石油化工環境保護論文范文

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石油化工環境保護論文

篇1

[關鍵詞]石油化工業自動化儀表及系統

中圖分類號:TQ056;TE967 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)46-0105-01

1 石油化工工業

石油化工工業是由化學工業發展而來,石油化工指以石油和天然氣為原料,生產石油產品和石油化工產品的加工工業。石油產品主要包括各種燃料油和油以及液化石油氣、石油焦碳、石蠟、瀝青等。生產這些產品的加工過程常被稱為石油煉制。石油化工產品以煉油過程提供的原料油進一步化學加工獲得。生產石油化工產品的第一步是對原料油和氣(如丙烷、汽油、柴油等)進行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯為代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生產多種有機化工原料(約200種)及合成材料(塑料、合成纖維、合成橡膠)。這兩步產品的生產屬于石油化工的范圍。有機化工原料繼續加工可制得更多品種的化工產品,習慣上不屬于石油化工的范圍。

2 石油化工自動化

石油化工自動化也分煉化自動化、油氣田自動化、海上平臺自動化及輸油、氣管線自動化等分支。從20 世紀60 年代起,我國在引進、消化、吸收基礎上,已經形成了石化工業和創新體系。2006年9 月投產的茂名年產100 萬噸乙烯工程,新建裂解裝置國產化率達到了 87.8%。目前我國在裂解技術、有機原料生產技術和聚合技術三大領域均有了一批自己的專利技術。煉油廠的燃料產品中,壓縮天然氣(CNG)和液化石油氣(LPG)等氣體燃料將成為21 世紀汽車的主導能源,加上天然氣原料增加因素,對于煉化工業的工藝會有一定影響。由于節能、環保、有效利用資源的要求,石化技術正出現新的突破,即出現第二代石化技術。

3 自動化儀表及系統

3.1 自動化儀表

自動化儀表主要有壓力儀表、溫度儀表、物位儀表和流量儀表四種。

①壓力儀表壓力范圍為負壓到 300MPa(高壓聚乙烯反應器)壓力傳感器、變送器和特種壓力儀表采用多種原理,而且可用于脈動介質、高溫介質、腐蝕介質、粘稠狀、粉狀、易結晶介質的壓力測量,精度可達 0.1 級。

②溫度儀表石化現場設備介質溫度一般都需要指示控制,溫度范圍為-200℃到 +1800℃.大多數采用接觸式測量.在現場指示的水銀玻璃溫度計多被雙金屬溫度計取代,最常用的是熱電阻、熱電偶。

③物位儀表在石化行業一般以液位測量為主,由于測量過程與被測物料特性關系密切,物料儀表沒有通用產品,按測量方式分為直讀式、浮力式、輻射式、電接觸式、電容式、靜壓式、超聲波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸縮式、矩陣渦流式等。

④流量儀表如今所說的流量,不是一般的流速,是單位時間內流經有效截面的流體的體積和質量,另外還需要求知管道中一段時間內流過的累積流體的體積和質量(流量積算儀)。

3.2 其他儀表

3.2.1 分析儀和在線過程分析儀

從工藝上看,生產過程中對溫度、壓力、流量、液位等工藝參數的保證,只是間接保證最終產品或中間產品的質量合格,所以對過程中物料成分的直接分析和對最終產品的成分分析是非常重要的。又從環境保護的角度看,排放的物質也是要分析和在線監測的。多變量控制已在煉油,石化行業開始進入生產階段,它以DCS為基礎,可以是獨立的,也可以是一個軟件包,它與多變量動態過程模型辨識技術,軟測量技術有關,多采用測控與PID串級控制相結合方式等。

目前在煉油廠中,對于分析儀器和在線過程分析儀的需求很旺盛,分析儀器的高科技含量,特別是對多學科配合要求高等,使得近年來分析儀器的科研和應用投入力量大,主要有液相色譜、氣相色譜、質譜、紫外及紅外光譜、核磁、電鏡、原子吸收及等離子發射光譜、電化學等分析儀器。

3.2.2 執行器

由執行機構和調節機構聯動構成。石化行業經常使用的是氣動執行器,少數液動執行器,其中氣動薄膜調節閥又是最常用的,另有少數氣動活塞、氣動長行程執行機構。調節機構(閥)由閥體、閥芯、閥座、上閥蓋等構成,其中閥芯有平板、柱塞、開口3種類型。按閥體結構分調節閥的產品有直通單座、直通雙座、三通型、隔膜型、軟管閥、閥體分離閥、凸輪撓曲閥、超高壓閥、球閥、籠形閥等。

3.3 控制和安全系統

①常規控制石化工業自動化的連續控制、批量控制、順序控制的基本控制策略沒變。其中主要為連續控制,或稱反饋控制、回路控制,仍然以 PID 調節為基礎,功能塊之間連接可以是多重串接、選擇性連接、并聯連接,自動補償、自動跟蹤、無擾切換,多配方自動改變參數或功能塊連接方式。它能在保持系統穩定的基礎上滿足復雜參數的計算、綜合指標的顯示和監控,從而幫助操作人員實現回路操作、單元操作應付多種燃料變化、原料變化,實現生產指標、節能指標,保證環保運行,完成大型裝置的開、停車、一般故障處理及一般連鎖保護。但石化行業目前的主流控制策略仍是適應多回路控制站的功能塊復雜組態能力的控制策略。

②智能控制和優化在現代控制論的推動下,各種智能化算法應運而生,其中除智能 PID 控制器外,多變量預測控制已在煉油、石化行業開始進入生產實踐階段。

③人機界面目前石化企業正在由一個裝置一個控制室逐步過渡成數個裝置一個控制室,而且最終是以 CRT 或 LCD 屏幕顯示為主,輔以少數顯示儀表和指示燈,以鼠標、鍵盤操作為主,輔以觸摸屏及少數旋鈕和按鈕,工業電視攝像頭攝取的畫面也由專用屏幕逐步納入 DCS 操作站的屏幕。

④安全儀表系統石化裝置由于大型化、連續化及工藝過程復雜、易燃、易爆、對環境保護要求高等原因,安全性要求日益提高,由 DCS 等設備完成安全連鎖保護的方法,在某些企業已經不能滿足要求,所以緊急停車系統(ESD)等為 DCS 之外的單獨設備。此外還有火災和可燃氣體監測系統(FGS)、轉動設備管理系統(MMS);特別是壓縮機組綜合控制系統(ITCC,因其防喘振而特殊)等。現在自動化儀表行業興起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全儀表系統(SIS),正是為了進一步滿足石化企業的需求而開發的。它是在安全總概念下,不同于3C強制安全認證、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是專門的工程解決方案,它連續在線運行,當偵測任何不安全過程事件時,能夠立即采取行動,以減輕可能造成的損失。功能安全還應結合風險度、安全指標、安全完整性等級(SIL)等,正確選用 SIS(或直接稱 ESD)系統。

結語

近幾年來,我國在自動化儀表的發展取得了巨大進步.現代自動化儀表的智能化技術及系統改善了儀表本身的性能,影響了控制網絡的體系結構,其適應性越來越強,功能也越來越豐富。

參考文獻

[1] 期刊論文李楨.Li Zhen 自動化儀表系統供電方案的改進-石油化工自動化2008,44(6).

[2] 陸德民.石油化工自動控制設計手冊(第三版).化學工業出版社,2000,2.

[3] 期刊論文陳緗雯.邱宣振. Tube與自動化儀表系統工程-石油化工自動化2009,45(4).

篇2

論文關鍵詞:燃油稅改革的分析

 

自1994年起,人們期待已久的燃油稅改革歷經十四年“千呼萬喚始出來”。這是當前我國稅制改革中繼增值稅轉型改革后出臺的又一項重大舉措,對社會許多行業及人們的生活將產生重大影響,但對委屬企業經濟指標的影響不明顯。

一、 燃油稅改革基本內容

2008年12月18日國務院印發了《關于實施成品油價格和稅費改革的通知》。通知決定自2009年1月1日起實施成品油稅費改革,取消原在成品油價外征收的公路養路費、航道養護費、公路運輸管理費、公路客貨運附加費、水路運輸管理費、水運客貨運附加費等六項收費,逐步有序取消政府還貸二級公路收費;同時,將價內征收的汽油消費稅單位稅額每升提高0.8元,即由每升0.2元提高到1元;柴油消費稅單位稅額每升提高0.7元,即由每升0.1元提高到0.8元;其他成品油消費稅單位稅額相應提高。

燃油稅改革就是將現有的養路費轉換成燃油稅,實行“捆綁”收費。這種燃油稅制實質上是通過將養路費“捆綁”到油價上,將每輛汽車要交的養路費轉換成稅費,在道路等公共設施日益成為一種稀缺資源的大背景下,更多地體現了“多用多繳,少用少繳”的公平原則。它利用稅收杠桿引導燃油消費者節能減排,達到環境保護的目的,于國于民是利大于弊的好事情。

二、關于燃油稅的稅負及征收問題

1、燃油稅占汽油零售價34.6%

目前,世界發達國家已經普遍實施燃油稅。美國對汽油征收30%的燃油稅,英國稅率是73%項目管理論文,日本稅率是120%,德國稅率是260%,法國稅率是300%。我國周邊國家和地區燃油稅稅負大體為40%左右,韓國、印度、新加坡、俄羅斯、中國香港和澳門的汽油零售價格中燃油稅所占比重分別為31.5%、52.1%、26.1%、44.2%和39.3%。

我國成品油消費稅改革后,稅在汽油和柴油零售價格中所占比重將分別達到34.6%和30.7%,仍低于周邊國家和地區燃油稅稅負的平均水平。

2、燃油稅通過生產環節征收

目前我國90%以上的成品油是由中國石油和中國石化兩大集團生產的,燃油稅通過生產環節征收,納稅人和稅源相對集中,可以降低征納成本。如果在批發和零售環節征收,核算比較復雜,同時容易造成稅收大量流失。

此外,在生產環節征收成品油消費稅,還可以促進中央與地方政府理順分配機制。成品油消費稅是從原屬于地方收入的養路費等轉化而來的,改革后先作為中央稅,再通過財政轉移支付將收入分配給地方,有利于進一步規范政府收入行為,加強監管,保證成品油消費稅收入專款專用。

