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从DDT的兴衰看转基因生物的生态风险
热度 101 lionbin 2012-10-30 00:18
从DDT的兴衰看转基因生物的生态风险
DDT曾经是一种杀虫剂,中文译名为“滴滴涕”。DDT从发明到曾经风光无限,直至最后被禁用约有100年(98年)的历史。1874年,奥地利蔡德勒(Zeidler)在实验室合成了DDT,但当时没有发现什么用途;1939年,瑞士化学家保罗•穆勒(Paul Mueller)发现DDT可以迅速杀死蚊子、虱子和农作物害虫,而且在当时认为比其他杀虫剂安全,随后于1940年获得了第一个瑞士专利;1942年,商品DDT正式面市,主要用于植物保护和卫生方面;二战前后,世界很多地方传染病流行,使用DDT可令疟蚊、苍蝇和虱子得到有效控制,并使疟疾、伤寒和霍乱等疾病的发病率急剧下降;1948年,其发明者穆勒获诺贝尔生理医学奖。人们当时高傲地宣称: DDT预示着一个没有害虫的世界。 但是,DDT在大规模使用约30年后,于1972年被禁用。 DDT在20世纪上半叶为防止农业病虫害、减轻疟疾伤寒等蚊蝇传播疾病危害方面的确功不可没,但由于后来发现其巨大的环境代价,很多国家和地区不得不禁止使用。在DDT被禁用后,同时放松了对疟疾的警惕,疟疾很快就在第三世界国家卷土重来。特别在非洲国家,每年约有1亿多的疟疾新发病例,大约有100多万人死于疟疾,其中大多数是儿童。在2006年9月,世界卫生组织让DDT低调复出,允许部分地区重新使用这种杀虫剂,那显然是不得已而为之。 疟疾目前还是发展中国家最主要的病因与死因,这除了与疟原虫对氯奎宁等治疗药物产生抗药性外,也与目前还没有找到一种经济有效对环境危害又小能代替DDT的杀虫剂有关。可以说,目前的这些人工化合物,恐怕很少有像DDT一样,让人们对它又爱又恨的。2011年美国拉斯克奖中的临床研究奖首次授予中国的科学家屠呦呦,以表彰她“发现了青蒿素——一种治疗疟疾的药物,在全球特别是发展中国家挽救了数百万人的生命”。显然,人们还是希望在尽可能的情况下杜绝使用DDT。 DDT的危害,现在人们已经十分很清楚,但这已经是一百年以后的事儿了。然而,其危害并没有因为禁用而销声匿迹,在全球大部分国家禁用DDT数十年后的今天,南极阿德利企鹅体内仍检测出这种物质,且含量多年来始终不降。研究者认为,这是因为DDT被“储存”在冰川中,持续影响南极生态环境。当然,目前企鹅体内的DDT含量还不足于对它们造成危害,但这正是人们对DDT及时禁用的结果。举这个例子,也是想说明,类似的空间影响尺度可能是全球性的,时间影响尺度也以数十年计。其实,当时的人们也知道它是有一定毒性的,因为人、畜摄入会死亡。所以当时也只是强调药品要保管好,使用者直接接触了药物后要用肥皂洗手。以为注意了这两条,就万事大吉了。那时的人们,没有外来化合物的概念,更没有人造化学产品对生态影响的评价。 有些灾难总是是在我们不经意的地方出现。正式发现DDT有问题也是一个非常偶然的事情。美国女科学家蕾切尔•卡逊(Rachel Carson)本来是一个海洋生物学家,1958年她看到朋友在来信中说,生活的小村镇听不见鸟鸣了,蜜蜂很少见了,果树产量降低了,母鸡孵不出小鸡,人也生些莫名其妙的病,春天奇怪很寂静。敏感的卡逊,当时就觉得这可能是严重的自然生态失衡的问题。于是,她用了数年的时间进行调查,终于从小鸟和猛禽身上发现是DDT在作怪。DDT喷在树上,带药的枯枝落叶凋落地面,进入土壤,蚯蚓吃了泥土,老鹰吃了蚯蚓,这种在生物体内难于代谢的化学物质通过食物链传递一级一级放大,使得老鹰等鸟蛋壳变得极薄,一孵就破,所以鸟少了,甚至绝种了。 1962年卡逊出版了《寂静的春天》,书中揭示了DDT及各种化学药品危害环境的问题,揭开了现代环保运动的先河,但同时卡逊却是倒了大霉。 这本书一问世,虽然也引起了不少人的重视,但更多的是遭到一大批专家的猛烈抨击。他们造卡逊的谣,有的说她是歇斯底里,有的说她是极端主义分子,是共产党人。有的政府官员还对她进行人身攻击,说这个老处女,你怎么会担忧起遗传学的事来?这些人的后台来自化学工业集团和农业部门,卡逊触犯了他们的利益。 奇怪的是不但国会宠爱化学工业,连美国医学学会当时也站在化学工业一边!因为卡逊坚持人和自然的平衡关系,而许多科学家坚信人定胜天,认为人类正稳稳地控制着大自然。她的书书出版后争论一直在继续,两年后卡逊在身心交瘁中病逝。1970年美国宣布禁用DDT。1980年,民主党的卡特把总统自由勋章追授给卡逊,奖励她对环保的贡献。不久之后的选战中,民主党被共和党赶下了台。到1992年,民主党的克林顿-戈尔用打经济牌、打环保牌胜了连掌白宫12年的共和党。为此,副总统戈尔特地为新版《寂静的春天》写了前言,从此尘埃落定。戈尔指出: 改变以污染为代价的盈利体制和经济实用主义是很艰难的。美国自己禁用了一些农药,但仍然生产出口赚钱。虽然鼓励用生物制剂替代化学药品,但是受到太多的官员的冷眼和制造商的抵制。对于安全检测,化学药品的护卫者总是报告:实验并未显示出化学药品与人的疾病有直接联系。 —戈尔能讲这些老实话,大概认为那是上届共和党政府的责任吧。(为了保留原汁原味的描述,本段摘录的文字其措辞全部采用保留,来源: http://blog.sina.com.cn/s/blog_5d1094da0100d00t.html ) 历史总是有惊人的相似,目前的转基因之争,似乎在对待人类的生存环境方面,又是一次新的轮回。在这场争论中,究竟谁有背后的利益支撑是一目了然的。力挺转基因者的许多论调与当时批评卡逊的不是有许多相似之处吗? 也许有人说,DDT是化学物质,转基因是生物,二者不可比。好了,我正要说此事儿了!地球上只有那么100多种元素,天然化合物是不同元素的组合,外来化合物也是地球上已经存在的元素的组合,只不过后者是人为控制了特定的条件,让自然条件下无法合成的程序得以完成。目前没有任何证据表明,自然条件下能合成DDT,退一万步讲,即使偶然凑巧合成,那个量也是极少极少的!可惜,自然界对抗这许多外来化合物真的是无能为力,也因此造成了许多环境问题。外来化合物不就是地球固有元素的不同组合吗?但事实就是如此,自然界的能力有时候就是这么有限。当然,足够长的时间,自然界可能“学”会对抗这些外来化合物的方法。类似地,转基因所用的材料也是地球生物固有的基因片段,在特定条件下通过人工的剪切和重组合成,这与合成外来化合物的方式是否有许多相似之处呢?注意,这些剪切与重组在自然条件下是无法主动合成的,同样即使偶然组合成功,那个量也是极少极少的!那么, 由于对DDT事件的前车之鉴,我们现在担心转基因生物的潜在生态危害,我们不想犯同样的错误,这有什么问题吗? 我们完全有理由相信,自然界无法在短时间内学会对付它们的办法——这里说对付,不只是简单的DNA分解哟,而是因为转基因改变了遗传物质的结构。要知道,有些DNA分子只是一个碱基对上的变化就足于导致生命体产生非常巨大的差异。 一个基因是否表达、表达何种程度,是取决于所在细胞或组织的整体需要来决定的,并通过启动子来实现 ,而转基因插入的外源基因所配备的启动子是按转基因研究者人为的意志、强制性地让这个开关来驱动所插入基因的超强度表达。这种“不自然”的超强度表达,是独立于主体细胞本身所具有的自我调节机制。一种糟糕且可能的情况,转入的启动子有可能在无意中打开一个原本不该活跃的基因,或使得宿主基因组中原本有其特定表达程度的基因大大地增强其表达程度。在这些情况下,基因不再受制于生命体本身的调节,而引发出失控状态。这种 不确定性现在谁能弄清楚?本来,基因的表达是我们的确弄清楚了一些,但可以肯定绝大部分我们目前还并不知晓,所以必须持谨慎的态度。看到这里,大家是否有些明白, 转基因生物的潜在风险其实比外来化合物麻烦得多,其不确定性更大!? 传统杂交选育总体上还是在自然条件下的组合,但是大多杂交后代都是无法自维持的,能自维持的只占很少一部分。不是说传统杂交没有任何风险,但这个风险显然要小得多。 其实,转基因生物的麻烦还远不止这些。生命区别于非生命的最重要特征是繁殖。其他非生命物质(比如外来化合物)在我们认识到其危害后,减少或停止生产,其在自然界的量会慢慢减少,最后所导致的危险并不会复制和传递,而是慢慢减弱。而生命就不一样了,这种风险会复制,传递,甚至放大。从生态系统来看,转基因生物就是一个新的物种,也是一个外来种,由于其生物学上的优良性状,大多具备了恶性入侵外来种的特征,其潜在的破坏性不得不令人担心:今天你能控制它在靶标生物上,明天你是否能控制其向非靶标生物的逃逸!生态系统的恢复能力远没有我们想象的那么强壮。生态系统无法恢复,就会产生新的演化,但这个演化最终可能导致不适合人类的生存。别到了当我们认识到其危害时,它们已经在自然界生根发芽,欣欣向荣,那会变得一发不可收拾!这个时候,谁敢负责,谁又能负责? 在我这样论述的时候,总是有人会说,你举出一个例子来说明转基因生物的生态危害呀。转基因生物的生态风险是一个在时间和空间上大尺度的问题,尚存在许多的不确定性,目前在有限的时间和空间范围内得出的任何有害还是无害的结论,可能是短视的,都是值得商榷的。 而且,作为一名生态学家和环境保护主义者,一般也不会主动做大型的生态学实验来补充更多的案例,因为他们深知,大范围的实验所带来的风险我们人类可能承受不起!反过来想, 如果关于转基因生物的危害有定论的话,早就像DDT一样,直接被禁掉了,哪儿还有那么多废话?就是因为存在这些不确定性,就是因为看到了转基因技术的优势,所以大多数学者都支持转基因技术的研究,但反对过早地商品化,这是一种负责任的科学态度! 人类从刚开始的适应自然,认识自然,到改造自然,慢慢地将自然掠为己有,并以战胜自然而感到自豪,向自然贪婪地索取,将自然环境肆意破坏。“人定胜天”曾几何时让人们不知天高地厚。但是,时间和实践教育了人们,环境保护在现代社会中也从蔑视到注意再到重视的过程中,这是人类认识的发展过程。应当说,中国近些年在生态与环境保护方面的科普宣传是成功的,已经引起了从上到下的普遍重视。人们由此学会了质疑那些可能破坏环境和生态系统的行为,这是一个进步的标志,说明人们的科学素养在逐步提高,这是用科学知识教育人类的必然结果,这本是值得褒扬的事儿,但为什么就是有人就是要阻碍这种进步呢?说白了,就是一拨人的贪欲和侥幸心理在作祟。一方面,眼前带来的经济利益,与长远的环境和生态效益相比,对于人的贪念更具有吸引力,在以环境和生态为代价所获得的经济利益面前,人们妥协了,人性中的自私使他们只为本身利益,不顾他人甚至是后代。另一方面,大多数人会侥幸地安慰自己说,并没有那么可怕。而当一次次的灾难发生在眼前的时候,他们又安慰自己说,那是自然现象,并不是我们的错。所以,人类在侥幸心理下仍安心地做着破坏着人类生存环境的事。 最后导致的实际状况是:人类的认识总是滞后于危害,法规又滞后于认识,漏洞多于法规,怠慢多于执行;已知的和看到的环境污染与生态灾难一时难以彻底消除,而长期的和缓慢的危害今人却无法得见。这才是值得人们担心的! 最后再啰嗦几句。人类用科学认识世界,但永远无法穷尽真理,今天认为正确的认识,明天可能就是错误的,这本来是无可厚非的,是发展的必经过程和阶段,但我们必须充分认识到这种局限性,别总以为自己是掌握真理的一方那么趾高气扬,这是很可笑的,因为没有人认为自己是站在谬误一方的。忽视转基因生物的生态风险和不确定性,本身就是不科学的做法。 补:刚看到的一则新闻,先存留在这里,有兴趣的可以看看: 研究者受访谈“转基因玉米致癌试验”( http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2012/10/270927.shtm ) 蕾切尔·卡逊 (Rachel Carson,1907年5月27日—1964年4月14日),美国的海洋生物学家。她的作品《寂静的春天》引发了美国以至于全世界对环境保护事业的重视。呼唤新一代的蕾切尔·卡逊!
