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关键词:节能减排 汽车 方向 措施
中图分类号:F426 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(c)-0000-01
现阶段,汽车已经逐步成为人们日常生活尤为重要的组成部分,并且也成为人们生活、生产、工作以及社会运行必不可少的基本工具。汽车虽然是现代主要的一种交通运输工具,但是其也是城市大气的主要污染源与社会的油耗大户,节能减排便成为国家的一项基本国策,因而汽车新能源以及汽车节能技术的开发便受到了各个国家的瞩目与重视。由此可见,研究汽车节能减排的方向及对策,有着非常重要的社会意义及现实意义。
1 汽车领域的发展方向
近些年以来,我国汽车行业得以迅猛发展,而城市污染以及石油消耗也随之不断激增。当前,我国机动车的消耗燃料效率远远的低于全球发达国家,充分表明我国有着相对较大的汽车节能潜力;在燃油消费的需求方面,我国所依赖的主要是进口,标志为高油价的能源问题势必对我国经济的发展带来长期制约,所以,环保技术和汽车节能技术便成为研发汽车技术领域的焦点;燃油汽车所排放的尾气带来了尤为严重的大气污染,因而除了对汽车尾气排放进行综合治理以外,还应当对新型能源加以开发,以此将石油产品予以全面取代,这已经成为汽车节能减排领域研究的热点课题。
2 强化汽车节能减排的有效措施
2.1 使用替代燃料
众所周知,我国的石油资源是极为有限的,而且还是纯进口石油的国家,所以,使用石油替代品也是相当不错的手段。就我国来说,丰富的煤炭资源是主要的石油资源替代品,因而可以把煤炭当成是发展及研制替代燃料的重点。目前,我国的煤炭大省诸如山西省已经开始发展基础为煤炭工业的甲醇燃料和合成燃料。除了煤炭资源以外,还可以用氢能、天然气和生物质等来将汽油的使用取代。生产汽车的企业也致力于研发把这些诸多燃料应用于汽车燃料中,福田和奇瑞等汽车生产公司也开始研制及下线投入使用混合动力汽车。
2.2 普及小排量轿车
由比较可知,小排量轿车不仅耗油少、车体较轻,最重要的是能够大大降低对环境的污染。由分析和统计可知,经济型轿车行驶一公里所排放的二氧化碳平均为134克,而高档车与中档车则分别是161克和148克,高档豪华车的排放量则更大,大约为198克。目前,可以有效的控制小排量轿车所排放的二氧化碳量于107克至120克之间。所以,基于消费者摆阔气、好面子的消费心理,可以采用“能源环境成本”理念,利用经济手段诸如税收、价格等,由使用高耗能、大排量的车辆群体对能源环境成本加以率先成本,将与消费享受相一致的经济代价付出,以此作为资源共享与环境保护的补偿。另外,还应当将小排量汽车的负担适当减轻,充分的展现出国家对使用及生产小排量汽车的政策性鼓励。
2.3 降低耗油量
部分人片面的认为高油价能够吓退开车热情及购车积极性,其实事实并非如此。随着生活节奏的加快、经济水的平提高以及出行范围的扩大,将会有更多的人习惯以车代步,更多的人购置车辆,汽车依旧是主要的出行交通工具。法国于1990年利用汽车出行的比重大约是82.2%,而在2000年便升至83.1%,近年来也有着明显的上升,由此可见,油价的不断上涨并非会对驾车人造成较大的影响。这便需要不断加快汽车技术的进步,以此将汽车的耗油量降低。从总体上来看,百公里汽车耗油量的确呈现出降低的趋势。与此同时,要想将汽车油耗减少,还可以降低车速。比如,将高速公路的限速由之前的每小时130公里降低至每小时120公里,这样每年便可以大约节省60万吨的燃油。
2.4 再生利用废旧汽车
