生物技术和生物工程的区别(6篇)
时间:2025-07-10
时间:2025-07-10
[关键词]区域物流物流需求影响因素
物流需求是社会经济生活在物质资料(生产、流通、消费领域的原材料、成品和半成品、商品以及废旧物品、废旧材料)空间位移、时间效用等物流方面的有支付能力的需要,涉及运输、库存、包装、装卸搬运、流通加工以及与之相关的信息需求等物流活动的诸方面。区域物流需求是一种典型的派生需求。
全面认识和把握影响区域物流需求的主要因素,对于物流企业和物流行业管理部门正确预测物流需求变化趋势、制定相应对策措施具有重要意义。
一、区域物流需求的经济影响因素
1.区域经济整体水平和规模对区域物流需求的影响
作为一种派生需求的区域物流需求决定于区域经济发展水平。各地区在不同经济发展阶段对物流的需求在数量和质量上差别很大。工业化初期,开采业和原材料对大宗、散装货物的运输需求急剧增加引起装卸搬运需求、仓储需求的增加,物流需求处于快速增长时期。机械加工工业发展时期,原材料运输继续增加,运输需求开始多样化,对运输速度和质量的要求有所提高;物流信息需求不断增加;对物流服务水平有了更高要求。精加工工业时期,运输需求在数量方面增长速度放慢,但越来越多样化,在方便、快捷、低损耗等质量方面的需求越来越高;同时仓储、装卸搬运需求在数量方面增长速度也变慢,但对其服务要求更高;包装需求、流通加工需求快速增加,物流信息需求也不断增加;总体上说,该时期对物流需求的数量变化不大,对其质量要求更高。进入信息化时代后,以制造业为主的产业从这些国家转移到发展中国家,因这些转移产业生成的物流量巨大,对物流服务需求旺盛,因此,产业的转移必然引起物流中心的转移,进而影响该区域的物流需求,使其显著下降;但对其物流服务要求更高。
2.区域经济产业结构和产品结构
区域经济产业结构的差异和不平衡性决定了区域物流需求结构的特点,并对区域物流需求功能、需求层次及需求量等方面产生较大影响。当第一产业在国民生产总值中占主导地位时,区域物流需求结构表现为低附加值产品的物流需求占主导地位,物流活动以运输和仓储为主,对物流服务水平要求低,物流需求实物量大,单位物流需求价值量小。当第二产业在国民生产总值中占最大比重时,高附加值产品的物流需求迅速增加,物流需求呈现专业化和综合化特征,除对运输和仓储继续保持较强的需求外,对包装、流通加工和配送等增值服务需求大大增加。在实物量继续增加的同时,物流需求价值量明显提高;对物流的需求很大,投入也比其他产业高,它的物流支出相对较大。当第三产业在国民生产总值中比重迅速上升,达45%以上时,以知识、技术和系统集成为特征的高层次物流服务需求占据重要地位,信息流对运输和库存的替代作用开始凸显;第三产业以服务业为主,其产值创造主要来自无形的服务,对物流的依赖程度小,物流投入低,物流成本支出少,与产值相比,物流成本只占很小的比例。
不同的产品结构,所引起的物流需求差别也很大。运输需求方面,仅就厂外运量来说,生产1吨棉纱引起厂外运量2吨~3吨,生产1吨钢引起厂外运量7吨~8吨,而生产1吨铜引起厂外运量50吨~100吨。另外,不同的产品对库存需求差别也很大,1吨棉纱占的库存面积就比1吨纸占的库存面积大得多。
3.区域经济的空间布局
区域经济空间布局不均、区域经济发展不平衡是客观上造成区域物流需求的直接因素。以我国为例,各种能源和其他自然资源的分布极不均衡,多数自然资源分布在生产力相对较低的东北、西北、西南地区,人口众多、生产水平较高的中部和沿海地区的资源却十分贫乏,因此在地理位置上形成了原材料开采、粗加工等基础工业远离加工工业的产业布局,物流在时间和空间上的跨度极大。随着经济发展不均衡程度增加,对区域内或区域间产生的物流需求压力也越大。
二、物流设施、设备的数量及布局和物流服务的质量
物流设施、设备的数量及布局和物流服务的质量直接影响区域物流对货物的吸引范围、对需求的适应程度。如果说经济发展水平是影响货运需求的本源性因素的话,那么物流设施、设备的数量和物流服务的质量等因素是影响物流需求的可能性因素。充裕的物流设施和设备、良好的物流网络可以方便货物周转流通,增大物流量;物流服务在走向专业化、综合化和网络化的过程中,物流企业利用其规模化优势和专业化服务优势,可以通过降低库存、提高商品周转率等服务,为企业节约大量成本,从而创造利润;这些都会刺激物流需求的增长、推动经济的发展,而经济的发展又引起物流需求的进一步增长。
三、物流费用的变动
价格是影响物流需求量的一个重要影响因素,物流服务价格和物流服务商品的市场价格变动,都会引物流需求的变动。一般说来,价格与物流需求量之间存在一种此消彼涨的关系:物流服务价格下降,物流需求量上升;物流服务价格上涨,短期内物流需求量会受到一定抑制。两地市场商品价格差别增大,会刺激该商品两地间的运输需求,也就导致物流需求增加;而商品价格差别缩小,则会减少两地间该商品的运输需求,从而引起物流需求减少。另外,燃油、运输工具等价格变动会引起运价的变动,仓库地价变动会引起仓储费用的变动,这些都会导致物流需求的变动。
四、技术进步
技术因素是影响物流需求的重要的长远性因素。三次科学技术革命后,交通运输工具的改造与革新速度大大加快,运输方式的集装箱化、大型化以及专业化等为物流需求的提高提供了前所未有的运输能力;库存技术的成熟减少了库存成本;网络的发展使世界变成一个更为广泛和巨大的国际分工合作体系,国际分工合作的发展,使物流的物质流向和流动方式发生变化;随着信息技术和物流处理技术的进步,第三方物流、第四方物流的优势日益显现,对第三方物流、第四方物流服务的需求不断增长;网络技术的发展和电子商务的广泛应用,对物流需求的量、质和服务范围均产生重大影响。
五、结语
总之,影响区域物流需求的因素多而复杂,不同的区域其具体的影响因素也不同,影响程度也可能会发生变化,这需要我们根据实际情况进行综合分析和把握。
关键词:矿山水文地质;勘察技术;问题;应用趋势
中图分类号:U469文献标识码:A
一、水文地质及其结构运动
水文地质主要是指地下水所发生的多种运动状况以及地下水活动的改变特征,在通常状况下,在大气带下面的地层中所贮存的岩洞和岩石空地中的水就是指地下水。地下水是水资源中不可或缺的一部分。水量比较稳定,并且水质较好的地下水是中国工业用水和农田灌溉的最为重要的水源。地下水受外界条件的影响,可以致使滑坡、地上沉降疑问的发生,地下水来自于地表下面的岩土层空地中,其中主要是来源于大气降水和地表水向地下渗水。渗入地下的水会流入一些河流和湖泊中,同时也可以融入到一些海洋中。而上层土壤中的水分有的就蒸发掉了,而有的被植物的根系吸收后散入空气中,重新回归大气,关于地球上的水循环是一种推进过程,关于地球上的滑坡、溶蚀以及土壤酸碱化都有着重要意义,因而地下水体系是自然界水循环体系中的一个重要亚体系。自然界的环境随时是会发生改变的,受自然环境的影响,地下水位会发生各种各样的改变,假如不及时加以研究和分析,很可能会致使一系列的地质灾害的发生,地质灾害的发生会给人类的正常生活带来极大的困惑,所以,中国关于自然界的开发利用频频,直接致使了地下水位严峻降低,进而形成了大面积的地下水降低漏斗。很多城市区域地下水用量较为会集,常常会引发地上的沉降。地下水遭到工业废水以及生活废水的深化,关于地下水是一种十分严峻的污染,同时关于地下水资源是很严峻的威胁。因而关于地下水的形成、类型以及其运动规则进行研究是十分有现实意义的。
