温室气体的特性范例(12篇)

时间:2024-02-26

温室气体的特性范文篇1

关键词:日光温室育肥猪舍:环境指标测定

中图分类号:S821.4+6;S161.2;S161.3文献标识码:B文章编号:1007-273X(2008)07-0016-02

近年来,国内外运用日光温室畜舍饲养畜禽发展很快,已纳入集约化生产的范围。日光温室是利用太阳光能、畜禽生物能来增加室内的温度,达到提高畜禽生产效益的目的。日光温室饲养各畜禽技术已成功在我国大部分省、市推广应用。此项技术不仅可以降低畜禽死亡率,还可显著提高畜禽日增重和饲养转化率,取得极其显著的经济效益,并以其简易、经济、节约投资等特点,深受畜禽生产者欢迎。

辽南地区气候温暖湿润,热量充足,光照条件较好,夏季降水集中,夏无酷热,冬无严寒,秋季昼夜温差大。日光温室猪舍主要是利用温室的透光性和密闭性,蓄积太阳的辐射热和家畜自身散发的热量来维持畜舍内的温度,可减少家畜的能量消耗,提高饲料利用率和生产性能。日光温室猪舍的应用解除了寒冷气候对我国北方地区畜牧生产的束缚,实现了畜产品四季均衡生产,在提高畜禽生产性能和增加饲养者收入等方面均发挥了重要作用。

为了进一步了解日光温室育肥猪舍主要内环境指标,笔者于2007年4月份和11月份分两次进行了日光温室育肥猪舍内环境指标的测定,现将测定情况总结如下。

1材料与方法

1.1测定时间和猪舍状况

温度和湿度分别于2007年4月1~3日、11~13日、21-23日和11月1~3目,11~13日、21-23日进行了测定,每次连续测定3d,每天测定3次,时间分别为8:00、14:00、20:00。氨气和硫化氢浓度测定时间为每天的清粪前后。

日光温室育肥猪舍是一种以塑料薄膜(聚乙烯无滴膜)材料作为屋面,用砖做成围墙的建筑,具有充分采光、防寒保温功能。其墙的厚度为0.37m,北墙高度为2.5m;南墙高度为1.0m,北墙设有30em×50cm的通风窗。坐北朝南。前屋面用塑料薄膜覆盖,作为采光屋面,饲养方式为地面饲养,其饲养密度为0.8m2/头。舍长52m,舍宽8m,净高2.5m,屋顶每隔2m有一通风口,舍内为双列三通道结构。食槽的宽度0.5m。猪床长度为3.05m,排粪沟宽0.25m。畜道0.8m、猪舍两端有门,高1.8m,宽为0.89m。

1.2测定项目

测定项目主要有温度、相对湿度、NH3浓度、硫化氢浓度。

1.3数据统计方法

试验数据是以平均数±标准差的形式表示,数据运用SPSS11.0软件包进行统计。

1.4测定仪器

干湿球温度计:舍内温湿度测定点一般设在畜舍中央,距地面的高度为0.5m,除中央测点外,沿舍内对角线于舍两角取两点或三点进行测定。

CO―Z型大气采样机“U”型吸收管:利用容量分析法测定NH3浓度和硫化氢浓度。

2结果与分析

2.1温度和相对湿度

适宜的环境温度,是保证猪正常发育、繁殖的前提条件。家畜的生产力,只有在一定的外界温度条件下才能得到充分发挥。温度过高、过低都会使生产力下降,成本增加,甚至使机体健康和生命受到影响。猪所需要的适宜温度,因年龄、类型和品种的不同而有差异,育肥猪的适宜温度为14-20℃。

测定日光温室育肥猪舍温度结果见表1。

本试验测定结果表明,日光温室猪舍春季和冬季平均温度为15.78℃和12.89℃,1d中,下午2点左右会出现温度高峰,1d内温度均符合育肥猪舍小气候标准参数。利用温室效应给猪舍增温要掌握的几个关键是:白天让尽可能多的太阳辐射能进入舍内,并设法让热能蓄积起来,夜间要设法减少热能散失。猪舍建筑的形式与方位、采光面积的大小等都与接受太阳能的多少有关。夜间在采光面加盖保温垫,增大北墙、屋顶及地面结构的热阻。可减少夜间失热。内墙选用蓄热系数大的建材,使其白天吸热蓄存。夜间放热以缓和舍内温度下降。堵塞各种缝隙减少缝隙放热等都是解决问题的途径。还可配备辅助采暖设备,在夜间和阴天对舍内供热。

猪舍湿度主要来源于猪体表和呼吸道蒸发的水汽,舍内饲养管理用水、粪尿蒸发的水汽,进入猪舍的外界空气所含的水汽等。猪舍湿度因生产工艺、饲养管理方式、猪舍类别等不同,差异很大。猪舍适宜的相对湿度为50%~70%。猪舍湿度过高,特别是猪床过于潮湿,对幼猪和育肥猪的生长速度影响很大,使增重和饲料转化率都降低。笔者测定相对湿度见表2。从表2中可以看出,春季日光温室猪舍内相对湿度为52.11%;在冬季日光温室猪舍相对湿度为65.22%,均符合育肥猪舍相对湿度参数。

2.2NH3浓度和硫化氢浓度

畜禽舍内的NH3主要来自畜体粪尿、饲料残渣等有机物的发酵分解,其浓度与畜舍通风直接相关。NH3溶解于猪呼吸道黏膜和眼结膜上,产生碱刺激,使黏膜充血水肿,引起支气管炎、结膜炎、肺炎,严重时出现肺水肿。低浓度NH3长期作用时。可导致猪的抵抗力降低,发病率和死亡率升高,生产力下降。育肥猪舍内氨气浓度要求不超过20mg/m3。据报道,家畜长期处在低浓度的氨气中,对结核病和其他传染病的抵抗力显著减弱,对炭疽杆菌、大肠杆菌、肺炎球菌的感染过程显著加快,这种环境势必造成家畜生产性能的下降。

从表3中可以看出,春季日光温室猪舍清粪前的氨气浓度均值为10.90mg/m3,清粪后为2.13mg/m3;冬季日光温室猪舍清粪前的氨气浓度均值为13.50mg/m3,清粪后为4.67mg/m3。

畜禽舍空气中的H2S,主要来源于粪便和变质饲料。当畜禽采食富含硫蛋白质饲料,而且发生消化障碍时,可由肠道排出大量硫化氢。H2s对黏膜产生强烈刺激,引起眼炎,出现角膜混浊、流泪、畏光及呼吸道炎症、甚至肺水肿。高浓度H2S能使呼吸中枢麻痹,动物因窒息而死亡。我国劳动卫生部门规定育肥猪舍内H2S不得超过10mg/m3。

表4中可以看出,日光温室育肥猪舍的最高硫化氢浓度和日平均浓度均低于畜禽环境空气质量标准。

结合试验结果和每天饲养管理情况表明,每天清晨未清除粪便之前氨气、硫化氢浓度偏高,清除粪便之后氨气、硫化氢的浓度相对偏低。因为猪舍内的氨气和硫化氢等有害气体主要由粪便中部分营养物质(主要是含氮和含硫有机物)的发酵分解而产生,由此,建议每天适当多增加清除粪便的次数,特别是傍晚的粪便清除工作可以适当再晚些,这对于改善舍内环境有益,或者可以通过日粮调控等途径以减少排泄物中含氮和含硫有机物的含量。

温室气体的特性范文篇2

二十世纪中叶以气温升高和降水格局的改变为主要特征的全球气候变化已成不争的事实,这与化石燃料燃烧和土地利用变化等人类活动导致大气中温室气体浓度增加有着密切的联系[1-2]。CO2、CH4和N2O对温室效应的贡献率分别达到了60%、20%、6%[3]。大气中温室气体浓度增加引起的全球气候变化,对人类社会的生存和发展带来巨大挑战,严重地威胁着人类生存与社会经济的可持续发展,已经成为全球强烈关注的重大环境问题[1]。我国人口众多、地域广阔,陆地生态系统复杂多样,是欧亚大陆面积最大、对全球气候变化具有重大影响的关键区域。准确快速的监测温室气体的通量和浓度,尤其是对农田、森林、草地、湖泊、垃圾填埋场等各类生态系统的温室气体通量准确的监测和评估,是获取中国陆地生态系统第一手碳收支观测资料的前提,必将为应对气候变化和社会经济可持续发展做出重大贡献。因此,准确测量与估算温室气体通量对气候变化及其影响研究具有重要的现实意义。陆地生态系统土壤温室气体的排放或吸收过程极为复杂,并且不同温室气体排放或吸收之间相互影响,因而使测量工作难度加大,测量准确度降低;同时受所采用测量方法的科学性和测量精度的限制,测量结果的准确性和代表性也会受到影响。故对目前陆地生态系统温室气体通量的各种测定方法的科学性和适用性进行客观评价就显得尤为重要。本文较全面地介绍了当前国内外用以测定土壤温室气体通量的各种方法[4-7],并对他们的科学性和实用性进行了比较和评价。1土壤CO2通量的测定方法1.1静态箱-气象色谱法基于气相色谱仪的箱式测定技术是近年来科学家们普遍用来测定土壤CO2通量的方法[8-11]。该方法采样时一般提前一天将底座埋入土中[12],盖上盖子后立即用注射器采集气室内的空气,并在较短的时间内每隔几分钟采集一次[8]。国内学者一般选用气袋存储样品,如果野外采样-实验室分析的周期过长,建议采用玻璃注射器存储气体样品[8],然后利用气相色谱仪来分析所采集气体内的CO2的浓度;最后,根据CO2浓度的时间变化计算出土壤呼吸的速率。静态箱-气象色谱法具有简单易行、机动性强,且能同时分析气体样品中的多种成分(CO2、CH4和N2O)、分析精度高等优点[13-15]。但是,该方法也存在一些缺点:对被测表面的自然环境状态产生了一定的干扰,如气室内温度、湿度和光照强度等均会与自然状态有所不同;采样瓶或气袋在长时间的运输过程中容易漏气,给测量值带来一定的误差;由于气样的采集和分析过程均是由人工完成的,不可避免的会产生一定的误差;气相色谱仪操作复杂并且管理成本比较昂贵。1.2密闭式动态箱法近年来,由于CO2红外分析技术的箱法逐渐成熟,该方法倍受研究者的青睐并广泛运用于土壤CO2通量测定的研究中[16-19]。目前常用的是人工手动测定法,它是将气室和红外线CO2分析仪连成闭合回路,使一定流量的空气在回路内循环,同时检测CO2浓度随时间的变化。密闭式动态箱的优点是:箱内气体循环流动,有利于气体混合;对IRGA的测定精度要求不高;测定时间短,可在数分钟或几十秒内完成,对观测土壤的干扰较小,且不必安装复杂的控温设备。这种方法也存在如下问题:首先,该方法无法进行多点同步监测;其次,该方法在测定过程中对生态系统产生一定的干扰,进而影响到监测结果。因此,CO2红外分析技术的气室测定法逐渐向多点化、自动化的方向发展。目前,主要以美国LICOR公司生产的Li-8150多通道土壤呼吸自动测量系统为代表。该系统能够对生态系统内部多点进行长期连续自动观测,是未来土壤CO2通量监测的主要发展方向。1.3开放式动态箱法20世纪70年代初,Denmead等[20]尝试使用开放式法测定陆地生态系统温室气体排放。开放式动态箱法测定CO2通量的基本原理是让一定流量的空气通过箱体,通过测量箱体入口处和出口处空气中被测气体的浓度来确定被罩表面CO2通量。开放式动态箱的气体不再回流,主要优点在于它能基本保持被测区域表面的环境状况,使之接近于自然状态。且随着气相色谱/氢焰离子检测器和气相色谱/电子捕获检测器灵敏度的提高,能够直接进样测定气流中的CO2、CH4和N2O等温室气体的浓度[21-22]。理想状态下开放式动态箱能测量所有物体表面的实际排放通量,但在实际应用中仍存在许多困难:开放式动态箱系统对于引入气流压力不足非常敏感,泵效应”有可能引起通量脉动变化;且开放式动态箱系统要求通过箱子的气流处于准稳态,但准稳态气流的产生需要很严格的设计[23]。1.4基于微气象学原理的涡度相关法涡度相关法是基于微气象学基本原理的测定方法[24]。涡度相关法观测的是整个生态系统的净CO2通量,适于大范围、中长期定位观测,但其无法实现对生态系统内部通量空间变异的研究[25]。另外,利用涡度相关法测定土壤呼吸要求建立观测站,包括观测塔和相关的气象观测仪器和设备,代价昂贵,需要专门人员定期的维护。因此,利用涡度相关法测定土壤CO2通量也存在一定的局限性。2土壤CH4与N2O通量的测定方法与工业和城市等排放源相比,大部分生态系统中大气的CH4与N2O浓度极低,普通监测设备的灵敏度远远无法满足通量测定的需求。目前,土壤CH4与N2O通量的测定技术主要是应用静态暗箱/气相色谱法。该方法与上述基于气相色谱的土壤CO2通量测定方法相似,即采用气室罩住土壤表面,然后在一定时间间隔内用注射器多次抽取样气并注入到不同真空采样瓶或气袋内,运回实验室利用气相色谱仪测定CH4与N2O的浓度,并根据气室内的CH4与N2O浓度变化计算它们的通量[26-30]。3不同方法比较相关研究对不同的测量方法进行了比较[31]。Nay[32]评价了碱吸收法和密闭式动态箱法,结果显示当土壤CO2通量低时,测定结果高于真实值;若土壤CO2通量处于很高水平,则测定结果会低于真实值;而密闭式动态箱法总是低估了土壤CO2通量。Blackmer等[14]比较碱吸收法、气象色谱法和开放式动态箱法,发现开放式动态箱测得的通量都等于实际CO2通量,而其余两种方法都不同程度的低估了土壤CO2通量。从这些比较研究可以看出,对于哪个方法最好、可作为土壤呼吸测量的标准的问题目前仍没有形成一个一致的看法。尽管如此,几个比较研究都指出,虽然开放式动态箱法比较复杂,需要控制气室内的压力,也需要很大的技术投入,但它是测量土壤呼吸的方法中最为可靠的一种。#p#分页标题#e#4未来土壤温室气体测量方法的发展趋势目前市场上的自动测定仪器多限于土壤CO2通量的测定,多种土壤温室气体的同步、原位监测将是未来土壤温室气体监测的发展趋势。(1)多种气体同步观测。目前的测量技术仅能对某种单一的土壤温室气体进行监测,无法实现对多种温室气体进行同步的连续观测。因此,对多种土壤温室气体进行同步的连续观测成为众多土壤温室气体研究者的迫切需要。(2)温室气体浓度高精度快速分析。近年来逐渐发展起来的可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)为快速测定温室气体浓度提供了新的手段。该技术的主要原理是利用半导体二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体的特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对温室气体浓度进行定量分析。该土壤温室气体测量方法具有精度高、选择性强、响应速度快等特点。这种技术的发展和完善将可实现多种土壤温室气体同步观测。(3)多点自动连续监测。由于温室气体通量存在很大的时空变异,迫切需要多点自动连续观测系统。目前,美国LICOR公司的LI-8150系统可以进行多点测定,但该系统只能监测土壤的CO2通量,无法自动测量CH4和N2O的通量。(4)通量与关键环境要素耦合同步观测。土壤温室气体的排放与其周围环境条件存在极为密切的关系。因此,将控制土壤温室气体排放的关键环境因素与其通量耦合在一起同步监测势必成为未来土壤温室气体通量监测领域的发展方向。

