阅读材料——适应生存的量度 通常采用“环境承载力”和“人口容量”两个指标量度适应生存的能力。 "环境承载力'"(Environmental Bearing Capacity)是在一定时期、范围和环境条件 下,维持人-环境系统不发生引起环境功能破坏的质的改变,即维系人与环境和谐的前提下 人-环境系统所能承受的人类活动的阈值。通过环境承载力来度量人与环境和谐程度主要有 自然资源供给指标、社会支持条件指标、污染承受能力指标等三大类指标, "人口容量”(Population Carrying Capacity)又称人口承载力或者人口承载量,是 适应生存能力的重要量度。“适度人口”这一概念可以追溯到早期西方人口论中的《适度人 口论》。在不同的研究领域内,对人口容量概念的定义也不尽相同。从适应生存的角度讲, 人口容量可定义为:在特定时空条件下,资源、生态、环境在保障人类基本生理需求的前提 下,所能够供养的最大人口数。对人口容量的量化方法归纳起来主要有资源平衡分析法、数 学规划法、系统动力学方法三类。 阅读材料:地球极限人口的估算 估算地球的极限人口,关键在于以什么样的生活水平作标准,如果以较低的生活水平为 目标,世界耕地可供养的人口数很大。但是,研究未来最大可能开发的耕地可能供养的最高 人口数量,只能取高食物消费水平和高生活水平作为推算基础。 如果仅就粮食而言,代表高食物消费水平、高生活水平的指标是人均占有1000公斤粮 食。美国总统科学咨询委员会的农业专家认为,历史上人类曾经拥有375亿亩耕地,因此 现有的约200亿亩世界耕地远远低于历史最高水平。他们估算世界耕地还可比现在扩大1 倍以上,即可扩大到479亿亩。他们认为,在今后农业科技进步的条件下,每亩耕地最高 理论产量可比现在提高约7倍,达到亩产1000公斤的水平。 有了未来最大可能开发的耕地面积和最高粮食单产的数据根据美国学者奥斯本提出的 计算公式,便可估算世界未来可供养的最大人口, 奥斯本公式是:Y=RP 其中:Y代表生活水平,R代表地球资源,P代表人口数量 转换上述公式为:P=RN 其中:P代表人口数量,R代表粮食总产量,Y代表人均粮耗 这样,按照上面提供的最大耕地面积479亿庙,以及平均每亩的最高粮食产量1000公 斤和高生活水平人均年耗1000公斤粮食,便可推算出世界可供养的最高人口数为479亿。 然而,美国有些学者如斯泰林、冯赫姆斯特和勃林赫等人认为,这样的设想没有科学根 据,因而,无法实现。按照他们的观点,为了保护环境不受严重污染,以及协调生命系统内 部的相互联系,协调生命系统和环境系统之间的关系,即从保护未来的生态平衡出发,世界
1 阅读材料——适应生存的量度 通常采用“环境承载力”和“人口容量”两个指标量度适应生存的能力。 “环境承载力”(Environmental Bearing Capacity)是在一定时期、范围和环境条件 下,维持人-环境系统不发生引起环境功能破坏的质的改变,即维系人与环境和谐的前提下, 人-环境系统所能承受的人类活动的阈值。通过环境承载力来度量人与环境和谐程度主要有 自然资源供给指标、社会支持条件指标、污染承受能力指标等三大类指标。 “人口容量”(Population Carrying Capacity)又称人口承载力或者人口承载量,是 适应生存能力的重要量度。“适度人口”这一概念可以追溯到早期西方人口论中的《适度人 口论》。在不同的研究领域内,对人口容量概念的定义也不尽相同。从适应生存的角度讲, 人口容量可定义为:在特定时空条件下,资源、生态、环境在保障人类基本生理需求的前提 下,所能够供养的最大人口数。对人口容量的量化方法归纳起来主要有资源平衡分析法、数 学规划法、系统动力学方法三类。 阅读材料:地球极限人口的估算 估算地球的极限人口,关键在于以什么样的生活水平作标准。如果以较低的生活水平为 目标,世界耕地可供养的人口数很大。但是,研究未来最大可能开发的耕地可能供养的最高 人口数量,只能取高食物消费水平和高生活水平作为推算基础。 如果仅就粮食而言,代表高食物消费水平、高生活水平的指标是人均占有 1000 公斤粮 食。美国总统科学咨询委员会的农业专家认为,历史上人类曾经拥有 375 亿亩耕地,因此, 现有的约 200 亿亩世界耕地远远低于历史最高水平。他们估算世界耕地还可比现在扩大 1 倍以上,即可扩大到 479 亿亩。他们认为,在今后农业科技进步的条件下,每亩耕地最高 理论产量可比现在提高约 7 倍,达到亩产 1000 公斤的水平。 有了未来最大可能开发的耕地面积和最高粮食单产的数据,根据美国学者奥斯本提出的 计算公式,便可估算世界未来可供养的最大人口。 奥斯本公式是:Y=R/P 其中:Y 代表生活水平,R 代表地球资源,P 代表人口数量 转换上述公式为:P=R/Y 其中:P 代表人口数量,R 代表粮食总产量,Y 代表人均粮耗 这样,按照上面提供的最大耕地面积 479 亿亩,以及平均每亩的最高粮食产量 1000 公 斤和高生活水平人均年耗 1000 公斤粮食,便可推算出世界可供养的最高人口数为 479 亿。 然而,美国有些学者如斯泰林、冯赫姆斯特和勃林赫等人认为,这样的设想没有科学根 据,因而,无法实现。按照他们的观点,为了保护环境不受严重污染,以及协调生命系统内 部的相互联系,协调生命系统和环境系统之间的关系,即从保护未来的生态平衡出发,世界
耕地面积能保持在现在的规模即210亿亩就算不错了。他们认为,地球上的土地确实还可 开垦成耕地,而且不致破坏生态平衡,但另一方面,工业化和城市化的进程不会中止,还要 占去一部分世界耕地。估计未来耕地新垦数量和占用数量大致可以相抵。至于平均每亩可以 达到的最高粮食产量,他们认为,即便考虑到农业科技的进步,要使世界各国的粮食亩产水 平达到1000公斤也困难.按他们的推算,世界平均最高亩产只能达到486.5公斤, 根据斯泰林等学者的推算,世界最大耕地面积210亿亩,最大单产486.5公斤,再加 上高消费水平人均1000公斤粮食,世界耕地可供养的最高人口数约102亿, 阅读材料:中国孩子的经济成本 抚育孩子的经济成本由孩子出生前和出生后两大费用支出构成。孩子出生前的有关支 出,即从母亲怀孕至孩子出生这段时期与孩子相关的费用估计平均为2771.4元。其中, 占孩子出生前总费用比重名列前三名的是怀孕期间增加的营养费(39.69%人住院接生费 (21.41%)和婴儿用品预购费(20.91%,有趣的是对胎儿的健康发育十分有益的胎教支 出,却相当有限,只占3.04%,处于各项支出的倒数第一位,说明用母体食物进补来促进 胎儿健康发育的传统方式在中国还很流行,而代表现代意识、更注重胎儿正常心智培养和开 发的胎教还没有得到应有的重视。分析结果表明,男孩的妊娠费用(3313元)要比女孩的 费用(2057元)高出61.1%,这高出部分主要体现在额外营养费、雇工照顾费和婴儿用品 购费上的男女的差别。生男孩的母亲要比生女孩的母亲多进补331元,高出36.4%,怀女 孩的家庭几乎不请人帮忙,比怀男孩的家庭少支付183元的雇工照顾费;:婴儿用品预购费 的性别差异更大,男孩的购费比女孩的高出604元,是女孩的3.6倍。这表明父母对男 孩的偏爱在妊娠期间就已经有所表现了。 孩子出后,抚养其从0-16周岁的费用为119829.30元,再加上母亲怀孕分娩期间直 接与孩子相关的费用2771.44元,1996年中国厦门孩子的平均经济成本或抚养总费用高达 122600.74元。如果每个孩子都在母体居留10个月,即”十月怀胎”,那么平均每个孩子 每月费用支出为572.90元。 从孩子的抚养费用构成来看,孩子的食品费用支出最多,为49214.75元,占总费用的 比例高达41.07%。居第二位的是孩子的教育费用,为17573.21元,占总费用的14.67%。 然后依次是家庭生活服务费(11981.93元,占10%,衣着费用(11938.72元,占9.96%人 零花和压岁钱的支出(9336.03元,占7.79%,文化娱乐活动的支出(7003.12元,占 5.84%1健康保险费(4543.05元,占3.79%1日用品支出(4341.41元,占3.62%) 和医疗保健费(3897.04元,占3.25%,和厦门市城市居民家庭生活消费结构(1995年 的数据)相比,孩子食品支出、衣着支出和日用品支出分别低出14.03(41.07-55.10%)、 2.15(9.96-12.11%)和2.22(3.62-5.84%百分点:而家庭生活服务费、医疗保健费、教育费 2