二、矿山水文地质工作项目的概况
矿山水文地质工作主要针对的是矿山基础建设和生产建设时期所做的相关水文地质工作。在进行矿山项目的开发之前,需要对矿山水文地质进行勘探和观测,因为这些情况直接影响这个建设项目的实施难易程度和复杂程度。由此可见,矿山水文地质工作技术处在一个首当其冲的重要位置。在矿山建设的初期,矿山水文地质工作技术是安全开采工作的重要保障,起到基础性的作用;在矿山生产建设时期,矿山水文地质工作是顺利进行施工的安全保障,起到规范性的作用。矿山水文地质工作研究的一个重点是矿山的地下水,这是一种十分难得的液体资源,它的再生性和流动性都很好,严重影响矿山的开采。矿山人民生活用水和工程用水的主要来源是地下水,但是矿山的水资源呈现短缺现状,这就需要寻找水源、建设水库、增加储水设备。另一方面矿山的水资源又是丰富的,开采矿山时需要做好排水设施的安排,严防水患,合理治理地下水。另外,矿山水文地质不是一层不变的而是随时变化的,务必提前做好灾害的防治工作,以便减少地表水、空山围岩、塌陷等造成的矿山损害。对矿山水文地质不良的区域要做好积极地治理工作。
三、矿山开采水文地质问题分析
水文地质疑问是矿山勘探人员在进行矿山开采与生产工作时有必要思考的重要要素之一。只要在矿山生产之前对水文地质条件进行勘测,对其影响体现等疑问进行有效分析,才能使勘探工作有条有理的施行各项工作。下问将简略的介绍中国矿山开采工作中对地质水文状况的来历类型与疑问。
(一)水文来历类型
1、地表水与断层水:尽人皆知,矿山地表水通常是来自于因气候
缘由而降的水量、江海河流的活动水以及植物根茎所贮存的水分等,
可是因为矿山储藏方位往往是在地表较深的部位,所以仅靠上述地表
水作为补给水源是远远不够的。矿山区域的断层部位贮存的往往是断
层水。断层水对地下水分泌以及流向等会形成影响,所以勘探人员在展开工作前都有必要对水文地质地上进行调查或是采纳钻孔勘测等方法了解明白断层水的分布状况。
2、地下水:联系岩性组合与特点以及水力性质等要素进行分析研究,矿山工作人员可以将矿区里所涵盖的水层大概分解为含水层和含水带两种类型。其间,散层空地中含水层构成有些是碎石土与砂粘土等,因为它们贮水才能较弱、含水层厚度也较小,因而被称为弱含水层。岩溶裂缝中含水带组成有些偏向于碎石灰岩与硅质层等,厚度均在33米摆布,而且裂缝形状展示的简直是蜂窝状,所以水蚀状况较为
严峻,水量会呈现很多的渗漏而引起水分过多削减。综上所述,岩溶裂缝含水带中会呈现水位动摇较大现象。
(二)矿区水文地质疑问
矿山地质受水害影响:中国矿山区域中的矿山条件呈现出来的状况各有不同,其间约有三分之一的要点矿山区域矿山存在的水文地质条件较为杂乱,而且遭到水害要素影响的矿山区域不在少数。随着矿山开采工作持续深化执行,致使矿山生产区域遭到水害影响更加剧烈,对矿区生产工作形成了很大的阻止。例如,在华北地区,底板承压水地质环境勘测和测绘过程中,大概有160亿吨的矿山资源都分布在其间,然而底部岩溶水状况较为杂乱,致使矿区生产工作展开有了
较大的难度。
(三)矿区环境污染在矿山生产过程中,经常会发生一些生活污水。尽人皆知,如果污水任意排放,肯定会损坏周边的生态环境,给人们寓居的日子增加烦恼,特别是排放未经处理含有化学成分的污水,将会危及人们身体健康以及农作物生长发育。在矿山生产过程中,污水的排放会对水文地质环境形成巨大影响,然后下降矿区地下水的水位分布。当浅层的含水层水分被排光后,会致使矿山生产区域呈现陷落,甚至会呈现严峻干旱等结果。可见,如果污水排放方法不科学,不只会影响日子环境和水文地质环境,也会增加矿山勘探工作的开采成本。
四、勘察技术与方法
(一)勘探技术
1、遥感技术,可以将地质组分分布情况高效提取。遥感技术在地质勘查工作中,能全面的分析地质资料信息,辨识出成矿有利的区域,有针对性地进行矿产地质勘探。遥感技术应用依赖广泛的测绘工作,以获取地质背景信息、相关的矿物矿化信息。在获得矿物蚀变波谱特征的基础上,地质工作者应对照勘查区域内矿石或矿化带露头较好的地区,寻找潜在矿产资源的赋存区域。利用遥感技术识别并获取潜在成矿区域的信息,同时利用环形或线环形构造原理,可以更快地发现成矿区。在金属矿产勘查及预测方面,遥感已从线性影像和单一构造的航片解译,发展为针对目标矿种潜在成矿区域优化识别、多元综合信息和综合地学图像信息处理、矿石波谱特征和矿化蚀变等多方面应用。
2、物探技术:物探是以矿石和岩石的电性、磁性、放射性、弹性、密度等物理性质差异为基础,使用不同物理方法以及仪器探测天然和人工地球物理场变化,并通过分析和研究获得的物探方面的资料,来推断解释相关地质构造以及矿产分布的情况。物探方法与地质方法有本质的区别。它不直接研究矿物、岩石或者矿石;物探研究的是地球物理场以及一些物理现象。地电场、地磁场、放射性场等都是物探的研究范畴。通过对场的研究可以了解区域地质构造以及产状。物探方法的使用前提是物性属性的差异,这些差异要表现在被调查的地质体和周围地质体间要有某些物理性质上的差异。其次,被调查地质体要有一定规模和合适的深度,以确保用现有技术手段能够发现它引起的异常。最后是能够区分异常,从干扰因素异常中区分出被调查地质体需要被研究的异常目前主流的物探方法包括重力勘探、电法勘探、磁法勘探、放射性物探和地震勘探等。依据工作的不同空间,可分为地面物探、海洋物探、航空物探和钻井物探等。在覆盖地区上物探可以一定程度弥补普查以及勘探工程技术的不足,补充进行地质填图和综合普查找矿。
3、3S技术:这项技术是经过整合GPS、RS、GIS技术而来的,在进行勘探工作时,它可以结合计算机数据分析和绘图以及成像等技术,对水文地质状况实现收集处理和分析。因此,3S技术是进行勘探的一种重要技术。水文地质勘探人员运用此种技术勘探时会明显发现收集到的信息较多且实用,而且进行勘探所用的时间也比以往相对减少了许多。由此可见,3S技术能够缩短工作人员时间,提高资料收集准确度和勘测效率,为顺利勘测提供了非常到位的帮助。
4、射线勘探技术。
