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关于温室效应的研究报告范文1
[关键词]探究学习平台：Co-Lab协作；建模；启示
[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097（2013）01-0074-06 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.01.016
一、引言
探究学习是当前国际科学教育领域大力倡导的一种学习方式，它对于培养学生的科学素养、创新精神与实践能力等方面具有非常重要的作用。我国自新课程改革以来，也把探究学习作为一种重要的教学理念和教学方式加以倡导和推广，如在《基础教育课程改革纲要》中指出：“要引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习”。但我国目前在探究学习的实施过程中，还存在着探究学习开展得不普遍和成效不佳等问题，而缺乏探究学习的课程材料和资源是导致这些问题的一个重要原因。
应用现代信息技术构建和开发的探究学习平台，则可以为探究学习提供良好的支撑环境，这是克服探究学习的课程材料和资源不足的一个重要解决方案。例如，利用基于现代信息技术的探究学习平台，学习者可以做模拟实验或远程实验，收集实验数据，保存、处理各种数据；建模工具可以支持学习者对探究对象建立模型，运行和修订模型；各种可视化工具可以使探究的过程和结果实现可视化，使学习者对知识有更深入的认识和理解；各种交流协作工具可以支持学习者之间的交流和协作。
在此背景下，国外关于探究学习平台的研究正方兴未艾，开发出了诸如K！E、WISE、Viten、Co-Lab等著名的探究学习平台。其中Co-Lab平台是一款优秀的基于网络的协作探究学习平台，它通过把探究、建模、协作三者的深层次整合，实现了对协作探究学习的良好支持。与国外相比，国内已开发出的探究学习平台还存在一些不足，表现在：探究学习平台主要是面向高等教育领域的，而面向中小学的很少；平台的“探究性”还比较弱；普遍缺乏对建模活动的支持；平台的协作功能还有待加强等。因此，借鉴Co-Lab平台的成功经验，可以为我国的探究学习平台的研究和建设带来有益的启示。
二、Co-Lab协作探究学习平台探析
1.Co-Lab平台的研究背景
Co-Lab协作探究学习平台面向的对象是高中生，其全称是Collaborative laboratory for Europe，即“欧洲协作实验室”，由来自欧洲3个国家的5家研究单位联合组成的团队开发，这些研究单位分别是荷兰的特温特大学、阿姆斯特丹大学、西班牙的穆尔西亚大学、意大利的Studio Teos公司和德国的IPN研究院。该平台的研究得到了欧盟的欧洲委员会（the European Commission）的“明天的信息技术社会（the Information Technology Society of Tomorrow）”项目的资助。该项目启动于2007年，历时3年，于2010年完成。该探究学习平台由于其强大的功能和良好的运行效果等，目前已成为国际上影响力很大的一种探究学习平台。
Co-Lab的主界面如图1所示。左边从上到下依次是工具箱和导航器。工具箱里有图形图表工具、过程调节者工具、模型编辑器工具、研究报告编辑工具和帮助工具，在探究过程中能获得的工具随探究任务的不同而不同。导航器用于在大厅、实验室、理论室和会议室这四个房间之间进行切换，对应着学习者在不同的探究任务之间进行转换。右边主要部分是平台的工作区，工作区界面随学习任务的不同而不同，用于显示图形、图表、模拟实验场景或模型编辑器等。学习者在平台上开展的各种探究学习活动都是在工作区进行的，如提出研究假设、做模拟实验、构建模型和撰写研究报告等。界面的下方是聊天室，用于支持学习者之间的交流与协作。
2.Co-lab平台的特征
（1）模拟性
建构主义学习理论强调学习应发生在真实的情境中，而Co-Lab平台的设计和开发深受建构主义学习理论的影响，最大限度地给学习者创建了一种接近真实科学探究的情境。Co-Lab平台对真实科学探究情境的模拟主要表现在两个方面，即对探究主题的组织和模拟实验的运用。
Co-Lab平台在探究主题的组织方面运用了一种建筑隐喻，以模拟科学家的真实探究情境。学习主题用楼房来代表，每栋楼房代表一个探究学习主题，如“水管理”和“温室效应”学习主题等。而每栋楼房又有不同的楼层，分别代表不同的学习难度（楼层越高，难度越大）。每个楼层都由四个房间组成，分别是大厅、实验室、理论室和会议室，它们分别代表不同的探究学习任务。在大厅中，学习者领取各自的探究学习任务，并提出对问题进行解释的假设。在实验室中，学习者可以通过做模拟实验、操作远程实验设备或者访问远程数据库来收集数据，探究和验证假设。在理论房间里，学习者根据来自实验室的数据信息，使用建模工具构建模型。在会议室，在“过程调节者”工具的帮助下，学习者计划和监控他们的探究学习行为，并撰写研究报告等。
模拟实验的运用也是为了创建一种接近真实科学实验的学习情境。在Co-Lab平台的实验室中，学习者可以做模拟实验，以探究假设中变量之间的关系，产生数据和图表。图2所示是平台中“水管理”探究学习主题中的水箱模拟实验界面。在该实验中，水箱的高度和直径、龙头的水流量等变量都可以改变，运行该模拟实验可以模拟真实水箱的行为，并能自动产生实验的数据和图表。
（2）建模性
建模是科学探究中非常普遍的一种活动，科学家根据对科学现象的观察和实验数据建构理论模型，基于这种理论模型，就可以对科学现象进行解释和预测等。因为探究学习是对科学家的真实科学探究的模拟，所以建模也应该被引入探究学习领域。通过建模活动，可以使学习者对于知识的理解外显化，帮助他们检验与修订所提出的假设，提高对科学现象进行解释与论证的能力，以及增进对科学过程和科学本质的理解。此外，建模还能起到促进认知的作用。
Co-Lab平台通过内置的“模型编辑器”来支持学习者的建模活动。[121该模型编辑器是一种使用“系统动态建模”方法的图形化建模工具，支持变量之间从定性到定量的建模。所谓“系统动态建模”是一种基于系统动力学的建模方法，用于描述复杂系统的动态特征，其构建的模型可以自动运行，以此来模拟、预测变量之间直接或非直接的关系。Co-Lab的模型编辑器使用了Forrester图标来表示组成模型的不同元素，各元素的符号及其所代表的意义如表1所示。
（3）协作性
为了使学习者“像科学家一样行动”，探究学习环境应该支持学习者以协作小组的形式学习，这主要是基于以下三个方面的缘由：首先，因为探究学习是对科学家的真实科学探究的模拟，而对于真实的科学探究来说，协作是非常自然的，所以在探究过程中采用协作，可以使学习环境更接近真实的探究；其次，学习者之间的协作可以弥补单个学习者在知识、探究技能等各方面的不足，从而促进探究学习过程的顺利进行；此外，现代信息技术的迅猛发展也为协作提供了良好的技术支撑环境。
学习者在Co-Lab平台中进行探究学习时，协作贯穿了探究学习过程的始终。Co-Lab平台提供了聊天室、知识共享空间和协作控制策略来支持学习者之间的协作学习。聊天室支持学习者之间同步或异步的在线交互，这种在线交互突破了学习者在时空上的限制，促进了他们之间的互帮互助，也增加了他们的社会存在感（一种在一起的感觉）。在知识共享空间中，学习者可以看见小组所有成员的学习行为，也可以记录各自对知识的理解。知识共享空间提高了学习小组在达成共同学习目标中的有效性。控制工具可以协调和控制学习者的各种学习行为（如控制学习者对模型的编辑和修改的权限），避免学习者学习行为之间的冲突，从而使协作得以顺利、高效地进行。
3.Co-Lab平台对协作探究学习的支持
（1）对探究过程的支持
如前文所述，Co-Lab平台的探究学习活动在大厅、实验室、理论室和会议室这四个房间里进行，整个探究学习过程分为5个阶段，即准备、假设、实验、建模和结论阶段。在准备阶段，学习者确定所要探究的问题是什么，明确问题中的主要变量，熟悉平台中各种工具的使用方法。在假设阶段，学习者对所要探究的问题提出假设，假设中应包含变量以及各变量之间的关系。在实验阶段，学习者要设计实验，然后通过做模拟实验或远程实验来收集数据。在建模阶段，运用模型编辑器工具对各变量之间的关系进行建模：然后运行所构建的模型，分析由实验和模型所产生数据的一致性，以此检验模型的科学性和有效性。在得出结论阶段，学习者要撰写一份简短的研究报告，以对整个探究过程进行概述和总结，内容应包括所探究的问题、研究假设、所构建的模型、研究结果和结论等。
Co-Lab平台通过“过程调节者”工具实现对探究学习过程的支持和管理，其界面如图3所示。界面左边是包含5个阶段的探究过程流程图，右边显示的是每个阶段所对应的具体探究任务、任务描述和提示。“过程调节者”分别对各个阶段的探究任务给予了详细的描述，对学习者在探究中可能遇到的困难也给予了提示。“过程调节者”中还内置了注释工具，学习者利用该工具做笔记和回答问题。学习者通过做笔记和回答问题，可以帮助他们加深对探究主题的理解；而这些笔记和对问题的回答也是最后形成研究报告的重要参考依据。
实验是探究学习过程中的重要活动，其目的是为了探究假设中各变量之间的关系，实验的结果也是建模的基础。Co-Lab平台提供了模拟实验和远程实验两种方式来支持实验探究活动。关于平台的模拟实验部分前文已做了介绍，这里不再赘述。Co-Lab平台提供了远程实验室的接口，通过该接口可以对远程的实验设备进行监控和数据收集。例如在“温室效应”探究学习主题中，学习者通过平台的远程实验室接口，对远程实验室中的“温室效应”实验设备进行监控和数据收集。该温室配备有各种传感器，可以分别测量温室内的二氧化碳、氧气、水蒸气的浓度以及温度和光照度，温室的这些变量数据和实验场景的视频通过网络传输到平台的界面上。另外，还可以通过该平台远程控制温室中的光照度。
（2）对建模的支持
在Co-Lab平台中，学习者使用模型编辑器来开展建模活动。建模一般要经过以下四个阶段：①画模型草图；②模型详述；③数据解释；④模型修订。学习者通过画模型草图来表达他们对于所探究问题的最初理解。在模型详述阶段，学习者界定模型中各变量间的关系，一般遵循从定性到定量的原则。在建模的初始阶段，学习者还缺乏关于变量间关系的清晰理解，这时定性详述是适宜的；在定性确定了变量间关系的基础上，定量的、基于公式的详述对于探究结论的得出则更有用。在数据解释阶段，学习者把来自实验的数据和运行模型所产生的数据进行比较，如果两者不一致，则分析、解释其原因。在模型修订阶段，学习者根据以上数据解释的结果，对所构建的模型进行修订，直至模型和实验产生的数据结果一致。
在建模的初始阶段，可以运用模型编辑器的各个元素符号画模型草图；在模型详述阶段，模型编辑器支持先定性、后定量地详述变量间的关系，并实现了从定性到定量的良好过渡；在数据解释阶段，模型编辑器可以在一张图形中同时呈现实验数据和模型所产生的数据，使两者之间的比较更方便和直观；在模型修订阶段，模型编辑器的曲线适配工具可以计算出模型的输出曲线和理论曲线的拟合程度，为模型的修订提供指引和方向。
图4所示为使用模型编辑器对上述水箱实验的建模实例。该模型形象描述了水箱实验中水的容量、龙头的流入率和出水管的流出率之间的数量关系，运行该模型，可以得出各个变量随时间的变化情况（可以使用图表的形式进行显示）。
（3）对协作的支持
Co-Lab平台通过聊天室、知识共享空间和相应的控制策略实现对协作学习的支持。聊天室支持学习者之间同步或异步的交互。在聊天室中，学习者要清楚地表达他们的思想观点，并把他们的思想观点与其他学习者分享，这对完成探究学习目标有很好的促进作用。交互一般局限在同一房间的学习者之间，即交互是在开展相同探究任务的学习者之间进行。但有时为了扩大交互的范围，可以通过所谓的“内部通话系统”工具，使不同房间中的学习者参与到对主题的讨论中来。
建构共享的知识是协作学习的重要目标。为了建构共享的知识需要注意以下两点：第一，共享的知识必须要被清晰地描述和表达，以使学习者明确他们正在讨论的对象。第二，学习者提出的多种观点应该被整合在一起，以便于对它们进行比较和修改。Co-Lab平台提供的“知识共享空间”正是为建构共享的知识而服务的，它在设计上遵循了以上的两条原则。知识共享空间为学习者提供一个公共空间来存放他们的思想观点、假设和模型等，并允许他们操作公共空间中的描述对象，共同为知识的建构做出贡献。