2 耕地面积能保持在现在的规模即 210 亿亩就算不错了。他们认为,地球上的土地确实还可 开垦成耕地,而且不致破坏生态平衡,但另一方面,工业化和城市化的进程不会中止,还要 占去一部分世界耕地。估计未来耕地新垦数量和占用数量大致可以相抵。至于平均每亩可以 达到的最高粮食产量,他们认为,即便考虑到农业科技的进步,要使世界各国的粮食亩产水 平达到 1000 公斤也困难。按他们的推算,世界平均最高亩产只能达到 486.5 公斤。 根据斯泰林等学者的推算,世界最大耕地面积 210 亿亩,最大单产 486.5 公斤,再加 上高消费水平人均 1000 公斤粮食,世界耕地可供养的最高人口数约 102 亿。 阅读材料:中国孩子的经济成本 抚育孩子的经济成本由孩子出生前和出生后两大费用支出构成。孩子出生前的有关支 出,即从母亲怀孕至孩子出生这段时期与孩子相关的费用估计平均为 2771.44 元。其中, 占孩子出生前总费用比重名列前三名的是怀孕期间增加的营养费(39.69%)、住院接生费 (21.41%)和婴儿用品预购费(20.91%)。有趣的是对胎儿的健康发育十分有益的胎教支 出,却相当有限,只占 3.04%,处于各项支出的倒数第一位,说明用母体食物进补来促进 胎儿健康发育的传统方式在中国还很流行,而代表现代意识、更注重胎儿正常心智培养和开 发的胎教还没有得到应有的重视。分析结果表明,男孩的妊娠费用(3313 元)要比女孩的 费用(2057 元)高出 61.1%,这高出部分主要体现在额外营养费、雇工照顾费和婴儿用品 预购费上的男女的差别。生男孩的母亲要比生女孩的母亲多进补 331 元,高出 36.4%;怀女 孩的家庭几乎不请人帮忙,比怀男孩的家庭少支付 183 元的雇工照顾费;婴儿用品预购费 的性别差异更大,男孩的预购费比女孩的高出 604 元,是女孩的 3.6 倍。这表明父母对男 孩的偏爱在妊娠期间就已经有所表现了。 孩子出后,抚养其从 0-16 周岁的费用为 119829.30 元,再加上母亲怀孕分娩期间直 接与孩子相关的费用 2771.44 元,1996 年中国厦门孩子的平均经济成本或抚养总费用高达 122600.74 元。如果每个孩子都在母体居留 10 个月,即“十月怀胎”,那么平均每个孩子 每月费用支出为 572.90 元。 从孩子的抚养费用构成来看,孩子的食品费用支出最多,为 49214.75 元,占总费用的 比例高达 41.07%。居第二位的是孩子的教育费用,为 17573.21 元,占总费用的 14.67%。 然后依次是家庭生活服务费(11981.93 元,占 10%)、衣着费用(11938.72 元,占 9.96%)、 零花和压岁钱的支出(9336.03 元,占 7.79%)、文化娱乐活动的支出(7003.12 元,占 5.84%)、健康保险费(4543.05 元,占 3.79%)、日用品支出(4341.41 元,占 3.62%) 和医疗保健费(3897.04 元,占 3.25%)。和厦门市城市居民家庭生活消费结构(1995 年 的数据)相比,孩子食品支出、衣着支出和日用品支出分别低出 14.03(41.07-55.10%)、 2.15(9.96-12.11%)和 2.22(3.62-5.84%)百分点;而家庭生活服务费、医疗保健费、教育费
用和文化娱乐支出则分别高出9.19(10-0.81%)、1.343.25-1.91%)、11.31(14.67-3.36%) 和3.90(5.84-1.94%)个百分点 咨抖来源:叶文振,1998,《孩子需求论》,复日大学出版社 阅读资料:世界酸雨发展状况与中国酸雨现状 酸雨早在19世纪中叶就在英国发生过,然而酸雨真正被作为一种国际性环境问题正式 提上议事日程,则是从1972年在斯德哥尔摩召开的联合国人类环境会议开始的。瑞典政府 提交给大会的研究报告《跨越国境的空气污染:大气和降水中的硫对环境的影响》标志着政 府开始关注酸物质的越境迁移。现在酸沉降已经与臭氧层破坏、全球气候变化一起成为全球 性大气环境问题中最为突出的三个热点, 最早欧洲的酸雨多发生在挪威、瑞典等北欧国家,后来扩展到东欧和中欧,直至几乎覆 盖整个欧洲。在酸雨最严重的时期,挪威南部约5000个湖泊中有1750个由于pH过低而 使鱼虾绝迹;瑞典的9万个湖泊中有1/5已受到酸雨的侵害。据估算,在斯堪的纳维亚半 岛,由于酸雨的影响,于20世纪80年代初就已有1万个湖泊完全酸化,另有1万个受到 严重威胁。在中欧,被认为是酸雨发生源的德国约有1/3的森林受到酸雨不同程度的危害; 在巴伐利亚每4株云杉就有一株死亡;在瑞士,森林受害面积已达50%以上。20世纪80 年代初,整个欧洲的降水p州在4.0-5.0之间,雨水中疏酸盐含量明显升高。 酸雨在美国东部和功加拿大南部同样是棘手的环境问题。在美国南部的15个州曾达到降 水平均pH值在4.2-4.5之间.。美国曾报道至少有1200个湖泊已酸化,占可能酸化地区中 全部湖泊的4%,在这些湖泊中,生物无法生存;此外,还有5%的湖泊酸度正在上升,虽 未完全酸化,但已严重到威胁某些生物生存的程度:酸雨已损伤了东部约35000个历史性 建筑物和10000座纪念碑。有人估计美国每年花费在修葺这些文化右迹上的费用就已达50 亿美元。加拿大抽样调查的8500个湖泊已全部酸化. 从20世纪80年代以来,中国的酸雨污染呈加速发展趋势。在80年代,中国的酸雨主 要发生在以重庆、贵阳和柳州州为代表的高硫煤使用地区及部分长江以南地区,酸雨区面积约 为17×10km2.到90年代中期,酸雨已发展到青藏高原以东及四川盆地的广大地区,酸 雨面积大了1×10水2.以长沙.赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区,现在已成为全 国酸雨污染最严重的地区,其中心区年均降水pH低于4.0,酸雨频率高于90%,已到了几 乎“逢雨必酸”的程度。北起青岛、南至厦门,以南京、上海、杭州、福州为代表的华东沿 海地区也成为我国主要的酸雨地区年均降水pH低于5.6的区域面积已占全国面积的30% 左右 降p州外,酸沉降的另一种表征量为临界负荷。临界负荷是指不会对生态系统的结构和 功能产生长期有害影响的酸性物质的最大量。临界负荷的概念被用于欧洲酸雨谈判中。亚洲
