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可降解塑料缺点

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可降解塑料缺点范文第1篇

关键词:可降解材料;光降解材料;生物降解材料

中图分类号:TQ464 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)07-0210-02

由于传统塑料材料的机械强度与韧性优良,传统塑料材料被广泛应用于包装材料,但是对石油基材料的过度使用,导致一次性消耗的自然资源过多,这使环境恶化。处理石油基包装材料的主要方法――填埋、焚烧造成了对居民的困扰。随着人们环保意识的不断加强,可降解材料应运而生,针对资源短缺、环境污染的问题,可降解材料的特点是原料绿色无污染,降解之后的产物对环境影响污染较小,甚至无污染。

1 可降解材料的概述

可降解材料是在生产过程中加入添加剂,使其本身在一定时间内能维持普通塑料的正常功能,超过一定时间或被废弃后,在光或微生物或其他因素的作用下,进行自身降解而后消失的材料。可降解材料可以减少一次性的难降解塑料在焚烧时对环境造成的危害,缓解填埋一次性难降解材料造成的人地矛盾。可降解材料从降解方式进行分类,可以分为光降解材料、生物降解材料以及其他降解材料。

1.1 光降解材料

光降解材料是一类添加光敏剂或引入特殊键的光敏基团,在太阳光的参与下,自身能进行对自身结构进行破坏的材料。

一类光降解材料的作用原理是聚合物在吸收太阳光后,光增敏基团被激活,使聚合物产生有双键等易于被降解的杂质,进一步发生氧化反应,最后降解为二氧化碳和水。例如:将一氧化碳为光敏单体与烯烃类单体聚合得到的如含有羰基结构的聚乙烯、聚氯乙烯等的光降解聚合物与同类树脂混合,可得到一种光降解材料;另一类光降解材料的原理是聚合物在生产时加入少量光敏剂,光敏剂在光照的条件下,促使聚合物产生自由基,加快自身的降解速率。光敏剂具有在光降解材料使用期内抗氧化的作用且能帮助维持光降解材料的正常使用,但在光降解材料使用期过后,又能促进其吸收光能进行自我分解的双重作用。含有光敏剂的光降解材料可分为含有过度的金属化合物如金属氧化物、有机金属化合物等的光降解材料和含有如蒽醌、嵌二萘等具有敏化烯烃塑料的多环芳香族碳氢化合物的光降解材料。

影响光降解的因素有聚合物结构(如含有羰基等)、光敏剂的添加、光波长、大气条件。光降解材料的缺陷有:第一,光降解的引发剂大多是对人体有害,因此不能应用于食品级,医疗级塑料;第二,大部分光降解材料不能被完全降解,这可能使其对环境的危害更大,第三,光降解材料应用范围较狭窄(地域狭窄),但可大面积应用于农田。

1.2 生物降解材料

由于光降解材料的局限,以及广泛的生物来源,目前的研究热点更多地放在生物降解材料上,相对于光降解材料,生物降解材料的原料来源更加绿色,降解的产物对环境的污染性也更加小。生物可降解材料是一类在酶或微生物的作用下,使维持自身结构的分子链逐渐断裂,形成对环境无害的小分子化合物的材料。

生物降解的方式有生物的物理、化学作用和酶的直接作用。根据来源的不同可以分为微生物降解型的生物材料、合成高分子型的生物降解材料、天然高分子型的生物降解材料。微生物降解材料是以有机物为碳源,微生物进行发酵转化为高分子聚酯,利用这种高分子聚酯制作为塑料的材料。合成高分子型的生物降解材料是利用化学方法合成在自然界中与原本存在的利于降解的高分子化合物。天然高分子型的生物降解材料是在合成时以淀粉、纤维素、木质素等多糖化合物为原料,在必要的条件下加入生物降解添加剂或经氧化、改性而加工制成的塑料。其中,淀粉基构成的可降解材料和PLA构成的可降解材料是当今研究的热点,PHB作为可降解材料也有较为广泛的应用。

淀粉通过植物光合作用而形成的,易得,降解后仍以二氧化碳和水的形式回归到生态环境中,是完全无污染的非常优良的生物降解材料。针对淀粉作为原料来源的淀粉基塑料是目前可降解材料领域研究的一大热点。淀粉基塑料研究的阶段主要有三个:第一阶段是少量淀粉加入到传统塑料中来达到可降解的目的;第二阶段是增加淀粉含量和淀粉与其中组分的连接;第三阶段是将淀粉经过处理,形成完全由淀粉组成的塑料。对淀粉进行改性,使其能够进行生物降解或能溶于水是研究的热点话题,如PVA与淀粉的混合物的研发。淀粉基塑料还有需降低成本、提高机械强度,以及提高给降解材料的降解周期控制等研究空间存在。目前研究最为成功的是将淀粉和高分子材料进行共混得到性能良好的可降解材料。

PLA(聚乳酸)是多糖经过降解发酵制得、纯化、聚合而成的环境友好型树脂。PLA是由乳酸分子在一定条件下脱水缩合而成。PLA在土壤掩埋条件下,在温度、氧气、弱碱性的共同作用下,6~12个月降解为乳酸,最终经微生物代谢,形成二氧化碳和水。PLA因其优良的生物相容性和机械强度,被广泛应用于新兴功能型医用高分子材料如医用手术缝合线、骨科用固定材料等。

PHB(聚β-羟基丁酸酯)是细菌体内碳源和能源的以颗粒状储存的酯类积累物。PHB对气体有阻挡性,能用于未添加抗氧化剂的食品的包装袋;PHB有良好的生物相容性,可用于手术缝合线、骨折固定材料;因PHB能够降解,可用于与农药或贵重药品的包埋处理。因为PHB用细菌发酵法进行生产,所以PHB的生产重点放在基因工程等技术。针对其易结晶、较脆、降解速度较慢的缺点,如何通过物理或化学的方法改善PHB的性能成为研究的重点对象。

1.3 其他降解材料

PVA(聚乙烯醇)因具有可控性――控制其醇解度和聚合度来把握PVA的溶解时间,成膜性、物理强度好――完全可以满足制做塑料的条件、毒性低、可达到100%降解、降解产物对环境无危害等优点,成为能够替代当今塑料的重点材料。PVA的原材料,PVA树脂分子链上的醋酸乙烯酯基体积较大,该基团的存在使得分子链上的羟基之间不易形成氢键,也一定程度上阻止了大分子之间的相互靠近,而PVA分子链上的羟基能和水分子之间形成氢键,这使PVA具有良好的水溶性,优异的水溶性有利于材料的降解。但是,单一的PVA材料机械强度难以满足使用要求。目前,淀粉/PVA共混体系能够满足塑料的正常使用,但是随着时间的加长,其力学性能下降得很快,说明其基本能满足可降解材料的条件。若要提高淀粉/PVA的耐水性,则可对淀粉/PVA共混体系进行甲基化改性、交联处理、加入纳米二氧化硅或加入柠檬酸和石油砂。但是PVA的生产工艺主要为流延法――首先将原料组分配好,后和水流延涂布到不锈钢辊上,再进行刮、剥离、收卷等工艺,因此,存在效率低和费用大的缺陷。PVA还需解决如何使高温水溶膜遇低温水完全不溶以及均匀及透明等问题。

光/生物双降解是一类加入一定量的光敏剂、促氧化剂等的在光和生物的共同作用下进行降解的聚烯烃材料。第一,有研究表明,生物降解以光降解为基础,对此,因其现已用于地膜、餐盒,这表现出了这种兼具两种降解方式的的技术先进性和实效性;第二,光/生物双降解材料降解较快,约60天能被完全降解。

2 发展前景及展望

大部分的可降解材料存在机械强度较小和韧性较弱以及降解的控制性较弱的缺c,因此,第一,可以多开发复合型可降解塑料,避免了单一原料造成的力学性能缺陷着重点放在开发应用范围广,原料易得、价格低廉的产品;第二,简化生产工艺扩大生产来促进可降解材料为我们实际生活所用。

3 结语

随着人们环保意识的增强和科技的飞速发展,可降解材料逐步取代石油基材料是必然趋势,如何充分发挥可降解材料的融传统包装材料的功能和特性和可降解,回归大自然的优点,成为各国研发的重点。

参考文献

[1]汪秀丽,张玉荣,王玉忠.淀粉基高分子材料的研究进展[J].高分子学报,2011(1):24-37.

可降解塑料缺点范文第2篇

【关键词】PHB;生物降解材料;生物合成;改良;降解

Progress poly β- hydroxybutyric acid biosynthetic material

Miao Piao-piao

(Hebei Zhicheng Construction Co., Ltd Handan Hebei 056000)

【Abstract】This article focuses on the progress of PHB synthesis, performance improvement, degradation, etc., and to make future directions.

