水循环产生的原因十篇

时间:2024-02-19 18:00:54

水循环产生的原因

水循环产生的原因篇1

“循环经济”,就是在满足成本效益原则的前提下,利用生态学原理,对经济活动中的有限资源不断地进行循环利用,高效率或无浪费地使用资源。具体地说,“循环经济”就是在再生产过程中利用生态经济(指符合生态学中的能量转换和物资重复利用原理,同时满足经济学中的收益大于成本的原则的一种生产方式)原则,将上一生产过程或工序所产生的废弃物,转变为下一生产过程或工序的投入品,以使资源得到最充分的利用,同时尽可能少地产生或不产生对环境有害的废弃物的一种生产方式。如工业生产中对水的利用,当水在生产过程中被各种化学产品和重金属污染后,经过特殊工艺处理,将这些化学产品和重金属分离出来,不仅可以使水得到净化而能够被重新使用,而且可以回收具有重要经济价值的化学产品与重金属。要特别指出的是,循环经济的主要内容虽然是资源的循环利用,但核心内容却是“经济性”,更确切地说,就是资源的循环利用必须满足“收益大于成本”的经济性原则;否则,资源的循环利用就不可能实现。

然而,在国内外对“循环经济”范畴的众多定义及其内容的理解上(赵云君等,2006),重点却都放在资源的循环利用和节约上面,“经济”内容或被忽略或被置于极其次要的地位。如果说这种情况局限于早期提出“循环经济”概念的工程技术人员尚可理解的话,那么在当今为“循环经济”寻找政策依据的经济理论研究中出现这种情况,或者说一成不变地沿袭该概念的内涵并在分析中忽视资源循环的经济性要求,却是极不正常的了,明显违反经济学的本质。这是因为,在人类社会,尤其是在市场经济条件下,对资源的利用和对环境的保护,都是服从于人的经济利益的,对经济利益的追求才是决定资源配置的关键,而经济学正是从人的利益关系去看待和研究人类社会的一切行为的,并以产出是否大于投入确定行为结果的好坏,所以,经济学角度的“循环经济”的内涵是不同于技术角度的“循环经济”内容的。这也就是说,经济学视角中的“循环经济”,是资源的再利用必须做到“经济循环”,而不是工程技术人员视角中的“循环经济”。

我们知道,以今天的技术水平来说,已经可以做到将几乎所有的有形资源加以回收利用,因此确实如科学家或工程技术人员所说的那样,“只有放错地方的资源,而没有绝对的废弃物”。如从技术条件来说,完全可以将各种燃烧气体中产生大气酸雨的“硫”做到零排放,但事实上我们知道,无论技术多么发达的国家,其实际排放都没有做到这点,也就是说,技术能力与实际排放之间存在着巨大差距,原因就是“零”排放的技术使用不能满足人类社会的“经济性”要求,所以暂时还不被人类所利用。这是因为,各种废弃物的回收在达到一定程度后存在着极其明显的甚至是指数式的成本递增倾向,如将煤炭燃烧排放气体的脱硫量由90%提高到95%,那么成本将上升一倍以上;要在此基础上再提高1个百分点,成本的增加又需要一倍以上;而要达到100%的脱硫,其成本将成为任何社会都无法承受的天文数字。中国正在被关闭的大量达不到一定规模的造纸厂、电镀厂等“五小”工厂,也不是缺乏相应的污染治理技术,而是这些技术的利用满足不了经济性或规模经济的要求。如要使各种排放物达标,那么这些企业将出现严重亏损,甚至投入企业的全部收入也满足不了治理污染的要求。这说明,循环经济并不是单纯的技术上的资源循环,而是符合经济要求的资源循环。如果不能满足这种条件,那么无论技术水平达到何种程度,这些“被放错地方的资源”就只能成为污染环境的废弃物。其原因,就是人类社会的资源配置不是完全由技术决定,而是由(与发展水平相适应的)经济原则支配。无论是各种废弃物的排放或保护环境的标准,还是各种资源的循环利用等,都是如此。因此,那些被利用过的资源或废弃物是否能够被重新利用,从而资源循环是否能够实现,取决于它们的回收与使用成本是否小于新资源的获得与使用成本、是否在社会的合理承受范围之内;否则,循环经济不仅不能实现,甚至原有的循环经济也会因此而转变为非循环经济。如东方的传统农业就是一种典型的循环经济,几乎没有任何废弃物的产生(桔杆作为牲畜的饲料,牲畜的排泄物又作为农田的肥料;由人消费而产生的各种排泄物也通过同样的方式循环等),但它们最终却被非循环的石化农业所取代。原因就是各种废弃物的循环利用成本及其效益低于资源非循环利用的石化农业,以致原来作为农业肥料和有机物投入的各种废弃物,不仅不能成为有用的资源,反而成为污染环境的元凶(在中国许多地区,原来被农民作为重要资源的“桔杆”,由于劳动力成本提高等原因而造成处置成本的增加,因此收获后大多被一焚了之,结果不仅造成严重的环境污染,而且在许多地区还影响客机航班的起降)。这种情况,显然从技术方面得不到合理解释。由此说明,循环经济的核心是经济利益,而不是单纯的技术问题。资源循环的技术,只有在它能够带来比非资源循环技术更大的经济效益时,才会被采用。现在一些地区正由石化农业向生态农业回归,就是因为社会经济条件的变化,使得后者在经济上更有竞争力的结果(杨文进,2005)。

不仅资源能否循环利用取决于经济原则,而且社会在制定各种废弃物的排放标准时,也是根据排放一定量废弃物所产生的各种社会成本(和收益)与社会为减少这些废弃物排放量所承担成本(及取得的收益)之间的关系来确定的(由于实际中污染所产生的各种成本难以准确计量,因此损失的计量具有很强的规范性),只有当后者小于前者时,人们才会提高废弃物排放的社会标准,由此减少废弃物的排放。也正因为如此,各国的排放标准都是根据各自在这方面成本收益情况的改变而不断调整的,由此才会出现发达国家的排放标准高于发展中国家的情况。这说明,循环经济与非循环经济的界限并不是泾渭分明的,而是根据社会经济条件的变化而改变的。

自然,强调“循环经济”的经济核心本质,并不是否定技术的作用,而是指在人类社会中,技术是服从于人类利益或经济要求的。这种情况,不仅在循环经济中存在,而且在各个方面都是如此,许多在技术上先进的生产方式,如“铱星移动通讯”等,因经济性差、竞争不过适应性技术而遭到淘汰的例子,在现代社会是不胜枚举的。只有当先进技术在经济上能够超过传统技术时,它才会在社会实践中取代后者。因此,才会出现许多最先进的技术,要经过相当长的时间才能成为社会的“普适”技术,那些不能满足这个要求的技术则会被淘汰(在人类发明的各种新技术中,绝大部分因达不到这个要求而被湮灭)。

二、循环经济的实施条件

循环经济的内涵说明,循环经济的实施是需要一系列条件的,如果不能满足这些条件,循环经济就不可能实施,甚至原有的循环经济也会转换为非循环经济,传统农业被石化农业所取代等就说明了这点。显然,在市场经济条件下,任何条件最终都必须体现在其收益大于成本的基础上。只不过在这里,厂商与社会或政府之间的成本和效益内涵存在着重大差异。如厂商在生产过程中为节省成本而采取的将废弃物排放所导致的生态环境破坏,则成为社会巨大的成本负担;而政府为减少废弃物排放所产生的成本,对社会来说,则会因生态环境改善而获得明显收益等。一般来说,循环经济的实施条件主要有:

1.技术的成熟度及其适应性。虽然从本质上说,循环经济的核心内容是经济性,但在一定的条件下,即产出品与投入品的市场价格不变等基础上,能否实行或在何种程度上实行循环经济,则主要取决于技术的成熟度及其适应性。这是因为,技术水平的发展状况,决定着循环经济生产方式中成本投入和产出收益的大小,它们之间的关系则是决定能否实施循环经济的重要条件。一般地说,投入成本包括两方面的内容:一是污染物处理或资源回收利用设施的建设成本;二是这些设施的运行成本。这两方面的成本,都与技术的发展状况及其成熟程度密切相关。收益则是回收资源的价值。我们知道,原来许多不能实行循环经济的生产方式,如造纸过程中各种废弃物的回收和水资源的循环利用、水泥厂粉尘的回收等,之所以随着技术的进步和成熟而变得在经济上可行,就是因为技术进步降低了其中的成本,或者是提高了资源的回收效率而取得了更大的收益。我国许多产业生产过程中的循环程度低于西方发达国家,主要原因之一就是我国在这方面的技术落后,结果造成治污的效果达不到基本的要求,或者是运行的成本太高而使社会或企业无法承受,因此难以满足循环经济的要求。所以说,加强资源循环利用的技术创新和改进,是实施循环经济战略的重要条件。

2.资源供给的数量约束程度。资源供给的约束程度,显然是决定一个社会或厂商是否实施循环经济的重要条件。如果资源供给丰裕,能够以极低甚至免费的方式供给,社会和厂商自然也就没有在这方面实施循环经济的动力和必要,这正如在水资源丰富且价格低廉的地区,水资源的循环利用是提不上议事日程的。只有在资源供给短缺,它的硬性约束使得不实施循环经济方式生产就不能正常进行时,或者是它导致的资源高价格使循环经济变得有利可图时,人们才会积极地实施循环经济生产方式。这正如我国一些严重缺水地区,许多企业因水资源缺乏而受到供给的硬性约束,不实施水资源的循环利用生产就无法正常进行,实施循环经济的成本虽然较高,但却远远低于因资源约束而造成生产停顿的代价,所以迫使缺水地区的许多大中型企业纷纷实施水资源的循环利用。这说明,在一定条件下,尤其是在那些依靠公共基础设施提供稀缺性的资源供给方面,如水资源的供给等,通过具有较大程度的强制性的限制性资源供给,可以促使厂商和居民加强资源的循环利用。

3.资源的市场价格。在市场经济条件下,除了各种公共性资源,资源的约束程度一般会反映在价格水平的高低上,即资源的约束程度越高,在供求作用下的价格水平也就越高;约束程度低,则一切相反。假设实施循环经济的成本不变,并且资源的回收是其中惟一的收益,那么很显然,循环经济能否被实施的条件就是资源的价格,即资源的价格越高,实施循环经济的条件就越充分;价格低,则一切相反。由此我们看到:随着资源价格,如能源价格的提高,原来无利可图而被搁置的一些循环经济生产方式,如风力发电、太阳能发电与取暖等,正变得有利可图而得到快速发展;一些原来严重污染环境的废弃物中的重金属,随着价格水平的不断提高使得其回收变得有利可图。显然,如果在此过程中原来被循环经济替代的资源,如石油的价格出现下降,那么循环经济就可能被非循环经济所替代,这正如20世纪70—80年代石油价格高涨时期发展起来的许多能源循环经济,因此后石油价格的持续下降而重新被石油经济所替代一样。这些情况说明,循环经济的实施,需要资源的硬性约束与高价格作动力。因为市场经济是利润经济,只有当实施循环经济的收益大于成本时,才会被追求利润的资源配置主体——厂商所采用。

4.企业生产规模的大小。在一定的技术条件下,能否实施循环经济生产方式的条件是企业或生产单位的规模,一般地说,两者间具有正比关系,即生产单位的资源利用的生产规模越大,循环经济的实施效果越好。这是因为,在现代生产方式条件下,任何资源的循环利用都需要一定的物质技术条件和工艺流程,从而需要相应的成本投入,如果企业的生产规模或资源再利用的规模太小,就无法承担所需的成本费用,如我国目前正被大量关闭或清理整顿的造成严重环境污染的“五小”企业,并不是缺乏相关的治理技术,而是因为它们的生产规模太小,承担不了相关的治理费用,所以不得不被政府强令关闭或迁移。同时,一些有用资源的再利用也需要生产单位达到一定的规模,如发电厂余热、炼油厂废气、造纸厂的废碱等的回收利用,都要求企业生产达到相当程度规模后才可实施。这说明,只有企业或资源利用的规模大到一定程度时,循环经济生产方式才有可能得到有效实施。在一些污染行业,各国政府确定的起始规模,往往也就是满足污染治理所需的经济规模。自然,如果单个企业自身的规模满足不了循环经济的规模要求,那么将这些达不到循环经济规模要求的企业在区域上集中起来,进行统一的污染治理或资源再利用,也能够满足循环经济的规模要求。这也就是说,要做到循环经济,就要求资源的利用和再利用必须达到一定的规模要求,这种规模要求可以是单一的生产单位,也可以是众多生产单位的集合。

