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[關鍵詞] 農村 可持續發展 環境保護 可再生能源
一、我國農村能源的現狀和問題
目前我國農村能源存在的問題歸納起來主要有以下幾方面:
1.農村能源消費對生態與環境的壓力大
農村能源對生態與環境的壓力來自開采和使用兩個方面。目前煤炭在農村能源中占有很大比例,而農村一些小煤礦的開發不當給當地造成環境破壞的情況屢屢發生。薪柴作為農村生活用能最主要的來源,目前仍占20%左右,其過度采集是導致森林植被破壞的原因之一。在使用能源方面,燃煤燒柴釋放出大量溫室氣體和污染物,也使得農村環境污染問題越發嚴重。
2.農村能源可持續發展機制仍不完善
解決農村能源問題必須加快農村能源可持續發展建設的步伐。中國在建立農村能源可持續發展機制方面,進行了大量的工作,但仍然存在很多問題。從政府到農民和相關企業,能源意識不強,造成了農村能源利用的低效和浪費。農村能源宏觀管理體系不健全、管理混亂的問題,仍然比較嚴重。有利于農村能源可持續發展的多元融資機制還沒有形成,農村能源建設的投入嚴重不足。
二、可再生能源在農村發展中的作用
我國的可再生能源資源絕大部分資源分布在農村。大力發展農村可再生能源不對農村建設具有重要意義。
1.改善農村生活環境,提高農民的生活質量
我國農村商品能源地供給一直比較低,農民的很多家用電器因為電力供應不足而閑置,從而不利于各種科技信息在農村的傳播和農村精神文明建設。發展農村可再生能源有利于提高農村能源的自供率,農村能源供應的可靠性和穩定性,促進農村精神文明建設。
2.發展生態農業,實現農業生產的可持續發展
生態農業建設已成為各地實現農業可持續發展的必然選擇。大力發展的農村可再生能源技術,如沼氣發酵技術作為生物質能開發利用的一種主要技術,在我國己得到較為廣泛的開發利用,取得了很好的經濟、社會和環境效益。沼氣作為一種可再生潔凈能源,不僅可以燃燒,而且可以用于照明;沼肥可以回田,增加土壤肥力;沼液可以浸種,還可以預防蟲害。因而,可再生能源建設有利于農業生產的可持續發展。
三、農村可再生能源發展存在的問題及對策分析
1.我國農村可再生能源建設存在的問題
1.1技術開發體系與服務網絡尚未形成
從事農村能源工作人數少,缺少專業科技隊伍,可再生能源技術在農村的推廣困難,好的可再生能源項目由于技術難以消化而難以進行實施;技術推廣服務網絡尚未形成,可再生能源資源一般較為分散,必須就地開發,就地使用,必須有技術服務、物資器材供應功能齊全、覆蓋面廣的專業服務網絡。
1.2可再生能源開發尚未納入法制管理軌道,缺乏相應的保障激勵政策
農村能源機構所遵循的總體方針和相關政策、規劃、計劃都屬于指導性質,缺乏相應的法規條例的強制作用,主管部門沒有強制監督依據,其發展只能更多地取決于各方面的認識,因而發展緩慢;對可再生能源建設的戰略地位缺乏足夠認識,保障措施力度不夠,致使豐富的可再生能源資源效益沒有得到充分發揮;農村能源產品的生產經營比較混亂,質量低劣的農村能源產品充斥市場,損害了消費者利益。對可再生能源技術推廣工程、產品質量監督檢測缺乏手段和法規依據,從而不能實施有效的監督管理,影響了可再生能源事業的健康發展。
2.加快開發利用農村可再生能源的措施
我國農村地區可再生能源資源豐富,開發利用農村可再生能源是一項很有前景的事業。為了有效地促進可再生能源在農村的推廣應用,加快農村可再生能源建設步伐,應該采取以下措施:
2.1建立技術保障和服務體系
農村可再生能源開發涉及面廣,任務繁重,是為農民辦好事、辦實事的復雜的系統工程。要抓好這項工作,必須建立和加強市、縣、鄉可再生能源建設管理機構,形成一個比較系統的管理體系。可再生能源資源由于資源分散,不便于大規模集中開發,一般是上門服務,就地建設,就地開發,就地使用。項目的實施必須有覆蓋面廣,功能齊全的服務網絡支撐。因此,鄉鎮農村能源服務站的建立健全,在技術推廣服務中至關重要。服務站負責組織農村能源建設工程施工,物質、器材和產品的就地供應,產品工程的安裝和維護等,更重要的一個職責就是對民間技術隊伍的管理。
【關鍵詞】經濟發展 能源利用 環境保護
一、導言
“可持續發展”是一個當前世界都很關注的焦點問題。如何實現社會發展與資源和環境的和諧不僅是當前我們面臨的問題也是未來幾代人需要考慮的方向。中國,作為最大的發展中國家,向來不僅注意經濟的發展更注重環境的保護。近年來,中國逐步加大研發投入,引進國外先進技術,同事調整國內產業結構,提高能源利用效率以及環境保護力度。但是,目前中國的經濟發展方式其實依然以粗放型為主;經濟結構的不平等已經成為經濟可持續發展的主要障礙,而且這種情況變得越來越嚴重。以山東省為例,由于經濟增長速度和規模的空前提升,資源消耗急劇增加,且勞動力成本低,資本投入極大。第二產業,特別是建筑業已成為全省大部分地區的主導產業,產業結構不平等,能源消費行業比重較大,服務業發展相對緩慢。同時,還存在著資源不足、排污量大、環境污染嚴重等現象。據山東省科技部的數據,山東省二氧化硫的排放量,化學需氧量、煙塵和工業粉塵排放量分別在中國地方排名中排到第一,第六,第七和第十。山東省作為中國改革開放的前沿,是中國在轉型過程中的典型例子。因此,山東省經濟發展中的一些問題有助于對中國未來的改革發展進行有效的分析。
二、山東省能源利用、環境質量與經濟增長的現狀
從1978在中國實施改革開放以來,山東省在社會和經濟發明經歷了迅速的發展。2015,山東國內生產總值(GDP)達到63002.30億元。和之前一年相比,增長明顯。伴隨著經濟的不斷快速增長,不可避免的能源需求量也有了非常明顯的增加。目前來看,山東省的主要能源依然是各類化石燃料能源,資源短缺已經逐漸成為其發展的一個大問題。從能源生產和消費總量方面來看,總能源消耗量的增長率遠遠大于總能源生產量。
舉個例子,煤炭消費量自1990以來急劇上升,但煤炭生產量已不能滿足消費需求。特別是近幾年,差距越來越大,煤炭消費量是煤炭生產總量的兩倍多。山東省2003年前的原油生產能力始終大于消費量,而2003至2008的原油產量低于消費量,這與全國其他地方的情況相似。自2003以來,煤炭生產量占全能源生產總量的比重超過70%,而且比重隨著時間的推移逐漸上升。在山東省,煤炭消費比重為70%至80%,原油消費比重為20%至30%,水電比例只有1%。在經歷了30年高速發展后的今天,中國面對著一個全新的環境。固守原有的增長模式的弊端日益突顯,轉變經濟增長模式的要求日益迫切。中國粗放型經濟發展模式日益面臨著國內資源制約和經濟全球化的雙重約束。
同時,作為山東省政府關注的人口與資源和環境的問題,一些措施正在積極展開。比如關于節能重點行業的推廣和重點大型企業的減排,以及關閉一些小造紙廠,小水泥廠等。二十世紀90年代末,山東省的垃圾和污染物的排放量達到高峰,然后逐漸下降。例如,二氧化硫的排放量,空氣污染水平評價指標以及化學需氧量都隨時間有了顯著的降低。
三、能源利用、環境質量與經濟增長關系分析
經濟可持續發展主要是協調好能源、經濟與環境的關系。其中,能源是非常重要的因素,是經濟增長的主要依靠;而經濟增長又是能源發展的前提,隨著經濟的快速發展使得前所未有的大規模開發和利用能源成為可能。同時,在經濟增長過程中,資源不斷的過度使用又導致了大量的污染物,當排放量超過一定的自然能虺惺艿南薅仁保就會發生嚴重的環境污染.。因此,保持經濟發展的可持續性就不應該以環境污染作為代價,同時資源的利用效率也需要不斷的提高。