【Key words】PHB;Biosynthesis;Biodegradable material improvement;Degradation

随着石油化学工业的发展,化学合成塑料的使用越来越广泛,作为合成高分子材料,化学合成塑料在自然环境下难以分解,造成了严重的“白色污染”。过去对废旧塑料的处理办法主要是土埋和焚烧,土埋浪费大量的土地,焚烧则会产生大量的二氧化碳及其它对人有害的氮、硫、磷、卤素等化合物,助长了温室效应及酸雨的形成。面对日益严峻的资源和环境问题,走可持续发展道路,就要研究开发可自然降解的新材料。PHB是微生物合成型降解材料中的典型代表,具有良好的生物降解性,分解产物可全部为生物利用,目前研究较为深入并初步进入商品化阶段。

1. PHB的性质

聚羟基丁酸酯PHB,作为一种天然高分子聚合物,具有生物相容性、生物可降解性、无刺激性、无免疫原性和组织相容性等特殊性能,在组织工程、药物缓释控释系统、骨科以及医用手术缝合线领域获得成功的应用。PHB有良好的生物降解性,其分解产物可全部为生物利用,对环境无任何污染;其熔融温度为175~180℃,是一种可完全分解的热塑性塑料。它的物理性质和分子结构与聚丙烯(PP)很类似,如摩尔质量、软化点、结晶度、拉伸强度等,目前主要应用于医疗、工业、包装、农业等领域。

2. PHB的生物合成

PHB的生物合成途径有微生物发酵法,转基因植物法。

2.1 微生物发酵。微生物发酵生产是获得生物可降解塑料的主要途径,近30年大量的研究工作集中于发酵工艺的改进和高效菌株的筛选来提高PHA的容积产率和胞内含量。最近利用污水处理系统中的活性污泥合成PHB,大大降低了底物成本且无需灭菌操作,大大降低了成本,吸引了广泛的关注。

2.1.1 细菌发酵合成PHB工艺改良。到目前为止,已发现100种以上的细菌能够生产PHB。通常,在自然环境中微生物能储备干燥菌体质量5%~20%的PHB。在合适的条件,如碳源过量、限制氮、磷等发酵条件下,PHB含量可以达到细胞干重的70%~80%自然界中许多属、种的细菌在细胞内都能积累PHB颗粒,如产碱杆菌、甲基营养菌及鞘细菌等。于平、励建荣等在相关研究文献[1]中指出真养产碱杆菌发酵生产聚β-羟基丁酸(PHB)的最优化培养基组成和培养条件为:葡萄糖4.0%,硫酸铵0.3%,pH7.2,装液量80mL/250mL,接种量10%,PHB的质量浓度达到最高值0.825g/L,细胞干重为1.734g/L。鞘细菌对环境的适应能力较强,且有研究表明,其细胞内的PHB贮存比例较高。全桂静和程文辉通过实验表明:以甘油和蛋白胨为碳源和氮源,适宜条件下100mL发酵液的PHB产量最高可达10.58mg。

2.1.2 筛选高效菌种。国内外对于高效菌种的选育主要有构建基因工程菌法和紫外线诱变法。1987年,吉利亚James Madison大学的Dennis成功地从A.eutrophus中克隆到合成PHB的基因,并转入E.coil中构建成重组E.coil突变株,其细胞比正常细菌细胞大10倍,该菌株可以直接利用各种碳源,如葡萄糖、蔗糖、乳糖、木糖等廉价底物,进一步降低了成本。奥地利维也纳大学在组建工程大肠杆菌的同时引入热敏噬菌体溶解基因,可使细菌易裂解释放PHB,这一成果的最大特点是可降低提取成本,为推向市场打下基础。在国内也有一些紫外诱变法筛选优良菌株的研究,使原始菌株PHB产量得到很大的提高,如国家重点基础研究发展计划项目中徐爱玲、张帅等采用紫外线照射和放射性元素钴60辐射诱变方法,对Acidiphilium cryptum DX1-1进行了诱变改良,诱变后筛选得到的一株菌UV60-3,PHB含量达到28.56g/L,是原菌株的1.45倍,并且可稳定遗传。对菌株UV60-3积累PHB的碳氮比进行了探索,结果显示在碳源浓度60g/L,氮源浓度30 g/L,C/N为3.76时PHB含量最高,PHB含量达到30.57g/L。

2.1.3 活性污泥合成PHB。利用活性污泥的混合碳源与微生物群合成PHB 是生物合成PHB 的一条新途径,既处理了污水,又降低了合成费用,而且得到的产物其性能比单一菌株在纯碳源培养得到的PHB要优越。在污水处理过程中,活性污泥微生物常常将可快速降解的碳源物质贮存为PHA,而不是首先将它们用于生物量的增长,因此,可以通过适当的工艺调控将活性污泥驯化为PHA的生产者。日本东京大学的Satoh.H. 研究小组发现采用“微嗜气2好气”供气过程可以提高PHB在污泥中的产量,[4,5]表明了工艺过程、营养组成及条件控制影响PHAs的产率。中国科学院生态环境研究中心曲波、刘俊新在活性污泥合成可生物降解塑料PHB的工艺优化研究中结果中表明――溶解氧(DO)浓度、pH值和底物-生物量比(food-microorganism ratio,F/M)是对PHB生产影响的关键参数底物的吸收速率、PHB产率和胞内含量均随溶解氧浓度的提高而提高,本研究最优操作条件下获得的PHB 含量已经接近纯培养方法所获得的典型的PHB 含量,展现了活性污泥合成PHB 的应用前景。

2.2 转基因植物法。由于PHB的高成本生产和生物技术的进步,人们开始将注意力转移到用转基因植物来生产PHB,1992年,Poirier首先探讨了用植物生产PHB的可行性,在拟南芥细胞质中定向合成PHB但是拟南芥的生长却受到抑制,把细菌PHB生物合成的途径定位于质体中,PHB占叶子干重的40%,但发现了植物生长和PHB含量有负关系。John等对用转基因棉花合成PHB做了尝试。转基因棉花纤维的长度,强度都正常,但其绝缘性能却提高了。热性能改变很小,可能是因为只有很少量的PHB在纤维细胞的细胞质中(占纤维重的0.34%)王潮岗、胡章立以莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)作为受体材料,将合成的相关酶基因phbB和phbC导入衣藻中,实现了PHB在胞质中的合成,但含量较少。

3. PHB性能的改良

PHB是一种全同立构结晶性的聚酯,结晶度高达80%,常温及玻璃化温度(4℃)下表现为脆性,耐冲击性能较差;加工成型只能在190℃附近的一个狭窄的温度区间内进行,且熔融状态极不稳定,易发生降解。这些缺点使其无法作为一种实用的塑料使用,同时也限制了在降解材料方面的应用。PHB改性主要体现在增韧和增塑改性,PHB增韧主要通过弹力体、聚乙二醇(PEO)、淀粉等与之共混改性,文献报道的有效增塑剂有低相对分子质量PEO、柠檬酸三丁(三乙)酯、三乙酸(丁酸)甘油酯、ESO等从改良途径讲主要有物理共混、化学改性、生物改性。

4. PHB的降解

(1)PHB的生物降解归因于许多细菌和真菌能够分泌胞外PHB解聚酶PHB在解聚酶的作用下得到3-羟基丁酸,经过三羟基丁酸脱氢酶、乙酰乙酰辅酶和β-酮硫解酶作用下依次得到三羟基丁酸、乙酰乙酰辅酶A、乙酰辅酶A最后进入TCA循环。

(2)国外从60年代陆续开展了有关降解PHB的工作,但绝大部分菌株是近些年来获得的。1963年Chowdhury首次发现降解PHB的微生物,它们是Bacillus,Seudomonas和Streptomyces,随后人们陆续动环境中分离出其他一些能降解PHB的微生物类型。直接用从自然界中筛选的菌种产生的PHB降解酶的活性比较低,降解PHB的速度比较缓慢。近几年有许多学者通过紫外线诱变获得了高产PHB的菌株。次素琴、陈珊等以降解聚2β羟基丁酸酯(PHB)的青霉(Penicillium sp1)DS9713a为出发菌株,通过紫外线(UV)诱变分生孢子,采用透明圈初筛和摇瓶复筛,获得酶活高于原始菌株的突变株5株,其中DS9713a-CS01突变株的PHB解聚酶活力高于对照97.42%。中国科学院研究所戴美学等根据苜蓿根瘤菌Rm1021基因组中与Ralstonia eutropha phaZ基因同源部分序列设计1对引物,从S.meliloti基因组中用PCR扩增出835bp phbD基因片段并克隆到载体PGEMR-T Easy上;通过在phbD 基因内插入ΩSmSp和基因置换构建了phbD突变体。该突变体可积累比野生型菌株多1.0~2.6倍的聚羟丁酶。

5. 展望

PHB作为最具代表性的一类生物塑料,具有良好的生物相容性和生物降解性。但是由于其生产菌的产量不高,生产菌在生长过程中所消耗的原料价格较高,天然产物的机械性能差,很多降解菌不能降解胞外的PHB等缺点影响了其使用,近年来,有大量的学者对此进行研究并取得了很大的进展。在能源与经济、环保相协调的今天,随着科技的进步,人们环保意识的增强,PHB将就有广阔的前景。

参考文献

[1] 于 平、励建荣.真养产碱杆菌发酵生产PHB的培养条件优化[J].中国食品学报,2007.1:61~63.

