低碳文化论文

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低碳文化论文范文第1篇

1.1积极使用高新施工设备

当前我国的机械制造业和发达国家相比还存在较大差距，我国在内燃发动机的设计和制造方面与世界先进国家相比，落后了近二十年，燃油经济水平、平均能源利用率等各项标准也都落后于西方发达国家，这种情况在一定程度上对我国的低碳公路建设产生了负面影响，所以，在道路的施工过程中我们要加强高新技术施工设备的应用，同时，还要加强对其耗油量、燃料使用率等各项参数进行仔细评估，一旦发现有不符合标准的设备，一定要第一时间对其进行维修保养，如果依然满足不了运行需求，必须及时替换掉，积极使用高新技术环保的设备继续开展作业。

1.2施工过程中积极应用新型环保材料

随着人们环保意识的不断增强，公路建设领域也研发了很多低碳环保材料，其中温拌沥青混合料、沥青路面再生等新型材料表现最为明显。温拌沥青混合料是一种拌和温度介于热拌沥青和冷拌沥青之间，但是其性能却能够达到或接近热拌沥青混合料的环保型沥青混合料。温拌沥青混合料技术能够在很大程度上节约燃料油，减少有害气体地排放。

1.3制定科学合理的公路施工方案

在进行道路施工之前，设计规划人员要制定出科学合理的施工方案，为公路的低碳环保提供保障。具体可以从路基设计、坡度设计、防雨水冲刷设计等方面入手，此外，还要科学合理安排借土弃土的位置，合理地选择砂石料供应商，从而提高工作效率。

2加强公路运营管理过程中的低碳优化控制

2.1完善交通体系运行管理方案

前文提到交叉口的存在会在对车流量造成较大影响，所以对交叉口进行合理的信号配时设计是非常必要的，如果交叉口的间距比较短，就可以采取信号联动措施，保证交叉口具备良好的服务水平，减少交叉口对车辆正常行驶的影响，从而减少车辆的燃油消耗以及尾气排放；须对交通标志、道路标线等进行重新规划，必要的时候可以采用动态的信息展示板，这样驾驶员不仅能够获得更多的交通信息，选择最合适的行驶路线，减少了不必要地绕行，同时公路的服务水平也能够得以提升，最重要的是车辆可以保持匀速行驶，减少尾气排放，有利于实现低碳环保的目的。此外，交通运输管理部门也可以通过多种方式鼓励居民拼车出行，提高车辆的运载率，这样不仅能够缓解我国当前的交通压力，也能够减少二氧化碳地排放。

2.2完善公路的基础设施

交通运输管理部门要积极引进先进的服务系统，提高车辆通行效率，规避不必要的拥堵。当前，在交通领域内最受欢迎、应用范围最广泛的就是ETC系统，该系统是当前世界上最为先进的收费系统，车辆在通过收费站时不需要停车，而是通过车载设备实现对车辆信息地识别、付款等功能，该系统非常适用于高速公路，通过该系统能够使车辆通行速度得到巨大提升，减少拥堵，降低温室气体地排放。

3结语

低碳文化论文范文第2篇

关键词:锆石;年代学;地球化学特征;地质应用

随着能够显示矿物内部复杂化学分区的成像技术和高分辨率的微区原位测试技术的发展和广泛应用,研究颗粒锆石等副矿物微区的化学成分、年龄、同位素组成及其地质应用等已成为国际地质学界研究的热点[1]。锆石U2Pb法是目前应用最广泛的同位素地质年代学方法,锆石的化学成分、Hf和O同位素组成广泛应用于岩石成因、壳幔相互作用、区域地壳演化的研究等,对地球上古老锆石的化学成分和同位素的研究是追朔地球早期历史的有效工具。笔者着重综述锆石的化学成分、同位素组成特征及其在地质学中的应用。

1微区原位测试技术

锆石等副矿物在地质学中的广泛应用与近年来原位分析测试技术的快速发展密不可分。论文目前已广泛应用的微区原位测试技术主要有离子探针、激光探针和电子探针等。

1.1离子探针

离子探针(sensitivehighresolutionionmicro-probe,简称SHRIMP)可用于矿物稀土元素、同位素的微区原位测试。在目前所有的微区原位测试技术中,SHRIMP的灵敏度、空间分辨率最高(对U、Th含量较高的锆石测年,束斑直径可达到8μm),且对样品破坏小(束斑直径10～50μm,剥蚀深度<5μm)[2-3],是最先进、精确度最高的微区原位测年方法。其不足之处是仪器成本高,测试费用昂贵,测试时间较长(每测点约需20min)。

2000年,CamecaNanoSIMS50二次离子质谱开始用于对颗粒大小为1～2μm的副矿物进行U-Th-Pb年代学研究。毕业论文NanoSIMS对粒度极细小的副矿物进行定年要以降低精度为代价,且用于U-Th-Pb定年还没有进行试验,还未完全估算出其准确度和分析精度,有可能在西澳大利亚大学获得初步的成功[2,4]。

1.2激光探针

激光剥蚀微探针2感应耦合等离子体质谱仪(la-serablationmicro2probe2inductivelycoupledplas-mamassspectrometry,简称LAM2ICPMS),即激光探针技术可实现对固体样品微区点常量元素、微量元素和同位素成分的原位测定[5]。近年研制成功的多接收等离子质谱(MC-ICPMS)可同时测定同位素比值,该仪器现今已经成为Hf同位素测定的常规仪器[6]。近年来激光探针技术在原位测定含U和含Th副矿物的U-Pb、Pb-Pb年龄或Th-Pb年龄方面进展极快,在一定的条件下可获得与SHRIMP技术相媲美的准确度和精确度,且经济、快速(每个测点费时<4min,可以直接在电子探针片内进行分析[5,7-8]);但与SHRIMP相比,激光探针要求样品数量较大,对样品破坏大(分析束斑大小一般为30～60μm,剥蚀深度为10～20μm),其空间分辨率和分析精度一般低于SIMS、SHRIMP[1,9210]。

1.3电子探针、质子探针、X射线荧光探针

电子探针(electronprobeX-raymicroanalysis,简称EPMA)、质子探针(protoninducedX-rayemissionmicro-probe,简称PIXE)和X射线荧光探针(X-rayfluorescenceprobe,简称XRF)均属微区化学测年技术。其优点是可以直接在岩石探针片上进行测定,不破坏样品,保留了岩石的原始结构,样品制备方便,便于实现原地原位分析,与同位素定年相比,价格低廉,分析快速;其缺点是不能估计平行的U-Pb衰变体系的谐和性[1,11],且由于化学定年不需进行普通铅的校正,容易导致过高估计年轻独居石、锆石等矿物的年龄[12]。

电子探针测定锆石的Th-U-全Pb化学等时线年龄方法(chemicalTh2U2totalPbisochronmeth-od,简称CHIME)的优点是空间分辨率高达1～5μm,可进行年龄填图[5,8],可进行锆石和独居石、磷钇矿、斜锆石等富U或富Th副矿物年龄的测定[11,13215];缺点是因对Pb的检出限较低而导致测年精度偏低,不能用于年龄小于100Ma的独居石等矿物的定年。

质子探针是继电子探针之后发展起来的、一种新的微束分析技术,能有效地进行微区微量元素、痕量元素的分析,近年来用于测定独居石的U-Th-Pb年龄,其分析原理与电子探针相似。对EPMA无能为力的、小于100Ma的独居石年龄的测定,PIXE具有明显的优势[5,8]。

此外,近年逐步改进的X射线荧光探针在测定年轻独居石年龄方面具有较大的优势。在分析束斑为40～60μm、使用单频X射线的条件下,Pb的检出限可达10×10-6,对于年龄为数十百万年甚至是15Ma的年轻独居石,可获得与ICP-MS同位素定年相近的结果,XRF化学定年的精度和分辨率大大高于EMPA,但在相同空间分辨率的情况下,XRF化学年龄与同位素年龄测定的比较有待进一步研究。其另一优势是仪器成本较低,装置简单,易于组建和操作。但由于XRF的空间分辨率较低,因此不适于分析内部具有不均一年龄分区的、粒度小的独居石[12,16]。

尽管微区原位测试技术给出了重要的、空间上可分辨的年龄信息,但在精确度、准确度方面仍无法与传统的同位素稀释热电质谱技术(ID-TIMS)相比。硕士论文在副矿物不存在继承性(如对幔源岩石、陨石等中的锆石进行定年)的情况下,ID-TIMS仍得到广泛使用。

2锆石U-Th-Pb同位素年代学

2.1锆石U-Th-Pb同位素体系特征及定年进展

由于锆石具有物理、化学性质稳定,普通铅含量低,富含U、Th[w(U)、w(Th)可高达1%以上],离子扩散速率很低[17],封闭温度高等特点,因此锆石已成为U-Pb法定年的最理想对象[1]。

虽然锆石通常能较好地保持同位素体系的封闭,但在某些变质作用或无明显地质作用过程中亦可能丢失放射性成因铅,使得其t(206Pb/238U)和t(207Pb/235U)两组年龄不一致。造成锆石中铅丢失的一个最主要原因是锆石的蜕晶化作用;此外,部分重结晶作用也是导致锆石年龄不一致的又一原因[18-19]。

锆石内部经常出现复杂的分区,每一区域可能都记录了锆石所经历的结晶、变质、热液蚀变等复杂的历史过程[20-21]。因此,在微区分析前,详细研究锆石的形貌和内部结构对解释锆石的U2Pb年龄、微区化学成分和同位素组成的成因至关重要。只有对同一样品直接进行结构和年龄的同步研究,才能得到有地质意义的年龄。利用HF酸蚀刻图像、阴极发光图像(cathodoluminescence,简称CL)和背散射电子图像(back2scatteredelectronimage,简称BSE)技术可观察锆石内部复杂的结构[20]。

近年来,锆石年代学研究实现了对同一锆石颗粒内部不同成因的锆石域进行微区原位年龄分析,提供了矿物内部不同区域的形成时间,使人们能够获得一致的、清楚的、容易解释的地质年龄,目前已经能够对那些记录在锆石内部的岩浆结晶作用、变质作用、热液交代和退变质作用等多期地质事件进行年龄测定,从而建立起地质过程的精细年龄框架。