温室气体的特性范文篇3

在气候变化经济学和气候政策(1)的文献综述基础上,剖析了经济学原理在全球气候变化研究中的应用。在总结西方流行的气候变化的经济影响评估、预测、分析方法和模型的前提下,回顾了不同空间和时间尺度上温室气体减排成本估算的方法和结果,特别分析和强调了气候变化不确定性的特点对经济模型和政策设计的影响,提供了有效的基于市场的政策选择。论文关键词:气候变化经济学;气候变化的经济影响;温室气体减排成本一、引言政府间气候变化委员会(IPCC)第四次评估报告指出(2007a),近百年来,全球表面的气温升高了0.74℃。如果在2000年到2030年间依然保持目前的能源消费结构,全球温室气体的排放将增加25—90%,预计未来20年间,气温将每10年增加0.2℃。科学证据表明燃烧化石燃料排放的二氧化碳的累积以及人类活动排放的其他温室气体如甲烷和氧化亚氮等是导致气候变化的重要原因。气温升高可能导致极端气候事件(如热浪)发生的频率加大、风暴的密集度增加、大气降水模式的改变以及海平面上升等。这些自然系统的变化反过来又会对生态系统的功能产生根本的影响,从而威胁生物的生存能力和人类财富的安全。经济学家WilliamsNordhaus1982发表了题为“HowFastShallWeGrazeTheGlobalCommons”的文章,开始应用经济学研究气候变化,从此气候变化经济学就将焦点落在分析气候变化的影响和提供积极的针对面临的气候问题的政策分析。虽然和环境经济学的其他领域有重叠,但气候变化经济学更多的是利用气候变化的鲜明特点,即温室气体影响的长期性、气候问题产生和影响范围的全球化、政策的效益和成本的不平衡的分布等,来理解气候变化问题的多个侧面。通过模拟经济发展和温室气体排放增长的趋势,检验和分析技术选择对气候变化进程和减排成本的影响,选择控制气候变化的具体措施(如碳税和碳交易等)。气候变化经济学已经建立了其研究领域和基础要素,并在经济学界达成了共识。1997年,美国2500名经济学家,包括9位诺贝尔经济学奖得主共同发表了一项声明,指出最有效的减缓气候变化的方法是通过基于市场的政策。他们认为如果没有控制措施,温室气体继续排放将导致世界随着气候系统的变化经历根本性的变革。他们相信经济学家和决策者能够利用大量的证据和量化的风险评估提供的信息来帮助形成应对气候变化的措施。二、气候变化的损失和减缓的效益气候变化可能导致一系列的后果,如平均气温升高、极端天气现象频率发生、降水模式的变化、海平面上升和生态系统的改变等,这些生物物理系统要素的变化将对人类的福利产生不同程度的影响。经济学家通常将气候变化对人类福利的影响分为两类:市场和非市场的损失。市场的损失(marketdamages)来源于气候变化导致的市场产品的价格波动和数量的变化给福利带来的影响,主要是因为生产量的变化受气候变化要素的约束。研究者通常应用气候依赖型的生产函数来模拟气候变化的福利影响。例如,小麦的产量是气候要素气温和降水的函数,因此可以直接估算由于气候要素变化导致的小麦产量的变化。生产函数法还被用在森林、能源服务、水资源利用以及海平面上升导致的洪水等产生的经济损失。有学者认为生产函数法忽视了产品之间替代的可能性。于是享乐价格法(hedonicapproach)则成为估算气候变化损失的另一选择。例如Mendelsohnetal.(1994)将享乐价格法应用到农业,基于选择最大化地租的假设,利用跨部门的数据检验自然、物理和气候变量对土地价格的影响。非市场的损失(no—marketdamages)包括由于不利的气候变化导致的直接效用的损失、损失的生态系统的服务以及生物多样性减少导致的福利的减少。这些损失的价值不能够在市场上直接观察到。例如,生物多样性的损失没有和价格的变化有任何明显的直接联系,也观测不到需求的变化。条件价值评估法(ContingentValuationMethod)是最有争议也是最为广泛被采用的评估非市场损失的方法。BerkandFovell(1998)利用支付意愿法研究了美国加州不同地域的公众为阻止当地的气候变化每月愿意支付的价格。结果表明冬季人们为阻止当地气候变得暖湿/暖干的支付意愿分别是每月9.74和16.70美元,而为阻止气候变得冷湿/冷干的支付愿意分别是每月11.10和18.18美元。评估气候变化的经济影响,更多的研究利用包括市场和非市场部门的经济模型,估算全球或是区域气候变化的经济损失。总体上,基于模型的实证性研究报告了三种不同的气候变化经济影响的评估和结果。第一种是计算在特定的全球平均气温升高的情况下,气候变化的影响占GDP的百分比。Mendelsohnetal.(2003)估算了气候变化对农业、林业、水、能源和海岸地带五个市场部门的影响,结果表明全球气候变化的影响非常的小。如果气温比工业化前升高4℃或是以上,在此情况下气候变化对上述五个部门的影响都是正的。Tol(2002)的估算包括市场(农业、林业、水、能源、海岸地带)和非市场的部门(生态系统以及疾病造成的健康影响),结果发现如果气温比工业化前升高0.5℃时,气候变化带来的效益占全球GDP的2.5%。如果全球气温升高2-2.5℃,气候变化的损失占全球GDP的0.5-2%。Dordhaus(2000)除了考虑更多的市场部门、与气候相关的疾病、污染造成的死亡以及生态系统外,其模型还包括了气候变化导致的灾害的经济损失。第二种研究气候变化的经济影响则是按照特定的排放情景,在特定的经济发展、技术变化和适应能力的假设前提下,经济影响被按照时间的发展综合,然后被贴现到现在的值。一些估算是在全球的尺度上进行的,有些估算是综合一系列地区或是当地的影响以得到全球的总和。Stern(2006)应用综合评估模型,设计了基准和高气候变化的不同情景。模型估算的结果表明,在“照常营业”(business—as—usual)的情景下,即如果我们现在不采取措施或是行动的话,气候变化对市场部门的影响加上灾害的风险损失,每年至少占全球GDP的5%;如果将市场部门、灾害的风险和非市场的损失都计算在内的话,气候变化影响的损失估计每年占全球GDP的20%或是更多,而且损失将一直持续。Jorgensonetal.(2004)应用一般均衡模型(cGE)估算气候变化对美国投资、资本的存量、劳动力和消费的影响。结果显示,如果温室气体排放导致气温升高3℃,在最佳的适应状态和潜在的危害较低的情况下,气候变化的净收益为GDP的1%;如果很少采用适应气候变化的措施,损失为GDP的3%。不管是哪种情景,70-80%的气候变化影响是由农业产品的价格变化引起的,少部分是由能源价格和死亡率的变化导致的。第三种气候变化影响研究的是估算社会碳成本(SocialCostofCarbon,SCC)。在任何时间段或是任何时间内,SCC是每增加一个单位的碳排放(CO2)造成的以经济价值来估算的额外(边际)影响或是损害,也可以理解为每减少一个单位的碳排放的边际效益。SCC的计算尽可能将每一吨额外保存在大气中的CO2的边际影响加起来,此过程需要一个温室气体在大气中停留的时间模型和将经济价值贴现到排放年限的方法。2005年社会碳成本的平均估算值为每吨碳(tC)43美元(即每吨二氧化碳12美元),但该平均值的变化范围很大,如在100个估算中,每吨碳从10美元(每吨二氧化碳3美元)到高达每吨碳350美元(每吨二氧化碳95美元)(IPCC,2007c)。社会碳成本大幅度的变化在很大程度上是由于估算的假设上存在的差异造成的,如气候敏感性、响应时间滞后、风险和公平的处理方式、经济的和非经济的影响、是否包含潜在灾难损失和贴现率选择等。三、温室气体减排成本的估算美国国家环保局的研究(USEPA,2006)分析了全球和不同地区以及不同部门的非二氧化碳温室气体的减排成本,指出如果减排成本是$10/tCO2eq,2022年全总的非二氧化碳的减排潜力大于2000MtCO2eq(二氧化碳当量);如果减排成本为$20/tCO2eq,则减排潜力为2,185MtCO2eq。由于二氧化碳是最大的温室气体来源,而且其在大气中的累积对气候系统产生巨大的影响,目前国内外主要的研究大都集中讨论二氧化碳的减排成本。1、减排成本估算的方法和模型二氧化碳的减排成本取决于多种边际替代的可能性,例如不同燃料的替代以及替代能源密集型产品的能力等。替代的潜力越大,则满足特定的减排目标的成本也就越低。研究者主要应用的模型采用两种不同的方法来评估可替代性的选择和减排成本:“自上而下”和“自下而上”的模型。“自下而上”的能源技术模型,提供了非常详细的有关具体的能源过程或是产品的技术信息。模型趋于集中在一个部门或是一组部门,对于一般能源替代的能力提供较少的信息,也不能反映能源密集型产品价格的变化对这些产品的中期和最终需求的影响。自下而上的研究一般是针对行业的研究,所以将宏观经济视为不变。比较常用的模型有斯德哥尔摩环境研究所开发的LEAP,日本环境研究所的AIM/Enduse以及在国际能源署框架的MARKAL模型等。许多研究机构都根据研究需要和解决的问题开发不同的模型。“自上而下”的研究是从整体经济的角度评估减排成本的经济模型,包括“可计算一般均衡”(computablegeneralequilibrium,CGE)模型。这些模型的优势在于能够追踪燃料的价格、生产方式以及消费者选择之间的关系。然而,这类模型包涵了较少的具体的能源过程或是产品的信息,能源之间的替代通过平稳的生产函数来体现,而不是详细的可选择的不连续过程。自上而下的研究是从整体经济的角度评估减排成本,使用全球一致的框架和有关减排的综合信息,并抓住宏观经济反馈和市场反馈。自上而下的结果很大程度上依赖于模型建造的假设。Repetto&Duncan(1997)的综合分析发现,广泛应用的估算气候变化减排成本的模型,都包括了以下主要假设:低碳或是无碳技术的可得性以及成本,经济对于价格变化反应的有效性,能源和能源产品可替代性程度,达到具体的二氧化碳减排目标需要的年限。是否减少二氧化碳排放就可以避免一些气候变化的经济成本,是否减少化石燃料的燃烧就可以避免其他的空气污染的损害,碳税税收如何在一个经济体内循环等。如果假设条件不同,得出的减排成本的差异是比较大的。综合评估模型(IntegratedAssessmentModels,IAM)模拟人类活动导致的气候变化的过程,从温室气体的排放到气候变化的社会经济影响进行综合的分析。这类模型将温室气体排放、温室气体在大气中的集中程度、气温、降水等要素联系起来,同时还考虑这些要素的变化如何反馈到生产和效用系统。综合模型也多为优化模型,以解决随着时间的变化如何将减排的利益最大化。综合模型利用气候变化经济分析的方法,比较减缓温室气体排放的政策成本和消除或是减弱气候变化的效益。这类模型如麻省理工学院的IGMS模型和Stern报告中应用的PAGE2002等。2、减排成本的实证研究IPCC(2007c)第四次评估报告指出,实现中期减排(2030年),全球将温室气体稳定在445和710ppmCO2-eq之间的宏观经济成本处于全球GDP降低3%和GDP增长0.6%这一范围内。实现长期减排目标(2050年),大气中温室气体稳定在710和445ppmCO2-eq之间,全球平均的宏观经济成本是GDP增加1%到GDP损失5.5%。大多数研究的结论是随着温室气体稳定目标的严格,减排成本加大。模拟也表明,假设排放交易体系下的碳税收入或拍卖许可证的收入用于促进低碳技术或现有税制的改革,将会大幅度降低减排成本。全球减排二氧化碳的宏观经济成本的估算主要是利用自上而下的模型,模型的总体假设是在全球排放交易的前提下,寻找全球最低的减排成本。区域减排成本在很大程度上取决于假设的温室气体的稳定水平和基准情景。对于相同地区减排成本的估算,由于采用了不同的模型和假设,最后得出的结果也有很大的差异。虽然计算结果在具体的数据上有所不同,但是模型所解释的总体特征还是具有一致性。Chen(2004)利用中国的MARKAL—MACRO模型,预测中国2050年的一次能源的消费为4818Mtee,碳的排放量为2395MTC,从2000到2050年之间,中国单位GDP的碳强度将平均每年降低3%。在此情景下,如果CO2的减排幅度为基准水平的5-45%,估算的碳的边际减排成本在12美元/吨碳到216美元/吨碳,减排的经济成本相当于在基准基础上损失0.1%到2.54%的GDP。王灿等(2005)采用综合描述中国经济、能源、环境系统的动态CGE模型,分析了2010年实施碳税政策的减排情景。结果发现,在基准排放水平下CO2减排率为0-40%时,GDP损失率在0-3.9%之间,减排边际社会成本是边际技术成本的2倍左右。当在基准排放水平下CO2削减10%时,碳排放的边际成本约99元/吨,GDP仅下降0.1%左右,如果减排率上升到30%时,碳排放的边际成本约475元/吨,GDP将下降1%左右。英国公共政策研究所(Lockwoodetal.,2007)报告了一项基于不同模型对于英国减排成本的估算。其中,Anderson的自下而上的模型结果表明,在2050年,如果减排目标是在1990水平上减排80%,在基准没有控制飞行的排放的情境下,减排的成本为GDP的2.49%;如果控制飞行的排放,减排成本是GDP的1.06%;在能效提高的情景下,减排成本为GDP的0.76%;而如果有新核能的投入,则减排成本为GDP的0.94%。MARKAL—MACRO模型的结果显示,在2050年,基准的情景下减排成本为GDP的2.81%;加速技术革新的减排成本为GDP的2.58%;高燃料价格的情景下,减排成本为GDP的2.64%;而能源效率加速提高的减排成本为GDP的2.04%。不管哪类模型,结果均显示提高能源效率是降低减排成本的关键因素。这两个模型的结果也被用在英国能源白皮书中,强调提高能源效率是英国的能源政策的优先考虑。研究还发现估算CO2的减排成本,基于不同的理论和方法的变量是关键的要素,例如贴现率的选择、市场有效性的假设、外部性的处理、价值评估的问题和技术、气候变化相关的政策的影响、交易成本等,这些经济要素的不同都会导致估算成本的差异。3、技术变化与减排成本气候是由存储在大气中的温室气体决定的。有些温室气体在大气中能够存在上百年,使得气候变化成为一个长期性的问题,因此技术条件的假设对于减排成本的估算就非常的重要。温室气体的减排成本和技术变化的速率、技术替代以及新技术的应用是直接相关的。和没有考虑技术进步的模型比较,将技术变化包括在模型中估算出来的温室气体减排成本明显的减低(IPCC,2007c)。这些成本下降的幅度关键取决于减缓气候变化的技术研发支出的回报率、行业和地区之间的溢出效应、其它研发的推广以及边干边学的模式和学习的速度等。目前应用的技术进步模型已经有了极为显著的改进,超越了早期的传统模型中将技术看作是外部变化因子的模式。最近的几个模型允许技术进步的速率或是方向对内在的政策干预做出反应。一些模型(如Popp,2004;Nordhaus,2002)则集中在研究和开发基础上的技术变化,结合政策干预、激励研发的政策以及知识的进步。其他的模型则强调基于学和做的技术变化,考虑累积的产出是和学习相关的,随着产出的不断累积而降低生产成本。相对于那些将技术认为是外部因素的模型,政策介入所产生的技术变化的模型能以比较低的减排成本达到规定的减排目标。四、气候变化经济学与不确定性气候变化最大的特点是不确定性,在科学上和经济学上均具有不确定性。科学上的不确定性表现在我们还缺乏对一些科学问题的认识,例如排放的温室气体在大气中积累的量,温室气体集中程度的改变对全球气候的影响,气候变化在全球范围内分布以及出现的速度,区域气候变化对海平面、农业、林业、渔业、水资源、疾病和自然系统的影响等。经济上的不确定性表现为我们不确定世界人口和经济的增长速度,人类活动的能源强度和土地强度,控制温室气体排放或是鼓励技术发展政策对温室气体在大气中累积的影响以及政策的成本等。1、不确定性与气候政策的选择不确定性分析的目的一是辨别出一系列可管理的变量,二是估计每一个重要的参数可能的分布,三是估计参数的不确定性对所解决的重要问题的影响。一些成熟的数学模型已经被学者用来分析和成本效益相关的不确定性,如一些学者采用MonteCarlo模拟分析减排模型输出的不确定性,决定那些缺乏知识的随机的参数或是误差如何影响被模拟的系统的敏感性和可信度。此方法提供了给定政策的一系列结果或是一系列的优化政策。王灿等(2006)利用MonteCarlo模型对CGE的二氧化碳减排模型的不确定性进行了分析,他们对CGE模型的50个自由参数进行随机采样,考察模型输出的不确定性。敏感性分析也被用来确定减排成本评估中对估算结果产生重要影响的因素。还有一些研究者利用其他的模型来处理不确定性。例如Nordhaus(2007)利用综合的气候-经济模型DICE同时分析不确定性。2、不确定性与贴现率的选择温室气体在大气中的存在要持续一个世纪或是更长的时间,因此减缓气候变化的效益必须在不同的时间尺度上被度量,这样就提出了贴现率在气候变化研究中的重要作用。通常讨论两种贴现的方法,但这两种方法均存在明显的不确定性。一种是应用社会时间偏好率,即纯粹的时间偏好率和福利的增长率之和。另外的方法考虑市场的投资回报率,使项目的投资能够得到这种回报。也有专家指出,应该选择比预期价值低的贴现率,以反映贴现的要素以及贴现率和贴现的时间间隔之间的关系。针对减缓气候变化的行动,一个国家必须将其决策建立在让贴现率能够反映资本的机会成本的基础上。发达国家一般采用4-6%的贴现率是合理的(这个贴现水平被欧盟国家用来评价公共部门的项目),而发展中国家的贴现率可能会高达10-12%(IPCC,2001)。在Stern的报告中,基于对气候变化公平性的强调,选择了近似于零的0.1%的贴现率,致使其气候变化影响的估算受到了经济学界的批评。Nordhaus(2007)用相似的方法和3%的贴现率重新模拟Stern的估算,发现气候变化的经济影响远远低于Stern的结果。3、不确定性与减缓气候变化的行动除了对减缓气候变化的成本估算有影响,不确定性同时也提出了非常重要的问题:是否应该现在就采取行动减缓气候变化?现在行动应该投入多少?还是等待至少是一些不确定性得到解决?经济学原理建议,在缺乏固定的成本和不可逆转性的情况下,社会现在就应该采取减缓气候变化的行动,温室气体的减排量应该是在预期的边际成本和边际效益相等的那个点。然而,无论是在成本侧的低碳技术的投资还是在效益侧的温室气体排放的累计,气候变化和固定成本和不可逆的决策存在着固有的联系。这些特征导致或是采取更为积极的行动来减缓气候变化或是没有行动,分别取决于各自沉没成本的大小。实证性的分析和数学模型建议现在就应该开始采取措施减缓温室气体的排放,以获得显著的环境效益。Stern的研究报告(2006)显示,如果现在采取行动控制温室气体的排放,气候变化的损失会控制在每年损失全球1%的GDP。所以他呼吁世界应该立即行动,大幅度的削减温室气体的排放,以避免气候变化带来的严重损失。五、结语气候变化经济学创造了一系列新的方法评估环境效益,在各种市场扭曲或是市场不完善的情况下确定成本,在不确定下做出政策选择,而且允许在政策上反映灵活性。虽然不确定性仍然存在,但气候变化经济学对气候和能源政策的选择产生了重要的影响,特别是实证性的研究对于一些主要变量提供的信息对于指导决策是非常有价值的,也使得许多政策能够在实践上保持有效性。针对理论和实践上依然没有得到解决的问题,今后的研究还需要在不断改进模型的基础上,加强排放政策和技术政策的综合研究。根据国际能源署(IEA,2007)的预测,到2030年全球温室气体排放将比现在增加57%。从2003年到2030年全球在能源设施方面要投入160万亿美元的资金。经济学家如何很好地回答有关气候变化尚未解决的问题和不断出现的新问题,为气候变化政策和技术选择提供决策支持,将会对减缓气候变化的进程和投资的后果产生深刻的影响。

