生物燃料论文范文
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篇1
中图分类号：TS64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（c）-0253-02
中国拥有丰富的生物制能源.据估计每年产生的可供开发的各种生物制资源达6.56亿吨标准煤。[8]居世界能源消费总量第四位的生物质能源具有可再生性，存量丰富，可代替化石燃料，易长期储存，含硫量低，灰分小，二氧化碳排放接近于零的特点。其供应安全可靠。
生物质致密成型技术是用机械加压方法，将原来分散没有一定形状、密度低的生物质原料压制成具有一定形状密度较高的各种固体成型燃料的过程。研究说明，生物质成型燃料加工设备的性能好否，直接与生物质原料的压缩特性如压缩力、压缩密度、压缩量，一次粉碎的粒度，成型燃料的密度、生产率、能耗等因素有关。
1 成型原理
生物质原料由纤维构成，被粉碎后的生物质原料质地松散，受一定外部压力后，颗粒经历位置重新排列、颗粒机械变形和塑性流变等阶段。开始时压力较小，一部分粒子进入粒子间的空隙内，粒子间的相互位置不断改变，当粒子间所有较大空隙都被能进入的粒子占据后，再增加压力，只能靠粒子本身变形去充填其周围的空隙。这时粒子在垂直于最大主应力平面上被延展，当粒子被延展到与相邻的两个粒子相互接触时，再增加压力，粒子就会相互结合。原来分散粒子被压缩成型，其体积大幅度减小，密度显著增大。因非弹性或粘弹性的纤维分子之间的相互缠绕和咬合，外部压力解除后不恢复原来的结构形状。
2 含水量研究
林维纪等的实验研究表明，木质素含量因原料不同有所差异，但生物质致密成型的适宜含水量则近似相同。
樊峰鸣[9]以玉米秸秆、大豆秸秆为原料，采用改进型生物质秸秆成型机，就大粒径秸秆粒度、含水率等对成型密度、抗水性影响因素进行了研究.结果发现，原料含水率在8%～15%时均很容易压缩成型，在12%左右成型效果最好。[1]
回彩娟[2]以锯末和小刨花为原料，认为锯末和小刨花含水率在15%左右得到的压块密度最大，成型效果最好，常温高压致密成型允许原料最大含水率为22%左右，原料经室内自然风干后达到的含水率可达成型加工要求且成型效果较好。
李美华[10]以锯末和小刨花为原料，在主缸压力不同的情况下，对多个含水率原料进行致密成型试验，认为在生物质致成型时，使含水率最好控制在5%～15%左右，最高不超过20%，此种状态下成型率，压块密度，成型效率，表面光洁度等指标均较为理想。
郭康权，赵东[11]等曾做过相应模型，解释含水量对成型的影响，当含水率过低时，粒子没有充分延展，与四周粒子结合不紧密，不达到成型条件，当含水率过高时，粒子在垂直于最大的主应力方向上充分延展，粒子间能够啮合但由于原料中水分过多，被挤出后分布于粒子层之间，使层间不能紧密贴合，也不成型。
张百良[9]等认为，热压成型中含水量过高会影响热量传递，并增大物料与模子的摩擦力，在高温时由于蒸汽量大，会发生气堵或放炮现象；含水量过低会影响木质素的软化点，原料内摩擦和抗压强度增加，造成压缩能消耗。
P.D.Grover，S.K.Mishra，J.S.Clancy[13]等认为活塞挤压的物质含水率在10%～15%左右，螺栓挤压的物质含水率在8%～9%左右为宜。Arun.K.Tripathi；P.V.R.Iyer；TaraChandraKandpal[14]等认为物质含水率在10%～15%经济效益较好，因为过小的水分磨压困难，能量消耗大。
Wamukonya等研究表明，当压力不变且含水量在要求范围时，随着含水量升高，压缩密度可达到最大值。松弛密度一定时，随含水量升高所需压力变大，最大压力值正好对应着含水量上限。在建立的恒定压力下松弛密度与含水量的指数关系式中，认为压块的松弛密度随含水量升高以指数级下降。
目前国内外文献来看，研究生物质压缩含水量范围还存在较大的差别，这是因压缩方式、成型模具、成型手段、生物质原料处理方式有较大差异，如活塞冲压比螺旋挤压对含水量要求范围宽，原料颗粒度的大小也是影响压缩成型的重要因素。
3 成型压力研究
成型压力是植物材料压缩成型最基本的成型条件。只有施加足够的压力，原材料才能被压缩。试验说明：当压力较小时，密度随压力增大而增大的幅度较大，当压力增加到一定值以后，成型物密度的增加就变得缓慢。
刺槐枝粉碎后，主油缸压力在10～60 MPa之间。在压力较低时（10～20 MPa）压块密度随成型压力的增大以较大的幅度增大，压力大于20 MPa条件下，压块密度随成型压力增大变化趋于稳定，压缩前后体积比分布在5.16～5.97之间。四倍体刺槐枝韧性好，纤维量高，在较小压力下压致成型块也很坚实。[8]
篇2
[关键词] 生物质燃料 综合应用技术 新进展
[中图分类号] TK6 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650（2016）10-0206-01
引言
党的十报告中提出了关于提高能源使用效率的问题，即要支持新能源的开发，提高可再生能源的利用率。至此，河南驻马店市农业大区对生物质燃料的综合应用技术得到了高度重视。生物质能作为碳源具有可再生性，可以转化为固态燃料、液态燃料、气态燃料。
1 固体生物质燃料的综合应用技术
制备固体生物质燃料所采用的技术是固化成型技术，即将品位相对较低的生物质转化为品位相对较高的生物质燃料，而且由于燃料已经固化成型的，所以方便与存储和运输，在燃料的利用上也非常便利。固体生物质燃料的资料来源于农业和林业生产中所产生的玉米芯、秸秆等等各种废弃物。
1.1 固体生物质燃料的成型技术
首先，要收集生物原材料，将这些材料经过筛选之后，确保材料干燥，灰分符合要求，污染性低而且热值高、容易燃烧。对于这些材料进行干燥处理后，进行成型处理以方便运输[1]。其次，将所有筛选出来的材料粉碎处理，并将黏结剂和助燃剂加入其中进行压缩，使固体生物质燃料不仅方便存储，而且容易燃烧。
1.2 固体生物质燃料的生产技术
根据不同的生产条件，固体生物质燃料所采用的生产技术也会有所不同。其一，常温湿压成型技术，具体而言，是将纤维素原料进行水解处理而使得原料的纤维经过湿润时候软化，使其皱裂，之后进行压缩处理。这种技术的操作简单，但是会提高部件的磨损度，而且所生产的燃料的燃烧值比较低。所以，成本相对较高。其二、炭化成型技术，即对生物质原料进行炭化处理后成为粉末状，将粘结剂加入其中，压缩成木炭。比如，河南驻马店市农业大区，秸秆多综合利用，利用炭化技术工艺生产出来的秸秆炭粉可制成炭球、活性炭等炭产品。在秸秆炭化的过程中所排放的烟雾收集起来提取可燃气体、木焦油、木醋酸。但目前综合利用率还比较低，所以，还国家对秸秆综合利用予以补贴和政策上的倾斜。
2 液态生物质燃料的综合应用技术
2.1 燃料乙醇
燃料乙醇成本低而且具有可再生性。生产技术上，是对非粮食原料乙醇回收后，经过净化并发酵处理。其中，对脱水处理技术具有很高的要求，主要采用了萃取精馏法、吸附分离法以及共沸精馏法等等[2]。所生产的燃料乙醇中所含有的乙醇可以达到99.7%，比无水乙醇中的乙醇含量要高。
2.2 生物柴油
动植物油脂经过加工处理后，可以生产出与柴油的化学性质比较接近的长链脂肪酸单烷基酯，即为“生物柴油”。这种材料具有良好的性，没有毒，而且生物降解，是用于替代柴油的最好的材料。生产技术上，物理方式进行技术处理即为直接混合法、酯交换法和酶催化法；化学方式进行技术处理即为采用了微乳化法高温热裂解法。由于所使用的材料不同，生产出来的生物柴油存在着有点和不足。目前广泛使用的生物柴油制备方法为酯交换法。这种方法的原料来源广泛，加工工艺简单，所生产出来的生物柴油性能稳定，但是在生产的过程中会有碱性废水产生，而且生产设备会遭到严重的腐蚀。
3 气态生物质燃料的综合应用技术
生物质发酵技术，就是将生物质采用厌氧微生物分解技术，经过代谢处理之后生成了气体，这种气体的主要成分是甲烷，其中还包括二氧化碳、氢气以及硫化氢等等，即为“沼气” [3]。沼气的发酵划分为水解液化、酸化、产甲烷三个阶段。生物技术的快速发展，挖掘高效厌氧微生物并使用的效率也会有所提高，对沼气的利用起到了促进作用。
按照生物质气化原理，生物质气化制氢技术需要将生物质进行气化处理后，可燃性的气体与水蒸汽不断地重整，从中可以提取氢气。研究的介质是催化剂、气化炉，使用白云石制作二氧化碳，吸收蒸汽，经过气化后产生二氧化碳气体。经过试验表明，气体中的氢气产量是非常高的，可以达到66.9%；二氧化碳气体为3.3%；一氧化碳气体为0.3%。
总结
综上所述，中国在近年来环境污染日趋严重。要保护好生态环境，就要加大清洁能源的使用力度，同时还要提高能源的重复使用效率。特别是发展新能源，能够对不可再生能源的利用以缓解，一方面可以对能源使用的安全予以维护，而且还可以推进新农村建设。
参考文献
[1]王永征，姜磊，岳茂振，等.生物质混煤燃烧过程中受热面金属氯腐蚀特性试验研究[J].中国电机工程学报，2013，33（20）：88―95.
