企业。第六,在试点基础上,向整个城市推广。第七,大力发展废旧物资回收产业。逐步形成废旧物资分类收集、分类运输、分类处置的产业化和社会化服务体系,尽快建立和完善多渠道的可利用物资回收系统。第八,培育再生资源集散交易市场,把过去的分散回收集中到规范的市场中来,为资源调控和优化配置提供更多选择。

水循环的分类篇10

随着我国工业经济的发展,用水量日益增大,冷却用水占工业总用水量的60-80%左右,工业用水中,循环冷却水节水潜力很大。提高循环水浓缩倍数运行是目前公认的有效节水方法,但随着浓缩倍数的提高,循环水系统结垢和腐蚀因子也随着成倍上升,更多的是依赖工业循环水助剂开发上。

一、零排污方案Ⅰ

提高浓缩倍数5-6运行,循环水系统可近似达到不排污,.目前习惯根据水质的硬度和碱度将补充水划分为三个等级,即高硬高碱、中等硬度和碱度、低硬低碱三种水质。对于高硬高碱而言,补充水中钙硬加总碱之和超过250mg/l,若将浓缩倍数提高至5-6,则循环水中钙硬加总碱之和超过1250-1500mg/l,而目前水处理剂处理钙硬加总碱之和在350-900mg/l的水质效果最好,因此对于钙硬加总碱之和超过1500mg/l的循环水而言单靠全有机配方来处理,相对会增加处理费用及管理的难度,必须结合其它的途径来解决。因此处理高硬高碱水质,选用离子交换处理源水,将源水钙硬加总碱之和控制在150mg/l左右,再辅以全有机配方,将浓缩倍数提高至5-6是可行的。

二、零排污方案Ⅱ

三种原水水质,在循环水系统设计合理及排除浓缩倍数提高的因素情况下,通过不同的途径虽然可以将浓缩倍数提高至5-6,但实际上许多地方不可能将浓缩倍数一下子提到5-6时,是一个循序渐进的过程,即使达到5-6也需要排污。循环水量越大,排污量也越大。如何将循环水排污水回用到循环水系统中,首先排污水水质与循环水水是一致的,循环水经过加药、杀菌、旁滤处理后,浊度、有机物含量低,只是钙硬和总碱经过浓缩后,钙硬和总碱之和为350-900mg/l。解决回用的主要是降低排污水中的钙硬和总碱。一般情况下,可选用软化除硬、脱盐处理后,再回用到循环水系统中去是可行的。软化除硬、脱盐已是相当成熟的技术。国内有些工厂通过改造已成功将循环水排污水回收。

三、零排污方案Ⅲ

就整个工厂而言,将工业废水经过生化处理后,再经过深度处理,回用至循环水系统中,是最佳经济运行方法,使工厂实现真正意义上的零排污。因循环水相对来说对水质要求低,实施污水回用主要是将处理后的废水回用到循环水中去,作为补充水水源,运行费用低。但一般经过二级(生物)除磷脱氮后出水执行GB8978-1996标准,其CoD、BoD5、SS和氮、磷营养物质含量高于污水回用设计规范推荐标准CFCS-93,需采用物理、化学对传统二级生物处理出水进行除磷除氮处理及去除有毒有害有机化合物三级处理或深度处使其达到回用至循环冷却水的标准,同时还含有结垢因子的硬度,因此回用水具有微生物高、腐蚀性强、结垢性高等特点,二级出水需经过石灰软水装置除硬,采用离子交换或膜装置进行脱盐处理,再回用至循环水中。

三种方案包含了循环水零排放技术,不同点是方案Ⅲ需要对废水进行深度处理,并且处理水量大,还要求循环加强水处理药剂防腐、杀菌等要求,零排方案Ⅲ投资要比方案Ⅱ要大,并且增加了管理难度。

四、影响水质稳定剂阻垢性能的主要因素

随着浓缩倍数的提高,循环水系统结垢也随着成倍上升,影响水质稳定剂阻垢性能的主要因素有以下几点:

1)水质的影响

循环水系统的补充水由于水源不同,有地表水(受污染或未受污染)、地下水、城市二级污水等,因而水质差异很大。即使相同类型水源,由于地域、时间不同,水质也差别很大。补充水水质不同,经浓缩后的循环水水质也各不相同,循环水中的悬浮物、碱度、硬度、钙硬度等,都将影响循环水的稳定处理效果。

当水中悬浮物含量从1mg/L增加到500mg/L时,同一配方水质稳定剂的极限浓缩倍率降低幅度在28%~48%之间,悬浮物含量对水质稳定剂阻垢效果的影响很大。当维持循环水总磷为~2mg/L时,悬浮物含量725mg/L时水质稳定剂的耗量比悬浮物含量25mg/L时的耗量增加86%。因此,悬浮物对水质稳定剂耗量较大,循环水应尽量降低悬浮物含量。

水中碳酸盐硬度的大小,与碳酸钙水垢的析出有直接关系。试验表明,当补充水碳酸盐硬度较低时,循环水的极限碳酸盐硬度也较低,但对应的极限浓缩倍率较高;当补充水碳酸盐硬度较高时,循环水的极限碳酸盐硬度也较高,但对应的极限浓缩倍率较低。

在补充水全碱度相同时,循环水的极限浓缩倍率随补充水钙离子含量的增加而降低。当补充水钙离子含量较低时,可以得到较高的极限浓缩倍率。

2)水质稳定剂性能的影响

水质稳定剂复配所用单体的性能将直接影响水质稳定剂的性能。对于均聚类分散剂,其只有在一定的分子量范围内才具有较好的阻垢分散性能;因此,对于均聚类分散剂,要求将平均分子量及分子量分布控制在一定的范围内。

3)水温的影响

水温对水垢的形成及其生长速度影响较大。一般情况下,水温在50℃以上时,随水温升高,水垢的附着速度迅速加快;水温在60℃以上时,可达到引起水垢故障的程度。火力发电厂正常情况下凝汽器出口最高水温一般不超过45℃。

4)循环水流速的影响

污垢、水垢的附着速度随水流流速的增大而减小。流速在0.6m/s时,垢形成速度约为流速0.2m/s时的20%。当流速大于0.6m/s时,流速对结垢的影响较小;若循环水系统采用水质稳定剂处理,当流速超过0.3m/s时,流速对结垢的影响也较小。

5)循环水系统滞留时间的影响

水质稳定剂的阻垢机理是阻碍晶体生长和分散晶体,水质稳定剂只在一定的剂量及一定的时间内有效。此有效时间与水质稳定剂的种类、初始加入量、循环水其它因素等有关。有试验资料指出,当加入0.2mg/L的HeDp,可使碳酸钙过饱和溶液析出结晶的时间延长至5小时;而加入2mg/L的HeDp,结晶析出时间则可延长至100小时。

五、结论:

考虑循环水系统结垢的影响因素及三种零排污方案,企业要结合自身实际,综合政府环保政策和自有资金等情况,加大中水利用,减少循环水补水量,寻求适宜的节水措施。

1、循环水浓缩倍数提高5-6运行,虽然是可行的,但更多的依赖药剂配方的开发研制,同时还受到诸多条件的限制,节水处于被动局面。