温室气体的特性范文1篇4

【关键词】散热器;计量供热;影响

在家居装修美化中,为保证居室的整体和谐,对散热器装暖气罩的做法己十分普遍。暖气罩是将暖气散热片包装的设施,是用来围护散热器的一种装饰,要求散热片散热性能正常、罩体遇热不变形,外表美观,便于检查维修暖气片。其合理做法和细部处理对采暖效果影响较大。所以暖气罩的制作必须符合散热器放热的规律和特点。

1.散热器的调节特性

1.1散热设备类型散热设备向房间的散热过程主要包括三种形式:供热系统的热媒通过散热器的壁面以对流传热方式向房间散热,这种散热设备称为对流散热器,各种以绕(串)片管为散热元件的带外罩散热器均属于此类;供热系统的热媒通过散热器的壁面以辐射和对流的方式向室内散热,这种散热设备称为辐射散热器,如铸铁或钢(铝)制板型、柱型、管型、扁管型,柱翼型和闭式串片型散热器等;散热设备向房间送入高于室温的空气,直接向房间供热,这种系统称为热风供暖系统。本文重点论述对流散热器。

1.2散热器散热效果其效果取决于对流运动的强弱,既取决于散热元件表面的温度对空气驱动力的大小,又取决于散热元件外部结构影响空气流动阻力的大小。所以当供暖热水温度较低(如供暖过渡季节)时,其散热能力的下降要比辐射器显著,这种衰减是其热工特性的正常表现,因此设计选用时应该予以考虑。

1.3散热器的热工特性根据传热学原理,散热器的放热过程是自然对流换热.靠近散热器外表面的空气由于接触受热,使其密度变小而产生浮升力,热空气上升,散热器下部和旁边的冷空气则流进补充并同样被加热和上升。可见.热空气浮升的快慢主要取决于被加热的程度,散热器传给空气的热量越多,则冷热空气间的密度差就越大,自然对流换热过程也就越强烈。散热器自然对流换热主要取决于以下几点:

(1)散热器外表面与室内空气之间的温度差t,我们知道.对流换热基本计算式为:

显然,t越大,所传递的热量就越多,使靠近外表面的热空气与远离外表面的冷空气之间的密度差愈大,因而自然对流就愈强烈,自然对流换热也就愈强烈。

(2)散热器外表面面积F的大小从上述对流换热基本计算式可以看出,在其它条件相同时,散热器外表面传给空气的热量Q与它的面积F成正比。自然对流正是依靠这些热量而发生的,所以传热面积F的大小对自然对流的强弱也有很大的影响,其外表面积越大,自然对流换热就越强。

(3)空气沿散热器外表面自然对流过程分为三个阶段,即层流阶段,过渡阶段,紊流阶段.在层流阶段热量主要靠流体层与层之间的导热作用传递.因此,换热系数。比较低,空气温升不大,流速也小.进入第二个阶段,空气连续受到散热器外表面的加热,温度提高很多,浮升力越来越大,流速不断增加.层流底层的厚度随流速进一步增加而减薄,使得层流底层的热阻逐渐减少.所以在这一阶段α是逐渐增加的。

(4)放热的方向放热的方向即热流的方向。自然对流运动靠受热流体的浮升而实现,如果在热流的上方受到人为地阻挡,就不利于自然对流换热。从上述散热器的换热过程及其特点可以看出,散热器加罩必须符合散热器的放热过程,同时还要保证被加热的空气在采暖房间正常对流循环,否则就会影响散热器的散热量。

2.暖气罩对散热的影响

2.1对于辐射器,加装暖气罩后,其辐射-对流传热量比例发生变化,甚至可能完全隔绝辐射散热,其不利于散热的影响是显而易见的,而那些设计错误的暖气罩,其散热量的折减就会更大,常见错误有暖气罩的开口过小,百叶通气率低,开口随意而定,不考虑空气对流的顺畅,只开一个通气口等等。

2.2对于对流器,加装暖气罩也应谨慎。原因是(1)对流器的外罩已经做好,加装暖气罩会增加流动阻力,导致对流散热量的减少。(2)利用现场加工的暖气罩取代原有的外罩,若无专业技术指导,将由于外罩与散热元件配合关系的改变,影响对流器的散热能力。

3.暖气罩热计量的影响

3.1为了实现室内温度控制和分户热量计量,集中供热系统中设置有相应的热量计量仪表以及一系列的温度,压力,流量控制设备。采用热计量后,用户可以根据需要通过调节热媒流量来控制散热器散热量,以改变室内温度。即散热器特性方程为:

3.2其中t=(tg-th)/In(tg-tn)-In(th-tn)为对数平均温差。散热器散热量对供回水温度的变化是敏感的而对流量的变化则是随着流量的增加而减小。对于给定编制条件的某型号散热器,可以得到25℃温差下该型号散热量与流量的关系,如果温控阀与散热器一起安装在封闭的暖气罩中,将使温控阀的感温环境高于设定数值,温控阀的感温元件所接触到的热环境将不再是室内环境而成为暖气罩内热环境。假设加装暖气罩所引起的热损失为67W,忽略其他影响因素,则提供1678W的标准热量必须付出1754W的热量及120%的相对流量。这就意味着为得到舒适的室温,采暖用户将不得不相应调高暖气罩内温控阀的设定温度,并且为多余的热量损失付出经济代价。此外暖气罩的加装会使热分配表如(蒸发式热分配表)工作失效,并且给散热器的检修代来诸多不便。

4.如何加装暖气罩

(1)在家居装修中,为保证室内的整体和谐,对散热器装暖气罩的做法己十分普遍。根据有关分析资料,装暖气罩后,有8%~30%以上的热散发不出来,因而加暖气罩的住户将多消费热,其取暖费就高。因此合理的暖气罩设置具有积极的意义。美国人W.H.开利曾经指出:从散热量的观点出发,带有格栅的进气口,其净空面积至少应该等于空气通过散热元件时的净空面积,而无格栅的进气口要超出这个面积的25%。对于出气口则不应该小于空气通过散热元件时净空面积的0.9倍,不大于这个面积的1.3倍。

(2)暖气罩出气口方向的设计是实际应用中影响较大的问题;出气口向上虽然有利于散热,但是这种设计,不仅容易使散热元件积尘,而且长期使用会使热空气携带各种微粒污染出气口壁面,同时气口向上不利于人们活动空间舒适状况的改善,所以从卫生和健康角度考虑出气口应前置。

5.小结

总之,采暖散热器加罩是建筑装饰设计的一个组成部分。就建筑装饰而言,暖气罩不单纯是用来满足建筑本身的需要,更重要的是用来满足人们的生活需要和环境质量(主要是室温)的要求,所以在设计和施工中应注意两者之间的配合,缺一不可。暖气罩的做法若不妥当,将直接影响散热器的散热效果,降低了室内温度,还浪费了大量的热量。所以,暖气罩在节约能源中的作用不能忽视。

参考文献

[1]李建兴,涂光备.散热器调节特性分析,暖通空调,2001,31(5).-83~85.

温室气体的特性范文

档案特藏室可以从两个方面来理解:其一,藏品的特殊,即内容特别重要或形式较为特殊;其二,管理的特殊,即采取特殊的方式和设备延长藏品的寿命。特殊的藏品和特殊的管理方式决定了特藏室的保护工作与普通库房有所不同,而这些不同正决定于特藏室自身的特点。

档案特藏室自身的特点

1、藏品的特殊性

档案特藏室,顾名思义,其保管的均为特藏档案,和普通库房最大的不同就是其藏品特殊性。特殊性包括三个方面:其一,特别珍贵,即有特殊历史、艺术和科学价值的档案文献,包括形式的珍贵和内容的珍贵。其二,特别稀少。即同类档案存世很少,或者本身就独一无二。其三,特别古老,即产生年代比较久远。特藏档案的文化价值和历史意义均为馆藏精华,因此,对其的保护是馆藏档案保护工作的重点。在资源有限的情况下,优先利用先进设备,尽可能延长馆藏精华的寿命是档案特藏室的特殊使命。

2、藏品载体的多样性

档案馆馆藏的多样性决定了特藏档案载体的多样性。具有特殊价值的档案,不管是何种载体均应人选特藏档案。另外,大多数档案馆非纸质载体档案的数量都不多,无论是甲骨、泥板、竹简、缣帛、金文等特殊载体的历史档案还是磁带、唱片、光盘等新型载体材料的档案,对于特藏室的陈列展出都具有点睛之意。这样特藏室将会对各种载体材料的特藏档案进行集中保管。

3、功能的双重性

相对于普通档案库房,档案特藏室有双重功能:其一,特藏室是馆藏精品档案的保存场所,即“藏”的功能;其二,特藏室还是馆藏精品档案的展示窗口,即“展”的功能。特藏室“藏”的功能是其本质属性,特藏室建立的目的就是更好保护特藏档案。档案特藏室“展”的功能是其衍生属性,也是目前大多数档案馆特藏室的具体做法。陈列一直是博物馆实现其社会功能的主要方式,被定义为“博物馆工作人员与博物馆观众之间进行交流的方法和途径。”一直以来,同为文化事业单位的档案馆,在利用和文化教育方面上缺乏和大众更好的交流途径,特藏室的建立为较好地解决这个问题提供了一个契机。特藏室中藏品均为馆藏精品,以其作为窗口,将特藏室的陈列展览和一般档案利用室相结合,能更好地方便大众认识馆藏,实现档案馆创新性利用服务的新亮点。

