书城科普大自然的奥秘
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第18章 如何让能源持续发展(1)

能源就像我们的身体五脏六腑(煤、石油、森林、海洋与土地等),即使不生病(生病时,就像地球的各类自然灾害),人一旦上了年纪其五脏六腑也会衰竭殆尽而自生自灭。因此,我们不能因为强调发展而无节制地开发,不能吃祖宗留下的粮,断了后代的生存之路。应该合理对能源开发和利用,坚持科学展观。多利用可再生能源是最终的途径,同时,还要注意可再生能源开发利用中对环境影响。唯有如此,我们的地球家园才会越来越美。

城市垃圾,何去何从

在现如今的许多城市里,经常可以看到垃圾侵占土地,堵塞江湖,破坏卫生,影响景观,甚至危害动植物的生长及人体的健康。一般来说,垃圾包括工业废渣和生活垃圾两部分。工业废渣是指工业生产、加工过程中产生的废弃物,主要包括煤矸石、粉煤灰、钢渣、高炉渣、赤泥、塑料和石油废渣等。生活垃圾主要是厨房垃圾、废塑料、废纸张、茶叶、碎玻璃、金属制品等等。

在城市中,由于人口不断增加、经济的发展以及居民生活水平的提高,生活垃圾的年产量高达1.7亿多吨,且正以每年10%的速度增加,已经构成了一大公害。而且,城市生活垃圾因其成分复杂、数量大、处理困难等问题,将会对环境构成越来越大的压力。从目前来看,我国城市生活垃圾的处理率不足1/3,真正达到无害化处理和资源化利用的比例更低,与日俱增的生活垃圾已成为困扰经济发展和环境治理的重大问题。

目前,解决日益增长的城市生活垃圾问题的方法主要包括卫生填埋、高温堆肥、焚烧和资源化综合治理等。

(1)卫生填埋。卫生填埋是一种垃圾终极处理方法,采用底层防渗,垃圾分层填埋,压实后顶层覆盖土层,使垃圾在厌氧条件下发酵,以达到无害化处理。为生填埋由于技术比较成熟,处理量大,操作管理比较简单,投资和运行费用低,适用性强等特点,一直是我国绝大多数省市处理生活垃圾的首选方法和主要途径。但是,它的缺点也很多,主要是占地多,污染地下水和排放有害气体。

(2)高温堆肥。高温堆肥法是在一定的人为控制条件下,依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,让垃圾中可降解的成分在微生物作用下转化为稳定的腐殖质,使其成为可施用作农田的土壤改良剂或肥料的生物化学过程。垃圾堆肥可以杀死垃圾中的病原菌,有效处理垃圾中的有机物,而且还可以生产有机肥料,特别适用于以农业为主的国家。堆肥的优点是投资成本小,操作简单。但是堆肥并不能处理全部的垃圾,它只是针对垃圾中易腐的、可被微生物降解的有机物质。

(3)焚烧。焚烧法是一种高温热处理技术,其工艺过程是将城市生活垃圾作为固体燃料,投入专用垃圾焚烧炉内,在高温条件下,垃圾中的可燃成分与空气中的氧发生剧烈化学反应,放出热量,转化为高温燃烧气体和性质稳定的固态炉渣。此方法不仅可以减少土地的使用面积,有效地解决城市垃圾填埋场选址困难的问题,而且避免了堆肥与填埋法易产生的二次污染。但由于目前我国城市生活垃圾中有机物含量还不是很高,必须添加辅助燃料才能维持燃烧,焚烧设备一次性投资大、运行费用高,而且焚烧过程中易产生大量的二恶英等致癌成分,还会释放出几十种乃至上百种的金属“飞灰”和酸性气体,影响人体健康。因此,该方法目前在我国较少应用。

(4)资源化综合处理。由于城市生活垃圾的成分很复杂,采用单一的方式处理,往往不能使垃圾得到充分处理,易形成二次污染。垃圾的资源化综合处理则是针对垃圾内的不同物质,分别采用不同的方法进行处理。首先,对垃圾进行多级分选,主要可分成三类物质:一类是可回收利用的物质如废纸、废金属、废玻璃等;二是厨余物等有机物;三是砂石、渣土等无机物。然后,把分离出来的有机物制成高效有机复合肥,将废纸、废金属、废玻璃等可再生利用的物质分别回收,剩下的砂石、渣土等无机物可用来作建筑用材或制砖等。该方法的缺点是对垃圾实现多级分选比较困难。