5.产业的聚集程度。循环经济不仅要求产生相同污染物或可被利用物的生产单位在区域上的集中,以符合循环经济的规模要求,而且要求存在着投入产出关系和废弃物排放与利用单位之间的空间集中。这是因为,循环经济的核心内容,就是原来被作为废弃物并会污染环境的排放物被作为资源而得到利用,达到资源循环利用和保护生态环境的目的,这个要求往往是专业化分工基础上的单个企业无法完全做到的,或者说要做到这点,就需要企业的规模无限大并涵盖所有废料与副产品回收和利用的生产领域,否则,任何厂商都无法通过资源循环方式消解生产过程中产生的废弃物。解决这个矛盾的方法,就是建立社会化的资源再循环体系。这种体系包括区域与社会整个层次。要做到区域内各生产单位的废弃物和副产品能够得到有效利用,就需要废弃物的排放单位与利用单位在空间上有效集中,即做到区域上的产业聚集。这正如著名的丹麦卡伦堡生态工业园区中的发电厂、炼油厂、制药厂和石膏制板厂之间,通过贸易方式把其他企业的废弃物或副产品作为本企业的生产原料,建立工业部门间的生态链关系。如电厂向炼油厂和制药厂供应发电过程中产生的蒸汽,使炼油厂和制药厂获得了生产所需的热能,并通过地下管道向全镇居民供热,由此关闭了镇上3500座燃烧油渣的炉子,减少了大量的烟尘排放;同时将除尘脱硫的副产品工业石膏,全部供应附近的一家石膏板生产厂做原料,还将粉煤灰出售,供铺路和生产水泥之用;炼油厂产生的火焰气通过管道供石膏厂用于石膏板生产的干燥,减少了火焰气的排空,其中一座车间进行酸气脱硫生产的稀硫酸供给附近的一家硫酸厂,炼油厂的脱硫气则供给电厂燃烧;该工业园还进行了水资源的循环利用,如炼油厂的废水经过生物净化处理,通过管道向电厂输送,每年输送电厂70万立方米的冷却水;整个工业园区由于进行水的循环使用,每年减少25%的需水量;此外,炼油厂和制药厂也进行了综合利用等,由此做到了对资源的最大利用和对环境的最小破坏。这种情况说明,产业的地域集中,是实施循环经济的最基本要求。只有这样,才能降低资源再利用过程中的成本,使得循环经济方式变得有竞争力而得以生存。

6.社会化的资源统筹利用。无论各企业和区域内的资源循环利用做到何种程度,都不可能完全满足资源永续利用的要求。因为受技术、成本等方面的限制,任何性质的企业规模都是有边界的,不可能将生产过程中的一切外部影响都内部化;更重要的是,在生产社会化的条件下,不仅生产过程中会产生一系列对生态环境不利的外部影响,而且产品的使用也会产生这种影响,当今遍布各地的塑料包装物造成的白色污染就是这方面最典型的例子,所以,要使生产方式符合循环经济的要求,就需要进行资源再利用的社会化分工协作,如建立专业化的废弃物回收与加工利用体系,如德国双轨制回收系统(DSD)DSD是德国一个专门组织对包装废弃物进行回收利用的非政府组织。它接受企业的委托,组织收运者对他们的包装废弃物进行回收和分类,然后送至相应的资源再利用厂家进行循环利用,能直接回用的包装废弃物则送返制造商。DSD系统的建立大大地促进了德国包装废弃物的回收利用。等。没有资源循环利用的社会化分工,是不可能真正做到社会层面的循环经济的。若要单靠企业自身消除其产品使用过程中对环境造成的不利影响,或者是回收使用后的废旧产品及其包装废弃物,其成本是任何企业都无法承受的,只有依靠社会化的专业分工,才有可能做到这一点。这说明,要做到循环经济的有效实施,需要企业、区域与社会三个层次的相互协作。缺少任何一个环节,循环经济都难以深入。

7.国家对环境保护的规制。在实施循环经济中,国家或政府对资源利用和环境保护的政策,无疑居于核心的地位。这是因为,无论是企业还是区域与社会,其实施循环经济的成本与收益,都在不同程度上受到国家政策和法律的影响,如:国家对资源利用和环境保护的要求程度提高,就会明显增加循环经济中的成本;国家如果增加对某些资源使用中的政策补贴,如我国对农药和化肥的财政补贴,将降低循环经济中的收益(相反,国家通过税收等提高紧缺资源的市场价格,则会提高这些资源循环利用的经济效益)。所以,国家政策对各经济主体是否实施循环经济及其程度起着支配性的作用。这说明,如果一个社会要有效地实施循环经济,就要求政府在资源利用与环境保护方面的政策能够与之相适应。如:在成本方面,政府必须大力降低企业与区域实施循环经济的成本,可通过财政或金融支持,鼓励循环经济的技术创新,对实施循环经济的投资及其运行成本进行补贴或减免税收等等;在收益方面,可通过提高各种资源的价格,尤其是公共产品性资源,如水、电、燃料等的价格,以改善实施循环经济生产方式厂商的收益。提高污染物的排放标准或者是较大幅度地提高排污费,也是促进循环经济发展的有效政策。

此外,一个社会对不可再生资源利用和环境保护的伦理价值、国际贸易中绿色壁垒的严厉程度等等,也是决定循环经济程度的重要条件。

以上分析说明,实施循环经济并不单纯是技术的选择问题,也不是微观主体一厢情愿能够做到的事,而是需要一系列条件来满足的,在实际过程中,这些条件是随着产业的整体演进而逐渐实现的。这些条件如果不能被满足,那么循环经济也就不可能实现。同时说明,不同的范围,循环经济的主体对象及其成本和效益的内容也是不同的。由厂商完成的循环经济(注意的是,由厂商完成的循环经济,从性质上说不一定是微观的,如区域和社会范围内由厂商以分工协作所完成的废弃物排放与利用之间的循环经济,就具有明显的区域与宏观性质),其成本与收益都是以财务现金表示;而由政府完成的区域与社会范围的循环经济,成本与收益则不完全表现为财务收支,有相当部分是非财务的,如区域内生态环境质量的改善等,这是因为政府与企业各自承担的社会职责不同,所以循环经济的侧重点也不相同。

参考文献:

魏全平,童适平等.2006.日本的循环经济[M].上海:上海人民出版社:1.

杨文进.2005.可持续发展经济学教程[M].北京:中国环境科学出版社:232-257.

赵云君,文启湘.2006.我国发展循环经济的理论研究综述[J].经济学动态(1):64-68.

水循环产生的原因篇2

一、农业循环经济及其本质认识

循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以低消耗、低排放、高效率为基本特征,符合可持续发展理念的经济增长模式,表现为“资源―产品―废弃物―再生资源”的反馈式循环过程,它主要通过对传统行业进行技术改造,最大限度地减少资源消耗和废物排放,以保护环境和促进经济社会可持续发展。农业循环经济就是把循环经济理念应用于农业生产,在农业生产过程中和产品生命周期中减少资源、物质的投入量和减少废物的产生排放量,实现农业经济和生态环境效益的统一。农业循环经济也有着一般循环经济所不具有的由农业自身所产生的特点:一是食物链条,农业内部参与循环的物体往往互为食物,以生态食物链的形式循环,循环中的各个主体互补互动、共生共利性更强;二是绿色生产,对产品的安全性更为强调,控制化肥、农药的施用量;三是干净消费,农业的主副产品在“吃干榨净”后回归大地;四是土、水净化,“万物土中生”,“万物离不开水”,土壤、耕地和水资源的保护和可持续利用要予以特别关注;五是领域宽广,不仅包括农业内部生产方式的循环,而且包括了对农产品加工后废弃物的再利用;六是双赢皆欢,清洁和增收有机结合,既要干净,又要增收,二者不可偏废。发展农业循环经济要坚持下列原则:即因地制宜原则,整体性协调原则,生物共存互利原则,相生相克趋利避害原则,最大绿色覆盖原则,最小土壤流失原则,土地资源用养保结合原则,资源合理流动与最佳配置原则,经济结构合理化原则,生态产业链接原则和社会经济效益与生态环境效益“双赢”原则,综合治理原则等。因此,循环经济是人类社会解决发展与环境矛盾的战略选择,是实现可持续发展的新型经济发展模式。

二、发展农业循环经济的对策建议

1、加强宣传,提高对发展农业循环经济的认识。农业可持续发展是当今世界潮流和趋势,发展农业循环经济是我国农业与农村发展的战略选择。然而,目前广大农民、农业企业经营者、农业生产管理者甚至政府职能部门的领导,对农业循环经济还缺乏了解和认识。因此,应加强对科学发展观和农业循环经济的理论学习和传播力度,让广大农民、管理者增加了解,提高认识。

2、整体规划,重点推进早在20世纪80年代,各地进行了生态农业、生态林业的实践,创造了多种模式的循环经济生产体系,但这些实践都还是初步的,在循环合作的范围、层次上都仍处于初级阶段。因此,需要进行总体的规划,按照循环经济的理念,将农业规划、园区规划、城镇规划、农村规划等各种规划统一起来,以构建农业循环经济体系和建设循环型社会为目标,制定整体发展规划,促进农业经济、社会、生态环境全面、协调、持续发展。

3、加强发展农业循环经济的技术创新与指导。传统农业、现代农业向农业循环经济过渡的关键是加强农业循环经济的技术支持与技术创新。一方面,要积极开展沼气生产、增施有机肥、秸秆还田、立体种养、生物防治农作物病虫害、节水农业、太阳能利用等已有技术的创新与推广;另一方面,应充分考虑农业规模化、企业化、产业化、市场化发展趋势中出现的效益提高、生态破坏和环境污染等深层次问题,大力加强农产品加工过程中的清洁生产等关键技术的研究与示范。为此,应高度重视现代循环农业的技术创新,积极引导和发挥农业科研院所、高等院校、科技示范场、科技园区、龙头企业和农民专业合作组织等在循环农业科技创新与推广中的作用。

4、开发以无公害农产品与绿色食品为目标的循环经济发展模式因地制宜,利用现代化科学技术与传统农业技术,充分发挥地区资源优势,依据经济发展水平及“整体、协调、循环、再生”的原则,运用系统工程方法,全面规划、合理组织农业生产;对中低产地区进行综合治理,对高产地区进行生态功能强化,实现农业高产优质、高效、持续发展,及生态与经济的良性循环和经济、生态、社会效益的统一。

5、加大激励和惩罚力度以制度和政策引导循环经济发展通过制定相关的政策形成有效的激励机制,使得循环利用资源和保护环境有利可图,使农民对环境保护得到更多的效益,引导循环经济健康快速地发展。例如利用价格、税收、信贷等手段来调节或影响农民的行为,以实现农业发展与环境保护的协调发展。同时,政府相关部门应指导农民制订和实施清洁生产计划,无偿为农民提供清洁生产技术方面的信息。通过建立生态恢复和环境保护的经济补偿机制,引导农民自愿发展循环经济,实施生态管理。

6、加大投入,建立多元化的投融资机制。发展循环农业经济,要立足本地,实行个人、集体、国家三结合,多层次、多渠道筹集资金,增加投入。一是继续增加财政对农业和农村发展的投入。各级政府要依法安排并落实对农业和农村的预算支出,建立健全财政支农资金的稳定增长机制。适当安排生态农业建设专项资金,用于开展生态农业建设规划、技术培训、经验交流和试验示范活动的补助。对规划建设的项目,国家和地方各级政府、各有关部门及银行应在资金上有选择地给予支持。二是加快农业金融制度创新,拓展融资渠道。如鼓励金融机构对技术含量较高和发展前景较好的循环农业科技项目提供专项贷款、设立政府发展循环农业专项担保基金等。三是创造条件,降低风险,吸引工商资本和私人资本投资发展循环农业。

