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溫室氣體的特征范文1
一、問題課程的特征
“問題”是問題課程的基本特征。在問題課程中,把教學內容以問題的形式表現出來,通過引導、啟發、討論、合作的方式,鼓勵學生向教師或同學質疑,使學生在問題中思考和學習。問題課程的意義衍射出幾個重要特征:
(一)興趣性問題課程是以激發學生興趣為出發點,通過創設問題情境,設置問題疑點,激發學生的好奇心,牽動學生探索問題的興趣。正如古希臘哲學家亞里士多德所言:“思維是從興趣開始的,有了興趣,才有思考、才有創新”。
(二)自主性問題課程使學生產生自然要求的學習動機,掌握學習的主動性,在課堂上能夠自由發揮,暢所欲言,充分表達自己的觀點;教師只充當幕后導演,對學生的觀點和思想進行分析、總結、評價和糾正。問題課程打破了課堂被教師壟斷的傳統習慣,扭轉了學生被動學習的局面,尊重了學生的意愿,體現了一種開放的教育理念與教育精神。
(三)有效性問題課程能使相關問題盡可能當場暴露,便于教師及時發現和解答,縮短學習過程,加深學習印象,鞏固學習效果。同時,還可以鍛煉學生多方面的能力,如口頭表達能力、邏輯推理能力、綜合理解能力,乃至學生終身學習和適應環境變化的能力。
(四)批判性問題課程重視培養學生的批判性思維,使學生對所學知識的方法和意義敢于質疑和反思,用自己的思維方式來分析、判斷和解決問題,使學生充滿自信,不迷信權威。
二、問題課程的基本模式
問題課程的基本模式包括創設問題情境、提出問題或假設、啟發與點撥、討論與分析、解決問題。
(一)創設問題情境學生知識的掌握和能力的提高是靠其在相對獨立地解決問題過程中形成的。因此,學生在學習中不應是被動的知識接受者,而應是積極的思維活動者,在這種思維活動中對原有的知識信息進行改造和加工,補充和完善知識結構,從而揭示出新的知識。在這種教學思想指導下,教師根據教學目標和教學規律,選擇能反映一般關系特性和方式、具有概括性特點的問題,將教學內容以問題的形式表現出來,通過教師的啟發和討論,使學生原有認知結構與問題所提出的要求之間產生矛盾和沖突,使學生感悟到已有知識與問題解決存在差距,從而引起學生對問題的興趣和探索解決問題的答案。
(二)提出問題或假設提出問題往往比解決問題更重要,因為解決問題僅僅是一個方法或實踐上的技能,而提出問題要從新的角度去看舊的問題,需要超越和勇氣,需要想象力和創造力。教學內容的問題性與非問題性只是一個程度上的區別,如果教學內容易于識記、理解和應用,則其不是問題或其包含的問題性程度不高;如果教學內容難以理解,需要用新的理論和方法去分析和把握,則其問題性程度就很高。
(三)啟發與點撥提出問題以后,教師通過啟發和點撥,給學生提供探索問題的解決方法、解決方向和解決目的,使學生意識到已有知識和問題之間的矛盾,提高其探索解決問題的獨立性程度,而不是把現成的答案灌輸給他們。當學生在探索中積累了必要的知識和技能時,讓他們發現新的問題并找到解決新問題的方法。只有學生在學習中走進了死胡同,教師才向他們提供最低限度的幫助,告訴他們怎樣擺脫困境。
(四)討論與分析由于每個學生的智力和發展水平不同,在班級授課條件下,不會在每個學生身上產生問題情境,因此,問題課程強調注重學生個性,提倡集體討論,在討論中使每個學生從各自的角度提出不同的見解,拓寬解決問題的方法和范圍。在討論分析中,教師要把握好四個關系:一是學生已經知道了什么(基礎);二是還要發現或解決什么(目標);三是如何去發現或解決(方式方法);四是如何確信學生已經發現或解決(結果評價)。當然,討論并不等于散漫和放任,而是改變師生控制與被控制的關系,將學生吸引到對知識的理解和對問題的解決中來。
(五)解決問題問題課程的實質是以培養學生問題意識為目的的一種教學策略。在教學過程中,師生都是教學活動的主體,都是信息的發出者、接受者或加工者,都是對問題不同意見的交換者,只要師生對問題都有所思、所想、所感、所悟、所疑、所惑,解決問題的目的就達到了。
三、問題課程的反思
在借鑒問題課程教學模式中必須結合教學實際情況,如考慮課程的不同、教師的能力不同以及學生的愿望不同等對問題課程教學模式實施的影響。
(一)不同的課程是否都能創設問題情境“問題”是問題課程的精髓,問題課程作為啟發學生思維、培養學生能力的一種教學策略,無論在理論上還是實踐中都是積極的、進步的。然而,要在所有課程教學中都創設問題情境的確是有難度的,課程不同,問題的情境、性質及其復雜性程度也不相同,如文科教學與理科教學創設的問題情境就大不一樣。但不管怎樣,課程不同并不能否認創設問題情境的可能性。
(二)教師是否有這個能力問題課程的主動權掌握在教師手中,與教師的職業素養、知識水準、教學技能密不可分,教師主體不同,教師的教學態度、教學方法和教學效果大不一樣。由于各種原因,目前我國的教學仍然是以灌輸式、填鴨式、訓話式和演講式為主,甚至有部分教師在課堂上是照本宣科、紙上談兵,對自己講授的內容只知其然而不知其所以然,這樣的教學質量和教學效果可想而知。因此,要使問題課程教學得到推廣,必須要求教師具有高度的自覺性、責任感和使命感,要求教師不斷努力鉆研,不斷吸收新的理論知識,不斷進行社會實踐,這樣,才能增強教師的教學技能,提高教學質量。
(三)學生是否有這種愿望由于傳統教學觀念的影響,絕大多數學生學習仍然處于被動接受狀態,教師教什么就學什么,缺乏主動學習和積極思考的精神,少數學生認為上課就是聽課,講壇就是“神壇”,課堂上很少向教師提問,課上抄筆記,課下背筆記,考試翻筆記,學習就是為了考試過關。這種應試教育模式與問題課程理念大相徑庭。
四、問題課程對會計教學的啟示
會計既不是文科,也不是理科,而是界于文、理之間的雙重邊緣學科,具有很強的技術性、實踐性和應用性。因此,會計教學應借鑒問題課程模式,切實提高學生學習的積極性、主動性和有效性,實現學生會計理論與會計實踐的“零距離”,縮短會計應用型人才的成熟期,滿足用人單位對會計學生就業工作經驗的要求。
(一)能力本位的教學理念會計的特點決定了會計教學必須以培養學生能力為首位。知識是基礎,一定程度上知識的掌握是能力發展所必須的,但知識不一定導致能力的提高,尤其是對知識死記硬背卻往往缺乏獨立思考和判斷能力,甚至導致想象力的匱乏和知識的枯竭。教師教學不僅僅是為了傳授知識,更重要的是使學生學會把知識進行延伸和拓展,形成應用知識、提出問題和解決問題的能力。