例如,变质岩中锆石的结构通常非常复杂,对具有复杂结构锆石的定年可以得到锆石不同结构区域的多组年龄,这些年龄可能分别对应于锆石寄主岩石的原岩时代、变质事件时间(一期或多期)及源区残留锆石的年龄等。对这些样品中锆石的多组年龄如何进行合理的地质解释,是目前锆石U-Pb年代学研究的重点和难点[21],而明确不同成因域的锆石与特定p-T条件下生长的、不同世代矿物组合的产状关系是合理解释的关键。吴元保等[21]的研究表明,锆石的显微结构、微量元素特征和矿物包裹体成分等可以对锆石的形成环境进行限定,从而为锆石U-Pb年龄的合理解释提供有效的制约。目前对变质岩中锆石、独居石等矿物定年的主要方法是先从岩石中分选出测年用的单矿物,然后用环氧树脂固定并抛光制成靶,再进行微形貌观察和年龄的原位测定。但这样往往破坏了待测矿物与特定地质事件的原始结构关系。为此,陈能松等[8]提出了原地原位测年的工作思路,即利用各种微区原位测试技术直接测定岩石薄片中与特定温压条件下生长的不同世代矿物组合、产状关系明确的锆石和独居石等富U-Th-Pb的副矿物在不同成因域的年龄,从而将精确的年龄结果与特定的变质事件或变质反应联系起来。

2.2锆石微区定年的示踪作用

火成岩中耐熔的继承锆石可以保持U-Pb同位素体系和稀土元素(REE)的封闭,从而包含了关于深部地壳和花岗岩源区的重要信息[22-23],可用于花岗岩物源和基底组成的示踪。职称论文笔者在研究江西九岭花岗岩中的锆石时,发现部分锆石边部发育典型的岩浆成因的环带,其中心具有熔融残余核(图1)。SHRIMP分析表明,这2部分的年龄组成有明显的差别,环带部分的年龄约为830Ma,而核部的年龄集中在1400～1900Ma,核部年龄可能代表花岗岩源岩的锆石组成年龄。

deleRosa等[23]通过研究葡萄牙境内欧洲Variscan造山带缝合线两侧的花岗闪长岩、星云岩中继承锆石的稀土元素和U2Pb同位素特征,发现这2组锆石无论是在年龄谱上还是在REE组成上,均存在明显差异,说明它们来源不同,即这2个地区深部地壳的物质组成(基底)不同。

近年来,随着LA-ICP-MS技术的发展,沉积岩中碎屑锆石的年龄谱分析广泛应用于沉积岩源区物质成分组成和地壳演化的研究[24-27]。通过对比盆地沉积物中锆石的U-Pb年龄谱和盆地毗邻山脉出露岩体的年龄,可以了解某一沉积时期沉积物源区的多样性及盆地不同时期物源性质的变化特征。该方法同时还可估算地层的最大沉积年龄。3锆石化学成分特征及其在岩石成因中的应用

通常,在组成锆石的总氧化物中,w(ZrO2)占67.2%、w(SiO2)占32.8%,w(HfO2)占0.5%～2.0%,P、Th、U、Y、REE常以微量组分的形式出现。由于Y、Th、U、Nb、Ta等离子半径大、价态高,留学生论文使得它们不能包含在许多硅酸盐造岩矿物中,趋向于在残余熔体中富集,而锆石的晶体结构可广泛容纳不同比例的稀土元素,因此锆石成为岩石中U、Th、Hf、REE的主要寄主矿物[1,28231]。稀土元素和一些微量元素是限定源岩性质和形成过程最重要的指示剂之一,锆石中的离子扩散慢,因此锆石中的稀土元素分析结果可为它们的形成过程提供重要的地球化学信息。

3.1锆石中的w(Th)、w(U)及w(Th)/w(U)比值

大量的研究[21,28]表明,不同成因的锆石有不同的w(Th)、w(U)及w(Th)/w(U)比值:岩浆锆石的w(Th)、w(U)较高,w(Th)/w(U)比值较大(一般大于014);变质锆石的w(Th)、w(U)低,w(Th)/w(U)比值小(一般小于011)。但也有例外情况,有些岩浆锆石就具有较低的w(Th)/w(U)比值(可以小于0.1),部分碳酸岩样品中的岩浆锆石则具有异常高的w(Th)/w(U)比值(可以高达10000)[21,28],所以,仅凭锆石的w(Th)/w(U)比值有时并不能有效地鉴别岩浆锆石和变质锆石。

3.2锆石微量元素、稀土元素特征及其应用

锆石的稀土元素特征研究主要用于判断其寄主岩石的成因类型,但岩浆锆石的微量元素特征是否能判断寄主岩石的类型目前还存在较大的争议[21]。而一些变质岩(如麻粒岩)中的变质锆石可以具有较高的w(Th)/w(U)比值[21]。

Hoskin等[29-30]认为,虽然幔源岩石中的锆石与壳源岩石中的锆石在REE含量及稀土配分模式上具有明显差别,但并未发现不同成因的壳源岩石中锆石的REE特征存在系统差异,它们具有非常类似的REE含量和稀土配分模式,目前对壳源锆石REE组成如此相似的原因并不清楚。

Belousova等[28,31]的研究结果表明,锆石中的稀土元素丰度对源岩的类型和结晶条件很敏感。从超基性岩基性岩花岗岩,锆石中的稀土元素丰度总体升高。锆石的w(REE)在金伯利岩中一般低于50×10-6,在碳酸盐岩和煌斑岩中可达600×10-6～700×10-6,在基性岩中可达2000×10-6,英语论文而在花岗质岩石和伟晶岩中可高达百分之几。这种趋势反映了岩浆的分异程度。

正长岩中锆石具有正Ce异常、负Eu异常和中等富集重稀土元素(HREE);花岗质岩石中锆石明显负Eu异常、无Ce异常,无明显HREE富集;碳酸岩中锆石无明显的Ce、Eu异常,轻、重稀土元素分异程度变化较大;镁铁质火山岩中锆石的轻、重稀土元素分异明显;金伯利岩中锆石无明显的Eu、Ce异常,轻、重稀土元素分异程度不明显[28,31](图2)。大部分地球岩石中锆石的HREE比LREE相对富集,显示明显的正Ce异常、小的负Eu异常;而陨石、月岩等地外岩石中锆石则具强的Eu亏损、无Ce异常[28]。Belousova等[28]建立了通过锆石的微量元素对变化图解和微量元素的质量分数来判别不同类型的岩浆锆石的统计分析树形图解。

与岩浆锆石相比,变质锆石HREE的富集程度相对LREE的变化较大。岩浆锆石具有明显的负Eu异常,形成于有熔体出现的变质锆石具有与岩浆锆石类似的特征:富U、Y、Hf、P,REE配分模式陡,正Ce异常、负Eu异常。但变质锆石的w(Th)/w(U)比值低(<0.1),这是区别于岩浆锆石的惟一的化学特征。在变质过程中,锆石是否发生了重结晶以及结晶过程中是否有流体或熔体的参与,都会显著影响锆石稀土元素组分的变化[32]。

变质增生锆石的稀土元素特征除与各个稀土元素进入锆石晶格的能力大小有关外,还与锆石同时形成的矿物种类有关(如石榴石、长石、金红石等),这些矿物的存在与否对变质作用的条件(如榴辉岩相、麻粒岩相和角闪岩相等)有重要的指示意义,锆石的REE组成可反映锆石母岩的变化,至少在某些情况下反映了锆石与其他矿物如石榴石(稀土元素总量低、亏损HREE)[32-35]或长石(负Eu异常)[32,36-37]、金红石[34]的共生情况。

变质增生锆石的微量元素特征不仅受与锆石同时形成的矿物种类的影响,而且还与其形成时环境是否封闭有关。在“封闭”的榴辉岩相的体系中,REE的供应有限,由于石榴石是榴辉岩中富集HREE的矿物,固相线下石榴石的形成会使熔体亏损HREE;而在开放环境中,石榴石的形成并不能引起局部环境HREE质量分数的改变,这种条件下与石榴石共生的锆石就不会出现HREE的相对亏损。因此,HREE的相对亏损与否并不能直接用来判别变质锆石是否与富集HREE的石榴石同时形成[21]。

锆石微区的稀土元素分析与微区定年、锆石中的包裹体研究相结合能够较好地限定锆石的形成环境,可以将锆石的形成与变质条件联系起来,从而将变质过程中的p-T-t有效地联系在一起,在造山带研究中用于追溯超高压变质岩的形成过程[21,36-38]。4锆石同位素的地质应用

4.1锆石的Lu2Hf同位素

Lu与Hf均为难熔的中等2强不相容性亲石元素,这与Sm-Nd体系类似,因此Hf同位素示踪的基本原理与Nd同位素相同。

Hf与Zr呈类质同象存在于锆石的矿物晶格中,相对其他矿物,锆石中w(Hf)高[w(HfO2)≈1%],这为获取高精度的Hf同位素比值数据提供了保障;同时其w(Lu)/w(Hf)值极低[w(176Lu)/w(177Hf)n0.01][39-40],由176Lu衰变形成的176Hf比例非常低,对锆石形成后的Hf同位素组成的影响甚微,这样锆石的Hf同位素组成基本上代表了锆石结晶时的初始Hf同位素组成。加上锆石化学性质稳定,具有很高的Hf同位素封闭温度,即使经历了麻粒岩相等高级变质作用也能很好地保留初始Hf同位素组成,因此锆石中的Hf非常适合于岩石成因的Hf同位素研究[41-42]。Lu-Hf同位素体系本身所具有的高于Sm-Nd同位素体系的封闭温度及锆石特有的抗风化能力,使得锆石成为研究太古宙早期地壳的理想研究对象。

近年来,一些作者应用锆石的Hf同位素原位测试成功地解决了太古宙早期是否存在超亏损地幔的问题。在太古宙的Sm-Nd同位素研究中,部分太古宙早期岩石(年龄约为3.8Ga)具有较高的ε(Nd)值[ε(Nd)≈+4][43-44],似乎显示当时地球发生过极大规模的壳幔分异作用,并出现地幔的极度亏损。通过锆石Lu2Hf研究发现,高ε(Nd)t值的样品并未显示高的ε(Hf)t值,同一时期不同地质单元的太古宙岩石中的锆石具有十分相近的ε(Hf)t值,这表明由Nd同位素确定的极度亏损地幔,是由于Sm-Nd同位素体系开放造成的假象[45-48]。

