绿色技术的兴起、绿色生产和绿色消费理念的传播,无不是人们对可持续发展这一思想的实践。作为社会的一员,只要我们每一个人都积极参与到可持续发展的行动中来,地球和人类的未来一定是美好的、绿色的。绿色革命需要每一个人,让我们用自己的行动为地球和人类换一个绿色的未来!
走可持续发展之路
“可持续发展”是指“既能满足当代人的需求,又不对满足后代人需求的能力构成危害的”发展。这个概念是在1987年由世界环境与发展委员会向联合国提交的一份题为《我们共同的未来》的报告中提出的,它有两个基本点:一是必须满足当代人特别是穷人的需求,否则他们就无法生存;二是今天的发展不能损害后代人满足需求的能力。这一定义包含的思想原则为世界各国所接受和运用。
可持续发展就是可持续经济、可持续生态和可持续社三方面的协调统一,它要求人类在发展中讲究经济效益、关注生态和谐、追求社会公平,最终达到人的全面发展。这表明,可持续发展虽然起源于环境保护问题,但它已经超越了单纯的环境保护。它将环境问题与发展问题有机地结合起来,成为一个有关社会经济发展的全面性战略。
可持续经济要求我们改变传统的以“高投入、高消耗、高污染”为特征的生产模式和消费模式,实施清洁生产和文明消费。做到了可持续经济,就能保护和改善地球生态环境,保证以可持续的方式使用自然资源,降低环境成本,使人类的发展控制在地球承载能力之内,达到可持续生态。生态可持续发展同样强调环境保护,但不同于以往将环境保护与社会发展对立的做法。可持续发展要求通过转换发展模式,从人类发展的源头、从根本上解决环境问题。发展的本质应包括改善人类生活质量,提高人类健康水平,创造一个保障人类平等、自由、教育、人权和免受暴力的社会环境,而不是要人类放弃高科技和现代化,再回到茹毛饮血的原始社会中去。这也就是我们所追求的可持续发展社会。
总之,在可持续发展中,经济可持续是基础,生态可持续是条件,社会可持续才是目的。
可持续思想的发展经历了很长一个时期。18世纪中叶,西方国家先后走上了工业化的道路。在这之后的100多年中,人类创造了比人类有史以来的创造还要多的物质财富,人类被一种假象所迷惑:似乎自然环境可以向人类提供无限的自然资源和环境服务,人类可以随意支配和利用自然资源与环境,人类对环境无需承担责任,无需管理,只需索取和改造。在这段时间内,人类开始大规模改变环境的组成和结构,改变环境中的物质、能量和信息的传递系统;也开始大规模无限制地开发自然资源,同时向环境排入一些原来自然界所没有的化学合成物质。这使得人类在享受现代工业化革命所带来的巨大物质财富的同时,也开始遭受到环境的报复。发生在20世纪中期的举世闻名的“八大公害事件”就是最好不过的证明。
人类已开始认识到:人和自然是有机整体,人类任何作用于自然的行动都会引起自然的反响。虽然支配经济活动的是经济规律,但绝不能违反自然规律,不能不考虑经济活动将给自然造成的后果。人和自然的关系已不是谁主宰谁的主仆关系了,如果人类奴役自然,得到的将是加倍的惩罚。
1962年,美国海洋生物学家蕾切尔·卡逊出版的《寂静的春天》一书是人类开始关心环境问题的标志,也是人类开始重新认识人与环境关系的起点,自此后,第一次环境革命便首先在工业发达国家轰轰烈烈地开展起来。
1972年6月,在瑞典斯德哥尔摩召开了第一次“人类环境会议”,在这次大会上通过了著名的《人类环境宣言》。如果将今天的时代称为“环境时代”的话,那么斯德哥尔摩会议可以说就是环境时代的最重要的里程碑。
同年,《增长的极限》发表。该报告虽然有些不足,但它尖锐地指出了地球潜在的危机及人类所面临的困境,使得人们对发展过程中的人与自然的不协调有了一个清醒的认识,有力地促进了全球的环境运动,也促使人们开始思考和自问:人类的发展能否继续下去?我们过去的发展模式是否是可持续的?我们应该寻找一个什么样的发展模式去解决人类社会所面临的困境。
可持续发展作为科学术语而第一次明确地阐述是在1980年《世界资源保护》大纲中,它改变了过去就保护论保护的做法,而是把资源保护和经济发展很好地结合起来,发展经济以满足人类的需要和改善人们的生活质量,保护性地合理利用生物圈。两者结合的目的是既要使目前这一代人得到最大的持久性利益,又要保持其潜力,以满足后代的需要和愿望。这一定义为可持续发展的概念奠定了基本的轮廓。此后,可持续发展就常见于众多的国际性讨论中了。
1987年,世界环境与发展委员会向联合国提交了一份题为《我们共同的未来》的报告。可持续发展的思想——既满足当代人的需求,又不损坏子孙后代满足其需求能力的发展贯穿了整个报告,它对当前人类发展与环境保护方面存在的问题进行了全面系统的评价,并对可持续发展概念的形成和发展起到了重要的推动作用。
此后,“可持续发展”的思想就像狂飙一样席卷全球,并成为1992年召开的联合国环境与发展大会的理论基调。这是人类一次具有里程碑意义的大会,183个国家和地区、数十个国际组织和非政府组织的代表参加,盛况空前。会议通过了一系列决议和文件,特别是《21世纪议程》,它第一次把可持续发展由理论和概念推向行动:以可持续发展为指导思想,就政治平等、消除贫困、环境保护、资源管理、生产方式、立法、国际贸易、公众参与(特别是妇女、青年和社区群众),以及加强能力建设和国际合作等方面进行了讨论,在许多重要行动领域达成共识。
建设绿色文明的绿色技术
当前,国际上兴起了一股“绿色浪潮”,冠以“绿色”的众多新名词如雨后春笋、层出不穷。其中,在科学技术领域,出现了“绿色技术”这一新名词。
“绿色技术”是一种形象的说法,实质上是指能够促进人类长远生存和发展,有利于人与自然共存共荣的科学技术。它不仅包括硬件,如污染控制设备、生态监测仪器以及清洁生产技术,还包括软件,如具体操作方式和运营方法,以及那些旨在保护环境的工作与活动。
根据绿色技术对环境的不同作用,可将绿色技术分为3个层次:末端治理技术、清洁工艺、绿色产品。
末端治理技术是指通过对废弃物的分离、处置和焚化等手段,减少废弃物污染的技术,如烟气脱硫技术。清洁工艺是指在生产过程中采用先进的工艺与减少污染物的技术,它主要包括原材料替代、工艺技术改造、强化内部管理和现场循环利用等类型。绿色产品是指产品的消费过程不会给环境带来危害,它主要包括以下几个层次的含义:产品的消费过程和消费后的残余物及有害物质最少化(包括合理的产品体积、合理的包装与使用功能等);可拆卸型设计;产品回收后再循环利用。
