汉斯出版社就有本海洋科学前沿啊
导读
在人类繁衍至今的地球上,大多数物种正遭受着气候变化的影响 。微生物支持所有高等营 养生 命形式的存在。为了 了解地球上的人类和其他生命形式(包括那些我们尚未发现的)如何能够抵御人为的气候变化--重要的是纳入对微生物的了解。我们不仅应该了解微生物如何影响气候变化(包括温室气体的生产和消耗),还应该
核心作用以及其在全球范围内的重要性。它提醒人们 ,气候变化的影响将在很大程度上取决于微生物的 响应,而微生物的响应对于实现环境可持续发展的未来至关重要。
论文ID
原名: Scientists’ warning to humanity: microorganisms and climate change
译名: 科学家对人类的警告:微生物与气候变化
期刊: Nature Reviews Microbiology
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DOI:
发表时间: 2019年
通信作者: Ricardo Cavicchioli
通信作者单位: 新南威尔士大学(The University of New South Wales)
文章上线一年就被引186次,可见期重要性和影响力
综述内容
2 海洋生物群
海洋生物占地球表面的70%,从沿海河口,红树林和珊瑚礁到公海(图1)。 温度 上升不仅会影响 生物过程 ,还会降低水的密度,导致分层和环流现象的发生,从而影响生物的扩散以及营养物质的运输。 降水,盐度和风也影响分层 ,混合以及环流。来自空气、河流和河口流动的养分输入同样会对微生物的组成和功能造成影响,而气候变化会影响所有这些物理因素。
海洋环境中除了数量庞大的海洋微生物外,还发挥着重要的生态系统功能。海洋微生物通过碳和氮的固定,使有机物矿化,形成海洋食物网以及全球碳和氮循环的基础。颗粒有机物中碳的沉积以及其固定到海洋沉积物中过程是大气中螯合CO 2 的关键长期机制。因此,通过矿化和海底储藏碳氮的释放之间的平衡决定了气候变化。除了变暖(由于大气中CO 2 浓度的增加,增强了温室效应),海洋环境自工业化前以来酸化了约个pH单位,预计到本世纪末还会进一步减少个单位。因此有必要了解海洋生物将做出何种响应。 温室气体浓度升高对海洋温度,酸化,分层,混合,温盐环流,养分供应,辐射和极端天气事件的影响会对海洋微生物菌群产生重大环境影响,这些影响包括生产力,海洋食物网,海底碳排放和固定等方面。
微生物影响气候变化
海洋浮游植物只占全球植物生物量的1%,但却完成了全球一半的光合作用(CO2 的固定以及OO 2 的产生)。与陆生植物相比,海洋浮游植物分布范围更广,受季节变化的影响较小,周转率更快。因此,浮游植物在全球范围内对气候变化反应迅速。太阳辐射、温度和淡水向地表水输入的增加加强了海洋分层,从而减少了营养物质从深水到地表水的输送,降低了初级生产力。相反,CO 2 含量的升高,在营养成分不受限制的情况下,可以增加浮游植物的初级生产力。一些研究表明,在过去的一个世纪里,全球海洋浮游植物的总体密度有所下降,但由于数据获得的有限性、分析方法的差异等多方面原因,这些结论需要进一步考证。也有研究发现全球海洋浮游植物产量增加以及特定区域或特定浮游植物群的变化。全球海水冰面积的下降,导致更高的光渗透率和潜在的更多初级生产;然而,对于可变混合模式、养分供给变化以及极地地区的生产力趋势影响的预测效应相存在矛盾的现象。这强调了收集关于浮游植物生产和微生物群落组成的 长期数据 的必要性。
除了海洋浮游植物对CO 2 固定的贡献外,化学自养古菌和细菌同样可以在深水黑暗条件下以及极地冬季期间在表层进行CO 2 的固定。海底产甲烷菌和甲烷氧化菌是CH 4 的重要生产者和消费者,但它们对这种温室气体大气通量的影响尚不确定。海洋病毒、嗜细菌细菌以及真核食草动物也是微生物食物网的重要组成部分。气候变化对捕食者-被捕食者的相互作用的影响,包括病毒-宿主的相互作用,可以影响全球生物地球化学循环。
气溶胶影响云的形成,从而影响阳光照射和降水,但它们影响气候的程度和方式仍不确定。海洋气溶胶由海盐、非海盐硫酸盐和有机分子的复杂混合物组成,可以作为云凝结的核,影响辐射平衡,从而影响气候。了解海洋浮游植物对气溶胶的贡献方式,可以更好地预测不断变化的海洋环境将如何影响云层和对气候的反馈。此外,大气本身含有大约10 22 个微生物细胞,确定大气微生物生长和形成聚集体的能力对于评估它们对气候的影响具有重要价值。
植物生长的沿海生境对于碳的固定具有十分重要的意义,人类活动,包括人为的气候变化,在过去的50年里使这些栖息地减少了25-50%,海洋捕食者的数量减少了高达90%。基于微生物活动决定了有多少碳被再矿化并释放为CO2 和CHCH 4 ,同时考虑到如此广泛的环境扰动,因此这些扰动对微生物群落的影响同样需要进一步评估。
气候变化对微生物的影响
气候变化扰乱了物种之间的相互作用,迫使物种适应、迁移或被其他物种取代或灭绝。 海洋变暖、酸化、富营养化和过度使用(例如捕鱼、 旅游 )共同导致珊瑚礁的衰退,并可能导致生态系统的改变 。一般来说,微生物比宏观生物更容易分散。然而,许多微生物物种存在生物地理差异,扩散、生活方式和环境因素强烈影响群落组成和功能。海洋酸化使海洋微生物的pH条件远远超出其 历史 范围,从而影响到其胞内pH水平。不善于调节体内pH值的物种会受到更大的影响,许多环境和生理因素影响微生物在其本土环境中的反应和整体竞争力。例如, 温度 升高会 增加 真核浮游植物的蛋白质合成 ,同时 降低细胞核糖体浓度 。由于真核浮游植物的生物量为~1 Gt C,核糖体富含磷酸盐,气候变化引起的氮磷比的改变将影响全球海洋的资源分配。海洋变暖被认为有利于较小的浮游生物而不是较大的浮游生物,改变了生物地球化学通量。 海洋温度升高、酸化和营养供应减少预计将增加浮游植物细胞外溶解有机质的释放,微生物食物网络的变化可能导致微生物产量增加,而牺牲更高的营养水平 。温度升高还可以缓解铁对固氮蓝藻的限制,对未来变暖海洋的食物网提供的新氮来源具有潜在的深远影响。需要认真注意如何量化和解释环境微生物对生态系统变化和与气候变化相关的压力的响应。因此,关键问题仍然是关于菌群转移的功能后果,例如碳再矿化与碳固存的变化,以及与养分循环之间的关系。
3 陆生生物
陆地生物量是海洋生物量的100倍,其中陆地植物约占全球一半的净初级生产力。土壤储存了约2万亿吨的有机碳,其数量远高于大气和植被中碳的总和。陆地环境中的微生物总数与海洋环境中的总数相似。土壤微生物调节储藏在土壤中以及释放到大气中的有机碳的数量,并通过提供调节生产力的多种营养元素间接地影响植物和土壤中的碳储存。
植物通过光合作用吸收大气中的CO 2 ,并产生有机质;相反,植物的自养呼吸和微生物的异养呼吸将CO 2 释放回大气中。温度影响这些过程之间的动态平衡,从而影响陆地生物圈捕获、储存人为碳排放的能力(图1)。而气候变暖可能加速碳的排放。森林覆盖陆地面积的30%,占陆地初级生产力的50%,对人为排放的CO 2 的固存率高达25%。永久冻土中的有机物质中碳的积累远超过呼吸所损失的,创造了最大的陆地碳汇。但由于气候变暖预计将使永久冻土减少28-53%,从而使大型碳库可用于微生物呼吸以及温室气体排放。
通过对表层土壤(10cm)和以及深层土壤(100cm)剖面进行对比评估发现,气候变暖会增加碳向大气中的排放。有关不同土壤地点之间碳损失的差异的进一步解释需要更多的预测变量。然而,来自全球对变暖反应的评估的预测表明,气候变暖条件下,陆地碳损失产生了积极的反馈,加速了气候变化的速度,特别是在寒冷和温带地区(这些地区储存全球大部分土壤碳)。
微生物对气候变化的影响
CO 2 含量的升高,提高了初级生产力,增加了植物凋落物含量,促进了微生物对凋落物的分解从而导致更高的碳排放。温度的影响不仅是微生物反应速率的动力学效应,也是植物输入刺激微生物生长的结果。一些固有的环境因素(如微生物群落组成、枯木密度、氮素可获得性和水分)影响微生物活动,这就需要通过地球系统模型对气候变暖所造成的土壤碳损失进行预测,以纳入对生态系统过程的控制。在这方面,植物养分的可获得性影响森林的净碳平衡,营养贫乏的森林比营养丰富的森林释放更多的碳。植物将约50%的固定的碳释放到土壤中,供微生物生长。分泌物除了被微生物利用作为能源外,还可以破坏矿物-有机体的结合,从微生物呼吸利用的矿物中释放出有机化合物,增加碳排放。这些植物-矿物质相互作用的相关性说明了在评估气候变化的影响时,除了生物相互作用(植物-微生物)之外,生物-非生物相互作用的重要性。