(二)實踐第一的教學原則會計是一門技術或手藝,會計教學就象師傅帶徒弟,不能只靠口頭講授,必須要靠實際行動。由于會計專業的特殊性,會計理論知識更多的需要通過會計實踐才能掌握和驗證,因此,會計教學決不能只是照本宣科,除了課堂實習外,還必須帶領學生深入企業、社區進行會計實際操作,把會計理論與實踐緊密結合起來。為此,建議會計教學將以“教師、教室、教材”為中心轉變為以“圖書館、實驗室、社會實踐”為中心,把學生培養成一個準會計工作者,直接為學生就業打基礎。
溫室氣體的特征范文2
關鍵詞:水庫;溫室氣體;進展
水電作為可再生能源在帶來巨大的經濟效益同時,對水生態產生了巨大的改變,比如溫室氣體的排放問題。水庫溫室氣體通量具有極強的時空不確定定性,涉及整個流域的碳循環。水庫溫室氣體從水體傳輸到大氣一般有三種途徑,溶解性氣體的擴散;氣體濃度過飽和產生的氣泡釋放以及以植物作為媒介的傳輸。
1 國內外進展
水庫溫室氣體的研究始于1993年,DucheminE和Lucotte M則首次對水庫水-氣界面上的溫室氣體通量進行了測定和計算[1]。Rudd等[2]最早報道了南美熱帶雨林地區水庫CH4、CO2釋放通量的觀測數據,Fearnside[3]甚至認為某些熱帶雨林地區的水庫的碳排放當量可與同等發電量的使用化石燃料電廠相,進而對水電的清潔屬性提出質疑。1993年到2003年,加拿大魁北克水電管理局組織科學家在加拿大寒帶地區的205個水生生態系統開展了氣-水界面溫室氣體的總通量的測量工作,通過長期開展的水庫溫室氣體原位監測及不同類型水生態系統的對比研究,對水庫溫室氣體產生機制、影響因素、監測方法、實驗手段等方面做出了較全面的深入分析、并得出了豐富研究成果[4]。Soumis[5]觀測了美國六個水庫溫室氣體源匯變化基本情況,包括水氣界面的擴散通量和泄洪道的消氣作用甲烷和二氧化碳變化,同時發現擴散通量和水體pH值具有很高的相關性。Roehm[6]測試了加拿大魁北克La Grande 2和La Grande 3兩個北方水庫水輪機對二氧化碳源匯變化的影響,水體溶解二氧化碳以每月一次的頻率進行了為期一年的采樣,二氧化碳擴散通量是采用薄邊界層法進行計算的,研究結果表明消氣作用在冬季和春季變化最為劇烈。FrédéricGuérin[7]在法屬Guiana和巴西兩個水庫研究了大壩以下河流對于熱帶水庫溫室氣體的的影響及所占比例,研究結果發現大壩以下河流溫室氣體排放在整個水庫溫室氣體源匯變化中占據很大的比例。
國內對水庫溫室氣體排放的研究尚處于學習和摸索階段。國內最早從事水域溫室氣體研究是從湖泊、濕地、海洋開始的。針對水庫水域的溫室效應研究也逐漸開始開展,汪福順等[8]從2007年7月到2008年7月在中國四個典型亞熱帶水庫進行了溫室氣體監測,觀測指標包括水體CO2分壓及水-氣界面CO2交換通量,研究結果表明在四個水庫二氧化碳的源與匯隨站季節而變化。喻元秀等[9]對烏江流域洪家渡、紅楓湖等水庫的溶解二氧化碳進行了研究,估算出了這些水庫水體的二氧化碳分壓的分層分布特征及其排放通量。李紅麗等[10]在具有十年庫齡的典型溫帶水庫北京玉渡山水庫開展了二氧化碳和甲烷的原位監測,分析了其時空變化規律。趙登忠等[11]在三峽水庫附近清江流域水布埡水庫開展了水庫二氧化碳和甲烷的原位監測,分析了水庫上空溫室氣體大氣濃度的時空分布特征。李干蓉等[12]在貓跳河流域梯級水庫開展了水庫水體溶解無機碳含量及其同位素的分析研究,其研究成果表明夏季水庫溶解無機碳隨深度增加而增大,表層水體受藻類生物作用的影響較大,而下層水體受到有機質降解作用的影響較大,同時溶解無機碳含量從上游到下游呈現逐漸降低的變化趨勢,表明河流受到大壩攔截后水化學性質產生了顯著的變化,大壩建設蓄水對于河流生源碳具有一定的攔截作用。2009年,重慶大學陳槐等[13]研究了三峽水庫消落帶的溫室氣體排放問題,認為三峽水庫消落帶新生濕地能夠釋放大量的CH4氣體,由此推斷三峽水庫可能是一個重要的CH4排放源。
2 結束語
目前國內外針對水庫溫室氣體的大部分研究主要還是基于某些點位的研究,主要圍繞水庫水氣界面的溫室氣體凈通量開展。但是各個研究團體并未在研究方法上形成一致性的標準。如中科院地化所劉叢強團隊在烏江流域進行的水庫溫室氣體研究基本上是利用水化學平衡模型結合薄邊界層模型來計算出該區域水庫水體在水氣界面的溫室氣體交換通量[14]。該方法所測得的值均小于國外在熱帶與寒帶區域所測得的值,且其值相差了一個數量級。郭勁松[15]在三峽庫區及其部分支流采用通量箱法進行的實地測量所得值與劉叢強研究員團隊的研究結果之間也存在明顯的差距,這表明不同研究方法之間所得的計算結果也存在較大的差異性。但是,針對這一現象,由于缺乏測量的方法與技術應用標準,目前尚不能確定誰的研究結果更具有說服力。這也是目前國內外在該方面的研究存在的一個急需解決的問題。
參考文獻
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溫室氣體的特征范文3
水庫的溫室氣體排放主要產生于匯入庫區水體中有機物質的分解。目前,國內外專家學者基于生態學方法,對不同氣候、地形條件下的水庫開展了觀測研究,結果表明水庫存在一定量的溫室氣體排放,但在不同環境和流域背景條件下水庫的排放水平存在明顯的區別。即使在同一個水庫內,受水庫形態以及水力和水環境條件空間異質性的影響,不同水域的溫室氣體排放也存在顯著的差異。
影響水庫溫室氣體排放的主要過程可分為兩類:其一是為水庫或其沉積物提供有機碳的過程,其二是影響水庫溫室氣體產生與排放的過程。前者主要取決于水庫集水區內通過地表徑流提供的有機物質輸入和消落區內植物、凋落物、土壤中挾帶的陸源有機質;后者的影響因素則包括水體中有機質、溫度、溶解氧以及表層水體初級生產力等水體理化特征的表征參數。通過對上述過程和參數的監測,有助于了解和分析產生水庫溫室氣體排放強度及其時空變化的原因。
目前,國際上開展水庫溫室氣體研究尚未形成一套成熟的方法體系,如何以科學嚴謹的方法獲得水庫的溫室氣體排放強度及其變化動態,是各國學者正在努力探討的科學問題。
