求主题:低碳、减排、治污、环保的科学研究论文

热心网友：生物质能与节能减排及低碳经济摘要生物质(Biomass,原意生物量)一词出自生态学,现已成为生物质能和生物基材料的惟一可再生性原料的专用词。生物质可部分替代化石能源,减少化石能源使用产生的温室气体及污染物。我国农业和农村在节能减排中应有所作为。农业是惟一生产生物质的产业,在我国的节能减排及向低碳经济战略转型中,生物质能可发挥重大作用,也能成为生态农业的新内涵。关键词生物质能节能减排低碳经济生态农业近年来,不但“碳汇(库)”[C sink(pool)]、“碳排放“(C emission)和“碳循环”(C cycling)这类生命科学(含生态学)的学术用词进入了通俗话语,甚至连自然科学界新创造的专业用语,如“碳中性”(Cneutral)、“碳封存”(C sequestration)、“碳足迹”(Cfootprint)等,也都很快地被西方社会科学界接受和采用。生态经济学家们更开发了“碳税”(C tax)、“碳交易”(C-certificate trading)、“零碳排放能源技术”(C-free energy technology)等概念,在公共领域和媒体频繁出现。“低碳经济”(Low-carbon economy)则首次出现在2003年英国政府能源白皮书中。“碳”之所以受到如此重视,盖因以CO2和以其为代表的温室气体造成的全球气候变化,已对人类造成巨大威胁。从近代工业革命人类大规模使用煤炭算起,到20世纪前期开始加速开采石油,再到可预见的今后300~500年中全球煤炭资源耗尽(石油和天然气只有几十年)。其生态实质,就是把自然生态系统经几十亿年的漫长进化,才将巨量的碳,通过具长碳链形态的烯烃类(化石能源)封存于地下,从而使大气中CO2、CH4等的浓度降低到适合人类和动物生活;而如今,却要在短短的几百年中,把这些封存的碳集中、快速地释放出来。如同打开了“潘多拉魔盒”,必然极大地破坏生态平衡,造成巨大灾难。大量使用和依靠煤和石油(含天然气)的经济是“高碳经济”,它注定要排放巨量的CO2,还有SO2和氮氧化合物等其他温室气体,是不可持续的。“低碳经济”则要改用含碳量很少甚至不含碳的、并且是可再生的燃料[1,2]。它是针对依靠使用属长碳链烃类的煤、石油的传统“高碳”经济模式而言的,由国际发展界和生态经济学界的一些有识之士近年提出和倡导。联合国环境规划署将2008年“环境日”的主题定为“转变传统观念,推行低碳经济”。生物质(Biomass)的形成是植物同化和固定阳光能和大气中CO2的结果。它是释放CO2的化石能使用的逆向过程。从本质而言,它应能对替代部分化石能源和减少碳排放的绝对量起相当作用。1形成目前我国能耗过高、污染物和温室气体排放量巨大的“高碳经济”的成因近年来,我国高层领导再三强调要走新型工业化道路,包括要发展“跨越式经济”。这些提法完全符合可持续发展的要义。节能减排——具体说是在“十一五”期间单位国内生产总值能源消耗要比“十五”末降低20%,主要污染物SO2和COD(化学需氧量)排放总量要减少10%——也早已成为国家最重要的发展目标,写入国民经济“十一五”计划及多个重要文件之中,也是我国应对越来越大的国际温室气体减排压力的利器。1.1中国是典型的高碳经济目前中国仍处于“高能耗经济”阶段,是典型的高碳经济。“十五”和2006年,我国都没有实现年初确定的节能及减排的目标。为此“十一五”规划提出了约束性指标,即到2010年万元GDP能耗在2005年基础上降低20％左右。2007年第一季度,经济同比增长11.1%,而电力消耗却增长14.9%。这里涉及所谓“能源弹性系数”的概念,即国民经济总值每提高1%,相应需能源消耗量增加的百分点。