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关键词:中学化学教学环境保护居室污染环保意识
地球为人类提供了空气、水、土地以及大量的生物和矿物质。人类的生活和生产活动又在不断地影响和改变着自身的环境,甚至引起严重的环境污染。臭氧层破坏、气候变暖、水资源的短缺和污染、化学品和固体废弃物的危害等等,已经对人类的生存和发展构成了现实威胁。而大部分环境污染物是因人类的生活和生产活动产生的。它们进入环境后,通过物理变化、化学反应或生物作用会转变成危害更大的新污染物。今天反污染的前线不单是在工厂,而是还在你的办公室里、你的家中。人的一生绝大部分时间是在室内(家庭居室、办公场所、商店宾馆、车辆习机)度过的。调查显示,上海居民平均有86%的时间是在室内度过的,而有60%的时间是在自己的家中。然而,室内化学污染物的种类及其污染的程度与室外存在着明显差异,而且要严重得多。
除了室外的大气污染物能经空气流通进入室内以外,室内各种建筑装饰材料、厨房炊事、化妆品、日用化学用品和化学制品、复印机、放射性污染物等都是重要的室内化学污染源。人们已从室内空气中鉴定出300多种挥发性化学物质。尽管其含量一般仅在mg/kg或μg/kg级水平,甚至更低,但某些室内化学污染物的浓度还是远高于室外,而且由于人们长时间留于室内,其影响是十分严重的。医学研究表明,由上述原因造成的室内化学污染是呼吸道、心血管疾病和癌症的重要诱因。大量合成化学品不断进入室内产生的各种化学污染已成为一个突出的健康问题,正在引起发达国的环境和卫生学家们的关切和注意。专家们已发出警告:富强内化学污染对健康的危害已经到不容忽视的地步了,人们在注意室外环境保护的同时,应该采取有效对策,减少室内化学污染,以保护人类自己的健康。
一、建筑装璜装饰材料污染
随着生活水平的提高,各种新型建筑装璜装饰材料进入了家庭,成为新的化学污染源。家具、墙纸、天花板、化纤地毯、塑料地板、隔热材料等中所含的甲醛在长期持续缓慢地释放出来。各种树脂、油漆、乳胶、涂料、粘合剂等也大量释入出甲醛。塑料制品受热潮解时容易发生变性释放出甲醛。调查发现,装饰程度较高的居室中,甲醛浓度竟为室外的46倍。甲醛为细胞原浆毒。可经呼吸道、消化道及皮肤吸收,对皮肤有强烈的刺激作用。可引起组织蛋白的凝固坏死,对中枢神经系统有抑制作用。动物试验证明甲醛是致肺癌物。室内含量达30mg/m3进可当即致死。因此,研制新一代环保型装璜装饰材料,实现装璜的环保化、绿色化,已经提到议事日程上来。控制甲醛污染的有效方法是关闭门窗,在室温27℃以氨水熏蒸几个小时,装修中使用的各种溶剂、粘合剂可造成苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯等挥发性有机物的污染。油漆中用做稀释剂的香蕉水,含苯或甲苯达50%—55%,其毒性作用主要表现在对神经系统的先兴奋后抑制作用,对皮肤粘膜有刺激性。中毒后出现头痛头晕、心动过速,重者出现意识障碍、抽搐,可发生脑水肿、呼吸衰竭甚至死亡。因此,装修宜适度,刚装修好的新居应加强通风,不宜马上入住。
二、厨卫污染
炊事燃烧、分散取暖是居室空气的主要污染源之一。各种燃料(煤、石油、液化气、天然气)、木材、纸等,在供氧不足下不完全燃烧,生成大量多环芳烃(PAH)。在400℃—800℃下芳香烃逐渐聚合或环化生成的苯并[a]芘是强致癌物。SO2、酚等促进致癌物与苯并[a]芘等联合作用,使肺癌死亡率逐渐上升。家用炉具排放的烟气中苯并[a]芘可达1000μg/m2。医学调查证明,云南宣威肺癌死亡率居全国之首可能与其室内燃煤污染物浓度高于室外的数十至上百倍有关。
流行病学研究表明,煎、炒、烤、烘等高温烹调加工中,烹调油在270℃高温下分解,其烟雾中含有多环芳烃苯并[a]芘、苯并蒽,而食用油与鱼、肉等食品一起在高温下能生成烃类、醛类、羧酸、杂环胺等200多种物质,其遗传毒性远大于苯并[a]芘,我国女性乳腺癌的高发可能与此相关,香肠、熏鱼、烤牛肉、烤焦的鱼皮以及直接在火上烤的牛排中,苯并[a]芘的含量分别是高达1.0—10.5μg/kg、1.7—7.5μg/kg、3.3—11.1μg/kg、5.3—760μg/kg和50.4μg/kg。而爱吃烟熏食物的冰岛人的胃癌发生率很高。故应改革炉灶,使用脱排油烟机,注意通风、消烟、除尘,减少高温烹调,提倡烹饪电气化。
卫生间、下水道散发的气体中含有H2S、甲硫醉、甲硫二醇、乙胺、吲哚等,有毒性,会引起呕吐、降低食欲。空气中H2S含量为30—40mg/m3时即会引起眼睛及呼吸道症状。而若低浓度下长时间接触,也会发生慢性中毒反应,头痛、眩晕、记忆力和免疫功能下降。
吸烟与肺癌的增长呈正相关。香烟烟雾中含有相当数量的多种PAH、氮氧化物、尼古丁以及As、Ni、Cr等多种致癌物和CO、HCN等多种有害物。用GC/MS分析烟草焦油中的PAH有150多种,其中致癌的有10多种。每100支烟中含苯并[a]芘3.0μg—4.0μg,二苯并[a,j]荧蒽0..4μg,,苯并[b]荧蒽0.3μg,苯并[j]劳蒽0.6μg。吸烟有害健康者同样受到严重威胁。
三、化妆品污染
美容热使形形的化妆品涌入家庭。专家告诫,应慎用各种化妆品。
临床发现,使用化妆品引起皮炎患者增多。化妆品中的色素、香料、表面活性剂、防腐剂、漂白剂、避光剂等都可导致接触性皮炎。香水、防晒剂、染发剂中含的对苯二胺,口红中含的二溴和四溴荧光素都具有变应原性质,可引起皮肤红肿、搔痒,发生变应性接触性皮炎。胭脂、眉笔的笔芯亦含有变应原,可引起眼睑变应性接触性皮炎。使用含雌激素的化妆品能引起儿童性早熟发育症状。
洗发香波中含的苯酚有毒性。其口服致死量为2g—15g。若苯酚通过皮肤大面积吸收进入体内,对内脏肾功能和神经系统有广泛的破坏作用。严重者1小时内可死亡。洗发水含苯胺类化合物,溅入眼内,2天内眼球表面就出现广泛损伤,并能渗入晶体引起白内障。苯胺毒性很高,它通过肺呼吸,口服和皮肤接触进入体内。含氢醌的皮肤漂白剂,含巯基醋酸的冷烫剂、含硫化物的脱毛剂以及指甲化妆品常可引起刺激性接触性皮炎。国家规定祛斑霜的含汞量应低于百万分之一,但有些祛斑霜含量增高,引起慢性汞中毒。有些化妆品含有四氧化三铅(俗称丹红)或碱式碳酸铅(俗称铅白),进入人体或呼吸道易引起铅中毒。
有报道对美国广泛使用的29种化妆品进行分析,其中有27种检出了NKEIA(N—亚硝基二乙醇胺),Hecht在7种含十二烷胺的化妆品中发现6种具有毒性、致畸作用、致癌性的N—亚硝基甲基十二烷胺,含量达0.02ppb—0.6ppb。因此,应该选购有卫生部门批准文号的合格的化妆品。而据统计,即程度不同地出现过敏现反应,因此从医学的角度来看,不化妆、不染发、慎用化妆品、崇尚自然美,是现代女性最佳的养生之道。
四、日用化学品污染
家庭中广泛使用着各种日用化学品。美国环保局宣称,从油溱到洗涤剂,家家都有有毒化合物。各种家用除浊剂、消毒剂、洗涤剂、衣服干洗剂、空气清新剂、家具擦光剂、擦玻璃剂,它们是有用的,但同时也在散发出有毒气体。一些日用化学品含有挥发性溶剂,如汽油,长期使用有诱发心脏病的危险。
毒性很高的苯胺有少量用于生产家用化学品,如涂料、光漆、染料、抗氧化剂、除草剂、杀虫剂、茶菌剂。家用杀虫剂如萘(卫生球的主要成分)若误服,皮肤沾染或汲入高浓度蒸气的均可损害肝、肾。文学用做溶剂、来火剂、干洗剂的CCF,用做去油剂、干洗剂的CH3CCI3,用做致冷剂、发泡剂的CH2FCI等是主要的氯代烃污染源。在农药、油漆、油墨、复写纸、粘胶剂等中用做添加剂、在塑料中用做增塑剂的多氯联苯(PCBS),是毒性极大的有机氯化物,可诱导肝癌、腺瘤的发展,并能通过母体转移给胎儿致癌。多氯代二苯并二恶英(PCDD)、多氯代二苯并呋喃(PC)是目前素养性最大的有机氯化物。杀虫剂、除草剂的大量使用,使环境中的PCDD、PCDF含量升高,每年进入环境的最可达105g。
五、放射性污染
烟叶中含U、Ra—226、Po—210、Pb—210等放射性物质。我国6个品牌香烟中,Po—210含量为8.5×10-13Curie/g。这些放射性物质被吸入支气管并在其分叉位积累,导致支气管上皮肿瘤。打火机使用的电石(氯化稀土产品)含微量U、Th,总放射性比活度为2.5×10-6Curie/kg。放射性稀有气体氡是严重的公害之一。氡是3种天然放射系在放射性衰变的公害之一。由于其有很大的流动性,能随时被人吸入体内,并继续发生放射性衰变,形成“内放射”,严得损伤人体的组织和器官,因此应注意严格选用符合国家标准,放射性物质含量低的建筑材料。身居花岗岩地带的居民应警惕当地井水、泉水、矿泉水有无异常高的放射性。其饮用水宜存贮几天后再饮用。
生活燃料煤中U、Th的含量分别可达0.8μg/g。北方农村用无烟囱地炉做饭、取暖,室内环境常被天然放射性物质尤其是Po—210污染,某些居民头发中Po—210的含量竟高出一般居民50多倍。
六、化学过敏症和大楼综合症
近年来一种易被人忽视的现代文明病——“化学物质过敏症”频频见诸报端,这是指因长期大量接触化学物质而导致的人体过敏,它严重影响人们的正常生活。患者大多存在自律神经障碍,瞳孔对光线的反应以及眼球运动出现异常。其主要症状为手脚发冷、失眠、咽喉疼痛、腹泻、皮肤炎症等。由于导致上述症状的原因十分复杂,医生往往无法及时明确诊断。报道对144名患者的发病原因进行统计分析,35%因居住在新房内;58%因使用了空气清新剂、杀虫剂、香水甚至修正液等化学用品;6%原因不明。其中有80%为女性。除了撤去患者身边引发过敏症的化学物质,服用维生素以增加营养,促进排毒,通过运动加快排汗等方法外,目前尚无更有效的治疗方法。
随着高层建筑的现代化,使用空调系统的封闭型办公场所常使不少工作人员出现眼睛发干发炎、鼻塞、头痛、胸闷、怠倦、嗜睡等症状,被称为“大楼综合症”。其诱因是多种多样的;湿法复印机散发的碳氢化合物使人疲劳、皮肤疼痛、发炎;干法复印机逸出的臭氧能刺激眼睛与呼吸道,引起炎症;电脑、信息处理装置的荧光屏释放出的正离子影响人体的新陈代谢,降低对疾病的抵抗力,导致荧光屏皮疹;荧光照明设备的紫外线和空气中各种化学成份一起,产生光化学烟雾,影响视力。人体也是一种污染源,从呼吸道排出的化学物质有149种,通过尿和皮肤排出的有151种和171种。这些化学物质滞留在密闭的室内,对健康造成危害。
七、电子雾污染