篇3
论文关键词：新能源汽车，发展现状，发展趋势，经验总结
一、新能源汽车定义及分类
根据我国《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（包括太阳能汽车）、燃料电池汽车、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。
二、国际新能源汽车发展态势分析
（一）发展环境分析
1．能源危机成为新能源汽车发展的动力。石油资源的日益枯竭和石油价格的巨幅波动，不仅对世界各国经济造成了重要影响，更引起各国汽车产业的深刻变革：大排量、高油耗的汽车不再受到大多数消费者的青睐，燃油节约型汽车逐渐成为汽车市场的主流。世界各国欲借发展新能源摆脱其对石油的依赖发展趋势，逐步形成了新的世界经济增长模式。
2．金融危机提供新能源汽车发展的机遇龙源期刊。全球金融危机的爆发给新能源汽车的产业化发展提供了新的机遇。为了摆脱经济低谷，拉动经济复苏，获得市场[1]竞争先机，并使自己在未来的产业竞争格局中占据有利位置，发展新能源汽车成为世界各大汽车企业共同的战略选择。
3．环境污染呼唤新能源汽车时代的到来。随着汽车产业的快速发展，汽车已经成为城市的污染源之一。汽车尾气主要成分是CO、HC、NOX和颗粒物等，在城市中心，交通排放的CO形成的污染物浓度占CO总浓度的90%～95%，HC和NOX占80%～90%，而这些排放物正是造成地球气候变暖的重要原因之一。
4．技术变革促进新能源汽车的研发和生产。除了常规的化石能源（煤、石油）以外，新能源与可再生能源（太阳能、风能、水能、生物能等）的开发和利用比例逐渐提高，并由此产生了相应的多种新技术。能源的多样化发展给汽车新技术的应用带来了无限可能，各类新能源汽车的研发和生产必然会将汽车产业领域延伸、拓展到更加广泛的产业范畴。
（二）发展特点分析
新能源汽车在全球刚刚起步，代表着汽车产业未来的发展方向。混合动力作为新型汽车能源动力技术共性平台发展趋势，继承了先进内燃机技术，结合了高效洁净的电力驱动方式，既充分利用现有燃料基础设施，又能包容各种代用燃料，已成为新型动力系统汽车产业化的典型代表，开始大规模产业化发展，其中插电式混合动力汽车越来越受到重视；纯电动汽车借助各种高新技术特别是新型动力电池技术的进步找到了新的发展机遇，开始进入市场，并有快速增长的趋势；燃料电池作为一种新兴能量转换装置，尽管目前还存在很多需要克服的技术障碍，但其作为新一代汽车能源动力系统的远期解决方案仍然被看好，各种资助和示范验证正在进行，真正进入市场将还有一个较长的时期；代用燃料汽车可以用天然气、液化石油气、生物柴油、合成燃料、醇类燃料、醚类等多种清洁替代能源，成为解决石油资源短缺的重要途径。
（三）发展战略比较
美国长期侧重降低石油依赖、确保能源安全的战略发展趋势，将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重要措施，并以法律法规的形式确定其战略定位。美国从20世纪80年代起在不同的阶段提出了不同的车用能源发展战略，克林顿时期以提高燃油经济性为目标，混合动力是其主要的技术解决方案；布什时期追求零排放和对石油的零依赖，氢燃料电池汽车是其主要的技术解决方案，后期还计划用10年时间实现20%的石油替代和节约，主要措施是使用生物质燃料；近期奥巴马大力发展电动汽车，实施了总额48亿美金的动力电池以及电动汽车的研发和产业化计划，其中40亿美金用于动力电池的研发。
日本长期坚持确保能源安全、提高产业竞争力的双重战略，通过制订国家目标引导新能源汽车产业的发展，同时高度重视技术创新龙源期刊。日本在2006年“新国家能源战略”中明确提出，通过改善和提高汽车燃油经济性标准、推进生物质燃料应用、促进电动汽车应用等途径，到2030年交通领域对石油的依赖能够降低20%。重视生物燃料和燃料电池等技术开发，拟在2011年单年度生产生物燃料5万千升发展趋势，计划在五年内斥资2090亿日元开发以天然气为原料的液体合成燃料技术、车用电池，以及氢燃料电池科技。近期又将大力发展电动汽车作为低碳革命的重要内容，计划到2020年以电动汽车为主体的下一代汽车能够达到1350万辆。日本的混合动力汽车已形成产业化，丰田、本田、日产等日本厂商的混合动力汽车不仅在国内热销，在国际市场上也令其他国家厂商望其项背。
欧洲更加侧重于温室气体减排战略，将满足日益严格的二氧化碳排放限制要求作为发展新能源汽车的主要驱动力。欧洲新能源汽车发展的主要目标在早期以生物质燃料和天然气为主，在本世纪初期提出到2020年实现23%的石油替代，主要是生物质燃料、CNG以及氢燃料，但近期对于电动汽车给予高度关注。欧洲在发展电动汽车方面起步较晚，但是国家规划非常细致、系统，从基础研发做起，分阶段从研发产业化、基础设施方面给予统筹布局。2009年下半年德国的电动汽车计划以纯电动汽车为重点，分别提出了2015年、2020年的产业化和市场化的发展目标。
（四）产业政策分析
上世纪90年代以来，美日欧等国先后出台了一系列法律、规划、政策文件发展趋势，加强了对形成本国电动汽车产业的有效支持，主要体现在以下几方面：高度重视产业初创期的政策扶持；主要采用税收和补贴等政策支持措施；税收、补贴政策往往与油耗控制政策及尾气排放控制政策相结合；注重加强对降低整车重量的政策引导。2008年国际金融危机爆发以来，世界各国加强了对本国汽车产业的扶持力度，尤其是针对培育形成本国的新能源汽车产业出台了一系列扶持政策，关注点重在两个方面：大力支持先进电池等技术的研发和鼓励购买电动汽车。
2009年1月，韩国颁布“新增长动力规划及发展战略”，将绿色技术、尖端产业融合、高附加值服务等三大领域共17项新兴产业确定为新增长动力，在绿色运输系统方面，提出重点开发油电混合动力汽车等自主核心技术，实现关键零部件和材料国产化，2013年进入绿色汽车世界4强。2009年9月，美国“美国创新战略：推动可持续增长和高质量就业”，提出拨款20亿美元，支持汽车电池技术等的研发和配件产业的发展发展趋势，尽快生产出全球最轻便、最廉价和最大功效的汽车电池，使美国电动汽车、生物燃料和先进燃烧技术等站在世界前沿。
2009年4月1日，日本开始实施“绿色税制”，免除消费者在购买纯电动汽车、混合动力汽车、清洁柴油汽车时的多项税收，还提出在2009年11月后的一年时间里再提供2300亿日元左右的资金用于支持节能环保车型的补贴龙源期刊。2009年7月1日，美国政府提出了总额10亿美元的“汽车折价退款机制”——以旧换新补贴政策，计划为期一年；“美国创新战略：推动可持续增长和高质量就业”提出，为鼓励消费者购买电动汽车，美国政府将提供总额高达7500亿美元的税收抵免。英国政府在2010年度预算案中提出“绿色复苏”计划，其核心是挑选2～3个城市作为仅适用电动汽车的纯绿色城市，重点推动普及电动汽车；在全国范围内建立一个充电网络，保证电动汽车能在路边充电站及时充电；对放弃污染较高旧车、购买清洁能源车的消费者，提供每车2000英镑的补贴。
（五）发展趋势分析
在车用动力电池领域，混合动力和纯电动车用动力电池负责储存并为电动机提供电能发展趋势，其性能、成本和安全性很大程度上决定着混合动力汽车和纯电动汽车的发展进程。从当前的技术水平以及发展趋势来看，镍氢电池是目前应用最为广泛的车用动力电池，由于其技术成熟度和成本上的优势，在短期内仍将是混合动力汽车的首选动力。锂离子电池具有无记忆性、低自放电率、高比能量、高比功率、环保等诸多优点，应用前景较好，一旦成本问题得到解决，将成为纯电动汽车和插电式混合动力汽车的主要动力选择。
在车用驱动电机领域，永磁无刷电动机结构灵活、设计自由度大、性能较好，适合成为电动汽车高效、高密度、宽调速牵引驱动，已经在混合动力轿车上进行较多应用，但是受永磁材料工艺影响和限制较大，而且控制系统复杂，造价很高；开关磁阻电动机调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，结构简单、维护修理容易、可靠性好、转速和效率高、调速范围宽、控制灵活发展趋势，如果其技术瓶颈（转矩波动大、噪声大、需要位置检测器、结构复杂性较大等）得到突破，将更适合电动汽车动力性能要求，被视为最具潜力的电动车电气驱动系统。
电子控制技术在新能源汽车中发挥着极其重要的作用，应用在汽车的各个领域，包括动力牵引系统控制、车辆行驶姿态控制、车身控制和信息传送。随着集成控制技术、计算机技术和网络技术的发展，汽车电子控制技术已明显向集成化、智能化和网络化三个主要方向发展。
三、国际新能源汽车发展经验总结
从国际经验看，各国政府都制定和实施了系统的激励性政策，在发展规划、关键技术研发投入、消费政策、环境标准、道路交通管理等方面，都为新能源汽车产业的发展提供了宽松的环境。
1．发展规划制定。美国、日本、韩国、欧盟等根据产业发展所处阶段的实际需要，制定分阶段、分类别发展规划，动态调整新能源汽车产业发展的扶持政策，使电动汽车产业顺利实现由政府推动过渡到市场推动。
2．基础研究资助。美国、日本、欧盟等地政府组织科研大攻关，协调全境范围内甚至全球范围内的政府机构、科研单位、汽车和燃料厂商，对未来新能源汽车技术进行大规模的基础研究发展趋势，并对新能源汽车的示范运行直接补贴龙源期刊。
3．财税政策激励。各国政府通过财税政策降低消费环节新能源汽车的购车成本和使用成本，从经济上激励消费者购买、使用新能源汽车，主要措施包括：购置税减免、返还以及直接补贴，许多欧盟国家基于燃油效率和环保性能制定车辆税费，针对消费者购置新型、清洁和高能效汽车给予税收减免；征收燃油税，欧盟实施高税率燃油税激励消费者选用节能环保的先进柴油车。
4．技术法规限制。美国、日本、欧盟等普遍采用强制性技术法规限制燃油消耗和尾气排放，并逐步提高技术标准，促使汽车生产商加大研发投入，生产新能源汽车。各国和地区的法规主要有：美国的CAFE标准和Tier标准、日本燃料经济性标准和尾气排放标准、欧洲自愿协议和欧盟尾气排放标准。
5．交通管理奖罚。为鼓励新能源汽车的发展，美国、日本、欧盟等地在交通管理措施中也有所体现，给予新能源汽车交通优先和停车免费等奖励，对高油耗、污染大的汽车采用惩罚性的措施。
参考文献
[1]陈柳钦.新能源汽车国际路线观察[J].决策，2010，(10).
[2]程广宇.国外新能源汽车产业政策分析及启示[J].中国科技投资，2010，(5).
