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引言
過去的幾十年時間,伴隨著經濟發展而產生的人口劇增、資源破壞、環境污染、生態惡化等一系列社會問題,給人們留下了沉痛的教訓。人類在向自然界獲取財富的同時,也為自身營造了苦難和噩夢,人們逐漸意識到環境和自然的重要性。1992年在巴西里約熱內盧召開的“環境與發展”大會。標志著全球謀求可持續發展的時代開始了,可持續發展是人類在全面總結自己發展的過程,重新審視自己發展的歷程,重新審視自己的經濟社會行為而提出的一種新的發展思路和發展模式,他把人們的環境觀拉向更高更遠?!拔覀儾皇菑母改改抢锢^承了地球,而是從子孫那里借用著它”,不但我們這一代要生存發展,也要給子孫后代的生存和發展留有余地,留有美好的環境。
我國是以煤炭為主的能源生產和消費大國,建國以來,煤炭一直是我國的主要能源和重要原料,在一次能源生產和消費構成中煤炭始終占三分之二以上,為我國的經濟發展和社會進步做出了巨大的貢獻。同時,由于過去不可持續的煤炭開發和利用政策,加之人們的環保意識淡薄,造成煤炭資源浪費,環境嚴重惡化。1994年3月25日國務院召開的第16次常務會議通過了《中國21世紀議程―中國21世紀人口、環境與發展白皮書》,對煤炭工業提出了一系列具體要求,確立了煤炭可持續發展的基本戰略。雖然我國在環境保護和實施可持續發展方面取得了較大的成績。但是,由于人口和發展的需要,以煤炭為主的能源結構仍然面臨著很大的環境壓力,特別是中國加入WTO沖破關稅壁壘之后,技術壁壘包括綠色壁壘將成為制約我國產品進入國際市場的主要因素,我國煤炭工業必將面臨更加嚴峻的挑戰。面對激烈的市場競爭和嚴格的環保要求,我們必須依靠現代科學技術,實現煤炭的清潔開采,潔凈利用,才能經受入世后的各種挑戰,提高煤炭行業的競爭力,走向國際市場,確保我國能源的安全和煤炭工業的可持續發展。
煤炭工業在國民經濟中的重要地位
能源是社會和經濟發展的重要物質基礎,能源的開發和應用,與社會發展和人類生活密不可分。我國擁有比較豐富多樣的能源資源,但與世界其他國家相比,具有人均資源少,分布不平衡,能源利用率低的不足。
一、我國資源的主要特征
1、煤炭是最可靠的能源,具有不可替代性。我國是煤炭資源十分豐富的國家。預測資源總量為5.57萬億t,截止1999年底探明儲量1萬億t。其中,已利用儲量中尚余可采儲量887億t,尚未利用精查儲量約為840億t,可供建井的選擇余地較大,是我國最可靠最有保障的能源,但開發條件較差,經濟可采量少,適合露天開采的資源量只占總儲量的7%。
2、我國的石油、天然氣資源儲量相對不足,是制約其發展的主要因素。石油總資源量為940億t,但截止1998年剩余可采儲量只有約24億t,居世界第12位,若沒有新的增量,如按1.6億t/a計算,只可開采十余年。由于石油需求增長遠高于原油生產增長,預計2005年和2015年石油供應缺口量將分別超過5000萬――6000萬和10000萬――12000萬,并且資源遠離消費中心,地面條件差,地質情況復雜,勘探開發難度越來越大。
3、天然氣總資源量為38萬億m3,截止1998年剩余可采儲量約9400億m3,總量居世界第24位,人均資源量排在46位,若年產量按500億m3計,也只有不到二十年的儲量。
4、我國水電資源比較豐富,但開發率只有13.8%,1999年,我國水電發電量僅占到總發電量的17.27%。未來水電開發建設將加快,特別是“西電東輸”規劃的實施,將大大促進西南地區豐富的水電資源的開發,預計到2005年水電發電量能達到2752億kWh,比1999年增加783億kWh,年均增長速度5.7%。
勿庸置疑,未來能源應以可再生能源為主,諸如生物能、太陽能、水能、風能、核能等。而中國核電站的建設才剛剛起步,太陽能、風能、生物能、地熱、海洋能等新能源的大規模開發利用尚需長期努力。在通往未來能源的過渡期內,煤炭工業的發展意義重大。
二、煤炭與國民經濟的發展
中國是世界上少數幾個以煤為主要能源的國家之一,經過四十年的發展,我國已基本形成以煤為主、多能互補的能源生產和消費結構。近一個時期來,由于市場經濟體制改革的深化和產業結構的調整,特別是環境保護的要求,我國能源市場出現了較大的變化,石油、天然氣資源相對短缺,煤炭產量嚴重過剩,煤炭企業生產難以維系,全行業出現整體虧損。而煤炭在能源結構中的重要地位是由我國的資源特點和經濟發展階段決定的。煤炭是我國的基礎能源,它已成為各類工業的重要燃料、化工原料,人民生活的重要物資和出口創匯的重要商品。
