光彩背后的污染
C273 求精中学 何绎璐
——调查重庆城区光彩工程引起的污染情况
现在全社会都在关注环保、低碳的问题,而重庆的夜景又是人们在茶余饭后津津乐道的话题。我学习了初中物理和化学知识后却突然发现,这两者之间可能存在相悖的结果,光彩工程的美景掩盖不了因此带来的环境污染。
为了证实这个情况,我们展开了关于“重庆城区光彩工程引起的污染情况”的调查。
一、调查内容
为了便于统计,我们抽取重庆城区的跨江大桥作为样本。经观察,各座跨江大桥上的装饰灯存在大量浪费。因此我们决定主要在重庆城区的22座跨江大桥中抽样调查,统计除照明路灯、节日装饰灯以外的不必要的灯饰的数量。具体内容如下:
桥名 |
嘉陵江大桥 |
渝澳大桥 |
黄花园大桥 |
长江大桥 |
菜园坝大桥 |
朝天门大桥 |
灯饰数量/盏 |
424 |
1476 |
3040 |
918 |
552 |
4088 |
由于时间有限,我们一共调查了嘉陵江大桥、渝澳大桥等六座大桥上的灯饰,并通过上网查阅核对数据等方式尽量使数据准确。
二、 数据分析
1.估算重庆城区跨江大桥灯饰总数量
不同大桥所处的江域宽度不同,大桥的长度差距较大,因此大桥上的灯饰数量各不相同。为方便估算,我们把上述表中数据分为三类,上网查得重庆城区跨江大桥总共22座,所以暂且把这22座桥也分为三类来统计多余装饰灯的总数:
1) 灯饰数量极多:黄花园大桥、朝天门大桥等类型。占调查桥梁总数的三分之一,粗略计算重庆城区此类桥梁多余的灯饰总数为:(3040+4088)/2×22×1/3=26136(盏)
2) 灯饰数量较多:渝澳大桥、长江大桥类型。占调查桥梁总数的三分之一,粗略计算重庆城区此类桥梁多余的灯饰总数为:(1476+918)/2×22×1/3=8778(盏)
3) 灯饰数量较少:嘉陵江大桥、菜园坝大桥等类型。占调查桥梁总数的三分之一,粗略计算重庆城区此类桥梁多余的灯饰总数为:(424+552)/2×22×1/3=3579(盏)
总计:26136+8778+3579=38493(盏)
2.估算重庆城区跨江大桥灯饰所消耗的电能:
从实际观察来看,这些多余的灯饰都不是节能的LED灯,大都是功率较大的射灯。我上网查询后得知,这种灯一般功率在50瓦以上。而开闭灯时间大都在晚上7点到早上5点,每天10小时,365天从不间断。
因此可以得到每晚所消耗的电能是:38493×50/1000×10=1924.65(kW.h) 则一年所消耗电能为:1924.65×365=702497.25 (kW.h)
(此处每盏灯功率取50W,每天亮灯时间取10h,一年天数取365天。)
3. 估算重庆城区跨江大桥灯饰一年消耗的电能所需燃烧煤的吨数
根据能量守恒定律,这些给我们带来光彩的电能不会凭空产生,它一定是由另一种能源转化而来。上网查询得知,我国的电能大部分是来自火电,也就是燃烧煤炭后转化成电能。且在一般条件下,1吨煤只可以发3000kW.H的电。
那么,这些多余的灯饰每年将燃掉的煤炭是:
702497.25/3000≈2342(吨)
4.估算重庆城区跨江大桥灯饰一年消耗的电能所需燃烧的煤的总价格:(电煤价格取450元/t) 450×2342=1053900元
5.估算重庆城区跨江大桥灯饰一年消耗的电能所需燃烧的煤排放的二氧化碳、氧化硫等有害气体的数量:(粗略估计,故只计算二氧化碳的数量)
根据C+O2=CO2(C:12 O:14)
