時(shí)間：2024-01-11 11:53:25
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇能源危機(jī)產(chǎn)生的原因，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】節(jié)能環(huán)保;汽車新能源;節(jié)能技術(shù);應(yīng)用研究
0.引言
在經(jīng)濟(jì)和科技高速發(fā)展的同時(shí)，能源危機(jī)和環(huán)境污染正成為影響人類生存和發(fā)展的重要問題，節(jié)能與環(huán)保正成為21世紀(jì)人類社會(huì)和諧發(fā)展的主題。汽車燃油消耗和廢氣排放，已經(jīng)成為能源危機(jī)和環(huán)境污染的主要誘因，為了人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，急需在汽車工業(yè)中應(yīng)用新能源與節(jié)能技術(shù)，以降低能源消耗和環(huán)境污染。研究汽車新能源與節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為汽車發(fā)展的重要方向，汔車動(dòng)力正從汽油向清潔柴油、混合動(dòng)力、燃料電池等方向過渡。本文就當(dāng)前汽車新能源與節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。
1.汽車節(jié)能技術(shù)
1.1汽車混合動(dòng)力技術(shù)
汽車混合動(dòng)力技術(shù)是當(dāng)前汽車新能源與節(jié)能技術(shù)中發(fā)展較為成熟的一項(xiàng)技術(shù)，也是人們較為熟悉的技術(shù)。在汽車混合動(dòng)力技術(shù)方面，豐田作為先行者憑借混合動(dòng)力的環(huán)保理念取得了極好的成級(jí)。目前所采用的汽車混合動(dòng)力技術(shù)，有汽油機(jī)與電動(dòng)機(jī)混合、柴油機(jī)與電動(dòng)機(jī)混合兩種。實(shí)際上，混合動(dòng)力技術(shù)主要是應(yīng)用電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)相配合，以獲得加速成和爬坡等工況下所需要的爆發(fā)力，而在汽車高速巡航狀態(tài)時(shí)，則減少發(fā)動(dòng)機(jī)出力，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗。此外，混合動(dòng)力技術(shù)還有能量回收技術(shù)的應(yīng)用，在汽車制動(dòng)情況下，可以將制動(dòng)所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行轉(zhuǎn)變，提供給電動(dòng)機(jī)作為能量。
通常情況下，混合動(dòng)力汽車可以選擇單獨(dú)使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。從電機(jī)輸出功率在整個(gè)混合動(dòng)力系統(tǒng)功率中所占的比重來看，可分為混合動(dòng)力系統(tǒng)、輕混合動(dòng)力系統(tǒng)、中混合動(dòng)力系統(tǒng)、完全混合動(dòng)力系統(tǒng)。第一種混合動(dòng)力系統(tǒng)所采用的混合動(dòng)力，是在內(nèi)燃機(jī)上增加啟動(dòng)電機(jī)的方是所獲取的，所采用的啟動(dòng)電機(jī)是發(fā)電啟動(dòng)一體式電動(dòng)機(jī)，以此為基礎(chǔ)控制發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和停止。輕混合動(dòng)力系統(tǒng)則采用集成啟動(dòng)電機(jī)，這一第汽車減速成和制動(dòng)時(shí)，能夠吸收部分能量，而在汽車行駛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)則等速運(yùn)轉(zhuǎn)。中混合動(dòng)力系統(tǒng)采用高電壓電機(jī)，當(dāng)汽車在加入或大負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，電機(jī)輔助驅(qū)動(dòng)以補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)自身功率的不足。完全混合動(dòng)力系統(tǒng)采用高壓?jiǎn)?dòng)電機(jī)，其混合程度可達(dá)50%以上，是當(dāng)前混合動(dòng)力技術(shù)發(fā)展的主要方向。
1.2藍(lán)驅(qū)技術(shù)
藍(lán)驅(qū)技術(shù)是在原發(fā)動(dòng)機(jī)和車型基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，以降低汽車燃油消耗的節(jié)能技術(shù)。相較于普通車型，應(yīng)用藍(lán)驅(qū)技術(shù)的車型調(diào)整了變速箱3擋到5擋的傳動(dòng)比，使汽車在高速成巡航狀態(tài)下能夠更省油。同巔，藍(lán)驅(qū)技術(shù)還從空氣動(dòng)力學(xué)原理出發(fā)，對(duì)車身設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，如底盤高度、風(fēng)阻系數(shù)、胎壓、滾動(dòng)阻力等。
1.3汽車壓燃技術(shù)
目前汽車所采用的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)，所采用的燃料主要為汽油和柴油，汽油采用火花塞點(diǎn)火，柴油采用活塞壓燃方式點(diǎn)火，點(diǎn)火方式的不同使得紫油機(jī)壓縮比比汽油機(jī)更高，燃油效率相對(duì)較高，但汽油機(jī)所采用的火花塞點(diǎn)火方式，使其發(fā)動(dòng)機(jī)工作震動(dòng)小，噪音小。汽車壓燃技術(shù)則是將兩種技術(shù)進(jìn)行融合所產(chǎn)生的新技術(shù)，采用汽車壓燃技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其技術(shù)結(jié)構(gòu)相較于普通發(fā)動(dòng)機(jī)更為復(fù)雜，其壓縮比更高，燃料能在同一時(shí)間燃燒，從而提高了燃油使用率，同時(shí)由于采用了稀薄的混合氣壓縮點(diǎn)燃，能有直接通過調(diào)節(jié)噴油量來調(diào)節(jié)扭矩而不用節(jié)氣門。此外，由于采用壓燃技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒溫度極低，能有效減少輻射熱傳遞，且燃燒周期短，其燃燒過程更多是化學(xué)反應(yīng)，在目前污車節(jié)能技術(shù)中發(fā)展相對(duì)成熟。
2.汽車新能源
2.1氫動(dòng)力技術(shù)
氫動(dòng)力目前主要應(yīng)用于寶馬和本田兩個(gè)汽車品牌之中。在寶馬汽車中，應(yīng)用了一套絕熱能力極佳的儲(chǔ)氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用多層復(fù)合金屬材質(zhì)，采用3mm中空設(shè)計(jì)，可以有效的將槽內(nèi)溫度保持在-250℃，用以儲(chǔ)存氣動(dòng)力技術(shù)所采用氫氣燃料，能有效的將氫氣維持在液態(tài)情況下。雖然這個(gè)儲(chǔ)氣系統(tǒng)體積龐大，但能夠省卻安裝冷卻機(jī)構(gòu)的空間，因此可以不增加體積和生產(chǎn)成本，同時(shí)不用增加機(jī)械結(jié)構(gòu)。不過氫動(dòng)力技術(shù)最初設(shè)計(jì)的目的，并不是純粹氫燃料動(dòng)力，而是采用汽油/氫氣雙燃料，真正使用氫單一燃料的車型在首批產(chǎn)品中僅有5輛。
采用氫氣作為燃料，其燒燒特性同汽油并不相同，在采用汽油/氫氣雙燃料時(shí)，很難將燃燒效果最佳化，既便達(dá)到了，在進(jìn)行汽油和氫氣燃料切換時(shí)，汽車動(dòng)力也會(huì)產(chǎn)生明顯的落差。為此，在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)兩種燃料的動(dòng)力曲線進(jìn)行了限制，使得汽車動(dòng)車受到部分限制，以使乘客感受不到切換時(shí)動(dòng)力上產(chǎn)生的落差。
2.2電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)
電力驅(qū)動(dòng)是將汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)替換為電動(dòng)機(jī)，采用電能作為能源，為汽車行駛提供動(dòng)力。這種技術(shù)所采用的燃料清潮，同時(shí)輸出扭矩大，應(yīng)用在汽車中有較好的經(jīng)濟(jì)效益。但是，采用電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)，其難點(diǎn)在于動(dòng)力充電的問題，以及充電后汽車?yán)m(xù)航能力的問題，雖然目前應(yīng)用電動(dòng)力技術(shù)的汽車已經(jīng)開始量產(chǎn)，但這兩個(gè)問題依然沒能得到良好的解決。實(shí)際上，電池技術(shù)是新能源汽車研究的關(guān)鍵性技術(shù)之一，目前主要集中在電池安全性、可靠性、輕量化等方面，需要重點(diǎn)支持驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)、電動(dòng)空調(diào)、電動(dòng)轉(zhuǎn)向、電動(dòng)制動(dòng)等能力。根據(jù)規(guī)劃，我國(guó)2015年，純電動(dòng)乘用車、插電式混合動(dòng)力乘用車最高車速成不低于100公里/小時(shí)，驅(qū)動(dòng)能力與成本都將進(jìn)一步得到改善。
2.3燃料電池技術(shù)
燃料電池技術(shù)，是采用氫氣、甲醇等作為燃料，經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流驅(qū)動(dòng)汽車的一種新能源技術(shù)。燃料電池的能量是由氫氣與氧氣發(fā)生化學(xué)作用所產(chǎn)生的，而不是經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的。這一過程是直接將氫氣、甲醇等轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽麄€(gè)過程不會(huì)產(chǎn)生有害物，同時(shí)能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)更高，是一種理想的節(jié)能環(huán)保技術(shù)。但在實(shí)際應(yīng)用中，單個(gè)燃料電池所提供的動(dòng)力極為有限，通常需要結(jié)合成燃料電池組，以獲得足夠的動(dòng)力。目前，燃料電池技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于福特、豐田、通用等汽轉(zhuǎn)公司，具有極高的價(jià)值。
3.結(jié)束語
當(dāng)前全球都面臨著能源問題，主要表現(xiàn)為能源儲(chǔ)量不足、能源利用效率低、現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)污染嚴(yán)重等方向。需要積極研究新能源作為替代，開發(fā)新的節(jié)能技術(shù)，從而降低汽車的能源消耗與環(huán)境污染，促進(jìn)人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
［1］史永基,高雅利,王宇炎.新能源汽車節(jié)能減排技術(shù)研究進(jìn)展[J].傳感器世界,2011（07）.
［2］李志達(dá),望義熙,周世權(quán).太陽能車機(jī)電控制系統(tǒng)的研究[J].汽車電器,2010（11）.
新能源概念
新能源又稱為非常規(guī)能源，指尚未大規(guī)模利用、正在積極研究開發(fā)的區(qū)別于傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，通常都可再生。而常規(guī)能源是指技術(shù)上比較成熟且已被大規(guī)模利用的能源，通常不可再生，如煤炭、石油、天然氣、水能、核（裂變）能。新能源的各種形式都是直接或間接地來自于太陽或地球內(nèi)部深出所產(chǎn)生的熱能，包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⑺芎秃Ｑ竽芤约坝煽稍偕茉囱苌鰜淼纳锶剂虾蜌渌a(chǎn)生的能量。
解決能源危機(jī)，必須大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)
隨著技術(shù)的進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展觀念的樹立，在不同的歷史時(shí)期和科技水平情況下，新能源有不同的內(nèi)容。相對(duì)于傳統(tǒng)能源而言，新能源普遍具有污染少、儲(chǔ)量大、可再生的特點(diǎn)，對(duì)于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的環(huán)境污染問題和資源枯竭問題都具有重要意義。目前，全球常規(guī)能源危機(jī)已經(jīng)迫在眉睫，石油、天然氣、煤炭與核裂變能的廣泛投入應(yīng)用使得這些資源載體將在21世紀(jì)上半葉迅速地接近枯竭（見表1）。化石能源與原料鏈條的中斷，必將導(dǎo)致世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)和沖突的加劇，能源危機(jī)遲早會(huì)爆發(fā)。解救全球常規(guī)能源危機(jī)的唯一出路就是大力發(fā)展新能源，用資源量巨大的可再生能源和原料全面取代生化資源，進(jìn)行一場(chǎng)新的工業(yè)革命，使世界經(jīng)濟(jì)能夠持續(xù)發(fā)展。
中國(guó)是世界第一大碳排放國(guó)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與保護(hù)環(huán)境的平衡將是未來面臨的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為此，“十二五”期間首要任務(wù)就是要培育和發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)，其中包括核電、水電、風(fēng)能、太陽能和生物能源等可再生能源。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與培育新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)步伐加速，節(jié)能減排與新興能源產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略地位將愈加突出。
人才問題是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵
新能源產(chǎn)業(yè)近幾年迅猛發(fā)展，截至2009年底，我國(guó)風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)分別達(dá)到1758萬千瓦和23萬千瓦，相比2000年分別增長(zhǎng)了51倍和7.7倍。雖然中國(guó)的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，各省市都積極投入到新能源產(chǎn)業(yè)的建設(shè)當(dāng)中，但在這蓬勃的表象后，由于資金、技術(shù)、管理等原因，還存在諸多問題：一是核心技術(shù)層次問題亟待突破。目前中國(guó)各產(chǎn)業(yè)過度依賴成本優(yōu)勢(shì)，部分產(chǎn)業(yè)高度依靠外需市場(chǎng)，多數(shù)產(chǎn)業(yè)以加工制造為主，擁有自主技術(shù)比較少只有在技術(shù)角度真正解決問題，才能夠使新能源得以利用。二是短期內(nèi)新能源還不能完全取代以煤為主的能源結(jié)構(gòu)。據(jù)美國(guó)國(guó)家情報(bào)委員會(huì)的預(yù)測(cè)，目前所有新能源技術(shù)都不足以在所需的規(guī)模上取代傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)。一項(xiàng)新的生產(chǎn)技術(shù)被廣泛采用，平均需要花費(fèi)25年。到2020年，要達(dá)到我國(guó)已經(jīng)制定2020年非化石能源使用達(dá)到15%的目標(biāo)，這必然要依靠發(fā)展光能、風(fēng)能、核能等新能源。三是還沒有形成健康的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。目前，我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度前所未有，但存在嚴(yán)重追風(fēng)傾向，產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)明顯不合理，而產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展需要以健康的產(chǎn)業(yè)鏈為基礎(chǔ)。四是必須加強(qiáng)國(guó)際合作。新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展是全球問題，絕對(duì)不是一個(gè)國(guó)家自己可以做到的，但由于我國(guó)和歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展階段不同，給新能源領(lǐng)域國(guó)際合作帶來不小的挑戰(zhàn)：技術(shù)轉(zhuǎn)讓以及美國(guó)征收“碳關(guān)稅”的可能，使中國(guó)不僅要付出巨大的商業(yè)成本，而且貿(mào)易摩擦加劇將在一定程度上影響國(guó)家之間的新能源合作。
以上問題究其本質(zhì)仍然是人才的問題。據(jù)《科學(xué)》雜志報(bào)道，美國(guó)能源部部長(zhǎng)朱棣文提出了一個(gè)教育項(xiàng)目的執(zhí)行計(jì)劃：用10年時(shí)間，投資17億美元“重新占領(lǐng)能源科學(xué)和工程前沿”。能源部官員表示，美國(guó)需要培育和準(zhǔn)備更多的新人力資源，迎接即將來臨的清潔能源事業(yè)大發(fā)展。目前，國(guó)外許多大學(xué)都相繼設(shè)立新能源專業(yè)，如2009年澳大利亞政府在環(huán)境與農(nóng)業(yè)發(fā)展方面總投資超過4億澳元。澳洲各大學(xué)也在力推工程、能源、環(huán)境專業(yè)，位于西澳首府佩斯的西澳大利亞大學(xué)和科廷科技大學(xué)采礦工程和石油工程這兩個(gè)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率基本達(dá)到100%。這表明不僅僅中國(guó)，全球都面臨著相同的問題，要解決這個(gè)問題，就必須從教育入手，大力培養(yǎng)新能源專業(yè)人才，否則這種狀況將嚴(yán)重制約中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展人才供給與需求差距懸殊，就業(yè)前景看好