个人分类: 科普荟萃|19728 次阅读|270 个评论
[转载]抓住机遇,迎接挑战,发展遥感应用新方向
marvin 2012-10-29 12:48
1 前言 改革开放30年,取得经济快速增长,中国GDP已经跃居世界第四位,中国外汇储备已经超过日本,居世界第一位,初步达到小康水平,取得令人瞩目的重要发展。但是中国走的是赶超型工业化的道路,资源消耗及环境破坏严重。中国资源的拥有量在世界各国中是比较低下的,石油储量只占世界石油储量的1.8%,天然气只占世界的0.7%,煤储量能够开采的只有60亿吨,铜矿储量只占世界5%,铁矿储量只占世界的9%,水资源人均占有量占世界人均占有量的1/3,人均耕地不到世界人均耕地的4%,人均森林面积占世界人均面积的2%。 中国资源的消耗,在资源短缺的情况下是十分严重的,中国生产单位GDP所消耗的能源是日本的11倍,美国的7倍,印度的4倍。中国每年消耗全世界煤总量的30%,全世界水资源年产量的40%,钢铁年消耗量2.5亿吨,相当于美、日和欧共体的总和。据统计,中国经济发展的2/3是在生态环境透支的情况下完成的,国家环保局和国际统计局公布2004年中国环境污染损失5118亿元,占GDP的3.08%,平均一万城市居民有6个人死于空气污染,全国有600多个城市,400多个缺水,其中100多个严重缺水。 胡锦涛总书记2004年在中央人口、资源环境工作会上的讲话中强调:“要加快转变经济增长方式,将循环经济的发展理念,贯穿到区域经济发展,城乡建设生产的实践中,使资源得到最有效的利用”。国务院在2006年12月21日的循环经济工作会议上指出:“发展循环经济是资源节约与环境保护的重要纽带,是落实科学发展的重点举措”。中华人民共和国循环经济促进法经十一届人大通过,国家主席胡锦涛批准,并于2009年1月1日起执行。 加快转变经济发展模式,把传统以消耗大量资源,排减大量污染物为代价的线性经济发展模式,转变为资源节约型和环境友好型的循环经济发展模式,是今后相当长一个历史时期的严重任务。如何全力紧密配合这一中心任务,对遥感应用来说是一个重要的机遇,也是一个严重的挑战。遥感应用方向必须围绕国家经济的发展进行新的重大调整,把遥感应用的重点,转到国家急需的重大战略方向上来。本文仅就能源遥感,生态遥感和循环经济遥感等几个应用方向进行简要建议,以求抛砖引玉,希望能对遥感科学发展起到参考作用。 2 能源遥感 中国是能源比较贫乏的国家,根据各国能源消耗结构统计(表1),中国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一。 表1 2006 年度主要国家能源消耗结构统计(单位:106t油当量) 国家 石油 天然气 煤炭 核能 水力等 合计 美国 938.8 566.9 567.3 187.5 65.9 2326.4 40.4% 24.4% 24.4% 8.1% 2.8% 100.0% 加拿大 98.8 87.0 35.0 22.3 79.3 322.3 30.7% 27.0% 10.7% 6.9% 24.6% 100.0% 法国 92.8 40.6 13.1 102.1 13.9 262.6 35.3% 15.5% 5.0% 38.9% 5.3% 100.0% 德国123.5 78.5 82.4 37.9 6.3 328.6 37.6% 23.9% 25.1% 11.5% 1.9% 100.0% 意大利85.7 69.4 17.4 -9.7 182.2 47.0% 38.1% 9.5% -5.3% 100.0% 英国82.2 81.7 43.8 17.0 1.9 226.6 36.3% 36.1% 19.2% 7.5% 0.8% 100.0% 俄罗斯128.5 388.9 111.5 35.4 39.6 704.9 18.2% 55.2% 16.0% 5.0% 5.6% 100.0% 日本235.0 76.1 119.1 68.6 21.5 520.3 45.2% 14.6% 22.9% 13.2% 4.1% 100.0% 韩国105.3 30.8 54.8 33.7 1.2 225.8 46.6% 13.6% 24.3% 14.9% 0.5% 100.0% 印度120.3 35.8 237.7 4.0 25.4 423.2 28.4% 8.5% 56.2% 2.1% 6.0% 100.0% 中国363.0 52.2 1198.8 12.3 94.3 1720.7 21.1% 3.0% 69.7% 0.7% 5.5% 100.0% 世界3889.8 2574.9 3090.1 635.5 688.1 10878.5 合计35.8% 23.7% 28.4% 5.8% 6.3% 100.0% 中国的能源生产和消费结构不合理, 煤炭比重占能源的近70% ,“多煤贫油少气”的局面一时难以打破。由污染引起的气候异常时有发生。 造成中国环境恶化的主要原因是煤炭在中国的大量使用 。从国家能源安全考虑,发展能源遥感、寻找新的能源,开发太阳能,风能,地热能,生物质能等,逐步调整能源结构已经成为当务之急。 2.1 风能、太阳能区划与发电工程选址 美国国家情报委员会2008 年11月发布“全球趋势2025— 一个转型的世界”中指出, 到2025年,人类应已开始完成遗弃基于石油的能源体系 ,太阳能、风能、生物质能等可再生能源技术将为现行能源技术“变身”提供快捷廉价的机遇。可见新能源中太阳能和风能占有非常重要的地位,各国都在积极开发太阳能和风能的应用,如美国的“克林顿总统百万屋顶光伏计划”,德国的10万套光伏屋顶系统,日本的新阳光计划,印度的150万套太阳能屋顶计划等。欧洲风能协会提出2020年风电在全球发电装机中占12%。中国国家发改委制订2020年风电发展目标为3000万KW,未来15年是风电发展的大好时机。 在太阳能和风能的发展中,空间信息技术能发挥非常重要的作用 。 运用卫星影像,结合地形、气候资料进行多因素组合分析,计算太阳能、风能强度指数,并据此进行分区,选出高太阳能、高风能区,并结合坡向、风向等为太阳能、风能发电进行区划和选址服务。 图1 SEE 全球站点分布图 目前国际上已开展利用卫星遥感数字高程等信息进行较高分辨率的太阳能资源评估;运用高分辨率卫星遥感和数字高程技术及通过卫星遥感反演技术结合不同尺度嵌套数值模式系统,提出不同尺度不同下垫面不同季节全球边界层 高分辨率风力资源潜力图。 NASA 的地表气象与太阳能(SSE)项目,能够提供全球1x1度经纬度格网的风力和太阳能资源气象插值数据和遥感测量数据,对风力和太阳能资源的调查和电站选址具有重要的应用价值。这些数据是根据NASA“地球科学事业计划”在全球超过200不同卫星遥感数据源取得气象和太阳能参数,可以得到全球各区域和各地点的太阳能和风能的重要参数。 为了执行NASA 这项计划,在全球分布了1195 个地面站(图1),每个地面站获取1964——1993年30年的数据,这些数据在全球辐射数据中心(WRDC )通过清洁能源分析软件处理后得到风速,风向,温度及太阳能辐射的各种参数。覆盖全球的气象数据(1°x 1°)共64800 格网区,在每个格网区的太阳能数据包括:每天地面上每平方米太阳辐射的电磁能(kwh/m2 /day),中午1.5 小时内太阳辐射电磁能,10%云层覆盖条件下(即晴天)太阳能辐射的电磁能,对不同坡度和坡向的太阳能辐射值(kwh/m2 /day)以及10%云层覆盖条件下全球各地区晴天天数等,SEE 还提供气象学数据,这些数据对于风力发电也是十分重要的。如风速50米(m/S) 以下不同风速在地球表面某一位置所占的比例(1-2 米,3-6 米,7-10 米,11-14 米,15-18 米,19-25 米)。各地区50 米风速连续三小时所占得时间,50 米风速的风向(角度)。包括117 种地表覆盖植被条件下(如森林、草场)对风速的影响,当地10 米到300 米不同高度地形对风速的影响等。 从上面情况可以看到,遥感从宏观角度已经为太阳能和风能的开发和利用提供了一定的基础,当然这些数据仍然是比较宏观的,虽然它是在大量遥感影像和地面数据复合后经过反演后取得的,但是以中国的情况来看,主要存在问题是: 1) SEE 的站点在中国境内的分布主要在沿海地区,中国有效风功率密度如图显示,主要集中于中国北部,黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、甘肃、宁夏、西藏和新疆等省,而这些重要地区SEE 站点很少。 2)1°x 1°的格网数据过于粗糙,实用性较差。 3)数据中虽然考虑了下垫面不同植被类型和地形的影响,但最近30 年中国生态环境变化很大,森林,草场,城市发展以及水土流失及荒漠化等,都影响着下垫面各自然要素的分布。 4)SEE 格网并未考虑社会和经济要素,如经济发展,人口密度,交通运输等条件,而这些条件对于太阳能和风能建设是十分重要的。 图2 中国有效风功率分布图(选自《中国能源》) 中国风能、太阳能储蓄量十分丰富,初步估计中国大陆地面10米高度风能资源储量为32.6×1011W, 实际可开发为2.53×1011W, 这还不包括海上的风能,海上的风能资源更为丰富。例如:酒泉是中国重要的风能基地。其中爪州号称风库,玉门号称风口,初步估算可开发电力可达4000万千瓦,相当于长江三峡水利发电量,被称 为陆上三峡。中国的国土面积2/3年日照时数大于2000小时,太阳能辐射能量数万倍于三峡工程发电量,太阳能发电潜力很大。 为了发展中国的太阳能,风能,实现能源结构的战略转移,中国空间信息技术面临新的挑战,中国资源一号、三号卫星,中巴地球资源卫星,海洋卫星以及北京一号小卫星和风云一号、风云二号、风云三号卫星等遥感技术,已经形成多星多传感器、多平台系统。建立了全方位、多角度,高、中、低相结合的对地观测体系。 同时,中国已经建立了完整的基准气候站网、基本气象站网、一般气象站网、大气辐射站网等地面监测系统。因此利用最新的卫星遥感信息技术,建立中国多级格网太阳能风能能源评估和监测体系,进行风能、太阳能区划和发电站选址,已经成为当务之急。 2.2 天然气水合物(Gas Hydrates) 矿藏调查勘探 天然气水合物是一种固态化合物,一种烃类气体源,可存在于零度以下,又可存在于零度以上的温度环境。在浅海底层沉积物和深海大陆架斜坡底层以及大陆上的永久冻土层地区存在这种固态甲烷水合物。据估计,这种清洁能源矿藏的产量约为全球化石燃料(包括煤、石油、天然气等)的两倍,能供应全世界能源消耗50年。 天然气水合物作为一种新的烃类资源在人类未来能源中具有极大的潜力。对天然气水合物的调查过去主要采用地球物理方法,包括海洋地球物理、陆地地球物理和实验室研究。但是,天然气水合物都分布在大陆的边缘近海大陆斜坡或者地球的极地和其它大陆冰盖下的永冻层中,工作条件差,常规的地质勘探效果不理想。新一代地球观测信息(TERRA 中的MODIS 、M0PITT信息以及化学星CHEM)为天然气水合物的研究与开发提供了新的技术方法。利用新一代卫星遥感数据 (MODIS和MOPITT)能提供固态天然气水合物的特殊标志信息。大量实践证实利用遥感图像来寻找固态天然气水合物是可行的。美国在墨西哥湾发现的天然气水合物矿藏在遥感图像上表现为沿同一方向三条线状分布的色调异常带,经证实为固态天然气水合物“渗漏”在遥感图像上所留下的痕迹。油气藏中CH 的释放常常沿着一定的构造裂隙,科学家们利用遥感图像来寻找油气藏有很多成功的例子。天然气水合物矿藏调查勘探研究将是未来遥感应用的一个有前途的领域。 2.3 地热遥感 地热发电是当代新兴的能源工业,地热电站装机容量和经济性主要取决于地热资源的类型和品位。浅层地温能是地热资源的重要部分,中国浅层地温能源丰富,分布广泛温度稳定,开发技术趋于成熟。采用地源热泵技术是开发利用蕴藏在地球浅层低品位地热资源的重要手段,已经积累了丰富的经验并取得成功。对地热资源的调查,采用地球物理勘探和地球化学勘探方法勘察地热田需要花费大量的人力和财力,而且测试环节多,其方法还存在以“点”推“面”的缺陷。遥感技术的发展为地热勘察提供了新的手段。对热传递在地面形成的热异常使用遥感手段查找简捷、快速、有效,且成本低廉;应用遥感图像分析区域地热地质背景,特别是区域活动断裂调查已取得了显著的应用效果。 2.4 生物能源遥感 来源于生物质的能源具有环境友好和可再生性,在满足未来社会能源需求,特别是交通燃料需求中扮演重要角色。目前生物质能源技术的开发和应用,已引起世界各国政府和科学家的关注。许多国家都制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”, 美国的“能源农场”, 印度的“绿色能源工厂”等,它们都将生物质能源技术作为2l 世纪发展可再生能源战略的重点工程。中国也从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能源技术的发展,加快了技术商业化的进程。利用生物质能源意义深远,可以节省不可再生资源、缓解电力紧张,改善煤炭等传统能源带来的环境问题。同时可增加农民收入等,取得更大的社会、经济和生态效益。 对可用生物质能的生物量总量和区域分布特征进行估算和分析是建立和发展农村生物质能项目的前提和基础。采用多源遥感数据和地理信息系统空间决策系统对生物质能集约利用进行定量与定位研究,可为生物质能的有效利用方面提供依据。 第一代生物质能源主要以玉米、小麦、薯干等粮食为原料经过发酵生产。虽然各国也开始研究“原料的多元化”,发展“非粮”原料生产,利用纤维质原料生产乙醇、丁醇等。但从全世界来看目前农业在已知的生物质能源中仍占据了原料来源的70%左右,仍可能引发粮食安全、争用农地等问题,因此发展第二代生物质能源十分紧迫,所谓第二代生物质能源是采取“非粮路线”发展生物乙醇产业,在这方面,巴西取得重要进展,巴西用甘蔗生产生物乙醇已经达到汽油总消耗量的50%,每月向欧洲出口8000吨。