绿色技术有4个基本特征。首先,绿色技术不是只指某一单项技术,而是一整套技术。不仅包括生态农业、清洁生产,也包括生态破坏防治技术、污染防治技术以及环境监测技术等,这些技术之间又互有联系。其次,绿色技术具有高度的战略性,它与可持续发展战略密不可分,绿色技术的创新与发展是实现可持续发展的根本途径。再次,随着时间的推移和科技的进步,绿色技术本身也在不断变化和发展。尤其是作为绿色技术根据的环境价值观念会不断发生变化,技术也就会随之变化。最后,绿色技术和高新技术关系密切。高新技术可以在绿色技术中找到许多用武之地,两者互相结合,才能更好地推进人类社会的发展。
人类文明历经沧桑:最早的农业文明破坏了森林、草原等植被,使大片的黄土地裸露,所以人们把它称为“黄色文明”;后来的工业文明造成了严重的环境污染,使天空变得黑烟弥漫,水体变得乌黑发臭,所以人们把它称为“黑色文明”;而现在,人们正努力建设“绿色文明”,呼唤人与自然的和谐相处、环境与经济的协调发展。只有重视绿色技术,不断地研究推广绿色技术,才能使地球恢复青春。
发展沼气
我们知道,沼气是用作物秸秆和人畜粪便等发酵产生的,就其原料来说,大量的还是植物性物质。而这些物质是由太阳光合作用制取的,因此,我们完全有理由说,沼气能来源于太阳能。
由于太阳的照射,地球上每年可以由植物生产出很多生物质,其中农作物的秸秆,数量就很大。在很多发展中国家,由于缺柴,秸秆多被当柴烧掉,仅我国农村,每年烧掉的作物秸秆就有5亿吨以上。由于秸秆不能还田,农田土壤有机质含量下降,土壤变得板结不肥。而燃烧秸秆,只利用了碳素,大量的氮、磷、钾肥分都损失了。把秸秆变成沼气后,不仅利用了碳素,而且沼气渣还是很好的肥料,沼气渣上地,等于秸秆还了田。因此,发展农村沼气,可以有效地改善农村的生态环境,保持农业生产持续稳定的发展。沼气池可以消化很多有机废物,如有机工业废水、废渣等,均是沼气的来源。有了沼气池,不但有利于改善农民的生活,还有利于发展农副产品的加工工业,可谓“一举几得”。所以,世界各国都重视发展沼气。在发展中国家,沼气能源占的地位更重要,我国尤为重视沼气池的发展和应用。
绿色发电设备
“绿色发电设备”并不是指把发电设备涂上绿的颜色,而是另有所指。让我们看看以色列宣称的“绿色发电设备”,便明白了。原来,它指的是地热发电和工业余热发电。地热发电当然无可多说,这余热发电就很动了一番脑筋。如他们将一套发电设备由两台汽轮机组成,一台高温的,一台低温的,高温蒸汽在高温汽轮机中出来后,并不让它溜走,而是让它再去带动低温汽轮机,就好像穷人家孩子多时,老大穿过的衣服再让老二穿,甚至让老三老四也穿,直到穿得不能穿为止。这样做可以节约能源。至于“绿色发电设备”之名,主要指它无污染。就是说,地热发电无污染,利用工业余热发电则减少了污染,所以冠以“绿色”二字。
环保高效的清洁生产
“清洁生产”这一术语是在1989年由联合国环境规划署首先提出的,它包括清洁的生产过程和清洁的产品两方面的内容,即不仅要实现生产过程的无污染或少污染,而且生产出来的产品在使用和最终报废处理过程中,也不对环境造成危害。
我们人类正面对这样一个尴尬的现实:一方面我们正在耗费巨资来保护环境,控制污染,比如,美国每年用于保护环境的投资达800亿~900亿美元,日本达700亿美元以上;另一方面环境仍在向我们发出警告,老的环境问题未彻底解决,新的环境问题又出现了。人们在反省过去所采取的环境保护策略和环境保护科学技术手段时发现,过去更多地把环境保护的重点放在了污染物的“末端”控制和处理上,即已形成污染后再去控制和处理。结果,在社会生产中,有70%~80%资源最终成为废物进入环境,造成环境污染和生态破坏。如果我们在生产的过程中就对污染物进行控制和预防,使社会需要的最终产品尽量少地成为废物进入环境中,这样就能大大减轻环境污染的程度,并提高资源的利用率。这就是“清洁生产”的思想。
“清洁生产”的内涵相当广泛。比如:工厂企业通过技术改造削减排污量,降低能源消耗,既提高了经济效益,又减少了对环境的污染,节省了治理环境的费用;通过清洁生产,大量降低工业用水和矿产资源的消耗,改变我国目前能源生产、消费结构以煤为主的现状;推广“绿色产品”,最典型的是生产和使用可降解塑料,消除“白色污染”,等等。
发达国家在推进清洁生产方面已走在我们前面。如美国,自1970年以来,人口增长了22%,国民生产总值增长了约75%,而能源消耗量仅增长了不到10%。同时,美国大气中的铅、烟尘、一氧化碳和二氧化碳的含量均大幅度下降,其他气体排放物的含量保持稳定。20世纪70年代污染严重的河流,绝大部分已获得再生。这是美国重视清洁生产的结果。
清洁生产是对保护环境认识上的一个飞跃,是治“本”,而不是治“标”。我国工业发展和资源、环境的特点表明,要保持经济的持续稳定发展,就必须摈弃过去那种高消耗、高投入的发展模式,大力推行清洁生产,走技术进步、提高经济效益、节约资源的集约化的道路。
知识点白色污染
白色污染是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物,由于随意乱丢乱扔,难于降解处理,以致造成城市和乡村环境严重污染的现象。
塑料制品的降解时间通常至少需要200年。若被填埋,将直接占用土地,且1000年内难以降解。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。
环保标志与绿色GDP
逛商店时,你是否注意到,现在许多商品都贴有一种图案——环境标志。环境标志又称为生态标志或绿色标志,它是一种贴在产品上的图形。环境标志不同于一般的产品商标,它是一种与环境保护联系在一起的特殊的产品标志。环境标志表明产品是绿色产品,且这种产品从生产到使用、回收,整个过程都符合环境保护的要求,对生态环境和人体无害或损害极少,并有利于资源的回收和再生利用。
食品绿色标志实行环境标志制度是为了让人们在挑选商品时,除了考虑商品的价格、质量外,还要考虑这个商品对环境是否产生不良影响。环境标志的日益推广,可使得消费者的环保意识进一步增强,而消费者环保意识加强了,反过来又促使生产厂家更加重视绿色产品的开发和生产。调查表明,40%的欧洲人喜欢购买带有环境标志的产品。越来越多的人已经意识到环保的重要性,人们为了健康,为了保护自然环境,宁可多花一些钱,购买有环境标志的绿色产品。企业为了自身的利益,也将自己在环境保护方面取得的技术展示出来,以推动产品的销售。
消费者环保意识的加强,还会促使企业在生产过程中时刻注意环境问题,减少对环境的危害。
当前,人们正在对传统生产工艺进行一场“绿色革命”,由此引发了产品消费上的一系列转变,“绿色营销”迅速崛起并风靡全球。在整个“绿色营销”体系中,环境标志是非常重要的一环。