3 用和文化娱乐支出则分别高出 9.19(10-0.81%)、1.34(3.25-1.91%)、11.31(14.67-3.36%) 和 3.90(5.84-1.94%)个百分点。 资料来源:叶文振,1998,《孩子需求论》,复旦大学出版社 阅读资料:世界酸雨发展状况与中国酸雨现状 酸雨早在 19 世纪中叶就在英国发生过,然而酸雨真正被作为一种国际性环境问题正式 提上议事日程,则是从 1972 年在斯德哥尔摩召开的联合国人类环境会议开始的。瑞典政府 提交给大会的研究报告《跨越国境的空气污染:大气和降水中的硫对环境的影响》标志着政 府开始关注酸物质的越境迁移。现在酸沉降已经与臭氧层破坏、全球气候变化一起成为全球 性大气环境问题中最为突出的三个热点。 最早欧洲的酸雨多发生在挪威、瑞典等北欧国家,后来扩展到东欧和中欧,直至几乎覆 盖整个欧洲。在酸雨最严重的时期,挪威南部约 5000 个湖泊中有 1750 个由于 pH 过低而 使鱼虾绝迹;瑞典的 9 万个湖泊中有 1/5 已受到酸雨的侵害。据估算,在斯堪的纳维亚半 岛,由于酸雨的影响,于 20 世纪 80 年代初就已有 1 万个湖泊完全酸化,另有 1 万个受到 严重威胁。在中欧,被认为是酸雨发生源的德国约有 1/3 的森林受到酸雨不同程度的危害; 在巴伐利亚每 4 株云杉就有一株死亡;在瑞士,森林受害面积已达 50%以上。20 世纪 80 年代初,整个欧洲的降水 pH 在 4.0-5.0 之间,雨水中硫酸盐含量明显升高。 酸雨在美国东部和加拿大南部同样是棘手的环境问题。在美国南部的 15 个州曾达到降 水平均 pH 值在 4.2-4.5 之间。美国曾报道至少有 1200 个湖泊已酸化,占可能酸化地区中 全部湖泊的 4%,在这些湖泊中,生物无法生存;此外,还有 5%的湖泊酸度正在上升,虽 未完全酸化,但已严重到威胁某些生物生存的程度;酸雨已损伤了东部约 35000 个历史性 建筑物和 10000 座纪念碑。有人估计美国每年花费在修葺这些文化古迹上的费用就已达 50 亿美元。加拿大抽样调查的 8500 个湖泊已全部酸化。 从 20 世纪 80 年代以来,中国的酸雨污染呈加速发展趋势。在 80 年代,中国的酸雨主 要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的高硫煤使用地区及部分长江以南地区,酸雨区面积约 为 1.7×106km2。到 90 年代中期,酸雨已发展到青藏高原以东及四川盆地的广大地区,酸 雨面积扩大了 1×105km2。以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨区,现在已成为全 国酸雨污染最严重的地区,其中心区年均降水 pH 低于 4.0,酸雨频率高于 90%,已到了几 乎“逢雨必酸”的程度。北起青岛、南至厦门,以南京、上海、杭州、福州为代表的华东沿 海地区也成为我国主要的酸雨地区,年均降水 pH 低于 5.6 的区域面积已占全国面积的 30% 左右。 降 pH 外,酸沉降的另一种表征量为临界负荷。临界负荷是指不会对生态系统的结构和 功能产生长期有害影响的酸性物质的最大量。临界负荷的概念被用于欧洲酸雨谈判中。亚洲
酸雨模型也采用临界负荷来分析酸雨的影响。研究表明,我国东南部、西南和华北的硫沉降 量已经超过临界负荷,几乎占国土面积的1/4.其中长江下游地区、西南重庆一带、中原地 区、山东半岛和珠江三角洲的硫沉降超临界负荷更为严重 我国酸雨的化学特征是pH低、离子浓度高,硫酸根、铵和钙离子浓度远远高于欧美, 而硝酸根浓度则低于欧美,属硫酸型酸雨。图3-4给出了全国降水的化学特征,硫酸根与 硝酸根浓度之比平均为6.4, 酸雨的黑色幽默 泡菜酸雨酸化了土壤以后,进一步也酸化了地下水。德国、波兰和前捷克交界的黑三角地 区(当地先以森林,后以森林被酸雨破坏而著名)的一位家庭主妇,在接待日本客人奉茶时说: “我们这个地区只有几口井的井水可供饮用。我们自己也常开玩笑说,只要用井水泡蔬菜 就能够做出很好的泡菜(酯腋菜)来。 染发酸化的地下水还离蚀自来水管。瑞典南部马克郡的西里那村,有一户人家三个孩子的 头发都从金黄色变成了绿色。这就是使马克郡出名的绿头发"事件。原因是他们把井中的汲 水管由锌管换成了铜管,而pH小于5.6的水对铜有较强的腐蚀性,产生铜绿所以这户人 家的浴室和洗漱台都已被染城铜绿色。这种溶有铜或锌离子的水还能使婴幼儿发生原因不明 的腹泻。马克郡的幼儿园发生过的集体食物中毒也是这个原因(大约半数的瑞典人都是把 地下水作为饮用水源的)。英国的兰克夏,水龙头里曾放出含有因水管腐蚀而造成大量铁锈 的浊水。酸雨甚至使输水管道因腐蚀而破裂。1985年圣诞节前4天,英国约克夏直径1米 的输水管破裂,备用的也都不能使用,使20万人一度处于断水的恐慌之中。 慢车波兰的托卡维兹因酸雨腐蚀铁轨,火车每小时开不到40公里,而且还显得相当危险。 泰姬陵变色大理石含钙特多,因此最怕酸雨侵蚀。例如,有两座高157米尖塔的著名德国 科隆大教堂,石壁表面已腐蚀得凹凸不平,“酸筋”累累。通向入口处的天使和玛丽亚石像 副蚀得已经难以恢复,其中的砂岩更易腐蚀)石雕近15年间其至腐蚀掉了10匣米,已经进 入《世界遗产名录》的著名印度泰姬陵,由于大气污染和酸雨的腐蚀,大理石失去光泽,乳 白色逐新泛黄,有的变成了锈色 国子监遭殃我国北京国子监街孔庙内的"进士题名碑林”供198块)距今已有700年历史, 上面共镑刻了元、明、清三代51624名中第进土的姓名、籍贯和名次,是研究中国古代科 举考试制度的珍贵实物资料,已被列为国家级文物重点保护单位。近年来,许多石碑表面因 大气污染和酸雨出现了严重腐蚀剥落现象,具有珍贵历史价值的石碑已变得面目皆非,据管 理人员介绍,这些石碑主要是最近3年中损坏得比较厉害,所以第198块进士题名碑距今 虽只有不到百年的时间,但它的毁损程度也丝毫不亚于其他石碑。实际上,北京其他石质文 物,例列如,大钟寺的钟刻、故宫汉白玉栏杆和石刻,以及卢沟桥的石狮等,也都不同程度存 在着腐蚀或剥落现象 自由女神化妆酸雨同样也腐蚀金属文物古迹。例如,著名的美国纽约港自由女神像,钢筋 混凝士土外包的薄铜片因酸雨而变得疏松,一触即掉(而在1932年检查时还是完好的),因此
4 酸雨模型也采用临界负荷来分析酸雨的影响。研究表明,我国东南部、西南和华北的硫沉降 量已经超过临界负荷,几乎占国土面积的 1/4。其中长江下游地区、西南重庆一带、中原地 区、山东半岛和珠江三角洲的硫沉降超临界负荷更为严重。 我国酸雨的化学特征是 pH 低、离子浓度高,硫酸根、铵和钙离子浓度远远高于欧美, 而硝酸根浓度则低于欧美,属硫酸型酸雨。图 3-4 给出了全国降水的化学特征,硫酸根与 硝酸根浓度之比平均为 6.4。 酸雨的黑色幽默 泡菜 酸雨酸化了土壤以后,进一步也酸化了地下水。德国、波兰和前捷克交界的黑三角地 区(当地先以森林,后以森林被酸雨破坏而著名)的一位家庭主妇,在接待日本客人奉茶时说: "我们这个地区只有几口井的井水可供饮用。我们自己也常开玩笑说,只要用井水泡蔬菜, 就能够做出很好的泡菜(酯腋菜)来。" 染发 酸化的地下水还腐蚀自来水管。瑞典南部马克郡的西里那村,有一户人家三个孩子的 头发都从金黄色变成了绿色。这就是使马克郡出名的"绿头发"事件。原因是他们把井中的汲 水管由锌管换成了铜管,而 pH 小于 5.6 的水对铜有较强的腐蚀性,产生铜绿。所以这户人 家的浴室和洗漱台都已被染成铜绿色。这种溶有铜或锌离子的水还能使婴幼儿发生原因不明 的腹泻。马克郡的幼儿园发生过的集体"食物中毒"也是这个原因(大约半数的瑞典人都是把 地下水作为饮用水源的)。英国的兰克夏,水龙头里曾放出含有因水管腐蚀而造成大量铁锈 的浊水。酸雨甚至使输水管道因腐蚀而破裂。1985 年圣诞节前 4 天,英国约克夏直径 1 米 的输水管破裂,备用的也都不能使用,使 20 万人一度处于断水的恐慌之中。 慢车 波兰的托卡维兹因酸雨腐蚀铁轨,火车每小时开不到 40 公里,而且还显得相当危险。 泰姬陵变色 大理石含钙特多,因此最怕酸雨侵蚀。