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序论:在您撰写环境污染问题和解决办法时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
1 现代中学化学教学与环境问题的联系
环境污染的产生,说到底还是从化学知识方面寻找答案,这其中,大多数人都难以理解很多陌生、抽象的专业名词,这就需要我国教育机构在中学阶段刚刚开设的化学课程中,加大环境问题的知识内容,帮助人们加大对环境问题的理解。
1.1 化学课程可以帮助中学生对环境问题的理解
研究化学污染物在环境中的变化规律是中学化学课程的一项重要内容,即在原子、分子的水平上用物理化学等方法去研究环境中化学污染物的来源、迁移、转化过程中的化学行为,以及反应机制、积累和归宿等。这些内容的教学,可以在中学生群体中把环境问题从抽象概念演化为具体事物,学生通过观察、分析、试验等方式,初步明白一些污染问题的产生原因和危害程度,他们就可以加大对环境污染问题的重视和宣传力度,进而为环保问题出一份力量。
1.2 化学课程可以为社会传播相应的环保理念
从根源上说,污染问题的产生和危害,资深化学人士认识的最为全面,他们想到的预防措施和解决办法最为全面,他们除了身体力行、提出解决方案之外,还可以通过教学与人的方式,把环保理念传播给周边人士,他们的学生就成为最忠实的听众和最主要的执行者。中学化学教师和每个学生在环保问题上人人都行动一小步,那么整个社会就会前进一大步。
2 环保教育对于现代中学化学教育的重要性
现代化学的教学,对教师和学生而言,存在一定的理论脱离实际的状况,迫于一些实际情况的压力与阻力,教师难以拓宽所需讲授的知识面,学生的学习情况也比较枯燥。故此,把环保教育的内容纳入到化学教学之中,是现代中学教学的一大进步。
2.1 有助于落实素质教育
素质教育是我国中小学阶段教育改革的实施方向,我国各阶段教育体系的发展纲要中,明确把实施素质教育放在首位,但现实教育生活中,一些学校迫于升学压力,一时还难以摆脱应试教育的束缚,教师侧重于讲授书面知识,学生的主要精力在于应对考试,卷面成绩就会决定一切。这种应试教育无疑有悖于素质教育的相关要求,急需要加以改革和适度调整。现阶段中学教学中,把环保教育的理念和知识引入到化学课程之中,是落实素质教育的一个体现,学生可以通过针对性的学习来关心身边的事情,尝试寻找出一些解决问题的办法,这些中学生可以在学习中了解到保护环境、爱护环境的重要性,做到了学习和日常生活相结合,缓慢告别那种脱离现实生活的学习方式。
2.2 可以激发学生的学习兴趣
化学是一门抽象学科,很多专业名词比如分子、原子、离子等等,对刚开始学习这门课程的学生来说,显得很抽象、深奥,这些看不见摸不着的内容难以激发学生的学习兴趣,有时教师虽然可以拿出模型来演示一番,但对学生来说,很多概念还是难以琢磨。日常生活中的一些污染现象比如二氧化硫、二氧化碳、温室效应、酸雨等等,对于还没有走上社会的学生们来说,也是难以理解的事情。现在化学课程中,教师通过把一些污染情况的发生原因引导到课堂,比如酸雨的产生,就是由于工业上酸性气体(如硫的氧化物、氮的氧化物等)、工业废气的大量排放所致,使学生明白,“酸雨”可使地表水质酸化、土壤酸化、农业减产、腐蚀建筑物、破坏名胜古迹等,我国农业因遭受酸雨侵蚀每年损失达15亿元。教师可以通过讲授这种情况的严重性,来激发学生的学习兴趣,让他们从自我做起,让每位学生都可以为保护环境尽一份力量。
3 环境问题在中学化学教学中的具体应用情况
中学生学习化学课程的意义,不在于是应对考试,而且通过对一些社会现象的了解,来寻找出解决问题的办法。我国的环境污染情况已经到了必须彻底根治的阶段,这就需要人人都应行动起来。中学生是祖国的未来群体之一,他们的亲身见闻将会有助于他们身心的健康成长,这一阶段内在化学课程中,教师积极讲授环境问题的相关内容,就会有助于中学生群体对于环境污染的了解情况,教师可以通过一些有效授课办法,把环保问题引入到化学课堂之中。
3.1 成立学习兴趣小组,关注环保问题
教师可以引导学生建立学习兴趣小组,让学生利用课余时间,走出校门,到社会上亲自调研环境污染的真实情况。教师组织学生利用双休日、夏令营、节假日等空闲时间,去当地自然
保护区、生态保护区、水土保护区和环境污染区等进行实地考查,使学生认识到人与气温、气候、空气、谷物增产、水土流失、森林砍伐及环境保护等都存在着密切关系,鼓励学生通过所见闻,结合自己所学的化学知识,尝试分析一些污染情况比如酸雨、雾霾、废水的成因,寻找出解决办法,通过实践活动做到理论联系实际。