篇4
这项成果引起了广泛的关注，有人拿它跟当年名噪一时的“人造叶片”比较，并认为其前途更加光明。这项成果也使以色列政府近年来倾力打造的“脑力回流”科研平台I-CORE格外引人注目。近日，笔者专访了以色列理工学院太阳能燃料集优研究中心该项目首席研究员阿夫纳·罗斯柴尔德教授。
纳米材料技术带来的革命
“用集成串联光伏电池实现光解水制氢完全可行，光伏发电的同时制氢、储氢，氢燃料再用于补充黑夜和阴天的发电需要。”罗斯柴尔德告诉笔者，“我们已找到一种方式来捕捉光，用超薄铁氧化物薄膜，也就是用比办公用纸还薄5000倍的铁锈，即三氧化二铁来储存光，这是实现高效率和低成本的关键。”他们的研究成果发表在《自然材料》上，论文题目是《用超薄材料捕获共振光实现水裂解》。
氧化铁是一种常见的半导体材料，生产成本低，在水里不易氧化、耐腐蚀、耐分解，比其他半导体材料表现更稳定。但它较低的导电性是研究人员面临的最大挑战。科研人员为此奋斗多年，努力找寻光吸收分离和光生载荷收集之间的折衷方案。
“我们的光捕获方案打破了这个瓶颈，氧化铁超薄薄膜能够有效地吸收光生电荷。”罗斯柴尔德说，“类似镜面的薄膜被置于反射基板上，光线中的四分之一波长或更深的子波长被薄膜捕获。同时向前和向后传播的光波之间增强了吸收表面，光生电荷载体的吸收效率更好。”
谈到这项发现的重大意义，罗斯柴尔德认为，这项科研成果使光伏发电和制氢同时进行成为可能。人们可以设计制造出相对廉价的结合有超薄氧化铁光电极的太阳能电池，这种太阳能电池完全可以采用基于硅材料或其他材料的传统产品，但能同时实现光伏发电和制氢。他称，这些电池实现了太阳能储存，让光伏发电不再受黑夜和阴天影响，这是传统的光伏发电无法比拟的。
这项发明还能减少第二代光伏电池对极稀有金属的用量，理论上讲，在不牺牲发电性能的基础上，这种太阳能电池能节约90%的碲和铟等稀有元素。
水的消耗也是这样的光伏电厂无法回避的问题，罗斯柴尔德称，目前他们使用淡水的试验测算结果，其水的用量以及经济性和传统发电相差无几。他们还将开展使用海水进行光解制氢的研究，并对此充满信心。他称，自去年底他们的科研成果以来，他们在提高制氢效率方面又取得了很大进步，理论上讲，基于这种技术的光伏电厂已经可以匹敌传统发电，其成本不相上下，如果考虑到绿色、环保、低碳等因素，这样的光伏电厂已经具备优势。
占用大量土地则是光伏电厂面临的另一个难题。罗斯柴尔德对此并不十分担心，他说，每个国家都有大量不能耕作但光照充分的土地，它们是建设光伏电厂的天然选择，而且相对于其他用途占地，全面解决能源问题的用地需要并不过分。他以以色列为例，以色列全国道路占用土地是国土面积的3%，而通过这种新型光伏电厂完全解决以色列电力需求只要国土面积的1%，就能彻底实现国家能源独立，并完全放弃石化能源。
实现清洁能源三步走
罗斯柴尔德分析了实现人类清洁能源梦想的各种可能性，他认为相比风能、地热能、核能、潮汐能等，太阳能光伏发电是迄今为止最为成功的清洁能源解决方案，这种20年前仅用于军事和太空的昂贵的能源技术，现在已经变得非常成熟和普及，产业化程度很高。虽然有人还在质疑它的发电成本，但就目前技术水平，在以色列光伏发电的单价已经与传统电厂的电价趋同。如果将运行周期放在30年的时间段进行对比，光伏电厂的发电成本将低于现行电价。这其中还不包括传统电厂存在的生产安全成本和付出的环境污染代价。罗斯柴尔德称，有一位以色列财政部前副总司长计算出的传统电厂的真实价格是现在光伏发电的两倍。
罗斯柴尔德并不看好生物燃料，他认为生物燃料的发电效率不高，自然界的光合作用需要很多土地。大规模发展生物燃料，人类会面临用有限土地生产食物或者生产燃料的两难选择，能源危机与粮食危机将交织在一起。
事实上，许多国家已经把发展可再生能源的目标大幅度提高，如以色列现在是7%，2020年要达到20%；德国的目标是到2050年将可再生能源提高到80%。相比较风能和氢能，光伏发电现在发展最快。但光伏的致命伤是黑夜和阴天不能发电，如果小规模的光伏电厂可以通过其他发电方式进行补偿和平衡，大规模光伏发电则必须解决太阳能燃料储存问题。
应运而生的纳米氧化铁超薄膜制氢技术是一种高效人造光合作用，制氢能力10倍于自然界，嫁接现在非常成熟的光伏技术，则可实现光解水制氢和光伏发电的完美结合。
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[关键词]循环流化床；锅炉；发展趋势
中图分类号：TK229.66文献标识码：A文章编号：1009-914X（2018）03-0298-01
1.我国循环流化床锅炉发展现状
循环流化床（CFB）锅炉因为其燃料适用性广、负荷调节性强以及环保性能优良而得到了越来越多的重视。在我国能源与环境的双重压力下，循环流化床锅炉在我国得到了快速的发展。据全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网（CFB协作网）统计，我国现有不同容量的循环流化床锅炉近3000台，约63000MW的容量投入商业运行，占电力行业中锅炉总台数的三分之一强。可以预见，循环流化床锅炉将会在我国得到更大的发展。大量循环流化床锅炉机组的装备对于优化我国电力结构、改善电力供应品质、提高我国整体资源利用效率以及降低污染物排放方面发挥出了不可替代的作用。
2.循环流化床锅炉的特点
循环流化床（CFB）锅炉最为突出的特点主要有以下几个方面：燃料适用性广、环保性能优良以及负荷调节性强。
2.1循环流化床锅炉的燃料适应性
循环流化床锅炉机组的燃料适应性广的主要含义是指对于循环流化床这种锅炉来说，它可以适应很多种燃料，比如各种燃煤、煤矸石、石油焦、生物质以及有机垃圾等，但是对于一台已经设计好的锅炉来说，它的燃料是一定的，也就是说在燃用这种设计燃料的时候，其性能发挥最为出色，而随着燃料特性与设计特性的偏离，其性能会有很大的限制，因此不能够将循环流化床锅炉的燃料适应性无限夸大。当然，与此相对比，煤粉锅炉如果燃料特性与设计特性相差太远，可能会面临无法运行的状况，这也是循环流化床对煤粉锅炉的优势之一。
2.2循环流化床锅炉的环保性能
循环流化床锅炉由于能够采用低温燃烧以及炉内脱硫技术，所以其烟气中NOx以及SO2的产生量都很低。循环流化床锅炉机组不仅污染物的排放浓度低，而且随着人们环保意识的加强，烟气中污染物的排放浓度有进一步下降的趋势。
2.3循环流化床锅炉的负荷调节性
循环流化床锅炉由于炉内布风板上有大量的循环床料积蓄大量的热量，因此其在小负荷的状况下也能够点燃进炉燃煤，所以也就能够在低负荷下较好的保持运行状态。
3s循环流化床锅炉技术的发展前景
近十年，经过科研的不断发展与创新，创造出下排气旋风分离器循环流化床锅炉、旋风扇和百叶窗两级分离器循环流化床锅炉、异型水冷分离器循环流化床锅炉。我国循环流化床技术朝着超临界大型化、深度脱硝和脱硫、防磨技术提高、综合利用能源的方向发展。
3.1超临界大型化的发展方向
循环流化床超临界的发展方向，与其自身固有的燃烧特性具有重要的联系。常规的循环流化床锅炉煤粉热流往往高于循环流化床锅炉，可降低对水冷壁的要求。在循环流化床锅炉中，固体的传热系数和固体的浓度与炉中的温度呈反比，有利于水冷壁的温度控制。采用超临界锅炉和具有污染物排放少、运行效率高、煤炭损耗量低的优点。
循环流化床锅炉技术采用的是一级飞灰分离循环燃烧技术，锅炉采用的系统较为简单，易于采用大型化的生产技术。另外，不论是国内开发的下排旋风分离器和水冷异型分离器，还是国外开发的方型分离器，都能夠很好地和锅炉本体融为一体，使大型化的机型得以实现。
3.2深度脱硝和脱硫
循环流化床锅炉具有空气分级供给燃烧和低温燃烧的特性，故而有利于氧氮化物的形成，与同期的锅炉相比，能降低20%左右的氧氮含量，一氧化氮的浓度控制低于300mg/m3，随着国家对其排放标准的进一步提高，对锅炉进行深度脱硝是循环流化床锅炉技术发展的趋势。
尽管我国拥有世界上最多的CFB锅炉数量，但是CFB锅炉脱硫技术并不尽如人意。随着环境问题的日益严峻，煤炭的深度脱硫成为今后锅炉技术发展中亟待解决的问题。我国新公布的火电厂污染物排放标准中，将二氧化硫的排放标准降至400/m3，和传统的湿化脱硫相比，在循环硫化床中添加石灰石的脱硫方式效果更好。但是，此种方式还需处理灰渣，在实际运用的过程中，总体的竞争力正在降低，因此，对CFB锅炉进行深度脱硫是循环流化锅炉发展的题中之义。
3.3防磨损技术的提高
锅炉在高温中运行，且炉中是高速运动的高温固体材料，因此热冲击对炉内受力面的磨损十分地严重。因此，研究锅炉的防磨损技术对于延长设备的使用寿命意义重大。目前最有效的防磨方法是使用高性能的耐火材料，保证金属的使用寿命，确保流化床的安全运行。
3.4综合利用能源
能源短缺是世界性的问题，因此，开展能源的综合利用是今后循环流化床发展的另一个重要的方向。综合利用能源包含的范围较广，主要表现在以下三个方面：
首先，利用循环流化床锅炉技术对一些非高级的能源进行全面的整合利用。我国在这方面取得的成就较好，不仅开发出废旧垃圾、泥质等低级能源的处理锅炉，也开发出了石油焦煤、生物质的处理锅炉，在实际运用中取得了成功经验。
其次，利用其他原材料和能源与循环流化床锅炉技术对其进行加工和综合利用，在CFB技术中，这是一个重要的研究方向。
最后，对循环流化床锅炉燃烧产生的灰渣进行综合利用。就目前循环流化床锅炉技术的发展而言，这是其发展的难点。一方面，在锅炉内部添加石灰石进行脱硫，能够产生良好的脱硫效果；另一方面，却增加了灰渣的数量，又由于其化学形态和其他物质的化学性质具有差异，故而难以使用常规的方式对灰渣进行统一处理。因此，开发能够解决硫化过程中产生的灰渣，是目前我国甚至是国外综合探究循环流化床锅炉技术发展的发展趋势。
结论
循环流化床锅炉尽管在我国的起步较晚，但是发展非常迅速，在缓解我国能源与环境双重压力、调整我电力供应结构等方面发挥了重要作用。会效益非常显著。循环流化床锅炉因为采用炉内脱硫的方式，使得排烟中SOx含量较低，因此为开展烟气余热利用提供了基础，这有助于大幅度提高锅炉效率。循环流化床锅炉可以考虑把石灰石系统作为系统备用，以降低投资、运行与维护费用。利用活动面代替固定面有可能是解决煤仓搭桥的一个有效方法。
参考文献
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篇6
关键词:生物技术;应用型人才;实践教学体系
生物技术学生就业涉足到医药、食品、饲料、农药、保健品、食品添加剂、燃料、环境及生命支撑系统等各个领域，经济发展速度在某种程度上与生物技术的发展是紧密联系在一起的，同时，也对生物技术型应用人才培养提出了更高的要求。地方普通高校培养应用技术型人才的应用性集中体现在两个方面:一是学术、技术和职业三者结合;二是学生社会适应能力和创新能力的提高［1］。然而面对近几年地方院校的生物技术专业毕业生从事与专业相关职业的就业率整体呈逐年下降趋势的局面，通过什么途径、如何培养学生的学习能力、实践能力、创新能力，提高社会适应能力，是当前我们亟待需要解决的问题。
1改革实践教学体系的必要性