在中国发展生物质能源必须坚持有利于缓解中国“三农”、能源和环境问题,促进资源节约和循环利用;在原料开发利用上坚持不与粮油种植争地,立足农林废弃物和非粮原料,开拓非耕地种植等,中国第二代生物质能源已经取得实质性进展,在伊春美溪应用木屑和废弃树枝作为生物质能源气化原料取得成功并提供140户居民实际使用。河北农林科学院培育的“能饲1号”甜高粱每亩地可提炼乙醇 346.7公斤,与汽油混合加工成汽油醇取得成功,可供低排量私家车行驶5000公里,是一种无污染、净化空气生物质新能源,同时“能饲1号”耐盐碱耐涝,主要种植在沿海盐碱地,不与粮食争地。运用现代遥感技术,可方便快捷地 摸清能源植物适种区域 ,监测基本农田占用情况,搞好能源植物种植规划及种植监测,确保粮食安全不与粮食作物争用农地,并估测生物质能源产量,为生物质能源的发展提供宏观决策支持。 2.5 油气遥感 1.油气勘探遥感技术在中国油气领域中的应用已有20年的历史,其研究及应用领域涉及全国范围内的油气资源勘探、滩海油田环境监测及油田工程选址等,并已取得了较好的效果和显著的经济效益,为中国石油工业做出了应有的贡献。在塔里木盆地、柴达木盆地、准噶尔盆地、吐鲁番一哈密盆地、河南省的东浦凹陷、南阳凹陷、南方的思茅一兰坪盆地以及湖南省西北部等地,将卫星遥感技术与传统的地质地貌、地球物理、地球化学等分析方法有机结合起来综合运用,有效发挥卫星遥感在油气勘探中的作用,取得理想的勘查效果,找到了很多勘探靶区,有的已见到工业油气流,有的正准备进行地震勘探。近年来,已发展到利用航天遥感建立起数字化资料数据库,并同时利用地理信息系统技术,综合分析得出古油气的有利地区,因而达到了 利用卫星遥感技术直接找油的目的 。 2.油气田环境监测 石油工业的工程建设及油气环境监测是遥感技术应用研究的另一重要领域。国外由于较早地重视了环境污染的保护工作,因此,遥感技术已成为一种环境监测的有效手段。中国遥感界也开展了油田环境监测研究,但所做工作相对较少。随着环境保护意识的日益加强,利用先进的遥感技术手段如高光谱和雷达遥感技术,开展油气田油气勘探、开发生产过程中的环境监测研究,监测地面土壤、植物、农田及建筑的破坏程度,指导地震布线、钻井选址及道路建设、利用高光谱数据开展炼油厂的环境污染及污染成分的定量监测研究等工作将得到加强。 3.长距离输油气管道选线 遥感技术应用于长距离输油气管道选线始于“七五”期间。先后开展了库尔勒、乌鲁木齐—洛阳输油管道选线(1989~1990) ,陕甘宁气田—北京输气管道选线(1992) ,西北石油管道工程入川管道选线(1993~1994) ,俄罗斯伊尔库茨克洲—中国海港天然气管道工程选线(1994~1995) ,土库曼索韦塔巴德—中 国连云港天然气管道选线(1995~1996) ,萨哈林—中国东北地区天然气管道选线(1996~1997) ,新西伯利亚—乌鲁木齐天然气管道选线(1997 - 05~1997 - 06) 等项研究。遥感技术的应用不仅降低了工程难度,减少了工作量,大大降低了工程投资,而且选择了便于施工的地形平坦、工程条件简单的地段,避开了地质灾害多发区,从而提高了管道工程的安全性。目前,大部分遥感选线方案都已被设计单位采用,其中的陕—京线、库—鄯线已建成并投入使用。 4.石油工程选址 1982年,遥感技术首次应用于石油工程选址。先后在山西长治地区山西化肥厂厂区建设、胜利油田电厂厂址选择、新疆独山子乙稀厂厂址选择中成功地运用遥感技术分析自然环境、地质环境和新构造运动,为选址进行区域地质稳定性评价,为厂址的最终确定提供了重要意见。 2.6 城市建筑能耗的遥感监测 中国国家“循环经济促进法”对节能减排将从法律上进行控制。建筑能耗占全社会总能耗的比例为30%, 国家规定“十一五”全国建筑节能指标,实现节约1.01 亿吨标准煤,也就是减排4 亿多吨CO2 ,要求北京,天津试行节能65%的标准,那么如何监测建筑节能? 遥感是对城市建筑的能源排放进行监测的重要手段 。童庆禧院士、郑兰芬教授在澳大利亚达尔文市率先应用高光谱进行城市能耗监测,中科院遥感所近几年还以建筑节能减排为中心,通过中分辨率TM、ASTER 和CBERS 以及高分辨率遥感影像和航空成像光谱仪OMIS 及地面测量数据,对不同区域包括工业 区、休闲区、生产区、文教区和居民小区的城市建筑热环境进行遥感反演,取得了成果,对中国推动建筑节能减排将具有重要的现实意义。因此,城市建筑能耗的遥感监测仍然将是能源遥感中的一项重要任务。 3 生态遥感 建立资源节约型和环境友好型社会是落实科学发展观的重要环节,国家环保局确定了十四个生态省,若干个生态市,生态区域生态城的建设已经成为当前的热点问题。大区域和生态城市的生物物理参数的获取必须依赖遥感。遥感以其大面积、快速、动态的优势在宏观生态研究中得到广泛应用。借用遥感手段提取森林生态系 统生物物理参数研究也取得了较大的发展,加深了对于地球表层物质和能量循环的理解,并且推动全球碳循环、水循环等模型的应用。在生态遥感方面,摄影生态测量学、生态雷达遥感和生态高光谱遥感等几个方面具有较大的发展空间。 3.1 生态摄影测量学 目前的生态遥感多限于多光谱分析技术、图像空间特征分析技术和辐射传输模拟技术。Peterson等应用陆地卫星专题制图仪和机载模拟专题制图仪数据估算林地覆盖、叶面积指数和叶生物化学成分。他们使用的分析方法主要是建立生态参数与多光谱数据及其变换值之间的统计回归关系。这类技术在应用机载高光谱数据中得到进一步的发展。浦瑞良等(1993) 、Gong等(1994) 、宫鹏等(1996)、 张良培 等(1997)报告了微分光谱、多元回归、子象元分解技术在林地覆盖、叶面指数、叶生物量等参数估算方面的应用。 在图像空间特征方面,有人利用从图像上提取的纹理和空间自相关方差特征与植冠郁闭度和叶面积指数等生态参数建立关系 。上述两类研究主要通过建立经验性的统计关系来实现对生态参数的估算。它们随着研究地区和所用遥感数据的变化而改变。辐射传输模拟技术试图通过对电磁波与地表物体交互作用过程中的各种物理过程的模拟与模型反演来达到生态参数估算的目的。 利用遥感数据进行生态测量虽然有许多不同的途径,但它们是基于二维图像空间的信息提取方法。植物高度、树木的胸高直径以及植冠大小与形态等三维几何信息的测算仅仅靠在二维图像空间获得的其他特征值推算而来。 可以根据摄影测量学的原理对植物三维形态进行直接测量 。近年来宫鹏等学者提出了建立摄影生态测量学(Photo—ecometrics) 的概念,使得人们开始重视摄影测量技术对准确测量生态参数的潜力。宫鹏等学者认为,有必要建立生态测量学(Ecometrics)— 关于准确可靠地获得生态参数的科学技术。生物学家很大程度上忽视了生态测量学,因为需要遥感、摄影测量、统计和生物统计这些学科的知识。生态测量学这一领域的建立和发展可以为野生生物学家、生态学家、林学家和地理学家等提供监测景观生态过程和土地利用变化的重要工具。摄影生态测量学作为生态测量学的子学科,又是遥感技术应用于生态测量的一个特殊方面。应该有遥感生态测量学这一介于生态测量学和摄影生态测量学之间的学科。 3.2 生态雷达遥感 光学和近红外光谱只与绿叶生物量产生反应,而微波具有穿透树冠的能力,不仅能和树叶发生作用,而且主要是与森林生物量的主体——枝和树干发生作用。因此,光学和近红外遥感技术只能对森林叶生物量进行粗略估测,而微波遥感为森林生物量全面和精确估测提供了可行的工具。特别是在多云、雨和雾的热带和亚热带地区,可见光和红外遥感受到了很大限制,而微波对云雾穿透能力强,具有全天候、全天时成像能力,此外,通过调节最佳观测视角,其成像的立体效应可以有效地探测目标地物的空间形态特征。由于微波遥感的这种优越性,近年来,各种 SAR数 据已经被广泛用于估算森林生物量 。 但至今,成像雷达遥感数据远不如光学遥感数据应用广泛, 主要障碍在于应用者难以理解SAR数据中包含的强度、相位和极化信息,其特征与光学遥感影像特征显著不同 。SAR 影像具有独特的几何畸变和斑点噪声,极大地影响了SAR影像数据的应用推广。近十多年来随着计算机硬件和软件的飞速发展,SAR遥感数据处理方法与微波散射理论及应用模型的不断发展及完善,SAR遥感数据应用逐渐广泛。成像雷达遥感在生态环境,灾害监测及全球变化研究中已成为必不可少的对地观测技术之一,且日渐发挥着愈来愈重要的作用。 3.3 生态高光谱遥感 高光谱遥感已成为地表植被地学过程对地观测的强有力的工具,其特点是在特定光谱域以高光谱分辨率同时获取连续的地物光谱图像,使得遥感应用着重于在光谱维上进行空间信息展开,定量分析地球表层生物物理化学过程和参数。高光谱遥感作为一种新的遥感技术已经在植被指数、植被叶面积指数、光合有效辐射等生态因子的估算中以及在植被生物化学参数分析、植被生物量和作物单产估算、作物病虫害监测中得到广泛的应用。高光谱分辨率遥感具有光谱率高、信息丰富等常规遥感不可比拟的优点。其地物连续光谱能比较真实、全面地反映自然界各种植被所固有的光谱特性及其间的差异性,所获取的植被图像数据能对传统的植被指数运算予以改进,从而能够大大提高植被指数所能反演的信息量,也使混合像元分解的能力得到了很大的提高。而利用导数光谱技术还可消除植被环境背景的影响,提高了植被监测的精度。所有这些都大大提高了植被信息反演的深度和广度,从而在生态遥感中有着非常高的应用价值,具有良好的发展前景。 3.4 遥感信息生物物理反演与生态预测 随着人们对于全球变化研究的深入,在研究生态系统的各种生物物理参数时,越来越要求能够通过遥感手段获取地面精确而详细的信息。许多研究在利用遥感数据反演推算生物物理参数时采用 统计回归 的方法,即经验、半经验方法,虽然该方法简单明了,但往往受植被类型、光照条件、观察位置、冠层结构、下垫面等因素的影响使遥感信息与植被生物物理参数间的相关关系变弱, 普遍适用性较差 。 当前国内外学者正致力于研究机理模型由遥感信息反演推算生物物理参数的方法。该方法最大的优势是建立在电磁波辐射传输理论和植被生态学理论之上,不受植被类型等因素的影响,但是 模型发展比较复杂,利用模型反演及其结果验证也相当困难 。新型遥感技术的迅速发展,如高光谱遥感、雷达遥感、多角度遥感、热红外遥感、激光荧光遥感等,不仅可以弥补当前遥感技术的不足,而且给利用遥感技术在生物物理参数提取以及分析这些参量在空间上的分布等方面带来了广阔的天地。 美国航天局(NASA)目前正准备一个由多个学科联合组成的生态预测计划,并制定一项区域可视化和监测系统(称为Servir )。Servir是一种决策的辅助工具,这将有助于七个中美洲国家(伯利兹,哥斯达黎加,萨尔瓦多,危地马拉,洪都拉斯,尼加拉瓜和巴拿马)中美洲生物走廊的实施。中美洲生物走廊从墨西哥南部到哥伦比亚边境,是一项跨越国际边界的生态保育工作,其目的是促进整个地区的可持续发展。 4 循环经济遥感 中国“循环经济促进法”已正式颁布实施,循环经济已经成为落实科学发展观的重要步骤。 4.1 循环经济遥感 循环经济遥感是指应用遥感技术监控循环经济中资源、生产、环境与消费全过程。循环经济本质上是一种生态经济,是运用生态学规律来指导人类社会的经济活动。循环经济在资源的利用方面,充分考虑到自然生态的环境承载力,节约资源、提高资源的利用率、循环使用资源以及尽可能用可再生资源代替不可再生资源。在资源的使用过程中,不再认为传统经济上的废料、垃圾等是不可再用的废弃物,而是将这些物质作为次生资源,利用科学的方法,使其资源化成为再生资源。根据循环经济的特征,可以将资源分为可再生资源与不可再生资源,其中可再生资源包括气候资源、水资源、生物资源、社会资源等,不可再生资源包括矿物资源、能源资源以及人类消耗速度较快、而自身周期较慢的土壤与水资源等。对于不可再生资源而言,循环经济的主要环节包括资源的探测、资源的消耗、资源的利用、资源化后的二次利用以及资源的回收(见图3)。对于可再生资源,循环经济的重点环节包括资源的利用、资源化以及资源的回收(见图4)。不同的资源在各个环节上有不同特点,因此可以运用遥感监测技术对资源循环利用中某些环节进行监测管理。例如,在能源、矿产资源的探测环节中可以利用遥感监测技术;在农业方面,在资源的消耗环节中,原料与肥料准确高效的投入也可以运用遥感监测技术,这样不仅可以提高资源的利用率,同时也可以节省大量的人力、物力以及财力。 4.2 遥感监测内容 1.资源探测与开采环节 资源探测是遥感传统应用的一个重要的领域,在此不再详述。资源的开采环节主要存在于不可再生资源,如能源资源、矿产资源等。应用遥感的目的是提高各种资源的回采率、综合利用率。在矿产开采过程中可以首先应用遥感和实地探测技术进行开采规划,分析研究开采区域的矿藏特点和地理特征,从而进行开采区生产作业的详细设计。 矿产开发常常引发地面裂陷、地表水污染、矸石堆放和土地的荒化等人为生态环境问题,利用遥感技术可以对这些人为灾害进行实时监测,确定环境灾害发生的位置、数量,分析判断评价环境灾害影响的严重程度,制定科学合理的治理规划,并对治理结果和土地复垦状况进行实时监督,为矿产资源开发的综合管理提供客观的执法依据。 2. 资源消耗环节 在循环经济中,资源消耗环节主要是要对电力、农业、有色金属、石化等行业能源、原材料、水资源等进行消耗管理,努力降低消耗,提高资源的利用率。在农业方面,精准农业以信息和技术为基础,为达到最优收益、可持续发展和环境保护目的,最大限度地优化各种水、肥、种子、农药等投入的量、质和时机。精准农业要求实现3 个精确:一是定位的精确,精确确定灌溉、施肥、杀虫等的地点;二是定量的精确,精确确定水、肥、药、种子等的施用量;三是定时的精确,精确确定各种农艺措施实施的时间。 遥感监测技术是精准农业技术体系中获得田间数据的重要来源。