在本文中,我們研究的是資源和經濟增長的利用效率,以及經濟增長與能源使用總量之間的關系。它們關系的散點圖(見圖1和圖2)如下所示:
從圖可以看出,自1990以來,山東省的經濟增長率和能源消費量一直在上升。變量X的系數(能源利用率)是0.96,接近1,表明每增加1億元GDP約需要增加10000噸標準煤。根據其他研究,中國的能源消耗量為美國的11.5倍,日本7.7倍,德國的4倍以上。因此,山東省與發達國家之間的能源消費率仍有較大差距。由于經濟增長嚴重依賴于山東省的能源而能源生產量不能滿足經濟發展的需要,因此把更多的能源需求量轉移到其他省份。據報道,山東省的許多煤炭企業獲得了外省的探礦權,在中國其他地方開采煤炭。隨著經濟的發展,能源消耗量只會不斷的增加,而單位的能源消耗量幾乎保持不變這是不理性的。
相關的理論研究表明,一個國家的整體環境質量會先隨著經濟的發展而下降,然后不斷的持續上升。在經濟發展的初期,環境惡化是經濟發展的必要代價,但是經過一定的時期后,經濟的發展將會有利于改善環境質量。在經濟發展初期,資源消耗率大于資源循環利用率,導致污染物不斷增加。達到一定的時候,先進的工業和服務業有助于改善經濟結構。隨著人們環保意識的增強,有效管理措施的實施,先進技術的采用,以及環保開支的增加,使得環境問題逐步解決。當收入水平超過庫茲涅茨曲線的轉折點時,環境質量開始改善。對此,本文在分析山東經濟增長與環境質量之間的關系時,基于格羅斯曼和克魯格的模型如下:
其中Et是環境污染的水平,Xt包含其他相關變量,像產業結構、貿易額等等。在本文中,我們還使用了四個指標衡量Et,這其中包括廢水排放量(E1),二氧化硫的排放量(E2),煙塵排放量(E3)和工業固體廢物排放量(E4)。
圖2中每個模型系數呈現一階序列相關。考慮到序列相關系數,在基于溫斯滕估算提供的估計結果下可得,人均GDP與環境污染總體水平是非線性的關系,而且它們的關系也不遵循倒U型曲線的庫茲涅茨理論。這和人均GDP與廢水排放量(E1)之間的相關性是相似的。這意味著,如果其他因素是不變的,隨著經濟的發展廢水排放量將先下降,換句話說,環境質量隨著經濟的發展先提高后降低。當使用其他三個指標進行估計時,結果表明,人均國內生產總值和人均排放量之間的關系是與庫茲涅茨倒U型曲線相一致的。換言之,隨著人均收入的增加,煙塵排放量將穩步增長,而工業固體廢物排放量也會呈“S”型增長。
在我們的研究中,產業結構是由工業增加值與GDP之間的比率來表示的。估計結果在表2中,產業結構的變化是負相關的,而與E1、E2和E3確實呈正相關。這意味著,隨著工業增加值占國內生產總值比重的不斷上升,廢水排放負荷逐漸下降,而二氧化硫和煙塵總量穩步上升.。以下可能是導致這樣的結果的潛在原因:首先,包括工業廢水和城市污水的廢水得到處理,然后,隨著節能技術的廣泛使用,工業廢水總量穩步下降。其次,工業增加值與排放量二氧化硫和工業粉塵之間是一個不平等的能源消費結構,產業的結構不合理造成如上的結果。例如,山東省的主要能源是煤炭,50%以上的煤直接燃燒,而二氧化硫和粉塵的排放主要來源于煤的直接燃燒,所以煤能源的消費結構加劇了大氣污染狀況。
到目前為止,有對于自由貿易和環境的之間的影響有三種不同的觀點。有些人認為,自由貿易會導致負面的環境影響尤其是在發展中國家;而其他人認為自由貿易造成的負面環境效只會存在于短期之內,長期來看它對環境的影是積極的。另外有人認為自由貿易和環境之間沒有密切的關系。國際貿易對環境質量的影響很小,貿易政策的變化對環境政策的福利影響也不大。在本文中,我們發現,盡管國際貿易對整體環境質量的影響不大,但它仍呈現正相關性,與總排放的污水和二氧化硫和煙塵排放量呈現負相關性。
此外,我們還估計了環境污染與人均收入之間的關系。結果表明,人均GDP與環境污染的總體水平存在顯著的線性關系,這是符合庫茲涅茨的倒U曲線的。隨著經濟的發展,廢棄物的排放總量穩步增長,當名義人均國內生產總值達到某一數值時,排放總量達到高峰,之后逐漸減少。目前,山東省人均GDP為64358.13元,如果全省繼續保持現有經濟增長率。10年后,排放總量將緩慢下降,環境質量將逐步改善。當然,對于山東省來說,為了提高環境質量,政府應該更加重視產業結構調整,鼓勵使用保護環境的新技術,在經濟發展的過程中改變原有的環境犧牲型增長模式。
四、結論和建議
本文考察了山東省能源利用、環境質量與經濟發展的關系。研究結果表明。首先,名義人均收入與環境質量之間的關系呈現倒U型的庫茲涅茨曲線。煙塵和固體工業廢物的排放量與實際人均收入呈現線性和非線性的關系。其次,山東省的經濟增長是高度依賴自然資源。近年來,盡管能源利用效率穩步提高,但與發達國家相比,粗放型的經濟發展模式并沒有改變。第三,產業結構不合理,不平等的能源消費結構和環境質量下降一直存在,因此,產業結構的優化將直接對經濟可持續發展造成影響。此外,工業廢物和污染物排放量也隨著經濟的快速發展和產業結構的不斷調整逐步下降。然而,仍有一些污染物隨著經濟增長而增加,在可預見的未來污染物總量將達到一個高點,環境壓力也將達到頂峰。
基于上述結論,我們認為山東省經濟改革應強調以下幾點。首先,提高公眾的環保意識,這是改善環境質量的關鍵。我們必須先提高人們的環保意識,找到合適的方法來平衡環境保護與經濟發展之間的關系。同時不算調整當前的產業結構。由于山東省經濟依然在不斷的快速發展,政府應適時的調整經濟政策,鼓勵發展資源消耗低的高新技術產業,以及可以減少污染和環境壓力的服務性行業。最后,營造良好的制度環境。例如,政府可以實行必要的減免稅收以及貼息政策,鼓勵企業采用節能、節水技術,完善法律法規,逐步降低環境污染。
參考文獻
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電力能源是現代社會能源資源的重要組成部分,在我國社會現代化建設中占有舉足輕重的作用。在能源可持續發展趨勢下,電力能源的發展與和諧社會的構建也有著密切的聯系,迫切需要采取有效措施對電力能源體系建設進行科學管理,以促進生態環境保護目標的實現。其中,電力新能源產業建設是解決能源危機、環境以及通貨膨脹問題的有效手段,有利于推進社會主義和諧社會的構建。就我國目前電力新能源發展的現狀來看,能源可持續發展體系的不完善使得我國電力新能源發展過程中存在著諸多問題:就風電而言,我國規劃的風電基地所在地區電網規模偏小,需要依托更高電壓等級、大規模遠距離輸送。這就使得復雜的電網技術和經濟問題普遍存在,給電力新能源發展造成了極大的阻礙。大規模發展風力發電,導致了系統調峰調頻問題的出現。目前,我國系統調峰主要依靠煤電。而新能源的大規模開發,對于電力系統要求也不斷提高,使得系統調峰面臨更加嚴峻的考驗。太陽能發電技術的發展缺乏社會的支持。作為一種新型電力能源技術,太陽能發電的實施尚處于起步階段,并未深入人心,被廣大人們所接受。這就使得太陽能發電技術的發展過程中缺乏社會的支持,各項研究和應用活動受到了嚴重制約。電力新能源核心技術被國外壟斷。目前,中國的光伏產業“兩頭在外”知識產權掌握度不高,實質上是受制于國外研發企業為其“代工”。這就造成了技術應用存在障礙的問題,使得電力新能源發展缺乏先進有效的技術支持。
造成我國電力新能源發展問題的原因
目前,電力新能源作為我國電力行業發展的新方向,已受到相關部門的高度重視,并取得了較大的發展。但由于起步相對較晚,能源可持續發展體系的建設尚不完善。面對我國電力新能源發展中存在的問題,要求必須從根本上明確影響我國電力新能源建設的因素,從而促進我國電力事業的可持續發展。據相關調查顯示,造成我國電力新能源問題的原因主要表現在我國新能源開發缺乏統一規劃,無序開發甚至開發過度;行業標準不完善問題日漸凸顯,并嚴重制約新能源發展;政府相關政策不夠完善,社會支持力度不夠或無力支持;管理體制不完善。