生物技术是一门多学科交叉融合、理论与实践并重的新型综合性学科［2］，实践性、应用性、前沿性都很强，而专业的实验性和实践性是需要大笔资金作基础的。但我校是以石油化工为特色的工科院校，按照有所为有所不为的建设策略，生物技术专业的实验实训条件都很难得到充分满足，以应用型实践能力培养的创新和创业教育在较长一段时间里难以得到体现。由于我校生物技术专业办学时间较短，专业建设和人才培养经验不足，一般化教育要求和一般化教学现象比较普遍，个性化、差异化、特色化教学还存在不少问题。从就业的适应性来说，生物技术专业的毕业生可在生物制品、医药、食品、轻化工、环保及农业等企业从事科学研究、技术开发等工作;也可在公安、安全、食品药品管理、农产品管理、检验检疫、海关及卫生防疫等部门工作。但由于生物技术的高新技术和高投入高回报的特点，使得目前的相关企业有范围广、规模小和要求高的特征［4］。按照目前的实践教学体系，难以满足点多、量少和技术含量高的要求。另一方面，随着社会发展，学生择业呈现个性化和多元化发展趋势，毕业生去向的多元化在生物技术专业毕业生中表现尤其突出，毕业生去向有中学、事业单位、继续深造读研、营销、生物化工生产企业和自主创业等。因此，传统的实践教学模式已远远不能满足社会发展对生物技术专业人才培养的要求，必需深化教学实践体系改革，创新实践教学模式，构建多元化的实践教学体系，才能满足学生的个性发展，提高社会适应能力，增加学生的就业机会。
2适应社会需求，构建实践教学体系
2.1整合实践教学内容，创新实践教学体系
完善的实践教学体系是保证实践教学质量的基础，按照技术应用型高级人才培养目标要求，人才培养方案把统筹安排课堂实验、认知实习、生产实习、课程设计和毕业论文(设计)五个主要环节的实践能力要素分解为基础、提高和综合创新三个层次，在不同阶段的着重点不同，做到多层次、立体化、全方位地培养学生实践和应用能力［2－3］。在实验教学方面，通过增加新知识、新方法、综合性、设计性实验，淘汰了大部分糖类、脂类的陈旧实验项目，增加了现代生物化学实验内容;通过减少验证性实验学时，着重增加综合性、设计性实验学时;通过增加开放性实验室，增加学生的操作动手的机会，提高了学生自主实验和实践操作能力。另外，将原来分散的实验与理论课剥离出来，整合成独立开设的实验课，构建成系统模块化的专业实验体系。如将原来独立开设的《生物化学实验》和《分子生物学实验》整合为《生物化学与分子生物学实验》，将《遗传学实验》和《细胞生物学实验》整合为《基础实验二》，结果，既避免了原来附属于理论课中的实验内容和实验项目的重复，又有利于实验内容的综合与提高，有利于设计性实验和综合性的开设，大大提高了学生综合实验操作和应用知识的能力。在实习实训环节上，以生物与食品工程实验教学中心为主要实践基地，建立了植物组织培养、食品检验和发酵工程等实训室。针对不同年级学生的实训要求，构建了由认知实习、基础分析测试实习、食品加工检验、药品加工与检测、综合应用训练、创新创业训练等模块组成的现代化实践教学平台。另外，安排了32学时在学校分析测试中心学习GC－MS联用仪、高效液相色谱仪、傅立叶红外光谱仪、原子吸收等仪器设备的原理和使用方法，安排2周专业技能培训课程，结合企业生产实际需要，系统训练食品微生物的检测和理化分析能力，大大提高了学生实习实训的效果。在设计环节上，将基础课程设计和专业课程设计按照“由浅入深、由单项到综合、循序渐进”的要求设计教学内容。在毕业设计和毕业论文方面，选题要结合企业的实际需求或教师科研项目和自己的兴趣，这样，既能实实在在做一些科研工作，又能得到足够的经费的支持。另外，还要狠抓开题报告、中期检查和毕业答辩等三个环节，经过毕业设计(论文)环节，学生的独立科研实践能力得到了大大的提升。在课外实践方面，严格执行素质拓展计划，并每年分别举行一次微生物实验大赛和生物化学实验技能大赛，积极组织参加省级各类竞赛和科研活动，如广东省大学生创新性实验训练计划项目、广东省挑战杯实验大赛和广东省大中专科技节之生物化学技能大赛等。通过课外社会实践活动、志愿活动、公益劳动、创新创业活动、技能培训和各类科技竞赛等活动，培养和提高了学生政治思想素质、团结协作精神、创新创业意识和实践动手能力。
2.2优化实践教学资源，打造高水平教学平台
高水平的实践教学平台是保障实践教学体系中各个要素高效运作的关键，如果没有平台的支撑，再好的内容设计也将会显得空洞无物。通过优化和调整校内实践教学资源，精心打造不同类型的实践教学平台，为实践教学的顺利开展搭建起良好的平台。生物与食品工程实验教学中心是在原生物食品实验中心的基础上建立的以生物食品专业基础教学实验为主体，大类学科共享的专业实验教学平台为补充的实验实践教学平台。实验室分为食品工艺、食品营养、微生物学、生物化学、分子生物学、发酵工程等基础实验室，另外根据教师的课题和研究方向，建设多个功能研究室，彼此相对独立，但资源共享，长期对学生开放，学生可在研究室内开展科学实验和毕业论文(设计)活动。自大学二年级开始，从大学生创新训练实验项目入手，到组建课外科技团队，组队参加不同学科、不同层次的竞赛，有计划、有组织地对学生进行难易程度不同的科研训练。近几年有300多名学生直接参加了30多项科研项目，学生多次获得挑战杯和生化技能大赛的奖项。今年(2015年)的毕业论文(设计)的质量有了明显的提高，大分子的研究深入到分子水平，小分子的分析充分利用先进的仪器设备，如高效液相，在线系统GPC－GC－MS联用分析仪、傅立叶红外光谱分析仪等已被广泛使用，大大提高实验的精确度和效率，同时提高学生的科研和创新能力。
2.3拓展实践教学空间，创新实践教学模式
在注重整合校内教学资源，构建校内实践教学平台的同时，学院大力加强与现代高新企业或研究开发机构的联合办学［5］，通过共建实习实训基地和实验室，使学生培养与社会需求得到紧密结合。现已建成20多个稳定的校外实习基地，拓展了学生实习、实训与毕业论文(设计)等实践教学空间。学生根据专业特点和个人就业的方向，分别到不同性质的实习基地进行实习。实习基地为学生配备经验丰富的科研和技术人员进行指导，如生物技术专业的学生主要集中到大中型企事业单位或学校实习，如茂名市质量技术监督局、广东星河生物科技股份有限公司、维多生物制品公司、长兴水产有限公司、茂名市第十六中学和茂名市官山学校等。充分利用实习基地的技术装备优势和人才优势，组织学生到这些单位完成毕业论文(设计)，如18位同学到茂名市质量技术监督局的中国化学危险品检验中心，12位同学到药品检验所和10位同学到检验检疫局进行实习的同时，进行毕业论文(设计)工作，采取“双导师制”指导学生，结合实习单位的研发的内容和方向开展毕业论文(设计)，部分研究成果直接应用到企事业单位或学校的实验室建设中。实习结束后，要求学生撰写3000字的实习报告，集中召开实结交流汇报会，以便学生了解所有实习点的情况，丰富实习内容，扩大知识面。各实习点选出一名代表就实习单位概况、实习工作内容和心得体会等方面借助PPT进行汇报交流，2010级共有12个代表作了发言。通过合理安排、严格纪律、认真指导、集中交流等相关工作，使实习教学质量得到提高。学生真正把从课本学到的知识应用到了生产实际中，专业知识得到进一步巩固，知识面得到拓展，生产实践能力有较大提高。
3结语
篇7
论文关键词：生态足迹模型，碳足迹产值，碳足迹效率，对策，岩溶地区，贵州省
0前言
全球的气候和温室效应发生的变化已经严重地影响人类社会经济的可持续发展，应对全球气候变化，减少对环境的影响，发展低碳经济是各国未来经济发展的应对方式，而提高碳足迹效率是重要的环节。贵州岩溶地区生态环境十分脆弱，其碳效率动态变化如何，如何提高碳效率，减少其环境压力，应对全球气候变化是非常值得研究的问题。该项研究从基于生态足迹模型的碳足迹产值的历史过程分析研究，把握岩溶地区碳足迹效率的变化规律，提出提高碳效率的对策，对贵州岩溶地区可持续发展和应对全球气候变化具有重要的意义。
1.理论基础简述
1.1 生态足迹理论模型
生态足迹(Ecological Footprint 简称EF) 分析法是加拿大生物经济学家William Rees 和其博士生Wackernagel 于1992 年提出的一种用以衡量可持续发展的生物物理方法[1]。生态足迹是衡量人类在发展的过程中对生态系统所产生影响的一个重要指标项目管理论文，它是人类对生物生产性土地面积的占用量。生态足迹的定义为“生产人们所消费的所有资源和消纳这些人所产生的所有废物所需要的生态生产性土地的总面积”[2]。生态足迹的单位是“全球性公顷”。一个单位的“全球性公顷”相当于1hm2具有全球平均产量的生产力空间[3]。也就是说，生态足迹主要用于计算在一定区域一定人口与经济规模条件下， 维持资源消费和废物消纳所必须的生物生产面积。生态足迹可以分为资源生态足迹和能源生态足迹两部分，前者指生产所消费资源而需要的生物生产土地的面积，包括耕地足迹、林地足迹、水域足迹、建筑用地足迹；后者指吸纳所产生的废弃物需要的生物生产土地的面积。生态足迹已经成为国际公认的评价自然资源消耗的方法[4]。
1.2 碳足迹与碳足迹效率
碳足迹的概念来源生态足迹；但是，对于“碳足迹”的准确定义目前还没有统一，各国学者有着各自不同的理解和认识[5]。Global Footprint Network（2007）碳足迹是生态足迹的一部分，可看作化石能源的生态足迹[6]。由此可见，碳足迹指的是生态足迹中的化石能源足迹；Grub & Ellis（2007）指出，碳足迹是指化石燃料燃烧时所释放的CO2总量；另外，有的学者指出，碳足迹是排放的CO2以及其他温室气体转化的CO2 等价物。自2001 年以来，国外一些学者陆续以生态足迹的方法对碳足迹进行研究，但国内对能源消费的专门研究还不多见[4]。总体来说，国外仍处于起步阶段，而国内的碳足迹研究尚处于萌芽阶段[5]。而关于化石能源足迹方面国内已有少数学者的研究。但是对西南岩溶地区的碳足迹研究还是空白。由于用能是二氧化碳最主要的排放源[7]，本研究以生态足迹中的化石能源生态足迹作为碳足迹加以研究。
就碳足迹，也就是能源足迹而言，采用世界上单位化石燃料生产土地面积的平均发热量为标准，将当地能源消费所消耗的热量折算成一定的化石燃料土地面积[8]。也就是将化石能源消费转化为吸收其燃烧后释放出来的温室气体所需的森林面积[9]。具体来说，是将各类能源的消费实物量转化为标煤量，再将各类能源的标煤量转化为相应的热量，再通过热量与CO2吸收率的比值计算出各类能源消费所占用的足迹。所以，用于CO2的林地面积，乘以均衡因子，就可以得到CO2用地生态足迹（碳足迹）。区域能源（碳足迹）生态足迹具体计算公式：
EF =ΣrjAj =Σrj ( Pj+Ij-Ej )(2)( j =1 ，2 ，3 ，4 ，5 ，6)
式中: EF为区域能源生态足迹(hm2 ) ; rj为均衡因子; Aj为各类土地的生态足迹。
人均能源生态足迹为:ef = EF/ N (3)
式中: ef 为人均能源生态足迹( hm2/人) ; N为总人口数[9] ； Pj为第j项消费项目的总生产量；Ij、Ej为第i项消费项目的进口和出口量。