电子雾污染虽不属于化学污染,但在室内环境污染中处于举足轻重的位置,在此值得一提。空调、彩电、计算机、冰箱、电热毯等各种电子产品在使用中都不同程度地发出电磁波——电子雾。电子雾会使人头痛、疲乏、神经质、睡眠不安,影响儿童发育。生物学家调查发同,1969年—1982年美国马里兰州有951名男子死于脑瘤,其中大部分是电工或电气工程师。而在高压线附近工作的人体内癌细胞的生长速度比一般人快24倍。因此为安全起见,人与彩电之间的距离应保持4m—5m,距离荧光灯管2m—5m;卧室内勿放置冰箱,电热毯变热后应及时切断电源。移动电话,对讲机发出的高频电磁波对健康有影响,经常长时间使用会产生头痛、注意力分散、眼睑抽搐、记忆力衰退等症状。故能使普通电话时尽可能不使用移动电话。
以上仅仅是对有关知识的归纳小结,具体到怎样组织教学,采用什么样的教学手体贴教学方式,还要广大同仁共同探讨,笔者在此只为抛砖引玉。
1.1水源地农业污染治理范围和基本情况
1.1.1南阳境内流域面积及农业生产概况
丹江口水库位于豫鄂交界处,属长江流域汉江水系,主要支流有灌河、淇河,水资源丰富。水源地区域总面积6361.93平方公里。南水北凋中线工程上马后,丹江口水库蓄水面积将由745平方公里增加到1050平方公里,其中南阳境内546平方公里,占库区水面积底52%,涉及南阳市的淅川、西峡、内乡、邓州(部分乡镇)3县1市,耕地面积6.94万公顷,总人口117.51万人,其中农业人口占89%。
1.1.2水源地周围的自然条件
水源地库区周边地形以山地丘陵为主,特别是丹江口水库环库区丘陵垄岗区,地形破碎,岗岭起伏,十分复杂。土壤类型以黄棕壤和黄粘土或红粘土为主,土层较薄,全区宜林面积58.29万公顷,温带、热带植物均适生,种类繁多,资源丰富。
1.1.3水源地种植结构及种植制度
水源地区域农业生产以种植业为主,种植业占其农业总产值的53.4%。种植结构为一年两熟的麦、杂(稻)栽培植被,农业生产采用传统的粗放耕作方式,高投入,低产出,结构单一,近年来林果业、中药材种植和养殖业发展较快。2003年农民人均纯收入2122元。
1.2水源地面源污染现状
南水北调中线工程要求丹江口水库库区水质要达到国家地表水I类水质的要求,国家规定,丹江口水库水源地水质总磷不能超过0.02毫克/升,总氮不能超过0.04毫克/升,氨态氮不能超过0.5毫克/升,丹江口水库库区水样检测结果,库区水质大多数指标在国家地表水环境质量П类以上,其中总磷浓度为0.02-0.05毫克/升,总氮浓度为1.46-1.60毫克/升,分别超过国家地表水环境П类水质标准,总磷、总氮明显超标。通过对超标成分的分析,主要是由于污水、农药、化肥、人畜粪便及生活垃圾污染形成的面源污染引起的。
2.面源污染原因的调查分析
2.1农业生产中大量使用农药和化肥
这是引起水源地农业面源污染的主要原因之一。南阳境内库区流域属农业主产区,种植业占主导地位,在农业生产中需要投入大量的农用生产资料。据测算,南阳市所属的丹江口水库水源地4县37个乡镇111.4万亩耕地年化肥投入量为4.35万吨(折纯),用量最大的是氮磷化肥,化肥的使用方法多为抛洒浅施且一年多次施用。按全国平均水平30-40%的化肥利用率推算,年土壤固定、空气挥发和渗入地下水、汇入地表径流的流失量达2.61-3.045万吨;水源地年农药施用量275吨,品种多为刹虫剂、杀菌剂、除草剂等,对环境造成危害的是含磷、砷、汞类高毒高残留农药,使用上多采用喷施方法,并且一年喷施多次。农药除40%被农作物及害虫吸收分解外,一部分挥发入空气,大部分残留在土壤地表渗透到地下水或随雨水冲刷汇入地表径流流入库区,造成污染。据调查推算化肥、农药对库区总磷超标的贡献率超过75%。水源地库区年农膜覆盖21.32万亩,农膜使用量704吨,按平均残留率5.88%计算,每年残留地膜41.39吨。残留在农田中的农膜难以分解,影响耕作,少部分分解物释放出有害物质也污染土壤和地下水。
2.2畜禽粪便及生活垃圾量逐年增大
近年来,随着农业生产结构调整步伐的加快,畜牧养殖业发展迅速,畜牧养殖业造成的面源污染问题也越来越突出,据调查统计,丹江口水库汇水区现有规模养殖厂超过200个,畜禽散养情况普遍,年畜禽粪便排放量超过826万吨,粪便简单处理率仅为59.5%,粪便排放随意性强,氮、磷、COD等大量富营养物质直接或间接排入库区,造成环境和水体水质的直接污染。丹江口水库汇水流域内有37个乡镇117.51万人,由于没有方便有效的生活污水、生活垃圾处理设施,生活污水和垃圾长期直接排放,污染地表水和地下水。
2.3水土流失严重
根据近年来调查资料统计,丹江口库区水源地水土流失面积3369.01平方公里,占库区上游流域总面积的53%,年平均土壤侵蚀量约990万吨,平均土壤侵蚀模数2938吨/平方公里.年。大量的水土流失不但造成水库淤积,而且使水质质量变差,富营养化程度提高。
2.3.1生态环境不良
丹江口水库库区周边地区以浅山丘陵地为主,沟壑纵横,地形破碎复杂,坡度陡,植被多为中幼、中龄林和低效林,植被覆盖率低,防护能力差,自然调节能力低下,枝叶截留及根系固土保水能力减退,生态环境较为脆弱。
2.3.2土壤性能差
据调查,水源地土壤以黄褐土、黄粘土或红粘土为主,质地粘重,易干缩裂缝,通透性差,表土层疏松浅薄,既不耐旱,又不耐涝,并易受侵蚀,浅山丘陵区的石灰岩、片岩等,抗侵蚀能力差,风化严重,对降雨冲击的抵抗力较弱。经雨水冲刷后极易形成水土流失。
2.3.3气候与水资源影响
丹江口水库汇水区域内,气候属亚热带季风型大陆性气候,年平均降雨量为804-840mm,降雨量年际间变化大,受季风影响,降水年内分配不均,汛期降雨量占全年降雨量的58-62%。暴雨集中,强度大,历时短,入渗有限,容易冲刷侵蚀地表。丹江口水库南阳境内支流,均属山区型河道,坡度大,地下水资源量甚微,水资源总量以地表径流为主,是水土流失的主要动力。
水土流失使沙尘及附着在土壤上的农药化肥残留量得以汇入地表径流,流入库区,造成库区悬浮物和N、P超标,对库区水质影响较大。
3.丹江口库区水源地农业面源污染治理对策
水源地农业面源污染治理的指导思想是:以保护水源地农业生态环境、为南水北调提供优质水源为中心,以面源污染治理项目为重点,以配套服务设施为手段,大力发展生态农业、无公害农业、有机农业,合理开发利用资源,提高农产品质量,实现水源地农村经济发展与人口资源环境相协调,经济、生态、社会效益相统一。
3.1广泛宣传南水北调中线工程水源地农业面源污染治理工作的重要意义
南阳是南水北调中线工程水源地和渠首工程所在地,因此,要借南水北调中线工程即将开工建设的有利时机,利用各种宣传工具,大力弘扬“丹江情”,宣传农业生态环境保护的法律、法规,以及加强水源地生态环境保护及其搞好水质保护的重要意义,增强广大农民群众的环保意识,提高农业面源污染治理的自觉性。
3.2实行无公害生产,走有机农业之路。
在农业生产中,全面推行科学施肥技术,强调施用有机肥、绿肥、沼肥等。严格执行《农药管理条例》的各项规定,严禁使用剧毒、高残留农药和国家明令禁止使用的农药,推广应用低毒、低残留农药,大力提倡生物防治,推广普及农业清洁生产技术,实行无公害生产。
3.2.1治理和防止农药化肥的污染
3.2.1.1控制化肥投入量,增加绿肥和有机肥使用量。
大力发展有机农业和生态农业。提高化肥利用率,推广测土配方施肥技术,均衡施肥,坚持施化肥少量多次,深施限量。减少可能造成土壤板结硬化肥料的施用量,增加使用新型、高效、缓释固土的化肥,减少化肥流失率。改变种植结构,以种植少量使用氮磷肥的作物取代大量使用氮肥磷肥作物的品种。
3.2.1.2坚持预防为主,综合防治。
采用生物防治、化学防治和农业防治相结合的防治措施;改良耕作制度,调整农业结构,选种抗性作物,采用合理轮作和间作套种技术,优化种植模式;推广沼液治虫和机械治虫技术,降低施药次数;推广抗病虫害农作物品种;推广无公害生产技术,限制或禁止使用高毒、高残留农药。
3.2.1.3增加土壤溶量和提高土壤自我净化能力。
增加土壤有机质含量,改良土壤物理性质,增加和改良土壤胶体的种类和数量,增加土壤对污染物的吸附能力和吸附量,改善土壤的氧化还原条件,使污染物易于降解或向减少毒性方向转化,从而减少污染物在土壤中的活性。提高土壤微生物的活力,提高对污染物的降解能力。
3.2.1.4大力推广应用保护性生产技术,控制地膜污染。
加强废弃地膜的收集,推广应用可降解农膜,推广草覆盖技术等,从而减少农膜使用量。
3.3对农业、农村废弃物实施资源化开发利用
实施生态家园富民工程计划,大力推广农村沼气和秸秆气化工程建设,以沼气池为纽带,通过一池三改,以农村废弃物、污染物进行综合开发利用,产生的沼气用于炊事、取暖、照明,沼渣、沼液可作为优质有机肥,形成良性循环,减少污染,保护环境,降低生产投入,使农业生产和废弃物得到资源化利用。
3.3.1大力推广建设“生态家园富民计划”。
以农户为单元,以沼气池为纽带,连接农户的种植业和养殖业,实现物流和能流的有效循环利用,既节约能源,又美化环境,减少污染,实现居家温暖清洁化,庭院经济高效化和农业生产无害化。重点推广农村户用沼气综合利用技术,推广新池型。发展以沼气为纽带的生态农业,减少农药化肥使用量。沼肥是一种速效性和迟效性兼有的有机肥,具有良好的增肥改土作用,据实验研究,一个8立方米的沼气池,年提供的沼渣相当于硫酸氨50kg、过磷酸钙40kg、氯化钾15kg。沼肥肥田,能使土壤中的有机质含量增加0.17%,含氮量增加0.04%,全磷增加0.014,全钾增加0.03%,可有效地改善土壤理化状态,增加土壤溶重。沼液富含氨态氮、速效磷、速效钾,可用于农业灌溉及叶面喷施,发挥其“生物农药”的功效。
3.3.2推广大中型畜牧养殖厂粪便污水综合处理技术。
采取有效措施,降低其氮、磷及COD等物质的含量,达到安全排放标准。同时注意加强对其弃物质的资源化利用,利用大中型沼气技术,通过对其自生废弃物的加工处理,生产维持其自身运转所需的水、热、光等能源。结合推广有机肥生产技术,生产大量的有机肥,实现能量的多层次转化利用和良性循环,减少排放污染。
3.4加强对水土流失的治理
3.4.1丹江口水库水源地的水土流失原因与自然地理特征密不可分,要针对不同的地形地貌、土壤岩性及植被情况,采取区别对待政策,搞好水土流失治理规划。
3.4.2重点治理丹江口库区周围以及浅山丘陵区和水土流失较重区域,以工程措施、生物措施为主,封山育林,退耕还林还草,人工造林,搞好小流域治理,因地制宜地采取坡面整治、沟道保护、护坡、绿化、整地等防治措施,修建塘坝、小型水库,搞好拦洪截留,在水库区搞好农田立体间套工程,调整作物布局,科学耕作,减少水土流失,进行基本农田建设和经济林的开发,建立生态高效农业区,遏制人为因素造成的水土流失。
3.4.3完善水土保持预防监督体系和监测网络,加强对水土流失情况的监测研究,建立预警机制,防患于未然。
3.5加大管理和执法力度