世界上最早使用环境标志的国家是德国。1978年,德国实施了一项名为“蓝色天使”的计划,有关部门给3600种产品发放了环境标签,表明这些产品是无污染的绿色产品。在我国,1993年5月27日正式开始实施绿色环境标志制度。现在我国的绿色产品发展迅速。为什么绿色GDP是衡量发展的新尺度呢?GDP是“国内生产总值”的英文缩写,指的是一个国家或地区的居民在一定时期内(通常以年为单位)生产活动的最终成果。在传统经济学中,它是衡量一个国家或地区生产的最基本的总量指标。
然而,这种尺度似乎不太合理,因为它没有把一个国家或地区为经济发展付出的环境代价计算在内,比如,疾病增加了人们医疗方面的开支,污染加大了治理费用等,这些反而促进了GDP的增长。此外,现行的GDP指标完全不能反映经济发展过程中自然资源的亏损和耗竭。一个国家或地区可能已经发生了生态资源的“赤字”,却不影响它计算出来的GDP。举个例子来说,两个有丰富森林资源的国家,一个靠砍伐木材创造价值,另一个则靠森林旅游、藤制工艺品创造财富。前者破坏了生态,后者保护了生态。如果它们的GDP一样,能否说这两个国家的发展一样呢?显然不能,因为前者以消耗资源为代价,会导致生态恶化,人民生活质量下降,是不可持续发展;而后者合理利用资源,维持了良好的生态环境,是可持续发展。因此,单用GDP来衡量发展是不够的,也容易导致片面追求GDP而加剧对环境的破坏。
我们需要的发展是包括经济、社会、生态的综合协调发展,是可持续发展。因此,应考虑将自然资本与可持续性的整体衡量结合起来,为经济发展提供“绿色”的衡量方法。“绿色核算”可以通过绿色GDP或绿色国民生产净值等形式来表现。在“绿色核算”中,GDP值不仅要反映资本储备的贬值量,而且还要反映环境质量的变化,如大气污染、水污染和水土流失情况等。1992年联合国环境与发展大会通过的《21世纪议程》,标志着人类社会将进入以“保护自然,崇尚自然,促进持续发展”为核心的绿色技术时代。随着人们对绿色技术、绿色产品以及绿色生活方式的认识的加强,绿色GDP、绿色国民生产净值等也必将成为衡量发展的一个新尺度。
目前,人们正在探索制定能够完整体现可持续发展思想的指标体系。例如1995年,世界银行按照可持续发展的思想为评估各国财富制订了一套新的计算方法。它从自然资本、产出资本、人力资本3个方面来综合性地计算。按照这种统计方法,我国在世界192个国家中排在倒数第31位,主要是因为我国自然资源匮乏(在新的统计结果中自然资本仅占我国财富的8%)且人口庞大。因此,我国未来的发展必须以最有效的方式来利用我们有限的自然资本,再不能以资源高消耗、环境高污染为代价来换取GDP的高增长了。
绿色消费与绿色服务
绿色,这种象征大自然、象征健康的颜色,正以其独特的美丽,滋润着我们的生活,提升着我们的生活质量。在现代生活中,“绿色”已远远超出了绿化的概念,它已溶入人们的衣食住行中,崇尚“绿色”已成为潮流。
环境的恶化对人类饮食上的威胁最为直接,于是,一类安全、营养、无公害食品进入了我们的生活领域。这类食品被称为“绿色食品”。截止到1999年底我国共开发了1300多种绿色食品。还有“绿色家电”,如“绿色冰箱”,不采用污染大气的氟利昂为原料,具有低噪声、节能等特点。另外,被称为“绿色建材”的健康型、环保型、安全型(消防)建筑材料,正在逐步取代传统的建筑材料来构筑我们的家园。“绿色建材”不光指建材使用时对人类健康和环境所造成的影响,而且包括其在原料生产过程、施工过程及废弃物处理等环节中对人类环境的影响。
汽车是城市的一大污染源,为此人们在努力发展被称为“绿色交通”的安全、畅通、洁净的交通体系,如地铁、轻轨、液化石油气汽车、新型电力助动车、电车等。相应的“绿色能源”也渗透到现代生活中,如太阳能、天然气的广泛应用。我国的“西气东输”工程,就是将西部储量丰富的清洁燃料——天然气通过巨大的管道输送到东部地区。
为了保护环境,国际上倡导企业在生产中广泛使用“绿色包装”,即对环境无害,能再生利用的包装。同时,在国际贸易中,企业要获得环境质量认证的ISO14000“绿色通行证”,才能在贸易的数量、价格上不受限制。世界上广泛倡导的“绿色工厂”、“绿色饭店”都已出现在现代生活中。总之,“绿色”正进入现代生活的各个角落。
绿色消费导向
工业化国家的消费主义在影响着发展中国家,高消费的生活方式被错误地当做一种先进的时尚而被追随。宽敞的住房、私人汽车、名牌服装等成为发展中国家新近富有起来的阶层的标志。而进口食品、冷冻食品、一次性用具、各种家用电器、空调等在寻常人家也越来越普遍。改革开放后,中国的经济迅猛发展,人们的生活水平也有了很大的提高,消费水平随之上升。“满足人们不断增长的物质文化的需要”成为我国经济发展的宗旨。但我们在满足不断增长的物质需要的时候,应该考虑多少才算满足的问题。人们在评价自己的生活时,总喜欢与身边的其他人相比。实际上,更重要的是考虑自身的需要,而不是别人有什么我也要有什么。我们可以用一种俭朴的方式来实现这些基本需要。例如,用当地生产的产品而非进口产品;采用清洁、节能的交通工具(自行车在中国仍然是一种有吸引力的交通工具);选购耐用品和可循环使用的产品……广告通常对人的消费有误导作用,商家往往用夸张的语言和不负责任的承诺,吸引人们购买更多的而且可能是不需要的东西。广告甚至成为一种文化来鼓吹着消费主义。在铺天盖地的广告的强大攻势下,人们需要有足够的定力,才能保持清醒,知道自己真正需要什么,而不是在来势凶猛的流行时尚中随波逐流。中国人民已经贫穷得太久,我们渴望过富裕的生活,盼望物质资料的极大丰富,但是,工业化国家高消费的生活方式意味着原料和能量的高投入,生产的高污染。如果发展中国家都实现发达国家的消费水平,所造成的环境污染和资源压力是我们的星球所无法承受的。工业化国家尚且对他们的消费方式进行反思,试图改变“太多”这种危害生态环境的方式,我们在向着更高的生活水平迈进之时,如何能够不审慎呢?我们需要创造一种新的消费文化,一种富足而又节俭的生活方式。
绿色消费观念
本杰明·富兰克林曾经说过:“金钱从没有使一个人幸福,也永远不会使人幸福。在金钱的本质中,没有产生幸福的东西。一个人拥有的越多,他的欲望越大。这不是填满一个沟壑,而是制造另一个。”高消费的生活方式是否令人们感到更幸福呢?就像人们常说的:幸福是金钱买不到的。对生活的满足和愉悦之感,不在于拥有多少物质。我们可以看见贫穷而快乐的家庭,也可以看见富有而不幸福的家庭。据心理学家的研究,生活中幸福的主要决定因素与消费没有显著联系。牛津大学心理学家麦克尔·阿盖尔在其著作《幸福心理学》中断定,“真正使幸福不同的生活条件是那些被三个源泉覆盖了的东西——社会关系、工作和闲暇。并且在这些领域中,一种满足的实现并不绝对或相对地依赖富有。事实上,一些迹象表明社会关系,特别是家庭和团体中的社会关系,在消费者社会中被忽略了;闲暇在消费者阶层中同样也比许多假定的状况更糟糕。”因此,我们应该摒弃拥有更多更好的物质便会更满足的想法,因为物质的需求是无限的。而生活的物质需要是可以通过比较俭朴的方式来实现的。幸福和满意之感只能源自于我们自身对家庭生活的满足、对工作的满足以及对发展潜能、闲暇和友谊的满足。既然幸福与消费程度不显著相关,幸福只是一种内心的体验,追求幸福之感则没有必要通过追求物质生活的享受来实现了。
