温室气体的害处

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温室气体的害处范文第1篇

关键词: 温室气体；低碳；城市快速路；碳尺；节能减排

全球气候变暖带来冰川消失、海平面上升等一系列危机人类生存的地球环境变化，大气中温室气体浓度的升高被认为是引起全球气候变暖的因素之一，而城市化的进程无疑加速了温室气体浓度的增长。温室气体(Green House Gas)，即GHG,据IPCC（2006）最新报告指出，主要包括二氧化碳（CO2），甲烷（CH4），氧化亚氮（N2O），六氟化硫（SF6），氢氟碳化物（HFCs）,全氟化碳（PFCs） 和臭氧（O3）等，水汽也是一种强烈的温室气体。

随着科学家对温室效应的发现以及全球对降低温室气体排放的越发重视，由政府间气候变化专门委员会（IPCC）于2006年碳排放计算指南，重新制定了用于上述温室气体转化为二氧化碳排放量的排放系数。该转化排放系数包括直接排放系数和间接排放系数。直接排放系数适用于CO2，而间接排放系数使用于CH4和N2O，通过GWP（Global Warming Potential）转化为等效的CO2排放量，即通常表示为CO2e。例如，CH4的GWP折算值为21，N2O的GWP折算值为310。这样，温室气体的排放量可以通过排放系数转化成CO2e，而世界各国由此推行的“低碳经济”也就有了一个可以具有量化的统一指标，即二氧化碳排放当量。

城市是低碳经济发展最主要的实施平台，城市快速路在城市路网体系中占主导地位，是大流量交通的重要快速运送载体，肩负着使城市交通出行更快更有效的服务性重担。城市快速路作为城市重要基础设施之一，在低碳化城市建设中扮演着极为重要的角色，是完成城市减排目标的实施主体。目前我国大中城市快速路网的建设正进行的如火如荼，许多省会城市都在“十二五”交通规划中提出要大力发展和完善城市快速路网建设，提出建设以快速路为主体、辅以部分准快速路的快速路网体系，以缓解城市地面道路巨大的交通压力。例如，杭州市计划在“十二五”期间完成建设的快速路总长达124.8公里(含已开工未完工项目)，改造提升的准快速路总长29.1公里，合计153.9公里。 深圳市也提出到“十二五”末期，将完成14条共283.3公里的城市快速路建设，所产生的二氧化碳排放当量将达到200万吨之巨，具有广阔的节能减排空间。

市政基础设施建设是碳排放行业，城市快速路的建设实施更是需要消耗大量高能源高碳密度原材料产品，在后期运营阶段直接或间接造成的温室气体排放。本文就城市快速路系统建设实施阶段中建设材料开采和制备，材料运输至施工现场并实施摊铺建设等一系列方面的温室气体排放进行分析研究，并提出控制对策。

一、城市快速路建设过程温室气体排放途径

城市快速路建设是城市温室气体排放源之一。就建设周期而言，温室气体排放的来源主要有各类建设材料生产和制备所消耗的电能和燃油，建设材料在运输过程中消耗的燃油，在建设实施过程中涉及的施工设备的燃油和电能消耗以及在道路拆除过程中消耗的燃油和电能，具体排放途径见表1。

表1城市快速路建设中温室气体（GHG）排放的主要途径

建设周期主要阶段 用途 途径描述

1 建设材料生产和制备 原材料开采和加工 开采原材料消耗能源（如柴油，电力）；回收材料的再生利用产生GHG

混合料组成材料生产 各种混合料的生产过程消耗电力等能源产生GHG

2 建设材料运输 材料初级加工厂/混合料制备厂/施工现场之间的运输 运输原材料至初级加工场所；运输初级加工材料至混合料加工厂；运输各种混合料至施工现场所消耗能源产生GHG

3 建设实施 路面摊铺建设 实施路面摊铺，碾压，成型等施工过程产生GHG

路面养护/维护 路面常规养护及病害处置措施；路面预养护过程产生GHG

4 周期结束 拆除和回收利用 设施拆除和移置；路用材料的再生利用折减GHG

基于上述温室气体排放途径的分类方法，瑞典IVL环境研究所的Hakan Stripple等人建立了道路建设能耗与温室气体排放计算模型，并针对常规道路建设实施技术和施工工艺开展了一系列研究工作，总结了道路建设中典型材料和工艺的能耗与温室气体排放表，见表2。