沉积岩中碎屑锆石的REE特征及其原位的U-Pb年龄、Hf同位素组成测定已被作为研究沉积物母岩以及地壳演化的强有力工具[25,42,49]。

在岩石由多种组分构成、而其Nd同位素数据只有一个的情况下,可以通过多组锆石的Hf同位素来认识其演化过程。

锆石微区年龄、稀土元素的测定与Hf同位素研究相结合,是示踪壳幔相互作用、研究区域大陆地壳增长的有力工具[50-51]。如郑建平等[51]对玄武岩中麻粒岩捕虏体的锆石进行了年龄、REE、Hf同位素分析,探讨了早元古代华北克拉通的形成和壳幔相互作用。

由于性质不同的岩石的Hf同位素组成可能存在一定的差别,物理条件或结晶途径也可能改变矿物的化学成分,但不会影响Hf同位素组成。如果锆石在生长过程中不仅存在化学成分和晶体形貌上的变化,而且还伴随了Hf同位素组成的变化,则说明有来源明显不同的岩浆发生了化学混合。这为研究岩浆作用过程中不同组分的混入提供了重要途径。工作总结对于一个由多种组分构成的岩石样品,岩浆岩中形态不同的锆石晶体及同一锆石内部不同环带均记录了不同组分的岩浆相互作用的过程,因此通过多组锆石和同一锆石颗粒内不同环带的Hf同位素研究,可追踪岩体的结晶历史,获得岩浆演化的信息。

Griffin等[52]通过对华南平潭和桐庐I型花岗岩体中锆石的Hf同位素研究,发现不同生长阶段的锆石的Hf同位素组成不同,且它们的微量元素组成也存在差异[53],揭示这2个I型花岗岩体在形成过程中有多于2种不同来源的岩浆发生了混染。虽然化学混合(mixing)使岩体中不同类型的岩石具有类似的Sr、Nd同位素组成,但锆石却像“录音机”一样记录了不同岩浆产生和相互作用的细节。

汪相等[54]利用锆石中的Hf同位素探讨了幔源岩浆对过铝花岗岩成因的制约。华南过铝花岗岩在岩相学和岩石化学上充分显示了壳源的基本特征,且在这些花岗岩体中很少见到地幔岩浆侵入形成的淬冷包体或基性岩脉,故它们的成因无法与地幔活动联系起来。锆石颗粒内部的多阶段生长的环带,记录了岩浆形成和冷凝过程中的物理化学信息。因此对颗粒内部不同环带的同位素原位分析可以直接揭示中下地壳花岗质岩浆形成过程的复杂性和岩浆性质的演化,这些现象很难在野外观察到,通过全岩同位素分析也难以检测出来,而锆石中的Hf同位素特征却可以有效地揭示幔源岩浆对花岗岩形成的贡献。

由于锆石中的Hf很难与岩石外部的Hf发生交换,因此,除Hf同位素组成本身可以作为地球化学的示踪剂外,还可通过对锆石Hf同位素的研究来解译导致锆石U2Pb年龄不一致的原因。对于重结晶的锆石,如果体系在锆石结晶前后在成分上未发生明显变化,则其锆石的同位素组成符合单体系的线性演化规律;但如果有外来Hf的加入,则会形成年轻的、Hf同位素组成明显不同的增生锆石。基于同样的原因,锆石的Hf同位素组成能够指示锆石的U-Pb体系是否、何时发生了重置,因而在解释下地壳、地幔来源的高级变质岩的锆石年龄时帮助很大[55]。

4.2锆石的氧同位素

由于地壳物质与地幔物质的氧同位素组成存在差异,因此氧同位素可以很好地示踪壳幔的相互作用。此外,氧同位素是一种敏感的、示踪地壳中的流体和固体相互作用的、依赖于温度的示踪剂,岩浆岩的氧同位素比值对那些经历了低温水2岩反应的物质混染尤其敏感,这些物质可能曾经与大气水、沉积物及与那些曾经和大气水发生蚀变的岩石发生了相互作用,因此氧同位素是示踪岩浆来源的最有效的工具之一[56]。

高温下锆石和岩浆的同位素分馏很小,锆石的氧同位素组成基本上反映了锆石形成时岩浆的氧同位素特征[57]。研究表明锆石中的氧同位素扩散很慢,氧扩散的有效封闭温度≥700°C[58-59],其氧同位素组成不像其他矿物那样易受高温变质、热液蚀变的影响而发生变化[59-60],即使岩石经历了麻粒岩相的变质作用,岩浆锆石也能在干的岩石中保留岩浆氧同位素的初始比值[57]。

正常地幔的δ(18O)约为5‰,源于地幔的岩石表现出接近该值的、均一的氧同位素比值(该值被认为是正常地幔火成岩的比值)。在高温条件下锆石与正常地幔岩石达到平衡时的δ(18O)=5.3‰±0.3‰[61]。幔源岩浆分异出的火成岩结晶的锆石δ(18O)接近正常地幔的δ(18O)[61262]。研究表明,锆石的δ(18O)是岩浆物质来源的良好示踪剂。通过锆石氧同位素分析,可以判断结晶出锆石的岩浆是直接来自地幔还是来自经过地壳循环的物质[56,60-63]。

如果岩浆的氧同位素比值低于正常地幔值,通常认为岩浆的产生是与发生了热液蚀变的地壳岩石有关,这些岩石可能是洋壳岩石与高温海水或者陆壳岩石与大气降水发生了高温热液蚀变的结果[64-66]。但如果岩浆锆石的δ(18O)明显高于正常值,则说明岩浆来源于曾经历低温水2岩交换的岩石的部分熔融或岩浆在形成过程中有表壳物质的加入[56,67-68]。

锆石的氧同位素分析为研究花岗质岩石的成因和岩浆系统的演化提供了新的方法[60-61,69]。在岩浆演化过程中,如果体系是封闭的,且同位素分馏达到平衡(此假设在大多数情况下都成立),那么从基性-酸性的岩浆结晶的锆石的δ(18O)应该相同;但如果发生了同化混染,则锆石从内到外的生长区往往记录了岩浆成分的变化。分析各组锆石或同一锆石颗粒不同区域的氧同位素,可为岩浆的同化混染、不同来源的岩浆混合的定量化研究提供信息,也有助于深入认识岩浆的期次问题。

如能对锆石的U-Pb年龄和氧同位素组成以及REE进行同步测定,就有可能把氧同位素组成特征与某阶段年龄相联系,对具有复杂地质历史的岩石的成因环境进行限定。将锆石的氧同位素与U-Pb年龄(必要时进行REE分析)原位测定相结合是锆石的氧同位素研究的发展趋势。

近年来,一些学者对澳洲JackHills地区的古老碎屑锆石进行了微区离子探针U2Pb年龄和氧同位素组成的研究,获得了目前已知的最古老的锆石单颗粒年龄(4.4Ga),其δ(18O)为7.4‰～5.0‰,比地幔值高,暗示着岩浆混染和高δ(18O)物质的重熔,这些高δ(18O)的物质可能是沉积物或低温水2岩反应的热液蚀变岩石,表明有上地壳物质参与的岩浆过程最早可追溯到4.4Ga前。这些锆石的氧同位素组成表明,地球在4.4Ga前就可能存在水圈,地球的表面温度在地核和月球形成后不到100Ma的时间里就已冷却到允许液体水存在的温度[56,67,69]。

陈道公等[65]、郑永飞等[66]分别对大别2苏鲁超高压变质岩中的锆石进行了U-Pb和氧同位素微区原位分析,发现即使在榴辉岩相高级变质作用中,锆石仍基本保存了原岩中锆石的氧同位素特征,其中原岩年龄为0.7～0.8Ga的变质岩中锆石的δ(18O)明显低于地幔平均值,表明其形成时岩浆源区明显有大气降水的加入,这可能与新元古代华南Rodinia超大陆的裂解和全球的雪球事件有关。

5结语

锆石的结构和成分记录了岩石所经历的复杂地质过程。对内部结构复杂的锆石进行同位素和化学成分的微区原位分析,必须在对其内部结构进行详细研究的基础上进行。

由于幔源锆石和壳源岩浆锆石的化学组成存在较明显的区别,因而容易区分,但利用壳源岩浆锆石的微量元素、稀土元素特征识别其寄主岩石的类型还有待于成因明确的锆石微区原位测试数据的积累,因为目前用于建立“判别树”的数据比较有限,且有些数据的来源不太明确。此外,在原始成因产状不清楚的情况下(如碎屑锆石),变质锆石和岩浆锆石的区分除利用w(Th)/w(U)比值外,能否通过其他的微量元素、稀土元素的比值或图解来有效区分,这方面的研究目前报道较少。

分别对锆石颗粒中的不同区域进行年代学、化学组成、Hf或O同位素进行原位分析,可以提供有关岩石成因的丰富信息,而这些信息的提取依赖于分析仪器和分析技术的进步。虽然现在的测试技术已实现了矿物的微区原位测试,但分析仪器的空间分辨率不够高(目前锆石REE、O、Hf同位素微区测定的束斑直径一般为20～40μm),且锆石颗粒一般较小,尤其是变质岩中变质增生或变质重结晶部分的锆石,或者是记录了几个期次岩浆活动的岩浆锆石,每一次地质作用形成的生长区域可能较小(<10μm),致使很多重要的信息无法提取。随着原位测试技术的进一步发展,对锆石内部不同结构域地球化学特征的研究将提供更多、更详细、有关岩石成因的重要信息。参考文献:

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低碳文化论文范文第3篇

[摘要]本文根据农业生态系统自身特点，结合低碳经济和低碳农业的特征，提出创新农业生物技术和工程技术，发展碳汇农业；运用先进适用的现代农业技术，构建资源节约型农业生产体系；推进种养加一体化经营，发展农产品加工园区，推进关联产业集群节能减排的低碳农业发展途径，据此优化我国低碳农业发展的制度环境，最终实现我国低碳农业的快速、健康发展。

[关键词]低碳经济；低碳农业；农业生态系统

随着经济发展、人口剧增以及人类生产生活方式的所谓“现代化”，CO2等温室气体的排放量愈来愈大，温室效应日益严重，全球屡屡出现灾难性气候变化，已经严重危害到人类的生存环境及健康安全，农业生产受到的危害尤为严重。例如，早在2003年湖北省武汉市约27万公顷水稻受高温危害，占水稻总面积近50%，空粒率平均约40%，严重的达90%，损失惨重。[1]中国农科院农业与环境可持续发展研究所的有关研究指出，温度升高、农业用水减少和耕地面积下降会使中国2050年的粮食总产水平较2000年的5亿吨下降14%—23%。