土壤有机质用于微生物降解还是长期储存取决于许多环境因素,包括土壤矿物特征、酸度、氧化还原状态、水的有效性、气候等方面。有机物的性质,特别是基质的复杂性,同样会影响微生物的分解。此外,不同土壤类型中微生物获取有机质的能力具有差异性。如果将可获得性考虑在内,预计大气中CO 2 含量的增加将促进微生物的分解能力,这会使得土壤中有机碳的留存量降低。升高的CO 2 浓度增强了植物和微生物之间对氮的竞争。食草动物会影响土壤中的有机质含量,从而影响微生物的生物量和活性。气候变化可以减少食草动物,导致全球氮和碳循环的总体变化,从而减少陆地碳的固定。有害动物(例如蚯蚓)通过间接影响植物(例如,增加土壤肥力)和土壤微生物来影响温室气体排放。蚯蚓肠道中的厌氧环境含有执行反硝化并产生NO2 的微生物。蚯蚓提高了土壤肥力,它们的存在可以导致温室气体净排放,尽管温度升高和降雨量减少对有害生物摄食和微生物呼吸的综合影响可能会减少排放。
在泥炭地,抗腐烂的枯枝落叶等会抑制微生物分解,同时水饱和度限制了氧的交换,促进了厌氧菌的生长以及CO2 和CHCH 4 的释放。植物凋落物组成和相关微生物过程的变化(例如,减少对氮的固定化和增强的异养呼吸)正在将泥炭地从碳汇转变为碳源。永久冻土的融化使得微生物可以分解先前冻结的碳,释放CO2 和CHCH 4 。永久冻土的融化导致了水饱和土壤的增加,这促进了产甲烷菌和一系列微生物产生CH 4 和CO 2 。据预测,到本世纪末,缺氧环境的碳排放将比好氧环境的排放在更大程度上驱动气候变化。
气候变化对微生物的影响
气候的改变可以直接(例如季节性和温度)或间接(例如植物组成、植物凋落物和根系分泌物)影响微生物群落的结构和多样性。土壤微生物多样性影响植物多样性,对包括碳循环在内的生态系统功能很重要。短期实验室模拟变暖以及长期(50多年)自然地热变暖最初都促进了土壤微生物的生长和呼吸,导致CO 2 净释放,随着基质的耗尽,导致生物量减少,微生物活性降低。这意味着微生物群落不容易适应高温,由此产生的对反应速率和底物损耗的影响减少了碳的整体损耗。相比之下,一项长达10年的研究发现,土壤群落能够通过改变基质使用的模式以适应升高的温度,从而减少碳的损失。在年平均温度范围超过20 C的森林土壤中也发现了细菌和真菌群落的实质性变化。
微生物生长对温度的响应是复杂多变的。微生物生长效率是衡量微生物如何有效地将有机物转化为生物量的指标,效率较低意味着更多的碳被释放到大气中。一项为期一周的实验室研究发现,温度升高导致微生物周转率增加,但微生物生长效率没有变化,同时该研究预测,气候变暖将促进土壤中的碳积累。一项长达18年的实地研究发现,土壤温度越高,微生物的效率就会降低,在这段时间结束时,不易分解的底物的分解会增加,同时土壤碳的净损失也会增加。
气候变化通过温度、降水、土壤性质和植物输入等几个相互关联的因素直接或间接地影响微生物群落及其功能。由于沙漠中的土壤微生物受到碳的限制,植物增加的碳输入促进了含氮化合物的转化,微生物生物量,多样性,酶活性以及对复杂有机物的利用。虽然这些变化可能会增强呼吸作用和土壤中碳的净损失,但干旱和半干旱地区具有的特点可能意味着它们可以起到碳汇的作用。为了更好地了解地上植物生物量对CO 2 水平和季节性降水的响应,我们仍需增加对微生物群落响应以及功能的了解。
气候变化同样也使湖泊、海水等环境中富营养化的频率、强度和持续时间增加。水华蓝藻能够产生各种神经毒素、肝毒素和皮毒素,危害鸟类和哺乳动物的 健康 。有毒蓝藻目前已造成了包括中国太湖在内的全世界多个地区严重的水质问题。气候变化直接和间接地有利于蓝藻的生长,许多形成水华的蓝藻可以在相对较高的温度下生长。与此同时,湖泊和水库热分层的增加使浮力蓝藻能够向上漂浮并形成密集的表面水华,这使它们能够更好地获得光,更加具有选择性优势。目前实验室和原位实验都证明了有害的蓝藻 Microcystis 属具有适应高CO 2 的能力。因此,气候变化和CO 2 含量的增加预计会影响蓝藻水华的菌株组成。
4 农业
根据世界银行表明(世界银行关于农业用地的数据),近40%的陆地环境专门用于农业。这一比例在未来预计有可能增加,这将导致土壤中碳、氮和磷以及其他养分的循环发生重大变化。此外,这些变化与生物多样性的丧失息息相关。增加对使用植物和动物相关的微生物的了解,以提高农业可持续性发展,减轻气候变化对粮食生产的影响,但这样做需要更好地了解微生物对气候变化的响应。
微生物对气候变化的影响
甲烷菌在自然和人工厌氧环境中产生甲烷,此外还有与化石燃料相关的人为甲烷的排放(图2)。近年来(2014-2017)大气CH 4 水平显著升高,但其背后的原因尚不清楚。尽管 水稻 仅覆盖了10%的可用耕地,但却养活了全球一半的人口,同样,稻田也贡献了农业20%的CH 4 排放的。据预测,到本世纪末,人为气候变化将使水稻生产产生的CH 4 排放量翻一番。 反刍动物 是人为CH 4 排放的最大单一来源,反刍动物肉类生产所产生的碳排放比植物高蛋白食物生产的碳排放高19-48倍;即使是非反刍动物肉类生产所产生的CH 4 也比植物高蛋白食物生产的碳排放高出3-10倍。 化石燃料 的燃烧和化肥的使用大大增加了环境中可利用氮含量,扰乱了全球生物地球化学过程,威胁到生态系统的可持续发展。农业是温室气体NO2 的最大排放者,NO2 通过微生物氧化和氮的还原而释放。气候变化扰乱了微生物氮转化(分解、矿化、硝化、反硝化和固定)和N 2 O的释放速率。迫切需要了解气候变化和其他人类活动对氮化合物微生物转化的影响。
气候变化对微生物的影响
升温和干旱强烈地影响着作物的生长。以真菌为基础的土壤食物网在广泛管理的农业(例如牧场)中很常见,而以细菌为基础的食物网通常出现在集约化系统中,但与后者相比,前者更能适应干旱环境。对全球范围内的表层土进行评估发现, 土壤真菌和细菌占据了特定的生态位,并且对降水和土壤pH的响应不同,这表明气候变化将对它们的丰度、多样性和功能产生不同的影响 。预计由于气候变化而增加的干旱会导致全球旱地中细菌和真菌的多样性和丰度的减少,这种减少将进一步降低微生物群落的整体功能,从而限制了它们支持植物生长的能力。
气候变化和富营养化(由于化肥的施用)对微生物竞争力的综合影响存在不可预测的影响。例如,营养丰富通常有利于有害的藻类繁殖,但在相对较深的Zurich湖中观察到了不同的结果。
5 感染性疾病
气候变化影响着海洋和陆地生物群中疾病的发生和传播(图3),这取决于不同的 社会 经济、环境和宿主病原体特有的因素。了解疾病的传播和设计有效的控制策略需要充分了解病原体、及其传播媒介和宿主的生态学,以及扩散和环境因素(表1)。例如,海洋酸化还可能直接导致鱼类等有机体的组织损伤,潜在地导致免疫系统减弱,从而创造细菌入侵的机会。对于农作物来说,当人们考虑对病原体的响应时,包括CO 2 水平、气候变化、植物与病原体的相互作用在内的不同相互作用的因素都是重要的。不同的的微生物能够引起不同的植物疾病,进而影响作物生产,导致饥荒,并威胁粮食安全。病原体的传播和疾病的出现是通过物种的运输和引进来促进的,并受天气对扩散的影响和生长环境条件的影响。
表1 病原体对气候和环境因素的传播响应。
气候变化可以通过改变宿主和寄生虫的适应来增加疾病风险。对于外温动物(如两栖动物),温度可以通过扰乱免疫反应,从而增加感染的易感性。每月和每天不可预测的环境温度波动增加了古巴树蛙对病原菊苣真菌 Batrachochytrium dendrobatidis 的敏感性。温度升高对感染的影响与真菌在纯培养中生长能力下降形成对比,说明在评估气候变化的相关性时,更应该注重于评估宿主-病原体的反应(而不是从分离微生物的生长速率研究中推断)。气候变化预计会增加一些人类病原体对抗生素的耐药率。2013-2015年的数据表明,日最低温度提高10 C,将导致 Escherichia coli , Klebsiella pneumoniae 以及 Staphylococcus aureus 的抗生素耐药率增加2-4%。潜在的潜在机制包括:高温促进抗药性可遗传因子的水平基因转移,以及提高病原体生长率,促进环境的持久性、携带和传播等。
食源性、气源性、水源性和其他环境病原体可能易受气候变化的影响(表1)。对于媒介传播的疾病,气候变化将影响媒介的分布,从而影响疾病传播的范围,以及媒介传播病原体的效率。许多传染病,包括几种媒介传播疾病和水传播疾病,都受到大规模气候现象(如ENSO)造成的气候变化的强烈影响,这种现象每隔几年就会破坏全球约三分之二地区的正常降雨模式和温度变化。据报道,与ENSO有关的疾病有疟疾、登革热、齐卡病毒病、霍乱、鼠疫、非洲马病和许多其他重要的人类和动物性疾病。