我國加強電力新能源發展的戰略分析
關鍵詞:環境;能源;沼氣;混凝土滲漏;預防措施
中圖分類號:[S210.3] 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2010)-06-0143-1
1 農村環境治理的整體設施到實施
農村環境保護治理主要包括:農村清潔能源、農村改廁、村屯環境治理。發展農村沼氣,對于開發新型清潔能源、緩解國家能源壓力、促進環境建設,治理農村“臟亂差”,改善人居環境、保護林草植被、維持生態平衡等都具有十分重要意義。在宣傳手段上,強化宣傳培訓,建立農村自我服務,自我管理的長效運行機制。防治農業面源污染的有效手段,是推進節能減排和建設社會主義新農村的重要舉措。
2 農村能源的整體分析
秸稈的綜合利用是目前農村能源的一大主要問題。大多數農民進行焚燒,嚴重地污染環境,我們要以教育為主,利用途徑廣泛宣傳,讓大家充分認識到焚燒的危害性和利用的重要性。一是用作農機肥,二是用作工業原料,三是用作育姑機料,四是用作動物飼料。農村清潔能源的主要工程之一是農村沼氣池工程。將農廁、畜禽舍建在沼氣池上,實現糞便自流入內,通過發酵所產生的沼氣作為農戶的優質燃料,沼液和沼渣作為優質有機肥料,使農村畜禽養殖的畜糞逐步實現無害化,處理和資源化利用,從根本上改善農民的生產生活條件和農村環境衛生條件,可以節省大量薪柴,減少森林植被破壞,防止水土流失,保護生態環境。發展農村沼氣具有經濟效益、生態效益、和社會效益,有利用改善農民家居環境和農村的衛生狀況,提高生活質量,促進農村精神文明建設。
3 村沼氣建設中防水混凝土滲漏分析
農村沼氣池的建設過程中,存在嚴重的滲漏問題,所以在沼氣池建設中,防水混凝土滲漏分析非常重要。在現代建筑工程建造中,建筑物大多采用鋼筋混凝土結構作為主要結構形式。混凝土結構具有強度高、剛度大、可塑性、耐久性以及較好經濟等特點,同時又具有抗滲防水性能,在實際施工過程中,防水混凝土要真正起到防水作用,除混凝土本身具有較高的密實性、抗滲性以外,還要求混凝土施工完畢后不開裂,特別是不能產生貫穿裂縫。因此,要真正起到防漏水的功能,必須找出所有可能產生滲漏的原因:
3.1 設置不規范
混凝土的抗滲性是用抗滲等級(p)或滲透系數來表示的。抗滲等級是以28d齡期的標準試件,按標準試驗方法進行試驗時所能承受的最大水壓力來確定,如果抗滲等級的確定值偏低,將是混凝土滲漏的致命因素。主要預防措施:防水混凝土的抗滲等級不能小于p6,且考慮到農村各地分部不同,土質不同,施工條件比實驗室差,所以,抗滲壓力還應比設計要求相應提高0.2mpa。
3.2 材料不合標
防水混凝土的防水主要包括兩部分內容:結構主體防水和細部構造防水。主要預防措施:水灰比:適宜的水灰比應為0.45-0.55之間,這樣可保證混凝土具有良好的抗滲性及適宜的和易性,配制普通抗滲混凝土的水泥,要求抗水性好,泌水性小,水化熱低并具有一定的抗侵蝕性。普通硅酸鹽水泥,早期強度增長快,泌水性好,干縮性較小,但抗水性和抗酸鹽侵蝕能力較差。礦渣硅酸鹽水泥,水化熱度低,抗硫酸鹽侵蝕能力好,但泌水性較大,抗滲性差。因此,普通防水混泥土應優先采用硅酸鹽水泥,而礦渣水泥在采取相應措施的情況下,(摻高效減水劑)也可使用。砂率宜為35-40%,且砂宜用中砂,石子最大粒徑不宜大于40mm。摻加引氣劑或減水劑等外加劑,其品種和摻和量應經過試驗確定。
3.3 措施不合理
如果施工縫、變形縫、后澆帶、穿墻管、埋設件等細部構造的防水措施不合理,將會造成這些部位出現所謂“十縫九漏”的現象。主要預防措施:防水混凝土應該連續澆灌,宜少留施工縫;變形縫、后澆帶的防水處理與施工縫相似,后澆帶宜采用摻有膨脹劑的補償收縮混凝土。
3.4 管理不善
由于混凝土的抗拉性能對混凝土本身的均質是非常敏感的,如果混凝土均質較性差,其內部會出現應力集中,從而降低混凝土的抗拉性能而產生裂縫。所以在混凝土攪拌、運輸過程中,都要加強管理,如果混凝土在澆筑時不能嚴格控制下料高度,加強振搗等,就會降低混凝土的抗滲性能。主要預防措施:防水混凝土拌和物必須采用機械攪拌,時間不應小于2分鐘,當摻有外加劑時,應根據外加劑的技術要求來確定時間;防水混凝土拌合物在運輸過程中如果出現離析現象,必須進行二次攪拌;必須采用高頻機械搗密實,應不漏振、欠振。
3.5 混凝土裂縫
【摘要】目的從免疫學角度及性激素分泌角度探討CD8+CD28+/CD8+CD28-T(殺傷性/抑制性)T細胞平衡與原發性垂體促性腺功能低下閉經患者的關系。方法收集原發性垂體促性腺功能低下導致原發性閉經患者32例,選取同齡段健康女性32例作為對照組,采用流式細胞術檢測外周血CD8+CD28+ 及CD8+CD28- T細胞及其胞內細胞因子γ干擾素(IFN-γ)及白介素2(IL-2)的百分含量;采用放射免疫法檢測血漿雌二醇(E2)、睪酮(Tor)、卵泡刺激素(FSH)及黃體生成素(LH)含量并分析以上幾者的相關性。結果① 性激素指標:與健康組比較,原發性閉經組患者的E2顯著降低(P=0.000),而Tor及LH則顯著高于健康組(P=0.008及0.010),但兩組的FSH無統計學差異(P=0.066)。②T細胞平衡:原發性閉經者的CD8+CD28+ T細胞及IFN-γ顯著低于健康組,但CD8+CD28- T細胞及IL-4顯著高于健康組,以上差異均具有統計學意義(p<0.05)。③相關性分析:CD8+CD28+T細胞與CD8+CD28-T細胞呈顯著負相關性(P=0.000);CD8+CD28-T細胞與Tor及LH呈正相關性(P=0.023,0.016)。結論原發性垂體促性腺功能低下閉經患者的免疫平衡向CD8+CD28-抑制T細胞傾斜(導致過度免疫抑制),該細胞數量的升高與睪酮及促黃體生成素含量增加有關。
【關鍵詞】原發性閉經 T細胞平衡 性激素 相關性
doi:10.3969/j.issn.1671-332X.2014.07.010
國外報道原發性閉經患病率約為5%~10%;國內有資料顯示原發性閉經發病率逐年上升,已達10%左右,其中25歲以下患者比例達25%[1];且國內外均發現原發性閉經都有發病年輕化的傾向[2]。因此原發性閉經的病因及發病機制有待進一步研究。已有研究發現原發性閉經患者的CD8+T亞群數量明顯升高[3-4],且升高的程度與血清總睪酮(Tor)及雌二醇(E2)的水平含量呈相關性,這說明CD8+T亞群與原發性閉經患者的性激素代謝有密切關系。但CD8+T細胞分為CD8+CD28+殺傷性及CD8+CD28-抑制性兩個亞群,且兩者構成一個平衡,究竟原發性閉經與該平衡關系如何,與且該平衡與性激素是否存在相關性?目前均缺乏探討。以此為創新點,筆者對原發性垂體促性腺功能低下導致閉經的患者進行研究,發現該類患者外周血CD8+CD28-抑制T細胞含量升高,后者與睪酮及促黃體生成素含量呈相關性,具體過程如下。
1資料與方法
1.1患者資料
選取2009年1月~2011年1月間我院婦產科的原發性閉經患者作為觀察對象。采用國際原發性閉經協作組結合2006年中華醫學會婦產科學分所推薦的診斷方案及相關標準,共入選原發性垂體促性腺功能低下導致閉經的患者32例,并選取32名同齡的健康女性作為對照組,兩組的年齡無統計學差異。
1.2流式細胞術檢測