例如,有两座高 157 米尖塔的著名德国 科隆大教堂,石壁表面已腐蚀得凹凸不平,“酸筋”累累。通向入口处的天使和玛丽亚石像 剥蚀得已经难以恢复。其中的砂岩(更易腐蚀)石雕近 15 年间甚至腐蚀掉了 10 厘米。已经进 入《世界遗产名录》的著名印度泰姬陵,由于大气污染和酸雨的腐蚀,大理石失去光泽,乳 白色逐渐泛黄,有的变成了锈色。 国子监遭殃 我国北京国子监街孔庙内的“进士题名碑林”(共 198 块)距今已有 700 年历史, 上面共镑刻了元、明、清三代 51624 名中第进土的姓名、籍贯和名次,是研究中国古代科 举考试制度的珍贵实物资料,已被列为国家级文物重点保护单位。近年来,许多石碑表面因 大气污染和酸雨出现了严重腐蚀剥落现象,具有珍贵历史价值的石碑已变得面目皆非。据管 理人员介绍,这些石碑主要是最近 3 年中损坏得比较厉害,所以第 198 块进士题名碑距今 虽只有不到百年的时间,但它的毁损程度也丝毫不亚于其他石碑。实际上,北京其他石质文 物,例如,大钟寺的钟刻、故宫汉白玉栏杆和石刻,以及卢沟桥的石狮等,也都不同程度存 在着腐蚀或剥落现象。 自由女神化妆 酸雨同样也腐蚀金属文物古迹。例如,著名的美国纽约港自由女神像,钢筋 混凝土外包的薄铜片因酸雨而变得疏松,一触即掉(而在 1932 年检查时还是完好的),因此
不得不进行大修(已于1986年女神像建立100周年时修复完毕.意大利威尼斯圣玛丽教堂 正面上部阳台上的四匹青铜马曾被拿破仑掠到过巴黎,后来完璧归赵。近来却因酸雨损坏严 重无法很好修复,只得移到室内,在原处用复制品代潜。世界上类似情况还有许多。荷兰中 部尤特莱希特大寺院中,有一套组合音韵钟,是在17世纪铸造的名钟。300年来人们一直 十分喜欢听它的声音。可是近30年来钟的音程出了毛病,音色也逐渐变得不洪亮。因为钟 是用80%的铜制的,由于敲钟时反复震动铜锈逐渐剥落,酸雨腐蚀已经进入到钟的内部。 酸雨袭击南极令人震惊的是,南极也观测到了酸雨,而且是比校强的酸雨。例如,我国南 极长城站1998年4月曾先后8次观测到酸雨,其中最低pH值只有4.45。长城站的铁质 房屋和塔台被锈蚀得成层剥落,有的不得不进行更新。为了减缓腐蚀,每年要刷2-3次油 洞穿珍贵彩色玻璃在欧洲,镶有中世纪古老彩色玻璃的教堂等建筑超过10万栋。这些彩 色玻腐弥足珍贵,在第二次世界大战中曾卸下来疏散开,多数安然无恙。可是却和其他古建 筑一样,不能躲过酸雨的侵袭。这些彩色玻璃逐渐失去神秘的光泽,变褐,有的甚至完全褪 色。仔细观察玻璃表面,有无数细小的洞,酸雨在小洞中继续和钾、钠、钙发生反应(钙是 中世纪生产的玻璃中才有的)。例如和钙发生化学反应后生成石膏。酸雨从内部损害了玻璃, 书画遭劫带有酸性的细小粉尘(干沉降)进入室内,在空气相对湿度较大时,开始侵蚀图书 馆中的古老藏书。纸张氧化成茶色,纸质变差以至毁损。大英图书馆20-30年代的藏书的 皮封面也遭到硫酸侵害,好像浮着红锈似地正在变色。壁画情况也是如此。所幸80年代中 后期开始,欧洲治理大气污染加速,所有各种腐蚀和损害的速度又明显缓和下来了。油画腐 蚀现象的恐怖症也在收莓家中间扩大开来。白色或透明结晶的粒子,不仅在画的表面,而且 在画布的背后,像粉一样的喷出。过一段时间,这些粒子还会深入油彩层,使含化学颜料的 油漆全部损坏,而不暴露在空气中的部位则测没有这种现象。可见污染大气和干性沉降的危害 之大 酸雨冰溜溜建筑物中出现“酸雨冰溜溜 ,又是酸雨危害的一件“新事物”混凝土因酸雨 而溶解,然后在下滴过程中水分蒸发而硫酸钙等固体成分留了下来,形成类似石灰岩溶洞中 的“石钟乳”。而下滴到地面上的硫酸钙留下来则形城“石笋”。之所以叫“冰溜溜”,是因 为这种“石钟乳”很像冬季中从屋櫓上流下来的冷水,在流动过程中逐渐结冰,形成下垂的 “冰溜溜”。日本许多城市立交桥下和健筑物中都有这种酸雨冰溜溜。它使建筑物松散不牢 固,甚至成为危险建筑物。关于酸雨对建筑物造成的损失,美国联邦环保局1985年曾有 个估计,在17个州共造成的损失高达50亿美元。主要原因是大楼损伤加速,涂料装饰很 快剥落和窗框腐蚀此外因旅游减收带来的损失也有20亿美元 [阅读阗什么是酸雨率? 一年之内可降若干次雨。有的是酸雨,有的不是酸雨。因此一般称某地区的酸雨率为 该地区酸雨次数除以降雨的总次数。其最低值为0%:最高值为100%。如果有降雪,当以 降雨视之 有时,一个降雨过程可能持续几天所以酸雨率应以一个降水全过程为单位,即酸雨 率为一年出现酸雨的降水衬程次数除以全年降水村程的总次数, 5
5 不得不进行大修(已于 1986 年女神像建立 100 周年时修复完毕)。意大利威尼斯圣玛丽教堂 正面上部阳台上的四匹青铜马曾被拿破仑掠到过巴黎,后来完璧归赵。近来却因酸雨损坏严 重无法很好修复,只得移到室内,在原处用复制品代替。世界上类似情况还有许多。荷兰中 部尤特莱希特大寺院中,有一套组合音韵钟,是在 17 世纪铸造的名钟。300 年来人们一直 十分喜欢听它的声音。可是近 30 年来钟的音程出了毛病,音色也逐渐变得不洪亮。因为钟 是用 80%的铜制的,由于敲钟时反复震动铜锈逐渐剥落,酸雨腐蚀已经进入到钟的内部。 酸雨袭击南极 令人震惊的是,南极也观测到了酸雨,而且是比较强的酸雨。例如,我国南 极长城站 1998 年 4 月曾先后 8 次观测到酸雨,其中最低 pH 值只有 4.45。长城站的铁质 房屋和塔台被锈蚀得成层剥落,有的不得不进行更新。为了减缓腐蚀,每年要刷 2-3 次油 漆。 洞穿珍贵彩色玻璃 在欧洲,镶有中世纪古老彩色玻璃的教堂等建筑超过 10 万栋。这些彩 色玻璃弥足珍贵,在第二次世界大战中曾卸下来疏散开,多数安然无恙。可是却和其他古建 筑一样,不能躲过酸雨的侵袭。这些彩色玻璃逐渐失去神秘的光泽,变褐,有的甚至完全褪 色。仔细观察玻璃表面,有无数细小的洞。酸雨在小洞中继续和钾、钠、钙发生反应(钙是 中世纪生产的玻璃中才有的)。例如和钙发生化学反应后生成石膏。酸雨从内部损害了玻璃。 书画遭劫 带有酸性的细小粉尘(干沉降)进入室内,在空气相对湿度较大时,开始侵蚀图书 馆中的古老藏书。纸张氧化成茶色,纸质变差以至毁损。大英图书馆 20-30 年代的藏书的 皮封面也遭到硫酸侵害,好像浮着红锈似地正在变色。壁画情况也是如此。所幸 80 年代中 后期开始,欧洲治理大气污染加速,所有各种腐蚀和损害的速度又明显缓和下来了。油画腐 蚀现象的恐怖症也在收藏家中间扩大开来。白色或透明结晶的粒子,不仅在画的表面,而且 在画布的背后,像粉一样的喷出。过一段时间,这些粒子还会深入油彩层,使含化学颜料的 油漆全部损坏。而不暴露在空气中的部位则没有这种现象。可见污染大气和干性沉降的危害 之大。 酸雨冰溜溜 建筑物中出现“酸雨冰溜溜”,又是酸雨危害的一件“新事物”。混凝土因酸雨 而溶解,然后在下滴过程中水分蒸发而硫酸钙等固体成分留了下来,形成类似石灰岩溶洞中 的“石钟乳”。而下滴到地面上的硫酸钙留下来则形成“石笋”。之所以叫“冰溜溜”,是因 为这种“石钟乳”很像冬季中从屋檐上流下来的冷水,在流动过程中逐渐结冰,形成下垂的 “冰溜溜”。日本许多城市立交桥下和建筑物中都有这种酸雨冰溜溜。它使建筑物松散不牢 固,甚至成为危险建筑物。关于酸雨对建筑物造成的损失,美国联邦环保局 1985 年曾有一 个估计,在 17 个州共造成的损失高达 50 亿美元。主要原因是大楼损伤加速,涂料装饰很 快剥落和窗框腐蚀此外因旅游减收带来的损失也有 20 亿美元。 [阅读]什么是酸雨率? 一年之内可降若干次雨, 有的是酸雨, 有的不是酸雨, 因此一般称某地区的酸雨率为 该地区酸雨次数除以降雨的总次数。其最低值为 0%; 最高值为 100%。如果有降雪, 当以 降雨视之。 有时, 一个降雨过程可能持续几天, 所以酸雨率应以一个降水全过程为单位, 即酸雨 率为一年出现酸雨的降水过程次数除以全年降水过程的总次数