[2] 全桂静、程文辉.鞘细菌液体发酵生产PHB的研究[J].沈阳化工学院学报,2008.22(4):312~315.

可降解塑料缺点范文第3篇

关键词:污泥;处理;减量化;资源化;

中图分类号:U664文献标识码: A

1、前言

城市化、工业化进程的加速,对环境的影响日益严重,城市水环境的保护比以往显得更加重要,大量城市污水处理厂的出现,有效缓解了水环境的压力,但同时也带来了污水处理厂污泥如何处理的问题。污泥由多种微生物形成的菌胶团及有机物、重金属和盐类及寄生虫卵等组成,处理不好,易造成二次污染。不妥善解决污泥的出路问题,会影响到污水处理厂的正常运行。因此应根据各地的实际情况,综合利用污泥处理技术,找出适合的处理方式,就此,谈一点自己的看法。

2、污水处理厂污泥处理的现状和面临的问题

2.1处理现状

以南京为例,城区目前已投入运行的大型污水处理厂共有4座,污水处理能力约100万吨,每天产生的含水率80%的脱水后污泥达数百吨,目前的方式为脱水后外运掺烧发电、填埋、堆肥等。

其中焚烧发电约占50%,污泥脱水后运送至电厂与煤按一定比例进行混合,后进入焚烧炉燃烧产生热量用于发电;其它的用于填埋和堆肥,污泥脱水后利用废矿坑进行填埋,或经过堆肥工艺制成肥料。

2.2面临问题

根据《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》的相关要求,污泥处理技术总的目标是实现“四化”,既“稳定化、减量化、无害化、资源化”,目前南京在污泥处理方面还存在着问题,主要表现在以下几方面:

2.2.1处理方式比较单一,缺乏深度处理工艺

现各厂污泥处理工艺基本为机械脱水工艺,既将剩余污泥加高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺)后直接脱水后,脱水后污泥含水率达80%左右,运输的大部分是水,造成运力浪费;且运输途中,撒漏在所难免,对沿途环境影响很大,不符合减量化的要求。其次是污泥中有机物含量高,易分解有恶臭,黏性大,不符合稳定化的要求。

2.2.2污泥处理处理运营单位缺乏有效的监管

根据水染污防治法,污水处理过程中产生的污泥也应当被有效处理,参与脱水后污泥的焚烧、堆肥、运输等相关处理的单位,均被定义为污水处理设施运营单位,应有相关资质和执行标准,与目前的实际情况相比,各相关处理单位大多处于起步阶段,有的还不是主营业务,与要求比有一定差距的。另外对这些污泥处理运营单位的监管方面,相关制度和政策还不是很明了。

2.2.3污泥处理处理经费和政策的支持

污泥的性质决定了污泥的处理是一个比较复杂的问题,要真正实现污泥处理的无害化和资源化,单独依靠污水处理厂自身是完成不了的,必须实现污泥深度处理的产业化工作。

要实现产业化首先要保证有充足的污泥处理资金,污泥处理费用应当在污水处理费中占一定的比例。其次是要有相应的推行污泥资源化的政策,才能有效促进产业健康发展。

3 污泥的资源化利用

3.1 污泥堆肥

污泥中含有大量的植物所需的养分,其含量高于农家肥,但是污泥中也含有有害成分,重金属离子易在土壤和植物体内积累,因此在土地利用之前,必须对污泥进行稳定化。堆肥化处理是采用较多的一种方法。

堆肥化是利用微生物的作用,将不稳定的有机质降解和转化成稳定的有机质,并使挥发性有机质含量降低,减少臭气;通过堆肥化,污泥的物理性状明显改善(如含水率降低,呈疏松、分散、粒状),便于贮存、运输和使用;高温堆肥还可以杀灭病原菌、虫卵和草籽,使产物更适合作为土壤改良剂和植物营养源。

3.2 污泥燃料化

污泥燃料化方法目前有两种,一种是污泥能量回收系统(HERS法,Hyperion Energy Recovery System),另一种是污泥燃料化法(SF法,Sludge Fue1)。HERS法即利用污泥消化制沼气,将污泥进行厌氧消化,其中的有机物经厌氧细菌分解产生以甲烷为主的可燃性气体,经脱硫后即可用作发电燃料。SF法即污泥低温热解制燃料油,是将未消化的混合污泥经机械脱水后,加入重油,调制成流动性浆液进行多效蒸发,污泥有机质在加热条件下部分热裂解,产生衍生燃料。污泥燃料燃烧产生蒸汽还可作污泥干燥的热源和发电,回收能量。

污泥燃料化技术是一种适合处理所有污泥,又能利用污泥中有效成分,实现污泥减量化、无害化、稳定化和资源化的污泥处理技术,是当前污泥处理技术研究开发的方向。

3.3 剩余污泥制可降解塑料

1974年有人从活性污泥中提取到一类可完成生物降解、具有良好加工性能和广阔应用前景的新型热塑材料PHA,为利用活性污泥生产PHA奠定了基础。研究表明:活性污泥经过相关的培养后,可大幅度增加其中含有的可降解塑料。因此,利用剩余污泥制备可降解塑料可有效地解决化学合成塑料所造成的“白色污染”, 既让废物得到了利用又避免了对环境的二次污染,对环境保护及可持续发展作出了一定的贡献,创造了良好的环境效益和经济效益。

3.4 污泥的建材利用

污泥中的无机物主要由硅、铁、铝和钙等构成,含量约为20%-30%。因此即使采用传统的污泥焚烧工艺大幅度地实现污泥减量,但仍有较多以焚烧灰形式存在的无机物需做填埋处置。而污泥的建材利用可充分利用污泥中的有机物和无机物,实现污泥资源化。

污泥的建材利用主要有:制轻质陶粒、生产水泥、制熔融材料及熔融微晶玻璃等。污泥制轻质陶粒,是直接以脱水污泥为原料,将粉末状物料加热到熔点以上,使一部分物料变成液相,冷却后成为有相当强度的固体,烧结后物料相互之间往往产生化学结合,但大多是形成新的玻璃体或晶体。污泥中含有较多的灰分,其中的铝、铁成份是混凝法处理废水时形成的,可作为建筑材料添加剂。将污泥烘干研磨后,按照一定的质量比添加石灰并混合均匀,控制好温度条件和焚烧时间可制得水泥[9]。

污泥制轻质陶粒可用作混凝土的骨料、路基材料或花卉覆盖材料,也可作为污水厂生物滤池的滤料,微生物挂膜在陶粒上可有效降低污水中的BOD、COD及氨氮含量,效果良好;污泥制熔融材料也可用于路基路面、混凝土的骨料或地下管道的衬垫材料;污泥制微晶玻璃的外观、强度、耐热性优良,可应用于建筑内外的装饰材料;污泥生产水泥可用于素混凝土,地基的增强固化材料,以及用作道路铺装混凝土,大坝混凝土,重力式挡土墙,水泥竹纤维板等。

4、污泥处理方法的选用

一种有效的污泥处理方法,应当兼顾到环境生态效益、社会效益和经济效益,污泥的处理方法多种多样,各有优缺点,选用什么样的方法不但与当地的自然条件及经济社会发展水平有关外,还与污水处理工艺、污水来源等有很大关系。应根据污水处理厂的具体情况进行区别对待,统筹安排。

例如对于污水收集范围内无工业污染源以生活污水为主,污泥量较少的厂,完全可以考虑采取土地利用的方式,制成复合肥料后作为再生资源有效利用。

进厂污水既有工业污水又有生活污水的,如果污泥中有机物含量较高的,仍可以考虑采取土地利用的方式,作为再生林地和市政绿化的肥料利用,不易造成食物链的污染,也可成为污泥土地利用的有效方式。

如果污泥中重金属等污染较重,不符合农用污泥标准的污泥,需考虑采取焚烧的方法处理,以彻底消除二次污染。

对于城市有垃圾发电项目的,可考虑将污泥加入稳定剂后采用新技术脱水机将今水率降低至60%以下,作为覆盖土填埋入垃圾场,可有效利用其中含有的有机成份,产生沼气后用于发电,可低成本实现资源化目标。

5、结语

“十二五”期间,节能减排工作的标准进一步提高,城市污水处理厂污泥的处理工作得到重视,做好污泥的深度处理工作十分重要,需要创新思路,充分参考国内外情况,结合自身实际情况,找出一条适合的技术路线,实现污泥处理的 “减量化、无害化、资源化“的目标。

参考文献:

可降解塑料缺点范文第4篇

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这七个项目都是李嘉诚基金会在全球范围甄选出的国际前沿科技创新成果,涉及农业、生物科技、节能环保、新材料、大数据、医疗等领域,具有很强的科技引领性和商业化前景,均为资源节约型、环境友好型和可持续发展项目。

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据主办方介绍,“科技夹子”活动及高科技创业项目的推广,一方面在于探索外资研发机构参与中国科技计划实施的新机制和新途径,即通过构建跨国技术转移平台,帮助企业链接全球资源和市场,促进世界科技成果的资本化、产业化和中国化。

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Hampton Creek:用植物造蛋

禽流感、温室气体排放和急速上升的鸡蛋价格让消费者对鸡蛋欲罢不能,特别是胆固醇高的患者,更是不能多吃鸡蛋。如何解决这个想吃鸡蛋又有所顾虑的问题呢?