2008年8月,聯合國教科文組織(UNESCO)與國際水電協會(IHA)聯合啟動“淡水水庫溫室氣體排放研究項目”,旨在了解水庫溫室氣體排放的影響及相關過程,基于其前期的研究成果,提出了《淡水水庫溫室氣體測量指南》(下簡稱《指南》)?!吨改稀吩谑黾盎谠槐O測數據的排放量估算時,指出了對監測數據進行空間尺度外推、時間整合以及凈排放量計算的重要性,但對于水庫溫室氣體排放這樣一種存在極強空間異質與時間變異性的現象而言,《指南》推薦的統計分析方法存在明顯的不足。
因此,基于原位觀測的生態學研究方法,雖然有助于了解溫室氣體產生、排放的過程,但無法掌握水庫,尤其是大型水庫溫室氣體排放的空間分布特征和時間變化過程,從而使得水庫溫室氣體排放量的估算存在很大的不確定_生??茖W家Lcuis等人對溫帶(加拿大、美國、芬蘭)與熱帶(巴西、法屬圭亞那)地區20多個水庫的水庫溫室氣體測量結果進行了比較,結果表明不同氣候條件下水庫的排放存在明顯的差異。以甲烷為例:溫帶地區平均甲烷排放約20mg/m2?d,而熱帶地區達到3D0mg/m2?d(毫克每平方米每天)。在同一個水庫內,其觀測結果也表現出較大的變化幅度,如法屬圭亞那的小梭(Petlt Saut)水庫的平均甲烷排放約為n40mg/m2?d,而觀測獲得的實際排放通量變化范圍為5―38D0mg/m2?d,若僅以該水庫的平均排放水平進行排放量的估算或與其他水庫進行對比,顯然將導致片面的結論。
另一方面,人們往往是在水庫建成后才意識到水庫的溫室氣體排放問題,因此大多缺乏水庫建設前溫室氣體排放的本底值,從而無法以生態學觀測手段獲得由水庫建設導致的溫室氣體凈排放水平,無法對水庫溫室氣體排放進行客觀的評價。解決的方法是將遙感與生態學方法相結合,掌握水庫溫室氣體排放空間格局、時間過程和凈排放水平。
遙感數據具有多尺度、多光譜、多時相的特點。多尺度是指遙感能以不同的空間分辨率記錄地表信息,以不同的詳細程度反映地表格局等特征;多光譜是指遙感以不同的波段設置,記錄地物在不同波長處對太陽輻射的吸收特性;多時相則是指遙感能以不同的周期對同一地區進行重復觀測,并且伴隨遙感技術的發展,可以形成較長時間序列內的遙感數據集。遙感數據的以上特點,決定了它能在反映地球表面宏觀結構特性的同時l也反映微觀局部的差異,全面、客觀、系統地反映地表的狀況及動態,遙感也因此成為目前可實現對地表時空連續觀測的重要技術手段,廣泛應用于地物的識別以及對地表空間結構與時間過程的監測,具體的應用包括地表溫度與土壤濕度監測、植被類型與植被覆蓋度監測、水環境質量監測、地表水分蒸發以及生態系統質量及演化評定等。
受傳感器信號接收過程中大氣吸收與散射以及地表其他過程的影響,遙感技術并不能直接捕捉水庫水氣界面的溫室氣體通量特征,只能通過對與水庫溫室氣體排放相關的各個過程和參數的間接監測,反映水庫溫室氣體排放強度及其空間分布特征。主要體現在三個方面:一是對庫區生境的動態監測,包括集水區水土流失、面源污染、消落區植被恢復等,分析庫區陸地生態系統碳元素注入等過程對水庫溫室氣體排放產生的影響;二是對水庫水環境異質性的監測,分析產生水庫溫室氣體排放空間異質性的原因;三是利用遙感歷史積累數據,實現對歷史狀況的追溯。
庫區陸地生態系統動態監測
作為產生水庫溫室氣體排放的重要碳物質來源,進入庫區水體碳物質的量決定了溫室氣體產生以及排放量?!吨改稀分兄赋鏊畮熘刑嘉镔|來源包括自源與異源兩類,自源主要產生于水生生物的代謝過程,異源則包括消落區內植被與土壤中有機物質的淹沒分解以及集水區內隨水土流失的有機物質注入。
集水區水土流失是影響庫區水體的重要地表過程,而隨水土流失進入水體的碳物質是使水庫在建設前后持續產生溫室氣體的重要碳物質來源;消落區植被與土壤中的有機碳則是導致水庫溫室氣體凈排放的主要碳物質來源。遙感可以監測陸地生態系統的碳負荷,從而分析庫區陸域入庫碳通量,為水庫溫室氣體的估算提供依據。
遙感技術之所以可以成為水土流失監測的一種有效手段,是由于其對地表一些典型的水土流失標志,如地表程度、植被覆蓋度和土地利用類型變化等,進行了空間連續的記錄。以經過高精度預處理(定標、輻射校正、大氣校正、幾何校正等)的遙感影像提取包括庫區土壤可蝕性因子、地形因子、植被因子等水土流失標志的專題信息,結合開展地面調查獲得的地區水土流失防治以及降雨強度等綜合信息,輔以GIS的空間數據處理和分析功能,可實現對庫區水土流失強度的定量監測?;谏鲜龇椒▽θ龒{庫區2007年水土流失進行監測,并根據不同的流失強度進行分區,結果表明:三峽庫區2007年水土流失總面積37335平方公里,占庫區土地面積的64.5%,其中輕度侵蝕面積占29.2%、中度侵蝕面積占42%、強度及以上侵蝕面積占28.8%。以上結果結合庫區土壤屬性等數據,可用以定性分析可能產生明顯碳流失的敏感區域。
在水土流失監測的基礎上,補充開展庫區徑流小區觀測,分析不同地形和植被條件下的碳流失強度,建立碳流失強度與地形、植被以及水土流失強度的定量關系,進而實現對庫區陸域的碳流失通量估算。
消落區是水庫季節性水位漲落而周期性出露于水面的特殊區域。以三峽水庫為例,2010年三峽水庫實現175米最高位蓄水,意味著次年水位降至145米汛限水位后將在30米的水位落差內形成消落區。在水位逐漸降低的過程中,出露的消落區將產生植被的自然恢復及植物與土壤中有機物質的積累過程。利用高時間分辨率遙感數據,對不同高程下消落區在退水初期的植被狀況及其隨后的恢復過程進行跟蹤監測,包括植被的覆蓋度水平、生物量等,進而可以估算消落區植被的碳儲量水平。對2D09年三峽172米消落區內植被的遙感監測結果表明,消落區平均植被覆蓋度在退水初期(2009年6月)為31%,而在退水末期(2009年8月)達到67.6%。當水庫進入新一輪的蓄水過程,新生植被再次被淹沒盹即可根據遙感監測的結果,估算蓄水淹沒的植被生物量或有機碳的量,結合特定環境條件下植物體的分解速率研究結果,實現對水淹沒植被產生的溫室氣體排放量及相應排放速率的估算。
與此同時,水庫低水位期間對消落區植被的遙感監測結果,也可為開展蓄水后水氣界面觀測點位的選擇提供參考。消落區在出露期植被恢復的特殊性質,決定了其在蓄水后將成為水庫溫室氣體排放的熱點區域,因此在設置觀測點開展通量觀測時,需重點考慮。根據蓄水前對消落區植被分布狀況遙感監測的結果,結合地形和土壤等信息,對可能產生相同排放水平的區域進行分區,并設置相應觀測點開展觀測,基于分區與觀測結果可對消落區產生的溫室氣體排放量進行估算。