尽管已经在自然和实验室条件下,微生物种群的适应机制已有研究,但与动物(包括人类)和植物相比,微生物物种适应当地环境的研究较少。与植物和动物相关的病毒、细菌和真菌病原体以影响生态系统功能、影响人类 健康 和粮食安全的方式适应非生物和生物因素。病原农业真菌的适应模式很好地说明了微生物活动与人类活动之间的循环反馈。“农业适应”病原体引起流行病的可能性比自然产生的菌株更高,这会对作物生产构成更大的威胁。真菌病原体通过进化以适应更高的温度来增强它们入侵新的栖息地的能力,这使真菌病原体对自然和农业生态系统构成的威胁更加复杂。
6 微生物减缓气候变化
增加对微生物相互作用的了解将有助于设计缓解和控制气候变化及其影响的措施。例如,了解蚊子如何对Wolbachia细菌(节肢动物的一种常见共生体)作出反应,通过将Wolbachia引入埃及伊蚊种群并将其释放到环境中,从而减少了寨卡病毒、登革热和基孔肯雅病毒的传播。在农业方面,了解将NO2 还原为无害N 2 的微生物的生态生理学的进展为减少排放提供了选择。生物炭是广泛和间接减轻气候变化微生物影响的农业解决方案的一个例子。生物炭是通过限制氧条件下生物质的热化学转化而产生的,其可以通过减少微生物矿化和减少根系分泌物对矿物释放有机物的影响,从而促进植物的生长,减少碳的释放,从而改善有机质的存留。
微生物生物技术可以为可持续发展提供解决方案,微生物技术同样为实现联合国17个可持续发展目标中的许多目标提供了实用的解决方案(化学品、材料、能源和补救措施),解决贫困、饥饿、 健康 、清洁水、清洁能源、经济增长、产业创新、可持续发展等问题。毫无疑问,通过提高公众对全球变暖中微生物的主要作用的认识,即通过实现 社会 的微生物学素养,无疑会促进对此类行动的支持。
7 总结
微生物对固碳做出了重大贡献,特别是海洋浮游植物,它们固定的净CO 2 与陆地植物一样多。因此,影响海洋微生物光合作用和随后在深水中储存固定碳的环境变化对全球碳循环具有重要意义。微生物还通过异养呼吸(CO 2 )、产甲烷(CH 4 )和反硝化(N 2 O)等作用对温室气体排放做出重大贡献。许多因素影响微生物温室气体捕获与排放的平衡,包括生物群落、当地环境、食物网的相互作用和反应,特别是人为气候变化和其他人类活动。 直接影响微生物的人类活动包括温室气体排放、污染、农业活动以及人口增长,这些活动促进了气候变化、污染、农业活动以及疾病传播 。人类活动改变了碳固定与释放的比率,将加速气候变化的速度。相比之下,微生物也提供了重要的机会,可以通过改善农业、生产生物燃料和修复污染来补救人为问题。
为了理解可控范围内小规模相互作用的微生物多样性和活动如何转化为大系统通量,重要的是将研究结果从个体扩展到群落,再到整个生态系统。为了了解世界各地不同地点的生物地球化学循环和气候变化反馈,我们需要关于推动物质循环的生物(包括人类、植物和微生物)以及调节这些生物活动的环境条件(包括气候、土壤理化特性、地形、海洋温度、光和混合)的定量信息。
现存的生命经过了数十亿年的进化,产生了巨大的生物多样性,而微生物多样性与宏观生命相比实际上是无限的。 由于人类活动的影响,宏观生物的生物多样性正在迅速下降 ,这表明动植物物种的宿主特异性微生物的生物多样性也将减少。然而,与宏观生物相比,人类 对微生物与人为气候变化之间的联系所知甚少 。我们可以认识到微生物对气候变化的影响,以及气候变化对微生物的影响,但我们对生态系统的了解并不全面,因此,在解释人为气候变化对生物系统造成的影响方面仍存在挑战。由于人类的活动,正导致气候变化,这对全球生态系统的正常行驶功能造成影响。在海洋和陆地生物群落中,微生物驱动的温室气体排放的增加,并积极地反馈给气候变化。忽视微生物群落对气候变化的作用、影响和反馈反应可能导致会导致对人类的发展造成威胁。目前迫切需要立即、持续和协调一致的努力,明确将微生物纳入研究、技术开发以及政策和管理决策当中。
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【内容提要】春秋战国时期,中国社会中的私营工商业基本取自由发展的态势,山泽鱼盐之利采取放任私人经营、官取其税是此时期发展的主线。自汉武帝实行盐铁官营制度之后形成的国家控制工商业的理论——轻重论,成为其后历代封建王朝制定工商管理政策的理论基础。唐、宋时期,刘晏、王安石等继承传统的轻重论并有所发展,对传统的工商管理政策进行修改,使之继续发挥了巩固专制集权统治的作用。明、清时期,随着中国社会中商品经济的发展和市场作用的扩大,轻重论受到前所未有的作用.自汉武帝盐铁官营之后,国家控制工商业成为历代封建王朝奉行不逾的宗旨,官营工商业由此成为社会经济中的主导。在此后的近两千年中,随着商品经济的逐渐发展和官营工商业的弊端丛生,国家控制工商业的理论——轻重论逐渐发生歧变,最后终于被主张工商业私营的理论所取代。本文试图在论述重论嬗变及其它经济理论兴起的同时,分析中国封建社会经济结构的变化,从而对今天的改革提供有益的启示。一、西汉轻重论的产生春秋初期,随着“工商食官”论的瓦解,山川鱼盐资源得到进一步开发,私营工商业逐渐获得发展。虽然这时有齐国管仲的专山海政策和战国时秦国的政府控制工商业,但都为时较短和仅局限于某些个别地区,因此,对山泽之利采取放任私人经营、官取其税是此时期发展的主线。秦统一后,继续实行工商官营政策,对东方私人工商业者进行了严厉的打击,富商大贾们被没收财富,迁离本土。由于秦始皇在统一后仍频繁调动兵马,大兴土木,造成赋役繁苛、刑罚严酷,从而被农民起义所推翻。秦祚的短促使秦政权只摧毁了东方的私营工商业,但并未建立适合封建大一统需要的工商业机构和经济理论,因而在经济结构上并没有真正完成从私营到官营的转型。西汉建立后,对秦亡的经验教训进行了总结,陆贾的“居马上得天下”而不可“以马上治之”的话,集中反映了对这个问题的认识。因而,汉王朝的当务之急是政策的根本转变,即变秦王朝的“举措暴众”为无为而治,通过清静无为来恢复残破凋敝的社会经济。刘邦为恢复经济采取了一些重农抑商政策,重农措施取得了成效,抑商却仅流于形式。如他规定不准商人衣丝乘马、不准商人子弟做官等,只是压低商人社会地位的贱商措施,在经济上对商人并无多大限制。到惠帝和吕后时,“弛商贾之律”,除仍不许商人子弟做官外,其他抑末措施暂缓施行,实际上放弃了刘邦制定的贱商政策。其后,汉王朝又实行“开关梁,弛山泽之禁”的工商自由经营政策,造成“富商大贾周流天下,交流之物莫不通”的局面。那些在秦代遭到打击的工商业者随着商品经济的活跃迅速暴富起来,其势力的发展竟远远超过了战国时期,《汉书·食货志》所谓“今法律贱商人,商人已富贵矣;尊农夫,农夫已贫贱矣。”就客观地反映了当时的社会现实状况。经过汉初几十年的休养生息,经济恢复,人民富足,国力强大,封建大一统的各种规章制度也逐渐确立,在这种情况下,汉王朝的理论指导就开始从“无为”向“有为”转化。此时私营工商业者虽然拥有巨大的经济实力,但并不支持封建政权,在国家急需财政支援时袖手旁观,《史记·平准书》记载他们“财或累万金,而不佐国家之急。”七国之乱时,汉军中的一些列侯、封君为出征向商人借债,长安的大商人除无盐氏外,均拒绝贷给。当汉武帝内外兴作,耗费巨大,发生严重财政困难时,富商大贾仍然不予支援。雄才大略的汉武帝想完成名垂青史的功业,单凭农业经济的收入是难以支撑的,而过度征敛又会导致秦朝速亡之覆辙,于是掌握财富的私营工商业者就成为与汉王朝争夺经济控制权,妨碍封建政权巩固和发展的主要威胁。因此,汉武帝对其采取了毁灭性的打击,实行盐铁官营,建立了一系列适应封建专制集权的官营工商业机构。这样,从春秋开始的工商业自由经营的主流到汉武帝时终于让位给国家控制工商业,这也是封建大一统王朝高度集权的必然结果,只是因为秦王朝二世而亡而有所推迟罢了。在汉武帝由政府直接经营工商业的大规模行动之后,到西汉末年,随着认识的深化和实践的积累,形成了以汇集《管子》作为国家控制工商业的理论即轻重论的理论总结。所谓“轻重”,是先秦时期人们用来说明货币方面问题的概念,到西汉时逐渐被用以研究商品流通领域中的货币和商品的比价问题,以达到国家操纵这种比价变化的目的。轻重论包括轻重之势、轻重之学和轻重之术三部分,三者中以轻重之势最为重要。所谓轻重之势,指封建国家对经济活动直接参与以控制和垄断社会财富和资源,只允许百姓在国家严格控制的经济领域内活动,从而把对百姓的予、夺、贫、富主动权全部掌握在政府手中。以这种地位和威势“御天下”,就不需要用暴力进行掠夺和驱使,民众在政府的控制下既无法逃避税收,又不会太贫穷以至铤而走险,更不让其太富而看不起国家的赏赐和俸禄,从而使他们安心地为政府出力和效命。轻重论作为封建大一统王朝较为成熟的经济思想,虽然仅限于工商业领域并过分强调商品货币经济在社会中的作用,突出流通领域而不重视生产,但对打击与封建国家离心离德的富商大贾和地方分裂势力,解决中央集权所需要的庞大财政开支,战胜匈奴的外来威胁等起了巨大作用,因而基本上被后世所继承,成为中国封建社会历代王朝维持统治的主要经济思想。