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目前,困扰世界全球性大气污染的问题主要是温室效应与臭氧层破坏。这种污染所造成的伤害已经没有了国界的限制,足以威胁人类能否在地球上继续居住下去,其后果十分严峻,已成为与世界各国都有切身利害关系的问题,引起了普遍的关注。全人类只有一个地球,共用一个大气圈,全球性大气污染所带来的灾害是全球性的,危及到每一个人的,使人类的生存和发展受到严峻的挑战。因此,综合治理全球性大气污染需要各国政府协调一致的行动,需要全人类共同努力。联合国1989年把“警惕全球变暖”作为6月5日全世界环境日主题,以唤起社会各界环境污染的关注和全世界人民对自己的生存环境的危机感与责任感。
关键词:大气污染
现状
综合治理
国际协议
法律政策
一、全球大气污染的现状
目前,困扰世界全球性大气污染的问题主要是温室效应与臭氧层破坏。这种污染所造成的伤害已经没有了国界的限制,足以威胁人类能否在地球上继续居住下去,其后果十分严峻,已成为与世界各国都有切身利害关系的问题,引起了普遍的关注。要解决这个问题,需要各国协调一致的行动。联合国1989年把“警惕全球变暖”作为6月5日全世界环境日主题,以唤起社会各界环境污染的关注和全世界人民对自己的生存环境的危机感与责任感。
全球性大气污染在世界范围内引起了一系列问题。人类活动排入大气的某些化学物质如CO2、CH4、N2O、CFC(氟氯烷烃)引起温室效应,温室效应导致全球变暖。近百年来,全球地面平均气温增加了0.3—0.6℃。地球变暖引起海平面的上升,当前世界大洋温度正以每年0.1℃的速度上升,全球海平面在过去百年里上升了14.4cm,我国沿海的海平面也平均上升了11.5cm,海平面的上升将严重威胁低地势岛屿和沿海地区人民的生产、生活和财产安全。
氟氯烷烃、N2O、CH4等不仅能产生温室效应,而且还能与平流层的臭氧发生作用,导致臭氧层的消耗。研究结果表明,平流层臭氧浓度减少1%,紫外线辐射量将增加2%,皮肤癌发病率将增加3%,白内障发病率将增加0.2—1.6%,因此,臭氧层的消耗,已经造成了对人体的伤害,并使农作物减产,使森林、自然生物圈生成及海洋生态平衡受到严重的影响,保护臭氧层就是保护我们人类自身的健康与安全。
人为造成的各种温室气体对全球的温室效应所起作用的比例不同,其中CO2的作用占55%,CFC占4%,CH4占5%,N2O占6%,因此,CO2的增加是造成全球变暖的主要因素。
大气中二氧化碳浓度的上升,主要是由于煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧而造成的,换成燃料碳每年约为50亿吨。其次是由于森林的采伐、烧毁,用作燃料所产生的二氧化碳量大约为10亿—16亿吨/年。森林通过光合作用吸收的二氧化碳,大片森林被毁,吸收的二氧化碳的能力大大减少。此外,近年科学家发现北冰洋沿岸冻土在秋季也释放出大量的二氧化碳。由化石燃烧而排放的二氧化碳中,80%是发达国家生产的,而由森林破坏排放的二氧化碳主要发生在发展中国家。
甲烷的发生源有家畜肠胃内发酵,田地、沼泽等潮湿地带,天然气泄漏等。大气中的N2O的主要发生源是土壤。在NH4+、NO3-等氮供应源充分的情况下,可以从潮湿的土壤中产生N2O。海洋中也同样存在着脱氮现象。人为发生源主要是肥料,据有关研究结果,化肥使用时,在很短时间内就有近1/3的氮肥脱氮进入大气中,其中约有5-20%变为N2O;燃烧树木,农作物残根和矿物,以及平流层超音速飞机的飞行也会产生N2O。
造成臭氧层破坏的主要原因是人类活动使大气中某些化合物浓度增加,使平流层臭氧的产生、消失过程失去平衡,这些化合物中主要的是氟氯烷烃、哈龙、四氯化碳和甲基氯仿等,它们是人类在工业生产过程中制造、扩散出来的,如制冷装置的冷冻剂,烟雾喷射剂、制造塑料的溶剂、泡沫发生剂、精密仪器和电子器件的清洗剂等。它们在低层大气中都不活泼而转入平流层后,强烈的太阳紫外线的照射使它们分解出了氯原子,从而破坏臭氧层。
二、全球大气污染综合治理措施及对策
全人类只有一个地球,共用一个大气圈,全球性大气污染所带来的灾害是全球性的,危及到每一个人的,使人类的生存和发展受到严峻的挑战。因此,综合治理全球性大气污染需要各国政府协调一致的行动,需要全人类共同努力。不论是发达国家,还是发展中国家,都应努力减少污染气体的排放,并为此作出贡献,在公平合理的基础上承担起各自的责任和义务。
1、制定并履行国际协议,严格控制全球性大气污染气体的排放。
(1)越界大气污染
1972年的斯德哥尔摩会议给大气环境保护带来了新的契机。1979年欧洲国家通过协商缔结《远程跨界大气污染公约》(Convention
on
Long
Range
Trans-boundary
Air
Polloution,LRTAP),该公约的宗旨是保护人类及环境免受大气污染的影响,并促进国际合作。
(2)全球气候变化
控制全球变暖就必须要减少大气中的温室气体的含量,其中关键的问题是控制CO2的含量。大气中的温室气体,特别是CO2的增加,是发达国家近年来工业化积累的结果,就是在当前发达国家也是温室气体的主要排放者。占世界人口不到24%的发达国家消耗了世界能源的75%,他们向大气排放的CO2的人均排放量比发展中国家的相对量更高。以美国为例,其人口占世界人口的5%不到,CO2排放量却占世界的24%,而对一些发展中国家的统计,他们的人口占世界的76%,而CO2的排放量还不到世界的28%。由此可见,发展中国家是工业化国家所造成的CO2增加的受害者,发达国家对削减温室气体排放负有不可推卸的完全义务和责任。
在20世纪80年代中期,国际社会开始注意全球气候变化问题。1997年12月,防止全球变暖京都会议通过了“京都宣言”签订《京都议定书》,宣言中指定CO2等6种气体是造成地球变暖的主要因素,宣言中规定在2012年实现整体削弱1990年废气排放标准的5.2%,并要求发展中国家自主承担削减废气排放量义务。议定书第12条还规定了“清洁机制”(Clean
Development
Mechanism
,CDM).1992年6月《联合国气候变化框架公约》在里约热内卢签订。我国是《联合国气候变化框架公约》的缔约国之一,我国支持通过一项符合公约的议定书,但反对向发展中国家增加任何新的义务。尽管我国到2000年人均CO2排放量不到1989年世界人均水平(1.2吨/人)的一半,不及工业区化国家人均水平(3.3吨/人)的1/6,但仍努力履行义务。我国已开展了有关温室气体排放状况分析及对策的研究,大力节能,改善能源结构,提高能源利用率;大力开展植树造林,增加对CO2吸收能力;大力回收工业C02废气,尽量减少温室气体的排放。
(3)臭氧层
1981年联合国环境规划署经过5年条约谈判,在1985年3月22日在维也纳达成《臭氧层维也纳公约》;1987年通过《蒙特利尔议定书》,1990年修订的《消耗臭氧物质的蒙特利尔议定书》,把CFC及哈龙等6类几十种都列为限控物质,在进行这样的限定后,预计到2050年,北极臭氧减少速率将低于现在,而到2100年后,南极臭氧空洞将消失。
2、综合治理措施及途径。
减少温室气体的产生量,减少矿物燃料的使用量,提高能源效率与节能,这是控制C02排放的主要措施,也是目前控制CO2排放量的最经济可行的办法。为了减轻温室效应可以在不同矿物燃料之间进行比较来作出选择,产生相同能量,燃烧天然气排出的二氧化碳为燃煤的60%,为燃油的80%,我国西气东送工程将对全球性大气污染的综合治理发挥积极作用。
除去温室气体,人们已经设计出控制二氧化碳进人大气层的几种方案,其中之一是把发电厂排出的二氧化碳转化成可以运走的碳酸盐,用船运到海洋中,这一方案技术上可行,但代价极高,还在进一步研究之中。要除去二氧化碳以外的温室气体似乎不够现实,因为它们是从许多小发生源发出的。
开发利用新能源。采用不产生二氧化碳的替代能源,最重要的替代能源有太阳能、风能、波浪能、核裂变与核聚变能。从减少CO2排放量的角度而言,核能可能是理想的能源,并且是目前最可能成为取代化石燃料而大规模使用的主要能源。氢能是通过光解水的方法获得的,利用水分解的H2作能源,氢燃烧后重新生成水,对环境完全没有污染。目前有关地能的获得与利用,虽处于研究阶段,但将其作为一种大规模清洁能源的前景是十分乐观的。
在地球上大批植树造林,充分利用森林及绿色植被对温室效应的调节作用。扩大生物链中的碳量,增加C循环,使大量碳不能转化为CO2进人大气中;适应气候变化,培育出适宜气候变化的农作物新品种等等,种种措施都能减缓温室气体对环境的影响。
三、我国大气污染的现状
当前我国大气污染状况依然十分严重,主要表现为煤烟型污染。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标;二氧化硫污染一直在较高水平;机动车尾气污染物排放总量迅速增加;氮氧化物污染呈加重趋势。
大气污染物排放总量现状如下:
1.