除了年均降水pH值之外,酸雨率是判别某地区是否为酸雨区的又一重要指标】 什么是酸雨区? 某地收集到酸雨样品,还不能算是酸雨区因为一年可有数十场雨,某场雨可能是酸 雨,某场雨可能不是酸雨,所以要看年均值。目前我国定义酸雨区的科学标准尚在讨论之中, 但一般认为:年均降水pH值高于5.65,酸雨率是0-20%,为非酸雨区;pH值在5.30-5.60 之间.酸雨率是10-40%,为轻砖雨区:0H值在5.00-530之间.酪雨率是30-60%.为 中度酸雨区pH值在4.70-5.00之间,酸雨率是50-80%,为较重酸雨区:pH值小于4.70, 酸雨率是70-100%,为重酸雨区。这就是所谓的五级标准。其实北京西宁,兰州,乌鲁 木齐等市也收集到几场酸雨,但年均p州值和酸雨率都在非酸雨区标准内,故为非酸雨区 目前,世界上已形成了三大酸雨区,一是以德、法、英等国家为中心,涉及大半个欧洲 的北欧酸雨区。二是50年代后期形成的包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨 区的总面积已达1000多万平方千米,降水的pH小于5.0,有的甚至小于4.0。我国在70 年代中期开始形成的覆盖四、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛 等省市部分地区,面积为200万平方干米的酸雨区是世界第三大酸雨区。我国酸雨区面积 虽小,但发展扩大之快,降水酸化速率之高,在世界上是罕见的。由于大气污染是不分国界 的,所以酸雨是全球性的灾害 [阅读肉从酸雨到毒雪仅仅40年 上世纪S0年代中期,国科学家姆发现羊国的一些湖泊酸化,是由酸雨导致 50年代初,北欧国家瑞典和娜威渔业减产,原因不明;1959年挪威科学家才揭出元凶: 欧洲大陆工业排放大量酸性气体,随高空气流飘到北欧,被雨雪冲刷,形成酸雨使近海湖泊 酸化, 60年代,欧洲发现酸雨地区集中于地势较低的如荷兰、丹麦、比利时等, 1972年,瑞典政府给联合国人类环境会议提出报告《穿过国界的大气污染大气和降水 中硫的影响》,引起各国政府关注,1974年后,美国东北部和与加大交界地区发现大面 积酸雨区域,几乎北美有三分之二陆地面积受到酸雨威胁,甚至在美国夏威夷群岛的迎风一 侧,也出现酸雨。再后,东南亚日本、韩国等亦发现大面积酸雨。科学家到冰封雪盖的格陵 兰无人岛,给冰层打钻,取出180年前的冰块,与现在的酸度相比,酸度增长了99倍。至 此世人公认酸雨是当前全球性重要区域环境污染问题之一 80年代,挪威科学家在北极圈内大面积地区都测到酸雨酸雪,他们认为是前苏联南部 工业区排放的大气酸性物质,随气流飘移到此地。后来在南极地区,也有人曾收集到p州为 5.5的酸性降水 90年代科学家又在南极和北极,收集到了含有有毒农药成份的“毒雪”, ,“毒雪”与酸 雨、酸雪的形成过程极为相似,也是人类使用人造农药,农药通过大气远程传输,在高空中 被雨雪冲刷,最终降落地面,危害环境, 酸雨发展到极端是黑雨黑雪 伊拉克放火烧油田喜马拉雅山下黑雪 1994年重庆及其郊区下了数场黑雨,色加墨汁,有强酸性,酸性物主要是硫酸根,来 自煤中燃烧的杂质硫,成为强酸性雨。1991年我国喜马拉雅山区下了数场黑雪,它来自于 6
6 除了年均降水 pH 值之外, 酸雨率是判别某地区是否为酸雨区的又一重要指标。 什么是酸雨区? 某地收集到酸雨样品, 还不能算是酸雨区, 因为一年可有数十场雨, 某场雨可能是酸 雨, 某场雨可能不是酸雨, 所以要看年均值。目前我国定义酸雨区的科学标准尚在讨论之中, 但一般认为: 年均降水pH值高于5.65, 酸雨率是 0-20% , 为非酸雨区; pH值在5.30-5.60 之间, 酸雨率是 10-40% , 为轻酸雨区; pH 值在 5.00-5.30 之间, 酸雨率是 30-60%, 为 中度酸雨区; pH 值在 4.70-5.00 之间, 酸雨率是 50-80%, 为较重酸雨区; pH 值小于 4.70, 酸雨率是 70-100%, 为重酸雨区。这就是所谓的五级标准。其实, 北京, 西宁, 兰州, 乌鲁 木齐等市也收集到几场酸雨, 但年均 pH 值和酸雨率都在非酸雨区标准内, 故为非酸雨区。 目前,世界上已形成了三大酸雨区,一是以德、法、英等国家为中心,涉及大半个欧洲 的北欧酸雨区。二是 50 年代后期形成的包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨 区的总面积已达 1000 多万平方千米,降水的 pH 小于 5.0,有的甚至小于 4.0。我国在 70 年代中期开始形成的覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛 等省市部分地区,面积为 200 万平方千米的酸雨区是世界第三大酸雨区。我国酸雨区面积 虽小,但发展扩大之快,降水酸化速率之高,在世界上是罕见的。由于大气污染是不分国界 的,所以酸雨是全球性的灾害。 [阅读]从酸雨到毒雪仅仅 40 年 上世纪 50 年代中期,美国科学家勒姆发现美国的一些湖泊酸化,是由酸雨导致。 50 年代初,北欧国家瑞典和挪威渔业减产,原因不明;1959 年挪威科学家才揭出元凶: 欧洲大陆工业排放大量酸性气体,随高空气流飘到北欧,被雨雪冲刷,形成酸雨使近海湖泊 酸化。 60 年代,欧洲发现酸雨地区集中于地势较低的如荷兰、丹麦、比利时等。 1972 年,瑞典政府给联合国人类环境会议提出报告《穿过国界的大气污染:大气和降水 中硫的影响》,引起各国政府关注。1974 年后,美国东北部和与加拿大交界地区发现大面 积酸雨区域,几乎北美有三分之二陆地面积受到酸雨威胁,甚至在美国夏威夷群岛的迎风一 侧,也出现酸雨。再后,东南亚日本、韩国等亦发现大面积酸雨。科学家到冰封雪盖的格陵 兰无人岛,给冰层打钻,取出 180 年前的冰块,与现在的酸度相比,酸度增长了 99 倍。至 此世人公认:酸雨是当前全球性重要区域环境污染问题之一。 80 年代,挪威科学家在北极圈内大面积地区都测到酸雨酸雪,他们认为是前苏联南部 工业区排放的大气酸性物质,随气流飘移到此地。后来在南极地区,也有人曾收集到 pH 为 5.5 的酸性降水。 90 年代科学家又在南极和北极,收集到了含有有毒农药成份的“毒雪”。“毒雪”与酸 雨、酸雪的形成过程极为相似,也是人类使用人造农药,农药通过大气远程传输,在高空中 被雨雪冲刷,最终降落地面,危害环境。 酸雨发展到极端是黑雨黑雪 伊拉克放火烧油田喜马拉雅山下黑雪 1994 年重庆及其郊区下了数场黑雨,色如墨汁,有强酸性,酸性物主要是硫酸根,来 自煤中燃烧的杂质硫,成为强酸性雨。1991 年我国喜马拉雅山区下了数场黑雪,它来自于