太阳能住宅
在美国佛罗里达州,建成了世界上第一组全部使用太阳能的住宅。这套住宅的屋顶有一套大面积的太阳能收集装置,又配了108个光电组件,它们可以把太阳能转换成电能,每个组件的功率是59瓦,并配有蓄电的电池,可以在阳光充足时把转化的电能贮存起来,也可以把直流电变成交流电。这样,这个住宅的所有能源需求:抽水、空调、照明灯、冰箱、彩电、微波炉、冷冻机等,全部可以满足,而且即使连续7天是阴天,这套系统所储存的电能也能满足包括3个卧室在内的全套住宅的供电需要。
“绿色电脑”
和普通电脑相比,“绿色电脑”有3大特点:一、大幅度节能。如有的“绿色电脑”耗电量只及普通电脑的25%,有的“绿色电脑”在阳光充足的地方,能利用特别设计的高效太阳能电池充电。二、废旧电脑回收方法简便可行,回收利用率高。如:有的“绿色电脑”机身用再生塑料制成,待电脑废弃后仍可再生制作成其他物品。这样就减少了垃圾,有利于保护环境。三、制造电脑各种元器件的过程中不会对环境造成污染。
不提倡燃放烟花爆竹
每年过春节的时候,许多人都爱燃放鞭炮,特别是少年儿童。点燃一串鞭炮,或几个式样各异的烟花炮,噼噼啪啪,五彩缤纷,真是热闹极了!用燃放烟花爆竹来庆贺新年,这在我国各地早已成为一种习俗,延续了许多年。这种习俗虽然能增添节日的欢乐气氛,却往往带来不少危害。
鞭炮的原料是火药,主要成分为硫黄、炭粉、火硝(硝酸钾)或氯酸钾。烟花炮或烟火是在火药中按一定配比另外加入镁、铝、锑等金属粉末和硝酸锶等硝酸盐制成的。燃放烟火时,不同的金属或金属离子会产生不同的颜色。鞭炮或烟火点燃后,它一边迅速燃烧、爆炸,喷射出五颜六色的火焰,一边产生大量的二氧化氮、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等有害气体和各种金属氧化物的粉尘,造成空气污染。其中二氧化氮和二氧化硫具有极强的刺激性和腐蚀性,它们会刺激人的呼吸道,使人咳嗽,引起气管炎等疾病。
燃放鞭炮和烟花炮时,猛烈的爆炸声还是一种城市噪声,甚至成为严重的公害。尤其在除夕之夜近午夜时,街头巷尾,鞭炮声此起彼伏,震耳欲聋,整个城市硝烟弥漫,仿佛成了战场。这时,儿童、老人和心脏病人很容易受到惊吓,其他人也无法好好休息。此外,鞭炮在制作、运输和燃放的过程中,只要稍有不慎,就会爆炸、起火,酿成火灾,造成伤亡事故。燃放烟花爆竹会产生这么多危害,因此,在我国的不少大城市里,已禁止在一定的区域内燃放烟花爆竹。
拒绝白色污染
环保购物袋塑料在其发明后的100多年里,以其优良的性能和低廉的价格,迅速渗透到人们生活的方方面面。只要看看我们的四周,你就会发现我们的生活和塑料多么紧密地联系在一起。手中的笔、各种包装袋、计算机外壳、甚至汽车的某些部件也是用塑料制成的。塑料带给人们好处的同时,也带来了一个极大的麻烦。塑料是人工合成的有机物,在自然界中它的分解需要几百年,而人们合成它的速度又是如此之快,以至于很快人们就发现自己生活在废弃塑料的白色污染中。铁路两旁形成了白色污染带;用于农田保温的塑料薄膜遗留在田地里,破坏了土壤结构;在美丽的风景区也时不时地看见随手丢弃的垃圾袋、包装纸;垃圾场也为如何处理垃圾中的塑料大伤脑筋……因此,有人呼吁告别塑料袋,重新拾起菜篮,用其他的易降解的材料代替塑料,或者废塑料回收利用。
耐用品和可循环使用产品
用过即抛弃似乎成为现代生活的一个方面。一次性餐具、一次性水杯、一次性圆珠笔、一次性婴儿尿布、一次性容器……这些一次性的产品的确给人们的生活带来了方便,然而它们意味着更多的原料和能源的投入、更多垃圾的产生,也就意味着更大的环境影响。从我们使用一件物品所希望得到的效用(效用是指消费某种产品所带来的满足程度)来说,一次性用品和耐用品没什么不同,而且可能由于一次性物品用过即弃的特性,决定了在某种程度上它们的质量和性能不如耐用品。拎着一个空的酱油瓶去换取一瓶新酱油,携带一只自用的水杯,可能会给你的生活增添一点小小的麻烦。但只要你想想,如果每天使用一只一次性的杯子,一年你会创造多少垃圾?这些杯子的制造又需要多少原料和能量?你就会觉得这小小的麻烦是值得的。购买和使用耐用品、可循环使用产品,意味着少消耗物质和少产出垃圾。
绿色服务
一个环境保护主义者从欧洲旅行到中国来,他选择了国际列车而非国际航班。他的理由很简单,因为他有足够的时间旅行,他不想因为乘飞机而消耗更多的能源,从而对高空大气产生坏的影响。这个人用他的行动告诉我们,在我们选择看不见的服务的时候,也应该考虑我们获得这些服务的环境和资源代价。
对城市运行来说,公共汽车、地铁和有轨电车,每人每公里使用的能量是私人轿车所用能量的1/8;火车和公共汽车只需要商业喷气式飞机能量的1/10。步行和自行车不会产生生态损害,除了人需要补充食物外也不需要矿物燃料。因此,在我们用步行或自行车就能到达的距离之内,在一个公共交通便捷的地区,为什么不采取一种便宜而又消耗少的方式呢?
高科技的发展带来高消耗生活的同时,也创造了低消耗的服务方式。电话会议就是一种经济、可行的方法。海底光缆连通各个大陆,因特网实现了全球信息共享。对于获取服务方面,我们有众多选择,而环境影响也应该是选择的一个重要考虑因素。
冰蓄冷可以节能
冰蓄冷,顾名思义就是利用冰将冷存储起来,在需要的时候将它放出来,供生活和工农业生产使用。需要用冷的地方有很多,如大中型商场、宾馆、饭店、银行、办公大楼、体育馆、影剧院、冷库、制药和啤酒行业以及我们的居室等。
储存天然形成的冰对房间进行降温,是人们很早就采用的方法。随着现代制冷技术的发展和制冷机械成本的大幅度降低,即时性制冷和供冷方式已基本取代了原有的天然蓄冷方式。现代冰蓄冷技术是在提高能源开发和利用效率、改善环境质量的背景下发展起来的,特别是20世纪70年代,许多发达国家出现了能源危机,促使人们进一步要求减少能源消耗,提高能源的利用率。
现代冰蓄冷技术是让制冷机组在夜间电力负荷低谷期运行,将生产的冷量储存起来,在次日需要时将它放出来,即将冷量的生产和使用相分离,以达到节能的目的。那么这种方法为什么可以节能呢?