根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》，2020年可再生能源總量比重將提高到15%，2035年到2040年，可再生能源將占到我國(guó)一次能源總量的25%以上。要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，需要大量人才從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)。據(jù)專家估算，到2020年，中國(guó)將有幾十萬人從事風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，其中包括好幾萬專業(yè)人員；而核電按照一個(gè)百萬千瓦核電機(jī)組400人計(jì)算，到2020年30個(gè)機(jī)組，總共需要5000~6000個(gè)核專業(yè)技術(shù)人員。
然而，目前我國(guó)新能源人才普遍匱乏，而我國(guó)一些重點(diǎn)理工大學(xué)的教學(xué)資源優(yōu)勢(shì)還未完全在新能源領(lǐng)域釋放出來，在新能源專業(yè)設(shè)置和科研人才培養(yǎng)方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于市場(chǎng)需求。目前我國(guó)只有少數(shù)高校開設(shè)了新能源專業(yè)（實(shí)驗(yàn)室以及研究所是無法較大規(guī)模的培養(yǎng)專業(yè)人才的）（見表2）。而且大部分高校開設(shè)時(shí)間比較晚，相對(duì)而言，核專業(yè)比其他新能源專業(yè)成熟一些，但據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2007年，全國(guó)也只有11所高校開設(shè)了教育部認(rèn)可的核專業(yè)。盡管從2008年到2010年相繼有不少大學(xué)開始與新能源相關(guān)的專業(yè)，也有相當(dāng)多的職業(yè)學(xué)院加入到了能源相關(guān)人才培養(yǎng)的隊(duì)伍中，但是這些新能源專業(yè)每年招生數(shù)量有限，加上四年的培養(yǎng)時(shí)間，除去出國(guó)、考研的學(xué)生，目前真正已經(jīng)畢業(yè)進(jìn)入新能源產(chǎn)業(yè)工作的專業(yè)人才為數(shù)甚少。
“智聯(lián)招聘網(wǎng)2009年上半年才情分析”顯示：隨著我國(guó)對(duì)綠色GDP越來越重視、新能源鼓勵(lì)政策和新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)以及其他國(guó)內(nèi)外的因素，新能源行業(yè)對(duì)人才的需求會(huì)保持一個(gè)持續(xù)的增長(zhǎng)。與需求相比較，新能源的人才供給并不樂觀。平均每個(gè)職位的申請(qǐng)人次呈下降趨勢(shì)，用人單位只能通過加薪來提高吸引力。從薪酬上看，新能源專業(yè)人才起薪從4000元起，其中，新能源技術(shù)類人才的月薪在7000～15000元之間。從就業(yè)職位上看，新能源職位集中在技術(shù)和管理，而且，越來越多新能源的空缺職位都被獵頭盯上了，一般都是幾十萬元的年薪。而統(tǒng)計(jì)顯示，2009年前6月，對(duì)月薪期望在6000元以上的大學(xué)生僅占6.22%；超過半數(shù)大專學(xué)歷的學(xué)生期望薪酬集中在1000~2000元；45.4%本科畢業(yè)生的期望薪酬集中在2001~3000元；研究生的期望薪酬多集中在3000~4000元，比例為34.3%，期望薪酬在2000~3000元的比例也達(dá)到了26.4%；另外博士及以上的學(xué)歷期望薪酬基本在5000元以上。
從中可以看出，新能源專業(yè)人才實(shí)際所獲得薪酬遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他非新能源專業(yè)各層次學(xué)歷的畢業(yè)生，由市場(chǎng)供求定律可知，新能源專業(yè)人才屬于稀缺資源，供給量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于市場(chǎng)需求量，與新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)期目標(biāo)及發(fā)展速度所要求的人才數(shù)目相比無疑是杯水車薪。據(jù)此，有關(guān)專家預(yù)測(cè)，太陽能、風(fēng)電、生物能、電動(dòng)汽車等新能源領(lǐng)域的相關(guān)專業(yè)人才就業(yè)及發(fā)展前景非常看好。
【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；系統(tǒng)節(jié)能；建筑工程設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TU198文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
我國(guó)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化建設(shè)以來，能源不斷消耗，加之能源危機(jī)早已是一個(gè)全球性的嚴(yán)峻問題，使得這一問題不得不備受關(guān)注和重視。同時(shí)，國(guó)家社會(huì)的發(fā)展，精神文明建設(shè)的進(jìn)步，也使人民綜合素質(zhì)在不斷的提高，節(jié)能意識(shí)也逐漸加強(qiáng)。合理的開采和有效的利用，成為現(xiàn)代技術(shù)的新標(biāo)準(zhǔn)。同樣，空調(diào)技術(shù)的改善與發(fā)展也受到節(jié)能的影響和指導(dǎo)。
1.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能在建筑工程設(shè)計(jì)中的問題
1.1暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能在設(shè)計(jì)方面存在問題
暖通空調(diào)是我國(guó)響應(yīng)節(jié)能號(hào)召的獨(dú)特設(shè)計(jì)，在整個(gè)建筑工程設(shè)計(jì)中都不容小覷，因此，無論在哪一個(gè)微小的環(huán)節(jié)出了任何差遲，都會(huì)影響整個(gè)設(shè)計(jì)的效果。但是，在實(shí)際工作中的情況，這一重要環(huán)節(jié)卻沒有得到設(shè)計(jì)的相關(guān)工作人員應(yīng)有的重視，從而導(dǎo)致供暖回路出現(xiàn)相關(guān)問題。例如，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員盲目提高速度和數(shù)量，忽視質(zhì)量，沒有從局部和整體上仔細(xì)規(guī)劃，只考慮到了管線這一個(gè)方面的方便快捷，從而忽視了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際情況和需要，導(dǎo)致實(shí)際施工中的困難，增加了施工的工作量，同時(shí)，也影響了暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)作效果和節(jié)能效果。使問題更嚴(yán)峻的是，隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，根據(jù)我國(guó)的建筑現(xiàn)狀，為了在經(jīng)濟(jì)上獲得盡可能大的效益，設(shè)計(jì)方面更趨向于業(yè)主的喜好和意愿，而無暇顧及設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)和質(zhì)量。同時(shí)，國(guó)內(nèi)缺乏相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判，使得暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能在設(shè)計(jì)方面存在的問題一直無法得到遏制和解決，嚴(yán)重影響了暖通空調(diào)的運(yùn)行效率，也使得暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性能無法得到有效的運(yùn)用，達(dá)到節(jié)約能源的目的。
1.2暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中對(duì)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理
由于我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)告訴發(fā)展，設(shè)計(jì)工作人員只求速度和數(shù)量而忽視了質(zhì)量，從而使得暖通空調(diào)系統(tǒng)在供暖上設(shè)計(jì)不合理。例如，暖通空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)構(gòu)架上的不合理會(huì)給日后的系統(tǒng)維修和調(diào)節(jié)帶來諸多麻煩，由于一些設(shè)計(jì)工作人員將供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一個(gè)主干管引入后分出數(shù)個(gè)沒有閥門的環(huán)路，從而導(dǎo)致一系列的不便。又比如，設(shè)計(jì)人員忽視了建筑結(jié)構(gòu)和暖通系統(tǒng)管道的協(xié)調(diào)性，無法達(dá)到管道在設(shè)置上的美觀和方便相統(tǒng)一的效果，不是設(shè)置在過道影響行走，就是設(shè)置在窗臺(tái)上影響美觀。更嚴(yán)重的是，在設(shè)置上由于個(gè)人的粗心大意，導(dǎo)致在多設(shè)和漏設(shè)的情況，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。比如在回路管道高點(diǎn)漏設(shè)排氣口，導(dǎo)致管道難以排出集氣，嚴(yán)重影響了整個(gè)管道的暢通和運(yùn)作，使得整個(gè)系統(tǒng)都難以有效的運(yùn)作和供暖。有些設(shè)計(jì)根本就不符合暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，或者設(shè)置之間不符合彼此的設(shè)置要求以及在管徑的選取上不符合規(guī)范的情況，這些不僅嚴(yán)重影響了設(shè)備本身的功能和性能，也直接導(dǎo)致了暖通空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到既節(jié)能又能有效的運(yùn)作的效果。
1.3暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中缺乏相應(yīng)的管理
在諸多的暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能在建筑工程設(shè)計(jì)中，除了一些系統(tǒng)設(shè)計(jì)上和結(jié)構(gòu)上的問題和不合理需要有所改進(jìn)和完善之外，在暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，管理也是不容忽視的。而在實(shí)際工作中，往往忽視了從整個(gè)系統(tǒng)上節(jié)能，相反，只注重在運(yùn)行過程中季節(jié)性的溫度調(diào)節(jié)以及開關(guān)機(jī)上的節(jié)能。同時(shí)，由于缺乏有效的優(yōu)化，在設(shè)計(jì)的過程往往忽視了節(jié)能這一重要目的，從而使得設(shè)計(jì)的結(jié)果無法滿足所需。此外，在后續(xù)的暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，能源的消耗沒有得到相應(yīng)的監(jiān)控和分析，也同樣不利于節(jié)能運(yùn)營(yíng)和管理。更重要的是，在設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)的節(jié)能設(shè)計(jì)并沒有達(dá)到根本上的節(jié)能。因此，在暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的同時(shí)，有效的對(duì)其設(shè)計(jì)、安裝以及運(yùn)行進(jìn)行有效的管理，使其達(dá)到真正有效的節(jié)能應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)在空調(diào)運(yùn)行中實(shí)實(shí)在在的節(jié)能夢(mèng)想。
在暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)上的問題很多，導(dǎo)致這些問題產(chǎn)生的原因也不少。有的是設(shè)計(jì)工作人員的觀念素質(zhì)方面存在的問題，有的是技術(shù)上的以及實(shí)際應(yīng)用上的問題，或者是管理方面的欠缺。為了有效的提高暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的質(zhì)量，必須實(shí)行有效的措施解決和改進(jìn)。
2.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能在建筑工程設(shè)計(jì)中的措施
2.1.改善暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計(jì)
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，在先進(jìn)技術(shù)不斷更新的年代，設(shè)計(jì)工作者應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，盡可能的將先進(jìn)技術(shù)廣泛的應(yīng)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)中去，為其系統(tǒng)和建設(shè)中盡可能的節(jié)能做好有效的鋪墊。首先，改變?cè)O(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)觀念和工作宗旨，提高設(shè)計(jì)人員的工作素質(zhì)和專業(yè)素質(zhì)。其次，在設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的過程中，要堅(jiān)持保證溫度調(diào)節(jié)獨(dú)立的原則，使得在供暖系統(tǒng)中保證各個(gè)房間的室內(nèi)溫度能夠獨(dú)立的進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域的費(fèi)用結(jié)算和支付，對(duì)使用者的方便最大化。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，盡可能的簡(jiǎn)化管路系統(tǒng)，減少設(shè)置管道所帶來的材料消耗，從而達(dá)到盡可能的節(jié)省成本的目的。
2.2加強(qiáng)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)的重視
在暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)作過程中，正如大家所知，新風(fēng)在系統(tǒng)節(jié)能的環(huán)節(jié)中貢獻(xiàn)重大，暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷會(huì)隨著新風(fēng)量的增加而增加，與此同時(shí)，其運(yùn)作消耗的電能也會(huì)隨之增加，但是，過少的新風(fēng)量又會(huì)影響空調(diào)環(huán)境的質(zhì)量。因此，為了達(dá)到盡可能的節(jié)能的目的，就好針對(duì)具體的空調(diào)環(huán)境把握和控制好送風(fēng)溫度和新風(fēng)比例。例如，為了制造冬暖夏涼的良好的室內(nèi)環(huán)境，夏天室內(nèi)需要供應(yīng)冷空氣而冬季則需要供應(yīng)熱空氣，室外的新風(fēng)量的增加，暖通空調(diào)的系統(tǒng)能耗也會(huì)隨之增加。這樣一來，為了達(dá)到節(jié)能的目的，可以通過將室外的新風(fēng)控制到衛(wèi)生要求的最小值。與此同時(shí)，在春秋季節(jié)，溫度適宜的期間全部使用新風(fēng)，從而盡可能達(dá)到節(jié)能的最大化
2.3對(duì)能源進(jìn)行有效的管理
由于對(duì)能源缺乏有效的管理，導(dǎo)致資源和能源的浪費(fèi)。那么，要改善暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源節(jié)約情況，必須吸取教訓(xùn)，加強(qiáng)對(duì)能源的有效管理。在有效的管理設(shè)計(jì)、設(shè)置以及運(yùn)行中的能源消耗以及分析的同時(shí)，大力開發(fā)熱回收裝置，充分利用空調(diào)系統(tǒng)耗能中大量浪費(fèi)掉的余熱。通過交換設(shè)備進(jìn)行熱量傳遞，達(dá)到盡可能的不消耗余熱能量，是節(jié)能達(dá)到最大化。通過回收排風(fēng)余熱以及制冷機(jī)的冷凝熱回收，從而使其得到充分利用，達(dá)到能源的使用最大化，減少浪費(fèi)，以此減少能源消耗。
此外，要不斷落實(shí)發(fā)展科教興國(guó)和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，不斷開發(fā)新能源，比如：原子能、地?zé)崮堋⑻柲艿取亩诟旧辖鉀Q能源危機(jī)，達(dá)到節(jié)能的最根本的目的。在社會(huì)各方面高速發(fā)展的新時(shí)代，開發(fā)和利用新能源將是不可阻擋的發(fā)展趨勢(shì)，這不僅能從根本上解決能源危機(jī)問題，也有利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
3.總結(jié)
總而言之，能源危機(jī)是一個(gè)全球性的問題，節(jié)約能源也是這個(gè)時(shí)展的主題。建筑節(jié)能尤其如此，而暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能在建筑節(jié)能中有著不可替代的地位，其重要性不容忽視，必須加強(qiáng)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的重要性，針對(duì)暖通系統(tǒng)節(jié)能各方面存在的問題，從設(shè)計(jì)工作者、以及技術(shù)和管理方面進(jìn)行有效的改善，從而有效的節(jié)約能源。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 郭福利.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能在建筑工程設(shè)計(jì)中的問題及對(duì)策研究[J].河南科技.2013.06(03):15-16.