中东战净 伊拉克军队从科威特撤退时,在油田放了一把大火,SOx和NOx随风飘向东 方,难以跨越喜马拉雅高山,成了有酸性黑雪。酸雾则可在大气污染严重的城市地面出现。 80年代重庆市酸雾pH平均值为4.39,是典型的酸雾。 近二十年监测结果表明中国大陆有相对稳定的一大块酸雨区域,在长江以南;及两小 块酸雨区域,在胶东半岛和图们江地区,一方面是由于附近较大城市(青岛、长春、吉林衲 有酸性物质强排放源,另一方面它们濒临海洋,海洋性潮湿气候提供了产生酸雨的温床。 我国最强的酸雨区上世纪八十年代是在重庆、贵阳和柳州地区,上世纪九十年代东移到 了长沙,南昌和杭州,可能与这些地区的经济近期快速发展有关 安徽省的长江以南是酸雨区,江北是非酸雨区。江苏省也有类似的分布。长江成了目前 我国酸雨与非酸雨区的大致的,模糊的分界线。台湾酸雨区主要在其西北部沿海地区;特别 是北端的基隆地区,有强污染源。 甘肃省的东南部受四川川盆地吹来的酸性雨云的影响,年降水平均DH值为544,属于 酸雨区;而干旱的祁连山西部张掖、酒泉、嘉峪关,年降水平均pH值达到7.57,属于碱 雨区,其碱性来自于附近沙漠吹来的碱性颗粒。 陕西省的南部商州、略阳等地,四川盆地高空吹来的也已酸化了的雨云,造成当地酸雨 率近年来达到40%,为酸雨区。过了秦岭,关中地区渭南、铜川和西安等地,酸雨率10% 左右;陕北榆林延安等地酸雨率为零,特别是历史名城榆林地处沙漠边缘,为碱雨区。 何谓我国“双控区”? 1995年8月,全国人大常委会通过了新修订的中华人民共和国大气污染防治法》,其 中明确规定要在全国划定酸雨控制区和二氧化硫污染控制区以求在双控区内强化对酸雨 和二氧化硫的污染控制 何谓我国酸雨控制区? 一般将pH值小于5.60的降水叫酸雨,将年均降水pH值小于5.60的地区叫酸雨地区。 目前,我国年均降水pH值低于5.60的地区已达全国面积40%左右。酸雨是区域问题;大 部份地区的酸雨仅仅是少部分城市排放的酸性物质经大气长程传送形成的,只要消灭了少 数城市的污染源大面积酸雨现象自然会消失。所以,酸雨控制区应不同于酸雨地区,要比 酸雨地区小得多。当降水pH值低于4.60时,将会对森林农作物和材料产生损害,西方发 达国家多将降水pH值低于4.60作为受控对橡的标准,而降水pH值低于4.60的地区要比 降水p值低于5.60的地区小得多.除了这一标准而外,还要考虑生态系统对酸雨的承受 能力问题。不同地区的土壤和植被等生态系统对硫沉降的承受能力不同,硫沉降负荷反映了 该承受能力之大小,当实际硫沉降超过硫沉降负荷的区域就应予以控制。此外,酸雨控制区 应包,括酸雨污染最严重地区及其周边二氧化硫排放最大区域。依此标准我国酸雨控制地区 的面积约为80万平方公里,占国土面积8.40%。它主要包括上海市,重庆市和浙江,安徽 福建,江西湖北,湖南,。广东广西。四川,贵州,云南等省的部分城市地区
7 中东战争——伊拉克军队从科威特撤退时,在油田放了一把大火,SOx 和 NOx 随风飘向东 方,难以跨越喜马拉雅高山,成了有酸性黑雪。酸雾则可在大气污染严重的城市地面出现。 80 年代重庆市酸雾 pH 平均值为 4.39,是典型的酸雾。 近二十年监测结果表明:中国大陆有相对稳定的一大块酸雨区域,在长江以南;及两小 块酸雨区域,在胶东半岛和图们江地区,一方面是由于附近较大城市(青岛、长春、吉林), 有酸性物质强排放源,另一方面它们濒临海洋,海洋性潮湿气候提供了产生酸雨的温床。 我国最强的酸雨区上世纪八十年代是在重庆、贵阳和柳州地区,上世纪九十年代东移到 了长沙,南昌和杭州,可能与这些地区的经济近期快速发展有关。 安徽省的长江以南是酸雨区,江北是非酸雨区。江苏省也有类似的分布。长江成了目前 我国酸雨与非酸雨区的大致的,模糊的分界线。台湾酸雨区主要在其西北部沿海地区;特别 是北端的基隆地区,有强污染源。 甘肃省的东南部受四川盆地吹来的酸性雨云的影响,年降水平均 pH 值为 5.44,属于 酸雨区;而干旱的祁连山西部张掖、酒泉、嘉峪关,年降水平均 pH 值达到 7.57,属于碱 雨区,其碱性来自于附近沙漠吹来的碱性颗粒。 陕西省的南部商州、略阳等地,四川盆地高空吹来的也已酸化了的雨云,造成当地酸雨 率近年来达到 40%,为酸雨区。过了秦岭,关中地区渭南、铜川和西安等地,酸雨率 10% 左右;陕北榆林、延安等地酸雨率为零,特别是历史名城榆林地处沙漠边缘,为碱雨区。 何谓我国“双控区”? 1995 年 8 月, 全国人大常委会通过了新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》, 其 中明确规定要在全国划定酸雨控制区和二氧化硫污染控制区, 以求在双控区内强化对酸雨 和二氧化硫的污染控制。 何谓我国酸雨控制区? 一般将pH值小于5.60的降水叫酸雨, 将年均降水pH值小于5.60的地区叫酸雨地区。 目前, 我国年均降水 pH 值低于 5.60 的地区已达全国面积 40%左右。酸雨是区域问题;大 部份地区的酸雨仅仅是少部分城市排放的酸性物质经大气长程传送形成的, 只要消灭了少 数城市的污染源, 大面积酸雨现象自然会消失。所以, 酸雨控制区应不同于酸雨地区, 要比 酸雨地区小得多。当降水 pH 值低于 4.60 时, 将会对森林, 农作物和材料产生损害, 西方发 达国家多将降水 pH 值低于 4.60 作为受控对象的标准。而降水 pH 值低于 4.60 的地区要比 降水 pH 值低于 5.60 的地区小得多。除了这一标准而外, 还要考虑生态系统对酸雨的承受 能力问题。不同地区的土壤和植被等生态系统对硫沉降的承受能力不同, 硫沉降负荷反映了 该承受能力之大小, 当实际硫沉降超过硫沉降负荷的区域就应予以控制。此外, 酸雨控制区 应包括酸雨污染最严重地区及其周边二氧化硫排放最大区域。依此标准, 我国酸雨控制地区 的面积约为 80 万平方公里, 占国土面积 8.40%。它主要包括上海市, 重庆市和浙江, 安徽, 福建, 江西,湖北, 湖南, 广东, 广西, 四川, 贵州, 云南等省的部分城市地区
何谓我国二氧化硫控制区? 南方的酸雨还和北方二氧化硫的大量放有关,仅控制酸雨地区的酸性物质放而忽 略北方二氧化硫的排放还是不能有效地控制酸雨。二氧化硫年平均浓度的二级标准是0.06 毫克/位方米在此浓度之下,人群在环境中长期暴露将不受危害;二氧化硫日平均浓度三级 标准是0.25毫克/位方米在此浓度之下,人群在环境中短期暴露不受急性建康损害。环境 空气中二氧化硫的主要危害是引起人体呼吸系统疾病导致死亡率增加。二氧化硫污染主要 来自燃煤集中在城市,应以城市,特别是大城市为控制单元。目前,全国有62.3%的城市 一氧化硫年均浓度超过国家二级标准达不到保护居民和生态环境不受危害的基本要求;而 日均浓度超过国家三级标准达不到保护居民和生态环境不受急性危害的最低要求。依此标 准我国二氧化硫污染控制区面积为29万平方公里,占国土面积3%。主要包括北京市,天 津市及河北,山西,内蒙,辽宁,吉林江苏,河南,陕西,甘肃,宁夏,新疆等省的部分城 市。 阅读:洁净煤技术 洁净煤技术是指从煤炭开发利用的全过程中,旨在减少污染排放与提高利用效率的加 工、燃烧、转化及污染控制等新技术。主要包括煤炭洗选、加工(型煤、水煤浆)、转化(煤炭 气化、液化)、先进发电技术(常压循环流化床、加压流化床整体煤气联合循环、烟气净化 (除尘、脱硫、脱氨)等方面的内容。下面介绍一下中国洁净煤技术的研究进展 1.选煤 选煤是发展洁净煤技术的源头技术。1997年中国有选煤厂1571座,选煤能力 48X10t,入选量3.4X10t,入选率25.73%。煤炭洗选的重点已由炼焦煤转为动力煤。 目前,中国已成功研究出可分选粒径小于0.5m粉煤的重介质旋流器、水介质旋流器、离 心摇床和多层平面摇床,适用于高硫难选煤中黄铁硫矿的脱除,选择性絮凝法、高梯度磁选 法脱黄铁硫矿的研究也取得了一定的成果,已研制成功的50t/h空气重介质流化床干法选 煤机,其技术水平处于国际领先地位。 2.型煤 型煤被称为“固体清洁然料”。煤经过破碎后,加入固硫剂和黏合剂,压制成有一定强 度和形状的块状型煤,燃用型煤可减少烟尘、S02和其他污染物的排放。目前,中国民用型 煤技术已达国际水平,实现了商业化,年生产能力约5X10什,无烟煤下点火蜂窝煤得到全 国推广,烟煤、褐煤上点火蜂窝煤消烟技术也取得突破。最近几年,中国工业型煤研究取得 很大进展,已开发了优质化肥造气用型煤、煤气化用煤泥防水型煤、发生炉及工业窑炉型煤 等多项型煤技术。 3.水煤浆 根据中国能源组成特点和能源地理分布的不均衡性,中国水煤浆技术开发旨在解决工业 锅炉、窑炉及电站的节油、代油、节能、并降低燃烧污染物的排放。同时,水煤浆管道输送