Co-Lab平台的控制策略主要体现在对协作学习行为的操作权限的控制上。根据学习行为在平台中是否保留有痕迹，学习者的学习行为可分为可逆行为和不可逆行为。可逆行为在学习平台中不会保留永久的痕迹，而不可逆行为则相反。可逆行为的一个例子是，从已有的数据集中打开一个已存在数据的窗口。不可逆行为可以是创建一个新数据集，或者对模型做出修改。Co-Lab平台在默认情况下，只有协作学习小组的组长可以操作所有的行为，而其他学习者一般只允许操作可逆的行为。另外，通过专用的控制工具，学习者也可以彼此请求和传递“控制”，从而获得相应学习行为的操作权限。
三、CO-Lab平台对我国探究学习平台研究与建设的启示
在对Co-Lab平台进行深入分析的基础上，针对我国探究学习平台存在的不足，Co-Lab平台能给我们带来以下的一些启示。
1.加强面向中小学的探究学习平台研究与开发
我国已开发的探究学习平台绝大部分是面向高等教育领域的，但面向中小学的探究学习平台很少。这种现状是与我国基础教育新课程改革对探究学力倡导的背景不相适应的。国外的这些著名探究学习平台如KIE、WISE、Viten和Co-Lab都是面向中小学的，它们对于促进中小学生的探究学习，培养他们的科学素养起到了很好的作用。
针对我国的实际，我们要加强面向中小学的探究学习平台的研究与开发，为中小学生的探究学习提供良好的支撑环境。探究学习平台的研发是一个复杂的系统工程，需要计算机专家、学科专家、教学设计专家以及一线教师等的通力合作，这样才能保证平台的良好使用效果。Co-Lab平台的研发过程就非常注重科研院所、企业与中小学的合作。我国目前的探究学习平台的研发主体主要是高校（另外还有少量的公司），在研发的过程中存在着各研究单位各自为政，缺少合作等问题。因此，我国的探究学习平台的研究与建设过程中，也要大力加强科研院所、企业以及中小学之间的合作。
2.增强平台的“探究性”
平台的“探究性”是指平台对科学探究的4大核心要素“问题”、“证据”、“解释”和“交流”所体现的程度。总的来说，国内探究学习平台的“探究性”还比较弱，如只重视定性探究而忽视定量探究，侧重于对实验的模拟和仿真，缺乏对完整探究过程的支持等。
在增强平台的“探究性”方面，Co-Lab平台带来的启示有：首先，加强平台对完整探究过程的支持。Co-Lab平台通过把探究、协作、建模三者相整合，实现了对完整探究过程的良好支持。国内的探究学习平台一般虽然也有探究和协作的功能，但两者之间的整合程度不够，另外协作的功能也比较弱，普遍缺乏建模的功能。其次，加强能支持定量探究平台的研发。定量探究更有利于培养学习者的变量意识、证据意识和逻辑推理能力等，这些都是构成科学素养的重要素质。由于定量探究比定性探究的难度大，让学习者直接进行定量探究往往有困难，我们可以借鉴Co-Lab平台的从定性向定量探究过渡的解决策略，以使学习者逐步适应定量探究的要求。
3.引进系统动态建模方法
国外的探究学习平台普遍重视对建模活动的支持，Co-Lab平台更是把建模作为了探究学习的内在组成要素。Co-Lab平台所提供的系统动态建模是一种很好的建模方法，它可以培养学习者观察、解释系统的组成要素及其依赖关系的能力，以及精确描述组成要素之间动态关系的能力。但国内的探究学习平台对建模的支持方面普遍比较薄弱，绝大部分平台没有建模的功能，或者只提供了一些简单的建模工具（如概念图、电子表格等），都缺乏对系统动态建模的支持。因此，在探究学习平台的研究和开发中，我们要引进系统动态建模的方法，增加平台对系统动态建模的支持。
由于国内学界对系统动态建模还比较陌生，在引进这种新的建模方法时，可以采取逐步推进的策略：首先，学习国外已经比较成熟的系统动态建模工具（如Model-it、Netlogo、Stell、Co-Lab的模型编辑器）的成功经验，掌握这些系统动态建模工具的原理和基本架构等。其次，在前述的基础上，研究和开发满足我国探究学习实际需要的系统动态建模工具。最后，把所开发的系统动态建模工具整合到探究学习平台中去，使它成为平台内在的一部分。
4.加强平台对协作的支持
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关键词：城市低碳竞争力 理论模型 评价指标体系
伴随低碳时代的到来，人们开始关注低碳经济与城市竞争力之间的关系。学者开始认识到保持和提高低碳竞争力的重要性[1，2]。但是，国内外学者对低碳竞争力的研究工作见之不多，且多是从微观角度研究建筑、食品、林木等机电企业的低碳竞争力，缺乏从宏观角度研究城市的低碳竞争力。在此背景下，很有必要从低碳经济角度研究城市的竞争力，将节能减排纳入城市竞争优势范畴内，使其客观清晰地认识自身在未来低碳模式下的发展状况和优劣势，从而科学制定低碳发展战略。
1 城市低碳竞争力的研究理论基础
1.1 竞争优势理论 ①市场竞争力优势理论。其代表有亚当・斯密的绝对成本优势、李嘉图的相对成本优势、俄林的生产要素禀赋以及马歇尔的集聚优势理论。亚当・斯密和李嘉图的成本优势理论，认为竞争力的强弱取决于是否占有和控制世界上的资源产地，是否具有生产上的高效率技术和组织方式。马歇尔认为当企业集聚时，由于大量生产要素集聚所产生的相互积极影响，可以大大降低生产成本，从而提高竞争力。②体制竞争力优势理论。在资源禀赋意义逐渐下降的情况下，竞争优势的研究转向更深层的体制性层面，主要以世界经济论坛和瑞士洛桑国际管理开发学院的观点为代表。他们认为竞争力指一国的企业或企业家在目前和未来各自的环境中，以比他们国内和国外的竞争者更具吸引力的价格和质量来进行设计、生产和销售产品与劳务的能力，或认为竞争力是指一个国家或一个公司在世界市场上均衡地生产出比其竞争对手更多财富的能力。③其他竞争力优势理论。以波特为代表的产业竞争优势理论，强调一个国家的优势，就是企业、行业的竞争优势，一国竞争力的高低取决于其产业发展和创新能力的高低；以熊彼特为代表的技术创新理论，认为竞争力优势主要是以技术及组织的不断创新为依托；以道格拉斯・诺思为代表的制度创新理论，认为竞争力在于通过制度创新营造促进技术进步和经济潜能发挥的环境，强调竞争优势是制度安排的产物。
1.2 低碳经济理论 低碳经济一经提出，便受到各种政府和学者的高度关注，学术界从多种角度对其进行了研究，此处重点阐述经济发展与温室气体排放关系的相关研究。①经济发展与碳排放关系。关于经济发展与碳排放关系的研究，主要有两个观点，即“脱钩发展”和“环境库兹涅兹曲线”。脱钩发展认为，解决气候变化问题、实现低碳经济发展的最终途径是切断经济增长与温室气体排放之间的联系，也就是“脱钩”。Grossman于1991年提出了“环境库兹涅茨曲线”理论。格鲁斯曼认为环境质量同经济增长呈倒“U”型关系，即在经济发展的初期阶段，随着人均收入的增加，环境污染程度增大，达到某个临界点后，随着人均收入的进一步增加，环境污染程度下降，环境得以改善和恢复。②减排成本。部分人对发展低碳经济存有顾虑，认为会额外增大社会成本，得不偿失。但英国能源白皮书认为，有效处理气候变化所需的成本其实很小，仅相当于2050年全球GDP的0.5%-2%。尼古拉斯・斯特恩的《气候变化的经济学：斯特恩报告》中，定量评估了全球气候变化的经济影响，认为不断加剧的温室效应将会严重影响全球经济发展，指出如果目前全球每年投入1%GDP的减排成本，可以避免将来每年5%-20%的GDP损失。
2 城市低碳竞争力概念
澳大利亚气候研究机构与英国第三代环境主义组织联合的研究报告《20国集团低碳竞争力》中，将低碳竞争力定义为在减少温室气体排放的同时保持经济高速发展的能力。本文认为，城市发展的最终目的是提高人民生活质量，实现可持续发展，而不仅仅是经济增长。因此，城市低碳竞争力指城市在低碳排放的约束下，与其他城市相比较具有的为其居民创造物质财富和促进社会可持续发展的能力，即实现碳排放与经济社会发展双脱钩的能力。其核心是降低能源消耗、减少碳排放量，目的在于平衡经济社会发展和生态环境之间的关系。城市低碳竞争力包括经济、社会和环境等方面。其中，经济竞争力指促进经济增长，为居民创造物质财富的能力；社会竞争力指促进城市可持续发展，构建和谐社会的能力；环境竞争力指降低能源消耗、减少温室气体排放量，提升城市环境品质的能力。三者之间是辨证统一的关系。如图1所示，模型底部表示人类发展所依赖的三个资本之间的限制性关系，即环境容量限制着社会发展、社会发展制约着经济发展；三个支柱分别代表城市经济、社会和环境竞争力，上部的三角形表示城市低碳竞争力是经济、社会和环境综合水平的一种竞争优势能力。
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3 城市低碳竞争力特征
3.1 系统性。城市低碳竞争力是经济、社会和环境的综合竞争力，是由产业结构、价值观念、技术水平和政策制度等因素的综合作用而创造和维持的。其强弱取决于各要素综合作用的结果，不能仅注重某一因素或几个因素，导致盲目性和片面性，产生短板效应。必须从整体出发，始终把握系统的整体特性和功能，才能增强城市的低碳竞争力。
3.2 动态性。城市竞争力是自身资源与外部环境通过制度与机制发生综合作用的结果，自身有形资源、无形资源处在动态变化之中，而外部环境因素更是瞬息万变。因此，城市低碳竞争力是个动态的系统，不仅其大小会变化，其内涵也会随着经济社会的变化而不断发生变化，必须从发展和联系的角度来研究城市的低碳竞争力。
3.3 相对性。这包含两方面的内容。一方面，从某一时点去观察不同城市的低碳竞争力现状，是可比的。另一方面，从不同的时点去观察同一城市的低碳竞争力发展变化状况，同样具有可比性。只有进行横向和纵向比较，才能体现城市竞争力的大小，并分析其发展演化规律和影响因素。因此，城市竞争力是一个相对的概念。
3.4 开放性。根据系统论观点，城市是一个开放的系统，必须与外界进行物质、能力和信息的交换，通过不断吸收新的要素，调整自身以适应环境变化，并将城市的经济、文化等各方面优势“输出”到周边地区甚至更大的区域，占有或支配更广范围内的资源，带动区域的发展，才能具有竞争力。开放性反映了城市的集聚和扩散的功能。
3.5 差异性。不同城市自身条件不一样，城市政府的政策手段等因素也不一样，导致城市低碳竞争力呈现差异性。培育城市低碳竞争力可以从城市的差别优势出发，权衡自身在区域的角色定位，把城市间的竞争关系转变为竞争一合作关系，形成优势互补，相互促进，共同发展的“双赢”局面。
4 城市低碳竞争力理论模型
基于低碳经济和城市低碳竞争力内涵及特征，借鉴波特[3]、IMD[4]、和倪鹏飞[5]等学者或机构的城市竞争力模型，本文认为城市低碳竞争力的核心因素是经济、社会和环境低碳竞争力，并且受区位禀赋、基础设施、产业结构、城市文化、政策制度和技术创新等因素的支撑，见图2。经济竞争力指促进经济增长，为居民创造物质财富的能力；社会竞争力指促进城市可持续发展，构建和谐社会的能力；环境竞争力指降低能源消耗、减少温室气体排放，提升城市环境品质的能力。三者相互影响、制约和加强，只有综合提高三者的竞争力，才能提高城市的低碳竞争力。
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模型中，产业结构指各产业的构成及各产业之间的联系和比例关系，是决定城市经济增长方式的重要因素，也是影响节能减排的重要因子。区域禀赋指专属于一个特定区域、基本上不可转移的地域性特征，如地理位置、自然环境、区位交通、土地资源和城市印象等。基础设施指既为物质生产又为人民生活提供一般条件的公共设施，是城市赖以生存和发展的基础，包括能源、给排水、道路交通、邮电通讯和防灾系统等。城市文化指城市居民在长期生活过程中，共同创造的具有城市特点的文化模式，包括城市生活环境、方式和习俗。政策制度是城市管理者制定的发展方向和行为准则。发展低碳经济，需制定合理、正确的政策和制度，倡导低碳生活理念，鼓励开发和应用节能减排技术。技术创新指改进现有或创造新产品、生产过程或服务方式的技术活动，重大的技术创新会导致经济社会系统的巨大变革。低碳发展离不开先进科技支撑，须重点开展新能源和节能减排产品的研发工作。
5 城市低碳竞争力评价指标体系
基于城市低碳竞争力内涵及理论模型，遵循科学性、层次性、可比性和动态性等指标遴选原则，本文采用三层框架体系，目标层为城市低碳竞争力指数，准则层包括经济低碳竞争力、社会低碳竞争力和环境低碳竞争力，指标层则为具体的指标，见表1。
6 结语
作为人类活动的中心，城市消耗全球85%的资源和能源，排除85%的废物和CO2[6]，解决世界气候和环境问题，关键在于城市的低碳化发展。通过研究城市低碳竞争力，有助于城市客观清晰地认识自身在未来低碳模式下的发展状况和优劣势，科学制定低碳发展战略。此外，研究不同城市的低碳竞争力，有助于整体把握我国城市发展低碳经济的状况和方向，为国家制定宏观政策和决策提供依据。
参考文献：
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[2]潘家华.走低碳之路提高国际竞争力[N].人民日报，2010-4-12，（23）.
