污染物實(shí)驗(yàn)方案范文
時(shí)間:2024-03-05 18:08:37
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篇1
第二條區(qū)城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)從事飲食業(yè)(包括賓館、飯店、招待所、酒樓、茶樓、戶外營(yíng)業(yè)點(diǎn)、機(jī)關(guān)和企事業(yè)單位食堂等經(jīng)營(yíng)和服務(wù)業(yè)務(wù))排放的油煙污染防治和管理適用本規(guī)定。
第三條城區(qū)飲食業(yè)油煙污染防治由區(qū)環(huán)境保護(hù)行政主管部門(以下簡(jiǎn)稱區(qū)環(huán)保部門)實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)督管理,區(qū)商務(wù)、工商、住建、衛(wèi)生、城管等部門在各自職責(zé)范圍內(nèi)對(duì)飲食業(yè)油煙污染實(shí)施管理。
第四條區(qū)環(huán)保部門和其他監(jiān)督管理部門有權(quán)對(duì)飲食業(yè)經(jīng)營(yíng)單位和個(gè)體工商戶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查,被檢查者必須如實(shí)反映情況,提供必要的資料。檢查部門有義務(wù)為被檢查單位保守技術(shù)秘密和業(yè)務(wù)秘密。
第五條飲食業(yè)經(jīng)營(yíng)者應(yīng)按規(guī)定在區(qū)環(huán)保部門辦理排污申
報(bào)登記手續(xù),如實(shí)填寫申報(bào)登記表。
第六條新建或改建、擴(kuò)建的飲食業(yè)項(xiàng)目,應(yīng)按照建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理規(guī)定編制環(huán)境影響報(bào)告書(表或登記表),報(bào)區(qū)環(huán)保部門審批。
選址必須符合所在環(huán)境功能區(qū)劃的要求,做到選址得當(dāng),布局合理。不得在居民住宅樓下開(kāi)設(shè)飲食業(yè)。
第七條經(jīng)區(qū)環(huán)保部門審批,獲準(zhǔn)新建、改建、擴(kuò)建的飲食業(yè)項(xiàng)目,必須安裝符合環(huán)保要求的油煙凈化設(shè)施,嚴(yán)格執(zhí)行污染防治設(shè)施同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)使用的“三同時(shí)”制度,經(jīng)驗(yàn)收合格后方可開(kāi)業(yè)經(jīng)營(yíng)。
第八條區(qū)商務(wù)、衛(wèi)生、工商、住建等行政主管部門要積極配合區(qū)環(huán)保部門加強(qiáng)飲食業(yè)油煙污染防治工作,在辦理相關(guān)行政許可時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)保審批制度。
第九條飲食業(yè)經(jīng)營(yíng)者必須采取有效措施防治油煙污染。油煙的排放,必須符合《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》。
第十條排放油煙超過(guò)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的,由區(qū)環(huán)保部門責(zé)令限期治理。
第十一條飲食業(yè)經(jīng)營(yíng)者必須加裝油煙凈化裝置,對(duì)所排放的油煙進(jìn)行凈化處理,確保設(shè)施正常運(yùn)行,做到油煙達(dá)標(biāo)排放。
第十二條禁止飲食游攤、戶外經(jīng)營(yíng),禁止飲食油煙和異味的無(wú)組織排放。
第十三條飲食業(yè)經(jīng)營(yíng)者,必須采取措施,防治油煙對(duì)附近居民居住環(huán)境造成污染。
禁止向排水、排洪設(shè)施內(nèi)傾倒不符合排放標(biāo)準(zhǔn)的油污。
第十四條城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)從事油煙污染防治的單位,必須具有環(huán)保部門認(rèn)定的治理技術(shù)和產(chǎn)品。
第十五條違反本辦法第四條規(guī)定,拒絕區(qū)環(huán)保部門或其他依照法律規(guī)定行使環(huán)境監(jiān)督管理權(quán)的部門現(xiàn)場(chǎng)檢查或者在被檢查時(shí)弄虛作假的,由區(qū)環(huán)保部門或依照法律規(guī)定行使環(huán)境監(jiān)督管理權(quán)的部門責(zé)令限期改正,給予警告,處以三百元至三千元罰款。
第十六條違反本辦法第六條規(guī)定,未辦理執(zhí)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)審批手續(xù)進(jìn)行建設(shè)的,由區(qū)環(huán)保部門責(zé)令限期補(bǔ)辦環(huán)評(píng)手續(xù),并處一千元至二萬(wàn)元的罰款。
第十七條違反本辦法第七條規(guī)定,建設(shè)項(xiàng)目的油煙治理設(shè)施未安裝或未達(dá)到國(guó)家油煙污染防治規(guī)定的要求,投入使用的,由區(qū)環(huán)保部門責(zé)令停止使用,并處五千元至五萬(wàn)元罰款。
第十八條違反本辦法第十條規(guī)定,逾期未完成油煙治理任務(wù)的,由區(qū)環(huán)保部門除依照國(guó)家規(guī)定加收超標(biāo)準(zhǔn)排污費(fèi)外,可以根據(jù)造成的危害后果處以一萬(wàn)元以上十萬(wàn)元以下的罰款,或者責(zé)令停業(yè)、關(guān)閉。
第十九條違反本辦法第十一條規(guī)定,餐飲業(yè)經(jīng)營(yíng)者不正常使用油煙污染物處理設(shè)施,或者未經(jīng)區(qū)環(huán)保部門批準(zhǔn),擅自拆除、閑置油煙處理設(shè)施的,由區(qū)環(huán)保部門責(zé)令限期改正,給予警告,并處以五百元至三萬(wàn)元罰款。
篇2
摘 要:可持續(xù)發(fā)展就是既滿足當(dāng)代人的需求,而又不損害后代人滿足其需求能力的發(fā)展。減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)造成的污染,既是保護(hù)我們以及子孫后代賴以生存的環(huán)境的需要,又是促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的推進(jìn)劑。本文就中學(xué)中一些污染較大的實(shí)驗(yàn)給出了一些自己的改進(jìn)方法。
關(guān)鍵詞:優(yōu)化實(shí)驗(yàn) 污染 可持續(xù)發(fā)展
如今,環(huán)境保護(hù)是事關(guān)可持續(xù)發(fā)展的大戰(zhàn)略,減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)造成的污染既是保護(hù)我們以及子孫后代賴以生存的環(huán)境的需要,又是促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的推進(jìn)劑。下面筆者就簡(jiǎn)單談?wù)勅绾螠p少中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的污染。
一、對(duì)于會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),從源頭上盡量減少直至杜絕污染的發(fā)生。
1、刪除一些以劇毒物質(zhì)為主的實(shí)驗(yàn)。例如在現(xiàn)行的江蘇高中化學(xué)教材《化學(xué)1必修》專題2第1單元中,將氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法由以前的必修內(nèi)容,改為了化學(xué)史話,教師就可以通過(guò)講解來(lái)讓學(xué)生了解氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法的原理、制備、除雜、收集等一系列流程,避免了在教室內(nèi)制取氯氣污染環(huán)境,損害教師和學(xué)生身體的事情發(fā)生。
2、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。例如,氯氣與鐵絲的反應(yīng)作為氯氣性質(zhì)的經(jīng)典演示實(shí)驗(yàn),教科書一直采用將鐵絲一端放在酒精燈上灼燒至紅熱,迅速伸入氯氣的集氣瓶中,但是當(dāng)把鐵絲伸入集氣瓶?jī)?nèi)反應(yīng)的過(guò)程中,由于該演示實(shí)驗(yàn)在敞口的集氣瓶中進(jìn)行,會(huì)有氯氣及反應(yīng)產(chǎn)物逸出,影響課堂氣氛和師生身體健康,造成污染環(huán)境。我們可以對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下改進(jìn):(1)取干燥的集氣瓶,用排氣法收集干燥的氯氣,集氣瓶口涂少量的凡士林,蓋上毛玻璃片。(2)取直徑一束擦亮的細(xì)鐵絲,彎成螺旋狀,總高度低于集氣瓶高度。鐵絲的一端扎在與集氣瓶配套的橡皮塞的小頭上,在酒精燈火焰上充分加熱橡皮塞上的鐵絲至紅熱,移去集氣瓶上的毛玻璃片,把鐵絲立即伸入集氣瓶中,并迅速蓋好橡皮塞,反應(yīng)迅速進(jìn)行。這種簡(jiǎn)單的改進(jìn)不僅實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,同時(shí)避免反應(yīng)時(shí)有害物質(zhì)的逸出,大大減少了污染。
