APP下载

浅析环境、能源与污染治理之间的动态模型构建

2013-06-01马德峰

资源节约与环保 2013年3期
关键词:污染物能源污染

马德峰

(广州市环境保护科学研究院广东广州 510620)

引言

我国作为一个发展中国家,城市化的进程不断加快,一味追求经济的发展,致使环境恶化,污染加重,城市美化程度进一步的降低,在一定程度上给城市的经济发展带来的负面影响,如外来招商企业的投资等等。造成的环境问题,例如水污染问题、大气污染、噪声污染、固体废弃物等等,这些问题是我们面临的巨大的挑战,只有合理的宏观调控环境、能源与污染治理之间的关系,方能更好的可持续发展经济,更加有利于人类生活空间的美化,实现科学化、现代化的规划与管理。环境、能源、污染治理必定是相辅相成,相互依赖,互成一体,环境、能源与污染构成了产入与产出的关系,合理的宏观调控,环境、能源、污染治理动态模型具有收敛性,以期实现科学的治理方式。不合理经济方式造成的不良后果,例如资源匮乏、生态环境变化、气候改变,从而给城市经济圈会产生巨大的负面影响,现今农村饮水、灌溉等受环境影响造成的损失巨大。工业上应加强生产管理和革新生产工艺,政府运用立法和经济措施促进工业革新技术,是防止环境污染最基本最有效的途径。然而,生活和生产对环境的不利影响是难于从根本上予以防治,因而控制对环境的污染是环境工程的基本任务。

1 环境、能源、污染现状分析

现在环境问题主要表现在表现为城市化,合理的城市环境管理模式是必要的而且是急切的。环境问题造成的社会现象屡见不鲜,最主要的是水体污染,有很多企业的不管环境为代价,在不合乎国家标准规范的情况下,生产各种不合格产品,产污量、排污量远远超标等等情况时有发生,这些导致了能源和污染的现状。对于现在的企业部门而言,企业应该注重自己的清洁化生产,摒弃传统的末端治理的模式,采用企业清洁生产全过程控制产品生命周期全过程,比较稳定,产污量明显减少,排污量也明显减少,资源利用率增加,资源耗用量减少,产品产量增加,产品成本降低,经济效益明显增加,基本没有污染转移情况,企业请假话生产对全社会、对人民居住都有益。而我们知道的末端治理,产污量多,排污量也多,资源利用率较低,资源耗用量增加,产品产量下降,产品成本反而上涨,这些都是无法与清洁生产相提并论的。

环境污染具有全球性,几乎所有国家和城市都面临环境污染的问题;有些环境污染虽然发生在一个地区,但会流动到其它地区。环境系统有其自身特有的平衡,人类的活动及其所带来的污染破坏了环境系统的平衡,会对城市环境造成长远的影响,最终可能影响到人类自身的生存发展。我国工业企业应该大力发展自身产权,通过引进和吸收外来技术,使自身技术装配水平提升,具有一定的开发能力,资源加工利用深度提升,推广使用现行的高新技术,实现企业的清洁化生产,政府部门应该协调企业格机部门,负责好企业清洁化生产的审核标准,让现行的不合规的企业停产,让合乎规定的企业成长起来,努力做好环境、能源、污染的协调关系,生态环境是不可再生资源,解决污染和能源危机是我们不可懈怠的责任。

2 环境、能源、污染动态响应

对于环境、能源、污染治理,归根结底是环境这个基本要素,环境作为载体,具有一定的容纳量,对于能源和污染现状有着潜移默化的影响。而对于环境问题,政府实施的法律手段亦是一种社会行为规范。减少环境污染应该遵照企业的相关法律法规、并在政府的监督下做到保护环境,不影响周边居民的生活秩序,合理而且充分的利用资源。对于环境和能源、污染带来的经济效率,要用经济手段来进行限制,不能一味的盲目追求损坏环境带来的利益,也不能一味的追求能源带来的利益,这些要协调这期间的环境和能源和污染之间的动态关系,需要进行技术手段、行政手段、教育手段来依法治理环境问题。

现今新能源广泛提倡,对新能源的利用对环境产生一定的激励措施,减轻新能源带来的污染状况。污染情况指的是能源利用过程带来的经济活动而产生的附带影响。在理想情况下,环境、能源、污染指数抽象表达如下:

式(1)中,ξ表示环境指数,ζ是污染指数,τ是污染型能源(例如石油、煤炭等);绘制环境指数ξ与污染型能源τ关系曲线图如图1 所示,

图1 环境指数与污染型能源关系曲线图

可清晰的看出τ成反比例关系,随着污染型能源的使用环境友好型指数下降,污染指数上升,考虑到环境自身的承载能力,存在污染型能源到后面使用耗尽,环境友好型指数保持平衡,若干年后,环境指数上升,图1 所示曲线与实际生态运营影响情况吻合。

对于污染治理模型,主要有Robinson Crusoe静态模型。假设限制性资源享赋Θ可能被耗费在消费C和污染治理D上,为简化模型,将C和D的相对成本标准化为1,则资源约束方程可以简化为:C+D=Θ。C是污染的根源,于是得到简单的消费以及污染的对应函数方程式:

其中,W表示效用,P表示污染排放。设定WP<0和WPP<0将确保污染的负效用为曲面;P假定污染是消费的副产品,个体分配部分资源投资于环境治理活动,则污染与消费正相关,与环境治理负相关。即PC>0,PD<0;D是污染治理,CαCβ为污染治理活动。

从上式中可看出,环境治理投入与环境绩效正相关,消费与消费产生的副产品就是资源的效用,能源的利用与消费成正比,能源利用越大,一定程度上直接影响消费指数;污染环境与污染治理存在规模递增效应;该模型遵从环境库兹涅茨曲线EKC,利用EKC动态的衡量环境、能源与污染治理的平衡,进行模型的求解。

对于环境污染之间的关系,亦可从污染物的排放量与经济活动总量Y及能源的生产与利用技术出发来考虑。前面所述,不同的模型使用不同的方式,得到不同的表达形式,但反应相同的实质。又Boone、Newell针对此问题专门讨论了能源领域的技术进步与内生化问题。为了使问题简单易于表达,本文假定在稳态中能源领域的技术等于社会平均水平,则污染物存量的变化可表示为,

式(2)中i为能源技术的清洁指数,i≥1;ψ为环境大系统对污染物的自净能力,0<ψ<1。表明污染物存量在任一时点的衰减比例不变,这种线性的假设完全是为了计算的方便。实际上,污染物在环境中的衰减方式是一个很复杂的问题,本文将不予讨论。

从上式中可看出,在任何时候,污染物累积量都必须小于环境系统的承受能力。式(2)的关键在于通过变量Y、τ、B使能源使用量、污染治理成本同时发生内生化了;YB-i为当期生产活动产生的污染物总量,它与当期的经济产出规模Y成正比,与能源技术水平B成反比;(1-τ)YB-i的乘积表示当期未能治理而存留在环境中的污染物,这个乘积值减去环境系统的自净能力ψA后就表示当期污染物的变化。这样,资源的耗用量(通过Y起作用)、污染治理投入(通过τ起作用)和B就组成了一个动态系统,从而完成了内生化的过程。

以上分析可知,环境、能源、污染治理必定是相辅相成,相互依赖,互成一体,环境、能源与污染构成了产入与产出的关系,合理的宏观调控,环境、能源、污染治理动态模型具有收敛性,以期实现科学的治理方式。

3 结束语

根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源,污染型能源包括煤炭、石油等,清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。环境、能源、污染治理必定是相辅相成,相互依赖,互成一体。中国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长,为经济社会发展提供了重要的支撑。但造成的环境问题,例如水污染问题、大气污染、噪声污染、固体废弃物等等,这些问题是我们面临的巨大挑战,只有合理的宏观调控环境、能源与污染治理之间的关系,方能更好地可持续发展经济,更加有利于人类生活空间的美化,实现科学化、现代化的规划与管理。

[1]吴慧芳,孔火良,金杭.城镇小型生活污水处理设备及其展望.工业安全与环保[J],2003(5):17-20.

[2]毛文雄,高飞,王大庆.工业废水处理设备的智能监控系统.广东科技[J],2005,(8):71 -72.

[3]杨华,席海龙.废气处理技术应用.科技资讯[J],2009,(21):126-126.

[4]沈满洪.论环境问题的制度根源[J].浙江大学学报(人文社会科学版),2000,06:57-65.

[5]王玉丽.关于城市生活垃圾处理方法的技术研究.中国西部科技[J],2009,8(20):56,61.

猜你喜欢

污染物能源污染
国际能源署:今年清洁能源投资将再创新高
菌株出马让畜禽污染物变废为宝
《新污染物治理》专刊征稿启事
《新污染物治理》专刊征稿启事
你能找出污染物吗?
第六章意外的收获
坚决打好污染防治攻坚战
用完就没有的能源
————不可再生能源
坚决打好污染防治攻坚战
对抗尘污染,远离“霾”伏