就汽车本身的结构而言,回收利用汽车蕴含着较高的能源利用价值。日本不仅成立了回收利用汽车的立法机制,并且开始发展回收汽车的新兴行业。在2000年欧盟便将汽车回收再利用的法律及建议提出,然而,我国的汽车市场确实迅猛发展,回收汽车市场十分萧条,在处理废旧汽车方面依然停滞于烧毁、填埋和丢弃等技术层面,不但带来了极大的环境破坏,同时也对可再生利用资源造成严重浪费。因此,我国汽车生产和交通部门等,应当携手共创汽车回收站,统一回收处理废旧汽车,将可再生利用废旧汽车加强,以此将乱扔乱丢废旧汽车的现象解决,并且将高耗能企业的压力减轻,实现重复利用资源,从而实现节能减排的最终目的。
2.5 驾驶技术也是关键
在车辆技术条件一样的情况下,驾驶技术的高低差异,在汽车运行中燃料的消耗也有很大影响。掌握学习更多正确的操作方法,可有效降低汽油的消耗。在相同的条件下,不同技术水平的驾驶员驾驶同样的汽车其油耗差距在百分之二十到是百分之四十。由此可见,熟练的驾驶技术以及科学的操作方法,也是汽车节油的关键。
3 结语
总而言之,汽车节能减排任重而道远,我们不仅要充分认识到问题的严重性,还必须切实的做到对节能减排意识的坚持及节能减排技术的支持,并且提高环境保护程度,降低汽车耗油水平和排放量。
参考文献
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[2] 蔡君时. 关于汽车节能减排的思考[J]. 交通与运输. 2011(04)
[3] 高智强,陈丽娜.光催化在汽车节能减排中的研究与应用[J].机械设计与制造,2010(3).
[4] 陈晴.浅谈汽车节能减排的措施[J].天津职业院校联合学报,2012(12).
关键词:汽车节能减排发展趋势
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:1006-4117(2012)01-0209-02
一、研究背景
能源是人类赖以生存和发展的基础。我国能源总体供应短缺,并且呈现多煤、少气和缺油的特点。汽车作为国家发展的支柱产业之一,消耗的能源主要是石油产品――汽油和柴油。1993年我国成为石油进口国。2010年我国石油进口量达29450万吨,对外依存度高达52.6%,预计2020年我国对进口石油的依存度将达到70%,能源安全风险进一步加大。近年来我国汽车消耗的燃料以两位数比例逐年增长,汽车交通成为我国成品油的主要消耗领域。据预测2015年,汽车交通领域的石油消耗将达到2.5亿吨,届时我国石油短缺的局面将更加严峻。
在机动车保有量持续快速增长的情况下,机动车污染排放对我国大气质量,特别是城市大气质量形成了严重威胁。为了有效应对全球环境问题,全世界积极行动,我国政府也承诺到2020年我国单位GDP的CO₂排放比2005年下降40%~50%。这将对我国汽车工业提出严峻的挑战。要解决能源的巨大消耗和环境污染的持续恶化的问题,我国汽车必须在节能减排上采取有效措施进行应对。
二、2011年~2015年我国汽车主要工业指标预测
2000年以来,我国汽车工业即以进入了发展史上的黄金时期。根据我国汽协统计,2010年我国汽车产量达到1826.47万辆,是2000年207万辆的8.8倍,完全满足了国内市场需求。2011年我国汽车产量预计要突破2000万辆大关。
(一)汽车总产量预测
未来五年汽车产量以年增长15%预计,2015年我国汽车产量将超过3600万辆,如图1。
(二)汽车保有量预测
2010年我国以9100万辆的汽车保有量一跃超过日本,成为全球汽车保有量排名第二的国家。汽车保有量的快速增长一方面进一步提高了城市交通现代化的程度,另一方面也带来了极大的环境和能源压力[1]。
到2015年按报废率10%(废期为10年)计算,我国汽车保有量预计达到1.66亿辆。如图2。
到2015年按报废率8%(废期为12年)计算,我国汽车保有量预计达到1.73亿辆,如图3。
三、我国汽车节能减排状况
(一)目前国家关于汽车行业节能减排和能源安全的相关政策