综上所述,解决城市生活垃圾的根本出路在于提高垃圾的回收利用率,减少垃圾的产生量。经验告诉我们,保证分类有效的关键程序是人工手选,在垃圾产生的源头就进行分类收集是实现生活垃圾减量化和资源化的最佳方法。另外,要想减少垃圾的产生量,必须从源头抓起,坚持可持续发展战略,大力推广清洁生产,比如,限制过度包装、鼓励净菜上市、少用或不用一次性物品、使用清洁燃料、改变生活服务方式等。

保护环境,人人有责。解决城市生活垃圾的污染问题与管理问题迫在眉睫,需要政府的重视和企业、公民共同参与和行动。“在环境污染的肇事者名单中,没有谁可以逃避;在环境污染的受害者名单中,没有谁可以幸免。”所以,我们要以此作为警示和支撑行动的动力。

和一次性用品说再见

1950年,法国人马塞尔·比克发明了第一支一次性圆珠笔。从那时起,一次性用品开始走进了我们的日常生活。现代社会的生活节奏加快,人们出于对便利的追求,于是各种方便、快捷的用品,不断地出现在我们生活中。一次性用品大大地方便了人们的生活,人们逐渐习惯了对一次性用品的“依赖”。然而,一次性用品在带给人类方便的同时,也消耗了巨大的资源,制造出大量的垃圾,造成了环境污染。而且,有些一次性用品因生产不合格,存在着卫生安全隐患……

一次性用品:顾名思义,就是只使用一次就扔掉的日常用品,包括酒店客房准备的牙刷、牙膏、拖鞋、梳子、瓶装沐浴液和洗发液等“6小件”;快餐店里的一次性饭盒、筷子、茶杯、桌布、牙签;还有办公室里的一次性水笔、纸巾、塑料公文袋等等。基于便利,人们越来越割舍不开对它们的依赖。但便利背后却是惊人的浪费、严重的污染。

拿一次筷子来说,一次性筷子是指使用一次就丢弃的筷子,又称“卫生筷”“方便筷”,是社会生活快节奏的产物。一次性筷子由于方便受到餐饮业的青睐,但是造成大量林地被毁的问题日益凸显。中国市场各类木制筷子消耗量十分巨大,其中每年消耗一次性木筷子450亿双(约消耗木材166万立方米)。每加工5000双木制一次性筷子要消耗一棵生长30年杨树,全国每天生产一次性木制筷子要消耗森林100多亩,一年下来总计3.6万亩。

使用一次性筷子不光会破坏生态环境,而且对自身的健康也非常不利。一些低劣加工的一次性筷子由于留存有用来“美白”的二氧化硫,其危害远大于消过毒的非一次性餐具。正规厂家生产一次性筷子所用的原料都是质地比较好的木材,不用经过特殊加工。但是一些小作坊为了降低成本,使用的都是劣质木材,看上去“肤色”就较黑,为给筷子“美白”,一些不法分子会用硫磺熏蒸漂白。经过硫磺气体漂白,会产生大量二氧化硫成分,而且二氧化硫遇冷会凝固。因此,用这种筷子进餐时,二氧化硫随着空气的流动很容易凝固至呼吸道,导致咳嗽、哮喘等疾病。

再说说一次性餐盒。一次性餐盒早期多为泡沫塑料制品,不但会对环境产生污染,长期使用还有可能致癌。有关专家介绍,制造泡沫餐盒的主要原料是聚苯乙烯,虽然它具有重量轻、隔水、隔油等优点,但与其害处相比,它的优点就不值一提了。首先是对人体的危害,聚苯乙烯只要达到摄氏65度就会释放出“二恶英”,而“二恶英”是目前导致癌症的主要元凶;其次是严重污染环境,由于聚苯乙烯是高分子聚合物,在自然环境中,即使经过数百年,也无法被生物分解,参加生物循环;再次是回收再生困难,因此,其严重污染了环境,被称之为“白色污染”。另外,在生产一次性的泡沫饭盒过程中,由于使用了发泡剂,还会破坏大气臭氧层。

除此之外,我们在日常生活中,也不应过度依赖塑料袋。在商店,完全可以用一两个塑料袋分类装好的商品,商品重量也完全在袋子的承受范围之内的,有些顾客却硬是要求多拿一两个袋子。大部分消费者把超市塑料袋带回家中当垃圾袋使用,丢弃后对环境造成二次污染。因此,我们应拒绝使用塑料袋买菜或盛装食物,买菜可用菜篮子或布袋避免使用上的一次性,减少对环境的污染。而盛装食物可以使用自备的不锈钢或塑胶饭盒,既卫生,又环保,还不会对身体造成危害。总而言之,我们应尽量减少一次性用品的使用。任何一次性用品不仅不利于环保,也是对资源的最大的浪费。环保专家建议,应尽量多使用耐用品,变一次性使用为多次反复使用,鼓励使用环保用品,以减少污染。同时,作好回收利用工作,既保护环境,又杜绝浪费。

