造成溫室氣體的原因范例6篇

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造成溫室氣體的原因范文1

關鍵詞:非二氧化碳 溫室氣體排放 空氣污染

中圖分類號:P467 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(c)-0131-02

當今環境問題中的全球變暖和臭氧層損耗導致地球表面紫外線輻射大大增強已經引起了國際學術界的廣泛關注,當人們談及溫室氣體時,很多人首先會想到二氧化碳,是的,全球變暖的原因之一是CO2氣體的濃度不斷增加,但是全球溫室氣體排放實際上有相當一部分是其他氣體,例如CH4(甲烷)和N2O(一氧化二氮)。在全世界,CH4和N2O占溫室氣體總排放量的比例估計分別為14%和9%。

1997年簽署的《京都議定書》中規定了除了CO2外的其他五種溫室氣體,即甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)。CH4和N2O在大自然界中本來就存在,但是由于人類活動而增加了它們的含量,含氟氣體則完全是人類活動的產物,主要來源于制冷劑和含氟氣體在工業中的應用的釋放。(見圖1)

長期以來,非二氧化碳溫室氣體(除甲烷外)的排放多與能源消費有直接關系,是工業化、城市化和農業現代化的結果,因此在氣候變化的總體戰略中需要加入控制這些氣體的排放。根據EPA(美國環境保護局)的數據,2010年中國排放的非二氧化碳溫室氣體占全球該類氣體的比重最高(13.6%),其次是美國(9.84%),然后是印度(8.59%)、巴西(6.12%)、俄羅斯(5.54%)。非CO2溫室氣體的存續時間長、全球增暖潛勢大,對地球環境的負面影響較大,中國面臨的國際減排壓力與日俱增,導致國內環境條件惡化,對經濟社會的健康發展造成不利影未響。

1 中國非二氧化碳溫室氣體排放現狀

中國在上個世紀的重化工發展階段中,非二氧化碳溫室氣體無論是從排放總量角度,還是從排放增速而言都在迅猛增加,從而躍居世界第一,并遠高于其他國家。下表列出了各種溫室氣體的全球變暖潛能值(GWP)在大氣中相對二氧化碳影響的時間。(見表1)

1.1 甲烷的排放現狀

甲烷(CH4)是僅次于二氧化碳的第二大影響氣候的溫室氣體。在過去的150年間,大氣中甲烷的濃度增為原來的三倍。生物界中甲烷是由于微生物在厭氧條件下,利用氫還原二氧化碳及利用醋酸鹽發酵產生了甲烷,同時自身厭氧分解有機物。目前大氣中甲烷濃度的增加主要來源于生物過程的排放,如濕地和稻田、垃圾場、污水處理廠,以及反芻動物和白蟻的消化系統,產生的甲烷占全世界每年排放的6億噸甲烷的三分之二。

普朗克研究所的科學家發現,即使在完全正常、氧氣充足的環境里,植物自身也會產生甲烷并排放到大氣中。據德國核物理研究所的科學家經過試驗發現,甲烷也來源于植物和落葉,而且隨著溫度和日照的增強甲烷的生成量也逐漸增加。另外,植物產生的甲烷是腐爛植物的10~100倍。他們經過估算認為,植物每年產生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%~30%。

1.2 一氧化二氮的排放現狀

一氧化二氮(N2O)在大氣中的存留時間長,并可輸送到平流層。進入大氣平流層中的N2O發生了光化學分解,作為臭氧消耗的主要自然催化劑,導致了臭氧層的損耗。雖然N2O的含量僅約二氧化碳的9%,但其單分子增溫潛勢卻是二氧化碳的310倍,對全球氣候的增溫效應在未來將越來越顯著,N2O濃度的增加,已引起科學家的極大關注。

N2O的增加主要自然源包括海洋、森林和草地土壤,主要是土壤中的微生物通過硝化作用將銨鹽轉化為硝酸鹽和反硝化作用將硝酸鹽還原成氮氣(N2)或氧化氮(N2O);人為源主要是農業氮肥過度使用,部分氮肥被莊稼所吸收,剩余相當部分的氮素肥料在土壤中的反硝化細菌的作用下變為一氧化二氮釋放到空氣中,造成了污染。工業源包括硝酸生產過程、己二酸生產過程和己內酰胺生產過程,目前,硝酸生產過程是大氣中N2O的重要來源,也是化學工業過程中N2O排放的主要來源。

1.3 含氟氣體的排放現狀

《京都議定書》界定的六種溫室氣體中含氟氣體包括氫氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)。

1988年,《Nature》首次發表了英國南極考察隊關于南極臭氧空洞的報道,我國青藏高原上空也發現了臭氧低值中心。氟利昂在制冷方面有著很大的優勢,但當氟利昂進入平流層后受到紫外線輻射發生光解,產生氯原子,這些氯原子迅速與臭氧反應,將其還原為氧,從而加快臭氧的破壞速率,導致紫外線過強,致暖作用明顯,因此逐步被淘汰。由于以前產生的大量的廢舊冰箱空調,原來密封的氯氟烴(CFCs)釋放到空氣中,加上氯氟烴的存續時間長,使得平流層臭氧層在短時間內難以得到完全修復。

氫氟烴(HFCs),雖然其ODP(消耗臭氧潛能值)為零,但在大氣中停留時間較長,GWP較高,大量使用會引起全球氣候變暖。HFC-134a分子中含有CF3基團,在大氣中解離后易與OH自由基或臭氧反應形成對生態系統危害嚴重的三氟乙酸。

雖然六氟化硫(SF6)本身對人體無毒、無害,但它卻是一種溫室效應氣體,其單分子的溫室效應是二氧化碳的2.2萬倍,根據IPCC提出的諸多溫室氣體的GWP指標,六氟化硫的GWP值最大,500年的GWP值為32600,且由于六氟化硫高度的化學穩定性,其在大氣中存留時間可長達3200年。

由于氟化氣體主要是在工業加工過程中排放的,而隨著我國汽車工業、新能源工業的興起,在制造工藝中使用了越來越多的氟化氣體,因此,如何有效控制氟化氣體排放,減少其逃逸和泄漏,無害化處理末端氣體,成為未來我國非二氧化碳溫室氣體減排的重中之重。

2 對策

2.1 建立相應的政策法規

目前,我國還沒有建立起有關于溫室氣體的排放統計制度,在現有的統計標準下還存在很多問題,譬如溫室氣體種類不明確、覆蓋面不全、地域差異等等。為了推進研究工作,我們應建立起統一、科學、規范的統計方法制度,采用合理的數據模型,進行不同區域的劃分,進行數據測算等等,建立起完整的一套體系。收集到的溫室氣體報告可以幫助決策者制定政策、幫助企業改善現排放狀況,可以使各個地區根據當地的情況合理制定政策法規。

2.2 發揮森林的碳匯能力

根據聯合國環境規劃署《持續林業:投資我們共同的未來》中揭示,森林每年能夠固定碳率達1.1~1.6 Gt。有資料顯示,2008年森林碳匯抵消了8.86億噸的二氧化碳當量溫室氣體排放,相當于2008年美國溫室氣體排放量的13%(EPA,2010)。因此在保證我國18億畝耕地紅線的條件下,在對天然林、濕地、草原保護的同時,要堅持推進退耕還林(草)工程,充分發揮和提高森林、濕地等資源的碳匯能力。

2.3 調整農業結構

聯合國糧農組織指出,耕地釋放的溫室氣體超過人為溫室氣體排放總量的30%。傳統的深耕細作農業,嚴重破壞了土壤層對有機碳的固定,導致土壤中的有機碳以二氧化碳形式釋放到大氣中。因此,國內可以通過減少耕地面積或采取免耕的方法來實現控制碳的排放。而且我國可以發展精準農業,實驗表明,通過對農場進行精準農業技術試驗,使用了GPS指導施肥的作物產量比傳統施肥提高30%,同時減少了化肥的使用量,提高了化肥利用率,減小了對環境的污染。目前,這項技術已經延伸到精量播種,精準灌溉技術等相關領域。