水環境異質性的監測
基于原位觀測的生態學方法,受儀器與經費的影響,往往只能選擇小部分水域開展觀測,且容易將注意力集中于可能產生溫室氣體的敏感區域如淺水區、消落區等。由于各個觀測點的空間代表性有限,在進行排放水平的空間外推或基于觀測數據進行模型模擬時,將導致估算結果偏離真實的排放水平。
遙感技術可獲取不同理化狀態下表層水體所表現出來的反射率差異,實現對葉綠素a、可溶性有機質等影響溫室氣體排放關鍵參數的空間分布特征,分析表層水體空間異質性,進而可客觀分析由此導致的溫室氣體排放空間分布格局。
純凈水體在可見光波段的反射率曲線是接近線性的,且隨著波長增加反射率呈降低趨勢。自然水體中由于污染物質對入射輻射的選擇性吸收和散射作用,使水體的反射光譜曲線呈現不同的形態。通常認為影響水體光譜反射率的污染物質主要有三種:浮游植物、懸浮物以及由黃腐酸、腐殖酸組成的溶解性有機物(通常稱為黃色物質)。由于不同類型污染物具有特定的吸收波長,而不同的污染物濃度又會對入射輻射產生不同強度的吸收和散鼽最終導致傳感器接收到的不同水體的輻射信號表現出不同的反射特性。遙感技術正是基于這一性質,通過分析不同水質參數濃度與吸收特征之間的定量關系進行建模、反濱。目前借助遙感手段可反演的表層水體理化指標包括葉綠素a、懸浮物、有色可溶性有機物、總磷、總氮、透明度和水溫等。
大型深水水庫的理化指標(溫度、溶解氧等)往往存在分層的現象,而這種分層結構將影響水體中物質的轉換與傳輸過程。因此,開展對水庫水體分層結構的研究,將進一步促進對溫室氣體產生和排放過程的理解,結合遙感技術對表層水體理化性質的監測與觀測獲得的水體溫度、溶解氧、溶解二氧化碳等參數的分層特征,建立庫區水體理化參數的三維空間分布模型,可更有效地分析產生溫室氣體排放強度時空變化的原因。
對水庫建設前排放水平的追溯
國際上對水庫溫室氣體排放的認識均是來源于近年來少數學者對少數水庫開展少數觀測工作獲得的初步結論,而多數水庫此時已完成建設并蓄水運行,往往缺少在水庫建設前相同區域內的溫室氣體排放觀測,缺少溫室氣體排放的本底水平,因此難以分析和估算因水庫建設所導致的溫室氣體凈排放量,從而無法客觀評價水庫建設導致溫室氣體排放所產生的環境影響。
遙感技術經歷了長時期的發展后,已經形成了多平臺、多時相的連續對地觀測體系,積累了較長時間序列的多源遙感數據。以現階段開展庫區溫室氣體排放通量觀測所獲得的不同環境條件下庫區消落區以及水體的溫室氣體排放因子以及遙感技術對庫區陸域、消落區以及水環境的監測結果為參考,借助積累的遙感時間序列數據,對水庫建設前庫區范圍內不同土地利用以及水體的溫室氣體排放水平進行回溯,進而對因水庫建設導致的溫室氣體凈排放量進行估算。
結語
溫室氣體的特征范文4
關鍵詞 戶用沼氣池;溫室氣體;農村能源;氣候變化
中圖分類號 TK6,X511 文獻標識碼 A 文章編號1002-2104(2008)03-0048-06
自工業革命以來,化石燃料的使用和土地利用變化使得大氣中二氧化碳等溫室氣體濃度顯著 增加,迫使人類開始采取行動減少溫室氣體排放。作為《京都議定書》的簽約國之一,中國 積極應對氣候變化,公布了《中國應對氣候變化國家方案》,提出要改善能源結構,發展可 再生能源,并明確指出要大力加強農村沼氣建設和城市垃圾填埋氣回收利用以控制溫室氣體 排放。
發展農村沼氣,不僅可以解決農村能源短缺問題、改善農業生態環境和農村衛生面貌、促進 農村經濟發展,而且在減少溫室氣體排放方面也具有重要作用。由于沼氣具有較高的熱值, 并能替代煤炭、石油、天然氣等化石能源及薪材、秸稈等生物質能源,可減少溫室氣體排放 [1,2]。此外,農村戶用沼氣池通過集中管理人和牲畜的糞便,進行厭氧消化處理 ,從而避免溫室氣體尤其是甲烷的排放[3,4]。
本文從沼氣利用能緩解農村能源短缺問題及減少溫室氣體排放兩個方面出發,利用1991以來 中國農村利用沼氣的數據,分析其在農村能源可持續發展和溫室氣體減排中的作用。
1 農村沼氣建設成就
中國農村家庭能源消費約占國家一次性能源消費的16.7%, 廣大農村地區由于難以獲得商品 性能源, 農村居民66. 7%以上的生活用能依靠傳統的生物質能[5]。沼氣是一種可 再生能源,在中國廣大農村地區得到推廣,作為農村炊事、照明等生活用能,成為農村居民 重要的非商品性能源。
我國農村沼氣建設起步于20世紀70年代,初期階段主要是解決農村地區嚴重的能源短缺問題 [6]。80年代中后期,為滿足廣大農民對清潔、方便和低成本能源的需求,沼氣 建設以燃料 改進和優質化能源開發為主要目標。進入90年代,沼氣技術與農業生產技術緊密結合,形成 了以南方“豬-沼-果”和北方“四位一體”為代表的能源生態模式,隨著國家“生態家園 工程”和“能源環境工程”的開展,沼氣建設在保護植被資源、農業廢棄物污染防治和資源 高效利用等方面發揮重要作用。2002年以來,隨著國家“小型公益設施補助資金農村能源項 目”和國債沼氣建設項目的實施,農村沼氣建設標志著進入了一個新的發展階段。2005年中 央安排10億元國債資金繼續實施農村沼氣國債項目,并將沼氣建設與改圈、改廁、改廚相結 合,將沼氣技術與高效生態農業技術相結合,改變農民傳統的生產和生活方式,形成良性循 環。
2 計算方法
2.1 沼氣利用節約的能源量計算
劉?宇等:農村沼氣開發與溫室氣體減排 2008年 第3期首先計算歷年生產的沼氣能源量,即:以1991年到2005年中 國農村戶用沼氣建設所產生的沼氣量數據為基礎,根據沼氣的平均低位發熱量(20 908 kJ/ m3)、折標煤系數(0.714 kg coal-e/m3)、沼氣密度(1.22 kg/m3)依次換算成沼氣 的熱值、標煤當量、沼氣質量。
其次,根據歷年農村生活能源消費結構計算出不同能源所占比重,然后由第一步所得 的沼氣 能源量按照每年的能源結構比例分配到不同能源,得到每年沼氣所替代的能源量。由此可以 分析農村沼氣利用對于減少煤炭、油品、秸稈、薪柴、電力等能源的消費情況。