[3]MichaelE・Porte.TheCompetitiveAdvantageofNations[M].Th
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[4]International Management Development（IMD）.The World Competitiveness Yearbook（Z）.1997.
[5]倪鹏飞.中国城市竞争力理论研究与实证分析[M].北京：中国经济出版社，2001.
[6]颜文涛，王正，韩贵锋等.低碳生态城市规划指标及实施途径[J].城市规划学刊，2011，（3）：39-50.
关于温室效应的研究报告范文3
[关键词]旅游业；能源需求；二氧化碳排放；研究进展
[中图分类号]F59
[文献标识码]A
[文章编号]1002-5006（2013）07-0064-09
引言
旅游业作为世界第一大经济产业，每年国际旅游的人数约占全球总人口的1/6，如此庞大规模的人口“迁徙”对气候、环境造成了实质性的影响，引起相关国际机构和学界的广泛关注。第一届全球气候变化与旅游国际会议后，联合国政府间气候变化委员会（IPcc）、世界气象组织（uNwM0）、世界旅游组织（uNwTO）等国际组织及其他研究机构达成共识：旅游业是能源消费的主要领域之一和温室气体排放的主要来源之一。旅游业能源需求和二氧化碳排放成为近5年来旅游研究的热点。我国该方面研究起步较晚，2008年“旅游业节能减排”字样首次出现在政府文件中，目前仍处于探索性研究阶段。本文系统地对国内外旅游业能源需求和二氧化碳排放研究进行了回顾，以期通过国内外研究进展的对比分析，为下一阶段我国旅游业能源需求和二氧化碳排放研究提供思路，为我国旅游业节能减排工作提供科学借鉴与参考。
1、国外旅游业能源需求与二氧化碳排放研究进展
旅游业能源需求与二氧化碳排放问题的实质是旅游环境影响以及气候变化与旅游相互影响问题的延伸，国外该方面研究开展得很早，可追溯到20世纪中叶。通过对国外相关研究文献的整理与分析，国外研究主要集中在旅游业能源需求与二氧化碳排放的结构与途径，旅游业能源需求与二氧化碳排放量的定量测算、预测及旅游业节能减排措施等4个方面。其中，旅游业能源需求与二氧化碳排放量的测算是研究的重点。
1.1 旅游业能源需求与二氧化碳排放的途径与结构
厘清旅游业能源需求与二氧化碳排放途径是旅游业减缓温室气体排放工作的首要前提。由于旅游业产业关联性高、产业链长，旅游活动灵活多样，旅游业能源需求与二氧化碳排放途径复杂且多元。尽管如此，国外相关研究较为一致地认为旅游业能源需求与二氧化碳排放主要集中在旅游交通（特别是国际长途旅游飞行）和在目的地为游客提供舒适的设施等。由于国家发展水平和旅游业发展阶段不同，各国旅游业能耗需求与二氧化碳排放的途径和比例结构有所差异，但旅游交通始终是各国旅游业能源需求与排放的重头（表1）。旅游业所需的能源主要来自化石燃料中的石油。2006年，石油提供了全球40%的能源需求和90%的交通需求；未来15年，因交通和旅游业发展，石油占全球能源的比例将达60%。约曼等（Yeoman，et al.）在分析了全球经济、石油替代能源生产及全球可持续发展需求等形势后，认为随着石油供应量的衰减及价格上涨，长期来看，将对苏格兰旅游业产生颠覆式的影响。而在发展中国家的乡村地区，生物质特别是木材是主要的能源来源。尼泊尔安那波那保护区的住宿业每年要消耗掉3600吨薪材和近47.5万升煤油。联合国环境署和经合组织共同推出的一份最新报告显示，在旅游业导致的二氧化碳排放中，航空占40%，汽车占32%，住宿占21%，剩下的7%分别被旅游活动（4%）和其他交通方式（3%）所排放。世界旅游组织研究报告显示，2005年全球旅游交通和住宿业的二氧化碳排放总量分别为1192百万吨和284百万吨，占旅游业二氧化碳排放总量的比重分别约为63%和15%；其中，航空二氧化碳排放量为640百万吨，占旅游交通排放的53.69%。高斯林（Gtissling）从能源需求、土地利用与覆被变化、物种多样性等5个方面研究了全球旅游业的环境影响，结果表明，2001年全球旅游业因交通产生的耗能约为13223皮焦，占总能耗的94%；排放二氧化碳当量为1263百万吨，占总排放的90.28%。住宿业能耗为508皮焦，占总能耗的3.5%；排放二氧化碳当量80.5百万吨，占总排放的5.75%。剩下的为旅游活动所消耗和排放。贝肯等（Becken，et al.）用实证研究法对新西兰旅游吸引物和旅游活动的能源消耗模式进行研究，发现旅游交通能耗占总能耗的65%～73%。
1.2 旅游业能源需求与二氧化碳排放的定量测算
旅游业能源需求与二氧化碳排放量的定量测算是最基础但又最核心的研究内容，是旅游业应对气候变化、制定节能减排措施的科学基础与前提。旅游业的能源需求与排放涉及众多行业和部门，包含直接和间接的能耗与排放，加上旅游业统计数据缺乏这一现实，旅游业能源需求与二氧化碳排放的定量测算是一个世界性的难题，是该领域研究的重点。
1.2.1 测算方法
从全球来看，目前尚没有系统的关于旅游业能源消耗和二氧化碳排放量估算的方法。文献研究显示，目前最常用测算方法主要有两种（表2），一种是借用全球气候变化和可持续发展研究领域常用的碳足迹法（carbonfootprint approach）和生态足迹法（ecological footprint approach）；另一种是“自下而上法（bottom-up approach）”，即直接计算旅游业各环节的能耗与排放，最终求得整个产业的能耗与排放数据。
（1）碳足迹是指企业机构、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排放的集合。从其定义不难看出，碳足迹法是对生产和消费全过程、直接和间接排放碳当量的追踪，甚至不考虑碳发生的区域。澳大利亚资源能源旅游部从生产和消费两个方面，运用碳足迹法估算了澳大利亚旅游业的温室气体排放。结果表明，2003～2004年间，澳大利亚旅游业碳足迹为1.15亿吨。洛克等（Loke，et al.）利用碳足迹法研究了夏威夷能源需求与旅客数量急剧增加以及旅游者国别多样化的关系，发现旅游者能耗占夏威夷总能耗的比重平均为60%；且国外游客比例越大，能耗需求也越大。
（2）生态足迹是指维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的以及能够吸纳人类所排放的废物、具有生态生产力的地域面积。旅游生态足迹即指维持旅游活动所需要的以及能够吸纳因旅游而排放的废物、具有生态生产力的地域面积，其实质是一定区域内旅游活动对生态影响的一种定量测度。亨特（Hunter）认为，生态足迹法对理解旅游的环境影响具有实际意义，并且将被作为一项重要的旅游可持续发展的环境指标广泛采用。罗伯特等（Roberto，et al.）采用生态足迹法，结合兰萨罗特岛旅行推断模型，计算兰萨罗特岛公路旅游交通使用量及其对未来旅游业发展的影响。研究结果表明，兰萨罗特岛上的旅游交通主要是依赖于私家车，在接下来的10年里，公路旅游交通量还将持续增长，并达到饱和，兰萨罗特岛旅游交通在旅游生态足迹中所占的比重将会增大。
（3）“自下而上”法是从到达目的地游客的数据分析人手，向上逐级统计能耗与排放量。这种方法有两个特点，一是逻辑算法简单，但实际操作难度很大，既要求研究区域旅游业统计资料完备，同时还需要海量的实地调研数据；二是遗漏大部分旅游业间接的能耗与排放，导致估算结果总体偏小。但尽管如此，在实际研究工作中，自下而上法被采用得最多。前述的几项关于全球旅游业能耗与排放的估算研究，其思路都暗含着自下而上法的运算逻辑。贝肯等采用“自下而上”法分析新西兰南岛西部海岸旅游者不同行为引致的能源消耗。研究结果表明，国际游客的能源消费总量是新西兰国内游客的4倍。霍伊特等（Howitt，et al.）采用“自下而上”法发现2007年单次往返于新西兰的国际邮轮游客碳排放量范围为250～2200克/人·公里，每位旅客在邮轮上的住宿所需的平均能耗约为1600百万焦/晚，比陆地上的一般酒店能耗要高出12倍。
1.2.2 测算内容
据文献整理研究，当前国外旅游业能源需求与二氧化碳排放的定量测算主要包含两方面内容。一是对总量的定量测算。高斯林估算2001年全球旅游业共消耗能源14080皮焦，排放二氧化碳当量1399百万吨。皮特尔斯等（Peeters，et al.）的测算表明旅游业导致了全球4.4%的二氧化碳排放。世界旅游组织和其他相关机构的一份联合报告指出，2005年全球旅游业排放的二氧化碳约占全球二氧化碳排放总量的5%，该排放量所造成的影响，大约可以达到全球温室效应的14%。江南等（Konan，et al.）的测算显示，夏威夷旅游业的能源消耗占全州总能耗的60%。澳大利亚资源能源旅游部估算2004年澳大利亚旅游温室气体直接排放为470万吨，间接排放为2810万吨。尼泊尔（Nepal）测算了尼泊尔安那波那保护区乡村旅游的能源消耗，结果表明住宿业每年约消耗3600吨薪材和47.5万升煤油。二是对一些关键参数的定量测算，如交通工具、住宿方式、旅游活动的单位旅游能耗和排放强度。相关研究较多，并注意到了国别之间的差异。比如乘飞机旅行单位能耗为2.0百万焦/人·公里，排放二氧化碳396克/人·公里；乘汽车旅行单位能耗为1.8百万焦/人·公里，排放二氧化碳132克/人·公里；新西兰酒店单位能耗为155百万焦/床·晚，马略卡岛为51百万焦/床·晚，桑给巴尔为256百万焦/床·晚；新西兰直升机滑雪单位能耗1300百万焦/游客，潜水800百万焦/游客，博物馆参观10百万焦/游客；往返于新西兰国际邮轮旅游者平均碳排放为390克/人·公里等。
1.3 旅游业能源需求与二氧化碳排放的预测及情景分析
研究旅游业能源需求与二氧化碳排放是为了把握未来的趋势与动态，因此，许多专家学者对其预测及情景分析作了研究，以期能够为有针对性的节能减排措施提供具体可靠的科学依据。世界旅游组织研究报告预测，以2005年为基准，在2035年以前，来自旅游业的二氧化碳排放将以2.5%的年均速度增长；其中住宿业二氧化碳排放的年均增速为3.2%。而皮特尔斯等的预计比世界旅游组织的预计高0.7个百分点，即2035年之前全球旅游业二氧化碳排放将以每年3.2%的增长率增加。杜波依斯等（Dubois，et al.）用敏感度分析法，以2000年为基准，预计按照当前旅游业增长趋势，到2050年法国旅游休闲业温室气体排放将增加90%。