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[關(guān)鍵詞]科幻電影;環(huán)境保護(hù);警示
科幻電影從上個(gè)世紀(jì)20年代開始,就出現(xiàn)了比較鮮明的悲觀的意識(shí)。科幻電影中很多都具有一種關(guān)于未來的悲觀,無論是社會(huì)政治的黑暗,還是環(huán)境的惡化導(dǎo)致的人類的悲慘境地,都是現(xiàn)代社會(huì)中人的思想意識(shí)的一種深化。這種由現(xiàn)實(shí)社會(huì)所引發(fā)而在電影中進(jìn)行表現(xiàn)的關(guān)于未來的悲觀,與現(xiàn)代社會(huì)中關(guān)于環(huán)境的保護(hù)有著明顯的關(guān)系。
一、科幻電影中的環(huán)境危機(jī)
科幻電影可以說是電影史上出現(xiàn)最早的類型電影之一。雨果?根斯巴克在其出版的《驚奇故事》雜志中首次運(yùn)用“科幻電影”這個(gè)詞。對(duì)于“科幻電影”的概念,目前主要是從超現(xiàn)實(shí)的虛構(gòu)角度對(duì)其進(jìn)行界定,如美國(guó)科幻文藝家赫伯特?W?弗蘭克將科幻電影定義為“科幻電影所描寫的是,發(fā)生在一個(gè)虛構(gòu)的、但原則上是可能產(chǎn)生的模式世界中的戲劇性事件”。科幻電影,顧名思義就是“科學(xué)幻想電影”,是“以科學(xué)幻想為內(nèi)容的影片,其基本特點(diǎn)是從今天已知的科學(xué)原理和科學(xué)成就出發(fā),對(duì)未來的世界或遙遠(yuǎn)的過去的情景做幻想式的描述。”
悲觀意念指的是悲觀的思想和意識(shí),是指對(duì)人類行為的正面動(dòng)機(jī)、或?qū)θ祟惤?jīng)營(yíng)過后而得出的正面結(jié)果欠缺信心。亦即犬儒主義或悲觀主義。悲觀主義是人生觀理論的又一種形式,叔本華是主要代表人物之一。叔本華認(rèn)為:“人生如同上好弦的鐘,盲目地走――一切只聽命于生存意志的擺布,追求人生目的和價(jià)值是毫無意義的。”叔本華認(rèn)為:“人的生存就是一場(chǎng)痛苦的斗爭(zhēng),生命的每一秒鐘都在為抵抗死亡而斗爭(zhēng),而這是一種注定要失敗的斗爭(zhēng)。”科幻電影的悲觀意念是指在影片中人類對(duì)未來的道德進(jìn)步和人類能力及未來的發(fā)展都持悲觀主義的態(tài)度,對(duì)人類行為的正面動(dòng)機(jī)、或?qū)θ祟惤?jīng)營(yíng)過后而得出正面結(jié)果欠缺信心。
在這些關(guān)于未來的悲觀的科幻電影中,人類所處的都是一種險(xiǎn)象環(huán)生的環(huán)境。而那些危險(xiǎn)的環(huán)境,并不是憑空出現(xiàn)的,而是與人類現(xiàn)在生存的環(huán)境和人類的行為有著一定的關(guān)系。人類對(duì)極地冰雪消融的現(xiàn)象有一些認(rèn)識(shí),而在電影中將這種認(rèn)識(shí)和意識(shí)進(jìn)行極限化的處理,將現(xiàn)實(shí)的擔(dān)憂化為一種可能性的發(fā)生的環(huán)境的危機(jī)。在科幻電影中,關(guān)于未來的悲觀隨處可見,2009年熱映的《2012》也是一種關(guān)于未來環(huán)境危機(jī)的擔(dān)憂。人類生存的地球只有一個(gè),如果這個(gè)惟一的地球毀滅了,那么我們將何去何從。在影片中,人類寄托生存希望的方式只剩了,只有在宗教中的諾亞方舟中去尋找寄托種族的生存。人類對(duì)生存環(huán)境的破壞,也只能由自己品嘗苦果,接受地球毀滅的命運(yùn)。
二、科幻電影中關(guān)于人類環(huán)境保護(hù)的警示
在科幻電影中出現(xiàn)的環(huán)境悲觀,并不是人們心目中憑空出現(xiàn)的。而是在人類的生存和發(fā)展中,與自然有著密切的關(guān)系。人類為了自己的生存和發(fā)展,不斷開發(fā)和掠奪自然,幻想通過自己的方式使自然臣服于腳下。但是,隨著生態(tài)環(huán)境的不斷惡化和社會(huì)的不斷動(dòng)蕩,人們逐漸意識(shí)到對(duì)自然的破壞所帶來的惡果。無論是生態(tài)環(huán)境的惡化,還是各種各樣的疾病的出現(xiàn),都在威脅著人類的安全和發(fā)展。
1笨蘋玫纈爸腥死嗌存的環(huán)境危機(jī)的警示
在現(xiàn)代社會(huì)環(huán)境和自然環(huán)境中,都有著生存上的危機(jī)。“科學(xué)小說的行動(dòng)并不是由故事中的角色所決定,而是由環(huán)境所決定。科學(xué)小說的情節(jié)不是角色造成的故事,而是環(huán)境造成的故事。讀者的注意力不是被角色性格刻畫及角色行動(dòng)所決定,而是被一個(gè)完全不熟悉的世界環(huán)境所吸引。”在科幻電影中,環(huán)境是電影的組成重要的一部分,一種關(guān)于電影場(chǎng)景的處置非常的重要,人物生活在具體的場(chǎng)景中,并受具體環(huán)境的影響。
在科幻電影中,人類的家園總是設(shè)定在一個(gè)充滿了危機(jī)的地方,人類自身的生存是一種非常的危機(jī)。無論是環(huán)境破壞所導(dǎo)致的最終地球的毀滅,還是來自于外太空生物的威脅,都在警示著人類,如果任由自己對(duì)地球繼續(xù)破壞下去,任由自己的行為和欲望貪念的繼續(xù)而不加以制止,電影中出現(xiàn)的場(chǎng)景也許會(huì)真的在人類的身邊發(fā)生。在環(huán)境問題中,無論是工業(yè)生產(chǎn)的污染、生活廢水的排放和海洋的污染等,都是人類自己造成的。在科幻電影中,所展示的關(guān)于環(huán)境的災(zāi)難都是由人類自己行為不當(dāng)所造成的。如在美國(guó)科幻片《挑戰(zhàn)者》揭示的就是關(guān)于環(huán)境問題所帶給人們的危害。在現(xiàn)實(shí)生活中,大氣遭到破壞,臭氧層出現(xiàn)空洞的現(xiàn)象也對(duì)未來有了一定的警覺。而在影片中,則將可能發(fā)生的臭氧層消失作為題材來展現(xiàn)。在電影中,人類生存的環(huán)境非常脆弱,這種脆弱的環(huán)境使得人們難以正常地生活,而只能在現(xiàn)代科技的幫助下用悲哀的方式維持下去。
2笨蘋玫纈爸泄賾諛茉次侍獾木示
能源從來就是非常重要的一類資源,在人類的生存和發(fā)展中,原始社會(huì)的鉆木取火也是一種對(duì)于能源的利用。隨著社會(huì)的發(fā)展,人類對(duì)能源的利用也越來越廣泛,能源的重要性在人類的生存和發(fā)展中,甚至在國(guó)家的發(fā)展中都具有重要的戰(zhàn)略意義和作用。現(xiàn)代社會(huì)中對(duì)石油等能源的利用,為占有石油這種能源所引發(fā)的一系列戰(zhàn)爭(zhēng),不僅是對(duì)于能源的爭(zhēng)奪,也是一種對(duì)于未來的爭(zhēng)奪。在科幻電影中,關(guān)于能源危機(jī)的問題也非常多,人們現(xiàn)代對(duì)能源的利用以及能源在人們生活中的重要作用都引起了人們的思考。而在地球上能源是有限的這個(gè)觀點(diǎn),更令人們禁不住要設(shè)想有一天能源都被開采利用完將會(huì)怎樣。現(xiàn)實(shí)能源的重要性和能源的缺乏以及能源的爭(zhēng)奪所引發(fā)的問題,都令人們對(duì)未來的能源有一種悲觀的想象。
在電影中,能源的危機(jī)和能源存在的問題甚至已經(jīng)成為人們憂慮和滅亡的重要的原因。一些影片中展示一種對(duì)于未來的能源匱乏時(shí)代的社會(huì)混亂的想象和展現(xiàn),如在電影《信使》中,用一種非常寫實(shí)的手法展現(xiàn)關(guān)于未來的設(shè)想。能源危機(jī)將未來社會(huì)變成一個(gè)灰暗的未來,美國(guó)在被一系列的災(zāi)難摧毀之后,能源變得極為匱乏,這時(shí)政府已經(jīng)不復(fù)存在。人們的生活水平在沒有能源的狀況下快速退步。而在社會(huì)中,還存在著一些奇怪的軍閥組織的軍隊(duì),帶著現(xiàn)代的沖鋒槍和原始的利劍等兵器的組合,對(duì)人們進(jìn)行欺壓。另外,在彼得?杰克遜的電影《壞品味》里,描述了外星人因缺乏做快餐的原料,就到地球上獵殺人類來獲取緊缺資源。這種敘述方式正是建立在人對(duì)于糧食問題的悲觀和憂慮所產(chǎn)生的。關(guān)于未來的想象,是從現(xiàn)實(shí)的社會(huì)生活中人類的悲觀和對(duì)環(huán)境問題出現(xiàn)的恐懼而引發(fā)的,并非是一種關(guān)于未來的憑空想象。電影用科幻的方式,展現(xiàn)關(guān)于未來社會(huì)中環(huán)境的一切危機(jī),能源的匱乏所帶來的悲慘社會(huì),人類的悲慘境地來進(jìn)行警示,激起人們對(duì)于能源的正確認(rèn)識(shí),激發(fā)人類對(duì)能源的思考,要珍惜和愛護(hù)地球上的環(huán)境,節(jié)約使用地球上有限的能源,并尋找和開發(fā)新的能源替代品。
3笨蘋玫纈爸鋅萍薊倩禱肪車木示
科技的發(fā)展,最初給了人們征服自然的自信,也帶給自己對(duì)自身巨大能力的自信。但是,在人們的生活被科技所包圍的時(shí)候,卻發(fā)現(xiàn)科技在給人們帶來生活便利和效率的同時(shí),也帶來了更多更嚴(yán)重的危害人的健康和生存的問題。在科技的發(fā)展中,人類發(fā)展的科技中諸如核技術(shù)、基因工程、試管技術(shù)等,都引起人類的關(guān)注和思考。核技術(shù)強(qiáng)大的摧毀力和輻射力不僅在出現(xiàn)的泄漏等事件中將周圍的物體都輻射到了,而且還具有改變?nèi)说幕蛑虏〉膰?yán)重后果。而基因工程更是將人類的自然法則破壞,而可能會(huì)產(chǎn)生一些以前從來不會(huì)出現(xiàn)的怪物出現(xiàn),對(duì)人類造成威脅。
另外,電影中也表現(xiàn)了一些因?yàn)榭萍及l(fā)展所帶來的各種各樣的環(huán)境問題,如工業(yè)帶來污染,污染給人們帶來各種各樣的疾病等。雖然現(xiàn)代社會(huì)醫(yī)療和科技的發(fā)展非常迅速,但是工業(yè)化所帶來的危害也更為嚴(yán)重,新的疾病出現(xiàn)的速度和對(duì)人類帶來的威脅的程度也越來越嚴(yán)重。無論是“非典”,還是“甲流”的出現(xiàn),都跟人類對(duì)環(huán)境的破壞和對(duì)自然的肆意掠奪有著一定的關(guān)系。現(xiàn)代科技在發(fā)展著的同時(shí),也破壞著生態(tài)的平衡,并且這種被科技所破壞的生態(tài)很難得到恢復(fù)。在電影中,也有關(guān)于人工智能的一些警示。在人類通過科技將機(jī)器進(jìn)行智能化之后,機(jī)器還會(huì)聽從人的意見并服從人類的統(tǒng)治嗎?在人工智能中,他們高超的計(jì)算能力和記憶能力,甚至隨著科技的發(fā)展會(huì)有智力能力,那個(gè)時(shí)候,人工智能出現(xiàn)反抗,并想成為一種新的物種而統(tǒng)治人類的時(shí)候那將會(huì)怎么樣?這些,科幻電影大多都給予一種悲觀的揭示,這種對(duì)于未來的悲觀,不僅是一種對(duì)于未來的憂患,還是一種對(duì)人類現(xiàn)在的行為的警示。
三、科幻電影中關(guān)于未來的警示的積極意義
科幻電影的存在和發(fā)展,有力地促進(jìn)了電影的發(fā)展。無論是對(duì)電影特技鏡頭的利用,還是對(duì)于電影中的光線、蒙太奇等的表現(xiàn)手法,都是關(guān)于電影的探索和實(shí)踐。在科幻電影中、在環(huán)境問題上都表達(dá)一種悲觀的意識(shí),這種悲觀意識(shí)的融入,使得科幻電影在進(jìn)行未來幻想的鏡頭書寫的同時(shí),更有著積極的現(xiàn)實(shí)意義。在影片中對(duì)于未來的悲觀使得人們?cè)谟^看影片的同時(shí),也會(huì)注意到環(huán)境的破壞和生態(tài)的破壞給人們帶來的深刻的災(zāi)難甚至是滅頂之災(zāi)。無論是現(xiàn)代環(huán)境中的保護(hù)問題、生態(tài)問題、能源問題、還是現(xiàn)代科技在損害環(huán)境的同時(shí)所帶給人們的負(fù)面的影響,都在影片中給人留下深刻的印象。這種印象引發(fā)人類的思考和關(guān)注。這些問題都在無時(shí)無刻地提醒著人類,如果不注意這些危機(jī)所帶給人類的災(zāi)害,不反思自己的破壞,電影中的災(zāi)難場(chǎng)景也將成為一種現(xiàn)實(shí)的可能。
四、結(jié)語
在科幻電影中,關(guān)于人類未來的悲觀的電影具有悠久的歷史。科幻電影中的關(guān)于未來的環(huán)境的悲觀并不是一種憑空幻想的場(chǎng)景,而是一種基于人類環(huán)境的現(xiàn)狀繼續(xù)發(fā)展下的未來思考,同時(shí)也是一種人類對(duì)于未來的憂慮和恐懼。而科幻電影就是在這種關(guān)于未來的悲觀中,給人們對(duì)未來的警示和對(duì)自我現(xiàn)狀的思考。警示人們從現(xiàn)在做起,保護(hù)自然環(huán)境,保護(hù)自己的地球家園。
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【摘要】在化學(xué)教學(xué)中，抓住化學(xué)與生活的結(jié)合點(diǎn)、社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題和化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)其積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。這是符合新課程標(biāo)準(zhǔn)和本學(xué)科特點(diǎn)的，是筆者的一些膚淺體會(huì)。
【關(guān)鍵詞】新課程理念 化學(xué)課 創(chuàng)設(shè)情境
新課程理念下的化學(xué)課程倡導(dǎo)以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，重視科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的聯(lián)系，能從化學(xué)的視角去認(rèn)識(shí)和解決一些問題。那么，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)和本學(xué)科特點(diǎn)，筆者認(rèn)為可從以下幾方面創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。
1 從化學(xué)與生活的結(jié)合點(diǎn)創(chuàng)設(shè)情境。化學(xué)與生活緊密聯(lián)系，生活中處處有化學(xué)。例如，在學(xué)習(xí)純堿的性質(zhì)時(shí)，可以從學(xué)生所熟悉的蒸饅頭入手提出問題；蒸饅頭時(shí)為什么用到純堿?蒸熟的饅頭為什么會(huì)有一些小細(xì)孔?這樣容易引起學(xué)生的興趣，激起他們的求知欲。同學(xué)之間相互討論、爭(zhēng)論、各抒己見，最后通過指導(dǎo)、總結(jié)、歸納，形成了共識(shí)。這樣，既可以讓學(xué)生學(xué)到知識(shí)，又提高了學(xué)生利用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
2 從社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題入手創(chuàng)設(shè)情境。當(dāng)今的化學(xué)已發(fā)展成為材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和能源科學(xué)的重要基礎(chǔ)，正在為人類解決一系列的危機(jī)，如能源危機(jī)、環(huán)境危機(jī)等做出積極的貢獻(xiàn)。例如，在學(xué)習(xí)水這一專題時(shí)，首先提出幾個(gè)社會(huì)熱點(diǎn)問題：如果地球上缺水或沒水會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?水是取之不盡、用之不竭的嗎?我國(guó)是否水資源短缺?水污染會(huì)造成什么后果?怎樣解決水污染和節(jié)約用水?同學(xué)們對(duì)這些問題非常感興趣，積極查閱資料發(fā)表自己的見解。這樣充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和能動(dòng)性，問題得到了解決，起到了意想不到的效果。所以，在學(xué)習(xí)化學(xué)課時(shí)可以從能源、環(huán)境、健康等熱點(diǎn)問題入手創(chuàng)設(shè)問題情境，使學(xué)生體會(huì)到現(xiàn)代社會(huì)離不開化學(xué)，化學(xué)與社會(huì)緊密相連，可以幫助其從化學(xué)的視角去認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和生活方面的問題，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)自然和社會(huì)的責(zé)任感。
3 利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式。學(xué)生通過親身經(jīng)歷和體驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和好奇心，為學(xué)生提供了一個(gè)真實(shí)而完整的問題情境。例如，可用“霧里看花”、“水變牛奶”、“空中升煙”等特殊現(xiàn)象來吸引學(xué)生。學(xué)生帶著強(qiáng)烈的好奇心去實(shí)驗(yàn)探究，找出了原因，得出了結(jié)論，這樣增進(jìn)了學(xué)生的科學(xué)情感，初步形成了科學(xué)探究能力。
以上幾點(diǎn)是我的膚淺體會(huì)，總之，人的學(xué)習(xí)活動(dòng)總是在某種情感環(huán)境中進(jìn)行的。認(rèn)知需要情感，情感促進(jìn)認(rèn)知。適宜的教學(xué)情境可以使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣和愿望，能促使他們積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。所以我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)盡可能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更好更多的教學(xué)情境。
為什么現(xiàn)在要強(qiáng)調(diào)綠色發(fā)展？就是要應(yīng)對(duì)資源能源日益短缺帶來的挑戰(zhàn)，通過綠色發(fā)展達(dá)到節(jié)約資源能源的目的。這不僅是中國(guó)的課題，也是世界各國(guó)的課題。最近若干年來，世界主要經(jīng)濟(jì)體都在強(qiáng)調(diào)綠色發(fā)展。歐盟在2013年前擬投資1050億歐元支持歐盟地區(qū)的“綠色經(jīng)濟(jì)”，促進(jìn)就業(yè)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，保持歐盟在“綠色技術(shù)”領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位。美國(guó)奧巴馬上臺(tái)后就推出了“綠色經(jīng)濟(jì)復(fù)興計(jì)劃”。日本在其綠色經(jīng)濟(jì)方案中提出，要擴(kuò)大綠色經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，對(duì)環(huán)境友好型企業(yè)實(shí)行零利率的貸款政策，創(chuàng)造100萬個(gè)新的綠色就業(yè)機(jī)會(huì)。韓國(guó)提出了“低碳綠色增長(zhǎng)戰(zhàn)略”，實(shí)施“綠色工程”計(jì)劃。這反映了世界各國(guó)對(duì)資源能源矛盾日益深刻的認(rèn)識(shí)。
應(yīng)對(duì)全球環(huán)境危機(jī)的需要
全球環(huán)境危機(jī)集中體現(xiàn)在全球氣候變暖上，現(xiàn)在世界各國(guó)正在采取一些一致性行動(dòng)，應(yīng)對(duì)全球氣候變暖。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)的第四份氣候變化評(píng)估報(bào)告，在過去的100年中，由二氧化碳等氣體造成的溫室效應(yīng)使全球平均地表氣溫上升了0.3℃～0.6℃；到2100年全球平均氣溫將升高1.8℃～4.0℃。關(guān)于全球氣候是否變暖還存在爭(zhēng)論。如國(guó)內(nèi)一些學(xué)者認(rèn)為綠色低碳發(fā)展是西方國(guó)家的一個(gè)陰謀，我們沒有必要隨著這個(gè)陰謀起舞。這其實(shí)不是一個(gè)陰謀，而是一個(gè)陽謀，各國(guó)都在公開博弈。有的人說，全球是不是真的變暖未可知，也許以后還會(huì)變冷。也有人認(rèn)為二氧化碳的排放不是造成地球變暖最重要的原因。其實(shí)，二氧化碳只是當(dāng)今世界用來解釋地球不可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)工具或手段，降低二氧化碳排放，實(shí)際上是要解決地球資源和環(huán)境不可持續(xù)的問題。不管以后地球是否變暖，只要當(dāng)今世界多數(shù)國(guó)家、多數(shù)人認(rèn)為地球的可持續(xù)發(fā)展遇到了問題，即使地球以后變冷了，假的也變成真的了，因?yàn)樾碌木G色低碳規(guī)則、秩序和觀念由此形成了。順之者昌，逆之者亡。歐盟要收航空碳稅，美國(guó)2020年后要收碳稅，很難擋得了。這是一個(gè)大趨勢(shì)，而且他們占據(jù)了世界道德高地。