具體來說,以2005年為例,沼氣產氣量為65.0億m3,其熱值、標煤當量、沼氣質量分別為 135 902 TJ、4.64×106 t標煤、7.93×106 t。而根據農村生活能源消費結構,可以計 算出如果沒有這部分沼氣,農村將消耗更多的其它能源,也就是說,2005年沼氣利用節約的 能源量為:秸稈(44 928 TJ)、薪柴(32 057 TJ) 、煤炭(43 839 TJ)、電力(10 220 TJ ) 、成品油(2 834 TJ)、液化石油氣(1 279 TJ)、天然氣(57.32 TJ)、煤氣(38.26 TJ)。
2.2 溫室氣體減排量計算
沼氣使用在節約能源消費的同時,還能夠減少溫室氣體的排放。其一,煤炭、秸稈、薪柴等 農村普遍使用的生活能源的排放因子大于甲烷(沼氣的主要成分),因此同樣熱量的能源消 耗,使用沼氣所排放的溫室氣體較少,如果沼氣能替代煤炭等高排放潛力的能源,自然 達 到減少溫室氣體排放量的效果,減少的這部分溫室氣體量為ERES(Emission Reductio n from Energy Substitution);其二,在農村利用沼氣過程中,往往通過“一池三改” 實現了人 與牲畜糞便的集中管理,利用其在厭氧環境下產生的沼氣,從而避免了分散或露天管理糞便 而逸散到大氣中的甲烷,減少的這部分溫室氣體(主要是甲烷)為ERMM(Emission Reduct ion from Manure Management)。此外,沼氣作為生活能源燃燒也會釋放出二氧化碳等溫 室 氣體,這部分溫室氣體本文稱為EBC(Emission from Biogas Combustion)。扣除EBC之后的 ERES與ERMM總和即為沼氣利用凈減少的溫室氣體排放量。
ERES的計算參考IPCC推薦的方法,即能源利用導致的溫室氣體的排放量由能源利用量(FS)及 其排放因子(EF)決定[7,8]:
ERESGHG,fuel=FSfuel×EFGHG,fuel(1)
ERES的計算關鍵在于排放因子的合理選取,由于不同國家和地區農村生活能源利用效率、爐 灶結構、農民生活習慣不同,因此IPCC推薦的默認值針對不同國家可能會產生較大誤差,必 須采用本國甚至本地區的排放因子。Zhang J et al 公布了中國家庭爐灶溫室氣體的排放因 子 ,通過實驗分析了不同能源使用過程中排放的溫室氣體[9],本文計算以他們確定 的排 放因子為主,此外,還搜集了其他一些國別的溫室氣體排放因子[10,11,12]及 2006年國家發改委(NDRC)公布的《關于確定中國電網基準線排放因子的公告》。
由于不同作者提供的排放因子單位不一致,有的是以燃燒的能源量(g gas/kg)為單位,有 的是以消耗的能源熱量(kg gas/TJ),在后者的計算中需要考慮到爐灶的能源利用效率問題 ,因此排放因子需要乘以能源利用效率得到單位能源排放的實際溫室氣體的量。
農村糞便主要排放的溫室氣體是甲烷,因此在糞便管理減少的排放量(ERMM)的估算中 ,N2O的排放量可以忽略。農村戶用沼氣池的原料以人畜糞便為絕大部分,因此,本文以如下公式計算糞便管理過程中甲烷的排放量[8],具體指標可參看 IPCC報告:
其中,1991-1999年農村每戶平均養豬數從2000年中國統計年鑒數據獲得,由于每年平均每 戶有沼氣池的農民家庭養豬數基本不變,故其它年份采用1991-1999年的平均值。對于MCF的 取值,根據中國所處的緯度及其氣候特征,采用溫帶的最低值,農村采用的糞便管理方式一 般是液體/泥漿或者是糞池儲存,因此采用IPCC 2006提供的數據MCF=27%[8]。由于 兩種管理方式的MCF值相同,可以視為MS全部由一種管理系統,即MS=1。
此外,沼氣的使用過程仍然會排放溫室氣體,主要的來源是作為生活能源提供者甲烷的燃 燒 會產生二氧化碳和甲烷(由于氧化亞氮的排放量極少本文沒有計算),計算方法與ERES的計 算公式相同,由沼氣燃燒量與其對應得排放因子決定(見公式1)。
以2005年為例,在各種能源節約量已知的基礎上,根據每種能源對應的排放因子(表2), 并 結合其燃燒效率與低位發熱值,利用公式(1)可以計算出CO2、CH4、N2O三種溫室氣體 的減排量,匯總可知ERES為:秸稈3 801.97 Gg、薪柴2 909.08 Gg、煤炭4 939.55 Gg、成 品油 213.77 Gg、液化石油氣78.84 Gg、天然氣3.88 Gg、煤氣1.62 Gg、電力2 461.54 Gg, 合計2005年沼氣利用因節約能源而減少14 410.25 Gg溫室氣體排放。
采用同樣的計算方法,可知2005年沼氣燃燒釋放出5 931.64 Gg CO2與4.19 Gg二氧化 碳當量的CH4,共計5 835.83 Gg溫室氣體。
此外,利用公式(2)與公式(3)可計算出2005年1 700萬擁有沼氣池的農戶由于糞便管理而減 少的溫室氣體為3 063.53 Gg,其中豬糞管理減少2 296.18 Gg CO2-eq CH4,人的糞便 管 理減排767.35 Gg CO2-eq CH4。因此,由以上2005年的ERES、ERMM及EBC數據可以計算 出全年凈減少溫室氣體量(NER)為11 537Gg。
沼氣池使用過程中,由于管道的老化和操作失誤等原因,有可能會有甲烷的泄漏問題,如果 有詳細的數據需要進一步考慮這個問題。不過這部分泄漏量非常少,農戶為了 提 高沼氣的利用率,會經常檢查管道的密閉性,減少泄漏的可能性,因此計算時沼氣泄漏量可 以忽略不計。
3 沼氣利用效果分析
3.1 沼氣利用節約的能源量
15年來,農村戶用沼氣產氣量總計達398億m3,提供能源量832 749TJ,由1991年 的23 251 TJ增加到2005年的135 902 TJ,年均供能55 517TJ,約占農村生活用能的0.4 8%。
由圖1知,15年來,沼氣利用節約的能源主要是秸稈273 199.24 TJ、煤炭270 292.99 TJ、薪柴19 7 492. 66 TJ、電力61 370.13 TJ、成品油17 619.04 TJ,其他能源節約量較少。秸稈、煤炭 、薪材、 電力的年平均替代量為18 213 TJ、18 020 TJ、13 166 TJ、4 091 TJ,而對于其它農 村生活用 能源,沼氣的替代作用不明顯。總體而言,由于沼氣建設的推廣,沼氣產氣量增加,使得沼 氣在農村生活用能的比重逐漸增大。
3.2 沼氣利用減少的溫室氣體排放量
3.2.1 能源替代減少排放量(ERES)