将淤泥变废为宝

中国国土辽阔、河流众多,仅流域面积在1000平方公里以上的河流就有1500条,年均输沙量1000万吨以上的河流有42条。每年直接入海的泥沙总量约为20亿吨,黄河长江的总输沙量占世界13条大河总输沙量的三分之一,所以泥沙问题尤为突出。泥沙问题处理的好坏,是水利、电力、交通和航运工程以及江河防洪成败的关键。

如何处理污泥淤泥,一直是一个困扰着许多国家的环保问题。曾有报道称,日本神户市成功地将污泥混入沥青中用于铺路,为污泥淤泥的回收处理寻找到了一个极好的途径。污泥燃烧后的灰比较细腻,正好可作为沥青原料碎石和沙的粘合剂“石灰岩粉末”的替代物。通过在试验中调整污泥灰的含量,同时检测沥青强度的变化,最终确定了污泥灰加入沥青的最佳含量。实践证实,加入污泥灰的沥青非常经久耐用,与普遍沥青相比较毫不逊色。更重要的是,此举解决了环保中的一个大问题,并为污泥回收利用找到了出路,还节省了大笔环保开支。

此外,日本还将泥用来生产高级建筑材料和生态水泥,因为以淤泥为主要原料制成的砖块透气性好,重量轻,容易制出不同的色彩,很适宜用于建筑物的装饰。而以淤泥为原料生产出来的生态水泥其成本仅为普通水泥的3/4,而且凝固速度更快。

那么这些技术在我国有没有应用,它的发展前景如何,我国污泥淤泥处理工作又开展得怎么样呢?专家介绍说:“于污泥淤泥处理的新技术,各国媒体均有报道,这其中包括日本用污泥铺路,英法等国以淤泥为原料制成高效净化燃料等。从理论上说,这些技术都是可以利用的,也可以作为处理污泥淤泥的一种新途径,但这些不能成为处理污泥淤泥的主流技术。我国目前还未能涉足这些技术领域。”

对于污泥淤泥的处理,主要有三种途径:一是直接倾倒入海里。这样做污染海洋资源,已被国际社会明令禁止;二是采取焚烧的方法。用此方法耗能大,成本高,但处理时占地面积小,目前我国澳门地区处理污泥淤泥均采用此方法;三是填埋。这会造成对地下水源的污染,法国等国家已明令禁止使用这种方法。

目前中科院的一批专家正在致力于将污泥淤泥进行堆肥处理的研究,并且已经取得了一定的成果,其中的若干技术已经通过相关技术鉴定并申请了专利。专家介绍说,将污泥淤泥进行堆肥处理后生成的肥料,有机质含量高,可以在使用的同时改良土壤;另外它富含氮、磷、钾等多种微量元素,营养价值较高。此项技术的关键环节一是要消灭污泥淤泥中的病原菌,二是通过不断改良,消除二次污染。

对于此方法,原来的争论颇多。有人认为堆肥后生成的肥料重金属含量高,极易造成二次污染。但通过技术的不断改良,经过检验证明,其重金属含量呈逐年下降趋势。目前某些发达国家50%~60%的污泥淤泥用于堆肥处理。

专家认为,对于污泥淤泥的处理,“堆肥”将成为发展的方向。据有关部门调查,目前我国仅湖泊、河道拥有的淤泥,每年的采集量至少可达7000万吨,加上城市下水道的淤泥,每年的总集量可达1亿吨以上。采集淤泥,有利于疏浚河道、防止水质富营养化和净化城市环境。开发污泥淤泥的应用对振兴我国经济无疑是一件事半功倍的大好事。目前,我国大约已经有1000多个污水处理厂,对污泥淤泥进行专项处理和利用。

莫让土地“很受伤”

“万物土中生,食以土为本”,土壤是人类生存的基本资源,也是农业发展的重要基础。正是因为土壤能够提供作物生长的养分和水分,也就是具有土壤“肥力”,才能使粮食获得稳定的产量,才能维系人类的生存和繁衍。

然而,事物总有两面性,一方面,土壤中如果没有充分的养分和水分,没有“肥力”,就不可能使作物正常生长,更谈不上获得稳定的产量,而另一方面,土壤中的养分元素含量,对作物生长讲,经常是供需不平衡的,必须注意调节,特别是人们有意无意地向土壤中加入了不利于作物生长的各种“有害”元素,使土壤及水体发生污染,就会导致农产品品质恶化,影响人体健康。因此,土壤质量的好坏,直接关系到人类生存质量的好坏。

虽然说土地是人类的衣食之本,但是在科学技术高度发展的今天,土地却遭受到空前的破坏。土壤污染是剥夺大片肥田沃土的罪魁祸首。