強(qiáng)調(diào)綠色發(fā)展，實(shí)際上是應(yīng)對(duì)全球環(huán)境危機(jī)的必然選擇。事實(shí)上，全球環(huán)境總體上在惡化。地球變暖只是環(huán)境惡化的一個(gè)方面，最主要的是現(xiàn)在自然災(zāi)害頻發(fā)，海嘯、地震、水災(zāi)、旱災(zāi)年年都有。工業(yè)污染已經(jīng)擴(kuò)散到南極；大批原始植被被破壞，大量生物物種遭到滅絕；許多礦產(chǎn)資源瀕臨枯竭；人類自身的健康狀況日益惡化等。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署（UNEP） 的《UNEP2009年鑒》指出，全世界每年產(chǎn)生超過20億噸廢物，發(fā)達(dá)國(guó)家每人每天丟棄的固體廢物達(dá)1.4公斤。與水文氣象相關(guān)的氣候?yàn)?zāi)害如暴風(fēng)、洪水、干旱自1950年以來發(fā)生頻率顯著增加。2000-2007年，這些災(zāi)害發(fā)生的頻繁度以每年8.4%的速度增長(zhǎng)。至少25個(gè)國(guó)家的整個(gè)森林系統(tǒng)幾乎完全消失，另外29個(gè)國(guó)家的森林系統(tǒng)退化了90%。
近年來，中國(guó)環(huán)境污染問題日益突出。比如霧霾等空氣污染，已導(dǎo)致一些外國(guó)人不愿來中國(guó)工作，即使來了也要求很高的補(bǔ)貼。我們?nèi)绻鰢?guó)，一回國(guó)下了飛機(jī)之后，就能感覺到空氣明顯不一樣。中國(guó)環(huán)境規(guī)劃院估計(jì)，在中國(guó)13億人口中，每年有40多萬人因與空氣污染相關(guān)的疾病而死亡。水污染也很嚴(yán)重。還有土壤污染、固體廢棄物污染等。據(jù)全國(guó)第二次土壤侵蝕調(diào)查，中國(guó)37%的國(guó)土遭受水土流失之害，年均土壤侵蝕量達(dá)45億多噸，是全球年侵蝕總量的1/5。近幾年，環(huán)境頻發(fā)，比如四川德陽什邡事件、江蘇啟東事件等，已成為影響社會(huì)穩(wěn)定、政府形象的重要因素。原來很多人沒把環(huán)境太當(dāng)回事，現(xiàn)在老百姓生活水平提高了，需要好的環(huán)境，環(huán)境的價(jià)值日益凸顯，對(duì)環(huán)境破壞的容忍度越來越低。
應(yīng)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)持續(xù)的需要
2008年爆發(fā)的全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)還沒有結(jié)束。要走出危機(jī)，需要有新的技術(shù)，尤其是新能源和節(jié)能環(huán)保技術(shù)的突破，也需要有新興產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)或新增長(zhǎng)點(diǎn)的形成，而新興產(chǎn)業(yè)中有些就屬于綠色發(fā)展方面的產(chǎn)業(yè)。
全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)演化一般分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段是金融機(jī)構(gòu)破產(chǎn)，如雷曼兄弟破產(chǎn)；第二個(gè)階段是債務(wù)危機(jī)，如希臘等“歐洲五國(guó)”的債務(wù)危機(jī)；第三個(gè)階段是國(guó)際貨幣體系危機(jī)。目前尚處于第二個(gè)階段。危機(jī)為什么呈這種演化趨勢(shì)？因?yàn)槲C(jī)剛開始爆發(fā)時(shí)，一些金融機(jī)構(gòu)資金鏈斷了，虧損破產(chǎn)。虧損破產(chǎn)怎么辦呢？政府發(fā)債來救這些金融機(jī)構(gòu)。政府救到一定程度后結(jié)果把自己也救進(jìn)去了，出現(xiàn)財(cái)政收不抵支。在出現(xiàn)債務(wù)危機(jī)后，政府最后還有殺手锏，那就是印鈔票。鈔票印多了，就會(huì)出現(xiàn)貨幣體系危機(jī)。
危機(jī)何時(shí)能走出來，主要看兩個(gè)條件是否具備：一是技術(shù)變革是否取得重大突破；二是制度變革是否取得重大進(jìn)展，制度變革包括全球治理結(jié)構(gòu)改革以及主要經(jīng)濟(jì)體的制度變革。每一次危機(jī)都會(huì)帶來一次技術(shù)革命，現(xiàn)在正在醞釀新一輪技術(shù)革命。新的技術(shù)革命主要體現(xiàn)在新能源技術(shù)、節(jié)能環(huán)保技術(shù)和信息技術(shù)等方面。新能源技術(shù)、節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，就屬于綠色發(fā)展的范疇。這場(chǎng)危機(jī)要走出來，還要靠綠色發(fā)展。通過綠色發(fā)展培育新的產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。所以說綠色發(fā)展也是應(yīng)對(duì)這次全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的需要。
應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)增速下滑挑戰(zhàn)的需要
中國(guó)過去30多年 10%左右的持續(xù)高速增長(zhǎng)階段已逐漸結(jié)束，現(xiàn)已開始步入中速增長(zhǎng)階段，10后可能進(jìn)入中低速增長(zhǎng)階段，這是中國(guó)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大勢(shì)，也是各國(guó)工業(yè)化城鎮(zhèn)化達(dá)到一定階段后的規(guī)律性形象。具體說，2014―2020年GDP平均增速可能是6-8%，2020―2030年GDP平均增速4-6%，2030年以后則可能是2-4%，就像當(dāng)今多數(shù)西方發(fā)達(dá)國(guó)家一樣。目前，中國(guó)經(jīng)濟(jì)正在由高速增長(zhǎng)階段向中速增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)換。
經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)換后，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的出路在哪？其中一個(gè)重要的出路是發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)。通過發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式；通過發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)培育新增長(zhǎng)點(diǎn)，形成新競(jìng)爭(zhēng)力。
關(guān)鍵詞：生物乙醇 纖維素酶 工程菌株
The study and development progress of Bio-ethanol and cellulase production
Liping Yang1 Shuiwen Cai1 Ling Luo1 Hui Liu1，2
1. Changsha Environmental Protection and Professional technique College, 410004 2 Hunan
2. Agricultural university, 410128, Changsha, China
Abstract: With the fossil fuels from shortage to exhaustibility, the humanity is facing toward a common problem in energy crisis. Finding new energy sources is important to sustainable economic development and even human survival. Bio-ethanol, as an energy source that is renewable, affordable, and environmentally safe, will become a substitute for oil. Elevation of cellulase production and reduction of the cellulase production cost are the key factor for enhancing the market competitiveness of cellulosic bioethanol. In this paper, we discussed the development progress of bio-ethanol and cellulose industry to provide a basis for the future upgrading of bio-ethanol production industry and the development of gene engineering strain.
Keywords: bio-ethanol cellulose engineering strain
隨著石化燃料由短缺變成枯竭，能源危機(jī)是人類面臨的共同問題。1998年，Campbell和Laherrere對(duì)石油儲(chǔ)備和未開發(fā)的石油進(jìn)行評(píng)估后認(rèn)為，天然油在2010年前的產(chǎn)量就開始下降，到2050年全球每年石油供應(yīng)量將從目前的25億桶下降到5億桶[1]。隨著石化燃料供應(yīng)的減少，尋找新的能量來源關(guān)系到經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展乃至人類的生存問題。生物乙醇作為一種可再生的、經(jīng)濟(jì)上可承受的，并且對(duì)環(huán)境安全的能源物質(zhì)將逐漸成為石油的替代品[2]。生物乙醇的生產(chǎn)經(jīng)歷了以1代淀粉原料生產(chǎn)乙醇和以木質(zhì)纖維素為代表的非淀粉原料的2代生物乙醇工業(yè)。2代生物乙醇生產(chǎn)克服不與食品的供應(yīng)之間存在競(jìng)爭(zhēng)，但是纖維素酶產(chǎn)量低、不穩(wěn)定、難以工業(yè)化導(dǎo)致2代生物乙醇的生產(chǎn)成本大大提高。本文從生物乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程、木質(zhì)纖維質(zhì)物質(zhì)生產(chǎn)生物乙醇的市場(chǎng)前景及纖維素降解酶的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為生物乙醇生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的提升、纖維素工程菌的研發(fā)提供基礎(chǔ)。
生物乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程
從上世紀(jì)80年代開始，人們就開始以谷物為原料來生產(chǎn)乙醇用作供氧燃料，這些被業(yè)內(nèi)稱為第1代燃料乙醇的原料。在一些國(guó)家，如美國(guó)、加拿大、巴西、中國(guó)等，乙醇已經(jīng)被廣泛地?fù)饺氲狡椭衼泶婕兤褪褂茫渲幸掖嫉捏w積含量可達(dá)到10%。最近美國(guó)正在實(shí)施一項(xiàng)混合燃油計(jì)劃E85，即汽車制造商生產(chǎn)一種可使用乙醇混合物E85（85% 的乙醇和15% 的汽油按體積比混合）的汽車[3]。巴西早在1929年就建立了一項(xiàng)利用乙醇作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的計(jì)劃，并在接下來幾年里安裝了第一個(gè)使用乙醇作為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)。1984年，巴西要求新生產(chǎn)的汽車能使用水化生物乙醇（96%的生物乙醇+4%的水）作為燃料[3]。混合燃料的使用不僅可以減少汽油的使用量，還可以降低溫室效應(yīng)氣體以及有毒氣體的釋放。
但是隨著世界人口的不斷增長(zhǎng)，以谷物等第1代淀粉原料生產(chǎn)乙醇就與食品的供應(yīng)之間存在競(jìng)爭(zhēng)，這些谷物為原料生產(chǎn)乙醇就不能滿足全球的需求。中國(guó)在過去三十年中GDP的年平均增長(zhǎng)量為10%，這使得中國(guó)成為世界上最大的燃料消費(fèi)國(guó)之一，同時(shí)也成為世界上造成空氣污染最嚴(yán)重的國(guó)家。由于大部分的能源由燃燒化石燃料提供，中國(guó)政府正努力解決諸如國(guó)內(nèi)因迅速枯竭的石油和天然氣資源而越來越依賴進(jìn)口石油來滿足國(guó)內(nèi)一半的實(shí)際需求[4]，以及嚴(yán)重的環(huán)境污染等問題。為了改善現(xiàn)狀，中國(guó)政府決定增加使用能源的種類，尤其提倡使用可再生的、排放更少溫室氣體的燃料，如乙醇這樣的生物燃料和生物柴油。由于生物燃料從諸如玉米、木薯、大豆這樣的農(nóng)產(chǎn)品中提取而來，這對(duì)改善中國(guó)農(nóng)村人口的經(jīng)濟(jì)狀況有積極影響。除了向乙醇生產(chǎn)者發(fā)放津貼以鼓勵(lì)乙醇的生產(chǎn)之外，中國(guó)政府近年來也強(qiáng)制要求中國(guó)十個(gè)省份必須銷售濃度為10%的乙醇汽油，這些措施使得中國(guó)2008年的乙醇產(chǎn)量迅速達(dá)到14.6億升且在2010年達(dá)到21.5億升，一舉成為繼美國(guó)和巴西之后的世界第三乙醇生產(chǎn)大國(guó)。盡管中國(guó)政府之前要求到2020年國(guó)內(nèi)乙醇的年消費(fèi)量要達(dá)到100億升，然而由于擔(dān)心乙醇生產(chǎn)可能與食物生產(chǎn)行業(yè)形成競(jìng)爭(zhēng)，且考慮到國(guó)內(nèi)農(nóng)村可用耕地?cái)?shù)量有限，以及水資源供應(yīng)短缺的問題，中國(guó)政府于2007年宣布暫停國(guó)內(nèi)谷物乙醇的生產(chǎn)。
為了解決這個(gè)矛盾，以木質(zhì)纖維素為代表的非淀粉原料成為生物乙醇生產(chǎn)的重要原料物質(zhì)。木質(zhì)纖維素，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有三種：纖維素35%～37%、半纖維(23-25%)和木質(zhì)素(18-22%)組成。每年光合可產(chǎn)生大于1，500億噸的植物干物質(zhì)，其中一半以上是纖維素和半纖維素[5]。另外，人類活動(dòng)產(chǎn)生的廢棄物中也含有大量的纖維素，如農(nóng)業(yè)廢物( 稻草、稻殼、麥稈、花生殼、玉米芯、棉籽殼、甘蔗渣等)、食品加工廢物(果皮、果渣等)、木材廢物(木屑、樹皮)以及城市廢棄物(40%~60% 固體廢物是垃圾和廢紙)等。如果能有效地利用生物轉(zhuǎn)化技術(shù)將這些纖維素轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單糖，再發(fā)酵產(chǎn)生乙醇等能源物質(zhì)，不僅可以變廢為寶，而且還可以避免由于化石燃料燃燒所帶來的環(huán)境污染，更重要的是可以緩解或解決石化能源短缺乃至枯竭所帶來世界性能源危機(jī)。
木質(zhì)纖維質(zhì)物質(zhì)生產(chǎn)生物乙醇的市場(chǎng)前景
到2020年，全世界從木質(zhì)纖維素物質(zhì)生產(chǎn)生物乙醇的產(chǎn)量大約是165億加侖（合計(jì)約625億升），美國(guó)將占有63.9%的市場(chǎng)，歐洲和中國(guó)分別將占有10.4%和11.5%的市場(chǎng)[3]。目前，生物乙醇的產(chǎn)業(yè)，尤其是非淀粉類的生物乙醇產(chǎn)業(yè)主要在于政府的補(bǔ)貼和維持，其原因在于利用木質(zhì)纖維生產(chǎn)生物乙醇的生產(chǎn)成本較高。第1代淀粉類原料與第2代非淀粉類原料發(fā)酵生產(chǎn)生物乙醇不同之處在于前面的預(yù)處理和酶解糖化過程。淀粉類原料很容易被酶接觸到，就被淀粉酶和糖化酶酶解為葡萄糖(C6糖)，然后葡萄糖再被普通的酵母發(fā)酵生產(chǎn)出乙醇，這樣，生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)少，流程短，成本就非常低。但是木質(zhì)纖維素物質(zhì)經(jīng)過自然選擇和漫長(zhǎng)進(jìn)化，木質(zhì)素將半纖維素和纖維素緊密包裹在內(nèi)部，形成緊密結(jié)構(gòu)，被天然“設(shè)計(jì)”成可以抵御酶進(jìn)攻的分子結(jié)構(gòu)。因此與淀粉乙醇不同的是首先要有高溫高壓蒸汽或結(jié)合加酸堿等化學(xué)品的預(yù)處理技術(shù)將緊密結(jié)構(gòu)打開，讓酶能夠接觸到纖維素和半纖維素。纖維素和半纖維素酶解后發(fā)酵可以生產(chǎn)出乙醇[6]。纖維素酶解后可得到葡萄糖(C6糖)，半纖維素酶解后可得到木糖(C5糖)，淀粉類和纖維素都是由葡萄糖聚合成的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，只是結(jié)合的方式不同而已，因此酶解過程需要的酶是不同的；而半纖維素是由C5糖聚合而成的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，也需要特定的酶。纖維素及半纖維酶的成本更高，這也是導(dǎo)致木質(zhì)纖維素乙醇成本比淀粉乙醇高的重要原因之一。在每加侖生物乙醇的生產(chǎn)中，利用木質(zhì)纖維生產(chǎn)，纖維素酶的成本大約是15-20美分，而利用淀粉類生產(chǎn)，淀粉酶的費(fèi)用僅僅只占到了2－4美分[7]。因此要想提高纖維素生產(chǎn)生物乙醇的市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，提高纖維素酶的產(chǎn)量，降低纖維素酶的成本成為解決問題的關(guān)鍵因素。我國(guó)是纖維素酶的需求大國(guó)，由于纖維素酶的廣泛應(yīng)用，我國(guó)市場(chǎng)需求量將以每年25%～35%的速度上升，用纖維素酶產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)生物乙醇的關(guān)鍵技術(shù)將在未來幾年內(nèi)得到解決，那時(shí)我國(guó)纖維素酶年需求量將增加到25-40萬噸，每年將為我國(guó)節(jié)省生產(chǎn)燃料乙醇用糧500-1，000萬噸[8]。由于產(chǎn)酶菌種落后，產(chǎn)率低，成本高，嚴(yán)重影響我國(guó)纖維素酶工業(yè)發(fā)展，從而阻礙了以木質(zhì)纖維素為原料的2代生物乙醇工業(yè)的發(fā)展。
木質(zhì)纖維素及纖維素降解酶
木質(zhì)纖維素，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有三種：纖維素(35%～37%)、半纖維(23%-25%)和木質(zhì)素(18%-22%)組成[9]。纖維素屬于可再生自然資源，是生物界最重要的碳源物質(zhì)，每年由光合作用產(chǎn)生的植物干質(zhì)量約1，500億噸，其中纖維素占850億噸[5]。
纖維素酶(cellulase)是指能夠水解纖維素β-1，4-D-葡萄糖苷鍵，使纖維素變成纖維二糖和葡萄糖的一組酶的總稱。纖維素酶是一種具有很高活力的木聚糖酶，是一種復(fù)合酶，屬生物催化劑[10]。纖維素酶主要是指三類關(guān)鍵酶:（1）外切型纖維素酶，系統(tǒng)命名為外切β-1，4-D-葡聚糖酶，又稱纖維二糖水解酶(EC3.2.1.91，也稱Cl酶)。這類酶作用于纖維素線狀分子末端，水解β-1，4-糖苷鍵，每回依次從纖維素分子中切下一個(gè)纖維二糖分子，所以又稱纖維二糖水解酶(簡(jiǎn)稱CBH)。（2）內(nèi)切型纖維素酶，系統(tǒng)命名為內(nèi)切β-l，4-D-葡聚糖酶(EC3.2.1.4，也稱Cx酶或CMCase)。這類酶是纖維素酶中最重要的酶，它作用于纖維素分子內(nèi)部的非結(jié)晶區(qū)，隨機(jī)水解β-1，4-糖苷鍵，將長(zhǎng)鏈纖維素分子截短，產(chǎn)生大量帶有非還原末端的小分子纖維素。（3）纖維二糖酶，系統(tǒng)命名為β-葡萄糖苷酶(EC2.1.21，也稱CB酶)，這類酶將纖維二糖水解成葡萄糖分子。當(dāng)以上三種纖維素酶的關(guān)鍵酶的活性比例適當(dāng)時(shí)，就能協(xié)同作用完成對(duì)纖維素的降解，但各個(gè)酶組分單獨(dú)作用時(shí)效果極差。所以說纖維素酶降解纖維素時(shí)一個(gè)協(xié)同表達(dá)和作用的過程[11-12]。