另外，气候变暖会使病虫存活范围更广，活跃时间更长，加剧病虫害扩散；气候变化还会加速土壤退化、侵蚀和盐渍化，削弱农业生态系统抵御自然灾害的能力。为此，本文认为，必须面对农业生产的威胁与挑战，从农业特点出发，发展低碳经济，推进我国现代农业发展。

一、低碳经济与低碳农业

2003年2月24日，英国政府在《我们能源的未来：创建一个低碳经济体》白皮书中首次提出“低碳经济”理念；2009年底的哥本哈根会议，使“低碳”理念走入寻常百姓视野，在未来的经济发展中，低碳经济有可能成为全球经济发展模式。

何谓低碳经济？目前国内外对此没有统一的定义和认识，基本都是从能源结构、技术创新、经济发展方式、资源利用模式等角度去分析和探讨。其实，低碳经济从根本上来讲，是自然规律和经济规律相结合的一种经济发展模式。它是一种建立在物质循环和碳平衡理论的基础上，定量分析人类活动的碳排放水平，明确人类发展每个阶段的碳约束水平，进而保障人类发展过程中实现经济、社会和环境的协调发展，提高全人类的社会福利水平。低碳经济的实质就是要实现能源高效利用和新能源的开发，核心是清洁能源技术的应用和发展以及相应的制度创新，在能源利用、环境保护和经济发展之间寻求一种生态平衡。具体来讲，低碳经济包括三个方面的特征。

第一，低碳经济的核心是降低碳排放，所以，改变能源结构、使用清洁能源是低碳经济发展的关键。目前人类的经济发展模式基本上是基于化石能源的，而过度依赖化石能源，直接导致人类在生产、生活等方面都引发碳的高排放，改变了自然环境，进而影响了人类的未来发展。因此，发展低碳经济，必须进行能源替代、发展低碳能源和无碳能源，实现经济发展的碳脱钩。

第二，低碳经济的初级目标是实现低能耗。受目前技术发展水平的制约，人类是无法摆脱化石能源的，所以，发展低碳经济必须降低单位能源消费量的碳强度（碳排放量），通过碳汇储存行为，控制人类二氧化碳排放量的增长速度。同时，在个人生活方式上，必须改变人类的高碳消费倾向，减少化石能源的消费量，降低人为碳通量，实现低碳生活模式。

第三，低碳经济的最终目标是追求可持续发展，实现人类福利水平最大化。人类的可持续发展必须建立在保护地球生命支持系统、维持生物圈的可持续性和维持生态系统服务功能可持续性的基础上。也就是说，人类社会的可持续发展从根本上取决于自然生态系统及其服务的可持续性。因此，发展低碳经济，必须深入理解和分析自然资本的价值所在，避免损害自然生态系统服务功能的短期行为，实现生态系统的保护，协调经济发展中的效率和公平问题，实现经济系统和自然系统之间的良性互动，最终实现人类的可持续发展。

因此，低碳经济必须遵循自然规律，如热力学第一、二定律，环境容量，物质平衡等，同时还要遵循经济规律，如供求规律、边际效用理论、资源稀缺性等。低碳经济必须减少二氧化碳的排放量，实现能源高效利用、清洁利用和低碳甚至无碳能源开发，变革人类生产、生活方式，是一种人类由高碳能源向低碳能源过渡的经济发展模式，最终目标是建立人类生态文明发展模式。

低碳农业是以低消耗（能源、资源）、低污染（环境、产品）、低排放（废弃物、CO2等温室气体）为基础的现代农业，实质是能源和资源利用高效率和清洁能源结构以及清洁生产问题，核心是能源和资源利用技术创新、制度创新和人类发展观念的根本性转变。

在现实中，农业中的碳排放量也是非常大的，因为农业在农用化肥的使用、农业机械的发展和使用、农业废弃物的处理和利用、农产品的加工和流通等方面，都需要耗费能源。而目前的技术水平决定了农业生产过程中使用的能源也基本为化石能源，形成了高碳农业发展模式。因此，发展低碳农业的核心是重视农业多功能性，实现农业发展中的低能耗、低污染和低排放。

农业生态系统是人类有目的地利用生物与非生物环境之间、生物种群之间的相互作用规律，建立合理的生态系统结构和高效的生态机能，进行物质、能量循环和信息传递以及按照人类需求进行物质生产的综合体系，它具有自然和人工生态系统的特点。具体来说：首先，农业生态系统属于一种半自然生态系统服务功能，因此，它也具有自然生态系统服务功能的两个特点。一是整体有用性。就是说生态资源的使用价值是各个组成要素综合成生态系统之后，才能发挥出来的有用性；二是用途多样性。就是指农业生态系统的服务功能是多样化的，只有发挥作用的大小之分，即效用是多样化的。

其次，农业生态系统又是一种人工和自然相结合的生态系统，因此，它在提供的服务功能方面存在着自身的特点，主要有六个方面。

一是相对于自然生态系统来说，农业生态系统服务功能具有更强的空间固定性。农业生态系统服务功能随着栽培方式、耕作制度以及季节的变化而变化，具有明显的时空限制。农业生态系统的使用价值只能在相应的可影响范围内发生作用，通常仅在一个较小空间尺度和有限时段内有效提供某种生态系统服务功能。二是农业生态系统受人为影响更大。农业生态系统的人工特点，决定了其提供服务功能的能力高低与人类农业生产方式、投入水平和管理水平密切相关。三是农业生态系统服务功能的多样化不及自然生态系统。农业生态系统主要提供人类所需的产品，其他形式的服务功能是农业生产的外延。四是农业服务功能的效用边界更易界定，具有某种程度上的私人物品特性。

农业区域以及农业生产类型都是由人类决定的，因此，其提供的服务功能具有明显的区域特点，其效用边界更易确定，不同于自然生态系统提供的服务功能，具有明显的非排他性和非竞争性。五是农业服务功能具有易变性和脆弱性。农业生态系统是人工和自然相结合的系统，其服务功能的持续有效性和人类需求密切联系，农业生态系统运行要遵循自然生态规律和服从社会、经济的共同需要，因此，为获得最多的符合市场需要的农产品和最大的经济效益，农业生态系统结构及生态过程的变动性远高于自然生态系统。同时农业系统主要由一个或少数几个作物种群及田间相关生物构成，营养结构简单。这种易变性和单一作物模式导致农业生态系统对人类管理活动的依赖性很大，因此，它不可能像自然生态系统一样，长期有效地提供服务功能，具有明显的脆弱性。六是负面影响更为直接和广泛。农业生态系统服务功能更易受到人类干预和影响，一旦人类干预过度或者出现问题，其负面影响要远大于自然生态系统，农业生态系统面临的社会、环境和经济问题更为复杂和困难，其影响更为直接和广泛。

总之，农业生态系统是人类为了满足生存需要，积极干预自然，依靠土地资源，利用农田生物与非生物环境之间以及农田生物种群之间的关系来进行人类所需食物和其他农产品生产的半自然生态系统，是一个在人类参与及主宰下，由社会、经济和自然结合而成的，具有多种经济、生态、社会功能和自然、社会双重属性的复合生态系统。因此，维护和改善农业生态系统服务功能，实现农业发展过程中经济、社会和环境的协调发展是现代低碳农业的目标。

二、发展低碳农业是我国建设现代农业的最终方向

农业是国民经济的基础产业和战略产业，但对自然资源和环境依赖性很强。近几十年来，各国靠高碳农业迅速增加了粮食和农产品供给，如不断开垦农田、连片种植、扩大耕地面积，大量使用化肥、农药、农业机械、除草剂、兽药、设施等工业化产品，但同时也带来温室气体排放过大，自然植被、森林、湿地、草原以及生物多样性减少、环境污染严重等环境问题。

2009年9月22日，主席在纽约出席联合国气候变化峰会发表重要讲话并做出重要承诺：一是加强节能、提高能效工作，争取到2020年单位GDP的CO2排放比2005年有显著下降；二是大力发展可再生能源和核能，争取到2020年非化石能源占一次能源消费达15％左右；三是大力增加森林碳汇，争取到2020年森林面积比2005年增加4000万公顷，森林蓄积量比2005年增加13亿立方米；四是大力发展绿色经济，积极发展低碳经济和循环经济，研发和推广气候友好技术。我国政府明确提出：到2020年我国单位GDP的CO2排放比2005年下降40%—45%并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。[2]我国是人口大国和发展中国家，为彻底解决温饱问题和满足人们日益增长的物质文化生活需要，确保社会稳定，决不能以降低农业单产、农民人均收入或减缓农业和农村经济增长来实现温室气体减排目标，但发展低碳农业势在必行。只有通过技术推动、组织经营、产业集群、市场拉动、政策保障，才能大力推进低碳农业发展。可以说，低碳农业为落实科学发展观，建设资源节约型和环境友好型农业生产体系，推进现代农业建设，实现人与自然和谐、农业可持续发展提供了可操作性的诠释。以农业多功能为核心的低碳农业具有下列特征：

第一，实现经济规律和自然规律的统一。

以农业多功能为核心的低碳农业，必须在符合经济规律的基础上，遵循生态平衡自然规律的要求，实现经济、社会和环境的和谐统一。低碳农业一方面遵循农业生态经济系统承载能力有限性的特点，合理适量地采用经济、技术措施，维护农业生态系统的正常经济运行。另一方面，根据农业生态系统的具体需要，合理投入各种资源和能源，实现资源和能源的循环高效利用，保护自然生态系统。

第二，完善以农业为核心的产业链。

农业多功能性，随着现代科技和经济的发展，农业与其他部门的结合空前紧密，迅速形成互进互动的一体化生产体系，进而使得农业和其他产业联系更加紧密，形成良性循环。

第三，低碳农业的多目标性。

由于农业提供的产品和服务种类越来越被公众认可，农业生产方式的绿色化，农业投入资源越来越高效，进一步提高了农产品和服务的经济价值，同时现代循环农业又形成了较高的生态和社会效益。因此，现代低碳农业的整体收益较之传统农业收益来说，整体效益迅速提高，满足社会、经济和环境目标需求。

从低碳农业应具有的特质出发，我国发展低碳农业要注重以下环节：首先必须调整农业产业结构，淘汰农业生产过程中的落后技术，积极进行规模生产，同时延长农业产业链，实现农业生产过程中的碳平衡。其次，积极调整农业生产中的能源结构。能源开发深度和能源利用效率是现代低碳农业发展水平的重要标志，所以说，发展低碳农业既要充分进行生物质能源等可再生能源的研究和开发，又要充分进行风能、地热能、水能等低碳能源的研究和开发，最终实现农业生产过程中的低能耗、低污染、低排放，获取社会福利最大化。