在“科技夹子”会上,美国Hampton Creek公司最新研制的植物人造蛋为人们带来惊喜。他们将包括普遍种植于加拿大的豌豆和几种豆类植物混合,制作出味道及营养价值与真鸡蛋相似的植物制人造蛋及蛋黄酱。其优势为:不含麸质与胆固醇;产品售价较真蛋便宜48%;保存时间更长;降低饲养动物能源消耗及疾病传染风险。

该公司创办人Josh Tetrick已经为不少世界名流富豪炒过他的人造植物蛋,其中包括英国前首相布莱尔、世界首富比尔盖茨和香港首富李嘉诚。

曾在非洲和联合国工作过的法学博士Josh Tetrick,一直想创作新品种食物来改变世界,因为在长达7年的时间里,他亲身感受到了极端饥饿和资源紧张给人类带来的灾难。

Josh Tetrick表示,为批量生产鸡蛋,饲养母鸡先要消耗大豆和玉米,种植饲料则需使用大量肥料,而运输的过程更是需要消耗大量石油。科学数据估算显示,一颗鸡蛋从生产到被人体消化,能量转化率仅为39:1。

他的团队成员包括植物学家、生物学家、化学家、食品科学家等4个领域的35位科学家,苦心研究如何在上千种植物中提取需要的蛋白质,实现“人造蛋”,他们甚至为这些植物蛋白建立一个数据库。Hampton Creek最终成功混合加拿大产青豆、南亚大豆和高粱等12种未经基因改造的植物,研制出味道、营养价值、胶质特性与鸡蛋无异的植物蛋白粘稠液体。

“我们就是想为世界创造这样一种可能性:花更少的钱却吃上更健康、环保的食品。那人们何乐而不为呢?”Josh Tetrick这样解释自己的创业理念。

而他对人类食物未来的构想也赢来投资者的青睐。A轮投资便吸引了Khosla等硅谷著名创投基金及Pay Pal创始人彼得・蒂尔的注资。而比尔・盖茨更是称Hampton Creek“能够改变人类食品未来的三个公司之一”。比尔・盖茨不仅掏钱投资,还为这家刚刚建立起来的食品公司当起创业导师,并在硅谷为其宣传。

2013年9月,Hampton Creek从一个食品概念正式进入商业化,陆续推出以植物蛋白为主要成分的纯粹蛋黄酱产品(Just Mayo)和纯粹曲奇(Just Cookie),进军美国食品市场。由于Just Mayo与其他传统含鸡蛋类蛋黄酱口味无异,且价格低廉,因而曾几度登上好市多等大型超市畅销榜榜首。

Hampton Creek在美国的传奇故事也传到了亚洲,Josh Tetrick正有意开拓亚太市场,而李嘉诚近几年也热心投资科技最前沿,在全球甄选优秀创业项目。于是双方一拍即合,李嘉诚的旗下的风司维港投资豪掷1550万美元。这便是Hampton Creek公司所斩获的B轮风险投资的其中一笔,其他投资者还包括雅虎联合创始人杨致远的雨云创投、对冲基金亿万巨鳄Tom Steyer。

Josh Tetrick透露,明年公司计划在中国建起两家人造植物蛋生产工厂,目前仍在筹划当中,选址未定。而进入中国市场策略很可能是与大型食品企业合作,以植物蛋液体替代鸡蛋,帮助企业降低生产成本或者销售价格。

Medial Cancer Screening:大数据筛查癌症

世界卫生组织(WHO)在今年2月发表了《全球癌症报告2014》,研究称2012年全球癌症患者和死亡病例都在令人不安地增加,新增癌症病例有近一半出现在亚洲,其中大部分在中国,中国新增癌症病例高居第一位。在肝、食道、胃和肺等4种恶性肿瘤中,中国新增病例和死亡人数均居世界首位。

癌症筛检可在早期发现癌症,提早治疗往往可使患者延长寿命甚至治愈。但现有多数筛查技术饱受诟病,常见的医学影像检测、大肠镜和活体细胞取样等技术缺点不少,过程繁琐、成本过高,且对身体有一定伤害,足令许多潜在癌症患者望而却步,很多种类癌症的自愿筛查率在世界范围内普遍偏低。此外,以政府财政主导的癌症筛查项目,又有可能在提高癌症筛查率方面“矫枉过正”。

来自以色列的Medial Cancer Screening公司,通过建立一系列癌症风险评分平台,以一般低成本血液化验,便能快速筛查多种癌症风险,是医疗保健领域的一次大数据革命。其优势为:于早期检测发现高危个体,以有效、高成本效益的方法让高风险患者更快得到治疗,减低发病率和死亡率。

Medial Cancer Screening现已推出一个数据平台,专门筛查直肠结肠癌。该项目通过与大型医疗机构合作,获取大量现有的常规血检资料,然后利用算法分析,为每个个体得出直肠结肠癌的风险评分。近年来,直肠癌的发病率在中国呈逐年上升趋势,发病率在所有肿瘤发病率中排名前五位。

目前中国结肠癌筛查还没有建立起一套完整的体系,仍处于比较初期的阶段。在医疗资源相对充裕的上海,大便隐血筛选检查率低于5%,而发现问题进一步进行肠镜检查者的比例更不足3%。

目前,该数据筛查平台已获得以色列及欧盟的医疗器械体系认证,可用于专业医疗机构作为结肠直肠癌的筛查工具。该公司创办人兼CEO Ori Geva Halbersberg透露,公司正着手将这套体系引入中国,已开始在中国大型医疗机构和政府卫生主管部门中寻找合作者,并希望未来可以在医疗水平较发达的地区如北京、上海开展试点。

Ori Geva Halbersberg坦言,因为人口繁多、医疗体系复杂,中国市场仍有太多挑战和变数,他希望在中国积极探索,找到理想的合作伙伴。“我相信Medial Cancer Screening的大数据医疗技术引进中国后,将为13亿人口的癌症筛查难题提供一个全新的解决方案。”

Kaiima:育种技术令小麦增产30%

联合国粮农组织曾指出,到2050年前,全球粮食生产需在目前基础上增加70%,才能满足人口增长的需求。这为Kaiima公司提供了难得的发展机遇,

Kaiima公司成立于2007年,主要研发生物科技和育种技术,其最核心技术为倍体强化(EPTM),可大幅增加农作物产量。

国务院发展研究中心副主任韩俊(时任)在以色列的一次考察活动中,参观了Kaiima公司,获悉其技术可令小麦增产30%以上,通过实地验证才相信。Kaiima的增产技术同样令李嘉诚印象深刻,他曾评价凯伊玛的技术“不得了”。

Kaiima的希伯来词意为“可持续的、长久的”。Kaiima公司总裁 Doron Gal解释说,“这个词的含义与我们的理念相一致:发展一种可持续的农业技术,这和目前已有广泛应用的技术很不一样。”

Kaiima通过其研发的倍体强化技术,结合其先进的育种项目(小麦、水稻、玉米、蓖麻等),应用于主要粮食作物品种培育,发展种间杂交创造新品种,在不用转变基因的情况下,极大提高作物品种的丰产性,进而提高土地和水资源利用效率 。

Doron Gal表示,目前世界范围内,倍体强化技术在提高产量方面是最先进的,也非常安全。该技术模仿的是植物自然进化过程。在应对环境压力时,植物通过染色体加倍,进化成更强大个体,这在植物界相当普遍,比如小麦本是两倍体植物,经过上万年漫长的自然进化过程,最终成为六倍体。