二、唐宋轻重论的嬗变从汉武帝到唐前期,盐铁官营一直是封建统治者始终不逾的既定国策,其间除了东汉时期由于豪强专权而略有放松外,其他王朝都把国家控制工商业作为维持统治的重要法宝。唐前期的盐铁管理采取以官营为主、民营辅之的政策,此即《唐六典》卷30所谓“官不采者”,“听百姓私采”,然后征收课税。从唐高宗时开始,随着土地买卖的加剧,均田制逐渐破坏,以丁身为依据的租庸调日益减少,不课口的数量和政府的开支却日益增加。安史之乱后这种状况更加严重,当时承担赋役的人口只占总数的13%,唐王朝面临着严重的财政危机。在经济结构变化的情况下,唐政府为扩大税源,只有增加间接税的征收,于是唐前期对民营盐铁的征税制就变成了唐后期的盐铁禁榷专卖制。唐廷急于求成,派第五琦负责榷盐法的推行,实行官运官销制,此法使生产者和销售者均无积极性可言,弊端早在汉武帝时即已显现,因此收效甚微。其后,刘晏临危受命,负责唐政府的理财工作,他不但广泛灵活地运用了轻重之术,而且在某些方面有所创新,使轻重论有了进一步发展。如在榷盐方面,他将官运官销变为政府批发、商人运销零售,把一部分盐利分给商人,以增加商人的销售热情,并减少国家机构直接经营生产和流通的弊端。这样就把商人由原来的打击对象变为在一定程度上推行轻重政策的助手。当然,为了限制商人居奇谋利,刘晏又设常平仓,防止边地商人垄断市利,使商品流通中“无甚贵贱而物常平”,以把轻重之势掌握在封建国家手中。刘晏理财有和汉代轻重论者一样的目的,即扩大财源和增加统治力量,做到“官收厚利而人不知贵”。但刘晏比前人进了一步,即既考虑增加国家税收,还要有利于生产的恢复和发展。像他设立的盐政机构不但征收盐税,还对生产进行检查、指导,由此起到了增加财政收入和促进经济恢复与发展的作用。刘晏还以增加物质待遇来刺激经济活动效率和质量的提高,如运漕粮时以雇工代替徭役劳动,在造漕船时加大造价以保证质量,以高价招募传递经济信息的“急足”等。刘晏的理财取得了较大成效,扭转了唐王朝入不敷出的财政状况,使唐中央实际控制户口由不足200万增加到300余万,盐税由60万缗增加到600万缗, 为唐后期王朝的延续打下了稳固的基础。刘晏在理财中重视发挥商人的作用,又用部分雇佣劳动代替徭役劳动的创新思想,反映了唐中叶后商品经济的发展和封建人身依附关系有所削弱的新趋向,对后世经济思想的发展产生了较大影响。唐中期之后募兵制取代府兵制,国家财政要拨出大部分经费养兵的现实促使封建社会的经济结构发生巨大变化。承继唐制的宋王朝为了维持庞大的中央禁军,不得不相对放松国家对工商业的控制,活跃商品经济以扩大税收,因而宋代的社会经济呈现了与前代不同的繁荣景象,盐、茶、酒、商税、市舶、矿冶等工商收入约占总收入的70%,其中北宋商税年平均征收约1000万贯钱,占总收入的10%。工商业收入的大量增加使得宋政府更加需要国家进入商品流通领域的轻重论,只是应用的方法有所改变而已。这其中以王安石的工商思想最具有代表性。王安石并不否认封建国家控制工商业的必要性,他继承刘晏的经济思想,变僵硬死板的官府全面控制为官商分利,干涉与放任兼而有之,视各行业的具体条件而采取不同的方法。如食盐严格实行分区专卖以获取厚利,但少数地区仍可以实行民营。茶叶禁榷严厉效果不好后改由大商人包销,但他们分取茶利太多,王安石又将之改为官收茶税由私人自行贩运。酒的专卖收入与商税不相上下,每年约有1000万贯,宋中期前官府控制较多,之后则采取了由私商包销的办法使酒税更加扩大。在矿冶业方面,由于官府矿业效率底下,得不偿失,因而采取鼓励民营矿业发展的政策,对金银铜铁等实行“二八抽分”税率,其余自由贩卖,宋代民营矿业由此得到较大的发展。王安石在宋代商品经济较为发展时期,将轻重论灵活运用,当国家专营的某一行业效益不好时,就将之改为民营以税之;当大商人包销分利太多时就适当控制,总之,减少管理弊端、提高效率,倾向于增加民间经营以税之是王安石适应时代潮流的思想宗旨。三、明清反轻重论思潮的兴盛明朝继承唐、宋、元的工商业政策,盐茶实行禁榷专卖钞引制;矿冶以官营为主,民营辅之;海外贸易则变宋元的官民并存双轨制为朝贡贸易单轨制,同时在全国建立了庞大的丝织、造船等官府工业体系。明政府严密控制工商业的政策在明初商品经济尚待恢复的情况下运作良好,但随着社会经济的逐渐发展,如同前朝一样,其专卖政策日益受到市场作用的冲击,榷盐和榷茶政策在私商的参与下逐渐破坏;实行海禁以维持朝贡贸易的政策在走私猖獗的情况下也难以进行;官府工业则由于落后的生产方式而效率低下,举步维艰,无法满足朝廷的各种需要。明中期国家控制工商业政策出现的各种问题迫使统治集团重新考虑应对方法,传统的轻重论受到非议,主张工商业私有化的观点开始抬头。其实,早在轻重论形成的初期,司马迁就曾系统地加以批驳。他从好利好富是人的天性出发,认为农、工、商都是衣食之源,它们越扩大,社会财富越增加,从而“上则富国、下则富家”。所以国家最好的经济政策是听任各种私人经济活动的发展而不加干预。司马迁的自由放任经济思想不能适应封建国家专制集权的需要,自然不会被重视。当轻重论成为封建社会正统的经济思想后,千余年间没有人敢于公开批评,只有叶适打破沉默,公开批判和否定轻重论的核心——重本抑末,但由于轻重论经过刘晏、王安石等改善后仍具有一定的活力,而私营工商业者的势力又相当弱小,所以响应叶适者寥寥。随着明中期商品经济的活跃,轻重论日益不能适应封建统治者的需要,以丘浚为代表的新经济思想的出现并最终取代轻重论就是很自然的了。丘浚的工商思想主要是反对盐茶的禁榷专卖,主张私人经营和开放对外贸易。丘滩在《大学衍义补》一书中认为盐等自然资源都是“天地生物”,应该由全体民众“公共之”;君主应以其权威保证百姓共享这些资源,禁止少数人垄断。因此,他主张废除盐茶专卖,实行国家监督下的私人生产和运销。为此,他设计了一套食盐官督商卖方案,即灶户向官府交纳一定“举火钱”后煮盐自卖,盐商则直接从炉户处购买,然后按数纳税,凭引到指定地区贩卖。这样就将明初切断的商灶购销关系恢复起来。政府只用征税和引制进行间接控制,比刘晏的就场专卖更为松弛。丘浚还反对官府经商及以场务等机构垄断控制市场,主张发展私商,改革漕运,扩大国内商品的流通。同时,他看到东南沿海居民必须依赖出海贸易互通有无才能生存,海禁实际上无法真正实行,因而主张开放海外贸易。他根据唐、宋、元鼓励对外贸易、国家财政收入大为增加的事实,认为舶税“不扰中国之民,而得外邦之助”,比之增加国内民众负担、妨碍内域商品生产和流通的苛捐杂税要好得多。丘浚朦胧意识到互通有无的好处,比仅是为了赏玩国外珍奇物品的思想显然有所进步。明王朝在官营专卖和官府工业日益难以维持的情况下,被迫于明后期放弃对工商业的直接控制,实行盐茶商专卖和鼓励民营手工业以税之的政策,从而开始了向官督商办的转变,以丘浚为代表的反轻重论理论终于被统治者所接受。明中后期新的经济因素的出现和明末清初剧烈的社会动荡使当时士大夫的思想发生了新的变化,像黄宗羲、顾炎武、王夫之等从新兴市民阶层的人性论出发,反对封建君主“以天下之利尽归于己”的不仁暴政,对传统的重本抑末、贵义贱利理论进行了猛烈抨击,提出了工商皆本的观点。这些思想不仅比司马迁更明确地指出了封建君主控制工商业的实质并强烈反对君主专制,而且比前代拥有更雄厚的社会基础,因为此时商人已经过宋、明两代的发展而初步形成了具有一定社会影响的阶层,所以他们反对国家干涉工商业、主张私有化更有力。康熙初年战争结束、社会安定之后,清政府继承明末工商改革措施,基本完成了国家对工商业由直接控制向官督商办、间接控制的转变,但清王朝仍然实行限制民间商业资本使其发展不至超出控制范围的政策,因而清前期的进步思想家继续进行抗争。如王源主张提高商人的社会地位,使之“附于缙绅”之列,在中央设立“大司均”,由商人代表主管国家商业经济工作;主张以资本税和利润税代替苛捐杂税,以减轻工商业的税务负担。在对外贸易观点上,蓝鼎元主张扩大海外贸易,活跃沿海地区经济,增加就业和税收,比丘浚仅强调增加国家税收、减轻人民负担又前进了一步。魏源主张更大范围的工商经营私有化,强调“师夷长技”,发展生产技术,并建议成立欧洲式的公司进行经营。这些思想不但是对传统重本抑末观念的彻底否定,而且已初步具有近代经济的意识,反轻重论从此进入了一个更高的思想境界。随着西汉封建大一统王朝的巩固和发展,高度集权下国家控制工商业的经济理论——轻重论也随之产生,并成为以后历代王朝制定工商管理政策的根据。唐宋时期,刘晏和王安石对轻重论进行了修改,使其主要宗旨由国家全面控制利源,以商人为打击对象变为官商分利,以商人作为推行政策的助手,从而取得了较好效果。明清时期随着商品经济的进一步发展和商人阶层的崛起,禁榷专卖日益受到市场作用的冲击,官府工业效率低下,难以为继。为此,丘浚等力主废除禁榷专卖,实行工商业私人经营,在社会现实的逼迫下,明末清初封建王朝终于完成由国家直接控制工商经济向官督商办、鼓励私人经营的转变,轻重论在历时千六百余年后也被新的经济理论所取代。
