世界各國為減輕汙染采取了哪些對策
麵對日趨惡化的環境衛生,世界各國都在千方百計采取措施加以改善。他們通過加強規劃,製訂政策,完善管理,開發新技術等多種途徑加以實現。世界環境保護協會、聯合國環境規劃署和世界野生動物基金會等三個主要環境保護組織,公布了一項挽救地球的全麵計劃,呼籲人們大幅度改變生活方式,要求工業化國家把巨大的資源改用於保護環境。這些組織在計劃中說:“持續發展有賴於對地球的關懷。除非地球豐富和資源和生產力得到保障,否則人類的未來將受到危害。”呼籲減少使用化石燃料,製定嚴厲的全球反汙染標準。這些組織還敦促各國政府采取限製資源消耗和限製人口的明確政策,並把這些寫入他們的國家發展規劃。這些組織認為,高收入和高消費的國家應當抑製浪費和汙染。高消費國家政府應征收能源和其他資源消費稅,以限製使用。世界野生動物基金會英國分會會長喬治-梅德裏說:富裕國家占世界人口的25%,但消耗的資源卻占地球資源的80%,我們必須認真對待我們的消費和我們的浪費。”關於人口過多問題,這些組織說,1990年低收入國家約有381億對夫婦(占51%)采用了計劃生育方法。他們說,為了使生育率達到聯合國規定的到2000年61億的適中人口目標,到本世紀末還必須有1.86億對夫婦采用避孕方法。為盡可能地減小對大氣的汙染,世界各工業化國家都采取了一些管理和技術措施。主要是在涉及燃用化石燃料設備(例如工業鍋爐或電站)的情況下,可采取的管理措施為:①規定燃料含硫量的極限。這一措施可能導致片麵利用低硫燃料,以致不適當的利用資源、勞力和運輸方法。②避免主要汙染源集中。這一措施能夠改善某些區域的大氣汙染,但對整個地區或全國並無效果。③采用經濟手段減少燃料消耗。除許多工業部門不可能減少其能耗外,也難於進行公正管理。技術措施主要采用煙道氣淨化技術作為執行一般排放標準的基礎,以保證在排放源減少排放。大多數高度工業化國家均采用這種嚴格而更經濟的空氣汙染控製方法。采用氣體淨化技術作為減少微粒排放物和氣態散發物,尤其是粉塵、二氧化硫和氮氧化物的主要手段,事實證明是可行的。由於汙染物主要來自少數而較大型固定汙染物,因此,歐洲、北美洲、前蘇聯和日本等高度工業化地區,正采用龐大的區域供暖係統。在供能方麵,這種結構上的發展將為有效地應用氣體淨化技術提供新的基礎。
我國積極采取措施減輕環境汙染。經過反複研究和論證,到本世紀末我國的環保目標是:環境汙染基本得到控製,重點城市環境質量有所提高,自然生態惡化的趨勢有所減緩,逐步使環境與經濟、社會的發展相協調,為實現我國生態係統良性循環,城鄉環境清潔、優美、安靜的遠景目標打下基礎。研究預測表明,要使環境汙染達到“基本控製”的目標,需要投資2800億元,約占同期國民生產總值的1%。改革開放的十多年使我們看到:快速的經濟發展既增加了環境的壓力,也為環境保護提供了強有力的資金支持。因此,要盡可能地保證一定的投資比例以實現環境目標。國家環保局、國家物價局、財政部、國務院經貿辦聯合以環監〔1992〕361號文,印發了經國務院批準的《征收工業燃煤二氧化硫排汙費試點方案》。同時,國務院領導同誌還要求進行以下工作:①研究限製和禁止開采和使用高硫煤,鼓勵開采和使用低硫煤的問題。②研究和修訂二氧化硫排放標準,以及嚴格控製新建項目的二氧化硫排放量的措施。③研究加快現有設備的脫硫技術改造,積極推廣成熟的脫硫技術以及適當引進國外先進技術和設備的問題。④研究加快開發無汙染或少汙染的替代能源,減少燃煤汙染的問題。