2.4 集中發展畜牧業

目前,畜牧業排放的溫室氣體約占農業的43.9%,主要來源于反芻動物腸道消化、畜牧草場、動物糞尿垃圾,IPCC(2000)認為反芻動物以甲烷的形式損失的能量約占采食總能量的2%~15%。因此提高飼料轉化率,降低動物個體甲烷排放量是減少溫室氣體的重要手段之一。同時應鼓勵和支持規?;笄蒺B殖場和養殖小區的建設,轉變傳統的散養方式,采用舍飼、規模養殖方式,積極引導大型生豬、牛、羊養殖場利用動物糞便生產沼氣,發展畜牧業沼氣生產。

3 結語

每年6月5日是“世界環境日”,1989年的主題是“警惕,全球要變暖”,1991年的主題是“氣候變化―需要全球合作”。氣候的變化確實已經成為了限制人類生存和發展的重要因素,受到了各國政府的關注。

盡管這些“非二氧化碳”氣體在19世紀以來的全球變暖過程中單獨所起的作用較小,但它們的綜合影響卻是相當巨大的。甲烷、一氧化二氮和含氟氣體所產生的凈暖化效應大約是二氧化碳暖化效應的2/3,再加上空氣污染形成煙霧帶來的升溫,非二氧化碳氣體的暖化效應大體上與二氧化碳相當。

造成溫室氣體的原因范文2

【關鍵詞】能源消費結構,溫室氣體排放,新能源

我國近幾年氣象問題頻發,如:酸雨,霧霾等,嚴重影響了人們的日常生活。那么是什么導致全球變暖呢?溫室氣體排放問題出現在我們眼前,而能源消費結構與溫室氣體排放息息相關。因此,基于能源消費結構的我國溫室氣排放問題的統計分析顯得尤為重要。研究能源消費結構與溫室氣體排放的關系也為我國調整能源戰略,引導我國國民經濟朝著新的能源消費結構方向理性發展提供了理論支持。

一、我國能源消費結構現狀

2010年至今,我國不斷優化能源消費結構,持續加快推進大型煤炭基地、大型煤電基地建設,并著重推進大型核電、西電東送、西氣東輸工程等方面的建設,加強新能源的開發和利用。

本文主要研究的能源有:煤炭,石油,天然氣,水電、風電、核電。

如表1所示,2010-2012年, 中國煤炭消費量占能源消費總量均占66%以上, 雖然在2012年有所下降,但是從能源消費結構來看, 煤炭依然在中國能源消費總量中占主導地位,這與中國煤炭資源豐富有著必然的關系。隨著中國天然氣工業和水電、核電、風電事業的發展, 煤炭消費比例呈下降的趨勢,但是全國能源消費總量都超過32000億噸, 逐年增長, 從能源消費總量環比增長速度來看,增長趨勢不明顯,但仍應引起重視,一個事實即是:能源消費總量在持續增加,能源消費結構仍有優化的空間。

二、能源消費結構與溫室氣體排放的關系

與能源消費結構相關的溫室氣體主要包括三種氣體:二氧化碳,甲烷,氧化亞氮。下面分別分析了能源消費結構與這三種主要溫室氣體排放的關系。

(一)能源消費結構與二氧化碳

如表2所示,2011-2012年,隨著煤炭消費比重的下降,新能源消費比重的增加,我國二氧化碳平均濃度下降,溫室氣體排放情況有所改善。CO2是最重要的溫室氣體,對溫室效應的貢獻約占全部溫室氣體的67%,目前在大氣中濃度已達389.6ppm,比工業革命前的濃度(278ppm)高41%,在2011年至2012年間,二氧化碳濃度約390ppm,是造成氣候變暖的主要原因,也是目前全球最關注的溫室氣體?,F在普遍認為,人類活動造成了大氣中二氧化碳的快速增長,其中一次能源燃料是產生二氧化碳的最多來源,一次能源燃燒中以含碳量最多的煤炭燃燒貢獻最大,中國作為發展中國家,雖然與美國、日本、德國等發達國家相比,中國人均能源消費量和由此而產生的人均二氧化碳排放量遠低于這些國家,但單位能源所創造的產值也仍處于較低的水平,這就是中國能源消費總量始終保持較高的水平的原因。

(二)能源消費結構與甲烷

如表3所示,2011-2012年隨著天然氣消費比重的增加,我國甲烷平均濃度增加,說明甲烷的排放與天然氣的消費比重有關,隨著天然氣消費比重的增加而上升。甲烷是僅次于二氧化碳的重要溫室氣體,甲烷的濃度繼續保持著穩定的增長,濃度達到1809ppb,目前大氣甲烷濃度已達到如此高的水平,并且仍在繼續增加?,F在甲烷對溫室效應的貢獻約為26%僅次于二氧化碳,且相對增溫潛力卻為二氧化碳的21倍。在甲烷氣體的各種排放源中,一次能源的開發和利用是重要來源。從全球范圍來看,人為源約占總釋放量的58%~79%,而其中的21%左右又與一次能源燃料的生產和使用有關??傮w來說全球能源方面,甲烷在空氣中排放主要來源于煤礦、石油、天然氣開采過程的泄漏。,生物質燃燒排放是中國能源領域的第二大甲烷排放源。生物質燃燒排放的甲烷主要來自于生物體的不完全燃燒過程。甲烷排放到空氣中是多方面的,我們需要控制其源頭,防止其排放超標。

(三)能源消費結構與氧化亞氮

如表4所示,2011-2012年,隨著煤炭消費比重的下降,石油消費比重大致不變,我國氧化亞氮平均濃度下降,說明氧化亞氮的排放會隨著一次能源消費比重的下降而減少。氧化亞氮也是大氣的微量氣體成分,其平均濃度有所下降。且氧化亞氮對溫室效應的貢獻同樣有所下降。氧化亞氮在大氣中的濃度相對較低。但它對全球變暖的貢獻不可小視。因此,應高度重視氧化亞氮在大氣中濃度的增加。氧化亞氮排放同樣來自一次能源。雖遠小于自然土壤、水體等天然排放源,但它也是主要排放源,并且進行氧化亞氮減排較調控天然源見效更快。中國對一次能源燃燒和生物質燃燒過程氧化亞氮排放量約占全國氧化亞氮排放量的12.4%和1.9%??偟膩碚f,中國對能源領域氧化亞氮排放量研究較其他兩種氣體要薄弱得多,目前關注較多的是循環流化床燃燒過程氧化亞氮的排放研究,對于其它氧化亞氮排放源則研究相對較少,因此,在利用有限數據進行氧化亞氮排放量的估算時存在著很大的不確定性。因此,我國一方面與要需要精確氧化亞氮排放量,一方面要減少及控制氧化亞氮排放量。

三、結論

由于我國經濟的飛速發展,我國不暇顧及能源消費結構的優化問題,導致能源消費結構未能適應當前新能源、可再生能源及清潔能源開始大力開發和利用的情況,從而使得我國溫室氣體排放問題日益嚴重。綜合上述研究,得出結論:能源消費結構與我國溫室氣體排放問題有關,2012年與2011年的能源消費結構的變化使二氧化碳平均濃度(ppm)、甲烷平均濃度(ppb)上升, 氧化亞氮平均濃度(ppb)有所下降。

四、能源消費結構優化措施

中國能源消費結構的優化主要在于能源系統的優化,能源系統優化是一個長久工程,也是一項非常艱巨而繁瑣的工作。

大力開發和完善風電、水電、核電技術,進一步發展風電、水電和核電工程。我國這方面的經驗豐富,且具有豐富的資源?,F在我國各方面技術取得了長足的進步,但仍需要各方面的支持和廣大民眾的理解。核電雖然有泄漏的危險。但只要做好安全措施,并有效的利用,都是利國利民的。水電是我國長久以來比較關注,我國水電工程日趨完善。大力發展這三種能源,提高其消費比重,降低煤炭、石油的消費比重,可以減少溫室氣體排放。

著重研究和推廣煤清潔技術。我國煤炭消費比例常年高居不下,那么我們可以從降低污染的角度出發,降低其對空氣的污染。煤炭的清潔處理主要是煤凈化。煤凈化后,溫室氣體排放量就能得到有效控制。不管是從近期還是從長遠來看,都能夠實現能源消費結構優化。