不同來源的纖維素酶分子特征和催化活性都不盡相同。細(xì)菌產(chǎn)生的纖維素酶量少，主要是內(nèi)切酶，大多數(shù)對(duì)結(jié)晶纖維素沒有活性，而且不能分泌到細(xì)菌細(xì)胞外，常常聚集形成多酶復(fù)合體[13]。真菌能產(chǎn)生大量的纖維素酶，產(chǎn)生的酶組分，能分泌到菌體外，一般不聚集成多酶復(fù)合體，但可以相互發(fā)生強(qiáng)烈的協(xié)同作用。纖維素酶分子的大小因來源不同也有明顯的差異，變化范圍很廣。多數(shù)真菌和少數(shù)細(xì)菌的纖維素酶都受到糖基化，所含碳水化合物的比率不同在很大程度上決定了酶的多型性，表現(xiàn)為分子量的差別[14]。纖維素酶的酶活力一般都很低，因而酶生產(chǎn)成本高。據(jù)報(bào)道，纖維素水解成葡萄糖所需的酶蛋白要比淀粉相應(yīng)水解所需的大100倍，這是影響纖維素酶實(shí)際應(yīng)用的重要原因之一[3]。
迄今為止，人們已從40多種細(xì)菌和數(shù)種真菌中克隆到了多種纖維素酶基因，有一百多種基因可在大腸桿菌中表達(dá)，大多數(shù)克隆的纖維素酶基因能產(chǎn)生信號(hào)肽，從而使表達(dá)產(chǎn)物部分或全部轉(zhuǎn)移至E.coli的細(xì)胞質(zhì)間隙[15]。雖然克隆到大腸桿菌的基因，不需要載體的啟動(dòng)子就可表達(dá)，但表達(dá)水平很低，推測(cè)可能是其啟動(dòng)子不能完全被識(shí)別的緣故。但在大腸桿菌中表達(dá)纖維素酶基因存在兩個(gè)主要問題:一是提取有很大困難，二是表達(dá)水平低、酶蛋白不能分泌，離工業(yè)化應(yīng)用的目標(biāo)還有一定的距離，所以在纖維素酶基因的表達(dá)方面人們將目光轉(zhuǎn)向了真核表達(dá)系統(tǒng)[16]。
木霉屬是研究最廣泛的纖維素酶產(chǎn)生菌[6]，世界纖維素酶市場(chǎng)中的纖維素酶20%是來自木霉屬和曲霉屬[17]。綠色木霉是一種在各種氣候帶的土壤中能夠普遍存在的一種多細(xì)胞絲狀真菌，能夠分泌完全的纖維素酶系，其中產(chǎn)量較高并且穩(wěn)定，是目前纖維素酶商業(yè)化生產(chǎn)的主要生產(chǎn)菌株[18]。對(duì)于綠色木霉的研究直到九十年代初僅有CBHⅠ基因克隆的報(bào)道，王建榮、張曼夫利用里氏木霉的基因序列同源片段做探針，構(gòu)建了綠色木霉基因文庫(kù)，并克隆了CBHⅠ、CBHⅡ基因，并對(duì)其基因結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究[19]。
纖維素酶的合成一般受纖維素誘導(dǎo)及葡萄糖降解物的阻遏，多數(shù)菌株纖維素酶的合成既受纖維二糖、山梨糖等的誘導(dǎo)，又為葡萄糖、甘油等易利用碳源的阻遏，還受菌體生長(zhǎng)速度的影響[6]。在綠色木霉中，纖維素酶屬誘導(dǎo)型酶類，其多個(gè)酶組分的表達(dá)經(jīng)過嚴(yán)密的調(diào)控。在綠色木霉中能產(chǎn)生分泌型的纖維素酶，當(dāng)CBHⅡ基因缺失時(shí)，會(huì)影響纖維素酶系其他酶的表達(dá)，而缺失其他基因時(shí)，只單獨(dú)影響自身的表達(dá)。另有研究表明CBHⅡ是纖維素酶系統(tǒng)中最先表達(dá)的酶，其表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)一步誘導(dǎo)其他纖維素酶基因的表達(dá)，但CBHⅡ基因的表達(dá)受纖維素降解產(chǎn)物葡萄糖的抑制[20]。
隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，定點(diǎn)突變和基因重排技術(shù)在纖維素酶的生產(chǎn)工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。在里氏木霉 (T.reesei) 中，需要產(chǎn)生至少14種酶協(xié)同作用才能水解未經(jīng)化學(xué)處理過的植物干物質(zhì)。為了降低纖維素酶的復(fù)雜性，將里氏木霉的CBH1、嗜酸耐熱菌的葡聚糖內(nèi)切酶EI 以及曲霉(Aspergillus niger)的β- 葡萄糖苷酶以90∶9∶1(質(zhì)量比)混合形成一個(gè)三元復(fù)合物，此三元復(fù)合物在120 小時(shí)內(nèi)水解預(yù)處理過的纖維素的能力與李氏木霉中纖維素酶體的水解能力相當(dāng)。為了提高此三元復(fù)合物水解纖維素的活力，利用定點(diǎn)突變的方法對(duì)葡聚糖內(nèi)切酶EI的活性位點(diǎn)進(jìn)行修飾，結(jié)果與突變前的三元復(fù)合物相比，其水解纖維素的活性提高了12%[21]。Zinnia R等在里氏木霉菌中應(yīng)用同源重組技術(shù)將外切β－葡萄糖苷酶整合到egl3和xyn3基因啟動(dòng)子的下游，增強(qiáng)了纖維素酶的表達(dá)量4倍到7.5倍，這些重組菌株能有效的降解纖維素物質(zhì)[22]。
生物乙醇及纖維素降解酶的未來發(fā)展趨勢(shì)
隨著石化燃料供應(yīng)的減少，尋找新的能量來源關(guān)系到經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展乃至人類的生存問題。生物乙醇作為一種可再生的、經(jīng)濟(jì)上可承受的，并且對(duì)環(huán)境安全的能源物質(zhì)將逐漸成為石油的替代品[2]。由于產(chǎn)酶菌種落后，產(chǎn)率低，成本高，嚴(yán)重影響我國(guó)纖維素酶工業(yè)發(fā)展，從而阻礙了以木質(zhì)纖維素為原料的2代生物乙醇工業(yè)的發(fā)展。因此要想提高纖維素生產(chǎn)生物乙醇的市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，提高纖維素酶的產(chǎn)量，降低纖維素酶的成本成為解決問題的關(guān)鍵因素。目前纖維素酶工程菌株中不穩(wěn)定、產(chǎn)酶量不高、難應(yīng)用于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)等三大難題。利用基因工程技術(shù)改造菌種，尤其是纖維素酶基因啟動(dòng)子的改造，在發(fā)酵過程中其酶形成過程不受主要代謝產(chǎn)物葡萄糖的抑制，促進(jìn)其他纖維素酶基因的協(xié)同表達(dá)，大幅度提高菌株在發(fā)酵過程中的產(chǎn)纖維素酶的能力，將是工程菌柱構(gòu)建的方向，構(gòu)建不受葡萄糖抑制、穩(wěn)定、高效的表達(dá)纖維素酶工程菌。可以解決本項(xiàng)目的實(shí)施將會(huì)大大提高纖維素酶的產(chǎn)量，降低木質(zhì)纖維素生產(chǎn)生物乙醇時(shí)纖維素降解成本，從而促進(jìn)木質(zhì)纖維素生產(chǎn)生物乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】暖通節(jié)能；重要性
近年來我國(guó)建筑業(yè)飛快發(fā)展，而在世界能源危機(jī)不斷凸顯的情況下，減少建筑能耗勢(shì)在必行，據(jù)統(tǒng)計(jì)建筑能耗已經(jīng)占據(jù)社會(huì)總能耗的27 %以上。有些地區(qū)已接近40 %，且其總量呈逐年上升趨勢(shì)。能源總消費(fèi)量的比例已從20世紀(jì)70年代末的10 %，上升到近年的27.48 %，其中2/3為暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗。在建筑工程中暖通空調(diào)系統(tǒng)正慢慢的得以應(yīng)用，用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗也將進(jìn)一步增大，同時(shí)我國(guó)目前現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗巨大。因此在暖通空調(diào)系統(tǒng)中考慮節(jié)能，意義十分重大。
一、當(dāng)前暖通空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面面臨的問題
（一）暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工管理
暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的影響，然而，在實(shí)際工作中往往得不到一些設(shè)計(jì)部門和設(shè)計(jì)人員的足夠重視，加之工程設(shè)計(jì)周期普遍較短，設(shè)計(jì)收費(fèi)與設(shè)計(jì)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不掛鉤，以及一些技術(shù)性問題沒有完全得到解決等原因，一些設(shè)計(jì)單位只求數(shù)量，忽視質(zhì)量，使得設(shè)計(jì)施工完的系統(tǒng)不僅投資大，運(yùn)行能耗也相當(dāng)驚人，大大超過了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，甚至有的公共建筑的暖通空調(diào)能耗占建筑總能耗達(dá)60%。
另外，目前建筑施工監(jiān)理行業(yè)中暖通空調(diào)專業(yè)人員水平參差不齊，很大一部分人員非本專業(yè)院校畢業(yè)或非對(duì)口專業(yè)，甚至一部分人員根本未經(jīng)過任何培訓(xùn)，對(duì)本專業(yè)理論知識(shí)似懂非懂，常憑經(jīng)驗(yàn)，采用慣用方案或甲方指定的方案，由此在設(shè)計(jì)或施工中遇到的一些涉及方案性調(diào)整問題不能進(jìn)行及時(shí)正確的處理和解決，最終導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)無法挽回的不良后果，給系統(tǒng)的運(yùn)行、管理留下隱患，在實(shí)際工作中，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失也是相當(dāng)嚴(yán)重的。
（二）暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)方案
暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是“條條大道通羅馬”，近年來，隨著對(duì)節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，新的技術(shù)方案不斷涌現(xiàn)，每種技術(shù)方案往往都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。面對(duì)眾多的設(shè)計(jì)方案，由于考慮問題的角度不同，各方面的評(píng)價(jià)結(jié)果也往往不相同，甚至大相徑庭；由于缺乏科學(xué)的、客觀的設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)方法，設(shè)計(jì)人員往往霧里看花，無所適從，如何在眾多的設(shè)計(jì)方案中找到最合適的節(jié)能方案，是困擾暖通空凋沒計(jì)人員的重要課題。另一方面，不科學(xué)的評(píng)價(jià)方法則會(huì)起到誤導(dǎo)的作用，造成嚴(yán)重?fù)p失。
（三）暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理
除設(shè)計(jì)施工外，運(yùn)行管理也起著重要的作用。在實(shí)際中有些單位認(rèn)為設(shè)計(jì)施工達(dá)標(biāo)完成就可以了，因此不注意對(duì)暖通空調(diào)操作人員的培訓(xùn)，很多操作人員不具備必要的暖通空調(diào)基本理論常識(shí)，不懂得根據(jù)室外參數(shù)的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。一年四季只有開機(jī)、關(guān)機(jī)和冬、夏季轉(zhuǎn)換操作，顯然系統(tǒng)達(dá)不到相應(yīng)的節(jié)能效果。
二、解決暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的有效途徑與方法
（一）精心設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)
使其在高效經(jīng)濟(jì)的狀況下運(yùn)行。暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能。可以說空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。
（二）改善建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能，減少冷熱損失
對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷占有很大比例，而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷的大小。所以在國(guó)家出臺(tái)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，首先要求的就是提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。
（三）提高系統(tǒng)控制水平，調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)，盡可能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗
（四）采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式
影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多，不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統(tǒng)的空調(diào)方式，把整個(gè)室內(nèi)的空氣加熱，通過空氣實(shí)現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，此時(shí)通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失和加熱新風(fēng)的熱損失都比較大。如果我們根據(jù)熱濕環(huán)境的研究成果，改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式，增加輻射熱（如低溫地板輻射采暖），此時(shí)所需要的空氣溫度顯著下降，一般可達(dá)到12～14℃，而傳統(tǒng)方式一般在18～20℃，顯然后者比前者具有顯著的節(jié)能效果。在夏季也有類似的結(jié)果。
（五）推廣應(yīng)用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)
如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領(lǐng)域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種形勢(shì)下發(fā)展起來的，它利用地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值，使得同等制熱（或制冷）量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。另外，利用太陽能供熱或制冷技術(shù)也在開發(fā)研究著。
（六）開展冷熱回收利用的研究運(yùn)用工作，實(shí)現(xiàn)能源的最大限度利用
目前許多空調(diào)系統(tǒng)冷熱回收利用研究也在蓬勃開展，如空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)的全熱回收器，夏季利用冷凝熱的衛(wèi)生熱水供應(yīng)等，都是對(duì)系統(tǒng)冷熱的回收利用，顯著提高了空調(diào)系統(tǒng)能源利用率。
（七）強(qiáng)化系統(tǒng)的運(yùn)行管理并提高系統(tǒng)控制水平
對(duì)暖通空調(diào)專業(yè)的操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高管理人員的專業(yè)水平和業(yè)務(wù)技能，使其具備必須的暖通空調(diào)基本理論常識(shí)，實(shí)行空調(diào)操作人員操作證制度，對(duì)沒有達(dá)到考核要求的，應(yīng)重新培訓(xùn)，考核合格后才能上崗，同時(shí)提高管理人員的素質(zhì)，增強(qiáng)其責(zé)任心，這樣管理人員才有能力根據(jù)室外參數(shù)的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的節(jié)能效果。
三、結(jié)束語
【關(guān) 鍵 詞】可持續(xù)發(fā)展 環(huán)境保護(hù) 環(huán)境污染 協(xié)調(diào)統(tǒng)一
英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家B·沃德和美國(guó)微生物學(xué)家K·杜博斯在為1972年斯德哥爾摩“人類環(huán)境會(huì)議”提供的材料《只有一個(gè)地球》（Only One Earth）中指出：地球上各環(huán)境都是相互依存、制約的，地球環(huán)境的任何部分也都相互聯(lián)系、制約，任何國(guó)家或國(guó)家集團(tuán)都不可能脫離地球卻又獨(dú)享其舒適的環(huán)境；偌大一個(gè)地球只不過是遨游天際的一葉扁舟，各國(guó)必須同舟共濟(jì)，這就是國(guó)際社會(huì)普遍承認(rèn)的地球整體性原則。它從一個(gè)側(cè)面隱約地反映出環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系。隨后在世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)的報(bào)告《我們共同的未來》正式提出了可持續(xù)發(fā)展原則。從而使“環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展”成為近年來國(guó)際社會(huì)共同關(guān)注的一個(gè)極為重要問題。
一、中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中面臨嚴(yán)重的資源環(huán)境問題
人類在征服自然的同時(shí)，自然也在報(bào)復(fù)人類。科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，人類的生產(chǎn)能力以及對(duì)自然環(huán)境的開發(fā)利用規(guī)模日益擴(kuò)大，人口膨脹，城市數(shù)量和規(guī)模急劇增加，發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的生態(tài)破壞和環(huán)境污染顯得更為嚴(yán)重與突出，反過來又極大地制約和影響著人類的發(fā)展。
（一）人類賴以生存的資源面臨枯竭。到2009年，我國(guó)有土地、水、森林、礦產(chǎn)、能源、草原、海洋、內(nèi)陸水產(chǎn)、野生動(dòng)物等等多種資源告急，由于我國(guó)人口眾多，自然資源人均占有量都在世界平均值以下：水資源為1/4，森林資源為1/10，耕地資源為1/5（為美國(guó)的1/10），45種主要礦產(chǎn)資源為世界人均的1/2。其中威脅最大的資源危機(jī)包括水資源危機(jī)，土地資源危機(jī)，能源危機(jī)。不僅影響我國(guó)居民的生活質(zhì)量，而且制約著我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)。
水資源危機(jī)是我國(guó)最嚴(yán)重的資源危機(jī)。我國(guó)列為世界上13個(gè)最缺水的國(guó)家之一，有的環(huán)境專家指出，如果我國(guó)再不節(jié)約用水，20年之后，我們可以用的最后一滴水將是我們的眼淚。其實(shí)這句話并不夸張，我國(guó)的淡水總量28000億立方米，占全球的百分之六，但人均淡水量只有2200立方米，是世界水平的四分之一，美國(guó)的五分之一，在世界上僅為121位。更為嚴(yán)重的是我國(guó)的淡水由于污染、地域不平衡等因素的影響，可利用的淡水資源人均只有900立方米，加劇了我國(guó)的水資源危機(jī)。