1.4 旅游业节能减排的措施研究
节能减排措施是旅游业能源需求与二氧化碳排放的最终落脚点。从国外研究进展看，目前已基本形成体系化的节能减排措施。世界旅游组织从旅游行业角度分别就政府、旅游企业及旅游者提出了比较系统的节能减排政策措施，同时还对交通、建筑、装备制造等相关领域的节能减排提出了具体对策及技术途径。理查德（Richard）利用仿真模型分析碳税对国际旅游的影响，指出如果全球按1000美元/吨征收碳税，则乘飞机的国际旅游将减少0.8%，相对应可减排二氧化碳0.9%。贝肯等研究表明，坐落在世界遗产拉明顿国家公园的生态客栈采取绿色全球21环境认证计划，成功认证后，每年能耗大幅减低，二氧化碳排放每年减少189吨，节约15000澳元。除了政策或有关技术手段外，旅游者行为方式的选择也是旅游业节能减排的重要方面。贝肯等研究发现，无论在国际旅游者还是国内旅游者能耗账单中，交通始终占据主导地位，因此改变旅行方式能够有效影响旅游者的能源需求。巴克利（Buckley）认为，“慢旅游”是一种有效的降低碳排放的旅游方式，它是指反对乘坐飞机等快速交通工具的旅游，更重视游的过程，强调旅游的过程和目的地同样重要。“慢旅游”必将发展成为一种未来旅游的流行方式。
2、我国旅游业能源需求与二氧化碳排放研究进展
我国旅游业能源需求与二氧化碳排放研究起步较晚，目前仍处于探索性研究阶段。文献资料研究表明，国内研究主要集中在旅游业能源需求与二氧化碳排放量的测算和旅游业节能减排的对策措施方面。
2.1 旅游业能源需求与二氧化碳排放的测算研究
我国旅游业能源需求与二氧化碳排放的测算研究涉及全国、省域/地区及产品层面。全国层面，石培华等首次系统地估算了全国旅游业的能耗与排放，结果表明，2008年我国旅游业消耗能源为428.3皮焦，排放二氧化碳51.34百万吨L25 2。省域/地区层面，陶玉国等估算了2009年江苏省旅游业直接的能耗和二氧化碳排放量，分别为32.56皮焦和3.7百万吨，占江苏能源总消耗量和碳排放总量的比例分别为0.53%和0.56%，旅游交通、住宿业和旅游活动占旅游能耗的比例分别为70.91%、17.32%和11.76%。章锦河等分别对四川省九寨沟、鄂西、湖南和江西等地旅游生态足迹、碳足迹进行了测算。另外，郭等（Kuo，et al.）对我国台湾地区澎湖列岛旅游业能耗与二氧化碳排放进行了测算，结果表明，每年澎湖列岛旅游业消耗能源795.96百万焦，排放二氧化碳5.05千克；其中，旅游交通能耗4.95×108百万焦，排放二氧化碳3.38×108克，住宿业能耗为1.17×108百万焦，排放二氧化碳8.56×108克，旅游活动耗能1.24×108百万焦，排放二氧化碳7.71×108克。林（Lin）对台湾地区垦丁等5个国家公园旅游交通的二氧化碳排放进行了研究，结果表明，近8年旅游交通的二氧化碳排放量在增加，5个国家公园平均每年排放二氧化碳16.1万吨。产品层面，等以云南旅游市场最具代表性的香格里拉“八日游”系列产品为例，从生态足迹角度对该线路产品的生态效率进行了计算和分析。
2.2 旅游业节能减排的对策与措施
国内旅游业节能减排工作实践最早从要素部门开始，从生态景区、循环景区到绿色饭店、绿色交通。对策与措施的研究紧跟实践步伐，并最终拓展至旅游城市（圈）、全行业。章锦河以九寨沟和黄山两个国内知名的生态型景区为例，以旅游废弃物为手段定量测度旅游业能源需求与排放对生态的影响，认为合理控制游客规模、缩短旅行距离、减少乘飞机出游等是旅游业节能减排和建设生态型景区的有效举措。王辉等提出要借鉴台湾坪林地区的措施，给每个海岛型景区设置一个“碳减量计数器”，以此增强游客节能降耗意识并约束自身的旅游行为方式，从而有效降低旅游活动的能耗与排放。李萍就酒店行业的节能减排，从发展理念、能源管理、引导消费观到政策和制度保障提出了一系列具体的对策与建议。林研究了1999～2006年台湾地区5个国家公园旅游交通的二氧化碳排放，提出政府可以通过提升管理效率，运用价格杠杆等降低碳排放，同时通过就近旅游、提高交通荷载、使用清洁能源及其他技术措施来降低旅游二氧化碳排放。蔡萌等从低碳旅游发展导则、低碳旅游设施、低碳旅游吸引物、低碳旅游体验环境和低碳旅游消费方式等5个方面构建了低碳旅游城市模型，提出规范发展、互动发展、示范发展等城市旅游低碳发展的战略举措。万幼清认为武汉城市圈旅游业节能减排需要提升绿化措施、优化绿地布局、加强水域生态保护。石培华等系统整理了旅游业各要素、各领域节能减排的技术手段、运行模式和制度安排。
近3年来，作为旅游业节能减排实现方式的低碳旅游，成为旅游学术界的研究热点。在中国知网，以“低碳旅游”为主题或关键词检索，共得到有效文献297篇。文献数量统计表明，2011年共发表137篇，占全部文献的46.13%；2010年和2012年各79篇，各占26.60%；2009年仅有2篇，占0.67%。而近300篇文献中，仅有17篇（5.72%）发表在核心期刊，一定程度上表明研究的深度有限。研究内容主要集中在概念、内涵及特征研究，低碳旅游发展案例介绍，发展模式及实现的路径、建议等。
3、国内外研究总结与对比
3.1 总结
整体而言，国外旅游业能源需求与二氧化碳排放研究主要在3个方面取得了进展：1）识别了旅游业能耗、排放的重点领域及结构；在旅游业能源消耗与二氧化碳排放的定量估算研究与情景分析方面形成初步结论。2）对各类型交通方式、住宿方式及旅游活动的单位能耗和二氧化碳排放等关键性参数有了一般性的认识，并识别了明显的国别、地区及不同部门之间的差异。3）基本形成体系化的节能减排政策措施。但是，国外研究同时存在3个方面不足之处：1）虽然形成一些标志性成果，但总量不多，还没有系统化和规模化的研究积淀；对旅游交通、住宿及旅游活动方式等单个领域和环节的实证研究多，地区性、全行业的系统研究较少。2）多是基于部分国家/地区的调查数据和经验数据进行估算，尚没有系统的估算方法和情景分析法。3）多以旅游发达国家或经济发达国家为对象，针对发展中国家研究较少。
而从国内研究进展来看，主要有4个特征：1）起步晚，绝大多数研究是2009年之后开展的，且研究总量有限。2）现有的旅游业能耗及二氧化碳排放量的现状估算研究更多地是参照国外已有研究的架构及经验数据进行的，其中涉及的关键性数据如不同交通方式的能耗及排放参数等都是通过文献研究得到的经验数据，对我国的针对性和有效性不足。3）旅游业能源需求与二氧化碳排放的预测和情景分析至今仍是空白。4）旅游业节能减排对策与措施研究的科学支撑不足，宏观对策多，具体的、有针对性的举措少。
3.2 对比分析
主要从旅游业能源需求与二氧化碳排放的结构与途径，旅游业能源需求与二氧化碳排放量的定量测算、预测及旅游业节能减排措施等4个方面进行对比分析（见表3）。
在旅游业能源需求与二氧化碳排放的结构与途径研究上，国内外总体上是一致的，即重点都在旅游交通和住宿两方面，但总量和结构有区别。总量上，从全球来看，旅游业能耗及排放占全球的比重在5%左右，而我国则不到1%，无论是全国层面还是省域层面。结构上，国外旅游交通能耗及排放明显高于国内，旅游活动则相反，国内要高于国外，住宿业能耗及排放水平比较接近，可能和我国住宿业从学习国外而开端有关。定量测算方法上，国内几乎完全借鉴国外研究方法，没有开发出适合我国旅游业特色的方法；定量测算的广度国内外比较接近，但深度上国外明显深于国内。预测方面国内目前仍是空白。对策与措施方面，国外已基本形成体系化、宏观与微观相结合的对策措施，国内对策体系尚未形成，以宏观对策居多。
4、研究启示与展望
结合国外研究进展，针对国内研究现状，未来国内旅游业能源需求与二氧化碳排放研究应重点关注以下3个方面内容：
4.1 加强旅游交通和住宿等重点领域能源需求与排放的定量实证研究
总体来看，我国旅游业能源需求与排放的研究存在现状不清、总量不明的问题；旅游交通能耗与排放情况完全空白，住宿业仅粗线条掌握全国四星级以上酒店的水电气等能源消耗数据。因此，要加强旅游业特别是交通和住宿重点领域能耗与排放的定量测算；根据我国旅游业实际，对不同类型旅游交通方式、住宿业态、旅游活动单位能耗/排放强度等关键参数开展针对性定量实证研究；开展各种工程技术手段方面的节能降耗效率与能力的实证研究。
4.2 加强旅游业能源需求与排放的预测分析和情景研究
旅游业能耗与排放的科学实质是人类活动对全球环境变化的影响，也是国际全球环境变化人文因素计划（IHDP）的重点研究内容之一。旅游业能耗/排放的预测与情景研究是衡量旅游活动对全球环境变化影响的重要前提，同时也是旅游业减缓和响应全球环境变化的科学依据。因此，必须强化对未来旅游业能源与排放不同情景的模拟研究与分析，为科学应对和减缓气候变化对旅游业的影响、制定适应措施提供科学依据。
关于温室效应的研究报告范文4
关键词 全自动；组件；串焊；汇焊；层压；组框；测试
中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）84-0155-02
0引言
伴随着光伏行业的不断发展，企业引进自动化生产线所带来的优势表现的越来越明显，自动化生产线生产不仅提高了产品生产率，缩短生产周期，提高产品质量，更直接提高企业的经济效益，在人员成本越来越高的今天，企业实现自动化生产更是刻不容缓，直接影响着企业的发展，企业的未来。
1 光伏发展在西部的特点及优势
1.1资源优势
材料、信息、能源是支持现代文明的三大支柱，现在能源问题日趋成为人类社会关注的焦点。随着社会的发展，人口总数不断增加，人类生活需要的能源也不断增加，而且不可再生能源的储蓄量也越来越少，并已日益枯竭。加之化石燃料的使用造成的环境污染、温室效应等，对生态平衡和人类生存带来严重的危害。由于能源短缺和环境污染的双重压力，因此寻找一种可替代的再生能源就显得相当重要。
在太阳能、风能、潮汐能、等各类可再生能源中，不管从资源的可开发性、稳定性、分布的普遍性，还是从清洁性、技术的可靠性来看，太阳能都比其它可再生能源更具优越性。
2004年世界实际能耗 13TW
2050年世界实际能耗 30TW
2100年世界实际能耗 46TW
未开发水力
海洋能（潮汐、海浪、海流）
地热能 12TW
可利用风力 2-4TW
全球总太阳能 120，000TW