可算出CO2等气体略有8587t
也就是说,仅跨江大桥的光彩工程中多余的部分灯饰,每年就会在我们重庆城区的空气中多排放略8587吨有害气体!(煤的燃烧会生成二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、一氧化碳等有害气体)
三、总结
如果以上数据对于一个城市来说还不算显眼的话,那么我们进一步分析,得出的结果将会触目惊心。
首先,近几年的统计数据显示,重庆市民的呼吸道发病率一直居高不下,癌症发病率呈逐年上升态势且远高于全国平均水平,每年大约5万人患上癌症,稍有常识的人都知道,空气污染是这些疾病的元凶。
另一方面,对于茶余饭后人们津津乐道的重庆夜景,到底有多大价值呢?从我自己的体会来看,每到夜晚降临,我自己在家里做作业、父母在家做事、老人在家看电视,因此,夜晚下的重庆市民绝大多数都是在屋里,极少看夜景。就算外面繁华的街道上也都是匆匆忙忙的过客,而22座跨江大桥上估计也极少有“停车坐爱枫林晚”的人。所以,只有非常少的人真正在欣赏夜景,很多人欣赏也是匆匆一瞥。这样对比下来可以看出:在虚幻的光彩工程的照耀下,平均健康水平并不高的每一个重庆市民,每时每刻都要呼吸的空气中将多出八千多吨有害气体!所以,这样的光彩工程完全是自己害自己。
这八千多吨的有害气体只是统计跨江大桥的结果,更多的是数万栋高楼的装饰灯,其排放的有害气体估计将高出一个数量级!
重庆有“山城”的美称,这本应是一个青山绿水、蓝天白云的城市,可是重庆的蓝天却非常罕见,酸雨又比较常见,这都是空气污染的后果。重庆怎能因为价值不高的光彩而给环境问题增添负担呢?
另外,重庆虽然是直辖市,但因经济问题无法受教育的孩子却不少。光彩工程中本可以节省的那一百多万也许并不算多,但这一百多万如果用来资助贫困学生就会显得意义重大。如果一个学生每年所需学费为5000元,这笔钱可以支助大约两百名学生受教育。教育决定一生,用虚幻的繁华来换这么多孩子们一生的幸福,值么?
作为中学生,我们应低碳出行,节约资源,努力做好我们应做的事。这份数据仅是我作为一个中学生对于社会环境问题的个人看法,从某种角度上说,这也是我微不足道的一份贡献。我们并不希望看到因环境问题而伤痕累累的城市,城市的光彩固然好,但光彩背后的污染却是我们不愿看到的。解决好这一问题还需要人们不断斟酌和探索。
评语:以往的光污染研究虽然调查范围较广、数量较多,但是大都属于定性研究,未能将相关数据作定量对比;另外,一些研究只是对有关情况进行粗线条的描述,在一定意义上都更接近于情况汇编而不是研究分析。此次研究有以下特点:
第一,突出时代背景。目前中国节能减排的形势十分严峻,建设资源节约型、环境友好型社会的要求十分迫切。本研究立足于重庆跨江大桥灯饰节能,对相关的调查数据做了详细分析,从科学研究的角度对重庆市如何实现科学发展观提出了建设性的建议。
第二,研究角度新颖。节能问题在上个世纪90年代就已经出现,但关注此问题的往往是学者和民间人士。进入新世纪后,节能问题日益引起国家的重视,节能减排不再是学者研究的领域,它同时也成为政府必须面对的问题和承担的责任。本次研究将调查地点选在了重庆市主城区各座大桥,它们不仅是重庆市的地标,也是检验重庆市政府落实节能减排目标是否到位的试金石。我们只有摒弃形象工程的虚荣,从点滴做起,才能踏踏实实地为重庆的绿水青山贡献力量。
评委点评:利用有详细调查报告,利用已有知识计算消耗电能,间接分析污染来源。