要运用法律、经济、技术、行政和教育等综合手段,减少破坏和危害环境的行为,使开发利用与环境保护协调发展。同时,加强对水源地农业环境的监测,在水源地设立监测网点,动态掌握水源地水体和农业面源的污染状况。建立水源地环境质量状况报告制度,定期公布水源地农业环境质量状况。建立执法队严厉查处污染和破坏水源地环境的不法行为,确保水源地良好的生态环境,保证南水北调工程的顺利实施。
3.6切实加强水源地农业面源污染治理项目的建设
南水北调中线工程建设为南阳经济的快速发展提供了一个难得的历史机遇,而项目建设是面源污染治理和水质保护的关键。根据水源地的生态条件、农业面源污染的现状和环境保护的总体要求,在治理水源地农业面源污染时,要优先考虑以下七类项目的实施。
3.6.1水源地农业环境监测站建设
根据南水北调工程对水质的要求,建立南水北调中线工程水源地农业环境监测站,下设淅川、西峡、内乡、邓州四个县级监测分中心,37个水源地乡镇各建立取样监测网点,通过信息网络,对水源地农业环境进行动态监测。
3.6.2农村能源环保工程建设
农村能源环保工程的建设,是当前解决南水北调水源地的面源污染问题的重大措施之一。
3.6.2.1生态家园富民工程建设
根据水源地农村生活污水污染状况,通过沼气工程建设,改善农村卫生条件和农民的生活条件。在淅川、西峡、内乡、邓州4县市区实施生态家园富民计划,重点是37个水源地乡镇的27.7万户居民。
3.6.2.2秸秆气化示范工程建设
根据当地秸秆资源丰富而又废弃浪费严重的现状,在西峡的8个乡镇,淅川县的11个乡镇,内乡的4个乡镇,建设秸秆气化站45个,变废为宝,节约能源,减轻污染度。
3.6.2.3规模化养殖小区小型沼气工程建设项目
根据规模养殖小区发展现状,在淅川、西峡、内乡3县现有的180个规模化养殖小区发展小型沼气工程,对畜禽粪便进行无公害处理和效益化利用。
3.6.3无公害农产品生产基地建设
根据农业生产中投入品造成面源污染的现状,围绕蔬菜、小辣椒、果树、小麦、玉米、水稻等生产等,建立淅川、西峡、内乡3县和邓州市彭桥镇无公害农产品生产基地,推广无公害生产技术,通过科学耕作和栽培,实施无公害生产,减少化肥、农药等农业投入品数量,减轻对耕地、水源和环境的污染,提高农产品质量和效益,示范带动水源地农业走高效、无公害的良性发展轨道。
3.6.4水源地4县市生物有机肥厂建设
根据发展生态农业的要求,在淅川、西峡、内乡、邓州4个县市各建设年生产能力10万吨的生物有机肥厂,用生物有机肥逐步代替化肥,发展有机农业,减少化肥滥施对农业生态环境造成的污染。
3.6.5无公害农产品质量检测中心建设
根据发展无公害农产品的要求,在淅川、西峡、内乡3县建立无公害农产品质量检测中心,开展无公害农产品检测,限制有毒有害投入品的使用,减少残留。
3.6.6植被恢复建设
根据水土流失现状,建设淅川60万亩荒坡薄地植被恢复、内乡5万亩荒坡植被恢复和邓州市彭桥镇1万亩废弃矿区的植被恢复项目,对荒坡薄地进行生态治理。
3.6.7生态农业教育培训基地建设
根据农民生态环境意识不强的现状,按照发展生态农业的要求,在淅川、西峡、内乡3县建设生态农业农民教育培训基地项目,增强农民生态观念和生态意识,落实各项环保措施。
关键词:机械制冷机污染传质蒙特卡罗方法传输几率
1前言
近年来斯特林、脉管等机械制冷技术发展迅速,已成功应用于空间、军事、通信等各个领域[1,2]。长寿命技术是微型机械制冷机目前急需解决的一项关键技术,而在长寿命技术中,气体污染是一个重要因素。污染气体在制冷机内产生后,沿着复杂的管路进行传输分布,最后缓慢的吸附凝聚在蓄冷器从而影响制冷性能。
研究机械制冷机污染气体传质过程的意义在于可以从机理上了解污染对制冷机影响的途径、趋势,并对污染控制措施的改进和标准化提出建议。对污染传输过程的研究采用理论计算和实验验证两种方法相结合。
大量的分析结果表明,机械制冷机内的污染气体主要是水蒸气、酒精、丙酮[3]。在制冷机的装配、运行中有两种情况涉及到污染传输:一个是装配后的高温烘烤除气;另一个就是长期运行中的污染传输。一台制冷机装配后要进行烘烤除气,相关部件缓慢释放的污染气体经由微小间隙、圆管等通道被真空泵抽走。在制冷机的长期运行过程中,污染的主要来源是直线电机、蓄冷器等关键部件的放气,直线电机绕组的放气通过间隙密封缓慢的扩散到压缩腔、中间连管、膨胀腔,然后在蓄冷器被吸附冷凝,蓄冷器本身的放气也逐渐在冷端凝结,达到一定程度后制冷机性能会显著下降。机械制冷机的基本结构和污染传输路径如图1所示。
图1机械制冷机构造与污染传输过程简图
2制冷机污染传输机理的理论研究
2.1制冷机传输过程的分析
对制冷机进行烘烤除气时,很容易就可以抽到比较高的真空,此时气体处于分子流状态。制冷机正常运行时污染分子传输的主要障碍是宽度只有几丝(10-5m)的间隙密封和内径只有几毫米的中间连管,其余部分对传输的影响可以忽略。污染气体在氦气工质中的分压很小,而且水蒸气分子在间隙密封的环形通道里克努曾数(Kn)远大于10,也可以用分子流理论来进行仿真建模,计算传输特性。
2.2采用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法对污染传输过程进行理论建模
对于分子流范畴下气体的求解,有分析方法和数值方法两大类[4]。分析方法计算比较困难,而且对于环状管路很难得出精确解析解。采用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法是比较合适的,它是一种基于概率统计的数值方法,通过计算机来追踪每个粒子的运动。由于DSMC物理模拟的本质,相比其他方法可以引入更真实更复杂的物理模型,特别是对间隙密封等复杂管道内气体传输特性的计算。
引入传输几率——无规律的进入导管入口的分子通过出口的几率[5],只与管道的几何结构有关。分子流状态下传输几率与管道的分子流率有下面的关系式:
(1)
式中:——入口处的分子流率;
——入口处气体分子密度;
——分子热运动的平均速度;
——入口孔的面积。
用DSMC方法来计算的基本步骤为构造贝努利模型、定义随机变量、通过模拟获得子样、统计计算。图2是圆管中DSMC计算的基本流程。如图所示,首先在计算机中产生一系列随机数生成有效粒子,然后跟踪每个粒子与管壁的碰撞情况,通过比较粒子到碰撞壁面的距离、直接返回入口的距离、通过出口的距离的大小来决定是否继续跟踪。通过对大量粒子的跟踪进行统计计算,得到传输几率。环形管路由于涉及到更复杂的几何结构,粒子的反射、碰撞公式、计算流程要更复杂。
2.3传输几率的计算
用DSMC方法编程计算了制冷机内一些关键管路的传输几率,表1是半径1.2mm、长100mm的中间连管传输几率的计算值;表2是内径15.98mm、外径16mm、长度16mm的间隙密封环状管路的传输几率计算值。计算值随追踪粒子的样本数增多而逐渐收敛,一般取样本数超过一万时,计算值就比较稳定了。
图2圆管中的DSMC计算流程简图
表1按不同样本数得到的中间连管传输几率样本数5000200004000060000
传输几率2.84%2.98%2.9925%2.9919%
表2按不同样本数得到的间隙密封传输几率样本数1000300050001000020000
传输几率1.7%2.2%2.3%2.37%2.33%
为了制冷机设计的优化,计算比较了不同尺寸结构管路的传输几率,下面图3是对不同长度L(mm)、不同内外径比值(r/R)环路的传输几率比较(外径设为16mm,改变内径以改变内外径的比值)。由图5可知,长度越长,间隙越小,传输几率越小,而且间隙变化对传输几率的影响比长度的影响要大一些。根据此规律可以在设计的时候对制冷机尺寸进行优化。
为了证明圆管结构DSMC计算模型的有效性,用DSMC方法计算了不同半径R和长度L的圆管传输几率,并与理论解析解和相关资料的实验值[6]进行了表3所示的比较,发现三者吻合的比较好。对于圆环管路的传输几率,用解析法很难得到,而且也未见到相关的实验数据。需要设计、搭建传输实验台进行分析研究。
图3不同结构尺寸圆环DSMC计算结果比较
表3不同方法得到的圆管传输几率比较L/RDSMC值解析解实验值
167.11%67.20%69.5%
251.56%51.36%52.3%
435.78%35.89%36.9%
3制冷机污染传输的实验研究
3.1污染传输实验的设计思想
为了进行具体实验来验证传输几率的理论计算,根据流导的推算方法将传输几率与容器真空度的变化联系起来。分子流导定义为:其分子流率与管的两截面或孔的两侧的平均分子数密度差之比,有两种方法进行计算:
方法一:
根据流导、流率的定义有:
(2)
式中:——分子流率;
——入口与出口平均分子数密度之差。
根据真空度的变化可以得出分子流率的公式:
(3)
(4)
式中:——标准大气压(Pa);
——入口腔内气体真空度的降率(Pa/s);
——入口腔的体积(m3);
——标准状态下1mol气体体积(m3/mol)。
由式(2)、(3)、(4)可得:
(5)
方法二:
引入传输几率的概念,分子流导可以表述为[7]:
(6)
式中:——入口处的分子流率;
——入口与出口平均分子数密度之差;
——入口处气体分子密度(mol/m3);
——分子热运动的平均速度(m/s);
——入口孔的面积(m2);
(7)
(8)
由式(6)、(7)、(8)可得:
(9)
综合方法一和方法二,由式(5)和式(9)可以得到:
(10)
式中的值可以通过相关手册查出。从而得到传输几率与真空度、真空度降率两者比值的线性关系式。
3.2污染传输实验平台的搭建
搭建如图4所示的污染传输实验台,图中上腔、下腔、活塞、气缸等组成污染传输容器,活塞与气缸之间的间隙构成环形微通道。实验时首先将容器外部缠绕加热带,控制在800C,用两个真空泵将上、下腔抽为高真空,除去内壁吸附的水蒸气等气体。然后关掉真空泵阀门和加热带,往容器中充入小于一个大气压的纯净氮气,只用与下腔直接相连的真空泵抽气至高真空,通过真空计测量上腔真空度的变化,并用计算机进行采集记录。
由图5可知污染传输实验所测得的传输几率值为2.9%左右,与理论计算值2.37%要大,误差约为18%,这是可以接受的。因为误差的原因主要是间隙密封中活塞轴不是正好位于气缸中心的位置,如果活塞偏心,间隙就不是标准的环形了,作为极限情况,把所有间隙密封的空间都挤成一个圆管,传输几率变大为5.7%。在装配过程中不可能保证完全的同心,所以实验结果稍大是正常的。
用纯氮并对容器加热除气,是为了抑制实验过程中金属容器内壁释放水蒸气造成实验误差。在分子流状态下各气体传输几率是一样的,所以此实验结果也适用于污染气体的传输情况.