3、燃油稅從量征收多用多繳

從國際來看,燃油稅的征收方式通常有兩種:一是從量征收,二是從價征收。從量征收,由所使用燃油的量多少來決定,使用量大的,自然需要多繳,如美國、加拿大等國;而從價征收,即以現有成品油價格為基準按一定的比例征收,并根據油價變動而浮動,如德國。

這次稅費改革采取從量征收主要是為了形成稅收與油品價格變動沒有直接關系,只與用油量多少直接關聯的機制,而且成品油消費稅從量征收比較簡便站。

三、燃油稅改革對四大行業的影響

2009年1月1日,《成品油價稅費改革方案》將開始實施,對與此相關的汽車運輸、石油化工、汽車、航空航運等四大行業影響各不相同。

1、汽車運輸業:費用明顯降低

燃油稅改革對汽車運輸業而言,將減少公路養路費、公路運

輸管理費、公路客貨運附加費三項費用支出,大幅度降低運輸成本。以河北省一輛25噸的貨車為例,每月每噸養路費190元,養路費月支出4750元;公路運輸管理費、公路客貨運附加費每月1500元左右,三項費用合計6千余元,全年可降低費用7-8萬元。

2、石油化工: 煉油毛利由虧轉盈

由于國家和地方都沒有含稅油的總量數據,石油商通常會減少含稅油量而增加非含稅油量。這樣項目管理論文,本來隨著國際油價的下降而相應下調的國內成品油價格,有很大一部分實際上保住了原來高價位,燃油稅改后,兩大石油集團業績會比大家預期的要好。同時,推進成品油價改,有利于長期理順價格機制。2009年國內煉油毛利將從-752元/噸上升至68.7元/噸以上,實現扭虧為盈。銀河證券認為,因為燃油稅改革的推出將上調中國石油2009年業績至1.05元,上調中國石化2009年業績預測至0.65元,。

3、汽車業: 小排量受益大

2008年前5個月,國產越野車銷量同比增長39.72%,進口越野車更是增勢迅猛。缺乏稅收等經濟調控手段正是高油價背景下“耗油大車”仍大行其道的原因。而燃油稅的推出,行業對于中小排量車型、柴油車型以及新能源汽車的研發與生產將有所傾斜,也將給一些具有先進動力技術的生產企業帶來空前的機遇。

這里需要特別指出的是,對于擁有家庭轎車的私家車主而言,在考慮稅費支出時可以計算稅費平衡點的行駛里程。改革后按河北省標準,每月可減少養路費支出105元,年節約1260元。由于每升汽油增稅0.8元,按百公里耗油量10升測算,稅費平衡點為每月行駛1312.5公里,即月行駛超過1312.5公里,燃油稅大于養路費;月行駛不超過1312.5公里,燃油稅小于養路費,與改革前相比費用減少。

4、航空航運業:直接影響有限

對航運業而言,船舶使用的成品油主要是船用燃料油和柴油。船用燃料油為動力油,而柴油主要用于船舶發電,兩者的比例約為9:1。根據目前情況,船用燃料油征收燃油稅的可能性不大,而柴油由于占比較低,其價格上漲對上公司業績影響不大。

對航空業而言,由于航油不屬于燃油稅征收范圍,故開征燃油稅對航空業沒有影響。考慮到航油占航空公司總成本的比例已高達40%,隨著國內航油價格的下調,將有利于緩解航空公司經營壓力,對航空公司形成利好。

篇3

目前國家經濟飛速發展,但隨之而來的環境保護工作也日趨嚴峻,酸雨的危害有目共睹,酸雨對土壤、水體、森林、建筑、名勝古跡等人文景觀均帶來嚴重危害,不僅造成重大經濟損失,更危及人類生存和發展,近年來國家對環境保護的力度不斷加大,所以各大火力發電廠特別是使用高硫燃料的石油化工配套電廠紛紛上馬脫硫劑制粉項目,使用爐內脫硫技術以減少二氧化硫的排放量。在本文中,我根據自己在脫硫劑制粉生產中總結的經驗,闡述PLC自動化控制系統在生產中的實際應用。

關鍵詞:

自動化聯鎖保護系統優化操作

中圖分類號:F407文獻標識碼: A

論文主體:

脫硫劑制粉生產工藝較為簡單,即將原料高鈣石灰石礦石進行破碎制粉達到電廠爐內脫硫所要求的粒度即可,由于整套生產設備控制方式主要是邏輯開關量控制,所以采用PLC作為自動化控制系統,我所在的項目PLC硬件采用西門子S7 300系列CPU及IO模塊,通訊網絡采用ProfiBus DP總線配置;上位HMI軟件采用SIMATIC WinCC6.2,通過以太網和PLC通訊。硬件網絡配置如下圖:

硬件配置中的AI模塊主要采集現場設備的電流數據,DI模塊采集設備的運行狀態數據,DO模塊負責向設備發送啟停命令,RTD模塊負責采集現場大型電動機的繞組溫度數據;所有I/O模塊通過IM153通訊模塊與CPU聯接集中控制;若在硬件方面有多個獨立的PLC子系統,可通過以太網聯接整合成一個總的控制系統便于集中管理。

該控制系統從邏輯控制上又可細分為上料系統、制粉系統和輸送系統。

一、上料系統

上料系統是將原料從原料堆積場輸送到一定高度的原料緩沖倉中以供制粉設備使用,雖然此流程不是生產的核心環節,但它邏輯控制最為復雜,是PLC控制系統最為主要的部分,它的基本設備流程見下圖:

系統中的每個設備的控制組成都由兩個DO輸出控制點(啟動、關閉)和兩個DI輸入顯示點(運行、停止)組成,系統設備的啟停邏輯順序為倒啟正停,系統的運行方式可設為以下三種:

三種運行控制方式中“自動方式”為平時的正常運行方式,系統會通過模擬量輸入模塊(AI模塊)從原料緩沖倉安裝的雷達料位計采集料位數據,按照設定值自動啟停上料設備,不需人為干預,設備與設備之間的啟停都設有緩沖時間,一旦有中間設備發生故障,系統會根據DI模塊監控到的現場設備運行狀態自動關閉相應設備以避免事故擴大化;“聯鎖手動”和“解鎖手動”是在系統非正常情況或排除故障以后采用的試驗運行方式。

二、制粉系統

制粉系統是脫硫劑生產中的核心部分,設備包括給料設備、研磨設備、回料設備、風選設備和除塵設備組成。由于在此系統的啟停階段各設備之間沒有緊密的邏輯關系,所以可以不設置自動啟停,由控制室內的主操人員通過計算機監控到的設備現場工藝數據遠程手動完成設備啟停工作,只設置生產系統正常運行后的設備聯鎖保護。若研磨設備在運行過程中電流不穩定,所采用的給料設備送料均勻的情況下可使用PLC中的PID控制器命令,自動調整給料量,提高設備的穩定運行性。在風選設備工藝調整方面,可選用現在應用已十分成熟的變頻器改變鼓風機轉速替代原始的風門調節方法,這樣即可以通過PLC遠程進行精確的工藝調整,又可以大大降低風機的能耗。

三、成品輸送系統

生產出的成品粉料可由粉罐車運輸到電廠的爐前倉;若使用量較大,制粉廠與電廠的距離適中的情況下可采用由PLC全程自動化控制的氣力輸送方式進行,這套系統的邏輯控制比較復雜,一般會由設備制造廠家根據現場實際運行條件編制,在這里就不進行詳細敘述了。

四、人機界面組態

人機界面組態工作即對控制室操作計算機畫面的編輯,基本由設備運行監控界面、報警界面、模擬量趨勢界面、數據統計界面等組成,由于大部分用戶對于windows系統較為熟悉,在界面設計中應盡量兼容標準的windows界面的特征,界面的布局設計根據人體工程學的要求應實現簡潔、平衡和風格一致,為了提供足夠的信息量又能保證界面的清晰明了,在設計上采用控件的分級和分層布置方式;在圖形和圖標選擇上應盡量簡潔并貼合實際,優先選擇普遍被大眾認可的標準化圖形和圖標。一個設計良好的人機界面可大大降低操作人員的工作疲勞度,減少誤操作的可能性,在工作使用中也應積極聽取操作人員的建議和意見不斷優化和改進自控界面的操作性。

篇4

關鍵詞:東營;生態建設;生態文明;生態城市;生態農業;

中圖分類號:X171.4 文獻標識碼:A

引言:東營是中國黃河的入海口,它的石油資源非常豐富,而且上千平方公里的鹽堿灘使得在東營可以享受到如陽光、沙灘、藍色海水的濱海生活。隨著《黃河三角洲高效生態經濟區發展規劃》、《山東半島藍色經濟區發展規劃》相繼出臺,東營市迎來了前所未有的發展機遇,但同樣有很多問題需待解決,如污染監測,城鎮建設規劃,產業園建設等各種社會經濟活動帶來的生態問題,所以對東營市生態建設的研究有這很重要的意義。

一、生態文明建設

文明是當地居民文化發展的一種表現,也是當地社會經濟發展情況的間接反映,生態文明內容涵蓋唯物辯證法的思想與哲學的范疇,生態文明建設是以人和自然協調發展為核心內容,著重強調人類自身發展的同時,與自然的關系保持健康與和諧,要想建設好生態文明,需要保護好生態環境的產業機構,調整增長方式、消費模式,有效控制污染排放,使城市的生態文明建設理念深入人心。

社會注意核心價值體系是中國特色社會主義的靈魂工程,它貫穿于全面小康社會和現代化建設的各個方面,在經濟社會發展的實踐中,經濟價值觀與文化價值觀的辯證與互動引領整個小康社會的建設布局,它也是價值的抽象性與具體統一性的一個過程,隨著城市規模的擴大,城鄉、城鎮的建設步伐越加迅速,民眾在滿足了基本物質需要的基礎上,追求精神文化成為他們更加關心的話題,這個過程也加速了政府價值觀的嬗變,引導民眾在實踐中深刻體會和黨的創新理論的科學性成為政府價值觀的一個縮影。在城市中定期舉辦環境保護科普知識培訓或知識競賽等活動,讓百姓參與其中,使其感受到自己的言行給社會帶來的價值,形成城市精神建設的向心力;讓百姓在植樹節時親自栽種樹苗,培養百姓的綠化意識和責任感,在百姓的精神世界里,種植生態文明建設的精神之樹。