二氧化硫。煤炭消耗量不断增加,随之带来二氧化硫排放总量
急剧上升。在各类排放源中,电厂和工业锅炉排放量占到70%。由二氧化硫排放引起得酸雨污染范围不断扩大,现已扩展到长江以南、青藏高原以东的大部分地区,遍及广东、广西、四川、贵州、云南、湖南、江西、福建、浙江、上海、安徽、山东等十多个省、市、自治区。华中酸雨区比较严重的中心区域为长沙、衡阳和赣州,西南为宜宾、南充和重庆,华东为厦门、宁波和南京。目前年均降水pH值低于5.6酸雨临界值的地区已占全国面积的30%左右。
2.烟尘、粉尘。烟尘的主要排放源也是火电厂和工业锅炉,由于地方电厂使用的大多为低效除尘器,所以烟尘排放量一般是国家大型电厂的5-10倍。曾经在上海参观过的铜加工厂的大型袋式除尘器除尘效率也达到了99%以上,它虽然是一种传统的除尘方式,但由于效率高,性能稳定可靠,操作简单,还是获得了很广泛的应用。还有象电除尘器、湿式除尘器也是应该深入研究和针对各种场合大力推广的新型除尘设备。
3.机动车排气污染。受经济增长的推动,我国机动车近年来数量增长迅速,尤其是一些大城市如北京、上海、广州等机动车数量增长速率更是远远高于全国平均水平。汽车排放的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物排放总量逐年上升。由于城市人口密集,交通运输量相对大,机动车排气污染在城市大气污染中所占比例也不断上升。
四、我国大气污染综合治理措施及对策
1、大气污染综合防治涉及面比较广,影响因素比较复杂,一般来说,可以从下列几个方面加以考虑。
(1)全面规划,合理布局
大气污染综合防治,必须从协调地区经济发展和保护环境之间的关系出发,对该地区各污染源所排放的各类污染物质的种类、数量、时空分布作全面的调查研究,并在此基础上,制定控制污染的最佳方案。
工业生产区应设在城市主导风向的下风向。在工厂区与城市生活区之间,要有一定间隔距离,并植树造林、绿化、减轻污染危害。对已有污染重,资源浪费,治理无望的企业要实行关、停、并、转、迁等措施。
(2)改善能源结构,提高能源有效利用率
我国当前的能源结构中以煤炭为主,煤炭占商品能源消费总量的73%,在煤炭燃烧过程中放出大量的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)以及悬浮颗粒等污染物。因此,如从根本上解决大气污染问题,首先必须从改善能源结构入手,例如使用天然气及二次能源,如煤气、液化石油气、电等,还应重视太阳能、风能、地热等所谓清洁能源的利用。我国以煤炭为主的能源结构在短时间内不会有根本性的改变。对此,当前应首先推广型煤及洗选煤的生产和使用,以降低烟尘和二氧化硫的排放量。
我国能源的平均利用率仅30%,提高能源利用率的潜力很大。我国有20余万台锅炉,年耗煤2亿多吨,因此,合理选择锅炉,对低效锅炉的改造、更新、提高锅炉的热效率,能够有效地降低燃煤对大气的污染。
(3)区域集中供热
分散于千家万户的燃煤炉灶,市内密集的矮小烟囱是烟尘的主要污染源。发展区域性集中供暧供热,设立规模较大的热电厂和供热站,用以代替千家万户的炉灶,是消除烟尘的有效措施。这样还具有以下各项效益:①提高热能利用率;②便于采用高效率的除尘器;③采用高烟囱排放;④减少燃料的运输量。
(4)植树选林、绿化环境
绿化造林是大气污染防治的一种经济有效的措施。植物有吸收各种有毒有害气体和净化空气的功能。植物是空气的天然过滤器。茂密的丛林能够降低风速,使气流挟带的大颗粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平,多绒毛,某些树种的树叶还分泌粘液,能吸附大量飘尘。蒙尘的树叶经雨水淋洗后,又能够恢复吸附、阻拦尘埃的作用,使空气得到净化。
植物的光合作用放出氧气,吸收二氧化碳,因而树林有调节空气成分的功能,一般1公顷的阔叶林,在生长季节,每天能够消耗约1t的二氧化碳,释放出0.75t的氧气。以成年人考虑,每天需吸入0.75kg的氧气,排出0.9kg的二氧化碳,这样,每人平均有10m2面积的森林,就能够得到充足的氧气。
有一些植物能够吸收大气中的有毒成分,如1公顷柳杉林每年可吸收720kg二氧化碳。
有一些林木,在其生长过程中能够挥发出柠檬油、肉桂油等多种杀菌物质。有人作到分析测定,在百货大楼内,每立方米空气中细菌数达400万个,林区则仅仅有55个,这样,林区与百货大楼空气中的含菌量相差7万多倍。
2、我国对大气污染的法律政策
(1)中华人民共和国大气污染防治条例
第六十条 违反本法规定,有下列行为之一的,由县级以上人民政府环境保护行政主管部门责令限期建设配套设施,可以处二万元以上二十万元以下罚款:
(一)新建的所采煤炭属于高硫份、高灰份的煤矿,不按照国家有关规定建设配套的煤炭洗选设施的;
(二)排放含有硫化物气体的石油炼制、合成氨生产、煤气和燃煤焦化以及有色金属冶炼的企业,不按照国家有关规定建设配套脱硫装置或者未采取其他脱硫措施的。
违反本法规定,有下列行为之一的,由县级以上地方人民政府环境保护行政主管部门或者其他依法行使监督管理权的部门责令停止违法行为,限期改正,可以处五万元以下罚款:
(一)未采取有效污染防治措施,向大气排放粉尘、恶臭气体或者其他含有有毒物质气体的;
(二)未经当地环境保护行政主管部门批准,向大气排放转炉气、电石气、电炉法黄磷尾气、有机烃类尾气的;
(三)未采取密闭措施或者其他防护措施,运输、装卸或者贮存能够散发有毒有害气体或者粉尘物质的;
(四)城市饮食服务业的经营者未采取有效污染防治措施,致使排放的油烟对附近居民的居住环境造成污染的。
参考文献:1.中华人民共和国大气污染防治条例
2.环境与资源保护法第三十章第一节
课堂是教学的主阵地,教材是知识的基本载体,教师应抓住这一阵地,紧密联系教材,在日常教学中渗透环保教育,让学生了解环保的紧迫性和重要性,逐步培养学生的环保意识。
1.结合教材内容进行环保教育
如在课堂上学习《硫、硫酸》、《硝酸、硝酸盐》的知识时让学生了解酸雨的形成、危害及防治。
2.酸雨的形成
酸雨的形成是一种十分复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质,其中又以硫酸为主。从污染源排放出来的SO、NO是酸雨形成的主要起始物,因为大气中的SO、NO经氧化后溶于水形成HSO、HNO和HNO,造成了雨水pH值降低,当pH值低于5.60时,便形成了酸雨。酸性污染物转入雨水中形成酸雨的过程为:
SO2+[O]SO
SO3+H2OHSO
SO2+H2OHSO
H2SO3+[O]HSO
NO+[O]NO
2NO+HOHNO+HNO
式中:[O]——各种氧化剂,如O、HO、HO、O等。
SO主要是燃煤产生,NO主要是机动车尾气排放。
3.酸雨的危害
(1)酸雨腐蚀建筑物和文物古迹。酸雨容易腐蚀水泥、大理石等建筑材料,并且容易使铁金属表面生锈,建筑物受损。