3.3污染传输实验结果分析
在实验的过程中对真空度数据进行实时采集、处理,实时计算传输几率。对于内径15.98mm、外径16mm、长16mm的环状管路,根据分子流区域的划定,在这间隙密封环形通道中,只要压强小于50帕便可视为分子流。在不同压强下测得的传输几率值与蒙特卡罗法计算的数值比较如图5所示。
图5污染传输几率实验值与理论计算的比较
4结论
对机械制冷机内污染气体的质量传输过程,分子流状态下气体分子的传输几率是一个比较重要的研究对象。通过直接模拟蒙特卡罗方法对制冷机中间细长连管和间隙密封的传输几率进行仿真运算。已有的解析值和实验数据验证了圆管的传输几率计算的正确性;设计实验验证方法,搭建实验平台进行具体测量分析,在可以接受的误差范围内验证了圆环密封传输几率计算的有效性。
对污染气体传输影响比较明显的几段管路中,中间细连管的传输几率为2.99%;对圆环形间隙密封的传输几率,DSMC计算值为2.37%,实验值为2.9%,在正常的误差范围之内。污染传输机理的研究揭示了污染影响的趋势,为污染控制技术的规范化奠定了理论基础。
参考文献
[1]边绍雄.低温制冷机.第二版,北京:机械工业出版社,1991
[2]陈国邦等.新型低温技术.上海:上海交通大学出版社,2003
[3]S.Castles,K.D.Price.SpaceCryocoolerContaminationLessonsLearnedandRecommendedControlProcedures.Cryocooler11,2001:649-657
[4]沈青.稀薄气体动力学.北京:国防工业出版社,2003
[5]达道安.真空设计手册.第三版,北京:国防工业出版社,2004
水产品在生加工过程中,由于没有热处理的过程,与产品接触面的卫生控制不当且受到沙门氏菌污染,则可能因交叉污染而导致产品受到污染。Hatha和Paul等人对养殖的斑节对虾单体速冻生虾和熟食虾加工过程的细菌学质量研究报告指出,在取自斑节对虾养殖场的1264份独立剥皮和去壳速冻以及914份熟食的虾样品中,分析大肠杆菌以及沙门氏菌等细菌的污染总量,结果显示在所有的熟虾制品中没有检测到沙门氏菌的阳性结果,但在单体速冻的生虾中有0.1%的样品检测出大肠杆菌和沙门氏菌的阳性结果。Belchior等人研究了鳕鱼片的加工,连续收集加工阶段的45份鳕鱼样品、15份冰样以及12份水样,分析包括大肠杆菌和沙门氏菌在内的微生物数量变化,结果显示,与原料相比,手工切片和包装使有氧嗜温微生物细菌的数量增加[7]。由于水产品在加工过程中存在多道加工工序,如去鳞、去头、去内脏、开片、修边、速冻、镀冰衣和包装等,在这些加工过程中,一旦生产企业的卫生控制不到位,发生与产品直接接触的刀具、台面和人员手部等受到沙门氏菌的污染,就可能将污染带到终产品中。
2水产品生加工沙门氏菌污染的风险管理
对于水产品加工的食品安全风险管理,欧美等国在20世纪80年代提出使用HACCP(HazardAnalyzeCriticalControlPoint)原理进行风险控制。在我国,HACCP理念已经被广泛地应用在包括水产行加工业在内的食品加工领域。HACCP作为风险管理的有效手段,在控制生加工水产品中沙门氏菌的污染时,关键是要考虑将原料验收环节作为CCP(CriticalControlPoint),并执行好包括SSOP(SanitationStandardOperationProce-dure)在内的其他控制措施。
2.1原料受污染的风险管理
2.1.1养殖场的选择
上述1.1的国内、外研究报道说明养殖水产品中沙门氏菌的带菌量同养殖水的环境有很大关系。水质越好,鱼体携带沙门氏菌的可能性就越小。2010年联合国粮农组织的专家研讨会的报告指出,沙门氏菌进入到水产养殖中的渠道广泛,从野生动物、家养畜禽到较差的环境卫生以及没有处理好的人类和动物的排泄物都有可能将沙门氏菌污染到养殖水产品中,采取有效的生物安全与控制措施,将有助于降低沙门氏菌污染水产养殖品的风险[13]。因此,水产品的加工厂应加强对养殖场的评估和管理,选取养殖场周边环境较好、养殖技术规范、养殖投入品的来源正规和水质较好的养殖场;平日加强对养殖基地的日常监管;要求养殖场实施规范的养殖技术,避免鱼病的发生;每个养殖季期间做好对养殖场的水质、环境的检测和监控,从这样的养殖基地购买的原料,受沙门氏菌污染的风险较低。
2.1.2原料进厂验收
在原料验收环节,生产企业应建立严格的验收制度。首先要仔细检查原料鱼的供货证明,确保原料鱼来自经评估过的合格备案养殖场;其次,原料验收时,要及时将所有的病鱼和死鱼剔除,以防由于少数受到沙门氏菌污染鱼混入进厂原料中;再次,以养殖场为单位,原料鱼进厂前须抽样检测是否被沙门氏菌污染,一旦发现有检测结果呈阳性的,就应当高度重视,必要时要拒收该养殖场的整批原料;最后,在企业建立HACCP食品安全管理体系时,可以针对原料受沙门氏菌污染这一显著危害,考虑将原料验收作为关键控制点(CCP)来控制。
2.2加工过程受污染的风险管理
2.2.1加工过程中严格执行接触面的卫生标准操作程序
为避免加工过程中与产品接触面受到沙门氏菌的污染,水产品加工企业需要严格执行每日的卫生标准操作程序。对与产品接触面进行严格清洗消毒处理。实验证明,科学地使用次氯酸钠消毒液处理水产品加工的接触面,对致病菌的污染能起到较好的杀菌效果。在加工厂进行正常生产情况下,实施好班前、班中和班后的员工手部、工作台面和工器具的SSOP。对工器具和工作台面,使用150mg/kg的次氯酸钠消毒液进行至少1min的接触处理,员工手部与50mg/kg的次氯酸钠消毒液接触至少30s,能有效预防加工过程与产品接触面对产品的沙门氏菌污染。加工厂品管人员应当在每天卫生监控中,保持一定频率的微生物涂抹取样,包括与产品接触面的工作台面、刀具、篮筐、围裙、员工手部等地方,以及时对沙门氏菌污染情况做全面的了解。
2.2.2采用科学的加工工艺和设备,缩小沙门氏菌污染范围
加工厂在加工过程中,不同的加工工艺和加工设备对沙门氏菌的交叉污染有着较大的影响,不合理的加工工艺和加工设备,也可能将受污染的产品范围进一步扩大。2014年笔者进行了使用不同剖杀工艺对加工水产品受到沙门氏菌污染率的影响实验。实验设计分为两部分,分别是在流动水冲洗和无流动水冲洗下连续剖杀15条鱼。实验结果显示:不使用流动水冲洗的剖杀过程,15条鱼的沙门氏菌污染率平均达80%,而使用流动水冲洗的剖杀过程,15条鱼的沙门氏菌污染率平均为30%。因此水产品加工厂,在加工过程中使用流动水的工艺进行鱼体剖杀、去内脏,可以明显降低产品的污染率;同时,在操作设备上,每位员工的操作台前最好配备专用水管,操作台面在设计上最好能有一定的倾斜度,这样冲洗后的污水可以及时排入排水设施,可以进一步缩小污染产品范围,降低污染率。
2.2.3建立良好的员工健康体检和每日检查制度
由于从事饮食、服务行业的从业人员携带沙门氏菌是一个潜在的污染源。水产品加工企业,应严格遵守国家法规,每年对工厂生产员工进行健康体检。此外,每日员工进车间前,严格实施员工的健康检查登记制度,凡是发现有员工患有感冒、伤寒等症状,应当调岗或不允许进入车间与产品接触。
2.2.4加强虫害的管理控制
生产车间环境要注意密闭,同时对于原料验收时剔除的死鱼以及加工过程中的鱼体下脚料,要用专门的容器加盖存放,并及时清理出车间和厂区,以防吸引苍蝇叮咬,从而进一步污染到产品。
2.2.5使用次氯酸钠溶液处理半成品
半成品在进入单体速冻(IQF)(IndividualQuickFreezing)之前,经过前面多道工序的清洗,带菌总数已经降到比较低的一个级别;此时如果用100mg/kg的次氯酸钠溶液处理30s以上,会对还可能被沙门氏菌污染的产品有较好的杀菌作用,起到进一步降低产品受沙门氏菌污染的风险。但是如果产品出口到欧盟等国,就不建议使用高浓度的次氯酸钠溶液消毒产品,因为欧盟有明确法规禁止使用高浓度的次氯酸钠溶液处理产品。
2.2.6成品检验
产品出厂前应对成品进行沙门氏菌污染检验。制备的样品按照《GB4789.4-2010食品微生物学检验沙门氏菌检验》的检验方法进行检验。
3沙门氏菌污染风险情况的内、外部交流
3.1内部信息交流
预防沙门氏菌污染,很大程度取决于进厂原料状况、工厂的良好操作规范和SSOP的执行情况。因此,工厂应当建立内部信息交流机制,指定相关人员的职责和权限,确定获取信息和利用信息的方法。对于日常监督检查和内部审核中发现的可疑情况,如员工患病、员工SSOP执行不到位、车间卫生状况不佳、门窗破损等问题,一旦得到消息,应立即采取行动,对可能受到影响的产品要充分隔离、评估,抽样检测,防止受到沙门氏菌污染的产品流入到客户手中。
3.2外部信息交流
天然气物资管理工作对企业的经营管理非常重要,尤其是对于企业的成本的影响也是非常大的,在公司的物资管理中,材料的采购方式与库存管理都存在一些问题,使天然气公司的物资管理工作一直停滞不前,管理人员必须要优化物资管理流程,使企业的运营更加高效合理。原材料的采购方式。天然气公司因为需要的原材料也比较多,对于这种情况,企业大多数会选择分散采购模式,因为各个单位只负责本单位的原材料采购,使采购价格得不到优惠,采购产品的质量也得不到很好的保证,并且在采购原材料上,会重复采购行为,这样也会造成财力,物力,人力的浪费。原材料的储存方式。对于原材料的库存管理,也一直使物资管理工作中很重要的一环,因为分散采购方式就会采用分散库存,不仅需要专门的库存管理人员,同时也容易增加库存的堆积,造成浪费,分散储存也会增加库存成本。供应链流程缺乏有效的管理,对采购,库存,供应,没有一个有效的管理制度。这对天然气公司工程能否按时完工,工程质量和安全供气都有着很大的关系。
2优化物资管理工作流程
一个合理有效的供应链管理会为天然气公司带来非常大的利益,如何使供应链得到优化也是物资管理工作最重要的方面。分散的采购模式会增加成本,所以对于采购方式上的选择,天然气集团需要的主要原材料也都是差不多的,所以可以通过集中采购的方式,将各个部门的需求进行汇总,因为需要采购的原材料比较多,不仅会得到数量上的优惠还会得到价格上的优惠,企业的库存量也会相对的减少,并且会使采购的原材料规格统一。招标采购的方式,招标方可以根据供应商提供的产品情况和价格,选择最佳投标书,供应商在价格和质量上公平竞争,使公司在采购中获得最适合企业的产品。达到对企业的采购成本的控制,为企业管理实现利益最大化。对于进口天然气工程专用设备及原材料可以选择,可以采用集中采购与招标采购相结合的方式进行采购,在设计招标书时,要尽可能详细合理,招标流程要科学,对于招标人员的分工也要明确规范,在供应商的数量可以适当的增加,对于设备的选择也可以增大范围。对于国内的天然气设备及材料的采购,对于一些专用的PE管材及管件,专用法兰和防腐带等等,这些需求量比较大,供应要及时,可以有公司统一采购,然后根据各单位的需求情况进行调拨。也可以采用招标的方式,将价格压低,并且可以采购到质量和规格都统一的材料,使材料设备的售后要得到保障。