1、煤炭是工業化的燃料動力基礎。1998,第二產業用煤量占煤炭消費總量的86%,其中:發電和供熱能耗中,煤炭已占81%以上。
2、煤炭是化學工業的重要原料。1998年,我國化工行業用煤量達78Mt,占化工能源消費的77.0%,氮肥原料65%來自煤和焦炭。
3、煤炭是主要的民用燃料。據不完全統計,我國城鎮和民用煤約為0.3Gt,占煤炭消費量的24%,而美國僅占1.0%左右。
4、煤炭成為重要的出口商品。我國煤炭出口量逐年增加,1998年為32.30Mt,1999年39.26Mt,2000年58.84Mt,出口煤量從世界的第6位躍居第3位。
21世紀將是能源多元化的時代,天然氣、石油、水電、核能以及其它能源都將有長足增長。雖然煤炭在一次能源中的比例會有所下降,但其仍將是我國的主要能源。預計2005年、2010年及2015年,煤炭占一次能源的比例分別為65%、62%和60%左右,2050年也不會低于50%。如果能源政策有利,煤炭的轉化有所突破,煤炭消費還會有較大提高,其比例也將會出現回彈。
三、煤炭工業可持續發展面臨的主要問題
1、煤炭后備資源不足
人口增長和經濟發展使我國煤炭資源壓力增大,大批進入晚期的大中型礦井產量銳減,地質難度增加,探明儲量增幅減緩,可利用的儲量明顯不足。在國有重點煤礦生產礦井的剩余儲量中,扣除永久性壓煤,即將報廢礦井儲量等實際可供開采儲量只有41Gt,按目前的開采速度,可采年限只有二十幾年。因此,我國煤炭工業的可持續發展面臨嚴重的局面。
2、煤炭資源管理失控,浪費嚴重
過去經濟要發展,農民要脫困,國家采取了大、中、小型煤礦一起上的粗放開發。由于中、小煤礦規模小,效益差;加之技術水平低,工藝裝備落后,多為勞動密集型生產經營方式,即使國有重點煤礦采煤機械化程度也比世界主要采煤國低20%,煤礦整體素質、市場競爭力差,不能發揮資源效益和經濟效益,關鍵是過去資源不被當作資產,資源無價,資源性產品低價,造成了資源掠奪性開采,致使資源回收利用率低,損失浪費嚴重。我國國有煤礦、地方煤礦和鄉鎮煤礦的原煤回收率分別只有50%、30%、和10%。另外,因鄉鎮煤礦的亂采濫挖,每年破壞可采儲量約3Gt,又由于盲目發展,重復建設,重生產輕加工,煤炭生產總量過剩,結構性矛盾突出,尤其國有大中型煤礦歷史包袱較重,舉步維艱。
3、產品結構不合理,多種經營效益差
煤炭工業多種經營是隨著國家不同時期政策的調整、完善和改革開放的不斷深入而發展起來的,煤炭多種經營企業的整體素質在不斷提高。但多數企業技術裝備差,產品檔次低、品種單一,缺乏市場競爭力。隨著我國市場經濟的不斷發展和煤炭工業結構戰略性調整的進行,煤炭企業也必將要以商品生產者和經營者的身份參與競爭,煤炭工業必須要以煤為前提發展多種經營。
4、煤炭開發對生態環境破壞嚴重
礦產資源的開發不可避免要對生態環境造成破壞。煤炭高強度的開采,破壞了地形地貌,形成大量的礦渣,坑口和斷面,誘發滑坡,泥石流,引起地表下沉,水位下降等地質災害。同時造成礦區固體廢物、廢水、廢氣、噪聲等污染,而且燃煤形成的煤煙型污染是我國大氣污染的主要成因。
(1)我國煤礦每采萬噸煤,地表下降平均為0.2hm2;不僅使礦區內耕地面積急劇減少,而且加劇了人口與土地、煤炭與農業的矛盾。
(2)煤矸石是煤炭開采和加工過程中產生的固體廢棄物。煤矸石的露天存放壓占大量耕地,據統計,全國國有煤礦現有煤矸石1500余座,堆積量約為3Gt,占地300――400hm2。而且每年還要新生1.2億多噸矸石;煤矸石長期堆放而自燃又會污染環境;此外,矸石淋溶水將污染周圍的土壤和地下水體。
(3)我國是水資源短缺的國家,人均占有量2400m3,僅占世界人均的四分之一,且分布極不平衡。就煤炭行業而言,北方地區的煤炭資源占全國總儲量的75%,而北方地區的水資源只占全國總水量的19%,形成了富煤地區缺水的格局。隨著開采延伸,地下水位下降,缺水更嚴重。統計資料表明,全國煤礦每年外排礦井水2.2Gt,這些礦井水凈化利用的不足20%,這些未經處理的礦井水直接外排,不僅浪費寶貴的水資源,對礦區周圍環境也產生污染。
(4)粉塵廢氣污染主要來自礦井排風,瓦斯排放,工業及民用燃燒,運輸及儲運損失等,燃煤形成的煤煙型污染是我國大氣污染的主要原因。全國消耗的煤炭總量中,直接用于電廠鍋爐、工業鍋爐、工業窯爐和民用灶具等燃燒煤炭近85%,因而煤炭總體利用率低,僅為工業發達國家的50%,由此造成的粉塵、SO2、酸雨污染嚴重。