由于贸易的影响项目管理论文，一个国家或地区的生态足迹可以跨越地区界限，所以需要进行贸易调整。贸易调整是考虑贸易对能源消费的影响而对当前的消费额进行调整，出口为负值，进口为正值。能源的贸易调整计算采用的计算方法如下:
Ni=Mi×(Hi/Gi)×Wi
式中，Wi为中国第i种商品贸易的净价值量，Hi、Gi为中国该类商品的净贸易的实物量和价值量，Mi为该类商品的能源密度，Ni为第i种商品的能源携带量[10]。
根据世界银行和世界自然基金会的统计， 目前生态足迹效率的计算方法， 主要有生态足迹产值与生态足迹强度。能源生态足迹产值(Value of Energy footprint ， VEF) 体现单位能源生态足迹产生的经济价值， 定义为人均GDP 与人均能源生态足迹的比值。通过VEF 分析， 可将某一国家(区域) 经济与能源、生态环境发展定量化处理， 探索其能源效益与发展趋势。当VEF 较高时， 对分析区域的意义为: 经济发展较良好; 单位土地面积产值较高;单位能源生态足迹创造的经济价值较高等[9]。所以，碳足迹产值(Value of carbon footprint ， VEF)计算公式：VCF=GDP/EF=gdp/cf
式中，VCF 为碳足迹产值；GDP为国内生产总值；gdp为人均国内生产总值；cf为人均碳足迹。
1.3 数据处理与说明
运用贵州省的历年统计年鉴和中国统计年鉴以及各县份的统计年鉴等。根据历年的统计资料计算煤、石油、天然气、电力和焦碳等几种能源的足迹，计算时将能源消耗转化为化石能源土地面积。本研究采用Wack-ernagel 等所确定的煤、石油、天然气和水电的全球平均土地产出率: 55GJ / hm2 、71GJ / hm2 、93GJ /hm2 、l000GJ / hm2 。
2.贵州岩溶地区碳生态足迹产值的动态变化分析
贵州岩溶地区碳足迹产值计算结果见表1，由表1看，贵州岩溶地区1978-2009年的碳足迹产值呈逐年递增趋势（图1），由1978年的0.1008万元GDP/ hm2上升到2009年的0.2434万元GDP/hm2，净增加0.1326万元GDP/ hm2，年平均净增加0.0041万元GDP/hm2。进一步分析认为，贵州岩溶地区1978-2009年的碳足迹产值可分为3个演化阶段（图1）：1978-1987年为第一阶段，碳足迹产值从0.1008万元GDP/hm2增加到0.1296元GDP/hm2，平均每年增加0.0009万元GDP/hm2，属效率平缓增长阶段；1988-2002年为第二阶段，碳足迹产值从0.1585万元GDP/hm2到0.4786万元GDP/hm2，平均每年增加0.010万元GDP/hm2，是第一阶段增长量的11倍，属碳足迹产值的过渡阶段；2005-2009年为第三阶段，碳足迹产值从0.4332万元GDP/hm2增加到0.845万元GDP/hm2项目管理论文，年平均增长约0.0129元GDP/hm2，是第二阶段增长量的1.3倍，第三阶段属于碳足迹产值的快速增长阶段。
上述的研究结果， 它说明贵州岩溶地区碳效率逐年提高，充分表明了32年间贵州岩溶地区能源的利用向着高效利用的方向发展，逐步由粗放型经济转向集约型经济发展；也表明随着经济的发展，科学技术水平不断提高，能源的利用效率有了较大幅度的提高。
表1 贵州岩溶地区碳足迹产值的动态变化(单位: 万元GDP/hm2)
Tab.1 Dynamic change of value of carbon footprint in GuiZhou karst area
年份
碳足迹产值
年份
碳足迹产值
1978
0.1008
1995
0.2736
1979
0.1016
1996
0.3305
1980
0.1039
1997
0.3293
1981
0.1097
1998
0.3251
1982
0.1167
1999
0.3533
1983
0.1201
2000
0.3922
1984
0.128
2001
0.414
1985
0.1295
2002
0.4562
1986
0.1299
2003
0.4152
1987
0.1296
2004
0.4283
1988
0.1585
2005
0.4786
1989
0.1506
2006
0.4332
1990
0.1607
2007
0.6017
1991
0.1595
2008
0.7281
1992
0.1736
2009
0.8457
1993
0.2213
1994
0.2434
平均值
0.2888
Fig.1 Dynamic change of value of carbon footprint in GuiZhou ksrst area
3．贵州岩溶地区与全国的碳足迹产值的比较分析
将贵州岩溶地区的碳足迹产值与全国的进行动态比较研究，其中全国的碳足迹产值主要来邹艳芬[9]的研究成果， 其余的通过相关计算得出。1978-2009年，贵州岩溶地区碳足迹产值一直低于全国（见图2），多年平均碳足迹产值为0.2888万元GDP/hm2，年平均增长率为23%，而全国多年平均碳足迹产值为0.6947万元GDP/hm2，年平均增长率为56%。可见，贵州岩溶地区多年平均的碳足迹产值只有全国的2/5，增长比较缓慢。与全国差距在1978-2006年之间逐年加大，差距从1978的0.0012万元GDP/hm2上升到2006年的1.1368万元GDP/hm2，年平均增加量0.0355万元GDP/hm2，2006年达峰值后，差距呈现减少趋势，到2009年降为1.0743万元/hm2 。可见，贵州岩溶地区碳足迹效率比较低，提高比较缓慢。
Fig.2 Comparison of value corban footprintbetween GuiZhou karst area with that in China
4．提高贵州岩溶地区碳足迹效率的对策
根据上述研究表明：在研究时段，贵州岩溶地区的碳生态效率呈递增趋势；但是，与全国相比，一直低于全国项目管理论文，并且差距比较大。如果继续保持此势头，与全国的差距还将继续拉大。然而，贵州岩溶地区本身的生态环境就十分脆弱，而碳足迹效率较低，严重地制约贵州岩溶地区的可持续发展。如何提高贵州岩溶地区的碳生态效率？特别提出如下对策。
4.1建立节能型的社会经济消费体系和完善的管理制度体系
从研究结果表明，贵州岩溶地区碳足迹产值比较低。贵州岩溶地区除了生产性能源消费外，生活性能源消费2005年占总消耗能源的15.6%[11]。生活排放碳也是一个不可忽视的问题。所以，提高贵州碳足迹效率，必须从社会和经济系统的各方面进行，需要建立有完善的生活和产业节能、节约资源型、低碳型和低污染型等环境友好型的消费体系，促进产业生态化和生活生态化。同时，必须有制度的保证，所以，建立一套完善的强有力的管理体系。
4．2积极调整产业结构，改变资源型和高能耗的经济发展模式，扎实推进新型工业化
贵州长期以来，资源密集型和高能耗型工业一直是我省的支柱产业，2003 年度我省电力、燃气等生产和供应、黑色和有色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业和采矿业所创造的工业总产值占到全省规模以上工业总产值的约62 %[12]。由于高能耗的产业比重大，到2005年生产性能源消耗占总消耗的84%，能源消费仍以工业为主， 工业能源消费占比达到67.7 %[11]。所以，应该积极调整现有的产业结构，改变资源型和高能耗的经济发展模式，扎实推进新型工业化，向高效益和低碳的产业方向发展。
4．3积极调整能源结构，增加水电等的比例，发展新型的低碳能源
贵州能源消费品主要为原煤、电力和天然气，2005年分别占49.60 %、35.30 %、1.20 %[11]，而电力主要来自火力发电。然而项目管理论文，贵州水能资源总蕴藏量1874.5万KW，居于全国第六位。可开发水能资源1324.95万千瓦，居全国第七位[13]。按单位面积占有量计， 拥有106KW/平方千米， 是我国平均水平的1.5倍， 居第三位。贵州水能可开发量1683万KW， 占全国可开发总量的4.4%[11]。目前开发程度不高，开发潜力很大，应该充分挖掘自身的水力资源潜力，发展水电。所以，应该调整能源结构，积极开发水能、太阳能、风能、地热等资源开发和利用，降低不可再生能源(煤炭、原油等)比重，加大水电等的比例份额。
4．4 采用新的节能技术和低碳产品，并且加强碳回收
积极开发引进和推广低碳产品，在工业企业内部推行清洁生产。例如用能耗低、污染轻、经济效益高的先进工艺设备替代高能耗、重污染、经济效益低的工艺设备。加强低碳技术的开发和利用，改进企业的生产工艺，用“绿色”生产工艺重组，最终达到治根。积极发展循环经济，加大污染物的回收利用。同时，在接纳吸收东部地区所转移来的企业时，应该把环境利益放在首位，保证低碳性。
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篇8
关键词：摩托艇赛事；风景区；水环境
中图分类号：G861.03文献标识码：A文章编号：1007-3612(2011)12-0039-03
The Impact of Aquatic Competition Games on the Water Environment in Tourism Areas
――A Case Study of Motorboat Tournament in the Huangshan Scenic Area
CHENG Liang，QI Hong，FU Lei
(P.E.Dept.，Hefei University of Technology，Hefei 230009，Anhui China)
Abstract:This paper reports evidence on how motorboat racing affects the water environment in tourism areas based on the method of water environment monitoring，literature review，onfield survey and case study.It finds that there is an evidence of light pollution in open water due to motorboat racing，especially the pollution related to heavy metals，petroleum，and ammonia nitrogen.Several measures are proposed to protect water environment from undesirable impact of motorboat racing，which will help the development of motorboat racing events and sport tourism attractions based on the event in the future.