影响档案特藏室环境的因素

档案特藏室自身特点决定了影响其环境的因素和普通库房不尽相同。首先,特藏室的藏品是馆藏精品,而且载体材料多样,这对展室环境提出了更高要求。其次,特藏室“展”的功能使得其室内环境和普通库房有一些不同。对于普通档案库房而言,库房内是相对封闭的环境,外来因素对其影响较小。而特藏室既然有了陈列展览的功能,即为一个半开放式的展厅环境,由参观导致的外来影响因素相对较多。另外,为了便于展览,特藏档案的存放形式也比较特殊,展柜微环境对其的影响比较显著。

档案特藏室的环境控制

1、温湿度的控制

根据特藏室自身特点,合理控制温湿度,是特藏室档案保护工作的重要内容之一。《中国国家标准汇编》中档案馆温湿度标准是:温度18℃~28℃,相对湿度45%~65%。应该说,考虑到全国各级档案馆的实际情况,该标准控制范围比较宽泛。而特藏室藏品较为珍贵且载体种类较多,某些载体材料对环境的要求比较苛刻。因此,将特藏室的温度控制在15%~20℃,相对湿度在45%~60%将会比较理想。考虑到实际情况,笔者认为可在温度达到国家标准基础上,严格控制特藏室湿度,达到保护特藏档案的目的。

(1)展室的温湿度控制

整个展室的温湿度控制主要借助于中央空调系统。目前,温度的控制依靠中央空调系统可基本解决。但是,大多档案馆所使用的空调设备并非专为藏品低湿保存而设计,仅仅依靠它们难以将特藏室湿度控制在理想、稳定的范围。欲达到理想的湿度范围有两种切实可行的方法:其一,在特藏室内增加除湿设备;其二,对中央空调系统进行改造。笔者认为,改造中央空调系统,虽然初期投入较大,但一劳永逸,可以更加平稳的控制特藏室湿度,利于长期保存。上海鲁迅纪念馆和四川省档案馆中央空调的改造都收到了很好的效果。同时,如果条件允许,可以在特藏室内安装3个点以上的温湿度监控设备,可根据特藏室具体情况在中央空调总控室直接进行温湿度调节。

另外,可为特别珍贵的档案或者载体有特殊要求的档案,设置单独房间,通过加置单独的空调和除湿机进一步控制。并且尽量避免对其参观,陈列展柜可摆放复制品。

(2)展柜微观环境的温湿度的调节

由于陈列的需要,特藏档案以展览的形式存放于展柜之中。展柜内的微观环境直接影响着特藏档案的寿命。首先,要加强展柜的密闭性。尽量选用气密性较好的材料和黏结剂,展柜完成后放置一段时间再使用,防止有机污染物。其次,有效控制展柜微观环境的温湿度。在展柜中放置调湿剂,如变色硅胶,可有效控制其湿度。另外,在重要藏品的展柜内设置温湿度监控设备,通过中央空调监控室直接监测其温湿度状况。

2、光照的控制

紫外光对档案的损坏最为严重,如何消除紫外光是特藏室防光的重点。日光中的紫外线比例为5%,荧光灯中为1%,钨丝灯中为0.1%。因此,特藏室应设立在日光不能直射的房间,封闭不必要的窗户,安装暗色窗帘并最好在玻璃上涂刷紫外光吸收剂。钨丝灯中所含的紫外光较少,涂刷紫外线吸收剂后为特藏室较为理想的光源。故宫的绘画馆选用了菲利普无红无紫日光灯作为照明光源。为了减少紫外光又涂刷了紫外光吸收剂,并且在照明光源和展品之间加装了一层玻璃。三种方法同时使用,大大降低了展柜内的紫外光强度,收到了理想的效果。

滤去紫外光不等于消除了光照的影响,过高的照度和长时间的曝光都将导致纸张纤维素光解,颜料褪色。因此,合理控制特藏室照度也非常重要。国外对纺织品、书画、纸质品等对光比较敏感的物品的照度标准分别是:英、法两国的推荐照度是50勒克司;美国的标准是200勒克司;日本的标准是150~300勒克司。故宫绘画馆通过各种措施就可以把展柜内的照度控制为30~110勒克司,对书画起到了很好的保护作用。

对于最为珍贵或者对光照十分敏感的档案。应严格控制照度,限制光照时间,需要时可制作复制品提供展出。

3、空气质量的控制

空气控制的前提和关键是有效的环境监测。准确

的监测数据不但使得环境控制有的放矢,而且有助于室内空气质量的长期趋势分析。

目前,有两种常用的气体监测技术。

其一,直接气体监测技术。直接气体监测技术主要是直接用自动监测仪在现场采样分析,可立刻得到当时空气中各种气体的浓度。但每种气体均需要特定仪器且价格昂贵,并不适合一般档案馆使用。

其二,间接气体监测技术。最初的间接气体监测技术主要是依靠腐蚀分级试片(CCCS),即将被动采样的监测试片放置于被测环境一段时间,通过分析试片表面腐蚀膜的种类和数量来判断腐蚀产物的积累速度和有害气体的破坏能力,从而得到空气中有害气体的种类和浓度。由于CCCS无法提供连续的环境评价,因而美国普滤公司推出了环境反应监测仪(ERMs)。ERMs可以连续监测腐蚀变化,计算腐蚀速率,得出空气中有害气体的种类和浓度。并且可以对连续数据进行绘图分析。荷兰国家档案馆利用普滤公司的间接监测技术,经过13年合作研究,制定了空气质量检测标准,并被建议成为欧洲标准。该标准如表所示。

通过气体环境的监测,可以大致了解特藏室内的空气状况。如果空气中气态污染物的含量较高,最有效的方法就是采取气相过滤。利用一种或者几种干式化学介质去除有害气体。一般干式过滤器有两种常用的介质:活性炭和活性氧化铝。两种介质对不同的污染物,通过吸附、吸收和化学反应完成净化。普滤公司的活性氧化铝介质,可用于对H2S、SO2、NO和甲醛等的净化,而活性氧化铝和活性炭介质,可有效去除空气中的SO2、NO2、H2S和O3。

在特藏室空调系统的通风管道安装空气净化系统,可有效使得展室空气得到净化。在放置干式空气净化介质时,可同时安装分子筛,减少颗粒物质的影响。对于特别珍贵或者对空气污染物十分敏感的档案,可在展柜中也可放置活性炭或活性氧化铝,加强对展柜微环境的空气控制。

温室气体的特性范文篇6

气候变化问题归根结底是人类的可持续发展问题。可持续发展理论最早可追溯到马尔萨斯悲观的人口理论,而且,长期以来,人口问题也是可持续发展的核心议题。与人口问题相伴而生的是资源问题和环境问题。由罗马俱乐部于1972年发表的《增长的极限》强烈刺激了人们对人口、资源及环境担忧的神经。而近20多年,随着全球升温速度的加快和极端天气事件的频繁出现,气候变化问题已经成为可持续发展的核心。

以联合国为主的国际组织推动了关于气候变化的学术研究。1988年成立的联合国气候变化专门委员会展开对气候变化的科学影响和社会经济问题的综合评估,分别于1990年、1996年、2001年和2007年了四次评估报告,在国际社会产生了广泛影响。1992年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展会议达成了《气候变化框架公约》;1997年在日本京都召开的《气候变化框架公约》第三次缔约方大会上通过了《京都议定书》,对主要工业国家的二氧化碳排放提出了量化减排标准;2007年在印尼巴厘岛召开的联合国气候变化大会通过了巴厘岛路线图”;2009年在丹麦哥本哈根召开的气候变化大会尽管没能达成任何具有法律约束力的文件,但会议还是在国际社会及学术界产生了巨大影响。

气候变化问题的日益严重是气候变化经济学发展的原动力,而气候变化的国际公共物品特殊属性以及由此带来的艰难的国际谈判则为气候变化经济学注入了能量强大的推进剂。气候变化经济学目前尚无完整的理论体系,它作为经济学的研究方向而存在,研究领域集中在气候变化的经济影响、气候变化治理的经济分析以及气候变化的国际政治经济分析。本文从以下方面展开对气候变化经济学研究进展的综述:气候变化的经济影响,温室气体减排的经济含义,温室气体减排手段的经济分析,气候变化的国际政治经济分析以及气候变化与中国经济发展。

二、气候变化的经济影响:可持续发展的经济分析

可持续发展的概念最早出现在1987年世界环境与发展委员会发表的《我们共同的未来》。在由布伦特兰夫人主持的该报告中,可持续发展被定义为既满足当代人的需求,又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展”。1989年联合国环境署理事会在《关于可持续发展的声明》中,将可持续发展的概念进一步明确为可持续的发展是指既满足当前需要而又不削弱子孙后代满足其需要能力的发展,而且绝不包含国家主权的含义”。随着对可持续发展概念的理解和研究的不断深入,人们对可持续发展的一般性原则基本达成了共识,即公平性原则、可持续性原则和共同性原则。[1]公平性原则是指发展的机会及带来的福利增加应该公平地惠及全体人类社会,包括代内公平和代际公平;可持续性原则是指人类的经济和社会发展不仅要着眼当前利益,还要追求长期稳定发展,即发展不能超越资源和环境的承载能力;共同性原则是指世界各国对人类的可持续发展承担着共同责任。

潘家华[2]在归纳发展的广义内涵基础上,进一步提出了发展的权”与发展的限”的概念。潘家华将发展归纳为个人、社区、国家和全人类的生活、社会、政治、经济、文化等方面的水平的提高。这是在人文发展的框架下做出的归纳。所谓发展权,潘家华认为主要表现在人文发展具有方向性和人文发展潜力的可实现性,实现较高水平的人文发展是个人、社区和国家的基本权益。所谓发展限,潘家华认为包括两层含义:生物学意义上的限和物理学意义上的限。生物学意义上的发展限存在下限和上限两方面。下限是指人的生存的最低物质保障,如营养、住房、医疗的最低限值;上限是指,在给定的技术经济水平下,人的营养需求、寿命等方面存在绝对量的边界,不能无限扩张。物理学意义上的发展限是指人文发展需要物质基础,即人文发展的物质约束。潘家华所说的物理意义上的限就是自然资源约束,包括温室气体排放的约束。

随着工业文明的快速发展,人类社会对自然资源的消耗不断增加,人类发展正面临日益严重的自然资源约束。在人类发展的自然资源约束中,煤炭、石油、天然气这类化石能源的约束最为突出,温室气体也主要由燃烧化石能源所引发,因而人类发展的自然资源约束集中反映在温室气体排放的约束上。①这一约束就是潘家华所说的人文发展的物理意义上的限。

人类发展面临温室气体浓度的共同约束,但具体到不同历史阶段,以及不同发展水平的经济体,这一约束的强度却是不同的。环境库兹涅茨曲线表明,随着人均收入由低水平阶段上升,碳排放强度(每美元GDP所排放的二氧化碳公斤数)呈上升之势,到人均收入约8000美元,碳排放强度开始下降。以美国、欧盟为代表的发达经济体,在工业化的历史时期,尚未面临温室气体排放的约束,在这期间,温室气体随工业化的进程而大量排放。现如今,发达经济体已走过了碳排放增加阶段,进入下降阶段;而以中国为代表的新兴市场经济体正处于工业化阶段,经济发展必然带来排放的增加。但温室气体积累所导致的全球变暖效应使得温室气体排放约束非常强烈,这一约束同样施加于新兴市场经济体,对其经济发展产生了压制作用。这使得新兴市场经济体承受着发展的不公平。

三、温室气体减排的经济含义

毫无疑问,排放温室气体具有负的外部性特征。但正如斯特恩(Stern)[3]指出,温室气体的外部性特征有四个方面的独特之处:一是它具有全球性属性;二是它影响长远,并由流量-存量进程所支配;三是它的许多方面尚不能进行科学的判定,还存在不确定性;四是它的潜在影响非常大。

温室气体减排具有全球公共物品的本质属性。按照经济学教科书的解释,所谓公共物品是指既不具有排他性也不具有竞用性的物品[4]385。某个国家或地区为减排温室气体付出了成本,而全球的人们享用减排的收益。

很多经济学家讨论了温室气体减排的成本与收益,其中,以英国经济学家斯特恩(Stern)[5]主持的《斯特恩报告》(TheEconomicsofClimateChange)影响最为广泛。《斯特恩报告》以气候科学的成果为基础展开,分析了气候变化对自然界和人类社会所产生的可能损失与减缓气候变化所付出成本之间的关系。《斯特恩报告》的结论是,世界各国如果不立即采取行动,气候变化所造成的损失将相当于全球每年GDP的5%—20%,而且损失将延续下去;如果立即采取行动,并能将温室气体浓度控制在500—550二氧化碳当量,其成本仅为全球每年GDP的1%左右。《斯特恩报告》在分析中所依据的关键因素是贴现率,而正是这一关键因素的取值引起了较大的争论。《斯特恩报告》将贴现率确定为0.1%,一些经济学家认为这一取值过低。Nordhaus[6]指出按照市场利率确定贴现率,其结果与《斯特恩报告》完全不同,即不是如斯特恩所主张的立即大幅减排温室气体,而是初期小幅减排,中、后期大幅减排。Dasgupta[7]认为,0.1%的贴现率是不现实的,这一贴现率的确定更是出于政治考虑,而非学术考虑。斯特恩(Stern)[3]对这些批评进行了反驳。他强调,在《斯特恩报告》中所确定的贴现率是社会贴现率,而批评者混淆了市场回报率与社会贴现率,也混淆了纯时间贴现率与社会贴现率。社会贴现率,按照斯特恩的定义,是用以计量一个消费单位在t时间上相对于初始时间的社会价值,它应该参照长期无风险利率取值。尽管在温室气体减排的成本与收益方面的争论激烈,并提出了不同的治理方案,但经济学家对温室气体减排紧迫性的认识是一致的。

四、温室气体减排手段的经济分析

温室气体减排的手段有两大类:命令-控制手段和经济手段。经济手段也有两大类,即基于总量控制的市场交易手段和基于价格控制的税收手段。经济学家对于市场交易手段和税收手段孰优孰劣的讨论十分热烈。

市场交易手段是指温室气体排放权的确定及其交易。温室气体排放权是对温室气体排放量的权利界定,政府确定排放总量或标准,然后确定企业的排放配额(排放权),企业可以在排放权交易市场将其交易,由市场决定排放权的价格。将温室气体排放权定性为可交易的商品,其理论依据是资源的稀缺性理论和产权交易理论。前文已述,人类发展面临着温室气体排放的约束,温室气体排放量的增加空间已很有限,因而,温室气体排放量也就成为了稀缺资源。产权交易理论则来自著名经济学家科斯。按照科斯定理,只要明确产权,且其交易成本为零或很小,则产权交易最终会产生有效率的结果。在总量控制的前提下,分配温室气体排放权,由于各企业对温室气体排放量的需求有大有小,因而排放权就有了可交易的价值,并激励企业减少排放。美国人Dales[8]于1968年最早提出了排污权交易的设想。税收手段就是征收碳税,即根据燃煤和石油等化石燃料产品的碳含量的比例征税。税收手段的理论基础来自著名的英国经济学家庇古。当个人的经济活动在给其带来利益时也给社会的其他人造成了利益损害,其私人成本就小于社会成本,这就是负的外部性。庇古提出,纠正外部性的方案是政府通过征税来补贴社会成本,使得私人成本和私人利益与社会成本和社会利益相等,实现资源最优配置。排放温室气体是典型的具有外部性的经济行为,纠正这一外部性的具体手段就是征收碳税。