3.2 鼓励学生加大对环保问题的宣传力度
一、美、加越界环境污染事件的历史回顾
在越界环境污染方面,法学界一直高度重视曾发生在美国和加拿大之间的一件经典判例――特雷尔冶炼厂仲裁案。虽然已经过去多年,但是,该案件的解决过程及其裁决结果至今在国际环境法领域影响深远。案情是这样的:特雷尔冶炼厂位于原英国自治领地加拿大哥伦比亚省,这家工厂因排放过量的二氧化硫给美国境内的农作物、牧场、森林造成损害引起环境纠纷。该厂从1896年起开始冶炼锌和锡,到1930 年,每月的排硫量高达10000吨。该厂含硫烟气随气流南下,沿哥伦比亚的溪谷越境进入美国的华盛顿州,污染了该州的土地、农作物、森林、牧场,使美国蒙受损害,为此,美国将此问题提交给美加联合委员会审理。1932年2月该委员会向冶炼厂发出劝告,但未能满足美国的要求。双方为了谋求该问题的彻底解决,于1935年将此纠纷交由一个比利时人任主席和美国、加拿大各一人任仲裁员的仲裁庭裁决。仲裁庭于1938年和1941年分别发出第一和第二裁决书。法庭认为:根据国际法原则,“任何国家无权使用或允许使用其领土,在他国域内或对着他国国民财产,以这样一种方式施放烟雾,只要这种施放具有严重的损害后果和明白可靠的证据。”还认为“国家有义务尊重他国及其领土,有义务对他国领土给以保护,使之不受由于自己领土内的个人行为而造成的损失。根据国际法,加拿大自治领地应对特雷尔冶炼厂的行为负责。加拿大政府有责任弄清它的行为是否与加拿大根据国际法所应负的义务相称。”纠纷随之得以解决。
此案是国际法历史上第一起越界环境污染案例。该案的裁决对后世产生了深刻的影响。当时仲裁庭作出裁决依据的是英美法系公害法理论的一个基本原则,即“自己财产的使用不应损及他人的财产”。据此该判决确立了国际环境法中的“各国环境和不损害管辖范围以外环境的责任原则”。这为跨国环境损害所引起的国际纠纷的解决提供了基本准则。针对该案的上述裁决,不仅为美加两国,并且逐渐被各国所接受,成为一项公认的国际环境法基本原则。
二、越界环境污染产生的深层次原因
分析环境和发展的曲折历程,不难发现,在发展过程中,许多国家都比较偏重经济指标的增长,甚至会一度忽视经济发展所带来的负效应:即环境污染和破坏。等到环境污染带来的损失已经严重阻碍到了本国经济发展时候,政府才开始猛然醒悟,采取一系列严格的环境保护标准,抑制因发展而产生的不良环境后果,降低其损害程度。这几乎成了规律。但是,如果发展过程中损害的环境成本是具有国际性的,如:上游国家对界河或者国际河流产生了污染,污染物顺流而下,最严重的损害情况反而发生在下游国家。这时候就容易产生跨国界的环境污染纠纷。其实从预防的角度来看,如果相关国家事先能够采取污染防治措施,越界环境污染是有可能被避免的。但是,单个国家在采取环境保护措施时,不排除其首先要考虑其经济效益以及相关产品在国际市场中的竞争地位如何。因此,就容易形成如下局面:一方面,对于跨国环境污染,需要相关双方或多方共同合作进行防治;另一方面,由于相关国家为环境保护而付出大笔费用将削弱其产品的竞争力,使其在国际市场上丧失价格优势,从而使国民经济受到影响。因此,在自由竞争的世界市场上,各国都不愿付出巨大费用来整治环境污染而削弱本国产品的竞争力。这是越界环境污染产生的深层次原因。
由此可以看出,越界环境污染未必在经济上缺乏效率,但必然产生国家间的环境不公平。因此,越界环境污染的实质是国家间的环境不公平,即环境污染的外部不经济扩散到污染国之外的国家,一些国家从产生污染的发展中得益或者虽受损但获益较大,另一些国家从污染中受害,而受害国没有得到应有的补偿,总体上可能有效率的经济收益只为污染国占有。因此,为弥补受损的环境公平,一国的行为若对别国管辖下的环境造成污染,则应承担制止这种危害结果的责任。
从国际法律责任的视角分析,一国在其境内从事的行为,如果对它国环境造成了实质性损害,则构成了国际不当行为。尽管该国在其境内的行为有可能是符合本国法律的,或者是法律未加以禁止和限制的,甚至可能大多数是对该国至关重要的,该国仍然需要为其行为承担国际法上的国家责任。在“特雷尔冶炼厂案”中,仲裁庭的裁决已经清楚表明,国际法对越界环境污染造成的别国环境或者国际公域受损认定为是一种国际不当行为,如果后果严重,污染国应当承担国际法上的国家责任。