倍体强化与转基因技术有着本质的区别。Kaiima中国公司CEO矫树凯认为,主要有两点不同:第一,针对某一具体的性状,转基因技术是一段基因直接切入,抗虫抗病效果颇佳,但到目前为止,还没有在直接增产粮食方面取得任何突破;第二个不同点是,倍体强化没有引进任何外来基因,因此不会引起公众恐慌。在推广过程中,无需经过基因安全证书认证等复杂环节,应用便捷。

2011年完成第二轮融资后,Kaiima明确了全球发展战略,在寻找新一轮投资者时开始将目光投向全球化投资机构,拥有中国背景和资源的维港投资进入视线。

2013年9月,Kaiima完成总额6000万美元的第三轮募资,投资机构除了维港投资,还包括世界银行旗下的国际金融公司(IFC)以及以色列投资公司英飞尼迪集团(Infinity Group)。

Kaiima公司现有114名员工,其中92名在以色列。Kaiima与几乎所有的大型育种公司和机构都有合作,比如拜耳和国际水稻研究所。向第三方合作公司提供倍体强化技术并收取一定的费用,是Kaiima目前的盈利方式。

2014年,Kaiima成立了中国子公司,并非常重视中国的业务发展,将根据中国行业政策设计不同的商业模式。

TIPA:100%生物可降解食品包装

食品包装是世界上最大的塑料包装污染来源,超过50%的塑料包装污染来自食品行业。全球食品软包装产业已经达到730亿美元的规模,但是其中只有低于5%的产品实现了回收利用,软包装行业亟需新的环境友好污染处理方案。

来自以色列的Tipa公司在生物可降解塑料领域实现突破,推出了100%生物可降解的食品软包装,使用完毕后可在180天内完全自然分解。突破性的生物高聚物(biopolymer)技术,使产品兼具极佳保湿保鲜性、透明度及拉伸力,几近传统食品包装塑料,可应用于脱水、新鲜、冷藏、冷冻食品。

Tipa,在希伯来文中意指“水滴”,该公司由2位创始人于2010年创办,现有一支由18位专业人士组成的研发团队,获得了6项相关技术专利。

相比传统常规塑料,Tipa的生物可降解塑料无疑更贵。该公司创始人、以色列科技界十大女性领军人物之一Daphna Nissenbaum表示,肯定会借助政府支持与相关法规之力进行推广使用,欧美等地就已明确支持企业使用生物塑料等具可持续性的塑料。

Tipa现在的第一代产品,已经结束试验检测期,将于2015年开售,预计能够实现盈利。

Daphna Nissenbaum介绍说,最大的目标客户群是食品公司,现正与本国及欧美的大型食品公司商谈合作;此外,小型的食品包装公司也在客户范围之内。

据了解,维港投资于今年4月对Tipa进行了投资。这是第一次来中国,充满新鲜感,收获颇丰。她表示,有在中国开设分支、寻找合作伙伴的打算,这也是此行目的之一;初来乍到,如何在中国运作、做些什么、做什么适合、具体怎么做,这些都是现在要开始学习的内容。

Traity:大数据评估个人信誉

Facebook、微博、微信等社交化互联网使得个人线上信息爆炸式增长,但是其中掺杂了大量虚假或者无效信息,需要甄别技术完善个人档案,实现生活的线上线下一体化。同时越来越多的细分垂直行业实现交易线上化及个人化,需要一个可信任的衡量线上交易方信誉的标准或平台出现。

来自于西班牙的创业公司Traity,利用大数据、人工智能技术和算法,将个人或企业在社交媒体上的数据信息进行整合,建立一个标准化的信誉档案平台。

具体而言,Traity通过抓取每个人社交媒体(Facebook、Twitter、LinkedIn)上的社会关系及履历信息、行为信息(兴趣、专长、收入、政治立场等),以及交易网站(eBay、Amazon)上的交易信息,借助大数据技术将其整合,勾勒出一幅巨大的“个性考察图”,试图量化每个个体的个性特点和信誉,以令参与者更加认清自己、了解他人。

“我们想建立这样一个世界:人人互信,即使从未谋面,也不会有隔阂。”Traity创始人Juan Cartagena说。

这家在马德里一家小咖啡馆起步的互联网创业公司,目前已有超过80万注册用户,并获得了李嘉诚旗下维港投资及贝塔斯曼集团等的首轮投资。Traity即将落户位于美国硅谷的山景城(Mountain View),这也是互联网创业者的圣地。

Traity所应用的两个概念――大数据和线上名誉管理(Online Reputation Management,简称ORM),在当今互联网领域中可谓炙手可热。互联网时代,线上名誉已经成为个人和企业的“另一张脸”,人们往往通过搜索一位陌生人或一家企业在线上所呈现的形象,以获最初印象。这种“虚拟印象”可能意味着一个职业机会、一次购买决定、一笔信贷甚至一桩商业合同。

Traity通过提供用户线上名誉的标准化评估,以量化直观的方式呈现用户的线上名誉,并成为线上人际互信的通行证。这一平台可运用于个人财务风险、市场研究、企业招聘、企业线上营销等领域。

Juan Cartagena 表示,目前贸然进入中国市场未必能有大收获,在公司发展初期,难有精力在中国这个完全不同的互联网生态中另建一套信誉体系。但这次中国之旅让我看到了太多的机会,我相信我们还会回来。

NanoSpun:生物处理废水和溢油

水是21世纪的原油。用水量在过去3个世纪以来增长了35倍,电厂和工业企业在生产程序以及用作冷却剂的过程中使用大量的水,占今天全球需求量的16%,到2030年还将升到22%,这个增长当中的40%来自中国。

2011年到2016年全球对于废水运输设备、测试设备、处理设备和处理化学品的市场,将从570亿美元成长到930亿美元,年复合成长率(CAGR)达到了10.4%。节约用水和对废水进行环保处理,十分迫切。

来自以色列的NanoSpun公司创始人兼CEO Ohad Ben Dror在“科技夹子”推介会上介绍了他们研发的废水生物处理技术和废水生物处理产品,借助纳米科技,以生物方式处理水、废水和溢油。

这是他们首批推出的环保产品,该项目2011年荣获“以色列全球清洁科技竞赛”成就奖。其优势为:环保高效,使用容易,成本低;适用于众多产业与应用方式的多样化净化与控释平台。

据了解,水及污水处理产品的关键技术,是在智能双层中空纤维的多孔净化面料中,有效封包生物活性元素。Ohad Ben Dror在推介会上说,NanoSpun的产品可以做到几近乃至完全没有能耗。

Nano意指“纳米”,Spun译为“纺织”,二词的组合指向NanoSpun公司的技术精髓:利用微纳尺度的多孔纤维材料,增强特定的生物过程。他们致力于以静电纺丝(electrospinning)技术制备微纳纤维,推动智能纤维平台的发展。

作为高效的水处理技术之一,膜技术广泛应用于海水淡化、给水处理、污水处理等领域。而静电纺丝技术可连续制备直径短至几纳米的纤维,因其直径小、孔多、比表面积(指单位质量物料所具有的总面积)大,去除杂质高效,被普遍认为是一种质量颇佳的膜材料。

然而,利用静电纺丝技术制备纳米纤维,产量通常较低,因而难成规模化生产。Ohad Ben Dror承认这是一大挑战,但未来总有技术可以解决。

NanoSpun的纳米技术源自于Technion以色列理工大学,其后由本公司团队进一步开发而成。这项专利技术的基础是NanoSpun的崭新程序,通过此程序能以一个步骤就把活体成分封包在其具可渗透性的中空纤维中,形成一个即使在基本纤维水平的情况下也非常有效的生物反应器。

Nanospun现有12名员工,年内计划增加到20人。该公司团队由杰出科学家和研发人员组成,主要来自Technion以色列理工大学,集结商业技能和化工、机械工程和生物等领域,拥有推动科研和商业发展30年以上深厚经验。

Ohad Ben Dror透露,公司仍在投入研发技术,尚未盈利,但已获多个国家的政府支持。维港投资于2013年年中正式注资该公司。

Nanoleaf:颠覆照明产业

在5月19日举办的“科技夹子”推介会上,来自加拿大、由3名多伦多大学80后毕业生创立的企业Nanoleaf(其中两名华裔)展示的LED灯,令现场观众为之一振。

2009年,三人在毕业数年后重聚,欲在节能环保和绿色科技领域有所作为,后来便有了Nanoleaf LED灯泡的横空出世。

他们研发的可折叠LED产品,是全球最高能源效益的灯泡,只需12瓦特,便可达100瓦特灯泡的光明,能源损耗控制至5%,远低于普通白炽灯20%的能耗,寿命可长达27年。

其优势为:自动调节电流输出,有效保持约摄氏60-70度的安全恒温,解决过热而耗损的问题;灯泡由印电路板组合而成,电路板可折叠,把多个微型LED灯放在折叠式的印制电路板内,改变了生产过程,颠覆传统模式;电路板亦可模仿灯泡形状、用户可自行安装;即时散发360度全方位光线。