科学家的研究和计算表明,冰蓄冷对节约能源的贡献,首先表现在它可以“移峰填谷”,均衡电网负荷。电能作为一种使用方便、容易控制和转化的能源形式,深受人们的喜爱。但电能的特点是不易储存,发电、供电和用电必须同时进行,也就是说发出多少电,用户就必须用掉多少电。如果发出的电多,而用户用电量小,则一方面造成很大的浪费,另一方面对电站和电网的安全和稳定性有很大影响;如果发出的电少,而用户用电量大,则必须拉闸限电。实际上用户用电是不均匀的。白天,人们工作、学习、购物,用电量较大,特别是夏季、冬季,许多场所都使用空调器,耗电量就更大了。为保证各种工作正常进行,必须提供足够的电力。而到了晚上,人们休息在家,用电需求大大下降。这给供电部门带来很大困难。举例来说,某一座城市,白天需要1000千瓦的电,而晚上只需500千瓦的电,那么电力公司就必须提供1000千瓦的装机容量,但在晚上50%的装机容量被浪费了。如果将晚间的“剩余”的电用来制冰,然后在白天用冰来降温,达到不开空调器和少开空调器的目的,这样就能降低白天的用电负荷,大大节约装机容量,节约投资和能源。另外,由于晚间周围环境温度低,因此,用来制冰的机组效率比白天要高,也可节省能源。此外,减少电厂装机容量或少建电厂,可减少有害物质的排放,对环境质量的改善有很大好处。
20世纪70年代初,工业发达国家开始研究冰蓄冷技术,80年代初开始使用。现在,冰蓄冷技术已作为一种电力负荷的调峰手段,较为广泛地应用在建筑物内部的降温和工业用冷上。
污水处理厂可以发电
污水处理厂与发电似乎毫无关系。然而,随着科学技术的发展以及人们环境保护意识的增强,污水处理厂不仅能处理污水,而且能将污水中的有机物变成能源。
污水处理厂
1980年,美国环保局通知洛杉矶市政当局,要求他们提高污水的处理质量,否则将禁止该市向太平洋排放经过处理的废水。于是,洛杉矶市政当局便大规模地改造扩建污水处理厂,投入了几亿美元。经改造后的污水处理厂处理后排放的污水完全达到标准。更可贵的是,他们利用了污水处理后留下的污泥发电,真正做到了变废为宝。
1985年投入运行的洛杉矶污水处理厂,每天可以处理1亿加仑(37.85万立方米)的污泥(从最初的污水处理中得到的黏性剩余物),然后再将这些污泥加工成燃料;同时,当污水通过18个微生物消污池时,还能产生大量甲烷。以上两种燃料可用作火力发电,共可发电25000千瓦,生产的电力除60%污水处理厂自用外,还有40%可提供给其他企业。
把污泥加工成燃料,须安装蒸发器。使用蒸发器比使用一般的干燥器节能25%~30%。污泥经蒸发器干燥后成为粉末状,这种粉末就是很好的燃料。污泥再生燃料被送进一个流体化床反应器内进行汽化,然后在缺氧的条件下燃烧,利用它产生的能量来发电。用这种方法燃烧,能更好地提高热效率,并大大减少废气中的氮氧化物。
“绿色”的环境管理体系
随着环境保护宣传的深入,许多人对“绿色食品”、“绿色标志产品”等新名词已不再陌生了。然而你听说过“绿色管理”吗?“绿色管理”的标准是什么?ISO14000系列标准就是“绿色管理”的标准。ISO是“国际标准化组织”的英文缩写。1996年、1997年该组织先后颁布了ISO14000系列标准中的6项标准,它们分别是ISO14001:环境管理体系——规范及使用指南;ISO14004:环境管理体系——原则、体系和支撑技术通用指南;ISO14011:环境审核指南——通用原则;ISO14012:环境审核指南——环境审核员资格指南;ISO14040:生命周期评估一原则和框架。
ISO14000系列标准的颁布,在全世界引起了很大的震动,因为以前人们只重视产品的“绿化”,现在ISO14000系列标准的提出,表明管理也要“绿”起来。那么ISO14000系列标准是怎么使管理“绿”起来的呢?ISO14000系列标准要求在组织内部建立一个环境管理体系,对产品“从摇篮到坟墓”,也就是从开发设计、加工制造、使用、报废处理以及再生利用的全过程,或者对组织的活动、服务的全过程,是否符合环境要求,进行计划、监督和周期性的评估,确保在每一个环节都减少对环境的影响,实现经济与环境的协调发展。
ISO14000系列标准与以往的环境标准有很大的不同,它有以下几个方面的特点:1.强调符合法规,它要求组织的任何行为,都要符合国家的环保法规和政策;2.它不是强制性的,企业可以自愿决定是否按照这个标准建立环境管理体系;3.强调预防为主,它要求通过各种管理措施把污染消灭在萌芽中;4.广泛适用于各种组织,不论工厂、商店,还是研究所、学校、机关,只要它有建立环境管理体系的愿望,就可以依照ISO14000系列标准建立环境管理体系;5.它不是以水、土、气等单一环境要素为对象的,而是以整个环境管理体系为对象;6.强调持续改进,不断完善;7.依据标准建立的环境管理体系的所有内容都要形成文件,有据可查。
ISO14000系列标准使管理“绿”起来,将对控制污染、提高资源利用率、保护生态平衡、为人类创造一个绿色世界起到巨大的作用。毫无疑问,它将大大推动环保法规和制度的贯彻执行。ISO14000系列标准把环境管理由单纯依靠政府的强制性管理,转变为企业自愿参与的市场行为,企业从原来被动接受转变为主动开展环境管理。许多企业不仅自己建立环境管理体系,并通过认证,还要求为它供货的企业也要获得认证,这样就形成了链式效应,带动一批,影响一片。ISO14000系列标准强调污染预防、全过程的环境管理和控制,可以促进企业改进产品的环境性能,多开发无毒、无污染的绿色产品,在生产过程中采用节约能源和原材料、低污染的绿色工艺,从而促进清洁技术的应用,促进环境与经济的协调发展。ISO14000系列标准要求对员工进行系统的环境知识和技能的培训,使每一个员工都参与企业的环境保护工作,这样就能有效地推动全社会环境意识的提高。
知识点国际标准化组织
国际标准化组织简称ISO,是世界上最大的非政府性标准化专门机构,是国际标准化领域中一个十分重要的组织。ISO的任务是促进全球范围内的标准化及其有关活动,以利于国际间产品与服务的交流,以及在知识、科学、技术和经济活动中发展国际间的相互合作。它显示了强大的生命力,吸引了越来越多的国家参与其活动。目前,世界上已有100多个国家的国家标准化团体参与,代表中国参加ISO的国家机构是国家质量监督检验检疫总局。
新型交通工具与环境保护
用水开汽车
1986年初,菲律宾的马尼拉传出了一大新闻:一个叫丁格尔的工程师经过现场表演,高兴地宣布,他最新改装成功靠水作动力的汽车,行程工47千米,只用了半升汽油和15升水。
水怎么成了汽车的燃料?这同水的成分有关。水本身是由氢和氧化合而成的。尽管水中的氢、氧原子十分“团结”,但只要通过特殊的办法,就可以把它们分离成为能燃烧的氢和可助燃的氧。试验证明,氢在空气中燃烧,可获得1000℃以上的高温,而在氧气中燃烧,温度还要高两倍半。所以,只要将水分解,得到氢、氧两“兄弟”,便可获得“风助火势”的效果。
人们曾设想:要是在汽车上安装一个微型的分解装置,将燃料箱灌满水,随车制取氢气和氧气作燃料,就能驱动汽车了。
1985年9月,英国一位发明家,在水箱的水面下设置一个旋转的铝鼓,再用一条铝丝伸向铝鼓,只要在铝丝和鼓之间加上1.8万伏的高压,就可以放出氢和氧,通过发动机的汽化器驱动汽车。他还用发动机驱动一个交流电机,作为产生分解水的电力。