以上觀察對象均于清晨空腹抽取肘靜脈血[5],隨后使用Beckman Coulter Cell 多色流式細胞儀,分別檢測CD28分別為陽性及陰性的CD8+ T所占的百分比,分別代表CD8+CD28+殺傷性T細胞及CD8+CD28-抑制性T細胞的數量;同法采用多色流式細胞儀,檢測以上兩類細胞內細胞因子IFN-γ及IL-4的百分的含量[6]。
1.3性激素水平測定
使用放射免疫法檢測外周血清E2、Tor、FSH及LH含量[7]。
1.4統計學處理
定量數據采用(±s)表示,兩組間同一指標的比較采用單因素方差分析(ANOVA)檢驗;使用Peason相關性分析法,將外周血CD8+CD28+殺傷性T細胞及CD8+CD28-抑制性T細胞的數量與上述細胞因子含量及性激素含量進行相關性分析。運用統計軟件包spss 13.0對數據進行分析,當p<0.05認為差異有統計學意義。
2結果
2.1CD8+CD28+與D8+CD28-T細胞檢測
兩組的CD8+CD28+與D8+CD28-T細胞及其細胞因子,均呈顯著梯度變化,其中CD8+CD28+T細胞及IFN-γ均以健康組含量最高,兩組之間任意兩者均有統計學差異;而D8+CD28-T細胞及IL-4的情況相反,以健康組最低(表1及圖1)。
2.2激素含量比較
與健康組比較,原發性閉經組患者的E2顯著降低(P=0.000),而Tor及LH則顯著高于健康組(P=0.008及0.010),但兩組的FSH無統計學差異(P=0.066),見表2。
2.3相關性分析
通過Pearson相關性分析發現:①CD8+CD28+T細胞與IFN-γ呈正相關性(P=0.016);②CD8+CD28-T細胞與IL-4、Tor及LH三者均呈正相關性(P=0.021、0.023及0.016);③CD8+CD28+T細胞與CD8+CD28-T細胞呈顯著負相關性(P=0.000)。
3討論
CD8+T細胞是重要的T細胞亞群。根據表達細胞因子的不同,可將CD8+T細胞分為Tc1及Tc2兩個亞群,其中Tc1以表達IL-2及IFN-γ為主,以介導細胞免疫為主;而Tc2以表達IL-4、IL-8等細胞因子為主,以介導體液免疫為主。本研究發現,原發性垂體促性腺功能低下導致的原發性閉經患者的CD8+CD28+T細胞及IFN-γ含量降低,而CD8+CD28-T細胞及IL-4含量升高,本結果與宋玉霞[8]報道的卵巢早衰(POF)患者T細胞亞群變化有類似之處;該研究發現卵巢早衰致閉經患者的CD8+T細胞顯著升高,并且發現POF患者外周血出現卵巢自身抗體(AoAb)滴度升高,提示與體液免疫相關。本研究發現原發性垂體促性腺功能低下閉經患者CD8+T細胞免疫平衡向CD8+CD28-抑制性T細胞傾斜,由于IL-4屬于Tc2類細胞因子,所以該類免疫失衡屬于體液免疫性質,與上述報道有一致性。由于體液免疫與內分泌激素代謝存在極為重要的聯系,就兩者的聯系進一步討論如下。
性激素是包含卵巢在內的性腺分泌的重要蛋白質,有研究發現閉經患者血清17β-E2水平明顯下降、T明顯升高、PRL值有所下降,說明性激素代謝紊亂是閉經的重要表現[9]。由于閉經所涉及的激素種類較多,本研究選取E2、Tor、FSH及LH作為性激素的代表進行觀察。我們發現,原發性閉經組患者的E2顯著降低,而Tor及LH則顯著升高,但兩組的FSH無統計學差異,這與李瀅[10]的報道的閉經患者E2降低、LH升高大體一致。本研究結果提示該類患者雌激素水平明顯缺乏或不足,而雄激素含量升高,符合典型的閉經患者激素代謝特征[11];但本研究與李瀅報道有所不同的是,本研究發現原發性垂體促性腺功能低下閉經患者Tor升高,而李瀅發現Tor與對照組無明顯差異,可能是該研究入選的患者既包括原發性閉經患者,又包括繼發性閉經患者,而本研究對象均屬于原發性垂體促性腺功能低下閉經患者,這說明了Tor可能是鑒別不同閉經病因的重要指標,是原發性閉經患者的一個重要性激素代謝特征。
相關性分析結果顯示,Tor及LH與CD8+CD28-T細胞及IL-4四者存在顯著正相關性,亦即表現為四者呈平行升高,這預示Tor及LH與閉經患者的免疫學異常關系更為密切,故Tor及LH臨床意義更為顯著,因此我們認為,Tor及LH的水平可以作為該類閉經患者免疫學治療療效的重要內分泌學評價指標,而IL-4可作為重要的免疫學評價指標。
綜合上述,本研究在一定程度上從免疫學及內分泌學角度闡述了原發性閉經患者免疫失衡與性激素代謝紊亂的關系,并發現CD8+CD28+T可能是原發性閉經患者治療的一個靶細胞,且該類免疫失衡以Tc2類為主,其機制可能是CD8+CD28+T過度表達,導致細胞抑制功能過強,IL-4分泌過多,間接導致Tor及LH過度分泌增加,導致內分泌代謝紊亂,最終導致閉經。以上結果可為原發性垂體促性腺功能低下閉經患者免疫調節治療提供一定的依據,筆者將在后續的研究中進一步該T細胞平衡與其它激素代謝的相關性。
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關鍵詞:低碳經濟;3E系統;系統仿真;產業結構;能源結構;系統動力學;污染物排放;環境承載能力;可持續發展
中圖分類號:F206 文獻標識碼:A 文章編號:1007-2101(2013)05-0084-06
全球氣候變暖對人類生存和發展的嚴峻挑戰是“低碳經濟”提出的大背景。隨著全球人口和經濟規模的不斷增長,能源使用帶來的環境問題及其誘因不斷地為人們所認識,不止是煙霧、光化學煙霧和酸雨等的危害,大氣中二氧化碳(CO2)濃度升高帶來的全球氣候變化也已被確認為不爭的事實。中國作為一個能源生產和消費大國,如何保持能源、經濟和環境協調可持續發展是擺在我國面前的一項重大戰略課題。我國能源—經濟—環境系統總體協調程度比較低,能源、環境、經濟三者之間的矛盾比較突出。從能源結構上看,我國的一次能源儲量、能源生產和能源消費間的結構性矛盾,隨著中國工業化進程和城市化進程的推進越來越突出,國內石油和天然氣的生產供需缺口越來越大,使我國日漸成為石油天然氣的進口大國。從產業結構看,我國的產業結構呈現出以工業,尤其是以碳基為主的重工業化的突出特點。從生態環境看,以化石能源為主的傳統能源結構導致能源生產和消費中排放大量的煙塵、廢水以及固體廢物等污染物引發環境質量的急劇惡化,由能源消費結構和方式造成的嚴重環境污染帶來的經濟損失占GDP的2%~3%。鑒于我國能源—經濟—環境系統發展中存在的這些問題,迫切要求對經濟增長方式、能源開發利用、環境保護等可持續發展問題進行科學研究,制定切實可行的經濟發展規劃、能源替代戰略、環境保護措施,為能源—經濟—環境系統提供理論支持。
一、文獻綜述
近年來,越來越多的學者意識到能源、經濟以及環境之間的相互作用對于解決能源問題的重要影響,開始將三者結合起來綜合考慮能源問題,從而形成了3E系統理論的研究框架,并取得大量的理論與實踐成果。能源問題的研究涉及多個學科領域,不同專業的學者選擇了不同的研究視角與方法,得到的結論也有所差別,然而,他們的研究大多使用數量經濟學、系統工程以及運籌學的方法對能源、環境、經濟三者之間的關系和內部規律進行定量分析。
日本長岡理工大學從3E的理論框架出發提出了3Es-Model,模型描述了能源、環境和宏觀經濟之間的數量關系,可以在給定節能、碳稅、促進能效等減排方案的條件下,預測經濟、能源、環境三者的發展趨勢,為決策者制定相關政策提供參考。國外的一些學者和機構深入研究了能源問題與可持續發展的能源—經濟—環境3E體系,例如,聯合國開發計劃署、世界能源理事會以及聯合國可持續發展委員會等國際機構都曾經以可持續發展理論為指導,對世界面臨的能源現狀、發展趨勢以及能源與經濟、社會、環境的協調發展等問題進行了深入的分析和討論。