10月7日瑞典皇家科学院将 2014 年诺贝尔物理学奖授予了因发明了“高亮度蓝色发光二极管(LED)” 的日本科学家以及美籍日裔科学家,以表彰他们在发现新型高效、环境友好型光源方面所作出的贡献。

瑞典皇家科学院在宣布获奖名单时说:“LED 灯的出现,使得我们在传统光源之外,找到了更持久、更节能的光源。这项发明开启了一场照明革命,白炽灯泡照亮了20世纪,而21世纪将被 LED灯照亮。”

毋庸置疑, LED 灯正在以其绝对的优势取代白炽灯。但现在 LED 照明的渗透率还相对较低,照明市场 LED渗透率的提升潜力巨大, LED 照明产业将迎来爆发。

早期的批量生产所需资金,Nanoleaf主要从众筹网站筹得。今年,Nanoleaf获得维港投资及凯鹏华盈(KPCB)的共同投资。“这是新的一大步,我们现在拥有充足的资源可加大研发力度,并数以倍计地扩张生产规模。”Nanoleaf官方博客如此写道。

Nanoleaf灯泡目前最低售价35美元,造价着实不菲。创始人朱嘉钧(Gimmy Chu)表示,目前售价是基于最初的生产情况,当时一次只生产1000只灯泡,规模小导致定价高。眼下重要任务之一是建设位于东莞的全自动化生产线。公司目前正在拟定新的定价方案,待全自动化生产线建成后,价格将会下调。

可降解塑料缺点范文第5篇

【摘 要】我们的高中化学教学,不但要让学生掌握必要的化学学科知识,还需要通过教学提高学生的化学素养,帮助学生树立化学观念,让学生明白化学源于生活,还必将应用于生活。在教学中,化学教师要善于把教学活动和生活实际联系在一起,这样不但能够让学生爱上化学课,学好化学课,还能够引导学生在生活中去发现化学知识,运用化学知识,这对于培养高中生的化学素养有非常大的好处。在本文中,笔者以苏教版高中《化学2》为例,谈了谈自己在这方面的认识。

关键词 高中化学教学;化学素养;培养

随着时代的发展,化学教学一定要不断地更新教学理念,把我们的学生培养成为适应现代化发展的人才,着眼未来,努力提高学生的科学素养。那么,我们该如何通过高中化学教学培养学生的科学素养呢?化学学科在培养学生科学素养方面又占有什么位置呢?笔者提出,化学素养是科学素养的一种,我们培养学生的化学素养,也就是要求学生能够使用化学思维、化学观念来对生活中与化学相关的问题或者现象进行科学解释。高中化学教学,不但要教给学生必要的化学知识,还要教会学生化学思维方式。通过三年的高中化学学习,我们不但要让学生掌握基本的化学符号、化学方程式、化学理论等,还要让学生真正地掌握化学知识,并能够在实践中应用。

一、《化学2》教学的现状分析

在现实教学中,很多化学教师往往都会忽略《化学2》的教学。对那些非选修化学的学生来讲,他们只要通过学业水平测试就可以了,而学业水平测试中关于《化学2》的知识相对比较少并且非常简单;而对那些选修化学的学生来讲,《化学2》中包括的主要内容在其他选修教材中的讲解更加详细,例如关于微观结构的相关知识点,在《物质结构与性质》这一教材中的解释就非常深刻,这是《化学2》所无法相比的,所以《化学2》就显得无足轻重了。正是因为这些,许多化学教师都不怎么重视《化学2》的教学,有的教师只是泛泛而教,有的学校由于文理分科比较早,干脆就不讲这本书了,为的就是挪出更多的时间学习其他内容。

二、实施策略

知识只有应用于现实之中才能发挥应有的作用,也才有意义。知识是离不开其知识环境的,因此学习知识最好的办法就是在一定的知识环境中进行。当知识融汇在情境之中时就不再是枯燥的方程式、化学原理了,就变得有意义了,这样学生理解和接受起来就会更加容易,也就更有利于学生把课堂所学应用于生活实践当中。在课堂教学中,当学生看到和自己的生活联系非常紧密的情境时,就自然而然地会产生学习的热情。那么,我们应该怎样从生活中选取恰当的素材来创设教学情境呢?笔者以《化学2》为例进行了简单的介绍。

(一)注重素材的生活性

化学教师可以选取原电池来作为例子。随着电力技术的发展进步,原电池的使用越来越广泛。在我们的日常生活中,几乎到处都可以看到或者用到电池,比如用于照明的普通干电池、电动车使用的蓄电池、小电子产品使用的纽扣电池、笔记本、平板电脑等使用的锂电池、户外宿营使用的蓄电池等等。化学教师可以通过PPT向学生展示各种电池,并且让学生来对各种电池的正极、负极以及电解液等进行分析,同时还应该向学生介绍无汞电池与碱性电池的区别以及优缺点,废旧电池对我们生活的危害,还可以让学生通过计算来对各种电池电量的优势、劣势等进行分析等等。这样的化学课,就会让学生感觉这门课程现实意义非常强,从而增强其学习的主动性与积极性。

(二)注重素材的实用性

在课堂教学中,化学教师还可以从生活出发,举一些实用性非常强的例子来引导学生思考和学习。例如从2011年5月1日开始,我国加强了对酒驾、醉驾行为的处罚。那么,相关部门是怎样来对司机体内的酒精含量进行检验呢?在《化学2》中就进行了简单的介绍。化学教师在教学中,可以根据教材中的检测方法及图案,向学生简单地介绍一下呼气式酒精检测仪。这样,学生们就更能够理解化学在生活中的应用之广泛了。

(三)注重素材的趣味性

在开始教学前,化学教师可以提前准备一个音乐贺卡,上课时先让学生听贺卡中美妙的音乐,然后轻轻取出电池,音乐就停止了。这时,化学教师再换上自己制作的苹果电池,音乐再次响起。他们一定好奇苹果怎么可以发电呢?然后教师再一次换其他的水果,如橘子、西红柿、鸭梨等等,音乐一样可以发出。这样的导入方式,就会激发起学生巨大的学习热情和兴趣,他们特别好奇“水果怎么可以发电呢?”学生有了极大的好奇心,纷纷投入思考与实践当中。此时,化学教师在引导学生逐渐了解原电池的组成条件以及电子、离子等相关知识,然后再结合课堂的水果贺卡实验来分析原因,学生们理解起来就容易多了,掌握得也更加牢固。课后,学生们纷纷从生活中寻找素材来进行电池设计,还增强了学生的动手能力。

(四)注重素材与环保的衔接

随着社会经济的飞速发展,环境污染也日益严重,温室效应、白色污染、工业垃圾等等对人类的生存发出了警告。而这些关于环保的素材,我们化学教师必须予以恰当的运用。由于各地频频发生污染事件,很多学生都觉得化学的发展就是环境污染的根源,认为化学罪不可恕。所以,我们必须转变学生这种片面的认识,让学生明白利用化学知识也可以缓解甚至解决环境问题,如利用CO2制造的可降解塑料不但能够减少白色污染,还能够减轻温室效应等。

结语

总之,在高中化学教学中,我们不仅仅要教会学生必要的化学知识,让学生在考试中取得理想的成绩,还应该努力培养和提高学生的化学素养,让他们能够学以致用,把化学学宽、学广、学活,真正地掌握化学这门科学。

参考文献

[1]张文韬.优化高中化学课堂教学评价策略[J].学周刊.2013(08)

[2]陈伟.调整教学顺序,有效完成初高中化学知识衔接[J].西藏教育.2012(08)

可降解塑料缺点范文第6篇

第一单元、植物的一生

第1课种子发芽

1.

种番茄:番茄喜欢生长在温暖且有点潮湿的地方,需要充足的阳光。60 ~100 天可以成熟。适合在春季栽种,夏季和秋季也可以种植。番茄种子一般不容易发芽,要提前做好栽种试验和温水浸种处理。

2.番茄种子外形特征:水滴形,黄色, 表面粗糙。

3.黄瓜种子外形特征:橄榄形,乳白色,表面平整。

4.栽种记录要记哪些内容?