斯特恩(Stern)[3]认为市场交易手段和税收手段各有优势,市场交易手段的优势是排放量的确定性以及国际合作的有效性,而税收手段的优势是价格的确定性及实施的便利性。张中祥和巴兰兹尼[9]认为市场交易手段与税收手段的优劣取决于很多因素,难以辨明,关键看具体的执行环境。斯特恩同样认为,由于不同经济体风险的不同以及市场完善程度的不同,市场交易手段和税收手段在不同经济体中执行的效果也会不同。

《京都议定书》所确定的温室气体减排三个灵活机制,即联合履约(JI)、清洁发展机制(CDM)和排放贸易(ET),推动了市场交易手段的实施。目前,全球形成了两种类型的碳交易市场:自愿市场和规范市场。自愿市场主要是个人或企业出于环境保护的道德意愿而进行碳交易的场所。规范市场是基于国际、国内或区域的强制性排放指标而建立起来的碳市场。在规范市场中,欧盟温室气体排放贸易市场(EUETS)是最大的市场,其交易量占全球交易量的62%。[10]正是由于实际效果突出,市场交易手段受到了一些学者的推崇。Hepburn[11]乐观地估计,到2050年碳交易将促成全球减排60%—80%,因而,碳市场在未来几十年会迅猛发展。Hepburn进一步认为,相对于碳交易突出的优势,碳税的缺陷十分突出。一是与碳交易相比,碳税的国际协调的难度很大,甚至无法实现。二是碳税不能如碳交易机制那样,使得发展中国家可以通过在国际市场出售减排指标获取收益。三是碳税在实行起来会有很大的阻力,减排压力大的产业集团会强烈反对;而环保集团也会反对,因为碳税不能确定量化的减排目标。四是碳交易与碳信用体系相伴生,并对相关企业的兴起起到带动作用,而碳税则不能。五是碳交易是一种萝卜加大棒的手段,而碳税仅仅是大棒手段。

诺德豪斯[12]提出了针锋相对的观点。诺德豪斯认为以《京都议定书》为代表的市场交易手段是个新鲜事物,并没有可资借鉴的历史经验,未来发展具有很大的不确定性;而税收是个历史悠久的、成熟的政策手段。诺德豪斯对美国二氧化硫交易市场和欧盟碳排放交易市场进行了实证研究,他指出由于碳排放配额的供给和需求缺乏弹性,往往会造成碳排放市场中碳价剧烈波动,而价格剧烈波动会使得依靠价格引导资源优化配置的目的无法实现。Hepburn[11]反对税收手段的理由之一是碳税的国际协调难度大,而诺德豪斯则认为在温室气体减排的国际谈判中加入了太多的政治因素,因而市场手段的国际协调难度更大。与市场交易手段相比,碳税更透明、更直接,因而更能得到各国的支持。

五、气候变化治理的国际政治经济分析

气候变暖是影响全人类的公共事件,因而对这一事件的治理需要国际社会共同努力。但是,温室气体减排的公共物品属性决定了国际社会共同治理气候变暖的复杂性。公共物品的非排他性和非竞争性带来了搭便车的后果,使得私人部门对提供公共物品缺乏动力,只能由这一社会的政府提供它。在国际社会,各国是谋求利益最大化的私人部门,但国际社会没有政府部门,增加温室气体减排这一公共物品的供给就成了难题。

针对气候变化的国际谈判进展十分艰难,其矛盾表现在以下三方面。第一,从现实的横截面角度看,各国的产业结构、减排技术水平以及承载气候变化的程度存在差异,因而对减排的目标量以及减排的急迫性也就不同;第二,从历史的纵向角度看,发达国家和发展中国家累计排放的温室气量不同,而且,由于处于不同发展阶段,环境库兹涅茨曲线已经揭示了温室气体减排对经济发展的不同影响;第三,正是由于温室气体减排对不同国家的不同影响,它成了个别国家压制他国的工具。

以《京都议定书》为标志,庄贵阳[13]将温室气体减排的国际认识及谈判内涵划分为三个阶段并分析了其特征。1997年达成议定书”之前为第一阶段,其特征是对气候变化科学认识的辩论;1997年至2005年议定书”生效为第二阶段,其特征是辩论减排的经济影响及技术的可行性;2005年以后为第三阶段,其特征是大国及国家集团之间在温室气体减排的国际政治舞台上展开政治经济博弈。在温室气体减排的国际政治经济博弈中,发达国家集团与发展中国家集团是矛盾的主线,欧盟、美国和77国集团+中国”是三股相互制衡的力量。

潘家华等人[14]分析了温室气体减排国际谈判的五个关键要素。一是共同愿景,其核心是2050年的长期减排目标,它涉及科学、经济、政治、伦理等因素。随着国际谈判的深入,有关共同愿景的实质谈判会逐步展开。二是技术,谈判各方在此问题上分歧很大。发展中国家强调发达国家转让先进技术,主张建立全球技术基金,依靠非市场的多边公共资金推动技术开发与转让。以美国和欧盟为代表的发达国家阵营强调发挥市场的作用,从而淡化政府的责任,并对技术转让附加减排或限排的条件。三是资金,谈判各方都赞同实现减排目标需要稳定的资金来源,但对所需资金的具体数额有分歧。四是适应,即各国尤其是发展中国家适应气候变化的能力。适应的核心是资金,重点是信息、基础设施和社会保障等。在适应问题上,以美国为代表的发达国家不愿再向适应基金提供资金,而发展中国家坚持发达国家要承担气候变化的历史责任。五是部门承诺方案。由于缔约方众多,利益难以协调,很难达成2012年以后综合性全球气候协议,因而以各经济部门为单位提出部门承诺方案的提议得到各方的重视。日本提出部门方法可以科学识别各经济部门的减排潜力,通过加总每个部门的可能减排量来制定国家减排目标。但是,许多大量排放温室气体的部门和活动并不适合国际合作,而且,部门方案可能引起发达国家与发展中国家间的不信任。更有人指责部门方案是混淆发达国家与发展中国家在气候变化上应承担的责任。

国际合作是应对气候变化的基础,应对气候变化的国际会议之所以能够接连召开,就在于国际合作的基础还存在。但各国、各利益集团为获取各自的最大利益在谈判中展开了激烈的争论,国际合作的进展并不顺利。因而温室气体减排的国际谈判是各国间的政治经济博弈。

六、气候变化与中国经济发展

中国正处于工业化所带来的温室气体排放量增加阶段,面临着经济发展与减排的矛盾。在成为世界上温室气体排放大国之时,中国在气候变化的国际谈判中面临着不断增加的压力。为了维护中国的发展权,以及在气候变化治理国际谈判中的公平地位,中国学者对公平的减排方案进行了研究。在人文发展权与发展限的概念基础上,潘家华、陈迎[15]提出了碳预算方案。该方案将保证气候安全的450ppm当量水平设为全球碳预算总量,并将碳预算总量按全球人口进行平均的初始分配,然后根据各国历史排放和未来需求进行碳预算的转移支付。潘家华、陈迎在方案中以直接累积方法计算碳排放的累积量,尽管这一计算方法有待改进,但方案总体上体现了公平原则和满足可持续发展原则,兼顾了历史、现实与未来需要。樊纲等人[16]指出最终消费是导致温室气体排放的根本原因,基于这一理论,他们提出应以最终消费来衡量各国的碳排放责任,并提出了消费排放的概念。以实际碳排放计算,1950-2005年在全球累积排放量中,中国占比高达10.19%,但以消费排放计算,中国累积消费排放仅占世界累积消费排放总量的6.84%。樊纲等人进一步将共同但有区别的责任”原则扩展为共同但有区别的碳消费权”原则,依据此原则,将1850年以来的人均累积消费排放作为国际公平分担减排责任与义务的重要指标。

中国是自然灾害多发国,气候变化更增加了灾害发生的频率和程度,积极应对气候变化是迫切的任务。一些学者对中国应对气候变化的政策手段及其影响进行了深入研究。樊纲等人[16]对中国减排的制度安排、能源战略、技术政策以及经济手段及其经济影响进行了综合研究。温宗国[17]等学者侧重研究了中国低碳经济的发展。还有学者对低碳经济的影响进行了细化研究,如潘家华等人[14]研究了低碳经济对就业的影响。情景分析是重要的实证方法,也是制定气候变化治理政策的重要依据。由戴彦德领衔的国家发改委能源研究所课题组[18]对低碳发展前提下中国2050年能源需求暨碳排放进行了情景分析。由国务院发展研究中心产业经济研究部、国家发改委能源研究所和清华大学核能与新能源技术研究院主持的2050中国能源和碳排放研究课题组[19]研究了2050年中国低碳发展情景。

七、结语

气候变化经济学可以界定为关于气候变化及其治理手段的经济影响的研究,其渊源是可持续发展理论,公平性原则、可持续性原则和共同性原则同样是气候变化经济学的基本原则。气候变化经济学研究集中在气候变化的经济影响、温室气体减排手段的经济分析以及气候变化的国际政治经济分析等领域。在气候变化的经济影响方面,学界已基本达成共识,一致认为减缓全球变暖是摆在全人类面前的紧迫工作。在温室气体减排手段的经济分析方面,学界对市场手段和税收手段孰优孰劣展开了分析和争论。在气候变化的国际政治经济分析方面,更多的学者应用博弈分析方法进行论述。有关中国的气候变化经济学研究成果丰硕。潘家华、樊纲等学者提出的国际减排方案体现了共同但有区别的责任”原则;更多学者深入研究了中国应对气候变化的政策手段及其影响;低碳经济在中国的发展也成为研究前沿。

气候变化问题归根结底是可持续发展问题,因而可持续发展是治理气候变化的前提。发展既有现实性又有历史性,治理气候变化的共同但有区别的责任”原则就是现实性与历史性的统一,其含义是:第一,应对气候变化、保护人类免遭或减轻因气候变化引起的自然灾害,是世界各国的共同责任,作为一个整体,人类的温室气体排放量应该有所削减;第二,不同发展程度的国家在这个问题上的责任又是不同的,发达国家无论是在历史上还是在现实中,其排放的温室气体都比发展中国家要多,对温室效应和气候变化负有更大责任,因此应率先并大幅减排;第三,发展中国家在气候问题上的历史和现实责任都较小,又面临着发展国民经济的重任,因此应该有一定的排放增长空间;第四,发展中国家的排放空间也不是无限的,它们应在力所能及的范围内尽量降低排放增长的速度。

温室气体的特性范文1篇7

【关键词】外墙内保温;华南地区;建筑节能

1华南地区住宅外墙保温的作用

1.1降低夏季空调条件下的外墙热传导能耗

华南地区住宅节能主要是降低夏季空调能耗,对外墙而言是降低夏季热传导能耗。与采暖地区和夏热冬冷地区冬季室内外温差30~40℃以上截然不同,华南地区夏季室外绝对气温不高,室内外温差小,如广州地区在空调运行条件下,室内外温差不超过6℃。外墙保温只需适当降低传热系数,当传热系数低1.5W/(・K)时,外墙保温对降低建筑能耗的作用就不明显了。

1.2提高外墙隔热性能

华南地区外墙保温另一项重要作用是提高墙体的隔热性能,即通过设置保温层改善外墙传导能耗的传热系数和热惰性指标,降低外墙内表面的平均温度,提高温度谐波的总衰减度,提高室内热舒适度。这与北方采暖地区外墙保温的技术目标完全不同。

2华南地区住宅外墙保温实例分析

该建筑为一栋30层钢筋混凝土剪力墙结构点式住宅,剪力墙外墙(200mm厚)传热系数为3.43W/(・K),比例达到74%。为满足建筑节能要求,在剪力墙外墙部位设置20mm厚玻化微珠砂浆保温层[λ=0.07W/(m・K),S=1.17W/(・K)],加气混凝土填充墙为自保温,外窗采用单框铝合金镀膜玻璃。设计中对比外保温和内保温两种不同构造方案,并进行建筑节能和外墙隔热的计算。

2.1能耗分析

选用相同的保温层材料和厚度,外墙剪力墙采用外保温和内保温的传热系数和热惰性指标相同,不同之处是内保温做法会在楼板等处形成一定的热桥,外墙传热系数和热惰性指标的整体加权平均值比外保温方案略大,并对建筑整体能耗产生一定影响。

节能计算采用清华大学开发的DEST核心,按照《广州市居住建筑节能设计标准实施细则》中的规定设置计算条件(夏季室内计算温度为26℃;室内换气次数1.5次/h;空调额定能效比2.7;室内无照明等其它得热;室外计算气象参数采用当地典型气象年)进行设计建筑真实能耗和参照建筑能耗计算。结果如表1:

2.2外墙内保温的隔热性能

除对空调能耗影响之外,外墙隔热性能也是建筑节能的重要组成部分。《民用建筑热工设计规范》规定,房间自然通风情况下,东、西外墙的内表面最高温度应当小于夏季室外最高计算温度。根据墙体保温的材料、构造和广州地区气象资料计算得出相应数值,见表2。

根据计算结果,外墙内保温措施在能耗和隔热两大方面均略低于外保温,但两种外墙保温形式均能满足该住宅节能和隔热的要求。通过综合比较优缺点,该工程最后选择外墙内保温的构造措施,与“外保温优于内保温”的传统认识截然相反,以下将结合华南地区气候条件和外墙热工要求分析其原因。

3华南地区住宅外墙内保温的适用性分析

3.1华南地区外墙内保温的性能分析

3.1.1热桥与总体传热系数问题

外墙内保温会在楼板、檐口等处产生热桥(或冷桥)。热桥会提高外墙的

整体传热系数,造成更大的传导热损失。在北方建筑冬季室内采暖条件下,还会在外墙热桥的内壁或内部产生局部结露,这是外墙内保温的最主要缺点之一。

华南地区常年室内外温差很小(上述广州市夏季室内外平均温差不超过6℃),采用外保温和内保温形式所产生的外墙总体传热系数和建筑能耗差异微乎其微。表1数据显示,同样保温材料和厚度情况下,两种保温形式的平均传热系数相差6%,能耗差异不足2%,通过少量外窗遮阳就可以轻松弥补。因此,外墙热桥问题可以忽略,在这一方面外墙内保温不存在技术缺陷。

3.1.2结露问题

外墙内保温所引发的结露问题有三种情况:①热桥温度低,易形成局部结露;②间歇性供暖的房间,在停止供暖时,墙体内表面温度下降比较快,产生表面结露;③由于保温材料热阻大,而水蒸汽渗透阻力小,在内保温层和墙体结构之间易产生内部结露。

华南地区建筑一般为空调制冷和自然通风的运行状态。在空调制冷的状下,墙体表面或内部界面的温度高于室内气温;在自然通风条件下,室内外空气连通。在两种情况下都不会因为采用外墙内保温而引起结露问题。