水循环产生的原因篇3

关键词农村循环经济发展模式

循环经济,即生态经济。它是从改变传统经济“资源——产品——污染排放”式的单向流动,实现了“资源——产品——废物——再生资源——再生产品”的良性循环生产模式,使上一个产品的废弃物成为下一个产品的原料,整个生产过程没有废物排出,从源头上减少了污染物的产生和原材料的损失。循环经济是一项系统工程,涵盖工业、农业和消费等各类社会活动。我国是农业大国,农村是循环经济的重点区域。循环经济某种程度上就是保护生态环境的经济,它是解决中国“农村、农民、农业”问题的重要途径。

1把握农村循环经济发展的4R原则

现行的农业经济发展模式对自然生态环境破坏严重,直接危及生存空间,必然导致经济停滞、下降,破坏社会效益、经济效益与生态环境效益的统一和平衡。循环经济以资源循环利用为途径,以保护环境、节约资源、能源为重点,以减量化、再利用、再循环为原则,实现经济的循环发展。德国1998年修订的《循环经济和废物清除法》第4条规定,首先要避免产生废物,特别重要的是减少废物的量及其危害性;其次是利用和用来获取能源。这些原则在国际上被简化为4R原则,即Reduce(减量),Recover(再生)、Reuse(再用)和Recycle(循环)。

国内著名循环经济研究专家季昆森提出:减量化原则的运用,可概括为“九节一减”,包括节地、节水、节种、节肥、节药、节电、节油、节柴(煤)、节粮和减人。再利用原则的运用表现为做强加工业,主要体现在对各类农产品及其初加工后的副产品及有机废弃物,进行系列开发、反复加工、深度加工,不断增值。农产品加工后的废弃物多属于原来农产品的组成部分,仍然含有大量有机质,相对开发价值高,开发成本低,且开发技术容易掌握,做好了,其效益可能超过主产业。进一步探索农业节本增效新途径,逐步实现粗放农业向精准农业的转变,如:实施“藏粮于土”、“藏粮于科技”战略,保持和提高我国的粮食综合生产力,处理好农业结构调整、农民增收和粮食安全的矛盾;进一步调整优化农业结构,加快优势产业带建设,发挥集约种植优势,提高规模效益;推广立体种植和间作套种技术,不断提高复种指数,提高耕地的综合产出效率;做好测土配方平衡施肥技术的推广和应用,配合滴灌技术,逐步实现粗放农业向精准农业的转变。“白色农业”是再循环原则运用的具体体现,“白色农业”目前在农村运用最典型的就是沼气,将人与畜禽粪便、农业废弃物通过微生物发酵产生沼气,可以生产出无公害绿色食品、无污染饲料、肥料、农药以及取之不尽的能源。近几十年来,中国在发展农业微生物能源——沼气方面已取得巨大成绩,在利用农业废弃纤维质资源用微生物发酵技术生产酒精来替代日益枯竭的石油资源方面也取得进展。运用再循环原则,就是要在经营生态环境上做文章,开发安全优质农产品。

2关注农村循环经济的关键环节和重点领域

就整个社会来讲,发展循环经济必须进行资源审视,密切关注资源循环中的开采、消耗、废弃物产生、农业产业链延伸、资源再生等各个环节的基本途径和重点领域,农村循环经济也不例外。

在资源开采环节,要大力提高资源综合开发和回收利用;在农业资源利用方面,以提升水资源、土地资源和生物资源的利用效率为重点,尤其是对生物质能和微生物资源进行循环利用方面探索新的发展思路;在资源消耗环节,要大力提高资源利用效率,时时处处考虑节能降耗;在废弃物产生环节,要大力开展资源综合利用;在农业“废弃物”处理方面,实行资源化利用,实现种植业生产所积累的生物资源全程化利用,畜禽养殖业低排放与粪便利用的资源化;在农业产业链延伸方面,实行清洁生产,使上一环节的废弃物作为下一环节的资源,增加价值链,拓展农业产业化空间;重点关注农业产业循环链的内生延伸与产业联动,加强农业产业循环链整合思路、途径与模式,拓展农业产业化经营领域;在再生资源环节方面:要大力回收和循环利用各种废旧资源。

农业生产过程中由于不合理地农药用药及化肥施用、畜禽粪便排放、农田废弃物处置等,造成农业系统中水体——土壤——生物——大气立体交叉污染。研究表明,我国每年因过量、不合理施肥造成1000多万吨的氮流失到农田之外,污染地下水,使湖泊、河流和浅海水域生态系统富营养化,导致水藻生长过盛,水体缺氧、水生生物死亡;同时,施用的氮肥中有很多以温室气体氧化亚氮形式逸失到空气里。

在社会消费环节,要大力提倡绿色消费。在农村社区建设方面,着力建设循环型社区,开发沼气、太阳能等可再生利用能源,减少外部能量输入,农村生活垃圾处理,实现农村社会生活的“干净化”消费,改善生活环境。农业循环经济的发展实际上是一种技术范式的革命。近期,应重点在农业清洁化生产的技术链接、绿色生产技术和农业资源多级转化、高效利用与废弃物再生技术、循环农业技术标准规范、农村生态小城镇建设技术等层面,开展整合与集成研究,建立相对完善的推动农业循环经济发展的技术创新体系。绿色技术包括用于消除污染的环境工程技术,进行废弃物再利用的资源化技术和生产过程的无废、少废及生产绿色产品的清洁生产技术等。建立绿色技术体系的关键是积极采用清洁生产技术,尽可能把环境污染的排放消除在生产过程。

3探索农村循环经济的合理框架和典型模式

生态农业是在循环经济理念指导下,根据生态系统内物质循环和能量转化规律建立起来的综合农业生态系统,是把农业生产、农村经济、环境保护资源利用等融为一体的新型综合农业体系,是经济、生态、社会三大效益的有机统一。积极探索循环农业的发展模式,就是要根据生态循环再利用、再生产的循环链的原理来抓农业生产,发展经济、生态、社会效益统一,良性循环的生态农业,探索和推广农村循环经济的产业发展模式。只有从资源、环境、产业与消费以及综合循环经济的角度,探索以“无害化、低排放、零破坏、高效益、可持续”统筹规划农业与农村产业、农村生产与生活、农村社区建设与城镇化发展,深入研究我国循环型农业的发展与重点领域,才能合理构建循环型农村经济体系。

农业是栽培农作物和饲养牲畜的生产事业。在国民经济中的农业还包括林业、渔业和农村副业等项生产在内。因此,农业循环经济框架可以从“四个方面”为主线来形成,即以粮食及其他农副产品龙头加工企业为依托的加工企业循环经济链条;以畜牧、水产生产加工企业为依托的畜牧、水产加工循环经济链条,大力发展绿色、有机、无公害原料,加工企业要采取先进节能、无污染技术改造传统工艺,提高企业的比较效益;以林业及其加工业为依托的林业循环经济链条;以秸秆综合利用为重点的秸秆循环经济链条。

中国环境科学出版社出版发行的《领导干部循环经济知识读本》一书,总结了我国农村循环经济的主要产业发展模式以及障碍与对策,认为目前农村循环经济主要呈现四大产业发展模式:种植业与养殖业的循环生产模式、以沼气为纽带的循环生产模式、农业与农产品加工业的循环模式、区域一体化循环经济发展模式。例如,珠三角地区的“基塘”符合系统模式,江南地区的“鸭稻共生”系统模式,北方的“四位一体”系统模式、南方的“猪——沼——果——猪”系统模式等,都是我国农民在长期实践中摸索出的比较具体而典型的农村循环经济模式,为我国广大农村地区发展循环经济提供了可贵的理论和实践的借鉴。

4构建合理的生态村镇体系

农业是百业之基,而“三农问题”是中国进一步发展的瓶颈问题。随着中国城市化进程的加速,用循环经济理念指导生态型村镇建设,成为建设社会主义新农村的重要形式,并要求从四个子系统来着力构建:一是循环经济产业体系。主要涵盖生态工业、生态农业、生态服务业三大产业,它要求大力推进清洁生产工艺和资源综合利用,大力发展无公害农产品、绿色食品、有机食品,办好生态旅游、绿色饭店和各种绿色服务业。加快传统农业向工业型大农业发展的步伐,培植农业循环经济载体。一方面,搞好循环型农业工业园区建设,制订农副产品加工企业聚集的工业园区发展规划,以生产要素为纽带,将具有上下游共生关系的农副产品加工企业集中在一个相对封闭的园区内,实现有害污染物在园区内的闭路循环。另一方面,做好农副产品出口基地园区建设,大力推进出口农产品的清洁生产,使农副产品达到质量、环保等方面的国际标准。二是村镇基础设施体系。重点是水系统、能源系统、交通系统和建筑系统。要解决水量不均、水质不高的问题,积极治理和预防水、旱灾害,做好做足“水文章”;要大力开展节能降耗工作,推行可再生能源,如发展沼气、太阳能、小水电、地热能、潮汐能、风能等;要完善农村道路布局工作;大力推行建筑节能省地治污技术,使用新型环保建材,体现地方特色建筑风格。三是生态环保体系。要精心挑选搭配绿化树种,有效治污和分类回收利用和无害化处理垃圾等。四是社会事业体系。要树立全面的发展观,大力发展农村公共事业,对科技、教育、文化、卫生、体育事业统筹规划,整体推进。

构建合理的生态村镇体系,关键在于先行设计,也就是说要从规划设计、环境设计、住区设计、产业设计、景观设计等五个方面进行整体策划和设计。

5健全的制度和法律保障

农村循环经济更被专家称为化解“三农”问题的经济模式。循环经济在我国被提出并重视后,大都把视角放在城市工业上,其正确性是毫无怀疑的。因为循环经济产生于西方发达国家,西方发达国家正是因为工业不循环发展造成了严重工业污染而逼出循环经济的。我国是一个农村人口占70%以上的农业大国,跟工业化程度很高的西方发达国家的国情有很大的区别,加上我国存在严重的“三农”问题。我国的农业生业生态、农村污染、农民人均资源贫乏,都有待循环经济解决。因此,我国发展循环经济要突出农村,要以发展农村循环经济,来解决“三农”问题。建立我国农业循环经济发展的法律保障体系,制定相应的政策保障体系与扶持措施。近期考虑开展循环农业促进法的前期工作,尽可能出台“促进农业循环经济发展的若干意见”,从税收、金融保障等方面制定促进循环型农业发展的优惠政策。“十一五”期间以国家投入为引导,建立多元化的投入体系,在农业资源循环利用、农作物秸秆与畜禽的粪便资源化与无害化处理、农产品加工过程中的清洁生产与产业链整合、农村社区“净化”等方面在全国开展若干个示范工程建设,以带动农业循环经济的广泛应用。

国家应立即着手制定农业循环经济发展规划,推进农业循环经济发展的技术创新体系建设,开辟资金渠道,建设若干领域的农业循环经济的示范工程,加强制度创新,为发展农业循环经济创造良好的政策环境。只有这样,才能有效发展现代化农业,建设社会主义新农村。

参考文献

1解振华.领导干部循环经济知识读本[M].北京:中国环境科学出版社,2005

2解振华.关于循环经济理论与政策的几点思考[N].光明日报,2003-11-03

水循环产生的原因篇4

【关键词】循环水泵 振动 原因分析 处理

1 概况

德州站现有热水锅炉1台,循环水泵2台,其热水系统是由2台循环水泵、管路组成闭式系统。其中1#循环水泵采用博山通达工业泵总厂型号为IS125-80-250R的水泵,电机采用荣成市大兴电机厂型号为Y250M-2的异步电动机,水泵与电机之间采用弹性联轴器联接。

1.1 循环水泵技术参数

1#循环水泵型号为IS125-80-250R,流量160m3/h,扬程80m,转速为2970r/min,配备55KW的电机,泵型号的意义:

IS―符合国际标准的单级离心泵;

125―吸入口直径(mm);

80―排出口直径(mm);

250―叶轮的最大名义直径(mm);

1.2 循环水系统流程

水塔供给的生水经过钠离子罐、碱罐进行处理之后进入25m3的软化水罐,再由循环水泵加压进入锅炉,经过锅炉加热之后,进入生产区伴热和社区供暖的热力管网。流程图如图1所示:

2 振动情况

1#循环水泵长期以来,缓冲垫更换频繁,进入冬季运行后循环水泵后,2013年1月25日1#循环水泵声音异常,停机后检查发现循环水泵轴承损坏、电机端盖出现裂纹,更换水泵轴承、电机端盖后试运,发现循环水泵、电机振动过大。利用vm-63a测振仪测得振动值如下表1所示:

3 设备检查及原因分析

3.1 可能原因

1#循环水泵更换水泵轴承、电机端盖后,试运期间振动偏大,使用vm-63a测振仪测得水平方向振动值为:电机非驱动端13.7mm/s,电机驱动端7.5mm/s,水泵非驱动端12.3mm/s,水泵驱动端6.4mm/s,测得垂直方向振动值为:电机非驱动端12.8mm/s,电机驱动端7.3mm/s,水泵非驱动端12.0mm/ s,水泵驱动端6.2mm/s,振动偏大,电流为89A,额定电流为103A,电流正常。

通常情况下,可能造成循环水泵振动偏大的原因为:

(1)轴承损坏;

(2)吸入口水位过低;

(3)同心度调节不良;

(4)泵轴弯曲;

(5)电机故障造成振动大;

泵的叶轮、轴承箱等主要构件存在问题。

3.2 设备检查

停机之后,松开电机的地脚螺栓,检查循环水泵、电机的轴承,对电机轴承加脂,循环水泵轴承加油,重新安装进行试运,效果不明显,振动仍然偏大。

重新安装后试运过程中,保证与水泵吸入口相连接的软化水罐液位在2.4m以上,并通过不断地调节水泵的出口和循环水系统的回流阀,使水泵不断改变工况,但是经过工况调节,效果不明显,振动仍然偏大。

停机之后,拆开对轮,拆卸循环水泵泵轴进行校验,泵轴未发生弯曲。

拆开对轮,空转电机进行振动测试,电机振动较小,测量值如下表2,符合要求。排除了因更换电机端盖、轴承等造成的电机振动大的原因。

3.3 分析造成1#循环水泵振动大的主要原因

通过设备检查,可以发现电机空转时振动正常,但与循环水泵联接振动大,因此判断主要原因为:电机轴与泵轴不同心、水泵叶轮、轴承箱、腔室等部件存在问题。

4 问题处理

拆开循环水泵的轴承箱,通过测量发现轴承箱与轴承之间出现1mm间隙,无法满足需要,对轴承箱进行了更换。

拆开中开面,取出叶轮,发现叶轮出现裂纹,更换循环水泵叶轮。

对1#循环水泵电机底座螺栓孔进行扩孔,通过左右前后移动电机进行水平方向的同心度调整,同时制作垫片,通过垫片的数量调节垂直方向的同心度调整,经过调整之后,对循环水泵进行试运,试运期间测量振动值如下表3。

5 总结

由于循环水泵的结构、安装、维护检修等方面的原因以及运行操作中的问题,使得循环水泵在运行过程中产生振动从而无法正常运行,过大的振动还直接缩短了其运行寿命。本文针对现场循环水泵振动值过大的现象,通过对其进行振动监测,分析故障原因,并采取改进措施,收到了较好效果。

通过对1#循环水泵的处理,为其他设备出现问题的处理提供了解决思路。当同类型的设备出现问题时,要多进行比较,通过仪表显示、安装结构、运行工况等的不同,判断出现问题的原因。

参考文献

[1] 山东博山通达工业水泵厂 IS型泵安装使用说明书

水循环产生的原因篇5

关键词:矿业循环经济 指标体系 权重 评价方法

引言:矿产资源是工业发展的物质基础,是工业时代经济发展的重要原材料保障。目前,我国关于矿产资源领域循环经济评价指标体系的研究大都是在遵循矿业循环经济的3R原则基础上,通过构建矿产资源领域循环经济评价指标体系,从宏观和微观两个层面对矿产资源的综合勘查、综合评价、综合开发和综合利用进行了评价。本文在现有的研究基础之上归纳总结了矿业循环经济评价指标体系构建原理,框架、权重设定方法及评价方法,为矿区循环经济的健康发展及评价方法选择提供了依据。

1、矿业循环经济评价指标体系构建原理

矿业循环经济评价指标构建原理也是指标构建的指导思想和依据,作者郑泰森[1]将矿业循环经济的发展层次分为小循环、中循环和大循环。小循环是企业内部循环,中循环是企业之间产业群体间的循环,而大循环则是区域整合矿区循环。

尽管在各循环模式中,指标构建遵循可持续发展的大方针是一致的,但在各个不同的循环模式中,它们的范围不同,关注的侧重点不同,因此它们构建指标体系的目的也会不同:

在小循环中。作者郑泰森[1]认为企业构建相关指标评价体系会考虑到运营、管理、经济及地域、矿种等各方面的特殊性。因此它们建立的循环经济指标会以“矿产资源——产品——循环利用”的发展模式为基础,以节约矿产资源在生产和消费过程中的数量,提高废弃物、废弃产品的再利用率为目标,以促进企业的经济利益、社会效益和环境效益的同步增长,并解决矿产企业在循环经济发展过程中存在的问题。

在中循环中。构建指标体系的原理不仅会考虑到企业自身的发展,也会考虑矿产资源在使用区域间流动的过程中给相关经济、资源、环境和社会等带来的影响。作者石吉金[2]认为这一指标体系的构建目的在于判断和测度矿区发展水平,判断正在实施或已经实施的政策和行动是否符合循环经济的要求和可持续发展的宗旨,为各级政府、有关部门、企业和公众提供信息来源。

在大循环中。我们将矿区循环经济作为整个社会循环经济的一部分。因此从这个角度出发所构建的矿业循环经济评价指标,必须着眼于整个社会的经济循环发展。作者徐君[3]认为在该循环中要以实现人口-资源-环境协调发展为目标,以经济社会可持续发展为根本目的。

2、不同评价指标体系的框架比较

在小、中、大三个循环模式中,学者们为确定各影响要素运用最多的方法就是分析法,即将度量对象和度量目标分成若干子系统,并逐步细分,直到每一部分都可以用具体统计指标来描述、实现。针对不同循环,由于研究的侧重点和关注点不同,所以指标体系构建框架结构是不同的,现有的矿业循环经济评价指标体系框架共有如下几种:

第一种是按照矿产资源开发和利用的逻辑关系来构建的。

卢业授、郭敏[4]构建的矿产资源领域循环经济评价指标体系就是按照勘测、开采、使用、治理等矿产生产环节为线索来构建的指标框架。张瑞,田佳等[5]按照矿产资源开发利用的逻辑关系,将准则层分为资源产出、资源消耗、资源综合利用和废物排放4个方面。

第二种是按照矿业对资源、经济、社会、环境等领域的影响为基础来构建的。

吴刚、刘胜富【6】在矿区REES系统的基础上,建立了黄金矿区可持续发展指标体系,这个体系分为两个部分,一部分是矿区可持续发展状态——趋势评价指标体系,另一部分是矿区可持续发展能力评价指标体系。在这里主要介绍第一个体系,它的架构就是从经济、资源、社会、环境4方面来构建的。他将矿区可持续发展状态趋势评价指标体系分为4个部分,即经济发展水平、社会发展水平、环境状况、资源状况。骆正山【7】采用定性与定量相结合的方法构建的指标,将其分为了资源开发利用水平、经济发展水平、社会发展水平、环境保护水平和智力支持水平5个方面。在这种指标分类方法下,资源、经济、社会、环境是4个基本分类,根据研究的侧重点不同,会增加智力(工作人员)状况、循环状况等指标或者与第一种方法结合起来设定指标分类,进行整体框架的构建。这也是最常用的一种矿业循环指标框架。

第三种评价指标框架是按照横向指标和纵向指标两方面来构建的。

宋绍峰、周德群【8】构建的矿业循环经济指标体系框架就分为目标层、准则层和指标层。其目标层包括总目标层——煤炭工业可持续发展程度,以及次目标层——纵向发展水平和横向协调水平。

这三种矿业循环经济评价指标体系的构建方法各有各的特点,具体的优劣比较如下所述:第一种框架构建原理的优点在于逻辑关系明确,适合小循环中的矿业企业使用,但是,考虑面狭窄,对社会大环境考虑较少。第二种框架构建原理的优点在于从影响出发,结果导向明确,适合中小循环评价使用,考虑全面,但是,缺少横向协调发展评价指标。第三种框架构建原理的优点在于兼顾范围广泛,适用对大循环中的矿业发展进行评价,从宏观角度进行分析,但是,指标过多,需考虑的因素较多,数据搜集困难。

所以,在实际运用中,我们要根据实际情况,选择适合的指标构建原理。

水循环产生的原因篇6

关键词:马克思主义环境思想;循环经济;物质变换;城市粪便

Abstract:Circulareconomytheoryarousesgreatattentionintheinternationalsocietyasakindofeconomicdevelopmentmodewhichemphasizesthefulluseofresources.Thetheoreticalandpracticalblankincirculareconomytheoryisthemanagementofhumandejection,especiallyurbandejection,whichinfluencesthesubstancecirculationbetweenhumanandlandandthesubstancecirculationinwaterbody.ThepaperproposesthatunbandejectionshouldbetakenintothecirculareconomyframeandthemanagementshouldbecarriedoutinaccordancewithMarxistenvironmentalthoughtstoimprovecirculareconomytheoryandpractice.

Keywords:Marxistenvironmentalthoughts;circulareconomy;substancetransform;urbandejection

一、目前循环经济理念的局限性

随着人们对环境问题认识的不断深入,循环经济的理念应运而生,并被看作是一种最大限度地利用资源和保护环境的经济发展模式,从而引起极大的重视。在日本、德国、美国等发达国家,已经为循环经济立法,并将建设循环型社会作为发展目标。在我国,循环经济被列入科学发展观的重要内容,近年来,围绕循环经济问题的各种论坛、研讨活动非常活跃,《循环经济促进法》经过“三审三读”,也已获得通过并即将施行。

循环经济的基本原理源于自然界的物质循环规律。在自然界中,植物、动物和无机界之间不断进行着能量流动、物质交换和信息传递,水、碳、氮、氧等各种物质在植物、动物、土地、空气、水体之间循环流动。在这种循环之中,植物从土地中吸收营养和水分,在阳光照射下发育生长,为动物提供食物。食草动物、食肉动物、杂食动物和人分别占据着食物链的相应位置,从各自的食物中吸取养分以维持生命。但不论是动物还是人类,都要通过新陈代谢不断地将排泄物返还给土地,并通过微生物的分解作用,将这些排泄物重新转化为养料被植物吸收。虽然自然界和人类都在发展,但这种循环运动却从来没有停息,在漫长的农业社会中,人们自发地遵循着这一自然规律,将粪肥作为庄稼之宝,将其施之于土地,维持着人与土地之间的物质循环。从这一点上看,农业社会就是最典型、最基本的循环经济模式。现代循环经济理论借用了这一基本原理,将其应用于工业经济,为解决资源短缺和环境污染问题提供了很好的思路,这是一个进步。但是,目前的循环经济理念关注的只是工业生产内部各种资源的循环,却忽视了最基本的人和土地之间的物质循环。即使像日本这样循环经济立法最全面的国家,也只是对废弃物处理、再生资源有效利用、建筑及材料、食品、容器与包装材料的循环利用、家用电器回收、汽车循环使用等作出法律规定。这种对循环经济的理解和实践,固然可以在资源利用和环境保护方面起到重要的推动作用,但从马克思主义环境思想的理论高度审视,这种循环经济的理念没有全面发掘出循环经济的完整内涵,不论是在理论上还是在实践上都存在着缺陷,难以发挥出循环经济的全部优势。

正是由于这种理论认识的局限性,制约了环境保护实践,不仅使人和土地之间的物质循环遭到破坏,而且使得江河湖泊的有机污染、草原生态恶化等环境问题长期得不到合理解决,成为环境难题。因此,从理论上加强研究,深化对循环经济内涵的全面认识,对现有的循环经济理念加以充实和完善,对于解决环境难题,落实科学发展观,建设资源节约型、环境友好型社会就显得十分重要。

二、三湖污染为什么久治不愈

20世纪80年代以来,我国以太湖、巢湖和滇池为代表的湖泊水体富营养化问题日益突出。其症状为:高锰酸盐、总氮、总磷等有机营养物质大量积累,引起水质持续下降,并为蓝藻生长提供了有利条件,一旦气象、水温等条件成熟,蓝藻随时可能爆发。尽管三湖问题早已受到当地乃至中央领导、有关部门、研究机构、各媒体和广大人民群众的高度重视,十余年来采取了多项措施,耗费巨资兴建了不少治理设施,但却收效甚微,反而有愈演愈烈之势,并于近两年达到令人难以忍受的程度。2007年5月末6月初,太湖蓝藻爆发导致无锡200万市民无水可饮的事件引起举国震惊,紧接着,巢湖和滇池也相继发生蓝藻爆发事件。

从三湖治理的规划和方案来看,对造成污染的各种原因分析可以说是相当细致、详尽,所采取的各项措施也是相当果断,有些甚至可以说是相当严厉。那么,为什么经过多年治理,污染状况不但没有得到根本改变,反而出现富营养化趋势不断加强,直至引起蓝藻大面积爆发的局面呢?