企业每年用在库存上的成本也是一个比较大的项目,不仅需要人力物力,还会因为库存管理的不当造成材料的堆积。企业要尽量的做到最佳库存,对于备货的数量以及时间的控制都是非常重要的,对于库存数量的控制要根据企业的情况而定,因为企业订货周期和需求量的不同也会有所差别。当企业的材料被使用时,也就是输出时,要及时的进行订货,但是订货不一定就能够当天到底入库,所以就会有一个提前订货时间,提前订货时间和订货量会根据企业的情况进行决定,当企业的库存减少到一定的程度的时候,企业就要订货。对于订货数量的多少,就要根据企业规定的最佳库存来确定,而企业的最佳库存则是根据企业所要求的库存成本来确定。企业可以通过ERP库存管理模型,对天然气库存管理进行控制,这个数学模型会根据参数计算出订货数量,并且到了应该订货的时候,模型就会提醒,是一种非常有效的库存管理模型。帮助企业管理好库存,是库存成本降到最低,帮助企业实现最大利润。物资的配送是企业物资管理的重要部分,这就要求我们必须与供应商建立合作伙伴关系,使供应商能够扩大企业物资的配送范围。像PR管等其他管件的属于需求量比较大,种类繁多,使得企业的库存管理工作变得复杂,企业通过与供货商建立合作伙伴关系,保证材料的供应数量和速度以及质量,这在很大程度上也会减少企业的库存成本。
1.开展环境污染损害鉴定评估工作是应对环境挑战的迫切需要
当前深圳正处于深度城市化、经济社会发展的转型期、资源能源环境矛盾的集中期,环境需求和压力凸显,新型环境问题不断涌现,突发性环境污染事件已经进入频发期,据不完全统计,2006-2012年间,由深圳市人居环境委员会牵头处置的突发污染事件达到了40余起。如2006年龙大高速危险品翻车事件、2007年布吉河油污染事件、2008年龙岗河油污染事件、2009年下坪填埋场污泥坑管涌事件、2010年深圳水库清淤船柴油泄漏事件、2012年深圳市空港油料有限公司油库区油料泄漏突发事件等,对我市生态环境、人民健康及社会安全造成极大隐患。近年来,环境污染已成为广泛关注的民生问题,社会各界对环境污染事件造成的损失问题更是高度关注。环境污染损害鉴定评估赔偿难题将成为导致社会暴发的诱因,影响政府公信力的重要因素。因此,开展环境污染损害鉴定评估,建立环境损害责任制度、建立健全环境损害评估管理制度已刻不容缓。
2.开展环境污染损害鉴定评估是优化环境行政管理方式的有效手段
污染事故涉及范围广、持续时间长,严重危害着公众的人身财产安全和生态环境安全,现有的环境损害赔偿制度远不能满足环境保护和及时赔偿受害损失的需要。如2008年发生的龙岗河油污染事件,面临责任如何认定,损失该怎样鉴定,赔偿该怎样执行等一系列问题,污染者负担原则又怎样有效落实?开展环境污染损害鉴定评估工作,将污染修复与生态恢复费用纳入环境损害赔偿范围,科学、合理确定损害赔偿数额与行政罚款数额,建立以环境损害鉴定为技术支撑,以经济手段和法律手段为主体的综合环境监管制度,使环境行政处罚与污染者造成的实际环境损害、获取的收益挂钩,更有助于推动环境行政管理从粗放型向精细化转变,有助于推动环境责任保险、绿色信贷、生态补偿等环境经济政策体系的创新,有助于加快环境风险防范、环境应急处置等环境行政管理水平的提升。
3.开展环境污染损害鉴定评估是维护合法环境权益的现实需要
随着人们环境权益意识的日益增强,环境争议问题越来越多,社会各界对环境污染损害鉴定评估的规范化管理投以了极大的关注,迫切需要建立科学、客观的环境污染损害鉴定评估制度和机制。2013年6月《最高人民法院、最高人民检察院关于办理环境污染刑事案件适用法律若干问题的解释》实施《关于办理环境污染刑事案件适用法律若干问题的解释》,细化了对污染环境违法行为的认定,降低了污染伤害定罪条件,有力加大了对污染环境行为的打击力度。在环境污染违法案件的处理中,依法、科学评估污染造成的人身伤害、经济损失和资源损失,同时有效地评估和防范环境风险,为环境污染责任赔偿依据,是保护污染受害者合法权益的重要前提。开展环境污染损害鉴定评估工作,研究建立环境污染损害鉴定评估技术规范和工作机制,可以为司法机关受理、审理和判决环境污染案件提供专业技术支持,建立健全职责明确、机制清晰、运转顺畅的环境司法工作体系,从而明确政府、企业和公众各自应当承担的法律责任,切实维护各方合法环境权益。
二、环境污染损害鉴定评估的发展现状
1.国外实践经验
发达国家环境污染损害鉴定评估起步较早,并随着实践和认识的深入而逐渐成熟。美国早在上世纪20年代,就已经开始认识并控制污染损害的后果,开展了“自然资源损害评估”(简称:NR-DA);欧盟在吸收美国经验的基础上,自2004年起实行《欧盟环境责任指令》(简称:ELD);日本也建立了公害鉴定机制,并颁布了《公害纠纷处理法》。当前,在发达国家已经形成了制度较为完善、方法较为先进、程序较为成熟的环境污染损害鉴定评估体系,对石油泄漏、废弃矿场修复、有机化学污染等多种案例进行了鉴定评估,对其环境公益权益保障、生态环境恢复以及环境司法体系完善起到了积极的作用。
2.国内发展现状
国家环保部通过地方试点,持续推进环境污染损害鉴定评估相关技术、制度及程序等方面的研究,但由于我国环境污染损害鉴定评估工作开展较晚,环境损害评估制度体系在法律法规、技术导则和工作机制方面都面临不足,没有针对环境污染责任的系统立法。在国家首批7个试点省市中,重庆、昆明两市在试点推行的过程中,形成了一些值得借鉴的有益经验。昆明市早在2010年就先行先试,率先开展环境污染损害鉴定评估工作,2011年纳入国家试点。近年来,昆明市推动建立了“环境保护执法联席会议制度”,通过建立环境污染损害鉴定评估制度,初步形成了运用行政和司法手段“双轨制”对环境违法案件进行查处的格局,有效遏制了跨流域、跨地域的环境污染事件。在机构设置和制度建设方面,昆明市依托市环科院成立了昆明市环境污染损害鉴定评估中心,评估中心获云南省司法厅批准成立昆明环境污染损害司法鉴定中心,取得《司法鉴定许可证》及司法鉴定人执业资格证。昆明市政府成立了“昆明市环境公益诉讼救济专项资金”,推动环境公益诉讼开展。自2009年开展首例环境公益诉讼案例以来,“鉴定评估中心”共处理案件17起,发出鉴定意见书14份。其中,《昆明市环境保护局诉昆明三农农牧、羊甫联合牧业有限公司环境公益诉讼案》,是云南省首例环境公益诉讼案件,也是全国2011年度人民法院十大典型案件,被国内有关专家评为“开了行政机关提起环境民事公益诉讼的先河,开辟了让排污单位承担污染损害责任的一条新途径。”重庆市依照国家环保部试点工作方案,成立专门机构。2012年依照“分工明确、各有侧重、相互支撑”的思路,分别在市环科院、市环境监测中心和市环境工程评估中心成立了环境污染损害司法鉴定中心、环境污染损害鉴定技术中心和环境污染损害鉴定评估中心,分工合作,建立起内部的信息共享与联动机制以及对外沟通协调机制。2012年4月,重庆市环境污染损害司法鉴定中心取得司法鉴定资质,市环科院25名高级专业技术人员也同时被批准在核准范围内开展鉴定评估。重庆市渝北、万州区法院也挂牌成立了环境保护审判庭。2012年重庆市环境污染损害鉴定评估中心完成了对非法向河流倾倒危险废物等6个环境污染事件的损害鉴定评估工作,通过法庭审判形成了较大社会影响。
三、深圳开展环境污染损害鉴定评估面临的主要问题
1.尚未建立专门的环境污染损害鉴定评估机构
环境事件处理处置中的鉴定评估工作机制没有建立,也没有专门的鉴定评估机构,更没有针对鉴定评估活动的监管措施。
2.缺少可操作性环境污染损害鉴定评估方法和标准
目前,2011年国家环保部颁布的《环境污染损害数额计算推荐方法(第I版)》,是指导性的,可操作性不强,未结合具体环境污染特征,明确评估对象与内容,环境损害采用的标准主要是环评方面的标准,这类标准与环境污染损害鉴定评估的要求相差甚远,环境损害评估对人体、生物和环境的短期、中长期影响的作用机理、损害情况等缺乏权威评价方法和标准,对环境污染对人体和环境的损害进行评估。
3.环境污染损害鉴定评估工作保障的缺失
首先,缺少开展环境污染损害鉴定评估的相关制度保障;其次,缺少技术保障,环境污染损害鉴定评估需要评估人员的专业技术水平和监测机构实施有效的应急监测,然而由于应急监测主要是根据环境污染事件的污染特征,对相应污染因子进行监测,这些污染因子往往不是监测机构的常规监测因子。需研究针对新型环境问题的监测技术和评估技术;最后,缺少经费保障。鉴定评估费用尚无收费标准,费用收取来源也尚未明确,再加上环境污染损害鉴定评估工作具有公益性,其工作性质及要求决定了损害鉴定评估工作实施过程中的成本相对较高。
4.环境污染损害评估不完善无法与现行司法制度的衔接
借鉴重庆、昆明两市的鉴定评估工作经验来看,即使环境损害鉴定评估机构和相关人员的资质已经得到了司法部门的认可,然而从具体案例来看,评估结果要作为有效的司法证据,往往难以完全达到司法部门的要求。主要体现在以下几个方面:首先,鉴定评估过程的合法性。鉴定评估的应急监测必须适应从单纯的环境监测到从事证据采集工作的转变,工作人员资质、实施流程和操作规范等,都必须按照司法部门要求进行重新整合和规范;其次,鉴定评估方法的合法性。由于环境污染损害鉴定评估尤其是中长期影响的评估方法和相关规范在国家层面都尚未有权威的标准,评估结果自身的科学性、权威性相对不足;对违法行为与损害事实尤其是长期性、累积性损害之间的因果联系的认定,难以达到司法机关的要求;最后,环境应急与留取证据的矛盾问题。环境污染应急要求及时对污染泄露进行应急处置,防止损害扩大化,而司法部门对犯罪证据的保留又有相应要求,这就要求鉴定评估必须及时、规范,及时收集证据并且收集的证据可以在法庭上被采纳。
四、深圳推进环境污染损害鉴定评估工作的建议
1.推动环境损害鉴定评估机构的建设
结合我市实际,参照重庆、昆明等试点省市做法,现阶段以环保系统内部的科研单位、监测机构等为依托,联合组建专门的环境污染损害鉴定评估机构,明确其职责,接受政府相关部门、社会性及人民法院委托的环境损害评估鉴定任务。同时,按照司法鉴定资质的申请要求,开展专业技术人员司法培训,在条件成熟时,向司法部门进行申请,对环境污染损害鉴定评估机构实施统一的司法鉴定资质管理,使评估中心成为具有我市和区域内环境损害评估和司法鉴定资质的权威单位。
2.加快推进环境损害赔偿制度体系建设
根据国家试点要求,结合深圳实际,建立完整的环境损害赔偿制度体系,应当包括以下方面:一是建立环境损害责任认定制度和环境损害鉴定制度,为环境损害赔偿提供技术支持;二是建立环境公益诉讼制度,扩大环境损害追诉主体;三是全面推行环境污染责任保险制度,有效分担和防控环境风险;四是探索建立环境损害赔偿基金,实施对无法确认责任主体的环境损害社会救济。同时加强与国家、省相关环保部门的工作衔接,建立环境污染损害鉴定评估上下联动机制;加强与公检法等司法机关的联系协作,推动损害鉴定结论司法化进程。
3.开展环境污染损害相关技术规范和评估方法研究
融合国内外先进经验,在国家环保部指导意见的基础上,结合深圳特点,加快相关技术规范的研究和论证,构建一套科学的环境污染损害鉴定评估的工作程序、评估方式、认定原则、评估指标体系、方法标准和技术规范,形成完善的损害鉴定评估框架和工作机制。
4.做好相关环境污染案例损害鉴定评估
一、易学自然观