第三，积极进行科技创新，改进传统工艺，优化农业生产工艺路线，采用新型技术，耦合农业产业链，开发二氧化碳的捕集技术，深入利用农业生态系统服务功能进行碳储存和碳循环利用。

第四，农业废弃物的循环利用。

随着我国农业生产的发展，农业中的废弃物已经成为一个不容忽视的问题，因此，在发展现代低碳农业的过程中，必须使农业废弃物资源化，实现循环利用，只有这样才能节约农业生产中的能源使用，提高资源利用效率，减少二氧化碳排放量，实现农业生产的规模化、现代化和无害化。第五，积极进行制度创新，保障低碳农业的发展。

通过政府、行业指导和相关法律制度的完善，引导和影响农业参与主体的行为，推动现代低碳农业的发展。

低碳农业的发展，利于缓解我国的环境压力，改善生态环境，优化农业产业结构，增强我国农业的国际竞争力，突破绿色贸易壁垒，构建绿色化的农业生产系统，保障农产品安全，符合现代消费者需求，确保我国现代农业建设目标的实现。

三、推进低碳农业建设和发展的建议

（一）以碳汇农业为核心，推进农业生物技术和工程技术创新农作物通过光合作用吸收CO2的量远远大于呼吸作用排出的CO2，因此，农业是地球上规模最大的碳汇产业。

C4作物光合效率明显高于C3作物，但光呼吸明显低于C3作物。目前许多科学家正在通过基因工程将C4光合途径的关键酶转入C3作物，以大幅提高C3作物的光合效率。科学家Ku等将整个玉米相关的PEPC基因用农杆菌方法转入水稻，该植株PEPC活性比对照高110倍，甚至比玉米高2—3倍，增产35％。但真正应用到生产还有很长的路要走，转基因植株都只携单个C4基因，还需要将不同的C4转基因聚合在一起，目前水稻上利用有性杂交等方法聚合PEPC和PPDK这两个C4基因的工作已在进行。[3]我国每年生产用作氮素化肥的合成氨约两千多万吨，但这仍远远不能满足农业生产需要。

氮素化肥生产伴随着大量能源耗费和CO2排放。目前中国以煤为原料的尿素企业占62%，每生产1吨尿素消耗1.2吨煤和1200度电；用煤炭气化每生产1吨合成氨需消耗原煤1.4吨。目前，全球的氮肥生产耗费世界总电力的3％—4％，且农作物只能吸收氮肥的1/10，土壤长期施用氮素化肥会造成严重的水源和空气污染、土壤板结。而自然界中豆科植物根部的根瘤菌通过固氮酶能有效地将空气中的氮转变成可被豆科植物直接吸收利用的氮。据测算，氮气占空气总量的79％，大气中氮素含量为3.86×1015吨；①据估计，全球的生物固氮每年可将1.75亿吨的分子态氮转化为氨，大大超过了全球的工业固氮量。如果农作物固氮能进入实用化阶段，仅免施氮肥一项，就可节省大量电力能源并大大减少土壤和水质污染。我国华中农业大学一课题组成功实现了大豆根瘤菌的基因转移，获得了“高效固氮大豆基因工程根瘤菌‘HN32’新菌株”，在大豆的大面积试验中显示出良好的增产效果。但短期内很难通过基因工程将固氮基因和固氮能力从豆科植物成功地转移到非豆科农作物中。我国科学家应用植物生长素引导根瘤菌进入小麦等作物根部，也形成根瘤并有较低的固氮能力。[4]20世纪80年代以来，我国相继对水稻、玉米、小麦和高粱等非豆科作物的联合结瘤固氮进行了深入研究，成功地分离出一批具有高效固氮功能的联合固氮菌株，如粪产碱菌、稻黄杆菌和固氮螺菌等。我国学者提出的“共生固氮体系中最佳结瘤固氮控制模型”的研究被列入国家“攀登计划”。

（二）广泛采用先进适用的现代农业技术，构建资源节约型农业生产体系树立资源节约观念，以提高资源和能源利用效率为核心，推广应用节地、节水、节肥、节能技术，促进农业可持续发展。

1.节地。

一是采用速生丰产优质品种，缩短农作物生长周期，可采用育苗移栽、套种复种和温棚地膜等农艺性和保护性工程措施以延长生长时间，充分利用光热资源，实现一年多熟；大力发展肉、乳产出率较高的速生优良畜禽，采用科学安全且符合动物福利的配方饲料、隔热增温、合理密度、最佳出栏时间等饲养管理措施缩短饲养周期。二是利用农作物、林种之间特有的共生互利、相成互补关系以及高矮胖瘦、喜光耐荫等不同生长特性和生态习性，进行间作混种如玉米大豆间作，道路渠旁等发展农田林网，发展多种形式的立体农业，如稻田养鸭、林粮间作、林下种菇、果园养鸡等。

2.节水。

在果树、保护地及高效经济作物上推广应用智能化微（滴）灌技术。平原农区做好灌排、机井、渠系、管道布局及其配套，推广低压管道输水、喷灌滴灌、水肥药联用。丘陵浅山区大力发展雨养农业，充分利用天然降水，最大限度提高水分利用效率。如选育和推广抗旱高产品种；利用梯田、水库、集雨窖、鱼鳞坑等工程措施及管道喷灌、膜下滴灌技术；增施有机肥，采用避旱种植、免耕直播、秸秆和地膜覆盖、土壤保水剂和植株蒸腾抑制剂，减少蒸发，提高土壤保墒能力。

3.节肥。

积极推广“站厂结合、测土配方施肥一条龙服务模式”；土肥、农技站测土配方，肥料企业组织生产，农村农资连锁店销售服务等。

4.节能。

利用保育化耕作、精准化种田、规模化经营、机械化作业、工厂化生产、合作社组织，实现节能减耗，降低成本。多用有机肥、合理施用化肥，配方施肥、精量播种；组织农机跨区作业，推广耕种施肥除草、收获脱粒粉碎等联合作业，扩大农机社会化服务规模；农民合作采购农资、农产品储运销售加工；高效益的瓜菜、花果、养殖等项目，可利用现代化的智能连栋温室大棚或畜禽棚舍进行工厂化生产；作物病虫、畜禽疫病的预警防治因专业性强、风险大公益性强，应由县乡农业部门和专业公司承担。

（三）以循环农业为核心，推进种养加一体化经营循环农业就是利用农林牧工产业共生、产业链条延伸增值，废弃物循环利用，实现农业增效、农民增收、农村繁荣。

一是遵循可持续发展理念和生态系统的耐受性原理节约、合理利用农业资源，以实现资源消耗减量化(Reduc-ing)，确保水、土、植被等资源自然恢复更新，减少自然灾害。二是充分利用农林牧、种养加、储运销等产业协同共生、生产链延长增值、加环增值增效减耗、能量多级利用等原理，来实现产品再利用化(Reusing)，确保产品最大限度增值和绿色安全，分散市场风险，实现农业增产，农民增收。三是按照“资源产品废弃物资源”的循环方式，利用产业之间主副产品与资源、废弃物与资源的横向耦合关系，构建以“秸秆综合利用、农田林网保护、畜禽粪便沼气化、施肥绿色有机化、加工废弃物资源化”为基础，以“种植业作物秸秆畜禽养殖三沼工程绿色有机肥种植业”为主要循环链条，农林牧、种养加良性循环、和谐发展的链网结构，实现废弃物再循环化(Recycling)和零污染，改善生态环境。

值得注意的是，循环农业的关键是，利用优良品种和双高一优种养技术，大幅提高农作物的太阳能利用率和转化率，生产尽可能多的优质绿色安全的农产品和秸秆；通过农机复式作业实现部分秸秆直接还田增加土壤有机质；通过秸秆氨化、青储和规模化、小区化或工厂化畜禽饲养，实现秸秆过腹还田，培肥地力，减少精饲料消耗；通过秸秆气化、成型燃烧、种植蘑菇、加工板材和造纸，实现秸秆综合利用，进一步提高生物质能的利用效率；通过农田林网增加蓄材量，改善农田小气候；通过改善种养条件、加强疫病防治、安全用药、注重动物健康福利，实行干湿分开和雨污分流、人工捡拾清粪加水冲直接入池等清洁生产，畜禽粪便沼气化、大中型养殖场沼气发电、废水废气无害化处理等，实现农畜产品安全绿色（疫病和有害微生物、农药兽药和放射性残留、重金属含量等有毒有害物质检测达标）、优质优价。

我国农业大省———河南省的许多传统农区采用了“猪厕沼菜四位一体”庭院循环农业模式，利用庭院发展日光温室蔬菜，温室内一侧建猪圈、厕所和沼气池，人畜粪便直接入池，既解决了沼气池越冬问题，又可为生猪补充能量，为温室增温，CO2可提高蔬菜产量，沼气照明做饭、沼液叶面喷施、沼渣肥田，既生产无公害蔬菜，又改善农村环境，增加农户收入。此外，猪沼粮（果）、稻田养鸭（蟹）、桑基鱼塘、秸秆—食用菌—废菌棒—草皮花卉底土等模式也可以借鉴。

《2050中国能源和碳排放报告》称，在2010—2050年，发展沼气替代生物质能和煤炭可使CO2年排放减少307.77—4592.80万吨，SO2年排放减少13.11万———98.87万吨。①截至2007年底，全国户用沼气达2650多万户，相当于农业、农村减排CO24400万吨。退耕还林还草、减免耕、秸秆还田等保护性耕作，也能极大地增加我国的碳储量，改善生态环境，减缓气候变化的影响。联合国粮农组织估计，无需生产工业化肥，每年可为世界节省1%的石油能源，不再施用这些化肥能降低30%的农业排放，要想抵消剩余80%的农业排放———如牲畜肠道发酵、稻田、生物质燃烧和粪肥处理———要求耕地的固碳率达到400千克/公顷/年，牧场则需达到200千克/公顷/年，生态农业系统可以做到。

（四）以农产品加工园区为核心，推进关联产业集群节能减排按照产业生态学、产业经济学原理，通过农户、企业间的物质集成、能量集成和信息集成实现关联产业集群，形成产业间的代谢和共生耦合关系，使一家企业的废气、废水、废渣、废热或副产品成为另一家企业的原料和能源，即以园区内企业为核心，通过市场交易的方式利用上游企业或下游企业生产的主副产品或产生的废弃物，作为自己生产中的原料，减少园区废物产生量和处理费用，同时实现规模经济，使物流、能流和信息流优化配置、循环生产有序进行，形成园区经济发展和环境保护的良性循环。