(2)酸雨可以使河流、湖泊的水体酸化,水体生态平衡遭到破坏,水生动植物减少甚至绝迹。
(3)酸雨破坏土壤、植被、森林。在酸雨的作用下,土壤中的钙、镁、钾等养分大量流失,导致土壤日趋酸化、贫瘠化,影响植物生长。
(4)酸雨危害人的身体健康。酸雨会引起呼吸方面的疾病,导致红眼病和支气管炎,咳嗽不止,尚可诱发肺病。
4.酸雨的防治措施
酸雨的防治措施主要是提高能源利用率,减少污染气体的排放。特别是减少烧煤排放的二氧化硫和汽车排放的氮氧化物。采用新技术改进化工生产工艺,进行煤脱硫、废气脱硫及废气的回收再利用。大力推广使用风能、太阳能、地热、氢能、核能等清洁能源,减少煤及石油的使用。如原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%~60%的无机硫、优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等、改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。
再如结合卤素知识介绍臭氧层空洞的形成,认识氟利昂泄露对人类造成的危害,大力推广使用无氟冰箱、空调。结合高分子聚合物介绍“白色污染”,宣传使用易降解材料。结合《煤和煤的综合利用》、《石油和石油的炼制》等内容,了解温室效应是怎样造成的,煤和石油的大量使用造成大量的二氧化碳气体排放,从而导致温室效应,对环境造成严重破坏,因此要推广使用清洁能源减少碳排放,崇尚低碳生活。
5.利用化学实验进行环保教育
化学是一门以实验为基础的科学。化学实验是对学生实施化学教育的不可缺少的环节。化学实验总是伴随气体、液体或固体产物的生成,其中不可避免地产生一些环境污染物。化学实验室的污染源多,国家提出的居民区大气中的有毒物质有21种,化学实验室里有14种。例如,氯气制取和性质实验中的余氯、制取溴苯实验过程中逸出有臭味的溴蒸气,硫化氢、二氧化硫等有毒气体直接影响实验人员的身体健康,散失到空气中造成大气污染。结合化学实验对学生进行环保教育,也显得非常重要。在化学实验中如何有效地渗透环保教育,关键是要增强学生的环保意识。通过实验让学生亲身体验到有害物质就在自己的身边,它们随时随地会危害人类的生命,从而提高学生接受环保教育的自觉性。首先,要培养学生的实验习惯,如在密闭或通风橱中操作有毒气体,对反应后的尾气进行吸收,不让其扩散到空气中,反应后的废液、废渣不随意倒入水池,而是分类回收等,使学生养成环保的习惯。其次,要帮助学生学会从环保角度设计、改进、挑选实验方案,选取实验药品,使学生尽可能采用一些无毒无害、低污染、低能耗的实验方案和选择一些无污染、可回收、可循环利用的药品,从而培养学生在科学实验和工业生产上的环保意识。具体说来有以下几方面:
(1)以环保意识备好实验课。备有关实验课时,要设计好对学生进行环保教育的内容,以及有关实验的教学内容和方法,特别是在有毒气体的实验中,要做好毒气泄漏的预防、处理、吸收及停止实验的方法设计,实验中废弃物的处理、回收与再利用的方法设计等。
(2)以身作则,规范实验操作。教师的行为是一种无声的语言,因此教师以身作则、规范实验操作对进行环保教育有重要的意义。在实验教学中,教师要言行一致,做到实验操作正确规范,尤其是涉及环境教育的实验。
随着全球经济的发展,人们的生活质量越来越高。然而在人们越来越奢侈的物质享受的背后,却是生态的失调、环境的恶化。到处可见的水污染、大气污染、固体污染、水土流失等一系列严峻的问题正在威胁着人们的正常生活,同时也严重影响着经济的发展。
二十年代洗米洗菜,六十年代鱼虫绝代,七十年代河水泛滥,原本蔚蓝的天空,被浑浊的灰色所代替,原本“桃花流水劂鱼肥”的河水被发臭的水沟所代替;原本撑起的一把把绿色大伞,被人们以愚昧的思想,锋利的斧子所砍掉。面对这样的惨状,我国政府近几年也大力抓好环境保护工作,例如,对垃圾分类处理,回收利用,每天做好空气质量日报,禁止农民乱施农药,提倡使用可降解塑料袋„„然而,人们的愚昧、无知,总是一味地追求经济的一时发展,为了眼前的利益,烟囱个个“吐黑烟”随处可见,树叶片片“缺了补”枯枝败叶,原本清脆的鸟儿叫声,也已经销声匿迹了。人类的所作所为不但危及着幼小的生灵们,连人类自己也自食其果。倘若人们不行动起来,我想过不了多久,人们所面临的环境将一片黯然失色。
环境污染已经到了不可不解决的程度,昔日的先污染在治理的方针已经完全不能适应现在的形势。目前人类已经部分认识到了自身与环境的唇寒齿亡的关系(人类与环境有着密切的联系,当人类不合理地开发利用资源或者任意排放废弃物等有害物质时,便导致了一系列的环境污染),同时人类也提出了很多有益的解决办法。现在就让我们来一起看一下有关的环境污染情况及相应的解决办法吧。
一、水污染
1、概述
地球上的水似乎取之不尽,其实就目前人类的使用情况来看,只有淡水才是主要的水资源,而且只有淡水中的一小部分能被人们使用。淡水是一种可以再生的资源,其再生性取决于地球的水循环。随着工业的发展,人口的增加,大量水体被污染;为抽取河水,许多国家在河流上游建造水坝,改变了水流情况,使水的循环、自净受到了严重的影响。80年代后期全球淡水实际利用的数量大约为每年3000亿立方米,占可利用总量的1/3。但是随着人口的增长及人均收入的增加,人们对水资源的消耗量也以几何级数增长。另外,淡水资源的分布与人口的分布并不一致。例如1980年加拿大人均取水量1500立方米,仅占人均淡水资源拥有量的1.2%;而埃及1976年人均取水量为1180立方米,已接近该国人均可利用总量1470立方米的极限。
人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中,使水受到污染。目前,全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海,污染了5.5万亿立方米的淡水,这相当于全球径流总量的14%以上。1984年颁布的中华人民共和国水污染防治法中为“水污染”下了明确的定义,即水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象称为水污染。水的污染有两类:一类是自然污染;另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。
2、水资源保护
抽取地下水是缓解淡水不足的一个重要途径。但是过度抽取地下水会使地下水水位下降,导致地面沉降。在我国的苏州、无锡、上海、北京等地,由于长期过量开采地下水,造成了明显的地面沉降,有的地方甚至损坏了地下管道和道路。因此,在发展工业,建设城市的同时,就要注意到水资源的保护。因为一旦水资源受到污染,将严重的制约工业、农业的发展。要解决水污染问题的根本途径还是在于要发动全球人民,增强保护水资源、节约用水意识。同时大力研制循环用水技术、海水淡化技术、污水净化技术等,并对排放污水或污染物质严重的企业、生活区进行合理管制和必要的惩罚,以增强保护水资源意识。