隨著我國經濟的發展,相關政府部門也意識到了能源、經濟、環境協調發展對我國實現可持續發展的重要意義。1984年,原國家計委和國務院能源辦公室牽頭,組織了我國相關領域近70名專家,花費五年的時間,完成了我國“廣義能源效率戰略工程”項目的研究,這是我國首次組織如此多的科研人員探討能源、經濟、環境三者間的協調發展問題。萬紅飛等人(2000)在John Byrme研究的基礎上,分析了能源、環境、經濟三者之間的關系,并選擇二氧化碳和二氧化硫的排放量作為主要指標,構建了能源、經濟、環境三者的關聯模型。王俊峰(2000)的研究首先探討了自然資源與經濟、人口、環境之間的關系以及3E系統內各子系統之間的矛盾規律,并在此指導下提出了能源結構優化的原理和計算方法。遲春潔從3E系統的角度來研究能源安全問題。可見,國內外的眾多學者對能源—經濟—環境系統從多個角度進行了有益探索,取得了大量的理論成果,對緩解和解決我國的能源、經濟、環境問題具有重要意義。
二、能源-經濟-環境系統構建
(一)能源—經濟—環境系統的界定
能源—經濟—環境系統是指在社會、經濟、文化、生態背景下,各種系統要素有機結合在一起所形成的能源—經濟—環境復合系統,該系統包含若干個子系統,這些子系統分別擁有不同的屬性。在能源—經濟—環境系統內部,子系統是相互作用、互為影響的,系統內部也同時和系統外部的環境發生著交換關系,可以表示為:
MSIS?奐{S1S2……Sm,Ei,Ci,Fi,Rel,O,Rst,T,L}(m?叟2)(1)
公式(1)中Sm表示第m個子系統;Ei、Ci、Fi分別表示第i個子系統的要素、結構和功能;Rel是系統的關聯集合,是能源—經濟—環境系統(MSIS)的相關關系集,Rel包括了能源—經濟—環境系統各個子系統之間的關聯關系、各個子系統內部要素之間的關聯關系,以及能源—經濟—環境系統(MSIS)與國民經濟可持續發展系統之間的關聯關系;O是能源—經濟—環境系統的系統目標集;Rst是系統的限制約束集;T、L分別為時間向量、空間向量;m是子系統的數目。
(二)能源-經濟-環境系統的構成
根據系統的層次性,將能源—經濟—環境系統分解為經濟驅動子系統、能源支持子系統、環境承載子系統、社會發展子系統和政策調控子系統五個子系統。每一個子系統內部又包含著若干要素,各要素在系統運行中分別發揮著不同作用。能源—經濟—環境系統并不是一個封閉的系統,在分析時不能離開國民經濟這個大系統去分析,必須考慮整個系統各環節之間、系統與國民經濟各部門之間的相互關系。能源系統與環境、技術水平和生態系統有密切關系,在當前資源、環境與發展之間矛盾日益突出的情況下,能源—經濟—環境系統承載著經濟增長、能源利用和環境保護的多重壓力。研究系統時必須統籌考慮能源與社會經濟、技術、環境等諸多因素,不僅研究各因素之間的相互聯系、相互依存、相互制約,而且要將其形成的有機整體作為一個完整的、處于運動變化中的大系統。
三、能源—經濟—環境系統因果關系分析
本文引入系統動力學(System Dynamics簡稱“SD”)來描述能源—經濟—環境系統各子系統間的因果關系。因果關系是系統動力學方法建模的基礎,是對能源—經濟—環境系統要素與關系的一種真實寫照。
(一)因果關系的總體描述
整個系統中,經濟驅動子系統對整個系統的發展起推動作用,能源支持子系統起支持作用,環境承載子系統起緩沖作用,社會發展子系統起能動作用,政策調控子系統起引導、管理和監督的作用。整個系統協調、有序的運行,通過系統內各要素的相互作用和配置使系統實現最優。這就要求首先必須要建立可靠、安全、穩定的能源供應保障體系,能源發展必須和經濟發展、資源開發利用、生態保護相適應,相協調。其中,資源開發利用主要包括資源的進一步勘探開發、資源利用技術的進步、利用效率的提高、發展和利用替代能源、利用進口資源等。能源增長必須維持在資源承載能力內,在能源發展的同時,自然資源基礎得到維持和加強,對可再生資源利用的前提是不破壞其再生機制。能源發展對環境改變要在環境承載極限內同步進行能源建設與環境保護,恢復并維護好自然生態系統的良性循環。通過國家政策、法律、法規和市場機制等有效調控,弱化甚至消除系統內各子系統間的消極影響,充分利用和促進系統內各子系統間的積極關系,實現系統的良性循環。根據以上描述,能源—經濟—環境系統各子系統關系如圖1所示。
(二)因果關系涉及的宏觀變量
能源—經濟—環境系統模型的建立涉及的因素很多,對這些因素加以分析將成為構建能源-經濟-環境系統模型的基礎。在建立能源—經濟—環境系統因果關系模型的過程中,可分別以各子系統的發展為主線來確定系統模型涉及的變量。能源—經濟—環境系統模型涉及的主要變量有以下幾個方面:
1. 經濟驅動子系統涉及的變量。經濟驅動子系統涉及的變量主要包括:GDP、第一產業增加值、第二產業增加值、第三產業增加值、工業增加值、資本形成總額、人均社會消費品零售額、貨物與服務凈出口、財政收入、國內旅游收入、外商直接投資、城鄉居民人均可支配收入、最終消費支出、固定資本形成總額等。
2. 能源支持子系統涉及的變量。能源支持子系統涉及的變量主要包括:能源生產總量、能源消費總量、煤炭生產量、煤炭消費量、石油生產量、石油消費量、天然氣生產量、天然氣消費量、單位GDP能耗、單位工業增加值能耗、能源加工轉換效率、儲采比、能源消費彈性系數、能源生產彈性系數等。
3. 環境承載子系統涉及的變量。環境承載子系統涉及的變量主要包括:二氧化硫(SO2)排放量、二氧化碳(CO2)排放量、廢水排放量、工業廢水排放量、工業廢水排放達標率、工業煙塵排放量、工業煙塵排放達標率、工業粉塵排放量、工業粉塵排放達標率、工業固體廢物產生量、工業固體廢物處置量等。
4.社會發展子系統涉及的變量。社會發展子系統技術模塊涉及的變量主要包括:科學家和工程師數、研究與試驗發展經費支出、技術市場成交額、人才密度指數、R&D經費支出占GDP比重、科技活動經費籌集總額等;人口模塊主要包括:人口總量、出生率、死亡率、自然增長率、人口增加數、人口減少數、遷出人口、遷入人口、就業人員、第一產業就業人員、第二產業就業人員、第三產業就業人員等。
5. 政策調控子系統涉及的變量。政策調控子系統涉及的變量主要包括一些政策性參數:環保投資、科技投資、科技投資比例、環保投資比例、第一產業投資比例、第二產業投資比例、第三產業投資比例工業固體廢物綜合利用率、工業環境污染治理投資總額、工業污染治理投資等。
(三)因果反饋回路分析
系統的行為模式與特性主要取決于其內部的動態結構與反饋機制[7]。本文在系統綜合分析的基礎上,確定系統的結構層次,結合整個系統自身的結構特點,在確定了各子系統的層次結構之后,建立的能源—經濟—環境系統因果反饋回路,如圖2所示。
四、系統仿真與預測
(一)系統仿真
本文運用系統動力學方法對能源—經濟—環境系統進行仿真和預測。系統動力學是處理信息反饋系統的動態行為的方法論。作為其研究對象的實際系統一般都是高階次、非線性、多重反饋的復雜系統。它把研究對象劃分為若干子系統,并且建立起各個子系統之間的因果關系網絡,立足于整體以及整體之間的關系研究。系統動力學的研究方法是建立計算機仿真模型——流圖和構造方程式,進行仿真試驗,由此來驗證模型的有效性,從而為戰略與決策的制定提供依據。被稱為“政策實驗室”。本文即運用系統動力學將能源—經濟—環境系統劃分為五大子系統,分析系統結構與行為模式之間的關系,以采取相應的策略調整系統結構,起到干預和控制系統,改善系統行為模式的作用。