农业园区主要的关联产业链条是：

（1）主产业链，粮食饲草种植饲料生产加工畜禽繁育养殖屠宰分割精深加工冷链储运销售。

（2）支产业链，屠宰分割皮毛骨血皮毛制品和骨味素、骨粉、肉粉、血豆腐及生物医药制品。（3）循环产业链，作物秸秆、饲草青贮饲料（直接还田、秸秆发电）畜禽养殖；下脚料蛋白质饲料；养殖粪水三沼、IC、UASB等无害化处理沼气发电、有机肥、灌溉无公害农产品；屠宰加工废水UASB和CASS等无害化处理达标排放或灌溉沼气发电农田；产品杀菌热废水及空调冷凝水回用；包装回收加工。

双汇集团作为中国最大的肉类食品加工园区，按照循环经济理念和“3R原则”(即“减量化、再利用、再循环”的原则)，通过技术装备创新，实施增值、减污、降耗、综合利用四大工程，努力延伸产业链条，打造产品精深加工循环产业链；强力推进清洁生产，打造原料及废渣综合利用循环产业链；大力抓好节能降耗，打造废水处理及综合利用循环产业链；开发利用废弃物，构建畜禽循环经济园区，提高企业经济效益和竞争能力。双汇集团按照上述要求，每年利用屠宰加工剩余的1.26万吨鲜骨，生产4800吨天然骨素和2200吨骨味香精；利用剩余的1.28万吨骨渣，年产骨粉和肉粉各2190吨。收集回用肉制品加工的杀菌热水，年节水275.88万吨，节约蒸汽2.61万吨；3个养猪场日产沼气8700吨，年发电725万度，产余热蒸汽3436吨；利用屠宰加工和肉制品加工的废水处理，年产沼气2.5万吨，年发电1944万度，产余热蒸汽1.38万吨，经济效益和生态效益十分明显。①双汇园区的循环经济模式很值得农业产区和农产品加工区域借鉴。具体流程图参见图2。

（五）注重相关制度创新，强化政策引导支持建设低碳农业是一个长期的过程，需要制度创新和政策支持。

大量的研究证明，在传统线性经济发展模式下，高消耗、高排放、高污染的主要原因是人们把环境作为资源存量和容量及自净能力无限的垃圾场、资源市场价格偏低、污染排放成本过低，温室气体可任意排放、经济行为主体没有“减排增效”的经济动机和社会责任。因此，发展低碳农业，实现农业发展方式的根本性转变，不仅要靠政府的强制干预，而且要让市场机制和社会机制充分发挥作用，即建立起完善配套的法律法规体系、政策支持体系、技术创新体系和激励约束机制。通过强制性制度创新，实行有利于节能减排、资源节约、改善生态、保护环境的财税政策，实现农业低碳排放。具体措施如下。

1.在不改变土地集体所有性质和土地用途的前提下，实行承包土地所有权和经营权分离，农民承包土地经营权长久不变如30年延长到70年等，依据产权理论赋予土地承包者完整意义上的经营权，即除买卖之外的占有、使用、收益、处置等权利，如自愿转包、出租、互换、股份合作等并享有由此带来的收益；加强承包土地经营权流转管理和服务，建立健全流转市场，以鼓励发展多种形式循环农业和适度规模经营等。据我们实地调查，河南省焦作市的喜耕田农机合作社，拥有各式农机六十多台，与农民签订土地托管协议，夏收和秋收后，合作社返给农民小麦、玉米各1000斤，农民按每年每亩780元的成本钱支付给合作社，增产部分归合作社。合作社通过科学种田、机械化作业，亩产达1200斤，比农民种植增产100—200斤；此外合作社通过集中采购农资获得优惠，亩投入可节约100元左右。

2.明确资源和环境的公共产权，完善资源、环境有偿使用制度，通过调查研究、专家论证和公众听证、行政审批和拍卖竞标等方式，建立反映市场供求关系、稀缺程度、损害成本的资源、能源、环境价格形成机制，形成统一、开放、有序的初始产权配置机制和二级市场交易体系，开征碳税，构建发展低碳经济的长效机制，以改变农业生产者的不良偏好，有效推进低碳农业发展。如农业节水方面，明确地方政府拥有本辖区内水资源的调控、分配、管理和监督权；用水户按分配的指标和相应价格拥有用水权；以乡村为单位建立农业用水协会，在水务局授权下，协会将分配的水量细分到农户并发放“水权使用证”；节约和剩余的水量在一定范围内可以参与交易、转让；建立节奖超罚机制，以平均亩次灌水量（±5%）作为奖罚浮动定额。环境保护方面：完善排污许可证和收费制度，建立主要污染物排放总量初始权有偿分配和排放权交易制度，充分体现“生产者责任延伸”和“污染者共同付费”原则，形成“源头预防、过程控制、末端治理”的全方位节能环保的生产方式。

3.发挥政策和财政资金的导向推动作用，通过诱致性制度变迁，把生态环境纳入政府公共管理范畴。在农业建设项目审批、投资等环节，优先考虑低碳农业项目；运用公共财政积极推进农村沼气及生活废弃物无害化处理的物业化管理等。依法强制实施清洁生产审核，对增施有机肥、资源节约、农村清洁能源和可再生能源、农业废弃物资源化利用和无害化集中处理等实施低碳补偿政策，激发发展低碳农业的内在动因和持续动力。

4.以清洁发展机制（CDM）为核心，推进碳排放权交易，解决发展低碳农业所需的部分资金。粮农组织的经济学家莱斯利·利珀称，通过此种低碳融资措施，发展中国家低碳农业的规模可能会每年增加300亿美元。[6]我国畜禽养殖业第一个向联合国提出申请的CDM项目诞生于河南省牧原公司，该公司以水田等6个分场的沼气工程为主，与日本丸红株式会社进行CDM项目合作，2007年10月23日在联合国气候变化框架公约大会的网上登记公示，8周后自动注册成功，年减排CO211.05万吨，每吨10.5美元，合计年收益116万美元。目前，中国已成为发达国家开展CDM项目的主要国家，全球最大的CDM市场减排量的最大供给者，应该抓住机会促进发达国家的相关技术转让，同时应增强自主创新能力，研发农业低碳技术和低碳产品，开发利用生物质能源，以期在低碳农业技术的竞争中抢占制高点。此外，要整合市场现有的低碳农业技术，加以培训、示范和推广应用。

[参考文献]

[1]气候变化威胁粮食安全低碳农业应运兴起[OB/EL]

[2].携手应对气候变化挑战———在联合国气候变化峰会开幕式上的讲话[OB/EL].

[3]滕胜等.C4光合途径的分子生物学和基因工程研究进展[M].农业生物技术学报，2001，9(2).

[4]陈超.根瘤菌———生物固氮明星[N].科技日报，2002-11-19.

低碳文化论文范文第4篇

关键词：地质体 可视化技术

现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息，要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。一个大型地质工程项目从可行性研究阶段、初步设计阶段到详细设计阶段，乃至到工程运行期的管理与监测期，建设周期长，往往积累了大量的地质资料，用三维模型图形图像来表达、解释和管理如此庞大的资料比光靠数据库和图表图纸等传统手段来得有效的多。建立地质工程复杂地质体的三维模型，处理岩层界面与结构面组合关系，逼真反映地下地质结构全貌，将为地质工程工作者分析研究工程地质现象和发现掌握岩土体结构规律提供一种崭新的研究手段和研究方法。

一、复杂地质体可视化研究与开发现状

TITAN三维建模软件是由北京东方泰坦科技有限公司开发的TITAN地学综合信息系统中的一个组件，是基于框架建模的思想研制开发而成的，利用平行或基本平行的剖面数据建立起三维空间任意复杂形状物体的真三维实体模型。TITAN三维建模软件的组成部分有：①剖面数据处理模块，建立剖面数据，为建立三维实体模型提供由一系列平行的剖面组成的框架数据，数据剖面由多边形、环和点元素组成；②对应关系处理模块，建立剖面之间、多边形之间、环之间和点之间的对应关系，为建立三维实体模型提供剖面间的一一对应关系，从而建立建模元素之间在三维空间中的联系；③模型处理模块，建立实体模型，用剖面数据和剖面间的对应关系建立起三维实体模型，并且可以对模型进行任意切割、计算面积和体积的处理。此软件只是三维建模与图形处理的引擎，适用面广泛。但在面向具体专业时，需要添加或扩充专业模块，比如工程地质专业模块等。纵观国内外几种软件的研究与开发现状，对于地质工程专业的复杂地质体建模与分析的针对性不强，没有充分体现地质工程专业的特殊性，不能够很好地满足地质工程生产与研究的实际需要。

二、地质工程复杂地质体三维建模和可视化的关键技术问题分析

2.1 离散数据的插值与拟合 地质信息的插值和拟合函数要根据实际勘测数据建立，实测数据越丰富精确，得到的地质模型越能够真实描绘出这些信息的空间分布规律。对于不同的地质信息，需采用不同的拟合函数。地表地形测量数据(X坐标、Y坐标和地表高程Z)、地下水位埋深测量信息(地下水位测点地表X坐标、Y坐标和水位埋深h)等的曲面图形生成可归结为双自变量离散数据的插值和拟合。空间曲面插值函数有以下构造方法，如与距离成反比的加权方法(Shepard方法)，径向基函数插值法(Multiquadric方法)，平面弹性理论插值法等，它们同样适用于单个连续地层界面、地球物理勘探数据、地球化学勘探数据以及岩土体物理力学参数在地质体空间的分布。

2.2 三维数据结构 地质工程地质体一般是不规则形体，在计算机图形学中曲线和曲面总是分别通过很多微小直线段和微小三角面逼近，来模拟地层岩性界线和岩层曲面，即岩层界面（和地表曲线、地下水位面等地质层面界线）和岩层曲面都分别是许多微小直线段和微小三角面的集合。这就要求必须具备有效的分层的三维数据结构，比如地质工程地质体空间中的点由有三位坐标分量表示，微小直线段由其两个端点组成，地质层面界线由所有属于该边界的微小直线段组成，而岩层曲面由微小三角面组成。有效的三维数据结构能够确保人机交互和查询的实现。