8 何谓我国二氧化硫控制区? 南方的酸雨还和北方二氧化硫的大量排放有关, 仅控制酸雨地区的酸性物质排放而忽 略北方二氧化硫的排放, 还是不能有效地控制酸雨。二氧化硫年平均浓度的二级标准是 0.06 毫克/立方米, 在此浓度之下, 人群在环境中长期暴露将不受危害;二氧化硫日平均浓度三级 标准是 0.25 毫克/立方米, 在此浓度之下, 人群在环境中短期暴露不受急性建康损害。环境 空气中二氧化硫的主要危害是引起人体呼吸系统疾病, 导致死亡率增加。二氧化硫污染主要 来自燃煤, 集中在城市, 应以城市, 特别是大城市为控制单元。目前, 全国有 62.3%的城市 二氧化硫年均浓度超过国家二级标准, 达不到保护居民和生态环境不受危害的基本要求;而 日均浓度超过国家三级标准, 达不到保护居民和生态环境不受急性危害的最低要求。依此标 准,我国二氧化硫污染控制区面积为 29 万平方公里, 占国土面积 3%。主要包括北京市,天 津市及河北,山西,内蒙,辽宁,吉林, 江苏, 河南, 陕西, 甘肃, 宁夏, 新疆等省的部分城 市。 阅读:洁净煤技术 洁净煤技术是指从煤炭开发利用的全过程中,旨在减少污染排放与提高利用效率的加 工、燃烧、转化及污染控制等新技术。主要包括煤炭洗选、加工(型煤、水煤浆)、转化(煤炭 气化、液化)、先进发电技术(常压循环流化床、加压流化床、整体煤气联合循环)、烟气净化 (除尘、脱硫、脱氮)等方面的内容。下面介绍一下中国洁净煤技术的研究进展: 1.选煤 选煤是发展洁净煤技术的源头技术。1997 年中国有选煤厂 1571 座,选煤能力 4.8X108 t,入选量 3.4X108 t,入选率 25.73%。煤炭洗选的重点已由炼焦煤转为动力煤。 目前,中国已成功研究出可分选粒径小于 0.5mm 粉煤的重介质旋流器、水介质旋流器、离 心摇床和多层平面摇床,适用于高硫难选煤中黄铁硫矿的脱除。选择性絮凝法、高梯度磁选 法脱黄铁硫矿的研究也取得了一定的成果。已研制成功的 50t/h 空气重介质流化床干法选 煤机,其技术水平处于国际领先地位。 2.型煤 型煤被称为“固体清洁燃料”。煤经过破碎后,加入固硫剂和黏合剂,压制成有一定强 度和形状的块状型煤,燃用型煤可减少烟尘、SO2和其他污染物的排放。目前,中国民用型 煤技术已达国际水平,实现了商业化,年生产能力约 5X107 t,无烟煤下点火蜂窝煤得到全 国推广,烟煤、褐煤上点火蜂窝煤消烟技术也取得突破。最近几年,中国工业型煤研究取得 很大进展,已开发了优质化肥造气用型煤、煤气化用煤泥防水型煤、发生炉及工业窑炉型煤 等多项型煤技术。 3.水煤浆 根据中国能源组成特点和能源地理分布的不均衡性,中国水煤浆技术开发旨在解决工业 锅炉、窑炉及电站的节油、代油、节能、并降低燃烧污染物的排放。同时,水煤浆管道输送
技术减轻了煤炭调运给铁路运输和大气洁净度带来的沉重负担。目前,中国已掌握了一套完 整的水煤浆生产使用技术,迄今已建成总能力为1X10t/归的6个制浆厂,2个添加剂厂, 3个覆盖制浆、贮存、管道输送、锅炉和窑炉燃烧全过程的水煤浆实验研究中心,还建立了 中国水煤浆成浆性数据库和多个商业性示范工程,已具备工业化应用的条件。 4.流化床燃烧 流化床燃烧是一种新型燃烧方式。在燃烧过程中,加入以石灰石为主的脱硫剂,可以有 效地控制S02的排放.相对较低的燃烧温度也大大降低了氨氧化物的生成。工业上分为常压 循环流化床(CFB9和增压流化床(PFBQ。目前,国内已建成常压循环床装置18台,单台容 量最大为410t/h,在设计基础研究方面也取得一些进展. 5.整体煤气化联合循环1GCC 煤气化联合循环发电是目前世界发达国家大力开发的一项高效、低污染清洁煤发电技 术,发电效率可达45%以上极有可能成为21世纪主要的洁净煤发电方式之一.中国1GCC 关键技术研究已启动,工程示范项目处于立项阶段。该项目的研究内容包括1GCC工艺、煤 气化、煤气净化、燃气轮机和余热系统方面的关键技术研究。其成果将为中国建设1GCC示 范电站打下技术基础。 6.煤炭气化及液化 煤经过化学加工可以转化为清洁的气体燃料或液体燃料,分别称为煤的汽化或液化。 目前全国每年气化用煤量约为6X10化,中国中小型煤气化技术以块煤固定床气化技术 为主,普遍存在技术水平落后、效率低、污染严重等问题;大型煤气化以技术引进为主,有 3组德士古水煤浆气化装置投入生产化工合成气;常压粉煤流化床气化在上海三联供项目中 投入运行;加压固定床技术用于化肥和城市煤气生产。 煤炭直接液化技术是指煤直接通过高温高压加氢获得液化燃料或其他液体产品的技术。 煤炭间接液化技术是指煤先经过气化制成C0和H:,然后进一步合成,得到烃类或含氧液 化燃料和化工原料的技术经过多年努力我国科学家近年来在煤基液体燃料合成技术即“煤 变油”技术上取得重大突破:在催化剂的作用下,5t煤炭经过一系列工艺流程可以合成出 1t成品油。我国因此成为世界上少数几个掌握“煤变油”技术的国家之一。以此为基础 中国科学院日前正式启动了“煤基液体燃料合成浆态床工业化技术的开发”项目,作为进军 世界科学高峰,解决重大战略性科技问题的首批知识创新工程重大项目之一,根据项目规划 一个万吨级的“煤变油”装置将在未来3年之内园起于我国煤炭大省山西,从而将使这项 技术向工业化迈进一大步。 7.污染控制 目前,中国自行研制开发了旋转喷雾干燥脱硫技术、磷铵肥法脱硫等新工艺,掌握了喷 雾干燥脱硫技术。目前中国然煤电厂已建或在建的脱硫设施有15项,正在进行或己经通过 可行性研究报告审查的脱硫项目有9家
9 技术减轻了煤炭调运给铁路运输和大气洁净度带来的沉重负担。目前,中国已掌握了一套完 整的水煤浆生产使用技术,迄今已建成总能力为 1X106 t/a 的 6 个制浆厂,2 个添加剂厂, 3 个覆盖制浆、贮存、管道输送、锅炉和窑炉燃烧全过程的水煤浆实验研究中心,还建立了 中国水煤浆成浆性数据库和多个商业性示范工程,已具备工业化应用的条件。 4.流化床燃烧 流化床燃烧是一种新型燃烧方式。在燃烧过程中,加入以石灰石为主的脱硫剂,可以有 效地控制 S02的排放。相对较低的燃烧温度也大大降低了氮氧化物的生成。工业上分为常压 循环流化床(CFBC)和增压流化床(PFBC)。目前,国内已建成常压循环床装置 18 台,单台容 量最大为 410t/h。在设计基础研究方面也取得一些进展。 5.整体煤气化联合循环(IGCC) 煤气化联合循环发电是目前世界发达国家大力开发的一项高效、低污染清洁煤发电技 术,发电效率可达 45%以上,极有可能成为 21 世纪主要的洁净煤发电方式之一。中国 IGCC 关键技术研究已启动,工程示范项目处于立项阶段。该项目的研究内容包括 IGCC 工艺、煤 气化、煤气净化、燃气轮机和余热系统方面的关键技术研究。其成果将为中国建设 IGCC 示 范电站打下技术基础。 6.煤炭气化及液化 煤经过化学加工可以转化为清洁的气体燃料或液体燃料,分别称为煤的汽化或液化。 目前全国每年气化用煤量约为 6X107 t。中国中小型煤气化技术以块煤固定床气化技术 为主,普遍存在技术水平落后、效率低、污染严重等问题;大型煤气化以技术引进为主,有 3 组德士古水煤浆气化装置投入生产化工合成气;常压粉煤流化床气化在上海三联供项目中 投入运行;加压固定床技术用于化肥和城市煤气生产。 