经济可利用600TW
表1 能源需求与可再生资源
注：1TW=109kW，数据来源：美国能源部Office of Science报告，2005。
据欧洲联合研究中心预测，太阳能光伏发电在未来世界能源结构中占据的地位将越来越高，将成为未来世界能源的主体。预计到2030年可再生能源在总能源中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到10％以上。
我国西部地区幅员辽阔，广大的草原、戈壁地区人烟稀少，光照时间长，太阳辐射强烈，太阳能资源相当丰富。其中青藏高原地区日照强度、平均日照时间均居全国首位。青藏高原平均海拔高度在4km以上，大气相对稀薄，透明度好，日照时间长。以柴达木盆地为例，当地太阳辐射强烈，年均日照超过3 100h，每平方米的辐射量为 6950MJ。
且拥有成湟乌格等 330kV双回路电网，便于光伏发电的上网和输送。西部是我国太阳能资源最富集的地区，每年最高达2 333 kW·h/m2 （日辐射量6.4 kW·h/m2），位居世界第二，仅次于非洲撒哈拉沙漠。被人们称为“日光城”的拉萨，1961年至 1970年的平均值，年平均日照时间为3 005.7h，年平均晴天数为108.5天，阴天数为98.8天，太阳总辐射为816kJ/cm2·a。
我国西部地区现有沙漠化土地面积100 多万km2，且呈逐年扩大趋势，主要分布在太阳能资源丰富的西北和西南地区，其中大部分为荒漠、戈壁滩，地势平坦，适合大规模铺设太阳能光伏列阵，用地成本低廉。在我国西部地区发展光伏产业有着三大有利因素：一是西部地区有着得天独厚的地理优势和资源优势，尤其是青藏高原、西部等地区；
二是国家能源政策的支持，国家将开发利用新能源和可再生能源放到国家能源建设开发战略的优先地位，这为发展光伏产业提供了巨大政策支持。国家发改委网站公布《关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》，明确 2011 年 7 月 1 日前后核准的光伏发电项目的上网电价分别为每千瓦时 1.15 元和 1 元，照此电价标准，由于不同的光照资源条件，西部地区相对于东部地区收益更大，现西部光伏发电成本能维持在每度 0.9 元左右的较低水平，相对于 1 元的标杆电价，意味着有 10% 的内部收益率；
三是光伏产业在西部的发展带来的巨大经济效益，对西部地区的和谐稳定、民族政策的落实、当地居民的长治久安、环境治理和水土保持、老百姓增收致富，促进我国经济发展升级转型、增长方式的转变都具有重要意义。
1.2发电过程优势
光伏发电系统是利用太阳能电池组件把光能转换为电能的一种装置。且在发电过程中不会对环境造成任何不良影响，且无人值守、维护成本低。另外太阳能资源分布区域较为广泛且取之不尽、用之不竭，能与建筑结合，因此可节省大量的土地资源，且前期投资相对较少，不像水电、火电等前期投入成本较大。与水电相比，水电前期需要修建大坝蓄水，不仅投入大而且会产生不良的生态效应；与火电相比，火电的前期投入也相对较大，且在后期需要以原煤作为燃料在原煤的燃烧过程中会产生粉尘、二氧化碳等会对环境造成极大的污染；与风力发电相比，风力发电受到地域的限制，且发电过程相对稳定性较差。光伏发电的系统稳性较高，且晶硅光伏组件的使用寿命为25年，制硅原料在地球矿物质元素组分中的含量较大占到约25.8％，有相当大的开发潜能。
2 自动线跟手动线相比的优势
2.1产品一致性更加可靠
劳动密集企业人为因素太多，多方面导致产品一致性很难控制：
1）员工素质不一，熟练度不一；
2）人员太多，导致工作环境很难达到要求；
3）产品精度难以控制。
2.2大幅提高劳动生产率
在单位时间内能够制造更多的产品，每个劳动力的投入能够创造更高的产值，而且可以将劳动者从常规的手工劳动中解脱出来，转而从事更加有创造性的工作。
2.3产品质量具有高度重复性、一致性，能够大幅降低不合格率
2.4产品精度高
机器设备上采用了各种高精度的导向、定位、进给、调整、检测、视觉系统或部件，可以保证产品装配生产的高精度。
2.5缩短制造周期，减少制品数量
机器自动化使产品的制造周期缩短，能够使企业实现快速交货，提高企业在市场上的竞争力，同时还可以降低原材料及制品的数量，降低流动资金成本。
2.6在对人体有害、危险的环境下替代人工操作
2.7部分情况下只能依靠机器自动化生产
目前，市场上的产品越来越小型化、微型化，零件的尺寸大幅减小，各种微机电系统迅速发展，这些微型机构、微型传感器、微型执行器等产品的制造与装配只能依靠机器来实现。
正因为机器自动化生产所具有的高质量及高度一致性、高生产率、低成本、快速制造等各种优越性，制造自动化已经成为今后主流的生产模式，尤其是在目前全球经济一体化的环境下，要有效地参与国际竞争，必须具有一流的生产工艺和生产装备。制造自动化已经成为企业提高产品质量、参与国际市场竞争的必要条件，制造自动化是执照也发展的必然趋势。
3成本优势
生产制造工艺人员 一班人员 三班两运转人员
工艺 4 12
质检 5 15
设备 3 9
生产
工序 电池分选 4 12
玻璃EVA焊带准备 7 21
电池片单焊 12 36
电池片串焊 10 30
组件排版 8 24
汇流条焊接
层叠 8 24
排版组件镜面检测 4 12
层压 4 12
层压后削边 2 6
层压后外观检 0
整板EL检测 2 6
装框 3 9
接线盒安装 2 6
固化 4 12
清洗外观检查 8 24
电性能测试 6 18
包装 4 12
合计 100 300
表2 50MW组件手动线生产制造工艺人员
机器自动化装配生产的节拍很短，可以达到较高的生产率，同时机器可以连续运行，因而在大批量生产的条件下能大幅降低制造成本。
按照50MW组件线进行计算，通常手动线需要设备成本300万，人工100人/班，按生产制造工艺人员做如上划分。
设备折旧10年，人工平均工资5万/年，人员要通常按三班两运转进行倒班生产，则年运行成本100×3×5+300/10=1530万/年
自动线成本约2300万，人工40人/班，按生产制造工艺人员做如下划分：
生产制造工艺人员 一班人员 三班两运转人员
工艺 2 6
质检 3 9
设备 3 9
生产
工序 电池分选 2 6
玻璃EVA准备 4 12
电池片串焊 1 3
单串EL检测 1 3
组件排版 0 0
汇流条焊接 4 12
层叠 2 6
排版组件镜面检测
层压 2 6
层压后削边 1 3
层压后外观检 1 3
整板EL检测 1 3
装框 2 6
接线盒安装 1 3
固化 2 6
清洗外观检查 3 9
电性能测试 2 6
包装 3 9
合计 40 120
表3 50MW组件自动线生产制造工艺人员
同样设备折旧10年，人工平均工资5万/年，人员要通常按三班两运转进行倒班生产，加上自动线设备年维护成本约100万，则年运行成本=40×3×5+2300/10+100=930万/年。
4结论
全自动组件生产线在西部地区的应用更加具有优势，在资源方面，青藏高原大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长，全年日照时数3 200h～3 300h。
其次政策的开放，土地、光照资源丰富，适合开展大规模光伏电站建设，矿产资源充足、劳动力成本低，利于光伏企业提高利润空间。并且全自动组件生产线的高质量及高度一致性、高生产率、低成本、快速制造等优势在持续生产中也比传统生产线明显。
参考文献
关于温室效应的研究报告范文5
四川煤炭产业集团达竹煤电公司小河嘴煤矿(以下简称“小河嘴煤矿”)位于有“中国气都”之称的四川省达州市，始建于1991年，1998年正式投产，系四川省“八五”重点建设项目之一。矿井年核定生产能力45万t，所属煤种为1/3焦煤，是国内优质的冶金用煤，大倾角极薄煤层采煤机械化率达100%，是目前川东北地区机械化装备水平最高的国有重点煤矿，被誉为达州市煤炭工业的“窗口”。
小河嘴煤矿属高瓦斯、高二氧化碳矿井，煤层厚度0.3~0.75m，倾角在3~48°之间，地质构造复杂，煤炭赋存条件差，瓦斯涌出量大，矿井瓦斯绝对涌出量为14.95m3/min，特别是裂隙瓦斯涌出较为严重。建设矿井抽采系统以前，矿井瓦斯高值超限每年达数百次之多，严重威胁矿井安全。为科学治理瓦斯，2009年，小河嘴煤矿投入920万元建立了矿井瓦斯抽采系统，在井下采掘工作面实施了Y型通风，使矿井瓦斯超限实现了可防可控，保障了矿井安全生产。
设计瓦斯抽采系统
小河嘴煤矿位于中山背斜北部倾没端，井田主构造为背斜构造，在背斜的形成过程中，瓦斯逐渐向背斜轴部储集，瓦斯储集于轴部煤层及煤层顶、底板岩层中，据测算矿井瓦斯储量达7667.2万m3。矿井原采用井下移动瓦斯抽放泵对井下瓦斯进行抽放，抽放混合瓦斯量8m3/min，浓度30%。随着生产产量的逐年提高及开采深度的加大，矿井瓦斯涌出量也相应增加，特别是裂隙瓦斯的涌出量明显增加。掘进巷道时，时常出现裂隙瓦斯异常喷出现象，在采煤工作面回采时，其上隅角及回风流经常出现瓦斯超限，且超限时间长，涌出量较大，严重制约了矿井的安全生产。
为降低井下瓦斯浓度，从根本上解决因瓦斯带来的安全危害，2009年6月，小河嘴煤矿委托四川省川煤矿山勘测设计有限责任公司(以下简称勘设公司)编制了该矿井瓦斯抽采初步设计，并配合勘设公司组织专业技术人员深入井下现场调查，收集设计基础资料，根据矿井煤层赋存条件、瓦斯涌出量、涌出来源、采掘开拓布置、开采方法、煤层开采顺序等实际情况，查阅大量设计文献及相关参考资料，编制完成了瓦斯抽采系统设计。
根据抽采系统的主站房应设在不受洪涝威胁且工程地质条件可靠地带，应避开滑坡、溶洞、断层破碎带和塌陷区及距井口和主要建筑物及居住区不得小于50m、并尽可能留有扩能的余地的原则，该矿确定了在矿井工业广场西侧距煤坪300m处建立地面固定瓦斯抽采系统主站房。系统抽采泵采用闭路循环供水，不对外排放污水，减少对环境的影响。同时，将值班室与瓦斯泵房隔开，内墙表面采用吸声设计，门窗采用隔声设计，循环水泵采用可曲挠橡胶接头防噪，以保证值班室内噪声低于规定要求值，减少噪声对值班人员的危害。
确定4种抽采方式
