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航天技术与环境保护

日期:2016年4月20日 09:34

  航天技术与环境保护吴艳华于渤内容提要中国要实现可持续发展战略,首先要解决好环境问题,不仅对中国,对世界的可持续发展都有重要的意义。本文分析了我国环境存在的问题和航天技术的作用,认为航天技术在解决环境问题,实现可持续发展中将发挥重要作用。

  环境是人类赖以生存的条件与基础,也是实现可持续发展的条件与基础,实现可持续发展离不开环境保护。°正在进行现代化建设的中国,从一开始就面临着与工业化国家不同的发展环境,再加上人口基数大,经济发展较快。同时,技术与管理水平较低,环境污染、资源浪费、环境破坏问题十分严重。全国大中城市空气中总悬浮颗粒物浓度普遍超标;酸雨危害日益严重,根据国家"八五“攻关项目”酸雨沉降及其生态环境影响研究“的结果,中国酸雨区现已覆盖了国土面积的40%,酸雨面积八年中扩大了约100万平方公里。

  中国水资源为世界人均水平的1/4,严重的水污染进一步加剧了缺水状况。1998年,全国废水排放量为395亿吨,生活污水占排放总量的49.1%,95%的污水未经处理直接排向江河,致使水质不断恶化。据全国7大水系重点评价河段统计,符合。地面水环境质量标应该认识到中国环境的特殊性在于:首先,我国经济今后十几年仍将持续篼速增长,从―般规律上讲,这必然会给环境造成更大范围、更大面积的污染。然而,也只有通过经济发展、实现现代化才能从根本上解决中国的环境问题。其次,中国环境、特别是大气环境污染的主要原因是以煤炭为主的能源结构,中国是世界上惟一的以煤炭为主的大国。

  中国十分重视生态环境保护工作,把保护和改善生态环境作为一项基本国策,实施可持续发展战略。因此,航天技术的发展要为中国经济社会持续发展作贡献,为世界实现可持续发展和人类的共同进步而努力。'二、航天技术在环境保护中的作用经过40多年的发展,我国已建立了具有一定规模的航天工业,在世界篼科技领域占有了一席之地。在解决环境问题、实现可持续发展中,航天技术将发挥不可替代的重要作用。

  航天技术在环境保护中的应用技术主要有热控制技术、能源技术、遥测技术、遥感技术、火箭和航天器的设计、试验技术等。

  航天技术在环境保护'中的应用最主要的技术是卫星遥感技术。近几年来,随着全球环境问题的日益突出,具有全球覆盖、快速、多光谱、大信息的遥感技术已成为全球环境变化监v测中的重要技术手段。卫星遥感技术在环境保护领域中应用的必要性和迫切性,也越来越广泛地被世界各国所认识,世界上任何一个掌握和利用卫星遥感技术的国家,都无一例外地把,环境保护作为其研究和应用重点来对待。用遥感技术监测大范围的环境变化,不仅省时、省力,而且具有其他手段不可替代的优越性。全球环境遥感监测计划纷纷出台,其中主要有美国航宇局的地球观测计划、美国农业和资源环境空间遥感计划、欧空局地球观测计划、加拿大全球雷达卫星计划、日本地球观测计划等。遥感技术在环境保护中的应用解决了大面积环境问题的监测、跟踪。随着遥感技术的更加成熟,遥感技术将发挥更大的作用,解决的问题也将越来越多。

  国外空间遥感在环境监测中的应用发展很快,可测出水质的叶绿素含量、泥沙含量、水温、水色;可测定大气气温、湿度、 co、C02、03、CH4等主要污染物的浓度分布;可测定固体废弃物的堆放量、分布及其影响范围等;可对环境污染事故进行遥感跟踪调查、可预报事故发生点的污染面积及扩散速度与方向,以及估算污染造成的损失,并提出相应的对策。