随着汽车的不断增加,我国汽车尾气对大气的污染日益严重,能源与环境社会发展的矛盾日益突出。如何完善我国的节能减排政策,逐步提高我国汽车的燃油经济性及尾气排放标准,达到节约能源,减少污染的目的是迫在眉睫的问题[2]。同时,我们也坚信国家关于汽车行业节能减排和能源安全政策的实施对于促进我国汽车行业的节能减排工作和新能源汽车的发展至关重要。2009年是新能源汽车产业的破局之年,扶持新能源汽车的政策也进入密集期[3]。这些政策对新能源汽车产业的发展具有深远影响,其措施要点归纳如表1。同时,节能减排政策依然在不断加码和细化。
(二)我国汽车节能减排和新能源汽车研发能力状况分析
在“863”计划和“十一五”国家科技专项等国家项目的支持下,我国节能减排和新能源汽车研发取得了阶段性的研究成果,培养了一支能力较强的研发队伍,人才储备体系正在日趋完善。近年来,随着全球汽车工业中心开始向我国转移,我国节能减排和新能源汽车的产业化进程明显加快。据不完全统计,目前从事混合动力客车研制和生产的厂家就有30多家。各汽车集团节能减排及新能源汽车发展的主要成绩和规划如表2。
(三)目前内资企业在节能减排和新能源汽车研发上取得的成绩及遇到的问题
近年来,我国内资企业在节能减排和新能源汽车研发上取得很大突破:新能源汽车产量迅速增加,新能源汽车质量快速提升,具备了实现产业化发展的基本条件。目前混合动力汽车初步具备产业化生产能力,进入小批量商业示范应用;纯电动汽车有效地开拓了特定区域的市场;燃料电池汽车主要技术性能接近国际先进水平;传统燃料车用动力系统改造研究已处于起步阶段;气体燃料、生物质燃料和煤基燃料等代用燃料车用动力系统研究进入产业化示范阶段。
但总体来看,我国节能减排和新能源汽车产业仍然处于起步阶段,尚有许多问题亟待解决,主要包括以下几个方面:
1、关键技术缺乏:企业研发力度不够,且尚未掌握核心零部件技术
主要表现在:混合动力整车的核心集成能力、动力系统优化和匹配技术有待于进一步提高;动力系统技术平台已被整车企业所接受,但推广工作尚需进一步磨合;基础技术研究仍是制约瓶颈,致使关键部件和材料尚需进口,增加了零部件和整车的成本,等等。
2、资金缺乏:技术攻关、示范工程、基础设施建设都需要较大投入
目前,新能源汽车的成本比传统汽车高出很多,要实现产业化,还需要度过艰难的市场导入阶段。要真正实现其产业化,尚需大量资金投入到技术攻关、基础设施建设和示范推广等方面。单凭企业自行解决资金问题,会给企业在激烈的市场竞争中增加很大的资金压力,因此需要政府在车辆购置、税费等方面出台实质性措施,以推动新能源汽车的发展。
3、人才缺乏:科技人才和管理人才存在较大缺口
新能源汽车的研发还处于起步阶段,相关科技人员相当匮乏,尤其在基础研究和关键零部件和材料的研发方面。而且,目前新能源汽车的车型开发、试验验证等技术能力与传统汽车相比,仍然很不完善,也需要专业的人才队伍。因此,我国新能源汽车的研究开发存在严重的科研人才瓶颈。同时,随着新能源汽车示范工作将在全国几十个城市大规模的铺开,相关管理方面的人才将出现较大的空缺。
4、相关配套产业发展滞后
一方面,锂、铂、镍、稀土等原材料应用能力较弱,以及提高动力电池能力密度和充放电性能等关键元器件缺失;另一方面,充电设备等相关的新能源汽车配套设施发展滞后。
四、我国汽车节能减排和新能源汽车发展趋势
基于我国汽车动力系统的发展现状和面临的挑战,我国汽车动力系统的发展应从节能汽车和新能源换汽车两方面出发。结合我国当前汽车产业政策和汽车研发方向,分析我国汽车节能减排和新能源汽车的发展趋势如下:
(一)传统燃料车用动力系统