Key words: motorboat sports event，tourism areas，water environment
我国水资源总量丰富，居世界第六位，人均量却只相当于全世界人均占有量的1／4，是水资源量低的国家之一。居世界各国中的第87位。另外由于工业废水和生活污水的大量排放，造成水污染呈加重趋势。对生态平衡造成严重威胁。随着体育运动的发展，科学的体育方法与自然界紧密结合的运动项目层出不穷，水资源成为越来越多体育运动开展的特殊自然环境，如游泳、潜泳、滑水、划船、冲浪、摩托艇等。［1］我国从1956年正式开展摩托艇运动，现在每年都举办全国锦标赛、冠军赛、国际明星对抗赛等一系列赛事。摩托艇赛事多在河流、湖泊等水域进行。水上摩托的动力装置是活塞式发动机，这种发动机优点是高马力容积比、体积较小、重量轻和低重心等。但也存在油耗与污染大的缺点，水上摩托运动不可避免的会给水域带来污染。
当今世界上有影响力的国际赛事无一不具备完善的环保预案，环保先行已成为赛事全面成功的必备条件。以奥运会为例，国际奥委会会对所有奥运会申办城市的环保计划进行评估，与举办城市签署有关环保协议以最大限度地实施环保计划。［2］这些成功的环保案例是值得我国摩托艇赛事借鉴的。本文以黄山太平湖风景区举行的全国摩托艇锦标赛为例，探讨摩托艇运动对水域水环境影响的特征，以期有利于摩托艇赛事的环保，有利于基于摩托艇运动的体育旅游业的可持续发展。
1研究方法
1.1文献资料法以“体育赛事”、“环境保护”为关键词，收集到与本课题相关的期刊论文、博硕士论文、会议论文100余篇，遴选、整理了与本研究密切相关的文章30余篇；此外，收集与环境保护、体育赛事及其交互关联的专业书籍若干，择取与本课题研究关联密切的资料、观点和研究成果以作为支撑本项目研究的理论依据、基础和借鉴。
1.2实地考察法实地考察了在黄山太平湖风景区举行的全国摩托艇锦标赛举办场地，详细了解、考察了赛事举办地太平湖水域及周边环境。
1.3典型案例研究法水体污染程度的最佳研究方法是对该地疑似被污染水体在时间和空间序列上的正确、合理的抽样检测。笔者主要评价摩托艇比赛赛场的相关水域地表水在赛前、赛中、赛后的水体监测质量，采样点布置：1#点：太平湖大桥（进水口位置的对照断面水样）；2#点：旅游码头（摩托艇出发码头即赛场的控制断面水样）；3#点：陈村水电站大坝（出水口位置的消减断面水样）。这三处取样，对赛场水域污染状况具有一定的代表性，采样点具体布置见图1。本研究共采样三次，采样时间为赛前二周、赛后、赛后二周各一次，此监测的布点和采样完全符合《中华人民共和国环境保护行业标准》HJ/T 91―2002地表水和污水监测技术规范，采样湖（库）监测垂线采样点的设置完全符合本标准的要求，且在水库的相关水域的监测点根据标准用专业监测采样取水设备在不同水深处根据规范分层采样，把采样的样本误差值降到最低。采样后样本即送国家城市供水水质监测网合肥监测站检测，检测项目根据《地表水监测规范》中的规定进行定量和定性分析(表1)。
2水质变化与赛事关系分析
太平湖湖水清澈碧透，水质优于II类水体标准，是黄山旅游区的重点风景区之一。太平湖上游与下游河道曲折，中游开阔，水上娱乐中心、摩托艇学校就建在中游。太平湖的中游是举办水上赛事最佳的天然赛场。
2.1.1赛事前后主要水质指标变化原因分析
2.1.1.1石油类由表1可知：赛后污染指数Pi=2.4；赛后二周Pi=1.6。造成严重石油污染的原因有两方面，其一，水上摩托的动力是一台二冲程汽油发动机，其燃料油是汽油和油按一定百分比混合，燃料油燃烧做功时油完成对发动机曲轴箱的曲轴连杆和汽缸体的后，不能充分燃烧的油最终被排放到水面。其二，水上摩托发动机传动装置的脂在运动中也有部分缓释在水中。赛后二周水质仍然没有恢复到赛前水平，水体仍然处于石油污染的缓慢自然降解期。
2.1.1.2阴离子合成洗涤剂赛后Pi=1.4，这是由于使用比赛中运动员用化学洗涤剂清洗摩托艇造成的；此外，赛场附近一些小型宾馆、酒店受洗衣粉污染的水直排入太平湖。在赛后二周其浓度仍高达0.20 mg/L，水体对阴离子合成洗涤剂自然降解能力缓慢。
2.1.1.3硫化物赛后Pi=1.8；赛后二周Pi=1.2。这是由于水上摩托的发动机向水面排出大量的含硫废气物导致。在赛后二周硫化物指标仍高达0.12mg/L，由此可见，水体对硫化物的自然降解能力缓慢。
2.1.1.4氨氮与氟化物由赛后和赛后二周浓度都在标准范围类，但赛后较赛前氨氮浓度升高的幅度很大。浓度升高可能是由于参赛人员和游客的大量增加，赛场附近一些小型宾馆的排泄物经简单处理后排入太平湖。赛后二周该浓度还没有恢复到赛前水平，可见生态系统对氨氮和氟化物的自然净化速度比较慢。［4］
2.1.1.5高锰酸盐指数赛前高锰酸盐指数为1.7；赛后达到2.3；赛后二周达到2.0。高锰酸盐指数越高，说明水体受到有机物污染的程度越严重。比赛中有机燃料、剂和洗涤剂及大量人群活动产生的污染排放到水中，导致湖水中有机物浓度升高，对湖水产生了一定程度的污染。
2.1.1.6pH太平湖水一般呈弱碱性，赛前水的pH为8.56，赛后水的pH为7.55。其原因是由于摩托艇及其他辅助赛事用船使用的燃料燃烧后废气直接排放到湖面，在湖面局部区域导致湖水的pH降低。
2.1.1.7铅铅的溶解度很低，一般大型水库水中的铅含量都不高。很显然，表层水中铅指标的上升与摩托艇使用提高辛烷值的含铅汽油燃料有关。摩托艇的动力是由高压缩比的二冲程汽油发动机提供，为了提高燃料油的辛烷值，在汽油中加入了抗爆震抑制剂四乙基铅来提高摩托艇的动力，虽然国家已经在2001年1月1日停止使用车用含铅汽油，但是一些特种动力机械为了得到更高的动力还是在使用四乙基铅作为抗暴抑制剂来额外提高压缩比，从而抑制发动机爆震获得更大的推进动力。另外摩托艇和比赛辅助用船的船用油漆有较大的含铅量，越是颜色鲜颜油漆的含铅量越大，水中船的密度越大，其缓释到水中的铅含量越高。因而导致了表层水中的铅含量暂时性升高。
2.1.1.8硒、砷这两种元素为微量元素，除了工业生产过程可能导致这两种元素大量排放以外，一般生活污水和生活垃圾都不可能使它们大幅度异常升高，另外地表水中二者的含量很低，因此可以认为这两种元素含量的变化是测试误差导致。
2.2赛事对下游水质的影响由表1可知：石油类、硫化物和阴离子合成洗涤剂浓度赛后和赛后二周均超标。氨氮、高锰酸盐指数、氟化物和砷浓度赛后均高于赛前但未超标，赛后二周虽低于赛后但仍高于赛前。硒、铅浓度赛后高于赛前但未超标，赛后二周恢复正常值。
2.3赛事对上游水质的影响上游水质受举办大型赛事，游客人群增加的影响，氨氮、氟化物浓度赛后均高于赛前但未超标，赛后二周虽低于赛后但仍高于赛前。由于阴离子合成洗涤剂、高锰酸盐指数浓度赛后高于赛前但未超标，赛后二周恢复正常值。
2.4赛事对环境的综合影响由监测数据可以看出，摩托艇赛事对景区水体环境的影响集中在石油类、硫化物两个方面，其他指标虽然有影响但是并未超标。资料［9］表明：石油烃在水中的浓度超过0.1 mg/L就会使鱼肉产生特殊的气味和味道，浓度达到0.2～0.4 mg/L会引起水体异味，可能会造成水体厌氧环境导致鱼类、底栖生物的畸形发育。石油类污染物浓度最高值在赛后2#监测点浓度达到0.12 mg/L，两周后降至0.08 mg/L，Pi为1.6，说明该类污染物在自然环境中可以降解。监测数据显示两周后指标已达到Ⅳ类水标准，低浓度有机污染物对水体生物的生长发育产生有限影响。硫化物有高毒性且具有恶臭，其对人和温血动物有致毒和刺激皮肤作用，当硫化物浓度达到0.5～1.0 mg/L时对鱼类有毒［10］。硫化物浓度最高值在赛后2#监测点浓度达到0.18 mg/L，接近Ⅳ类水标准，两周后降至0.12 mg/L，Pi为1.2。监测数据显示两周后指标还是Ⅲ类水标准， 对水质生物生长有一定的影响。
3结论与建议
3.1结论1）大型摩托艇赛事对安徽太平湖风景区的局部水体产生了轻度污染，石油类、重金属类、氨氮总量等对水体产生的污染较大。从污染严重程度上来看赛区（Pi总=0.609）＞下游（Pi总=0.490）＞上游（Pi总=0.334）。
2）摩托艇运动中排放的少量重金属污染物，由于本身的性质决定，不至于对水质产生大的影响。这些元素很快会形成络合物沉淀，转移到底泥中，从检测结果来看，一次比赛所造成水中的重金属含量变化不大，对大型深水水库水质的影响并不明显，但是对于水深较小的水域则可能产生较明显的影响。重金属可能在底质（底泥）中累积，使水体受到污染。