表2快速路建设中典型材料和工艺的能耗与温室气体（GHG）排放表

材料或工艺 能耗(MJ/t) CO2e (kg/t) 数据来源

沥青混合料 4900 285 Eurobitume

乳化剂 3490 221 Eurobitume

水泥 4976 980 Athena & IVL

碎石 40 10 Colas

集料 30 2.5 Athena & IVL

钢材 25100 3540 Athena & IVL

水 10 0.3 IVL

燃油 36680 2765 IVL

热拌站 275 22 IVL

冷拌站 14 1 IVL

铣刨/回收 12 0.8 IVL

就地冷再生 15 1.13 IVL

热拌混合料摊铺 9 0.6 IVL

冷拌混合料摊铺 6 0.4 IVL

水泥混凝土摊铺 2.2 2 IVL

运输 /km 0.9 0.06 IVL

英国、美国、法国和瑞士等国也相继开发了针对道路工程全寿命周期内碳排放量的计算模型和软件，比较典型的有英国交通研究实验室（TRL）研发的asPECT计算模型，美国加州大学伯克利分校的Arpad Horvath教授联合加州路面研究中心合作开发的一款基于EXCEL的碳排放计算模型-PaLATE等，为国内外道路建设工程的低碳化实施提供了可靠的计算方法和量化依据。在工程实际应用方面，加拿大Pierre T. Dorchies等人采用表2所列的碳排放基础数据，对加拿大魁北克市一条城市快速路的建设过程中所采用的主要建设材料制备和实施技术等进行温室气体排放量的计算，具体结果见图1。

图1 主要建设材料制备和实施技术的温室气体排放

分析结果表明，在选取道路主要建设材料时，水泥混凝土制备时采用的水泥等粘结材料所产生的温室气体排放量远远超过热拌沥青混合料中所采用的沥青粘结料，因此我国大力采用和推广沥青路面，既可以提高路面行驶质量，又符合节能减排的发展趋势。

二、温室气体减排途径

城市快速路系统温室气体排放的最终目的是寻求温室气体排放的途径，建立低碳城市路建设策略。综合国外研究基础和国内道路建设现状，笔者认为低碳快速路系统构建关键是在规划理念，工艺选择和低碳实施技术的方案比选中引入“碳尺”概念，分析和探索建设期内的碳足迹，选择合理技术方案。并且，在建设材料开采、运输、拌和和实施摊铺建设中全方位采用低碳技术，削减“碳源”，增加“碳汇”，实现提高交通运输能力的同时降低能耗和碳排放量。

（一）树立低碳规划理念

城市快速路系统规划最为关键的问题是科学选择快速路类型，实际规划中应在综合考虑城市规模和整体路网布局、规划路线位置和走向、周边环境影响等因素的基础上，评估不同方案并统筹考虑社会、经济和环境效益。

（二）低碳快速路设计总体技术的应用

1．道路功能设计技术

注重采用符合生态保护、污染控制、地形维护等道路选线技术，降低道路工程对生态、环境以及资源的影响程度；应区别道路功能分级特点，合理安排机动车、非机动车与行人的通行权利，减少交通干扰，保障交通安全，提高交通效率。

快速路为城区大组团沟通和长距离交通服务，应保证机动车流连续且封闭式运营，避免沿线交通流对主线的干扰。快速路辅路为城市主、次干路网的组成部分，兼起快速路集散道路的功能。

2．路线设计技术

路线设计应符合道路交通专业规范的基本要求，且应采用以平（坡度小）、直（曲率大）、顺（适应地形）为控制要素的道路路线，尽可能降低车辆行驶能耗和尾气排放，并在土方平衡方面体现设计方案优势；路线的特殊设计除应满足特定功能指标的要求外，应充分体现低碳设计技术理念。