汽油机方面,目前国内各类微型汽车及轿车基本上为汽油车,广泛采用了电子燃油喷射、多气门等技术,可变进气系统和涡轮增压技术也得到一定程度的应用。目前在我国尚处于发展和完善阶段的一些技术,有可能成为我国未来汽车技术的发展方向,如发动机本身的结构优化,包括多气门可变进气系统、稀薄燃烧技术等,轻质材料的应用也会得到初步的发展。
柴油机方面,总体来说,国内柴油机高速直喷、增压及增压中冷、废气再循环等技术已经得到开发和逐步应用,而电控燃油喷射、高压共轨、排气后处理等世界先进技术则处于起步阶段。今后我国车用柴油机的发展趋势主要表现在广泛采用直喷、增压及增压中冷技术,涡轮增压技术想小缸径多缸柴油机延伸。未来的技术趋势为电子控制燃油喷射技术、排气再循环技术、增压及增压中冷技术以及均质充气压缩燃烧等。
(二)待用燃料车用动力系统
我国从20世纪90年代末开始大规模研制、开发和推广代用燃料汽车,经过十几年的发展,已经取得了很大的成绩。当前,在我国开展研究和应用比较集中的车用替代燃料主要有:气体燃料、生物质燃料和煤基燃料。
气体燃料方面,我国已经初步建立起燃气汽车产业化的技术平台,相当于国际上第二代燃气汽车产品的电子闭环控制、燃气供给加三元催化转化等技术在中国燃气汽车上得到普遍应用。当前气体燃料的开发重点是以电控闭环多点顺序喷射为特征的第三代燃气发动机技术。
生物质燃料方面,国内生物燃料研究工作有所加强,应用形成一定规模。车用乙醇汽油和生物柴油(BD100)等国家标准已相继颁布实施,生物燃料的生产工艺研究也取得了较大进展。今后,车用乙醇汽油和生物柴油将得到更大规模的发展。
煤基燃料方面,相比与气体燃料和生物质燃料汽车的产业化示范的有序开展,我国煤制油的研究工作刚刚起步。煤合成油CTL尚处于产业化准备阶段,煤间接液化合成油进入产业化也还有大量工作要做。但是,煤制油也是今后研究的方向之一。
(三)电动汽车动力系统
鉴于中国私人轿车和公交车集中在大中城市的国情,中国混合动力汽车主要是起停式微弱混合、ISG轻混合和主副电机中度混合等三种不同的技术方案,产品设计面向市场,EVT等强混合动力汽车和PLUG-IN混合动力汽车业逐步得到关注。纯电动汽车和燃料电池汽车的研发都取得了一定的进展,这也是今后我国汽车节能减排的主要研究方向之一。
作者单位:北京林业大学经济管理学院
参考文献:
[1]方红燕,王今,刘克强.对我国汽车行业节能减排战略的思考[J].汽车工业研究,2009.
根据市交通局“关于印发《**市交通运输局2013年年末节能攻坚行动实施方案》的通知”的文件精神,临泉长途客运有限公司结合实际,制订了年末攻坚节能减排工作的实施方案。
一、总体要求:认真贯彻国务院、交通运输部和省、市、县关于对节能减排工作的要求,强化节能减排意识,全面排查存在的不足和差距,狠抓落实 ,确保各类能源、资源、排放污染得到有效控制,争取完成2013年度柴油节约34.50吨的工作目标,努力构建较为完善的资源节约型、环境友好型的交通运输发展模式。
二、成立节能攻坚工作领导小组:
组长:张俊华
成员 :程福贤、刘效恩、张超峰、高朋、刘勇、洪梅
联系电话:0558----617***5
领导小组负责领导指挥、协调、落实节能减排工作,做到节能减排管理责任到人,扎实推进节能减排工作。
三、加大节能减排宣传力度,定期开展节能减排政策宣传,普及节能减排新技术,不断增强交通运输业的节能减排意识。
四、加大运力结构调整力度,把好运营车辆准入关,严禁高耗能车辆进入运输市场,严格执行老旧交通运输工具报废、更新制度。严格按照标准进行核查,对耗能高、排放超标的老旧车辆和经综合性能检测技术状况达不到二级以上及已到报废年限或行驶里程超标的车辆坚决清理出运输市场,引导更新节能车型,落实交通运输部客运运输汽车推荐车型制度。
五、强化对营运车辆二级维护的监管力度,严格按照相关标准实施二级维护,大力加强车辆的定期检测维护修理,增加车辆回场例检作业,改善营运车辆技术状况,抑制油耗上升。