二、大气污染
1、概述
在干洁的大气中,痕量气体的组成是微不足道的。但是在一定范围的大气中,出现了原来没有的微量物质,其数量和持续时间,都有可能对人、动物、植物及物品、材料产生不利影响和危害。当大气中污染物质的浓度达到有害程度,以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件,对人或物造成危害的现象叫做大气污染。造成大气污染的原因,既有自然因素又有人为因素,尤其是人为因素,如工业废气、燃烧、汽车尾气和核爆炸等。随着人类经济活动和生产的迅速发展,在大量消耗能源的同时,同时也将大量的废气、烟尘物质排入大气,严重影响了大气环境的质量,特别是在人口稠密的城市和工业区域。所谓干洁空气是指在自然状态下的大气(由混合气体、水气和杂质组成)除去水气和杂质的空气,其主要成分是氮气,占78.09%;氧气,占20.94%;氩,占0.93%;其它各种含量不到0.1%的微量气体(如氖、氦、二氧化碳、氪)。
大气污染对气候的影响很大,大气污染排放的污染物对局部地区和全球气候都会产生一定影响,尤其对全球气候的影响,从长远的观点看,这种影响将是很严重的。大气中二氧化碳的含量增加:燃料中含有各种复杂的成分,在燃烧后产生各种有害物质,即使不含杂质的燃料达到完全燃烧,也要产生水和二氧化碳,正因为燃料燃烧使大气中的二氧化碳浓度不断增加,破坏了自然界二氧化碳的平衡,以至可能引发“温室效应“,致使地球气温上升。所谓的”温室效应“是指,大气中的二氧化碳浓度增加,阻止地球热量的散失,使地球发生可感觉到的气温升高。破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系,吸收地球释放出来的红外线辐射,就像“温室”一样,促使地球气温升高的气体称为“温室气体”。二氧化碳是数量最多的温室气体,约占大气总容量的0.03%,许多其它痕量气体也会产生温室效应,其中有的温室效应比二氧化碳还强。
2、大气层的保护
许多环境问题是跨国界的,甚至是全球性的,如温室效应和臭氧层破坏等大气污染,需要世界各国的共同努力才能逐步解决。人们在70年代早期开始认识到氟氯烃可能对环境有害,并且开始寻找代替品。到了80年代中期,臭氧层破坏的证据已经日益清楚,采取共同行动的呼声也日益高涨。到了1987年,许多国家的代表汇集在加拿大第二大城市蒙特利尔,签署了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协定书》。这个协定书是对付世界环境公害的一个开创性的国际协定,目的是控制氟氯烃和其它破坏臭氧层的物质的消费量,保护地球的“外衣”,也保护人类自己。经过修正后的蒙特利尔协定书是一个有约束力的国际协定。按照规定,工业国的氟氯烃和其他受限制物质的排放量必须立即减少,在2019年以前逐步完全停止使用这类物品。发展中国家在1996年以前可以继续有限度的增加这些物质的消费,然后就应当逐步减少,到2019年时必须完全停止使用这些有害物质。除了时间上的优惠以外,这一协定书还包含了两个对发展中国家有利的条款:一个是建立一项临时多边基金,帮助发展中国家采取代替氟氯烃的技术;另一个是技术转让条款,要求签字国把最好的技术按照“公平和最有利的条件”转让出去。
我国已加入了修正后的蒙特利尔协定书,并且制定了履行国际义务的国家行动方案,包括建立保护臭氧层组织管理机构,制定有关行业的管理规范,积极开展替代品和替代技术的研究,为企业的替代技术改造安排配套资金等等。根据我国政府制定的方案,到2019年,所有消耗臭氧层物质的总量至少要减少60%,到2019年则完全淘汰这些有害物质。
三、固体污染
1、概述
凡人类一切活动过程产生的,且对所有者已不再具有使用价值而被废弃的固态或半固态物质,通称为固体废物。各类生产活动中产生的固体废物俗称废渣;生活活动中产生的固体废物则称为垃圾。"固体废物"实际只是针对原所有者而言。在任何生产或生活过程中,所有者对原料、商品或消费品,往往仅利用了其中某些有效成分,而对于原所有者不再具有使用价值的大多数固体废物中仍含有其它生产行业中需要的成分,经过一定的技术环节,可以转变为有关部门行业中的生产原料,甚至可以直接使用。可见,固体废物的概念随时、空的变迁而具有相对性。提倡资源的社会再循环,目的是充分利用资源,增加社会与经济效益,减少废物处置的数量,以利社会发展。
垃圾正成为困扰人类社会的一大问题,全世界每年要产生超过计划10亿吨的垃圾,大量的生活和工业垃圾由于缺少处理系统而露天堆放,垃圾围城现象日益严重,成堆的垃圾臭气熏天,病菌滋生,有毒物质污染地表和地下水,严重危害人类的健康,这种现象若得不到遏制,人类将被自己生产的垃圾埋葬掉。
2、解决办法
要解决固体废物的危害,惟有全体人民集体行动起来,充分利用资源,加强资源再利用,不随便抛弃固体物质。政府应出台一系列关于固体废物处理的条例,以规范大众的资源利用行为,减少废物排放。公民应该从小事做起,为人类自身创造美好的生活环境,让我们生活在一个无垃圾困扰的环境里。
四、水土流失
1、概述
水土流失是指在水流作用下,土壤被侵蚀、搬运和沉淀的整个过程。在自然状态下,纯粹由自然因素引起的地表侵蚀过程非常缓慢,常与土壤形成过程处于相对平衡状态。因此坡地还能保持完整。这种侵蚀称为自然侵蚀,也称为地质侵蚀。在人类活动影响下,特别是人类严重地破坏了坡地植被后,由自然因素引起的地表土壤破坏和土地物质的移动,流失过程加速,即发生水土流失。
水土流失是我国土地资源遭到破坏的最常见的地质灾害,其中以黄土高原地区最为严重。我国目前水土流失总的情况是:点上有治理,面上有扩大,治理赶不上破坏。全国水土流失面积解放初期为17.4亩,到1980年约治理6亿亩。由于治理赶不上破坏,水土流失面积却扩大到22.5亿亩,约占国土总面积的1/6,涉及近千个县。全国山地丘陵区有坡耕地约4亿亩,其中修梯田约1亿亩,而另外3亿亩坡地正遭受水土流失的危害。据统计,我国每年流失土壤约50亿吨,损失n、p、k元素约4000多万吨亩,到1980年约治理6亿亩。由于治理赶不上破坏,水土流失面积却扩大到22.5亿亩,约占国土总面积的1/6,涉及近千个县。全国山地丘陵区有坡耕地约4亿亩,其中修梯田约1亿亩,而另外3亿亩坡地正遭受水土流失的危害。
2、水土流失的防治
生产的基础,在其生长过程中,常常受到各种害虫和病菌微生物的侵害,轻则损害桑树器官,导致树势减弱,单株产叶量降低,病虫代谢废物污染桑叶,叶质变劣。使养蚕单张产茧量低,蚕茧质量差,养蚕效益低。重则威协桑树生长,甚至死亡,蚕桑生产遭受重创,因此桑树病虫为害制约蚕桑产业持续发展因素之一。笔者就农村大面积桑树病虫害发生的因素及预防对策作一些初浅认识,供同行商讨。