抽采系统主要由进气抽采管道系统、阀门控制系统、水环式真空泵系统、气水分离器系统、排气管道系统、双回路供电系统、给排水系统、瓦斯抽采监测监控系统及附属安全设施等系统组成。进气抽采管道系统的作用是将井下瓦斯通过抽采管道系统输送到地面抽采泵，以减少井下瓦斯在采掘工作面的涌出量；阀门系统用于调节和控制各抽采区域、抽采点及抽采钻孔的抽采量、抽采浓度、抽采负压；水环式真空泵系统则是通过井下负压将采掘工作面的瓦斯抽出，减少风排瓦斯量；气水分离器系统负责将瓦斯和水进行分离；最后排气管道系统将抽出的瓦斯送入瓦斯发电系统；双回路供电系统则是主要保证瓦斯抽采泵正常运行供电；给排水系统保证瓦斯抽采泵正常运行供水；附属安全设施系统主要包括防爆、防回火装置、瓦斯放空管和防雷接地装置等安全设施，防止损坏瓦斯抽采系统；瓦斯抽采监控系统是整个抽采系统的重要组成部分，主要是对抽采主管路内的瓦斯、负压、流量及温度、泵站内的环境瓦斯、抽采泵的开停状态、抽采泵的轴温、冷却水的缺水保护、水泵的开停状态、水池水位、水池水温等进行监测。
根据小河嘴煤矿矿井地质条件及矿井瓦斯涌出规律，该系统采用4种抽采方式：
一是围岩瓦斯抽采(裂隙瓦斯抽采、岩巷掘进面边掘边抽)。其中裂隙瓦斯抽采是指对裂隙瓦斯采取顺裂隙打孔抽采，抽排半径15m，抽采钻孔之间的裂隙采用注浆封堵，抽排孔顺裂隙施钻，孔深20~150m，孔径75mm。岩巷掘进工作面边掘边抽是指遇裂隙瓦斯构造带时，对岩巷掘进面进行瓦斯抽采，其钻场的布置要免受采动影响，避开地质构造带，便于维护，利于封孔。钻孔控制范围为巷道轮廓线外5m、工作面前方65m，钻孔孔径为75mm。在每一钻场内，沿走向布置4个边掘边抽钻孔，即左、右钻场各2个,孔深65m左右。
二是底板穿层抽采(石门揭煤抽采)。当石门揭穿煤层时，在探测出煤层瓦斯压力较高，涌出量较大的情况下进行抽采。抽采时石门工作面距煤层垂直距离5m以外停头，采取瓦斯抽采防突出措施。石门揭煤工作面控制范围为巷道轮廓线外15m以上，钻孔必须穿透煤层的顶(底)板0.5m以上。若不能穿透煤层全厚，必须控制到工作面前方15m以上。钻孔控制范围为沿巷道左、右、底、顶部轮廓线外15m，钻孔终孔间距2.5m，钻孔直径90mm。
三是本煤层抽采(工作面机巷顺层抽采)。开采层顺层抽采钻孔布置主要为倾向顺层钻孔抽采、走向顺层钻孔抽采和本煤层底板专用瓦斯抽采巷。根据矿井采面布置，开采层抽采钻孔布置采用倾向顺层钻孔布置，倾向顺层钻孔方位沿煤倾斜方向布置，与工作面倾斜方向基本一致。钻孔间距与钻孔直径指标为巷孔深100m，孔间距均为4m，孔径75mm，沿煤层倾斜方向单排布置，钻孔在煤层层面上向工作面开切眼方向偏角5°。钻孔布置参数以100m为单位分段布置钻孔。
四是采空区瓦斯抽采(采空区上隅角抽放)。采空区抽采是在采煤工作面回风巷顶板直接向采煤工作面上方打抽采钻孔(上隅角位置)，其夹角在10~50°，施工3~5个穿层钻孔进入开采层采后顶板裂隙带，主要抽采采煤工作面上隅角的瓦斯、围岩瓦斯和本煤层采空区的瓦斯，以此解决采煤工作面上隅角瓦斯及回风流中瓦斯超限的问题。该矿规定，在采空区瓦斯抽采过程中，应常检测CO和温度等参数，当发现有自然发火征兆时，应控制抽采或暂停抽采。同时定期对管内气体及回采面上隅角，回风巷的气体取样分析，随时掌握采空区内气体成份和温度的变化，以便合理调整抽采瓦斯量和抽采负压。
抽采瓦斯保障安全
根据煤层赋存情况、煤质情况、瓦斯基础参数及借鉴其它矿井的成功经验，突出施工方便、速度快的特点，该矿采用了MZ-200型钻机，设计抽采钻孔孔径确定为75mm~100mm，确定采煤工作面顺层抽采的钻孔抽采半径为4m，抽采裂隙瓦斯的钻孔抽采半径为15m，在具体实施抽采过程中，根据煤层瓦斯地质变化、抽采时间等因素，合理调节钻孔抽采半径。系统抽采量为7m3/min，抽放浓度为30%。
按照回采工作面预抽钻孔孔口负压不小于13kPa，掘进工作面抽采钻孔孔口的负压不小于13kPa，裂隙瓦斯控制抽采钻孔孔口负压不大于8kPa的要求，该矿将抽采钻孔长度确定在80m~100m，钻孔封孔方法确定为泵送水泥注浆封孔，封孔设备为KF-B型矿用封孔泵，设计配备6台KF-B型矿用封孔泵。考虑4台使用，2台备用。封孔段长度分为：封孔段在煤层，封孔长度8m；封孔段在岩层，封孔长度5m；封孔段在构造段，封孔长度10m。
通过比较，该矿采用2BE1-303-0型水环式真空泵作为瓦斯抽采泵，该系列泵为单级单作用结构形式，该泵具有结构简单，维修方便，运行可靠，高效节能，高抗腐蚀的优点。
建成后，抽采系统具备了较大幅度的减少井下各作业点的瓦斯超限的优势，其特点是能有效地抽出大部分煤层解吸瓦斯，减轻矿井通风负担，保障矿井安全。
截至2011年10月31日，该矿管路安装1万3000m，钻孔施工进尺3万5000m，共抽放瓦斯750万m3，平均抽采浓度20%~25%，抽采纯量8~12m3/min，矿井瓦斯抽采率为34.2%~40.88%。
关于温室效应的研究报告范文6
DOI:10.3969/j.issn.1674-7739.2012.01.019
在兴衰际遇的城市化进程中，“山皆是园、水皆是景”的人类居住妙构空间在人类征服视线的主导下，喧嚣、呆板、拥挤、污染、疾病等语词日渐成为描述城市的核心话语。伴随着现代工业革命前所未有的狂飙突进和技术进步，城市，这座聚结人类视觉飨宴的梦想家园正由于频发的生态公害，使群山环抱、清泉绕流、朴实厚拙的园庭信步，使空气清新、阳光充足、舒服惬意的静谧世界再度成为人类的温暖想往。由于人类急功近利、不计后果的工业化运动，城市环境污染和景观破坏已使世界上许多国家和地区饱尝粉尘毒气、温室效应、植物枯萎、威胁生命的严重伤害，甚至使一些城市遭致毁灭的残酷结局。例如切尔诺贝利核泄漏事件后专家评估，完全消除这场浩劫的影响至少得800年！
当廊檐雕花、滴穿岁月的老宅旧邸成为都市人的描金梦呓时，当权力合谋、资金策划的社会公害成为都市人的荒谬归属时，当负阴抱阳、坐实朝空的藏风聚气成为都市人的生存渴望时，因为系列触目惊心的严重污染事件，城市被涂抹成星光黯淡、乌烟瘴气的污浊相貌，深陷戟指唾骂、动辄得咎的噬脐险境。城市是否能如同青苔雕饰的纵深村庄，在自然景观中延伸可以关注到每个人幸福的舒适细节？
一、城市污染的噩梦与灾难
当人类社会进入20世纪，各国为了加快推进本国的城市化进程，特别是为了恢复二战后城市经济的极度破坏，纷纷采取了激进的城市发展策略。然而随即衍生的诸如环境污染、水资源缺乏、交通堵塞、住房短缺等城市问题，却严重制约了城市的健康发展，特别是环境污染给城市带来的巨大生态灾难。
（一）大气污染
1、比利时：马斯河谷烟雾事件——最早记录的大气污染
由于特殊的地理位置，许多重型工厂分布在比利时马斯河谷上，包括炼焦、炼钢、电力、玻璃、炼锌、硫酸、化肥等工厂，还有石灰窑炉。1930年12月，马斯河谷上空出现了很强的逆温层，抑制了烟雾的升腾，河谷工业区内13个工厂排放的大量有害气体在大气层中越积越厚，大气中的二氧化硫浓度竟高达25-100毫克/立方米，空气中还含有有害的氟化物，有上千人发生呼吸道疾病，症状表现为胸疼、咳嗽、流泪、咽痛、声嘶、恶心、呕吐、呼吸困难等。一个星期内就有60多人死亡，许多家畜也未能幸免于难。
2、美国：洛杉矶光化学烟雾事件——尾气造成的光化学污染
从20世纪40年代初开始，每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，港口城市洛杉矶上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，这是由于汽车尾气和工业废气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮（NO2）被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照射下，变成了让人致病或致命的毒气。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷，头昏头痛。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人；1970年，约有75%以上的市民患上了红眼病。美国前总统尼克松曾沮丧地说，“汽车是最大的大气污染源”。
3、美国：多诺拉烟雾事件——逆温山谷的微粒污染
1948年10月，持续的雾天使美国宾夕法尼亚洲多诺拉镇格外昏暗，风力十分微弱，空气能见度极低，除了烟囱之外，镇上的钢铁厂、硫酸厂和炼锌厂都消失在烟雾中，排出的大量烟雾被封闭在山谷内壁和逆温顶部之间。很快，大气中的二氧化硫以及其它氧化物与大气烟尘共同作用，生成了硫酸烟雾，严重污染了大气。随之而来的是小镇中6000人因为吸入固态或液态的硫酸铵微粒，突然发病，症状为眼病、咽喉痛、流鼻涕、咳嗽、头痛、四肢乏倦、胸闷、呕吐、腹泻等，其中有20人在三天里很快死亡，年龄多在65岁以上。
4、日本：四日市哮喘病事件——侵入肺泡的金属粉尘
四日市位于日本东部伊势湾海岸，由于交通方便，很快成为发展石油工业的窗口。1955年，四日市的第一座炼油厂建成后，其他一些相关企业纷纷成立，石油联合企业逐渐形成规模。但从1959年开始，昔日洁净的城市空气变得污浊起来，二氧化硫浓度超过标准五六倍。全市平均每月每平方公里降尘量高达14吨，形成的烟雾厚达500米，漂浮着多种有毒有害气体和金属粉尘。很多人出现头疼、咽喉疼、眼睛疼、呕吐等症状，患哮喘病的人剧增。据记载，1964年，四日市因烟雾长期不散，致使一些哮喘病患者在痛苦中死去。1967年，又有一些哮喘病患者因不堪忍受疾病的折磨而自杀。到1979年10月底，四日市确认患有大气污染性疾病的患者人数为775491人。
5、英国：伦敦烟雾事件——死亡上万的烟尘污染
1952年12月5日，一个异常的情况出现了，伦敦风速不超过每小时3公里。处于死风状态的伦敦，由于风太弱，无法带走林立的工厂烟囱与家庭排出的各种有害的烟尘，从空中纷纷飘落大量超出平时10倍的煤烟烟雾，将泰晤士河谷完全笼罩住，而燃煤排放的粉尘和二氧化硫使空气逐步变得很脏很有毒，数千受害者因此患了支气管炎、气喘和其他影响肺部的疾病。到12月10日烟雾散去时，已有4000人死亡，随后的两个月内又有8000多人死去。直到1956年伦敦又发生了严重的烟雾事件，英国政府这才意识到问题的严重性，意识到控制大气污染的重要性，强行通过了英国一个关于洁净空气的法案。
6、巴西：库巴唐死亡谷事件——摧民毁居的废气废水