二、生態城市建設

東營生態城市建設,應特別注意城鎮環境建設,合理布局,使城鎮環境優美,加強小城鎮的基礎設施建設;同時,相關部門要合理制定防污制度,健全污水處理系統、垃圾處理系統,有效阻止城市污染向小城鎮轉移的勢頭,確保小城鎮的健康發展,以及確保居民飲用水水質等。對于噪聲污染控制方面,相關部門要加強控制環境噪聲,限制機動車在市區的鳴笛,合理疏導交通,使城市的噪聲環境得到有效控制。除此之外,對于垃圾的處理也應給予更多的關注,如推行垃圾分類處理,倡導居民使用綠色環保餐盒及塑料袋制品,對于廢舊電池要回收集中處理等。對于環境管理、監測、信息統計等的專業人才要給予更多的優惠政策,吸引外部人才,給人才隊伍的建設提供基礎,同時要給予在職人員更多的關于環保的培訓,提高員工的環保意識和責任感。

景觀的生態建設也屬于生態城市建設的一個重要部分,它要以地形、植被等環境因素為建設導向,加大綠化建設,美化環境,對城市道路及河道兩邊的綠化建設進行規劃,強化公園的建設,使公園內部環境充滿人文關懷的色彩。

三、生態農業建設

東營處于黃河三角洲國家級自然保護區,該保護區也是我國暖溫帶最完整、最年輕、最廣闊的濕地生態系統,這樣的優越地理位置使東營成為著名的濕地之城和生態之城。要想把生態建設規劃做出特色,做出層次,必須要有方向性和目標性,根據東營的地理特點應重視四個方面:

(一)針對東營市的經濟條件和自然條件,因勢利導,將生態建設于經濟發展互相促進,互相補充。堅持因地制宜、突出特色的原則。

(二)堅持綜合治理的原則。采取植樹造林、水土保持、測土配方施肥、農業面源污染防控、清潔能源建設、農業結構調整等措施,努力提高建設水平、質量和效益[3]。

(三)要采取統籌兼顧和生態優先的原則。以改善生態環境和保障農業生產安全為主,開發的過程注意保護生態農業環境,統籌經濟社會發展與生態保護,兼顧生態效益、經濟效益、環境效益和社會效益。

(四)要重點突破、全面推進。合理布局與科學規劃并行,增強生態保護整體功能,以重點部位、重點區域的生態優化帶動全市農業生態建設的改善和提升。

四、生態工業園建設

東營市的發展一直都保持著建設與保護并行的城建理念,大力宣傳生態保護理念,近些年,多次獲得國家環保模范城市、國家級生態示范區、全國水土保持生態環境建設示范城市、國家現代林業建設示范等榮譽稱號。在工業生產企業里,幾乎所有燃煤電廠全部都配備了脫硫除塵設備,大型的石化企業建設了硫回收設施,有效地綜合治理城市環境,河水的水質逐年都得到了改善,目前約有3處河流水質自動檢測站,15個環境自動監控點,環境監控能力提升非常迅速。盡管東營在生態工業發展上取得了很大的進步,但仍然要注意企業的發展勢頭要向良好的方向發展。

(一)海洋化工產業

采用先進技術逐步提升鹽化產業,不斷更新設備,使海洋化學資源在深加工方面有突破性的成就。另外,要培養建立有核心技術的龍頭企業,使海洋化工產業發展的道路走精走細。

(二)石油產業

加強部分企業的整合重組,使其產能得到科學合理的發展,發展石油提煉技術,出臺政策鼓勵研發高附加值產品,形成良好的石油化工循環經濟產業鏈條。

(三)橡膠產業

重整或重組橡膠輪胎企業,實行向國際進軍的發展戰略,建立有特色的產業集中區,提升東營橡膠輪胎的品牌價值。

(四)服裝紡織產業

服裝及紡織產業的發展方向應向高檔面料、高檔服裝品牌、高檔家紡,竟可能創造條件使服裝紡織企業朝著良性互補的重組方向房展,創制品牌集中的服裝紡織產業園。

在生態產業園區的建設過程中,要充分吸取國內外其它地區產業園區建設的成功經驗,瞄準重大產業項目,聚集相關產業,形成局部產業鏈,綜合利用資源、建立園區的合理門檻,以清潔、環保為經營理念并有實力的環保企業為優先入園企業,寧缺毋濫,加強園區循環經濟建設,健全生態企業網絡,提升企業環保指標,監控企業的污水及廢棄物的處理過程,定期組織對園區個企業的清潔生產審核以及能源審計,使東營的生態產業園區的建設成為國家級生態工業示范區。

結束語:隨著東營生態建設理念的普及,企業的經營狀態不僅受到政府監測部門的監控,還將受到全社會的監督,該區域的生態環境將得到進一步提升,同時,經濟產業園區的建設,必將帶動東營經濟的迅速發展,這會給城市生態建設提供物質基礎,形成一個良性的循環。

參考文獻

[1] 劉利,城市規劃設計中地域特色和諧生態建設[J].建材與裝飾,2012(03)

[2] 王秉忱,快速城市化與保護水生態[J].中州建設,2012(01)

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論文摘要:設備管理是指企業為了保證生產設備安全正常運行,最有效地發揮設備的效能,提高生產效率和經濟效果而對設備進行的采購、運行、維修、保養、改進等各種技術活動和管理活動的總和,且與企業的安全生產、環境保護、節能降耗、產品質量、經濟效益都密切相關。文章結合了作者工作經驗,理順了企業設備管理的流程,總結了設備管理方法。

1.前言

設備管理與企業的安全生產、環境保護、節能降耗、產品質量、經濟效益都密切相關,在企業的生產經營活動中,設備運行狀況好壞,不僅直接影響到企業的生產效率、產品質量和成本費用,而且危及到重大設備損壞和人員傷亡等惡性事故的發生,因此,認真搞好企業的設備管理是十分重要的。下面,我結合自己的工作經驗,從管理網絡、管理制度和保障措施等幾個方面,談談如何做好企業的設備管理工作。

2.設備管理流程

設備一生的管理,指設備從規劃(方案討論)、采購、安裝調試、驗收、登記造冊到使用、修理、改造的全過程管理。設備的全過程管理必須以設備壽命周期費用最佳為目標,以提高企業生產效率為目的,這是有別于單一管理維修傳統設備管理的主要標志。

3.設備管理方法

3.1建立健全職責明確分工具體的設備管理網絡

3.1.1成立設備管理委員會,強化設備管理。設立多級設備管理機構,從廠、車間到班組,都應設立設備管理組織,明確規定各管理層具體的工作內容。

3.1.2 形成覆蓋全廠專人負責的設備管理模式。將全廠設備按照隸屬關系和職責劃分,劃歸部門管理,指定人員專管,具體負責設備的日常巡視檢查和維護維修任務,并承擔設備管理目標考核獎懲和事故處罰,保證臺臺設備有人管、每個故障責任有人承擔,構成基本的設備管理模式。

3.1.3 建立運行操作人員和檢修維護人員雙重負責的設備管理體制。建立運行操作人員和檢修維護人員雙重負責的設備管理體制,明確規定雙方設備管理職責。

3.1.4 明確現場監督檢查專職機構和人員。嚴格執行設備管理考核制度,進行事后獎懲很重要,但對設備管理進行事中控制,隨時現場監督檢查就顯得更為必要,能夠及時發現違章違紀行為和設備運行缺陷,保證設備的良好運行狀態。

3.2認真落實行之有效嚴格規范的設備管理制度

企業為了保證生產設備正常安全運行,保持其技術狀況完好并不斷改善和提高企業裝備素質而編制的一些規定和章程,主要包括如下管理制度:

3.2.1設備檔案管理。設備技術資料管理,是設備管理的基礎和核心,全面、準確、系統的掌握設備靜態和動態信息并不斷的整理完善可使管理工作更為高效。

單位要設有設備管理歸口處,負責設備檔案收集與管理工作。設備檔案管理內容包括:①設備明細目錄②安全使用說明書③設備清單④合格證⑤設備檔案登記⑥圖紙資料的保管⑦設備檔案資料借閱等。

3.2.2 設備運行管理。設備運行管理包括設備交接班制度以及設備點檢制度。

①嚴格執行交接班制度:內容包括設備啟停記錄、運轉情況、設備運行狀況變更、運行參數變化、故障及處理情況等。

②嚴格執行設備點檢制度:崗位工人必須按照設備點檢要求對設備進行點檢并按規定作好記錄。嚴格執行設備巡回檢查制度,檢查的設備和內容,一般采用聽、看、聞、摸和測等檢查辦法,并按要求做好記錄。嚴格按照操作規程操作,真實登記設備運行中的技術性能和參數數值。

3.2.3 設備維護、檢修制度。

①定期維護檢修。每臺設備都應按照其安全標準和技術特性制訂日常維護及定期檢修制度,詳細規定設備維護檢修的周期、內容和要求,建立規范的設備檔案,完整記載設備的技術參數、檢修記錄、維護記錄和技改內容等,作為設備管理的基礎性技術資料。特別對重點設備,要根據技術要求和安全要求,科學安排停產檢查維護,一般以年度為周期,通常選擇在經營淡季或不利于設備運行的季節。

②故障管理、工單管理。設備檢維修工作主要通過故障管理和工單管理實現。設備發生故障時由車間設備員編制《故障通知單》,設備主任通過對故障性質的判斷確定處理方式,即應急計劃、月修理計劃、固定維護,維修完成后設備故障消除,實現閉環管理。

3.2.4 設備管理。設備是設備維護工作的重要環節。設備缺油,油脂變質或設備使用的材料不符合要求,必然會導致設備故障頻繁出現,甚至破壞設備的精度和功能。因此做好設備工作,是減少機件磨損、減少機械故障的重要手段。設備要嚴格執行“五定”(“五定”是指定點、定質、定量、定期、定人)制度。