关键词:桑树;病虫害;预防对策1 桑树病虫害产生的因素
1.1 气候条件
由于受地球“温室效应”的影响,冬季气温逐渐有升高的趋势,呈现冬暖,冬季低温持续时间缩短,有利于各种病虫害的越冬,使越冬虫口基数增大,翌年遇到适宜的环境条件,加大桑树发生病虫为害的机会。
1.2 桑园管护差
在桑树管护中,蚕农对桑树偏施化肥,少施农家肥(有机肥),导致桑树枝条生长软弱,抵抗力下降,加之,农村缺乏劳动力,对桑园管理粗放,桑园内杂草丛生,枯枝、落叶遍地,为越冬害虫提供了较有利的温床与寄生场所,导致桑树易发生病虫为害。
1.3 作物病虫交叉传染
为了增加桑园经济效益,桑园地里都会在桑树行间套种黄豆、胡豆、蔬菜等经济作物,这样便会招引更多的害虫到桑园寄生,使桑园内病虫种类、数量增加,导致作物与桑树之间的病虫相互交叉感染和传播,使桑树病虫为害发生的机会增多。
1.4 用药防治不科学
表现为:一是配制药液浓度任意加大,导致害虫的抗药性增大;二是防治时间不统一,各行其是,导致害虫在各地块桑园来回迁移,躲避了药杀;三是防治方法不正确,桑园害虫多数在叶片背面为害,而有些农户在治虫过程中往往忽视了对叶背的喷药,使治虫效果不佳;四是防治时机掌握不准,由于缺乏准确及时的预测预报,农户对桑园害虫发生的时间、种类,不能准确判断,只能在害虫明显发生时,才用药治虫,不能做到防早、防少、防了,失去防治最佳时机,同时也增加了病虫防治的成本。
2 桑树病虫害防治措施
2.1 加强桑树病虫预测预报
随着农业产业结构的调整,桑树已成区域化、规模化集中发展,呈现出蚕桑基地乡、专业村组,蚕桑业主大户,与这相适应的应建全和完善桑树病虫害的预测预报服务体系和网络,并与农业植保部门建立病虫情况信息互通平台,加强对桑树病虫害的监测和预报,按照经济、有效、生态、安全的要求,及时准确桑树病虫为害发生的情况,以及要采取的防治措施,指导广大蚕农对桑树病虫防治工作,确保桑树产出优质桑叶。
2.2 加强桑树检疫
开展对桑树检疫是防止危险性病虫传播蔓延的重要措施之一,按照植物检疫法规,对桑苗、桑种籽、穗条等其产品的调运要严格进行监管,特别是重点对危险性病虫(如细菌病、紫纹羽病、芽柘病、细菌性枯萎病、介壳虫等)的检疫,禁止带病虫的苗木、穗条相互调运。控制病虫害蔓延扩大要做好以下三项工作:一是严把关口,坚决不从疫区调运种苗、种籽、穗条;二是从外调的苗木种籽必须严格检疫登记;三是发现有带病、带虫、带菌的苗木、种籽应就地封存、消毁处理,严防新的病虫种类传入。
2.3 大力推广农业综合防治
农业防治是在桑树的栽植中,从病虫、桑树、环境三者因素相互关系中,有目的地改善环境因素,减少病虫发生的条件,达到保护桑树的目的,其具体要求:一是要选育栽植抗病虫害强的丰产优质新桑品种(如湖桑、嘉陵20号等品种);二是培育无病的桑苗,苗圃是培育无病虫的桑苗基地,应选用无病菌、少虫的地块作育苗繁殖基地,防止通过种苗传播;三是翻耕培土,改变土壤生态条件,破坏病虫栖息场所,特别是桑园土壤冬耕可将地表的病叶掩埋土中,而使在土中越冬的休眠体、蛹体、幼虫暴露在地面,经日晒、雨淋、霜冻和天敌捕食,降低虫口密度;四是科学栽植管护,桑树栽植时要做到规划科学,达到单株和群体通风透光良好;五是改善肥培管理,增施、多施农家肥、复合肥、做到N、P、K比例适当,促进桑树生长发育健壮,增强树势及抗病虫害能力。
根据上文的详细阐述和分析,可以对热能动力的装置使用情况有一个详细的掌握,接下来,将针对热能动力工程当中的热能特点以及实际的使用情况,进行研究。
1.1热能的利用
热能在我国许多行业当中都有着广泛的运用,并且,在国民经济当中,也占据了核心的地位[2]。总的来讲,热能的相关利用,在以下几个行业当中最为广泛:a)电力工业,热能动力工程在其中有着非常重要的应用,在核发电、火力发电等装置设备的使用之中,热能动力工程及相关的技术,是其工作的基础;b)钢铁工业,尤其在高炉炼铁、炼钢以及轧钢等工艺当中,应用极为广泛;c)相关的有色金属工业,其中包括有铝、铜等有色金属,其冶炼,均使用的是热能;d)化学工业,在化学工业的相关应用之中,合成氮、酸碱等的相关生产工艺程序,主要使用到的是热能动力工程之中的技术手段,以其基本的原理来作为理论依据;e)石油工业,其中包括石油的采集、冶炼、运输等等多个环节,都运用到了热能动力工程当中的相关技术理论;)f机械工业以及相关的建筑工业,包括材料的生产、材料的制造、相关工艺锻造、焊接技术以及铸造等,都有热能的利用;g)交通运输领域当中,包括汽车、轮船、飞机等的使用;h)农业生产以及水产养殖等方面,也有着广泛的运用,包括蔬菜的温室培养、鱼池的加温加热、电力方面的农业灌溉等方面,均有着广泛的使用。同时,在人们的日常生活之中,热能也有着广泛的使用,例如冬天之时的供暖设备等。根据上述的分析,可以看出,热能及其相关的动力工程,在人们的生活以及生产当中,发挥着非常重要的作用,是一项极为重要的能源,下文将针对热能的特点,进行深入细致的探究,帮助在日常的使用过程当中,发挥出更大的效应。
1.2热能的特点
现阶段当中,人类所使用的热能,主要是通过一次能源的转换而得来的,所以,分析热能的特点,需要从以下三个方面来入手进行:a)太阳能及其能量的转换。太阳能,通过对植物的照射,进而使植物的内部存有的叶绿素,发生一系列的能源转换以及光合作用,进而将太阳能转换成为生物的质能,而太阳能的光,则是经过热量的转换以及点的转换,进而成为我们所使用的能源物质;b)燃料化学能及其转换过程。燃料化学能的转换,主要是通过燃烧的方式,将存在于其中的化学能,转换成为热能,进而再通过相关的技术手段,将其转换成为人类生活和生产所需要的机械能,例如常见的汽轮机等,其工作的方式,就是首先将化学能源,转换成为蒸汽的热能,进而再通过相关的设备以及技术,将汽轮机之内的热能转换成为机械发动所需的机械能;c)热能的转换,其中主要包括两种能量的形式,即电能以及机械能,电能包括热电发电机,而机械能,则主要有汽轮机以及内燃机。
2热能动力工程对于环境的影响
热能动力工程对于环境的影响,主要存在于四个方面,即热污染、空气污染、噪音污染以及放射性的危害等,在热污染当中,带来的主要危害是温室效应,其主要是河水发电站等,在很大程度上会影响水源当中生物的生存以及空气质量的变化,空气污染,则主要是发电厂、工业设备企业以及暖气、汽车尾气的排放,同样会造成温室效应,所以,针对以上几点问题,需要在相关的工作当中予以改进,更好地为环境的可持续性发展做出积极的贡献。
3节能减排工作重点
根据上文的详细分析和阐述,可以对热能动力工程的技术要点、实际的应用以及对于环境的影响等多个方面,有着清晰的了解和认识,接下来,将着重地针对热能动力工程当中的节能减排工作,进行研究和分析,力求更加高效率地使用能源,并且减少对于环境的污染以及能源的损耗等。
3.1工作的重点