3、運(yùn)用多媒體模擬/演示實(shí)驗(yàn)。例如現(xiàn)行江蘇高中化學(xué)教材《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》專題3第2單元中有苯的溴化實(shí)驗(yàn),這里用到的苯和液溴不僅是毒性很強(qiáng)的物質(zhì),而且這兩種原料均具有很強(qiáng)的揮發(fā)性,且該實(shí)驗(yàn)要用到冷凝管,在很多教室中沒(méi)有自來(lái)水,所以該實(shí)驗(yàn)非常適合用多媒體展示給學(xué)生。
4、創(chuàng)新微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),減少環(huán)境污染。
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是近十多年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到迅速發(fā)展的化學(xué)實(shí)驗(yàn)新方法,它是在綠色化學(xué)思想指導(dǎo)下,在微型化儀器裝置中對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)的一種新的實(shí)驗(yàn)?zāi)J?。例如現(xiàn)行江蘇高中化學(xué)教材《化學(xué)1必修》專題4第二單元的銅與濃硝酸、稀硝酸分別反應(yīng)生成NO2、NO的實(shí)驗(yàn),課本裝置如圖,在分液漏斗中先加濃硝酸觀察現(xiàn)象,然后在分液漏斗中加水繼續(xù)觀察現(xiàn)象。這種設(shè)計(jì)操作繁瑣,藥品用量大,造成藥品的浪費(fèi),同時(shí)產(chǎn)生的污染就大,又因?yàn)楫a(chǎn)生的NO2會(huì)立即與水反應(yīng)生成NO,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。 可以將書中的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為注射器實(shí)驗(yàn):事先將螺旋好的細(xì)銅絲放入兩支注射器中,分別吸取濃稀硝酸,讓反應(yīng)在注射器中進(jìn)行,產(chǎn)生的氣體可以將注射器的活塞頂起,由于注射器內(nèi)無(wú)空氣,可以觀察到無(wú)色的氣體,然后抽動(dòng)吸入稀硝酸的注射器活塞,讓空氣進(jìn)入,則可以明顯地觀察到氣體的顏色變化。此實(shí)驗(yàn)經(jīng)改進(jìn)后,不僅藥品的用量大大減少,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,而且極大地減少了有毒氣體的排放。所以實(shí)驗(yàn)微型化、藥品微量化使化學(xué)實(shí)驗(yàn)的排污量大大減少,是一種綠色化學(xué),是對(duì)學(xué)生環(huán)保意識(shí)最生動(dòng)、最現(xiàn)實(shí)的教育。
二、對(duì)實(shí)驗(yàn)中避免不了的一些污染產(chǎn)生物進(jìn)行恰當(dāng)處理
1、廢氣的處理。對(duì)于無(wú)毒害氣體,我們可以直接通過(guò)通風(fēng)設(shè)施排放。會(huì)產(chǎn)生少量有毒氣體的實(shí)驗(yàn),應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,通過(guò)通風(fēng)櫥將少量毒氣排到室外(或排到外面大量空氣中稀釋)。而對(duì)于有毒害氣體,我們應(yīng)該針對(duì)不同的性質(zhì)進(jìn)行處理。例如:對(duì)于堿性氣體(如NH3)用回收的廢酸進(jìn)行吸收,對(duì)于酸性氣體(如SO2等)用回收的廢堿進(jìn)行吸收處理。
2、廢液的處理
(1)無(wú)機(jī)廢酸、廢堿。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)酸堿的使用較為頻繁,且用量相對(duì)很大,鑒于此,我們通常把廢酸、廢堿分別集中回收保存,然后用于處理其它廢棄的堿性、酸性物質(zhì)。最后用中和法使其pH值達(dá)到6~8后就可排除。
(2)含重金屬離子廢液處理。最有效和最經(jīng)濟(jì)的處理辦法是,加堿或加硫化鈉把重金屬離子變成難溶性的氫氧化物或硫化物而沉積下來(lái),從而過(guò)濾分離,少量殘?jiān)陕裼诘叵隆?/p>
(3)一般有機(jī)廢水。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水能夠回收再利用的盡量集中收集,統(tǒng)一處理,循環(huán)使用。無(wú)法回收的有機(jī)廢液一般可以采用焚燒法、活性炭吸附法、溶劑提取法、氧化分解法、水解法以及生物化學(xué)法等進(jìn)行處理。
3、廢渣的處理。廢渣主要采用掩埋法。有毒的廢渣必須先進(jìn)行化學(xué)處理后深埋在遠(yuǎn)離居民區(qū)的指定地點(diǎn),無(wú)毒的廢渣可直接掩埋,掩埋地點(diǎn)應(yīng)有記錄。
參考文獻(xiàn)
[1] 王祖浩 吳星《化學(xué)1必修》[J].江蘇教育出版社,2009,6(1)。
[2] 王祖浩 王云生《化學(xué)2必修》[J].江蘇教育出版社,2009,6(5)。
篇3
關(guān)鍵詞:高校實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué);綠色化學(xué)
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)19-0043-02
綠色化學(xué)也稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué),是指運(yùn)用化學(xué)原理,在化學(xué)品及其制備過(guò)程的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中減少或消除對(duì)人類健康和環(huán)境有害的物質(zhì)的使用和產(chǎn)生,是一門從源頭上阻止污染的化學(xué),是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在化學(xué)領(lǐng)域里的體現(xiàn)[1,2]?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)作為大學(xué)化學(xué)專業(yè)的一門必修課程,將涉及各種不同類型的化學(xué)實(shí)驗(yàn),使用大量各種有毒化學(xué)試劑,而現(xiàn)在的大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,許多學(xué)校仍是按傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行教學(xué),即按常量法使用大量的有毒、易揮發(fā)的有機(jī)試劑,且實(shí)驗(yàn)后,各種廢液不經(jīng)任何處理就直接倒入下水道等等。這些都給環(huán)境造成了直接或間接的影響。本文從實(shí)驗(yàn)試劑的用量、實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn)等方面對(duì)推動(dòng)大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討。
一、高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀
高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)包括有機(jī)、無(wú)機(jī)、物化、分析和環(huán)境檢測(cè)和分析等學(xué)科的實(shí)驗(yàn),不可避免地排放著各種廢液和廢物,現(xiàn)在隨著學(xué)生的擴(kuò)招,學(xué)生實(shí)驗(yàn)的人數(shù)也在不斷增加,因而實(shí)驗(yàn)中消耗的試劑和藥品也大大增加,相應(yīng)地,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢液和廢物也在大大增加。但高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)試劑和藥品種類繁多,一個(gè)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生,在大學(xué)期用到的化學(xué)試劑和藥品可達(dá)上百種之多,如果有的學(xué)生能讀到碩士和博士時(shí),接觸的試劑和藥品就更多了;另外,高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的廢液和廢物中的組成成分復(fù)雜,分離提純的難度很大,因而,高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的廢液直接倒入下水道。因此,這樣日復(fù)一日,年復(fù)一年,不但傷害著學(xué)生的身體,而且也污染著學(xué)校周邊的環(huán)境。同時(shí),很多高校的實(shí)驗(yàn)室下水道與居民的下水道相連,污染物將通過(guò)下水道形成交叉污染,最后會(huì)流入河中或進(jìn)入土壤中,這樣,污染的水將影響灌溉到的農(nóng)作物或飲用水,對(duì)環(huán)境和人的安全帶來(lái)極大的危害。因此,必須從源頭上控制污染物,除了化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染物單獨(dú)處理和排出外,加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn),實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化是從源頭上控制污染物的最有效的手段。作為高校教師,有責(zé)任和義務(wù)遵照綠色化學(xué)的原則,從各方面不斷地改進(jìn)各種實(shí)驗(yàn),為實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化進(jìn)行不懈地努力。