精准农业的关键技术是变量投入技术,它指根据某一特定位置,使用不同的作物生产投入。变量投入设备可适用于大范围的原料,包括除草剂、肥料、水、杀虫剂和种子。这种设备在农场的位置是由GPS 确定的,而GPS 的导航系统常与GIS 相联。GIS 具有确定场内某个给定特定原料的投入量所必须的“智能”。原料的确定可以通过遥感技术提供的大量的田间时空变化信息,利用农田和作物多光谱图像信息处理及成像技术、传感技术,提供农田作物生长的时空变异性的信息,在不同时间采集的图像,可用于确定作物长势和条件的变化。例如:在整个农田中,往往在使用某种肥料、水等原料时,主要是根据农田中间最高产量的土壤选定的,这意味着农田中间会有一些地方肥料以及水等原料的使用过多或过少。因此,精准农业通过利用遥感的监测技术来实行适当的原料投入量,提高资源的利用率,减少浪费现象,使地表水以及地下水的污染达到最小。 3.资源利用环节 在循环经济中,次生资源的产生环节要强化污染预防与全过程的控制,加强废物的循环利用,加快再生水的利用建设以及资源化的过程。 水资源是对人类社会有重要作用的一种资源,在农业、工业、服务业中都有使用。正是因为它应用的广泛性,所以极易被污染。如果水体污染达到一定程度,超过水体的自净的能力,那么对生态环境的平衡造成严重影响。 遥感影像中的可见光波段可以对水体的特征进行动态监测,通过使用0.48~0.6微米之间的波段可以透过水体拍摄到水底的详细情况,对清澈的水体而言,可以拍摄到较好水体底部影像,但是水体污染后,根据水体含有杂质的不同,影像上会显示出不同的现象。例如:利用遥感影像解译可以找出排出的污染物扩散到水体的范围,并确定其释放污染的特性。水体污染分为点源污染与面源污染,点源污染一般是工业废弃物与生活污水进入到水体中间,在影像上会呈现污染的羽状扩散,可以明显看出水体与污染物的混合迹象。此外,在市政工业废弃物、城市径流以及精炼厂和航行都会出现油的泄漏事故,在影像上水体与油膜层的主要反射差别发生在0.3~0.45 微米的波谱之间,所以能够利用遥感影像进行有效监测控制溢油,防止水体的过度污染。通过对水体变化的遥感监测、水中悬浮物质的辐射测定以及水样的实验室分析三者结合可以对再生水的水质提供了安全保障。 4. 回收环节 循环经济中再生资源产生环节主要是要大力回收和利用各种废旧资源,建立垃圾分类收集与分选系统,不断完善再生资源回收利用体系。对于再利用回收各种废旧资源,其中垃圾场的选址分类是一个基本的环节。城市垃圾对环境的危害很大:首先它占据了大量有价值的土地,其次污染城市周边的各种水体与土壤,再次垃圾堆会发出有害气体污染空气,影响城市环境的卫生,导致疾病的传播。因此,对城市垃圾的定位选址是否合理对整个城市的环境卫生水平起到举足轻重的作用。 遥感影像的高时高效性、数据覆盖面大的特点够满足随着城市垃圾迅速增加而不断发生变化的垃圾堆放和填埋的分布点位置的调查。一方面,通过航空遥感像片的判读解译,能够判断垃圾堆与填埋场的位置,主要是根据像片上的影像特征——形状、大小、色调、纹形、布局和位置去识别目标和解译某种现象。固体废弃物堆在像片上有逼真、清楚的影像。另一方面,遥感影像能够帮助垃圾场选址,垃圾场位置应该选在人口密集度低,土地利用价值低,地下水利用可能性低,交通较方便的地区,为长远考虑,应建设超大型卫生填埋场。它可集中解决土地使用效率问题,同时提高投资效率,降低运行成本,解决沼气产气量问题。 4.3 循环经济遥感监测信息系统 通过以上遥感技术对循环经济重要环节监测的叙述,可以充分表明运用遥感技术可以更有效的管理与合理利用资源。为了能够更加方便的管理这些监测数据,将遥感监测后的空间数据与循环经济各项指标的属性数据有机的联合起来,可以运用地理信息技术建立一个循环经济遥感监测信息系统,这样能够更易于使用数字化空间数据,为有关部门的管理、分析以及监督工作提供了友好的服务平台。 1.建立天基遥感信息采集与监测系统 利用航空航天遥感技术全方位,可见光、雷达以及高光谱等手段,快速准确有效进行城市和区域的环境监测,包括水资源遥感监测(如水浊度、悬浮物浓度、磷、高锰酸盐等)、外围污染源监测,城市热污染监测,城市建筑热消耗监测,以及生态环境监测等。 2.采取有线和无线传感器网络采集系统 通过多功能传感器,既可对水质污染、噪声污染、大气环境等进行动态监测,也可以对居民区电耗、水耗、能耗进行监测,有线、无线传感器采用三级网络拓扑结构,包括网络节点、基站和主控点,在新一代网络高宽带数据共享和空间信息平台集成下,能有效的实现生态环境的实时定位监测。 5 结论 初步论述了能源遥感,生态遥感和循环经济遥感,可以清楚的看到,紧密围绕国家经济增长方式的转变,调整和发展遥感应用的新方向,抓住机遇,迎接挑战,遥感应用能够在国家经济转型和发展中发挥重大作用。遥感应用研究的方向,不能脱离国家经济发展的主流,不能脱离现实经济发展的实际需要,要扎扎实实的为国家,为企业,为社会解决实际问题。遥感应用的路就会越走越宽广,贡献就会越来越辉煌。 参考文献 Gong P, et al. 1994. Forest canopy closure from classification and spectral unmixing :a multisensor evaluation of application to open canopy . IEEE Trans on Geosciences and Remote Sensing , ,32(5) :1067~1080. 十一届全国人大常委会. 2008. 中华人民共和国循环经济促进法. 钱学森. 2001. 创建系统科学.山西太原.山西科技出版社. 于景元,周晓纪. 2004. 综合集成方法与总体设计 . 复杂系统与复杂性科学,(1). 马世骏,王如松. 1984.. 社会、经济、自然复合生态系统 . 生态学报, 4(1):1-9. 陈述彭. 1998. 地球系统科学.北京.中国科学技术出版社,. 中国科学院遥感应用研究所.2008. 天津中新生态城循环经济规划. 蒲瑞良,宫鹏, Miller J R. 1993 . 应用图像数据估计横跨美国俄勒冈州针叶林叶面积指数 . 南京林业大学学报,17 :41-48. 宫鹏.1999. 遥感生态测量学进展.自然资源学报, 4(4):313-318. 宫鹏,史培军,蒲瑞良,等.1996. 对地观测技术与地球系统科学 . 北京.科学出版社. 张良培,郑兰芬,童庆禧.1997. 利用高光谱对生物变量进行估计 .遥感学报, (1):111~114.
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必须高度重视过度使用农膜引起的环境污染和地力下降问题
热度 4 蒋高明 2012-10-10 21:36
必须高度重视过度使用农膜引起的环境污染和地力下降问题
蒋高明 秋收时节,在山东一带农村看到大量的农膜堆积在田间地头。 农膜污染已形成当今农业生态系统的一大环境公害,在某种程度上,过量使用农膜造成的危害超过了化肥、除草剂、农药和转基因。 一是农膜降解问题至今没有解决,我国每年使用50万吨农膜,40%残存在耕作层中。即使那些被农民拣出来的农膜,在田间地头也无法降解,只有借助火。 二是焚烧农膜引起严重的环境污染。低于800度焚烧农膜,会释放二恶英等严重的致癌物质,二恶英寿命非常长,可达150年,相对于7代人的时间段。现在的农膜生产方式一方面为人类提供廉 价食物,一方面增加了环境污染物质,环境代价是很大的。 三是造成地力下降。那些残留在地里的农膜或通过饲料喂饲动物,再通过粪便进入到耕地中的农膜无法降解,增加了土壤的不透气性,加上化肥造成的土壤板结,我国耕地面临严重的地力下 降。 四是引起病害蔓延。农膜在早期可起到增加低温、保湿和控草的作用,但在作物生长盛期尤其炎热的夏季,农膜下形成植物的胁迫环境,温度在强烈阳光照射下可达70度,这样的环境是植物 的典型胁迫环境,易造成病害蔓延。 五是造成农村生态环境质量下降。大量废弃农膜堆积在农村的田间地头和街道,形成严重的环境污染,使得中国乡村无美可言。 图1 山东丘陵地区的农膜从平原到山岗 图2 农田上覆盖的大量农膜 图3 田间地头上的农膜垃圾 图4 山东一带农民种植大蒜普遍覆盖农膜 图5 地头农膜残余物 图6 研究生做盆栽实验时于根系中发现的农膜(实验土壤经40目过筛,农膜依然存在) 图7 花生秧上的农膜
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电动车环保是一个误区
热度 7 zhpd55 2012-10-8 17:57
电动车环保是一个误区
面对汽车尾气对于环境污染问题的日趋严重,开发和使用电动车辆似乎成为改变这种污染的最有效的途径,但是最近 挪威科学家的研究结果 显示,电动汽车的污染问题同样不可小视,有可能会使貌似绿色环保的电动车辆变成污染更加严重的交通工具。引起这种质疑的导火索是来自挪威科技大学的一项令人振奋的研究结果。电动车辆的污染问题可能是一个新瓶装陈酒、换汤不换药式的老一套,以新污染代替老污染.在绿色革命过程中,电动汽车最终将成为一个更加严重的污染物来源。《工业生态学杂志》( Journal of Industrial Ecology )网站 2012 年 10 月 4 日 发表了挪威科技大学( Norwegian University of Science and Technology )科学家的最新研究结果—— Comparative Environmental Life Cycle Assessment of Conventional and Electric Vehicles 。 来自挪威科技大学的研究人员在研究报告中指出,“电动车展示的潜劣势就在于大大增加对于人类的毒性、对于淡水生态毒性、淡水水体富营养化以及主要来自于车辆供应链的金属损耗的影响。” 关于“供应链”部分的阐述关键是他们研究关注的焦点。电动车辆已经被提升为车辆未来重点发展方向 , 但是很快将电动车( EV )作为环境保护型车辆的选择应该从长计议,仔细审查 , 甚至需要加强监督 , 在车辆生产、使用以及报废的整个生命周期内究竟会发生些什么,都需要统筹兼顾、全盘考虑是否真正可以实现环境友好和可持续发展。 轻型车辆的能耗量约占全球能耗量的 10% ,同样温室气体 (GHG) 的排放量也大约在 10% 左右,政策决策者们为了应对气候变化和空气质量问题,已经准备采取相关措施。在挪威的研究中 , 研究人员从车辆的生产、使用以及报废全过程考虑,研究了传统车辆和电动车辆对环境的影响。他们得出结论认为 , 虽然电动车是一项具有重大潜在环境效益的重要技术突破,但是在车辆的整个生命周期内,包括生产、使用、报废各个环节,大量难以治理的环境污染弊端无处不在。他们的研究结果清楚地表明 , 推广电动车的地区,电力的生产主要是依靠褐煤等煤炭甚至是重油的燃烧,这样的能源供应链不仅不会有利于环境保护,反而是适得其反,会加剧环境污染和 GHG 的排放。所以挪威的研究人员在文章中警告说:车辆尾气排放的消除是以电动车辆的电力生产链增加排放量为代价的,必然会对政策制定者和利益相关者带来风险。挪威研究者密切关注车辆的整个“生命周期”,他们的研究得到挪威研究委员会的电动车项目( E-Car Project )资助。 在2012 年早些时候,挪威的研究人员曾经对于我国车辆类型也有过多项研究报道,得出的结论是电动车作为一个整体,会对环境造成污染影响,其对于健康的危害程度可能比传统车辆更为严重。挪威研究人员在研究了我国 34 个城市的污染程度之后 , 他们发现由发电厂所产生的电力来驱动电动车,与燃油动力车相比较,微粒的排放会更多。他们分析了五种车型即汽油车辆、柴油车辆、柴油公交车、电动自行车以及电动汽车。 不同的车辆生产的标准化影响不同。挪威研究人员对于每一种影响的最大化结果进行了分类比较,比较内容包括全球变暖 (GWP) 、陆地酸化 (TAP) 、微粒形成 (PMFP) 、光化学氧化形成 (POFP) 、对人的毒性 (HTP) 、淡水生态毒性 (FETP) 、陆地生态毒性 (TETP) 、淡水水体富营养化 (FEP) 、矿产资源枯竭 (MDP) 、化石资源枯竭 (FDP) 、内燃机车 (ICEV) 、电动车辆 (EV) 、磷酸铁锂 (LiFePO 4 ) 、锂镍钴锰 (LiNCM) 、煤碳 (C) 、天然气 (NG), 欧洲电力混合 (Euro) 等,具体影响力见图示。 更多信息请浏览原文: http://doc.sciencenet.cn/DocInfo.aspx?id=14108 更多的评议与争论请浏览: http://phys.org/news/2012-10-green-toxic-norwegians-electric-vehicle.html#nwlt
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[转载]研究称不健康生活 致男性生殖器50年间缩短10%
热度 1 crossludo 2012-9-25 17:03
研究称不健康生活 致男性生殖器50年间缩短10%   不健康的生活方式不仅缩短寿命,也缩短男性生殖器的尺寸。据德国《图片报》24日报道,意大利一家研究机构对全球男性的生殖器进行的跟踪调查显示,在过去50年里,男性生殖器的尺寸缩短了10%。   造成这种现象的原因很多———不健康的生活方式、暴食和垃圾食品引起的肥胖、压力过大、抽烟喝酒、环境污染等都会扰乱荷尔蒙平衡,进而影响生殖器健康。   很多欧美专家认同这项研究结果。不过,美国争议主持人拉什·林堡却坚称, 这全是“女权主义”害的 。50年前,刚好是女权主义抬头的时候。   有趣的是,也许是担心全球男性的“围剿”,意大利这家研究机构要求媒体暂时不要揭露其“庐山真面目”。