《周易》包括《易经》和《易传》两部分,实际上是上古巫文化化出的符号、周初时期占筮验词集锦和战国末年理性诠释的统合。作为《易传》的十篇释文已经完全脱离卜筮,建立起一套以阴阳为纲阐释变化的理论体系。汉兴,《周易》作为官学传习和研究的对象,被尊称为“五经”之首;汉易已经纳入阴阳五行学说,隋唐时期易学即以其理性向科学领域渗透;进而逐渐形成以符号系统与以阴阳为纲纪相结合的范畴体系和理论结构。
易学对宇宙的基本观点是:阴阳相涵相因、流变会通,构成一个合谐互补的有机整体。
张立文教授在《王船山易学思想略论》〔1-191〕中指出:船山的本体哲学,统体会通于和合。所谓和合者,就是“阴阳未分,二气合一,氤氲太和之真体”。《易传》有言“形而上者谓之道,形而下者谓之器”,作者认定道器是虚实范畴,虚与实的主要差异在于隐与显。“形而上者是隐也”,隐不是无,而是潜在,是形而下所以存在的根据。“形而下者是显也”,指有形质的东西,“即形之成乎物而可见可循者也”。即此可知,显指可见可循的事物和现象,隐指寓于“器”而起作用的现象背后更本质的东西;而隐又不是虚无,“道不虚生,则凡道皆实也”。从而推定道乃实存之体,得出道器交与为体、相涵相因、流变会通的两系统结构论。
道和器的关系究竟如何?就逻辑上讲,“形上者乃形之所自生”,因为凡器皆有形,由“形”逻辑上得出对应于“形下”必然存在着“形上”。就二者的主从关系讲,“当其未形而隐然有不可喻之天则,天以之化”,依此概括二者的关系为:道是器存在的依据;道通过器而表现自己,一切显性的运动变化之因皆源之于道。再就孰先孰后的角度讲,是“理不先而气不后”,二者既不存在先后、本末之别,也就从根本上排除了天理、神创的观念。
张教授立足于人文(兼及自然)阐述问题,认为“王船山道器、气关系,充分体现和贯彻了《周易》和合人文的精神”,本文专门讨论自然而不涉及人文。依据形上学本体哲学,自然界的物理客体应该分两类,即“形之已成乎物”和“未形”,二者的本质区别在于形下之“显”和形上之“隐”。
小结:易学自然观是两系统结构论。从静态角度讲,“万物(包括宇宙自身)负阴而抱阳,冲气以为和”;从动态角度讲,“阴变阳,阳变阴,其变无穷”。所谓的易,就是讲阴阳变化之理的学问,即“易以道阴阳”。
二、两种物理学理论
物理学作为一门学术的名称,是从亚里士多德的希腊文著作延续下来的,这个希腊词的意思是探讨自然的秩序和原理的“自然学”,亚氏又称其为自然哲学。大约到18世纪中叶,由于学科内容的分化,自然史和化学从物理学中独立出来,18世纪后半叶法国讨论过留下的物理学意味着什么,结果是把物理学分为一般物理学和特殊物理学。前者指牛顿力学或由《自然哲学的数学原理》导出的以数学描述质点运动的传统,后者包括声、光、电、磁等广泛领域。通常都把这种划分说成是数学科学传统和实验物理学的分离。
1829年,泊松把当时法国物理学的思想倾向归为两类:物理力学和解析力学。他把前者的特征描述为“它的唯一的原理是把一切还原为分子运动,而这些分子是把力的效果从一点传到另一点并保持这些力之平衡作用的核心”,即期望用天体运动的牛顿平方反比定律数学格式,精密地描述宇宙一切现象,称牛顿范式;而后者则强调现象的解析格式,轻视对物理原因进行讨论,称非牛顿范式。1840年以后,牛顿范式的地位被非牛顿范式所取代;与之同时,拉格朗日原理被泊松和哈密顿予以发展,使力学成为完全分析的形式,并且以能量取代力的概念体系。本应该由之意识到“根本不存在纯粹的力学现象,实际上运动总是结合着热和电磁的变化,它们也规定运动”〔2-9〕,从而结束牛顿的“力学神话”,可惜的是西方哲学没有能够为物理学提供合适的自然观,以后的物理学就在迷茫中走了许多弯路。对两种范式的本质差异,一般都视为用几何法还是用解析法的数学问题。
19世纪30年代之后,随着实验物理学的成熟,出现了实验物理学和理论物理学之区分;物理学的理论又分原理理论和构造理论两类。前者是先使用分析法在经验中发现自然过程的普遍特征(即原理),然后给出各种过程必须满足的数学形式的判据,比如牛顿力学;后者又叫“假说—演绎”法,即先确立“想象的原理”(即“假说”),然后采用反证法通过由原理导出的结论对原理进行证明,给出的内容与经验所显示的现象吻合得愈多愈一致,特别是能够从假说来预言现象并得到证实,这种构造理论就愈成功。依据这种分类方法,一般都承认17世纪牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》就分别代表了原理理论和构造理论。对这两种理论划分的依据主要在于思维方式,即前者采用分析法而后者采用综合法。
三、两类物理客体
牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》,从近代物理学奠基开始,两种截然不同的理论分别传承为两种体系,即牛顿范式——原理理论,惠更斯范式——构造理论,其本质差异不在思维方式和数学形式之不同,也不在是采用数学方法还是实验方法之别,而在于研究的客体分属于根本不同的两类。
以质量对物体进行计量,并假定质量都集中在一个质点,以相互传递力的作用描述运动,是牛顿范式的核心观念;非牛顿范式研究的光、热、电、磁等现象,都不能以质量进行计量,最终认识到了这种现象都与“能量”直接相关,并且以能量取代了力学概念体系。
而今首当其冲应该明确的是物理学根本就不直觉研究“物质”,正象无法品尝水果一样,因为二者都是抽象的类概念。物理学只研究质量、能量、电量、时间和空间之间的关系,两种理论的适用范围不同,前者是关于质量系统的理论,后者则适用于能量系统。以往不适当地把能量说成是物质运动的形式(如“能即运动”)〔3-526〕,是产生混乱的肇端。现代物理学已经确认物理客体分两类:宇观上有分立的天球和连续辐射,微观上分粒子和场,粒子物理学分费米子和玻色子,理论物理学称其为物质粒子和相互作用;物理学理论也分用质量计量和时空描述、用能量计量和位形描述两个系统。“我们首先把宇宙的物质内容分成两个部分:“物质”即诸如夸克、电子和缪介子等粒子,以及“相互作用”诸如引力和电磁力等等”〔4-38〕。当代著名物理学家霍金居然会说出如此不合逻辑的荒唐话,不难看出“物质”这个误用概念带来的混乱是何等严重。
物理客体不能用“物质”这个概念进行抽象和概括,而应该分为质量和能量两个系统,二者的本质差异有3:1、分立和连续;2、有无静质量;3、量传递时物理客体仅只振动而不发生运动方向的位移。确认能量系统存在的依据有5:1、德西特从广义相对论场方程得出没有物质的宇宙时空解;2、无限的(负能电子)海的发现;3、爱因斯坦说:“依据广义相对论没有以太的空间是不可思议的”;4、3K微波背景辐射证明“空间”不空;5、粒子物理学的实验发现,绝大多数粒子为瞬息亿变的动态网络。
“全〖ZZ(〗空间〖ZZ)〗充满着相互作用着的各种不同的场”〔2-387〕,这种分布着某种物理量的空间,不同于经典物理学中作为参量的空间。“场从数学上表述了能量局域性概念”,“是一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。即此可知,一切自然现象虽表现为质量系统单元个体的运动和变化,动变之因却源于能量系统的作用;而能量系统本身不通过作用于质量系统的效应也根本就无法观测。物理学早已将物理客体分为弥散态粒子和凝聚态物体,3K微波辐射发现之后,就应该从分类学的角度再增添一种连续态网络;进而将弥散态粒子分为质量子和能量子,如此一来,物理世界图象就会变得非常清晰。
物理客体分物体、粒子、网络三类,分别用质量、电量(或荷质比)、能量计量;人类生活的现实世界属于质量系统(从天球到原子乃至质子、电子),能量系统则是一切运动变化的动力之源;所有的共振态、复合态粒子均属于能量系统的动态网络,只有那些稳定的能量子才有现实意义;不同能量子的有序组合构成信息(从质量系统讲,传递信息必须有载体,而对能量系统,信息和载体则合而为一,于此无暇展开讨论),可以用于操作质量系统的变化和存储一切自然现象。
小结:物理客体分两个系统三种态。质量系统和能量系统确实属于“负阴而抱阳,冲气以为和”的状态;作为两系统“中介”的弥散态,是演绎世间万象的“大舞台”;何以产生质量和电量,是现实世界存在的最根本机制。
四、时间和空间
无论哲学还是物理学,时间和空间都是一对非常重要的范畴,同时又是亘古至今争论最多直到今天还没有取得共识的两个概念。16世纪之前,基本上没有留下多少值得关注的重要论点;牛顿为了创立完整的力学体系,不得不提出人类历史上第一个时空构架。他认为物质是在绝对空间中运动,时间不跟任何物质对象相关、自身等速地在那里流;时间和空间各自独立互不相关。亦即是说时间和空间仅只是描述运动的参量。
现代物理学的发现则是:“广义相对论用空时结构的几何性质来表示引力场”〔2-328〕,场不但“是某种物理量的空间分布”,还是“一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。很显然,时空结构应该被理解为改变物体或带电粒子运动状态的作用量。
依据质能两系统结构论看待,即使在牛顿力学体系中,时空结构也是作用量而不是描述运动的参量。比如牛顿力学的第一号自然力——重力G=mg,如果没有g作用于m,物体就不会自由下落,很显然g是使m自由下落的作用量。如果用电磁作用相类比,g可以被称为引力场强,其作用效应跟电场作用于电量没什么两样。自从发现了动量和能量守恒之后,牛顿力学方程基本上已经不再使用,足以说明牛顿力学非常片面,能够沟通三个领域最基本的物理量只有动量和动能,根本就不需要力这个概念。
时间和空间究竟指什么?答曰:二者分别是对能量系统单元个体持续性和广延性的计量,恰如用质量计量物体、用电量计量带电粒子那样。
“空间一时间未必是一种可以认为离开物理实在的实际客体而独立存在的东西。物理客体不是在空间之中,而是这些客体有着空间的广延性”〔5-112〕。爱因斯坦如果对中国古典哲学稍有理解,就会再说一句:这些客体还有着时间的持续性。这种“物理实在的实际客体”即指能量系统而言。
能量系统虽是连续态,探究其具体作用时却需要量子化。假定其最小单元为h,由ε=hν=h/T可知,只要测出周期T,即可以知道具体的能量值,同理测出波长即可知动量。故而可以说时间和空间是对能量系统两种属性的计量。
董光璧教授猜想对于不同的相互作用,应该“各有其时空结构”,是有道理的。用于电动力学的时空结构已经非常成功,“对于电磁相互作用,相对论提供的时空结构和量子论提供的能量结构,既在逻辑上自洽又与经验相符”〔2-429〕;而对于质量,发挥作用的时空结构有ι2t-2和ιt-1两种,对行星的运行则有R3/T2=K。
小结:时空不是独立的存在,而是用于计量能量系统属性的概念构架。对于物体或带电粒子,不同的时空结构作用于质量和电量可得能量和动量;对于能量系统,只需要用T和λ对基本单元个体计量,即是能量和动量。
五、两种运动
讨论过物理学不应该使用“物质”这个哲学范畴,明确了物理客体分质量、能量两个系统,确立了质量、电量、能量和时空是基本的物理量,并且弄清了时(T)空(λ)可以直接作为计量能量和动量的基本量,不同时空结构又分别是驱动质量或电量的基本作用量之后,还应该讨论一下运动形式问题。