二、減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的試劑用量,用微型實(shí)驗(yàn)代替常量實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)在很多大學(xué)實(shí)驗(yàn)大部分都是采用常量試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所用液體試劑動(dòng)不動(dòng)就是幾十毫升,固體藥品用量動(dòng)不動(dòng)就是十幾克,并且,作為大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn),做完實(shí)驗(yàn)后,一般是不進(jìn)行試劑回收的,都是作為廢液倒入廢液池,甚至直接倒入下水道,例如,在有機(jī)實(shí)驗(yàn)中的1-溴丁烷的制備中,有的實(shí)驗(yàn)教材中,要求用到的試劑的量為12mL濃硫酸、8mL正丁醇和10克溴化鈉。又如,在有的高分子實(shí)驗(yàn)教材中,在甲基丙烯酸甲酯的本體聚合中,甲基丙烯酸甲酯的用量就要40mL,在苯乙烯與馬來(lái)酸酐的交替共聚合中,溶劑甲苯的用量就要76mL,以上有機(jī)和高分子實(shí)驗(yàn)中的試劑和藥品的用量都很大,不但濃硫酸、甲基丙烯酸甲酯和甲苯本身是有毒有害物質(zhì),而且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有毒副產(chǎn)物。微型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)藥品微量化及實(shí)驗(yàn)儀器微型化,它能有效減少試劑用量,降低實(shí)驗(yàn)排廢量,減少環(huán)境污染,縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,而且安全可靠。因此,在不影響教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)效果的情況下,我們將上面的實(shí)驗(yàn)試劑和藥品減少,采用微型實(shí)驗(yàn),實(shí)際證明,我們的改進(jìn),不但達(dá)到了教學(xué)目的,而且實(shí)現(xiàn)了從源頭上減少污染的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,盡量避免使用有毒試劑和藥品
1998年,Anastas等[3]針對(duì)綠色化學(xué)提出了12原則,其中之一是在合成方法中盡量不使用和不產(chǎn)生對(duì)人類健康和環(huán)境有毒有害的物質(zhì)。在滿足教學(xué)要求和保證實(shí)驗(yàn)效果的情況下,可以將使用有毒試劑和藥品的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,盡量避免使用有毒試劑和藥品的使用。例如,在高分子實(shí)驗(yàn)中,大部分是選用酮以及苯或甲苯等有毒物質(zhì)為溶劑來(lái)做溶液聚合實(shí)驗(yàn),為了減少實(shí)驗(yàn)中的有毒有害物質(zhì),我們將溶液聚合改成以水為溶劑的丙烯酰胺的水溶液聚合;又如,在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,在燃燒熱測(cè)定實(shí)驗(yàn),傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中是用有毒的萘作為實(shí)驗(yàn)藥品,可以用無(wú)毒的蔗糖代替萘作為待測(cè)物;在凝固點(diǎn)降低法測(cè)定物質(zhì)摩爾質(zhì)量實(shí)驗(yàn)中,也可用無(wú)毒的水-蔗糖體系取代傳統(tǒng)的有毒環(huán)己烷-萘實(shí)驗(yàn)體系[4,5]。通過(guò)上面的用無(wú)毒物質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有毒試劑和藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不但能減少對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人體的傷害,而且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。
四、精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,盡量使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間具有連續(xù)性
設(shè)計(jì)具有高使用效益、低環(huán)境毒性的化學(xué)品是綠色化學(xué)的原則之一[3]。本著此原則,在選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí),我們可以選擇前后實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性,即用前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物作為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物,這樣就高效利用了反應(yīng)產(chǎn)品,相應(yīng)地減少了化學(xué)藥品的浪費(fèi),節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本。例如,在高分子實(shí)驗(yàn)中,可以把乙酸乙烯酯的溶液聚合和聚乙烯醇的制備兩個(gè)實(shí)驗(yàn)安排為相鄰的兩個(gè)實(shí)驗(yàn),因?yàn)橐宜嵋蚁サ娜芤壕酆系漠a(chǎn)物可以用來(lái)作為實(shí)驗(yàn)聚乙烯醇制備的原料;在進(jìn)行凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)量聚合物分子量的實(shí)驗(yàn)中,可以用學(xué)生由聚合物制備實(shí)驗(yàn)中制得的聚合物作為樣品進(jìn)行測(cè)試,這樣就不需購(gòu)買實(shí)驗(yàn)樣品,達(dá)到綠色化學(xué)的目的;又如在有機(jī)實(shí)驗(yàn)中,可以把對(duì)氨基苯磺酸的制備和甲基橙的制備連續(xù)安排,因?yàn)樯弦粚?shí)驗(yàn)制備的對(duì)氨基苯磺酸可以作為下一實(shí)驗(yàn)甲基橙制備的原料。
五、結(jié)論
綠色化學(xué)是一種新的創(chuàng)造性思想,是當(dāng)今國(guó)際化學(xué)科學(xué)研究的前沿。綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用化學(xué)藥品的基本原則為拒絕使用危害品原則(reject)、減量使用原則(reduce)、循環(huán)使用原則(recycle)、重新使用原則(reuse),極大地減少或消除了實(shí)驗(yàn)室的“三廢”,盡可能減少環(huán)境污染或無(wú)污染,以實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)要求盡可能少的負(fù)作用的理想和目標(biāo),是綠色化學(xué)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的具體體現(xiàn),是培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)觀念的重要途徑[4]。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,只要本著綠色化學(xué)的原則,對(duì)各實(shí)驗(yàn)深入探究,就會(huì)不斷出現(xiàn)新的措施和方法,但這是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,需要教育工作者堅(jiān)持不懈地研究和探索。總之,將綠色化學(xué)教育納入高等院校教學(xué)改革內(nèi)容,把綠色化學(xué)的思想滲透到化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容之中,對(duì)培養(yǎng)具有可持續(xù)發(fā)展理念和具有綠色化學(xué)理念的專業(yè)人才具有重要意義。
參考文獻(xiàn):
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[3]Anas t as P T,Warner J C.Green Che mistry:Theory and Practice. New York:Oxford Universi ty Press,Inc.,1998:11-56.