毫无疑问,这体现了人们对环境公平的追求,但由于越界环境污染的复杂性与领土障碍,公平的结果往往不易实现。在通往最终解决方案的路途上,不同国家往往会斟酌解决越界环境污染纠纷的各种可能备选方法,衡量拟采取的方法对本国以及本国企业的利益影响程度,最终作出决策。
三、越界环境污染的几种国际解决途经
根据国际环境保护的有关实践,解决越界环境污染事件主要有如下几种途径:
1.外交途径。外交解决途径主要包括谈判、协商、斡旋和调停方法。其中,谈判和协商是解决越界环境污染事件的主要办法,许多国际环境条约都规定了这种解决办法,如《联合国》第33条就是明确地把谈判作为和平解决国际争端的首要方法。例如,我国2005年的松花江污染事件,影响到了下游俄罗斯渔民的相关活动,中俄两国就在互相谅解的基础上,通过协商达成了解决协议,顺利解决了该污染事件。一般来说,谈判和协商的基本操作途径是,与越界环境污染事件有关的两个或两个以上的当事国围绕彼此间的环境争议而进行交涉。其中,外交谈判方法由来已久,也比较成熟,已经有了较固定的一套形式和原则。在谈判过程中,应遵循利益均衡原则。以谈判和协商解决越界环境污染事件的形式是多样的,可以采用口头或书面形式,或者二者同时并用;可采取双边形式或者由有关国家召开国际会议的多边形式进行;可由国家元首或者政府首脑参加,也可由环境部长、驻外使节或特派全权代表参加。在采用该类方法时候,必须严格遵守国家平等原则,在谈判中坚持利益平衡原则,各方在平等基础上,互谅互让,解决争端。由于具有形式多样、方法灵活的特点,谈判和协商方法成为解决跨国环境污染事件的主要途径。
当越界环境污染当事国不愿意直接谈判或者虽然谈判了但是仍未能解决双方分歧时,第三国或国际组织可以出面协助当事国解决,这就是外交斡旋和调停方法。斡旋和调停本身并没有实质的区别,不同之处仅仅在于斡旋是第三国以各种有助于促成当事国进行直接谈判的行动,但是斡旋者本身不参加谈判;而后者则是第三国以调停者的资格直接参与当事国的谈判,如缓和紧张气氛、主持谈判、调和双方的分歧、提出折衷建议等。应当明确的是,在斡旋或调停中,越界环境污染事件的当事国都保留了完全自由,斡旋或调停无论最后结果如何,第三方的任务也就终止了,而且不承担任何法律责任。
2.仲裁途径。除了外交途径,解决越界环境污染事件还有一种常见方法,即仲裁途径。仲裁是一种古老的争端解决方式,早在12世纪,就已经被瑞典、英国等国家所应用,成为与司法途径并重的纠纷解决办法。具体来说,仲裁是争端当事方根据协议,约定把争端交给他们所选择的仲裁员处理并接受和遵守仲裁员作出的裁决。使用该方法必须具备几个条件:一是双方应当达成仲裁的意愿,即具有仲裁协议;二是裁决应当依据国际环境公约和其他相关法律文件作出;三是仲裁裁决对双方具有约束力。由于该解决方法既能够充分尊重越界环境污染当事国的意愿,又能体现国际法保护全球环境的立法宗旨,所以成为许多越界环境污染案件解决的首选途径。美国和加拿大之间发生的的著名越界环境污染事件――特雷尔冶炼厂案件最终也采取了仲裁途径解决。
3.司法途径。司法途径的基本做法是越界环境污染事件的争议双方在共同同意的基础上,把争端交给一个国际司法机构,以判决来解决该争端。目前,在国际环境保护领域,能够受理国际环境诉讼的司法机构主要有联合国国际法院和根据《联合国海洋法公约》设立的国际海洋法庭。此外,欧洲法院可以受理欧盟成员国提起的环境诉讼,在一定条件下个人也有权向欧洲法院提起司法程序。值得注意的是,和仲裁方法一样,通过司法途径解决越界环境污染案件也必须以争端各方的同意为前提条件,并依照国际环境条约、协定和国际法基本原则等作出判决。例如,国际法院自设立以来,曾解决过多起跨国污染事件,包括1949年的科孚海峡案、1974年的核试验案和1997年盖巴斯科夫-拉基玛洛水坝案等。
四、中国在解决越界环境污染事件过程中的立场
我国经济正处于快速发展时期,在发展过程中也产生了各类环境问题,有些环境问题明显具有越界环境污染的特征,如2005年发生的松花江特大污染事件。可以预见,随着我国经济和社会的进一步发展,类似的问题仍然有可能发生。那么,我国在面对和解决这些越界环境污染问题时,应当采取什么样的立场,如何才能充分体现一个负责任的发展中大国的形象呢?笔者认为,可以考虑以下几点:
首先,坚持发展中国家的立场。国际环境问题林林总总,但是,无论是从工业化的时间还是从对全球环境资源的占有和耗损比例上看,发达国家都对全球环境恶化负有较大责任。而发展中国家面临紧迫的经济发展任务,因此,在解决越界环境污染问题时,在坚持保护国际环境要素的前提下,也要区别对待发达国家和发展中国家。