3.2.5 設備維修維護費用的定額考核。加強設備維修維護費用定額考核,對促進設備管理、避免材料浪費是十分重要的。正常的設備維護材料費用是必要的,設備的故障檢修和零件損壞費用則是可以避免的,因此,通常以正常的維護費用上浮一定比例為基數,或以上年度月平均維修維護費用為基數對各個車間進行考核,實行節獎超罰,把獎勵和處罰的金額每月兌現到車間,車間按內部考核兌現到班組和個人,從而,激發各部門及員工的責任心,調動其積極性。

3.2.6 設備管理考評問責制度。設備的管理制度還包括檢修現場管理、檢修質量管理、工器具管理和設備衛生檢查評比制度等等,企業一般將設備故障次數、維修維護材料費、設備現場衛生狀況和違章違紀人次等主要因素作為指標對各車間進行設備管理綜合考核,每月按照得分高低對車間排序,并實施獎罰,年終將各部門的月考核得分匯總,得出年度設備管理考核分數,實施全年考評獎罰。

3.3 逐步培養設備管理的新思想、新理念

3.3.1培養以人為本的設備管理理念。要讓設備操作人懂得怎樣操作,讓維護人懂得怎樣維護,需要建立員工日常技術培訓制度,讓員工熟練掌握設備的結構原理、技術標準、安全標準、運行規程和操作規程等;要培養員工的敬業精神和創新意識,利用精神鼓勵和物質獎勵的辦法,通過激勵員工的責任心和積極性,打造一支高素質的員工隊伍。

3.3.2樹立設備人格化的管理思想。設備管理必須分工具體、職責明確,從客觀來講,不能出現時間上和空間上的管理空缺,從主觀來講,不能出現思想上和態度上的管理松懈,須將每臺設備管理任務分包到人。把每臺設備與承包人看成統一整體,“榮辱共享,利害相連”。

3.4充分發揮企業現有設備潛力 提高設備運行效率

3.4.1 應用現代化技術開展技術革新,對老舊設備進行改造與更新,改善和提高設備素質,增強設備效能,提高勞動生產率。

3.4.2在保證質量的前提下,縮短檢修工期,減少停機損失,降低檢修成本。

3.4.3物盡其用,積極清理并調劑、利用閑置設備。

3.4.4采用新工藝積極開展舊件修復。

4.結束語

我廠通過這幾年對設備管理工作的落實、推廣,收到了明顯的效果。不但使企業每年的設備維修費用大大降低,而且干部職工的設備管理水平得到明顯提高,同時企業的凝聚力增強,企業經濟效益明顯提高。

參考文獻

[1]李葆文.簡明現代設備管理手冊[M].北京:機械工業出版社

篇6

摘要:陶瓷膜主要是Al2O3、Zr02、Ti02和Si02等無機材料制備的多孔膜,其孔徑為2-50mm。具有化學穩定性好,能耐酸、耐堿、耐有機溶劑:機械強度大,可反向沖洗:抗微生物能力強:耐高溫:孔徑分布窄,分離效率高等特點,在食品工業、生物工程、環境工程、化學工業、石油化工、治金工業等領域得到了廣泛的應用,其市場銷售額以35%的年增長率發展著。陶瓷膜與同類的塑料制品相比,造價昂貴,但又具有許多優點,它堅硬、承受力強、耐用、不易阻寨,對具有化學侵害性液體和高溫清潔液有更強的抵抗能力,其主要缺點就是價格昂貴且制造過程復雜。

關鍵詞:陶瓷膜 新材料

1陶瓷膜技術發展概況

陶瓷膜也稱CT膜,是固態膜的一種,最早由日本的大日本印刷公司和東洋油墨公司在1996年開發引入市場。2004年7月,北美陶瓷技術公司順利完成了其價值超過500萬美元的新型雙磨盤研磨機的組裝,該設備在制備超薄陶瓷膜的生產技術上首屈一指,這同時也使得公司在制備超平、超完整陶瓷膜上的技術大大提升。

2陶瓷膜的廣泛應用

2.1提純用陶瓷過濾膜

2004年8月,由北京邁勝普技術有限公司與山東魯抗醫藥有限公司研制的陶瓷膜過濾系統用于某種抗生素的分離提純獲得成功,這不僅優化了此種抗生素的生產工藝,而目使抗生素收率提高15%,這是我國首次將陶瓷膜技術運用于抗生素生產。抗生素的分離提純,必須經過對發酵液的過濾和對濾出的藥液進行樹脂交換。目前,許多抗生素生產企業對氨基糖苷類抗生素發酵液的分離提純均采用真空轉鼓過濾器,這種工藝需先將發酵液酸化調至一定的pH值,然后用敷設助濾劑層的真空轉鼓過濾器進行預過濾,再用板框進行復濾及樹脂交換。采用這種工藝不僅過程繁瑣,而目有效成分收率低,僅過濾和樹脂交換過程的收率損失達30%。

2.2鍍陶瓷包裝膜

在食品包裝領域,近年越來越引人注目的是具有高功能性和良好環保適應性的透明鍍陶瓷膜。這種膜盡管目前價格較高,物理性能還有待進一步改進,但可預期在不遠的將來它將在食品包裝材料中占據重要的地位。陶瓷膜的加工鍍膜方法與通常的鍍金屬方法相似,基本上按我們己知的加工法進行。鍍陶瓷膜由PET(12μm)陶瓷(Si0x)組成。氧化硅能分成4類,即Si0,Si304,Si203,Si02。對這種膜的主要要求是具有良好的透明度、極佳的阻隔性、優良的耐蒸煮性、較好的可透過微波性與良好的環境保護性以及良好的機械性能[2]。

鍍陶瓷膜首先用作細條實心面的調味品包裝材料。其優良的包裝性能引起了人們的注意。由于這種膜保味性極佳,因此,尤其適合于包裝易升華產品,如茶(樟腦)之類的易揮發材質。由于其極好的阻隔性,除了作為高阻隔性包裝材料和作食品包裝材料用外、預計還可用在微波容器上作為蓋材,在調味品、精密機械零配件、電子零件、藥物和醫藥儀器等方而作為包裝材料。隨著加工技術的進一步發展,如果這種膜在成本上大幅下降,那么它將得到迅速推廣和應用。

2.3 燃料電池陶瓷膜

我國“863”計劃固體氧化物燃料電池(SOFC)項目經過對新型中溫固體氧化物陶瓷膜燃料電池的長期研制,把陶瓷膜制備技術開拓應用于SOFC的制作,把通常SOFC的高溫(1000-900℃)拓延到中溫階段(700-500℃)。目前中國科技大學無機膜研究所己經研制成功的新型中溫陶瓷膜燃料電池,是一種以陶瓷膜作為電解質的燃料電池。電池部件薄膜化以后,降低了電池的內阻,提高了有用功率的輸出,不需要高溫的條件下實現了中溫化,操作溫度降到700-500℃[4]。這種新型燃料電池繼承了高溫SOFC的優點,同時降低了成本。此類陶瓷膜燃料電池具有廣闊的應用前景[5]。

結束語

陶瓷膜的研究始于20世紀40年代,其發展可分為3個階段:用于鈾的同位素分離的核工業時期,于20世紀80年代建成了膜面積達400萬平方米的陶瓷膜的富集256UF6工廠,以無機微濾膜和超濾膜為主的液體分離時期和以膜催化反應為核心的全面發展的時期。

總之,隨著科學技術的發展,陶瓷膜作為一種新型的材料,在各行各業的領域中,發揮著巨大的作用。其前景也越來越廣闊。

參考文獻:

[1]詹捷,陳小安,王永剛,等.工程陶瓷材料精密加工技術.機械工藝師,1998(6):11_12.

[2]林濱.程陶瓷超精密磨削機理與實驗研究:[博十學位論文].天津大學,1999.

[3]楊輝,吳明根.現代超精密加工技術.航空精密制造技術,1997.

篇7

關鍵詞:消防;環境污染;消防工作

中圖分類號: X5 文獻標識碼: A

引言

消防部隊在消防防火監督和滅火救援中發揮了重要作用,但在消防工作中不可避免的會造成環境污染。筆者結合大量的案例,對涉及消防的環境污染問題進行系統闡述,并有針對性的提出了應對消防工作中環境污染問題的對策建議。

1、消防工作中引起的環境污染問題

1. 1、滅火藥劑引發的環境污染問題

目前使用的滅火劑除水以外,己發展到泡沫、鹵代烷、二氧化碳、干粉、氣溶膠等多種類型,這些滅火藥劑在撲救火災過程中被釋放到環境中,在滅火過程中也會對環境造成一定的破壞。

最早意識到對環境有破壞作用的是哈龍滅火劑。哈龍滅火劑因其滅火效率高,自20世紀70年代以來,一直作為一種氣體滅火劑被廣泛應用于滅火器和滅火系統中,但是經科學家研究和試驗,發現哈龍是一種破壞臭氧層很強的物質,臭氧層的破壞將會影響生態環境和人類健康。

干粉滅火劑是以具有滅火效能的無機鹽為基料,添加改進其物理性能的添加劑(防潮劑、防結塊劑、流動促進劑等)經粉碎、混合而成的。干粉滅火劑尤其是超細干粉滅火劑因其滅火效率高、滅火速度快、可在低溫環境下使用、電絕緣性能優異、使用方便、儲存期長等特點而得到廣泛應用。然而在發生火災時,干粉滅火劑噴射后會釋放大量顆粒物,人吸入肺部之后會對呼吸道產生影響,另外釋放到外界空間,對外界環境具有一定的腐蝕作用、且不易清掃。

自20世紀60年代以來,伴隨著新型、高效能表面活性劑的涌現,泡沫滅火劑得到了迅猛發展。然而由于泡沫滅火劑制備原材料的原因,使得從生產到最后報廢處理,都會對環境產生污染。如蛋白泡沫滅火劑是以動物或植物性蛋白為原料,經過一系列處理會產生大量廢水,且屬高濃度有機廢水,一旦排入環境,會污染土壤,危害水產資源,具有很大的危害性;同時報廢的蛋白泡沫滅火劑在處置過程中也會帶來環境污染問題。