篇4
關(guān)鍵詞: 化學(xué)教學(xué) 環(huán)保理念 污染問(wèn)題
隨著化學(xué)科技的發(fā)展,化學(xué)這門學(xué)科越來(lái)越多地與生產(chǎn)生活發(fā)生著各種各樣的聯(lián)系,伴隨著化學(xué)科技發(fā)展給我們帶來(lái)的各種便利,與化學(xué)相關(guān)的污染問(wèn)題也變得越來(lái)越突出。由于化學(xué)污染本身的高危害性和難治理性等特征,努力推進(jìn)化學(xué)學(xué)科的環(huán)保發(fā)展之路就顯得尤為關(guān)鍵。初中是學(xué)生接觸化學(xué)科學(xué)的起始階段,如果在這個(gè)階段將環(huán)保理念引入其中,讓環(huán)保理念從小抓起,對(duì)未來(lái)環(huán)保事業(yè)發(fā)展是大有裨益的。初中化學(xué)教師在教學(xué)中如何潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地將環(huán)保理念引進(jìn)來(lái)呢?
一、在知識(shí)傳授中進(jìn)行環(huán)保滲透
化學(xué)教材中幾乎每個(gè)章節(jié)都會(huì)設(shè)計(jì)一些與環(huán)保內(nèi)容有關(guān)的知識(shí)點(diǎn),教師講授日常知識(shí)時(shí),可以充分利用這些環(huán)保內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),將知識(shí)性教學(xué)同環(huán)保教學(xué)緊密結(jié)合在一起,讓學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)不知不覺(jué)接受環(huán)保意識(shí),例如,講到《化學(xué)與環(huán)境保護(hù)》這節(jié)內(nèi)容,筆者結(jié)合課本上的知識(shí),給學(xué)生講解水污染、酸雨等問(wèn)題的時(shí)候,設(shè)計(jì)了這樣一些問(wèn)題:淮河作為我國(guó)重要的水系,污染問(wèn)題十分突出,你們認(rèn)為誰(shuí)應(yīng)該對(duì)淮河污染問(wèn)題負(fù)有責(zé)任?假如你是地方的環(huán)保局局長(zhǎng),你會(huì)采取什么辦法進(jìn)行污染治理?這些帶有實(shí)際意義且有一定角色扮演的環(huán)保問(wèn)題,可以有效激發(fā)學(xué)生的探究興趣,學(xué)生會(huì)結(jié)合剛學(xué)過(guò)的知識(shí),從環(huán)保角度思考問(wèn)題,這樣一來(lái),就會(huì)在學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程中不知不覺(jué)地將環(huán)保理念滲入其中。
二、聯(lián)系生活實(shí)例進(jìn)行環(huán)保滲透
隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,這門學(xué)科不再是束之高閣的學(xué)科,而變成與每個(gè)人都息息相關(guān)的學(xué)科,我們?cè)谏钪忻刻於寂c化學(xué)打交道。相比較于書本上的化學(xué)知識(shí),身邊的化學(xué)知識(shí)顯然更接地氣,而談到環(huán)保問(wèn)題,一些與生活密切相關(guān)的化學(xué)問(wèn)題就可以作為環(huán)保教育素材。例如,講到《有多種物質(zhì)組成的空氣》這節(jié)內(nèi)容,筆者給學(xué)生播放了一段幾乎每天都能看見(jiàn)的天氣預(yù)報(bào)片段,在講到空氣質(zhì)量報(bào)告的時(shí)候,將畫面暫停下來(lái),讓學(xué)生認(rèn)真觀察空氣質(zhì)量報(bào)告中的幾個(gè)數(shù)據(jù),給學(xué)生分析包括PM2.5指數(shù)在內(nèi)的關(guān)于空氣質(zhì)量的專業(yè)名詞,簡(jiǎn)要地給學(xué)生說(shuō)明空氣質(zhì)量對(duì)人體健康的影響,從而讓學(xué)生意識(shí)到保護(hù)空氣質(zhì)量、預(yù)防大氣污染的重要性。這樣從身邊實(shí)例入手進(jìn)行環(huán)保教育,可以讓學(xué)生切身體會(huì)到環(huán)境保護(hù)對(duì)每個(gè)人的重要性,更利于堅(jiān)定他們的環(huán)保之心。除了在課堂上,在課外實(shí)踐中,也有很多現(xiàn)實(shí)生活實(shí)例可以作為環(huán)保教育素材,例如,可以讓學(xué)生調(diào)查一下自己家是否經(jīng)常使用一次性筷子或者一次性塑料袋之類的一次性制品?家中的廢舊電池一般是怎么處理的?家中安裝的電池是否屬于節(jié)能燈?這些生活中看似不起眼的小事情,認(rèn)真追究起來(lái)都是關(guān)系整個(gè)環(huán)保事業(yè)的大事情,如果學(xué)生能從生活中的小事入手,結(jié)合實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)保理念,會(huì)產(chǎn)生更有價(jià)值的實(shí)踐意義。
三、通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行環(huán)保滲透
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)中不可逾越的環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)整個(gè)化學(xué)教學(xué)的意義是非常重大的。在滲透環(huán)保理念的教學(xué)目標(biāo)下,對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)是非常有必要的。畢竟各種化學(xué)產(chǎn)生的污染最直接的方式就是各類實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和化學(xué)反應(yīng),因此,我們要努力通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)優(yōu)化進(jìn)行環(huán)保教育。首先,對(duì)藥品的取用要規(guī)范。化學(xué)實(shí)驗(yàn)中很多實(shí)驗(yàn)污染都與藥品取用不當(dāng)密切相關(guān),尤其在學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,由于經(jīng)驗(yàn)限制,取用藥品的時(shí)候往往缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性,想取多少就取多少,這樣隨意取用藥品不僅會(huì)影響反應(yīng)效果,還可能造成不必要的污染物產(chǎn)生和污染物殘留。因此,在開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)之前,教師一定要就如何取用藥品,取多少量等問(wèn)題嚴(yán)格規(guī)定,盡量避免使用一些含糊的字詞描述取用量,而盡量采用精確計(jì)量,例如,在進(jìn)行“硫在O2中燃燒”的實(shí)驗(yàn)時(shí),就要明確規(guī)定取用0.02g的硫磺粉就能獲得需要的實(shí)驗(yàn)效果,有了這個(gè)明確的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)后,在取用藥品的時(shí)候就能以此為參照恰當(dāng)取用;其次,積極嘗試對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。