土地資源危機(jī)也是我國(guó)資源危機(jī)中比較嚴(yán)重的危機(jī)之一，中國(guó)的土地總面積居于世界第三位，但人均土地面積僅為0.777公頃，是世界人均土地資源量的1/3。《2010年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》指出：2010年中國(guó)耕地總面積為1.282億公頃，人均耕地面積為0.101公頃，不足世界人均耕地的一半。目前全國(guó)的耕地面積以每年平均數(shù)十萬公頃的速度遞減。中國(guó)約有1/3的耕地受到水土流失的危害。每年流失的土壤總量達(dá)50多億噸，相當(dāng)于在全國(guó)的耕地上刮去1厘米厚的地表土（60年來，水土流失毀掉的耕地達(dá)4000萬畝），造成水土流失的主要原因是不合理的耕作方式和植被破壞。土地資源危機(jī)是繼水資源危機(jī)后的第二大資源危機(jī)。
能源危機(jī)是隨著我國(guó)工業(yè)化發(fā)展而產(chǎn)生的，中國(guó)擁有較為豐富的化石能源資源。其中，煤炭占主導(dǎo)地位。2009年，煤炭保有資源量10345億噸，剩余探明可采儲(chǔ)量約占世界的13%，列世界第三位。已探明的石油、天然氣資源儲(chǔ)量相對(duì)不足，油頁巖、煤層氣等非常規(guī)化石能源儲(chǔ)量潛力較大。中國(guó)擁有較為豐富的可再生能源資源。水力資源理論蘊(yùn)藏量折合年發(fā)電量為6.19萬億千瓦時(shí)，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)年發(fā)電量約1.76萬億千瓦時(shí)，相當(dāng)于世界水力資源量的12%，列世界首位。但人均能源資源擁有量較低，人均能源資源擁有量在世界上處于較低水平。煤炭和水力資源人均擁有量相當(dāng)于世界平均水平的50%，石油、天然氣人均資源量?jī)H為世界平均水平的1/15左右。耕地資源不足世界人均水平的30%，制約了生物質(zhì)能源的開發(fā)。能源危機(jī)成為限制我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的最主要的問題。
（二）生態(tài)的破壞嚴(yán)重。生態(tài)破壞（又叫環(huán)境破壞）是指人類不合理地開發(fā)、利用自然資源和興建工程項(xiàng)目而引起的生態(tài)環(huán)境的退化及由此而衍生的有關(guān)環(huán)境效應(yīng)，從而對(duì)人類的生存環(huán)境產(chǎn)生不利影響的現(xiàn)象。在我國(guó)，最嚴(yán)重的有三個(gè)方面，物種滅絕，植被破壞，土地退化等等。
1.物種滅絕：我國(guó)是世界上生物多樣性最豐富的國(guó)家之一，高等植物和野生動(dòng)物物種均占世界的10%左右，基保約有200個(gè)特有屬。然而，環(huán)境污染和生態(tài)破壞導(dǎo)致了動(dòng)植物生境的破壞，物種數(shù)量急劇減少，有的物種已經(jīng)滅絕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)高等植物大約有4600種處于瀕危或受威脅狀態(tài)，占高等植物的15%以上，近50年來約有200種高等植物滅絕，平均每年滅絕4種；野生動(dòng)物中約有400種處于瀕危或受威脅狀態(tài)，近年來，非法捕獵、經(jīng)營(yíng)、倒賣、食用野生動(dòng)物的現(xiàn)象屢禁不止。廣東省吳川縣非法出售犀牛角，珠海活熊取膽等案件在國(guó)際上造成了惡劣的影響。
2.植被破壞：森林是生態(tài)系統(tǒng)的重要支柱。一個(gè)良性生態(tài)系統(tǒng)要求森林覆蓋率僅13.9%。盡管建國(guó)后開展了大規(guī)模植樹造林活動(dòng)，但森林破壞仍很嚴(yán)重，特別是用材林中可供采伐的成熟林和過熟林蓄積量已大幅度減少。同時(shí)，大量林地被侵占，1984～1991年全國(guó)年均達(dá)837萬畝，呈逐年上升趨勢(shì)，在很大程度上抵消了植樹造林的成效。草原面臨嚴(yán)重退化，沙化、堿化，加劇了草地水土流失和風(fēng)沙危害。
3.土地退化：我國(guó)是世界上土地沙漠化較為嚴(yán)重的國(guó)家，近十年來土地沙漠化急劇發(fā)展，50～70年代年均沙化面積為1560平方公里，70～80年代年均擴(kuò)大到2100平方公里，總面積已達(dá)20.1平方公里。40年來初步治理了50多萬平方公里，而目前水土流失面積已達(dá)179萬平方公里。我國(guó)的耕地退化問題也十分突出。如原來土地肥沃的北大荒地帶，土壤的有機(jī)質(zhì)已從原來的5%～8%下降到1%～2%（理想值應(yīng)不小于3%）。同時(shí)，由于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)失調(diào)，全國(guó)每年因?yàn)?zāi)害損毀的耕地約200萬畝。
（三）環(huán)境污染嚴(yán)重。我國(guó)的環(huán)境污染主要集中在三個(gè)方面，包括水污染、大氣污染、固體廢棄物污染。
1.水污染。目前中國(guó)正面臨的不得不解決的最可怕的環(huán)境危機(jī)之一是缺水和水污染。中國(guó)水資源總量居世界第六位，但人均水資源占有量?jī)H為世界平均水平的1/4，在世界銀行連續(xù)統(tǒng)計(jì)的153個(gè)國(guó)家中居第88位。我國(guó)江河湖泊普遍遭受污染，全國(guó)75%的湖泊出現(xiàn)了不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化；90%的城市水域污染嚴(yán)重，南方城市總?cè)彼康?0%～70%是由于水污染造成的；對(duì)我國(guó)118個(gè)大中城市的地下水調(diào)查顯示，有115個(gè)城市地下水受到污染，其中重度污染約占40%。水污染降低了水體的使用功能，加劇了水資源短缺，未來我國(guó)水資源緊缺的形勢(shì)依然嚴(yán)峻。
2.大氣污染。中國(guó)大氣污染的程度和危害度絲毫不亞于我國(guó)的水體污染。主要分為以下幾種污染：一是二氧化硫。中國(guó)的資源消耗主要以煤炭為主，隨著煤炭消耗量的增加，二氧化硫排放總量急劇上升，由二氧化硫排放引起得酸雨污染范圍也不斷擴(kuò)大，直接造成我國(guó)糧食、素菜和水果減產(chǎn)，林木死亡，土壤和水體酸化。空氣中的二氧化硫甚至引起人體呼吸系統(tǒng)疾病，造成人群死亡率增加。二是煙塵、粉塵。煙塵的主要排放源也是火電廠和工業(yè)鍋爐，由于我國(guó)目前許多電廠使用的大多為低效除塵器，因此煙塵排放量居高不下，嚴(yán)重危害大氣環(huán)境。三是機(jī)動(dòng)車排氣污染。受經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的推動(dòng)，我國(guó)機(jī)動(dòng)車近年來數(shù)量增長(zhǎng)迅速，汽車排放的氮氧化物、一氧化碳和碳?xì)浠衔锱欧趴偭恐鹉晟仙４送馄嚺欧诺你U也是城市空氣中重要的污染物。鉛的排放對(duì)居住在城市的居民身體健康將造成嚴(yán)重威脅。
3.固體廢棄物污染。目前我國(guó)固體廢物產(chǎn)生量持續(xù)增長(zhǎng)，工業(yè)固體廢物每年增長(zhǎng)7%，城市生活垃圾每年增長(zhǎng)4%；而對(duì)于固體廢物處置能力又明顯不足，大部分危險(xiǎn)廢物處于低水平綜合利用或簡(jiǎn)單儲(chǔ)存狀態(tài)，城市生活垃圾無害化處置率僅達(dá)到20%左右。并且老的固體廢物造成的環(huán)境問題尚未得到有效解決，新問題接踵而來：廢棄電器產(chǎn)品等新型固體廢物不斷增長(zhǎng)，農(nóng)村固體廢物污染問題日益突出。
二、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展及其現(xiàn)實(shí)意義
（一）經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的含義。可持續(xù)發(fā)展理論源于環(huán)境保護(hù)，可持續(xù)發(fā)展目前被定義為：可持續(xù)發(fā)展是既滿足當(dāng)代人的需要，又不對(duì)后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。雖然各門學(xué)科均可從各自的角度對(duì)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵加以闡述，但其本質(zhì)是一種發(fā)展戰(zhàn)略思想已為世人所接受。1972年6月的《人類環(huán)境宣言》指出：為了這一代和將來的世世代代的利益，地球上的自然資源，其中包括空氣、水、土地、植物和動(dòng)物，特別是自然生態(tài)類中具有代表性的標(biāo)本，必須通過周密計(jì)劃或適當(dāng)管理加以保護(hù)。要求人們改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和生活方式，改變?nèi)祟悓?duì)于自然的態(tài)度。這是環(huán)境保護(hù)所賦予可持續(xù)發(fā)展的含義。
我國(guó)將經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展定義為：在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，既要考慮當(dāng)前發(fā)展的需要，又要考慮未來發(fā)展的需要，不以犧牲后代人的利益為代價(jià)來滿足當(dāng)代人的利益。
2002年十六大把“經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展能力不斷增強(qiáng)”作為全面建設(shè)的目標(biāo)之一。經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展是以保護(hù)自然資源環(huán)境為基礎(chǔ)，以激勵(lì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展為條件，以改善和提高人類生活質(zhì)量為目標(biāo)的發(fā)展理論和戰(zhàn)略。它是一種新的道德觀和價(jià)值觀。
科學(xué)發(fā)展觀把社會(huì)的全面協(xié)調(diào)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展結(jié)合起來，以經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展為基本要求，指出要促進(jìn)人與自然的和諧，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)，堅(jiān)持走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路，保證一代接一代地永續(xù)發(fā)展。從忽略環(huán)境保護(hù)受到自然界懲罰，到最終選擇經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，是人類歷史進(jìn)化中的一次歷史性重大轉(zhuǎn)折。
（二）經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的現(xiàn)實(shí)意義。實(shí)施經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，是關(guān)系中華民族生存和發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)大計(jì)。我國(guó)只有堅(jiān)定不移地實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，正確處理經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源、環(huán)境的關(guān)系，促進(jìn)人和自然的協(xié)調(diào)和和諧，努力開創(chuàng)生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展之路，才能順利實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的宏偉目標(biāo)，才能為中華民族世世代代的生存發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。
經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略為我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)指明了正確方向。我國(guó)是世界上人口最多的發(fā)展中國(guó)家，人均資源很有限，必須始終堅(jiān)持把控制人口、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境放在重要的戰(zhàn)略位置。能不能堅(jiān)持做好人口、資源、環(huán)境工作，關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)安全，關(guān)系到我國(guó)人民生活的質(zhì)量，關(guān)系到中華民族生存和發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)大計(jì)。
經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略豐富和發(fā)展建設(shè)中國(guó)特色社會(huì)主義理論。可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略反映了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相互協(xié)調(diào)，當(dāng)前發(fā)展與未來發(fā)展相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)均衡持續(xù)發(fā)展的思想。可持續(xù)發(fā)展思想揭示了中國(guó)特色社會(huì)主義建設(shè)的客觀規(guī)律，是建設(shè)中國(guó)特色社會(huì)主義的重要組成部分。
三、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)沖突和協(xié)調(diào)并存
（一）我國(guó)長(zhǎng)期以來的以犧牲環(huán)境來謀求經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也如世界工業(yè)化國(guó)家一樣，經(jīng)歷了一個(gè)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律從自然遵循到自覺遵循的長(zhǎng)期過程。以后，在解放思想，改革開放的思想指導(dǎo)下，蘊(yùn)藏在人民群眾和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的巨大生產(chǎn)力得到極大的解放，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度突飛猛進(jìn)，經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了巨大成就，社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r也有了很大改觀，貧困人口大幅度減少，城鄉(xiāng)居民生活水平得到有效改善，社會(huì)公平得到有效保障和體現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)總量也躍居世界第二，綜合國(guó)力得到極大加強(qiáng)。這是我們引以為豪的。但是，與此同時(shí)，存在著問題的另一方面，我國(guó)的人口數(shù)量壓力巨大；資源和生存空間相對(duì)緊張；人均淡水、耕地、森林、草地資源和重要的礦產(chǎn)資源不到世界平均的一半。此外，廢水、廢氣、固體廢物等主要工業(yè)污染物的排放量繼續(xù)增加，以城市為中心的環(huán)境污染仍在繼續(xù)，并逐漸向農(nóng)村蔓延。尤其是在過去的幾十年間，片面追求GDP數(shù)量的增長(zhǎng)，只注重經(jīng)濟(jì)效益，極力推行掠奪性消耗自然資源的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展出現(xiàn)了一系列問題。從總體上看，以往我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)主要是依靠增加物質(zhì)資本和勞動(dòng)投入，約占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的70%，加之我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)與管理水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次都比較低，地區(qū)間低水平重復(fù)建設(shè)等原因，造成經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)投入大、消耗高、效益差，對(duì)環(huán)境污染加劇。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)單位生產(chǎn)總值綜合能耗，相當(dāng)于世界平均水平的3、8倍，美國(guó)的4.3倍，日本的11.3倍，工業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率只有美國(guó)的5%，因此，這樣的快速增長(zhǎng)持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)資源環(huán)境的壓力越大，我們必須轉(zhuǎn)變發(fā)展方式。
（二）環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線與加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)。環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線是通過人均收入與環(huán)境污染指標(biāo)之間的演變模擬，說明經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境污染程度的影響，也就是說，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，環(huán)境狀況先是惡化而后得到逐步改善。對(duì)這種關(guān)系的理論解釋主要是圍繞三個(gè)方面展開的：經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)與結(jié)構(gòu)效應(yīng)和政府對(duì)環(huán)境污染的政策與規(guī)制。
隨著人均收入的增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)規(guī)模變得越來越大。對(duì)于一個(gè)發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)，需要更多的資源投入。而產(chǎn)出的提高意味著廢棄物的增加和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)副產(chǎn)品——廢氣排放量的增長(zhǎng)，從而使得環(huán)境的質(zhì)量水平下降。這就是所謂的規(guī)模效應(yīng)。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也使其經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了變化。當(dāng)一國(guó)經(jīng)濟(jì)從以農(nóng)耕為主向以工業(yè)為主轉(zhuǎn)變時(shí)，環(huán)境污染的程度將加深，因?yàn)椋殡S著工業(yè)化的加快，越來越多的資源被開發(fā)利用，資源消耗速率開始超過資源的再生速率，產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量大幅增加，從而使環(huán)境的質(zhì)量水平下降；而當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到更高的水平，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步升級(jí)，從能源密集型為主的重工業(yè)向服務(wù)業(yè)和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移時(shí)，環(huán)境污染減少，這就是結(jié)構(gòu)變化對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的效應(yīng)。實(shí)際上，結(jié)構(gòu)效應(yīng)暗含著技術(shù)效應(yīng)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)需要有技術(shù)的支持，而技術(shù)進(jìn)步使得原先那些污染嚴(yán)重的技術(shù)為較清潔技術(shù)所替代，從而改善了環(huán)境的質(zhì)量。正是因?yàn)橐?guī)模效應(yīng)與技術(shù)效應(yīng)二者之間的權(quán)衡，才使得在第一次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)時(shí)，環(huán)境污染加深，而在第二次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)時(shí)，環(huán)境污染減輕，從而使環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系呈倒“U”形曲線。
