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摘要:全球能源、環境及氣候問題引發全世界范圍的普遍關注,低碳概念應運而生。市政規劃擔負著建設低碳城市的重要角色。本文從能源、環境等各方面對低碳理念在市政規劃中的落實問題進行了綜合分析,并提出了加快低碳化城市建設的幾點建議。
關鍵詞:低碳城市 市政規劃 清潔能源 水資源化 循環利用
正文
隨著全球人口數量的上升和經濟規模的不斷增長,由此引發的能源過量消耗、環境污染以及溫室效應等氣候變化等引發了全世界范圍的普遍關注。以倡導低能耗、低污染為目標的“低碳經濟”、“低碳社會”、“低碳城市”等新概念、新政策應運而生[1]。“低碳城市”的提出,正是以城市空間作為載體來發展低碳經濟,而城市規劃作為建設城市和管理城市的基本依據,必然擔負著建設低碳城市的重要角色。
市政規劃是城市規劃的重要組成部分,主要包括城市供水、排水、供電、燃氣、供熱及環衛規劃等幾個系統,涉及能源、環境及交通等集中體現碳排放軌跡的各個方面。本文旨在闡明如何在市政規劃中有效落實低碳城市建設理念,使低碳城市建設從概念走向實踐,為深入研究和落實低碳城市建設做好鋪墊。
1、開發清潔低碳能源體系
當今,全球已經形成的三大能源供應體系是:電力供應體系、天然氣供應體系、石油供應體系[2]。如何綜合有效利用太陽能、風能、生物能等可再生能源,開發利用核能、清潔煤等新技術新工業,是目前市政規劃中實現能源低碳化的主要途徑。
具體來看,火力發電是利用煤、石油、天然氣等燃料燃燒時產生的熱能,通過發電動力裝置轉換成電能的一種發電方式。在我國,火力發電主要是指使用動力煤發電,其所占全國總裝機容量約在70%以上。火力發電過程中,排出大量煙氣、灰渣,發出噪聲等,都會對環境造成污染。因此規劃設計中應重點開發本地優勢可再生能源,如風能、太陽能等天然清潔能源。此外,生物質發電是世界上僅次于風力發電的可再生能源發電技術,而我國作為一個農業大國,發展生物質發電具有得天獨厚的優勢,尤其在廣大村鎮和城鄉社區的市政規劃中,應優先考慮發展包括農林廢棄物直接燃燒發電、農林廢棄物氣化發電、垃圾焚燒發電、垃圾填埋氣發電、沼氣發電等各種形式的生物質發電。
能源低碳化應該充分結合各地自身的自然條件、經濟基礎等各方面的情況,選擇適合自身的發展模式,借鑒國內外先進生產經驗,配合現有成熟可靠的技術,在保證能源供應安全可靠的前提下,盡量減少碳排放對環境影響,形成多元化的清潔能源保障體系。
2、建立水資源循環利用體系
在我國,隨著工農業發展及人口的急劇增加,“水資源短缺”與“水環境污染”引起的水危機成為限制國民經濟發展的重要因素,引起了社會各界的廣泛重視。市政規劃中涉及供水安全、污水處理及雨水利用等各個方面,應綜合考慮建立水資源循環利用體系。
首先,飲用水水源污染將直接影響飲用用水水質及飲水安全,與居民的身體健康、生活質量等息息相關[3],因此市政規劃設計確定城市水源后,必須劃定水源保護區,對城市水源進行嚴格保護。除保護水源外,還需研究開發強化去除水中污染物的凈水技術,保障飲用水安全。
其次,污水處理是建立水資源循環利用體系中最重要的環節。對于城市二級污水處理廠,一般是通過物理、化學及生物方法,降低污染物指標,最終達標排放,排放量為區域給水量的80%~90%,在極度缺水地區,排放的污水無疑是水資源的巨大浪費[4]。目前污水深度處理技術日益成熟,尤其是以微濾、超濾及反滲透技術為代表的膜濾技術,可將污水處理到循環冷卻水補水、甚至鍋爐冷卻水水質指標,回用到工業用水體系[5-6],有效緩解了供水壓力,實現了污水循環利用。此外,還可將深度處理的污水還可用農田灌溉、噴灑綠地和道路、洗車、沖廁等,這些均實現的水資源的循環利用,符合國家節能減排,可持續發展的政策方針。