笔者在研究这一问题时发现,在对造成三湖水质富营养化的工业、农业和养殖业污染的控制和治理方面,以及对城镇生活废水的处理方面,政府确实下了很大的工夫,也确实减缓了由上述原因造成的污染。但是,各种治理方案和措施都普遍忽略了一个最基本的事实:即造成水体富营养化并引起蓝藻爆发的氮和磷等污染物,主要来源竟然不是现代工业生产中产生的那些难以降解的废弃物,也不是人们日常生活中排放的废水,而是千百万年来人们司空见惯的人和畜、禽的排泄物。正是由于忽视了这一基本现象,所以尽管采取了许多措施,如建设污水处理厂、关闭沿湖工厂、养殖场、洗衣粉禁磷、乃至引水稀释污染物浓度和人工打捞蓝藻等,但因为没有抓住主要矛盾,所以不能从根本上解决问题。

20世纪80年代之前,不要说乡镇和农村,即使是我国绝大多数的城市粪便,都被用作农业肥料,因此不存在大量粪便污染水体的问题。但80年代以后,随着城镇居民居住条件的改善,水冲式厕所的迅速普及,粪便经过稀释以后增加了收集和运输的难度,使粪肥的使用量下降,同时,也使得昔日的农家宝混入生活废水,变成了污染水体的祸首。正是混在生活废水中的城市粪便,极大提高了生活废水中氮、磷等营养物质的浓度,并引起湖泊的富营养化。以太湖中形成蓝藻最主要的污染物磷为例,47%来自人体排泄物,17%来自洗衣粉,14%来自养殖业,13%来自农业,6%来自水产养殖业,来自工业的仅为3%。(注:参见刘文英等人于2004年12月在太湖高级论坛上的交流文章《生态厕所与湖泊富营养化控制》。)也就是说,水污染中来自人和畜、禽粪便的有机污染就占了61%,而且,来自农用化肥的污染也同粪便处理不当有关——正是因为大量宝贵的粪肥没有得到有效利用,人们才不得不更多地求助于化肥,所以,合理解决粪便问题才是解决三湖污染的关键。现在采取的一些措施,如关闭沿湖工业企业、洗衣粉禁磷、限制水产养殖等,虽然也能够减轻一些污染的产生,但由于没有抓住主要矛盾,因此不可能从根本上解决问题。

从80年代粪便成为污染源,到90年代蓝藻出现,再到2007年蓝藻大规模爆发,是一个营养物质在水体中积累的过程。其症状之所以首先在太湖、巢湖和滇池表现出来,主要是由于湖泊流动性较差,使得营养物质容易积累。其实,我国大多数河流污染的性质也是一样,只不过因为水体流动,使得症状不是那么突出而已,就在人们的这种不经意当中,江河正在悄悄地将污染物转移到海洋,为赤潮的大规模爆发创造条件。承担2008年世界奥运会奥帆赛的青岛海域,于赛前一个多月出现大面积浒苔,覆盖了400km2海面的事件,以及近年越来越频繁的沿海赤潮,就是最有力的证明。

城市粪便的产量是稳定而持续的,而且会随着人口的增长和城市化进程的加速而不断增长。如果不能从根本上解决其去向问题,可以预料,三湖和沿海的有机污染问题将会在更多的地方出现。

三、马克思主义的物质变换理论

城市粪便污染河流的现象,早在19世纪就已在工业国家出现,马克思和恩格斯亲眼目睹了这种城市粪便不能用来肥田却成为河流污染物的不合理现象,并对此给予了极大的关注。

马克思恩格斯将“人的自然的新陈代谢所产生的排泄物”称为“消费排泄物”,并指出“消费排泄物对农业来说最为重要。在利用这种排泄物方面,资本主义经济浪费很大;例如,在伦敦,450万人的粪便,就没有什么好的处理方法,只好花很多钱来污染泰晤士河”[1]116-117。就这样,马克思和恩格斯不仅看到了粪便资源不合理利用带来的双重危害——对土地肥力的破坏和污染河流,而且将其上升为理论性的认识:这种情况“破坏着人和土地之间的物质变换,也就是使人以衣食形式消费掉的土地的组成部分不能回到土地,从而破坏土地持久肥力的永恒的自然条件”[2]。

为此,马克思和恩格斯详细研究了德国著名农业化学家李比希等人的相关著作,对解决这种人与土地之间物质循环断裂的现象提出了科学的正确思路——“要人把取自土地的东西还给土地”[3],这种思想同后来兴起的生态学不谋而合。

马克思恩格斯的上述观点得到了列宁的高度赞同,列宁通过当时化学肥料部分地代替自然肥料的情况,看到了这种现象违背自然规律的不合理性,他指出:“把天然肥料白白抛掉,同时又污染市郊和工厂区的河流和空气,这是很不合理的。”[4]

美国著名生态学家巴里•康芒纳提出了生态学的一个法则:一切事物都必然要有其去向,“不断地探究‘向何处去’的问题,可以得出很多关于一个生态系统的令人惊讶的有价值的资料”[5],通过对城市粪便去向的追究可以发现,本来应该参与土地循环系统物质循环的粪便,没有到其应该去的地方,却进入了本来不应该进入的水循环系统,这就使地球上的三大循环系统——空气、水和土地中的两个,同时遭到了破坏。

马克思主义创始人透过城市粪便污染环境的现象,看到了人和土地之间的物质循环断裂的不合理,看到了农业资源的巨大浪费,这种将粪便看成资源,并要求将其返还给土地的认识,正确地反映了人和自然之间物质变换的客观规律,应该成为处理城市粪便问题的指导思想。但令人惋惜的是,革命导师们提出的上述思想,在相当长的时间里没有得到应有的重视,对于这一问题的认识,后来者至今没有达到他们那样的高度,迄今为止的循环经济理论,也没有将马克思所说的“消费排泄物”——粪便纳入视野。

在环境保护方面走在前面的发达国家,没有从理论的高度认识到这个问题的本质,提出有明确指导思想的全面解决方案,他们的主要做法是通过先进的科学技术治理污染。但是,也不排除在局部、个别的问题上,他们采取的一些具体做法是符合上述理论原则的,如在李比希和马克思的著作中都提到,当时的工业国家德国和英国因为有机肥的缺乏,不得不从智利和秘鲁长途运来鸟粪补充地力,而且,至今仍有许多国家依靠这种鸟粪来补充土地肥力的损耗,这就在无意之中开辟了一条新的物质循环通道。由于发达国家地广人稀,又有充足的资金和先进的技术对粪便污染进行治理,能够使得环境状况得以维持,但是,这种用“搭桥”手术式的方法来解决土地的肥力问题,只能是权益之计,不能从根本上解决人与土地之间物质循环断裂的问题。因此,对于土地资源紧缺、人口密集、经济和技术实力均不十分发达的中国来说,不能采用这种治标不治本的方法来解决环境问题。我们必须在马克思主义环境思想和科学发展观的指导之下,深入发掘循环经济的深刻内涵,将粪便资源纳入循环经济的理论和实践视野,通过对粪便资源的充分合理利用,恢复人与土地之间断裂的物质循环链条,彻底切断粪便污染水体的各种途径,走出一条有中国特色的环境保护道路。

四、草原退化的一个重要原因

进入21世纪以来,沙尘暴和与之密切相关的草原退化问题引起了人们的强烈关注,各类媒体大量报道草原变成戈壁、沙漠,生态环境恶化,并导致沙尘天气增多的问题。许多农业、畜牧、气象、水利、生物、土壤等方面的专家,以及社会科学方面的学者和政府官员,都把草原退化问题列为自己的研究对象。

草原退化的原因,研究者们通常归结为气候变暖、干旱与大风频繁,人畜增加造成的超载利用,草原虫鼠害频繁发生,草原建设(特别是水利建设)投入不足,管理不善等。一份研究将草地退化的原因归纳为:(1)草地生态系统脆弱,恢复能力较弱;(2)超载过牧;(3)草地垦殖;(4)大型工程建设;(5)人类经济活动(滥挖药材、毁草取土等)。[6]中国农业科学院畜牧研究所研究员李聪引用了一组研究数字:就人为因素而言,引起草原退化的主要活动有过度樵采(占33%)、过度放牧(占30%)、过度开垦(占27%)、水资源利用不当(占9%)和其他因素(约占1%)。众多的研究者从各个方面研究分析草原退化的原因,但普遍忽略了一个问题,那就是从循环经济的角度寻求草原退化的原因。在不久前召开的2008世界草地与草原大会上,我国的几位草学界青年科学家所作的《中国草原及其发展》报告中,也没有从人与土地之间的物质循环方面分析草原退化的原因。

长期以来,草原都是一个相对封闭的生态系统,生活在草原的各种动物,包括人类,从出生到死亡,都不会离开草原。他们直接(食草动物)或间接(食肉动物)从草原摄取的营养物质都会通过新陈代谢,以排泄物或尸体的形式还给草原,重新成为草类植物的养料,如此往复循环,历经千百万年,达到了比较稳定的平衡状态。但是,这种相对稳定的平衡状态在社会经济的高速发展过程中被打破了,原本是相对封闭、自给自足的畜牧经济,融入了商品经济的大潮,越来越多的草原产品以肉类、乳制品、皮毛等形式运出草原,同时也就将牛羊从草原上获取的营养物质带出了草原,使得这些营养物质再也不能参与草原的物质循环。草原的土壤营养大量流失又得不到补充,变得越来越贫瘠,产草量下降甚至出现荒漠化也就是必然的了。这种情况早就引起马克思的注意。他指出:“不在人工牧场上,而在天然牧场上饲养牲畜,几乎不需要任何费用。这里起决定作用的,不是土地的质,而是土地的量。这种粗放耕作的可能性,自然会逐渐消失,新土地越肥沃,消失得越慢;它的产品出口得越多,消失得越快。”[1]756-757令人遗憾的是,马克思的上述观点并没有引起人们的注意,在草原产品大量运出、草原营养大量流失的情况下,人们仍然固执地认为,自古以来天然的草原就不需要维护和施肥,在面对如此严重的草原退化,甚至成为沙尘暴发源地的情况下,也未见有人从草原营养流失这一角度对这种现象进行研究和分析,当然也就更谈不上从这个方面寻求解决办法和采取措施了。

人与土地之间物质循环的原理告诉我们,城市人口既然以衣食形式消费了经过长途运输而来的大量草原产品,就应该遵循自然规律,将排泄物加工成能够为草原恢复肥力并且适于长途运输的有机肥料,将其返还给草原。这一原理是普遍适用的,不仅适用于农业、牧业,而且适用于林业。从事农、牧、林业的科技人员,应该重视对草原营养问题的量化研究,定期监测分析土壤中各种营养流失的情况,并提出补充的方案,只有将“归还”的原则付诸实践,才能从根本上解决耕地、草原、林地的退化问题。

五、建设一个符合循环经济理念的粪便管理系统

通过上述分析可以看出,目前困扰我们的水体有机污染和草原退化两大环境难题,都与人和土地之间物质循环遭到破坏有关。一方面是耕地、草原、林地需要大量的有机肥料,另一方面是大量的粪便资源被浪费,用来污染环境,要从根本上改变这种不合理的现象,唯一的办法就是建设一个符合自然规律和循环经济要求的粪便处理系统,通过这一系统,重新衔接人与土地之间断裂的物质循环链条,将人和畜、禽排泄物返还给土地,使其成为绿色植物的养料,恢复动物、植物和无机界之间的物质循环。