據預測,在未來30年內,中國以煤炭為主的能源結構不會發生顯著變化;根據《國民經濟和社會發展“九五”計劃和2010遠景目標綱要》,為滿足經濟迅速發展和人民生活水平,我國能源工業將保持快速發展的勢頭。因此,為了解決人口、資源、環境、災害這些影響人類生存與發展的難題,必須實現煤炭工業的可持續發展。
科技進步是實現煤炭工業可持續發展的必由之路
煤炭工業的可持續發展既同我國經濟結構、管理體制、增長方式、科技水平等因素有關,又與煤礦自身的發展路子、資金投入、開采方式,技術裝備,管理水平、法制觀念有關。煤炭工業要立足本行業,通過強化管理和決策為煤炭工業的發展創造良好的內外部環境和條件,謀求自身發展的同時,為社會提供潔凈燃料、原料。發展現代科技,增加煤炭可采儲量儲備,節約能源,合理消費,既滿足當代人的需要又不對后代人滿足需要構成威脅;發展潔凈煤技術減少煤炭利用中產生的環境污染,增強煤炭的市場競爭力;通過煤炭綜合利用技術提高煤炭的利用率;增加煤炭科技人才的培養引進和資金投入,依靠技術革新,增強煤炭工業發展后勁。
一、科技進步與煤炭資源的持續利用
煤炭資源是非再生性資源,其儲量相對于人類社會的需求是有限的,隨著人類開采活動的進行,資源存量越來越少,直至枯竭,具有有限性的特點。而資源的品質既決定于天然稟賦,又決定于技術經濟水平。人類認識、利用資源的潛在能力是無限的,利用科技進步,我們可以擴大資源存量,并使資源開發進一步合理化,從而盡量延長資源的消耗時間,直至替代資源的出現,實現資源的平穩渡。煤炭開采技術的進步,可使原本認為無法開采或無開采價值的資源得到利用,提高資源的利用率;煤炭洗選技術的發展,可有效處理低品位煤,提高煤炭的回收率。同時我們必須認識到我國人均資源嚴重短缺,必須節約能源,制止不合理消費。總書記在1999年中央人口、資源、環境工作座談會上指出“在保護中開發,在開發中保護,資源開發與節約并舉,把節約放在首位,努力提高資源利用效率”。只有依靠科技進步特別是高新技術的發展,才能真正做到開源與節流并重,才能帶來資源利用效率的提高,資源利用結構的完善和資源利用前景的擴展。
二、加強管理體制改革,實施多手段科學管理
為了改變煤炭工業的發展現狀,必須首先明確資源的價值屬性,只有樹立資源價值觀,才能合理進行資源的價值核算;建立起科學的資源租稅費體系;依法有序地實現資源的各種權益;科學地確定資源性資產的運營監管體制;切實發揮市場對資源配置的基礎性作用,運用經濟的、法律的、行政的手段實現保護和合理利用資源的目標。
“積極推進資源利用方式從粗放向集約轉變,走出一條適合我國國情的資源節約型的經濟發展路子,積極推進資源管理方式的轉變,建立適合發展社會主義市場經濟的集中統一、精干高效、依法行政,具有權威的資源管理新體制?!?/p>
實行煤炭資源的資產化管理,打破部門、行業壟斷和地區封鎖,完善全國統一、公平、規范有序的市場體系。通過市場,國家將煤炭資源的勘察權和采礦權有償轉讓給勘探人和采礦人,實現煤炭資源價值。這不僅有利于減少資源浪費,制止爭搶;并有助于緩解因資源差異引起的企業間的不平等競爭。
三、依靠現代科技,提高煤炭工業的可持續發展能力
21世紀將是科學和知識全面創新的時代,全球經濟一體化和可持續發展成為時代特征。合理有效地利用煤炭資源,提高煤炭在化石能源間的競爭能力,在獲取最大使用價值的同時,加強環境保護,這是歷史賦予我們的使命。
1、發展潔凈煤技術,促進產業升級
煤炭是一種低品位的化石能源,中國煤炭灰分、硫分含量高。大部分煤炭灰分在25%――28%左右;硫分含量變化范圍較大,從0.1%――10%不等。隨著煤炭消費量的增加,面臨的環境問題越來越多,為了促進能源與環境協調開展,開發潔凈煤技術是減少環境污染的最有效途徑之一。
(1)改造和建設選煤廠。煤炭洗選是改善煤炭質量,優化產品結構,提高煤炭效益的最簡單、經濟的方法之一,也是煤炭深加工的基礎。采用先進的煤炭洗選技術和設備建設和改造選煤廠,充分發揮選煤廠效力,增加煤炭產品品種和規格,提高和穩定產品質量,實現企業效益。