3.1.3外墙温度应力和开裂问题

在周期性传热条件下,内保温与外保温相比,外墙温度变化幅度更大,因此会产生更大的温度变化应力。随着昼夜和四季的更替,容易在保温板的板缝部位、顶层建筑女儿墙沿屋面板的底部、两种不同材料在外墙同一表面的接缝部位、以及外墙外侧的悬挑构件部位造成开裂。

应当注意的是,在北方采暖状态下室内外温差超过30~40℃,因此才会产生显著的温度应力,引起开裂问题;而华南地区常年温度变化幅度在15℃以下,室内外温差不超过5~10℃,远小于北方采暖地区。一般的外墙主体结构,采取适当的构造措施完全能够应对温度应力变化,而内保温层在进行表面抗裂等处理后也基本可以保证不出现温度裂缝。

3.2华南地区外墙内保温的优势

根据以上分析可以发现,传统认为的外墙内保温的主要技术缺陷在华南地区并不存在,与外保温相比并无性能上的劣势。更重要的是,在安全性、耐久性和施工与成本控制等方面,外墙内保温具有外墙外保温无可比拟的优势,使其更加适应华南地区住宅,特别是高层住宅。

3.2.1安全性

华南地区墙体保温多用于高层建筑剪力墙外墙,而该地区沿海风力较大,建筑外立面风荷载较大。按照风速垂直分布公式Vh=V10×(Zh/Z10)α,10m标高平均风速以5m/s计,在密集建筑群的大型城市市区,100m高度处的平均风速将增加为8m/s,瞬时风速更加无法准确估计。外保温层本身,不论是聚苯板、保温砂浆还是聚氨酯材料,与结构墙体的拉接都相对薄弱,特别是在高空风力拉拔作用下,安全隐患很大,而一旦出现剥落,所产生的后果和危害巨大。所以,华南地区高层住宅应当慎重使用外保温,尤其是聚苯板类外保温做法。相比而言,外墙内保温则不存在剥落的安全隐患。

3.2.2保温材料耐久性

华南地区太阳辐射总量大,时间长,空气湿度高,空气中含盐量高,这些因素都会加速材料的老化过程。一般保温材料抗风化、抗老化和抗腐蚀能力本身低于结构材料,采用外保温时,保温材料暴露于室外大气和太阳辐射中,必然造成外保温的使用周期大大短于结构安全寿命,不利于建筑全生命周期内的节能。

外墙内保温的最大优势在于保温材料位于维护结构室内一侧,不会暴露于室外大气和太阳辐射中,使用寿命较长,耐久性优于外墙外保温。

3.2.3施工与成本可控制

外墙外保温施工必须借助脚手架,施工难度和成本较高;而内保温施工则在室内进行,施工难度小,同时保温部位面积少,因此成本低于外保温,这一点是不言而喻的。

4结语

温室气体的特性范文篇8

关键词:沼气;温室;供能;可调控性

1.引言

温室是现代农业工程中重要的技术主题,温室的发展使传统露天农业转化为保护条件下的可控制农业[1]。目前国际上,温室已经广泛应用于花卉、蔬菜栽培[2]。温室栽培的最大优势是通过温室环境的控制,满足作物的最佳生活条件,抵抗自然灾害等,从而获取最大的生产效益。在温室管理中,温室冬季加温、补光和二氧化碳施肥是重要的环境调控措施[3]。这些调控过程都需要能源的消耗,目前的能源消耗以一次化石能源煤和二次能源柴油、电力[4]为主。这些能源的大量消耗一方面加重了全社会的能源供给负担,另一方面也大幅度提高产品的生产成本。受能源价格影响,许多温室不得不放弃温室的冬季加温、补光和二氧化碳施肥,这样不仅不能充分发挥温室的应有功能,甚至会造成温室管理的失败。

在温室管理中,每年会产生大量的种植业有机废弃物。目前,这些被随意堆放的废弃物,造成了严重的农业面源污染[3,4]。然而,这些有机废弃物本身富含大量有机质,是非常好的沼气生产原料。如果能用温室生产管理过程中产生的有机废弃物来生产沼气,从而替代煤、石油、电力等不可再生能源用于温室供能,不仅可以降低温室供能成本,同时废弃物中的营养物质又可以循环利用,减少废弃物排放,改善农业环境。但是,迄今为止没有沼气在温室供能领域应用的成功案例。

2.传统沼气技术与温室供能需求的背离

沼气发酵技术可以分为两类,即传统沼气发酵技术和水溶性有机物高效沼气发酵技术[5,6]。这两类技术应用于温室沼气供应都存在诸多技术难点。具体分析如下:

传统的沼气发酵技术,利用复杂性有机质发酵沼气,沼气产生具有非常大的周期性,往往开始投料时产气慢,中间产气旺盛,而且一旦沼气发酵系统启动,是否产沼气和产生多少沼气,要受原料特性和发酵规律的内在约束,很难调节。而温室用能表现在取暖、二氧化碳施肥等方面,这些能源需求往往受天气的控制,而天气又变化无常。因此,往往是要气时没有气,不要气时产气,如果满足需求将要建立庞大的储气装置,这在投资和占地上是不允许的。如果根据长期天气预报进行计划式投料,在理论上可行,但在实践上是难操作的。一方面,长期天气预报目前的准确性较差,另一方面,关于复杂有机质的产气规律不可能准确预测。同时,温室产生有机废弃物是分散在全年的各个时段,所产生的废弃物大多易腐烂,很难储存。因此传统的沼气技术基本不能适应温室供能需求。

水溶性有机物高效沼气发酵技术,利用可溶解的简单微生物进行沼气发酵,采用高效反应器可以实现较高的效率[7,8]。一是可溶性有机质非常容易反应,沼气的产生量在反应器负荷允许的范围内,基本决定于短期内的进料量,即进料多产气量大,进料少产气量小,停止进料短期即停止产气。二是成熟反应器中的沼气发酵厌氧微生物具有非常强的耐饥饿性,在长期不进料的情况下,反应器内的微生物能够长期耐受,而且再启动时可以迅速恢复正常高效产气。水溶性有机物高效沼气发酵技术的以上两点技术特征均符合温室需能波动性的要求。但是,如果单独为了温室供能需要而刻意外购水溶性有机物作为发酵原料生产沼气,不仅成本上与化石能源不具竞争优势,而且也达不到生物质废弃物资源就地利用、开展循环经济和环境建设的目的。因此,水溶性有机物高效沼气发酵技术也不适合温室供能需求。

3.技术内容

本文提供一种可以根据温室生产实际,把分散在全年产生的种植业有机废弃物投加到发酵系统中,然后根据温室供能需求,随时通过发酵系统生产沼气,能够为温室提供可用的沼气发酵系统及发酵方法。其中,发酵系统由生物酸化积肥装置、缓冲调节池、高效沼气发生装置、出水沉淀池、出水暂存池和沼气缓存装置依次经管道和阀门连接组成。其结构如图1所示。其中,生物酸化积肥装置和缓冲池设置主控制阀,缓冲池与高效沼气发生装置之间设置泵,高效沼气发生装置、出水沉淀池出水暂存池之间通过水的重力自流完成连接,出水暂存池同时与缓冲调节池和生物酸化积肥装置相连,中间依次设泵和配水器,高效沼气发生装置联接沼气缓存装置。

为了保证沼气发酵能够满足温室供能需求,以上发酵系统按如下步骤管理

第一、进行生物酸化积肥装置的启动和原料生物酸化储存,具体方法如下

(1)按相当于温室平均每天产生量的2.5~3.5倍质量收集温室种植业有机废弃物或其他种植业有机废弃物作为启动原料,对启动原料进行粉碎预处理;

(2)向步骤(1)所得预处理原料中添加含N元素物质,混合,控制混合料碳氮比为(20:1)~(30:1);

(3)将步骤(2)所得混合料投入到初次使用的生物酸化积肥装置中,加入接种物进行接种,混合,得到发酵原料,接种物的加入量为启动原料干重的3%~5%;

(4)向步骤(3)中生物酸化积肥装置中加水进行发酵,水的加入量为至少高于启动原料平面10cm,发酵温度控制在20~40℃;

(5)经过4~5天发酵后,发酵液pH值降到6以下,即完成酸化积肥装置的启动;

(6)按照步骤(1)~(2)的方法随时收集处理温室生产的有机废弃物,及时投入已经启动的生物酸化积肥装置中,不需接种,直接加水至原料平面以上10cm;

(7)重复步骤(6)直至一个生物酸化积肥装置投满,重新启用另一个生物酸化积肥装置,重复操作步骤(1)~(6);

第二、进行高效沼气发生装置启动,调控装置运行满足温室用能与沼气生产的协调,具体方法如下:

(1)高效沼气发生装置启动:投入接种物进入高效沼气发生装置,用水或水与生物酸化积肥装置中抽出的酸液混合物加满沼气发生装置,静止3~5d,接种物加入量为3~10kgVSS/m3;从生物酸化积肥装置抽出有机酸液泵入缓冲调节池中,用出水暂存池中的系统出水或外来水调节,控制有机酸液的化学耗氧量(COD)浓度为2000~5000mg/L,作为沼气发酵料;按0.5kgCOD/(m3·d)~2kgCOD/(m3·d)的速率阶段式调整水力负荷,连续进料直到实现水力负荷为5kgCOD/(m3·d)~10kgCOD/(m3·d),即完成沼气发生装置的启动,整个启动大约需50~80d。启动期间,温度控制为25~35℃。负荷调整的原则为,每次水力负荷调整运行稳定后,才开始进行下一阶段负荷的增加;沼气发生装置的出水经沉淀池沉淀后,流入出水暂存池,部分作为生物酸化积肥装置液体补加,部分用于缓冲调节池酸液的发酵料调节使用。

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(2)沼气生产供应:根据温室生产实际预算沼气需求的时间和数量,按1kgCOD产0.4~0.5m3沼气折算有机酸液的需求数量和时间,并按时按量从生物酸化积肥装置中抽机酸液进入缓冲调节池,按步骤(1)中所述方法调节成沼气发酵料;按5kgCOD/(m3·d)~30kgCOD/(m3·d)水力负荷的流量,采用间歇或连续方式向已经启动好的沼气发生装置中进料进行沼气生产,产生的沼气进入沼气缓存装置备用;进料的流速控制、间歇或连续方式取决于每次沼气的需求量和沼气缓存装置的体积。沼气需求大、沼气缓存装置体积小时,采用大流量连续进料,反之,使用小流量间歇进料;当一个生物酸化积肥装置中的抽出物小于800~1000mg/L时,即该生物酸化积肥装置停止产酸,停止从该装置继续抽取发酵液。

(3)沼气生产休停:对于启动好而温室不需要使用沼气,或者一个沼气使用周期结束,温室很久不使用沼气时,停止向高效沼气发生装置中继续进料,装置进入休停状态。休停期间,保持每10~30d补加一次发酵料,保证系统内微生物的营养需求。补加发酵料的调节方法同步骤(1)所述;补加发酵料的量为反应器体积1~3倍,补加速度为2~5kgCOD/(m3·d)。

(4)沼气生产休停后的再启动:对于步骤(3)中已经处于休停状态的高效沼气装置,再进入新的用气周期前必须进行再启动;再启动的方法是在新用气周期开始前3~10d,按照步骤(1)中所述方法调节发酵料,按1.8kgCOD/(m3·d)~2.2kgCOD/(m3·d)负荷向高效沼气装置进行适应性进料。

(5)应急措施

如果温室自身产生的有机废弃物的总沼气产生潜力与温室总供能所需沼气数量存在较大缺口时,可以通过其他来源获取有机固体废弃物,如干粪便、干秸秆或青草等中的任一种进行补充;如果短期温室用能过大,生物酸化积肥装置中产生的酸液不能及时提供沼气生产所需求的发酵料,可以临时向其中一个生物酸化积肥装置中持续补充劣质淀粉原料,进行快速产酸,满足紧急供能的生产需求。

在实际应用中,为保证系统的调节灵活性,生物酸化积肥装置2一般设置6~12个,总体积为温室一年有机垃圾产生总体积的60%~80%。为了保证发酵料浓度和数量调节的可靠性和灵活性,通过多个处于不通反应阶段的生物酸化积肥装置中同时抽取酸液,连同系统出水共同混合调节。

4.应用案例

案例1:上海某花卉公司的温室

某花卉公司用户,地处上海地区,拥有10000m2温室。根据全年气候,管理者确定温室全年需求集中在两个周期:12月初到来年的2月中旬为冬季加温供能期,6初到9月底的二氧化碳施肥用能期。高效沼气发生装置是AF结构,沼气在当年的9月开始启动,启动完成就进入冬季供能阶段,进入12月,沼气装置启动完成,即进入当年的加温供能沼气生产期,具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。进入第2年2月中旬,气温升高,温室不再需要加温供能,管理者停止向反应器进料,高效沼气发生装置进入休停期。休停期间管理者每15天用COD浓度为4000mg/L的混合发酵液,按2kgCOD/(m3·d)的负荷补加相当于反应器体积1.5倍体积的发酵料,补充装置营养。进入6月光照增强,为了增加温室效益,管理者采用了二氧化碳施肥管理。管理者在6月初比沼气需求提前7天按2kgCOD/(m3·d)负荷进行适应性进料,第7天完成重启动后进入夏季沼气供应期管理。由于上海地处暖温带,一年中的能源供给时间短,没有发生原料短缺和紧急供能不足的情况。

案例2:淮北某蔬菜公司用户

该地区地处皖北,拥有30000m2温室。根据全年气候规律,管理者确定温室全年需求集中在两个周期:11月中旬到来年的3月中旬为冬季加温供能期,6初到9月底的二氧化碳施肥供能期,具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。高效沼气发生装置是UASB结构,沼气在当年的3月开始启动,启动完成就进入夏季供能阶段,进入6月,沼气装置启动完成,即进入当年的二氧化碳施肥沼气生产期,具体每天的沼气需求量根据天气具体变化决定。进入9月中旬,光照指数降低,温室二氧化碳施肥效益下降,管理者停止向发酵器进料,高效沼气发生装置进入休停期。休停期间管理者每20天用COD浓度为5000mg/L的混合发酵液,按5kgCOD/(m3·d)的负荷向补加相当于反应器体积2倍体积的发酵料,补充装置营养。进入11月中旬,气温降低,为了保证温室内种植物正常生长,管理者采用了加温管理。管理者在11月初比沼气需求提前10天按3kgCOD/(m3·d)负荷进行适应性进料,第11天完成重启动后进入冬季沼气供应期管理。由于皖北地区冬季和春季温度相对较低,加温耗能较大,温室自身产生的有机肥废弃物总产沼气潜力不能满足温室生产的沼气需求,管理者另外购进2000kg干麦草,于9月下旬按照与步骤2相同的方法投入生物酸化积肥池备用。特别是第2年元月中旬,连续5天低温,温室加温用沼气消耗量急剧上升,生物酸化积肥池中抽出的酸液不能正常满足沼气生产需求,管理者从当地粮食储存部门购进200kg陈化小麦经粗磨后连续投入一个生物酸化储存池,快速产酸原料的投入满足了短缺的能源需求。

5.结论

根据以上技术内容和案例应用,可以看出该技术完全能够实现温室供能的沼气化,具体如下:

(1)通过酸化转化复杂性温室有机废弃物为可溶性有机质高效沼气,满足了沼气发酵可以根据温室需求灵活调节的需要。原料投入酸化积肥池后,在其中进行酸化转化成可溶性有机质,当酸化达到一定水平,酸化转化停止。原料在高酸度条件下得到保存,但是此时池内已经有大量酸液可溶性有机质存在。这些可溶性有机质在温室需要供能时可以马上提供发酵原料,产生所需沼气。

(2)多单元酸化积肥池以及缓冲调节池的设计,保证系统运行的可靠性和可调节性。原料在高酸度条件下得到保存,酸性条件使结构得到改善。在酸液适度抽取条件下,多单元酸化积肥池内的原料能够规律产酸。通过多单元酸化积肥池之间按比例抽取酸液进入缓冲调节池,获取适合的酸液浓度和数量,保证产沼气能够根据实际需求调节。

(3)原料酸化储存转化满足了分散原料收集,湿式储存和施肥的需要,降低了肥料储存难度和成本,减少肥料储存的环境影响。

声明

本文所述技术已经申报中华人民共和国发明专利,专利名称:可时间调控温室用沼气发酵方法及发酵系统;专利申请号:200610147417.6

参考文献

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[5]张全国.沼气技术及其应用[M].北京:化学工业出版社,2005

[6]贺延龄.废水的生物处理[M].北京:中国轻工业出版社,1998

[7]周孟津,张榕林,蔺金印.沼气适用技术[M].北京:化学工业出版社,2004

温室气体的特性范文篇9

1地板采暖与散热器采暖的系统形式比较

热水地面辐射供暖系统供水温度宜采用35℃~45℃,不应大于60℃[1]。地板采暖以温度不高于60℃的热水为热媒,热水在埋置于地板下的盘管内循环流动,以传导方式均匀地加热地板,再通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式。而散热器集中供暖系统宜按75℃/50℃连续供暖进行设计,且供水温度不宜大于85℃[1]。散热器采暖是将散热器尽量安装在室内靠近外墙或外窗位置来向室内对流散热的热水供热系统,主要是采用对流方式加热室内空气进行供暖。

因此,散热器采暖系统采用市政供热或者锅炉房热源直供的较多,而地板采暖系统由于需要的热水温度低,可采用太阳能、各类热泵等为热源。比如,根据建筑所在城市的气候特点,如果冬季最低气温能够满足空气源热泵机组的运行条件,对于单体别墅可以采用空气源热泵作为地板采暖的热源,没必要增加锅炉房等设施。

2地板采暖与散热器采暖的特点比较

2.1节能与舒适性方面

地板采暖主要靠辐射供暖,计算全面地面辐射供暖系统的热负荷时,室内计算温度的取值应比对流采暖系统的室内计算温度低2℃,或取对流采暖系统计算总热负荷的90%~95%[2]。根据日本的研究,室温每降低1℃能源费可以节省10%左右。由于地板采暖辐射热损失小,热舒适度高,16℃的地板采暖室温相当于18~20℃的散热器供暖所能达到的舒适度,地板采暖的室温可比散热器采暖的室温降低2~4℃,这正是诸多资料中所表述的地板采暖可节约能源费20%~30%的来源[3]。

地板采暖时,沿房间高度方向温度比较均匀,由下而上逐渐递减。图1给出不同采暖方式下沿房间高度方向室内温度变化[4]。以房间高度h为1.5m处,空气温度tR为18℃为基础来进行比较。从图上可看出,热风采暖时(曲线1)沿高度方向温度变化最大,房间上部区域温度偏高,工作区温度偏低。采用辐射采暖(曲线3和曲线4),特别是地面辐射采暖(曲线4)时,工作区温度较高,由于地面附近温度升高,且温度沿高度方向逐渐递减,给人一种脚热头凉的清醒感觉,符合人体的生理需求。散热器采暖(曲线2)方式的热量是从房间内有散热器的一侧向室内其它面对流散热,地面附近温度偏低,房间上部温度又比地板采暖时高,虽然使室内温度达到了供暖标准,但是脚下的地板是凉的,舒适感较差。地板采暖的热量集中在人体受益的高度范围内,不会出现室内顶层温度高,底层温度低的现象,有利于改善人们的舒适度。设计辐射采暖时相对于对流采暖时规定的房间平均温度可低1~3℃,这一特点不仅使人体对流放热量增加,提高人的舒适感,并可减少房间上部温度升高增加的无效热损失。因此地板辐射采暖可节省采暖能耗。

2.2安装布置与温度调节方面

散热器及与其相连接的管路大多明装在房间内,占用了室内空间,还会因散热器的样式及其安装的位置影响到美观和家具的摆放。如果将散热器用装修罩子罩起来,在很大程度上又影响了散热器的散热效果。

地板采暖的管道全部在地面以下,如图2所示,使得室内没有散热器和供热的立管及支管,只要将一个分集水器装在厨房的暗柜里、台盆下等比较隐蔽的地方即可,不占用使用面积,增加了室内使用面积。地板采暖的整个房间也不会有像散热器那样的外露设备和过多的管路,房间的视觉感很好,显得宽敞明亮,有利于进行室内装修和家具的布置。另外,地板采暖的各房间每一环路的管道均接在集中设置的分集水器上,且接口处设有阀门,住户可根据需要对各分区的房间温度进行独立调节控制。

2.3系统使用寿命及安全性能方面

地板采暖盘管埋在地板内,上面有填充层和装饰面层(如图2所示),在采暖运行中,管道中的水温不高,不易结垢,管材(塑料管或铝塑复合管)也比钢材更具有耐腐蚀性,且管材制造长度可做到一个环路的地板采暖的盘管采用一整根管子,埋设部分无接头,易于施工,不易渗漏,所以说,如果不是人为破坏,几乎不存在维修的问题,只需要定期更换过滤器,维修简单,节约维修费用,系统使用寿命长。而散热器采暖的管材易腐蚀,管路连接点多,则会给住户带来跑、冒、滴、漏水和维修的烦恼,系统使用寿命也不及地板采暖系统。

2.4卫生与健康方面

地板采暖方式与空调、散热器等通过强对流循环热风的采暖方式相比,空气中灰尘流动要小得多,不会有空调装置的噪声,不会使室内污浊的空气产生强对流,从而保证了室内空气洁净,有利于人体的健康。同时,地板采暖的室内温度比散热器采暖的室内温度低,且地板采暖的室内空气对流极小,使得水分散失相对较少,保证了室内空气的相对湿度。相对而言,散热器采暖会更容易造成室内燥热、让人感到口干舌燥等不适。

2.5楼间热传递、热稳定性与隔音效果方面

地板采暖由于其本身的要求是在结构板上设有绝热层(如图2所示),则楼间的热传递相对较小。地板采暖的混凝土填充层有较好的蓄热性能,热惰性大,在间歇供热的条件下,室内温度波动也比散热器等对流采暖系统的明显小,热稳定性能好。另外,由于绝热层采用的泡沫塑料或者发泡水泥均为孔状,具有一定的吸音作用,楼层间的隔音效果要稍好些,可降低噪音污染。

温室气体的特性范文

庭院温室环境的空气流通也是一个不可缺少的条件。在植物方面,温室一定的空气流通可以降低植物病害的发生,避免时间过长的叶面水分聚集导致生病腐烂。对人体来说,空气流通增加了室内和室外的空气对流,能让人感到清凉爽快,使温室内空气保持新鲜。如果过于封闭的温室,二氧化碳浓度由于植物的光合作用和人类呼吸而不断增加,影响人体健康。空气流动和交换对于大多数的温室是易于控制的。用植物绿化美化室内环境时,注意道路绿地和种植密度,这些因素具有一定的加快空气流动和引导作用。

二、温室通风降温

在春末、夏季和初秋,太阳辐射比较强烈,温室效应也比较剧烈,温室设施内白天气温经常达到40多摄氏度,不适合作物生长适宜温度,很大程度限制了宿根花卉、花苗和长季节植物种植。为了保持适宜的环境温度湿度。通常需要通过人工设备加强通风,温室温度调控的必要条件是设置冷却湿帘风机系统。为了达到空气对流,去除室内过多的水分,也需要适当的通风。温室设置侧窗,利用热压换气,即利用热空气的温度差形成内部和外部空气压力通风,风压通风是利用风的影响造成的压力差达到内部和外部的通风。这两个换气方式被统称为自然通风换气。通过开启闭合温室的天窗和侧窗,可调节自然通风功能。室内自然景观设计随意性很大,许多不确定因素受大环境控制,增加了设计复杂性。不同景观元素的设置上,室内自然景观设计和环境设计协调统一,相辅相成。应从温度条件考虑室内植物选择:我国大部分室内自然景观植物主要生长在南方,北方部分喜温植物适合种植在温室。其次,株高也是需要考虑的因素,快速增长、巨大的树木不适合在室内公共空间种植。不大于温室的高度是选择室内种植树的条件之一。此外,考虑到是公共空间的功能需求,应选择无毒、无害、无刺、无花粉异味等。从植物营造景观效果方面考虑,应选择优美的形状,花的色彩鲜艳、味道香、高价值的观赏树种。如果因为景观的需要,选择一些观赏价值高但有毒的植物,应该挂牌明示,以提醒客户。造景作用较强的植物选择:通常选择的树木或者花卉植物具有较高观赏价值,姿态要优美、色彩艳丽、明亮,可以给人们留下深刻印象。普通景观植物分为:欣赏外形类、观赏花卉颜色类、观看果实类、闻香类。欣赏外形类植物的叶片和冠形要优美,比如龟背竹、垂叶榕等;观赏花卉颜色类种植物不能只注重颜色,也有一些花果的颜色非常抢眼,一些树枝和树叶是黄、红等多种颜色,如桑树、变叶木;观果园林植物主要观赏果实多、外形奇特、色彩鲜艳的花果,如佛手、金橘、石榴、芭蕉;闻香景植物香味有浓香、芳香和甜蜜的三种。如桂花浓香、茉莉花芳香、兰花、米兰甜蜜香。立体装饰花:相对平面花卉装饰室内自然景观的立体装饰手法,即利用室内自然景观色彩的装饰美化原则,结合适当的载体进行植物配置后,将植物从平面的装饰功能扩展到空间。达到三维立体装饰效果的形成,这种绿化方式集室内自然景观、工程、环境艺术和其他学科的造林技术。立体装饰花主要是攀爬植物和直立的植物,主要有天竺葵、牵牛、叶蔓绿绒、吊兰、蟹爪兰、豆瓣绿,这种植物设置在室内空间的花架及厨房餐桌周边,可以有效地阻止空间内不美观的物体,充分显示园林绿化植物材料的种植效果。应用植物景观设计室内景观,除了一些传统的室内自然景观植物的选择,也可以增加地方特色的花果和蔬菜作物,让室内公共空间植物景观更加贴近生活和自然。水果和蔬菜不仅使参观者满足新鲜口味,还可以随季节变化选择种植品种。刚刚过去的2011年中国经济发生了巨大的变化,房地产行业受到的影响特别大,使整个房地产行业和所有相关领域都感到压力,感觉寒冬来临,伴随着当今世界上城市的快速发展,景观设计也在高速发展,突然因为地产业的急剧下滑,所有下游产业从狂热到逐渐丧失,真正的安静下来。使人有时间回顾过去,总结经验和不足,为冬去春来做好准备,这无疑是当下最明智的选择。笔者十多年的教学和设计实践参与和见证了几年来室内景观设计的发展过程。探索了关于提高室内空间环境质量的举措和如何实现真正生态室内空间的方法,以实现行业可持续发展。分析形势和未来,我们相信中国当代景观设计会有以下趋势:首先,设计者优先考虑的要素是可持续发展和生态环境。

中国古代老子提出了可持续发展的生态核心设计理念:“人法天,天法道,道法自然。”美国现代生态景观的先驱迈克•哈格里夫斯《自然设计》科学分析和实践检验景观生态学运动在世界不断发展。人与自然和谐的设计是尊重该地区的景观,寻找灵感和自然设计元素,包括尊重地区景观的功能,包括地区的自然和文化遗产,尊重它的自然过程和格局。保持、利用再生的景观元素和材料地点,新的实用和审美功能不断发挥。最大限度地顺应自然的过程是结合自然的设计,根据生态规划与设计原则,最大限度的利用天然河流和小范围依靠人工水,让自然工作,也就是说使用当地材料和本土植物景观设计组合成一个有机体,让这个有机体持续经营和增长用最少的人工投入。它倡导一种新的生态美学观,倡导自然的野性之美,真正的生态自然和生态过程。水源涵养土地、补充地下水、高新科技清洁能源的使用,是恢复和保护当地独特的生态系统的完整性和多样性。景观不再停留在表面的视觉形式,人与自然生态系统相互融合是终极目标,也是生态价值和生态美学的形式。其次,室内空间景观设计将打破过去的封闭围墙,逐步走向社会,打破与城市隔离的状态,也就是说,未来的室内空间设计,景观设计将是一个不可分割的组成部分,变得更加开放和多维化。因此,未来的景观设计将不仅局限于小范围的区域,应该整体考虑整个地区的发展,以创建一个共享的、生机勃勃、和生活密切相关的空间系统。新的城市规划和景观概念规划理念是生活和城市的融合、不同群体的融合、城市与自然融合、生产一体化的追求、整合商业和住宅一体化。生活环境是社区与花园的融合,而不是一个单一的住宅小区景观。它为人的社会性和物理环境提供交织的社会网络。通过大型城市综合体、旧城改造、旧区改造等各类开发项目,为更多的用户提供贴近自然、开放的生活区域。景观行业组织提供图纸、提供专业的咨询、导向政策、施工过程管理、后期跟踪等服务,这也是我们一直致力追求的真正意义的整体景观设计。

温室气体的特性范文篇11

【关键词】日光;温室;育苗

节能型日光温室育苗具有育苗周期短、育苗速度快、苗木质量高、成活率高的特点。温室育苗主要在于环境条件和管理技术上,笔者就多年来在温室育苗方面所积累的一点经验浅谈一下自己的体会。供参考。

1节能型日光温室特性

1.1日光温室座向

座北面南,南偏西5°,光照时数长,角度最佳,物质转化率最高。

1.2日光温室结构特点

一般采光材料用聚乙烯、聚氯乙烯薄膜或玻璃,保温用草帘或保温棉被。骨架结构,一般脊高3.3米,外跨7-7.8米,长50米以上。

1.3日光温室内各环境因子适于苗木生长

由于保护地内苗木生长发育所需的各因子,光、水、气、温等受温室调节控制,同时有对自然环境的应变能力,如风、雪、暴、冻等。给苗木生长发育创造良好环境。

2日光温室育苗光照管理

2.1育苗对光照的要求

阳光不仅是保护地热量的来源,而且是苗木生长进行光合作用的必要条件。不论是光的强度、光的组合,还是光照时间长短,对苗木的生长发育都十分重要。

2.1.1光照度对苗木生长发育的影向

在一定的光照度范围内,苗木光合速率不再随着光照度的增加而增加,达到光饱和点,会引起光抑制作用,并使苗木叶绿素分解,引起生理障碍。光饱和点还随环境中二氧化碳浓度的增加而长高,当光照度降到某一数值时,苗木光合作用制造的有机物与呼吸作用分解的有机物大体持平,这时的光照度叫做光补偿点。如果苗木得到的光照度长时间在补偿点以下,有机物的消耗多于积累,则苗木生长迟缓,严重时植株枯死。