针对热能动力工程的实际特点和具体的应用,相关工作的重点,应该从以下几个方面来入手进行:a)加快相关产业结构的调整。针对热能动力工程,需要很好地对其相关的产业结构进行调整和改进,力求提升能源的使用效率,同时,积极地针对生产性的服务业,进行发展,以满足人们的方便、提升生产质量为核心内容,来进行改进,在工业生产之中,需要淘汰过时的产品,对于陈旧的工艺技术以及相关的设备,要加快淘汰的速度,并且适时地发展新型的技术,力求全面地提升生产质量以及生产效率,优化产业结构,进一步地推动产业的转型以及升级;b)强化技术创新。针对热能动力工程及相关的产业,需要很好地针对其技术手段进行更新,例如在电力工业以及钢铁工业之中,很好地发展新型的技术手段,针对现今存在的主要劣势,进行改进和提升,很好地结合当前市场经济环境和体制的发展,加强和相关科研院校的合作,合力构建起技术性的研究发展以及服务平台,将技术的发展和规范化,作为工作的重点和核心来进行,建设好相关的能源高效循环利用模式,积极地开展相关的减量技术、替代技术、再利用技术以及资源化技术,全面地将热能动力工程当中生产效率较为低下的方面进行改进,力求减少排放、减少对于环境的污染,同时提升能源的利用效率。
3.2具体措施的实施
具体措施的实施,需要从根本做起、从基础性的建设做起,逐步地控制增量,并且要针对相关的不足,进行产业的调整以及结构的优化,逐渐地强化相关的污染防治措施,全面地实施重点工程建设[3]。同时,还需要发展创新性的模式,进而加快经济的循环,依靠现代化的科学技术手段,将节能减排工作管理,作为工作当中的重点内容以及核心内容,加快新技术的发展步伐,并且很好地结合热能动力工程的实际特点和具体的应用情况,发展新型的热能技术,开发出新的能源,投入到具体的使用当中,针对高能耗的企业以及相关的生产,要采取相关的节能措施,例如窑炉的热效率等,要降低其排烟并且很好地进行相关的热损失回收工作,针对烟气以及余热等,进行回收再利用,进而达到节能的效果和目的。此外,相关的政府部门单位,还需要针对其中的法制进行健全,加大监督和管理工作的力度,完善政策和约束机制、相关体系的建设,并且加强宣传的力度,提升全体公民的节能减排意识,全面地对热能动力工程的使用进行提升和改进。
4结语
关键词:化学教学;多媒体技术;演示;实验;探究性
多媒体教学软件被引入中小学课堂后,教学信息得以以文字、图形、图像、声音、视频、动画等多种媒体形式呈现出来,弥补了传统课堂教学形式单一、直观性差的缺憾,使教学效果达到了最优化,由此多媒体成为了现代教学不可或缺的一部分。化学是社会发展的加速器,快速地推动着社会的发展,中学化学是中学阶段锻炼学生思维模式的有效课程,往往会对中学生的认知水平产生积极作用。
一、计算机课件的优点
1.增大课容量。传统的教学以“教师的嘴巴和粉笔”为主要教学模式,课堂容量有限,教学手段单一。但使用计算机课件则不同,它可以最大限度地调动有用资源,使视、听、读、写的功能大大增强;可以利用“热键”做注解;可以补充课本中所没有的阅读资料;可利用网上资源进行相关知识的搜索,这些都有助于增大课堂容量,培养学生的求知欲,活跃课堂气氛。
2.内容的易改性。传统教学中教师在备课时书写教案所用的时间较长,但制作成计算机课件后可以根据教学的要求适当地对其加以修改,且所需的时间较少,从这一意义上讲可谓降低了工作中的无意义的重复,减轻了教师备课的负担,从而更有利于教师把精力集中在教学内容的修订和教学方法的改进上,有利于教师把精力集中在教学经验的不断改革和创新上。
3.便于传播交流。传统的教学方案即使完整地书写出来,也会因为表现形式过于呆板、展示性不强而不易被学生接受,然而计算机课件则不同,它可以在计算机上直接运行并供少数人交流,也可以利用电教室的投影仪供多数人交流(只需一(几)张软盘/光盘即可),更有意义的是其可以上传到网上或建立个人主页在全球范围内供尽可能多的人流览。教师之间相互学习、相互借鉴的机会增多了,有助于教师教学水平的不断提高。
4.加深对知识的印象。心理学研究表明,人们通过听觉获得的知识能够记忆其中的15%,通过视觉获得的知识能够记忆其中的25%,而同时利用两种感官所记忆的知识可达65%。多媒体的多感官刺激作用,有利于学生注意力的长期保持和知识的大量获取。
二、借助多媒体创设生动的情景,激发学生的学习兴趣
基础教育阶段化学课程的任务是激发和培养学生学习化学的兴趣。传统的教学模式有其内在的优越性,有利于教师主导作用的发挥;有利于组织教学管理,对教学过程进行控制;有利于师生感情的交流。然而在今天信息爆炸的时代,学生对这种模式已经熟悉且厌倦了,并且因其种种不足所产生的负面影响也越来越大,已经不能成功吸引学生学习化学的兴趣了。如在教学“燃烧和灭火”时,我用几张代表性图片:做饭、取暖、炼铁、火炬或一段视频将燃烧的用途等引入到了课堂中,让学生联想生活中的燃烧现象,继而提出问题:物质燃烧到底要满足什么样的条件呢?经过实验探究、讨论交流得出燃烧的条件后,在PPT上展示出上海余姚路胶州路一栋高层公寓大火的图片场景,并提出新问题是什么:灭火的方法和原理?通过创设情境、营造氛围,让学生认识到火灾给人类带来的损失,极大的激发了学生的学习兴趣。最后,我放映了一段火灾逃生的视频,让学生从中找出片中都采取了哪些逃生的办法,让学生仿佛亲历其中一般获得真实体验,促使他们全身心地投入到学习中。
教学“温室效应”时,我不是直接、枯燥无味地讲解温室效应的产生、危害、防治措施,而是借助多媒体课件插入图片、声音、视频等,将形象生动的图片如茂密的森林、生机勃勃的地球、土地沙漠化、森林被销毁,婉转动听的声音如地球之声,真实的视频如温室效应所造成的后果等,使学生通过多种感官接受“刺激”,调动每一根神经,积极参与教学活动,扩大了课堂教学的信息量,引起了学生的共鸣,激发了学生学习的热情和兴趣。
三、运用多媒体增大学生的信息量
教学要加强直观性,古今中外的教育家对此都曾有过精辟的论述,教学论也把加强教学的直观性作为了一项原则而提了出来。投影作为中国目前大多数校园中较通用的一种电化教学媒体,它的运用就体现了教学的直观性原则。它能使抽象的概念具体化,深奥的道理形象化,枯燥的知识趣味化。其不但能使教材变得更加容易理解和接受,而且还能使学生对学习更加有兴趣。也就是说,投影的运用容易引起学生的学习兴趣,保持注意力的集中,可使观察者产生观察的主动性,从而提高了观察的效率,优化了观察方式。
四、运用多媒体让学生进行实验探究
化学教学的目的是培养具有科学素养和科学探究能力的学生。要想提升学生的能力、培养学生的科学素养就必须重视化学的实验教学。教师是知识的引导者,学生是知识的追求者。教师提出主题,学生要能实现自我学习、自我探索、自我总结。在探究的过程中,学生是实验的设计者、操作者、决定者,教师应有效地锻炼学生的动手能力,提高学生的学习效果。同时,教师既要有耐心,对学生进行言传身教,又要认真、严格地要求学生,既不能操之过急,包办代替,也不能不闻不问,任其自流。教师要在课堂上模拟化学反应过程,使学生看到在化学变化中,分子可以破列为原子,原子又可重新组合成新的分子。如在九年级化学“氯化钠的形成过程”这一节,我采用三维动画模拟制作氯气分子、钠原子、氯原子、氯离子、钠离子以及氯化钠的动画过程,通过动静结合的画面形式,直观形象地说明了在化学变化中分子的破裂和原子的重新组合是化学变化的基础,使较为抽象的概念具体化,更容易让学生理解、记忆。