(2)完善煤代油技術。我國是一個貧油少氣的國家,隨著石油需求的急驟增長,不顧中國國情,大量進口石油的作法使我們付出了巨大代價。三次世界石油危機使有識之士清楚的意識到,在今后較長時期內,能源結構優化的方向,應該增加煤炭比重,以煤炭代替石油。新一代“煤代油”技術是當前人們關注的熱點。最近,國家經貿委組織有關部門研究,如何開展節約和替代石油工作,以緩解國內石油供應的壓力,初步計劃在“十五”期間通過各種途徑減少燃料油消耗1450萬t。煤炭是最理想的代油資源,隨著現代科技的發展,“煤代油”的路子會越走越寬;現在比較成熟的技術有水煤漿技術;正在搞工業性示范和產業化的有煤炭液化和地下氣化技術;煤基燃料甲醇技術的推廣前景看好?!傲⒆銍鴥?,以煤為主,煤炭代油,確保能源安全”的能源新思路就是以煤炭優質化、潔凈化為前提,使煤炭液化、氣化或制成漿體,替代石油燃燒。這是長期的能源發展戰略,是煤炭由初級產品到優質能源的必由之路。隨著現代科技發展,使煤炭成為潔凈能源是完全可能的。
(3)開發、完善煤炭潔凈燃燒技術。流化床燃燒技術和煙氣凈化技術是近年來國外開發、推廣的先進潔凈煤技術,它可以燃用劣質燃料和高硫煤,同時提高熱效率和減少污染排放,是當前行之有效的可靠技術,在國外已被廣泛采用。我國自主開發的中小型粉煤燃燒技術,成功實現了中小型燃油鍋爐的改造,通過特制的燃燒器和合理配風,取得了較滿意的效果。
(4)發展動力配煤。動力配煤是工業鍋爐利用煤炭技術上的一項進步。據工業鍋爐的要求,將幾種不同性質的煤,按一定比例配合得到對鍋爐燃燒最有利的燃料煤,解決鍋爐結構與煤炭質量想適應的問題,不僅保證了煤炭質量,減少了污染,還可合理利用煤炭,提高煤炭的利用率。
2、煤炭資源集約綜合開發
從戰略高度出發,煤炭工業必須發揮綜合開發的優勢,構建煤基多聯產業鏈,走優質、高效、潔凈的道路,變單一的初級產品為多品種的優質能源和化工原料。煤炭綜合開發就是要以潔凈煤技術為前導,使煤炭轉化成為新型潔凈能源,減少利用過程中所造成的污染,并且大大降低生產成本和提高熱效率,促進礦區資源合理開發,提高資源和廢棄物的綜合利用水平,保持礦區生態環境。
煤炭綜合開發就是以煤炭作為主導產品,包括其下游產業,如煤炭深加工的洗煤、型煤、水煤漿和焦炭以及煤炭的液化、氣化和燃燒等產業所組成的關聯多元化,同時還包括橫向與煤炭產品有著密切聯系的產業部門和產品,這些產業部門和產品同樣與煤炭形成依存關系,如伴生資源、煤層氣、瓦斯、地下水、高嶺土等資源的開發和應用;礦山建設、煤炭運輸、煤機制造等相關聯產業。煤炭綜合開發的初級階段是煤基多元化,其高級階段是煤基多聯產。煤炭綜合開發就是產業的升級換代,要靠技術創新,徹底改變煤炭企業的落后面貌,走出單純靠煤炭產量定興衰的局面。要本著加工―升值―再加工―再升值的思路,擴大煤炭使用范圍,提高煤炭本身價值,形成新的產業,實現煤炭工業的綜合發展,集約利用。
四、建立完善的科技創新體制,加強人才培養
完善以企業為主體的技術創新體系,組織行業共性技術和關鍵技術的攻關研究,加快高新技術向生產力的轉化;企業內部建立技術創新,技術推廣獎勵機制,落實于生產、管理、銷售、服務,提高企業的整體素質。
當今國際間的競爭,越來越集中于科技領域的競爭,而科技競爭的焦點是人才的競爭。美國、澳大利亞等先進采煤國家與我們相比,用人少,效率高,效益好,傷亡小,其主要原因就是具有先進的科技創新體系和高素質的人才隊伍。為了適應入世后面臨的挑戰,我們必須在人才培養、人才使用和人才隊伍建設上采取積極的措施,否則,將難以在未來激烈的國際競爭中站穩腳跟。
煤炭行業人才隊伍存在專業技術人才總量少,高層次專家少,專業知識結構和隊伍分布結構不合理及人才流失嚴重等問題。國家應保持和加大對艱苦行業和基礎產業人才培養的投入;制定優惠政策,創造良好環境,穩定隊伍,吸引人才;堅持抓骨干、帶整體的工作方針,下大力氣抓好三級人才庫建設;積極開展多層次、全方位的崗位培訓與繼續教育,全面提高煤炭職工隊伍的整體素質。
結語
資源和環境是社會可持續發展的核心問題,煤炭為主的能源結構決定了中國的煤炭工業必須依賴現代科技,走可持續發展的能源開發、利用路線。只有發展現代科技才能解決資源、環境、發展的矛盾,建立穩固的能源基礎,增強國際競爭力,既發展當代經濟又為后代的發展提供廣闊的空間。
主要參考文獻:
1 濮洪九:煤炭工業多種經營持續發展戰略和對策,中國煤炭,2001,11
2 煤炭工業十五規劃,煤炭加工與綜合利用,2001,6
關鍵詞:建材工業 可持續發展 節能 環保 綠色建材
中圖分類號:TU5 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)02(c)-0231-02