參考文獻:

造成溫室氣體的原因范文3

關鍵詞畜禽;溫室氣體;時空變化;LMDI模型

中圖分類號S168文獻標識碼A文章編號1002-2104(2016)07-0093-08doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2016.07.012

20世紀90年代以來,全球氣候變化成為人類經濟社會可持續發展所面臨的重大挑戰,畜禽溫室氣體排放日益受到社會各界的關注。聯合國糧農組織(FAO)2006年的報告顯示,每年由牛、羊、馬、駱駝、豬和家禽排放溫室氣體的CO2當量占全球排放量的18%[1]。而世界觀察研究所2009年的報告指出,全球牲畜及其副產品排放溫室氣體的CO2當量約占全球總排放量的51%[2],幾乎是FAO估算量的3倍??梢?,畜禽已成為重要的溫室氣體排放源,而畜禽溫室氣體主要源于動物腸道CH4排放、動物糞便處理過程中產生的CH4和N2O[3],從動物類型來看,反芻動物產生的溫室氣體排放最多,其次為豬,最少的是雞[4]。

國內外學者對畜禽溫室氣體排放量的測算及其影響因素進行了大量研究。在畜禽溫室氣體排放測算方面,董紅敏[5]等采用OECD的測算方法對中國三個時點(1980年、1985年、1990年)的反芻類動物CH4排放量進行了估算;FAO[1]利用IPCC的方法和系數,估算了中國2004年主要畜禽的溫室氣體排放量;Zhou[6]等測算了中國1949-2003年畜禽的溫室氣體排放量;胡向東[7]等測算了中國2000-2007年以及各省區2007年畜禽溫室氣體排放量,結果表明,2000-2007年中國畜禽溫室氣體排放量總體呈下降趨勢,各省區畜禽溫室氣體排放量呈現區域集點;閔繼勝[8]等測算了中國1991-2008年以及各省份畜牧業溫室氣體排放量,結果表明,1991年以來,中國畜牧CH4和N2O排放量均呈先升后降的趨勢;尚杰[9]等測算了1993-2011年中國畜禽溫室氣體排放量,結果表明,中國畜禽的CH4排放量整體呈波動上升趨勢,N2O排放量持續增加。在畜禽溫室氣體排放的影響因素方面,譚秋成[10]研究表明,由于技術進步和技術效率的提高,單位肉類和牛奶排放的溫室氣體均有大幅度下降;陳瑤[11]等研究表明,經濟因素是影響我國畜牧業溫室氣體排放的最大因素,短期內效率因素是我國畜牧業低碳化發展的最主要誘因,而從長期來看勞動力因素是我國畜牧業低碳化發展的最主要因素;尚杰[9]等研究表明,動物腸道發酵CH4、N2O排放的影響因素主要取決于動物種類、飼料特性、飼養方式和糞便管理方式等。

以上研究取得了有價值的結論,為本文深入研究提供了重要的參考數據和研究方法。但存在以下可以改進之處:一是研究對象大多側重于國家層面畜禽溫室氣體排放量的測算,全面把握中國畜禽溫室氣體排放變化規律,不僅從總體上刻畫其演變特征,更要分析區域差異;二是關于畜禽溫室氣體排放成因研究未及深入展開,考慮到畜禽溫室氣體排放的區域差異性,有必要對各地區畜禽溫室氣體排放的影響因素進行分析,以便找到進一步降低畜禽溫室氣體排放的方向和對策?;诖耍疚臏y算分析了1991-2013年中國畜禽溫室氣體時空變化規律,并運用LMDI模型從溫室氣體排放強度、農業產業結構、農業經濟水平和農業勞動力等方面進行因素分解,揭示畜禽溫室氣體排放時空變化的成因。

陳蘇等:中國畜禽溫室氣體排放時空變化及影響因素研究中國人口?資源與環境2016年第7期1研究方法及數據來源

1.1畜禽溫室氣體排放量的測算方法

畜禽溫室氣體排放主要包括畜禽胃腸道內發酵的CH4、畜禽糞便處理產生的CH4和N2O和畜禽飼養過程中對化石能源等消耗產生的CO2[12]。鑒于畜禽生產過程中化石能源消耗相關數據的缺乏,本文選取牛、羊、馬、騾、驢、駱駝、生豬、家禽和兔等動物作為研究對象,測算中國及各?。▍^、市)畜禽溫室氣體排放量,其具體的測算方法如下:

式中,C、CCH4和CN2O分別為畜禽溫室氣體排放量、CH4和N2O排放量;21和310分別為CH4和N2O轉化為CO2當量的轉化系數;Ni表示第i種畜禽的平均飼養量;αi和βi表示第i種畜禽的CH4和N2O排放因子。由于畜禽飼養周期不同,需要對畜禽年平均飼養量進行調整,參考胡向東[7]的計算方法。當出欄率大于或等于1時,畜禽年平均飼養量用出欄量除以365再乘以其生命周期,主要有生豬、家禽和兔,生命周期分別為200天[7]、55天[13]和105天[7];當出欄率小于1時,畜禽年平均飼養量用本年末的存欄量表示,為消除單個時間點的影響,采取畜禽上年年末存欄量和本年末存欄量的平均數表示。借鑒已有研究關于各畜禽的溫室氣體排放系數,CH4排放系數來源于2006年IPCC國家間溫室氣體排放指南[14],N2O排放系數來源于胡向東[7],具體的排放系數見表1。

1.2畜禽溫室氣體排放影響因素的LMDI分解

因素分解方法作為研究事物變化特征及其作用機理的一種分析框架,在環境經濟研究中得到廣泛的應用。通行的分解方法主要有兩類,一類是指數分解方法(Index Decomposition Analysis,IDA),另一類是結構分解方法(Structural Decomposition Analysis,SDA)。SDA方法利用投入產出表,以消費系數矩陣為基礎,對數據要求較高;而IDA方法只需部門加總數據,適合分解含有較少因素的、包含時間序列數據的模型。IDA方法包括Laspeyres指數分解與Divisia指數分解等,但兩者分解不徹底,存在分解剩余項,Ang[15]等在綜合比較了各種IDA方法基礎上,提出了對數平均迪氏指數法(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI),該方法最大特點在于不會產生分解剩余項,且允許數據中包含零值。因此,本文選用LMDI從溫室氣體排放強度、農業產業結構、農業經濟水平和農業勞動力等方面量化分解影響畜禽溫室氣體排放的因素[16]。結合現有研究成果,將畜禽溫室氣體排放分解為:

C=CLS×LSAGRI×AGRIP×P(2)

式(2)中,C為畜禽溫室氣體排放量,LS為畜牧業產值,AGRI為農林牧漁業總產值,P為農業勞動力的數量。對各個分解因素進行定義,定義EI=C/LS為畜禽溫室氣體排放強度,即畜禽溫室氣體排放量與畜牧業產值之比;定義CI=LS/AGRI為農業產業結構,即畜牧業產值占農林牧漁業總產值比重;定義SI=AGRI/P為農業經濟水平,即農業勞動力的人均農林牧漁業產值。則(2)式可進一步表述為:

C=EI×CI×SI×P(3)

由于LMDI的“乘積分解”和“加和分解”最終結果一致,而后者能較為清晰的分解出影響因素,因此,本文采用

放系數腸道發酵1.0068.0051.4018.0010.0046.005.000.254-糞便管理3.5016.001.501.640.901.920.160.080.02N2O

排放系數糞便管理0.531.001.371.391.391.390.330.020.02注:非奶牛取黃牛和水牛的平均值;羊取山羊和綿羊的平均數;家禽取雞、鴨、鵝和火雞的平均數。“加和分解”的方法(詳細推導過程可參閱Ang[17]etc):

ΔC=Ct-C0=ΔEI+ΔCI+ΔSI+ΔP(4)

式(4)中,C0為基期畜禽溫室氣體排放總量,Ct為T期溫室氣體排放總量,ΔC為畜禽溫室氣體排放總量變化。這種變化可分解為:ΔEI表示單位畜牧業產值排放溫室氣體變化,即強度效應;ΔCI表示單位農林牧漁業總產值的畜牧業產值變化,即結構效應;ΔSI表示人均農林牧漁業總產值變化,即經濟效應;ΔP表示農業勞動力變化,即勞動力效應。由此,畜禽溫室氣體變化直接受制于4種因素的變化。其具體表達式分別為:

若ΔEI、ΔCI、ΔSI和ΔP的系數為正值,說明該效應對畜禽溫室氣體排放起到促進作用,反之,則起到抑制作用。

1.3數據來源及整理

本文以生豬、牛、馬、騾、驢、駱駝、羊、兔和家禽為研究對象,選取30個?。▍^、市)(其中重慶市數據合并到四川省數據內)畜禽的出欄量、存欄量、畜牧業產值、農林牧漁業總產值以及農業勞動力數量等數據,這些數據來自于《中國農業年鑒》、《中國農村統計年鑒》、《中國畜牧業年鑒》??紤]到產值不具有縱向可比性,因此本文中的畜牧業產值和農林牧漁業總產值以1990年為基準年,換算為可比的實際產值。

2結果分析

2.1中國畜禽溫室氣體排放時序變化

2.1.1畜禽溫室氣體排放的階段變化

依據畜禽溫室氣體排放測算公式、各個畜禽溫室氣體排放系數和畜禽的出欄、存欄相關數據,量化測算了中國1991-2013年的畜禽溫室氣體排放情況,并將其轉化為CO2當量(圖1)。圖1表明,1991-2013年畜禽溫室氣體排放大致分為3個階段,在此基礎上,各階段溫室氣體排放總量變化及各效應的影響程度見表2。

第一階段(1991-1996年),畜禽溫室氣體排放量快速上升。由1991年的2 746.82萬t上升到1996年的3 746.16萬t,增加了999.34萬t。該時期經濟效應是促進溫室氣體排放最主要推動力為2 254.88萬t;其他對溫室氣體排放起到抑制作用,其中強度效應抑制作用最大,為-939.47萬t,其次是勞動力效應和結構效應,分別為圖11991-2013年中國畜禽溫室氣體排放

總量變化趨勢

第二階段(1997-2006年),畜禽溫室氣體排放量穩定上升。受金融危機、通貨緊縮等因素影響,1997年畜禽平均飼養量較上一年大幅度下降,強度效應抑制作用為-451.53萬t,經濟效應抑制作用為-202.35萬t,實現了492.17萬t畜禽溫室氣體的減排,隨后逐年增加,到2006年畜禽溫室氣體排放總量達到峰值,為4 228.50萬t,增加了482.34萬t(需要說明的是:這里峰值出現的時間與胡向東等測算的結果不同,主要原因是后者2006年畜禽數據根據第二次農業普查結果進行了調整,而本文畜禽數據來源于《中國農業年鑒》,以保證數據來源的統一性)。該時期經濟效應對溫室氣體排放促進作用最大,為801.21萬t,其次是強度效應,為171.18萬t。勞動力效應和結構效應對溫室氣體排放起到不同程度的抑制作用,分別為-329.14萬t和-160.91萬t。

第三階段(2007-2013年),畜禽溫室氣體排放總量呈波動下降趨勢。受飼養周期、飼料成本上漲、畜禽疫病(豬藍耳?。┘澳戏奖暮Φ榷喾N因素影響,2007年和2008年散戶平均飼養量顯著下降,強度效應抑制作用顯著,分別為-845.23萬t和-731.03萬t,實現了830.70萬t畜禽溫室氣體的減排。隨后國家出臺了一系列支持畜禽轉型發展的政策,中國畜禽發展方式在逐年轉變,到2013年畜禽溫室氣體排放總量為3 542.48萬t,減少了686.02萬t。該時期強度效應對溫室氣體排放抑制作用最大,為-1 933.07萬t,其次是勞動力效應和結構效應,分別為-255.96萬t和-133.83萬t;而經濟效應促進作用顯著,為1 636.84萬t。

總體來看,1991-2013年,經濟效應對畜禽溫室氣體排放促進作用最大,為4 692.93萬t;而強度效應抑制作用最大,為-2 701.36萬t,其次是勞動力效應和結構效應,分別為-771.85萬t和-424.06萬t。

度呈顯著的波動性(見圖2)。從強度效應累計貢獻值演變趨勢來看,該效應對抑制畜禽溫室氣體排放的貢獻呈倒“U”,且近幾年其抑制作用呈增強趨勢。1991-1997年,在國家宏觀調控和環境治理影響下,強度效應抑制作用不斷加強,累計減少了1 391.00萬t溫室氣體;1998-2006年,受國際環境、高致病性禽流感以及國內農業政策支持乏力等因素影響,規模化畜禽養殖進程緩慢[18],強度效應抑制作用放緩;2007-2013年,隨著畜禽業以散養模式為主向現代養殖模式(專業戶模式和規?;J剑┺D變,畜禽規模化養殖推進為溫室氣體排放的實施提供可能[7],強度效應抑制作用呈增強趨勢,該時期累計實現1 933.07萬t畜禽溫室氣體的減排,占其總效應的281%。

勞動力效應是僅次于強度效應,是抑制畜禽溫室氣體排放的另一重要因素。該效應累計貢獻值呈波動下降趨勢,抑制作用越來越明顯。隨著城鎮化和工業化的深入推進,農業比較效益顯著降低,農業勞動力不斷轉移到非農產業,農業勞動力減少導致散養戶大量退出,為畜禽規模化養殖提供可能;此外,伴隨著畜禽養殖的規?;l展和管理模式的不斷創新,對從事畜禽勞動力的素質有更高要求,進而導致轉移更多的畜禽從業勞動力,單位勞動力產出大大增加,促進了畜禽溫室氣體的減排。1991-2013年,勞動力效應實現了771.85萬t畜禽溫室氣體的減排。

結構效應累計貢獻大致呈現低水平徘徊再高水平徘徊再波動下降階段性特征,對畜禽溫室氣體排放的抑制作用也越來越明顯。1991-1997年,結構效應對畜禽溫室氣體排放累計貢獻處于低水平,年均累計貢獻為-54.35萬t;1998-2003年,1998年發生的長江全流域特大洪災,西南地區、長江中下游地區畜禽養殖遭受巨大破壞,全國畜牧業產值占農業總產值較1997年下降了2.28%,結構效應累計凈貢獻為-290萬t,隨后幾年受農業結構調整的影響,畜禽發展緩慢,結構效應累計貢獻處于較高水平,年均為-269.24萬t;2004-2013年,結構效應的抑制作用越來越明顯,但波動性較大。主要是因為,一是伴隨著農業產業結構調整,畜牧業產值占農業總產值由2004年2471%下降到2013年22.10%,下降了2.61%;二是城鎮居民日益增長的畜禽產品消費,畜牧業在農業結構中的地位進一步提升。在這雙重影響下,該時期結構效應的抑制作用波動較大。

經濟效應累計貢獻總體上經歷了先快速上升再緩慢下降再逐步上升的變化趨勢。1991-1996年,市場化改革取得重大進步,農業得到了快速發展,經濟效應累計貢獻快速上升,增加了2 254.88萬t畜禽溫室氣體;1997-2000年,受亞洲金融危機、通貨緊縮及自然災害等因素影響,農業發展外部環境不佳,經濟效應累計貢獻緩慢下降,減少了502.53萬t畜禽溫室氣體。2001-2013年,經濟效應累計貢獻逐步上升,基本呈指數增長的趨勢,增加了 2 940.57萬t畜禽溫室氣體。主要是因為,隨著經濟增長和人均收入穩定提高,城鄉居民膳食結構發生變化,對動物性食品的消費需求不斷增加,從而帶動畜牧業的發展,畜禽溫室氣體排放不斷增加。由此可見,未來一段時間內,伴隨經濟繼續平穩發展和城鄉居民收入倍增計劃的實施并得到實現,經濟效應依然是導致畜禽溫室氣體排放的最主要因素。

2.2中國畜禽溫室氣體排放的空間分異

2.2.1畜禽溫室氣體排放的空間比較

由于中國各省(區、市)資源稟賦差異及畜牧業結構不同,畜禽溫室氣體排放呈現不同的空間差異,受篇幅限制,本文只列出部分年份畜禽溫室氣體排放位居前10位的省(區、市)(表3)。