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[转载]地下捐精市场火爆 受捐者称想找与老公长相像者
xuxiaxx 2012-9-17 09:36
南都讯 记者文婷 贺达源 见习记者王烨实习生万家 电视剧《黑冰》中,女毒枭刘眉为了躲避死刑,由被关押的男性同伙将精液装入注射器,再递给一墙之隔的刘眉,然后注入下体从而怀孕,使得其死刑被改无期。因精子库一精难求,如今这种直接“注射”的捐精方式在黑市中悄然兴起。南都记者近日采访了这些“自助式”捐精者,他们通过这种方式帮助不孕的家庭获得孩子,在获得一笔不菲的“捐精费”之后自动消失,若非特殊情况,他们与受助家庭将永不见面。   深圳第二人民医院生殖中心主任蔡学泳认为,无法确定捐精一方是否携带缺陷基因的情况下注入精子,出生的孩子会有畸形风险。   一精难求催熟地下市场   深圳第二人民医院生殖中心主任蔡学泳介绍,因为环境污染以及食品安全等多种因素,我国不孕家庭的数量“相当之多”,初婚夫妇不孕症发生率在15%左右,人群中无精子症的发生率是1%。   广东省精子库主任唐立新说,合格的精子需要经过重重检验,照目前的水平看,仅有30%可以成功进驻精子库,其余均得销毁。每年广东有600多对夫妇登记“借精”求子,因为一精难求,他们往往要等一年以上。如果是紧缺血型,等待的时间更长。   “目前排队(等精子)是普遍现象,其实随着年龄的增长,妇女生孩子是不能等的。”唐立新说。   即使等到了精子库里的精子,也不代表一劳永逸。蔡学泳介绍,人工授精一次成功的比例大约只有15%,通常要进行三次左右才会成功,深圳进行一次费用是2200元。而民间捐精,卖家往往会以合约的方式承诺,一直“配合”到买方怀孕为止。若买方无法受孕,则只收取一半的定金。    “希望找一个和老公长得像的捐精者”   在捐精Q Q群里,捐精者在签名栏上标注上所在地区和血型。“捐精者的血型最好能跟孩子父亲血型一致。若孩子将来遭遇意外需要亲属输血时,对不上就麻烦了。”一位捐精者解释。写地区则是为了交易碰面方便。有人还会在资料上注明自己的学历和身高、体重等,供买方参考。   30岁的刘敏担心等待精子库的精子会错过最佳生育年龄,她和丈夫已经面试了几名捐精者,从深圳跑到广州,“我希望找一个和我老公长得像的,这样孩子以后不会被指指点点”。   32岁的杨侃3年来已经通过自助方式帮5对夫妻成功受孕。7年前,他也曾到广东精子库捐献精子,所以至今有多少跟他有血缘关系的孩子存在于这个世界上,杨侃自己也说不清楚。“那些家庭(指通过自助式捐精获得孩子的家庭)的联系方式,我都保留着,等那些孩子长大了,我会告诉他们这件事,让他们提防风险(指近亲结婚)”。   “如果这对夫妻没受过良好教育,或者有家庭暴力倾向,我是不会同意的,从血缘上讲,这也是我的孩子。”28岁的捐精者JA CK Y说。   专家:自助捐精可能带来巨大隐患   自助捐精有两种方式:一是直接性接触,二是将精液注入女方下体流进子宫,后一种方式更普遍。深圳第二人民医院生殖中心主任蔡学泳认为自助捐精可能带来巨大隐患。首先,注射器和量杯如果细菌超标将会导致宫腔感染。其次,在人工受精中,为了保证孕育出色的后代,往往有一个洗精的流程,确保杀灭传染病原,并且保证与卵子结合的都是活力最好的精子,但这一点民间捐精根本做不到。最可怕的一点是,因为没有监控,这种捐精方式往往没有节制,如果这些同父异母的孩子真的结了婚,他们的后代会有很严重的基因缺陷。 来源: http://health.sohu.com/20120917/n353297428.shtml
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节能与新能源汽车产业发展规划
putin24 2012-9-11 16:32
二○一二年六月二十八日 节能与新能源汽车产业发展规划 (2012―2020年)   汽车产业是国民经济的重要支柱产业,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。随着我国经济持续快速发展和城镇化进程加速推进,今后较长一段时期汽车需求量仍将保持增长势头,由此带来的能源紧张和环境污染问题将更加突出。加快培育和发展节能汽车与新能源汽车,既是有效缓解能源和环境压力,推动汽车产业可持续发展的紧迫任务,也是加快汽车产业转型升级、培育新的经济增长点和国际竞争优势的战略举措。为落实国务院关于发展战略性新兴产业和加强节能减排工作的决策部署,加快培育和发展节能与新能源汽车产业,特制定本规划。规划期为2012—2020年。    一、发展现状及面临的形势   新能源汽车是指采用新型动力系统,完全或主要依靠新型能源驱动的汽车,本规划所指新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。节能汽车是指以内燃机为主要动力系统,综合工况燃料消耗量优于下一阶段目标值的汽车。发展节能与新能源汽车是降低汽车燃料消耗量,缓解燃油供求矛盾,减少尾气排放,改善大气环境,促进汽车产业技术进步和优化升级的重要举措。   我国新能源汽车经过近10年的研究开发和示范运行,基本具备产业化发展基础,电池、电机、电子控制和系统集成等关键技术取得重大进步,纯电动汽车和插电式混合动力汽车开始小规模投放市场。近年来,汽车节能技术推广应用也取得积极进展,通过实施乘用车燃料消耗量限值标准和鼓励购买小排量汽车的财税政策等措施,先进内燃机、高效变速器、轻量化材料、整车优化设计以及混合动力等节能技术和产品得到大力推广,汽车平均燃料消耗量明显降低;天然气等替代燃料汽车技术基本成熟并初步实现产业化,形成了一定市场规模。但总体上看,我国新能源汽车整车和部分核心零部件关键技术尚未突破,产品成本高,社会配套体系不完善,产业化和市场化发展受到制约;汽车节能关键核心技术尚未完全掌握,燃料经济性与国际先进水平相比还有一定差距,节能型小排量汽车市场占有率偏低。   为应对日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题,世界主要汽车生产国纷纷加快部署,将发展新能源汽车作为国家战略,加快推进技术研发和产业化,同时大力发展和推广应用汽车节能技术。节能与新能源汽车已成为国际汽车产业的发展方向,未来10年将迎来全球汽车产业转型升级的重要战略机遇期。目前我国汽车产销规模已居世界首位,预计在未来一段时期仍将持续增长,必须抓住机遇、抓紧部署,加快培育和发展节能与新能源汽车产业,促进汽车产业优化升级,实现由汽车工业大国向汽车工业强国转变。    二、指导思想和基本原则   (一)指导思想。   以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,把培育和发展节能与新能源汽车产业作为加快转变经济发展方式的一项重要任务,立足国情,依托产业基础,按照市场主导、创新驱动、重点突破、协调发展的要求,发挥企业主体作用,加大政策扶持力度,营造良好发展环境,提高节能与新能源汽车创新能力和产业化水平,推动汽车产业优化升级,增强汽车工业的整体竞争能力。   (二)基本原则。   坚持产业转型与技术进步相结合。加快培育和发展新能源汽车产业,推动汽车动力系统电动化转型。坚持统筹兼顾,在培育发展新能源汽车产业的同时,大力推广普及节能汽车,促进汽车产业技术升级。   坚持自主创新与开放合作相结合。加强创新发展,把技术创新作为推动我国节能与新能源汽车产业发展的主要驱动力,加快形成具有自主知识产权的技术、标准和品牌。充分利用全球创新资源,深层次开展国际科技合作与交流,探索合作新模式。   坚持政府引导与市场驱动相结合。在产业培育期,积极发挥规划引导和政策激励作用,聚集科技和产业资源,鼓励节能与新能源汽车的开发生产,引导市场消费。进入产业成熟期后,充分发挥市场对产业发展的驱动作用和配置资源的基础作用,营造良好的市场环境,促进节能与新能源汽车大规模商业化应用。   坚持培育产业与加强配套相结合。以整车为龙头,培育并带动动力电池、电机、汽车电子、先进内燃机、高效变速器等产业链加快发展。加快充电设施建设,促进充电设施与智能电网、新能源产业协调发展,做好市场营销、售后服务以及电池回收利用,形成完备的产业配套体系。    三、技术路线和主要目标   (一)技术路线。   以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向,当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化,推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车,提升我国汽车产业整体技术水平。   (二)主要目标。   1.产业化取得重大进展。到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆,燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。   2.燃料经济性显著改善。到2015年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至6.9升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至5.9升/百公里以下。到2020年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至5.0升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至4.5升/百公里以下;商用车新车燃料消耗量接近国际先进水平。   3.技术水平大幅提高。新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平,掌握混合动力、先进内燃机、高效变速器、汽车电子和轻量化材料等汽车节能关键核心技术,形成一批具有较强竞争力的节能与新能源汽车企业。   4.配套能力明显增强。关键零部件技术水平和生产规模基本满足国内市场需求。充电设施建设与新能源汽车产销规模相适应,满足重点区域内或城际间新能源汽车运行需要。   5.管理制度较为完善。建立起有效的节能与新能源汽车企业和产品相关管理制度,构建市场营销、售后服务及动力电池回收利用体系,完善扶持政策,形成比较完备的技术标准和管理规范体系。    四、主要任务   (一)实施节能与新能源汽车技术创新工程。   增强技术创新能力是培育和发展节能与新能源汽车产业的中心环节,要强化企业在技术创新中的主体地位,引导创新要素向优势企业集聚,完善以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系,通过国家科技计划、专项等渠道加大支持力度,突破关键核心技术,提升产业竞争力。   1.加强新能源汽车关键核心技术研究。大力推进动力电池技术创新,重点开展动力电池系统安全性、可靠性研究和轻量化设计,加快研制动力电池正负极、隔膜、电解质等关键材料及其生产、控制与检测等装备,开发新型超级电容器及其与电池组合系统,推进动力电池及相关零配件、组合件的标准化和系列化;在动力电池重大基础和前沿技术领域超前部署,重点开展高比能动力电池新材料、新体系以及新结构、新工艺等研究,集中力量突破一批支撑长远发展的关键共性技术。加强新能源汽车关键零部件研发,重点支持驱动电机系统及核心材料,电动空调、电动转向、电动制动器等电动化附件的研发。开展燃料电池电堆、发动机及其关键材料核心技术研究。把握世界新能源汽车发展动向,对其他类型的新能源汽车技术加大研究力度。   到2015年,纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车最高车速不低于100公里/小时,纯电驱动模式下综合工况续驶里程分别不低于150公里和50公里;动力电池模块比能量达到150瓦时/公斤以上,成本降至2元/瓦时以下,循环使用寿命稳定达到2000次或10年以上;电驱动系统功率密度达到2.5千瓦/公斤以上,成本降至200元/千瓦以下。到2020年,动力电池模块比能量达到300瓦时/公斤以上,成本降至1.5元/瓦时以下。   2.加大节能汽车技术研发力度。以大幅提高汽车燃料经济性水平为目标,积极推进汽车节能技术集成创新和引进消化吸收再创新。重点开展混合动力技术研究,开发混合动力专用发动机和机电耦合装置,支持开展柴油机高压共轨、汽油机缸内直喷、均质燃烧以及涡轮增压等高效内燃机技术和先进电子控制技术的研发;支持研制六档及以上机械变速器、双离合器式自动变速器、商用车自动控制机械变速器;突破低阻零部件、轻量化材料与激光拼焊成型技术,大幅提高小排量发动机的技术水平。开展高效控制氮氧化物等污染物排放技术研究。   3.加快建立节能与新能源汽车研发体系。引导企业加大节能与新能源汽车研发投入,鼓励建立跨行业的节能与新能源汽车技术发展联盟,加快建设共性技术平台。重点开展纯电动乘用车、插电式混合动力乘用车、混合动力商用车、燃料电池汽车等关键核心技术研发;建立相关行业共享的测试平台、产品开发数据库和专利数据库,实现资源共享;整合现有科技资源,建设若干国家级整车及零部件研究试验基地,构建完善的技术创新基础平台;建设若干具有国际先进水平的工程化平台,发展一批企业主导、科研机构和高等院校积极参与的产业技术创新联盟。推动企业实施商标品牌战略,加强知识产权的创造、运用、保护和管理,构建全产业链的专利体系,提升产业竞争能力。   (二)科学规划产业布局。   我国已建设形成完整的汽车产业体系,发展节能与新能源汽车既要利用好现有产业基础,也要充分发挥市场机制作用,加强规划引导,以提高发展效率。   