再次,雨水資源利用已成為緩解城市供水壓力的重要途徑。它不僅可以緩解城市供水壓力,減少降水初期地表徑流對水體的污染、緩解城市排水壓力、同時還可以涵養地下水源、防止雨洪災害、調節城市生態環境。城市雨水的資源化利用包括城市雨水資源的科學管理和有效分配、污染防控、雨水作為環境用水等雜用水源的直接收集利用、使用各種滲透設施將雨水回灌地下的間接利用、城市生活小區水網系統的合理設計及其生態環境建設等方面。市政規劃中應重城市雨水資源利用,綜合考慮當地氣候及地形特點,采取適當的雨水存儲利用體系,使雨水資源真正成為城市供水的第二水源。
3、構建垃圾廢棄物資源化利用體系
垃圾是人類日常生活和生產中產生的固體廢棄物,由于排出量大,成分復雜多樣,給處理和利用帶來困難,許多城市均有過垃圾圍城的局面,而今,隨著人們對垃圾人士的深入以及科學技術的不斷進步,垃圾被認為是最具開發潛力的、永不枯竭的“城市礦藏”,是“放錯地方的資源”。市政環衛規劃中對城市垃圾進行減量化、資源化和無害化處理是城市發展的必然趨勢。
城市垃圾可以運用填埋、焚燒、綜合處理和回收利用等多種形式進行處理[7]。就填埋處理而言,其特點是操作簡單,可以處理所有種類的垃圾。但占地面積大,同時存在嚴重的二次污染,例如垃圾滲出液會污染地下水及土壤,垃圾堆放產生的臭氣和發酵產生的甲烷會造成嚴重的大氣污染,因此,市政規劃設計中新建的垃圾填埋處理廠必須考慮垃圾滲出液防滲處理,并建立甲烷和臭氣收集處理系統。就堆肥處理而言,一般以生活垃圾、有機污泥、人畜糞便以及農林廢物等含有堆肥微生物所需要的各種基質為原料[8],非堆肥原料垃圾仍需填埋處理,因此垃圾堆肥是一種垃圾部分資源化利用的處理形式,可在有相當技術經驗的地區推廣。垃圾焚燒是目前發達國家和地區普遍采用的垃圾處理形式,同時配有熱能回收與利用裝置順應了回收能源的要求,但投資較高。在經濟發達地區,垃圾可考慮引進國外先進焚燒裝置以及開發新型焚燒爐,使垃圾焚燒朝著高效、節能、低造價、低污染的方向發展。
在我國垃圾處理起步較晚,目前以填埋和堆肥技術為主。國家由于能源、土地資源日益緊張,焚燒處理及其他資源化垃圾處理方式比例將逐漸增多。將城市垃圾變廢為寶,并通過科學回收方法,使城市環境不斷得到改善、更新。
4、關于低碳城市建設的幾點建議
(1)因地制宜。建設低碳城市,各地應該充分結合自身的自然條件、資源稟賦、文化傳統和經濟基礎等各方面的情況,選擇適合自身的發展模式[9]。
(2)強化科技創新。低碳技術開發與應用是加快低碳城市建設的決定性因素[9]。認真落實國家有關鼓勵企業技術創新的優惠政策,最大限度地調動企業、高校和科研院所科技創新積極性,不斷提高低碳技術自主創新能力,加快低碳技術產業化和商業化,為低碳城市建設提供技術支持和產業保障。
(3)優化產業結構。在技術水平一定條件下,同樣的經濟規模因產業結構不同,碳排放量相差甚大。應不斷調整優化產業結構,提高能源資源利用效率,切實減少溫室氣體排放,實現城市經濟的低碳、高效發展。
(4)政府發揮主導作用。政府是經濟社會發展戰略和政策的制定者,有責任和義務建立健全低碳城市建設相關機制,發揮低碳城市建設倡導者、組織者和推動者的主導作用。
參考文獻
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[3] 肖羽堂,張晶晶,吳鳴等.我國水資源污染與飲用水安全性研究.長江流域資源與環境.2001, 10(1): 51-59
[4] 陳立. 缺水地區實現水資源良性循環的技術途徑[J]. 中國給水排水, 2003.
[5] 楊鳳民, 安永輝等. 熱電廠循環冷卻水系統水處理技術探討[J]. 給水排水, 2007,33 (11) :184 - 187.
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