总之,运用多媒体优化教学过程,促进素质教育,是教育现代化的主要目标,教师要把多媒体技术和学科的教学过程紧密地结合起来,从实际出发,让多媒体技术融合在教学过程中,充分利用多媒体的优势与功能,使传统教学手段、教师个人特色和多媒体教学有机地结合起来,从而真正发挥多媒体技术在课堂教学中的作用,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,出色地完成课堂教学任务。
关键词: 中学化学 实验室 污染 防治措施
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验室是学生培养动手能力、探究科学规律的场所。学生实验中所用的化学试剂种类繁多,排放的污染物成分相当复杂,而大多数中学化学实验室目前还没有直接处理实验废弃物的能力,实验中所产生的废物直接排放,对环境造成了严重的污染,特别是对水体的污染。
一、中学化学实验室污染物的类型
1.废液。
化学实验中常用到强酸、强碱及有机溶剂。很多学校在实验中让学生把废液集中到废液缸中,再由教师处理。教师除了对含酸含碱的废液进行酸碱中和处理外,对含重金属离子及有机物的废液很难自行处理,从而可能导致重金属离子及有机物对环境的污染。
2.废气。
化学实验中产生的很多气体具有窒息性或刺激性,能刺激人的眼角膜,引起造血系统及中枢神经系统损坏。其中二氧化硫和二氧化氮是酸雨的直接来源,大量排放能造成温室效应,是全球气候变暖的罪魁祸首。所有这些废气的任意排放,都在不同程度上污染着我们的环境,危害着大家的健康。
3.废渣。
由金属盐沉淀、废旧电池、金属片、破损的玻璃仪器等构成废渣未经处理直接掩埋或倒入垃圾,最终可溶的部分会渗入到地下水中,或随雨水流入江河,造成水体污染,或通过环境介质和食物链进入人体和野生动物体内。含汞、锌、铜、砷的重金属盐一般不能被微生物分解,有些能通过微生物作用产生毒性更大的金属有机物。对它们不合理地处理,不仅污染着水体,而且污染着土壤,同样也危害着我们的健康。
二、造成化学实验室污染的主要原因
1.实验室设施及管理落后。
一些中学实验室设施落后,没有能力对废弃物进行处理,另外,实验室管理体系不够完善,导致实验所产生的污染物不能得到及时有效的处理,造成实验室及其周边环境的污染。
2.环保意识不够。
目前,中学化学实验主要要求学生在明确实验目的的基础上,掌握实验原理及其操作步骤,学会对实验数据及其结果进行分析的方法。学生对于化学试剂和实验产物可能带来的环境污染和避免方法掌握得不够,环保意识不高。如有的学生在实验过程中故意违规操作,常见的有:药品量多,实验重复做,乱倒废液、杂物,打破温度计既不报告又不处理,取用药品不盖瓶盖,等等。
三、化学实验室污染物的处理方法
1.废液的处理方法。
无机实验废液的处理,如含酸、碱、盐等物质的废液分别收集后,对稀溶液,用大量清水把它稀释后即可排放。若浓度较大,查明将酸、碱废液互相混合没有危险时,可依少量多次的原则将其中一种废液加入到另一种废液中。检验混合液的pH值约为7时,用水稀释后排放。对含氧化剂、还原剂的废液分别收集后,查明各氧化剂和还原剂,如果将其混合没有危险性时,即可边搅拌边将其中一种废液少量多次加入另一种废液中,使之反应后再处理。对含有重金属离子的废液,可以把重金属离子转变成难溶于水的沉淀过滤除去。
有机实验废液的处理方法:为了方便处理,根据废液中所含污染物的不同,可以分为可燃性物质、难燃性物质、含水废液、固体物质等进行收集。对甲醇、乙醇及醋酸等能被细菌作用而易于分解的溶剂,用大量清水稀释后即可排放。也可以采用焚烧法,将含可燃性物质的废液置于燃烧炉中燃烧。如果数量很少,可把它装入铁制或瓷制容器,选择室外安全的地方燃烧;对难以燃烧的物质,可把它与可燃性物质混合燃烧;对于燃烧时产生有害气体的废液,必须用配有洗气装置的燃烧炉燃烧;对固体物质,亦可将其溶解于可燃性溶剂中,然后使之燃烧。此外,常用的处理方法还有:溶剂法、吸附法、氧化分解法、水解法、生化处理法等。
2.废气的处理方法。
化学实验室的一般有毒气体可通过通风厨或通风管道,经空气稀释排出;大量的有毒气体通过与氧气充分燃烧或吸收液吸收处理后再排放。
3.废渣的处理方法。
废渣应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点,不可混合贮存,容器标签必须标上废物种类和贮存时间,定期处理,尽可能采用废物回收及固化、焚烧处理。对一些污染严重的废渣应及时处理,比如萃取回收、化学沉淀、氧化还原、混凝絮凝等。
四、防治措施及建议
1.加强对学生的环保教育,增强环保意识。
目前中学化学教材中已经大量编入了环保教育的内容,教师在讲解这些内容时,应结合目前人们关注的环境问题,让学生认识到环境污染的严重性,以及化学与我们生产、生活的关系,激发学生学习化学、学习环保知识的兴趣。在实验教学中,经常向学生介绍常用化学试剂的有关性质,贮存和使用知识,以及预防环境污染的措施。在实验操作中,教育学生一定要严格遵守操作规程。在制取有毒气体时,尽量利用少量的反应物来制取少量的有毒物质,把污染减少到最低限度。在教学中可以开展一些污染物处理方面的知识竞赛和演讲活动,使学生充分认识到化学实验污染的严重性,强化学生的环保意识和节约意识。
2.改进实验方法,减少废物排放。
在化学实验中,对实验方法进行改进,尽可能不排放污染物或者减少排放,是目前化学实验追求的目标。
3.加强多媒技术在化学实验教学中的应用。
在实验教学中,对于污染很大,特别复杂的实验可以用多媒体技术模拟进行,这样可实现“零投入”和“零排放”,并完成有关的实验教学。
4.教师要言传身教。
化学教师应该把实验课作为环保教育的主战场,增强学生的环保观念和环保意识。实验前,教师应讲清楚实验应注意的问题,以及可能产生的危害,提醒学生不可将实验废液随便倒入下水道中。实验时,对全过程进监督指导。实验后,统一清理废水废液。学生要严格遵守实验步骤,按要求处理实验过程中的废水废渣。
5.选用合适的实验方法,使用无污染的替代药品。
在实验教学中,确定更合适的实验方法,尽量减少高毒药品的使用,寻找一些无污染的替代药品。
五、结语
综上所述,中学化学实验室的污染问题严重,实验室污染已成为一个刻不容缓的问题。社会和学校要进一步提高环保意识,加强实验室污染的防治及污染物的处理,建设绿色校园,维护生态平衡。
参考文献:
[1]胡国杰.中学化学实验室污染状况调查及防治措施[J].实验与创新思维,2003,11:9-10.