1.统筹发展新能源汽车整车生产能力。根据产业发展的实际需要和产业政策要求,合理发展新能源汽车整车生产能力。现有汽车企业实施改扩建时要统筹考虑建设新能源汽车产能。在产业发展过程中,要注意防止低水平盲目投资和重复建设。   2.重点建设动力电池产业聚集区域。积极推进动力电池规模化生产,加快培育和发展一批具有持续创新能力的动力电池生产企业,力争形成2—3家产销规模超过百亿瓦时、具有关键材料研发生产能力的龙头企业,并在正负极、隔膜、电解质等关键材料领域分别形成2—3家骨干生产企业。   3.增强关键零部件研发生产能力。鼓励有关市场主体积极参与、加大投入力度,发展一批符合产业链聚集要求、具有较强技术创新能力的关键零部件企业,在驱动电机、高效变速器等领域分别培育2—3家骨干企业,支持发展整车企业参股、具有较强国际竞争力的专业化汽车电子企业。   (三)加快推广应用和试点示范。   新能源汽车尚处于产业化初期,需要加大政策支持力度,积极开展推广试点示范,加快培育市场,推动技术进步和产业发展。节能汽车已具备产业化基础,需要综合采用标准约束、财税支持等措施加以推广普及。   1.扎实推进新能源汽车试点示范。在大中型城市扩大公共服务领域新能源汽车示范推广范围,开展私人购买新能源汽车补贴试点,重点在国家确定的试点城市集中开展新能源汽车产品性能验证及生产使用、售后服务、电池回收利用的综合评价。探索具有商业可行性的市场推广模式,协调发展充电设施,形成试点带动技术进步和产业发展的有效机制。   探索新能源汽车及电池租赁、充换电服务等多种商业模式,形成一批优质的新能源汽车服务企业。继续开展燃料电池汽车运行示范,提高燃料电池系统的可靠性和耐久性,带动氢的制备、储运和加注技术发展。   2.大力推广普及节能汽车。建立完善的汽车节能管理制度,促进混合动力等各类先进节能技术的研发和应用,加快推广普及节能汽车。出台以企业平均燃料消耗量和分阶段目标值为基础的汽车燃料消耗量管理办法,2012年开始逐步对在中国境内销售的国产、进口汽车实施燃料消耗量管理,切实开展相关测试和评价考核工作,并提出2016至2020年汽车产品节能技术指标和年度要求。实施重型商用车燃料消耗量标示制度和氮氧化物等污染物排放公示制度。   3.因地制宜发展替代燃料汽车。发展替代燃料汽车是减少车用燃油消耗的必要补充。积极开展车用替代燃料制造技术的研发和应用,鼓励天然气(包括液化天然气)、生物燃料等资源丰富的地区发展替代燃料汽车。探索其他替代燃料汽车技术应用途径,促进车用能源多元化发展。   (四)积极推进充电设施建设。   完善的充电设施是发展新能源汽车产业的重要保障。要科学规划,加强技术开发,探索有效的商业运营模式,积极推进充电设施建设,适应新能源汽车产业化发展的需要。   1.制定总体发展规划。研究制定新能源汽车充电设施总体发展规划,支持各类适用技术发展,根据新能源汽车产业化进程积极推进充电设施建设。在产业发展初期,重点在试点城市建设充电设施。试点城市应按集约化利用土地、标准化施工建设、满足消费者需求的原则,将充电设施纳入城市综合交通运输体系规划和城市建设相关行业规划,科学确定建设规模和选址分布,适度超前建设,积极试行个人和公共停车位分散慢充等充电技术模式。通过总结试点经验,确定符合区域实际和新能源汽车特点的充电设施发展方向。   2.开展充电设施关键技术研究。加快制定充电设施设计、建设、运行管理规范及相关技术标准,研究开发充电设施接网、监控、计量、计费设备和技术,开展车网融合技术研究和应用,探索新能源汽车作为移动式储能单元与电网实现能量和信息双向互动的机制。   3.探索商业运营模式。试点城市应加大政府投入力度,积极吸引社会资金参与,根据当地电力供应和土地资源状况,因地制宜建设慢速充电桩、公共快速充换电等设施。鼓励成立独立运营的充换电企业,建立分时段充电定价机制,逐步实现充电设施建设和管理市场化、社会化。   (五)加强动力电池梯级利用和回收管理。   制定动力电池回收利用管理办法,建立动力电池梯级利用和回收管理体系,明确各相关方的责任、权利和义务。引导动力电池生产企业加强对废旧电池的回收利用,鼓励发展专业化的电池回收利用企业。严格设定动力电池回收利用企业的准入条件,明确动力电池收集、存储、运输、处理、再生利用及最终处置等各环节的技术标准和管理要求。加强监管,督促相关企业提高技术水平,严格落实各项环保规定,严防重金属污染。    五、保障措施   (一)完善标准体系和准入管理制度。   进一步完善新能源汽车准入管理制度和汽车产品公告制度,严格执行准入条件、认证要求。加强新能源汽车安全标准的研究与制定,根据应用示范和规模化发展需要,加快研究制定新能源汽车以及充电、加注技术和设施的相关标准。制定并实施分阶段的乘用车、轻型商用车和重型商用车燃料消耗量目标值标准。积极参与制定国际标准。2013年前,基本建立与产业发展和能源规划相适应的节能与新能源汽车标准体系。   (二)加大财税政策支持力度。   中央财政安排资金,对实施节能与新能源汽车技术创新工程给予适当支持,引导企业在技术开发、工程化、标准制定、市场应用等环节加大投入力度,构建产学研用相结合的技术创新体系;对公共服务领域节能与新能源汽车示范、私人购买新能源汽车试点给予补贴,鼓励消费者购买使用节能汽车;发挥政府采购的导向作用,逐步扩大公共机构采购节能与新能源汽车的规模;研究基于汽车燃料消耗水平的奖惩政策,完善相关法律法规。新能源汽车示范城市安排一定资金,重点用于支持充电设施建设、建立电池梯级利用和回收体系等。   研究完善汽车税收政策体系。节能与新能源汽车及其关键零部件企业,经认定取得高新技术企业所得税优惠资格的,可以依法享受相关优惠政策。节能与新能源汽车及其关键零部件企业从事技术开发、转让及相关咨询、服务业务所取得的收入,可按规定享受营业税免税政策。   (三)强化金融服务支撑。   引导金融机构建立鼓励节能与新能源汽车产业发展的信贷管理和贷款评审制度,积极推进知识产权质押融资、产业链融资等金融产品创新,加快建立包括财政出资和社会资金投入在内的多层次担保体系,综合运用风险补偿等政策,促进加大金融支持力度。支持符合条件的节能与新能源汽车及关键零部件企业在境内外上市、发行债务融资工具;支持符合条件的上市公司进行再融资。按照政府引导、市场运作、管理规范、支持创新的原则,支持地方设立节能与新能源汽车创业投资基金,符合条件的可按规定申请中央财政参股,引导社会资金以多种方式投资节能与新能源汽车产业。   (四)营造有利于产业发展的良好环境。   大力发展有利于扩大节能与新能源汽车市场规模的专业服务、增值服务等新业态,建立新能源汽车金融信贷、保险、租赁、物流、二手车交易以及动力电池回收利用等市场营销和售后服务体系,发展新能源汽车及关键零部件质量安全检测服务平台。研究实行新能源汽车停车费减免、充电费优惠等扶持政策。有关地方实施限号行驶、牌照额度拍卖、购车配额指标等措施时,应对新能源汽车区别对待。   (五)加强人才队伍保障。   牢固树立人才第一的思想,建立多层次的人才培养体系,加大人才培养力度。以国家有关专项工程为依托,在节能与新能源汽车关键核心技术领域,培养一批国际知名的领军人才。加强电化学、新材料、汽车电子、车辆工程、机电一体化等相关学科建设,培养技术研究、产品开发、经营管理、知识产权和技术应用等人才。按照《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》的有关要求推进人才引进工作,鼓励企业、高校和科研机构从国外引进优秀人才。重视发展职业教育和岗位技能提升培训,加大工程技术人员和专业技能人才的培养力度。   (六)积极发挥国际合作的作用。   支持汽车企业、高校和科研机构在节能与新能源汽车基础和前沿技术领域开展国际合作研究,进行全球研发服务外包,在境外设立研发机构、开展联合研发和向国外提交专利申请。积极创造条件开展多种形式的技术交流与合作,学习和借鉴国外先进技术和经验。完善出口信贷、保险等政策,支持新能源汽车产品、技术和服务出口。支持企业通过在境外注册商标、境外收购等方式培育国际化品牌。充分发挥各种多双边合作机制的作用,加强技术标准、政策法规等方面国际交流与协调,合作探索推广新能源汽车的新型商业化模式。    六、规划实施   成立由工业和信息化部牵头,发展改革委、科技部、财政部等部门参加的节能与新能源汽车产业发展部际协调机制,加强组织领导和统筹协调,综合采取多种措施,形成工作合力,加快推进节能与新能源汽车产业发展。各有关部门根据职能分工制定本部门工作计划和配套政策措施,确保完成规划提出的各项目标任务。   有关地区要按照规划确定的目标、任务和政策措施,结合当地实际制定具体落实方案,切实抓好组织实施,确保取得实效。具体工作方案和实施过程中出现的新情况、新问题要及时报送有关部门。
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需密切关注转基因对生态平衡的影响,但切勿危言耸听
热度 11 lifei 2012-9-10 10:23
对于转基因我曾经写过一些科普文章,但发生的两件事情直接导致我不再发表文章。一是遭到某些看起来挺有地位的人近乎人身攻击式侮辱式的谩骂;二是某机构竟然曲解我的一个研究报告,用我的报告结论来攻击别人。再者,我感觉科学网的编辑对转基因的态度是比较明显的,反对转基因的声音在不断被放大,而为转基因正言的声音几乎听不清楚。 转基因对生态安全和生态平衡的影响是应该被密切关注的。但这是科学研究中的一个课题方向而已,不必要过于放大,更不必要危言耸听。 其实不难理解,人类的任何行为都可能导致生态失 衡和生态安全问题。 道路交通事故是针对个人的。但汽车释放的尾气导致环境污染甚至气候变暖显然是针对群体的,具有明显的生态安全问题。 两次核泄漏事件,导致的更可能是全球环境的恶化问题。会不会有下一次更为严重的核泄漏,日本人会不再次把核废料倒入大海,大海会不会突变出怪物,威胁人类安全? 造大坝会不会引发水流生态安全问题?最后导致全球水资源恶化,导致最后人类没有水喝了? 飞机在万米高空释放的废气会不会破坏环境?每天有那么多飞机飞来飞去,要在天空中释放多少汽油燃烧后的 废气。这些 废气会不会最终改变天空的气体组分,导致植物不能生长,动物不能呼吸?为什么在没有相关数据的情况下,飞机就频繁上天了? 各国频繁向太空发射飞船和卫星会不会引发星际运行的混乱,改变行星的轨道,最后撞向地球? 难道行星和恒星在太空中的运行不也是一种平衡吗?人类不停地发射卫星,难道不会破坏这种平衡吗? 为什么不担心核泄漏?为什么不担心飞机和汽车的尾气污染?为什么不担心卫星惹祸? 在有些时候,我总觉得反对转基因的人是有点饱汉不知饿汉饥。解决转基因的问题不是去骂农业科学家。世界人口70亿,反对转基因的人知道有多少人饿肚子吗?我反对在未知情况下的在儿童身上的“黄金大米实验”。但是当一个人因为维生素A缺乏导致快要失明时,选择吃几十天黄金大米未尝不是正确的选择。 我发现反对转基因的人都是很有体面的人,这些人应该去了解一下中国农业的具体实情,切实地帮助国家降低人口压力。生态平衡控制害虫,都是一些扯淡的事情。专业的知识告诉我们,面对粮食安全:要么农药,要么降低人口基数!在病虫害大暴发的情况下,目前没有找到第三个出路可供选择。 回到学术问题,担心转基因会破坏生态平衡?在我看来,是应该关注,但不需要危言耸听。赵斌博士用“自然界已经存在的化合物与人工合成的外来化合物进行比较”。这提醒了我,转基因中的这个基因,不是人工合成的化合物。这个基因早就存在于自然界中,而且广泛地分布于我们的生活中。比如Bt基因的杀虫蛋白,最早是在面粉中发现的。这个基因源自于Bt细菌,这个细菌广泛于分布于自然界,并且一直被用作生物农药来防治害虫。如果担心基因漂移,这个基因也同样有一定的概率从Bt细菌中漂移到其他生物中。 所以,我们来想象一下这个Bt蛋白。 在自然环境下,这个蛋白广泛存在,会出现在我们日常取食的面粉中,会出现在我们桌面上,当然你看不见它,这个蛋白有可能在你吃过的饺子中出现过,这个概率相当高,因为它是1911年在德国一个面粉厂里发现的。 同样是这个Bt蛋白,也大量地出现在农田和蔬菜地里,因为Bt细菌是一种生物农药,大量地被生产出来,喷散在田间,用来杀虫,菜市场里的青菜,可能就有高浓度的Bt细菌。如果你买到这样的青菜,你一定是幸运的,因为这属于无公害的有机栽培蔬菜,没有用化学农药。 到这里,没有问题,所有人都不担心! 于是,农业科学家把这个广泛存在于自然环境中,也被大量用来杀虫的Bt蛋白放在水稻中,而且只让它出现在水稻叶片上,稻米中没有。害虫吃了叶片,它只吃叶片和茎干,害虫死了,于是有人害怕了。说人吃了会如何如何?其实,你已经吃过很多了,只是你不知道。这个基因,一个自然界真实存在的基因,会引发世界灾难吗?如果会,它早应该让世界混乱了。因为这个细菌已经被人类使用了上百年时间,大量地培养,大量地喷洒在田间。这个基因帮助人类上百年,用来控制害虫,是害虫的天敌,如今却被某些人当成恶魔。 我给植保的学生上课,就要讲这个Bt细菌,又称“苏云金杆菌”的前世今生,1911年发现于面粉厂,之后一直被用作生物农药,这个细菌这个蛋白已经出现在人类生活中有上百年历史,是害虫的天敌,人类的朋友。没有过多讲究的祖辈,或许就吃着含有这个蛋白的面粉,一代一代地生存下来。 还是那个老问题,为什么不害怕化学家从无到有地合成一个新的化合物,不担心飞上天的卫星,不担心汽车尾气导致群体的癌症比例升高?却去害怕一个帮我们上百年历史的蛋白,这个蛋白叫“杀虫晶体蛋白”,是人类给它起的名字。
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环境污染能够成为离开中国的原因吗?