建筑是為人們提供生產、生活和娛樂等基本活動的必需場所,是人類現代社會得以發展的前提,而建筑材料則是建筑存在和發展的物質基礎,其性能和技術的進步改善了人類社會的生存環境,同時也標志著社會生產力的整體發展水平。隨著現代科技與經濟的不斷提升,人們越來越追求更加現代化的工作場所和開闊舒適的生活環境,在各種大規?;A設施不斷興建的時代背景下,建筑業得到迅速發展,而建筑材料在現代建筑業中的作用也顯得越來越重要。
然而,在建筑業空前發展的過程中,建材工業的負面作用也越來越凸顯出來,大量的自然資源被開采出來,制作加工成各種形式的建筑材料,在此過程中,不但消耗著數量驚人的自然資源和能源,又排放出大量有害的廢氣、廢液和廢渣,造成嚴重的環境污染[1],在中國改革開放的三十年中,雖然建材工業為中國國民經濟的發展起到了巨大的推動作用,但也加劇了資源的消耗,使中國的發展背上了環境污染的沉重包袱,中國建材工業的可持續發展,已經成為當下中國必須解決的課題之一。
1 建材工業可持續發展的概念
20世紀60年代初,美國科學家蕾切爾卡遜在《寂靜的春天》中率先提出環境保護的觀點,從那時開始,越來越多的人開始關注人類社會的發展對環境的影響。聯合國于1972年在瑞典斯德哥爾摩召開了“人類與環境”會議,通過了《人類環境宣言》,將人類社會的發展與保護環境放到同等重要的位置。1992年,在巴西里約熱內盧的“環境與發展”大會中,首次提出人類發展應遵循可持續發展的方針。目前廣泛接受的可持續發展的定義是[2],“既符合當代人的需求,又不致損害后代人滿足其需求能力的發展”。
建筑材料作為人類消耗量最大的產品,其發展自然應遵循可持續發展的要求。建材工業的可持續發展就是指以人類社會的長遠發展利益為目標,以此為前提來考慮建材產品的制造生產、加工使用、廢棄處理以及再生利用,即從長遠利益的角度來考慮建材工業與自然資源、能源和生態環境的協調性問題[3]。
2 促進我國建材工業可持續發展的措施
2.1 大力推進節能減排措施,采用高性能綠色建材
建材工業是能源消耗和廢氣排放的大戶,以建筑業普遍使用的水泥為例,在水泥生產過程中,其能源消耗費用占生產成本的50%~60%。據對全國在冊水泥廠的統計,每年要消耗煤炭1.2億噸,用電量達400億kW?h,僅用電就相當于20個秦山核電站一年的發電量。然而,我國卻是一個能源貧乏的國家,能源人均占有量遠低于世界平均水平,若以如此之大的能源消耗去換取與日俱增的水泥產量,確非長久之計。再看廢氣排放,生產水泥過程中從燃燒燃料提供能源到水泥由生料變成熟料加工成成品,兩個反應都有CO2放出,生產1噸水泥熟料所放出的CO2氣體大致也有I噸。而中國水泥產量已經連續多年世界第一,在近10年內,地球大氣層將因我國水泥生產而增加CO2積存量近75億噸之多[4],如果任其發展下去,其造成的溫室效應將嚴重威脅到地球的生態安全。
因此,為了切實保護好我們子孫萬代賴以生存的自然環境和保證國家能夠維持長遠的可持續發展,生產綠色高性能水泥、高性能混凝土等綠色建材已是當務之急。當前應做的工作是:科研單位應加大研究力度,進一步明確高性能水泥、高性能混凝土等綠色建材的反應機理和基本性能,相對降低其生產過程中的資源消耗,進行高性能綠色建材新品種的開發研究,明確高性能綠色建材性能指標的影響因素及其控制方法,制定高性能綠色建材技術要求的檢驗方法,研究高性能綠色建材的綠色化生產措施,包括對現有生產方法的改進和開發新的生產技術。
2.2 減少占地與破壞天然資源,大力提倡利用工業廢棄物制備建材產品
隨著我國工業化進程的加快,每年都有數量驚人的工業廢棄物排放出來,據有關資料統計分析,目前我國粉煤灰堆存量超過12億噸,煤矸石累計堆存量己達40多億噸,并且,隨著電力工業裝機容量增加,排灰量、用水量、占地量還要相應增加。這些工業廢棄物露天堆放,占用面積驚人的土地不說,還對周圍的環境有著極大的負面作用。
其實這些工業廢棄物如果好好利用,不但能減少占地,減輕對環境的污染,還能變廢為寶,具有巨大的經濟效益。例如粉煤灰可作為優質摻合料加入水泥和混凝土中生產品質優良的高性能水泥和混凝土,或是用粉煤灰代替粘土生產各種粉煤灰磚和砌塊,另外,粉煤灰還可作為人造輕骨料生產粉煤灰陶粒,也可以用來加工優質建材―― 微晶玻璃,利用粉煤灰代替水泥和混凝土做道路基層既可以大量消耗粉煤灰,又可以大量節約水泥,達到節能減排的效果。同樣,煤矸石在建筑材料工業中也是大有可為:生產建筑材料制品如燒結磚瓦、免燒磚瓦、空心磚,制作水泥原料、水泥熟料、無熟料及少熟料水泥、特種水泥、陶瓷、輕骨料等或利用煤矸石筑路、充填采空區、塌陷區、造地復墾。如果加大科研力度與政策扶持,這些工業廢棄物將變廢為寶,可以大大減少對天然資源的消耗,產生節能減排的良好效益,為建材工業的可持續發展做出巨大貢獻。