发达国家,即使是能源利用效率最高的日本,在工业化阶段都经历了能源需求与国内生产总值(GDP)之间弹性系数为1.0以上的阶段。但他们都登上了廉价石油的车,甚至是末班车;且弹性系数很快降至0.5以下。而我们就没有那么幸运了。1.2高能耗不可持续1980~2000年间,我国能源需求与GDP之间的弹性系数为0.43。但2000~2005年间,一次能耗(Consumption of primary energy)从每年13.86亿t标准煤迅速增至22.25亿t标准煤;弹性系数则超过了1.0(可持续发展要求需求弹性系数低于0.5),其中电力更达1.4。若该弹性系数水平持续到2020年,届时的年能耗将超出50亿t标准煤,比此前最高的预测值还要高出50%[3]！而届时一次能源的年产量只有不到30亿t标准煤,特别是原油的进口依赖度已接近50%,能源安全受到严重威胁。大量化石能源(主要是煤)消费是空气污染的主因。我国大气中70%的CO2、90%的SO2以及67%的NOx,还有一半以上的总悬浮颗粒均来自煤炭。2006年我国因能源使用的碳排放量14亿t,仅次于居第一位的美国。一些国际专家认为中国的碳排量很快将超过美国。1.3形成高碳经济的最重要原因形成高碳经济的最重要原因主要是过于依靠工业特别是重化工业和常规制造业。之所以如此是因为内需严重不足,因而不得不依赖基本建设投资,从而产生对高耗能产品钢、水泥、玻璃等建材的巨量需求;同时也不得不依赖出口,经济的外贸依存度近40%,大大超过以出口商品著称的日本(约20%)。而重化工业及相匹配的火力发电均是耗煤特大户;还使第三产业的比例迟迟不能提高,传统的制造业虽然对GDP增长很有贡献,但大量消耗能源和资源,并大量排放温室气体(包括替那些进口中国造产品的国家背“黑锅”),特别是因为能源效率低下,使问题更加严重。2扩大应用生物质能有助于节能减排2.1农村生活和生产用能量可观且增速快2006年,全国能源消费统计总量24.6亿t标准煤,而农村生活用能(不计入统计量)和生产用能每年分别达5.0亿t和4.2亿t标准煤。其中生产用能2/3是煤,能效亦不高,生活用能的55%仍靠沿用了几千年传统的、热效率极低(<10%)的直燃生物质方式,因此排放CO2的总量巨大。同时,由于目前农民人均能源消费水平只及城市居民的1/2。可以预料,随着农村全面“小康”和农民收入的不断提高,农村生活用能和生产用能数量还将会较快地大幅增加。4结语农业和农村问题在我国历来容易被忽视,在节能减排问题上可能也依然如此。但实际上,农业和农村既能可观地增加化石能消耗及增排污染物和温室气体,反过来如加以重视并处理好,也能为节能减排做出很大贡献。在当前和今后相当长时期内,8亿农民仍然是人口的主体。农民的生活、生产用能,农业及其加工业既是全国能源消费总量和因化石能使用导致的污染物/温室气体不可忽视的组成部分,也是很多污染物,包括面源污染和COD等的主要排放源之一。国际上在温室气体减排方面出现的机制创新——碳排放权交易,以及重视生物质能源对减少温室气体排放和减轻对不可再生能源的依赖所能起的重要作用,都启发我们,节能减排一定要有新思路和新的着力点。更重要的是,从高碳经济转为低碳经济,形势不允许我们像西方国家那样,再经历二三百年。但如何实现这方面的“跨越式发展”,生物质能至少让我们看到一种可能性,就像英国前环境大臣米利班德[8]用“跳蛙经济”(Leapfogeconomy)来形容包括生物能源在内的可再生能源给发展中国家带来的难得机遇那样。总之,不但不应在节能减排中忽视“三农”,甚至将其视为包袱,相反,应把农村当作节能减排战线广阔的大后方,把农业和农民当作节能减排的生力军,使包括开发使用生物质能等可再生能源在内的各种措施为节能减排作出重要贡献。