3）赛后二周氨氮、砷和硒的浓度都没有能恢复到赛前水平，石油类、阴离子合成洗涤剂和硫化物的浓度都还没能恢复到原来水质，石油类自净的时间跨度至少一个月，氨氮至少两个月。
4）上游水体各项数据赛前、赛后基本稳定；主要受影响的中游水体部分数据赛后（Pi总 =0.609）较赛前升高幅度大，赛后二周（Pi总 =0.587）污染程度有所降低；下游水体部分数据赛后（Pi总=0.490）较赛前升高幅度也较大，赛后二周（Pi总=0.484）污染程度降低。
3.2建议1）举办地要利用赛事举办的机会对环境进行综合治理。严格控制住宿、餐饮等污染源的排放，生活污水必须经过处理达标后才能排放。
2）水上摩托等摩托艇的燃料尽量采用新能源或者清洁燃料，其油、脂、清洁剂也应选用污染少的环保产品；辅助赛事用船逐步淘汰燃油动力船，采用电瓶动力船、太阳能动力船，杜绝漏油现象的发生，在辅助用船上设垃圾桶、岸边设立垃圾箱，减少生活垃圾对水体的污染。
3）体育赛事的举办不易过于密集，时间应尽量拉开，给生态系统进行自身净化的时间。体育赛事举办的时间应尽量选择在风景区的旅游淡季，可以缓解体育赛事对风景区自然生态环境的压力。
4）大赛组委会应与当地政府加强环保合作，在赛期、赛中和赛后开展水环境生态监测，准确掌握水环境质量变化，为赛事的环保评估提供科学的理论依据。
5）环保先行已成为赛事全面成功的必备条件,主管部门应制定此类比赛的严格的环保硬性指标和相应法制法规，并确保被严格执行。
参考文献：
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篇9
关键词：水资源，水体污染，水资源保护
一、水体污染的种类
1.水体富营养化
水体富营养化是一种有机污染类型，由于过多的氮、磷等营养物质进入天然水体而恶化水质。施入农田的化肥，一般情况下约有一半氮肥未被利用，流入地下水或池塘湖泊，大量生活污水也常使水体过肥。过多的营养物质促使水域中的浮游植物，如蓝藻、硅藻以及水草的大量繁殖，有时整个水面被藻类覆盖而形成“水花”，藻类死亡后沉积于水底，微生物分解消耗大量溶解氧，导致鱼类因缺氧而大批死亡。水体富营养化会加速湖泊的衰退，使之向沼泽化发展。
海洋近岸海区，发生富营养化现象，使腰鞭毛藻类（如裸沟藻和夜光虫等）等大量繁殖、密集在一起，使海水呈粉红色或红褐色，称为赤潮，对渔业危害极大。近年来渤海北部和南海已多次发生。
2.有毒物质的污染
有毒物质包括两大类：一类是指汞、镉、铝、铜、铅、锌等重金属；另一类则是有机氯、有机磷、多氯联苯、芳香族氨基化合物等化工产品。许多酶依赖蛋白质和金属离子的络合作用才能发挥其作用，因而要求某些微量元素（例如锰、硼、锌、铜、钼、钴等），然而，不合乎需要的金属，例如汞和铅，甚至必不可少的微量元素的量过多，如锌和铜等，都能破坏这种蛋白质和金属离子的平衡，因而削弱或者终止某些蛋白质的活性。例如汞和铅与中枢神经系统的某些酶类结合的趋势十分强烈，因而容易引起神经错乱，如疯病、精神呆滞、昏迷以至死亡。此外，汞和一种与遗传物质DNA一起发生作用的蛋白质形成专一性的结合，这就是汞中毒常引起严重的先天性缺陷的原因。
这些重金属与蛋白质结合不但可导致中毒，而且能引起生物累积。重金属原子结合到蛋白质上后，就不能被排泄掉，并逐渐从低剂量累积到较高浓度，从而造成危害。典型例子就是曾经提到过的日本的水俣病。经过调查发现，金属形式的汞并不很毒，大多数汞能通过消化道而不被吸收。然而水体沉积物中的细菌吸收了汞，使汞发生化学反应，反应中汞和甲基团结合产生了甲基汞（Hg-CH3）的有机化合物，它和汞本身不同，甲基汞的吸收率几乎等于100％，其毒性几乎比金属汞大100倍，而且不易排泄掉。
有机氯（或称氯化烃）是一种有机化合物，其中一个或几个氢原子被氯原子取代，这种化合物广泛用于塑料、电绝缘体、农药、灭火剂、木材防腐剂等产品。有机氯具有2个特别容易产生生物累积的特点，即化学性质极端稳定和脂溶性高，而水溶性低。化学性质稳定说明既不易在环境中分解，也不能被有机体所代谢。脂溶性高说明易被有机体吸收，一旦进入就不能排泄出去，因为排泄要求水溶性，结果就产生生物累积，形成毒害。典型的有机氯杀虫剂如DDT、六六六等，由于它们对生物和人体造成严重的危害已被许多国家所禁用。
3.热污染
许多工业生产过程中产生的废余热散发到环境中，会把环境温度提高到不理想或生物不适应的程度，称为热污染。例如发电厂燃料释放出的热有2／3在蒸气再凝结过程中散入周围环境。消散废热最常用的方法是由抽水机把江湖中的水抽上来，淋在冷却管上，然后把受热后的水还回天然水体中去。论文参考。从冷却系统通过的水本身就热得能杀死大多数生物。而实验证明，水体温度的微小变化对生态系统有着深远的影响。
4.海洋污染
随着人口激增和生产的发展，我国海洋环境已经受到不同程度的污染和损害。1980年调查表明，全国每年直接排入近海的工业和生活污水有66.5亿吨，每年随这些污水排入的有毒有害物质为石油、汞、镉、铅、砷、铝、氰化物等。全国沿海各县施用农药量每年约有四分之一流入近海，约5万多吨。这些污染物危害很广，长江口、杭州湾的污染日益严重，并开始危及我国最大渔场舟山群岛。
二、水资源的利用和保护
目前，世界淡水危机的警钟已经敲响，“如何对付水的威胁”已突出地摆在各国人民面前。西亚国家以色列开源节流，技术用水，使水资源得以充分合理地利用，其经验值得各国借鉴。现阶段中国水资源保护重点应侧重于以下几个方面：水环境污染应得到控制；供水紧张状况应有所缓解；饮用水源质量要有所提高；尽快实现水资源开发与保护的良性循环。为此，在实行可持续发展战略的基础上，应采取以下基本对策：
1．建立、健全水资源监测系统——水资源监测网。它是提供水位、水量、水质动态信息的基础性设施,也是实施水量、水质监控的重要手段,应该优先建设,不断完善并使之达到现代化水平。在此基础上,提高水资源及水环境现场测试能力和快速反应能力,逐步建立自动测报和预警系统。
2．建立统一的水资源管理机构。建立统一的水资源管理机构是实现水量统筹调度、优化配置、污水排放控制的重要组织保证。论文参考。为了保证水资源统一管理,有效协调各部门和单位的水事矛盾,管理机构应按大中流域或区域地下水系统来设置。论文参考。对跨界的流域和地下水系统,应加强边界水体的监测、控制,积极推广行政区之间的协商制度和用户的听证会制度。
3．完善水资源保护的法律体系。改善中国水资源不合理状况的另一重要途径就是依法治水,走法制化的道路,依法取水,依法排污,节约用水,严格按照《水法》、《水污染防治法》、《环境保护法》等一系列法律办事。同时,还应结合水资源开发利用规划,制定适合本流域(或地下水系统)具体条件的配套法规,使水资源保护法制化、制度化。
4．加强水资源的科学研究。为了使水资源开发利用更合理、更科学,保护工作有的放矢,首先应加强对水资源的科学研究,不断提高对水资源系统的认识,包括水资源在地球自然资源体系中的位置和作用,与其他资源的关系,揭示其形成和演化的机理及在空间和时间上的变化规律,研究人类经济活动引起的水资源和水环境的变化,探索如何在变化的环境中持续开发利用水资源的科学途径。同时,还要研究水资源调查、监测、评价、规划、利用、养涵、污染防治、科学用水、节约用水、提高用水效率等各方面的先进技术方法,以达到全方位提高中国水资源保护的科学水平。
5．加强水资源保护的全民教育。要广泛宣传水资源保护的意义,使群众了解、熟悉其重要性,真正认识到水资源是当代和子孙后代的共同财富,珍惜每一滴水,牢固树立“保护水资源,人人有责”的思想。
篇10
论文摘要:系统介绍了复合柴油的作用机理、研究配制及应用发展。
1
概述
复合柴油是将水和柴油通过复合剂和复合设备复合形成的油包水(w/o)型乳液。早在100多年前，就已有人掺水使用柴油，但是因为那时的柴油掺水技术水平较低，收益不够明显以及石油危机尚未突出等原因，而使柴油掺水技术处于缓慢发展的状态。50年代末，由于环境保护需要以及石油危机等原因，柴油掺水应用技术才获得重视。到了70年代，柴油掺水技术进入到实用性的发展阶段。美国、前苏联、日本等工业发达国家竞相把柴油掺水技术列为国家重点开发研究项目，对掺水复合柴油的复合手段、复合工艺、复合装置、表面活性剂、复合机理及其燃烧动力学和对内燃机的磨损腐蚀以及规格化、商品化等多方面都进行了大量的实验和深入研究。大量的研究表明:油水混合燃料能极大地改善排放污染，节省燃油。同时，柴油掺水复合燃料对内燃机不但没有腐蚀和增加磨损的问题，反而能起到清洗剂的作用，可以降低内燃机维修费用。目前，世界各国研究燃油掺水技术的专业机构空前增加，专利文献和学术论文如雨后春笋般地涌现。在日本、美国、德国等，柴油复合剂早已作为商品销售，现已开发出第三代或第四代产品。日本专营复合油的萨米特公司推出的h一106 , h一107复合剂产品，销往东南亚各国。纵观柴油掺水技术的过去和现在，它已显示出了强大的生命力。