射线勘探主要用于矿区的找水,通过射线在不同岩石的不同反应,来对地下水的存在状况加以判断。应用此种技术可以准确的掌握地下各层的构造,尤其在断层破碎带或者岩层裂隙带的找水工作中适宜应用。此种方法具有经济性,操作方便快捷,有效的提高工作效率,具有很强的推广价值。
(二)工作方法
1、流量测井法:这种方法相对上述的方法而言,使用时间较短,它的目的是在不同深度阶段的钻孔横截面中,测量纵向的流量情况。因此,当钻孔出现了纵向流动水,应用此方法可以明确区别含水层与隔水层,并且快速的掌握各层所处的位子以及渗透情况等多种参数。正是由于流量测量法具有便利、稳定等特点,因而在实际矿山生产中
运用较为广泛。
2、射线方法:在矿山生产环节可以利用这种方法实现水源找水工作。因为不同的岩石与地质构造在遇到γ射线时,产生的反应有着显著的不同,勘探人员可以充分利用这点不同对地下水分布状况进行分析与判断,从而掌握地层地下结构构造,准确的找到水源。利用γ射线方法受地形因素的影响较小,并且具有花费的成本资金不高,操作简单等优点,很受勘探工作人员青睐,所以这种方法普遍应用在对裂隙带、断层破碎带等地进行寻找地下水源工作中。
五、矿山水文地质工作技术发展趋势
随着经济的不断发展,我国对于能源的需求性越来越大。如何安全高效地开采矿山是一个影响着国计民生的大事,勘探技术的发展和提升要依赖于勘探方法的持续更新以及勘探手段的多样化。多样的勘探技术能够有效地提供更加准确和详细的地质情况分析,分析所依据的数据越丰富,其勘探的结果也就越全面且越合理,这样的勘探结果对于制定合理有效地开采方案有着重大作用。同时,矿山开采是一项相当复杂的工作,对技术性、安全性、稳定性、准确性的要求都极高。矿山水文地质勘察技术贯穿整个矿山工程项目,不同的阶段工作的主要内容也不尽相同。随着水文地质勘察工作的开展,认知矿山水文地质的条件不断加深,水文地质资料不断积累,为项目的安全实施打下坚实的基础。随着技术的不断革新,科技的迅猛发展,未来的采矿业会迎来全新的技术时代。
关键词:节水农业发展发展现状
三、发展节水农业综合措施与管理、政策
1.节水农业综合措施
(1)大力发展节水高效的灌溉技术。我国目前年灌溉用水量3500m3,占全国总用水量的67%,是最大的用水户。但我国灌区的灌溉水利用系数仅0.4左右,即从水源到田间,约有一半以上的灌溉水因渗漏、蒸发和管理不善等原因没有被作物直接利用。灌溉后农田水的利用效率也很低,每立方米水生产的粮食不到1kg,仅为发达国家的2/5。因此,近年来大力发展节水高效的灌溉技术,提高灌溉水的利用率和水分生产效率,已成为我国节水农业发展的重点。
节水高效的灌溉技术包括节水工程技术和节水管理技术。节水灌溉工程技术是世界上为高效利用农业水资源所采取的最广泛、最有效的技术措施,包括地上灌溉工程技术、地面灌溉工程技术和地下灌溉工程技术。地上灌溉工程技术主要是喷灌和滴灌,是目前最先进也是最省水的灌溉技术,我国目前主要应用在经济作物上,但近年来,随着我国水资源日益紧缺和提高农作物产量的需求,喷灌已在大田作物灌溉上得到较大规模发展,滴灌也开始试验应用在大田粮食作物上。与此同时,进一步引进国外先进技术和生产设备,结合我国国情提高我国现有喷、滴灌设备的生产的质量和降低造价,并开展新产品的研制和开发。地面灌溉工程技术包括渠道防渗、低压管道输水、田间地面灌溉等,我国目前灌溉面积的98%是地面灌溉。由于其投入低,适合我国农村经济发展水平,当前仍是我国主要的灌溉工程形式。为加快渠道防渗的进程,已开发研究采用新型材料和结构形式,提高输水效率和降低造价,研制和开发高效低耗的防渗衬砌机械,提高施工效率。低压管道输水灌溉在我国北方井灌区发展迅猛,为提高管材的质量和降低成本,正在开展新型管材研制,并增加各级管件的种类和标准化,提高配套性能,完善田间配水设备。与此同时,也在研制适合渠灌区应用的大口径输水管材及管件,为今后有条件的灌区实现以管代渠提供技术储备。田间地面灌溉工程最常用的有平整土地、划小畦块、短沟或细流沟灌,由于投资少见效快、农民易于掌握,是当今面积最大的田间节水灌溉工程技术。为提高工效省劳力,已开展研究的开发节能、高效、价廉的平地、开沟或打畦的施工机械,并对我国特有的膜上灌水技术、坐水种技术的水平进一步提高,并扩大应用范围。地下灌溉工程技术包括渗灌和地下滴灌,目前仍处于试验性阶段,重点攻克提高设备性能和质量、降低造价的难题。国内外的实践经验证明,灌溉节水的潜力50%在管理方面,节水管理技术的基础是节水高效灌溉制度,它是根据作物的需水规律,把有限的灌溉水量在灌区内及作物生育期内进行最优分配,达到节水高产高效的目的。在我国北方已进入实用的有灌关键水的非充分灌溉技术,小麦优化灌溉技术;在南方地区已得到较大面积应用的水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉技术都是一些投入很低,群众极易掌握、效果十分显著的节水高效灌溉制度,目前正在组织大面积推广应用。土壤墒情监测预报和灌溉预报以及优化配水是节水高效灌溉管理的手段,目前在我国仍处于试验阶段,但已加大了研究的力度,为提高灌溉用水管理技术水平提供技术储备。
(2)对现有灌区实行以水资源高效利用为目标的技术改造。我国现有灌区大多数是50年代末到60年代初和70年代这三个时期建造的,由于建设标准低、配套不完善,加之经过几十年运行和低水平的维护,灌溉工程普遍老化失修,致使灌溉水资源和利用效益很低。当前影响我国灌区水资源高效利用的主要问题有:一是灌溉保证率低,由于多数灌区设施完好率低,水源有限和用水损失大,灌溉面积的灌溉保证率低,现有灌区内中低产田面积的一半以上是由于缺水干旱而造成的。目前全国灌区年缺水量达300亿m3,特别是连续干旱年份,由于保证率低,灌区用水得不到保证。二是工程配套差,特别是大、中型灌区,骨干工程由国家投资建设得较好,但支渠以下的工程要靠群众自筹,由于经费不落实等原因,或配套不全或质量低劣,加上老化失修,人为破坏严重,灌溉水跑水、漏水的现象严重,灌溉输水,用水的效率很低。三是灌水方法落后,目前绝大多数灌区采用的是传统地面灌溉技术,加上沟、畦过长,田面不平整,大水漫灌、田间水利用率低。四是灌水定额大,绝大多数灌区目前仍采用充分灌溉,不但灌水次数多,而且每次灌水量大,致使农田水分生产率很低。五是灌溉管理水平低,由于绝大多数灌区经费短缺,主要靠多种经营来维持,灌溉管理水平低下,技术手段落后。针对灌区存在的上述主要问题,近年来,在全国范围内对老灌区开展了以水资源高效利用为目标的技术改造。采用综合治理的办法,根据各个灌区自身的特点,对从水源、输水、配水、灌水直到作物用水的整个过程及管理体制进行深入的调查研究,找准主要矛盾以及搞清相互之间的关系,进行系统的技术改造与建设。