热度 1 afeicas 2012-8-29 08:46
环境污染和食品安全是我多少了解的两个领域。 这两个领域确实存在许多问题,但这不应该是离开中国的主要原因。 为什么要离开呢? 是对这片土地的不信任或者说在这片土地上看不到希望? 不知道 要是能统计出什么样的人在离开就好了。 有的时候想到“三公”,要是能统计出“三公”中什么样的人花了多少钱就好了。 什么样的人是为中国积极创造财富的中流砥柱,要是能统计出这些人的现状就好了。 在北京,什么样的人的权利与房产情况要是能统计出来就好了。
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[转载]野生的鱼你喜欢吃吗?——千岛湖野生鱼汞超标
热度 1 flly 2012-8-21 10:41
大家都不信任家养的食品,觉得可能有污染。野生的价格越来越高,可是野生的也不一定安全。你看这个报道。 【千岛湖的野生鱼汞含量超标】千岛湖的鱼是浙江人的最爱,也是各地餐馆吸引食客的招牌。研究发现,因环境污染和汞的水库集聚效应,多个鱼种的总汞含量持续增加,已超出国家标准(0.3 毫克/千克干重)和世卫的建议标准。超标最严重的鱼种是鲈鱼和鲶鱼,分别超6倍和4倍。链接 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21713402 Arch Environ Contam Toxicol. 2012 Feb;62(2):323-32. Epub 2011 Jun 29. Freshwater fish-consumption relations with total hair mercury and selenium among women in eastern China. Fang T , Aronson KJ , Campbell LM . Source School of Environmental Studies, Queen's University, Kingston, ON, K7L 3N6, Canada. Abstract Wild fish from Qiandao Hu, a reservoir in the Zhejiang Province in eastern China, have increased mercury (Hg) concentrations exceeding the World Health Organization's (WHO) recommended guidelines. Due to the importance of freshwater biota in the local cuisine, dietary exposure to increased neurotoxic Hg is a concern in this region. An environmental hair-marker study was undertaken coincident with a cross-sectional epidemiologic study with 50 women age 17-46 years living in a Qiandao Hu fishing village. Diet, occupation, and other possible sources of Hg were recorded by way of questionnaires. Total mercury (THg) and selenium (Se) concentrations were measured in human hair samples and in important market fish species. Fish THg and Se concentrations were increased, with some fish concentrations 200 ng/g THg and 500 ng/g Se (wet weight ). However, the average hair THg was low at 0.76 ± 0.51 μg/g dry weight, lower than the WHO's no observable-adverse effect level (50 μg/g), whereas the average hair Se was 1.0 μg/g. Hair THg concentration was positively associated with the average mass of fish consumed weekly, indicating that fish consumption is the main contributor to hair THg in this geographic area. The age-related hair THg trend was not linear but instead demonstrated a rapid increase in THg before age 25 years, followed by consistent concentrations in all ages after age 25 years. There was a positive correlation (p 0.001) between molar Se and Hg in the hair samples, suggesting a possible antagonistic relation. This is the first study examining the relation between dietary Hg exposure and hair THg in an eastern China community where freshwater fish, as opposed to marine fish, dominates the cuisine. 我觉得,食品还是应该优先选择家养,生长期短的。这样即使有一些有害物质的积累,含量也是比较低的。不要盲目相信野生的好。现在的污染物是无处不在的。
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[转载]美环境学家:遇厄尔尼诺烧芭活动每年多夺1.5万人命
热度 1 杨学祥 2012-8-14 14:01
美环境学家:遇厄尔尼诺烧芭活动每年多夺1.5万人命 2012年08月14日 10:01 来源:国际在线 字号:T|T0人参与 0条评论 打印转发 国际在线消息:据《联合早报》报道,美国环境学家估计,如果碰上厄尔尼诺现象,东南亚的烧芭活动每年会多夺走15000条人命。他们的死因与空气严重污染和较高的臭氧含量有关。  东南亚农夫每年都会通过火烧的方式以清除农田和森林,俗称烧芭。在厄尔尼诺现象肆虐期间,这类风险最大,林火造成东南亚地区有200天的空气污染严重超标。 据研究报告分析,这些微尘粒子直径只有2.5微米,会吸入鼻子和喉咙,囤积在肺部里,危害人体健康。 如果按东南亚的5亿4000万人口推断,在厄尔尼诺肆虐期间,空气污染导致死于心血管疾病的人每年平均增加1万多人。此外,高臭氧量估计每年也会夺走4100条人命。 http://news.ifeng.com/world/detail_2012_08/14/16789806_0.shtml
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[转载]晒一晒”大棚蔬菜的施肥打药清单 菜农凭感觉施肥
热度 4 蒋高明 2012-6-19 23:31
2012年06月12日09:48 来源: 经济参考报 手机看新闻   山东省泰安市岱岳区颜谢村菜农王在虎的蔬菜大棚里有一个纸箱,箱子里放着各种各样的农药包装物,《经济参考报》记者仔细数了数,共有14种农药,包括杀虫类农药8种、杀菌类4种、杀螨类2种。   王在虎说,设施蔬菜周年生产为病虫害越冬和繁殖提供了适宜场所,导致病虫害发生多、蔓延快、危害重,这些年白粉虱、蚜虫、红蜘蛛、蓟马、潜叶蝇、根结线虫等虫害以及枯萎病、炭疽病、叶霉病、灰霉病、霜霉病、疤斑病、晚疫病等病害越来越多,危害逐渐加重,迫使菜农用药次数增加,药量加大。   一亩大棚菜地每年要“接纳”多少肥料、农药,又有多少会进入土壤或水体形成污染?《经济参考报》记者在山东、江苏、北京等地进行了实地调查。   在调研中了解到,当前不少菜农仍然讲究“蔬菜一枝花,全靠肥当家”,化肥过量使用比较普遍,同时科学施肥普及不足,多数菜农信奉“肥大水勤,不用问人”。尽管大多数肥料包装上都有使用说明,但不少菜农还是凭“感觉”施肥。   山东寿光市古城街道办前王村菜农王宗先告诉记者,大棚蔬菜的肥料使用主要包括底肥、追肥两大类,底肥既有鸡粪、猪粪等有机肥,也有氮、磷、钾等化肥,追肥分随水冲施和叶面喷施两种。   综合记者的随机调查,一亩设施菜地每年的用肥情况大致为:底肥:猪粪、鸡粪等有机肥5000公斤,化肥400公斤,微量元素10公斤。追肥:化肥400公斤,叶面肥50公斤。   山东省农科院资源与环境研究所的一个课题组自1994年就开始在寿光市调研化肥使用情况。课题组最近一次调查时,氮磷钾三种肥料的使用量分别为286公斤/亩、220公斤/亩、298.4公斤/亩。   山东省农科院资源与环境研究所研究员江丽华说,目前的施肥量是蔬菜生长所需量的4至10倍。与过度施肥相对应的是,肥料利用率仍然比较低。氮肥的表观利用率在7.51%至36.73%之间,磷肥的表观利用率在4.88%至18.78%之间,钾肥的表观利用率在10.65%至51.44%之间。多余的肥料都将进入土壤或水体形成污染。   《经济参考报》记者在调查中发现,不少菜农认为,他们都清楚化肥用多了对土壤有污染,对粮食水果蔬菜品质有影响,但是不用化肥产量又上不去。寿光市一名菜农说:“化肥就像鸦片,用了不好,不用又不行,我们是又爱又恨。”   寿光市文家街道办韩家村菜农韩贵方告诉记者,近年来病虫害越来越多,很多都是以前没有见过的,老百姓很难分辨,只能多用药,大家都觉得“有病没病,打了再说”。   在调研中发现,施用农药贯穿设施蔬菜栽培的全过程,从种子到果实,每一步都伴随着农药的施用。种子要农药拌种;休棚期直接对土壤用药,以解决土壤消毒、连作障碍、灭杀土传病虫害;从定值到最后拔秧一直要防治各种病虫害。为了提高坐果率、膨大催熟果实或果实塑形,还要使用大量植物激素。   山东省农业科学院资源与环境研究所前所长刘兆辉介绍,相关研究表明,由于农药制剂的物理、化学性能局限,真正作用于作物上的仅占施用量的10%至30%,其余20%至30%进入大气和水体,50%至60%残留于土壤中,造成污染。   过多用肥对土壤、地下水造成了严重污染。江丽华说,据监测,1994年寿光市20米左右地下水硝酸盐含量约为40毫克/升,到2000年时达到了120毫克/升,而到2010年,30米埋深的地下水就达到了207毫克/升,超过国家标准5倍。   大棚菜地与露天菜地相比,土壤硝酸盐含量要高出数倍。露天菜地土壤平均硝酸盐含量约为40毫克/公斤,而大棚菜地土壤平均硝酸盐含量超过200毫克/公斤。   据专家介绍,磷肥、复合肥等化肥中含有一定量的重金属,有机肥中锌、铜等重金属含量较高,过量施肥会造成农田土壤中重金属积累。中国农科院土壤肥料研究所对北京、天津、山东、河北的土壤重金属含量测量结果显示,天津、河北和山东大棚菜地均处于土壤重金属轻污染状况,北京大棚菜地土壤属于重金属污染警戒级。    中国科学院植物研究所首席研究员蒋高明建议,在蔬菜生产上,应当适当控制大棚蔬菜规模,把大棚蔬菜作为正常蔬菜生产的一种补充,而不是取代正常蔬菜生产。
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[转载]食品辐照灭菌好处不少
热度 1 fumigation 2012-6-19 16:10
各种产品在收获、加工和贮运过程中,由于微生物的活动和虫害、加之气候及产品加工贮藏方法上存在的问题,造成了大量的损耗。因此,如何使食品不受病原微生物及昆虫的破坏,减少损失,保护人类的健康,一直是人类追求的目标。为了解决上述问题,长期以来,人们采取干燥、加热、冷藏以及化学防腐等传统的方法来保存食品,曾经收到明显的效果。但是,也出现了一系列生态环境污染及破坏生态平衡等问题,引起世界各国政府和科学界的重视。 食品辐照技术是20世纪发展起来的一种灭菌保鲜技术,以辐射加工技术为基础,运用X射线、γ射线或高速电子束等电离辐射产生的高能射线对食品进行加工处理,达到杀虫、杀菌、抑制生理过程、提高食品卫生质量、保持营养品质及风味、延长货架期的目的。在辐照处理的过程中,食品本身的温度变化不大,而且外形也不会因辐射加工而发生变化,灭菌的效果比加热和冷冻的还要好,因而人们称之为一种冷加工技术。 联合国粮农组织、世界卫生组织、国际原子能机构组织的辐射食品卫生安全联合专家委员会上世纪80年代初认定,在10kGy(1兆拉德)剂量以内辐射任何食品,大量卫生安全实验证明,辐射后的食品安全可供食用,不会引起营养和微生物方面的问题。辐照杀菌的最大优点是能彻底消灭微生物,防止病虫危害。射线穿透力强,可在不打开包装的情况下进行消毒。此外,辐照杀菌还能延长食品和农产品的保存时间,如辐照后的粮食3年内不会生虫、霉变;土豆和洋葱经过辐照后能延长保存期6到12个月;肉禽类食品经辐照处理,可全部消灭霉菌、大肠杆菌等病菌。事实上,我国辐照食品的数量自上世纪90年代以来已迅速增加,目前辐照技术大多应用在脱水蔬菜、香辛料、宠物食品、花粉、熟畜禽肉、速溶茶等食品中。资料显示,2002年我国经过辐照处理的食品已过10万吨,位居世界第一。用放射性元素的辐射作用进行杀菌消毒的 ldquo;辐照食品rdquo;,我国多部法规要求在外包装上必须明示。但调查发现,有些企业所使用的部分调味料包都涉嫌经过辐照处理,但未在包装上作任何标注。让人震惊的是,有业内人士透露,部分企业甚至将一些即将过期食品或细菌超标的产品送去辐照灭菌,然后继续上架销售。 可以应用辐照技术的产品有:药品、食品、珠宝、化妆品、玩具等。其中应用最广泛的辐照食品,品种包括脱水食品(洋葱粉、八角粉、虾粉、青葱、辣椒粉、蒜粉、虾仁等);保健品(减肥茶、洋参、花粉、灵芝制品、袋泡茶、口服美容保健食品);冻品(冻鱿鱼、冻虾仁、冻蟹肉、冻蛙腿等);延长货架期的食品 (月饼、袋装肉制品、果脯等)和病人食用的无菌食品。
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土地修复,刻不容缓
热度 5 陈龙珠 2012-6-19 08:56
吃啊喝啊,人的嗅觉迟钝了,肠胃溃疡了,肝肺变质了,骨质酥松了。 厂啊矿啊,河水泛黑了,天空灰蒙了,雨水成泥浆了,土壤也中毒了。 国人立志成为国际一流,先得健康体面地活下去才是。这环保,大家再不重视;这被污染的土地,再不动手修复,行吗? 土壤修复 万亿市场 ,欢呼还是悲切?但愿今后不再有这样增GDP的产值!