2.3 實施建筑材料的再生循環與利用
傳統建材工業的生產模式是從自然界大量提取天然資源,經過加工使用后以建筑垃圾的形式大量排放回自然界的過程,經過人類社會百余年的工業化發展,這種傳統模式的累計效應對地球生態環境與人居環境的破壞已經讓人觸目驚心,因此加大對建筑材料的循環利用不失為一個實用有效的節約環保措施。
目前,我國的城市化進程進入了快速發展的時期,在城市建設與改造過程中,每年會產生數億噸的建筑垃圾,這些建筑垃圾被堆放或簡單填埋于城市周邊,既占用土地又污染環境、影響美觀,因此,如果能將這些建筑垃圾進行循環利用,使其變成可再生的資源,對中國建材工業的可持續發展有著非常積極的意義。
建筑垃圾中的廢棄磚、石、混凝土塊經過分揀處理后,采用破碎機械進行破碎,再經篩分處理,得到粗細粒度不同的骨料,重新用于工程中,不但可緩解建材市場砂石供應緊張的局面,還可減少過度開山取石和開挖河床取砂導致的水土流失和破壞自然景觀;也可作為填料用來加固土質較差的地基或作為鋪筑材料用于筑路或室內地坪的墊層;活性較好的建筑垃圾,可將其進一步磨細作為混凝土填加料,另外,建筑垃圾中的渣土,以及各種廢磚、石、砂漿和廢舊水泥等經過配制處理,再添加輔助材料可生產各種建筑用磚和建筑砌塊。
2.4 制定更加科學的建材產品質量標準
對建筑裝飾材料中各種有害物質的含量和釋放限量以國家或行業標準的形式進行嚴格的量化規定,對建筑裝飾類產品的生產和出售要推行環境標志。發達國家均已推出了發展成熟的環境標志,如德國1978年的環境標志―― “藍天使”,至今實施“藍天使”的產品已達7500多種;丹麥等北歐國家推出的(HMB)標準,要求必須將建材產品的健康指標與產品質量標準同時標明在售出產品的使用說明書上;加拿大也是積極推動和發展綠色建材的國家,于1988年開始環境標志計劃,至今已經有14個類別的800多種產品被授予環境標志;美國、歐洲各國、日本都是大力推進環境標志產品的優秀典范。
我國于1994年開始在建材產品中實施環境標志,相繼推出了以綠色涂料、保健瓷磚等為代表的綠色裝飾材料以及綠色高性能混凝土、綠色墻體材料等多系列產品,但從整體上來看,我國綠色建材產品的發展還不均衡,特別是采用環境標志的建材產品的市場占有率遠遠低于發達國家,應加大力度完善行業標準,制定包括產品質量、檢測方法、環保達標等多方面標準,不斷完善中國綠色建材工業的環境標志體系。
2.5 加強建材市場的執法力度和市場調節機制
近些年雖然我國在加強建材企業的環保和整治污染方面取得一些成績,但有關建材企業違規生產、污染環境的消息仍然屢見報端,目前中國建材工業生產過程中CO2、SO2以及煙塵、粉塵的排放量仍然在全國工業行業中居高不下,對環境的壓力并沒有緩解,很多設備陳舊、工藝落后的建材企業仍在繼續生產。2011年12月,國務院印發了《國家環境保護“十二五”規劃》,為了完成國家“十二五”環保目標,應加大建材市場的監督執法力度,對那些技術設備條件落后,排放不達標的建材企業應采取強制性的整改指令,對那些貪圖經濟效益而未采取環保措施、惡意排污的建材企業應依據法律法規實行重罰。
此外,應充分調動市場的調節機制,在強制執行有關環保法律法規的基礎之上,采用稅收、價格、信貸等經濟杠桿手段來引導建材企業自發采取環保舉措,近年來我國已推出綠色信貸、綠色保險、綠色證券等環保政策,將環保工作由政府的行政命令手段轉向市場經濟杠桿,今后應將建筑企業的環境保護與治理工作進一步推向市場,將環保工作由行政化轉向市場化、企業化,通過市場調節機制將建材企業的污染成本內部化,從而使企業主動采取措施來做到事前減少污染,而不是事后再去治理污染,只有保證中國的建材企業在新的環保經濟政策體制下不斷壯大,才能促進中國建材工業的可持續發展。
3 展望
隨著社會的發展和人們對生存環境的關注,人們對建材工業的可持續發展也越來越重視,這就要求在生產和使用建筑材料時,必須考慮與環境的協調性。在當前中國經濟高速發展的同時,資源與能源的消耗將持續增長,環境保護面臨的壓力仍然非常嚴峻,中國建材工業必須遵循可持續發展的原則,應該堅定不移的走可持續發展之路。
參考文獻
[1] 尚建麗,劉加平.生態建材與可持續發展[J].長安大學學報:自然科學版,2003(11):71-74.