（1）平曲线设计应确保线形连续；

（2）纵断面设计应避免大纵坡，宜采用不超过3.0%坡度设计，特殊情况超过3.0%要求的，应进行能耗和碳排放量指标技术方案论证。

3．时空一体化分配的横断面设计技术

道路横断面设计宜采用集约布置、结构合建、机动车交通减少干扰、慢行交通保障通行、近、远期结合的时空一体化分配设计技术，充分发挥地面及其上、下部道路可通行空间的功能，在节约土地资源、降低建造和运行成本、倡导非机动化出行模式等方面体现道路工程建设的先进性。

快速路沿线根据需要设置辅路，在主城区建筑和道路网络密集时宜采用主线高架或地下的形式，地面层设置交通集散的道路。快速路主线为机动车专用，与辅路严格隔离。快速路辅路或地面道路等级为主干路或次干路，横断面设计满足主、次干路的要求。

4．以交通需求为导向的节点交叉设计技术

路网节点交叉设计应采用以满足近、远期预测交通量、符合交叉功能要求的关键设计技术，适应交通量变化的交叉型式有利于节约土地资源，适当的交叉口通行能力有利于车流快捷地通过交叉口，减少交叉口延误，减少尾气排放和降低燃油能耗。

（1）二条快速路相交应采用互通式枢纽立交形式。

（2）快速路和主干路相交应保证快速路主线连续通行，可采用一般互通式立交形式。

（三）选择功能与结构组合一体化的低碳道路建设技术

1．选择节碳工艺减少外加碳源

温拌沥青混合料技术通过降低沥青混合料拌和与摊铺温度，达到降低沥青混合料生产过程中的能耗与CO2气体及粉尘排放量的目的。由于温拌沥青混合料的拌和温度比普通热拌沥青混合料低30-50℃，因此可节约30%的能源消耗,减少20%的二氧化碳排放量。温拌沥青混合料可作为新建路面材料应用于长隧道路面施工、超薄层罩面和桥面铺装等。

2．鼓励多使用回收旧料和再生材料

废旧材料回收路用技术是指将诸如橡胶、塑料等固体废弃物通过一系列工艺加入到沥青中，经过搅拌制备成具有改性沥青特性的橡胶（塑料）沥青。橡胶（塑料）沥青可减轻“黑色污染”，作为低碳型沥青改性剂提高路用性能，减少传统高碳型SBS改性剂的使用量，并可使废旧材料循环利用，节约能源，减少二氧化碳排放。

沥青路面再生利用技术是将需要翻修或者废弃的旧沥青路面，经过翻挖、回收、破碎、筛分，再和新集料、新沥青适当配合，重新拌和成为具有良好路用性能的再生沥青混合料，用于铺筑路面面层或基层的整套工艺技术。提高沥青路面再生利用率至20%，能够节约相应数量的沥青和砂石材料，同时能有效降低处治废料的能耗，减少10%的二氧化碳排放。

3．选择高性能路面材料和长寿面路面结构，延长其使用寿命

高性能路面材料技术是指通过一系列改性工艺技术使路面材料的使用性能得到大幅度提高，如高模量沥青、高粘度沥青以及高弹性沥青等材料，可以有效提高路面在多种条件下的使用性能，减少路面病害，延长其使用寿命，从而降低路面后期的养护成本和频率，在全寿命周期内减少碳排放。长寿命路面结构又称永久型路面，通过采用全厚式沥青层或者深层高强沥青层的方法，可以基本消除传统普遍存在的结构性损坏，路面的损坏只发生在沥青路面的表层，因此只需要定期的表面铣刨、罩面修复，在使用年限内不需要进行大的结构性重建。使用长寿面路面结构，可以使道路建设在全寿命周期内节约5%的建设材料，降低能耗10%，减少10%的二氧化碳排放量。

三、结语

开展城市快速路系统建设低碳技术研究，目的是在我国加快推进城镇化建设进程，基础设施投资和建设仍处于高速发展时，在快速路网规划、设计和建设工艺技术选择方面，不仅仅关注项目的社会效益和经济效益，而应在更好层次上关注低碳技术的研发。近期应特别关注城市快速路系统碳排放指标的研究，在方案选择上注重建设材料的选择和实施建设的全过程整体性考虑；注重分析不同材料的在建设时的碳密度，在道路运营过程中的回收利用和再生率；注重分析低碳建设指标；采用碳尺进行方案比选，推动和完善我国低碳城市快速路系统的建设和发展，使城市快速路系统的建设实现低消耗、低污染、低排放的目标。