然而,未等英国发明家试车,菲律宾工程师丁格尔却捷足先登了。他经过14年的努力,设计出一个“秘密装置”。设置在一块磁石上面,把水缸和汽化器连接起来。这辆汽车只需几滴汽油启动,然后切断燃料供应,便能用海水、啤酒、可口可乐,甚至尿作“燃料”驱动。
用水代汽油开汽车,现在还只是一种实验,科学家正在探索实用的途径。1990年,日本发明家川中松义郎已研制成用水作燃料的汽车发动机,它比汽油发动机发出高三倍的动力。可以预见,水将成为汽车的新能源。
水上自行车和冰上自行车
水上自行车不像普通自行车那样有两只车轮,而是在一个塑料或木制的船体上安装车身,因此它上半部像自行车,下半部像只小船。
水上自行车的船体后部装有螺旋桨和车舵。骑行者踏动脚镫,通过齿轮传动机构带动螺旋桨转动,自行车就像船一样前进了。转动把手时,把手两边的钢索就能通过滑轮牵引车舵转动,便能改变航向。如果要刹车,只要倒踏,使螺旋桨反转,就能制动。这种自行车实际上是一种脚踏船,它既可作水上交通工具,也可用于体育比赛。
冰上自行车的速度可达每小时15千米,但不像普通自行车那样会打滑和摔倒。它的结构很简单,没有车轮,没有座鞍,也没有踏脚。它的前叉下面是一块前刀板,车头是同车把相连的两根管子,上面套着两个能转动的套管,套管又连着活动车架,车架后面是两块踏板和两块后刀板。骑车人的双手握住车把,两脚分别站在两块踏板上。所以,冰上自行车不是骑的,而是站的。
冰上自行车是靠像滑冰鞋上冰刀那样的刀板滑行的。它实际上是一部人力冰橇,滑行时就像滑冰一样,用后面一对刀板推着冰面,使冰上自行车向前滑行。冰上自行车还有刹车装置。骑车人只要重踏垂直轴,使轴踏入冰面,就能很快地制动车子的前进。
火车上的新技术
火车是交通运输的重要工具,由于生产的发展,对列车从几个方面提出了更高的要求。对于货运列车来说,要求一趟列车必须在保证安全的前提下,最大限度地增加运输量,因此已经制造出能载重90吨甚至120吨的车辆。有的国家则把车厢的高度增高,使列车在不增加总长度的情况下,装载更多的货物。当然,根据货物性质的不同,制造出各种适用的专用货车也是增加运输效率的一个重要方面。
对于客车来说,安全、舒适和快速当然是新型列车的首要保证条件。目前已经有好几种新型列车正在设计或使用之中。譬如摆动式客车,这种客车车体同车轴的连接并不像通常那样是固定式的,而是悬挂在一个支架上,支架的底座则同车轴固定。一旦车辆高速行驶或转弯时,就会减轻车厢的震动。另一种列车叫管道列车,即让列车在一个巨大的管道里行驶,车速就可以大大提高,每小时可以超过500千米。再一种是气垫列车。它没有轮子,开动时有强力的气体喷向轨道,使它悬浮起来,利用列车后的螺旋桨推进,这样就减小了阻力,大大提高了车速。同它相似的有磁垫列车,它是利用磁学原理,使列车车轮悬浮在轨道上行驶,以提高车速。
不需烧油的船
船靠发动机产生动力,才能够前进,它大多需要烧油。这不但消耗宝贵的石油燃料,而且还污染环境。全世界七八万只商船,一年耗燃油一亿几千万吨,排出一亿多吨二氧化碳、近千万吨氮氧化物,以及大量的硫氧化物等等。如此巨大的燃料消耗,如此严重的污染,怎么能不引起人们的重视呢?
正因为如此,所以人们在不断地研究和发展不烧油而可以正常运行的船。
核动力船是一种不烧油,而是“烧”铀的船。它是用铀作为燃料,在船的核反应堆中进行核裂变反应,放出大量热能,通过热量传递媒介物质(水),把热量传给蒸汽机,驱动船的螺旋桨,使船前进。
这种船是怎么发展起来的呢?
当美国制成原子弹,并在广岛投放之后,海军首脑就宣称:原子弹的主要作用是“转动世界的车轮和推动世界上的船舶”。
次年春,美国海军决定派人到橡树岭,参加建造小型动力核反应堆的“丹尼尔斯工程”,并选派海军上校海曼·里科弗为橡树岭工程小组的领导人。
当时,里科弗对核科学一无所知,但他过去的工作是出色的,而且还有一个特点,不阿谀奉承,敢于提出装备上存在的缺点,不怕使上司难堪。到橡树岭半年,他对核动力作为海军潜艇的动力,才有了了解并对核动力装置在舰船上的特殊优越性,产生了浓厚兴趣。
后来,他被任命为研制核潜艇的领导,指挥研制了第一艘核潜艇,名为“鹦鹉螺号”。它铺设龙骨时,还特意举行了仪式。过去,里科弗曾在白宫参加过有总统出席的会议,知道总统对核潜艇工程很感兴趣。这次开始铺设龙骨,里科弗想邀请总统参加。他按照政界礼仪,求参议员麦克马洪帮助。麦克马洪是国会的领袖,是原子能联合委员会主席,因癌病不能离开病房,就给杜鲁门打了个电话,杜鲁门高兴地答应了邀请。举行仪式这一天,船厂挤满了观众。虽然这是一项军事工程,但杜鲁门在讲话中,把这艘艇看成是向着和平利用原子能迈出的第一步。“鹦鹉螺号”于20世纪50年代制造出来了。有人称里科弗为“核潜艇之父”,也有的称他为“核海军之父”。
从这以后,核潜艇就大力发展了起来。因为以核为动力,马力大,隐蔽性好,水下作战能力强,所以军用潜艇和航空母舰多用核作动力。
因为成本原因,商用航船还很少使用核动力。但是,俄罗斯凭借核潜艇技术的优势,在“军事转向民用”的热潮中,大力研究民用核动力运输潜艇。目的是用核动力潜艇横渡北冰洋,穿越北极,通过最短的航线向美洲运送货物。另外,运输潜艇在水底下航行,不受风、冰、雾、浪的影响,可以全天候航行。
太阳能船也是不烧油的船。它是在晴天的日子里,利用硅太阳能电池,将接收到的太阳光的能量直接转换成电能,再由电能驱动电动机,带动螺旋桨,推动船前进。
太阳能船多是游览船。太阳能游览船早已得到了实际应用。我国第一艘太阳能游览船,是由宁波市研究出来的。此船顶上铺设了3000多块2厘米见方的硅太阳能电池,船内安有蓄电池,以便晴天时存储电能,供阴雨天使用。
国外也十分注意太阳能船的应用,澳大利亚的普林斯·艾尔弗雷德学院40名二年级学生,用几个月时间制成了太阳能船。船是采用丁二烯蜂窝状材料制造的,船体轻,浮力大,航速达10千米/小时,可连续航行数小时。
太阳能船的成本高,所以还没有得到普及。但是,将来太阳能电池制造技术发展之后,太阳能是大有前途的。
未来的路面
道路建设随着交通事业的发展,而出现了许多技术上的进步。许多新型的路面,在材料、结构、功能和形式等方面,都较传统路面有很大的区别,也为未来交通的发展做好了准备。
国外生产了一种可以移来移去的路面,它是由轻质铝合金制成的。当人们发现某段路面被损坏了,可以用车辆及时将这种新路面运到现场,作为临时补救之用。路面专家还用聚丙烯等材料来修复路面,将它铺在受损的路段上后,使其底面熔化,与原有路面紧贴合一,显得十分牢固。这种路面极耐腐蚀,使用寿命很长。
一般情况下,人们总是觉得平整光滑的路面比较“高级”。其实,对于行驶的车辆来说,带有花纹而略显粗糙的路面才更好。这是因为,车辆以高速度行驶时,路面防滑尤其重要。于是,在修建道路时人们用特殊的筑路机械,在路面上留下了各种图案的花纹,它就如同防滑地砖一样,汽车即使在雨天行驶也不易打滑,好像装上了一条“道路安全保险带”。此外,用橡胶微粒和水泥混合,加入专用化学胶水后铺设路面,也能起到防滑的效果。而且,这种路面耐磨度特高,其强度比沥青路面高得多。
更有趣的是,美国有一位工程师从汽车对路面的重压受到启发,在路面下安装了一种踏板式的转动轴。车辆开过踏板时的重压,能使转动轴转动,带动相连的发电机发电,这些电能被用来作为道路照明用电,并且绰绰有余!