1. 2、消防用水及其他處置不當引發的環境污染問題

火災撲救過程中往往因為消防水的排放引發嚴重的環境污染問題。伴隨著工業火災事故的增多以及撲滅火災過程中消防水的大量使用,特別是石油化土企業的火災中,火災的發生將導致容器和管道破裂,物料泄漏,泄漏出來的物料混入消防水,如果沒有進入污水管線或緩沖池,而是通過雨排管線直接排入周邊環境,

就會產生次生環境災害,引發一系列的生態環境污染問題。

2005年11月13日,中石油吉林石化公司雙苯廠發生爆炸事故,造成大量苯類污染物進入松花江水體,形成的硝基苯污染帶流經吉林、黑龍江兩省,在我國境內歷時42d,12月25日進入俄羅斯境內,引發重大水環境污染事件。這一事件給松花江沿岸特別是大中城市人民群眾生活和經濟發展帶來了嚴重影響。

對此類火災不進行及時撲救,會造成嚴重的經濟損失。如1987年,美國俄亥俄州的Dayton鎮發生一起汽車噴漆廠火災,鑒于該廠位于市政供水系統的分水嶺上,為避免帶有油漆和其他化學物質的水流入并污染城市生活用水水源,消防部門開始只使用了少量的水滅火,后來不得不關掉了設在倉庫旁的正在供水的消防水泵停止滅火,眼睜睜的看著噴漆廠燃燒殆盡。

因此,面對消防用水會引起環境污染時,災害處置與否,經濟損失和環境污染的孰重孰輕等問題,值得我們深思。

2、應對消防工作中環境污染問題的對策

隨著火災和火災造成的生命、財產損失的不斷增多,對環境破壞的不斷增長,預防火災和防治火災危害兩項工作在保障人類的生命安全、社會安定和國民經濟發展中的作用越來越重要,任務越來越繁重,難度越來越大,為了使消防事業發展同經濟建設發展更加協調一致,必須加強預防火災和防治火災危害對策的研究工作,應從政策、管理、技術、教育等方面入手。

本文在前章分析了消防領域的環境污染因素來源,并做了定性分析,情況如表1 。本章將就如何控制并減少這些環境污染因素,達到促進消防工作發展、有利環境保護的兼顧雙贏進行探討。

表1 消防領域的環境污染因素及防治措施

2.1、提高全社會消防法制觀念

一個國家消防安全整體水平集中體現在公民對消防法律、法規的了解。目前,我國公民法制觀念不強,守法意識淡薄,嚴重缺乏自防自救常識,不知如何報警,不會使用消防器材,不會逃生疏散,不會撲救初起火災。對公民的消防安全責任及義務也不了解,廣大農村的情況則更令人擔憂。一些單位缺乏法制觀念,消防安全責任不落實,在生產經營活動中違法違章行為相當嚴重,例如擅自堵塞消防通道,違規使用易燃可燃裝修材料,對消防設施不管理維護,消防設施起不到早期報警、早期滅火的作用等現象相當普遍。因此,大力開展消防普法教育,提高全社會消防法制觀念勢在必行,應充分運用多種形式和渠道在全社會開展以普及消防法規為主要內容的宣傳教育和培訓。

2.2、研發和使用高效、節水、環保的滅火藥劑和消防裝備

隨著全世界范圍的哈龍淘汰計劃的實施,一些機構開始著手哈龍替代型滅火藥劑的開發與應用研究。目前己廣泛應用于滅火器和滅火系統的哈龍替代型滅火藥劑包括六氟丙烷、七氟丙烷,全新開發并在逐漸推廣使用的滅火藥劑包括三氟一浪甲烷、二氟一氯一浪甲烷、三氟碘甲烷、五氟乙烷和全氟丙酮等。這些哈龍替代型滅火藥劑因其滅火效能高、清潔、無毒、對大氣臭氧層無破壞作用等優點,具有廣闊的應用前景。

細水霧滅火劑、壓縮空氣A類泡沫滅火劑及其滅火系統,以及中壓、高壓滅火、立體滅火等先進技術的應用,既能提高滅火效能,又可節約大量水資源。

2.3、開發和使用環保型阻燃材料

目前,阻燃劑在建筑材料中被廣泛使用。易燃的合成材料加入阻燃劑后有難燃性、自熄性和消煙性。阻燃劑能有效防止引發火災和抑制火災的蔓延,降低火災的發生幾率,同時減少了建筑物火災對環境造成的污染。

為避免建筑火災帶來的次生環境污染,對阻燃劑的開發提出了新的更高的要求,要求阻燃劑不僅要高效、阻燃、無毒、無致癌性,還要燃燒時一無煙霧、無有毒氣體、無重金屬,且容易再生、低成本、易回收利用。膨脹型阻燃體系、無鹵阻燃聚合物體系、納米材料和納米技術在阻燃劑中的應用,以及新的改性的阻燃材料和不用任何阻燃劑的阻燃材料的研究,都將大大減少建筑火災中的環境污染問題。

2.4、保障監視、監測力度,加大災后環境治理

 消防監督檢查的目的在于發現和消除火災隱患,把能發生火災事故和各種誘發因素消滅在萌芽狀態。要達到這個目的,消防監督檢查非但不能減少,而且必須加強。之所以如此,一方面是服務服從于經濟建設,以為經濟建設創造良好的消防安全環境的客觀需要,減少和控制火災事故發生,就要盡量消除火災隱患,要做到這一點,只有通過深入細致地消防監督檢查來發現火災隱患進而采取措施予以消除。另一方面是由于原來比較熟悉的情況和比較安全的環境,隨著時間的變化和各種新材料、新工藝的廣泛應用,可能變得不那么熟悉和不那么安全了,當然也就需要經常不斷的強化消防監督檢查。 

推行“火災隱患整治承包責任制”,消防監督部門對檢查發現且存在一定整改難度的火災隱患實行“整治承包”,逐個簽訂《火災隱患整治承包責任書》,采取“定區域、定單位、定人員、定責任、定措施、定時限”的“六定”措施,堅持“工作量化、逐月考評”原則,推行“消防監督執法質量逐月量化考評”機制,推動執法質量考評工作的經常化和動態化。

消防管理部門應當開展消防監督工作時限制,規定每名監督干部每天至少利用半天時間開展消防監督檢查,在這半天時間內,再把一半的監督工作時間用于火災高危場所和高發時段,有效預防和遏制了高危場所和高發時段火災事故發生。采取集中培訓、輪流授課、現場教學、案件旁聽、“以考促訓”等多種方式開展監督執法崗位“大培訓”,夯實監督執法人員基本功,并提高了監督執法質量。建立起常態化的消防監督業務培訓制度,在堅持業務理論培訓的同時,分期分批組織消防人員實地跟班學習,在實踐中提高監督執法水平。

災害事故處置過程中,要確保有力的監測和監視力度,對環境污染物的產生量、走向必須全程全天候的監控。災情處理完畢后,要加強災后的環境治理,及早減少和消除災害對環境的污染。

2.5、開展環境污染與災害事故損益分析研究

損益分析是從損失與利益兩個方面用經濟測量的分析方法。按照社會學的觀點判斷一個項目是滿意的,即收益大十損失,那么這個項目就可以執行。

開展環境污染與災害事故尤其是火災的損益分析,可對能夠引發環境污染或次生環境污染的火災事故進行評估,對環境污染帶來的損失與火災事故帶來的經濟損失進行預判斷,為相關企業或行業的應急預案編制提供支撐。

2.6、做好應急預案,避免消防廢水引發次生災害

應急預案是針對具體設備、設施、場所和環境,在安全評價的基礎上,為降低事故造成的人身、財產與環境損失,就事故發生后的應急救援機構和人員,應急救援的設備、設施、條件和環境,行動的步驟和綱領,控制事故發展的方法和程序等,預先做出的科學而有效的計劃和安排。對于存在高風險的石油化工企業,制定應急預案非常必要,尤其對消防廢水的收集處置問題,一旦污染事故發生后,應將污染物擴散控制在最小范圍內,減少對生態環境的破壞。危險品泄漏事故中,消防用水要進行集中、無害化處理,防止對外環境造成污染。

結語

目前國內對于火災環境影響方面的研究基本處于空白,本論文研究結果對于開展消防領域的環境污染防治具有重要的理論意義和實用價值,同時對進一步提高人們的消防意識,預防和減少火災的環境影響,促進消防事業健康發展具有重要作用。

參考文獻:

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[關鍵詞]綠色化學;高校教學方法;途徑

“綠色化學”這一詞是從20世紀末開始出現并廣泛應用。它的出現符合人類可持續性發展的需要,是通過利用化學的技術及方法來盡量消除或減少化學產品在設計、制造和應用中所產生的有害物質。作為高校的化學教育工作者,應該將綠色化學融入到高校化學教學的全過程中,并努力進行課堂的教學改革。

一、綠色化學的內涵

綠色化學可以理解為環境無害化學或者是清潔化學,其內涵為在化學反應過程中及化工產品生產中,采用化學技術和方法將生產與使用中產生的有害物質降到最低,以減少對環境的污染和對人類的危害。其著眼點放在了生產的源頭就開始消滅污染,并在生產過程中降低一切環境污染的可能。比如,開發新的綠色合成試劑替代現有的化學試劑;再比如,用水替代有機溶劑或者是徹底革除掉溶劑,或者摒棄使用一些石油化工原料而用生物制品作為替代等等,綠色化學最早被化學工業發達的美國率先提出并使用。這是一門新興的科學,是對傳統化學思維方式的發展和創新,同時它也是更高層次的化學。目前,許多國家都將綠色化學作為未來化學發展的主要方向。

二、綠色化學的教學意義

生態環境和人類的生存發展息息相關,但是科學技術迅猛發展給人類帶了巨大經濟效益的同時,也給人類帶來了嚴重的環境污染甚至是生態危機。比如,海洋污染、土地污染、水污染、大氣污染等,如果不提高環保意識與采取措施,人類就會遭遇可怕的生存危機。因此,綠色化學應運而生。高校的化學教育是為了培養更多化學領域的高素質人才,將綠色化學融入到高校的化學教學中,能使這些人才牢固樹立和提高綠色化學環保意識,養成綠色化學的習慣,將來可以在所從事化學工業的工作中將綠色化學的概念和思想推廣開來,為人類的環保事業提供更多的幫助。所以說,高校的化學教育者肩負重任,要在化學教學中積極地引入綠色化學教學模式,做到普及和宣傳綠色化學,并開始研究如何在化學教學中更好地融入綠色化學教育,樹立和提高學生的綠色化學意識和環保意識。