巴西圣保罗以南60公里的库巴唐市，二十世纪八十年代以“死亡之谷”知名于世。该市位于山谷之中，六十年代引进炼油、石化、炼铁等外资企业300多家，人口剧增至15万，成为圣保罗的工业卫星城。企业主只顾赚钱，随意排放废气废水，谷地浓烟弥漫、臭水横流，有20%的人得了呼吸道过敏症，医院挤满了接受吸氧治疗的儿童和老人，使2万多贫民窟居民严重受害。此外，1984年2月25日，一条输油管破裂，10万加仑油熊熊燃烧，烧死百余人，烧伤400多人。1985年1月26日，一家化肥厂泄漏50吨氨气，30人中毒，8000人撤离。而市郊60平方公里森林陆续枯死，山岭光秃，遇雨便滑坡，大片贫民窟被摧毁。
7、希腊：雅典紧急状态事件——二氧化碳的高度超标
1989年11月2日上午9时，希腊首都雅典市中心大气质量监测站显示，空气中二氧化碳浓度318毫克/立方米，超过国家标准（200毫克/立方米）59%，发出了红色危险讯号。11时浓度升至604毫克/立方米，超过500毫克/立方米紧急危险线。中央政府当即宣布雅典进入“紧急状态”，禁止所有私人汽车在市中心行驶，限制出租汽车和摩托车行驶，并令熄灭所有燃料锅炉，主要工厂削减燃料消耗量50%，学校一律停课。中午，二氧化碳浓度增至631毫克/立方米，超过历史最高记录。一氧化碳浓度也突破危险线。许多市民出现头疼、乏力、呕吐、呼吸困难等中毒症状。市区到处响起救护车的呼啸声。据悉，二氧化碳在空气中的比例若达到8%的话，就会严重抑制人的中枢神经系统功能，导致人窒息死亡。此事件后，希腊政府开始拨巨款专项研究环保计划。
（二）酸雨污染
1、北美：死湖酸雨事件——不分国界的酸雨污染
美国东北部和加拿大东南部是西半球工业最发达的地区，每年向大气中排放二氧化硫2500多万吨，其中约有380万吨由美国飘到加拿大，100多万吨由加拿大飘到美国。七十年代开始，这些地区出现了大面积酸雨区。最强的酸性雨降在弗吉尼亚州，酸度值（pH）1.4。纽约州阿迪龙达克山区，1930年只有4%的湖无鱼，1975年近50%的湖泊无鱼，其中200个是死湖，听不见蛙声虫鸣，夏日也死一般寂静。加拿大多伦多1979年平均降水酸度值（pH）3.5，比番茄汁还要酸，安大略省萨德伯里周围1500多个湖泊池塘漂浮死鱼，湖滨树木枯萎。国际上酸雨被称为“现代空中死神”，已成为世界各国最关心的环境问题。
2、西德：巴登森林枯死病事件——挑战工业的环境衰败
工业对二战后西德的经济腾飞具有举足轻重的作用，但从20世纪60年代开始，伴随着“煤炭危机”与“钢铁危机”，各地出现了严重的资源贫乏与环境污染问题，大片的森林饱受酸雨之害，先后患上枯死病。原西德共有森林740万公顷，到1983年为止有34%染上枯死病，每年枯死的蓄积量占同年森林生长量的21%多，先后有80多万公顷森林被毁。巴登-符腾堡州的“黑森林”，是因枞树、松树颜色很深，绿得发黑而得名，地势高峻、土地肥沃，是欧洲著名的度假圣地和著名的布谷鸟钟产地，也有一半树染上枯死病，树叶黄褐脱落，其中46万亩完全死亡。当时被称为“德国工业的心脏”的鲁尔工业区森林里，到处可见秃树、死鸟、死蜂，每年有数万儿童被感染特殊的喉炎症。
（三）化学污染
1、日本：水俣病事件——麻痹神经的含汞废水
1956年，日本水俣湾附近发现了一种奇怪的病，这种病症最初出现在猫身上，病猫步态不稳，抽搐、麻痹，跳海死去。随后不久，此地出现了患这种病症的人，由于脑中枢神经和末梢神经被侵害，轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形，重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡。这个镇有4万居民，几年中先后有1万人不同程度地患有此种病状。经数月调查研究，日本熊本国立大学医学院研究报告证实，这是由于居民长期食用了八代海水俣湾中含有汞的海产品所致，原因是日本熊本县水俣镇新日本窒素肥料氮肥公司排放的废水中含有汞。
2、日本：痛痛病事件——含镉大米的慢性中毒
20世纪初期开始，人们发现日本富山地区的水稻普遍生长不良。1931年，这里又出现了一种怪病，患者病症表现为腰、手、脚等关节疼痛。病症持续几年后，患者全身各部位会发生神经痛、骨痛现象，行动困难，甚至呼吸都会带来难以忍受的痛苦。到了患病后期，患者骨骼软化、萎缩，四肢弯曲，脊柱变形，骨质松脆，就连咳嗽都能引起骨折。患者不能进食，疼痛无比，常常大叫“痛死了！”有人甚至因无法忍受痛苦而自杀。上世纪60年代，日本医学界经过长期研究发现，“痛痛病”是由神通川上游的神冈矿山炼锌厂废水引起的镉中毒。河两岸的稻田用这种被污染的河水灌溉，有毒的镉经过生物的富集作用，使产出的稻米含镉量很高。人们长年吃这种被镉污染的大米，喝被镉污染的神通川水，久而久之，就造成了慢性镉中毒，其中因此死亡者达207人。
3、日本：米糠油事件——有毒饲料的连环污染
1968年3月，在日本的九州、中国、四国等地有几十万只鸡吃了有毒饲料后死亡。此后数月，有许多人因原因不明的皮肤病到医院就诊，初期症状为眼皮肿胀，手掌出汗，全身起红疹，其后症状转为肝功能下降，全身肌肉疼痛，咳嗽不止，重者发生急性肝坏死、肝昏迷等，以至死亡。至1978年，确诊患者累计达1684人，因此死亡的达数余人。通过尸体解剖，在死者五脏和皮下脂肪中发现了多氯联苯，专家怀疑与米糠油有关。经过对患者共同食用的米糠油进行追踪调查，发现九州一个食用油厂因管理不善，操作失误，致使米糠油中混入了在脱臭工艺中使用的热载体多氯联苯，造成食物油污染。由于被污染了的米糠油中的黑油被用做了饲料，还造成数十万只家禽的死亡。
4、中国：温州液氯爆炸事件——伤亡惨重的氯气中毒
1979年9月7日下午1时55分，温洲电化厂液氯工段正在充装液氯作业时，一只半吨重的充满液氯的钢瓶突然发生粉碎性爆炸。随着震天巨响，大量液氯气化，迅速形成巨大的黄绿色气柱冲天而起，形似蘑菇状，高达40余米，该工段414m2的房全部倒塌。其间夹杂着瓦砾、钢瓶碎片在空中横飞，数里外有震感。液氯从容器冲出时，泄漏的氯气共达10.2吨，当时风速3.7米/秒，大量氯气迅速呈60°扇形由东南向西北方向扩散，中轴线距离为4600米，波及范围达7.35平方公里，共有32个居民区和6个生产队受到不同程度的危害，造成大量人员急性中毒。受氯气危害的人达1208人。这次事故共死亡59人，其中现场炸伤砸死18人，其余41人因严重急性氯气中毒而死亡。
5、印度：博帕尔毒气事件——管理不善的毒气泄漏
1984年12月3日，印度的中央联邦首府博帕尔的美国联合碳化公司农药厂因管理混乱，操作不当，一座存贮45吨异氰酸甲酯贮槽的保安阀出现了严重的毒气泄漏，形成了一个方圆25英里的毒雾笼罩区。首先是近邻的两个小镇上，有数百人在睡梦中死亡。随后，火车站里的一些乞丐死亡。毒雾扩散时，居民们有的以为是“瘟疫降临”，有的以为是“原子弹爆炸”，有的以为是“地震发生”，有的以为是“世界末日的来临”。一周后，有2500人死于这场污染事故，另有1000多人危在旦夕，3000多人病入膏肓。在这一污染事故中，有15万人因受污染危害而进入医院就诊，事故发生4天后，受害的病人还以每分钟一人的速度增加。这次事故还使20多万人双目失明。此次事故造成的经济损失高达百亿美元，震惊了整个世界。
6、中欧：莱茵河污染事件——沉积河底的剧毒农药
1986年11月1日深夜，瑞士巴富尔市桑多斯化学公司仓库起火，装有1250吨剧毒农药的钢罐爆炸，硫、磷、汞等毒物随着百余吨灭火剂进入下水道，排入莱茵河，并构成70公里长的微红色飘带，以每小时4公里速度向下游流去。流经地区鱼类死亡，所有与莱茵河相通的河闸被迫全部关闭。8天后，用塑料塞堵下水道的塞子在水的压力下脱落，几十吨含有汞的物质再次流入莱茵河，造成又一次污染。11月21日，德国巴登市的苯胺和苏打化学公司冷却系统故障，又使2吨农药流入莱茵河，使河水含毒量超标准200倍。这两次污染使莱茵河的生态受到了严重破坏，波及下游的瑞士、德国、法国、荷兰四国835公里沿岸城市，也使几十年德国为治理莱茵河投资的210亿美元付诸东流。有毒物沉积在河底，使莱茵河因此而“死亡”了20年。
7、中国：沱江水污染事故——百万市民的饮水危机
2004年2月下旬到3月初，一场突如其来的灾难骤然降临在流经四川省中南部的沱江下游两岸，50万公斤鱼类被毒死，百万人断水，上千家企业、餐饮业等被迫停产关门，造成经济损失达3亿元。环保部门监测表明，这次污染事故的主要污染物为氨氮和亚硝酸盐。造成此次特大水污染事故的原因，是川化股份公司在对其日产1000吨合成氨及氨加工装置进行增产技术改造时，违规在未报经省环保局试生产批复的情况下，擅自于2004年2月11日至3月3日对该技改工程投料试生产，并在试生产过程中发生故障，导致含大量氨氮的工艺冷凝液外排出厂流入沱江。3月2日下午3时，四川简阳市政府向市民了“暂时停止饮用自来水”的通告，紧接着，沿沱江约62公里的污染带上的资中、内江也停止了在沱江取水和向市民供水。沱江是三市市民饮用水的惟一水源，为此，百万市民遭遇了一场史无前例的饮用水危机。
8、中国：吉林石化爆炸事件——跨越国界的江水污染
2005年11月13日下午，位于吉林省吉林市的中国石油吉林石化公司双苯厂新苯胺装置发生爆炸，引起化工原料火灾。截至次日，共造成5人死亡、1人失踪，近70人受伤。爆炸发生后，约100吨苯类物质（苯、硝基苯等）流入松花江，造成了江水严重污染，沿岸数百万居民的生活受到影响。随着污染物逐渐向下游移动，这次污染事件的严重后果开始显现。为避免污染的江水被市民饮用、造成重大的公共卫生问题，市政府决定自2005年11月23日起在全市停止供应自来水，这在该市的历史上从未发生过。形成的100多公里长的污染带流经吉林、黑龙江两省，在我国境内历时42天，行程1200公里，于12月25日进入俄罗斯境内。俄罗斯对松花江水污染对中俄界河黑龙江（俄方称阿穆尔河）造成的影响表示关注，我国向俄道歉，并提供援助以帮助其应对污染。
（四）藻类污染
1、中国：无锡太湖蓝藻事件——富营养化的饮用水源