循着这条思路,就可以发现目前这种处理粪便的模式是多么的荒谬和不合理:先是用宝贵的水资源将纯度较高的粪便稀释,使之难于加工为方便运输和施用的有机肥料,再花费大量人、财、物力对其进行“处理”,结果是水体污染的加重和宝贵资源的浪费,以及因为农业缺乏肥料而不得不求助于化肥,导致化肥生产、运输、使用过程中对环境的污染。

现在迫切需要来一个思想解放,打破传统的思维习惯,在粪便处理问题的整体思路方面来一个转变,把处理对象变为生产原料,把“粪便处理厂”变为“有机肥料厂”,从那里流出的将不再是源源不断的“达标废水”,而是重新链接人和土地之间物质循环的优质有机肥料。

通过上述分析可以知道,像现在这样花费巨资修建粪便处理厂,以及为污水处理厂增加脱氮除磷工艺,充其量只能起到扬汤止沸的作用,根本不能彻底解决水的有机污染问题,而将粪便当作资源,不让其混入生活污水,使之重新返回土地,才是彻底解决问题的釜底抽薪之计。按照上述思路,我们已经成功地解决了粉煤灰污染问题——燃煤发电厂堆积如山的粉煤灰曾经是令人头疼的污染物,多年来找不到合适的处理办法,但是在为保护耕地而禁止在城镇使用实心黏土砖的禁令实施之后,堆积多年的粉煤灰却成了抢手货——现在我们也一定能够按照这个思路来解决好粪便污染水体的问题。

六、实行粪便资源化管理的综合效益

实施粪便资源化管理工程,是在马克思主义环境思想指导下,以循环经济理念,针对我国目前环境问题的情况和特点,进行深刻理论分析后得出的结论和对策。由于抓住了环境问题的实质和关键,所以实施这一工程将带来多方面的良好的综合效益:(1)从根本上解决粪便污水污染江河的问题,粪便将不再是污染物,而是宝贵的农业资源,断裂的人与土地之间的物质循环得以恢复;(2)由于粪便不再混入污水,减少了污水排放量,也就减轻了污水处理厂的压力,也不必要求污水处理增加脱氮除磷设备,节省了大批建设和维护污水处理厂的资金;(3)淘汰了冲水厕所,可以节约大量淡水资源,缓解淡水资源短缺的压力;(4)打造一条有机肥料产业链,形成新的经济增长点,促进经济多元化发展并提供一批新的就业机会;(5)为农业提供大量有机肥料,有利于土壤的改良和可持续利用;(6)推动有机农业的发展,对提高我国农产品在国内外市场的竞争力,打破绿色壁垒起到促进作用;(7)减少化肥用量,使其在生产、运输和施用过程中对环境的污染减少;(8)通过推广沼气,节约能源,保护林木植被,改善农村卫生条件,促进创建生态省、环保模范城市、生态乡镇的工作;(9)补充草原营养的流失,使草原环境实现可持续发展,有效遏制草原荒漠化,促进沙尘暴的治理。

七、结语

马克思和恩格斯预言:“社会化的人,联合起来的生产者,将合理地调节他们与自然之间的物质变换,把它置于他们的共同控制之下,而不让它作为盲目的力量来统治自己;靠消耗最小的力量,在最无愧于和最适合于他们的人类本性的条件下来进行这种物质变换。”[1]实现粪便资源化管理工程,恢复断裂的人与土地之间的物质循环链条,正是实现这一伟大预言的战略性措施。同时,这也是一项能够从根本上解决多种环境问题、综合效益显著的环境策略,它的实施,对于充实和完善循环经济理论,落实科学发展观具有重要的理论意义和实践意义。

参考文献:

[1]马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集:第25卷[M].北京:人民出版社,1974:116-117.

[2]马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集:第23卷[M].北京:人民出版社,1972:552.

[3]马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集:第18卷[M].北京:人民出版社,1964:313.

[4]列宁.列宁全集:第5卷[M].第2版.北京:人民出版社,1986:134.

水循环产生的原因篇7

氯碱化工企业生产过程中低温循环水系统对生产的正常运行起着关键的作用,它包括对乙炔升压设备、氯乙烯精馏设备、聚合的冷凝设备以及氯氢氯气冷却设备、硫酸的冷却设备的换热冷却。冷却水系统采用溴化锂机组和氨致冷机组制冷。近几年以来,我公司7℃、8℃循环水系统的冷却盘管多次发生了泄漏事故,对生产造成了很大的影响,我公司及时采取了对换热设备进行清洗消漏等措施保证了生产的正常运行。为了保证今后生产稳定、高效的运行,对低温循环水系统的腐蚀原因进行分析,采取切实有效的管理措施,从根本上解决氯碱生产过程低温循环水系统的腐蚀穿孔问题。

2低温循环水系统及设备腐蚀状况

密闭式循环水系统,冷却水在密闭环境内循环,不暴露于空气中,理论上无水量损失,水中各种离子亦不发生变化,此循环水的再冷却由另外换热器完成。密闭系统一般采取纯水作为补充水,有少数采用普通水作为补充水。密闭系统存在的问题是腐蚀性严重,缓蚀及杀菌是需主要解决的问题。我公司的低温循环水系统的冷却水对设备进行换热之后,通过密闭管路回流至溴化锂机组或氨冷机组进行降温处理,而不是由冷却塔与空气接触来进行的。冷却水在空气中暴露的接触面有限,水量损失很少,水中各种矿物质和离子含量一般不会发生较大变化。因此,我公司低温循环水系统基本上可以看作一个密闭的冷却水系统。低温循环水系统存在均匀腐蚀和局部腐蚀。在整个冷冻水系统所带的换热设备都受到低温冷冻水的腐蚀,腐蚀是均匀进行的,整个金属表面呈黄锈色。低温水系统存在严重的局部腐蚀,它主要发生换热设备的冷却管花盘表面上,在整个换热设备的花板上胀管表面都可以看到麻麻坑坑的点蚀孔以及由点蚀产生的腐蚀产物,有的已穿孔造成设备泄漏。低温冷冻水系统的点腐蚀严重影响了生产的正常运行。低温水系统存在较严重的微生物的滋生使金属发生腐蚀,它主要表现在换热设备封头内,存在由于微生物排出的粘液与无机垢和泥沙杂物等形成的沉积物微生物粘泥以及封头明显的铁锈瘤。

3低温循环冷却水系统的腐蚀原因及影响因素

3.1腐蚀原因分析

金属表面在微观上是不均匀的,当它与水介质接触时,形成许多微小腐蚀电池(简称微电池),活泼部位成为阳极,不活泼部位成为阴极。金属在阳极发生氧化反应,释放出电子,自身被氧化成高价态的金属离子从金属基体上溶解到水中。反应如下:FeFe2++2e溶解氧或氢离子在阴极发生还原反应得到电子,自身被还原成低价态离子或分子。在中碱性水中,主要发生溶解氧被还原反应,反应如下:1/2O2+H2O+2e2OH-当亚铁离子与氢氧根相遇时,生成氢氧化铁沉淀,反应式如下:Fe2++2OH-Fe(OH)2氢氧化铁产生即是腐蚀的开始,金属离子在阳极进入水溶液及其水化的过程,称为阳极过程。而水中的溶解氧和氢离子在阴极不断获得电子被还原的过程,称为阴极过程。只有当阳极过程和阴极过程同时存在并进行时,腐蚀就发生了。如果水中的溶解氧比较充足,则Fe(OH)2会进一步氧化,生成黄色的锈Fe2O3•H2O。如果水中的氧不充足,则Fe(OH)2进一步氧化为绿色的水合四氧化三铁或黑色的无水四氧化三铁。从低温冷冻水体系来看,腐蚀产物中存在黄色的Fe2O3•H2O,说明体系中存在充足的氧。当氧浓度分布不均匀时还将引起危害更大的局部腐蚀。从腐蚀形态看,体系不但存在均匀腐蚀,而且在设备封头处存在严重的局部腐蚀、微生物腐蚀,换热设备的花板上胀管表面存在点蚀和垢下腐蚀。

3.2低温冷冻水体系中换热设备腐蚀的影响因素

(1)氧

在低温(6℃~14℃)密闭式冷却水系统中,水中的溶解氧含量约为12-15PPm,数量虽然不高,但其作用很复杂,它是引起碳钢在水中腐蚀的主要物质。溶解氧不仅可引起均匀腐蚀,而且当氧浓度分布不均匀时还将引起危害更大的局部腐蚀。溶解氧对微生物的影响很复杂。氧存在时,使耗氧微生物生长;氧不足时,又会使象硫酸盐还原菌一类之厌氧生物生长。在理论上说,除去氧后,水就变成没有腐蚀性了,但在工业冷却水系统的实际应用中,氧往往很难被除尽。在一定的温度和氧含量范围内,碳钢的腐蚀速度随氧含量的增加而增加。低温冷冻水系统存在与空气充分接触的表面,其氧的含量是较充足的。

(2)pH值

钢铁在充气的软水中的腐蚀速度与pH值有关,当pH<4时,随pH值降低,腐蚀速度急剧增加,当冷却水溶液处于中性时(pH约4~10时),其腐蚀速度往往受浓差极化控制,腐蚀速度变化不大。当溶液处于弱碱性时,腐蚀速度降低。但溶液处于强碱性时,腐蚀速度又会上升。所以低温循环水系统应合理控制水系统pH值。

(3)阴离子

循环冷却水在浓缩过程中,水中各种杂质都会随着浓缩的进行而增加。当Cl-和SO42-离子浓度增加时,就会加速碳钢的腐蚀。Cl-和SO42-会使金属上保护膜的保护性能降低,尤其是Cl-离子半径小,穿透力强,容易穿国膜层,置换氧离子形成氯化物,加速阳极化过程进行,使腐蚀加速,所以氯离子是引起点蚀的原因之一。对于不锈钢制造的换热器,Cl-是引起应力腐蚀的主要原因,因此冷却水中Cl-的含量过高,常使设备上应力集中的部分,如换热器花板上胀管的边缘迅速受到腐蚀破坏。低温循环水的碳钢换热器,一般要求Cl-的含量不超过100mg/L为宜。

(4)微生物因素

在低温冷却水系统运行时,系统内存在一定的营养源,溶解氧、悬浮物和合适的pH值,并且微生物生长的最佳水温为30℃~40℃,水温高的夏季比水温低的冬季生长的快。但在热交换器内,不论冬季或夏季而只与热交换器内的水温及传热面的表面温度有关。热交换器表面温度为30℃~40℃时,所以微生物滋生最多。微生物的滋生会使金属发生腐蚀。这是由于微生物排出的黏液与无机垢和泥沙杂物等形成的沉淀附着在金属表面,形成氧的浓差电池,促使金属腐蚀。此外,在金属表面沉积物之间缺乏氧,因此一些厌氧菌(主要是硫酸盐还原菌)得以繁殖,当温度为25℃~30℃时,繁殖更快。它分解水中的硫酸盐,产生H2S,引起碳钢腐蚀,其反应如下:SO42-+8H++8e=S2-+4H2O+能量(细菌生存所需)Fe2++S2-=FeS铁细菌是钢铁锈瘤产生的主要原因,它能使Fe2+氧化为Fe3+,释放的能量供细菌生存需要。Fe2+=Fe3++能量(细菌生存所需)所以低温水系统需考虑微生物的影响,在投加冷却水缓蚀剂时,应用投加合适的杀菌剂以完全消除微生物的影响。

(5)硬度

硬度是水质控制中重要的指标,之所以如此,有Ca2+、Mg2+某些盐类的低溶解度和反常溶解有关,(其盐类溶解度随温度升高而下降),在冷却水运行过程中,由于CO2的脱吸和pH值的升高,其酸式盐转化为溶解度很小的正盐或碱式盐,这些盐受热后,由于温度升高,溶解度下降,易在受热表面上沉积析出而结垢。低温水系统为纯水或普通水,且补给水少,产生结垢或垢下腐蚀的可能性较小。