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李鸿章极力主张兴办洋务运动,促进了中国近代化的发展;他,签订了中国近代史上几个重要的不平等条约,丧权辱国,在近代史上被纵说纷纭、评判好坏不一的清廷官员。下面是我为大家推荐的近代史李鸿章小论文,供大家参考。
近代史李鸿章小论文 范文 一:论李鸿章
李鸿章(1823-1901),安徽合肥人,世人多尊称李中堂,亦称李合肥,本名章桐,字渐甫或子黻,号少荃(泉),晚年自号仪叟,别号省心,谥文忠。作为淮军创始人和统帅、洋务运动的主要倡导者之一、晚清重臣,生前官至直隶总督兼北洋通商大臣,授文华殿大学士,身后被慈禧太后称赞为“再造玄黄”之人。清朝追赠其为太傅、晋一等肃毅侯、谥文忠,赐白银五千两治丧,在其原籍和立功省建祠10处,京师祠由地方官员定期祭祀。清代汉族官员京师建祠仅此一人。日本首相伊藤博文视其为“大清帝国中唯一有能耐可和世界列强一争长短之人。”著有《李文忠公全集》。 (引用百度知道)
李鸿章,是近代史中一位很出名的人物,其一生几项 事迹 对当时影响极大,甚至影响今日:发起洋务运动和签订各种不平等条约。
洋务运动的内容很广泛,涉及军事、政治、经济、 教育 ,外交等,而以“自强”为名,兴办军事工业并围绕军事工业开办其他企业,建立新式武器装备的陆海军,是其主要内容。从60年代开始开办江南制造局、福州船政局、安庆内军械所等近代军事工业。其中,江南制造局是中国第一个较大的官办军事工厂,1865年由李鸿章在上海创办,全厂约2000余人,主要制造枪炮、弹药、水雷等军用品,同时还制造轮船,1867年后开始制造船舰。福州船政局是清政府创办的规模最大的船舶修造厂,1866年由左宗棠在福州创办,全厂约1700余人,以制造大小战舰为主。安庆内军械所是清政府最早开办的近代兵工厂,1861年12月由曾国藩在安庆创建,厂子规模不大,主要制造子弹、火药、炮弹等武器。除创办上述一类工厂外,还派遣 留学 生学习技术。但是,洋务派兴办军事工业的过程中,遇到了难以解决的问题,最主要的就是资金、原料、燃料和交通运输等方面的困难。
于是,洋务派在“求富”的 口号 下,从70年代起采取官办、官督商办和官商合办等方式,开办轮船招商局、开平矿务局、天津电报局、唐山胥各庄铁路、上海机器织布局、兰州织呢局等民用企业。与此同时,洋务派还开始筹划海防,在1884年初步建立起南洋、北洋和福建海军。在洋务派控制了海军衙门以后,又进一步扩建北洋舰队,修建旅顺船坞和威海卫军港。
洋务运动极大的促进了中国资本主义的发展,推动了中国的近代化进程,在一定程度上抵抗了外国列强的经济侵略,但是洋务运动有其局限性:第一,在不触动腐朽的封建专制的前提下,洋务派试图利用西方资本主义的某些长处来维护封建专制统治,这种手段和基础的矛盾,使洋务运动注定是不可能成功的。同时,洋务运动处处受到顽固派的阻挠和破坏,从而加大了洋务运动开展的阻力。第二,洋务派本身的阶级局限性,决定了他们既是近代工业的创办者和经营者,也是其摧残者和破坏者,其封建衙门和官僚式的体制,必定导致洋务企业的失败。第三,洋务运动的目的之一是抵御外侮,但洋务派在主持外交活动中,坚持“外须和戎”,对外妥协投降,他们所创办的近代企业有抵御外侮和“稍分洋人之利”作用,但却不能改变中国半殖民地半封建社会地位。
说起李鸿章签订的不平等条约,可以说近代史上一些重大的不平等条约都是他签订的,包括《天津条约》、《马关条约》、《辛丑条约》,这些丧权辱国的条约都使中国的半殖民地半封建社会的程度大大加深。
光绪十年(1884年),朝鲜爆发“甲申事变”,对朝鲜时存觊觎之心的日本,乘机出兵。那时候,李鸿章与日本专使签署《天津条约》时,规定朝鲜若有重大事变,中日双方出兵需要事先知照。为甲午战争爆发结下祸胎。 光绪二十一年二月十八日,李鸿章受命,作为全权大臣赴日本议和。与日方代表反复 辩论 ,在第四次谈判后签订《马关条约》,中国赔款2亿两白银,割让辽东半岛及台湾澎湖等条约。
光绪二十七年(1901年)七月二十五日,李鸿章、奕劻代表清廷签署了《辛丑条约》:1、中国赔款亿两白银,以关税、盐税和常关税作担保,分39年还清,本息共亿两。
2、在北京东交民巷设立使馆区,由各国驻军把守,中国人一概不准在内居住。
3、拆除大沽炮台和北京至海通道的各炮台;在天津周围20里内不得驻扎中国军队,列强可以在北京驻扎防守使馆的卫队,并在京榆铁路沿线包括山海关在内的12个要地驻扎军队。
4、永远禁止中国人成立或参加"与诸国仇敌"组织,违者处死。
5、中国将各国事务衙门改为外务部,"班列六部之前",并指定皇族亲贵担任外务大臣。
虽然签订了不少丧国辱权的条约,但在当时的条件下,也是无可奈何,他只是被推上台面的清朝高官而已。
总的来说,李鸿章一生有功有过,我认为他是功大于过,对于侵略者,对于外交他已经尽力了,对于中国来说,他也对中国起了相当大的积极作用,促进中国内部改革,推动中国近代化进程,相对抵抗了外国列强的入侵。用孙中山的话来做个结尾 “我中堂佐治以来,无利不兴,无弊不革,艰难险阻,尤所不辞。”
近代史李鸿章小论文范文二:浅谈李鸿章
纵观历史,人物万千,可是人们对其的评价,几乎都逃不出一个极端化的范畴。在人们眼里伟大的人没有瑕疵,而卑鄙的人没有一点人性。李鸿章就是其中的典型。
可是李鸿章到底是一个什么样的人呢?在人们眼里,他就是一个彻彻底底的卖国贼, 《马关条约》和《辛丑条约》这两条罪状就足以让人们将他彻底钉死在卖国贼的柱子上,永世不得翻身。
他真的只是一个卖国贼吗?
我不以为然,在我看来李鸿章是功大于过。
诚然他为了家族和自己的利益,受过贿赂,打压他人产业。但是他对于中国,对于历史的巨大贡献是不可磨灭的,绝不是一个卖国贼就可以掩盖一切的!
作为政治立场和他对立的梁启超曾经说过:吾敬李鸿章之才,吾悲李鸿章之遇。既然两者对立他的话应当有相当的可信度。
也许有人说,一家之言而已。那就来纵观其一生,再做评价。
李鸿章出身于翰林,清代文贵武贱,但他后来毅然从戎,虽然其中有吕贤基的原因,但大部分还是出于李自己的主观意愿。他为什么毅然从戎呢?因为时年正值太平天国运动,神会动乱不堪。太平天国运动,使农民阶级的反抗运动,是农民阶级反抗精神的体现,可是在那个内忧外患的时代,对于中国需要的是富强,是统一,是一个强大的政府!因此,作为有远见的他又怎么会置之事外,唯有挺身而出。
1862年,他因“功”被委任为江苏巡抚,三年后又署两江总督,镇压捻军。
1870年,他接替曾国藩,就任直隶总督兼北洋大臣。开始逐步掌管清廷政治、军事、经济、外交大权。
1899年到1900年任两广总督,授武英殿大学士、文华殿大学士。他在施政过程中的核心是办洋务,被称为洋务运动的代表者或奠基人。李鸿章当时中国极少数能够正确对待西方技术的人之一,他在顽固派的阻挠和谩骂之下,极力主张“师夷长技以自强”。在他的主持下,中国出现了第一个大型兵工厂,第一座炼钢炉,第一条铁路,第一个煤矿,第一个纺织厂,第一支近代海军,第一艘轮船,第一个到西方的留学生等等,洋务派创造了中国近代的许许多多的第一,无疑为中国的近代化迈出了第一步。
有人说洋务运动是失败的,无法拯救中国的命运。但这个结论是怎么出来的,是在 总结 洋务运动失败的基础上总结起来的,而李鸿章大力发展洋务运动的时候,洋务运动并没有失败,并且还在相当程度上造就了中国的中兴,至少让中国打开了国门,让新的技术进来了,在实践中慢慢的摸索出来,原来中国不仅是技不如人,而是制度不如人。可是试问一下,有谁能够在当时就能一眼发现中国贫弱的症结所在?没有人,纵然是康有为,纵然是孙中山,他们不也是在甲午战争以后,洋务运动彻底失败以后才发现中国贫弱的根本所在,才提出变法革命救国的吗。而在当时,可以说中国没有一个人能够发现,当时能够救中国的,只有洋务运动,而李鸿章正是洋务运动最大的实施者。
甲午中日战争中,中国战败,北洋水师更是全军覆没,更令人们谴责洋务运动的失败。可是事实证明甲午战争,中国失败是必然的,海军军费的挪用,旧式军队的腐败,官僚的惧战,这些因素综合起来造成了中国被日本打败。的确李鸿章在海战中坐失战机,是他的责任,但是如果换上别人又能怎么样?定远号是当时中国主力战舰,航速是节,日本的吉野号是多少?节!而且双方炮弹的射速更是相差25倍!这样的战怎么打?再加上经过政府克扣的海军军费,又怎能支撑起一场战争!在黄海的一战,可以说北洋海军打的相当的出色了。作为一个明智厄将领,李鸿章只能选择守势,保存下实力,而不是愚蠢的去送死!而后来的事实证明,缺口并不是从海上被打开的,而是从陆上被撕开的。这个责任难道也要李鸿章和他的水师来背吗?