本文以河北省為例對能源—經濟—環境系統SD模型的檢驗,選取了模型回路中重要指標,GDP、能源消費量、人口數量和污染物排放量等進行仿真值和實際值的比較,來檢驗模型與河北省能源—經濟—環境系統實際運行的擬合程度。在仿真過程中,取DT=1年,初始時間為2000年,仿真的完成時間為2009年,共計10年。通過VENSIM PLE軟件編寫仿真程序,模擬河北省能源—經濟—環境系統運行情況,得到2000—2009年河北省GDP、人口總量、能源消費量、工業固體廢棄物排放量等指標的仿真值、實際值及誤差值如圖3所示。
(二)參數檢驗與靈敏性分析
根據前文選定的系統輸出和響應指標,對所建立的能源—經濟—環境仿真模型進行了檢驗,變量仿真值誤差率基本控制在-10%~10%。檢驗結果顯示模型與河北省能源—經濟—環境系統運行實際的擬合程度較高,因數據選取時間區間僅為10年,個別變量短期內有較大幅度的波動,所以出現個別變量模擬結果誤差超過10%的情況,這是一種正常現象,因為能源—經濟—環境系統本身就存在許多不確定性因素,有時由于國家政策、自然災害或其他外部環境的影響,導致有些變量的統計數據在某一時點上波動較大;在用線性回歸的方法確定變量關系時,表現在模型中就會出現個別誤差較大的情況。可以說,系統仿真結果能夠達到理想狀態,數據結果有效可信,說明本文所建立的能源—經濟—環境系統仿真模型成立。
靈敏性分析是指當系統中某個影響因素發生較小變化時,某效果指標發生較大變化,這時我們說該效果指標對此因素敏感;反之,當系統中影響因素發生大變化時,其效果指標發生較小變化,這時我們稱某效果指標對此因素不敏感。那么,當影響因素發生同樣變化時,效果指標變化大的方案就是敏感性強的方案,效果指標變化小的方案為敏感性弱的方案。本文能源—經濟—環境系統模型建立的最終目的就是通過調試尋找模型中較為靈敏的參數,從而幫助我們找到政策作用點,為制定最佳政策提供參數依據。為測試系統的靈敏度,通過改變模型中計劃生育率、能源消費彈性系數、GDP增長率等常數參數-5%~5%的變化幅度顯示:模型的行為曲線在振幅大小上有所改變,但模型的行為變化趨勢并未出現大的變動,對GDP、能源消費量、人口總量、污染物排放量的靈敏度都在合理的范圍之內。其中人口總量對于各指標的靈敏度較低,其他因素變化不會對人口數量產生較大影響。三次產業能源消費、單位工業增加值能耗、三次產業萬元單位增加值對能源消費彈性系數靈敏度較高。能源消費相對于二氧化碳排放量、人口總量較靈敏,這是由于能源消費量和污染排放量會隨著GDP的變化而發生較大調整,環境污染治理量則與每萬元投資污染治理系數密切相關,敏感度值較高。而人口數量對于各項指標的靈敏度均極低,接近于0,人口模型相對具有更高的穩定性,因此靈敏度會偏小。
(三)系統分析與預測
通過參數檢驗與靈敏性檢驗后,可以運用該模型對河北省能源—經濟—環境系統的未來運行情況進行預測,從而為政府經濟決策提供有效的依據。根據河北省能源—經濟—環境系統模型的仿真,預測在其他條件不變的情況下,河北省“十二五”及2020年河北省GDP、人口總量、能源消費量及工業固體廢棄物將會不斷提高,其結果如圖4所示。
五、情景分析與政策模擬
系統動力學作為一種仿真結構模型,可以測試各種虛擬假設條件的變更對系統行為產生的影響,它既能預測出主要變量的發展趨勢,還可以為科學決策提供參考。它能很好地展示在各種不同政策下,模型所代表的真實系統將產生何種行為模式。在能源—經濟—環境系統中,經濟的快速發展必然會導致對能源需求的增加,高耗能產業的擴張又會加劇環境的進一步惡化,而政府的政策調控在一定程度則會對經濟、能源、環境起到一定的積極作用,從而使整個系統良性運行,系統內部不斷優化和完善,子系統有序平衡發展,使整個能源—經濟—環境系統協調發展。
(一)情景分析
能源—經濟—環境系統是一個復雜的巨系統,很多因素會使整個系統的變化具有不確定性。在能源—經濟—環境系統分析方面,傳統的趨勢外推的預測方法只能預測當影響因素按過去的軌跡變化時的需求,無法考察過去發生過或將來要發生的情況,預測結果往往具有片面性。而情景分析法與一般的趨勢外推的預測方法的不同在于:它并不是要預測未來,而是設想哪些類型的未來是可能的,通過描述在不同的發展路線下各種“可能的未來”,可以考慮影響能源—經濟—環境系統動態變化的各驅動因素的不確定性。本文設置四種情景:
1. 基準情景。此情景是用來作為仿真實驗的對照。該情景是指對系統當前的發展模式不作干涉,系統中的所有模型、參數都不改變,在計算機上運行仿真實驗并以此來設計調控參數。
2. 高速發展情景。經濟發展速度在基礎情景之上加速增長3%,2009年增速為15%,能源消費彈性系數增長至8%,原煤占比增加95%。在此情景下討論能源消費量、經濟發展速度對能源消費的變化影響。
3. 緩慢發展情景。經濟發展速度在基礎情景之上減速3%,2009年降至8%,能源消費彈性系數降低0.1,降至0.6,原煤占比降至80%。在此情景下討論能源消費量,經濟發展速度對能源消費的變化影響。
4. 可持續發展情景。此情景下2020年GDP比照2000 年翻兩番,能源生產及消費按照規劃發展進程發展。在此情景下將經濟增長速度、能源消費彈性系統等指標設定為:GDP增速9%,原煤占比80%,能源消費彈性系數0.65。
針對以上四種情景,利用系統動力學模型對河北省GDP、能源消費總量、工業廢水排放量、工業SO2排放量等參數進行模擬研究,討論經濟發展速度對能源效率、能源消費量、國內生產總值等指標的變化影響。經過系統在計算機上進行反復的調試和運行后,得到在不同方案下的系統運行情況,如圖5所示。
(二)政策模擬
在能源—經濟—環境系統中,政策是由系統的結構與參數組成,而政策的變化通常情況下只改變信息影響與行動的程度。政策發生變更,這時系統中大多數狀態變量的值只發生微小變化,這時如果對系統中的政策作用點施加影響其結果并沒有什么改變。也就是說,如果一個系統對大多數參數的變化都不敏感,就意味著系統對政策變動不敏感。但是,通常情況下,在任何系統中,我們總能找到少數參數或政策作用點,這些參數的變化對系統的行為會產生很大的影響。一旦作用于這些作用點之一的政策發生變化,那么其作用將會在系統中進行放射性傳播。
本文設定河北省國內生產總值增速在可持續發展情景下保持9%的增速,因為自2003年以來,河北省GDP年增長率始終保持在10%~12%,變化幅度不大。因為受到多種因素的影響和限制,河北省GDP增長不會發生太大變化。從長遠來看,由于經濟慣性在一定時期內長期存在,這個速率仍將會保持相當長的一段時間,這是符合經濟系統實際運行情況的。在四種情景設定下,可以看出:污染物在環境中的積累量以指數形式增長而非線性增長,這說明每年環境污染治理量的增速小于排放量的增速。現實中,由于生產不斷擴大、治理不完善、政策存在漏洞等原因,雖然政府對環境污染治理投入越來越多的資金,但治理結果卻不盡如人意,污染排放量始終大于污染治理量。可以說,我們每年正在將越來越多的污染物投放到自然中。如果環境污染積累量不斷增長,能源的開發不顧資源的承載力,這種發展是不科學、不協調的。
六、能源—經濟—環境系統協調發展對策建議
隨著河北省經濟社會的快速發展,能源需求增長也在急劇加大,能源的瓶頸制約矛盾越來越突出,能源長期穩定地供給成為敏感問題和政府制定能源政策的基點。但能源特別是不可再生能源對人類來說是稀缺的、有限的,因此在一定程度上影響著人類的經濟發展方式。長期以來,河北省粗放型的經濟發展方式使得對能源利用不合理,造成大量二氧化碳、二氧化硫、工業煙塵、粉塵的排放,全省范圍內的資源開發和污染物排放已經超過了環境的承載能力。因此,制定科學合理的能源—經濟—環境協調發展戰略,使有限的能源發揮最大的效應,為全面建設小康社會提供支持和保障。