(6)总铁

Fe离子有Fe2+和Fe3+两种,Fe3+溶度积很小,在pH=2.7开始沉淀,在pH=3.7时沉淀完全,因此可以认为冷却水中无游离Fe3+,Fe3+通常是以氢氧化铁的水化物呈胶体状态悬浮于水中,通常称为胶态铁。总铁量是胶态铁和亚铁离子的总和。胶态铁能稳定地悬浮在水中,但在受热后热交换器表面上胶体会相互作用而凝聚沉积。Fe2O3在表面上的不连续性和不致密性因而对金属没有保护作用。Fe2+是铁细菌繁殖的营养源。Fe2+最大危害是它能加快CaCO3结晶生长的反应速度。原来稳定的过饱和状态的CaCO3溶液,当有微量的Fe2+存在时,起了晶种作用,促使CaCO3等迅速结晶析出。固低温循环水应严格监控总铁的含量。

(7)流速

在工业冷却水中,金属的腐蚀主要是耗氧腐蚀。因此,当流速较低时,金属的腐蚀速度随水流速的增加而增加。这是因为水的流速增加,水携带到金属表面的溶解氧的流量随之增加。当水的流速足够高时,可能由于氧的钝化作用在金属表面产生钝化膜,使腐蚀速度下降,但当水的流速继续增加,这时水对金属表面膜的冲击使腐蚀速度重新增大。低温水系统在不添加缓蚀剂的情况下,由于水的流速较高且大量存在腐蚀产物,难以在金属表面产生钝化膜。

(8)温度

一般地说,金属的腐蚀速度随温度的增加而增加。温度升高,能使更多的溶解氧扩散到腐蚀金属表面的阴极区。温度升高使电极反应的过电位降低,促进金属的电化学腐蚀过程。但在另一方面,温度升高会使氧在水中的溶解度降低,从而降低腐蚀速度。低温冷却水系统虽然温度较低,但存在充足氧,氧是循环水系统产生腐蚀的主要因素。对于存在换热的金属材料(如盘管),由于存在温度差和热交换,其腐蚀速度往往被加速并且常常由于Cl-的诱导作用而产生严重的局部点状腐蚀。

(9)设备

循环水体系中的换热设备应避免可能产生沉积物的设备死角而产生沉积腐蚀,也应避免产生气相空间的设备结构,以防止产生空泡腐蚀。换热设备若为列管式换热器尽量选用管程走循环水型设备,保证循环水流速防止产生沉积物,减轻沉积腐蚀。低温循环水所带换热设备内介质基本为气相若发生泄露,会导致换热设备内部形成气泡存在空泡腐蚀情况,所以设备出现泄露情况后应及时消漏处理,避免设备进一步产生气泡腐蚀。

4低温循环冷却水系统管理措施

我公司低温循环冷却水系统管理措施主要有:添加缓蚀剂及杀菌剂;使用缓蚀剂是控制金属在冷却水中腐蚀的主要途径。缓蚀剂是添加到腐蚀介质中能抑制或降低腐蚀度的一类化学物质。用于冷却水系统中的缓蚀剂,其本身可溶于水,但在金属表面形成不溶于水或难溶于水的保护膜,由于阻碍金属离子的水合反应或溶解氧的还原反应而抑制腐蚀反应,缓蚀剂在金属表面形成的膜称保护膜,我公司选用的是形成氧化型膜的缓蚀剂。

5在低温循环水系统中缓蚀剂的应用效果

2009年8月,我公司对7℃水系统单台换热设备清洗后,开始投加低温缓蚀剂进行处理,投加缓蚀剂后,对7℃水系统中的腐蚀进行监测,发现应用一个月后,腐蚀碳钢试片表面形成了一层薄而致密的氧化膜。检测腐蚀速率为0.011mm/a。应用后换热器列管表面沉积物也得到了较好的抑制,并有剥落现象,造成设备渗漏。

水循环产生的原因篇8

循环经济是对物质和能量梯次、闭环流动型经济的简称。其本质是:把经济活动的中心从单纯的以价值流循环为核心,转变为以价值流和物质流循环为双核心。在关注价值流循环的基础上,更加关注经济社会活动中的物质流循环,即物质投入、产出、利用效率和流动模式。其主要目标是:(1)强调减少物质投入量。针对产业链的输入端,强调最大限度的减少对不可再生资源的耗竭性开采与利用,以替代性的可再生资源为经济活动的投入主体,以物质投入量最小化(低开发)为目标,达到既定社会经济目标。(2)强调减少废弃物排放量。针对产业链的输出端,强调以废弃物排放最小化为目标(低排放),实现社会再生产各环节以及社会生活各领域产生的废弃物的多次回收再造。(3)强调提高资源利用效率。以资源利用效率最大化为目标,要求通过发展减物质化和再资源化技术,提高物质、产品之间的转化效率,提高资源利用效率,降低输入和输出经济系统的物质流。(4)强调提高物质循环利用率。以物质循环利用率最大化为目标,强调构筑从废弃物到再生资源的反馈式流程,形成共享资源和互换副产品的产业(企业)共生组合,建立“经济食物链”和循环链,通过系统内部相互关联、彼此叠加的物质流转换和能量流循环,最大限度利用进入系统的物质和能量,降低对自然资源和环境的影响。

2循环经济评价目标及评价体系的构建原则

2.1循环经济评价目标

循环经济发展战略是一个庞大的系统工程,它一方面要求我们制定方案,规划蓝图并付诸行动;另一方面又要求我们依据方案来测定发展速率,评价发展水平,跟踪监测战略实施的进程,作为对区域(部门)经济社会发展业绩评价的重要参数,彻底转变单纯追求GDP的政策目标。这就给我们提出了一个全新的课题———循环经济评价。循环经济评价是以循环经济系统为评价对象,为了实现循环经济的目标,依据循环经济和生态经济学理论,运用科学的方法和手段来评价和监测循环经济系统的发展状态、发展水平和发展趋势,为指导循环经济提供决策依据。对循环经济的评价是循环经济发展从理论探讨阶段进入实际操作阶段的前提,通过评价应达到以下具体目标:

(1)对循环经济系统运行现状进行评价。通过循环经济评价来反映循环经济系统的运行状况,判断和测度循环经济的发展水平、有利条件和不利条件,为各级政府、有关部门、企业和公众了解循环经济发展现状提供科学的判断依据。

(2)监测循环经济系统状态的变化趋势。通过应用长时间连续性的循环经济评价数据,全面反映循环经济各方面状态的变化趋势。寻找不利变化的因素,及时扭转不利的变化趋势,使其回归到良性发展的轨道。

(3)预警。在循环经济系统中,对于既定的经济社会发展目标,输入端的物质投入量(特别是不可再生资源的开采、投入量)、输出端的废弃物排放量、资源利用率和循环利用率等都有一个合理的运行区域,如果超出了正常合理范围,循环经济系统将是不可持续的。因此,要在建立有关警戒标准的基础上,建立循环经济预警系统,以便及时采取调控手段,使经济社会发展处于安全区域内运行。

(4)为优化管理决策提供依据。通过循环经济评价了解循环经济发展状况,发现阻碍其发展的不利环节,为优化管理决策提供科学的依据。因此,循环经济评价对于各级地方政府和各个决策部门在推进循环经济发展过程中都是不可缺少的政策性工具,也是促进公众参与循环经济的重要信息来源。

2.2循环经济评价体系的构建原则

为了科学评价循环经济必须建立一套能够科学地衡量其各方面发展水平的尺度———循环经济评价指标体系,以为国家、地区、部门以及微观经济单位提供正确的决策依据。构建循环经济评价指标体系应遵循以下原则:

(1)系统优化原则:循环经济是个复杂的系统,对其进行评价,既要避免指标过于庞杂,又要避免因指标过少而遗漏重要方面,应追求评价指标体系的总体最优或满意。为实现系统优化,设计评价指标体系的方法应采用系统方法,例如系统分解和目次分析法等,由总指标(总目标)分解成次级指标,由次级指标再分解成三级指标(可将这三个层次分别称为目标层、准责层、指标层),并组成树状结构的指标体系,使体系的各个要素(单个指标)及其横向结构(层次结构)能满足系统优化要求。

(2)科学性与可行性相结合的原则:科学性体现在:评价指标能对循环经济系统各层次、各环节的物质和资金投入、产出内容进行高度的抽象和概括,揭示其性质、特点、关系和运动过程的内在规律。可行性表现为:评价指标体系简繁适中,计算评价方法简便易行;评价指标的选择,尽可能与现行计划口径、统计口径、会计核算口径相一致;各项评价指标及其相应的计算方法都力求标准的规范化,有明确的释义。当然,我们也不能因片面追求可行性而损害指标体系的科学性,造成指标体系理论上的过多破绽甚至重大残缺。所以从现有制度中获取不到,但能够反映循环经济现象、体现其特征的指标也应适当选择,想办法采集,以体现指标体系的时代性和科学性。

(3)评价指标与系统目标一致性原则:评价一个系统的综合发展,也就是评价其目标所达到程度。因此,评价指标与系统目标的一致性,是绩效评价的基本要求,主要表现在评价指标的内容是否反映了目标的实质含义。达到一致性,不仅能够正确评价系统的发展程度,而且能引导系统朝着正确的方向发展。

(4)静态指标与动态指标相结合的原则:循环经济既是目标亦是过程。构建循环经济指标体系的目的不仅仅是为了评估循环经济的发展状况,更重要的是为了对循环经济的未来趋势进行预测。因此,评价指标体系中既要有反映循环经济现有规模和发展水平的静态指标,又要有能综合反映循环经济系统的动态变化特点和发展趋势的指标。

3循环经济评价体系的逻辑框架及解释

3.1循环经济评价指标体系的逻辑框架循环经济评价指标体系是以循环经济和生态经济学理论为依据,综合运用统计、会计和数学方法,对一定时期内循环经济系统各层次、各环节的发展水平和发展趋势进行全面、系统地测定和计量,并进行综合评价的一系列指标的总称。依据循环经济的内涵和目标,遵循循环经济评价指标体系的构建原则,通过筛选,我们构建了循环经济评价指标体系的逻辑框架。它与现行国民经济经济统计指标体系的最大区别在于增加了反映经济社会活动中的物质投入(消耗)、排放(废弃)、利用效率和循环利用方面的评价指标。

3.2循环经济评价指标体系的分层与解释该循环经济评价指标体系包括3个层次(目标层、准责层、指标层)、6个子模块(经济增长指数、科技进步指数、资源消耗指数、废弃物排放指数、资源利用效率指数、资源循环利用指数)、36个指标。

3.2.1目标层:循环经济综合评价指数是我们通过测算所得到的最终结果。通过横向、纵向比较可反映循环经济系统(以下简称系统)整体发展水平和发展趋势。其计量来源于准责层的6个子模块。

3.2.2准责层:由经济增长指数、科技进步指数、资源消耗指数、废弃物排放指数、资源利用效率指数、资源循环利用指数等6个子模块构成。其中:经济增长指数(A)用于评价系统经济发展水平和发展趋势,第1~5个指标反映综合经济发展规模和增长水平;第6~10个指标反映经济结构水平和趋势;第11~13个指标反映经济效益水平和趋势。科技进步指数(B)用于评价系统科技进步状况,包括7个指标,重点突出绿色技术导向。资源消耗指数(C)用于评价系统资源消耗水平和趋势,包括5个指标,体现尽量减少物质投入量和消耗量的循环经济发展目标。废弃物排放指数(D)用于评价系统输出端废弃物排放水平和趋势,包括4个指标,体现尽量减少废弃物排放量的循环经济发展目标。资源利用效率指数(E)用于评价系统资源利用效率水平,包括2个指标。循环利用指数(F)用于评价系统资源循环利用的水平和趋势,包括5个指标,体现提高物质循环利用率的循环经济发展目标。6个子模块指数的计量分别来源于指标层相对应的指标。

3.2.3指标层:评价指标体系的主要计量工作是在指标层进行的。对应准责层的6个子模块,我们要在指标层完成36个指标的基础测算。指标体系中部分指标的含义和计算公式如下:

(1)资源密集型产业(以不可再生的矿产资源为主要生产原料,且此类原料价值在产品价值中占有较大比重(50%以上)的产业)产值比重减少率,是指报告期资源密集型产业产值占总产值的比重,比基期减少的比率。它是用来评价系统对不可再生的矿产资源依赖程度的动态指标。数值越大,表明对不可再生的矿产资源的依赖程度越低,对该类资源的替代程度越高。