[2] 黃力華,徐艷萍.城市生態化建設與城市化進程中的可持續發展戰略[J].環境科學與管理,2009(2):169-171.
【關鍵詞】 水資源 水工業 可持續發展
【Abstract】 Water resource in north area of china is introduced in this article. Major issues of water industry development in north area of china are also involved while combining sustainable development theory. Therefore, it has important meaning in guiding water industry in north area of China.
【Key words】 Water resource, Water industry, sustainable development
1 我國北方水資源現狀分析
我國水資源的突出特點是其分布的不均衡性,大量淡水資源集中在南方,北方僅為南方的四分之一,北方地區水資源短缺,成為了制約該地區經濟發展的主要因素之一[1]。
根據國際通行的水資源緊缺指標衡量,我國北方大部分城市屬于重度缺水地區。在北方17個省級行政區中,除寧夏和新疆由于水資源開發尚處于初始階段,水資源可持續利用潛力巨大外,大部分地區存在著水資源開利用已經達到飽和狀態,水資源系統可持續發展潛力極低等問題。
為了維持日常供水,多數北方城市都被迫超量開采地下水,從而造成了地下水地面沉降,并產生了嚴重的污染,在全國七大水系污染當中,北方地區五大水系位居前五,參見表1[2]。因此,北方地區水資源的危機已經成為了該地區經濟社會發展的瓶頸,如何盡快找到解決這一危機的辦法,使該地區能夠持續穩定地發展已經迫在眉睫。
2 水工業的可持續發展觀
可持續發展是當代人類經過長期反復思考探索逐漸形成的一種新思想,其本質是改變目前靠大量消耗資源的同時以破壞環境為代價維持經濟
發展的傳統生產方式,最大限度地節約和合理使用資源,盡量減少人類的生產活動和消費行為對環境產生的不利影響,實現經濟增長與自然資源和生態環境的協調和平衡。目前,“可持續發展”已正式列為我國的基本國策,強調能源使用的集約化,利用高技術創造低能耗的工藝與設備。強調節約資源,減少各種資源和材料的消耗[3][4]。
3 我國北方水工業發展狀況
水工業是以城市及工業為對象,以水質為重心,從事水資源的可持續開發利用,以滿足社會經濟可持續發展所需求的水量作為生產目標的特殊工業[4]。它是隨著水的商品化和產業化生產而逐步形成和完善的新興工業,是有關水處理工藝技術、工程建設、技術裝備,水的開采、加工、輸送、回收及利用的綜合產業。
3.1 水工業工程建設狀況
我國給水事業發展較早,1879年就建立了第一個自來水廠,但整體上還存在發展不平衡的問題,落后地區從水質和水量上都有待進一步提高[5][6]。
我國污水處理行業總體水平很低,很多城市污水未進行處理就排入天然水體,據1998年統計,全國已建成的污水處理廠共計398個,日處理能力達1538.28萬立方米/日,污水處理率僅為29.56%。北方地區17個省級行政區中,僅天津、河北、山西、黑龍江、江蘇、安徽、新疆7個地區的污水處理率高于全國平均水平。
3.2 水工業技術設備水平
我國在水處理工藝技術方面與國際水平差距不大。在給水工藝技術中,國內已推廣使用了高效混合和絮凝技術,沉淀池、澄清池設計技術,移動罩濾池[7]、雙閥濾池,微污染水源和含藻水源的預處理技術,高濁度水處理,低溫低濁水處理,除鐵、除錳技術等具有中國特色的一系列先進工藝,從以往偏重解決供水水量的不足向注重水質方面轉變。
在污水處理工藝技術方面,我國近年來開發并推廣應用了吸附生物降解(AB)法污水處理工藝,間歇曝氣式(SBR)工藝,厭氧—好氧(A/O)污水處理工藝,厭氧—缺氧—好氧(A2/O)脫磷脫氮污水處理工藝,各種生物膜法處理系統廢水的厭氧污泥床技術,接觸氧化法污水處理工藝,從以往偏重SS、BOD的去除向N、P的去除方面轉化,并由粗大污染物去除向細微溶質的去除方面轉化。
目前我國水工業設備的生產雖然已初具規模,但是與國際先進水平相比,在水工業通用、專用機械設備、水工業器材、自動化儀表各個方面仍存在著很大的差距,這與我國水處理工藝技術發展的要求很不適應。