其次,寻求国家间的合作解决。由于越界环境污染问题的复杂性,没有一个国家或集团有能力在一个时期只依靠自己保护环境,但秉承国际合作精神就能够以全球伙伴关系模式实现可持续发展。同时,由于包含越界环境污染在内的环境问题的解决还具有很强的专业技术性,需要各方面的专家和专业性的国际组织的参与,才能制定出切实可行的规章和治理方案。
我国现行的电力系统储备技术主要是以抽水的形式进行,这种技术的优点在于可以提供时间较长、功率较大的电能,其缺点在于,抽水储备技术的反应非常之慢,一旦电能功率发生瞬间失衡,不可能对其产生有效的补偿措施。对传统的电力系统进行改进和革新的工作难度很大,因为传统的电力系统中的导电材料主要以铜、铝等金属为主,这些金属材料具有不易更换、结构紧密的特点,这无形当中增加了系统改造的难度。此外,目前我国的大部分发电量都要依靠燃煤,这种形式会引发环境污染问题,严重不符合可持续发展战略。在最近10年里,我国的经济发展速度令世人瞩目,城市化进程加快,这就使得城市人口越来越集中,人口密度的提高势必会导致电能需求量持续增加,同时电网建设的占地面积也会不断增长,想要从根本上解决这一问题,我们需要在工作中不断积累经验,拓展思维、积极创新,力求改变当前电力系统的格局,从实质上进行变革。此外,为了解决环境污染问题,我们应当将工作的重心转向开发新能源上,充分利用风力发电、太阳能发电等全新的发电模式,最大限度地降低环境压力。虽然目前这些利用可再生能源的发电方式还存在诸多不足,尤其会受到气候条件的影响,对此,我们应当开发出全新的技术手段,有针对性地弥补这些不足,进而改善电能品质。
二、超导电力技术的现状
现如今,国际上开发出的高温超导限流器、超导变压器已经进入了运行阶段,我国自主研发的高温超导电缆已经被广泛地应用到电力系统当中,在本世纪初,我国就成功研制出了交流高温超导电缆系统,并基于此提出了超导变压器原理,其开发工作仍旧在进行当中,预计在两年之内便可研制成功,到那时,我国将拥有世界上输出电流最高的超导变压器。目前,我国已经着手研制超导电动机,并在中国科学院的全面支持下,推动超导电力技术的快速发展。国内的一些科研单位启动了一个又一个高温超导技术科研项目。与此同时,国内的一些电力公司与国外企业的进行合作,致力于超导电缆的研发,并取得了一定的进展,单相高温超导电缆的开发已经初见成效,并预计在短期内投入运行。
三、超导电力技术的发展趋势
目前,高温超导限流器已经与高压输电网相适应,其开发原理应逐渐趋于多元化,未来的高温超导电缆将主要应用于距离短的场景,而对于长距离超导输电电缆目前还有许多技术障碍亟待解决,想要将其实用化仍旧需要克服许多技术难题。就目前的超导变压器而言,容量只有达到一定标准才能发挥出其优势,所以我们应当重点开发出大型设备,然而有些场合对设备的占地具有明确的限制,而高温超导变压器恰恰可以发挥出其占地面积小的优势。多电压等级和交直流输电功能仍旧存在于电力系统当中,这就导致了超载现象频发,加之电气设备的老化,严重影响电力系统的供电能力,而解决这一问题的最有效办法就是采用超导电力技术。因为该技术可以有效提高电网的输送量,同时最大限度地降低电网的损耗,对于电能的质量有明显的改善作用,而且利用此技术对电网进行改造,具有造价成本低、安全、稳定性能高等特点,加速了建造大规模电网的进程。除此之外,利用超导电力技术建造的输电系统,完全可以将发电厂建在远离市区或是煤矿附近,在节约能源的同时,更加有利于环境的改善,进而从实质上解决环境污染问题。
四、结语
当前,随着我国经济发展速度的不断加快,作为我国经济发展中支柱型产业的畜禽养殖业也得到了较为快速的发展。但同时,针对于畜禽养殖业所造成的环境污染也日趋严重。为此,畜禽养殖场的环境污染治理工作,就成为现阶段畜禽养殖业亟待解决的问题。从畜禽养殖场的选址、畜禽的饲养、排泄物与有机污染物的再利用以及畜禽排泄物的加工改造工艺等四个方面,对畜禽养殖场的环境污染治理措施进行了阐述,旨在为畜禽养殖业能有效的处理好环境污染问题,进而为我国经济的发展做出更加突出的贡献。
关键词:
畜禽养殖;环境污染;治理措施
0引言