(2)静脉产业(将废弃物转换为再生资源的产业)占GDP比重增长率,是指报告期静脉产业增加值占GDP比重,比基期增长的比率。它是用来评价系统中静脉产业发展水平的动态指标。数值越大,表明静脉产业发展水平越高,循环链构建程度越高。

(3)资源密集型产品净出口比重,是指报告期资源密集型产品净出口额(出口额-进口额)占净出口总额的比重。它是用来评价某个国家(或地区)循环经济系统的对外贸易,对不可再生的矿产资源的依赖程度的指标。数值越大,表明对不可再生的矿产资源的依赖程度越高。(以下指标的计算公式略)。

(4)绿色技术(减物质化技术和废弃物循环利用技术,包括消除污染物的环境工程技术,废弃物再利用的资源化技术,无废少废、生产绿色产品的清洁生产技术等)占新技术比重,是指报告期绿色技术项数占新技术总项数的比重。它是用来评价系统中绿色技术发展程度的指标。数值越大,表明绿色技术发展水平越高。

(5)绿色能源(可再生能源,如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能等)使用比率,是指绿色能源的使用量与能源使用总量的比率。它可能用来评价可再生的绿色能源对不可再生能源的替代程度。

(6)万元GDP消耗不可再生资源减少率,是指报告期万元GDP消耗的不可再生的矿产资源的数量,比基期减少的比率。它是用来评价系统对不可再生的矿产资源消耗水平的动态指标。数值越大,表明消耗的不可再生资源越少,不可再生资源的利用率和替代程度越高。

(7)产品物料流失(损失)量减少率,是指报告期产品物料流失(损失)的数量,比基期减少的比率。它是用来评价系统资源损失程度的动态指标。数值越大,表明资源损失越少。

(8)万元GDP工业固体废弃物排放量减少率,是指报告期万元GDP工业固体废弃物排放的数量,比基期减少的比率。它是用来评价系统工业固体废弃物排放水平的动态指标。数值越大,表明排放量越少。

(9)包装物回收利用率,是指报告期产品包装物被重新回收,以其初始的形态被重新用于产品包装或作为某个生产制造环节的资源经处理后被循环利用的数量,占产品包装物总量的比率。它是用来评价产品包装物循环利用程度的指标。数值越大,表明包装物循环利用的程度越高。

水循环产生的原因篇9

关键词:立式混流泵;海水循环泵;维护

中图分类号:S611 文献标识码: A

一、海水循环泵的结构形式

海水循环泵在LNG接收站的工艺流程作用是输送海水至汽化器,利用海水中的热量将液态天然气汽化为常温状态,供下游客户使用。海水泵房通常布置在近海区域;泵的进口设计为低于最低海水水位3~4m。综合多种因素考虑,海水循环泵的结构形式为立式长轴泵,属于API610标准中VS1基本泵型,叶轮级数为单级或多级。泵的进口滤网位置通常低于正常海平面5m左右,泵的总长度为10~12m。单泵设计流量为2500~5000m3/h,扬程为28~56m;泵的具体参数取决于天然气下游客户正常使用量和汽化器的进口压力要求。

二、海水循环泵的关键技术

海水循环泵在LNG系统中承担重要的功能,其安全可靠性是首要考虑因素。首先参考执行标准是第一影响因素,目前油气领域的离心泵产品普遍遵循的设计、生产制造标准为美国石油学会API610及其衍生的各个国家/行业标准。在我国石化离心泵产品中,企业能够参考的标准有GB/T3215、SH/T3139、SH/T3140、GB/T16907、GB/T5656和GB/T3216等标准。对于LNG项目的海水循环泵,我国应选择GB/T3215作为执行标准,精心组织产品设计、质量管理体系以及生产制造、检测试验等系统性工作;同时可以参考国外产品的技术资料或产品进行逆向工程分析,消化吸收先进的技术。

海水循环泵的另一项关键技术为材质选择,除了电动机架结构为碳素结构钢外,其他部件的金属材料均采用双相不锈钢或超级双相不锈钢。滤网、进水口、叶轮、导叶体、泵轴以及扬水管等大型部件的材质化学成分虽相同,但由于制造工艺差异,各部件所对应的双相不锈钢材质类别也不相同,如双相不锈钢2205即CD4MCu;对应于美国材料试验协会的牌号有ASTMA240、A276、A283、A479和A890等。海水循环泵的滤网可采用线材A240焊接而成,泵轴采用棒材A479制成,扬水管采用板材A276焊接而成,叶轮、导叶体等采用A890铸造而成。对于小部件,如螺栓、螺母和垫片也都采用双相不锈钢材质。

克服材料的因素外,海水循环泵的工艺也是关键技术之一。例如叶轮的工艺环节包括化学成分分析、热处理、力学测试、射线检测、着色渗透以及动平衡等,每个环节要保留详细的技术资料。对于滤网、扬水管和出水弯管等部件,主要考虑焊接工艺,如预热温度控制、焊缝处理、焊后热应力消退以及加工过程中消除残余应力等。

三、系统方案设计

LNG接收站原方案中包括海水泵池设计,海水泵池中水取自-15m处海水,海水水质较好,水温适中。海水通过管道进入海水泵池,经过粗细两道过滤器过滤,除掉大颗粒的泥沙和其他悬浮物,再经过电解海水加氯装置处理杀菌祛藻后进入到各泵内。该海水泵池设计有四台海水泵,抽取海水进入厂内的开架式气化器,通过换热将热量传递给LNG使之气化达到外输条件。此外,海水泵池内还设有海水置换泵,冬季温度极低时开启,使取水口海水内外循环置换,避免结冰。因此,可直接用此海水泵池内的水作为海水源热泵系统的冷热源。

通过海水泵提取海水泵池内的海水进入热泵机组,海水的冷热量通过换热器换热传递给热泵工质,为建筑物供热(冷),换热后的海水经海水排放沟,排放到远离取水口的海底。海水源热泵空调系统主要包括海水循环系统、热泵系统及末端空调系统等三部分,其中海水循环部分由取水构筑物、海水引入管道、海水泵站及海水排出管道组成。由于该系统直接取用厂内海水泵池内的海水,因此海水循环系统仅包括海水引入与排出管道及海水循环泵。该系统的主要设备包括海水泵、热泵机组、水处理装置、风机盘管等。

四、循环泵的维修

1、高性能抗冲刷的防磨材料涂层工艺应用

对于缺失严重叶轮,采用特殊冷焊过渡焊方式将缺损部位进行无裂纹、无变形的冷补焊技术恢复缺损尺寸,然后进行表面打磨靠模修形、车床找正工艺使基体恢复外形轮廓;对叶轮进行表面清洗喷砂,叶轮过流表面采用高频爆震熔射无机非晶-陶瓷,涂层厚度0.5mm(涂层与基体结合度达到70MPa),零件过流面得到整体非晶-陶瓷涂层的保护,所有薄弱环节将得到预保护强化;对非晶-陶瓷涂层进行真空封孔固化处理;对叶轮进行表面刮涂高分子陶瓷涂层,第一层底涂润湿表面,第二层刮涂高分子陶瓷颗粒填麻坑并加强防磨,第三层刷涂高分子陶瓷防护层进一步提高表面的光滑度和抗气蚀冲刷能力,使零件流线型更好,耐磨双层保险;对叶轮配合面尺寸进行测量复查,确认不影响装配,依据为泵厂家的企标;对叶轮进行动平衡处理。

通过特殊冷焊工艺使叶轮的豁口重新恢复原来的轮廓并不产生裂纹,同时保证冷补焊达到冶金结合,补焊部位没有开裂脱落风险;改造泵壳叶轮的表面硬度及抗气蚀性,在原过流件上复合一层无机非晶-陶瓷涂层,该涂层具有无机陶瓷特性,既耐磨又耐气蚀,可以很好地确保叶轮本体不被磨损,叶轮线形轮廓完成,出力效率稳定,同时让叶轮具有循环可修性;改造防护涂层的脱落问题-改用爆震熔射工艺后涂层的剪切剥离强度达到70-120MPa,使涂层没有了脱落风险。

2、叶轮维护

脱硫系统吸收塔浆液循环泵叶轮的维护如果不及时,导致浆液循环泵出力下降,进一步导致400MW以下负荷范围内,增加脱硫浆液循环泵的运行台数,才能维持脱硫效率,直接产生巨大的电耗费用。

叶轮维护通过对比更换进口叶轮、更换国产化叶轮及实施耐磨涂层的不同方式,成本比例分别10:6.08:2.0,总体考虑进口原装叶轮的安全性最高,维护成本也最高;国产化叶轮成本较高,同时叶轮工艺缺陷及不平衡等问题也给系统稳定运行造成一定影响;相对而言,叶轮实施耐磨涂层维护,维护成本最低,同时工艺及缺陷方面也不会对系统造成影响。在实施耐磨涂层修复工艺中,高频爆震熔射无机非晶-陶瓷工艺较好,设备系统的经济性可观,安全性有保障。

3、滤网结构的选择

烟气脱硫浆液循环泵入口滤网的结构主要有半圆柱形、三角形。通过运行情况来看,原三角组合式框架采用碳钢衬胶,相对于半圆柱形滤网结构,网板固定点多,网板受力点分散,其机械强度能够满足滤网固定的要求且有一定优势。半圆柱形滤网截面为半圆形,有流通面积较大的优势。根据喷淋喷嘴口径、浆液品质等系统设计工况选择网孔型式。在保证截流大颗粒杂质的性能下,尽量提高网板通流面积,可以减少滤网堵塞的发生,缓解浆液循环泵气蚀现象的出现,提高浆液循环泵可靠性。因此,将原方孔改为圆孔,从而改善浆液通过性,减少浆液在孔下缘沉积,避免结垢。

结束语

海水循环泵的国产化能够促进海洋高端装备制造业在沿海油气开发、海水淡化等领域的市场份额,具有较高的经济价值。因此我国应加大热泵机组的研究,开发生产满足海水相对较低温度条件下的热泵机组。

参考文献

水循环产生的原因篇10

关键词:农业循环经济;主成分分析法;定西市

中图分类号 F034 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)19-04-02

1 研究区概况

定西市地处甘肃省中部,N34°26′~35°35′,E103°52′~105°13′,位于陇西黄土高原与西秦岭山地的交汇区,山、川、梁、峁、沟谷等多种地形相间分布。北部为黄土丘陵山地,干旱少雨,水土流失严重,农业生产水平低下;南部为秦岭山地,寒冷阴湿;耕地大部分是坡地,土壤肥力不高,林草覆盖率低,水土保持能力差,生态环境比较脆弱。

2 农业循环经济发展的评价方法与内容

依据农业循环经济的循环化、再利用、减量化、可控化的“4R”原则,借鉴相关研究成果[1-2],筛选出经济与社会发展指标(农民人均纯收入、人均粮食产量、单位面积GDP产值、单位畜禽产品率)、资源减量投入指标(单位农机动力GDP产值、化肥使用强度、农村用电强度、农药使用强度)、资源循环利用评价指标(农膜使用水平、化肥有效利用水平)、资源环境安全评价指标(复种指数、有效灌溉系数)4类13个指标构成评价指标体系。

2.1 主成分分析 本文用主成分分析法提取因子,前4个主成分的累计方差贡献率已经达到94.2%,取前4个主成分代替原来的13个因子累计贡献率达94.2%,前4个主成分作为综合因子损失只有5.8%。用SPSS求出各个主成分的特征值、方差贡献率和累积方差贡献率(见表1)。

3.3 根据演化过程,将定西市农业循环经济演化分为两个阶段 1990-2005年为缓慢波动上升阶段。这一阶段各年份的农业循环经济评价指数均较低。该阶段在农业发展过程中注重粮食产量,依靠高投入、高消耗获得高产出,以传统的农业生产模式为主,忽视农业资源在生产过程中的节约和循环利用。

2005-2011年快速发展阶段。农民在国家政策和地方政府支持鼓励下,提高了循环利用意识,重视节约资源和保护环境、废弃物综合利用。

参考文献

[1]那伟,祝延立,庞凤仙,等.吉林省农业循环经济发展评价及优化对策研究[J].农业现代化研究,2011,32(2):209-210.