我國(guó)正好處于經(jīng)濟(jì)從以農(nóng)耕為主向以工業(yè)為主轉(zhuǎn)變時(shí)期，環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾尤其尖銳，將環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展協(xié)調(diào)統(tǒng)一顯得更加迫切。
四、環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展協(xié)調(diào)統(tǒng)一的建議
如果經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)是為了提供社會(huì)需要和人類的幸福，那么環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)就是保證環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)協(xié)調(diào)，同步發(fā)展。具體的講，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)境效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。具體的措施有三。
（一）完善環(huán)境保護(hù)法律體系是實(shí)現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)保障。環(huán)境標(biāo)志，又被稱為“綠色通行證”，是指對(duì)于那些從生產(chǎn)到消費(fèi)直至回收處理的一系列過程中不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人身健康造成危害的產(chǎn)品，經(jīng)有關(guān)政府主管部門審查批準(zhǔn)，可在其包裝上表明其已達(dá)到環(huán)保要求或可回收再用的特定標(biāo)志。自德國(guó)于1987年首推“藍(lán)衣大使”環(huán)保標(biāo)志認(rèn)證制度以來，許多發(fā)達(dá)國(guó)家也相繼實(shí)行綠色標(biāo)志制度。我國(guó)也于1994年5月1日正式成立了環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證委員會(huì)。目前，我國(guó)應(yīng)從法律上保證該項(xiàng)制度的順利實(shí)施，盡快出臺(tái)適合我國(guó)的環(huán)境標(biāo)志制度實(shí)施細(xì)則和管理?xiàng)l例，以確保所有符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品都能得到環(huán)境標(biāo)志的認(rèn)證。從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益看，實(shí)行環(huán)境標(biāo)志，不但可以使我國(guó)企業(yè)增強(qiáng)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，更有利于提高世界各國(guó)人民的環(huán)保意識(shí)和身體健康，對(duì)于實(shí)現(xiàn)全球的可持續(xù)發(fā)展有重要的促進(jìn)作用。
（二）科學(xué)規(guī)劃管理是實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)的根本手段。當(dāng)前規(guī)劃管理的主要任務(wù)是把自然生態(tài)保護(hù)納入規(guī)劃控制之下。針對(duì)我國(guó)主要的自然生態(tài)問題，應(yīng)著手制訂土地利用規(guī)劃，特別是農(nóng)田保護(hù)規(guī)劃；水土流失治理規(guī)劃及森林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)規(guī)劃；草原保護(hù)規(guī)劃；沙漠化治理規(guī)劃；物種保護(hù)規(guī)劃；海洋生態(tài)保護(hù)等規(guī)劃。目前我國(guó)政府正加緊建立自然生態(tài)環(huán)境檢測(cè)和保護(hù)體系工作，但仍需加強(qiáng)，切實(shí)扭轉(zhuǎn)生態(tài)環(huán)境惡化的勢(shì)頭。
（三）轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式是可持續(xù)發(fā)展道路的必由之路。為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式必須從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，摒棄以大量消耗資源和粗放經(jīng)營(yíng)為特征的傳統(tǒng)發(fā)展模式，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，有利于實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、穩(wěn)定、健康的運(yùn)行和發(fā)展，也有利于污染控制和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。不斷追求理性高效，均衡持續(xù)，少用資源，少用能源，少犧牲生態(tài)環(huán)境，綜合降低自然成本、社會(huì)成本、制度成本、管理成本前提下的“品質(zhì)好的GDP”。
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關(guān)鍵詞：污染、溫室效應(yīng)、環(huán)境惡化、資源枯竭、環(huán)保意識(shí)教育
中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）06（b）-0000-00
二十世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步，滿足了人民日益增長(zhǎng)的物質(zhì)生活的需要，同時(shí)也帶來了環(huán)境惡化，資源枯竭等一系列負(fù)面問題。大量二氧化碳的排放，使我們耐以生存的地球飽受到了“溫室效應(yīng)”的煎熬，給人類頻繁造成嚴(yán)重的災(zāi)難。因此，結(jié)合物理教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)教育。將教材中物理知識(shí)緊密的與生活實(shí)際問題聯(lián)系起來，不斷地滲透環(huán)境保護(hù)思想，是非常必要的。
1 將生活中的污染現(xiàn)象與物理教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系起來，強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)。
“生活情景物理化，物理知識(shí)生活化”是初中物理教學(xué)的基本方法，各種污染現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，危害和防治，又滲透在物理教學(xué)教材的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)中，在教學(xué)中融合環(huán)保教育，無處不在。譬如，1，九年級(jí)物理第十六章【熱和能】，熱機(jī)的工作實(shí)質(zhì)，是燃料的燃燒釋放化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。燃料汽油、柴油的燃燒，會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和煙塵。二氧化碳大量排放加劇了‘‘溫室效應(yīng)’’，使全球變暖，影響了生態(tài)環(huán)境。煙塵大量排放，影響空氣質(zhì)量，造成大氣污染。煤炭中含有大量的硫，燃燒時(shí)有生成二氧化硫等物質(zhì)，致使雨水中酸度升高，形成酸雨，腐蝕建筑物，土壤酸化，嚴(yán)重的影響了植物的生長(zhǎng)。所以，低碳減排是當(dāng)今生活中的一個(gè)非常重要的問題，引導(dǎo)學(xué)生從生活每個(gè)細(xì)節(jié)做起，樹立環(huán)保意識(shí)。2，八年級(jí)物理第四章【電學(xué)】講到，電池電源是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。電池的內(nèi)部含有許多化學(xué)物質(zhì)，有些有毒，有些是重金屬。如果將其廢品胡亂丟棄，會(huì)對(duì)周圍水源，土壤造成嚴(yán)重污染。進(jìn)一步影響植物生長(zhǎng)，影響了人的生活，破壞了生態(tài)環(huán)境。在授課之余，倡導(dǎo)同學(xué)加入到‘收集，處理廢電池等固體垃圾’這一項(xiàng)環(huán)保事業(yè)中去，全民保護(hù)環(huán)境，保護(hù)我們的家園。3，在八年級(jí)物理第八章【聲現(xiàn)象】教材中，把‘振動(dòng)物體不規(guī)則振動(dòng)產(chǎn)生的聲音，嚴(yán)重影響了人的正常工作，生活和學(xué)習(xí)叫做噪聲’。會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生噪聲污染，其強(qiáng)度達(dá)到100分貝以上，長(zhǎng)期生活在此環(huán)境中的人，輕則頭暈眼花，心跳加快，神經(jīng)系統(tǒng)紊亂；重則死亡。在鬧市區(qū)廠礦企業(yè)等環(huán)境，噪聲危害日趨嚴(yán)重。在教學(xué)中教給學(xué)生噪聲產(chǎn)生的原因，危害以及聲學(xué)知識(shí)外，詳細(xì)交代如何科學(xué)有效的防止減小噪聲危害的方法和途徑。譬如；在聲源，在傳播過程中，在人耳處如何減小噪聲危害。通過這一節(jié)學(xué)習(xí)，同學(xué)既掌握了噪聲的特性，危害，又掌握了防止減弱途徑，教知識(shí)的同時(shí)滲透了環(huán)保知識(shí)。4，九年級(jí)物理第十七章第二節(jié)【核能】中講到，核能是一種新型能源，利用重核裂變和輕核聚變，釋放出巨大的原子能。1千克鈾全部裂變，釋放出的能量超過2000噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時(shí)釋放的能量。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)如果不加控制，大量原子核就會(huì)在一瞬間發(fā)生裂變，釋放出極大的能量。1945年利用不可控核裂變制造的毀滅性的武器---原子彈。如果核裂變加以控制，核心設(shè)備是核反應(yīng)堆，使其能量緩慢的、平穩(wěn)的、釋放出來，建成核電站利用核能發(fā)電，將會(huì)給那些水利資源、化石能源缺乏的地區(qū)提供電能，也給人類解決能源危機(jī)帶來希望。但是核能開發(fā)和利用，需要先進(jìn)的，純熟的科學(xué)技術(shù)。如果放射線泄漏到核反應(yīng)堆的外面，會(huì)對(duì)人和其他生物造成嚴(yán)重的傷害，形成核污染。1986年，烏克蘭境內(nèi)的切爾諾貝利核電站，發(fā)生嚴(yán)重事故，造成核泄漏。當(dāng)?shù)丨h(huán)境惡化，切爾諾貝利市變成一片廢墟，該地區(qū)居民已全部遷移。給周邊地區(qū)造成的次生危害還將存在。因此，將核污染現(xiàn)象造成的危害和物理教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系起來，引導(dǎo)學(xué)生扎實(shí)有效的掌握科學(xué)知識(shí)，同時(shí)強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)，在將來開發(fā)利用新型能源時(shí)嚴(yán)格的制定安全措施和安全指標(biāo)。既開發(fā)了新能源，又防止了污染保護(hù)了環(huán)境。
其實(shí)，生活中還有更多的污染現(xiàn)象，如光污染，水污染等等，這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，危害和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，防止方法及措施在物理教學(xué)中隨處可見。因此，在物理教學(xué)中融合環(huán)保教育，使同學(xué)在掌握知識(shí)時(shí)，樹立環(huán)保意識(shí)。在以后認(rèn)識(shí)自然，改造自然過程中，按規(guī)律辦事，從而有效地防止由各種污染引起環(huán)境惡化。
2 教學(xué)中突出“能源與持續(xù)發(fā)展的關(guān)系”，樹立節(jié)能思想，強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)
九年級(jí)物理第十七章【能源與可持續(xù)發(fā)展】一章，講到世界能源結(jié)構(gòu)百分之八十以上是化石能源。占首位的是煤炭，其次是石油和天然氣，既是常規(guī)能源也是不可再生的能源。
近二三百年以來，人類相繼發(fā)明了蒸汽機(jī)，內(nèi)燃機(jī)電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力機(jī)械，使生產(chǎn)力得到飛速發(fā)展。但是，能源消耗也急劇增長(zhǎng)。就標(biāo)準(zhǔn)煤來說，全世界消耗在1950年為26億噸，1987年為110億噸，2000年為130億噸，今天呈繼續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。研究人員估計(jì)，按目前開采速度開采石油，地球上的石油貯藏將在幾十年內(nèi)開采完，煤貯藏量稍多一點(diǎn)，但也將在二百年左右時(shí)間內(nèi)開采完。這些不可再生的能源開采完后，不可能在短時(shí)期內(nèi)得以產(chǎn)生，早能源枯竭。
第一，“三問”而提升
問題1采用哪些簡(jiǎn)單機(jī)械將底樓的一堆書提升至二樓？
策略分析這個(gè)問題的引入，充分激發(fā)學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)單機(jī)械的思考，借此復(fù)習(xí)前面的杠桿、滑輪、滑輪組、斜面等簡(jiǎn)單機(jī)械，并結(jié)合實(shí)際生活問題得以鞏固.學(xué)生分別結(jié)合每種簡(jiǎn)單機(jī)械的特點(diǎn)來解決這一實(shí)際問題，真正達(dá)到學(xué)以致用的效果.而學(xué)生經(jīng)過交流，一般可以想到多種簡(jiǎn)單機(jī)械，如下圖所示.
問題2請(qǐng)問，我們選擇這些簡(jiǎn)單機(jī)械的目的是什么？
策略分析學(xué)生發(fā)現(xiàn)使用這些機(jī)械有的是為了省力，有的是為了改變力的方向等，進(jìn)一步復(fù)習(xí)了簡(jiǎn)單機(jī)械的特征.
問題3無論使用哪種機(jī)械，我們的最終目的是什么？我們能否達(dá)到省功的目的.
策略分析這個(gè)問題首先引入“我們的目的是什么？”，即讓學(xué)生思考，我們使用機(jī)械做功的過程是為了滿足某種目的，這樣就是為了讓學(xué)生在復(fù)習(xí)理解功的原理的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步為引導(dǎo)學(xué)生理解有用功、額外功、總功服務(wù)，且追問學(xué)生能否達(dá)到省功的目的，在第三節(jié)《功》的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生已經(jīng)初步了解到使用任何機(jī)械都不能省功的原理，這次拋出這個(gè)問題，再次引入學(xué)生的思考，從而激發(fā)再次探究動(dòng)滑輪的興趣.
第二，典范到普及，突破重難點(diǎn)
1.再探動(dòng)滑輪
教材以再探動(dòng)滑輪為實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)理解有用功、額外功、總功，并為理解機(jī)械效率做好充分的準(zhǔn)備，而實(shí)驗(yàn)的本身體現(xiàn)在兩個(gè)重點(diǎn)之中，第一“再”，即學(xué)生在學(xué)習(xí)動(dòng)滑輪的時(shí)候，對(duì)動(dòng)滑輪之間力的關(guān)系，繩子自由端和物體移動(dòng)距離的關(guān)系已經(jīng)有所掌握.第二“探動(dòng)滑輪”，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，我們的目的是讓學(xué)生探究動(dòng)滑輪克服物體重力所做的功與此時(shí)拉力對(duì)整個(gè)動(dòng)滑輪做的功是否相等，學(xué)生就動(dòng)滑輪做功的問題進(jìn)行進(jìn)一步的探究，能從做功的角度分析動(dòng)滑輪存在什么樣的問題.因此，在本次實(shí)驗(yàn)探究過程中，我們?cè)谝龑?dǎo)學(xué)生用好原有知識(shí)和技能的前提下，要有新的收獲.筆者用以下三個(gè)環(huán)節(jié)來達(dá)到理想效果.
（1）注意細(xì)節(jié).引導(dǎo)學(xué)生去思考這幾個(gè)細(xì)節(jié)問題，引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)動(dòng)滑輪有所了解的情況下進(jìn)行進(jìn)一步地思考和交流，以提升學(xué)生的思維深度.①S 、h這兩個(gè)物理量如何測(cè)更方便，如果樓房高10 m，我們可以引導(dǎo)學(xué)生取一個(gè)固定值，如10 cm等，并追問是否要同時(shí)測(cè)量S 、h，學(xué)生會(huì)根據(jù)S =2h，獲知，測(cè)一組數(shù)據(jù)即可.②追問學(xué)生：為了得到一個(gè)普遍的規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)過程中一般如何解決？很快獲知一般測(cè)三組數(shù)據(jù)，以排除偶然現(xiàn)象.并建議學(xué)生物重分別測(cè)兩個(gè)鉤碼、四個(gè)鉤碼、六個(gè)鉤碼.（這樣的建議，也是為后面數(shù)據(jù)的對(duì)比作好鋪墊）.③能否“靜測(cè)”拉力F，或者如何測(cè)出拉力F.這個(gè)問題的引入，對(duì)學(xué)生而言是很有難度和挑戰(zhàn)性的，學(xué)生即使知道要?jiǎng)蛩儇Q直向上拉動(dòng)繩子的自由端，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，這時(shí)的示數(shù)就是我們預(yù)期中的拉力F，卻不知道為什么.這時(shí)我們要采用啟發(fā)式提問追問這樣幾個(gè)問題：a.測(cè)量動(dòng)滑輪克服物體重力所做的功，做功的條件是什么，我們測(cè)量時(shí)，靜止時(shí)測(cè)出拉力還是拉動(dòng)時(shí)測(cè)量拉力？（根據(jù)做功的條件獲知拉動(dòng)了才做功）b.既然要拉動(dòng)時(shí)測(cè)量，對(duì)這個(gè)拉動(dòng)又有什么要求呢？（物體只有做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)滑輪對(duì)物體的拉力才等于物體的重力，此時(shí)動(dòng)滑輪對(duì)物體做的功才是克服物體重力所做的功，因此要拉著繩的自由端做勻速豎直向上的運(yùn)動(dòng)）.這兩個(gè)啟發(fā)式的提問，充分激發(fā)了學(xué)生對(duì)測(cè)量F的理解，讓學(xué)生在思考的前提下，真正理解為什么要這樣測(cè)量F.這樣的三個(gè)注意點(diǎn)一解決，學(xué)生很快就通過實(shí)驗(yàn)操作落實(shí)到行動(dòng)中，從而真正訓(xùn)練了學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過程的技能，提升了學(xué)生對(duì)動(dòng)滑輪探究的認(rèn)知深度和廣度.