新时代背景下,随着社会的发展和科技的进步,使得畜禽养殖产业成为了我国经济发展中的支柱型产业,为我国经济发展做出了极为重要的贡献。但畜禽养殖业在带来巨大可观收益的同时,也造成了极大的环境污染。在畜禽养殖过程中,畜禽的粪便中含有硫化氢、氨气二甲胺等恶臭味极大的有毒气体,这会对大气造成污染;若畜禽粪便以超出农田吸收限额的数量排入农田之中,则会使土壤出现硬化现象,从而在一定时期内,无法再进行任何作物的种植,使土壤的再利用性极大降低;若畜禽粪便与水结合,则会促使水源营养化饱和,生成污染性水源;同时,畜禽粪便中还含有数量众多的寄生虫和有毒病菌,若与人类进行接触,则会造成生物污染。为解决畜禽养殖场中存在的环境污染问题,应当积极寻求有效的应对措施和解决办法,使畜禽养殖场的环境污染得到有效处理。
1合理规划、科学选址,减少污染
传统的个体化畜禽养殖场将养殖收益作为根本目标,不仅通过各种途径来减少成本投入,更未具有良好的养殖场环境保护意识。这使得畜禽养殖场被设置在居民居住环境的周围或与水源较为接近的区域,而部分畜禽养殖场考虑到运输成本及人力投入问题,将畜禽粪便就近堆放到养殖场周边,或在水源附近进行肆意的倾倒,这会造成严重的环境污染。为此,应对畜禽养殖场场址的选取上,尽量设置在远离居民居住地,且土地面积相对较大的地区。同时,通过合理的规划,将养殖场位置设定在向阳、背风且水源充足的地点,这样不仅能利于对养殖场的开发,更便于对环境污染因素进行综合整治,从而使畜禽养殖场的选址更具科学性。此外,若能够将畜禽养殖场与地方的立体农业进行有效结合,还能够使地方农业转变为生态农业,进而形成共赢局面[1]。
2从饲养的管理角度减少环境污染
首先,饲料的喂养。在饲料喂养前,采用膨化加工技术或颗粒加工技术,将饲料进行二次加工,使饲料中的微生物和有害物质在喂养前被破坏,从而使饲料卫生得到有效改善,并能够使饲料的养分转化率得到有效提升,促进畜禽的消化与吸收,此种做法能够有效的降低畜禽排泄物的数量。其次,饲料中添加剂的应用。在对畜禽进行喂养时,应视畜禽种类而定,在饲料中添加相应的添加剂,以促进畜禽对某些微量元素的吸收,并能够有效的降低畜禽排泄物中对于污染元素的排放。例如:在猪的养殖过程中,其喂养饲料内富含大量的含磷类物质,且其中的磷元素的存在形式为植酸磷或磷酸盐。而猪体内却没有能够对植酸磷进行有效利用的酶类成分,因此,需要在猪饲料中添加无机磷,以达到猪生长过程中所需要的磷元素供应。若将植酸磷添加到猪饲料中,则植酸磷通过水解,生成肌醇与正磷酸,便于磷的吸收和利用,从而有效降低了磷对环境的污染[2]。此外,在饲料中还可添加其他种类的添加剂,这不仅能够减少畜禽对氮、磷等污染元素的排放,更能促进畜禽的生长和发育。
3建造科学合理的沼气工程
畜禽粪便中含有大量氮、磷等有机物,因此,对于畜禽养殖场中畜禽排泄物的处理,可建立起沼气工程。通过沼气综合利用工艺,将畜禽排泄物等利用沼气设施进行厌氧化解,可在去除90%COD的同时,杀死粪便污水中的有害病菌和寄生虫卵等。而利用沼气设施分离出的固态物质——沼渣,可作为有机肥料或作为添加剂融入进饲料之中;所生成的气体——沼气,是清洁型节能环保燃料。同时,沼气工程的建立,对畜禽养殖场中粪便及污水的利用率大幅提升,从而能够对养殖场的环境卫生带来良好的改善,从而极大的降低了疾病的传染几率,也使畜禽养殖场周边的环境得到了有效的缓解和改善。
4按照粪尿干湿分离、雨污分离工艺进行改造
除以上改进措施外,还应进一步从畜禽养殖场内部入手,处理畜禽粪尿以及冲洗等所用污水。对于畜禽粪尿的处理,可引进粪尿干湿分离机或在养殖场中建立起干湿分离自动化清粪系统,以此使畜禽粪尿能够有效分离[3]。同时,干湿分离自动化清粪系统中,还可进一步设置排污系统,利用不同的输送管道,将养殖污水与雨水进行合理的分流,其中雨水可通过管网直接融入河道之中,而污水则需通过管网流入沼气系统之中。这样能够有效的减少污水对河道及土壤的污染,更能够降低污水处理的成本,是畜禽养殖场可积极推广使用的污染治理措施。
5结语
综上所述,随着我国经济的快速发展,畜禽养殖业作为我国重要的经济支柱产业,发展速度突飞猛进。而随之产生的环境污染问题也日趋严重,成为了现阶段我国畜禽养殖产业中亟待解决的问题之一。通过对畜禽养殖产业的充分分析,得出其造成环境污染的主要因素是由于畜禽数量的众多,带来众多的畜禽粪便,若不能对其进行科学、合理的处理,将会对生态环境造成严重影响。为此,文中从四个角度及方面分别探讨了畜禽养殖场环境污染的治理措施。依据良好的处理,能够使畜禽养殖业向集约化、规范化方向发展,从而为我国经济发展做出更加卓越的贡献。
参考文献:
[1]白献晓,马强.畜禽养殖场环境污染的现状与治理技术[J].兽医导刊,2007,(8):7-10.
[2]苏杨.我国集约化畜禽养殖场污染治理障碍分析及对策[J].中国畜牧杂志,2006,(14):31-34.