参考文献

[1]CJJ129-2009．城市快速路设计规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，2009．

[2]BROWN S. Carbon Footprint - How does asphalt stack up. Asphalt Pavement Alliance (APA), 2011, Technical Report．

[3]STRIPPLE H. Life Cycle Assessment of Road: A Pilot Study for Inventory Analysis, 2001, Report No.B1210E[R], IVL Swedish Environmental Research Institute Ltd, Gothenburg,Sweden．

[4]SANTERO N. HORVATH A. Global Warming Potential of Pavements. Environmental, 2009, Research Letters: 4(3)．

[5] TRELOAR G J. LOVE P E D. CRAWFORD R. Hybrid Life-Cycle Inventory for Road Construction and Use [J]. Journal of Construction Engineering and Management, 2004, 130(1)．

[6]吕伟民，孙大权．沥青混合料设计手册[M]．北京：人民交通出版社，2007．

[7]赵志宏，吕连恩，王元庆.城市快速路布局方法[J].长安大学学报:自然科学版,2006,26(4)．

基金项目：上海市科学技术委员会资助课题（10PJ1431500）

温室气体的害处范文第2篇

关键词：低碳农业；环境保护；可持续发展

近50年的全球气候变暖主要是由人类活动大量排放的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的增温效应造成的。全球变暖带来的经济和社会危机日益显现，使人类生存和发展面临巨大挑战。农村的碳排放是温室气体主要来源之一，农村也成为了受气候变化影响的地区之一。我国有18多亿亩土地在农村，其中有1.5亿亩土地已受到不同程度的污染。

低碳农业经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的农业经济模式，低碳农业经济实质是能源高效利用、清洁能源开发，核心是农村能源技术和减排技术创新、农业产业结构和制度的根本性转变。

1农村生态环境破坏的现状

1.1农村水源污染严重

我国有相当比例的农村饮用水源地没有得到有效保护，有关资料显示我国有3亿多农村人口饮水达不到安全标准。水污染对农业生产的破坏作用非常严重，导致农作物毒物质富集，农产品质量降低，甚至颗粒无收，迫使部分地区改变农业种植结构。渔业受污水的影响则更加严重，如2004年7月，淮河发生重大水污染事件，污水所到之处，鱼虾绝迹。

1.2农村土壤污染严重

全国约25%土地的土壤污染处于警戒状态，约5%受到比较严重的污染。由土壤污染引发的农产品安全的事件时有发生，缺乏安全保障的农产品已经严重影响了群众的健康和社会的稳定。

1.3农村固体废弃物污染蔓延

随着我国的工业化和城镇化发展速度的加快，生活垃圾量也迅速增长，而且大量城市垃圾都流向了城郊和农村，给农村带来了严重污染。

2发展低碳农村经济的意义 1有利于促进产业结构调整

建设低碳农业与建设资源节约型和环境友好型社会的本质一致，是贯彻和落实科学发展观的具体体现。发展低碳农业是转变农业经济增长方式、调整产业结构、减轻农业资源与环境压力的重要方法。 2有利于实现农业跨越式发展

近年来，我国新农村建设步伐加快，乡村清洁工程稳步推进，再生资源开发利用产业呈快速增加之势。如果继续加大投入，大力发展低碳农业，可以避免自然资源的过度消耗，进而实现农业的跨越式发展。 3有利于提高农业生产的综合效益

低碳农业能大大提高劳动生产率、土地利用率、资源利用率，从而大大提高经济效益。低碳农业充分合理地利用、保护和增殖自然资源，加速物质循环和能量转化，有显着的生态效益。

3发展低碳农村经济的途径 1全面强化绿色无公害农产品基地建设

在科学规划的基础上，发展无公害农产品基地，例如有机食品以及绿色食品的生产基地等，并且要积极按市场经济规律把产品推向市场。此外，还要加大力度建设安全食用农产品重点加工企业，创建绿色低碳农产品市场，积极发挥这些基地、企业的带头作用，促进低碳农业规模的扩大。 2大力实施科教兴农战略，大力提高低碳农业整体水平