在总体上要从三个方面入手,首先要提高灌溉保证率,对水源工程作进一步的合理开发,完善水源工程并对灌溉水源进行优化调配;二是结合种植结构的调整,采用节水高效的灌溉制度,提高灌溉水的生产率;三是提高管理水平,搞好渠系配套,推广先进的灌溉技术,降低灌溉成本,提高灌溉水利用率。对不同的灌区采取不同的改造措施,渠灌区重点放在完善渠系和建筑物的配套,提高渠道防渗率;井灌区改造的重点是挖潜和配套,提高机井装置效率,降低能耗,通过渠道防渗或管道输水提高灌溉水利用率;在井渠结合灌区除采用上述措施外,重点对地面水和地下水进行优化调度,在保持生态平衡的条件下,使地面水与地下水得到合理开发利用;在提水灌区,重点放在更新陈旧的机电设备,提高机泵效率,对于高扬程灌区采用先进的节水高效灌溉技术,如喷灌或滴灌,以达到节水、节能、提高效益的目的。在对老灌区进行技术改造时,应遵循资源优化配置的原则,充分论证,优化设计,以较少的投入取得较大的效益为目标,优选必须改造的工程项目,切莫盲目上马。特别在选择何种节水高效灌溉形式作为改造手段时,一定要充分考虑投入能力、技术管理水平、当地农业生产发展的长远要求,不能只顾眼前利益,搞短期行为,避免将来重复投入。
(3)开发新水源,增加农业供水能力。要从根本上解决我国农业用水的供需矛盾,除了提高现有水资源的利用水平和效率外,必须积极开发新水源,做到节流和开源并举。新的水源建设首先要充分合理地开发当地水资源。我国北方地区虽已修建了大量水库,但还有少量河流可修建水库,有些河流还有相当大的弃水,可增建水源工程。此外,还有一些地区的地下水仍有相当的开发潜力。由于我国水土资源在地区上的分布不相匹配,要解决一些地区的缺水问题,必须在更大的范围内寻求资源优化配置,调整资源与经济发展的格局。为根本解决北方地区的缺水问题,迫切需要修建一批跨流域的调水工程。目前一些小流域的调水工程已经修建发挥效益,还有一些正在实施,更大的跨流域调水工程也已开展前期的论证工作。
雨水利用是一种古老且具有巨大潜力的农业水资源开发利用形式,随着干旱加剧、水资源短缺,人们已重新注意雨水这一可再生资源的开发及高效利用。干旱半干旱地区是我国的贫水区,至今尚有6.2亿亩耕地因水资源短缺而无法灌溉,占该地区农业耕地面积的60%。特别是西北黄土地区,面积62.62万km2,区内多年平均降水总量2757亿m3,为当前区内年用水量的9.2倍。但由于降水时间分布不均,降水期常与作物生理需水期错位,降水利用率很低,约为降水量的30%~40%,降水生产效率仅为每亩每毫米0.2~0.4kg,尚有60%~70%的降水以地表径流和无效蒸发的方式而损失。试验表明,采用有限补充灌溉,合理栽培管理,降水利用率可显著提高,粮食亩产由不灌溉的80~100kg提高1~2倍是可能的。我国目前已在西北干旱半干旱地区大面积发展雨水汇集和利用技术,而且取得了显著成效。雨水汇集工程技术主要包括蓄水工程、防渗处理技术和集雨区表面处理技术。常用的蓄水工程有窑窖、涝池、蓄水池及塘坝或塘库。蓄水工程的防渗技术有夯实底土、或用黏土、红土垫底,以胶泥涂沫池壁或岩石孔隙,较好的办法是用混凝土薄壳和混凝土砖石密封底部或侧壁。如土壤特性不宜于压实或化学处理,则可用膜状物、塑料薄膜或硬面衬料,也可用沥青、塑料、合成橡胶和水泥铺底。集水区表面处理技术可用拍光夯实改变土壤结构、采有化学处理封闭地面土壤孔隙、用沥青或混凝土建立不透水的集水区、用不透水薄膜覆盖集水区地面等。
劣质水包括生活与工业污水以及微咸水,也是一种可开发的农业水资源。我国1993年城镇生活污水与工业污水的排放量高达636亿m3,但污水的处理率及其利用率很低,目前污水回用约为27亿m3。随着工业和城镇生活用水的进一步发展,污水排放量将会大幅度增加,预计到2000年,全国污水排放总量将高达900亿m3。如果将这部分污水资源化并加以回收,进行合理开发利用,可在一定程度上缓解水资源的供需矛盾。我国还有相当数量的咸水和微咸水资源,仅华北平原浅层地下咸水面积就约占平原总面积的60%,其中矿化度2~3g/L的微咸水面积约为3.6万km2,占咸水区面积的40%。据计算,华北平原浅层地下咸水天然资源量为75亿m3/年,其中矿化度2~3g/L的微咸水资源量为36亿m3/年,大于3g/L的咸水资源量为39亿m3/年。因此,将劣质水回收利用发展节水农业,对于解决我国日益严重的农业缺水问题,具有重要的现实意义。劣质水的资源化措施主要是采用工程和化学技术处理劣质水,使其达到灌溉水质的标准。
(4)采用综合农业措施,提高农田水分利用效率。我国“雨养农业”区旱地面积占全国耕地面积50%左右,粮食平均亩产不足200kg,粮食总产仅占全国粮食总产的30%,主要粮食作物小麦平均亩产不足60kg,仅为全国小麦平均亩产的1/4。旱地农业生产力低而不稳的主要原因是水土流失严重、土面蒸发强烈、作物对土壤储水利用不足、土壤瘠薄、品种落后、栽培管理不当等,致使作物水分利用效率低,仅为0.2~0.4kg/(mm·亩)。通过推广以提高农田水分利用效率为中心的旱农综合增产技术,使水分利用效率提高0.1~0.2kg/(mm·亩)是完全可能的,即按本地区平均降水量水平,每亩可增加粮食50~100kg、皮棉15~20kg、油料20~30kg。在占全国耕地面积50%左右的灌溉农田,既缺水而又灌溉水浪费严重,农田水分利用效率很低,粮食作物的灌水利用效率不足1.0kg/(mm亩),农田水分利用效率仅0.50~0.70kg/(mm·亩)。其主要原因是作物的非必需灌水量多,无效耗水量大;传统栽培造成作物以消耗灌溉水为主,未能发挥“土壤水库”的储水供水和对水分的调控功能,常因季节性干旱或供水不及时、质量差而发生旱害,造成严重减产。因此,在工程开源节流提高水资源利用率的基础上,采取综合农业节水措施,提高农田整体水分和作物水分利用效率,是高效利用农业水资源和持续提高农田生产力的核心。
高效利用有限水资源的关键是提高降水和灌溉水的利用效率。即灌溉农业在节约大量灌溉用水的同时实现高产;在旱地农业中如何增加土壤蓄水供水或补充少量供水,达到显著增产的目的。其有效途径:一是减少水的蒸发、渗漏和流失,增加土壤入渗量和储水量;二是增强作物对土壤储水特别是深层储水的利用;三是提高作物水分利用效率,即最大限度地提高作物的经济产量/生物量/蒸腾量/耗水量(ET)/供水量(降水、灌溉水)的比率。