六、做好节能减排统计的各项基本工作,认真填报《汽车运输企业营运汽车燃料消耗月报》表,为考核提供基本资料,对本公司实施车辆运行燃料消耗的定额管理。
通过以上方案措施,明确责任,加大工作力度,确保2013年年末节能攻坚行动目标完满实现。
【关键词】汽车污染;节能减排;技术措施
目前,人们的日常生活已经受到越来越多的汽车尾气的影响,严重影响到人们生活的环境并威胁到人们的身体健康。所谓节能减排,就是要在能量资源和物质资源节约的基础上,有效减少三废和噪声等有害物的排放。在构建社会主义和谐社会的伟大进程中,要想贯彻落实科学发展观,就应该做好节能减排工作,这也是建设环境友好型社会的发展需要,也对于维护社会环境的长远利益具有重要影响。
1汽车尾气主要污染物及危害
目前,世界上大部分汽车都使用汽油、柴油作为动力燃料,为此,汽车向大气排放的废气污染物主要来至排气管、曲轴箱和燃油箱。根据油品成分以及燃烧方式,其汽车排放的主要污染物为碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯丙芘及固体颗粒物等。汽车尾气中的碳氢化合物在目前监测和实验数据分析下有200多种,其主要危害包括对环境和值被的影响。尾气中的氮氧化合物和碳氢化合物在阳光紫外线照射下发生化学反应,生成臭氧,它和大气中的其它成份结合易形成光化学烟雾。对人和动物健康的危害主要为引起慢性呼吸系统疾病恶化、头痛、呼吸障碍、损害肺部功能以及刺激眼睛导致红眼病的发生等。光化学烟雾还能影响植物的生长、降低大气的能见度、破坏建筑材料、加速橡胶制品的老化和龟裂等。汽车尾气中一氧化碳的含量最高,其物理特性表现为无色无味,易被人体吸入。当其与体内的血红蛋白相结合时,会形成碳氧血红蛋白,导致血液载氧能力下降,减少血液对人体组织的供氧量,使得身体内部组织缺氧,引起头痛等症状,重者窒息死亡。
2汽车实现节能减排的措施探讨
2.1深入研究涡轮增压和燃油直喷技
术相结合的新动力技术所谓涡轮增压技术,是指为了实现大幅提升输出动力,并不对于发动机排量进行改变,但增加发动机的进气量能够利用相关的涡轮增压器得以实现。所谓燃油直喷技术,一方面能有害物排放有效降低,另外还能使得车辆的加速响应性得以改善,通过汽油直接喷入气缸内的方式,使得进气道喷射时形成壁面油膜的问题得以有效解决,这特别适用于发动机尚未暖机的情况,使变工况时对空燃比的控制得以改善。缸内直喷式汽油机比进气道喷射汽油机的充气效率提高了10%左右,也大大降低了爆震倾向,使得汽油机的热效率提高,压缩比可提高1.5%-2%,具体表现为受爆震限制的点火时刻可提前若干曲轴转角,还能有效降低燃油耗约2%左右。稀薄混合气分层燃烧由于汽油直接喷入气缸而得以实现,这样有利于低负荷工况时的空燃比的提高,一般可以提高40%左右。
2.2优化设计燃烧室思考
优化设计表面积小、无窄隙容积的紧凑型燃烧室,其产生的HC排放物较少。火花塞装在中央位置,火焰传播距离短,使混合气燃烧迅速而且比较完全,因而HC排放物减少,而且油耗低。燃烧室内有意形成的紊流也同样会使燃烧加速。经这样优化的燃烧室,在λ=1的工况下,能达到良好的HC排放特性,并能提高发动机的稀燃能力。
2.3发展净化汽车尾气技术
分析净化汽车尾气技术,可以把汽车尾气中的原有毒气体,通过再生更新三元催化剂的作用,转变为无毒气体,然后再向大气中排放,这样无疑能够使得大气污染有效降低。三元催化剂再生方法主要包括烧炭、除毒、氯化更新和还原四个部分。要想很好溶解处理环保发动机进气门上的胶状沉积物和固体沉积物,就可以利用醇和异构体醇、强极性溶剂醇的极易产生过氧化物的特性。这样,大量富氧离子在燃烧时就会产生,高温氧化环境就会在排气系统和环保发动机燃烧系统中形成,积碳、硫磷化学络合物就成为可能,得以实现高温氧化成气体而排除,还可以把锰沉积物高温汽化成可挥发物质排出。EGC则是反应剂的主要成分,这是种强助燃剂,主要应用在火箭、导弹发动机上,能够高温氧化环境在环保发动机燃烧系统和排气系统中更加明显,这样能够促进作用。活性剂还能够物理溶解相关的燃烧系统沉积物,预防沉积物在燃烧系统和进气系统中产生。