关键词: 煤矿开采 环境污染 防治措施
1.引言
煤炭是工业的粮食,我国一次能量消费结构中,煤炭占75%以上。煤炭工业发展将直接关系到国计民生。中国是世界上煤炭资源丰富的国家之一,但在给我国社会主义经济建设和人民生活带来巨大利益的同时,煤矿开采对矿区生态环境也造成了比较大的影响。
煤矿开采对矿区生态环境的污染主要表现为煤矿开采对土地的破坏,煤矿开采对水资源的影响,煤矿开采对大气的污染,煤矿开采过程中产生的噪声对环境的影响等几个方面。据不完全统计,煤矿石全国堆存超过4000Mt,每年产量约占煤产量的10%,由矿井开采造成的地面塌陷面积已超过70万公顷,我国每年超过200亿立方米瓦斯排入大气,从以上这些数据可以看出煤矿开采确实对矿区生态环境造成了一定的影响。
2.煤矿开采中环境污染的防治措施
2.1地表塌陷的防治措施
煤炭开采会引发地表塌陷,造成水土流失、道路断裂、基础设施和房屋破损等,矿区百姓的生活、生计、生产受到严重影响。
对于塌陷区的治理要与矿井矿石废渣治理相结合。一方面,在井下回采过程中,用矿石直接充填采空区,随采随填,有利于抑制地表塌陷,减少矿石的运输成本,提高生产效率。另一方面,利用煤矿石充填技术对已塌陷区域的土地进行复垦,通过土地复垦,可以实现土地可持续利用,农民有地可种,增加农民收入。
我们可采用以下途径和方法。
2.2.1实行保护性开采。通过改革矿井开拓部署、合理选择开采方法、合理布置开采工作面、采用条带开采等措施,减小地表塌陷破坏。
2.2.2利用粉煤灰井下充填减小地表下沉。粉煤灰地面排放既占地又污染环境,将粉煤灰用管道充填到采空区或充填覆岩离层带空间,既减少地表塌陷对土地的破坏,又可避免粉煤灰占地污染环境。该方法已在我国一些矿区得到应用,效果较好。
2.2.3矿石不出井工艺。对半煤岩巷道施行宽工作面掘进,将挑顶和卧底的矿石用人工或机械进行巷旁、支架壁后或采空区充填;对夹石厚的煤层,采用分采分拣工艺,拣出的矿石直接丢弃于采空区。这样既可减少矿石排到地表压占土地,又可使矿石起到支护作用。
由于矿区部分塌陷水域大而深,可以大力发展水产养殖业。另外,可在塌陷水域建立水上公园,周围建设休闲或旅游的景点,改善矿区的景观环境,发展当地的旅游经济。
为保护土地资源,充分利用矿区已塌陷土地,减少新建筑征占良田,节省征用土地费用,可以在塌陷区填垫矿石复垦地上建设住宅楼。
2.2煤矿石的处理和综合利用措施
煤矿石的大量堆放,不仅压占土地,影响生态环境,矿石淋溶水污染周围土壤和地下水,而且煤矿石中含有一定的可燃物,在适宜的条件下会发生自燃,排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境,影响矿区居民的身体健康。
因此,对于矿区的煤矿石应该加以处理和综合利用。煤矿石可作为水泥掺和原料,制煤矿石砖、煤矿石加气混凝土、釉面砖等建筑材料制品。有的煤矿石有一定的发热量,可作为低热值燃料,供沸腾炉使用或建煤矿石电站。大量矿石还可以直接作为充填材料,直接回填采空区和塌陷区。在煤矿开采中,将不可利用的矿石应用于充填工业广场和道路等。
2.3矿区水污染控制措施
煤矿矿井水是指在煤炭开采过程中,从各种途径流入矿井并经矿井排水系统外排的水。目前我国煤矿矿井水的年排放量约为22亿吨,而矿井水的资源化利用率仅在20%左右,大量未经处理的矿井水直接排放,不仅污染了环境,而且浪费了宝贵的矿井水资源。
对煤矿水资源的破坏与污染有如下防治措施。
2.3.1为减少矿井水质污染应以防为主,防治结合。能清污分流的尽量做到清污分流;对矿井污水可视条件先采取井下水仓沉淀和井口过滤等方法处理,最后经水处理厂净化处理,实现矿井水资源化。
2.3.2超前开采利用疏干水。在煤矿开采前或开采过程中,对即将被疏干或破坏的含水层,选择合适的疏干方式,统筹安排,充分利用或储存疏干水,既能满足煤炭开采的需要,又可解决供水水源问题。
2.3.3建立反渗透帐幕。在开采地段周围设置一道封闭的反渗透围墙,用于防止地下水流入矿坑或井巷,保护地下水不枯竭、不被污染,使地下水仍保持或接近天然状态。
2.3.4填堵导水通道。对塌陷的地质构造形成的含水层及井巷导水通道,采用回填、注浆等方法封堵;对渗漏严重的河床,采取河流改道、修整河底的方法既可减少矿井涌水,又可保护水资源。
2.3.5选择合理的开采方法和措施保护水资源。利用充填、条采等方法减少采煤对覆岩含水层和地表水体的破坏。
2.3.6就地循环利用。矿井生产中产生的污水通过稀释、混合、沉淀等作用,杂物浓度降低,通过防尘管路作防尘水使用,实现矿井水井下循环。
2.3.7加强煤矿水资源的管理,合理用水、节约用水、防治污染,实现污水的再资源化。
2.4噪声的控制措施
由于煤矿生产活动多数发生在井下,作业空间小、设备相对集中、功率较大,因此在煤炭生产各个环节都有高噪声源存在。噪声不仅妨碍听觉,导致职业性耳聋,掩蔽音响信号和事故前征兆,导致伤亡事故的发生,而且引起神经系统、心血管系统、消化系统等多种疾病。各种不同频率不同强度的噪声,既污染了煤矿的生产环境,又影响了矿工的身心健康,降低劳动生产率,给煤炭生产造成不良后果。
由于矿井工业场地内产噪设备的噪声极大,声源集中,因此可以采取综合治理措施,尽量选用低噪声机电设备,有针对性地进行环境绿化,从而减少噪声对外环境的影响。还要加强个体防护,如使用防声棉耳塞、耳罩、防声头盔等个体防护工具,以在一定程度上降低煤矿噪声的危害。另外,可以有针对性地对高噪声设备,如煤矿通风机、局部通风机、气动凿岩机等进行噪声控制。如设计时可将矿井主要通风机放在远离居民区外或装消声器减少噪声。
2.5大气污染的防治措施
煤矿开采过程中会对大气产生污染,如自燃矿石山燃烧产生大量有毒有害气体、煤层瓦斯中的甲烷对温室效应的作用等,因此应加强对大气质量的监测,采取综合性的防治措施。
常用矿石山的灭火方法有覆盖法、表面浇灌法和注浆法。覆盖法是将黄土等惰性物质覆盖在燃烧区上,隔绝空气,以达到灭火的目的。表面浇灌法是向燃烧区的表面喷洒、浇灌石灰乳或其他灭火浆液,一方面降低燃烧温度,另一方面将浆液中的某些有效成分被覆在矿石表面,阻止矿石进一步氧化。注浆法是将灭火材料制成浆液后,再借助机械将其压入矿石山内部,浆液渗透充填到矿石的空隙中。该法的灭火机理类同于表面浇灌法,也是通过降温与隔氧的双重作用达到灭火的目的,降温与隔氧效果均优于表面浇灌法。覆盖法需要大量的泥土。表面浇灌法简便易行,但与灭火浆液渗入矿石山内部相比,效果欠佳。注浆法灭火效果最好,多被国内外采用。
预防矿石山自燃可采用减少矿石中的可燃物质和减少矿石山内部空气的渗入两种方法。减少矿石山内部空气的渗入量,可延缓可燃物的氧化速度。主要措施是改变矿石山堆积形式,将传统的锥形堆积改为平面堆积,以减少矿石山的侧翼面积。因为空气主要从侧面进入矿石山的内部,自燃也主要发生在侧面,还可以将矿石山的自然堆放改为压实堆放。
3.结语
煤矿开采过程中产生的生态环境问题制约了我国国民经济的发展,给矿区人民生活带来不便,所以保护环境刻不容缓。为实现矿区的可持续发展,我们需要从煤矿开采、矿区生态环境保护、矿区土地复垦、矿区煤矿石的治理与利用等各方面下手,切实保护好矿区的生态环境。吸收和借鉴国外先进经验,使合理开发与利用和环境保护相结合,才能从根本上解决煤矿环境污染问题。
参考文献:
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