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地理水文学的凉意与水问题的热议—黄万里之水文学仅为工程水文学
热度 2 hillside 2012-6-10 17:33
随着环境污染、气候变化的话题起来越受到社会的重视,水问题已渐渐升温。然而,作为水问题重要理论基础的地理水文学却显得过于安静。以书籍而言,以《地理水文学》为名的中文书籍尚未见到一本。我想,在中文本没有以前,是否可以先翻译一本英文著作呢?这样可以使社会与学子能够区分“地理水文学”与“工程水文学”之不同功用。目前的社会不少人以为水文学只是为水利工程服务的前站式、附庸式学科。令人感佩的水利专家黄万里先生的水文学出身使社会一定程度上了解了水文学的价值,但只是在水文学的工程应用价值上给公众留下了印象。 然而,水文学可区分为工程水文学与地理水文学两大分支。比如,河海大学的赵人俊、刘光文等先生就是著名的工程水文学专家。被誉为“中国冰川之父”的著名地理学家施雅凤院士之胞兄施成熙先生(曾任河海大学前身华东水利学院教授、南京地理研究所研究员)集工程水文学与地理水文学研究于一身。 经过多年的发展,工程水文学已经是一个非常成熟的学科,在水利工程建设与水资源管理中发挥了巨大的作用。然而,工程水文学也存在明显的不足。中山大学沈灿燊教授等发表于1989年的《中国水文科学研究的现状、发展与前瞻》指出:“工程水文学给社会经济建设带来了许多好处,但另一方面由于热衷于水利工程的技术研究,却忽视了对水循环各个环节的变化和运动规律的探索,把工程水文学的研究凌驾于水文科学之上,使不少水利工程兴建后造成生态环境方面的严重影响。” 与工程水文学比起来,地理水文学可称是一门年轻的边缘学科,它的应用空间非常广阔。当今的地球系统科学、水资源水环境,乃至以水资源的可持续利用保障社会的可持续发展都需要地理水文学的理论与新知。然而,相比气候、土壤、生态等领域,地理水文学领域学者们自身的工作似乎显得有些单薄,水文学的自然科学属性与理论体系仍未成型,水文学仍未走出工程水文学一家独大的局面。以中科院院士而论,在地表水文学领域似乎仅有刘昌明先生等个别人士,工程院院士中的王浩、张建云等基本属于工程水文学领域,这与我国水问题的重要性、迫切性是不成比例的。 至于水文地质学,它已成为一门独立的学科,沿着地球科学的道路在地下前行。地表水文学与水文地质学的结合是一个值得注意的研究方向,比如南京大学地球科学与工程学院似乎正在进行这方面的尝试。 前苏联 И .B.萨莫依洛夫教授在1959年中国《地理学报》上发表《关于中国陆地水文学中的地理、地球物理和工程方向的结合问题》就曾探讨过地理水文学(当时称作水文地理学)问题。这篇对环境问题先知先觉的论文有一段有耐人寻味的表述:“由于河流具有某种生物自洁的能力,因此在某些情况下,向河里排弃废水是准许的。但是在更多的情况下,这种做法是不能允许的,因为这样会使天然水变为有毒的水,有害于人的身体,导致鱼类的死亡。大家都知道,在很多国家里由于这种对天然水不负责任的态度,某些河流变成了“毒河”。在中国是不能允许这种情况发生的。因此,为了解决这种问题,必填预先在将要进行新工业企业建设的河流的河水进行物理化学研究。”此文中的很多国家可能是指资本主义国家。实际上,中国直到1974年才勉强承认社会主义国家也会产生环境问题。 在目前的高校地理院系中,黄锡荃先生1985年主编的《水文学》试图以地理水文学为主线对水文学进行阐述,然而,从结构到内容到严重滞后于形势的发展。但是黄锡荃先生的展望仍有现实意义:地理水文学应以水、环境与人类社会作为学术研究的主要内容,从发展趋势看,积极开展水循环与水量平衡、区域水文、特殊水体的水文(岩溶、冰川、河口、干旱区等)、环境水文、水资源水文、比较水文,以及新技术的应用(包括遥感、实验技术的研究)和系统论、控制论、信息论等的引进是至关重要的。 刘昌明先生1994年曾在《地理学报》发表《地理水文学的研究进展与21世纪展望》中说:展望未来,地理水文的研究,将有广阔的发展前景。密切结合社会各方面对水日益增长的需求,适应市场经济的发展,考虑国际学术的发展趋势,面临着严峻的挑战和众多的机遇,研究工作任重而道远。 早在1981年,前苏联学者A.安基波夫在《水文学研究的地理学观点》一文中就提出“地理水文学”一词,同时以地理系统学说为核心,详细阐述水文研究的地理学途径,指出研究水文过程,必然分析所有的自然要素及其综合。 气候系统、生态系统现在已成热门词语,而“水文系统”仍鲜为人知,这并不是“水文系统”不重要,而是需要从地球系统科学的角度,以精细水文观测为基础、以水文物理过程为纽带、以分布式数学模型为手段进行深入的开发,使之焕发光彩。 以2011年欧洲地球科学联合会会员大会的水文学综述《2011年全球变化下的国际水文学研究进展:特点与启示》(卫伟等,发表于《生态学报》)为例,据该文(下称卫文)介绍:“大量资料表明:全球变化背景下,陆地表层不同尺度水文过程的影响因素和响应机制更趋复杂。深入开展不同尺度地表过程与格局变化研究,对于应对地表水文过程中的各种挑战意义重大。为了探讨这一话题,本次大会专门组织了水文学专场(Hydrological Sciences, HS),其核心议题是“变化环境下的未来水文学展望”。专场密切关注了气候变化和人类扰动背景下,降雨和气温变化对地表格局与过程的影响,囊括地表水文过程、土壤侵蚀过程、水质水量、植被-大气-土壤水循环、气候和土地利用综合影响下的区域水行为、耦合人类经济社会的关键要素等重要科学问题;从机理辨识、观测技术、模拟方法、到实际的水资源综合管理的理念和技术应用,涉及水文学研究的各个方面和角角落落。特别是不同区域、不同气候情景和土地利用演变条件下的水文水资源和土壤侵蚀动态、以及不同尺度植被格局和生态系统对气候变化的响应和适应,更是得到了极大关注。” 地理水文学需要以一个开放的姿态,迎接相关学科的交流、融合与发展。卫文称:“本次会议凸现了不同学科领域进一步交叉融合的特点。从水文专场的研讨内容来看,涵盖了地理学、土壤学、物理学、生态学、地质学、水文学、空间遥感、大气科学、环境科学、社会学以及经济学等众多学科。各种学科相互交叉、优势互补,共同解决一个或若干个关键科学问题。这也从一个侧面印证了变化环境下陆地表层水文过程的系统性、复杂性和难确定性。” 目前的水文学基本上局限在陆地水文学范围,我想,海洋水文学与陆地水文学是否可以进行一定程度的整合的?毕竟地球上的水是一家。 我相信,假以时日,地理水文学必将有一个充满前景的未来。
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细菌点灯,照亮我的家门
热度 2 xbyang 2012-6-8 09:15
细菌点灯,照亮我的家门
  在许多人的童年记忆里,或许都幻想过用萤火虫来照明。随着环境污染日益增多,萤火虫已经渐渐远离了我们的生活。最近,荷兰研究人员培育出一种能发出荧光的细菌,把数百万个细菌装在玻璃容器中,就成了一个独特“细菌灯”。在不久的将来,这种能发出细菌灯不仅能照亮我们回家的路,还能让我们感受到萤火虫时代的浪漫。    细菌也可发光   研制细菌灯的荷兰研究人员吉尔夫·赫尔登从小就喜欢萤火虫,但是在都市中生活多年之后,他忽然发现自己很多年已经没有看到萤火虫了。在都市中培育萤火虫,是相当困难的一件事情。于是,他决定研制一种像萤火虫那样发光的灯具。他在阅读了多篇文献后发现,一些细菌可以发出像萤火虫那样的绿色荧光。   吉尔夫开始在实验室里培育这种荧光细菌,试图找到它们最爱吃的食物,最终发现它们在甲烷气体中发光效率最高。所谓甲烷气体,就是我们熟知的沼气,它是甲烷细菌分解有机物的产物。荧光细菌在吸入甲烷之后,可把化学能转化为光能。吉尔夫认为这些荧光细菌符合了低碳时代的需求,因为它们吞食气体的过程不用消耗额外的能源,反倒可以净化环境,因为甲烷气体可以用剩饭、剩菜、果皮、烂菜叶等厨余垃圾来生成。    细菌灯更加节能环保   其实,甲烷本身是一种能源,燃烧甲烷可以用来发电,然后点亮电灯。既然目的是照明,吉尔夫为什么不用甲烷来发电,而是用甲烷来喂养荧光细菌呢?吉尔夫表示,除了满足自己的浪漫需求外,荧光细菌可直接把甲烷转化为光能,省略了发电这个中间过程,就可减少电流在生产和输送过程中产生的能源损耗。   另外,与现有的各种电灯相比,细菌灯的能量转化效率更高,这和发光是否同时发热有关系。所有灯都有一部分电能浪费在发热上,白炽灯会大量发热,节能灯会少量发热。而细菌发出的荧光是冷光,它们在发光的过程中是一点不发热的,所以没有产生额外的能量损耗。正因为生物发光能效高,除了培育发光细菌外,一些研究人员还在想办法把萤火虫的荧光基因转移到植物体内,希望培育出能在夜晚发出荧光的植物。   细菌灯只发出绿色荧光,不会产生刺激人体神经系统和生物钟的红光、蓝光和紫外光,更加有益于人体健康。如果在床前点亮一盏细菌灯,它不但可以帮助我们起夜,还可以让我们尽快入眠。绿色荧光十分柔和,看上去一点也不刺眼,而且照亮范围较小。因此,如果把细菌灯用于街道、广场等公共场所的照明,不但可以营造浪漫和谐的气氛,还可以大大减少光污染。    细菌灯的未来之路   目前,吉尔夫已经设计出一套家用细菌灯照明系统,这个系统包括厨余垃圾回收装置、甲烷生成罐、甲烷管道和细菌灯。细菌十分微小,许多都肉眼难以分辨,要在显微镜下才能看到。所以单个细菌发出的光也是十分微弱的,微弱到在黑暗中也难以看到。因此,吉尔夫制造的细菌灯体积都很大,往往是由多个玻璃容器组合起来的,每个容器中都有数百万个荧光细菌。不过,如果组合得当,这样的“巨型灯”也可以成为家居装饰品。   如果要把这种照明系统推广到城镇,则需要在现有的公共电网基础上增加甲烷输送网。吉尔夫也承认,有的电网已经十分完备,要在城镇推广这种照明系统难度很大,况且甲烷网又不可能完全替代电网,因为除了电灯之外,其他家用电器和工厂的机器还需要用电。他希望在一些缺电的偏僻地区试验这种照明系统,一些家庭和公共场所在未来也可能尝试这种独特的照明方式。
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人可以变性吗?SRY determination
forrestlin 2012-6-6 18:23
好久以前,看过一个报道,大概说的是由于环境污染(特别是雌激素类似物),导致某地区的鱼出现变性,雄鱼长出了卵巢,甚至带有卵子。百度上有相关报道( http://tieba.baidu.com/p/1461886149 ) 这里,暂不讨论环境污染的问题,而是想说,在一定条件下,变性是可能的。 设想一下,如果人为在某池塘里全部饲养雄鱼的单性鱼苗,会不会在将来出现一种情况,突然发现池塘里居然有了雌鱼哪?这个问题看似很荒谬,但是,从科学的角度来讲,it is not impossible. SRY (Sex-determining region Y) SRY是决定性别的关键基因,正常情况下在Y染色体上表达。SRY表达的话,就是male,反之,就是female。因此,出现变性人,双性人,也就好理解了。简单的说就是由于Y染色体上的SRY突变,缺失,或者SRY出现在了X染色体上。 所以,现代遗传学说有Y染色体是男性独享的,这个结论从严谨的角度来说,是有漏洞的。因为,如果SRY如果出现在了本为女性(XX)的X染色体上,那么,变性也就出现了。只不过,正常情况下,SRY只在Y染色体行罢了。 说回来,解释一下鱼变性为什么是可能的。雄鱼(XY),如果某天雄鱼发生SRY基因突变,导致Y染色体上缺失了SRY基因,那么,也就相当于产生了(XX)的雌鱼。因此,说雄鱼变雌鱼是可能的。但是,反过来,能够雌鱼变雄鱼吗?似乎有点难度。因为雌鱼(XX)在正常情况下,并没有SRY基因的表达,除非哪条雌鱼本来就有SRY基因突变,携带有SRY基因。因此,雌鱼想变雄鱼更加困难啦! 从鱼推到人,人的性别也是SRY基因决定的。因此,只要在SRY上做手脚,人就有变性的可能。而这在宏观上理解,也是可以理解的。因为事物总是有两面性的,相互依存,缺一不可。正如阴阳的关系,一面不能单独存在。当发生异常情况下,另一面会发生转化,从而始终保持相对平衡。 最后,开个玩笑: 天底下,男人或者女人是死不绝的,因为即使把天下最后一个异性杀了,女人/男人堆中还会再冒出男人/女人来的。
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警示:毒地潜伏
热度 1 mdzhao 2012-6-5 10:58
污染土地密集出现,毒性释放可达上百年,尚不包括地下水的污染。未修复土壤的影响与危害很可能长达几十年、几百年甚至上千年,致使环境污染,人体致病。而修复越拖延,投入的修复资金就越高,付出的代价就越大。近年来,中国有大量毒地被开发为住宅用地,甚至成为昂贵的地王。自2004年以来,毒地开发引发的急性中毒事件陆续被曝光。然而,见光的毒地属极少数,更多毒地在政府和居民毫不知情之下,仍悄然威胁着人们的健康。 财经网《毒地潜伏》专题值得关注: http://www.caijing.com.cn/2012/ddqf/ 。所谓毒地,是指曾从事生产、贮存、堆放过有毒有害物质,或者因其迁移、突发事故等,造成土壤和地下水污染,并产生人体健康、生态风险或危害的地块。没有人愿意生活在垃圾场旁边,但你可能正居住在比垃圾更具危害的毒地之上,因为你对所住社区的用地历史数据几乎一无所知。毒地开发的背景是正在进行中的城市“退二进三”计划。在工业结构调整和城市用地结构调整之中,占据市区优越位置的一些劣势工业企业,纷纷通过易地、搬迁改造,退出繁华地段,进入城市边缘;或者退出第二产业,兴办第三产业,这一计划使产生于50多年前“大跃进”时期的众多高污染工业企业关闭、搬迁,大量毒地亦随之被暴露于城市的阳光之下。由于其地理位置往往优越便利,几乎所有的地块都被开发。其中,有不少毒地未经治理,就被“正常使用”。一位业内资深专家指出,各类不同性质的全国污染场地应以万计,仅是农药厂污染的场地就占据相当高的比例,但处理和正在处理的屈指可数。 看了该报道后最让人感到揪心的是:中国很多污染地块往往处于城市中心,多属于急待开发的情况,因此在修复过程中,多数情况下使用异地处理处置方式。业内专家认为,从土壤修复工程技术角度来看,采取异位处理处置方式的工程并未真正达到修复的目的,尤其是滋生了不规范操作,污土只是换地填埋。土壤是挖走了,但实际上多为污染转移,给其他地方带来污染,而且原来的地方的地下水是挖不走的,还是污染水。 更令人担忧的是,在监管不到位的情况下,这种修复治理费用高、标准模糊的领域,已经成为高回报高收益的项目,最终是否会成为仅仅是走程序走过场?而因此留下的巨大隐患,我们的后代不知将付出多大的代价?
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