第四节 资源问题与治理
针对资源问题,应严格执行资源保护法,制定政策,有计划地控制资源消耗,增加资源的利用率,提高资源的价值,提倡节约资源,保护森林资源、草场、湖泊湿地、野生动物。
一、能源问题与治理
自然资源指自然界中能为人类利用的物质和能量的总称。能量,用物理学的概念来理解,指的是做功的能力;功率指的是做功的速度。自然界的能量具有多种形式,使物体升高降落而产生的位能、动能、化学能、核能、电磁能、热能和电能。能量守恒与转化定律,是讲能量可以从一种形式转化为另一种形式,能量既不能创造也不可能消灭。热力学第二定律又表明了在任何一种过程中,能量转变成有用功的效率,不可能达到100%。能量是由能量源产生的,能量源是自然界中能够产生能量的物质经过工业手段而产生的。能源又分为一次性能源,如石油、天然气等,二次性能源如煤、核能等。能源问题是人们十分关注的问题,它涉及三个方面:人类能源消耗的问题;最理想能源的贮量问题;开发能源造成的环境破坏问题。
研究表明,世界各地生活标准的巨大差别,可以由每个人平均消耗能量的数量差别来证明。1970年,美国平均每人消耗的能量是世界其余各国平均消耗量的8倍,美国人口占世界总人口的5.7%,而消耗量却占世界的33.4%。从能源的使用情况来分析,同期美国5种能源在总量中所占的比重分别是石油44.2%、天然气33%、煤18.2%、水力发电4.0%、核能发电0.6%。预计美国为了维持经济增长速度,20年能源消耗增加一倍,相当于平均每年增加3.75%左右。对未来能源消耗增长速度认识后,对能源的储量进行估计,就可得到能源状况。
石油资源。世界石油的储量大部分集中在中东,根据1972年美国统计资料显示,全世界石油的总储量大约在6 320亿桶,石油每年的总产量大约在185亿桶;如果按石油消费量预计每年增长4%,那么,这些储量只够开采21年。当然也应该看到未来新发现的石油以及采用新技术和经济条件的变化,会有更多的石油成为可开采的储量,从而延长了石油的利用时间。但石油资源是有限的,现有的储量是一个定值,一旦开采出来并消耗掉,就不可再生,这是不争的事实。
天然气资源。从对空气污染的观点来看,在所有的矿物性燃料中,天然气是最清洁的燃料,但天然气只能依靠管道运输,进口也只能从邻国进口,远距离输送成本高,不经济。因此,天然气的使用增长相对石油较慢。根据20世纪80年代测算,按当时天然气的储量和产量计,世界天然气的储量可以维持41年,当然,也应看到未来发现的天然气资源,随着科学的发展,煤的气化可以替代天然气,可以减少天然气的用量,延长天然气的使用年限。
煤炭资源。进入21世纪以后,在化石燃料中,只有煤能够仍然保持住主要能源的地位。按着消费与储量的计算,大约可能使用1 600年,但由于煤的采掘和其燃烧过程会给环境造成有害后果,而使其开采和使用受到了严重的限制,因此,必须解决煤燃烧向大气中排放硫氧化物的技术,这是提高煤使用的关键。
非化石燃料能源。非化石燃料能源在未来年代里变得越来越重要。但它们的用途只能用来发电,不能作为一次性能源使用,有其局限性。由于人们对石油、天然气迅速枯竭一事的普遍关心和要求减少空气污染的呼声,刺激了以铀为原料的核裂变反应堆的迅速发展,但铀的蕴藏量的估计值在很大程度上取决于我们付出的代价,同时核能发电也同样有核污染问题和核反应堆的安全问题,能源发展的方向是聚变能和太阳能。它可以无限发展地供给我们电能的需要,这需要经济和科学技术的保障。