  我国目前比较突出的环境问题,都是属于大面积的。如空气污染、水污染、土地退化、沙化、湿地,草场、天然森林不断减少等。面对这些大面积的环境问题,我们的监测与研究手段还基本上停留在常规阶段,无论从实效上,还是从了解掌握的具体程度上,都不能满足国家环境保护事业发展的需求。1999年10月14日,我国与巴西在航天领域首次合作成功;发射资源一号卫星,该卫星工作寿命两年,主要用于:监测国土资源的变化,评估森林储量、农作物长势和产量;监测灾害及评估灾害损失,。勘测地下资源、监督资源的合理开发;监测空间环境,为空间科学的研究提供资料等。它的发射成功极大地推动了卫星遥感在我国环境保护中的应用。

  航天技术在环境保护中还有一项比较重要的技术,就是利用空气动力学中的漩涡运动理硫除尘一体化技术。除了气动乳化脱硫除尘一体化技术之外,还有燃煤锅炉燃烧的优化控制技术、。有毒废气和废液焚烧及资源化处理技术、天然气汽车复合材料技术等,这些技术都是航天技术在环境保护中的具体应用技术。

  我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,造成了越来越严重的大气和酸雨污染。我国排放的502中的80%来自燃煤,其中的70%源于工业锅炉、燃煤电厂和工业窑炉。据大发dafa888注册部门预测,要使燃煤电厂S02排放控制在1995年的水平,需要有1200万千瓦的燃煤电厂安装烟气脱硫装置,需投资70亿元100亿元。而对于工业锅炉和窑炉来说,共需要200万台处理量为每小时5000立方米的标准脱硫过滤器。如果每年以10%的速度对现有工业锅炉和工业窑炉进行改造,则每年可创产值80亿元、利税16亿元。如以气动乳化脱硫技术作为基础的大发dafa888注册产业,将为国家节省大量外汇,建立大发dafa888注册民族工业,形成新的经济增长点。

  三、航天技术与外层空间环境<虽然航天技术对环境保护具有不可替代的重要作用,但航天技术本身对环境也存在某种首先是外层空间环境。自从40多年前第一颗人造卫星发射升空以来,20多个国家和国际组织先后进行了近4000次航天发射与飞行,这些活动在外层空间留下了数千个大型物体,其中大部分是已失效的卫星和空间探测器。估计目前在外层空间有1亿到数千亿微粒,数万个中小型碎片和数千亿的微粒物质。所有这些空间碎片大部分集中在近地轨道和静地轨道上。

  近年来,近地轨道上有些轨道空间已经拥挤不堪,以至于两个空间物体间常常只相距不足50公里。有关W究已经证实,发生空间碎片碰撞的危险性越来越严重。空间碎片对于1200公里以下的大型航天器已经具有很大的危险性。目前,在地球同步轨道上的空间物体数量与它们之间发生碰撞的概率也不断增加。如果空间物体以目前速度增加,今后十几年内的情况就会变得更加严重起来。

  有关专家预计,除非对航天器的设计和运营方式采取一些有效的措施以减少或不再给空间增加碎片,否则必然会有一天由于存在这种自生的空间碎片,人类航天活动将会受到严重影响。

  从可持续发展的角度看,我们不能只顾目前从空间活动中获得好处,而让子孙后代为此付出代价。我们必须采取预防措施,控制上述各类空间碎片的生成。

  其次是清洁生产。随着航天技术的发展,航天企业的生产制造所排放的废水、有毒废气、废液和固体废弃物对环境也造成了一定污染。航天技术的发展同样不能以牺牲环境为代价,也应采用清洁生产。即以节能、降耗、减污、增效为目标,通过良好的企业管理、合理的工艺改进,有效地实现对工业生产全过程的控制。清洁生产提高了资源和能源利用率,是实施污染产生量、排放量最小化的一种综合性措施,其目的是提高污染防治效果,及减少污染治理费用。我国航天企业由其发展特点所决定,资金投人较少,推行清洁生产后将产生很大的经济效益和社会效益。

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