当前,采用的综合农业技术措施主要有:根据旱农地区的降水和干旱发生特点及农作物的需水耗水规律,调整作物布局,建立与水资源相适应的种植制度。选择抗旱、节水、高产作物和品种,可根据抗旱性指标、耗水系数、蒸腾效率和水分胁迫指数等综合指标,从目前大量而丰富的品种资源中,筛选出具有御旱性、高产、高水分利用效率的品种进行推广。进行合理的土壤耕作及采用各种保水保土措施,蓄保降水,减少土壤水分蒸发和流失,创造良好的土壤水分条件。合理施肥和培肥地力,充分发挥水肥协同效应和激励机制,提高抗旱力和水分利用效率和在不增加施肥量的条件下,获得最大的经济效益。覆盖栽培保墒、增温、节水防旱、改善土壤理化性状、提高土壤肥力及有效性,提高作物有效耗水比,促使作物早熟和增产。应用化学物质和调控技术提高抗旱播种的出苗率,抑制作物生长发育过程中的过度蒸腾防止奢侈耗水,减轻干旱危害,促进根系提高对土壤深层储水的利用。
2.节水农业的管理与政策
(1)提高管理水平,促进节水农业发展。我国节水农业的发展已取得了很大的成绩,积累了许多经验,为了充分发挥节水农业工程的效益,提高管理水平已受到各方面的重视。加强节水农业的管理:一要进一步提高认识,增加紧迫性,使节水成为全社会的共识;二要加强组织领导,尽快健全有关节水的配套政策法规,调动广大基层干部、亿万农民参与的积极性;三要千方百计增加投入;四要总结过去发展节水农业的经验教训,认真掌握客观规律,减少盲目性。为此需要建立有利于节水农业发展的管理体系,即建立促进我国节水农业发展的政策和法规;建立适合我国市场经济条件的农业用水管理体制;建立农业水资源高效利用管理机制和运行机制;采用高效的节水农业管理技术,包括农业水资源高效利用的需求管理技术、水资源高效利用标准、集成化的农业水资源高效利用技术与措施、动态交互式水资源开发利用管理技术等;加强对水资源的统一规划与科学管理,优化配置水资源,制定支持我国农业可持续发展的节水农业长远发展规划。
(2)实行差别水费制度,调动发展节水农业的积极性。对水资源的严格管理,不仅要采用先进的管理技术,而且要按照市场经济的规律来管理。对所有的用水户都要实行按量收费、采用计划供水和对超额用水进行惩罚的差别收费制度。目前我国农用水费太低,没有按照商品价值的规律,依据水的实际价值收费,节水对农民来说没有得到多少实惠,而对国家来说,节水会产生巨大的经济效益和社会效益。因而造成发展节水农业国家非常重视,但农民群众积极性却不高。由于水价太低,也造成不少灌区的灌溉管理机构经费短缺,不得不主要依靠多种经营来维持,灌溉管理反而成了副业,还有一些灌溉管理机构由于多种经营难度大,而水费又很低,为了创收,只好鼓励农民多用水。目前,这种低水价的弊端已引起了各级部门的重视,已开始制定并实行有利于鼓励发展节水农业的水费政策,将灌溉用水纳入市场经济和法规管理的轨道,逐步实行按水的成本征收水费,并采用水费累进制,对超标准用水,加倍收取水资源占用费。为鼓励修建节水农业工程,可根据其节水效果的高低程度,给予不同数额的投资补助,以激励发展先进的节水农业技术。当工业及其它产业挤占农业水资源或征用已有灌溉设施的耕地时,要强制其拿出一定的比例的产值来发展节水农业,对污染或破坏农业水资源的行为,不但要实行经济制裁,严重的要绳之以法。对灌溉管理机构,也要制定鼓励节水的政策,如事业费和管理水平挂钩,节水给予奖励,超额用水予以经济处罚等。
随着物联网技术和产业的发展,必将引发新一轮信息技术革命和产业革命,对经济发展和社会生活都将产生深远影响。物联网是指将物体通过多种信息传感设备、按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联,可进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。其主要特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息,结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互,采用智能计算技术对信息进行分析处理,从而提高对物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控制。
物联网产业是国家确定的战略性新兴产业之一,加快发展物联网产业,对于促进我市产业转型升级具有重要意义。一是迅速提升信息产业整体创新能力,促进创新型城市建设;二是加速推进工业化与信息化融合,促进经济发展方式转变;三是强力带动其他特色新兴产业发展,促进经济全面发展;四是有利于改善民生,提高市民生活质量,构建和谐社会。各级各部门一定要充分认识推进物联网产业发展的重要意义,采取有力措施,加大工作力度,不断扩大物联网研发应用范围,为建设繁华舒适、现代一流的省会城市奠定坚实基础。
二、总体思路和发展目标
(一)总体思路。充分发挥我市毗邻区位优势、省会政治经济文化中心优势、雄厚的产业基础优势和科技资源优势,以转变经济发展方式、调整优化产业结构、服务民生为目标,以政府为主导、企业为主体、示范工程为牵引、社会参与为基础,采取需求拉动和技术推动的互动发展模式,努力把物联网产业培育成为我市新的经济增长点,推动经济社会加快发展。
(二)发展目标。年,物联网产业销售收入达到300亿元以上,重点示范行业效果明显,重点示范区特色鲜明,城市民生智能化水平显著提高,成为我市重要战略性新兴产业。重点建设4个物联网技术创新平台,培育10个龙头带动企业,扶持50个特色鲜明的创新型企业,推动3个物联网产业基地建设,实施三类应用示范工程。力争在物联网关键技术方面形成有效技术支撑,通信设备、卫星导航、行业应用、物联网服务等领域形成产业规模。
三、重点任务
(一)规划整合物联网产业链
加快物联网产业布局规划,引导产学研金介积极参与,推进产业技术创新联盟,促进RFID传感器、二维条码、短距无线通信、IPV6云计算等一批关键技术及自主创新产品的研发和成果产业化,形成物联网产业聚集效应。推进物联网产业链整合,集中精力打造从传感器、芯片、软件、终端、整机、网络到业务应用的完整产业链,形成优势互补、协同发展、相对完善的产业体系。
(二)加快建设物联网技术创新平台
1中国电子科技集团物联网研发中心。坚持“需求拉动、技术推动”原则,以中国电子科技集团第13所、第54所为核心,联合我市物联网相关企业、科研院所,建设国内一流水准的物联网产业研究机构。整合多方优势资源,加快网络与宽带接入、基础材料与芯片、传感器网络、无线通信、卫星导航、信息安全等物联网关键核心技术的研发、生产和应用,积极参加标准制定,推进技术产业化以及重大试点示范项目建设,支撑全市物联网产业发展。
2航天信息物联网应用工程中心。依托航天信息股份有限公司联合建设物联网应用工程中心,加强射频识别、物联网信息安全等领域的重大技术研究,推动科技成果转化和集成创新,加快物联网应用技术发展。
3市物联网共性支撑技术研究中心。依托驻石高校,大力研发适用于物联网的可编程技术、测试技术、情境感知和环境建模技术等共性技术。加强现代信息通讯技术、计算机及网络技术、先进微电子技术、新材料、新能源等基础支撑技术的研究与应用。面向生产制造、社会管理和公共服务,提供物联网应用解决方案、计算处理、信息交换、数据存储和资源互调共享等共性技术服务。