1. 優化經濟驅動子系統。應進一步調整產業結構,轉變經濟發展方式;改造傳統產業,促進節能環保,同時加速整合高耗能產業,構建淘汰落后產能的長效機制。
2. 深化能源支持子系統。降低煤炭消費量,增加清潔能源消費,同時優化調整能源結構,積極開發利用生物質能和太陽能。
3. 改善環境承載子系統。應不斷強化社會公眾的環保意識,大力發展循環經濟,全面加強資源節約和環境保護,同時拓寬融資渠道,加大環保資金的投入。
4. 改進社會發展子系統。提升科學技術水平,加快發展新興產業;加大科技開發,進一步改善能源消費的品種構成。
5. 強化政策調控子系統。強化能源、環境的規劃約束和管理機制,建立資源使用權的交易機制和排污權交易制度,提高環境治理投資效果。
總之,優化能源結構、產業結構是實現低碳背景下能源—經濟—環境系統協調的重要保證,也是河北省能源—經濟—環境系統實現協調可持續發展的必由之路。調整經濟結構,轉變經濟發展方式,提高能源生產利用效率則是實現節能降耗的直接途徑。因此,應進一步加強政策激勵和制約兩方面的調控作用,為實現能源—經濟—環境系統協調發展創造良好的制度環境。
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一、以科學發展觀為指導,立足現實,實事求是,認真梳理目前水電能源開發的爭論
改革開放以來,我國的電力工業取得了輝煌的成就,無論是裝機容量還是年發電量每年都在穩步地提高,有力地支持了國民經濟和社會發展。截至2004年底,全國發電裝機容量和全年發電量均居世界第一位,其中發電裝機容量水電占24.6%,火電占73.7%。
我國西高東低的地勢,蘊藏著得天獨厚的水能資源,其人均占有量為世界人均占有量的55.1%。由于水力發電獲得的電量是不耗減總資源量的,因此,世界各國無不優先開發水能資源。據統計,世界上有24個國家依靠水力發電提供國內90%的電力;有55個國家水力發電占全國電力的50%以上。但是,我國的水電能源開發水平遠低于世界上水能資源相對豐富的國家。
隨著我國水電建設力度的加大,水電能源開發在擺脫技術、資金和市場等因素的困擾后,又面臨許多新的問題。如何看待水電能源開發對當地發展和生態環境所帶來的有利或不利影響,社會各界主要存在兩種爭論。支持者認為,水力發電是目前人類唯一能夠大規模商業化開發利用的可再生清潔能源,加快水電的發展有利于改善我國電力工業結構。同時,水力發電還有提高電能質量(調峰、調頻功能)、防洪防凌、農業灌溉、工業補水和流域水資源優化配置等大量的綜合效益。反方意見集中反映在當前水電能源開發的水庫移民問題和生態環境保護問題上。他們認為,水利水電工程建設中存在的移民安置、泥沙淤積、對魚類及生物多樣性的影響、土地文物淹沒、上下游水文和物理現象的改變等問題需要妥善解決。
面對水電能源開發利弊的爭論,我國還要不要繼續大力發展水電?我們應該有什么樣的水電開發觀?該如何發展水電?進退取舍間,我國水電建設究竟該何去何從?
能源緊缺是人類在社會發展過程中面臨的嚴峻問題。水電的清潔可再生性和高速增長的能源需求決定了必須開發水電能源,因此我們必須要堅持水電能源科學發展的觀點。對水電能源的開發,我們應以科學發展觀為指導,更新水電開發觀念,創新水電開發模式,認真對待和妥善處理水電開發中的問題,堅持以人為本的開發,促進經濟、社會全面、協調、可持續發展;堅持人與自然和諧的開發,電站建設與生態環境建設并重。對水電資源實行流域綜合開發,既要大開發、快開發,又要避免濫開發、大破壞,既要快速推進眼前的經濟增長,又要顧及后代生存環境的可持續,使水電能源開發成為利用水能資源、保護生態環境、發揮綜合效益、造福人民、促進區域經濟和諧發展的系統工程。
二、以科學發展觀為指導,著眼長遠、深入分析,高度認識優先發展水電的戰略意義
能源資源是經濟社會發展的命脈,能源需求遠大于供給將是未來我國能源市場的基本格局,解決好能源資源需求與能源資源緊缺之間的矛盾是構建和諧社會的基本條件。優先發展水電能源是對能源資源最大的節約,是保證能源工業持續發展,滿足構建和諧社會能源需求的必然選擇。
我國能源消費結構的不合理性在世界各國中非常突出,煤炭在能源總消費中所占的比例遠遠高于世界平均水平,高度依賴煤炭的能源結構導致了嚴重的空氣污染問題。尤其是煤電小機組,煤耗高、效率低、污染重,開發水電能源,可以加快電源結構調整,關掉煤電小機組,減少大氣污染,降低和節約能耗。同時,大量化石能源材料的開采,導致地表塌陷、開裂,地下水資源和生態環境遭到破壞。盡管水電開發也會帶來環境影響,但水電是清潔能源,不污染大氣環境,比煤電對環境的綜合影響要小得多。從保護生態環境方面考慮,也應優先發展水電能源。
由于自然條件限制,我國西部水電資源豐富地區,面臨著發展經濟、擺脫貧困、保護生態環境、創造可持續發展的多重任務。應積極將這種資源優勢轉換為經濟優勢和發展優勢,優先發展水電,帶動區域社會經濟的持續發展,縮小東西部區域經濟發展差距,增加當地農民收入。
開發水電并不純粹是一個能源問題,往往是與防洪減災和實施水資源優化配置相聯系的。治理江河洪水泛濫,保證人民生命財產安全,是水電開發的重要目標。建造高壩大庫,用其巨大的調節庫容實現流域水量的月、年甚至多年調節,重新分配天然來水,蓄豐補枯,可提高下游防御對象的防洪標準,同時也可提高水資源的利用效率,改善下游入海口的生態環境,減少斷流的次數,進而保證流域綜合效益的提高。
水電能源科學發展的主要戰略思路可以概括為一句話,即“突出一個重點,解決兩大問題,搞好三個結合,注意四點關系”。一是要突出水電能源科學發展這個重點。二是解決水電建設的環境保護和移民安置工作兩項關乎全局、影響長遠的基礎性問題。三是在水電能源發展工作中貫徹落實科學發展觀,把完善總體規劃與推動具體工作結合起來;把認真履行水電開發單位職能與充分發揮相關部門作用結合起來;把立足現行管理體制開展工作與積極促進體制機制的改革完善結合起來。四要注意水電能源科學發展與可持續發展的關系、水電能源科學發展與社會全面發展的關系、水電能源科學發展與生態環境保護的關系以及水電能源科學發展與公共安全的關系。
關系一:水電能源科學發展與可持續發展的關系。我國過度依賴煤炭的能源消費結構已造成了嚴重的環境問題,是不可持續的能源消費方式。水電能源是可再生能源中最具開發規模的能源之一,是改善一次能源結構和保護生態環境現實有效的途徑;是解決我國電力缺口、促進水資源綜合利用、調整產業結構、促進地區經濟可持續發展、縮小東西部經濟發展差距的有效途徑。因此,改變能源生產與消費方式,提高水電等可再生能源在能源結構中所占的比重,實現能源、電力結構多樣化,是我國可持續發展戰略的重要組成部分。
關系二:水電能源科學發展與社會全面發展的關系。水電能源發展帶來的經濟效益是推動庫區經濟起步、帶動相關產業發展、為當地社會提供資金支持、改變當地落后的經濟和社會狀況、實現經濟社會長足發展的最佳選擇;而庫區社會全面進步是水電經濟持續快速發展的有力保障。因此,水電能源發展同庫區社會全面發展是相輔相成、互相作用的關系,應統籌水電能源發展與庫區社會全面發展,協調多方利益沖突,以實現流域綜合開發。
關鍵詞:能源經濟環境可持續發展
一、中國能源特點及利用現狀
(一)中國能源特點
1.人均能源擁有量低,儲備量低
我國能源探明及可開采總量比較豐富,但由于人口眾多,人均能源資源量遠低于世界平均水平(表1)。
表1 中、美與世界能源儲備比較(1994年)
引自:霍雅勤. 中國能源現狀及可持續利用對策.