我國目前由於大量燃煤產生的二氧化硫汙染問題已經相當突出,電力工業燃煤量約為全國煤炭總消耗量的1/4,到2000年有可能提高到1/3,而且煤質差、含硫高的煤炭往往集中在燃煤電廠使用,因此火力發電廠的二氧化硫排放量較大,較為集中,應當充分重視這一問題。火電廠今後應當盡可能地采用低硫煤,在新建火電廠時要逐步采用除硫裝置,加快開發水力發電和無汙染、少汙染的能源。
為減輕溫室效應科學家們作了哪些努力
近幾年來,世界上舉行了多次國際性會議,提出了限製二氧化碳排放的種種要求和措施。1989年5月,82國簽署了赫爾辛基宣言;又在多倫多舉行了國際會議,提出2005年減少20%二氧化碳排放量,到下世紀中期要求減少50%。
科學家想出很多辦法來減少溫室效應氣體,這些辦法有的是設想,有的正在認真執行,有的將來有可能實現。這些措施包括:
①大力開發核能,代替火力發電和常規供熱,這是核能重新受到重視的原因所在。
②發射一大群隊列太陽能衛星,將太陽能轉變成微波,再發回地球變成電能,以減少化石燃料的消耗。
③大力發展海洋藻類和浮遊生物,特別設置巨大的軌道反射器,把太陽光折射到兩極,讓浮遊生物生長,以代替化石燃料。
④設置軌道傘,也就是在太空設置屏障,部分遮住射往地球的太陽,以降低溫度。這種屏蔽層麵積相當大,實現起來比較困難。
⑤停止生產和使用氯氟烴(因為氯氟烴對溫室效應作用更大。一個氯氟烴分子吸熱能力相當於1500個二氧化碳分子),並實施冰箱節電。開發新技術減少二氧化碳排放—
1開發二氧化碳回收技術
日本東京農工大學工學部以鬆永教授為首的研究組開發成功用光纖傳輸陽光培養的藻類可固化CO2的技術。已利用球形藻固化CO2為石灰石小粒,下一步還擬研究利用它做識別小鼠抗體之用。同時該教授已利用該研究組廠家製造的70升大型生物反應器進行連續處理的實用化研究。
鬆永教授認為,這一技術將為回收利用CO2和控製地球溫室效應做出重大貢獻。日本北陸電力公司開發成功CO2水化物的連續生產技術,為將CO2在深海底埋存處理提供了條件。據有關資料計算,深海中藏於甲烷水化物中的甲烷貯量將為目前地球上已知天然氣貯量的10倍,但過去一直無法開采。應用這一技術後即可將CO2形成水化物埋存於深海,又可將深海甲烷水化物中的甲烷置換出來,實為一舉兩得。北陸電力公司正和富山大學等共同研究有關實用化的基礎技術。
2繁殖浮遊生物吸收空氣中的二氧化碳
科學家們對海洋生物進行仔細研究發現,一種特大浮遊生物的數量比人們預料的還要豐富,並且它可能正吸收著空氣中大量的二氧化碳,從而將使地球變溫的速度要比預測的慢。研究表明,一種束毛藻屬生物體會吸收空氣中的氮,是海洋中的一個比預料的還要大的固氮源。科學家們原來認為海水中缺氮,以上新發現也許會改變這種情況。浮遊生物像有葉植物一樣,吸收太陽能,並把二氧化碳和氮轉化成體內組織。這一光合作用過程是地球上幾乎所有食物的基本來源。束毛藻的直徑3毫米,它可吸收碳,一些甲殼動物和魚都吃它,動物的糞粒和屍骨殘骸則沉積在海底。
3將二氧化碳轉化為汽油
日本京都大學教授乾智行所領導的研究小組,開發成功由二氧化碳提煉合成汽油的新技術。它的回收率非常高。具體辦法是:將二氧化碳注入反應器中,第一次通過時,有26%轉化為汽油,將未轉化為汽油的氣體反複通過轉化裝置,結果可使90%以上的二氧化碳成功地合成為汽油。該研究小組推算,如果該係統裝置在200萬千瓦級的電廠內,每天可製造出14000噸汽油。研究工作從5年前開始,最初是利用二氧化碳與氫氣反應成甲醇,然後將甲醇直接轉變成汽油。二氧化碳與氫氣的比是1:3。由於二氧化碳較穩定,不易變為其他物質,研究組不斷改善催化劑,才闖過了難關。