在化學(xué)學(xué)習(xí)中有很多實(shí)驗(yàn)是必做的實(shí)驗(yàn),并且很多時(shí)候化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染都是難以避免的,然而,不同的實(shí)驗(yàn)方案、不同的實(shí)驗(yàn)材料,乃至于不同的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)置,都會(huì)對(duì)化學(xué)污染的產(chǎn)生造成一定的影響,有些產(chǎn)生的污染很大,而有些則很小,甚至可能做到零污染。由此可見(jiàn),在保證能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的前提下,根據(jù)實(shí)際情況對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)是實(shí)現(xiàn)環(huán)保化實(shí)驗(yàn)的重要手段。就拿探究燃燒條件的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),為了讓該實(shí)驗(yàn)盡可能減少污染物排放,提高實(shí)驗(yàn)環(huán)保性,我們可以對(duì)原本實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn),首先減少白磷取用量,與此同時(shí),為了保障實(shí)驗(yàn)效果,將原本大燒杯換成小燒杯,接下來(lái)將燒杯放入水槽中,并向水槽中加入少量清水,最后在燒杯的外部罩上玻璃罩。實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)過(guò)這樣一改進(jìn),不僅實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染物減少了,還不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果;最后妥善處理實(shí)驗(yàn)廢棄物。化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物往往在成分上十分復(fù)雜,如果隨意處理這些廢棄物,一旦造成污染,就會(huì)很難治理,因此,對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的廢棄物,一定要妥善處理,對(duì)于可回收的廢棄物要盡量再循環(huán)利用,對(duì)于不可回收的廢棄物,如果污染性較強(qiáng),可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行無(wú)毒化處理,或者統(tǒng)一分類傾倒。
環(huán)保對(duì)整個(gè)社會(huì)發(fā)展來(lái)說(shuō)都至關(guān)重要,關(guān)系到各行各業(yè)及每個(gè)人的生活,而化學(xué)學(xué)科由于特殊的學(xué)科性,在環(huán)保事業(yè)中理應(yīng)扛起大旗,努力為環(huán)保事業(yè)發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn),因此,化學(xué)教師一定要努力將環(huán)保理念滲透其中,努力推進(jìn)化學(xué)教學(xué)朝著綠色化方向不斷邁進(jìn)。
參考文獻(xiàn):
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篇5
汽車作為現(xiàn)代社會(huì)的交通工具,給人們的工作和生活都帶來(lái)了極大的便利,但同時(shí)也對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。由于汽車保有量的急劇增加,且我國(guó)的汽車檢查和維修系統(tǒng)不完善,及汽車尾氣污染控制水平低等原因,致使汽車尾氣污染日益嚴(yán)重。大量汽車尾氣污染物集中在城市,造成城市中汽車污染源的污染分擔(dān)率明顯增加。汽車排出的污染物主要有碳?xì)浠衔?、一氧化碳、氮氧化合物、鉛、二氧化硫等有害物質(zhì)。這些污染物危害人類健康,影響動(dòng)植物的生長(zhǎng);另外氮氧化合物與碳?xì)浠衔镌趶?qiáng)日光的作用嚇,遇到不利于擴(kuò)散的氣候和地理環(huán)境時(shí)可形成光化學(xué)煙霧,造成眼中的二次污染和生態(tài)環(huán)境的破壞。因此,限制和治理汽車排氣污染已迫在眉睫。20世紀(jì)80年代中期出現(xiàn)了第三代的Pt/Rh/Pd三金屬三效催化劑。該技術(shù)充分利用了Pd的耐高溫性能和Rh優(yōu)異的NOx催化凈化能力,大大提高了三效催化劑的活性。它的凈化原理是:將貴金屬三效催化劑制成凈化裝置后裝入汽車內(nèi),使催化劑與尾氣中的CO、NOX和有機(jī)物起氧化還原作用而生成無(wú)害物質(zhì)排出,從而達(dá)到消除有害氣體的目的。
二、思路及方法:
三效催化劑一般由四部分組成,包括:載體、涂層、活性催化劑、催化劑助劑。三效催化凈化法,對(duì)一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸锒加写呋饔谩1緦?shí)驗(yàn)準(zhǔn)備制備以γ-Al2O3及其他金屬物質(zhì)或陶瓷為載體,用La和Ce作為催化劑助劑的三效催化劑,并初步研究其催化性能。
三、主要內(nèi)容:
采用浸漬法、機(jī)械混合法、離子交換法等制備三效催化劑
改變不同條件和助劑,改良單鈀三效催化劑的性能
探討改良三效催化劑的催化作用
四、工作計(jì)劃:
1、2019年12月至2019年2月:查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,初步確定論文題目;
2、2019年3月:擬定實(shí)驗(yàn)方案;
篇6
隨著社會(huì)的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,全球機(jī)動(dòng)車數(shù)量持續(xù)增加,機(jī)動(dòng)車尾氣造成的環(huán)境污染日益嚴(yán)重。在國(guó)內(nèi)外許多大城市中,機(jī)動(dòng)車尾氣污染排放分擔(dān)率相當(dāng)高。以CO為例,1983年英國(guó)汽車尾氣CO排放率占85%,1967年芝加哥為94%,1970年洛杉磯為98%,1965年紐約占96%[1],美國(guó)1995年汽車尾氣污染排放率占總排放的66%,上海市在1998年機(jī)動(dòng)車排放的CO就占到了總排放的64%[2],廣州市1994年CO占88.8%,北京市1992年占62%[2]。機(jī)動(dòng)車尾氣中另外兩種主要污染物NOx、HC的排放在總排放量中的分擔(dān)率也非常高,如NOx,東京市在1975年汽車尾氣排放分擔(dān)率占到了80%[1]。
近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及機(jī)動(dòng)車保有量的持續(xù)增長(zhǎng),機(jī)動(dòng)車排放所造成的污染也日益成為人們所關(guān)注的焦點(diǎn)[3~9]。自九十年代以來(lái)本市加強(qiáng)了在用車尾氣排放檢測(cè)、普及使用無(wú)鉛汽油、提前執(zhí)行輕型車新車排放標(biāo)準(zhǔn)等一系列機(jī)動(dòng)車污染控制措施,較為有效地控制了中心城區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量繼續(xù)惡化的勢(shì)頭,但郊區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量受機(jī)動(dòng)車污染排放影響日益突出。2000年全市NOx年均濃度0.056毫克/立方米,比1995年上升了10%;城區(qū)和郊縣NOx年均濃度為0.090毫克/立方米和0.032毫克/立方米,分別比1995年上升了23%和39%,見(jiàn)表1[10]。
表1.1995~2000年上海市NOx年日平均濃度變化
年份全市城區(qū)郊縣
濃度
(微克/立方米)相對(duì)濃度
(%)濃度
(微克/立方米)相對(duì)濃度