從表3可以看出,1991-2013年,畜禽溫室氣體排放大省(區、市)沒有顯著變化,排名前10位?。▍^、市)畜禽溫室氣體排放量占全國排放總量的比重約為57%-60%,說明中國畜禽溫室氣體排放的區域集中度較高。其中,四川和河南一直占據中國畜禽溫室氣體排放前三名,對畜禽溫室氣體排放貢獻最大。山東、云南和內蒙古等?。▍^、市)的畜禽溫室氣體排放也一直靠前。

2.2.2畜禽溫室氣體排放各效應的空間差異

從1991-2013年中國省域強度效應來看(表4),除天津強度效應對畜禽溫室氣體排放起促進作用外,各?。▍^、市)均起到抑制作用。其中,四川、青海和云南規模化養殖處于發展階段[18],強度效應提升空間大,從而表現出對畜禽溫室氣體排放抑制作用顯著,分別為-279.56萬 t、-221.94萬 t和-212.59萬 t。除北京、上海、海南和寧夏因行政區劃原因,強度效應對畜禽溫室氣體排放抑制作用較小外,遼寧、吉林和黑龍江規?;笄蒺B殖程度較高,但缺少對規?;B殖的畜禽排泄物處理設施的改進[18],強度效應的抑制作用較小,分別為-17.98萬 t、-25.38萬 t和-27.87萬 t;剩余20個?。▍^、市)強度效應對畜禽溫室氣體排放抑制作用介于-200~-30萬 t之間。

從結構效應來看,山東、四川和黑龍江屬于糧食主產區,隨著國家出臺了一系列促進糧食生產的政策,畜牧業占農業比重不斷下降,分別下降了43.77%、22.51%和

從經濟效應來看,各?。▍^、市)經濟效應對畜禽溫室氣體排放均起到促進作用,但作用強度有差異。四川、河南、內蒙古、山東、云南、湖南和河北畜禽溫室氣體排放位居全國前10位(見表3),屬于畜牧業大省,但畜禽養殖方式仍以傳統成分占主導,高投入、高排放發展模式依舊普遍存在,經濟效應促進作用較大,分別為612.98萬 t、313.64萬 t、271.28萬 t、269.47萬 t、234.54萬 t、220.69萬 t和220.20萬 t;而天津、上海和北京經濟發展水平相對較高,但土地面積小,用于養殖空間有限,畜禽養殖方式向集約化、標準化轉變[12] ,經濟效應促進作用較小,分別為10.18萬 t、11.88萬 t和13.97萬 t;海南促進作用也較小,為1289萬 t;剩余19個?。▍^、市)對畜禽溫室氣體排放促進作用介于60-200萬 t之間。

從勞動力效應來看,新疆、黑龍江和內蒙古作為全國畜禽產品的主要來源地,畜禽產品又是勞動密集型產品,為滿足日益增加的畜禽產品需求,勞動力投入不斷增加,分別增加了172.84萬人、182.7萬人和49.92萬人,勞動力效應對畜禽溫室氣體排放促進作用顯著,分別為7291萬 t、3113萬 t和1882萬 t;、云南、海南、遼寧、吉林和山西對畜禽溫室氣體排放促進作用介于0-10萬 t之間。四川、湖北、江蘇和山東經濟發展水平較高,非農就業機會多,畜禽養殖比較效益低,勞動力大量流出,造成散養戶空欄或轉產,為規?;笄蒺B殖提供了可能,勞動力效應抑制作用顯著,分別為-17055萬 t、-5610萬 t、-5294萬 t和-4686萬 t;剩余17個?。▍^、市)對畜禽溫室氣體排放抑制作用介于-40-0萬 t之間。

3結論與討論

本文基于LMDI模型系統分析了1991-2013年中國畜禽溫室氣體排放時空變化及其因素貢獻,揭示了強度效應、結構效應、經濟效應和勞動力效應對畜禽溫室氣體總效應的貢獻,并識別了不同時段以及省域畜禽溫室氣體排放量變化的顯著性貢獻因素。結果表明:

(1)從時間維度來看,1991-2013年,中國畜禽溫室氣體排放經歷了先快速上升后穩定上升再波動下降的變化特征,總體呈上升趨勢。經濟效應對畜禽溫室氣體排放表41991-2013年中國省域畜禽溫室氣體排放影響因素分解

效應和結構效應。期間,經濟效應促進作用的累計貢獻呈指數增長,而強度效應抑制作用的累計貢獻呈倒“U”,是近幾年畜禽溫室氣體增長趨勢有所減緩的主要原因,勞動力效應和結構效應抑制作用不斷加強。

(2)從空間維度來看,中國畜禽溫室氣體排放的區域集中度較高,四川、河南、山東、云南和內蒙古等?。▍^、市)畜禽溫室氣體排放一直位居全國前列。省域各效應作用方向和程度差異顯著,四川、青海和云南強度效應抑制作用較大,遼寧、吉林和黑龍江抑制作用較??;山東、四川和黑龍江結構效應抑制作用顯著,新疆和青海促進作用明顯;四川、河南、內蒙古、山東、云南、湖南和河北經濟效應促進作用較大,天津、上海、海南和北京促進作用較??;四川、湖北、江蘇和山東勞動力效應抑制作用顯著,新疆、黑龍江和內蒙古促進作用明顯。

強度效應、結構效應、經濟效應和勞動力效應空間上的疊加,形成了畜禽溫室氣體排放總效應的空間差異。未來中國畜禽溫室氣體減排的空間發展策略有以下幾點:①四川、青海和云南等?。▍^、市)提高畜禽養殖的規模化、集約化和標準化,在減少散戶養殖方式同時降低單位畜禽溫室氣體排放水平,有效提升畜禽養殖產出效率;遼寧、吉林和黑龍江等?。▍^、市)應制定特定性綜合措施,強化畜禽糞便清潔處理技術的研發與應用。②新疆、青海、云南、陜西和江西等?。▍^、市)應充分發揮資源稟賦優勢,優化農業產業結構,實行農牧業有機結合型畜牧業。③四川、河南、內蒙古、山東、云南、湖南和河北等?。▍^、市)要切實轉變農業生產方式,加快推進低碳農業發展,實現農業生產中經濟、社會、生態效益三者統籌兼顧,促進畜牧經濟與氣候資源環境的全面協調可持續發展。④新疆、黑龍江和內蒙古等?。▍^、市)草地資源豐富、奶牛業較為發達,因此,積極發展飼料加工業和牛奶加工業,推動農業勞動力轉移。

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造成溫室氣體的原因范文4

關鍵詞: SF_6氣體;高壓開關設備;用量分析

中圖分類號:TM643 文獻標識碼: A

一、SF6開關設備概述

SF6開關是以SF6氣體作為滅弧及絕緣介質的開關設備,該類開關設備的顯著特點是運行維護的工作量相對較少,但運行的安全可靠性要明顯的優于采用其他的物質作為滅弧及絕緣介質的開關,較高的安全性與可靠性的形成原因多取決于開關設備的結構性能及SF6。這類氣體介質的優勢性能SF6開關均處于較為封閉的運行狀態下,可減少外界環境條件對內部結構運行性能的影響:絕緣性能較為穩定可靠,因為純凈的SF6氣體是化學性能較為穩定的非金屬氟化物,化學結構造成該種氣體在1500l:的氣溫下依然具備較高的穩定性,具備高壓擊穿的性能優點:SF6開關的檢修周期較長,該類開關的不檢修開合次數、累積開合電流等性能指標均較高;SF6開關的導電回路的穩定性及可靠性較高,導電回路幾何尺寸較大程度上取決于絕緣滅弧的介質特性及絕緣滅弧室結構,而SF6開關的電流密度相對較小,這使得導電裕度相對較大。