2.3 曲面求交 地质体中存在大量各种层面，包括地表、地下水位面、地层层面等，当出现地层不整合、地层尖灭和地下水出露于河谷地表等情形时，就自然会遇到曲面间求交的问题；地质体三维模型的上部边界是地表曲面，通过数学方法拟合出的岩层面或地下水位面不应超出地表曲面，即超出部分不应显示。同样的，当显示多层地层时，下面的每一岩层应以其上一岩层为边界。因此，为了可视化地层界面必须要解决地层面与地表或其他地层面的求交问题。另一方面，在剖面图成图时，地质界线的绘制是通过显示剖面(平面)与各种地质界面(曲面)求交所得出的交线。因此曲面求交包括地质界面（层面）之间的相交，和地质界面与剖面的相交两类问题。

2.4 三维拓扑结构分析 从地质学角度看，拓扑是地质对象间关系的表格，拓扑表存储层位间上覆、下伏和交切等的地层学关系及地质空间位置关系。拓扑也可视为允许这些地质关系合理储存的数据结构。例如，考虑多层地层，上一个岩层的底面和与其相邻的下一个岩层的顶面是上下岩层这两个实体的公共部分或共享边界，它们之间的拓扑关系就是相邻和同一的关系，在存储数据时只存储上一个岩层的底面或其相邻的下一个岩层的顶面，即相邻岩层的边界曲面可以存为一个地层曲面，大大减少数据存储量。评价地质模型系统的优缺点往往决定于描述地质对象所用的拓扑结构。

2.5 可视化技术 地质工程复杂地质体可视化是利用计算机技术将工程勘测获得的数据转换为形象直观便于进行交互分析的地下地质结构空间形态的立体图和剖面图形，其基础是工程数据和测量数据的可视化。利用可视化技术可以从庞大的地质勘测数据中构造出地质工程中对于边破稳定性和地下硐室变形破坏等起关键作用的岩层和结构面，并显示其范围、走向和相互交切关系，帮助工程地质人员对原始数据做出正确解释，继而为工程地质分析具体问题提供决策支持。通过离散地表地形测量数据的插值计算并用不同颜色表达高程的差异达到山峦起伏和河流侵蚀切割山地形成河谷的状态的可视化。

三、复杂地质体三维建模与可视化技术的初步开发与应用

3.1 地质工程复杂地质体三维建模与可视化的研究 基于离散采样数据的插值与拟合的思想，即将离散数据转化为连续曲线曲面, 地质工程复杂地质体三维建模与可视化的过程是，从勘探数据库中提取各种地质信息的坐标位置及岩土体的物理力学参数，通过不同的拟合与插值函数得到地质层面(曲面)和地质实体的三维计算机图形显示，表达地质信息在研究区域内的分布规律。生成地质岩层面和地质实体后，实现从任意角度观察建立的模型，实现根据指定的剖面走向、倾向和倾角生成垂直剖面。

3.2 初步开发 工程勘测空间数据库管理。工程勘测空间数据库在收集整理现场勘测数据后录入各分项数据表，这些数据表不仅包括地质信息的位置数据，更重要的是提供属性数据。以地层岩性数据表为例，要求录入钻孔编号、岩层起始深度、岩层终止深度、层厚、岩性（地层名称）、地层代码（地层年代）、岩层走向、岩层倾向、岩层倾角、接触关系、地质描述等数据。随着工程勘测的进展，能够方便地修改补充和管理勘测数据。

低碳文化论文范文第5篇

从城市自身角度看，在经济全球化与区域一体化日益深化的发展环境下，深圳市持续发展与资源环境遭遇瓶颈约束的矛盾变得更加尖锐，迫切需要以低碳生态的理念，推动城市发展模式的转变，实现经济社会与生态环境的协调可持续发展。低碳生态示范市的规划和建设，既是引领城市转型的一种探索，也与城市发展规律高度契合。

2国内外低碳生态理论研究和实践

低碳发展的理念起源于欧美。住房和城乡建设部副部长仇保兴在2009年“共建低碳都市”国际研讨会上首次明确提出了“低碳生态城市”的概念①。实际上，低碳生态城市脱胎于生态城市与低碳城市，目前在理论基础上融合了一系列的城市生态学理论，涵盖复合生态系统、可持续发展、生态足迹、生态城市、低碳经济理论等多种理论。学者对低碳城市的概念和内涵的界定也不尽相同，但核心思想基本一致，即以促进城市和人类的可持续发展为最终目的。低碳生态城市是一个复合概念，也可认为是“低碳型生态城市”的简称，是生态城市实现过程中的初级阶段，是以“减少碳排放”为主要切入点的生态城市类型。低碳生态城市的概念可认为是将低碳目标与生态理念相融合。实现“人—城市—自然环境”和谐共生的复合人居系统。目前，国内外一些城市和地区也根据自己的特点进行了许多实践和探索，如德国的弗莱堡、英国贝丁顿零能耗社区、中国的天津生态城、唐山曹妃甸国际生态城、无锡太湖新城等，这些研究和实践都给了深圳规划和建设低碳生态示范市许多启示。

3深圳低碳生态示范市建设背景和规划历程

3.1转型发展背景

经过30年的快速发展，深圳已由改革开放前人口不足30万的小渔村，成长为人口过千万、城市功能日趋综合、全国经济实力最强的现代化大都市之一。虽然深圳在特区建立之初就高度重视生态环境保护，但有限的水资源、空间资源和能源与环境容量仍然出现了“难以为继”的局面。在全球化与区域一体化日益深化的发展环境下，深圳市持续发展与资源环境遭遇瓶颈约束的矛盾变得更加尖锐。在这样的战略转型背景下，深圳作为国家改革开放的前沿城市，有责任有义务继续承担起先行先试的使命，以自身实践为我国低碳生态城市建设摸索经验，探寻出一条可供参照的有效路径。以低碳生态的理念，推动城市发展模式的转变，实现经济社会与生态环境的协调可持续发展，成为深圳的必然选择。

3.2政策和规划历程

《框架协议》，明确将深圳市列为国家低碳生态示范市，重点探索在城市发展转型和南方气候条件下的低碳生态城市规划建设模式，将深圳市逐步建设成为全国发展低碳生态城市的典范。深圳市规划和国土资源委员会组织开展并于2011年1月印发了《深圳市建设国家低碳生态示范市行动纲要（2010-2020）》和《深圳市建设国家低碳生态示范市工作方案（2010-2012）》，提出了积极引导城市紧凑发展、促进土地节约集约利用、打造绿色交通体系、大力推广绿色建筑、切实加强生态环境保护、全面提升资源利用水平、开展试点示范工程、提高科技支撑能力和加强政策机制保障等九个方面的工作任务，并将责任分解落实到各部门。此外，深圳就建设国家低碳生态示范市做了大量而扎实的工作，签订了部市合作框架协议，建立部市领导联席会议制度和合作协调推进制度两大合作机制；了《深圳创建国家低碳生态示范市白皮书》（2010-2011）以及《一座年轻城市的绿色实践与探索：深圳市低碳生态城市案例选编》，对地区建设和示范项目情况进行整理，以通过项目成效和经验总结起到示范带动作用。在政策和规划方面，编制了多项与低碳生态城市建设相关的规划、方案与规范，内容涵盖生态环境建设与保护、土地资源集约节约利用、绿色交通与市政建设、绿色建筑与施工、循环经济等低碳生态城市建设的各个主要领域，如《深圳低碳生态市建设规划（2010-2020）》、《深圳市低碳住宅小区试点规划研究及实施方案》、《深圳市低碳生态城市指标体系研究》、《深圳市低碳生态示范市建设评级指引》等。各级政府也将低碳生态规划和建设作为工作重点，编制了《坪山新区低碳生态实施规划》、《南山商业文化中心区低碳生态试点规划及实施方案》、《前海深港现代服务业合作区生态低碳规划研究》、《后海中心区低碳生态试点规划及实施方案》等等。低碳生态城市建设是一项涉及面广、建设周期长的系统工程，通过政策颁布和规划编制，在各级政府部门内部统一了思想和认识，提高了相关工作的系统性和协调性；另一方面，通过全方位的部署，就促进低碳生态城市规划、建设、管理、评估全过程长效机制的建立进行了积极的探索与实践。

4深圳低碳生态示范市建设实践

4.1城市总体层面

深圳的城市建设从开始就基本遵循城市规划的理念，早在1986年编制的特区总体规划，在综合分析了城市自然地理特征基础上，就前瞻性地确立了组团式的空间结构，并在此之后得到沿用和发展。2005年，深圳在国内第一次提出了基本生态控制线的概念，并用立法的手段明确了深圳城市建设的生态底线，控制保护范围近深圳市域总面积的50%，对保证城市生态安全、防止城市建设的无序蔓延具有重要作用，也为城市的持续发展提供了良好的生态基础（参见图1、图2）。在产业发展方面，实现了由最初的劳动密集型工业向高新技术产业、四大支柱产业再向战略性新兴产业的提升和转变，产业空间结构由产业集聚走向产城融合。总之，在城市总体层面主要着重于城市结构的优化和系统的完善，加强了城市人居环境的整体提升。

4.2重点地区层面

4.2.1国家级低碳试点地区：光明新区和坪山地区

在重点地区建设方面，作为国家住建部与深圳市政府签订的《关于共建国家低碳生态示范市合作框架协议》中确定的两个试点地区即光明和坪山新区，按照规划统筹、集成推进的思路，从规划研究、产业升级、节能减排、绿色建筑、绿色交通、污染治理等全面推进新区的低碳生态城市建设（参见图3、图4）。光明新区在全市范围内最早和较早提出了低碳生态发展的理念，以绿色低碳理论及政策指导规范新区建设，以绿色建筑示范项目引导带动新区低碳建设、统筹推进绿色市政配套及生态绿地系统建设。坪山新区则注重从重“量”的粗放扩张式发展向以重“质”的低碳可持续发展的转变，推广节能绿色建筑，加大城市环境的节能改造，强化市政基础设施建设，加快产业升级转型。

4.2.2深圳国际低碳城：坪地

位于龙岗区坪地街道的深圳国际低碳城的规划建设，通过与欧盟（荷兰）的国际合作，实施产城融合战略，从规划设计、建筑、交通、能源、公共意识和行为五个方面推进低碳建设，将其打造成国家级低碳发展的试验区、应对气候变化的先行区、国家级低碳产业的示范区和国际低碳合作的引领区，成为中国低碳发展的战略高地。2012年8月21日，占地97公顷（其中发展备用地约33公顷，改造厂房面积约22万平方米）的核心启动区内的6个项目和周边11个建设项目集中启动，并制定了《深圳国际低碳城绿色建筑与低碳建设管理办法（试行）》，推动绿色建筑的城区化发展。