（2）巧設(shè)玄機(jī).取三個(gè)不同質(zhì)量的動(dòng)滑輪，隨機(jī)地分布在學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)之中，并引導(dǎo)學(xué)生在測(cè)量過程中對(duì)比自己的數(shù)據(jù)和其他組的數(shù)據(jù)，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析的興趣.學(xué)生在測(cè)量后會(huì)不經(jīng)意地交流彼此的測(cè)量數(shù)據(jù)，在發(fā)現(xiàn)差異較大后，從而進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)差異的原因，不僅激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和生成數(shù)據(jù)的再思考，還考驗(yàn)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的掌握程度，能達(dá)到充分運(yùn)用課堂中實(shí)際生成的真實(shí)數(shù)據(jù)來解決我們需要解決的問題.
（3）聯(lián)系實(shí)際，提升認(rèn)識(shí).①在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，學(xué)生會(huì)很快發(fā)現(xiàn)動(dòng)滑輪克服物體重力所做的功總比當(dāng)時(shí)拉力對(duì)整個(gè)動(dòng)滑輪做的功要小.在這種情況下，老師進(jìn)一步引導(dǎo)，學(xué)生會(huì)真正理解什么是有用功，什么是總功，什么是額外功.并聯(lián)系學(xué)生列舉的幾種簡(jiǎn)單機(jī)械提升物體的辦法，讓學(xué)生在此對(duì)這些機(jī)械做功過程中的有用功、額外功、總功進(jìn)行判斷，讓學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用過程中，再次加深對(duì)三種功的理解.②讓學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勆钪袑?duì)有用功和額外功在總功中所占比例的需求，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中，人們都希望有用功在總功中所占比例越大越好，從而引出機(jī)械效率，獲知機(jī)械效率的計(jì)算公式，感受機(jī)械效率在生活中的意義.
2.計(jì)算機(jī)械效率，訓(xùn)練提升
通過學(xué)生對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)機(jī)械效率所隱含的物理特征，學(xué)生在計(jì)算都可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械效率是沒有單位的，是一個(gè)百分?jǐn)?shù).第二發(fā)現(xiàn)我們的幾組數(shù)據(jù)的機(jī)械效率都是小于100%，經(jīng)過分析獲知，我們用簡(jiǎn)單機(jī)械進(jìn)行工作的過程中，額外功是不得不存在的，這樣就導(dǎo)致機(jī)械效率小于100%.
3.深入分析，加深理解
經(jīng)過本人的課堂教學(xué)，我們分別采用了0.5 N、0.2 N和0.1 N的動(dòng)滑輪做實(shí)驗(yàn)，而學(xué)生的數(shù)據(jù)之中，我選擇了學(xué)生通過不同動(dòng)滑輪產(chǎn)生的三大組數(shù)據(jù)，學(xué)生可以仔細(xì)分析表格中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，機(jī)械效率會(huì)隨著物重的增加而提高，此時(shí)我們就要引導(dǎo)學(xué)生分析機(jī)械效率變大的原因，在老師的引導(dǎo)下和數(shù)據(jù)的分析下，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)動(dòng)滑輪重不變時(shí)，物重增加就是增加了有用功，而額外功幾乎不變的情況下（摩擦?xí)S著物重的增加發(fā)生微小的增加，可忽略），我們可以通過增大有用功來提高動(dòng)滑輪這種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率，再進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)物重一定時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率就越低，這里可以分析得到，提升物體的過程中，對(duì)動(dòng)滑輪做的功是額外功，當(dāng)有用功不變時(shí)，額外功變小了，有用功所占比值就增大，機(jī)械效率就增大.依次分析推理，要提高機(jī)械效率，我們有兩種方法，即增大有用功或減小額外功，而增加物重則是增大有用功的方法之一，而減小額外功除了減小動(dòng)滑輪重以外，我們還有減小摩擦等方法.這個(gè)過程中，不僅引導(dǎo)學(xué)生理解了提高機(jī)械效率的方法，還提升了學(xué)生的分析數(shù)據(jù)的能力，科學(xué)推理的能力，更有效地幫助學(xué)生提升了自主學(xué)習(xí)和分析問題的能力.
第三，區(qū)分提升
功率和機(jī)械效率、省力情況和機(jī)械效率的關(guān)系，這是提升學(xué)生對(duì)機(jī)械效率概念理解的一個(gè)問題，在理解機(jī)械效率的過程中，也同時(shí)提升了學(xué)生對(duì)功率和省力杠桿的理解.對(duì)此我們可以拋出這樣兩個(gè)問題給學(xué)生判斷是否正確：1.功率大的機(jī)械，機(jī)械效率一定高；2.越省力的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高.這兩個(gè)問題的拋出，讓學(xué)生沒有把握去直接判斷它們的正確與否，學(xué)生必須從自己的知識(shí)儲(chǔ)備、生活經(jīng)驗(yàn)中尋找對(duì)功率和省力機(jī)械的理解，并與今天所學(xué)的機(jī)械效率進(jìn)行對(duì)比，通過實(shí)際的例子來判斷其中是否存在題目所描述的關(guān)系.這時(shí)面對(duì)學(xué)生的思維停頓，我們可以引導(dǎo)學(xué)生去交流討論一下，在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅將自己的對(duì)三個(gè)物理概念認(rèn)識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化的分析和羅列，并交流彼此對(duì)這是三者關(guān)系的看法，采用反證法、排除法等方法，將最終結(jié)論獲知.比如學(xué)生可以舉例，在滑輪組中，動(dòng)滑輪越多越省力，但是如果提升同一物體時(shí)，動(dòng)滑輪多就越省力，卻大大增大了額外功，從而降低了機(jī)械效率.這樣的推理不僅要求學(xué)生對(duì)原有概念有較為準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，還要結(jié)合機(jī)械效率，進(jìn)行對(duì)比和分析.從而進(jìn)一步理解功率和機(jī)械效率、省力情況和機(jī)械效率是沒有必然關(guān)聯(lián)的.
第四，情感目標(biāo)的有效升華
關(guān)鍵詞：生物質(zhì)能源；生物質(zhì)能
一、生物質(zhì)能源定義
生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，即一切有生命的可以生長(zhǎng)的有機(jī)物質(zhì)通稱為生物質(zhì)。它包括植物、動(dòng)物和微生物。生物質(zhì)能（biomass energy），就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。依據(jù)來源的不同，分為林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。
二、生物質(zhì)能源的特點(diǎn)
（1）可再生性――生物質(zhì)能源是從太陽能轉(zhuǎn)化而來，儲(chǔ)存在生物質(zhì)內(nèi)部，地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)有1730億噸，其中蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全世界能源消耗總量的10-20倍，其取之不盡、用之不竭，可實(shí)現(xiàn)能源的永續(xù)利用。與風(fēng)能、太陽能等同屬可再生能源。
（2）清潔、低碳――生物質(zhì)能源屬于清潔能源，其生物質(zhì)的硫、氮有害物質(zhì)含量低，燃燒過程中生成的SOX、NOX較少；由于它在生長(zhǎng)時(shí)需要的二氧化碳相當(dāng)于它排放的二氧化碳的量，因而對(duì)大氣的二氧化碳凈排放量近似于零。能夠有效減少二氧化碳的凈排放量，降低溫室效應(yīng)。
（3）分布廣泛的可替代能源――目前我國(guó)生物質(zhì)資源可轉(zhuǎn)換為能源的潛力約5 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，今后隨著擴(kuò)大造林面積的和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)換為能源的潛力可達(dá)10 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。在傳統(tǒng)能源日漸枯竭的情況下，生物質(zhì)能源是理想的替代能源，被譽(yù)為繼煤炭、石油、天然氣之外的“第四大”能源。
三、我國(guó)目前生物質(zhì)能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀
目前以生物質(zhì)能源開發(fā)帶動(dòng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要存在如下幾點(diǎn)問題
（1）認(rèn)識(shí)不夠；
（2）國(guó)家扶持政策單一；
（3）規(guī)劃布局合理能性差；
（4）創(chuàng)新不足，發(fā)展粗放單一。
四、克服生物質(zhì)能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀實(shí)現(xiàn)循環(huán)、低碳經(jīng)濟(jì)
（1）加強(qiáng)生物質(zhì)能源經(jīng)濟(jì)認(rèn)知
我國(guó)未來生物資源潛能巨大，而石油、天然氣資源將在2050年前被罄盡的看法已被公認(rèn)。煤的資源也只能再滿足100～200年的需求，但其低碳排放的清潔利用技術(shù)還需花力氣開發(fā)。但我國(guó)能源界卻有這樣的觀點(diǎn)――生物質(zhì)能源成不了“大氣候”，理由之一是生物質(zhì)原料來源有限、分散，且規(guī)模化生產(chǎn)存在技術(shù)和成本約束。究其主要原因是相對(duì)于煤炭、石油、天然氣這些傳統(tǒng)能源，中國(guó)生物質(zhì)能源和生物化產(chǎn)業(yè)起步較晚，規(guī)模較小，總體發(fā)展水平還很低。這些對(duì)生物質(zhì)的誤解已影響了決策部門，極大阻礙了生物質(zhì)能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展。而與此同時(shí)，全球致力于生物質(zhì)能源的產(chǎn)業(yè)并未停止發(fā)展的步伐。2012年2月歐盟委員會(huì)通過了歐洲生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略，2012年4月美國(guó)了《國(guó)家生物經(jīng)濟(jì)藍(lán)圖》，2013年7月，德國(guó)了生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略，這些國(guó)家分別就推動(dòng)生物經(jīng)濟(jì)，擺脫對(duì)化石能源的依賴等方面制定了新的戰(zhàn)略、布局，力圖在末來生物經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中占有有利地位。聯(lián)合國(guó)能源署也預(yù)計(jì)到2050年，生物質(zhì)能源將占全球人類總能源消耗的50%以上。生物質(zhì)能源將是未來能源的主戰(zhàn)場(chǎng)。打好生物質(zhì)能源經(jīng)濟(jì)這場(chǎng)硬杖，首先要從上層統(tǒng)一思想。從戰(zhàn)略、策略、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保、法律及制度等方面，加強(qiáng)解決配套政策問題，提高對(duì)生物質(zhì)能源經(jīng)濟(jì)重要性的認(rèn)識(shí)。
（2）國(guó)家扶持政策多元化
過去國(guó)家對(duì)生物質(zhì)能多采取補(bǔ)貼手段。但補(bǔ)貼門檻高，手續(xù)繁瑣、先墊后補(bǔ)方式給企業(yè)帶來困擾。國(guó)家應(yīng)學(xué)習(xí)國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)，加大扶持的力度和廣度，從稅收優(yōu)惠、融資擔(dān)保、技改貼息、租金補(bǔ)貼、技術(shù)研發(fā)等多方面入手。例如瑞典征收二氧化碳排放稅和能源稅，但對(duì)于可再生燃料，免征二氧化碳稅，只征收能源稅，如果企業(yè)投資建設(shè)相關(guān)新項(xiàng)目，可申請(qǐng)國(guó)家或者歐盟的補(bǔ)助金。美國(guó)能源獨(dú)立與安全法案中要求化石燃料供應(yīng)商每年達(dá)到一比例的生物燃料混配。
（3）項(xiàng)目建設(shè)初期合理布局
中國(guó)原料種植地域分散，種植數(shù)量有限，收集及運(yùn)輸成本等問題，離支撐生物質(zhì)能和生物化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還有很大差距，例如①生物發(fā)電方面：根據(jù)國(guó)家能源局規(guī)劃，我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電到2015年將達(dá)到1300萬千瓦，2020年生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)3000萬千瓦的發(fā)展目標(biāo)。而另一方面生物質(zhì)發(fā)電卻是一個(gè)依賴政府補(bǔ)貼產(chǎn)業(yè)，2010年7月，國(guó)家發(fā)改委《關(guān)于完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電價(jià)格政策的通知》，明確生物質(zhì)發(fā)電統(tǒng)一執(zhí)行標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)為0.75元/千瓦時(shí)，而政府對(duì)企業(yè)的補(bǔ)貼則是0.3元/千瓦時(shí)。即便在如此高的補(bǔ)貼下，生物質(zhì)能龍頭凱迪電力，其2010年的相關(guān)營(yíng)收也只有9000余萬，不到其總營(yíng)收的3%。②生物燃料方面：國(guó)際上比較成熟、且技術(shù)難度較小燃料乙醇是以糧食為原料工藝路線。巴西以甘蔗為原料，美國(guó)以玉米為原料，而中國(guó)人口眾多用大量糧食做燃料乙醇不可行，這些都說明，生物質(zhì)能源發(fā)展整體要求生物質(zhì)集中、數(shù)量足夠豐富、具備一定的規(guī)模與其原料分散、不足、季節(jié)性、運(yùn)行成本居高不下相矛盾。所以在哪些生物質(zhì)原料比較豐富且集中地區(qū)有序、規(guī)模的發(fā)展哪些生物質(zhì)能源需要國(guó)家、省、市各部分規(guī)劃統(tǒng)籌。
（4）多樣化、多途徑發(fā)展生物質(zhì)能源經(jīng)濟(jì)
目前，我國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展有的已具備一定規(guī)模，有的已經(jīng)濟(jì)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，也積累了一些豐富的經(jīng)驗(yàn)，如戶用沼氣技術(shù)。但筆者認(rèn)為我國(guó)生物質(zhì)能源化發(fā)展多為直接燃燒途徑，在熱化學(xué)轉(zhuǎn)換和生物化學(xué)轉(zhuǎn)換方面較少，未來應(yīng)多樣化、多途徑發(fā)展。如以下幾個(gè)產(chǎn)業(yè)：
①微藻制油產(chǎn)業(yè)：微藻是簡(jiǎn)單的單細(xì)胞植物，這種原料屬于低等植物。光轉(zhuǎn)化油脂的轉(zhuǎn)化效率能夠達(dá)到12%。傳統(tǒng)生物柴油所需原料均為油料高等植物，其光轉(zhuǎn)化油脂的轉(zhuǎn)化效率最高僅1%，且由于油料植物的油脂面積產(chǎn)率不高，發(fā)展生物柴油必然要占用大量耕地，影響糧食生產(chǎn)。而微藻種類繁多、分布廣、繁殖快，可直接利用陽光、二氧化碳及氮磷等簡(jiǎn)單營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)快速生長(zhǎng)，并在胞內(nèi)合成大量油脂，為生物柴油生產(chǎn)提供新的油脂資源，有資料顯示，同樣一畝地，種植大豆和微藻，產(chǎn)油率的差距是50-100倍。”可見高品質(zhì)的微藻油、高蛋白的微藻渣能擔(dān)綱固碳減排的角色。其實(shí)現(xiàn)商業(yè)化放大在經(jīng)濟(jì)上是可行的。
②生物塑料產(chǎn)業(yè)：生物塑料的研制都是從純植物中獲取，植物中含有大量淀粉和蛋白質(zhì)，這也是生物塑料中丙烯酸、聚乳酸的主要來源，在植物中提取的丙烯酸、聚乳酸等再經(jīng)過各種工藝生產(chǎn)制成生物可降解塑料材料，這在很大程度上避免了傳統(tǒng)塑料在自然條件下不會(huì)降解，燃燒又會(huì)釋放出有害氣體等對(duì)環(huán)境的污染和破壞。
③有機(jī)廢物肥料產(chǎn)業(yè)：北京嘉博文生物科技有限公司聯(lián)手中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、清華大學(xué)共同完成，有機(jī)廢物生物強(qiáng)化腐殖化及腐植酸高效提取循環(huán)利用技術(shù)，解決傳統(tǒng)堆肥效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差、過程二次污染難控三大技術(shù)難題。目前已在國(guó)家餐廚廢棄物資源化利用試點(diǎn)城市中建設(shè)了14個(gè)規(guī)模化處理廠。
④生物丁醇燃料產(chǎn)業(yè)：生物丁醇作為生物燃料時(shí)其蒸汽壓力低，與汽油混合時(shí)對(duì)雜質(zhì)水的寬容度大，而且腐蝕性較小。在燃料性能和經(jīng)濟(jì)性方面有明顯優(yōu)勢(shì)，能以更高比例與汽油混合，而無需對(duì)車輛進(jìn)行改造，單位體積儲(chǔ)存的能量也更高，目前日本開發(fā)出利用廢棄柑橘、蘋果、甜菜、甘薯、稻草、廢紙以及木材生產(chǎn)紙漿后的廢棄物，都可以用來生產(chǎn)生物丁醇。