2.一次能源資源構成不均衡
我國能源以煤炭為主,其次是石油、天然氣、水電和核能(表2)。從表2可以得出煤炭在我國一次能源生產和消費結構中的比例約為76%,居世界首位,但是煤炭資源在滿足我國能源需求的同時,也對我國生態環境造成嚴重的破壞 [ ]。
表2 中國一次能源資源結構
3.能源資源分布不均衡
我國能源資源分布不均衡(表3)。煤炭資源的64%集中在華北地區,水電資源約70%集中在西南地區,而能源消費則集中在東部經濟較發達地區。因此,“北煤南運”、“西煤東運”、“西電東輸”的產銷格局將長期存在,造成過大的輸送建設及能源輸送損失 [ ]。
表3我國能源資源的地區分布及構成
引自:付融冰,張慧明. 中國能源的現狀.
(二)利用現狀
1.能源生產和消費結構以煤為主
中國能源供應主要依賴于煤炭,目前煤炭消費占全部能源消費總量的76%。同時,煤炭質量普遍低下,我國商品煤的平均硫分約為1.01%,平均灰分為23.85%[ ]。大量消費煤炭,特別是大量以終端直接燃燒方式消費煤炭,是造成大氣環境污染的主要原因[ ]。
2.能源利用效率低
目前,我國經濟的快速增長在很大程度上是靠消費大量物質資源實現的,我國單位產出的能耗和資源消耗水平明顯高于國際先進水平。初步統計,我國能源利用總效率約為 32%,比發達國家低 10 %以上,資源產出效率大大低于國際先進水平,每噸標準煤的產出效率相當于美國的 28.6%,歐盟的 11.6%,日本的 10% 。
3.能源價格未能反映其經濟成本和能源資源的稀缺性
目前我國的能源價格并未完全反映其經濟成本和能源資源的稀缺性。目前,盡管我國的人均能源較為貧乏,但能源價格卻接近于人均能源豐富的國家。這種局面與我國能源生產成本較低有一定關系。我國的能源價格由過去的完全計劃調控過渡到現今市場調節與政府干預的雙軌制。政府對能源價格的控制程度通常與該能源種類的相對緊缺性有關。
二、中國能源、經濟與環境問題
(一)能源、經濟與環境的關系
可持續發展是人口、資源、環境、經濟、社會之間的協調發展。其核心是發展,目標是社會發展,基礎是經濟發展,必要條件是環境保護。而資源是實現可持續發展的物質基礎,能源是資源的重要組成部分,并與環境、經濟等要素密切相關[ ](表4)。
表4 經濟增長、能源消費、污染物排放
引自:李長明.經濟增長、能源與生態環境.
數據來源:國家經濟貿易委員會等編《中國能源年評1996》、國家統計局編《中國統計年鑒》各年版
1.能源與經濟
能源是經濟文明必需的生產要素和投人因子,經濟發展是以能源為基礎的。從經濟學的角度分析,能源與經濟增長的關系,表現在兩個方面:一方面是經濟增長對能源有依賴性,即經濟增長離不開能源;另一方面,能源的發展要以經濟增長為前提,因為經濟增長可以促進能源的大規模開發與合理利用。但能源作為經濟動力因素的同時也是一種障礙[ ]。能源的逐漸枯竭及能源帶來的生態、環境問題,都將嚴重阻礙經濟的發展。
2. 能源與環境
能源在開發利用過程中對自然界產生一定的破壞作用,同時其廢棄物對環境也造成一定的污染。污染物以氣休、液體、固體形態存在,氣體污染物是大氣污染的根源,液體和固體污染物則是江河土地污染的元兇。能源環境污染所造成的影響有兩種:一是地區性的影響。如大氣污染(包括煙塵,SO2,NO,CO等有害物質)、水污染和固體廢物污染對地區造成的影響,其中大氣污染的影響最為嚴重;二是全球性的影響。如溫室效應、臭氧層破壞和酸沉降,都和能源大氣污染有關[ ]。
3.環境與經濟
環境是經濟發展的基礎。根據環境的定義,大氣、水、海洋、土地、礦藏等,既是環境要素,也是資源,是生產力的重要因素。同時,環境又是人們生活、工作的場所,環境質量的好壞對生產力最活躍的因素―勞動者的身心健康有直接的影響,所以說保護或破壞環境,就是保護或破壞生產力,改善環境就是發展生產力[ ]。環境作為經濟、社會發展的物質條件,作為經濟發展的基礎,它既可以直接地促進經濟的發展,也可以成為經濟的發展的阻力。環境污染和生態破壞已成為危害人們健康、制約經濟和社會發展的重要因素。
(二)中國當前能源利用對環境污染及經濟發展的影響
1.能源利用對環境污染的影響
伴隨能源消耗產生的最為主要的問題就是環境污染,這些污染主要集中在大氣污染、水體污染、占用土地、熱污染等。我國是僅次于美國的第二大能源消費國,而且以產生嚴重的SO2污染的煤炭為主,是第一大煤炭消費國[ ](表5,表6)。
表5 中國SO2排放量及其預測
引自:Kazuyya Fujime.中國的經濟發展、環境保護和能源安全.
數據來源:IEEJ.能源數據和模型中心
表6中國CO2排放量及對世界CO2排放量的貢獻及趨勢
引自:Kazuyya Fujime.中國的經濟發展、環境保護和能源安全.
數據來源:美國和加拿大的數據見IEA的《世界能源展望》,中國和印度的占比數據見IEEJ的《2020亞洲能源展望》,中國人口和中國CO2排放量見IEA的《經合組織和非經合組織國家能源平衡:1988-1999》,2010和2020年的數據為IEEJ的預測.
2.能源對經濟發展的影響
第一,能源“短缺”對經濟發展的影響
能源消耗與經濟發展密切相關。在我國,生產力發展比較落后,能源生產粗放,單位GDP增長的能耗遠遠大于發達國家。經濟的不斷發展,要求有源源不斷的能源供給。結合我國能源國情,我國能源開采量及布局嚴重制約著經濟的發展。一方面,能源開采量的增加速率遠遠不能滿足發展對能源的需求,因此,近幾年,曾幾次出現嚴重的能源供給不足現象,影響了經濟的發展和人民的正常生產生活;另一方面,從能源布局來看,發達地區能源嚴重匱乏,其經濟發展所需能源大部分來自西北、西南和華北地區,在能源的輸送過程中,增加了能源消耗和成本,也制約了經濟的發展。
第二,能源消耗造成的環境污染間接導致經濟損失
根據不同研究機構的研究成果,不同時期中國大氣污染造成的經濟損失比較嚴重(表7)。這些估算是不完全的,就目前的研究成果很難給出一個準確的結果。但是,根據這些估算就可以發現,中國的大氣污染損失已經占到GDP的3%~7%[ ]。
表7中國大氣污染造成的經濟損失
引自:周鳳起.發展環境友好能源,保護環境和公眾健康.
小結
能源是人類社會和經濟發展的物質基礎,然而,自然資源并非取之不盡、用之不竭。不斷開發新能源,開發可再生能源,提高能源利用效率,將對緩解能源短缺起到重要作用;同時,能源、環境與經濟有著復雜的關系:能源消耗與環境污染并存、能源短缺制約經濟發展、環境污染造成重大經濟損失,這種現象在我國尤為突出。因此,處理好能源利用、環境保護和經濟發展的關系是實現可持續發展的重要戰略,關系到人類的生存和發展。
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