甲午海战战败后,<马关条约>的签订是李鸿章一个最大的骂名。人们都骂李鸿章卖国贼,签订如此丧权辱国的条约,国人声讨:“卖国者秦桧,误国者李鸿章! 。可是请想一下,仅作为一位中堂的李鸿章真的能决定一切吗?中国发号施令的人还是那位著名的老太后,李鸿章仅是一个办事的而已,决定权在北。而李鸿章在得到仅仅是全部授权而已,但其之后却依然在争,为中国争的一分是一分,条约签订一直拖延了数月。导致李的日本被刺。谁都知道作为战败国的代表在战胜国的土地上滋味并不好受,那么他为什么还要拖延数月?在为中国争?要知道,他事前就已经得到了授权了,大可以一签了之。所以说这个骂名为什么不要慈禧来背,却要让李鸿章来背呢?
1990年,八国联军入侵中国,中国再次战败,慈禧等人逃亡,又将烂摊子扔给李鸿章。
1901年9月7日,李鸿章在辛丑条约上签字,又被人们口诛笔伐!但是有人想过吗?这次事件的真正责任人是谁?事情完全是由慈禧太后引发的,滥用义和拳,和八国开战,妄图以一群土匪乱民和西方的列强对战,以至于围攻一个小小的使馆都攻不下来,最后让人家八国联军打进了北京,而期间李鸿章正在南方任职并没有参与,他还和张之洞,刘坤一搞了个“东南互保”,保存了一点实力和中国经济的命脉,一方面没有彻底激怒洋人,另一方面使谈判有了一点最起码的本钱。但到最后中国已经糜烂到无法收拾的时候,必须要有个人出来收拾局面,所以慈禧老太后一纸圣职,李鸿章出来了,他明白他要出来,这个卖国贼的骂名就背定了,但是他不出来,请问一下,中国难道就任由八国联军赖在北京不走么?人们只知道他签订的条约,又有谁知道他那纵横的老泪,刺眼的呕血! 李鸿章在人生的最后时刻觉醒了,明白他一生所致力的洋务运动是没有办法救中国的,所以康梁变法的时候他毅然以维新同志自居,到后来戊戌变法失败,慈禧太后下令诛杀维新党人,当时康有为就藏在广州,可是李鸿章就是不杀,并且以:我不做侩子手顶了回去。难道这样的人也该骂吗?
纵观李鸿章这一生,一句生不逢时即可概括了!
作为一个弱国的外交家,其处境可想而知!我们都知道一句话,弱国无外交。一方面作为战败国,弱国不可太强硬,另一方面还要为自己的国家争取更大的利益,保全国家。处于强弱两国之间的李鸿章,是尴尬的,无力的!其实所有对外关系交涉的失败的本质,是因为当时中国腐朽的政治制度,贫弱的经济基础和软弱的国际地位,而这一切归根到底是因为以慈禧为首的满清皇室势力。但每一次在国家面临危机时出来收拾残局都是李鸿章,却被国人目为卖国者,只有全体军机大臣在上奏给皇帝的一份奏折中说过的“中国之败全由不西化之故,非鸿章之过”,曾令李鸿章老泪纵横。
从第二次鸦片战争以后一直到新中国建立这将近100年的时间里以李鸿章为首的一代又一代中国外交家利用纷繁复杂的国际环境尽一切可能的维持了中华民族的民族精神、维护了中国的国体大致完整,使中国没有像南亚各国那样彻底的沦为殖民地,为中华民族的崛起复兴保留的一份坚实的基础。他们的功劳是无法忽略的,是无法磨灭的!试问没有李鸿章他们的周旋,国将焉在?
李鸿章也是人,他并不是神,他身上也有人的弱点。他和左宗棠的一世冤家,但却为了国家而多次抛弃恩怨,与他联手,共御外敌!他有人自私一面,他有高傲一面,他也有失算的一面,但是人都有缺点,俗话说的好,人非圣贤孰能无过?试问一下天下有哪个人会没有缺点!
所以我说,历史上的李鸿章,有的不仅只有过错,更不是向人们眼中只是一个卖国贼。他对于中国政治,经济,军事, 文化 等各方面的现代化都有着不可磨灭和代替的巨大贡献!
他的一生功大于过!
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你这个跟化学有一些相关,就发化学类别的就可行,不然先问问导师属于哪类的。
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海水淡化技术:非加压吸附渗透海水淡化法上个世纪90年代邓宇的发明,《美国化学文摘》收录摄取海洋甘泉水是生命之源。不久以前,人类还沉迷于淡水是自然界取之不尽的无偿赐品的神话,然而,工业化的蓬勃发展与人口的急剧增加无情地粉碎了这个神话。淡水危机甚至比粮食危机、石油危机还要来势汹汹,解决淡水资源问题已提到了人类的议事日程。在这种背景下,把海水、苦咸水等含高盐量的水转化为生产、生活用水的海水淡化技术得到空前迅猛的发展。淡化海水的方法已有十种之多,下面介绍的是其中最为主要的几种。蒸馏法蒸馏法虽然是一种古老的方法,但由于技术不断地改进与发展,该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原旦如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。此外,以上方法的组合也日益受到重视。电渗析法电渗析法亦换膜电渗析法。该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是厚度的功能性膜片,按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水,也可以作为水质处理的手段,为污水再利用作出贡献。此外,这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。反渗透法是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。因此,从1974年起,美日等发达国家先后把发展重转向反渗透法。超过滤法,宏大设想寻找海水淡化新技术随着科技的飞速发展,压力驱动反渗透膜分离技术(RO)在膜、膜组器、设备和工艺等方面都有了较大创新和改进,但人们也越来越意识到RO技术在节能、环保领域存在的局限,而且就脱盐来讲,RO技术可认为已接近发展的顶峰。因此,国外已经开展了“正向渗透膜分离技术(FO)”的相关研究,并取得了一定的成果,在海水淡化、污水处理、食品加工、医药等领域得到了应用,特别是“压力延缓渗透(FRO)海水发电”,更是一项极具前景的清洁再生能源开发技术J。但是国内对正向渗透膜分离技术关注得很少,相关研究和论文也不多。虽然,上个世纪90年代我国有了创造性的发明“非加压吸附渗透法海水淡化”()。正向渗透分离技术很早就得到了应用。很久以前,人们就采用食盐来长期贮存食物,因为在高盐环境下多数细菌、霉菌和病原菌由于渗透作用会脱水死亡或暂时失去活性。如今,人们已经开始利用正向渗透膜分离技术进行海水淡化、工业废水处理、垃圾渗透液处理等研究;食品工业在实验室利用正向渗透膜分离来浓缩饮料;紧急救援时的生命支持系统利用正向渗透膜分离技术制取淡水。随着材料科学的发展,正向渗透技术已经应用于人体的药物控制释放。非加压渗透吸附法(90年代)非加压吸附渗透海水淡化法,或称为“正向渗透法”,让水通过多孔膜正向渗透进入一种超强吸水的吸附剂或盐浓度甚至超过海水的溶液或固态物,不需要外界加压,但溶液里的特殊盐分提取液很容易蒸发,不需要加太多的热(加热能与反渗透加压的能量比?)。分固态盐、液态盐方向。固态盐解吸附耗能更小。海水淡化技术:非加压吸附渗透海水淡化法()1992年:上个世纪90年代邓宇的发明,《美国化学文摘》收录。另外两种方法都在薄膜结构上有了创新和改进碳纳米管薄膜一种用碳纳米管来做薄膜的小孔,另一种渗透用的薄膜。活细胞蛋白质膜薄膜的孔用引导水分子通过活细胞的细胞膜的蛋白质来构成。反渗透机理统一的“干闭湿开”反渗透机理模型有几个经典模型1.优先吸附毛细孔模型:弱点干态电镜下,没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。2.溶解扩散模型:不认为有孔。3.干闭湿开模型:上个世纪80,90年代,国人邓宇等提出的,能够解释1和2模型的统一的现代最贴切的逆渗透机理模型。既“干闭湿开”反渗透模型,统一了两个最经典的反渗透机制模型,细孔模型,溶解扩散模型。膜干时,膜收缩致密,孔隙闭合,电镜下看不到膜湿时,膜材料溶胀,膜的孔隙被溶剂溶胀,孔打开。合并就是“干闭湿开”脱盐模型。
首先,目前海水淡化技术已经比较成熟,主要分为膜法和热法两大类。通俗点说,膜法就是过滤,利用外界(装置中的高压泵)施加的高压,把海水中的淡水挤到反渗透膜的一侧,无机盐等组分留在膜的另一侧。而热法则是蒸馏,你就想象吧,类似于一口大锅蒸啊蒸,然后纯水变成水蒸气蒸出去了再冷凝得到淡水。当然实际中这个锅的设计要麻烦一点… 海水淡化在中东地区发展的非常成熟。以色列、沙特等地方的海水淡化厂多如牛毛,技术也很先进,无论是工程能力还是技术研发能力都值得我们学习,目前世界上总规模、单机规模最大的膜法、热法工程都在那边。膜法最大规模已经达到近64万吨/天…而且,淡化水是和其他水源一起混合,进入市政管网的。也就是说,辣么多居民,都在喝淡化水。 当然,日本、韩国、新加坡也都有一些很不错的公司。目前在我国,热法以低温多效为主,最大规模是天津北疆电厂搞的,20万吨/天,但目前没有开足马力;膜法就是反渗透了,最大规模是天津大港新泉(新加坡凯发搞的),10万吨/天,这个也没开足马力。其他的也还有,但总体来说这两个算是比较典型的大型淡化工程了,运营的也还都不错。
热法能耗主要是蒸汽和电力,其中蒸汽又很贵,一般来说,热法淡化都是和电厂共建的,因为电厂有很多废热可以利用,这样就降低了蒸汽的成本。膜法主要就是耗电了,毕竟需要高压泵呼呼呼不停转。 二者都需要大量设备投资。总的算下来,淡化水吨水成本4-6块钱吧。膜法装置占地小,好挪,操作也便利,所以现在市场中用的相对多一些。从技术上来说,海水淡化是很成熟的。当然国产化率目前还差点事儿。
单纯说点技术上的现有问题吧。
一是国产化率比较低。超滤膜做得还可以,但真用起来和国外的膜还是有点差距。至于能量回收和反渗透膜嘛,那基本就全得靠进口了。这个确实要努力。
典型海水淡化厂设计
我们大体认为容易的话,主要是因为蒸馏法,高中化学实验室常用之制备纯水的方法之一。看起来也没啥难度,但是其实不是,商用的话有点麻烦