3精心呵护汽车发动机
3.1使用更精细的滤清器
滤清器在复杂的汽车系统中则是一个非常关键的易耗品,直接影响到汽车尾气排放,以及相关的汽车发动机的保护问题。如果能够使用性能优良的滤清器,则会保证发动机高性能运行,使得提供发动机清洁的空气和机油工作正常,发动机寿命不断延长,充分燃烧燃油,使得有害气体排放有效减少。在涉及到相关的高排放标准的汽车中,滤清器的更新换代则是其中关键内容。
3.2使用高性能、低黏度的油
发动机燃料燃烧产生的能量,其中内部的摩擦所消耗就能够占到30%左右,这样,要想满足节省燃油效果,就应该通过减摩性能优异的机油来实现,这也是说明,二氧化碳和其他有害气体的排放能够有效减少。尽管个体的减排效果不明显,但是需要指出,相比于每星期少开一天车,使用节能的机油,产生的节能减排效果则要明显得多。
3.3使用优质燃油
如果汽车使用的燃油品质差,则对于用车环保发动机油具有较大影响。如果燃油含硫量高,这样就能直接影响以氧传感器为中心的空燃比反馈控制三元催化净化系统,使得三元催化剂、氧传感器的使用寿命,发动机功率也相应降低,点火温度有所提高,点火迟滞相应增加,造成了三元催化器中毒失效。
【参考文献】
[1]刘兰剑..中国汽车节能减排政策与美、日比较研究[J].中国科技论坛,2010(6).
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节能减排的重点行业是:
有色金属行业。要继续加大资源整合和企业重组力度,推动铅锌矿产资源进一步向优势铅冶炼重点企业集中。
化工行业。合成氨、尿素、和甲醇生产,要全面淘汰低压链条炉、老式煤粉炉、2.6米以下造气炉等造气工艺,淘汰低效率吹风气回收装置。
果汁行业。要积极选用节能设备、吨产品能耗减少到0.84吨标准煤,配套建设污水处理厂,生产用水循环利用达60%以上。
建材行业。要全部淘汰机立窑,推广100万吨以上大型节能粉磨系统,加快窑炉节能改造,支持利用新型干法水泥窑处置工业废渣、污染和垃圾等固体废弃物。
造纸行业。要严格控制新建化学制浆项目,改建、扩建木浆项目生产规模不得低于20万吨,年,废纸造纸项目生产规模不得低于10万吨/年,包装和文化用纸项目,生产规模不得低于10万吨/年。
今年灵宝市节能减排的重点企业有34家。各乡镇要按照属地管理的原则,将节能减排指标按年度分解到重点企业,签订节能减排目标责任书。重点企业要设立节能减排机构,将节能减排目标和责任落实到车间、班组,提高节能减排管理水平。
节能减排的重点领域:
建筑领域。建立以建筑能效测评与标识为主要内容的建筑市场准入制度,对达不到能耗设计标准的建筑,不得办理开工和竣工备案手续,不准销售使用。2008年底前,全市各类锅炉要通过改变燃料结构实现达标排放,要全部淘汰4吨/时以下直接燃煤锅炉。按期完成省、三门峡市确定的整治粘土砖瓦窑厂和禁止使用实心粘土砖任务,加快推广新型墙体材料,2010年全市新型墙体材料比重要达到80%以上。
交通领域。调整优化运力结构,加速淘汰高耗能的老旧汽车,严厉打击报废旧机动车违法交易活动。引导消费者购买小排量、低耗油、低污染汽车,加强汽车尾气排放监督和治理。加大车用乙醇汽油推广力度。
重点流域。2008年底前,弘农涧河、阳平河、枣香河及双桥河要达到地表水功能区划要求。编制完成我市生态功能区和黄河流域污染防治规划,并认真组织实施。
城市污水垃圾治理。实施污水处理厂和垃圾处理场二期工程,提高处理能力,2010年底前全市污水处理率达到60%以上,城市垃圾无害化处理率达到85%以上。