4市物联网软件及系统集成技术研究中心。依托软件产业基地和软件高新技术企业,针对多网融合需求,加大应用管理和服务软件,以及信息服务平台技术的开发力度;重点发展物联网信息安全软件、产品和专业化服务;重点发展物联网系统集成和运行维护服务,支持企业面向行业应用开展物联网技术服务,以推动物联网应用的快速发展。
(三)培育扶持物联网产业龙头企业
加大政策、资源投入,重点培育与扶持具有整体设计与制造能力的企业以及将物质、能源和信息三大资源进行系统集成的企业,加大物联网关键核心技术与产品的研发力度,使其发展成为物联网产业的龙头企业,进而带动物联网产业的发展。
(四)积极推动物联网产业基地建设
依托现有产业基础,重点规划布局,以物联网产业龙头企业为核心,吸引相关企业,加快成果转化和产业聚集,发挥核心带动作用。重点推动建设三个物联网产业基地,一是以中电科集团第13所和54所为依托,打造物联网产业元器件生产制造及系统集成基地;二是以软件园为依托,打造物联网产业软件开发基地;三是以东部产业新城和正定新区建设为契机,以行业应用为突破,打造华北地区物联网行业应用示范基地。
(五)组织实施物联网产业示范工程
1重点产业示范工程。以提高重点产业的资源利用率和运营效率为目标,将物联网技术逐步渗透融入到工业、农业、电力等重点产业运营管理的各个环节,加快两化融合,抓紧实施智能生产、运营、管理源等示范工程。
生物医药产业。利用电子标签技术、温湿度传感器以及各类监控设备,开发和实施生物医药产业在生产、流通、库存、消费等环节的智能监管和安全溯源系统,实现对在产、库、途、用、售、监管“六在环节”可视全程追踪溯源。
智能商贸流通。利用射频识别RFID红外感应器、全球定位系统、地理信息系统、激光扫描器等设备,开发和实施商贸流通产业在物品流转、库存管理、消防管理、停车诱导等方面的应用系统,打造智能商贸流通业综合信息平台,实现智能化管理,提高运营效率,树立全新商贸流通品牌。
智能物流。通过RFID技术在多式联运、大型物流园区、城市配送、冷链物流等方面的应用,探索利用物联网技术对物流环节的全流程管理;开发面向物流行业的公共信息服务平台,开发适用于各种物流环境的特种电子标签、物流装备、读写器、中间件、管理系统等产品。
智能旅游。结合旅游现状,将传感器技术、射频识别技术、定位技术等物联网技术运用到旅游景点信息管理、商场酒店信息管理、智能导游、电子地图以及特色名优产品防伪等领域,为消费者提供更为便捷安全的服务,优化商务旅游环境,进一步提升旅游形象。
2公共安全示范工程。围绕公共安全的监测、保护和预防,将无线传感器网络技术、地理信息技术等运用到生态环境监测、公共安防监控等领域。无人维护、条件恶劣生态环境监测中,无需人工干预的条件下实现生态监测、数据存储与交互,提高生态监测实时性、可靠性。
食品安全溯源。将物联网技术与食品生产企业原有的生产管理系统、供应链管理系统相融合,开发涵盖生产、加工、存储和运输全过程的食品溯源系统,快速、自动、准确地采集各个环节的信息,实现对食品生产、流通、消费的全程监控。
城市水环境监控。运用无线传感器网络技术,对重点水源保护区域进行实时在线监测和动态跟踪保护,进一步减少和遏制水体污染事故发生。
大气环境监控。将传感技术、无线通信技术与大气监测仪器设备相融合,实现对大气的连续监测和远程监控,及时掌握监测区域的气象状况,预警、预报重大大气污染事故,定点监测污染区域的发展态势。
地下管网监控。将传感器(压力传感器、加速度传感器、气体传感器和温度传感器)定位技术、地理信息技术等相结合,实现对自来水、天然气等地下管网的线实时监测,有效破解地下管网监测难题,及时、精确发现施工破坏、泄漏等不安全因素,提高地下管网运行的安全性,降低维护成本。
公共安防监控。将智能传感设备、无线通信技术等运用到公共安防监控领域,机场、学校、商场、重点商贸市场等公共场所以及突发事件中运用物联网技术与系统,实现实时监控监测、人员定位、智能分析判断、防火防盗防恶性事件等功能,提升公共安全监控系统的数字化、网络化、智能化水平,保障城市安全。
3公共服务示范工程。围绕改善生活、方便百姓的目标,推动物联网技术融入百姓日常生活的多个领域。优先选择智能交通、智能社区、智能医疗保健等领域开展试点示范工程。
智能交通。利用传感技术、电子结算技术以及各类监控设备、显示设备,开发和实施智能交通指挥系统、停车诱导系统、智能车库系统,打造智能交通信息平台,实现智能化采集、实时交互路况信息以及车辆管理信息,提高交通运行效率,缓解城市交通压力。加紧实施基于物联网的泛在交通智能感知和调度系统项目、道路停车自动收费项目、公交二维码系统,积极联合相关企业、研究单位,开发全面智能交通解决方案。
智能社区。通过传感技术、射频识别技术、定位技术、地理信息技术与互联网、电信网以及广播电视网相融合,整合运用到小区周界安防、车辆出入与停放管理以及社区医院、超市等领域,实现社区内不同服务体系之间的互联互通,打造便捷、舒适及安全的生活居住环境。
智能医疗保健。推进物联网技术在电子病历、健康检测与实时监护等领域的运用,重点推进小区健康信息化平台建设,切实增强对特定人群生理特征的全天候监测和与医院的实时交互能力,不断提高远程医疗能力,提升医疗卫生系统的运行效率,减轻病人负担。
(六)突出带动电子信息产业发展
加快物联网新技术推广应用、新产品产业化步伐,整合本地区现有资源,积极引进大公司、大集团,加大与的区域合作力度,促进成果在市的应用推广。
四、保障措施
(一)成立组织机构,加强组织领导
1成立物联网产业发展协调领导小组。由市政府主要领导挂帅,常务副市长为副组长,有关部门领导为成员,负责指导我市物联网产业发展规划工作,研究制定相关政策措施,调动各方积极性推动产业发展,协调解决产业发展及技术应用等方面的重大问题。领导小组办公室设在市发展改革委。
2成立物联网专家咨询委员会。聘请覆盖技术、经济、公共管理等领域的国内外物联网知名专家,负责研究提出我市物联网产业发展中重大问题的建议,研究论证有关前瞻性的技术应用问题,为我市物联网产业发展提供理论和智力支撑。
(二)拓宽资金来源,加大资金扶持
1设立市物联网产业发展专项资金。从市现代产业发展资金中设立2000万元物联网产业专项资金,重点支持物联网产业示范工程、关键技术攻关项目和公共服务平台项目建设。以专项资金为引导,吸引金融资本、产业资本和社会资本向物联网企业倾斜,资助物联网企业进行技术创新、技术改造、人才引进与培养等。