以减压方式降低沸点,并产生蒸汽,再将蒸汽冷凝后即可制得淡水。由于此方法并没有使含盐水真正沸腾(仅是表面沸腾)与热传表面积接触,可以大幅改善因蒸馏产生的积垢问题
于 1950 年代即已有商业化规模
科技 难度其实不大,但是估计是效益不高,建立一个淡水加工基地,其实不是那么容易的
海水淡化去盐技术已经很稳定,【难】的是成本难以再降低。
目前技术主要分两类,薄膜逆渗与蒸馏法,其中又以薄膜逆渗技术成本效能更高。
世界各地缺水的地方,如中东多国一早已广泛采用海水去盐淡化来提供食用水,东南亚方面新加坡目前有两个海水淡化厂每天总共可处理约50万吨,今年底第三个海水淡化厂投产,加上裕廊岛第五个海水淡化厂,预计2020年每天可生产大约90万吨净水,约占新加坡一半淡水供应。而目标是在2060年时,新生水和淡化海水的产量占用水量的85%。
从以上可见海水去盐技术走向成熟,难度已攻克,现阶段是如何降低成本的问题。
水是生命之源,是生物体重要组成成分,是世界上最廉价的“药”。
水对人体有着重要的生理作用,以此补充适量水分对 健康 十分有利。人体对水的需求量因年龄、体重、气候及运动强度等因素而异。
总体来说:成年人一天需要补充1500~2800mL的水,以补充因排尿、呼吸、出汗等人体丢失的水分。
而这其中的很大一部分是通过直接饮用水获取的,还有一部分通过饮食、新陈代谢获取。除了人体所需,日常生活和生产作业也都离不开水。因此,水的质量在很大程度上影响着生活水平和工业生产。
可是,如此重要的水并不总是满足人类的需求。地球上淡水的分布与经济和人口的分布之间十分不均衡,其中, 贝加尔湖拥有地球地表淡水储量的20%;积雪覆盖,人迹罕至的南极拥有地球淡水储量的72% 。
种种原因之下,世界多个国家或地区处于严重的缺水状态之下,其中就包括我国和中东地区,以及非洲。
为了结束我国南北淡水分布不均,北方水资源短缺的状况,国家实施了“南水北调”这一浩大的工程。而对于中东那些缺水但不缺石油不缺钱的国家,有心而无力,只能变着法子的解决这一棘手的问题,比如从南北极海运冰川、海水淡化等。
早在400多年前,英国王室就曾悬赏征求经济有效的海水淡化方法。
在16世纪的欧洲,已经有人尝试着从海水中提取淡水,以满足长期海上航行对于淡水的需求。
但碍于科学技术的落后,那是的海水淡化只能满足少数人的日常所需,无法大型化、进行工业化生产。
直到上世纪五十年代开始,随着水资源危机的加剧,海水淡化得到快速、长足的发展,世界各国投入大量人力物力研究海水淡化技术,以求找到经济高效的工业化方法。
世界上第一座海水淡化工厂于1954年在美国德克萨斯州弗里波特建成并投入使用,并且目前仍然在为市民提供生活用水。
海水淡化技术发展至今,已有超过20余种方法,包括反渗透法、低多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产等。
从大的分类来看,主要分为蒸馏法(热法)和膜法两大类,其中低多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。
反渗透膜法具有投资低、能耗低等优点,但海水预处理要求高;多级闪蒸法具有技术成熟、运行可靠、装置产量大等优点,但能耗偏高。
海水淡化在很多人的观念看法中,很简单,的确,海水淡化的原理很简单,就是把海水中的盐分及其他各种影响直接饮用的物质借助物理或化学方法分离出去。
最简单直接的方法就是蒸馏,借助海水中不同物质的挥发性不同,将水分蒸发出来,然后再冷凝,得到纯净水。这个方法从可行性角度考虑,可以;但如果从经济性角度考虑,能耗偏高。
因此,具有投资少、能耗低等优点的反渗透膜法在这个以经济利益为本的 社会 成为发展的主要方向,它的能耗仅为蒸馏法的1/40。
反渗透法利用到氢键理论、优先吸附-毛细孔流等理论,涉及到分析化学、材料化学、流体力学等多个学科。由于需要在高压中进行,对于半透膜材料的要求很高。
其中预处理系统视原水的水质情况和出水要求可采取粗滤、活性炭吸附、精滤等。为了保护反渗透膜、延长其使用寿命,精滤这一步骤必不可少。
另外,复合膜对水中的游离氯非常敏感,而海水中又含有大量的氯,因而预处理系统中通常都配备活性炭吸附。
与直接从地表或者地下获取淡水相比,海水淡化的成本较高、前期投入大,成本回收周期长,但随着技术的革新及生产方式的转变,目前淡化海水的成本已降到4-5元/吨,经济可行性已经大大提升,使得“水比石油贵”这一尴尬现象在中东少数地区已经不复存在。
其中,不缺石油、天然气的中东土豪沙特阿拉伯不但财大气粗,在海水淡化上可谓是下足了老本,其拥有全球24%的海水淡化能力。此外, 位于阿联酋的杰贝勒阿里海水淡化厂第二期是全球最大的海水淡化厂,每年可产生3亿立方米淡水。
考虑到未来技术进步带来的成本下降,以及经济、 社会 快速发展带来的对淡水需求量的日益增长等因素,淡化海水会进入更多平常百姓的家庭之中。同时,未来海水淡化产业有望出现爆式增长,前景广阔。
如上图所示,海水淡化的原理主要要经过水泵抽海水、叠片过滤器过滤、多介质过滤器过滤、精密过滤器过滤、反渗透过滤器等过滤以后,就可以变成淡水了!据阿联酋等国的经验,这样海水淡化一吨的费用大约需要4—6元人民币!虽然看起来,这个价格和北京居民阶梯水价的最低档的5元一吨差不多!但是这是海水淡化厂的成本价!根据自来水成本价仅为出厂价一半来看,这样海水净化成的淡水其销售价格应该在8元至12元,基本要比现有水价翻倍!
其次,自来水都是在当地建有处理厂,因而其运输成本并不高。而按中国的地理特征,东部沿海地区其实缺水的并不多,而西部很多区域却非常缺水。但是如果要建设输水工程,成本就很高了,不仅其输水线路需要高额投资(参考南水北调工程2000亿以上的预算)。同时由上图可以看出,中国沿海地区都是平原,海拔较低,但是西部地区都是高原,这样还必须利用水泵来把水抽到西部,这个成本就会大幅度上升!估计这样的淡化水的成本预计至少在20元/吨,甚至更多!
随着技术的不断进化相信海水淡化将变得越来越简单而且更加高效、实用。
虽然海水中含有多种矿物,但却很难将其中一种分离出来。不过现在,来自澳大利亚和美国的一组科学家们研发出了一种全新的海水淡化技术,它不仅能让通过该种技术出来的海水能够饮用而且还能收集到可用于电池生产的锂离子。
而这一技术的关键就是金属有机框架(MOFs),其拥有任何已知材料的最大内表面积。从理论上来讲,这样一种材料光一克展开后能够覆盖一个足球场,同时其复杂内部结构能使MOFs是捕捉、储存和释放分子的完美对象。最近的研究发现,这种材料能让MOFs在碳排放海绵、高精度化学传感器和城市水过滤器找到运用。
眼下最常用的水过滤技术则是反渗透膜,其原理相当简单:膜的孔隙能让水分子通过但对于大部分污染物则不行。然而这一技术的一大问题就在于其需要相对较高的压力将水压过去才行。
但MOF膜却拥有更强的选择性和高效性。来自莫纳什大学、CSIRO和奥斯汀德州大学的科研人员就研发出了这样一种膜。这一设计灵感来自于生物细胞膜的“离子选择性”,它能让特定的离子通过。除此之外,这种过滤膜还不需要像反渗透膜那样需要强大的外力。
除了干净的饮用水之外,MOF膜还能收集到锂离子。由于全球电子和电池对锂的需求量非常高,而海水中富含有大量的锂离子,所以MOF膜的诞生是一个好消息。
此外,这种技术还将能应用到工业废水的过滤。
这项研究发表在《Science Advances》杂志上。
理论上,海水把盐和淡水分离的技术确实非常简单,比如沿海晒盐场以及海水蒸馏技术都只是简单的物理技术,但海水淡化的难点并不是分离技术,而是分离加收集所投入的成本与回报不成正比。 我们先以海水晒盐来举例,基本上全世界海水晒盐的方法,都是将大片海水引入盐田,直接经过太阳高温直射,海水蒸发以后,留下的结晶体便是盐分,再经过相关的净化技术,得到的就是白花花的食盐。在这过程中,因为海水在蒸发时,盐分子体积更大不会随着水分子同时蒸发,所以只要有足够的温度,盐分和水分就可以进行分离,温度是唯一的要求。 从晒盐技术上来看,似乎将盐和水分离并没有什么难题,但晒盐的过程当中是太阳直射,收集的是盐而不是淡水,两者有天壤之别。如果在晒盐场上方放一块玻璃,也可以得到凝结的淡水水珠,但是数量十分有限,根本缓解不了地球淡水的需求,而且人类使用淡水的总量也远远高于盐,这就需要供海水蒸发的温度更高,范围更大,人类发明的设备就运营而生了,但有设备就要有成本。 一般沿海区域,建几座小型的海水淡化厂,也基本能满足周边生活、生产的需求,而全世界90%以上的地区都缺水,尤其是内陆缺水更甚。本身海水淡化设备投入的成本就很大,如果再加上海水运往内陆,这其中的运输成本更高,说白了就是水资源与地球其他资源互换的条件下,对其他资源的损失太过巨大,损失与收获不成正比,在更加经济的设备发明之前,海水淡化始终不会成为淡水重要来源。 欢迎关注“地理有意思”留言一起探讨。
我们公司在北非做过一个大型的海水淡化厂项目,设计和反渗透膜都是新加坡人做的,我公司做施工。
海水淡化技术现在已经很成熟,主要包括反渗透膜法和热蒸发法两种。
由于海水中的很多无机盐无法通过化学反应沉淀下来,人类在解剖动物内脏时,发现一些动物的肠胃上有一层膜,这层膜能阻止无机盐进入体内,进一步研究后发现,这种膜的过滤机制主要在于渗透压,即淡水能通过这层膜进入渗透压低的一边,含盐量高的海水却不能,为此,人类又开始研究了这种膜的化学结构与成分,目前已经得到了逐步破解,然后就生产了这种膜,用于海水淡化,但由于至今没有完全破解这种膜的化学结构和成分,所以,还无法达到动物膜的效果,再者,对于这种膜的再生,仍处于起步阶段,因为无法再生,在使用一段时间后,由于膜被一些无机盐和杂质堵塞,只能更换,并且,膜在使用过程中,由于逐步被堵塞,产水量也是逐渐下降的。由此导致海水淡化成本居高不下,不过相信人类最终能彻底攻破难关,使海水淡化技术能变得常用。
热蒸发法技术很简单,就是加热让淡水从海水中蒸发出来,然后收集起来,这个工艺要消耗大量的能量,所以成本比膜技术要高,一般小型的海水淡化厂采用。