三、高校綠色化學教學方法和途徑

(一)增強學生綠色化學的意識

我們可以通過對照新舊教材版本,從中發現新教材十分注重對于環境的保護。例如:很多新教材在有機化學部分中增加了關于氟氯烴的相關知識。這種材料多用作冷凍機等設施的制冷劑,可是它會對大氣中的臭氧層造成嚴重的破壞,而一旦臭氧層被破壞,地球上的生物都會受到強紫外線的威脅,所以我們應該呼吁停止使用氟氯烴。因此,化學教師必須充實自己綠色化學的知識,多多學習、多多搜集資料,并將之用于課堂教學,培養學生的環保意識,增強學生的綠色化學意識。

(二)在課堂教學中融入綠色化學

高校的化學課堂教學是融入綠色化學的主要途徑之一。課堂上,教師需要充分使用綠色化學元素,聯系實際的教學目標任務,向同學們傳授綠色化學知識,做到“恰當、恰好、適量”,將綠色化學滲入內、寓于中。與此同時,教師應該調動學生們主動思考的積極性,讓學生們自己拓展思路得出綠色化學替代傳統化學的方法。這樣一來,不僅課堂變得生動有趣,同學們學習化學的熱情會高漲,而且這樣依靠自己主動思考得出的結果會更加深刻地印在同學們的記憶中。另外,可以在課堂中舉一些化學物品對環境造成巨大危害的例子,當學生真切地感受到其危害時,學生就會產生了環境保護、使用綠色化學的強烈意識,在潛移默化中具有了環保意識和綠色化學意識,從而也達到了教育目的。

(三)將綠色化學理念融入到化學實驗操作

1.微型化學實驗。化學微型實驗法是指在滿足原有實驗效率的基礎上,通過優化實驗條件、精簡實驗方案,在減少實驗原料以及實驗設備的情況下,能夠達到或者接近目標收率的實驗方法。其中,實驗裝置微型化和實驗原料少量化是化學實驗微型化的重要特點。微型化學實驗的試劑用量與常規實驗用量相比很小,只占常規用量的幾十分之一以內,這樣對于實驗室環境非常有利,尤其是對實驗室排放出去的空氣以及水體的污染程度有所降低,而且操作也更加簡便,藥品也更加節約。這些都說明了綠色實驗的發展方向。比如,某高校優化了氯氣的制備方案。他們制備氯氣的方法是:將稀硫酸和漂白液通過在培養皿中反應制得氯氣,通過此法生成的氯氣快速地擴散到培養皿中其他的液滴里產生反應。這個制備方案不僅效果十分明顯,尤其是生成的氯氣量很少,對環境產生的污染較小,并可以同時驗證多個性質的優點。再比如,試管是許多實驗中都離不開的重要工具,但是過多地使用試管不僅不方便,而且會造成嚴重的浪費。那么,我們可以將使用試管改為在點滴板上進行實驗操作。這樣一來,不僅能避免不必要的藥品浪費,還能提高操作安全性,減少污染,特別是還能提高實驗進行的速度。2.化學實驗規范性操作。化學實驗操作有其嚴格的標準與規范,比如藥品試劑的稱取、處理三廢流程方法等,操作流程具有縝密性。如果未按照操作標準與規范執行,很有可能造成藥品試劑的浪費以及環境的污染,甚至造成生命財產損失的威脅。比如,在實驗過程中產生的“三廢”應嚴格按照操作規范進行無害化處理,處理完后方可排放。這些過程和結果的理性認識都蘊含著綠色化學理念,對于學生的引導非常重要。這種引導除了可以激發學生對化學的學習興趣外,還能增強學生的社會責任感和使命感。3.化學實驗無害化藥品。化學實驗的目的性很強,教學過程中對于培養學生動手能力、學習興趣、專研能力等發散性教育目的要給予足夠的重視,注意由淺入深。對實驗中產生的現象與實驗原理的解讀往往最能吸引學生,通過這些理論與現象的結合闡釋來引起學生的深思。比如,圍繞環境污染少的原則進行實驗藥劑選材,了解哪些選材造成的污染比較嚴重,哪些選材可以減少或緩解污染,這樣學生會自己朝著這個方向努力,開拓思維,深度理解無害化藥品進行化學實驗的綠色理念。比如,白磷自燃實驗,白磷自燃的產物對環境的污染性可以引導學生的發散性思維。通過舉例如乙醚水解產生的SiH4可以在水的表面自燃,從而讓學生了解自燃的同時,想到用綠色化學理念解決問題的構思。4.高危實驗用計算機輔助模擬。在進行實驗之前,我們通常會通過計算機模擬高位實驗評估實驗的安全系數,這主要是因為一些化學實驗中往往會涉及到一些有毒有害物質,并且危險患較多(如易燃、易爆等),很可能會給實驗人員的身心帶來不同程度的傷害,同時對環境的污染也有可能會失控,以上的情況與綠色化學理念形成一定的反差。目前,比較流行的方法是采用計算機模擬實驗,利用計算機技術對實驗原理、實驗現象進行模擬,讓學生在計算機仿真操作的過程中同樣有身臨其境的感受。這樣一來,實驗的目的到達了既幫助學生理解、掌握理論知識,同時,還減少了“三廢”污染。回收利用通常在化學實驗完成之后,大量廢液會被傾倒,無疑會對自然環境造成很污染和破壞。綠色化學教學大力提倡回收實驗廢液,這是屬于我們化學教育工作的重要任務。例如,對實驗室制取氨氣后的氫氧化鈣可以固體回收,用做干燥劑。

(四)將綠色化學教育延伸到社會實踐中

1.通過多種途徑調查和了解所在地的環境狀況,分析當地的環保現狀,撰寫關于環保的論文。2.學以致用,造福社會。如鼓勵學生用問卷調查方式,了解當地一些社區居民對綠色科技的看法,根據問卷調查結果,進行綠色環保活動的宣傳和普及。3.成立綠色化學實驗研究小組,鼓勵學生實施環保化學實驗;培養微型實驗儀器的制作能力;開展對實驗的無害化研究,以此來提高學生勤于動手的實驗探究能力。4.通過環境保護紀念日等途徑,開展綠色化學的宣傳活動。比方說,在社區里擺放一些日常生活中經常用到的化學品,通過安排多名學生講解,達到普及宣傳的目的,讓更多的人了解化學用品使用或處置不當對環境的危害,使人們共同來愛護我們共同的家園。綠色化學在化學教學中任重而道遠。在實際教學過程中,高校化學教師應努力通過多種教學方式,在夯實學生的化學理論基礎上以及提高學生學習興趣的同時,將綠色化學理論引入課堂教學和實驗教學中去,為綠色化學的發展貢獻自己最大的力量,也為我們國家的可持續發展戰略的實現盡一份力。

參考文獻:

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[2]劉倩,丁玉潔.談綠色化學理念在大學化學教學中的滲透及實施[J].成都師范學院學報,2016,32(3):111-113.

[3]蔣及格.淺談在化學教學中如何滲透綠色化學增強環保意識[J].課程教育研究:學法教法研究,2014(10):190-190.

[4]谷春秀,王子君,李穎,等.微型實驗與綠色化學教育———在化學類實驗教學中實施環境教育的途徑和方法[J].中國現代教育裝備,2014(3):27-29.

[5]高蘭.綠色化學教學理念在高校化學教學中的滲透[J].企業導報,2016(3):138.

[6]王晶.高校化學教學中綠色化學理念的滲透分析[J].吉林省教育學院學報(中旬),2015(7):40-41.

篇9

關鍵詞:全域城市化;普灣新區;產業發展戰略

中圖分類號:F127 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2012)10-0-02

一、全域城市化對產業發展提出的挑戰

1.全域城市化的理論界定

有學者認為全域城市化目前正在逐步成為城市化的高級階段,并已經出現了許多全域城市化的相關界定。

“全域”指的是“城市化空間”,其范圍基本上是以經濟城市的空間為邊界。[1]全域城市化可以理解為在特定時間維度和特定地域空間內實現人口、產業、生活環境向城市轉型,城鄉均質發展,城鄉二元結構消失,傳統“三農”逐步淡出,城鄉實現高度融合的狀態。[2]

全域城市化,是推進地區人口向中心城鎮和城市逐步聚集的過程,也是以城市文化、城市價值觀和生活方式影響、“同化”和改變鄉村型生產和生活方式的戰略舉措[3]。通過新城和新市鎮的優化布局,適應功能區和行政區融合發展的要求,經過一定時期的經濟社會發展、市場擴張和政府推進,在中心和主城區增長極培育的基礎上,在全域逐步形成科學合理、資源共享、優勢互補、功能完善、城鄉對接與協調發展的城鎮網絡體系,逐步縮小城鄉差別和改變城鄉二元經濟的發展結構,加快農村社會向以現代城市社會為主的轉變過程。[1]

2.大連全域城市化對產業發展的要求

大連全域城市化意味著全域謀劃城市空間、產業和功能布局。大連目前城區發展空間有限,必須把城區原有的第二產業向郊區、農村轉移,而不斷城市化的郊縣也需要承載這樣的功能。推進全域城市化,拓展跨越發展戰略空間。[3]

大連市在2012年《關于加快推進全域城市化的若干意見》[4]中對全域城市化的基本含義進行了相關界定。其中心主旨是全域城市化≠全部城市化。全域城市化是大連全域以擴張城鎮化為基礎,以推進產業化為依托,以實現城鄉一體化為核心的統籌城鄉規劃建設、統籌城鄉產業發展、統籌城鄉社會管理、統籌城鄉收入分配的全面轉型發展過程,從而逐步實現全域基礎設施網絡化、全域基本公共服務均等化、全域城區現代化、全域村鎮社區化、全域農業都市化和全域農民市民化。