2积极争取国家专项资金支持。鼓励物联网企业积极申报或与高校、科研院所联合申报国家高技术产业化项目、重大技术装备研制和重大产业技术开发项目、产业技术创新能力建设项目、自主创新成果产业化专项、中小企业专项资金及技术创新基金等各类国家专项,以及省高新技术产业发展项目和重大科技专项,对申报成功并获得国家、省专项资金的项目,给予10%市级配套资金。
3鼓励企业上市融资。建立物联网领域拟上市企业库,积极帮助拟上市企业做好上市融资工作,切实推动物联网企业到国内主板、中小板创业板上市融资;鼓励有条件企业积极到海外市场上市融资;推荐和协助有条件的物联网企业申请发行企业债券,募集发展资金。
(三)推进联盟合作,整合多方资源
筹建物联网产业技术创新战略联盟。由政府推动、核心企业牵头,组建由政府、产业链上下游相关企业、科研院所、网络运营商、中介组织以及产业用户等多方参与的物联网产业技术创新战略联盟。通过联盟,发挥政府的政策引导和资源整合作用、产业链上下游企业的产业化推进主体作用、科研院所的技术创新源头作用、应用部门的市场牵引作用,以及网络运营商的网络支撑作用,相互支撑、有机结合,推动共性及关键技术研发、技术标准制定,推动产业链上下游共同发展,提升物联网项目系统集成能力;通过联盟,加强与全国各地物联网产业联盟、协会组织的交流与合作,切实推进物联网技术产业化应用、技术标准体系完善与统一工作。
(四)突出政策扶持,优化发展环境
1适时出台扶持政策。启动物联网产业发展政策的研究制定,明确细化扶持重点、扶持资金和具体措施,扎实推进物联网产业有序发展。各县(市)区依照全市物联网产业发展规划,结合本地产业发展实际,制定相应措施,积极帮助和指导本地物联网产业发展,确保规划的顺利推进和严格实施。
2营造良好政策环境。加大土地支持力度,符合用地标准和要求的前提下,优先安排物联网工程项目用地;加强知识产权保护与奖励,充分调动和吸引社会各界的积极性和创新性,保障我市物联网产业的高水平发展。
(五)培育高端人才,提升创新能力
加大物联网人才培养力度,大力培养和引进物联网技术领军人才和高端人才,加强物联网产业专业人才培训,制定物联网产业人才培养计划。重点支持驻石高校建设物联网产业相关的专业和学科体系,使之能够培养引领物联网产业与技术升级的高素质人才,为加快我市物联网产业发展奠定人才基础。
(六)建立行业统计,提供咨询服务
我国水资源相对来说比较贫乏,所以,设计人员在进行水利工程项目设计时,要了解当地的水资源分布情况,合理优化水资源配置,促进农业的健康发展。在建设高效节水灌溉工程时,要特别注意保护当地的生态环境,树立农田水利可持续发展的基本建设思路,促使生产、生活和生态用水这样才能得到合理、科学地统筹,这就需要相关部门在建设水利工程时要积极进行有效的环境监测和环境评估。在水资源的具体分配上,要始终坚持对总量进行有效控制,对配额进行有效管理的主要原则,使每一个用水单位的农田灌溉用水量和每一个灌区的农田灌溉用水量非常明确和具体。并努力让各用水单位和各灌溉区进行有效的管理,让他们树立节约用水的意识,将有限的水资源科学地运用到每一个最需要利用的地方,实现高效用水的最终目的,促进农业快速、健康和可持续发展,进而促进当地的经济发展。
2建设高效节水灌溉示范工程
建设高效节水灌溉示范工程,有利于带动整体水利工程项目建设的健康发展。在实际的建设过程中,要特别突出高效节水灌溉的主要特点,对各项主要指标进行严格的控制,实行农业连片或分区,促进农业增产和农民增收,促进生态环境的良好发展,实现经济效益和生态效益的完美结合,成为现代化的高效节水灌溉示范工程。这就需要在建设高效节水灌溉示范工程时,要进行合理、科学地选址,主要遵循以下比较重要的原则:对不能进行自流灌溉的地面高低不平并且严重缺水的地区,对经济比较发达的地区,并且种植的农作物一般是经济作物的地区,对当地干部和群众的思想相对来说比较先进、对高效节水灌溉工程建设积极支持的地区,对社会治安整体状况较好的地区等有优势的地对进行优先选择。在这些地区建设高效节水灌溉示范工程能够加快建设速度,提高建设的整体效果,对周边地区起到积极的带动作用。
3积极引进先进的高效节水灌溉技术
实现高效节水灌溉,技术是关键。因此,要积极引进先进的高效节水灌溉技术,有效提高高效节水灌溉效率。要努力加强节约用水的灌溉工程技术、灌溉用水资源的优化调配技术等传统的高效节水灌溉技术,还要积极引入先进的高效节水灌溉技术。目前,新型的高效节水灌溉技术已经得到了广泛的应用,主要有以下几种形式:
3.1根据生物技术研究而成的比较方便的调控灌溉技术
这个技术主要是通过对农作物生理特征的认真研究,发现农作物的主要生理周期,让农作物逐步适应在特定的生理期内进行亏水生长,进而控制农作物的疯涨,改良农作物的品质,同时实现高效节水和增加经济效益的最终目的。
3.2利用3S技术研究而成的高效节水灌溉技术
全球卫星定位系统,简称GPS、地理信息系统,简称GIS、遥感技术,简称RS,也就是通常所说的3S技术,利用这些现代技术研究而成的高效节水灌溉技术。利用3S技术,可以对农作物生长的各种信息进行准确的掌握,并利用计算机对这些信息进行详细的分析,通过分析得出农作物在某个阶段最适合进行灌溉,从而实现高效节水的目的。
3.3结合微电子及信息技术、自动化技术和智能化技术和生物学
将微电子及信息技术、自动化技术和智能化技术和生物学进行有效的结合,建立的高效节水灌溉技术。通过全程控制植物的生长和实时监测农作物内的水分,以及土壤水分,然后经过计算机的精密分析,实施变量灌溉,实现高效节水的目的。
3.4重视并加强对高效节水灌溉工程的管理
这就要求建立健全高效节水灌溉工程管理制度,村组和乡镇协助进行管理,将高效节水灌溉工程的管理切实落实到实处,落实到相关的责任人。只有这样,才能使高效节水灌溉工程发挥其最大的作用,并促使其长期发挥积极作用。
4结语
关键词:武汉城市圈;生态工业园;生态化调整。
工业园区是城市产业活动的重点区域,随着工业园区在各地的蓬勃发展,它们为推进城市化、工业化的进程作出了极大的贡献,已逐渐成为当地工业发展的主要载体和执行单位。然而传统工业园的生态缺失,引发环境恶化、资源供求矛盾尖锐等一系列可持续发展的问题。党的十七大报告中提出了实现全面建设小康社会奋斗目标的新要求,要“建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”。加快传统工业园区转型,实现资源、环境与经济社会的协调发展,就成为可持续发展的必然选择。
一、生态工业园的演进及内涵(一)生态工业园的的产生和发展。
20世纪60年代生态学迅速发展,人们开始按照自然生态系统物质循环和能量流动规律重构经济系统,使经济系统和谐地纳人到自然生态系统的物质循环过程中,建立起一种全新的经济形态—生态工业。丹麦的卡隆堡工业共生体-一生态工业园的雏形便是这一时期的产物。20世纪90年代以来,随着工业生态学基本思想与生态工业园概念的明确提出,世界上出现了许多包含物质交换与废物循环的共生体项目和计划,先后宜布自己为生态工业园。