中国也在研究反渗透技术,并且在天津、山东等地建得有厂,南海的一些岛屿上,安装有一些海水淡化设备,满足驻军人员的生活所需。
可以预见到的是,如果海水淡化技术被完全攻破,中国可能可以从渤海湾调水去内蒙和西北,改善那里的生态环境,这种方案比从青藏高原引水好多了,对环境的影响也小,而且不会引起印度、孟加拉国等邻国的争议。
海水淡化也称海水化淡、海水脱盐,指将水中的多余盐分和矿物质去除得到淡水的工序,从海水中取得淡水的过程即被称为海水淡化。海水淡化是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法,目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场,逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。 世界上淡水资源不足,已成为人们日益关切的问题。有人预言,19世纪争煤,20世纪争油,21世纪可能争水。
作为水资源的开源增量技术,海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。到2006年,世界上已有120多个国家和地区在应用海水淡化技术,全球海水淡化日产量约3775万吨,其中80%用于饮用水,解决了1亿多人的供水问题。
“向海洋要淡水”已经形成了方兴未艾的产业。截至2006年底,中国日淡化海水能力接近15万吨,比上一年翻一番。中国在反渗透法、蒸馏法等主流海水淡化关键技术方面均取得重大突破,完成了自主知识产权的3000立方米/日低温多效海水淡化工程,以及5000立方米/日反渗透海水淡化工程;海水直流冷却技术已进入万立方米/小时级产业化示范阶段。中国海水淡化成本逐步下降,已接近5元/立方米。
中国海水淡化虽基本具备了产业化发展条件,但研究水平及创新能力、装备的开发制造能力、系统设计和集成等方面与国外仍有较大的差距。当务之急是尽快形成中国海水淡化设备市场的完整产业链条。围绕制约海水淡化成本降低的关键问题,发展膜与膜材料、关键装备等核心技术,研发具有自主知识产权的海水淡化新技术、新工艺、新装备和新产品,提高关键材料和关键设备的国产化率,增强自主建设大型海水淡化工程的能力。
未来20年内国际海水淡化市场有近700亿美元的商机,中国应占有充分份额。根据全国海水利用专项规划,到2010年,中国海水淡化规模达到每日80万至100万吨,2020年中国海水淡化能力达到每日250万至300万吨,尤其是国家积极支持海水淡化产业,自2008年1月1日起,企业的海水淡化工程所得免征所得税。中国海水淡化产业发展前景广阔。
海水淡化难,难的是规模化,也就是大规模的进行海水淡化用于人类生活及生产。海水中不仅仅是盐(氯化钠)还有其他卤族元素和金属离子比如镁盐、钙盐等,小规模蒸发冷凝就可以获得淡水,大规模则要考虑析出物的后期处理。当然还有效率,成本等。
目前淡化海水主要采用三种方法,即蒸馏法、反渗透法和电渗析法。
这三种方法的简要说明如下:
1、蒸馏法:
主要被用于特大型海水淡化设备上及热能丰富的地方。是将压缩功转化为饱和蒸汽的内能,使其温度升到成为过热蒸汽,在利用高温过热蒸汽做热源,加热饱和盐水使其部分蒸发,蒸汽生成淡水实现盐水分离。
2、反渗透膜法:
适用面非常的广,且脱盐率很高,因此被广泛使用。反渗透膜法首先是将海水提取上来,进行初步处理,降低海水浊度,防止细菌、藻类等微生物的生长,然后用特种高压泵增压,使海水进入反渗透膜,由于海水含盐量高,因此海水反渗透膜必须具有高脱盐率,耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点,经过反渗透膜处理后的海水,其含盐量大大降低,TDS含量从36000毫克/升降至200毫克/升左右。
3、电渗析法:
渗析是属于一种自然发生的物理现象。如将两种不同含盐量的水,用一张渗透膜隔开,就会发生含盐量大的水的电介质离子穿过膜向含盐量小的水中扩散,这个现象就是渗析。这种渗析是由于含盐量浓度不同而引起的,称为浓差渗析。渗析过程与浓度差的大小有关,浓差越大,渗析的过程越快,否则就越慢。
因为是以浓差作为推动力的,因此,扩散速度比较慢。如果在膜的两边施加一直流电场,就可以加快扩散速度。电解质离子在电场的作用下,会迅速地通过膜,进行迁移过程,这样,就形成了去除水中离子的淡水室和离子浓缩的浓水室,将浓水排放,淡水即为除盐水。这就是电渗析法除盐原理。
海水淡化处理设备
【拓展资料】
1、海水淡化处理方法对比:
反渗透法海水淡化与蒸馏法对比,膜法海水淡化只能利用电能,海水淡化利用热能和电能。所以反渗透淡化适合有电源的场合,蒸馏法适合有热源或电源的各种场合。
但是随着反渗透膜性能的提高和能量回收装置的问世,其吨水耗电量逐渐降低。反渗透海水淡化经一次脱盐,能生产相当于自来水水质的淡化水。虽然蒸馏法海水淡化水质较高,但反渗透技术仍具有较强的自身优势,如应用范围广,规模可大可小,建设周期短,不但可在陆地上建设,还适于在车辆、舰船、海上石油钻台、岛屿、野外等处使用。
海水淡化处理设备
反渗透系统需要较好的预处理,才能保证出水水质。在海水淡化领域中,预处理是保证反渗透系统长期稳定运行的关键。由于海水中的硬度、总固体溶解物和其他杂质的含量均较高,在运行过程中,反渗透系统对于浊度、pH值、温度、硬度和化学物质等因素较为敏感,所以对进水的要求相对较高,如果进水水质差,产水率就非常低。因此,海水在进入反渗透膜装置之前必须进行预处理。
2、淡化海水的起源及发展:
16世纪时,英国女王伊丽莎白颁布了一道命令:谁能发明一种价格低廉的方法,把苦涩腥咸的海水淡化成可供人类饮用的淡水,谁就可以得到10000英镑的奖金。
16世纪末,人类试着用蒸馏器在船上直接蒸发海水来制取淡水,开创了人工淡化海水的先例。19世纪末,由于蒸汽轮船普遍发展,蒸发器也随之蓬勃发展起来,以满足锅炉用水和部分饮用水的需要。1877年,俄国在巴库建成世界上第一台固定式淡水装置。其他国家尤其是缺少雨水的干旱国家也相继建成固定式淡水装置。
但是,真正大规模地淡化海水,是在20世纪50年代后期。据统计,世界上共有70多个国家从事海水淡化工作。仅1980年6月,蒸馏法、反渗透法和电渗析法三种类型的淡化装置全世界即达2204个,总造水量每天约727万吨。科威特的"多级闪急蒸馏法"的装置达32级,它的海水淡化水平居世界一流。当今世界淡化海水总产量的70%是用此法生产的,能够日产水18万吨。
中国海水淡化技术的研究始于1958年,海水淡化技术出现了新的进展:中盐度苦咸海水淡化组件和频繁倒极电渗析技术等重大成果进入国际先进行列。沙特是世界上最大的淡化海水生产国,其海水淡化量占世界总量的21%左右。
海水淡化的10种方法:
1、 蒸馏法:蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原理如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带咸味的。
2、 冷冻法:冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。
3、 反渗透法:通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。
4、 太阳能法:人类早期利用太阳能进行海水淡化,主要是利用太阳能进行蒸馏,所以早期的太阳能海水淡化装置是盘式太阳能蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛采用。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。
5、 低温多效:多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发,前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源,并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。
6、 多级闪蒸:所谓闪蒸,是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下,部分海水急骤蒸发的现象。目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最大,技术最成熟,运行安全性高弹性大,主要与火电站联合建设,适合于大型和超大型淡化装置,降低单位电力消耗,提高传热效率等。
7、 电渗析法:电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水,也可以作为水质处理的手段,为污水再利用作出贡献。此外,这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。
8、 压汽蒸馏:压汽蒸馏海水淡化技术,是海水预热后,进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加热侧。蒸汽冷凝后作为产品水引出,如此实现热能的循环利用。
9、 露点蒸发法:露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。它基于载气增湿和去湿的原理,同时回收冷凝去湿的热量,传热效率受混合气侧的传热控制。
10、水电联产:水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。由于海水淡化成本在很大程度上取决于消耗电力和蒸汽的成本,水电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置提供动力,从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。
参考资料:海水淡化 _百度百科