4將二氧化碳轉化為乙烯
日本熊本工大、熊本大學和科技廳理化技術研究所組成的研究小組,利用生物基因工程培養成一種特點藍藻,並利用它把CO2製成乙烯,盡管目前效率還很低,但通過對藍藻的改良還可以提高。另CO2是造成溫室效應的主要氣體,日本已決定到2000年仍控製在1990年的排放水平,但難度很大;而作為工業重要原料的乙烯是用石油製成的,故此法實施後對防止溫室效應和代替石油將做出重大貢獻,從而發展前途很好。
為什麼說開發推廣潔淨煤技術是避免“公害”必由之路
潔淨煤技術(Clean Coal Technology)一詞來源於美國,1980年列入能源詞典。它是針對燃煤對環境造成汙染提出的技術對策。所以潔淨煤技術包括煤炭利用各環節的淨化和減輕汙染的技術。針對燃煤帶來的廢渣、廢氣和廢水等方麵問題,潔淨煤技術的構成如下:
從燃燒前、中、後三階段淨化技術看,越往後難度越大,投資及成本越高。因此,世界各國在分段抓好各環節淨化技術的同時,都分階段進行技術經濟效益優化。現擇其主要進行簡單介紹。世界各國潔淨煤技術的開發研究和推廣— 鑒於未來能源結構中煤炭仍然占有重要位置和人類麵臨的環境生態問題越加嚴峻等實際情況,世界各國對潔淨煤技術的研究和推廣給予了高度重視,它們都製訂了各自的發展潔淨煤技術的計劃,而且取得顯著的成效。
1美國大力推進潔淨煤的商用化
美國是煤炭儲量最大的國家,儲量戰世界總儲量的29%。在一次能源消費中,煤炭占1/4。全美有一半以上的電站是燃煤電站,因此美國對減少燃煤電站的汙染,特別是脫硫技術十分重視。
美國潔淨煤技術的發展分三個階段:60年代為實驗室研究階段;70~80年代為中試階段;90年代為工業示範階段。美國能源部已擬訂了一係列潔淨煤燃燒計劃。實施這個計劃的目的是在煤氣化的基礎上發展高效低汙染發電技術,並使其商業化。以前的實踐證明,這種技術能比普通的煤燃燒技術多生產25%的電力,而治汙費用減少60%。美國聯邦政府為此將投資5.68億美元,其中75%用於第二階段煤氣化研究。其他投資用來發展高性能汙染控製設備,政府要求盡可能利用老廠原有設備。據能源部介紹,整個計劃的總預算為15億美元。近10年來,美國國內淨化燒煤發展迅速。據美國愛迪生電力研究所估計,美國到本世紀末需新增1~2億千瓦裝機容量,其中大部分是燒煤電站。發展新的更有效的潔淨煤技術,可使這些煤電站的投資費用減少30%~50%。據調查,70年代美國電力公司在采用滌氣器和其他方法減少大氣汙染方麵花了42億美元,80年代這一數字達1000億美元。到1990年,電力工業為實行規定的汙染控製總共花費1850億美元。美國能源部估計,現有電站鍋爐改造成噴石灰多段燃燒器,可使二氧化硫和氮氧化物排放量減少50%~60%。美國技術評審局估計,20萬千瓦以下的采用流化床鍋爐的機組,投資為1360~1680美元/千瓦。美國能源部開發先進的外燃式煤基聯合循環發電技術,目標是高效率(超過50%)、低汙染(CO2排放比煤粉爐少25%)、經濟性、環境效益和性能超過其他技術。此外,美國能源部發展煤基車用燃料,它把煤轉換成煤氣再製成二甲基醚用作車用汽油的富氧添加劑,以減少汙染物排放。