Abstract: With the energy crisis and environmental pollution problems becoming more and more serious, the global energy Internet concept arises at the historic moment. New clean energy, UHV power grid and smart grid provide a solid foundation for the further development of energy Internet. Based on the background of the global energy Internet trend, the subsequent impact on the photovoltaic grid are discussed, and some suggestions are put forward to provide reference for relevant departments and power companies.
关键词: 能源互联网;光伏接入电网;管理模式
Key words: energy Internet;PV access grid;management model
中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)05-0026-02
0 引言
随着火力发电的发展,各种化石性燃料被大量消耗,这些不可再生能源储备日益减少,能源紧张问题和环境污染问题已经成为限制人类社会继续发展的瓶颈,积极开发和利用清洁能源,已经势在必行。在这样的背景下全球能源互联网理念得以产生和发展。太阳能具有清洁无污染、投资成本小、不受地域限制等优势特点,因此受到社会各界的广泛关注。能源互联网在我国还是一个新概念,它对我国能源产业的改革具有战略性的指导意义,对国内能源产业的能源再生规划发展、加强能源的充分利用、促进能源市场的开放和能源产业的优化升级都有重要的现实意义,对国民经济发展创造新的增长点,在全球化进程中跟上时代的脚步。利用太阳能光伏发电,是能源互联网的重要组成部分,已经成为清洁能源的重要开发领域。从长远发展的角度来看,光伏接入电网系统并予以运行,技能解决能有持续利用问题,又能降低能源消耗成本、减少环境污染,对社会经济的发展和自然环境的保护有着极为深远的意义。光伏并网在我国华北、西北等地区已经得到初步实验应用,但是由于光伏发电受天气变化影响,波动性较强,对电网继电保护、供电质量、系统调控管理都会产生影响,这些问题都亟待解决。
1 光伏接入电网技术问题和解决办法
尽管太阳能就可再生、清洁无污染的优点,但是大规模的太阳能光伏电力系接入常规供电网络系统,在带有优势作用的同时,也会带来各种负面作用。
1.1 对电力系统继电保护的影响和解决措施 首先,依照当前实际发展情况来看,小规模的光伏接入对电力系统继电保护运行造成的影响微乎其微,但是,如果大容量光伏系统接入低压极有可能导致类似短路抗组这类的参数变化,一旦出现系统故障,由于光伏电源的影响,短路电流会产生不能预期的变化,进而会极大地影响系统继电保护的灵敏性以及选择性。另一方面,是对继电保护系统配置的影响。因为在未来发展阶段,随着能源互联网覆盖范围的逐渐扩大,接入光伏的电力系统会越来越多,对继电保护系统也提出了更高的要求,不但要做好协调配置,而且要做到保证不同电源的顺利接入以及特高压电网的正常运行,在继电保护系的智能性和灵敏性方面不断优化更新。
1.2 对电力系统供电质量的影响和措施 太阳能由于受到天气状况的影响,其能源供给带有明显的不稳定性,对光伏系统也会产生干扰,从而使供电频率和电压等都不能满足现实需要,电能质量不达标,对生活生产和人们的生活都造成影响。如果光伏接入常电网,利用类似电力电子逆变器这样的手段可以对供电网络电能质量起到帮助作用,但是在未来能源互联网深入发展的时候,这些措施就很难再起到作用,“源-网-荷-储”将成为供电系统保证供电稳定的首选,因为通过它可以有效降低光伏接入的负面影响。
1.3 对电网调控管理模式的影响和措施 调度管理系统关系到电网的正常稳定运行,光伏系统接入对电网调度控制中心的影响更为直观显著,由于电压和调度范围的变化,光伏大规模接入电网后,在电网的建设、调整、运行等方面都会造成困扰。因此,在新的能源发展背景下,电力企业应顺应时展潮流,对自身的调度管理工作模式进行合理创新,在传统的工作基础上融合能源互联、智能优化以及集成协调,创立新的能源互联网电力系统的电网调控模式。
2 太阳能光伏发电系统的构成原理和接入电网方案
关键词:畜禽养殖业;粪污处理;问题;措施
中图分类号:X506 文献标识码:B 文章编号:1007-273X(2016)12-0037-02