二、全球變暖與溫室氣體分析

在地球上,大部分太陽的輻射光穿過地球大氣到達地表面。大部分的輻射光被地表面吸收,使地球表面變暖。另一方面,CO2等溫室氣體會吸收紅外線的大部分波長區域,并再次輻射出,使地球變暖的情況更為嚴重。一般來說,CO2氣體對大部分波長的紅外線吸收率都很高,但唯獨對8~12μm波長范圍內的紅外線吸收率很小。這一范圍波長的紅外線穿透率很高,被稱為“大氣之窗”。同樣是溫室氣體的SF6,它的吸收光譜卻正好和8~12μm波長范圍吻合,因此,SF6氣體會吸收8~12μm波長范圍內的紅外線,并再次輻射出,同樣會加劇地球變暖的情況。主要的溫室氣體是CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs和SF6。其中:溫室效應最顯著的是CO2,約占60%;SF6最不顯著,占0.1%。因此,防止全球變暖,特別是要減小CO2的排放量,當然對SF6也應該給予足夠的重視。這些溫室氣體就像一張張開的塑料膜罩在大地上,陽光可透過“膜”照入大地,但大地的熱量卻被“膜”所

隔絕,散不到大氣中。因此,溫室氣體越多,氣候變暖問題就越嚴重。聯合國政府間氣候變化委員會曾報告指出:如果全球氣溫上升幅度超過1.5K,那么全球20%~30%的動植物將面臨滅絕之災;如果氣溫上升幅度超過3.5K,那么全球40%~70%的動植物將可能滅絕。目前,地球上溫室氣體的排放總量為430億t,其中CO2高達235億t,

SF6也有2000t。雖然SF6排放總量相對其他溫室氣體而言不大,但它的全球變暖系數(GWP)卻是CO2的23900倍,在大氣中存在的年限也高達2300a。

三、SF6氣體的溫室效應

SF6氣體具有優異的絕緣和滅弧性能,總量的80%被用于高壓開關設備中。另一方面,在《京都議定書》中,SF6被確定為六種受限制的溫室氣體之一。CO2的全球變暖系數為1,CH4為21,N2O為310,HFCs為140~11700,PFCs為6500~9200,SF6為23900。這就是說,1kgSF6所產生的溫室效應相當于23.9tCO2所產生的溫室效應。

SF6氣體排入大氣后存在的年限也非常長。一般根據大氣中的OH活性炭反應特性來評價氣體在大氣中的存在年限。因為SF6的氟化物和OH活性炭幾乎無反應,所以SF6是一種在大氣中存在年限長,且非常穩定的氣體。根據測算,SF6在大氣中存在的年限達到2300a,而CO2為200a。高壓開關設備的電壓等級不同,用氣量也大不相同。如果將高壓細分為中壓(12kV~40kV)、高壓(72kV~252kV)、超高壓(330kV~800kV)、特高壓(1100kV)四個等級,那么中壓開關設備的SF6用氣量僅占總用氣量的10%,且電壓等級越高,用氣量就越大。例如:12kVSF6斷路器,SF6用氣量約為1kg;40.5kVSF6斷路器,SF6用氣量約為3kg;72kV及以上SF6斷路器,SF6用氣量高達數千克、數百千克甚至數噸。再如:252kVSF6斷路器,瓷柱式的SF6用氣量約為30kg,罐式的SF6用氣量則高達180kg??梢姡琒F6的用氣量還與斷路器結構有關。特別是金屬封閉式組合電器,其SF6用氣量更大。

四、減小SF6在高壓開關設備中的用量

如前所述,SF6是極強的溫室氣體,因此,減小SF6在高壓開關設備,特別是高壓、超高壓、特高壓開關設備中的用量,至為重要。減小SF6用量,主要從改進SF6斷路器和組合電器結構做起。對SF6斷路器而言,主要是減少斷路器的斷口數。如圖1所示,日本在過去的30多年中不斷減少550kV超高壓斷路器斷口數,進而降低了SF6用氣量。1976年,550kV斷路器采用四斷口,單臺斷路器需充入2000kgSF6;1982年,550kV斷路器由四斷口減少為雙斷口,單臺斷路器充入SF6量為1050kg,較四斷口降低了47%;1993年,550kV斷路器改進為單斷口,單臺斷路器充入SF6量減少為720kg,較四斷口降低了64%。斷口數的減少,大大簡化了斷路器的結構,使產品小型化和輕量化,更重要的是,減小了SF6用氣量。

圖1日本550kV斷路器結構改進示意圖

斷路器結構的改進,不但減小了SF6的用氣量,還減小了SF6的排放量。1995年,日本全年SF6的排放量為700t,到了2005年降低為70t。日本從產品組裝生產到運行維護,都嚴格控制SF6的排放量,并按照日本氣體處理行動計劃執行。根據相關數據報告,正常運行的斷路器,每年的SF6排放量小于斷路器內SF6的0.1%;當斷路器達到維修階段時SF6排放量可控制在3%;當斷路器達到更換階段時,SF6排放量也可控制在1%以下?,F如今,日本普遍采用結構改進后的斷路器和封閉式組合電器。將550kV單斷口斷路器用于封閉式組合電器,將大大減少組合電器零件,使設備小型化、輕量化,更能減小SF6用氣量。圖2所示為550kV封閉式組合電器中斷路器的單斷口垂直布置與傳統雙斷口水平布置的比較。使用垂直布置的單斷口斷路器后,封閉式組合電器占地面積大大減小,從340m2減小為236m2。與此同時,SF6用氣量也大大減小。

圖2日本550kV封閉式組合電器中斷路器單斷口垂直布置與雙斷口水平布置比較

在較低電壓等級領域,封閉式組合電器從分相式發展到三相共箱式、復合式、新型復合式,也使SF6用氣量大為降低。以日本66kV/170kV封閉式組合電器為例,分相式設備SF6用氣量為250kg;三相共箱式設備用氣量為225kg,減少了10%;復合式設備用氣量為150kg,與分相式相比減少了40%;新型復合式設備用氣量進一步降低至100kg,與分相式相比減少了60%。與此同時,設備的占地面積也逐漸減小。

結束語:

SF6氣體是目前發現的六種溫室氣體之一,它的溫室效應是CO2的23800倍,是《京都議定書》禁止排放氣體之一。在高壓電器制造行業使用著大量的SF6氣體,由于管理不當導致SF6氣體及在高溫電弧作用下產生的有毒分解物排放到大氣中,給人們賴以生存的環境帶來污染和破壞,同時給電器設備的正常運行和人們身體健康帶來不利影響,因此在今后須做好SF6氣體的管理,減少對環境的污染,應將少開發和生產SF6氣體的電器設備作為高壓電器制造行業的發展方向。

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造成溫室氣體的原因范文5

關鍵詞: 氣候變化; 可持續發展; 低碳城市; 城市規劃

中圖分類號:TU984文獻標識碼: A

一 氣候變化和可持續發展

全球氣候變化是指在氣候長期平均狀況基礎上,由于人類活動大量排放溫室氣體而疊加的變化。氣候本身的自然波動則稱為氣候變異。近百年來,地球氣候正經歷一次以全球變暖為主要特征的顯著變化。有證據表明大氣溫室效應的加強是造成全球變暖的主要原因。大氣中的水汽和二氧化碳等氣體可以透過太陽短波輻射使地球表面升溫,但阻擋地球表面向宇宙空間發射長波輻射從而使大氣增溫。由于二氧化碳等氣體的這一作用與溫室的作用類似, 故稱之為“溫室效應”,二氧化碳等氣體則被稱為“溫室氣體”。

現有科學研究普遍認為,人類活動產生的溫室氣體(尤其是二氧化碳)過度集中排放到大氣層中被大量積累。而這些溫室氣體被認為能夠引起全球變暖。全球變暖已是一個不爭的事實。冰川消融加速,北半球的積雪面積在急劇減少,海平面也在上升。氣候變化的原因除了自然因素外,同人類的活動,特別是工業生產中大量使用化石燃料以及土地利用結構而改變釋放二氧化碳的程度密切相關。氣候變化已嚴重威脅到人類的可持續發展,成為國際社會普遍關注的重大全球性問題。為應對全球氣候變化的重大挑戰,避免災難性的氣候變化,人們對低碳經濟和低碳城市的關注與行動也日趨強烈。