(%)濃度
(微克/立方米)相對(duì)濃度
(%)
1995511007310023100
19975911610514428122
2000561109012332139
根據(jù)國(guó)外機(jī)動(dòng)車發(fā)展經(jīng)驗(yàn)可知,當(dāng)人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到3000美元以上時(shí),轎車將成為機(jī)動(dòng)車保有量增長(zhǎng)的主要方向。作為國(guó)際大都市的上海,汽車工業(yè)的發(fā)展不僅預(yù)示和帶動(dòng)本市經(jīng)濟(jì)的騰飛,同時(shí),人民生活水平的提高也急切期待現(xiàn)代化便捷交通方式的到來(lái)和家庭汽車的普及,機(jī)動(dòng)車在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將保持快速增長(zhǎng)的速度。根據(jù)市交通所預(yù)測(cè),到2020年本市機(jī)動(dòng)車保有量將達(dá)到200~350萬(wàn)輛,是2000年的3~5倍,可以預(yù)見(jiàn)如果不采取措施加以控制,本市大氣環(huán)境勢(shì)必進(jìn)一步惡化。
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于機(jī)動(dòng)車污染控制的研究,主要集中于兩個(gè)方面,一是機(jī)動(dòng)車排放因子的研究;二是機(jī)動(dòng)車污染治理和控制對(duì)策的探討。排放因子是反映機(jī)動(dòng)車排放狀況的最基本的參數(shù),也是確定機(jī)動(dòng)車污染物排放總量及其環(huán)境影響的重要依據(jù)。目前用來(lái)計(jì)算機(jī)動(dòng)車排放因子的模式主要有美國(guó)加州空氣資源局的EMFAC模式,歐洲共同體的COPERT模式,美國(guó)EPA的MOBILE系列模式。其中,MOBILE汽車源排放因子系列模型是美國(guó)環(huán)保局開(kāi)發(fā)的計(jì)算車隊(duì)排放水平的程序[11]。在該模型中,綜合考慮了汽車的使用年限、行駛里程、新車排放因子、劣化系數(shù)、行駛速度、氣溫、I/M(檢查/維護(hù))制度以及車用油料特性等因素對(duì)排放的影響[12]。國(guó)內(nèi)外對(duì)于該模式已有廣泛的應(yīng)用。墨西哥采用美國(guó)EPA的Mobile5a基本結(jié)構(gòu)模式,用來(lái)計(jì)算5個(gè)特定區(qū)域中8種車型的排放因子。根據(jù)氣溫、平均車速、汽車操作模式,燃料揮發(fā)和里程自然增長(zhǎng)率條件估計(jì)1960年到2020年的排放因子[13]。此模型在加拿大的多倫多地區(qū)[14]、泰國(guó)曼谷等也有所應(yīng)用。MOBILE模式在國(guó)內(nèi)的小范圍內(nèi)也得到了一定的應(yīng)用。北京清華大學(xué)郝吉明、傅立新等于1997年曾結(jié)合北京市實(shí)際情況對(duì)MOBILE5進(jìn)行修正,并將之應(yīng)用于北京市機(jī)動(dòng)車尾氣排放的研究中;祝昌健等應(yīng)用MOBILE5模式對(duì)廣州市機(jī)動(dòng)車尾氣排放系數(shù)及污染趨勢(shì)進(jìn)行了探討[15];李修剛等將MOBILE5模式用于南京市,將給出的南京市現(xiàn)狀排放因子直接應(yīng)用于南京市及附近城市的環(huán)境影響評(píng)價(jià)[16]。
將MOBILE5模式結(jié)合上海實(shí)際情況進(jìn)行本土化已經(jīng)有人做過(guò)嘗試,但是由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)嚴(yán)重不足,因此對(duì)于此模式的修正尚不能進(jìn)行檢驗(yàn)。主要的方法仍是采用美國(guó)FTP的測(cè)試數(shù)據(jù),將上海市機(jī)動(dòng)車目前的排放水平類比于美國(guó)70年代,計(jì)算得到不同車型的排放因子。
在污染物的擴(kuò)散方面,目前一般沿用有限源高斯擴(kuò)散模型,即根據(jù)線源的長(zhǎng)度、高度、強(qiáng)度、距離、風(fēng)速、風(fēng)向和相應(yīng)擴(kuò)散參數(shù)計(jì)算空間任一點(diǎn)的污染物濃度[17]。但目前這方面的研究較少考慮城市空間的特殊性,即對(duì)城市各類人為設(shè)施,包括綠化、建筑等對(duì)擴(kuò)散的影響考慮較少。
對(duì)于線源排放污染物的擴(kuò)散研究,國(guó)外主要的模式有CALINE、BLP(BouyantLineandPointSourceModel)、CDM2(ClimatologicalDispersionModel)、ISC3(IndustrialSourceComplexModel)、RAM(Gaussian-PlumeMultipleSourceAirQualityAlgorithm)。以上模型均由美國(guó)環(huán)保局(USEPA)開(kāi)發(fā)。其中,CALINE為穩(wěn)態(tài)高斯擴(kuò)散模型,用于確定高速公路下風(fēng)向的空氣污染濃度,要求地形相對(duì)不太復(fù)雜。BLP為高斯煙流擴(kuò)散模型,用于處理煉鋁工廠以及其它的工業(yè)污染源的單一建模問(wèn)題,要求其煙流上升和下降是主要由固定線源所影響的。CDM2為氣候穩(wěn)態(tài)高斯煙流模型,用于確定城市區(qū)域平地下風(fēng)向的長(zhǎng)期(每季或每年)的污染物的算術(shù)平均濃度。ISC3是一個(gè)穩(wěn)態(tài)高斯煙流模型,可用于評(píng)價(jià)來(lái)自與工業(yè)帶相關(guān)的許多污染源的污染物的濃度。這個(gè)模型涉及到了下列因素:粒子的下沉和干沉降、風(fēng)向、點(diǎn)面線及立體污染源、煙流的上升為距離的函數(shù)、點(diǎn)源的分離以及有限的地形調(diào)整功能。ISC3可以有長(zhǎng)期和短期兩種模式可供選取。RAM是高斯煙流多源空氣質(zhì)量算法,是一個(gè)穩(wěn)態(tài)高斯煙流模型,用于估算相對(duì)穩(wěn)定的污染物濃度,平均從一小時(shí)到一天、從點(diǎn)源到面源、在鄉(xiāng)村或者城市的沉降,其地形條件可以假設(shè)。
我國(guó)目前汽車污染僅相當(dāng)于國(guó)外70年代中期水平,現(xiàn)有汽車90%以上是國(guó)產(chǎn)車,由于排放控制技術(shù)落后,在同樣運(yùn)行工況下,國(guó)產(chǎn)車較發(fā)達(dá)國(guó)家同類產(chǎn)品排放量高幾倍甚至幾十倍,加上交通管理手段落后,在用車檢查維修制度不完善,城市交通道路擁擠和市內(nèi)居民集中,大量車況惡劣的車輛繼續(xù)行駛,更加劇了污染物的排放。國(guó)產(chǎn)車平均日排污量為0.6—0.9kg[18]。本論文旨在借助GIS環(huán)境,根據(jù)城市路網(wǎng)、交通流量、車型比例等信息,采用經(jīng)過(guò)修正的MOBILE模型,計(jì)算不同車型機(jī)動(dòng)車的排放因子,從而確定每條路段不同污染物的排放量。由于機(jī)動(dòng)車流量和排放因子是計(jì)算道路機(jī)動(dòng)車污染物排放源強(qiáng)的關(guān)鍵參數(shù)[19~21],本論文將通過(guò)抽樣調(diào)查和MOBILE模型修正得到了這兩個(gè)量。在確定道路線源排放源強(qiáng)的基礎(chǔ)上,利用CALINE3有限長(zhǎng)線源擴(kuò)散模式,建立上海市城區(qū)多線源污染擴(kuò)散模式,以此來(lái)分析道路污染物擴(kuò)散狀況,并在GIS圖形上進(jìn)行顯示,最終完成上海市交通線源污染管理信息系統(tǒng)。此系統(tǒng)可為政府有關(guān)部門制定道路交通污染管理制度、合理制定城市規(guī)劃和建設(shè)管理決策提供理論依據(jù)。