除此之外,人们还根据不同的需要,设计出了彩色路面、发光路面、电子控制路面、防水路面等多种新型路面。相信过不了多久,我们的交通将是另外的一种样子。
知识点磁悬浮列车与环保
磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力来推动的列车。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中,行走时不需接触地面,因此其阻力只有空气的阻力。磁悬浮列车的最高速度可以达每小时500千米以上,比轮轨高速列车的300多千米还要快。磁悬浮技术的研究源于德国,早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。中国上海磁悬浮列车是世界第一条磁悬浮列车示范运营线。
由于磁悬浮列车没有轮子、无摩擦等因素,它比目前最先进的高速火车省电30%,发出的噪音也很低,是一种十分环保的交通方式。
未来的环保型建筑
用塑料盖房子
人类的住房,从采用“秦砖汉瓦”砌筑到用钢筋混凝土建成,已经是相当大的进步。还有没有更加先进的房屋呢?有,新颖的塑料建筑就是其中的一种。
今天,塑料对我们来说,是最熟悉不过的了。常见的水壶、牛奶瓶、杯子、台灯、书皮、文具盒、食品袋……它们都是塑料制成的。塑料最大的特点是具有可塑性和可调性。所谓可塑性,就是用简单的成型工艺可以制造出大量形状复杂的制品;可调性就是指在生产过程中,可以通过改变工艺、变换配方等方法来调节塑料的各项性能,以满足不同的需要。
塑料还有许多优点,它的重量轻,与金属相比,它大约是铝的1/2、钢铁的1/5。像海绵一样的泡沫塑料,比重只有水的1/50。此外,塑料还不导电、不受酸和碱的侵蚀、不易传热,可以做成各种形状、不同颜色的制品。
正因为塑料具有这许多可贵的特性,所以它作为建筑材料正崭露头角。目前,全世界建筑工业使用塑料的数量几乎占世界塑料总产量的1/4,在应用塑料的各个工业部门中居首位。塑料已与水泥、钢材、木材一起被列为四大建筑材料。
塑料在建筑上可代替木材和金属。例如,1万平方米塑料地板可代替250立方米木材;1万平方米塑料窗可代替1000立方米原木;用塑料做15万件窗户的零件可代替100吨有色金属。
用玻璃钢(玻璃纤维增强塑料)建造的房屋,既坚固美观、又隔音绝热,而且不需要打地基。用它建成的三层楼房,总重量不过15吨,而砖瓦结构的同样楼房,重量约为80吨。用一种叫极化玻璃钢材料建筑的房屋,从室内向外看,透明无阻;从室外向内看,却不透明。
泡沫塑料也是建造房屋的好材料,从屋面、墙壁到门窗、地板,都可以用它装配而成。一间这样的小屋,总重量不过十几千克,这对于野外工作的人来说,搬家时甚至不必将房屋拆开,只要两个人就可以将房屋抬走了。由于泡沫塑料中含有许多导热性很小的空气,因此这种房子冬天不冷,夏天也不热。
为了在寒冷的地区预防寒流的袭击,用塑料建造大型建筑空间也正在试行。国外设计了一种跨度2000米、高240米,面积达3平方公里的塑料“大棚”空间。在这样一个大空间里,可以居住3万人。为了保持里面的空气新鲜,从300米的高空把新鲜空气输送到里面;里面还设有公园和人工湖泊。白天通过透明塑料来采光,夜晚用白天太阳能发电装置贮存的电能照明。
由于塑料可以胶合,也可以焊接,所以塑料建筑不必用一枚钉子,就能“天衣无缝”地把房子盖好。室内的家具也可以全部用塑料做成,既轻巧、灵便,又美观、耐用。
房屋的取暖设备也是多种多样的,可以用半导体二氧化锡薄膜来取暖,这种薄膜被涂在穿衣镜上当给它通电以后,它便辐射出温暖的热流。而镜子照样是透明的,不妨碍主人的梳妆。也可以在墙上贴上美丽的半导体取暖纸,这种纸由两层绝缘纸和一层导电纸做成,通电以后,整个墙壁就成为一个辐射取暖器了。当然,还可以在案头装一台像收音机那样大小的半导体取暖、制冷机,只要改变通过它的电流方向,就可以使它在冬天取暖、夏天制冷,保证室内“四季如春”。这就更是妙不可言了。
充气建筑
大家小时候,一定玩过肥皂泡的游戏吧?大家或许没有想到,小小的肥皂泡竟使那么有心的建筑师从中得到了启发:要是能把肥皂泡做成屋顶,那该多好!于是建筑师设想,如果使它们改成气球一类的材料,那么它们既有肥皂泡的轻盈,又有一定的牢度,倒是很有希望作为屋顶材料的。
1968年,法国巴黎的一次展览会,建筑师就大胆地建造了一座充气建筑,它用高强度的塑料薄膜,先做成农村冬天种植作物的塑料大棚的模样,然后往里面充入空气,使里面的气压稍高出外边大气压一点点,整个塑料膜就鼓起来了。这种既新颖又古怪的房子,吸引了众多观众,轰动了整个展览会。之后不久,世界上许多国家的建筑师都开始纷纷仿效。
如果说火奴鲁鲁岛上,一夜之间采用短线穹窿建造成一座音乐厅,仿佛像阿拉亭手中的神灯一样神奇,那么充气建筑就更加迅速了,它只需几个小时就能够“吹”出一座房子来。充气建筑建造之快,没有哪一种建筑形式能与它相比较的。称得上是世界之最。
除了这种内部充气的结构之外,人们还研究出一种称为构架式充气建筑的。所谓构架式充气建筑,就是指屋内不必充气,而是让屋内的梁、柱、拱架之类,像自行车轮胎那样充气做成。不用砖石、木头或钢铁和钢筋混凝土做梁、柱。这个梁、柱,一旦充气,就具有很好的刚性,十分坚固。最后,在由充气的梁、柱架筑起来的“骨架”上,铺盖上塑料布、玻璃纤维布之类薄膜材料,用绳索锚固在地上,就成为一种充气建筑了。它的优点是不必使整座建筑内部充气,因而可以减少不断补充气体和防漏的设备的费用。缺点是建造起来不及内部充气的简便快捷。
充气建筑已普遍在仓库、临时住宅、野外工作人员住房等方面得到使用。并且,在水坝建设上,充气结构还带来了新的形式——充气水坝。这种水坝,其实是个巨大的橡皮袋,它长长地横在水库出口,一旦让袋中充满气,它就像一堵坚固的坝体,把水流堵住。如果水库要放些水,只要让袋中气体放掉一部分就行,使用十分简便。
建筑师预言,充气建筑将来必会广泛应用于厂房、仓库、暖房、游泳池、体育场、电影院、剧院……成为“万能”的结构。因为它的跨度可以做得很大很大,不仅可以覆盖岛屿、城市,甚至可以用来覆盖面积更大的沙漠、冰原。所以,它对于人类改造自然、气候,将是最有效的形式。
节能建筑
电与现代化建筑有着不可分割的关系,一座建筑物里没有电,居住者的生活和工作将极不方便。但另一方面,随着城市人口的急剧增长,一幢幢高楼大厦的能源消耗也在不断扩大,并影响到周围环境。这种状况如何才能得到避免呢?世界环保组织指出:发展“节能建筑”应成为一个国家制订能源总政策的重要组成部分。
展览会上的节能建筑
20世纪90年代以后,绝大多数的发达国家把发展“节能建筑”与推广“智能建筑”结合了起来,以便通过“智能建筑”来达到节能的目的。随着电脑及自动化控制技术的逐步完善,我们已经完全有条件对建筑物的节能进行综合管理并获取最佳效果了;各种节能手段,诸如太阳能、风能、生物能源的推广,以及节能灯的广泛普及,使“节能建筑”已成为可能;大量节能建材进入市场,使城市建筑物的设计出现了根本性的变革。据世界环保组织的调查,发达国家发展“节能建筑”的成绩很好,在已经推广“节能建筑”的城市中,就建筑物本身来说,单位建筑面积耗能下降了25%~35%,有的甚至达到40%以上;就整个城市而言,美国拥有“节能建筑”的城市,能耗普遍下降了3%~6%,这就意味着该城市每年可以节省能源开支数亿美元!