煤炭直接液化技术是指煤直接通过高温高压加氢获得液化燃料或其他液体产品的技术。 煤炭间接液化技术是指煤先经过气化制成 CO 和 H:,然后进一步合成,得到烃类或含氧液 化燃料和化工原料的技术。经过多年努力,我国科学家近年来在煤基液体燃料合成技术即“煤 变油”技术上取得重大突破:在催化剂的作用下,5 t 煤炭经过一系列工艺流程可以合成出 1 t 成品油。我国因此成为世界上少数几个掌握“煤变油”技术的国家之一。以此为基础, 中国科学院日前正式启动了“煤基液体燃料合成浆态床工业化技术的开发”项目,作为进军 世界科学高峰、解决重大战略性科技问题的首批知识创新工程重大项目之一。根据项目规划, 一个万吨级的“煤变油”装置将在未来 3 年之内崛起于我国煤炭大省山西,从而将使这项 技术向工业化迈进一大步。 7.污染控制 目前,中国自行研制开发了旋转喷雾干燥脱硫技术、磷铵肥法脱硫等新工艺,掌握了喷 雾干燥脱硫技术。目前中国燃煤电厂已建或在建的脱硫设施有 15 项,正在进行或已经通过 可行性研究报告审查的脱硫项目有 9 家
8.煤系废弃物综合利用 中国煤炭资源的大量开采和低效率的利用,产生了大量煤泥、煤矸石、炉渣、粉煤灰等 废弃物。这些废弃物利用技术已日趋成熟(如煤泥制水煤浆、煤泥和煤矸石燃烧、混烧技术 炉渣作水泥原料,粉煤灰制作各种建材的成型技术,有待于推广和应用。 阅读:西气东输 中国东部的长江三角洲地区是中国经济实力最强、经济增长最快的地区,但是当地自产 能源很少,大部分由外地调入,其中调入最多的能源是煤炭。以煤炭为主体的能源结构会造 成严重的大气污染,因此改变现有的能源结构成为必然。天然气是一种相对洁净的能源,它 的二氧化硫、粉尘排放量接近为零,二氧化碳的排放量也很低。中国天然气生产潜力巨大, 但中国天然气资源约有60%集中在中西部地区:一是陕甘宁地区,现已探明天然气储量为 2.3×101m3,其含气范围还在进一步扩大;二是在四川东部地区,现已探明天然气储量为 2×101m3;三是在新疆地区,过去5年中探明天然气储量为1.6×10m3。此外,在青海 东部的塞北地区,也发现了新气田,已探明储量为5×100m3。但是,每年西部地区都有大 量的油田伴生气因用不掉被白白地放空烧掉,当地人守着这样的宝盆却过着穷日子。 如何让西部的天然气为东部经济发展服务,让西部富起来呢?中国政府决定启动“西气 东输”工程,并将其列为西部大开发的首批重点工程。这将在西部资源与东部市场之间架起 一座桥深,为西部天然气资源开发创造条件,并有效地带动西部经济的快速发展, “西气东输”有广义和狭义两个概念。广义的“西气东输”是指青海涩北一甘肃兰州一 重庆忠县一湖北武汉一上海的输气管线。而狭义上的“西气东输”工程指的就是新疆塔里木 一上海这条输气管线。这条线全长4000多km,途经新疆、甘肃、宁复、陕西、山西、河 南、安徽、江苏、上海9个省市区,年输气能力(12~.0)×101m,固定资产投资400多 亿元,立足塔里木、陕甘宁地区天然气资源,面向上海及长江三角洲地区供气。 对全国30个省市自治区最新的调直资料表明,全国天然气发电需求增长很快,城市用 气比例逐步上升,综合发电、城市燃气、化工、工业燃料四大类,2005年至2010年全国 天然气需求量为(6.39一1127刀×01m3,仅长江三角洲天然气需求量2005年就将达到 105X10m3,2010年将达到200×103m3.而长江三角洲地区采用的主要天然气气源 东海平湖气田年产气能力仅5×10m3,目前已探明储量产气能力不足15×108m3,远不能 满足需求,而进口的LNG(液化天然气)价格高,项目实施周期长,只宜作为补充气源。因此 尽快启动"西气东输”工程,一可将西部资源优势转化为经济优势,与东部实现优势互补, 促进经济发展;二可带动国民经济许多部门,如钢铁、制管、建材及建筑安装行业发展;三 可解决困扰东部城市日渐严重的空气污染问题。 西气东输工程的市场前景是相当令人乐观的。工程建成后,东输天然气的价格将低于目 前进口液化天然气的价格。与东部地区居民目前大量使用的人工煤气相此,东输天然气的价 格要贵一倍,但每立方米的热值也高出一倍多,据专家估算,塔里木天然气的供气价格只相 0
10 8.煤系废弃物综合利用 中国煤炭资源的大量开采和低效率的利用,产生了大量煤泥、煤矸石、炉渣、粉煤灰等 废弃物。这些废弃物利用技术已日趋成熟(如煤泥制水煤浆、煤泥和煤矸石燃烧、混烧技术, 炉渣作水泥原料,粉煤灰制作各种建材的成型技术),有待于推广和应用。 阅读:西气东输 中国东部的长江三角洲地区是中国经济实力最强、经济增长最快的地区,但是当地自产 能源很少,大部分由外地调入,其中调入最多的能源是煤炭。以煤炭为主体的能源结构会造 成严重的大气污染,因此改变现有的能源结构成为必然。天然气是一种相对洁净的能源,它 的二氧化硫、粉尘排放量接近为零,二氧化碳的排放量也很低。中国天然气生产潜力巨大, 但中国天然气资源约有 60%集中在中西部地区:一是陕甘宁地区,现已探明天然气储量为 2.3×1011m3,其含气范围还在进一步扩大;二是在四川东部地区,现已探明天然气储量为 2×1011m3;三是在新疆地区,过去 5 年中探明天然气储量为 1.6×1011m3。此外,在青海 东部的塞北地区,也发现了新气田,已探明储量为 5×1010m3。但是,每年西部地区都有大 量的油田伴生气因用不掉被白白地放空烧掉,当地人守着这样的宝盆却过着穷日子。 如何让西部的天然气为东部经济发展服务,让西部富起来呢?中国政府决定启动“西气 东输”工程,并将其列为西部大开发的首批重点工程。这将在西部资源与东部市场之间架起 一座桥梁,为西部天然气资源开发创造条件,并有效地带动西部经济的快速发展。 “西气东输”有广义和狭义两个概念。广义的“西气东输”是指青海涩北→甘肃兰州→ 重庆忠县→湖北武汉→上海的输气管线。而狭义上的“西气东输”工程指的就是新疆塔里木 →上海这条输气管线。这条线全长 4 000 多 km,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河 南、安徽、江苏、上海 9 个省市区,年输气能力(1.2~.0)×1010m3,固定资产投资 400 多 亿元,立足塔里木、陕甘宁地区天然气资源,面向上海及长江三角洲地区供气。 对全国 30 个省市自治区最新的调查资料表明,全国天然气发电需求增长很快,城市用 气比例逐步上升,综合发电、城市燃气、化工、工业燃料四大类,2005 年至 2010 年全国 天然气需求量为(6.39—11.27)×010m3,仅长江三角洲天然气需求量 2005 年就将达到 105X108m3,2010 年将达到 200×108m3。而长江三角洲地区采用的主要天然气气源—— 东海平湖气田年产气能力仅 5×108m3,目前已探明储量产气能力不足 15×108m3,远不能 满足需求。而进口的 LNG(液化天然气)价格高,项目实施周期长,只宜作为补充气源。因此, 尽快启动“西气东输”工程,一可将西部资源优势转化为经济优势,与东部实现优势互补, 促进经济发展;二可带动国民经济许多部门,如钢铁、制管、建材及建筑安装行业发展;三 可解决困扰东部城市日渐严重的空气污染问题。 西气东输工程的市场前景是相当令人乐观的。工程建成后,东输天然气的价格将低于目 前进口液化天然气的价格。与东部地区居民目前大量使用的人工煤气相比,东输天然气的价 格要贵一倍,但每立方米的热值也高出一倍多,据专家估算,塔里木天然气的供气价格只相