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二、研究方案
1、研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題
研究目標(biāo):研究上海市機(jī)動(dòng)車尾氣排放造成的道路線源源強(qiáng),以及機(jī)動(dòng)車污染物在中心城區(qū)街道峽谷中的擴(kuò)散效應(yīng),并在GIS系統(tǒng)上進(jìn)行顯示,完成自主開(kāi)發(fā)的上海市交通線源污染管理信息系統(tǒng)。
研究?jī)?nèi)容:1)上海市主要道路機(jī)動(dòng)車尾氣排放源強(qiáng);
2)機(jī)動(dòng)車尾氣在街道峽谷中的擴(kuò)散效應(yīng);
3)交通污染在GIS平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵問(wèn)題:1)機(jī)動(dòng)車大氣污染排放源強(qiáng)計(jì)算模型;
2)上海市道路機(jī)動(dòng)車尾氣在峽谷中的擴(kuò)散模擬;
3)地理信息系統(tǒng)與交通大氣污染模型整體集成的方法和途徑。
2、擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析
研究方法:基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)研、模型修正、機(jī)動(dòng)車污染物排放和影響預(yù)測(cè)可視化界面設(shè)計(jì)、系統(tǒng)整合。
技術(shù)路線:如圖1所示。
實(shí)驗(yàn)方案與可行性分析:
1)建立機(jī)動(dòng)車排放源強(qiáng)計(jì)算模型、污染物擴(kuò)散模型,以及基于GIS技術(shù)應(yīng)用模型,其工作量較大,其中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(包括車流量、車速)的調(diào)研尤其困難。但是通過(guò)參與上海市環(huán)境保護(hù)局2002年科技攻關(guān)項(xiàng)目——《上海市機(jī)動(dòng)車發(fā)展和大氣環(huán)境保護(hù)研究》,并搜集大量的國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),可獲得系統(tǒng)開(kāi)發(fā)所需要的相關(guān)數(shù)據(jù),因此本研究已經(jīng)有較好基礎(chǔ)。
2)參與《影響上海大氣能見(jiàn)度的主要因素與控制管理對(duì)策研究》課題的研究工作,對(duì)于本市機(jī)動(dòng)車污染現(xiàn)狀和歷史沿革已有所了解。
3)參與了“上海市數(shù)字城市大氣環(huán)境模塊”的工作,初步掌握了GIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)方法。
據(jù)此我認(rèn)為,按期完成論文是可行的。
圖1.研究技術(shù)路線
3、本論文的特色與創(chuàng)新之處
建立適合上海市情景的主要道路機(jī)動(dòng)車尾氣中污染物源強(qiáng)排放模式。建立線源擴(kuò)散模式,使其適用于大城市中街道峽谷中機(jī)動(dòng)車尾氣污染物的擴(kuò)散狀況。給出上海市上空污染物擴(kuò)散狀況。
目前國(guó)內(nèi)將交通污染模擬與地理信息系統(tǒng)結(jié)合的研究還不多見(jiàn),因此本論文在該方面的研究將是一個(gè)新的嘗試。
4、預(yù)期的論文進(jìn)展和成果
預(yù)期進(jìn)展:
2003.07——2003.09收集中外文文獻(xiàn)
2003.09——2003.10基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集和處理
2003.10——2003.12模型的修正
2004.01——2003.03GIS系統(tǒng)的編程實(shí)現(xiàn)
2004.03——2004.05論文的撰寫與修改
預(yù)期成果:
•研究上海市機(jī)動(dòng)車尾氣排放狀況,建立源強(qiáng)計(jì)算模型;
•綜合城市氣象條件、交通污染物排放強(qiáng)度、建立污染物擴(kuò)散模式,確定機(jī)動(dòng)車污染物影響的時(shí)間變化、空間分布,;
•完成交通污染管理信息系統(tǒng);
•除完成畢業(yè)論文之外,在國(guó)內(nèi)外有關(guān)刊物上2篇。
三、論文大綱
摘要
前言
第一章大城市機(jī)動(dòng)車尾氣污染排放數(shù)值模擬的研究背景及意義
一、研究背景
二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
第二章機(jī)動(dòng)車排放因子計(jì)算模型
一、MOBILE6模型介紹
二、利用修正的MOBILE6計(jì)算機(jī)動(dòng)車排放因子
第二章道路機(jī)動(dòng)車尾氣污染物排放源強(qiáng)
一、線源源強(qiáng)計(jì)算模式
二、上海市道路機(jī)動(dòng)車尾氣污染排放源強(qiáng)的計(jì)算
第三章城市上空污染物擴(kuò)散模式
第四章街道峽谷污染物擴(kuò)散模式
一、CALINE4模型介紹
二、模式修正
三、上海市街道峽谷污染物擴(kuò)散模式的建立及應(yīng)用
第五章上海市交通污染管理信息系統(tǒng)的建立
一、排放清單數(shù)據(jù)庫(kù)的建立
二、系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)
第六章結(jié)論
參考文獻(xiàn)
四、研究基礎(chǔ)
1、已參加過(guò)的有關(guān)研究工作和已取得的研究工作成績(jī)
(1)參加《中國(guó)氣象百科全書》建筑氣象、城市氣象等內(nèi)容的編寫。
(2)參與上海市普陀區(qū)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作。
(3)參加“揚(yáng)塵污染來(lái)源與控制管理研究”課題的研究工作。
(4)承擔(dān)了“崇明島綜合開(kāi)發(fā)項(xiàng)目”的大氣監(jiān)測(cè)和采樣工作。
(5)參與“影響上海大氣能見(jiàn)度的主要因素與控制管理對(duì)策研究”課題的研究工作。
(6)參與“機(jī)動(dòng)車發(fā)展與大氣環(huán)境保護(hù)研究”項(xiàng)目。
(7)參與“上海市能見(jiàn)度影響因子研究”研究生科研基金項(xiàng)目。
(8)參與上海市數(shù)字城市課題交通環(huán)境模塊的模擬研究。
2、已具備的實(shí)驗(yàn)條件,尚缺少的實(shí)驗(yàn)條件和擬解決的途徑
擁有以下主要設(shè)備:
•桌面地理信息系統(tǒng)軟件ArcView3.2及其主要擴(kuò)展模塊
篇7
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)室;廢棄物;環(huán)境污染;治理
隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)各類實(shí)驗(yàn)室的需求越來(lái)越多,各學(xué)科的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、各學(xué)校、各系統(tǒng)內(nèi)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室層出不窮。從實(shí)驗(yàn)室的分布來(lái)看,主要集中在學(xué)校(包括各高等院校和中學(xué)學(xué)校)、科研機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)和企業(yè)中的檢驗(yàn)研究部門。企業(yè)實(shí)驗(yàn)室的污染問(wèn)題可歸納為企業(yè)的環(huán)保問(wèn)題,易于被各級(jí)部門重視,企業(yè)在處理自身的環(huán)保問(wèn)題時(shí),污染問(wèn)題也得到相應(yīng)的處理。而各類實(shí)驗(yàn)室多為相對(duì)獨(dú)立的行政單位,區(qū)域分散,單個(gè)污染少,易于被忽視。