与发达国家相比,我国生态工业园区虽起步较晚,但发展较快,正逐步走向完善和成熟。到2009年1月,经国家环保总局验收命名的国家生态工业示范园区有3个,经国家环保总局批准的国家生态工业示范园区有30个。其中,以苏州高新技术开发区为代表的国家生态工业园区的建设正在不断发展。生态工业园的建设,正在成为我国各地区产业升级和区域经济发展的重要思路。
(二)生态工业园的内涵。
生态工业园区,是依据清洁生产要求、循环经济理念和工业生态学原理而设计建立的一种新型工业园区。它通过模拟自然生态系统,在产业系统中建立“生产者一消费者一分解者”的循环途径,寻求物质闭路循环、能量多级利用和废物产生最小化。生态工业园具备如下的特征:
一是负外部性内部化。在生态工业园中,各企业相互合作,一个企业的废料成为另一个企业的原料,形成生态产业链,以“自然祸合”的方式实现了环境污染的负外部性内部化。
二是范围经济效应。在生态工业园中,通过构建合适的生态产业链,形成企业间的工业代谢和共生关系,实际上就是形成一种经济“生态圈”。在这个“生态圈”中,每一个企业都具有前后关联效应,它们在园区内的高度聚集就产生了范围经济效应。
三是闭路循环。生态工业园遵循“生产—回收—再利用—设计一一生产”的循环经济模式,在园区内形成物质、能量的闭路循环流动,从而实现资源的高效、持续利用。
四是生态比较优势。在生态工业园中,企业间通过高效率的分工、协作,实现废物的循环利用,进而达到生态环境的良性循环。生态工业园中的生态比较优势来源于一种先进的制度安排,是一种内生的生态比较优势,具有可持续性。
二、工业园区的生态化调整生态工业园的构建主要包括企业整合、资源整合、生态链的设计和区域基础设施的构建等几个方面。其中企业整合是生态工业系统的表现形式,是构成生态链的物质基础。资源整合包括集成层次、集成途径和集成技术3个方面。集成层次是指不同层次上完成的集成,即企业内部、企业之间和园区内外3个方面;集成途径是指集成的对象类别,有物质集成、能量集成、水集成和信息集成等;集成技术是实现集成的具体技术,是完成集成的根本保证。生态链的设计是企业整合、资源整合之后的必然结果。将工业系统内的企业沿着集成的路线串联起来,形成若干条生态链,从而形成一个生态网络,各企业在整个网络系统中的地位和作用自然十分清楚。
(一)园区内企业(行业)整合的优化设计。
园区内企业(行业)整合的优化设计,关键在于企业、行业的匹配,即在区域已有的企业中或区域外有发展潜力的企业中找出已有或可能的废物流动关系,通过专家分析,筛选出类别、规模、方位上相匹配的设计和改造方案,实现生态工业系统各过程之间的物质、能量和信息的充分利用和交换。
生态工业园设计的第一步,是依照一定的方法寻找并设计出组成整个生态工业系统的企业成员。这些成员在构成上有一定的先后顺序。第二步要确定出一个或几个核心企业(类似于自然生态系统中的“优势种群”),围绕核心企业派生出系列以物质交换或能量交换为纽带的企业。这些核心企业将上一级企业产生的副产品、废弃物(包括水、气、固废、废热能等)作为生产原料组织生产。由此,这些企业逐级递演产生,彼此之间形成一种协作补充关系而不是竞争对立关系,其中的核心企业对整个工业群体的运行起到一种控制和导向作用,类似于自然生态系统的生物可分类成“生产者”、“消费者”、“分解者,”3大类一样。这些企业个体在整个工业生态群体中也扮演着不同的角色,如资源生产者、加工生产者、还原生产者等。
(二)园区内资源整合途径及技术设计。
资源整合从3个不同层次(即企业内部、企业之间和园区内外)来体现生态工业的思想。在企业内部,注重清洁生产,使企业内污染物的排放量最小,资源利用最大;在企业间,通过梯级(多级)利用、循环再生、资源化等技术,使得物质、能量和信息得到充分交换,构建生态链,使得园区向外排放的污染物最少,资源利用率最大;在园区内外,充分利用物质需求信息,构建虚拟生态园区,通过生态工业园区带动更大范围内的企业之间彼此交换物质。
1.物质集成及其技术。在园区内建立企业群落,按照循环经济理念,确定结点企业上下游物流供给与需求关系,规划物质流动的方向、数量和质量,运用过程集成技术对物流流程集成组合,构建生态网链。物质集成技术包括减量化、再利用、资源化3个层次,可看作清洁生产技术的应用。
2.能量集成及其技术。能源供给需根据不同工艺的用能质量,规划和设计能源梯级利用流程。根据园区所处的自然区位特性,尽量使用太阳能、风能、生物能和水能等清洁能源,并采用热电联产集中供能,提高效率。能量集成技术有:
①减少能源消耗,采用节能新技术、新工艺和新设备,余热回收利用,避免能源损耗;②能源的梯级利用,按质梯级用能;③集中供热;④开发使用可再生能源和清洁能源,如太阳能、生物质能等。
3.废水集成及其技术。将工业中的用水分成5个等级,分别为超纯水、非离子水、饮用水、洗涤用水、灌溉用水。生态工业园中可以通过构筑水循环,利用生态产业链,循环利用、梯级利用水资源,提高水的利用率。常见废水集成技术有:①提高工业用水的循环利用率;②改革生产工艺,减少工艺用水的消耗;③逐级用水,实现一水多用;④中水回用;⑤分散式处理与集中式处理相结合等。
4.信息集成及其技术。运用先进的信息技术对生态工业园区的各种信息进行系统管理,建立完善的信息数据库、计算机网络和电子商务系统,并进行有效的集成,充分发挥信息在园区运行、与外界信息交流、管理和长远发展规划中的多重作用。园区在建设和运行过程中存在大量的信息,信息集成技术中的硬件基础是计算机网络的建设,包括内部局域网和国际互联网的建设;软件技术主要有信息系统的开发与设计。
(三)区域内生态产业链的优化设计。
生态链的设计即是对园区内的各企业通过系统集成后关联起来,形成多条产业链条或产业网络,构建生态工业体系。仿照自然生态系统,一个完整的生态产业链应包括“生产者企业”、“消费者企业”及“分解者企业”。而且,在设计生态产业链时,要依据食物链理论对区域内现存企业的物质流、能量流、水流以及信息流进行重新集成,依据物质、能量、水、信息流动的规律和各成员之间在类别、规模、方位上是否匹配,进而在各企业部门之间构筑生态产业链,横向进行产品供应、副产品交换,纵向连接第二、三产业,形成工业“食物网”,实现物质、能量和信息的交换,完善资源利用与物质循环,建立生态工业系统。同时还可以引进新技术、新产品,延伸并做大做强各条生态产业链,形成新的经济增长点,最终可提升整个生态工业园的竞争实力。
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