日期、高度、形态的变化等。

5.蚕豆种子外形特点:类似人脚的扁平状,表面平整,前端有眉状黑色种脐。

6.苹果种子外形特点:扁水滴形,前端尖细,黑褐色,表面平整。

7.红松种子外形特点:一头大一头小,种皮坚硬。

8.冬瓜种子外形特点:卵形,白色或淡黄色,扁平。

9.枣种子外形特点:两头尖,中间大,黄色,种皮坚硬,凹凸起伏。大。

11.种子发芽需要的条件是:有水分、空气和适宜的温度。

12.植物幼苗柔嫩,需要细心照料,适时浇水。注意不可以直接浇自来水,要将自来水放在盆里24小时以上再用,目的是使水中的氯气等物质挥发,否则会烧死幼芽。

第2课幼苗长大了

1.植物的根通常生长在地下,连接根和叶的部分是植物的茎。

2.根是植物的营养器官它的作用为吸收水分及溶解在水中的养料,还有固定植株的作用。

3.玉米的根比较特殊,除胚根外,还从茎节上长出节根:从地下茎节长出的称地下节根,从地上茎节长出的节根又称支持根。

4.玉米的支持根,数量很多,是从茎基部的几个节上长出并伸入土里的。不仅能吸收水分和无机盐,还能起到稳固茎干的支持作用。

5.植物的根、茎、叶分别负责吸收、输送、制造养料,它们都属于植物的营养器官。

6.茎也是植物的营养器官,为植物生长输送水分和养料。

7.树干、树枝都是茎.

8.我们平时说的芹菜茎其实是叶柄,而实际的芹菜茎是叶包裹着的短缩茎。

9.叶主要由叶片、叶柄组成,叶片上有叶脉。

(叶脉有运输水分、养料和支持叶片伸展的作用)。

10.把幼苗的叶子和未脱落的子叶全部去除,幼苗既失去了子叶储存的“营养”供给,又不能利用叶进行光合作用,生产“营养”,供自己消耗,因此,结果只能是死亡。

11.叶也是植物的营养器官,为植物生长制造并吸收养料。

第3课 植物开花了

1.番茄花既有雄蕊也有雌蕊,而黄瓜花则只有雄蕊或只有雌蕊,花分为两性花和单性花。

2.只有雄蕊的花粉落到雌蕊的柱头上,植物才有可能结出果实。

3.昆虫传粉、风力传粉、自花传粉和人工辅助授粉这几种常见的传粉方式。

4.黄瓜的雌花后面有一根未来的小黄瓜。

5.桃、油菜的花依靠昆虫传粉。

它们以鲜艳的花瓣、芬芳的气味或甜美的花蜜吸引昆虫,被称为虫媒花。

6.昆虫传粉:木兰、百合、杧果、玫瑰、绣线菊等。

7.常见的传粉昆虫有蜜蜂、蝴蝶等。

8.玉米、杨树的花依靠风力传粉,被称为风媒花。

它们一般都很小,花粉多而轻,也没有花香和花蜜。

9.风力越大,花粉传播的距离越远

10.风力传粉:栎、桦、松、杉、柏、高粱、核桃、板栗等。

11.豌豆、小麦能自己给自己传粉,不需要风和昆虫的帮忙,被称为自花传粉。

12.自花传粉:棉花、花生、大豆、豇豆、等。

13.自然状态下传粉不足时,人们会对一些植物进行人工辅助授粉,如黄瓜、丝瓜等。

第4课 植物结果了

1.果实由果皮和种子两部分组成。植物通过种子繁殖后代。花、果实、种子属于植物的繁殖器官,大多数植物通过种子繁殖后代。

2.豆角、豌豆、花生、香蕉、南瓜是果实。

3.胡萝卜吃根,豆角吃果实,豌豆吃种子,甘蔗吃茎,花生吃种子,菠菜吃茎和叶,香蕉吃果实,芹菜吃茎和叶,南瓜吃果实。

4.番茄和黄瓜的植株都有根、茎、叶、花、果实、种子六大器官。

5.无籽西瓜和香蕉的种子在人工培育的过程中退化了,但它们也是果实。

6.种子一般包括胚、胚乳和种皮三部分。

7.植物是人类重要的食物和药物来源。粮食、蔬菜、水果、草药都是植物。

8.根可食用的植物:萝卜、胡萝卜、番薯、桔梗等。牛蒡、人参、何首乌、川乌、板蓝根、葛根、黄芪、西洋参、麦冬这些植物的根可以入药。

9.茎可食用的植物:甘蔗、芦笋、竹笋、空心菜、莴苣等。

10.茎的特点是分节,节上长有叶和芽。一般植物的根上都长有根毛。

11.荸荠、马铃薯、姜、藕、百合、慈姑也是茎,叫地下茎。

因为它们都有节(或退化的节),节上有芽,种到土里,芽也会长出叶子。

12.玉竹、天麻、肉桂等很多植物的茎都可以入药。

13.叶可食用的植物:菠菜、芹菜、油菜、白菜、甘蓝、韭菜、苋菜、生菜、油麦菜、苦苣等。

14.茶,就是用茶树的叶子制成的。

15.月桂树的叶子叫香叶,是调味品。

16.很多植物的叶子具有药用价值,如荷叶、桑叶、枇杷叶、柳树叶、大青叶、番泻叶、罗布麻叶、紫苏叶、艾叶、芙蓉叶、薄荷叶等。

17.花可食用的植物:黄花菜、花椰菜这两种蔬菜都是植物的花。

玫瑰花、桂花、茉莉花、、金银花都可以食用,它们有的可以做成香甜的馅料,有的可以泡水饮用,有的可以入药。

18.果实可食用的植物:苹果、梨、西瓜、香蕉、桃、枣、葡萄、猕猴桃、哈密瓜等大多数水果,豆角、南瓜、黄瓜、冬瓜、丝瓜、茄子、番茄等蔬菜。山楂、枸杞、木瓜、乌梅等果实可以入药。

19.我们食用的稻米、小麦、青稞、小米、玉米的果实,它们的果皮薄而与种皮愈合,所以常被误以为是种子。

20.种子可食用的植物:黄豆、绿豆、红豆、黑豆、豌豆、蚕豆、花生、芝麻、银杏、松子、榛子、南瓜子、葵花籽、西瓜子、核桃、莲子等。柏子、杏仁、胡麻仁、决明子、巴豆等种子可以入药。

第二单元 植物与环境

第5课不同环境里的植物

1. 仙人掌的茎和叶的形态特征:茎绿色、覆盖蜡质,叶退化为刺。挤压仙人掌的茎和芦荟的叶,发现内部含有大量水分。

2. 沙漠植物适应环境的结构特征:具有发达的根系。

3.水瓶树高大粗壮,树干顶部枝条、树叶稀疏,远看酷似一个巨大的啤酒瓶。水瓶树的树干里储存水,抗干旱能力强, 适宜生长在热带草原。

4.仙人柱植株高大呈柱状,有分枝。柱上长有许多锐利的棱,棱上长有尖刺。喜温暖向阳环境,耐干旱,适宜生长在炎热、干旱的沙漠中。

5.芭蕉树主干没有分枝,叶在主干顶端呈螺旋状排列。叶片长圆形,宽大。主叶脉粗厚,分支叶脉呈羽状平行分布在叶片上。

6.椰树树干长,笔直, 没有分枝。树叶巨大,呈羽毛状,集中长在树干顶端。椰子喜光,在高温、多雨、阳光充足和海风吹拂的条件下生长发育良好,适宜生长在热带沿海。

7.雪松树干较直,树枝从下至上环绕树干向外生长。树叶针状、坚硬,淡绿色或深绿色。雪松耐阴 、抗旱,有一定的耐寒能力,分布范围广,可生活在高山上。

8.植物的形态与其生长环境有着密切的关系。

9.大叶黄杨树叶比杨树树叶厚、光滑。大叶黄杨树叶上覆盖有比较厚的蜡质,所以较光滑。

10.杨树树叶秋天变黄,冬天落光。大叶黄杨树叶冬天落三分之一左右,总体看来树还是绿色的。

11.冬季来临,杨树靠落叶减少水分蒸发和养料消耗。大叶黄杨靠树叶表面蜡质减少蒸发。

第6课 沙漠中的植物

1.骆驼刺和梭梭树这两种植物都是地面部分长得矮小,有庞大的根系。庞大的根系能在更大的范围内寻找水源, 吸收水分;矮小的地面部分减少了水分蒸腾,使之能在干旱的沙漠中生存下来

2.多数沙漠里的植物有强大的根系,能增加对沙土中水分的吸取;许多植物的叶子缩得很小,或者变成棒状或刺状,有的甚至无叶,用绿色的茎代替叶子的作用,茎表面覆盖蜡质等特点能减少水分消耗,减少蒸腾面积,使它们适应沙漠环境。

第7课 水里的植物

1.能在水中生长的植物统称为水生植物。

2.根据水生植物的生活方式,一般将其分为:挺水植物、浮水植物、沉水植物。

3.水生植物的形态不同:

叶子的大小 ,茎的粗细、长短,花的形态等。

4.水生植物生长位置不同:

金鱼藻生长在水底;

菱、水葫芦生长在水面;

芦苇、香蒲生长在水边;

莲扎根在水底,从水中长到水面。

5.水葫芦漂浮的秘密:

叶柄中下部膨大似葫芦,里面有大量气体;

植株较轻,不固定在水底时,能漂浮;