4.2.3低碳生态建设试点：南山中心区、前海合作区和后海中心区

南山商业文化中心区位于深圳南山区，是高密度建成区的低碳生态试点。该片区面积约1平方公里，现状基本为建成区，具有商业中心区土地价值高、人流量大、公共建筑多、购物餐饮业发达、空间环境品质要求高等发展特征，但从低碳生态的要求来看，也存在步行遮阳和环境绿量不足、公交出行比例较低、自行车系统不完善、缺少标志性绿色建筑、可再生资源利用不足等问题。针对上述问题，低碳规划和实施从城市空间布局、绿色建筑设计、交通和市政体系等方面提出了16项改善对策以及51项行动方案。目前，该片区低碳生态规划建设已基本完成并取得良好成效，并于2011年荣获“部市共建国家低碳生态示范市示范项目”称号。前海合作区和后海中心区则是城市新建地区低碳生态建设的试点。前海在建设之初就前瞻性地编制了《前海深港现代服务业合作区生态低碳规划研究》，以绿色低碳理念为引导，根据“生命周期”理论，结合前海地区开发建设的实际过程和需要经历的发展阶段，着重从土地集约利用、能源高效利用、资源可持续利用、绿色交通、生态物理环境等五个方面，提出了具体的低碳生态规划方案，建立了具有可实施性的规划指标体系，为前海地区低碳生态建设的先行先试提供充分的规划指引。后海中心区则通过低碳规划对城市设计、法定图则和控制性详细规划进行评估优化，通过交通减碳、建筑减碳、绿化固碳和综合减碳，并将可操作实施的指标落实到发展单元和地块，保障减碳绩效和实施管理。

4.3示范项目层面

示范项目建设全面开花，在以下多个方面进行了大量有益的尝试。

4.3.1土地集约节约利用

在土地与建筑功能混合、用地规划管理、城市更新改造等方面开展了大量探索和实践，有效地促进了土地资源的循环利用和用地效益的提升。比如后海中心区整体城市设计和单元开发，蔡屋围通过城市更新改造，深圳大学西丽校区和南方科技大学校园探索“双线管理模式”，光明和上步变电站试点探索节地供电模式等等。

4.3.2绿色建筑

通过开展建筑节能、绿色建筑、可再生能源应用、建筑废弃物减排与利用、绿色产业探索和实践，打造绿色建筑之都。南海意库、建科大楼、万科中心、体育新城安置区、龙悦居三期、蛇口网谷、南方科技大学绿色生态校园等部分已经建成并投入使用。

4.3.3绿色交通

致力于通过优化交通出行结构，实施公交主导的发展模式，大力开展慢行交通系统和绿色道路规划建设，推动低碳和减碳出行。罗湖火车站改造力推公交导向模式，盐田滨海栈道引领地区慢行系统建设，光明新区绿色道路建成通车，南山高效能船舶岸电系统启用，福田安托山地区改善优化公共空间和慢行系统环境。

4.3.4低冲击开发（LowImpactDevelopment，LID）

实践过程中，不仅针对路面渗透、径流蓄存、植被过滤、生物滞留等单项技术进行探索，还将这些技术集成整合用于城市建设项目中。滨临西丽水库的深圳市水土保持科技示范园、东部华侨城生态旅游示范区、藏身地下的布吉污水处理厂、提高环保标准的老虎坑垃圾焚烧发电厂扩建、光明新城公园低冲击开发试点和门户区市政道路、聚合生态保护与修复的污水处理工程聚龙山湿地生态园逐步落成或正在推进之中。

4.3.5可再生能源应用

作为国家可再生能源建筑应用示范城市，实施了《深圳市开展可再生能源建筑应用城市示范实施太阳能屋顶计划工作方案》，明确了可再生能源建筑应用的发展计划、资金措施、建设模式、扶持政策、保障和监管等措施，全面推广太阳能在建筑中的应用。光大环保杜邦太阳能光伏发电工程———光明“金太阳”示范工程、国内首个兆瓦级电池储能电站———龙岗宝龙片区电站、新能源汽车推广应用等逐步落实。

4.3.6固体废弃物循环利用

通过大力发展垃圾焚烧发电、推进填埋气体、餐厨垃圾和建筑垃圾综合利用，深圳市固体废弃物资源化率得到大幅提升。下坪固体废弃物填埋场、塘朗山建筑垃圾综合利用厂等开展规划建设。

5关于深圳低碳生态示范市的总结和思考

5.1建设成就与不足

深圳市经过几年的规划和建设，低碳生态的建设方面总体水平提升明显，特别是万元GDP建设用地、能耗、水耗在全国处于领先水平，灰霾天数、生活垃圾无害化处理率、新建项目混合用地比例、热岛效应强度、非常规水利用率等多项指标上，都提前达到目标要求。据统计，2012年，全市GDP达到12950亿元，公共财政预算收入达1482亿元，外贸进出口总额4668亿美元；全市用水总量首次出现下降，垃圾发电量超过4.5亿度，建筑废弃物资源化率达到35%，生活垃圾无害化处理率达到95.1%，工业固废处置处理率达到99.2%。与2005年数据对比，在人口和GDP稳步增长的同时，COD和SO2下降趋势明显，单位GDP水耗下降56%，单位GDP能耗下降24%，单位GDP用地下降49%（参见图5～图9）。通过评估和总结不难发现，目前深圳市低碳生态建设主要存在以下几个方面的不足：一是基础数据支撑性不足，随着研究的深化、示范工程的建设以及考核监测工作的启动，对水文、地质、能源、碳排放、生物物种等方面基础数据的需求日益紧迫；二是由于缺乏相应完善的技术规范和操作管理办法，造成了在具体建设和技术应用中设计不合理、质量不高、成效不明显等问题，亟待建立一整套具有系统性、针对性和本土化的技术标准体系；三是对生态恢复与物种保护、水、土壤、大气等综合环境治理方面手段相对单一，需要加大资金、政策的投入，特别是需要加强部门间的联动机制；四是尚缺乏广泛认可、稳定科学、可长期跟踪的监测考核体系。存在以上问题和不足的最关键原因在于：虽然全市各部门都在按照低碳生态的发展要求推进各项工作，但协同沟通的平台不健全，在全市层面尚未形成一套高度衔接、系统完善的工作机制。

5.2政策机制方面的不足

就政策实施过程而言，对低碳生态要求的贯彻与落实在现阶段规划国土管理中可依托的平台主要有以下三个层面：一是作为规划编制依据的各类技术标准与规范；二是各层次城市规划；三是对建设项目的行政许可审批。从低碳生态的角度，现有的规划国土相关政策在上述三个方面主要存在以下问题：（1）原有相关技术规范与标准在低碳生态内容上存在不足，后续“补丁式”政策文件未得到及时整合；（2）法定规划编制与低碳生态规划“两层皮”，且缺乏对刚性控制内容的必要规定；（3）行政审批流程与审查内容及许可文件中缺乏低碳生态监管的有效措施；（4）鼓励性政策有限，且缺乏可操作性。

5.3优化改进建议

建设低碳生态城市任重而道远，未来需要在多方面强化和深化，包括空间集约优化、能效持续提升、交通出行减碳、绿色建筑促进、资源循环利用、生态文化倡导等多方面，并建立与之相适应的保障和有效实施机制。

5.3.1进一步整合完善相关技术标准与规范

通过《深圳市绿色城市规划设计导则》、《深圳市绿色住区规划设计导则》、《深圳市城市设计物理环境优化技术指南》、《深圳市绿色建筑设计导则》、《深圳市低碳住宅小区试点规划研究及实施方案》等既有规范标准体系的整合，并结合《深圳市城市规划标准与准则（2013版）》落实低碳生态建设要求。开展《深圳市房屋建筑面积测绘技术规范》的修订，奖励具有明显低碳生态效益的工程设计，有序引导企业更加积极地应用低碳生态技术方法；开展专项研究，并尽快制定关于日照、通风、资源回用设施配建、雨洪利用及低冲击等核心控制内容的专项技术规范和标准；细化研究交通影响评估的具体技术方法，制定相应的技术标准和操作规程。研究制定适合深圳市的低碳生态技术分类分级标准和技术导则，明确技术要求，推广成熟技术等等。

5.3.2在各层次规划编制中同步落实低碳生态要求

在总规和分区规划层次，应进一步强化对全市规划各类建筑总量的整体控制，避免出现个别地区就业与居住难以平衡而造成“钟摆式”交通等问题，减少城市碳排放。法定图则（控规）层面，增加低碳生态规划控制性指标与引导性内容，作为低碳生态规划管理及土地出让的重要抓手；强化对土地混合利用、开发强度控制、公交与慢行交通发展、资源能源综合利用、微气候、生态保护及绿地碳汇等的控制指引。重要地区的城市设计及详细蓝图层面，通过自然通风、热岛效应、噪声等模拟，优化三维空间布局，调整建筑间距、建筑高度、建筑朝向、绿化布局、道路走向等。专项规划层面，在给排水、能源与电力供应、交通等专项规划中应充分贯彻低碳生态理念；对于重要的专项规划，可增加低碳生态相关的专章及专题研究。

5.3.3建立和完善低碳生态导向下的行政许可审查制度

探索将低碳生态建设要求直接纳入行政许可文件，并尽快开展在行政审批中落实相关低碳生态审查要求的操作办法和管理规程研究。加强建设项目选址许可、用地出让、规划许可、施工图审查、工程验收管理等多个环节的低碳建设管控。

5.3.4研究出台鼓励性政策，引导支持低碳生态建设

针对适合深圳具有显著碳减排效应和较高生态效益，并需要一定增量成本的低碳生态技术、方法运用的项目采取一定的奖励措施。结合相关技术发展成熟度以及奖励政策可操作性，建议现阶段重点考虑对提供公共绿化空间、实施立体绿化、应用建筑产业化部件、采用太阳能光热光电设备及太阳能光伏一体化应用、增设公共基础设施、活动外遮阳设备应用、实施地下连通道建设以及绿色建筑的八类建设情形予以建筑面积核增、相应建筑面积折算等面积奖励等或其他奖励措施。

5.3.5加强部门间横向协调与配合

进一步健全完善市建设国家低碳生态示范市联席会议制度，加强市发展改革委、市规划国土委、市交通运输委、市人居环境委、市住建局、市城管局、市水务局、各区政府相关领导的横向协调和配合，统筹推进国家低碳生态示范市建设，促进部门协调工作机制的形成。

6结语