从20世纪70年代开始提出能源危机以来,我们经常听到人们谈论关于燃料贮藏、电压不足和停电、放射性危险,石油污染和汽油价格的上涨等问题,我们通过分析也看到了能源危机主要表现在最理想燃料的迅速减少,而治理的措施主要是,降低能量的消费。
一是制定政策,调整能源结构,研制开发新能源。加大煤气化的研究,增加用煤代替石油天然气的数量;加快煤硫氧化物的研究,解决煤燃烧向大气排放硫氧化物的技术,提高煤的利用率,更好地发挥煤炭在能源中的作用。加速核能发电的利用,使电能结构中核能发电有一定的比例,加强对聚变能和太阳能的研究,使其向应用型发展,尽快在能源结构中发挥更大的作用。
二是制定政策,调整运输结构,节约能源。交通运输方面的能量消耗占总能量消耗的1/4。在交通运输中,火车的运输效率比汽车高,汽车比飞机高,但在现实中是效率越低的运输工具其用油量增长越快,飞机用油量增长速度比汽车快,而汽车比火车快。而小汽车在城市交通中是效率最底,增长最快的运输工具,表现为行走距离短乘员少,能量消耗相对大。因此,我们必须消除对汽车本身的过分依赖,调整运输结构,这不仅能降低燃料消耗,而且改善空气质量和城市交通拥挤现象。
三是调整办公室和家庭的取暖。空气调节的能量占总能量的21%,这些能量中有很大一部分,因保温不良而浪费了,可以通过加强保温措施,对建筑物和冷气设备进行改进,这样可以减少取暖的费用。许多建筑物巨大的窗户没有能打开的窗子,而不得不使用空调,空气调节所用的费用是惊人的,而且许多设备效率低,效率差的设备所消耗的功率比质量好的能高过一倍,因此使用空调设备也应选择先进设备。可以在家庭建筑物推广太阳能蓄电,这在技术上已不成问题,关键在于一次性投资大,应该在太阳能应用技术降低成本上下工夫。
二、矿物资源消耗问题(www.xing528.com)
世界上的工业化国家都在资源丰富年代里获得迅速的发展。这些国家的继续发展离不开一个廉价的、稳定的矿物资源来源。对于一个国家来说,如果矿物突然短缺,为了获得所需的矿物质资源,有可能对环境造成污染,甚至为了摄取或保持对剩余资源的使用,而不惜诉诸武力。矿物资源包括能量资源、金属矿物和工业原料三类。能量资源在前面已进行讨论,非金属矿物资源包括建筑材料,岩石、沙子、砾石、水泥、石膏、黏土,氮、磷、钾三种元素的矿物肥料等。这些非金属矿物资源非常丰富,不存在消耗与储存问题的矛盾。我们要讨论的矿物资源指的是金属矿物,它包括:铁和铁合金元素,有色金属和稀有金属。铁和铁合金元素在工业经济中具有非常重要的意义。铁是钢的主要成分,在普通的钢中加进一些元素,如果能够改变钢的强度、展性和耐腐力,则称之为铁合金元素。有色金属主要指铝、铜、锌、铅、锡和汞。稀有金属则指在地壳中含量较少,分布较散,提炼较难的金属;共分五类,高熔点稀有金属、稀散金属、稀有轻金属、稀土金属、放射性稀有金属。
矿物资源消耗问题主要是讨论储量与消耗的矛盾。储量是对探明根据充分的矿物储量,可以利用现有的技术和经济条件进行开发的这些矿物。矿物资源不仅包括储量,还包括在将来经济条件和技术水平下,可被利用的潜在的储量。因此,经济的发展,技术的进步,会使矿物资源的实际储量不断增加。但是总资源是一个定值,迟早要消耗完的。大量的证据证明,对未来矿物资源可能使用的数量作出准确的判断是十分困难的。但可以进行评估,根据专家的估算,对于一些十分重要的矿物资源,它的储量已十分有限,以至于必须以其速度同样快的速度来找到新的储量,否则,用不了多久,储量就会全部用完。人类对矿物资源的消耗是以指数的形式在增长,储量也必须以同样的速度增加,才能满足这种需要。为了获得各种矿物,必须付出环境代价。低品位矿石的采掘和加工过程势必破坏大面积土地,而且形成大量有待处理的尾矿问题。锌和铜的冶炼将产生严重的空气污染。随着矿石品位的下降,冶炼矿石的耗能量将急剧增加,又加剧了能源的消耗,加速能源危机。开发资源所产生环境污染不仅限于陆地,由于海底石油和其他矿物的开发,也会对海洋带来污染。