1991-2005年15年中沼氣利用減少的溫室氣體共計88 064.02 Gg(千噸)二氧化碳當量,其 中 ,各種替代的能源減排量分別為:秸稈23 119.30 Gg,薪材17 921 Gg, 煤炭30 455.46Gg,油 品1 328.87 Gg, 沼氣181.51 Gg, LPG494.58 Gg,NG24.42 Gg,煤氣9.59 Gg,電力14709.89 Gg ??梢姡禾康臏p排量最大,其次為秸稈、薪材、電力。每年沼氣替代能源減排量由1991年 的2 467.24 Gg增加到了2005年的14 410.25 Gg,增長了484.06%。
由于煤炭在農村生活用能中的比重大,加上其二氧化碳的排放因子也大,導致其減排量最大 。秸稈的二氧化碳排放因子雖然小于煤炭,但是其消費量大,而且甲烷和氧化亞氮的排放系 數都大于煤炭,使得它的減排量也加大,居第二位。薪材和電力的減排量隨后,而其它能 源在農村生活用能中份額很少,故其減排量比重不大。[KH+5mmD]注:N2O為7.24~42.32 Gg二氧化碳當量,相對于CO2和CH4,數值太小 ,圖中顯示不明顯。[KH+2.5mmD]從ERES不同溫室氣體的組成來看,CO2占絕大部分,15年間CO2減排量為84 243.94Gg,占總 排放量的95.66%,CH4減排量為3 560.01 Gg(4.04%),N2O的減排量最少,為26 0.08 Gg,只相當于總減排量的0.30%(圖2)。
據《中國應對氣候變化國家方案》公布,1994年中國溫室氣體排放總量為40.6億 t二氧 化碳當量(4 060 000 Gg),2004年排放總量約為61億t二氧化碳當量(6 100 000 Gg)。本文數據表明, 在ERES中,1994年農村戶用沼氣建設避免了2 976.54 Gg溫室氣體排放,約占全國總排放量 的 0.07%,2004年沼氣利用減少排放量為14 410.25 Gg,減排比重達到全國的0.24%,也就 是說 ,隨著農村沼氣的推廣,節約的農村生活能源不斷增加,減少的溫室氣體在全國總排放量的 比重越來越大,1994至2004年11年間增長了兩倍多。
3.2.2 糞便管理減少排放量(ERMM)
由于將糞便集中在沼氣池中處理,15年間總共避免了13 409.24 Gg二氧化碳當量的甲烷 直 接排放到空中,ERMM由1991年的383.05 Gg增加到2005年的1 932.00 Gg,平均每年減排 量為894 Gg CO2-eq(圖3)
3.2.3 沼氣利用過程排放量(EBC)
沼氣在農民生活使用過程仍然會排放溫室氣體,主要是二氧化碳和少部分甲烷,氧化亞氮的 排放量很小,可以忽略不計。由表3可知,沼氣燃燒過程排放的主要為二氧化碳,隨著沼氣 產氣量的增加,排放量逐漸增大,2005年達到了5 931.64 Gg,而甲烷當年的排放量僅僅為4 .19 Gg,為二氧化碳排放量的0.07%??偣驳臏厥覛怏w排放量在這15年間為36 372.25 Gg 。
3.2.4 凈減排量(NER)
凈排放量為能源替代減排量與糞便管理減排量之和減去沼氣利用排放量的值,由圖4可見,1 9 98年以前凈減排量增速較緩,1998年到2001年增加幅度加大,2001年以后迅速增加,達到了 2005年的11 537.94 Gg,年均凈減排量為4 877.17 Gg,十五年總共減排量為73 157.59 Gg 。單位沼氣產量的年平均凈減排量為1.88 kg/m3,變化范圍為1.76-2.11 kg/m3(圖4)。 從絕對值來看,ERES最大,EBC其次,ERMM最小。以往的文獻一般僅僅考慮了ERES[1,1 3], 但實際上,ERMM
仍然不能忽略,其對凈排放量的貢獻約為21.42%(18.52%~28.44%), 由此說明,如果僅僅考慮沼氣的利用 能減少溫室氣體排放量只是由于能替代煤炭、石 油、天然氣、秸稈、薪材等燃燒的排放是不夠的,將會產生較大的誤差。
與全國現有的兩個總排放量數據對比來看,1994年沼氣利用凈減少溫室氣體2692.16Gg,2004年為9906.12 Gg,分別占當年全國總排放量的0.07%與0.16%,表明僅農村 戶用沼氣建設這 一項內容就能減少全國0.07%~0.16%的溫室氣體,充分顯示了沼氣開發在保護農村生態環境 、遏制全球氣候變化的重要作用。
3.2.5 各省市自治區沼氣利用中的溫室氣體減排量根據各省市區的農村生活能源消費量和戶用沼氣總產氣量,按照同樣的計算方 法計算出各省 市自治區1991-2002年的沼氣利用導致的溫室氣體減排量(由于缺少2003-2005年的各地 農村生活能源消費量故只計算到了2002年)。
1991-2002年,全國各省市總凈減排量為38 623.35 Gg,其中,四川、湖南、廣西、湖 北、云 南、江西、江蘇等省區減排量均超過了2 000 Gg,特別是四川省一支獨秀,總減排量高達10 268.44 Gg,占全國總減排量的26.59%。受氣候條件制約,、新疆、黑龍江、青海、內 蒙古等地的沼氣開發很少,歷年減排量之和都在24Gg以下(圖5)。圖5 1991-2002年各省市區凈減排量
Fig.5 Net GHG emission reductions in China from 1991 to 2002 4 溫室氣體減排前景分析
2005年,農村戶用沼氣建設沼氣總產氣量達到了65億m3,擁有沼氣池的農戶達1 700多萬 ,為農民提供了135 902 TJ,即相當于4.64×106 t標準煤的熱量,部分的滿足了農 村對于優 質燃料日益迫切的需求,適應了富裕起來的農民從滿足人的“生存需求”向“享受需求”轉 變的形勢[14]。根據王效華等人在江蘇和安徽農村調查的結果,由于能源利用效率 的提高,建設了沼氣池的農戶家庭耗能要比沒有沼氣池的農戶家庭耗能少40%以上[15 ],按照2005年沼氣提供的能量為4.64×106 t標準煤計算,如果不利用沼氣的話,這 1 700萬戶農民需要使用6.50×106 t其它能源來替代沼氣。
“十一五”期間,中國通過實施生態家園富民行動,將在500個縣(場)建設10 000個資源良 性循環的生態新村。根據中國農村沼氣建設發展規劃,到2010年,全國農村戶用沼氣達到4000萬戶,適宜農戶普及率達到28.4%,到2020年力爭使適宜農戶普及率達到70%,基本普及 農村沼氣?!兑巹潯穼嵤┖螅瑢⒂行岣咿r村優質能源的用能水平,使5 000多萬農戶使用 清潔燃料的比重達到80%以上,受益人口超過2億。