当前,随着社会的发展和科技的进步,农村劳动力正逐步转型,规模化养殖越来越多,使得畜禽养殖产业成为了我国经济发展中的支柱型产业,为农村稳定、农业增效、农民增收及国民经济发展做出了极为重要的贡献。但畜禽养殖业在带来可观收益的同时,也因畜禽粪污处理不当造成了空气、土壤、水质、居所等环境污染,畜禽养殖粪污排放已成为我国环境的主要污染源之一。因此,我们应以人与自然和谐可持续发展战略为指导,积极寻求有效的应对措施和解决办法,解决畜禽养殖场中存在的环境污染问题,走科技先导型、资源节约型、生态保护型的畜牧业经济发展之路。
1 存在的问题
(1)对环境保护及畜禽粪污治理方面的法律法规宣传不够。因对相关法律法规宣传不够,一些养殖业主对畜禽粪污排放标准不知,对不达标应受的处罚不明。
(2)养殖业主环保意识薄弱。养殖业主对畜禽养殖污染问题的严重性和粪污治理的重要性认识不足,对养殖污染缺乏科学的管理,重养殖轻治理,没有做到环境污染治理与养殖持续发展相协调。
(3)养殖业主不按国家环保标准执行,片面追求养殖规模。大部分的养殖业主受利益的驱动,片面追求养殖规模,把有限的资金全部投入到养殖生产中,对粪污处理设施的投入甚少,给养殖污染治理带来了困难。
(4)养殖场选址布局不合理,养殖分区划定不明确。部分养殖场选址布局不科学,不利于畜禽粪污的收集和处理。局部地方养殖过于集中,增加了污染治理的难度。没有对畜禽养殖进行区域划定,一些养殖场建在江河流域及天坑旁、饮水源区、人口密集区、城郊结合部等地方,造成排污量过大,难以治理及利用。
(5)养殖业污染环境防治经费不足,采取措施简单不到位。养殖业环境污染防治是一项工作难度大、资金投入多的工作。养殖业主有心无力,只能建设一些面积小的沼气池、化粪池等处理设施,污水经简单处理后就直接排到外面,造成了很大的环境污染。在畜禽养殖过程中,畜禽的粪便中含有硫化氢、氨气等恶臭味极大的有毒气体,这会对大气造成污染;若畜禽粪便以超出农田吸收限额的数量排入农田之中,则会使土壤出现硬化现象,从而在一定时期内无法再进行农作物种植,使土壤的再利用性降低;若畜禽粪便与水结合,则会促使水源营养化饱和,生成污染性水源;畜禽粪便中还含有众多的寄生虫和有毒病菌,若与人类进行接触,则会造成生物污染;更有甚者,部分小规模养殖场无任何设施,粪尿直排入周边土地、天坑、河流等,严重污染周边环境和影响人们生活。
2 应对措施
(1)加强环保宣传力度,提高养殖业主环保意识。大力宣传《环境保护法》、《动物防疫法》、《畜牧法》、《畜禽养殖业污染防治办法》及《畜禽养殖业污染物排放标准》、《湖北省土壤污染防治条例》等相关法律法,提高养殖业主清洁养殖意识,引导养殖业主做好环境保护工作。
(2)调整优化区域布局,实行“三区”划定饲养。“三区”是指禁养区、限养区、适养区。
禁养区:城区、开发区、乡镇集镇区、科研区、医疗区、商业区、游览区、河流、水库、饮用水保护区、自然保护区、风景名胜区、森林公园、药用植物园等边界外延500 m直线范围内为禁养区,其内已建成的畜禽规模养殖场(小区)要全部关停或搬迁。
限养区:将禁养区外延一定范围内及铁路、高速公路、国道线等两侧500 m直线范围内划定为限养区,对限养区的规模化畜禽养殖场(小区)必须实施标准化改造,按规定落实各项污染治理措施,实现达标排放。
适养区:禁养区、限养区之外的区域为适养区。
(3)养殖场选址科学、布局合理,依法进行环评。对新建畜禽规模养殖场(小区)必须科学选址,场内建筑布局合理,在畜禽养殖场场址的选取上,尽量设置在远离居民居住地,且土地面积相对较大的地区,通过合理的规划,将养殖场位置设定在向阳、背风且水源充足的地点,这样不仅能利于对养殖场的开发,更便于对环境污染进行综合整治,从而使畜禽养殖场的选址更具科学性。在建场的同时依法进行环境影响评价,严格执行生产与环保设施同时设计、同时施工、同时利用的环保制度,必须拥有与养殖规模相匹配的农田消纳畜禽粪污。
(4)对已建畜禽规模养殖场实行标准化改造。畜禽养殖场全部实现生产区、生活区、管理区的隔离。对粪尿排泄物按照干湿分离、雨污分离工艺进行改造,对畜禽粪尿的处理,可引进粪尿干湿分离机或在养殖场中建立起干湿分离自动化清粪系统,以此使畜禽粪尿能够有效分离,做到干湿分离、雨污分离、料水分离,在设施上和工艺上减少污水浓度和排放量。
(5)种养结合,综合利用,发展生态循环农业模式。据统计,我国畜禽养殖废弃物年产量约38亿t,含有大量的氮、磷等营养元素,但未被有效资源化利用。我国植物对有机肥料的需求迫切,如把所有动物粪、尿排泄物充分利用,能够满足植物对有机肥需求的40%。因此,要以种植业为依托,以有机肥、沼气为纽带,以实施生态农业项目为契机,积极引导畜禽养殖业主和种植户建立紧密结合、互惠互利的合作方式,通过肥料化、能源化利用方式,实现区域内资源循环和生态平衡。积极推广生态农业循环模式,以全面推广有机肥加工、“干清粪+污水沼气池发酵处理+还田利用”、生物发酵床零排放等粪污资源化利用模式和“猪(牛、羊、禽)-沼-菜(蔬、果、粮、药材)”等种养结合模式。这样通过种养结合、综合利用,一可彻底处理畜禽粪污问题,二可有效根治我国农业化肥等过量施用造成的面源污染问题,从而达到变废为宝、生态养殖、环境友好的目标。