該意見中明確體現出大連全域城市化的依托是產業化,核心是城鄉一體化,以調整、優化全域空間功能為基底,把包括現在已經城市化的區域的產業和經濟社會形態往高端發展[3],以產業奠定城市化的基礎,提升城市化的質量。統籌城鄉產業發展,即以三次產業的高端發展來支撐城市化,加快城市化的進程,促進農村勞動力向高端第一產業和第二、第三產業轉移,農村人口向城鎮集聚。

二、大連普灣新區產業基礎與發展優勢

大連市從“單中心”向“多中心”發展,形成包括新市區組團在內的四大城市組團。普灣新區是構成大連市新市區的三大功能組團之一,其產業發展必然對未來大連城市產業發展起著關鍵性作用。

1.普灣新區現狀產業基礎

普灣新區第一產業基礎較為雄厚,盛產玉米、水稻、蔬果、水產品。原普蘭店市(普灣新區的一部分)被國家確定為糧食、肉牛、肉雞、瘦肉型豬出口商品生產基地,是遼寧省漁業和水果生產基地,是全國五百個糧棉大縣之一。

普灣新區在第二產業已建成大連臨港工業園區、海灣工業園區、太平中小企業工業園區、松木島化工園區等四個省級工業園區,基本形成了電力設備器材、汽車零部件、船舶配套、精細化工、服裝加工和食品加工等六大主導產業。

普灣新區第三產業發展較為滯后,缺少較高層次現代服務產業。

2.全域城市化背景下普灣新區發展優勢

區位和土地資源優勢。普灣新區位于大連市的中心地帶,東鄰日韓,北靠廣闊的東北腹地,西接環渤海經濟圈,地緣條件非常優越,區位優勢得天獨厚。普灣新區土地資源豐富,可供發展重點產業及宜居城市建設使用。普灣新區作為大連新市區三大功能區之一,是大連市全域城市化發展戰略和產業轉移的重要承載區。

交通優勢。普灣新區港口、公路、鐵路、航空運輸體系完善,其中區域內公路連接城鄉、四通八達。沈海高速、丹大高速、濱海大道交匯貫通,正在建設中的哈大高鐵、皮長高速和大連快軌三號線延伸線(金普線)將更加有力地助推這一區域的經濟社會發展。

產業優勢。普灣新區工業和民營經濟發展起步早、速度快、規模大、檔次高。已經基本形成了食品加工業和機電加工業集群。其中,松木島化工園區是大連市“一島十區”重點園區,是遼寧省沿海經濟帶開發重點支持區域,是國家循環經濟示范園區。園區產業由海洋化工、石油化工、精細化工、合成氣化工、化工產品深加工等構成。

政策優勢。普灣新區享受中央對東北老工業基地振興和遼寧沿海經濟帶發展的支持政策,以及遼寧省、大連市對沿海經濟帶的項目貼息、“無費區”、招商獎勵等支持政策,并享受遼寧省綜合改革試驗區所具有的各種政策待遇,是各種優惠政策最為集中的區域之一。

環境優勢。大連素有“北方香港”和“北方明珠”之美譽,先后榮獲了“聯合國居住環境最佳范例獎”、“全球環境500佳”、“國際花園城市”等稱號。位于大連幾何中心的普灣新區三面依山,一側臨海,良好的生態和優美的環境,氣候宜人。

三、基于大連市全域城市化的普灣新區產業發展戰略

1.普灣新區產業發展方向

第一產業要以市場為導向,充分發揮普灣新區的區位優勢,調整優化農業結構,培育優質名牌農產品,建設花卉園區等區域特色農業,并大力發展都市農業。雖然在產業結構上,都市農業仍然屬于第一產業,但其直接服務于城市的功能、密切結合市場需求的特性要被特別強調。大力發展龍頭企業和專業合作組織,健全社會化服務體系,完善農產品市場網絡,提高農業經濟效益,提高農產品附加值。

第二產業要以現有電力設備器材、汽車零部件、船舶配套、精細化工、臨港產業等產業體系為重點,瞄準國際現代產業高端,通過大力招商引資,大力發展新興戰略產業,吸引高端技術、高端企業、高端人才的到來。

第三產業要通過對現有產業的升級,將普灣新區建設成為以總部經濟、研發中心、職業教育基地為主的現代服務業集聚區。全力發展現代服務業、生產業,推動消費業的發展和升級。

2.普灣新區產業發展綜合戰略

實施“產業結構高層化”宏觀發展戰略。發揮資源、交通、科技人才和政策導向等優勢,發展壯大支柱產業和高新技術產業。完善自主研發體系,提高自主創新能力,建設一批高水平的技術研發中心和高科技企業孵育基地。大力發展金融、物流、旅游等現代服務業,增強城市綜合服務功能。構建總部經濟、研發中心、職業教育基地為主的現代服務業集聚區。推動戰略性新興產業集群化發展。圍繞戰略性新興產業發展的重點領域,依托重點產業園區和重大優勢項目,延伸和拓展產業鏈條,推動產業集聚、資源共享和整體優化,完善公共服務等配套體系,形成促進產業互動發展的合作機制,集中構建各具特色的戰略性新興產業集群,使之成為拉動大連普灣新區經濟增長的新引擎。

打造“產業集群”具體發展戰略。產業集群是以專業化分工和社會化協作為基礎,大中小企業并存、不同類型企業共生的一個生態化群體,是實現新區經濟可持續發展的重要途徑。打造松木島化工園區化工產業集群。園區以大化項目為基礎,建設大連市重要的化肥和無機產品生產基地;以染化集團等數十個精細化工項目為龍頭,發展催化劑、涂料、添加劑、化工助劑等精細化工產業;發揮園區內鹽化工、合成氣等原料供給基礎,結合周邊長興島石化產業園區的有機原料供應,大力發展工程塑料等聚氨酯產業集群;結合大連市化工科研院所的整體搬遷落戶,建設大連市最具影響力的化工研發基地;考慮園區內已有醫藥企業的現狀,發展醫藥和醫藥中間體產業。三十里堡臨港工業區重點圍繞船舶配套和高端裝備制造,加強對日本、韓國的招商引資,以重點項目建設帶動和促進社會投資,打造出具有競爭力和影響力的以高端裝備制造產業集群。普蘭店經濟開發區圍繞主導產業招商,重點發展電力設備器材產業。在園區現有電力設備器材產業集群的基礎上進一步擴大產業集群規模,圍繞互感器、電線電纜、電子元器件系列產品招項目,形成遼南地區最具規模、更具效應的電力器材產業集群。炮臺開發區以食品(包括都市農業和農產品深加工)、機械、建材為主導產業,以都市農業為特色產業,打造大連市都市農業區產業群,利用高效的市場經濟和現代化的流通手段,加強城鄉間農業生產的即產即消。同時,通過發展都市農業,在維持現有農村人口數量的基礎上,吸引其他地區勞動力向農村地區流動,以增加農村人口。

3.普灣新區產業區域合作策略

加強區域合作,積極推進區域產業結構、生態建設、環境保護、城鎮空間與基礎設施布局等方面的協調發展。發揮普灣新區港口、交通、新興產業等優勢,為推動大連市區域進行極核式增長發展提供載體。進一步形成以大連中心城區、普灣新區為經濟核心、以周邊城市組團、北部產業組群為產業支撐的共同發展格局。

與大連中心城區形成雙輪驅動。普灣新區與大連中心城區形成雙輪驅動,共同作用,便于生產要素順暢流動、各種資源優化配置、比較優勢有機整合,從而打造優勢互補、特色突出、錯位發展、協作聯動的區域經濟新格局。

輻射周邊地區,帶動北部地區產業升級。普灣新區城市新中心的崛起將成為輻射北部地區的重要平臺,起到區域發展的引領帶動作用。高新技術產業和現代服務業在普灣新區的集聚,會弱化和調整周邊地區原有非優勢、低端產業,整合勞動力資源,催生關聯性產業發展,形成產業集群,帶動北部地區產業升級。

四、大連普灣新區產業發展支撐策略

普灣新區要大力提倡產學研一體化模式,實施科教優先發展和人才戰略。發揮高等學校、職教園區、創新孵化器、企業研發中心等多層次的科研創新體系和科技人才創新基地的作用,培育各類專業人才,廣泛吸引人才,為普灣新區乃至整個大連地區的發展提供強有力的人才支撐和智力保障。

1.研發領域與生產領域的網絡化

在臨近生產區域的地帶布置企業的核心研發功能,理順研究—開發—生產的現代化流程,推動產業新興項目的發展。

2.試驗與開發一體化的技術積淀

在生產工廠區域周邊匯聚大量擁有高端技術的開發試驗企業,豐富試驗生產與工程開發一體化所需的技術積淀。強化行業間的互動合作,促進新技術的開發。

3.強化本土人才培育與創新驅動、招才引智相結合

將本土人才培育職能分為勞動技術與商務管理兩大類,在鄰近區域的工廠及CBD地區提供學用兼并的實踐場所,在適當區域內規劃商務管理類和理工科研究生院等,強化產學研一體化的聯動態勢。將創新發展和綠色發展、拉動內需有機結合。鼓勵技術創新、商業模式創新、制度創新。吸引創業型人才、領軍型人才來連創業。

4.充實會展交流等多元化功能

充實能應對各類需求的會展功能,在內灣中心區布置會展及會議設施、酒店、餐飲等功能。此外,在產業中心區內規劃能舉辦各類新技術交易會的會展設施,進一步加大科技孵化的推動力度。

5.優化產業發展環境

組建高規格的產業推動和管理機構。設立新興產業扶持專項資金,推動設立產業投資基金。積極組織企業參加境內外展會,幫助企業開拓市場,推動產業與“十城千輛”、“十城萬盞”、“金太陽”、“三網融合”等國家示范工程對接。

參考文獻:

[1]于洪平.大連全域城市化的內涵及對策[J].大連海事大學學報(社會科學版),2011,10(06):15-18.

[2]李憲坡,高宏良,董印.全域城市化——理論與實踐[J].小城鎮建設,2011(02):27-33.

[3].城市化理論與大連市全域城市化戰略推進[D].遼寧師范大學碩士論文,2011.