亚里士多德很早就提出自然运动和强迫运动区分之必要,物理学界至今都没有认真对待。所谓自然运动,应该是不受人的干预,不准附加任何人为条件的运动,比如自由落体、自组织系统的变化和行星运转等(下文称绝对运动);所谓的强迫运动当指人为增添了特设条件的运动,比如将物体抬高、摆钟和日常生活中经常发生的许多运动。
牛顿力学除自由落体之外,几乎都有附加条件,将运动定义为一个物体对另一个物体的位移,运动的基点建立在物体对物体的作用(即力)之上,并将物体看作一个质点等,基本上都属于质量系统的相对运动。现代物理学发现的因果关系被破坏,基本上都产生于对绝对运动和相对运动的作用机制之混淆。
“一个钟所处的引力势越低(深),它走得越慢,而那里发出的光在引力势较高处去接收就会发生红移”〔5-92〕,亦即是说原子钟在那里发出的光频率较小,周期变大。如果是摆钟,依据T=2πL/g,由于g变大,周期就必然变小。两种钟的结果居然完全相反,基于什么原因呢?这就恰好能够说明相对运动和绝对运动的作用机制不同,显示的结果就必然会适得其反。由于原子钟的频率直接决定于能量子的频率,属于绝对运动;而摆钟的周期则由作用量g与弹性势的平衡决定,属于相对运动,g变大时相对而言等于固定不变的弹性势变小,故而钟的周期亦随之变小。“量子理论和每一种合理的真实世界观念都冲突”〔6-127〕;“量子力学改变了古典物理学的因果观和实在论”〔2-328〕。这些观念产生于发现了绝对运动和相对运动效果迥异,感到困惑的原因是没有树立起时间和空间“不再是事件在其中发生的被动的背景”,“相反的,它们现在成为动力学的量”〔4-53〕,根源在于没有突破“物质”一元论的樊篱。
问起广义相对论场方程的意义,通常的回答是:“物质和能量要使时空向其自身弯曲”〔4-60〕,反过来弯曲时空的曲率又决定着物体运动的路径。这种表述本来存在一个因果互易的逻辑循环,只需要将误用概念“物质”去掉,就变成了非常明晰的单因(能量)决定单果(质量运动路径)的关系。再如“势函数V表示质量系统对空间任意点的引力作用”〔2-361〕,实质上则是势函数表示任意时空点对质量的趋动作用。作用和被作用的因果关系弄颠倒的原因,许多都出在用相对运动的观念去解释绝对运动;产生这种观念的根源又非常久远和牢固,先是哲学上把物质说成第一性,继而近代科学一开始就决定只研究属于第一性的质量和重量,外加担心宗教神学找麻烦,所有物理学理论就都必须把物质或质量说成是运动变化的起因。依据两系统结构论,动因仅来源于能量系统。
宇观上的星体都是绝对运动,很早很早之前就受到许多哲人的关注,他们的不少观点由于跟相对运动的理论不合,都受到了冷遇。欧拉认为“一切物理过程都是以太与物质相互作用的结果”〔2-180〕,欧多克斯认为“日、月和行星分别固定在想象的匀速转动的天球上,星体本身不动,它们随着天球运动”〔2-51〕,笛卡尔的观点更明确:“宇宙空间充满媒质的旋涡运动,天体被媒质的旋涡推动”〔2-145〕;最直观形象的描述莫过于那个阴阳互动的太极图,那是华夏先民无数代人仰观俯察智慧的结晶。天空中所有星系或星系团无不都是一个涡旋,其中不少涡旋的中心根本就找不到质量(被称为质量丢失的暗物质)。很显然这些涡旋都是能量积累形成的畸变时空,那些特定的R3/2=K的不同旋线上,都可能会有星体在做自然运动,根本就不需要什么引力作为向心力,自然也就没有必要去找切线力的源。
易学中虽说没有“自组织”这个词,王船山却早就讲清了自组织的作用机制。“阳变阴合,乘机而为动静”,“二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象”,如果将质量子和能量子类比为阴阳,这种说法还满有道理的。
小结:运动有相对和绝对之别。因果关系被破坏的原因大都生之于用相对运动的理论去解释绝对运动,根源在于物质一元论不能作为物理学的哲学基础。
六、唯物宇宙观
科学思想作为文化的一部分,在相当长的时间内世界各地都是沿着自己的传统在发展;从16世纪开始,随着西方殖民主义的掠夺,希腊传统的科学逐渐传播到世界各地。如今所说的近代科学,主要指希腊科学传统的扩展,其间也不乏阿拉伯、中国和印度等地科学成果的积累。物理学思想的发展在很大程度上跟古希腊哲学有着非常密切的关系,古希腊哲学的自然观主张人与自然分离。
在古希腊文化传统中,从公元1世纪基督教创立开始,就出现了理性和信仰、哲学和神学的纷争,科学思想的发展亦被打上深深的烙印。基督教成为国教之后,“知识服从信仰”成为教会的基本准则之一,于是就有人提出“学问来源于经验”与之抗衡。
基督教创立不太久,某些护教派发现那些愚昧贫乏的教义抵抗不住古希腊、罗马文化,特别是哲学,就开始从古希腊、罗马哲学中寻找为教义辩护的依据,从而发展出貌似科学的神学,进而宣布真正的哲学和真正的宗教是同一的和信仰先于理性的原则。中世纪的欧洲几乎一切学术都在宗教神学的桎梏之下,自然科学也不例外,布鲁诺被活活烧死,伽利略遭受终生监禁,都因为他们的理论对神学不利。
唯物主义宇宙观针对信仰先于理性提出物质第一性、意识第二性,自然科学总算找到了哲学基础。由于近代科学确定只研究属于第一性的质量和重量,而不研究与感觉有关的第二性,即把意识范畴留给宗教,总算争得了一席之地。当我们立足于现代科学的成果和困惑,去反思物理学发展的历史时发现,把物质和意识的关系视为全部、特别是近代哲学重大基本问题的唯物主义哲学,根本就不能作为物理学的理论基础。为了从神学桎梏下挣脱出来,选择第一性、第二性之分的哲学虽说必要,终归总逃不掉为临时应付而“举债”付出更高的代价。
物质和意识对立,对立的双方是自然和人,这是古希腊自然与人分离自然观的延续。这种哲学适用的范围应该是人天系统,即探讨的中心课题是人与自然的关系;而物理学则属于纯客观地探讨自然界的秩序和原理的学问,亦即是说它只研究物质和物质之间的联系、相互作用和运动变化规律等问题,丝毫不涉及物质与意识关系的内容。故而我们认为,唯物主义宇宙观虽说使物理学摆脱了宗教神学的束缚,而成为一门独立的学科,却不能做为物理学的哲学基础。
自然界是一个有机整体,要探讨其运动变化的规律,就不应该将所有的物理客体用“物质”一个概念概括。因为变化只能发生在至少两种客体之间,如MN和NM;而MM则是永远无法观测的。
“科学史界越来越多的学者认识到,站在现代科学的立场寻找历史来龙去脉的做法有误入歧途的危险,转而采取从原来的境况中重新阐释科学思想”〔7-2〕,不少人发现了《周易》中保留着自然学的原初形式,可以为科学发展提供有益的哲学启迪。本人沿着这条进路摸索多年,学习探寻的心得是,物理学只有依据两系统结构论的自然观,才可以讨论变与不变。
易以道阴阳;万物负阴而抱阳,冲气以为和;阴变阳,阳变阴,其变无穷;阳变阴合,乘机而为动静;二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象——仅依据上述五句富涵哲理的格言,对物质、时间、空间、运动和因果关系等重要概念做一些简要的剖析,就可以理出一条新的思路。如果依据两系统结构论,对物理学的概念和理论进行一次新的整合与梳理,极有可能会将物理学带出当前的困境。不当之处,敬请各位师长、同仁指正。
参考书目:
1、朱伯昆主编《国际易学研究》第三辑,华夏出版社1997年版
2、董光璧等著《世界物理学史》吉林教育出版社1994年版
3、《马克思恩格斯选集》第三卷人民出版社1972年版
4、(英)霍金著《霍金讲演录》湖南科技出版社1995年版
5、倪光炯等著《近代物理》上海科技出版社1979年版
论文内容摘要:随着经济的发展,环境污染问题越来越严重,治理环境污染成为我国当下一个紧迫的问题。本文阐述了环境污染的现状,试图用经济手段为我国解决环境污染问题提出可行性对策。
环境资源是经济发展的重要因素和基本条件。在我国发展经济实现工业化和现代化的进程中,环境资源面临着严峻的挑战,极大地影响和制约着我国经济的快速发展。
人和环境之间的辩证关系
人类不仅是环境的产物,而且环境是人类生存和发展的必需条件。主要表现在,环境为人类提供生产和生活所必需的各种生活资料和生产资料;环境能够吸纳生产和生活所排出的废料(废气、废水、废渣)等;环境为人类生产和生活提供空间场所,所以,在某种程度上,人类发展的好与坏,快与慢是与环境有着密切的联系的。人在环境面前也不是消极被动的,而是充分发挥主观能动性,积极地利用和改造自然使之更加适合人类经济社会发展的需要,促进人类文明进步。自从工业革命以后,人类为了发展经济,实现工业化和现代化,提高人民的生活水平,大量消耗环境资源,造成了严重的环境污染问题,使得现今无论是发达国家还是发展中国家必须把解决环境污染问题提到当下重要的议事日程上来。环境污染问题不改善和解决,就会危及整个人类的生存和发展。
环境污染的现状
所谓的环境污染,在经济学家看来,是指环境的变化成为经济社会发展有害和不合需要的因素。现今的环境污染主要有以下几个方面:
(一)大气污染
长久以来,人们认为大气是人类所拥有的一种取之不尽、用之不竭的资源。但是,随着工业化和城市化以及物质消费的迅速增长,使大量的废物进入大气,远远超过了大气自然的扩散能力,从而使空气质量不断下降,严重影响了人类生活的方方面面。“温室效应”的出现,使得南北极的冰川加速融化,海平面上升,威胁沿海城市居民的正常生活,而且类似于印度洋海啸、沙尘暴、局部地区异常干旱缺雨等不正常的天气现象会更加频繁地发生。
(二)土地污染
目前,我国20%的耕地遭受污染,每年因此造成的直接损失相当于同期国民生产总值的1%。土地污染的危害不亚于水污染和大气污染,但人们却远不像关注水污染和大气污染那样关注土地污染。土地污染最直接的危害是不利于植物生长,导致农作物减产乃至绝收,严重污染的土地可能寸草不生。土地污染的罪魁祸首是来自工矿业废水的灌溉。我国每年由于污染水、污染农用地造成的损失达90亿元。不科学的开采和利用重金属、开办造纸厂、重化工厂等高污染企业,在短时期内拉动了当地经济的发展,甚至成为当地的支柱产业,但是长期以来,这类企业严重污染了当地环境。大片土地寸草不生,不得不荒芜,迫使当地百姓背井离乡。
(三)草原退化
由于草原的过度放牧,导致草原退化严重。我国90%的天然草原不同程度地退化,其中严重退化草原近1.8亿公顷。草原退化的标志之一是产草量的下降。据调查,全国各类草原的牧草产量普遍比20世纪50~60年代下降30%~50%。全国退化草原的面积每年以200万公顷的速度扩张,天然草原面积每年减少约65~70万公顷。据统计,20世纪80年代以来,北方主要草原分布区产草量平均下降幅度为17.6%,下降幅度最大的荒漠草原达40%左右,典型草原的下降幅度在20%左右。草原退化的标志之二是牧草质量上的变化,可食性牧草减少,毒草和杂草增加,使牧场的使用价值下降。草原退化,植被疏落,导致气候恶化,许多地方的大风日数和沙暴次数逐渐增加。气候的恶化又促进了草原的退化和沙化过程。我国是世界上沙漠化受害最重的国家之一。我国北方地区沙漠化面积已近18万平方公里,从20世纪50年代末到70年代末的20年间,因沙漠化已丧失了3.9万平方公里的土地。
(四)水体污染
上世纪70年代以前,我国近海总体未受到污染,但是随着经济的发展,海洋污染、江河污染问题日益严重。到上世纪末,已有20万平方公里的近海岸和近海海域受到污染。