发展“节能建筑”同革新城市建筑设计风格和强化环保意识正在融为一体,这是当今许多国家在节能与环保方面的特色。专家们认为,这种结合可以带来事半功倍的经济效益,远比采用局部措施要强得多。在能源匮乏的日本,从20世纪80年代初开始,实行规模化发展“节能建筑”,在政府各部门的通力合作下,制订综合方案,合理投资,突出重点,结果,日本城市的“节能建筑”面积以年均25%的高速度发展。在此期间,日本的城市能耗总体降低6.6%,如再从环境方面考虑,发展“节能建筑”的经济效益还将高得多。
在我国,“节能建筑”也正成为城市建筑的一大主流。并且已经明确了外墙、屋顶、窗户的导热系数要求,为以后“节能建筑”大规模的建设积累了经验。
知识点导热系数与保温材料
导热系数又称传热系数,是指在稳定传热条件下,1米厚的材料,两侧表面的温差为1℃,在1秒内,通过1平方米面积传递的热量。传热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小。材料的含水率、温度较低时,导热系数较小。在热流密度和厚度相同时,物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差,随导热系数增大而减小。人们通常把导热系数较低的材料称为保温材料,例如石棉、珍珠岩等。
绿色城市与未来的环保之城
美国《读者文摘》近日公布全球“最绿色”国家和城市排名,北欧国家最重视环境保护和人民生活质量,尽管冬天严寒,芬兰仍是全球最适合居住的国家;而在“最绿色”城市排名中,香港名列第十八,为亚洲第一。
根据联合国发布的“人类发展指数”和美国耶鲁大学、哥伦比亚大学、世界经济论坛编纂的“环境可持续发展指数”,《读者文摘》委托美国环境经济学家卡恩综合考察了141个国家的空气、水质等环境因素,生产总值、教育、就业、平均寿命等社会因素,以及温室气体排放、对生物多样性的重视等指标,评估全球最适合居住的国家及城市。
结果显示,芬兰为最重视环保和居民生活质量的国家,当地的婴幼儿患病率低,在环境保护及预防天然灾害的相关政策拟定和执行上,亦表现突出,成为全球最适合居住的国家。
《读者文摘》同时考察了72个国际大城市的生活质量,前10名全部是欧洲城市,香港排第十八,是排名最高的亚洲城市,其次是东京,排第二十,新加坡排第四十五。
有关的评估是根据各城市的公共交通、城市公园、空气质量、垃圾回收和电费等作为指标。瑞典的斯德哥尔摩是居住质量最好的都会城市,其次是奥斯陆、慕尼黑和巴黎。
在阿联酋首都阿布扎比举行的“世界未来能源峰会”上,东道主首次向世人展示了即将兴建的全球最环保城市、有着“太阳城”之称的马斯达尔城的模型。根据计划,这将是全世界第一座完全依靠太阳能风能实现能源自给自足,污水、汽车尾气和二氧化碳零排放的“环保城”。
未来马斯达尔城的布局模式该项目于2008年年4月动工,2015年完工,将由阿布扎比未来能源公司投资兴建,同时也是世界自然基金会的可持续发展计划“一个地球生活”项目的一部分。“太阳城”耗资将达数十亿美元,建成后可容纳5万居民。负责设计这座城市的是71岁的英国现代派建筑大师诺曼·福斯特。福斯特说:“马斯达尔城项目的环境目标十分远大——零碳和零废物,这是全球创举。这给我们带来了设计上的极大挑战。马斯达尔城项目为未来的可持续性城市设计设定了新的基准。”
虽然阿联酋是世界第五大石油出口国,但马斯达尔城不会使用一滴石油,却能完全实现能源自给自足。据了解,城区内外将建有大量太阳能光电设备,还有风能收集、利用设施,这样就能充分利用丰富的沙漠阳光和海上风能资源。“太阳城”建成后,城市周边的沙漠中将布满无数太阳能光电板和反光镜,可以把太阳能转化为电能。另外,城市周围将种植棕榈树和红树林,形成一个环城绿色地带,在改善环境的同时,这些树木可以提供制造生物燃料的原料。在未来,竖立在大海与沙漠之间的众多大型风车也将成为这里一道独特的风景。
马斯达尔的太阳能建筑
阿联酋炎热的夏季每年长达9~10个月,太阳直射的地表温度在50℃以上,空调降温耗能十分惊人。“太阳城”内采用了多种绿色降温手段。首先,城内狭窄的林荫街道纵横交错。不过提供林荫的主要不是树木,而是由覆盖在城区上空的一种特殊材料制成的滤网。其次,城中将建设一种叫“风塔”的装置,利用风能、空气流动和水循环形成一个天然空调。第三,城中密布的河道和喷泉也能发挥降温增湿的作用。第四,城内街道设计得非常窄,一些地方甚至只有约3米宽,围绕城区,还种植了大量的棕榈树和红树,目的就是为了减少阳光直射、增加阴凉。
马斯达尔城市规划整齐划一,具有高效能,所有的建筑都限高5层,最大限度地减少能量消耗。12米高的城墙将马斯达尔城围起来,一如古代壮阔的城池。“太阳城”落成后,将变成没有汽车行驶的城市。来访者把汽车停放在城墙外后,进了城就必须步行、骑自行车或乘坐无人驾驶的公共电车。这种公共电车在半空中的轨道上行驶,由于交通系统完善且布局合理,人们从任何一个地方前往最近的交通网点和便利设施的距离都不超过200米,小汽车在这里将毫无用处。
节能的设想甚至还惠及城外,一种电动铁路系统将连接马斯达尔城与周围城市的交通。由于消除了汽车废气,这里的居住环境简直就是新时代的“桃花源”。
知识点生物多样性
生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物)有规律地结合所构成稳定的生态综合体。这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。
我们目前已经知道大约有200万种生物,这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。生物多样性是大自然的宝贵财富。人类保护生物多样性,不但可使生态环境保持平衡,保证生物种群的持续发展,而且通过对野生动植物的研究,合理地利用生物资源,可以满足人类各方面的需要。
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