2007年5月29日，一场突如其来的饮用水危机降临到江苏省无锡市，城区的大批市民家中自来水水质突然发生变化，并伴有难闻的气味，无法正常饮用。无锡市民饮用水水源来自太湖，造成这次水质突然变化的原因是：入夏以来，无锡市区域内的太湖水位出现50年以来最低值，再加上天气连续高温少雨，太湖水富营养化较重，从而引发了太湖蓝藻的提前暴发，影响了自来水水源水质。蓝藻会产生微囊藻毒素，普通消毒和加热都不能完全去除饮用水的微囊藻毒素，所以无锡的饮用水源因受到突发污染而紧急停止供水，小小蓝藻在一夜之间打乱了数百万群众的正常生活。随后，滇池、巢湖蓝藻也相继暴发，沭阳等城市的自来水源也受到污染。无锡市民纷纷抢购超市内的纯净水，街头零售的桶装纯净水也出现了较大的价格波动。
2、日本：频发贝类中毒事件——富营养化的赤潮污染
赤潮是在特定环境条件下产生的，相关因素很多，但其中一个极其重要的因素是海洋污染。大量含有各种有机物的废污水排入海水中，促使海水富营养化，这是赤潮藻类能够大量繁殖的重要物质基础，日本是受害最严重的国家之一。1962年，在京都发生一次因食用受有毒赤潮生物污染的巨蛎引起的麻痹性贝毒中毒事件，有42人中毒。1976年6-7月，在本州北部三陆沿海地区发生一次食用有毒赤潮生物污染的紫贻贝引起的腹泻性贝毒中毒事件，有31人出现呕吐和腹泻症状。1977年6-7月在东北地区发生大范围食用有毒贝类引起的腹泻性贝毒中毒事件，中毒人数达122人。1978年6月，在北海道的内浦湾发生食品用双壳软体动物引起的麻痹性贝毒中毒事件，有数人出现中毒症状，其中1人死亡。
（五）辐射污染
1、美国：最严重放射物事件——癌症医院的放射污染
1984年1月，美国一座治疗癌症的医院，一个存放钴-60放射性物质的重达40多磅的金属桶，被人从实验室运走，并把桶盖撬开，当即有6000多颗发亮的小圆粒——具有强放射性的钴-60小丸滚落出来，散落在附近场地上。这些钴-60小丸与附近的金属件混合在一起，还有许多小丸掉到人们的鞋子里而被带到附近的大街和公路上，通过人们的各种活动造成大面积的污染。接触钴-60小丸的人，一个月后许多人出现了严重的受害症状，牙龈和鼻子出血，指甲发黑等。有的表面上没有什么症状，但经化验发现白细胞数、数等大大减少。此污染事件，虽然当时没有死人，但据专家们说，接触钴-60放射性污染的人，患癌症可能性要大得多。
2、苏联：切尔诺贝利核泄漏事件——技术操作的连续失误
1986年4月26日，位于乌克兰基辅市郊的切尔诺贝利核电站，由于管理不善和操作失误，4号反应堆爆炸起火，致使大量放射性物质泄漏，造成31人死亡，237人受到严重的放射性伤害。基辅市和基辅州的中小学生全被疏散到海滨，核电站周围的庄稼全被掩埋，少收2000万吨粮食，距电站7公里内的树木全部死亡，并引起一系列严重后果。带有放射性物质的云团随风飘到丹麦、挪威、瑞典和芬兰等国，当时西欧各国及世界大部分地区都测到了核电站泄漏出的放射性物质，瑞典东部沿海地区的辐射剂量超过正常情况时的100倍。核事故还使乌克兰地区10%的小麦受到影响，使前苏联和欧洲国家的畜牧业大受其害，还导致日后数十年中27万居民患癌死亡。同年，我国两艘货船从罗马尼亚装货驶回天津港，因受切尔诺贝利核电站事故的污染，测量结果超标20-30倍，数千名舱员入院检查和治疗，经济损失相当严重。
3、巴西：戈亚尼亚铯-137事件——拆卸引发的放射污染
1987年9月13日，在巴西的大城市戈亚尼亚，发生了一起严重的放射性事故。一家私人放射治疗研究所搬迁，将铯-137远距放射治疗装置留在原地，未通知主管部门进行处置。两个清洁工进入该建筑，将源组件从机器的辐射头上拆下来带回家拆卸，这一行为造成源盒破裂，产生放射源污染：14人受到过度照射，4人4周内死亡；约112000人接受监测，249人发现受到污染；数百间房屋受到监测，85间发现被污染。整个去污活动产生了5000m3放射性废物，社会影响极大，以致在戈亚尼亚的一个建有废物处置库的边远乡村，把象征放射性的三叶符号做成村旗，以警示市民。
二、城市污染的防范与治理
由于地球人口的迅速增加，土地、资源日渐匮乏，水土流失使动物植物大量灭绝、江河海洋受到污染，地表自净能力大大降低，地球生态日渐恶化，缺水、酸雨、沙尘暴等气候问题日渐成为城市环境变坏的主导因素，亦使免疫系统疾病、致命肿瘤疾病的危险性大大增加。颗粒物、微生物、挥发性有机物等地理环境人为污染，不仅损害人体健康，还使城市生态失衡。随着科技的进步，主动防控城市环境的污染源问题显得越来越重要。
（一）城市环境污染的成因
1、大气污染
按照国际标准化组织的定义，“大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的现象”。主要来源于燃料燃烧、车辆行使中的高排放、露天喷漆喷塑、餐饮业油烟释放、大型工矿企业等，如颗粒物、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、重金属等等，会破坏自然界二氧化碳的平衡、引发“温室效应”，并通过呼吸侵入人体、引发人体中毒与生癌。
2、酸雨污染
酸雨是指降水的pH值低于5.6时，降水即为酸雨。降水酸度pH＜4.9时，将会对森林、农作物和材料产生明显损害。含碱的大气尘埃是造成酸雨的原因，主要通过燃料燃烧、水泥生产、矿藏采矿、金属冶炼、建筑工地、车辆行驶等造成。一般说来，煤炭燃烧排放的二氧化硫和机动车排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素，气象条件和地形条件也是影响酸雨形成的重要因素。
3、水质污染
水质污染分四种：一是生理性污染，指污染物排入天然水体后引起的嗅觉、味觉、外观、透明度等方面的恶化；二是物理性污染，指污染物进入水体后改变了水的物理特性，如热，放射性物质，油、泡沫等污染；三是化学性污染，指污染物排入水体后改变了水的化学特征，如酸碱盐，有毒物质，农药等造成的污染；四是生物性污染，指病原微生物排入水体，直接或间接地传染各种疾病。人类将大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使海水、地表水、地下水受到污染，使水的循环、自净受到了严重的影响，危害人体健康或者破坏生态环境。
4、重金属污染
在开采、冶炼、加工过程中，诸如铅、汞、镉、钴等富集性重金属，进入大气、水、土壤，会引发水俣病、骨痛病等重金属等严重中毒事件。重金属污染与其他有机化合物的污染不同，不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除，而重金属具有富集性，很难在环境中降解。重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集。如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，会对人体造成很大的危害。
5、固体废物污染
固体废物按来源大致可分为生活垃圾、一般工业固体废物和危险废物三种。此外，还有农业固体废物、建筑废料及弃土。生活垃圾是指在人们日常生活中产生的废物，包括食物残渣、纸屑、灰土、包装物、废品等。一般工业固体废物包括粉煤灰、冶炼废渣、炉渣、尾矿、工业水处理污泥、煤矸石及工业粉尘。危险废物是指易燃、易爆、腐蚀性、传染性、放射性等有毒有害废物，除固态废物外，半固态、液态危险废物在环境管理中通常也划入危险废物一类进行管理。工业、矿业、农业固体废物与城市垃圾，由于缺少处理系统而露天堆放，垃圾围城现象日益严重，医疗废物电子废物缺乏规范拆解与回收利用体系，有毒物质污染地表和地下水，严重危害人类的健康。
6、噪音污染
通常所说的噪声污染是指人为造成的。从生理学观点来看，凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音，统称为噪声。交通噪音、工业噪音、建筑噪音、生活噪音等噪音污染，会诱发各种神经衰弱现象，导致反应迟钝、容易疲劳、效率下降，还会掩蔽报警信号、车辆行驶信号等，造成重大事故。50年代，美国曾发生过骇人听闻的事件：一架超音速飞机掠空而过，下面站着的10个人虽然紧捂耳朵，但飞机过后，他们竟被超音速飞机的巨大噪声给震死了。
7、光污染
一般认为，光污染泛指影响自然环境，对人类正常生活、工作、休息和娱乐带来不利影响，损害人们观察物体的能力，引起人体不舒适感和损害人体健康的各种光。建筑玻璃幕墙的反光、夜晚不合理的室外照明、夜间汽车头灯的眩光等，会对人的视网膜、巩膜造成伤害，令人头昏心烦，甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。
（二）城市环境污染的防治
亚里斯多德说过，“城市，因人类寻找美好而诞生的”。因此城市环境的治理，本质上是将自然亦是将人类宜居的生态环境还给人类，从宏观角度上重新布划城市的居住、商业与工业的格局，让城市化的每个进程既证实工业的曾经辉煌、也获得视觉的规整优雅。
1、加强城市水源地环境的生态保护
全世界每年有1000万人因饮水不洁而死，因此必须强化对饮用水源取水口的保护，加强饮用水水源地环境监测和监管，防范威胁饮水安全的突发环境事故。在饮用水水源保护区内，禁止设置排污口，禁止在饮用水水源一级保护区内从事网箱养殖、旅游、游泳、垂钓或者其他可能污染饮用水水体的活动，控制保护区上游的面源污染，减少农药、化肥残留物流入量，加大城市污水和工业废水的治理力度，对废水进行资源化利用，并通过各方面的宣传来增强居民的环保意识，减少破坏环境的行为。
2、加强城市大气污染的防控措施
据环保部统计，目前我国城市大气环境质量较差，灰霾天气成为许多城市的最大环境灾害，而由于工业废气、汽车尾气、建筑尘埃、生活废弃等形成的PM2.5颗粒物正是形成灰霾天气的元凶。因此城市必须注重实施大气污染物特别排放限值，优化区域产业结构和布局，采用无污染清洁能源与低污染生产工艺，加大重点污染物防治力度，强化二氧化硫排放总量控制制度，建立氮氧化物排放总量控制制度，改善城市能源消费结构，并种植绿化和利用植物净化空气，加强城市污水垃圾的高标准分类处置技术，使城市远离污染物和尘埃，到处是新鲜、清洁的空气。
3、加强城市景观环境的设施建设
城市的基础设施建设要关注自然元素作为绿色景观的存在，多样化、生态化、休闲化使城市在高架道路与地面廊道的复合空间架构中，成为生机盎然的人类可以触摸四季的理想栖息地。因此城市要大力推进结构减排、工程减排和管理减排，确保实施生态环境建设工程，强化对城市湿地公园、河道自然驳岸、复合通勤空间、宜人尺度街道等的规划和设计，让城市在水景弧线与建筑轮廓构筑的居住空间里永远充满煦日凉风的明媚，永远散发怡然自信的活力。