篇10

北京時間1月10日消息,澳大利亞古生物學家伯格—拉斯穆森已經在西澳大利亞發現已有10億年歷史的靜海石,以前它被認為是月球上獨有的礦石。這篇論文于本周發表,拉斯穆森表示,他們在澳大利亞的6個地點發現這種礦石,也許它在地球上“很普遍”。

探索月球似乎是一個經久不衰的話題。人類對月球的觀測、探測與研究貫穿了整個人類的文明史。從1969年尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林成為最先登陸月球的人類開始,人類探索月球的腳步不曾停歇。月球上蘊藏著極其豐富的礦物,地球上最常見的17種元素在月球上可謂比比皆是。在物質能源需求不斷擴大的今天,人類不禁暢想:是否可以將月球發展成為我們的天然礦場?這一暢想能否實現?在探索過程中我們會遇到哪些困難?本期共享科學邀請中國科學院地球化學研究所副研究員李雄耀為讀者解讀月球礦石。

月球礦巖

月球上的稀有金屬儲藏量比地球還多

眾所周知,月球存在很多珍稀礦藏,稀有金屬的儲藏量比地球還多。但具體分布著哪些礦源對大眾來說還是一個空白點。李雄耀副研究員對這個問題做出了介紹:“在月球上存在豐富的鈦鐵礦,主要存在于月海玄武巖中,它是提取鈦和二氧化鈦的最主要礦物原料。還有一些揮發性的氦-3,它作為一種潛在能源,賦存在月壤中,具有很高的開采價值,我們可以從月壤中把它收集起來加以利用。”

李雄耀副研究員還說:“相對地球上的礦物資源,我認為最為珍稀的還屬克里普巖。”克里普巖是月球上的一種有特殊化學成分的棕黃色玻璃狀巖石。現在普遍認為克里普巖是由一個在45億年前撞擊地球的火星似物體導致。這次撞擊導致大量的物質流進了地球軌道上,然后形成了月球,大部分的物質在月球中溶化,然后形成了巖漿海洋。巖漿海開始結晶,橄欖石、輝石等礦產沉沒,然后形成了月球的地幔。這時鈣長石開始結晶,由于其密度低及浮動,鈣長石的結晶慢慢地形成了一個斜長巖殼。這次的結晶也就形成了克里普巖。

月球礦巖中的氦-3可作為核能原料

在經濟高速發展的今天,地球上很多不可再生資源在加速枯竭。如何協調資源與發展的平衡成為一大難題。那么月球上這些琳瑯滿目的礦巖能否為人類可持續發展提供幫助?

首先我們不得不提的是,目前已被世界公認的高效、清潔、安全的核聚變發電燃料——“氦-3”。李雄耀副研究員表示說,人類可以從月球上的一些礦物里將氦-3收集起來,作為核能的原料。根據科學統計表明,10噸氦-3就能滿足我國一年所有的能源需求,100噸氦-3便能提供全世界使用一年的能源。

物以稀為貴,克里普巖作為月球上獨有的一種珍稀巖石,為人們所關注。對此,李雄耀副研究員說:“月球上的克里普巖里富含了大量的鉀、磷以及稀土元素,將來可能作為這些元素的礦床進行開采。其中稀土元素已廣泛應用于電子、石油化工、冶金、機械、能源、輕工、環境保護、農業等領域。我國雖然擁有豐富的稀土礦產資源,但由于開采、出口力度大,稀土資源在不斷減少。面對這一現實,我們設想今后或許能利用一下月球上的克里普巖。”

開采困擾

開采難度系數大

作為距離地球最近天體的月球,首當其沖的成為解決地球能源危機的理想之地。李雄耀副研究員對“將月球作為人類礦場”這種看法表示,從月球上汲取能源或許不失為一種途徑,但是從技術實現上來講,目前我國還沒有這個能力去月球上開采利用,因為代價太高。

“對月球礦物實現開采利用首先需要找到某種介質來代替人手,因為有很多東西是人沒辦法實現的。但這種開采活動勢必要有人為參與,這就要求我們必須考慮人類在月球如何長期生存的問題。還有一個問題是在月球特殊的環境下,我們可以用什么辦法去開采利用?包括能源供給,利用太陽能還是核能或者其他的能源?”李雄耀副研究員的一席話讓人陷入沉思。

基本生存成問題

月球不適宜人類生存,一個重要原因就是它沒有我們人類生存所必須的空氣和食用水資源。雖然在1998年美國太空總署發射的“月球勘探者”宇宙飛船收集回來的資料上初步估計,應有2.6萬億至80萬億加侖凝結的水在月球上,這相當于一個中等大小的湖,但可惜的是都已凝結成冰,并與月壤混合形成所謂的“臟冰”,很難加以利用。月球的科學探測結果同樣明確的告訴我們,除了缺少水資源外,月球上的大氣也極其稀薄,約為地球上的一萬億分之一,這等于說,月球表面實際上沒有空氣。

李雄耀副研究員補充說:“還有人類生存的溫飽問題,在月球上我們怎樣營造人類長期生存的環境,以解決地球運送必需品的高成本問題,這個問題也需要科學家認真思考。”

輻射、顆粒難避免

月球上有許多東西能殺人于無形:真空,極端高溫或低溫……排在榜首的是宇宙輻射。我們生存的地球由于受到其磁場和磁氣圈的保護,所以才能躲避太陽、超新星都會帶來大量的輻射。而月球就沒那么幸運了。沒有像地球大氣那樣的保護層,月球就完地暴露在太陽風暴之下。輻射強度之大可想而知。

而流星等一些微顆粒對月球的撞擊次數則比人們想象的要多。與輻射類似,撞向地球的流星會在大氣層中解體,所以不會造成太大危害。但是月球沒有大氣層的保護,流星便直接撞向月球表面。大多數流星是塵埃形式的,它們的撞擊難以發現。但是最大的碎片能夠在月球表面上撞擊出一個環形山,并放出亮光和熱量。一些閃光能夠在地球上觀察得到。

灰塵危害不可忽視

月球灰塵一直困擾著宇航員和科學家們,“阿波羅”宇航員曾指出:在月球表面,最惱人的問題還是灰塵。

月球灰塵的麻煩起源于月球土壤的奇異特性。月球土壤為灰色粉塵狀泥土,它是微小隕石撞擊月球表面的巖石后產生的微細粒子。不過,在撞擊中,撞擊所產生的能量又將泥土熔化并成為蒸氣,隨后冷卻聚集在土壤微細粒子上,在粒子上形成了具有光澤的表殼。

李雄耀研究院說:“月球灰塵帶有靜電,這些帶電粒子可以通過宇航員的倉外活不可避免的帶入宇宙飛船的內部,也可以進入一些儀器設備的內部,從而導致異常事故的發生。”根據美國國家宇航局約翰遜太空中心邦妮?庫伯的研究,月球微細粒子表殼中的鐵有可能被吸入人體肺部并進入血液循環。初步研究顯示,人體吸入月球灰塵可能造成包括鐵中毒和塵肺病在內的健康危害。

專家提醒

開發月球資源,前期的研究與探索很重要

李雄耀(中科院地球化學研究所副研究員)

從能源利用方面來說,很多國家都提出了利用月球資源的想法,我認為首先我們應該要做的一件事,就是加大前期的研究,把一些關鍵性的問題梳理出來,進行技術攻關,這其中包括我們如何在一個極端的環境下,如何去提取資源,如何加以利用,如何提供能源的供給,包括如何給人為活動順利進行提供一個保障系統,我們就應該在建立月球基地之前,做好一個前期的研究與探索。

延伸閱讀

第一座月球核電站明年問世

這第一座太空核電站,考慮要生產電力供應月球、火星和其他星球上的載人或無人基地,這座核電站看起來真的像是來自外太空,這是這一項目的領導說的,是在美國化學協會(ACS)第242次全國會議暨博覽會(242nd National Meeting & Exposition)上講的。

詹姆斯 E.沃納(James E. Werner)說,表面電力應用的創新裂變技術遠不同于熟悉的地面核電站,地面核電站要占據大片土地,而且有冷卻塔等大型建筑。

沃納說:“人們總不會把裂變電力系統當作核反應堆。反應堆本身約11/2英尺寬,21/2英尺高,大約有一個隨身攜帶的手提箱大小。沒有冷卻塔。裂變動力系統是一個緊湊、可靠、安全的系統,這是至關重要的,可用于在其他行星上建立前哨基地或常駐地。裂變發電技術適用于地球和月球上、火星上或美國宇航局認為需要持續供電的其他地方。”

這一研究小組計劃在2012年制成一個技術示范機組。這是美國國家航空航天局(NASA)和能源部(DOE)的一個合作項目。沃納領導能源部的愛達荷國家實驗室(Idaho National Laboratory),參與這一工作,其中包括參與反應堆設計和建模團隊,燃料開發和制備,還要開發一臺小型電動泵,用于液態金屬冷卻系統。

在過去,陽光和燃料電池是太空飛行任務發電的重要支柱,但工程師們意識到,太陽能有它的局限性。在近地軌道和星載設備供電上,太陽能電池非常出色,但核能發電具有一些獨特的功能,可以支持在其他行星或衛星上的載人前哨基地。

“太陽能和核反應堆之間最大的區別是,核反應堆可以在任何環境下發電,”沃納解釋說。“裂變發電技術不依賴陽光,這使它能夠生產大量穩定的電力,適用于夜間或惡劣的環境,比如月球或火星上所見的環境。在月球上的裂變電力系統可產生40千瓦以上的電力,大約相當于供應地球上8個家庭所需的電力。”此外,他說,裂變電力系統可以運行在不同的地點,如隕石坑,峽谷或洞穴都可以。

沃納說:“主要的一點是,核電有能力提供一種電力豐富的環境,服務于宇航員或我們太陽系中任何地方的科學綜合工程,而且這項技術很成熟,價格適中,可安全使用。”

裂變發電系統依靠的能量產生于核裂變。核裂變運行,會分裂鈾原子以產生熱量,然后將熱量轉換成電力。裂變電力系統的主要組成部分,類似于目前使用的商業反應堆中所見的那些:熱源,功率轉換,散熱以及功率調節和配電。

沃納補充說,盡管組件上有類似的地方,但是,太空用的裂變發電系統的功能,與商業反應堆相比還是有大量不同之處。