由前文分析可知,單位沼氣產量的年平均凈減排量約為1.88 kg/m3,隨著沼氣建設和管理 技術的提高,戶均產氣量將會逐漸增加,取保守值2005年的390 m3/戶,則2010年農村戶 用 沼氣總產氣量將達到156億 m3,溫室氣體凈減排量將達到29 328 Gg,2020年戶用沼氣將 會到385億m3,減排的溫室氣體將達到72 380 Gg。
5 結 論
農村沼氣開發能提供清潔的非商品能源,節約煤炭、石油等化石燃料和秸稈、薪柴等低效率 生物質能的使用,緩解農村能源短缺困境,保護農村生態環境和保證農業可持續發展。在全 球氣候變化形勢越來越嚴峻的情況下,沼氣開發還成為減少溫室氣體排放的一種途徑。但是 ,目前的農村沼氣普及率還不夠(2005年為12%),需要多方面籌集資金,加大技術推廣力 度和對農民扶持力度,以農村沼氣建設為紐帶,積極開展生態家園富民行動,并站在應對氣 候變化的國家高度,促進戶用沼氣技術的發展,控制溫室氣體排放,不斷提高應對氣候變化 的能力,為保護全球氣候做出新的貢獻。(編輯:徐天祥)
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Rural Biogas Development and Greenhouse Gas Emission Mitigation
LIU Yu1,2 KUANG Yaoqiu1 HUANG Ningsheng1
(1.Key Laboratory of Marginal Sea Geology, Guangzhou Institute of Geochemistry,Chinese Academy of Sciences, Guangzhou
Guangdong 510640, China; 2.GraduateUniversity of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)
溫室氣體的特征范文5
關鍵詞:國際環境公約;碳排放權單位交易;WTO體制
中圖分類號:DF969
文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1008-4355.2012.03.06
碳排放權單位交易在我國,針對大氣中碳排放的數量,名稱多種多樣,比如碳匯量、碳排放權、碳排放量、碳排放權單位。筆者在文中以碳排放權單位為碳排放交易的對象,碳排放權則是基于碳排放權單位形成的權利,以碳排放權單位為交易對象形成的機制稱為碳排放權單位交易機制。在廣義上是指各類溫室氣體排放權的交易,最早是聯合國提出的應對氣候變化的一種貿易體系。自以《京都議定書》為基礎的市場化機制建立以來,全球碳排放權市場呈現欣欣向榮態勢,碳排放權單位交易機制在歐盟、北美的發展已趨于成熟,并為阻止全球氣候變暖做出了重大的貢獻。但是,碳排放市場在我國國際經濟法研究中仍屬于新興領域,本文作者力圖在碳排放權機制分析的基礎上,在WTO框架內厘清碳排放交易單位與派生行為的屬性和地位。
一、 碳排放權機制之國際條約追溯
碳排放權單位交易市場化機制最早可以追溯到1992年5月9日聯合國環境與發展大會通過的《聯合國氣候變化框架公約》(以下簡稱《框架公約》),以此為起點,國際社會先后達成一系列協議、計劃、行動綱領。
《聯合國氣候變化框架公約》通過之后,國際社會對全球性環境問題的關注升溫,并進行了一系列談判和磋商,先后達成《京都議定書》、《馬拉喀什協議文件》、控制氣候變化的蒙特利爾路線圖、巴厘路線圖、《哥本哈根協定書》等一系列文件。在實務領域中,碳排放權交易市場化機制亦蓬勃發展,例如,在金融市場上出現各種與碳排放權單位相關的衍生產品。理論淵源和實踐操作兩種渠道共同促進著國際碳金融市場的發展。
(一)碳排放權相關國際條約之締結沿革
與碳排放權單位交易相關的國際條約締結過程,最早可以溯及到20世紀90年代初期。1992年5月9日,聯合國成員在紐約通過了《框架公約》。公約為碳排放權單位交易厘清了技術性概念
該公約首次明確溫室氣體的定義,將溫室氣體認定為大氣中吸收和重新放出紅外輻射的自然和人為的氣態成分,其中以二氧化碳所占比重最大。;其次,將公約目標定位于“將大氣中溫室氣體的濃度穩定在防止氣候系統受到危險的人為干擾的水平上”;創造性地提出在環境方面的“共同但有區別的責任”,將締約方區分為附件一締約方和非附件一締約方
附件1締約方主要是指工業化國家締約方和正在朝市場經濟過渡的締約方,主要包括共計38個發達國家,非附件1締約方主要包括發展中國家。,根據不同的發展條件承擔不同的責任,并提供相應的激勵措施。
在碳排放權交易市場化中,最重要的公約無可置疑是《京都議定書》,該議定書于1997年第三次締約方會議通過,其主要貢獻在于:議定書制定了對附件一國家具有法律約束力的量化減排目標《京都議定書》將目標定位為:“在2008-2012年承諾期間,附件一所列締約方將總排放量從1990年水平減少5%”,主要工業發達國家的溫室氣體排放量要在1990年的基礎上平均減少5.2%,其中,歐盟將6種溫室氣體的排放削減8%,美國削減7%,日本削減6%。,議定書同時創造性地引入市場機制,并設定相應的實施路徑和操作指南,從而使得議定書不再僅僅是一紙空文?!毒┒甲h定書》最終于2005年2月16日生效。
在2007年聯合國氣候大會上,“巴厘路線圖”(Bali Roadmap)確定了2012年后世界各國加強落實《框架公約》的具體領域。“巴厘路線圖”明確規定,《框架公約》的所有發達國家締約方都要履行可測量、可報告、可核實的溫室氣體減排責任,包括量化的溫室氣體減、限排目標,同時要確保發達國家間減排的可比性。同時,締約方達成“巴厘行動計劃”,該計劃主要包括給予發展中國家技術和資金支持等內容。
締約方第15次會議于2009年12月7日至18日在丹麥首都哥本哈根召開,192個國家的環境部長和其他官員在哥本哈根召開聯合國氣候會議,商討《京都議定書》一期承諾到期后的方案,就未來應對氣候變化的全球行動簽署新協議。不幸的是,會議最終僅達成無約束力的《哥本哈根協議》,但該協議維護了“共同但有區別的責任”原則,就發達國家實行強制減排和發展中國家采取自主減緩行動作出了安排,并就全球長期目標、資金和技術支持、透明度等焦點問題達成了一定程度的共識。