二 城市化過程與碳排放

城市活動是溫室氣體主要來源之一。同時,城市也成為了受氣候變化影響最大的地區之一。因此,減少城市溫室氣體排放已成為應對氣候變化的核心議題。因此,城市需要在承擔經濟聚集與增長、保持市民生活處于較高水平的前提下,需積極減少溫室氣體排放,主動承擔碳減排責任,并成為碳減排責任的主要作用體。特別是那些資源型城市的減排潛力巨大,應積極成為國際溫室氣體減排的“生力軍”?;谌驓夂蜃兓?、促進城市可持續發展,世界各國對于城市建設以低碳經濟為主調以應對全球變暖的共識以及承擔溫室氣體減排任務日顯迫切。城市經濟向低碳經濟轉型已成為發展趨勢,也是保持城市可持續發展的必由之路。低碳城市和低碳經濟正是在此背景下開始被人們提出,并已成為城市研究問題研究的熱點。

盡管城市化進程在一定時期內不可能人為減緩,但是,城市化進程也為我們提供了節能減排、建設低碳城市的良好機遇。因為城市是工業節能的主要載體,城市化有利于能源的集約使用、節能技術的推廣和能源利用效率的提高。城市在經濟貢獻中的比重較大,其在碳減排和應對氣候變化方面的作用十分明顯。而在不同經濟增長方式、能源政策和生活方式下,能源消費有不同的特征。通過改變經濟增長方式、制定以節能為向導的積極能源政策以及提倡節能生活方式,尤其是調整產業結構和能源結構,可以提高城市的能源效率、使能源結構更趨清潔,形成以能源利用效率提高、能源節約和能源結構轉變為特點,以低碳經濟為核心,以建設低碳城市為目標的一種城市可持續發展道路, 從而有效降低城市溫室氣體的排放。

三 低碳城市發展模式

低碳城市是指城市經濟以低碳產業為主導模式,市民以低碳生活為理念和行為特征, 政府以低碳社會為建設藍圖的城市。其目的,一方面是通過自身低碳經濟發展和低碳社會建設,保持能源的低消耗和二氧化碳的低排放;另一方面是通過大力推進以新能源設備制造為主導的“降碳產業”的發展, 為全球二氧化碳的減排作出貢獻?;谌驓夂蜃兣吞紲p排提出的低碳城市, 其主要內涵包括;1.以低碳經濟作為城市經濟的主導發展模式,在自身取得發展的同時為全球碳減排作出貢獻;2.強調政府的主導地位,構建低碳社會;3.體現人類生存觀念的根本性轉變,倡導低碳生活方式;4.以保證人民生活水平提高和社會發展不斷完善為前提,不排除社會、經濟、自然復合生態系統的協調可持續發展,低碳城市不但使自身復合生態系統取得協調發展,還為全球減緩生態系統的破壞作出貢獻。低碳城市的實質是一種城市發展模式,涉及到全社會生存和發展理念的根本轉變,其發展是一個既緊迫又長遠的過程,適合于所有城市根據自身特點的發展。

四 低碳城市與城市規劃

城市規劃對于城市發展有長期的、結構性的作用。城市的物質環境一旦建立起來就很難改變, 并對人們的社會生活和經濟活動產生深遠影響。

低碳城市規劃是低碳城市發展的關鍵技術之一, 應當以現行城市規劃體系為基礎, 圍繞應對氣候變化和碳減排, 逐步構建低碳城市規劃體系。

基本框架包括;

1.規劃理論創新。將能源消耗和溫室氣體排放作為限制性要素,創新研究低碳城市系統構建、大城市地區規劃編制技術、城市總體規劃低碳編制技術、詳細規劃與城市設計低碳編制技術。

2.專項研究。重點研究低碳城市生活模式、低碳城市產業系統、低碳城市能源系統規劃、低碳城市交通與物流系統規劃、低碳城市擴大碳匯系統等。

3.規劃方法。研究用城市規劃和設計手段降低城市碳排放的技術方法,包括城市空間低碳優化布局方法、整合交通規劃方法、低碳城市更新方法、低碳化社區設計方法等。

4.指標體系。在國家城市規劃技術標準基礎上增加低碳城市規劃技術標準。

5制度建設。包括具有低碳目標的不同城市規劃中決策保障制度、低碳城市規劃的政策框架、低碳規劃理念的制度執行效力等。

6實施機制。包括低碳城市規劃決策機制、低碳城市規劃的實施過程評估、低碳城市規劃的綜合績效評估等。

五 結語

進入21世紀,世界的目光都聚集到全球氣候變化。全球氣候變化已成為實現可持續發展目標的主要障礙之一,全球沒有人能夠置身于氣候變化的挑戰之外,氣候變化已經把人類首次凝聚起來應對共同的敵人。在經濟和城市化快速發展的過程中,積極參與全球應對氣候變化行動,但不可能人為地減緩經濟發展和城市化進程,應當把發展過程作為節能減排的機遇,在發展中推行低碳經濟,構建低碳社會,發展低碳城市。城市規劃作為調配土地、資源和社會關系的重要公共政策,應當及時轉變理念,改進規劃方法,為應對全球氣候變化和低碳城市發展作出貢獻。

參考文獻:

[1] 顧朝林等著,氣候變化與低碳城市規劃[M].南京:東南大學出版社, 2009.

造成溫室氣體的原因范文6

課程標準分析

普通高中地理課程標準的必修課程地理2,以“人類與地理環境的協調發展”為主題,提出了了解人地關系思想的歷史演變。根據有關資料,歸納人類所面臨的主要環境問題。聯系“21世紀議程”,概述可持續發展的基本內涵,舉例說明協調人地關系的主要途徑。領悟走可持續發展之路是人類的必然選擇。認識在可持續發展過程中,個人應具備的態度和責任等學習內容要求。這無論從知識內容來講,還是從世界觀的樹立,都是一個十分綜合的學習要求,因此在這一課程要求的指導下,課程的實施必然是開放性的。

教材分析

各版本的普通高中課程標準實驗地理教科書也體現了這種課程的開放性。如人民教育出版社的教材在必修2中,以“人類與地理環境的協調發展”為主題,探討了“人地關系思想的演變”、“中國的可持續發展實踐”等問題。中國地圖出版社的教材,在必修2中,以“人類與地理環境的協調發展”為主題,探討了“人類面臨的主要環境問題”、“人地關系思想的歷史演變”、“通向可持續發展的道路”等問題。山東教育出版社的教材,在地理必修3中,以“走可持續發展之路”為主題,探討了“人地關系思想的演變”、“可持續發展的基本內涵”、“中國的可持續發展之路”等問題。各教材對這部分學習內容的呈現順序和論證的材料都具有各自的角度。從而使課程的實施異彩紛呈。

[教學設計]

設計思路

本節課的學習是人類面臨的環境問題與可持續。首先,這堂課的導入是通過問題情景的創設,使學生面對無法了解的東西本能地想知道這是為什么?使他們會主動地去尋找結論,努力地去解釋這一現象,通過這種努力使學生產生新的洞察力,新的概念和新的理念,再通過不斷創設問題情景,讓學生懂得知識是怎樣從對材料的分析中產生的。然后采用多樣化的教學方式方法,采用角色扮演、小組競賽、辯論賽等教學方式,讓學生各抒己見,使學生積極主動的參與學習,提出自己的看法或解決問題的設想,并與別人交流。還課堂于學生,給學生時間與空間時,我們的課堂就不再死氣沉沉,而是一個充滿活力,學生自主構建知識的平臺。

[教學過程]

問題情景

(屏幕展示:“《京都議定書》”資料)

《京都議定書》是1997年12月在日本京都召開的聯合國氣候大會通過的。這一議定書規定,在2008年至2012年間,發達國家二氧化碳等6種溫室氣體的排放量要在1990年的基礎上平均削減5.2%,其中美國削減了7%、歐盟8%、日本6%,今年3月,美國政府決定不履行《京都議定書》,并借口稱,如果發展中國家,不能作出削減排放量的具體承諾,美國絕不會在議定書上簽字。

師:《京都議定書》的主要議題是什么?各國爭議的焦點是什么?所爭議問題的背后問題的實質在哪里?