茎柔软,在水流中不易折断。

6.莲的叶柄和地下茎内有中空的管道,以保证植株的水下部分对氧气的需求。

7.红树主干上长出的许多支持根,可以扎入泥滩保持植株的稳定。红树还有许多指状的呼吸根从土中伸出地面,在涨潮时帮助植株吸收空气中的氧气。

8.碗莲叶子圆形,有浮在水面上的浮叶,也有伸到水面上方的立叶。它的地下茎长而肥厚,有长节。碗莲喜光,喜热,怕干,不耐阴,适合在静水中生长,水底的土壤最好为富含有机质的肥沃黏土,适宜的生长温度为20~30℃。

9.水生植物能适应水中生长,是因为有的柔软,有的体内有气室。

第8课 石头上的植物

1.青苔地下部分的根状物是假根,主要起固定作用,而它生存所需要的水分和养料,是通过其表面那些细小的叶状结构直接吸收的。

2.卷柏采用休眠和转移生长位置的方法;仙人掌采用减少水分蒸发的方法。适应环境改变,增加生存机会。

第3单元声音的奥秘

第9课 声音的产生

1.敲击音叉,接近水面,音叉发声时叉臂会振动,当叉臂接近或触及水面时,就引起水面振动甚至激起水花。

2.击打鼓面,鼓面振动发声,引起鼓面上的积水振动,从而激起水花。

3.鱼类会利用鱼鳔、鳃盖、骨骼等发出各种奇怪的声音。

4.哺乳动物一般靠声带的振动发声。

5.蛇借助舌头与嘴唇摩擦发出轻微的“咝咝”声。

6.鸟类的发声器官是鸣管。

7.快速地往复运动也就是振动。

8.声音是由物体的振动产生的。振动停止,声音消失。

第10课 声音的传播

1.声音可以在空气、水和固体中传播。

2.声音能够在气体、液体和固体中向各个方向传播。

3.真空中不能传播声音。

4.声音的传播速度与介质的弹性、温度等因素有关。

5.介质的弹性越大,声音在其中传播得越快。固体比液体和气体更具弹性,因此声音在固体中的传播速度最大。

6.在给定的介质中,温度越高,声音传播得越快。

7.声音进耳道后会引起鼓膜的振动。

第11课 不同的声音

1.声音的强弱叫作音量(响度)。音量的大小跟振幅和与声源的距离有关。(用力—振幅大—声音大)

2. 声音的高低叫作音调。

3. 噪声是听起来让人感到不舒服的声音。

4. 噪声和废气、废水一样,被列为主要的环境污染因素。

5. 敲击水量不等的瓶子,装水较少的瓶子,音调更高。

6. 敲击长短不同的管子,长度较短的管子,音调更高。

7. 敲击铝片琴,长度较短的铝片,音调更高。

8. 弹拨吉它时,细的琴弦,音调更高。

9.发出音调高的物体通常是薄 的、细 的、短 的、紧 的, 而发出低音的物体通常是厚的、粗的、长的、松的。

10.降低噪声的做法是控制噪声源、装隔音或吸音屏障等。

11.保护听力的做法避免经常置身嘈杂环境;佩戴防噪声耳塞;不要长时间用耳机听音乐;勿乱挖耳等。

12.乐音是有规则的让人愉悦的声音。响度、音调、音色是乐音的三个主要特征,人们就是根据它们来区分声音。

第4单元身边的材料

第12课 天然材料与人造材料

1.直接来自大自然,如木材、石料、棉花、羊毛等,它们属于天然材料。

2.不直接来自大自然,而是通过加工处理天然材料,或使天然材料的性质发生变化后制造出来的如纸、玻璃、塑料等,它们属于人造材料。

3.棉花是植物纤维,易燃,燃烧时有烧纸张的气味,燃烧后有粉末状灰烬。腈纶棉燃烧时呈黏胶状熔化物,燃烧后的灰烬呈黑色固体物质。

第13课纸

1.我们的祖先发明了文字,开始用甲骨作为书写材料。后来又发现和利用竹片、木片以及缣帛(jiān

bó)作为书写材料,但由于缣帛太昂贵,竹片太笨重,于是推动了造纸术的发明。

2.造纸术是我国古代的四大发明之一。东汉时期的蔡伦通过总结前人用布、麻造纸的经验,发明了用树皮、麻绳头、破布、旧渔网等作为原料的造纸方法,生产出了轻便且价廉的纸张,促进了人类文明的传播和发展。

3.现在造纸的原料主要是木材,用废纸、稻草、旧棉布等也可以造纸。4.为了保护树木资源,我们要注意节约用纸。

第13课 金属

1.研究金属的共同性质的方法:

①用砂纸打磨看它们的表面。

②放到热水中比较它们的传热性。

③用锤子锤打比较它们的延展性。

2.研究金属的不同之处的方法

①称一称比较它们的轻重。

②划一划、刻一刻比较它们的硬度。

3.铜是紫红色的,铁是银白色的,铝是银白色的。

4.铜、铁、铝都容易传热,具有导热性。铜传热最快,铁传热最慢,铝居于二者之间。

5.每一种金属都有它的优缺点,而合金比单一金属具有更好的性能。

6.人类生产合金是从制作青铜器开始的。

7.不锈钢是合金,抗腐蚀性好。

8.铝合金是在纯铝中加入一些合金元素制成的。铝合金比纯铝具有更好的性能,比如强度高。

第14课 塑料

1.塑料的特点:质量轻 、化学稳定性好 、不会锈蚀 、耐冲击性好、防水性好、耐磨耗 、绝缘性好 、导热性差、成本低等。

2.塑料的优点是质量轻、强度高、耐腐蚀性好。

3.塑料的最大缺点就是不易分解,由此带来的严重环境问题。人们把废塑料污染环境的现象称作“白色污染”。

4.用多种方法辨别羊毛毛线和塑料绳:

物理方法:用力拉,易断的为羊毛毛线,难拉断的为塑料绳。

化学方法 :点燃,产生烧焦羽毛(头发)气味、不易结球的为羊毛毛线,无烧焦羽毛(头发)气味、易结球的为塑料绳。

5.减少“白色污染”的方法:

减少使用不必要的塑料制品,如用布袋代替塑料袋等;

重复使用没有破损的塑料制品,如重复使用塑料袋等;

使用可降解的塑料制品,如微生物降解和光降解塑料制品等;

回收各种废弃的塑料。

6.焚烧废塑料可能会产生毒性极大的二英,以及其他有害物质,所以严禁焚烧废塑料。

7.铜是人类认识并应用最早的金属之一。

第5单元观测天气

第16课 测量气温

1.我们可以利用气温、风向、风力、降水量、云量等可测量的量,描述天气。

2.气温是最重要的气象要素之一。气温通常用气温计来测量。

3.温度的常用单位是摄氏度,用符号“℃”表示。

4.空调设定在26

℃,节约能源。

5.百叶箱是用来放置气温计等仪器的木箱。

一般都架设在草坪上,箱门朝北,箱底离地面1

.5 米。

6.百叶箱做成百叶窗式,是为了确保通风良好;

箱内外涂白漆,是为了多反射一些阳光,避免箱体被烤得过热;

架设在草坪上是因为草坪上的光和热的反射影响最小;

箱门朝北是为了避免阳光直接照射到箱内;

距离地面1.5米是因为这个高度上空气变化较为稳定,并且这个高度通常是人活动的高度,测得的数据更具实用价值。

7.同一时间,水泥地上比草地上气温高,阳光下比背阴处气温高。

第17课云量和雨量

1.云也是重要的气象要素之一。

2.天空中云的多少叫作云量。

3.如果把天空看成一个圆,把这个圆平均分成四份,我们就可以按照云在天空中所占的面积来划分云量。

4.雨量器是测量雨量的专用器具。

5.用雨量器测量前要把水加到“0”刻度。

6.降水过多易引发洪涝,降水过少易导致干旱。洪涝和干旱都是人类面临的主要自然灾害。

第18课 风向和风力

1.天气预报中从风向和风力两个方面去描述风。

2.风也是重要的气象要素之一。

3.风吹来的方向叫作风向。

4.风的强度叫作风力。

5.风向可以用风向标来测量。

6.风力可以用风力计来测量。

第19课 天气和气候

1.天气是指气温、风向、风力、降水量等气象要素在短时间内的综合状况。

2.在一定的地区,年复一年,长时间内的天气特征,就是该地区的气候。

专项学习像科学家那样……

1.如果在冰上撒盐 ,冰会加快融化 。

2.科学分为不同的领域,不同领域的科学家研究的问题不同,但是他们都是在揭开自然界未知事物的秘密和规律, 让科学为人类服务。

3.三年级学生科学探究的过程应包括:提出问题、作出假设、设计方案、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流。

4.在提出问题阶段,练习提出能通过实验来寻找答案的问题;