2005年,我国有317亿吨的污水排入大海,其中有50%没有经过任何处理。我国的环渤海领域每年吸收的工业排污量高达57亿吨,另外还有每年200万吨固体垃圾。重金属含量已经超出正常标准的2000倍,在排污口附近方圆几海里已经没有鱼类生存。据海洋专家测算,即使现在停止向渤海排污染物,恐怕需要至少200年的时间才能让渤海彻底恢复清洁。同样长江和黄河的污染情况也不容乐观,由于西部大开发,各地政府积极发展重化工企业,使得黄河上游污染极其严重,到了下游黄河水已经变成劣五类水质,无法饮用。由于长江三角洲经济发达的省份治理工业带来的污染,使得重污染企业纷纷转向西部经济欠发达地区,污染也随之侵入到长江中上游。现在,长江和黄河的污染已经是全流域的污染。
用经济手段治理环境污染的措施
从经济学角度上讲,环境污染问题是外部负效应的典型表现。所谓的外部负效应,也称为外部成本、外部不经济,是指对交易双方之外的第三者所带来的在未来价格中得以反映的成本费用,或是说,是指某一产品的社会成本大于生产者私人成本的现象。
(一)押金——退款制
这是欧盟国家处理各种有毒垃圾(如硫酸瓶、铅酸电池等)的有效办法。按照这种制度规定,在制造商向零售商出售油漆时,要收取押金作为一种税,零售商将他们用过的油漆桶送到回收站后,就可以把押金收回。同样,回收站就可以从管理机构那里把押金收回。这种办法同样适用于电池生产企业,如果能有效地执行这一办法,将会大大减少土地污染问题。
(二)庇古税和庇古补贴
用征税或罚款的办法来解决外部负效应是由英国经济学家庇古在20世纪20年代提出来的,也被称为“庇古税”。“庇古税”主张的是,对产生外部负效应的企业或个人,课征相当于它所造成的外部边际成本的税收,外部成本便成了当事企业或个人的内部成本,即实现外部负效应的内在化,从而迫使其考虑该成本,达到纠正外部负效应的目的。另一种手段就是对污染的企业征收排污费,即向污染物排放者根据排放量征收一定的费用。污染企业面对这些收费,一方面将缩减产量,另一方面也可以采取措施控制污染。
对于污染性的企业,政府除了对其征收税收和排污费之外,还可以向企业提出补贴,鼓励其扩大投入采取消除污染的措施,改进生产工艺,从而达到纠正负外部性的目的。原则上补贴额应该等于污染治理的边际社会收益。如果企业每减少一单位的污染物排放量,既可得到一份补贴,那么对企业来说,当治理污染的边际成本大于补贴时,他会选择放弃补贴而继续排污;而当治理污染的边际成本小于补贴时,他将选择接受补贴而减少排污。
庇古税和庇古补贴在解决环境污染方面是一种应用最广泛、最典型的方法。根据经济合作与发展组织(OECD)提出的污染者付费原则,OECD国家普遍实行了征收环境税的政策,包括空气污染、水污染、噪声污染、固体废弃物污染等方面,征收排污费以及产品税等。比如,对于汽车燃料,依据有铅和无铅,几乎所有的OECD国家开征了有差别的税收。在日本,还对下水道排污量的多少进行征税,以控制污染物的排放。进入20世纪90年代,OECD国家开始绿化其税制体系,比如,开征新的生态税,实行对环境有害的产品全面征税的政策。与前面的办法相比,经济学家和政府决策者更加偏爱庇古税和庇古补贴,但是他们也存在较大的缺陷,要消除外部负效应,实现资源配置的帕累托最优,其征税和补贴数额应该等于该企业造成的外部成本或收益。然而,在实际中,很难衡量和掌握各企业的外部成本或收益,而且也很难避免政府寻租的出现。
排污权交易许可证制度
排污权交易许可证制度是科斯定理在治理环境污染问题的实际应用。科斯定理是美国经济学家,1991年诺贝尔经济学奖获得者罗纳德•科斯提出的。科斯定理认为,只要明确界定并切实保护产权,随后产生的市场(产权)交易就能自然消除和解决外部性问题,使经济实现资源配置的帕累托最优状态。在现实的社会生活中,由于生产者和消费者不可能实现污染的零排放,所以排污权是一个实际存在的利用环境资源的问题。政府如何规定和限制排污权的大小以及如何在生产者和消费者之间分配这种权利,成为问题的关键。其实,政府在可接受的排污总量的限度内,将排污许可证分发给污染制造者,并允许排污量较低的企业将剩余的配额进行出售,也允许超标排放的企业从其他企业那里购买排放量。这一方法不仅没有超出规定的排污总量,而且在企业间实现了资源的最优化配置,促进个人或企业改进控污技术,从而降低控污费用,最终达到减少污染改善环境的目的。利用市场机制,使得排污权交易许可证在企业之间实现最优配置,也会大大减少政府部门寻租的现象出现,最后实现双赢。
美国是这一制度的最早实践者。1979年,美国国家环境保护局(EPA)开始试点实行一项新的政策——“气泡(Bubble)政策”。即把一个工厂当作一个气泡,只要该气泡向外界排出的污染物总量符合政府按环境要求计算的排污量,并保持不变,不危害周围的大气质量,则允许气泡内各排污源的自行调整。1990年,美国国会通过了《清洁空气法》修正案,推出二氧化硫排污交易政策。该项政策实施的第四个年头,已经产生了显著的效果,二氧化硫排放消减量大大超过预定目标,许可证市场的价格远远低于预期水平,充分体现了排污权交易政策保护环境质量,降低交易费用的巨大优势。超级秘书网
我国污染物排放许可证制度的试点工作开始于1988年。首先考虑控制的是水污染物。1988年3月,国家环境保护总局《水污染物排放许可证管理暂行办法》。1988年6月,国家环境保护总局确定在上海、北京、天津、沈阳等18个城市进行水污染物排放许可证的试点工作。1989年9月,在河南召开的“第二届全国水污染防治工作会议”提出,要在全国范围内实施水污染物排放许可证制度。1990年,国家环境保护总局开始选择试行排放大气污染物许可证制度的城市。1993年,国家环境保护总局又在6个城市开始了大气排污交易政策的试点工作。到1996年,全国地级以上城市普遍实行了排放水污染物许可证制度,共向42412个企业发放了41720个排污许可证。从1991年开始,包头、开远、柳州、太原、平顶山和贵阳等城市尝试大气污染物的排污权交易。在满足大气环境质量的前提下,通过排污许可证的买卖,运用市场刺激手段,鼓励企业采用低费用、少污染的措施,并促使污染源的合理布局。
总之,环境污染问题是外部负效应的典型表现。我国应该结合国情,总结和借鉴外国治理环境污染的宝贵经验,在保持经济快速增长的同时,有步骤、有措施地解决环境污染问题,实现可持续发展。
参考文献:
1.陶文达.发展经济学[M].四川人民出版社,1990
2.张培刚.发展经济学[M].经济科学出版社,2001
关键词:垃圾焚烧 二次污染 政策建议
垃圾焚烧与填埋处理相比,具有占地小、场地选择易、处理时间短、减量化显著、无害化较彻底以及可回收垃圾焚烧余热等优点,我们选取本产业成功个案――天津泰达环保公司作为研究对象。以附近通鑫园小区(有效样本总数450)和天津工程师范学院宿舍(有效样本总数806)居民作为调查问卷对象,了解二次污染问题所带来的社会影响。建成于2001年双港新园小区位于天津泰达环保公司20米半径之内。小区中心位置距垃圾焚烧厂中心位置直线距离约300米,是距二次污染源最近的一个居民区。天津工程师范宿舍楼位于天津市外环线,与天津泰达环保公司仅隔一条马路,距离通鑫园小区约5米,周围是外环线马路。二者均在天津泰达环保公司可能污染范围之内。
■一、天津泰达环保公司二次污染问题分析
(一)通鑫园小区居民的调查结果和数据分析
我们调查了通鑫园小区四个年龄段(20岁以下、20―30岁、30―50岁、50岁以上)的居民分别对水污染、噪声污染、空气污染、生活垃圾及废渣污染的反映情况,经调查,我们发现各个年龄段的人群对空气污染反映均较大,各个年龄段的人群中认为存在空气污染的人数都占到了总被调查人数的50%以上。
居民认为在某些特定时间段(如晚19:00―21:00),公司排放浓黑色带有刺激性气味的气体并夹杂少量烟尘。由于20岁以下人群在此时间段经常外出活动,如放学,故此意见在20岁以下人群中反映强烈,占100%。此外,天津泰达环保公司的工艺流程中,工业烟囱排出的水蒸气中夹带有少量尘渣,排量虽少于国家标准,但由于本身的物理特性和地理位置,致使许多高层住户反映曾在窗玻璃外表面发现少量薄层黑灰,在一定程度上影响了居民的生活。
此外,水污染是除空气污染外居民意见较大的一项。噪声污染和废渣污染各年龄段居民选择率均较低。
(二)对天津工程师范学院宿舍楼大学生的调查结果和数据分析
在有效的问卷调查统计结果中,我们可以直接看出认为空气污染存在的人数所占比重很高,达66.55%(水污染23.40%、噪声污染5.30%),其原因主要有汽车尾气排放产生粉尘、来自周围土道的尘土扩散及泰达环保公司在垃圾处理过程中产生大量粉尘。有相当一部分问卷反映黑灰已严重影响到学生的住宿环境,这些意见多来自住在高层的学生。
■二、天津泰达环保公司垃圾焚烧二次污染问题原因分析
(一)地理环境因素
天津的城市生活垃圾属于典型的混合垃圾,原生垃圾中既有一般生活垃圾厨余垃圾,也有集市型垃圾、装修垃圾和庭院垃圾,具有不确定性、强波动性和高水分、高灰分、低热值的特性,不利于燃烧。在天津泰达环保公司附近是外环线,车辆较多,粉尘污染较严重,影响周边的居民环境。
(二)焚烧产物净化技术不完善
焚烧技术成熟并不代表焚烧产物净化技术已经完善,在采用焚烧方法处理生活垃圾比例较高的国家中,由生活垃圾焚烧厂排放出来的二英约占该国二英排放总量的10%~40%,可称是污染大户。
(三)天津泰达环保公司选址问题
1.从天津规划来看,建于津南区发展区域,不适宜建设垃圾处理厂
从整体的津南规划来看,厂址5公里半径内已建成了容纳十几万人的居民小区、各种服务于社会行政、经济、文化、金融、邮电、电信、教育、卫生、体育、科研及设计等机构和设施和各类高新技术产业基地(园),工作和居住人口达十几万;该地区已建成并投入使用供水、供电、供燃气设施;有外环线主干道和一些次要道;有859、676等主要交通路线,垃圾运输车增加了道路的拥堵程度,加重了粉尘、噪声、空气污染。
2.周边环境敏感性目标众多
距天津泰达环保附近的通鑫园等小区和天津工程师范学院、格林世界居民小区距厂区均不足500米。位于双港附近中华石园属国家AA级景点。烟气中的二英和酸性气体在过山气流效应作用下,势必会对上述风景区和自然保护区敏感目标产生严重的、不可逆的生态环境污染。
3.地形和气象条件不利于污染物无害扩散
厂区地处天津市东南部,植被覆盖率低,逆温层对下风向的污染距离长,造成的污染范围大,在夏季盛行东南风时垃圾焚烧发电厂对周边地区的大气污染危害加剧。厂址处于城市建成区的中心位置,环绕该址各方向均有大量居住区或国有企事业单位,无论主导风向在哪个方向,一年四季总有人群和建筑群被污染物覆盖。
■三、政策建议
(一)制订产业发展规划,加强产业合理布局
政府要将垃圾焚烧发电产业纳入循环经济发展规划,有计划有步骤地提高垃圾焚烧发电在垃圾处置中的比重。但在规划产业布局时,政府应充分考虑其地理位置及可能对周边环境产生的影响。尽量避开居民区,学校,市场等居民活动较密集的场所,尽量降低对居民生活造成的不必要影响,因为这可能会制约一个地区的人民生活水平的提高及经济发展速度的加快。
(二)做好土地规划,建立合理的运营监理机制
应加强对地方垃圾焚烧厂的监督与管理,适时进行检测或抽查,防止第二次污染。建立完善和行之有效的垃圾处理运营监理机制,对于建厂地址进行合理规划,让纳税者和周边居民放心。