现如今我国电力系统的短路容量非常大,如果对这些短路电流不加以控制,势必会对企业的工业生产造成严重的危害,甚至会致使整个电力系统的崩溃。据不完全统计,历史上美国发生的两次重大的停电事故造成的直接经济损失高达1000亿美元。目前,美国已经将停电事故提升到了国家安全的高度。而在我国的输电系统中还没有设置限流设备,而且快速熔丝更加不具备自动复位的基本功能,我国目前只能够着力于对电网运行方式以及结构上的改造,然而此项改造的造价非常之高。国际上在处理短路故障问题上,普遍采用断路器对线路开断的方法,而这种方法也存在一定的弊端,相对较为被动,想要提高开断容量更是难上加难,因此,我们必须对现有的技术进行创新,利用高新技术有效控制短路电流,进而扩大电网的规模。我国的电力系统仍旧存在着一些缺陷,这些缺陷严重地制约了电力系统的有效性以及灵活程度。电力系统的关键在于:电能在产生、输送、供应等环节中需要达到一个平衡状态,一旦出现失衡,便会造成严重的电力事故,进而给国家和企业造成巨大的经济损失。而随着电力系统的不断完善,我国的电力事故发生率已经呈现出了逐年下降的趋势,但是每次电力事故的规模以及损失却在大幅度攀升,特别是在信息科技高度发达的今天,电力事故会对各行各业的信息系统造成严重的影响。因此,提升电能的品质,让电力系统更加趋于稳定、安全、可靠是从业人员需要深入探究的重要课题。
2电力系统改造中遇到的问题和解决办法
我国现行的电力系统储备技术主要是以抽水的形式进行,这种技术的优点在于可以提供时间较长、功率较大的电能,其缺点在于,抽水储备技术的反应非常之慢,一旦电能功率发生瞬间失衡,不可能对其产生有效的补偿措施。对传统的电力系统进行改进和革新的工作难度很大,因为传统的电力系统中的导电材料主要以铜、铝等金属为主,这些金属材料具有不易更换、结构紧密的特点,这无形当中增加了系统改造的难度。此外,目前我国的大部分发电量都要依靠燃煤,这种形式会引发环境污染问题,严重不符合可持续发展战略。在最近10年里,我国的经济发展速度令世人瞩目,城市化进程加快,这就使得城市人口越来越集中,人口密度的提高势必会导致电能需求量持续增加,同时电网建设的占地面积也会不断增长,想要从根本上解决这一问题,我们需要在工作中不断积累经验,拓展思维、积极创新,力求改变当前电力系统的格局,从实质上进行变革。此外,为了解决环境污染问题,我们应当将工作的重心转向开发新能源上,充分利用风力发电、太阳能发电等全新的发电模式,最大限度地降低环境压力。虽然目前这些利用可再生能源的发电方式还存在诸多不足,尤其会受到气候条件的影响,对此,我们应当开发出全新的技术手段,有针对性地弥补这些不足,进而改善电能品质。3超导电力技术的现状现如今,国际上开发出的高温超导限流器、超导变压器已经进入了运行阶段,我国自主研发的高温超导电缆已经被广泛地应用到电力系统当中,在本世纪初,我国就成功研制出了交流高温超导电缆系统,并基于此提出了超导变压器原理,其开发工作仍旧在进行当中,预计在两年之内便可研制成功,到那时,我国将拥有世界上输出电流最高的超导变压器。目前,我国已经着手研制超导电动机,并在中国科学院的全面支持下,推动超导电力技术的快速发展。国内的一些科研单位启动了一个又一个高温超导技术科研项目。与此同时,国内的一些电力公司与国外企业的进行合作,致力于超导电缆的研发,并取得了一定的进展,单相高温超导电缆的开发已经初见成效,并预计在短期内投入运行。
4超导电力技术的发展趋势
目前,高温超导限流器已经与高压输电网相适应,其开发原理应逐渐趋于多元化,未来的高温超导电缆将主要应用于距离短的场景,而对于长距离超导输电电缆目前还有许多技术障碍亟待解决,想要将其实用化仍旧需要克服许多技术难题。就目前的超导变压器而言,容量只有达到一定标准才能发挥出其优势,所以我们应当重点开发出大型设备,然而有些场合对设备的占地具有明确的限制,而高温超导变压器恰恰可以发挥出其占地面积小的优势。多电压等级和交直流输电功能仍旧存在于电力系统当中,这就导致了超载现象频发,加之电气设备的老化,严重影响电力系统的供电能力,而解决这一问题的最有效办法就是采用超导电力技术。因为该技术可以有效提高电网的输送量,同时最大限度地降低电网的损耗,对于电能的质量有明显的改善作用,而且利用此技术对电网进行改造,具有造价成本低、安全、稳定性能高等特点,加速了建造大规模电网的进程。除此之外,利用超导电力技术建造的输电系统,完全可以将发电厂建在远离市区或是煤矿附近,在节约能源的同时,更加有利于环境的改善,进而从实质上解决环境污染问题。
5结语