发展低碳农业，还应该加强农业科技教育，要积极整合加强生态农业建设与科教兴农战略。要大力引进、选育、推广品质优良、产量较高的品种，提高种养业的低碳水平；进一步改革农业科研机制，引导农业科技企业向低碳、高效方向发展，加大对企业、基地潜力的挖掘；积极开展并加强对农业技术人员及广大农民低碳农业知识的培训，从根本上提高低碳农业水平；要加大低碳农业科技示范园区建设力度，园区建设政策应该更加倾向于低碳农业，使之成为发展低碳农业的榜样；积极推广和使用农作物病虫防治技术和农业生产用品无害处理技术，积极合理使用农药防治，宣传和使用高效、低毒、低残留农药。 3加大对低碳农业的监管，强化低碳农业的规范化程度。

为促进和发展低碳农业，满足老百姓对绿色、无公害、低碳农产品的日益增长的需求，必须加强对农产品生产全过程的监管力度；建立、健全农产品检测机制，从源头上控制农业生产过程中可能造成的污染；对即将上市的农产品和市场上的农产品要加强质量监督和检测。建立农产品质量追溯制度，严格践行对百姓作出的低碳、绿色、安全的承诺，对不合格农产品进行召回、销毁、理赔。

4积极宣传低碳农业，全面提高老百姓的低碳农业认识

充分利用媒体资源，开展低碳农业宣传，提高农民群众的低碳意识。低碳农业对我国来说尚属新生事物，民众对此认识不足。因此，要积极开展多渠道、多形式、多方位的宣传教育。 运用舆论宣传工具，积极宣传低碳农业，让广大民众充分认识低碳农业的重要性，认识到低碳农产品的安全性和优越性，逐渐形成良好的发展态势。

宣传和改善农民和农产品加工企业的低碳环

境，打造低碳农产品自主品牌，生产绿色、低碳、无公害农产品，发展农副产品的低碳深加工企业，使得广大农民和加工企业积极参与低碳农业建设。以低碳农业理论为先导，将低碳农业作为农民教育和科技培训的重要内容，鼓励农民采用低碳技术，实施低碳型种养模式，创造整体、协调、循环、再生的和谐低碳系统。 5强化农业行政执法，为发展低碳农业保驾护航

加大农业行政执法力度，执行农用资源管理条例、农业管理条例等有关的法律法规。加强对农资市场、低碳农产品生产基地、农产品批发市场的农产品质量进行监测和管理，确保农业生产用品的安全。坚决打击各种损害农产品安全、破坏资源环境，假冒无公害、绿色、低碳农产品标志、品牌的违法行为。要积极展开 “低碳打假”行动，维护广大农民和消费者的利益。同时根据发展低碳农业的要求，促进农业执法队伍的发展。 6加大对低碳农业的投入，保证低碳农业发展的物质基础

低碳农业关系到整个农村经济的全局，建设投资大、见效慢，因此在起步阶段需要政府加大投资力度。国外政府为鼓励农民从生产常规农产品转向生产低碳农产品，对农民给予相当数额的补贴。鉴于国外的经验和发展低碳农业的需要，必须确保生产基地、生产加工过程、贮藏运输途过程中杜绝污染。这对于正常生产的农民和加工企业来说，这一转变不但人力投入将大大增加，而且物质投入更需加大。因此，低碳农业在发展初期需要相关农业部门加大对低碳农业的投入，设立低碳农业专项投入资金。在加大投资的同时，还必须制定优惠政策，吸引社会各界投资发展低碳农业。积极鼓励农产品加工企业、销售企业、科研单位等进入低碳农业发展领域，与低碳农业建设基地及农户形成共享利益。此外，还应该采取财政税收、信贷等经济方面的优惠政策，扶持一批农业低碳型龙头企业，推进和扩大低碳农产品发展，提高低碳农业的社会效益和经济效益。

4展望

当前农村发展步入一个崭新的阶段，发展低碳农村经济是新农村建设的客观要求，为了我国农村的持续、科学、和谐发展，我们必须采取有效措施，保护和改善农村环境，提高农民生活质量和健康水平，必须发展低碳农业，只有这样才能增强农村的可持续发展能力。

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[1] 赵文晋，李都峰，王宪恩.低碳农业的发展思路[j].环境保护，2010（12）：38-39.