(這時同學們開始議論,交流,紛紛發表自己的看法)

生:主要議題是以二氧化碳為主的溫室氣體排放。

生:各國爭論的焦點是既要限制溫室氣體的排放,又不希望自己的排放被限制過多。

生:爭議問題的背后是全球變暖問題。

生:還有如何公平地解決發展生產與破壞環境之間的矛盾。

(在學生發言時,我將這些問題略加調整,打在屏幕上)

問題:

全球氣溫為什么會升高?

全球變暖對人類造成哪些影響?

對美國政府不履行《京都議定書》,你的立場怎樣?為什么?

師:我提議對第一、第二個問題,把全班同學自由組合成三組,進行搶答。選一位主持人主持和一位評分員記分。第三個問題,通過角色扮演和辯論來解決,好不好?

(這個提議獲得熱烈響應,大家一致贊成)

活動開始

主持人:現在就第一和第二個問題開始自由搶答。

第二組的劉濤同學搶先發言:我認為,溫室氣體是全球變暖的唯一原因,隨著人類活動的頻繁和工業的不斷發展,排放出的二氧化碳和甲烷等氣體的量在不斷增加,從而不斷加熱大氣,增加了溫室效應。

主持人:請評分員給第二組記5分,

第一組王芳說:“溫室氣體并不是全球變暖的唯一原因,俄羅斯科學家提出新的觀點,認為宇宙射線也是全球變暖的原因之一,它能通過改變低層大氣中形成云層的方式使地球變暖。

主持人:請評分員給第一組也記5分

第一組李春搶答:“科學家根據對冰巖蕊樣的記錄,在近一萬年的高溫期之前,分別在13萬年、24萬年、33萬年附近,還有三個高溫期,如果說近一萬年來,尤其是近百年來全球平均氣溫升高原因,歸咎于二氧化碳含量增多產生的溫室效應,那么十多萬年甚至二十多萬年前的高溫有歸咎于誰呢?

主持人:請評分員給第一組再記5分)

(第一組已得10分,第二組也不甘示弱)

第二組的張冬說:“全球環境污染會導致更嚴重的全球變暖,據統計,如果汽車數量保持現在的增長速度,到2025年全球的汽車總數將超過16億輛,現在,機動車輛每年排放9億公噸的二氧化碳,約占二氧化碳總排放量的15%,更多的車輛將意味著更嚴重的全球變暖,同樣到2025年世界2 /3 人口將在城市居住,因此,交通擁擠和環境污染會日益突出,全球變暖的速度就會加快。

(第二組也得了5分,第三組的同學很著急)

這時第三組的揚洋勇敢地站起來說:“全球變暖會影響到全球氣候的變化,冰川融化,近百年來,由于海溫升高,造成海平面上升量為2—6 ,專家指出,全球冰川體積平衡的變化,對地球液態水量的變化起決定性作用,如果南極及其他地區冰蓋全部融化,地球上的絕大部分人類將失去立足之地。

主持人:請評分員給第三組記5分(這時氣氛熱烈,暢所欲言,就連平時默默無聞的學生都踴躍發言了)。

劉曉說:“全球變暖會使干旱蔓延,沙漠將更干燥,氣候將會更惡劣,對農作物產生影響,使農作物生產率下降,動植物的行為發生異常?!?/p>

(劉曉又為第一組贏得5分)

王放說:“全球變暖氣候干旱,還會加重北方地區的沙塵暴天氣,還會使厄爾尼諾現象更為嚴重?!?/p>

(第二組也追到了15分了,后面舉手的同學更多了,思維也更活躍了)

主持人:我們再給第三組一次機會

焦陽說:“全球變暖對地球的自然環境產生巨大的影響,使北極永久凍土層開始融化,埋在凍土層內數千年死亡的植物也開始腐爛,釋放出的二氧化碳會進一步加快全球變暖的速度?!?/p>

主持人:第三組記10分,三組的記分不分上下,

(這時我看到一位平時少言寡語,但絕對善于思考的優秀女孩,慢慢站起來)只聽她慢條斯理說:“圣誕節 快到了,孩子們期待著圣誕老人在午夜里乘著

由馴鹿拉著的雪橇從天而降,但人們沒有想到,由于全球變暖,馴鹿已經頻臨食不裹服的境地,可能沒有力氣拉著圣誕老人周游全球了?!?/p>

主持人:第三組加5分,總分也是15分。

我請求插問:全球變暖帶來難道都是負面影響嗎?

不是,高明搶著發言:“全球變暖對農業產生影響很大,使高緯度的寒冷地區溫度升高,使農業區的范圍擴大,農作物的產量提高,二氧化碳增加利于植物的光合作用,使有機物的含量增加,對農作物的生產非常有利。

主持人;第一階段搶答競賽結束。第二組總分20分,暫時領先。其他組不要灰心,后面還有機會。下面進入角色辯論階段,請各組組織辯手,10分鐘后就位。

(當第三個問題出現在屏幕上時,全班同學形成了三派,三派分別扮演了美國政府、聯合國氣候大會組委會(中立方)、發展中國家。三派立即開始討論,交流,推選代表…)

主持人:辯論開始。首先請“美國政府”的代表闡明觀點。

王芳:“我承認發達國家對溫室氣體的排放應負有最大的責任,但是發展中國家也要做好應做的工作,尤其是中國和印度這樣的發展中國家在世界溫室氣體的排放量中已占多數,免除承擔一定的共同義務是不負責任的做法”。

代表美國政府的另一位同學補充說:“溫室氣體排放并非是導致全球變暖的真正原因,因此我認為不必犧牲現有的經濟利益而減少排放,我們有能力用森林面積,向其他國家輸出環保和清潔能源技術等方法,來抵消本國必須減少的排放量。

這時,代表發展中國家的劉濤同學不服氣地站起來說:“當前發達國家的溫室氣體的排放量最大,而且一直都是溫室氣體的主要排放者,他們將自己的經濟利益凌駕于全球環保事業之上,未免有點太霸道和自私自利了,他們不應該以發展中國家被排除在議定書規定之外以及其它為理由而拒絕在議定書上簽字。

(看到雙方爭論的那么激烈,代表組委會的同學有點座不住了,向支持人請求發言)

平時口齒伶俐的揚洋同學說:“今天,在防止氣候變化方面,我們都面臨著艱苦奮斗,發展中國家盡管對溫室效益責任最小,卻受害最大,所有國家都會受害,因為氣候的變化是不分國界的,我們不能只等待而不采取行動,尤其是工業化國家必須帶頭,因為他們有經濟和技術上最好的條件來改變這一狀況,但是發展中國家也要作好他們應做的工作,要想阻止破壞生態環境,減少溫室氣體排放量都應加入京都條約。

(我也代表組委會請求發言)

我總結說:“大家站在各自的立場說的都有道理!看來全球變暖對人類的影響是利弊參半,但是通過各派的發言,總的說來還是弊大于利。

(這是我看了一眼記分員亮出的記分牌,見第三組明顯落后。再看第三組的同學,見他們十分不服氣,于是請求主持人,能否再給大家一次機會,就“我們需要潔凈的大氣,請為還大氣以潔凈想辦法。

主持人:開始搶答(話音剛落,第三組的同學就迫不及待地搶先)。

王玲說:“植樹造林,加強綠化,停止濫伐森林?!?/p>

第一組代表:“給汽車換太陽能的、電池的、風能的、天然氣的,甚至還有特殊燃料的動力源?!?/p>

第二組:“給所有冒煙的地方設計一個空氣凈化裝置,安在煙囪的排氣口處。”

(這時第二組的組委會代表也忘了自己的身份,加入了搶答的行列)

第三組:“把農村的秸稈用做制沼氣,造紙、埋在地下肥田?!?/p>

(第三組的記分追上來了,三個組不相上下,整個課堂又進入了一個小。

主持人:注意規則,注意規則!

(見主持人已經無法維持,我只好強行發言)

我總結說:“大家談得都很好。全球氣候變暖已在危及人類本身,如果人類不爭取有力的措施來保護我們的環境,人類將共同遭受到更大的災難,我們必須樹立全球共同性的

大氣環境觀念,為自身的生存和發展,愛護頭頂的這一片藍天吧!

[反思與評析]

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