2.1.2光质对生长发育的影响

不同波长的光对苗木生长发育的影响不同,红光和红外线可促进种子萌发,促进茎干生长,红外线主要转变为热能,提高环境温度,从而分解影响作物生长;紫外线可以杀菌,抑制苗木徒长,长期受紫外线照射的苗木,叶面积小,根径发达,叶绿素增加,苗木健壮,产苗率高。保护地用塑料薄膜(作覆盖的采光面)透过紫外线的能力优于玻璃,其中,聚乙烯比聚氯乙烯透光高。

2.1.3光照时间对苗木生长发育的作用

主要表现在三个方面:一是影响光合作用的时间,一般以12―16小时为宜;二是影响日光温室内热量的积累;三是光周期效应的影响。

2.2日光温室内的光照条件

日光温室内光照完全来自于太阳辐射角,由于设施结构特点,室内光照度,光的组成及光照时间等方面都和露地不同,有其特殊性。

2.2.1光照度

可见光通过温室透明覆盖物进入室内,光照度大大减弱,主要是由于透明覆盖物的吸收及反射,温室骨架遮阳,透明覆盖物上附着的灰土及水滴吸收等因素减少透光,致使温室内光照度仅为露地的50―80%,不能满足苗木生长对光的要求,因此,要经常冲清洗薄膜和及时起苫等增加光照度。

2.2.2光质

透明覆盖物对不同波长的光线透过率不同,一般来说,选择紫外线透过率高的聚乙烯膜,不仅利于室内杀菌,还利于抑制苗木徒长,但保湿性差,生产上常用聚乙烯保温无滴复合膜。

2.3温室内光照调节

温室光照的人工调节主要包括三方面措施,一是,增加室内自然光照;二是,在冬季弱光期或日照时数少的季节和地段进行人工补光;三是,在夏季强光期进行遮光。

3温室的温度管理

3.1苗木培育对温度的要求

3.1.1气温

苗木不同生长发育期对温度的要求各有差异。一般种子发芽期最适温度较高(25℃―28℃),28℃以上停止发芽,如果长期低温会出现霉变和多发病,过高会烧芽。正常生长气温在25℃左右,高温和低温都不利于苗木生长。

3.1.2地温

苗木生长发育还要适宜的地温。地温直接影向苗木根系的生长生活及毛细根的发生。还通过对土壤生物的活动及有机物质的分解转化等直接、间接影响苗木根系对水分养分吸收。一般保持20℃―25℃。

3.1.3温周期

苗木在进化过程中已适应了自然环境,大多数苗木的生长发育都要求一定的温差,白天要较高的温度利于植株光合作用,夜间低温可减少呼吸消耗,阻止植株徒长,一般情况下昼夜温差大适于苗木生长,温差小苗木生长缓慢。

3.1.4低温和高温的障碍

高温和低温都会影响苗木的生长发育,造成苗木出苗率低、等级差、产苗率低及并发病虫害,如针叶类苗木幼苗期低温或高温发生猝到病、立枯病及烧苗等危害。

3.2日光温室的温度特点

温室日变化规律

日光温室空间相对较大,保温条件较好,其它保护设施温度变化缓慢。

3.3温室内温度的调节

温室内温度的调节主要目的是根据不同苗木及同一苗木各生长发育阶段对温度要求的不同,及时对影响变化的温室各方面设施进行调节,确保温度适宜且分布均匀,避免发生高温和低温危害。

4温室的水分及湿度管理

4.1苗木对土壤水分和空气湿度的要求

4.1.1苗木对土壤水分的要求

苗木都要是未木质化的幼嫩组织器管,许多组织中含水量在80%以上,缺水不仅影响苗木光合作用,还影响苗木的品质。

4.1.2苗木对空气湿度的要求

温室内空气湿度过高,会抑制植株正常水蒸腾作用,使植株散热不及时而“烧伤”组织器管,还容易诱发和加重立枯病、猝到病等疫病危害,而空气干燥不仅影响植株光合作用,还诱发病毒、红蜘蛛、蚜虫等病虫害。

4.2土壤水分和空气湿度的调节方法

土壤水分调节,水分过多或过少都会影响苗木正常生长期发育,水分长时间偏多容易降低土壤中的含氧量,导致烂根;低温季节土壤水分多还易降低地温,抑制根系活动及土壤生物的分解活动,使肥料利用率降低;幼苗期和发根期水分过多时,植株容易徒长,土壤水分不足可导致植株萎蔫,强光时期还易发生日灼及卷叶等现象。生产上多用浇水等方法调节土壤水分,使其满足生长需要。

5温室的气体管理

5.1温室苗木对气体的要求

二氧化碳浓度最好不要超过1600毫克。氧气一般种子发芽要求含氧量在10%以上;土壤含氧量低于5%根系就不能进行吸收活动,甚至会使根系窒息死亡。

5.2有毒气体的危害

农家肥都要会产生氨气,二氧化碳或农膜会产生氯气危害苗木,所以要注意通风排毒。

6温室的土壤管理

6.1温室育苗对土壤的要求

1)土壤高度熟化;

2)土壤结构应松紧适度,三相比适宜,有较好的保水、供水、供氧能力;

3)土壤的酸碱度与苗木品种相适应;

4)土壤肥沃、营养含量高,团粒结构好,保肥、供肥能力强;稳温性好,土壤卫生、无病毒,虫卵,无污染性物质积累;地下水位适宜,土壤中不含过量的重金属及其他有毒物质。

6.2温室土壤管理

1)防止土壤积盐危害,科学施肥,生物除盐、换土;

温室气体的特性范文篇12

关键词:早春;日光温室;茄果类;高产栽培

中图分类号:S626文献标识码:A文章编号:1674-(0432)-09-0096-2

早春日光温室茄果类蔬菜生产期处在低温、弱光照的外界环境条件下,因此,受栽培技术、管理水平和不利的外界环境等因素的影响,蔬菜产量低、品质差、效益不高。通过采取栽培和管理措施,化解不利因素的影响,提高早春日光温室蔬菜产量和品质,促进蔬菜生产向高产、优质、高效、无公害方向发展。

促进早春茄果类蔬菜生长的有利条件主要有,一是设计标准高保温性能好的日光温室;二是调整好环境因素,为蔬菜生长创造一个适宜的环境条件。

1日光温室的设计

日光温室是生产保护地蔬菜生产的基础设施。其建造科学与否关系到生产成本的高低和产出效益的大小,是早春能否进行茄果类蔬菜生产的重要条件。建造日光温室以钢架结构最好,屋面角在67-75°之间,冬季合理采光时间应保持在5h以上。因此,必须确定适宜的高跨比例和方位。一般跨度为7.5m的温室,脊高要达到3.5m,后墙高度要达到2.5m,墙体厚度要达0.48m。墙体内空心结构,其内填充珍珠岩。在墙体外侧加设一层5cm厚的高压聚酯泡沫板。这样的日光温室在采光、蓄热和保温性等方面都能显著提高。温室方位应根据当地纬度确定,在北纬43度以北地区一般以偏西5-10°为宜。

2环境因素

2.1温室内的环境条件因素

温室内因有棚膜覆盖,形成了相对封闭的特殊小气候。进行温室蔬菜栽培,必须掌握温室内环境的特点,并采取相应的调控措施,满足蔬菜生长发育的条件,从而获得优质高产。主要因素有光照、温度、水分、气体、土壤营养、病虫害等。

2.1.1光照重点是增加温室光照强度,延长光照时间。管理上要尽可能避免和排除减弱室内光照的因素。一是选用无滴抗老化多功能棚膜。二是延长光照时间。晴天日出1个小时后揭去草帘、纸被等覆盖物,日落前1h之内覆盖。在保证不出现冻害的的情况下,阴天也要揭开草帘,让蔬菜见光。三是张挂反光幕。在温室后墙张挂聚酯镀铝膜,可使地面增光40%,室温增加3℃,地温提高2℃。四是经常清洁棚膜,提高透光率。五是雪后及时清扫棚面残雪,尽早揭帘。

2.1.2温度主要是保证蔬菜生长所需温度。温室内温度日变化与露地相同,白天光照充足,如果薄膜密闭温室温度升高很快,最高可达30℃以上。夜间最低气温一般比室外高10℃左右,昼夜温差变化幅度较大,温度调控主要通过通风换气和加温来进行。利用揭膜进行通风换气是降低和控制白天棚内气温最常用的方法。早春为了减少热量损失,提高气温和土温,棚膜要尽量盖严,达不到30℃以上高温不宜放风。阴雨天气可采用加温措施提高温度。

2.1.3水分由于温室封闭性强,室内空气与外界空气交换受到阻碍,土壤蒸发和叶面蒸腾的水气难以散失,室内空气湿度大。空气湿度过大,不仅直接影响蔬菜的光合作用和对矿质营养的吸收,而且还有利于病菌孢子的萌发和侵染,有利于病害的发生和流行。因此,在早春外界气温低情况下,要以保温为主,可在中午温度达30℃时可放顶风,促进温室内高湿空气与外界干燥空气相交换,可有效地降低室内的相对湿度。采用滴灌技术或膜下暗灌技术,结合地膜覆盖栽培,减少土壤水分蒸发,能够大幅度降低空气湿度。

2.1.4气体由于温室经常处于密闭状态,室内空气组成影响蔬菜的生长。在空气中主要有氧气、二氧化碳和有毒气体。在早春植株生长旺盛的情况下,温室内二氧化碳的浓度变化很剧烈。早上日出之前由于作物呼吸和土壤释放,二氧化碳浓度比室外浓度高2-3倍;随着叶片光合作用的增强,二氧化碳浓度急剧减少,减弱了光合作用。因此,日出后就要酌情进行通风换气,及时补充棚内二氧化碳。在外界低温不宜通风情况下,可进行人工二氧化碳施肥。人工施用二氧化碳,在冬春季光照弱、温度低的情况下,增产效果十分显著。常用的有二氧化碳发生器,方法是每天每亩温室用碳酸氢铵3.8kg、浓硫酸2kg、水8kg,分别倒入塑料容器内。需要特别注意的是必须先在容器中放入碳酸氢铵,加水,最后加入浓硫酸(注意:水和浓硫酸加入顺序颠倒易发生危险)。经化学反应,生成硫酸铵,释放出二氧化碳,硫酸铵可用作蔬菜追肥。也可使用二氧化碳颗粒剂,效果也很好。

2.1.5土壤营养温室蔬菜生长旺盛,产量高,需肥量大。但春茬蔬菜前期在低温寡照环境生长,根系吸收能力较弱,养分不易流失,若施肥量过大易造成土壤浓度过高,产生生理障碍。另外,为防止徒长,预防发病,要重施磷钾肥,适当使用氮肥。施肥方法上,要以基肥为主(占总量的60-70%),追肥为辅;肥料种类以优质有机肥为主,化肥为辅。有机肥必须腐熟、深施,未发酵新鲜有机肥用于温室,会产生毒害气体;为避免氨气毒害,化肥绝对不能施用碳酸氢铵作追肥。使用腐殖酸液体冲施肥,每亩20kg。也可应用生物有机肥作追肥。每亩30kg。生物有机肥不仅含有作物生长所需微量元素,还富含大量有机质、氨基酸和微生物。它能使土壤疏松,平衡土壤酸碱度,增强根系活力,还是生产无公害蔬菜的理想肥料。施用有机肥成本低,增产效果好,并有改良土壤、培肥地力功效。

2.1.6病虫害温室病虫害是影响作物产量与品质的重要因素,做好病虫害的防治极其重要。由于温室蔬菜具有高温、高湿、封闭和连作的特点,为蔬菜病虫的周年危害和繁殖提供了适宜的气候条件及越冬场所,有利于蔬菜病虫害的发生流行,从而使蔬菜病虫害种类增多,危害程度显著加重。在防治上应采取预防为主,发现病虫害要治早治小。虫害易于识别,病害由于种类繁多极易发生混淆。一般大多数病害主要是由真菌、细菌、病毒及生理性原因引起。而以真菌和细菌病害较多。在田间简易的鉴别方法是凡是真菌引起的病害,无论在什么部位,都有不同形状的病斑,在潮湿情况下,都有霉状物产生。即病部长有不同颜色的霉层,如黑色、白色、褐色、灰色等。这是判断真菌性病害最可靠依据。而细菌引起的病害主要表现是坏死和腐烂、萎蔫和畸形,不长各种菌丝斑点等,有的还有腐臭味。对于蔬菜表现出的各种异常现象,首先要看是不是生理病害,然后考虑真菌、细菌、病毒等,认真加以区别,科学诊断,对症下药。

2.2外界不利的气候条件因素

外界的不利气候因素是指进入早春以后,天气变化较大。多阴雨雪天气、沙尘大风天气、低温天气等,对蔬菜生产十分不利,管理不好菜农损失较大。

阴雪天气,光照弱,棚室内温度低、湿度大。当天气由阴转晴后,按常规拉开草帘,棚室内气温回升,秧苗在高温强光照条件下,叶片蒸腾量加大,而根系尚未恢复吸收水分和养分的能力,结果造成萎蔫后不能恢复而枯萎死亡。针对这种情况,在管理中做到阴雪天不遇特大风雪要坚持拉起草帘,清除棚膜积雪,增加散光照。室内增设照明灯,棚室加温。阴雪天气尽量不浇水。连阴转晴后,要掌握揭花帘。防止“闪秧”枯萎,避免生理性死亡。

3在田间管理上应采取的栽培技术措施

3.1温度管理

定植后一周内不通风,以保温为主,特别是茄子和黄瓜,应适当保持较高的温度,以利生根缓苗。缓苗后还要保持较高温度。番茄苗期生长适温白天23-28℃,夜间13-18℃;茄子生长适温为20-30℃,气温低于15℃时会引起授粉、授精不良;辣椒生长适温为25-28℃;黄瓜为28-30℃,夜间温度不能低于10℃。

3.2肥料管理

定植缓苗后,番茄第一穗果膨大期即长到核桃大小时进行第一次追肥,每亩用二铵15kg;第2、第3穗果开始膨大期,每亩用45%硫酸钾复合肥20kg;辣椒在整个生长期间,保持田间湿润,土壤不干裂,不积水。要少肥勤施。一般每采收两次追肥一次,每亩用45%硫酸钾复合肥15kg,盛果期增加施肥量20kg。茄子追肥与辣椒相似,黄瓜每采收两次追肥一次。

3.3水分管理

水分管理要做到促控相结合,浇足定植水后到初果期除严重缺水外,不般不浇水,促进根系下扎,防止秧苗徒长。三是搭架整枝。番茄、黄瓜要插竹吊蔓,有利温光调控。番茄整枝方法较多,但在弱光照条件下应采用单杆整枝方法,使株型紧凑,增强群体采光效果。辣椒在生长、开花结果过旺,植株生长势小的情况下,可把上部花果摘除,促进下层花果正常生长。

3.4保花保果

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