经济发展离不开资源,矿物资源是不可再生资源,储量是一个固定值,消耗以指数规律在增长,因此,经济要可持续发展就必须保护资源。保护资源的措施主要是控制资源、回收和重复使用资源。
一是资源输出国组织采取联合行动,保护和控制他们自身的资源。比如石油输出国组织,铜和锡的输出国组织。有计划地控制资源,增加资源的利用率,把原料加工成更有价值的成品,提高资源的价值。
二是由于资源储备的限制,发达国家应改变其不断增加消费的生活方式。发展中国家应不能重复发达国家的高耗能,高耗资源,以出卖资源为主的发展模式。提倡和鼓励节约型的生活方式,增加科学技术含量的可持续发展的道路。减少生活中不必要的浪费,设计坚固而耐用和容易修复的产品,加强物质的回收和循环使用。
三、生物资源问题
生物资源指动物、植物和微生物。在生物资源中由于人类的活动造成森林减少。过度放牧,农垦而造成草场减少,草场退化。围湖造田,水体污染,造成湖泊湿地的减少和污染。这些是造成某些生物物种灭绝的主要原因。如果说,工业文明造成严重的环境污染,那么,农业文明则导致了森林破坏,草场的退化,湖泊湿地的减少。中华民族五千年的文明证明了这一点。据专家研究表明,汉代的繁荣是建立在对黄河流域的生态环境的破坏上,唐代的繁荣则造成了黄河流域生态系统的严重失调,从而导致了黄河流域的衰落。宋代的繁荣是建立在对长江流域的开发而造成生态破坏之上的。而清代则开始了对长江流域生态系统的最致命的一击,长江流域的水患就是祖先直接留给我们的遗产。黄土高原周代森林覆盖率高达53%,以后则每况愈下,逐年减少,造成黄河泥沙含量宋代高达50%,明代60%,清代70%。1982年统计各地种草面积55.2亿亩,草场退化率70年代15%,80年代中期30%,90年代以后则高达40%~50%。由于围湖造田,湖泊湿地大量减少。长江水患与长江上游湖泊的减少,蓄水能力减弱,长江河床升高,关系密切。
在生态系统中,人类与生物系统密切相关。生物多样性的减少,将会恶化人类的生存环境,保护生物资源就是保护人类自身,是人类义不容辞的责任。具体的措施如下。
第一,保护森林资源。执行保护森林的国际准则,执行国家有关森林保护的法令和条例。加强科学技术研究,研制木材的代用品,减少天然木材的开采使用量。木材出口国要从人类生存的高度来对待木材的出口,而进口国也应减少木材的使用量。例如,日本每年进口量占全世界木材总额的40%,这要消耗多少热带雨林。因地制宜,进行人工造林,特别是用材林,减少天然林的采伐。
第二,减少牧场的饲养量。实施轮换牧场,适度进行羊只的圈养,使牧场得到休养生息。科学地实施退耕还草,大力提倡人工种草,增加草场面积,减轻草场的压力。
第三,保护湖泊湿地。对湖泊湿地进行全面普查,因地制宜,退耕还湖。建立湖泊湿地保护区,进行强制性保护,保证湖泊湿地达到一定面积。
第四,对野生动物进行全面普查。对濒临灭绝的动物进行人工抢救,创造生存条件,使新生动物归还大自然。严格执行动物保护法令条例,进行科学捕猎。
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