(二)碳排放權交易機制之貿易方式及市場結構
在技術商業化尚不成熟而全球減排壓力較大的背景下,以《京都議定書》為核心的國際多邊環境公約和議定書以探索性的方式,初步奠定了全球碳排放權交易市場化機制的基礎,通過市場的手段來幫助各國降低實現減排目標的成本,其主要方式包括:共同執行(Joint Implementation,簡稱JI)、清潔發展機制(Clean Development Mechanism,簡稱CDM)、排放權貿易(Emission Trading,簡稱ET)。
溫室氣體的特征范文6
關鍵詞:規劃;低碳城市
中圖分類號:TU984文獻標識碼:A 文章編號:
低碳指的是更低的二氧化碳排放量,低碳城市指的是在我國社會主義市場經濟飛速發展的今天,城市堅持低消耗和低二氧化碳排放的現象,將高效率、高效能和低排放作為城市建設規劃設計的特征。我國在城市建設之中堅持低碳模式,有利于貫徹科學發展觀,轉變人和自然的關系,使用節約型能源,實現經濟和環境的可持續發展。
1、低碳的內涵和定義
我國的低碳城市,是在堅持科學發展觀的前提之下,節約使用能源,實現人和環境的可持續發展,低碳經濟是一種可量化和可行的發展模式,我國堅持保護環境和節約能源的理念,貫徹科學發展觀,著重人與自然的可持續發展,實現人口環境資源和經濟的共同發展,促進城市建設向生態良好、生活富裕和生產發展的方向不斷前進。我國是一個人口眾多的國家,國民生產總值連續幾年以百分之十的速度遞增,城市化水平也不斷提高,在城市繁榮和發展的過程中,溫室氣體的排放水平也不斷增加,早在2002年,我國的溫室氣體排放量就位居世界前幾位,并且連續不斷增加。城市化水平的加快,使溫室氣體的排放和能源消耗不斷增高,使我國城市發展的能源消耗、生態脆弱和環境污染的問題不斷加劇,在城市化發展的過程中,住房建設和基礎設施建設也出現了剛性增加,導致了能源耗費無法在短期內下降。
2、低碳戰略和城市發展模式的關系
我國目前的城市發展主要有一個幾個方面的特征。第一,是高增長的模式,我國的國民生產總值增長速度十分快。第二,能源的消耗水平很高,國民生產總值的增加需要消耗大量的原材料、土地和能源。第三,高排放。單位的國民生產總值需要消耗很多的能源,三廢的排放水平很高,遠遠多于世界的平均水平。第四,存在著嚴重的亂開發的現象,同以往片面開發的情況不同,很多沿海城市的能源開發水平已經超過了百分之四十,在一些發達的國家和地區,開發水平只有百分之二十左右。第五,城市的發展不協調。區域之間的城市發展有很大的差距,尤其是在我國的中西部地區增長速度緩慢。城市和農村之間發展不協調,存在著收入差距過大的現象。同時,在用地方面也存在著不協調的現象。城市之中的生態用地和居住用地很少,但是工業用地的比重很大。第四,土地和人口急劇擴張,在近幾年之中,我國的城市化水平不斷增加,因此,生活方式、人口素質的轉變和程式化進程不相適應。
落實低碳城市的發展模式,就是在節約使用資源環境的基礎之上,解決我國目前在城市化進程中遇到的挑戰和矛盾。在城市化進程中落實低碳理論,通過環境影響和資源消耗在城市發展過程中的目標需求,應該堅持人和環境可持續發展的理念。我國的低碳城市應該堅持可持續發展觀,將之作為一條完善的產業鏈,實現集約化程度高的資源,使公共事業、就業與之協調發展,讓全體居民都可以享受到經濟發展的成果,建設改善民生、經濟發展、安全運行、適宜居住、環境友好和資源節約的城市。應該從容量和環境條件出發,確立完善的城市發展原則、區域發展原則,應該在完善主體功能的條件之下,保證城市的正確發展方向,同時轉變消費和生產的發展,實現低碳城市的推廣和試點。不斷完善低碳理念的建筑節能、交通系統和城市規劃的政策落實和政策制定,并且在城市發展的過程中不斷推廣和建設有效的綠色建筑、清潔生產和循環經濟等技術手段。
3、城市規劃的引導手段和引導措施
城市的產業結構會對溫室氣體的排放產生影響,在傳統的生產之中只需要使用輔的能源,減少了單位產值所消耗的能源,交通運輸、建筑和工業制造需要消耗大量的能源,我國目前正處于工業化的進程之中,在規劃設計的過程中,應該完善工業用地的用地規模、發展方向和空間布局,在實施規劃的過程中,應該不斷對產業結構進行引導,減少污染水平高的產業,對印染、制革、造紙、有色金屬、水泥、鋼鐵、煤炭和電力行業,應該提高行業的準入標準,對發展規模和備用地進行控制,堅持低排放和高能效的建設目標,不斷改進生產技術,保證城市的持久化發展,對城市生活進行改善。
應該通過兩個方面,提高交通規劃的水平。第一,應該轉變以往的交通模式,對交通體系進行綠色化的改造,對私人交通的數量進行控制,例如,使用單雙號制度,減少城市交通體系的中的溫室氣體排放量。同時,對多種運輸系統進行開發,對公共汽車進行輔助,能夠方便人行道和自行車道,將自然車和公交車的換乘相結合,最終使交通的能耗不斷降低,減少空氣污染水平,同時,還能夠增加人們的鍛煉時間,實現人和自然的可持續發展,最終建設文明綠色的城市。
在進行低碳城市的規劃之中,應該重視推廣和普及節能建筑,在建筑的施工和設計方面,應該使用節能的建筑標準,大力推動太陽能建設,提高太陽能的適用范圍,加快太陽能建筑的發展,在住宅區的規劃過程中,應該將風能和太陽能相結合,最終實現可再生的能源網絡。使用低沖擊的模式,實現環境和人的共同發展,保證道路、小區和城市建筑能夠對雨水充分的吸收,最終實現水循環。
在進行低碳規劃的過程中,應該不斷加強綠色的基礎設施建設,不僅做好城市內部的綠洲建設、自然綠化帶建設,還應該對城市內外的整個系統進行綜合性的考慮,通過光合作用,減少溫室氣體的濃度,使用再造林和綠化森林等措施,使土壤和植物的固碳能力不斷增強。
4、結語
我國的低碳城市,是在堅持科學發展觀的前提之下,節約使用能源,實現人和環境的可持續發展,低碳經濟是一種可量化和可行的發展模式。在城市化進程中落實低碳理論,通過環境影響和資源消耗在城市發展過程中的目標需求,應該堅持人和環境可持續發展的理念。
參考文獻:
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