2复合柴油的节能、降污原理及复合机理
2.1复合柴油节能、降污原理
2.1.1“微爆”效应(二次雾化)
目前，国内外大多数专家认为复合柴油的节能是由于乳液内部的微小水珠的“微爆”效应引起的或称二次雾化。微爆是在高温环境下，由两种或多种有不同挥发性的液体的汽化引起的。由于液体的扩散速度是有限的，稳定性差的液体就会覆盖在表面，从而导致液滴迅速升温。一旦温度达到某个组分的过热极限，微爆就会伴随连续产生并变大的泡核而发生。微爆的作用是提高油滴的表面活化能。复合柴油为油包水(w/0 )型乳液，外相为柴油，内相为水。由于油的沸点比水高，所以受热时水总是先达到沸点而沸腾或蒸发。当油滴内部的压力超过油的表面张力和环境压力之和时，水汽将冲破油膜的阻力而使油滴爆炸，形成更细小的油滴。爆炸后的油滴更细小，因此燃烧更完全，从而达到节能效果。
2.1.2化学效应
有文献对复合油的燃烧化学进行了研究，提出了水煤气反应的重要性，燃料中由于高温裂解产生的碳粒子，能与水蒸气反应生成co和h2，使碳粒子能充分燃烧，提高了燃烧效率，降低了排烟中的烟尘含量。复合柴油在柴油机燃烧室高温高压条件下发生化学反应，由于复合油中水的存在，促使产生了许多oh"基团，使得消除积炭的反应()速度加快，从而达到降污的目的。有文献提出了其他一些用于解释复合油节能降污的观点，例如掺混效应、汽提效应、改善燃料与空气的混合比例减少过剩空气系数以大幅度降低氮氧化物()的产生等。
2.2柴油复合机理
复合柴油是由普通柴油、水、表面活性剂、助表面活性剂组成。柴油和水是两相互不相溶的体系，作为油包水的乳液，水是分散相，为使水的微小液滴在两相交流中足够稳定，须使用表面活性剂。柴油复合剂能使乳液稳定的因素有二:其一，降低了油一水界面张力，即降低了吉布斯函数，有利于乳液的稳定存在;其二，柴油复合剂的分子在界面处作定向吸附，生成具有一定机械强度的薄膜，阻止分散相液滴的合并聚集。由于乳液中液滴分子作不停顿的布朗运动，频繁地相互碰撞，如果界面膜的强度较小，在碰撞中界面膜容易破裂成液滴合并。因此，柴油复合剂需要二种或二种以上的表面活性剂复配而成，这种复配的柴油复合剂所形成的界面膜有较高的膜弹性，所形成的乳液也比较稳定。目前柴油复合剂的配方根据其结构大致分为五种类型:①阴离子型有烷基磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基蔡磺酸盐类、脂肪酸皂类、烷基醋墟泊酸磺酸盐类等;②阳离子型有简单胺盐类、季胺盐类等;③非离子型有脂类，如脂肪酸聚氧乙烯醋、脂肪酸山梨醇醋;醚类，如脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基苯酚聚氧乙烯醚，脂肪醇山梨醇脂聚氧乙烯醚;酞胺类，如烷基醇酞胺等;$两型离子型有梭酸类、硫酸类、磺酸类等;④高分子型有天然水溶性胶类、淀粉衍生物类、纤维素类、合成水溶性高分子类等。
3复合柴油的配制及性能
3.1复合剂配方成分的筛选依据
(1)亲油基团与油相具有相似结构的复合剂复合效果好。根据相似相溶原理，要求复合剂的憎水基团的结构和油的结构越相似越好。结构与柴油越相似，界面上的吸附作用也就越强，这样就能既可使油水界面张力降低得多，又能使界面膜的强度大，因而稳定性就好。根据多种活性剂的性能试验筛选最终选择了与柴油的主要成分有相似分子结构的有机酸和复合剂且。
(2)混合复合剂的效果往往比单一复合剂效果好。为了形成稳定的复合液，要求复合剂不仅能大量降低水的表面张力，而且能在油水界面形成坚固的保护膜。有些物质的表面活性大，能大量降低水的表面张力;有些物质表面活性虽然较差，但能在水微粒周围形成坚固的保护膜。选择具有相似分子结构的这两类表面活性剂，把它们组合起来，就可以取长补短，达到更好的复合效果。因此，使用一种以上的表面活性剂加助剂制备的微乳液，比用单一表面活性剂加助剂制备的微乳液更稳定。因此采用了使用混合表面活性剂加助剂进行复合配方设计。
(3)辅助表面活性剂是微乳液形成的一个不可缺少的组分。一般乳状液的形成主要是由于复合剂在油/水界面的吸附，形成坚韧的保护膜，同时降低界面张力，使油(或水)较易分散。但无论如何仍有界面，从而有界面张力的存在，故此种体系是不稳定的。若再加人一定量的极性有机物，可将界面张力降至不可测量的程度;此后即形成稳定的微乳液。辅助表面活性剂是微乳液形成一个不可缺少的组分，它除了能降低界面张力外，还能增强界面膜的流动性，使界面膜的弯曲更加容易，有利于微乳液的形成。
3.2复合剂配方的筛选
虽然有以上这些理论依据，但关于复合剂中各种组分的具体确定，目前还没有成熟完整的理论模式来测算指导，必须靠经验积累和试验实践来确定每种组分的实际复合效果。因此，进行深人细致的实验选择尤为必要。
3.2.1实验试剂
①主复合剂工:由有机酸(酸值为123.3kohmg/g)和碱溶液反应制成。
②复合剂n:非离子表面活性剂，上海大众药业有限公司，粘度:1 000一1 400mm2/s;
③助表面活性剂:醇类，济南化工二厂，纯度98 %。
3.2.2实验步骤
通过大量的配制试验，考察了各种组分的复合效果，从而最终找到了合适的复合剂配方。所找到的复合剂配方中阴离子型表面活性剂的比例占绝大多数，而非离子型表面活性剂仅占8%左右，这就使所配制的复合柴油成本大大降低。
①配制复合剂的小样。向锥形瓶中加人5lg有机酸，再加人8.5g碱溶液，振荡15 min，待反应完毕后，加人6g复合剂ii ,3g助剂，盖上塞子，然后采用手摇振荡的方法使锥形瓶内各种物质完全混合均匀。在室温下静置，待泡沫消失，即得到复合剂。
②配制该复合剂的扩大样。向锥形瓶中依次加人510g有机酸，85g碱溶液及60g复合剂ii , 30g助剂，然后按上述方法配制，得到复合剂的扩大样。将锥形瓶内的复合剂静置一段时间，待液面上的泡沫完全消失后，且再用手振荡锥形瓶也无泡沫产生为止飞这大概需要3h左右。此时用手触摸锥形瓶壁已冷却至室温，待用。
3.2.3实验现象
①在加人碱溶液的过程中，发现溶液液面上会产生泡沫。
②在振荡锥形瓶的过程中，感觉到瓶壁是热的。
③在振荡过程中，液面上有白色泡沫产生，并随复合剂量增加，泡沫层变厚。
3.2.4实验结果
由上述实验步骤得到含有机酸74 %(质量分数)，含碱溶液12%(质量分数)，含复合剂11为9%(质量分数)，含助剂5%(质量分数)的复合剂。该剂为完全透明的棕色油状液体，无特殊不良气味，稳定性好，自配制起至今(半年多)无任何变化。
3.3复合柴油的配制
本此使用上面的复合剂配方来配制微复合柴油，在相同的实验室条件下，分别进行了复合柴油配制的小样试验和扩大试验。
3.3.1试验
配制方式用天平分别称取一定量的水、剂、油(0#柴油)按一定顺序加人到烧杯中，搅拌一段时间后，静置，观察到体系为透明的均相液体后，继续加人一滴剂，重复上述操作，直至体系出现浑浊为止。然后取体系出现浑浊的前一滴加剂量作为该微乳油的最终加剂量，重新按上述步骤配制乳油。从刚刚配制的乳油样中取出一部分，倒人250m1带磨口塞的锥形瓶中，保存起来，观察其稳定性如何。
2配制结果
3结果分析
①从表2可以看出:在水占6%一20 %、复合剂占10%一21%时，均可形成乳油。特别是其中的油样1、油样2、油样3及油样4和油样6不但形成乳油的速度快，而且形成的乳油透明度高、稳定性好。
②试验证明:在小样试验中所配制的复合剂，进行扩大试验后，仍能实现对柴油的复合，这表明该剂的复合能力没有改变。而且在小样试验中可以配成复合柴油的水、油、剂之配比，在扩大试验中同样可以配成乳油。
3.3.4复合哭油指标(以4号样为例)
4我国复合柴油的发展现状及研究方向
我国柴油复合技术研究起步较晚，最近几年发展迅速，已开发出许多较好的复合剂配方并研究了复合复合剂的亲水一亲油值(h lb值)等性质，和国外技术相比，没有合成反应，均采用多种表面活性剂复配而成，只是在复合剂的配方组成上略有差别。这些柴油复合剂配方组成的共同特点是:
1)以非离子表面活性剂为主体的高效复合剂达80%左右。此非离子表面活性剂的亲水基团为聚氧乙烯()。即一般所说的eo链。其醚氧可与金属催化剂络合，提高催化剂活性。
2)低沸点易燃有机物，如丙酮、甲苯、硝酸乙酷、正己烷等。其目的在于降低点火温度，便于内燃机起动。