4 北方地區水工業發展的主要問題分析
4.1 水資源緊缺,水污染嚴重
京、津、華北地區是我國經濟較發達、人口密度大的地區,但卻是極度缺水的地區。我國的礦物資源大多分布在華北、西北地區,也是嚴重缺水的地區。缺水必定會導致這些地區的開發和經濟發展受阻,嚴重的還會影響人的身體健康。
水量的豐缺、水質的好壞直接決定著水工業的發展。由于按照傳統的給水排水工業的發展,我國北方地區的水資源從水量和水質上都已不能滿足社會經濟穩定、持續發展的要求,所以必須改造傳統的給水排水工業,大力發展水工業以解決北方地區水資源的供需矛盾,使水資源得到最大限度的利用,實現該地區的可持續發展。
4.2 水工業基礎設施薄弱
我國北方地區的供水設施不足,供水能力有待提高。同時,現有的基礎設施陳舊、老化,政府資金困難不能及時改造,管道漏水及管理不佳造成水資源浪費嚴重。由于水源水質惡化,傳統的凈水工藝很難滿足供水水質要求,供水安全性還有待進一步改進。我國北方地區的排水設施相對供水設施而言,更是大大滯后于城市發展,污水處理能力嚴重不足。一些已經建成的污水處理廠由于資金缺乏,基本上處于停運半停運狀態,使得本來就很有限的污水處理設施沒有發揮應有的作用。大多數城鎮和農村幾乎沒有任何排水設施,污水未經過處理直接排入自然水體,水污染加劇,所用管材、儀表、機械設備落后,自動化程度不高。
4.3 水工業技術水平落后
我國水工業科學技術總體水平仍較低,普遍存在成果實用性差、轉化率低的問題,缺乏新工藝、新技術的綜合開發和工程化經驗及能力。以單項技術發展為主,缺乏集中統一的綜合性、群體性技術。由于集成化水平低,縱深發展不夠,不能滿足不同層次不同地區的需求,難以實現總體優化。水工業科技水平的落后已成為制約我國北方水工業產業化發展的關鍵。
4.4 水工業材料加工和裝備制造業整體水平偏低
我國的水工業材料加工和設備制造業雖然已初具規模,但與國際先進水平相比仍存在著很大的差距。自改革開放后,水工業制造業市場已被西方商人入侵占有了相當份額,把微弱的民族的水工業制造業逼到了困難的境地。
在水工業工程設施的自動控制和運行管理系統方面,國產儀器儀表在品種、規格、技術性能和使用性能上還滿足不了需要,大量的水處理工程所使用的自動控制系統和軟件仍主要依賴進口,國內尚未形成成套生產給水廠和污水處理廠自動化裝備的能力。在水工業設備、器材、儀器儀表方面,國內從無到有,已在工程建設中大量采用,但存在質量差、能耗高、產品品種不齊全、設備不配套、可靠性差、自動化程度地等問題。工藝、技術、制造和規模化生產等方面與國際水平相比,都存在很大差距。
4.5 水工業管理欠佳
近年來,水工業體系正在逐步形成,但水工業的管理體制還停留在管理傳統的給排水行業的層面上,極不適應水工業的發展。主要問題有:(1)多龍管水,各自為政;(2)水價偏低,負債經營;(3)經營過分集中,水市場未形成;(4)法制不健全,處罰不嚴厲;(5)水資源價值觀念淡薄。
5 結論
我國北方地區是我國重工業的集結地,在我國國民經濟生活中占有極其重要的地位。隨著水資源的逐漸減少和水質的不斷惡化,該地區的社會生產和經濟生活已經受到了嚴重的影響。針對北方地區水資源緊缺的現狀,必須強調對該地區傳統給水排水工業的改造,大力發展水工業。但由于目前北方地區水工業的基礎設施、技術水平、加工制造業等方面都比較落后,管理也存在很多問題,水資源與水工業的可持續發展還面臨嚴峻的挑戰。必須以“節流優先,治污為本,多渠道開源”為發展戰略,強化管理,建立科學的法律、經濟體系,加大水工業基礎設施的建設與維護,鼓勵高新技術在水資源保護方面的應用與產業化,使我國北方地區的水資源和水工業的發展符合可持續發展的戰略。
參考文獻:
[1]許保玖.試論中國水工業,給水排水,Vol.22,No.2,1996.
[2]石穎,崔福義,王玉梅.中國水工業經濟政策體系初探,哈爾濱建筑大學學報,Vol.32,No.6,1999.
[3]王凱軍,王曉惠.中國水工業的水處理技術和設備的產業化分析.給水排水,Vol.25,No.6,1999.
[4]張大群.我國水工業設備產業的狀況與發展對策,科學學與科學技術管理,Vol.20,No.6,1999.
[5]力.中國二十一世紀的水工業與可持續發展戰略.自然辯證法通訊,Vol.22,No.3,2000.