我國(guó)目前擁有各類高等院校1100所(1999年統(tǒng)計(jì)數(shù)字),普通高中1.5萬(wàn)所,初中6.3所??蒲性核?、質(zhì)檢、衛(wèi)生防疫、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)林等各級(jí)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)近20000余個(gè),已成為一個(gè)龐大的系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室實(shí)際上是一類典型的小型污染源,建設(shè)的越多,污染的越大。這些實(shí)驗(yàn)室,尤其是在城區(qū)和居民區(qū)的實(shí)驗(yàn)室對(duì)環(huán)境的危害特別大,因?yàn)楹芏鄬?shí)驗(yàn)室的下水道與居民的下水道相通,污染物通過(guò)下水道形成交叉污染,最后流入河中或者滲入地下,其危害不可估量??茖W(xué)工作者或者未來(lái)的科學(xué)工作者成了環(huán)境的污染者,令人十分遺憾。環(huán)境保護(hù)是事關(guān)可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的大戰(zhàn)略。在環(huán)保面前人人平等,必須本著“誰(shuí)污染環(huán)境,誰(shuí)負(fù)責(zé)處理”的原則貫徹執(zhí)行。實(shí)驗(yàn)室的成本核算和對(duì)外收費(fèi)都應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)室的環(huán)保費(fèi)用在內(nèi)。
實(shí)驗(yàn)室的污染源種類復(fù)雜,品種多,毒害大,應(yīng)根據(jù)具體情況,分別制訂處理方案。
1實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染種類及危害[1]
1.1按污染性質(zhì)分
1.1.1化學(xué)污染
化學(xué)污染包括有機(jī)物污染和無(wú)機(jī)物污染。有機(jī)物污染主要是有機(jī)試劑污染和有機(jī)樣品污染。在大多數(shù)情況下,實(shí)驗(yàn)室中的有機(jī)試劑并不直接參與發(fā)生反應(yīng),僅僅起溶劑作用,因此消耗的有機(jī)試劑以各種形式排放到周邊的環(huán)境中,排放總量大致就相當(dāng)于試劑的消耗量。日復(fù)一日,年復(fù)一年,排放量十分可觀。有機(jī)樣品污染包括一些劇毒的有機(jī)樣品,如農(nóng)藥、苯并(α)芘、黃曲霉毒素、亞硝胺等。無(wú)機(jī)物污染有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的污染,重金屬污染,氰化物污染等。其中汞、砷、鉛、鎘、鉻等重金屬的毒性不僅強(qiáng),且有在人體中有蓄積性。
1.1.2生物性污染
生物污染包括生物廢棄物污染和生物細(xì)菌毒素污染。生物廢棄物有檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)本,如血液、尿、糞便、痰液和嘔吐物等;檢驗(yàn)用品,如實(shí)驗(yàn)器材、細(xì)菌培養(yǎng)基和細(xì)菌陽(yáng)性標(biāo)本等。開(kāi)展生物性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室會(huì)產(chǎn)生大量高濃度含有害微生物的培養(yǎng)液、培養(yǎng)基,如未經(jīng)適當(dāng)?shù)臏缇幚矶苯油馀牛瑫?huì)造成嚴(yán)重后果。生物實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)設(shè)備設(shè)計(jì)不完善或?qū)嶒?yàn)過(guò)程個(gè)人安全保護(hù)漏洞,會(huì)使生物細(xì)菌毒素?cái)U(kuò)散傳播,帶來(lái)污染,甚至帶來(lái)嚴(yán)重不良后果。2003年非典流行肆虐后,許多生物實(shí)驗(yàn)室加強(qiáng)對(duì)SAS病毒的研究,之后報(bào)道的非典感染者,多是科研工作者在實(shí)驗(yàn)室研究時(shí)被感染的。
1.1.3放射性污染物
放射性物質(zhì)廢棄物有放射性標(biāo)記物、放射性標(biāo)準(zhǔn)溶液等。
1.3按污染物形態(tài)分
1.3.1廢水
實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢水包括多余的樣品、標(biāo)準(zhǔn)曲線及樣品分析殘液、失效的貯藏液和洗液、大量洗滌水等。幾乎所有的常規(guī)分析項(xiàng)目都不同程度存在著廢水污染問(wèn)題。這些廢水中成分包羅萬(wàn)象,包括最常見(jiàn)的有機(jī)物、重金屬離子和有害微生物等及相對(duì)少見(jiàn)的氰化物、細(xì)菌毒素、各種農(nóng)藥殘留、藥物殘留等。
1.3.2廢氣
實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢氣包括試劑和樣品的揮發(fā)物、分析過(guò)程中間產(chǎn)物、泄漏和排空的標(biāo)準(zhǔn)氣和載氣等。通常實(shí)驗(yàn)室中直接產(chǎn)生有毒、有害氣體的實(shí)驗(yàn)都要求在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,這固然是保證室內(nèi)空氣質(zhì)量、保護(hù)分析人員健康安全的有效辦法,但也直接污染了環(huán)境空氣。實(shí)驗(yàn)室廢氣包括酸霧、甲醛、苯系物、各種有機(jī)溶劑等常見(jiàn)污染物和汞蒸汽、光氣等較少遇到的污染物。
1.3.3固體廢物
實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的固體廢物包括多余樣品、分析產(chǎn)物、消耗或破損的實(shí)驗(yàn)用品(如玻璃器皿、紗布)、殘留或失效的化學(xué)試劑等。這些固體廢物成分復(fù)雜,涵蓋各類化學(xué)、生物污染物,尤其是不少過(guò)期失效的化學(xué)試劑,處理稍有不慎,很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的污染事故。
2對(duì)實(shí)驗(yàn)室污染物的處理辦法
為防止實(shí)驗(yàn)室的污染擴(kuò)散,污染物的一般處理原則為:分類收集、存放,分別集中處理。盡可能采用廢物回收以及固化、焚燒處理,在實(shí)際工作中選擇合適的方法進(jìn)行檢測(cè),盡可能減少?gòu)U物量、減少污染。廢棄物排放應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.1化學(xué)類廢物
一般的有毒氣體可通過(guò)通風(fēng)櫥或通風(fēng)管道,經(jīng)空氣稀釋排出。大量的有毒氣體必須通過(guò)與氧充分燃燒或吸收處理后才能排放。
廢液應(yīng)根據(jù)其化學(xué)特性選擇合適的容器和存放地點(diǎn),通過(guò)密閉容器存放,不可混合貯存,容器標(biāo)簽必須標(biāo)明廢物種類、貯存時(shí)間,定期處理。一般廢液可通過(guò)酸堿中和、混凝沉淀、次氯酸鈉氧化處理后排放,有機(jī)溶劑廢液應(yīng)根據(jù)性質(zhì)進(jìn)行回收。
2.1.1含汞廢液的處理
排放標(biāo)準(zhǔn)3:廢液中汞的最高容許排放濃度為0.05mg/L(以Hg計(jì))。
處理方法:①硫化物共沉淀法:先將含汞鹽的廢液的pH值調(diào)至8-10,然后加入過(guò)量的Na2S,使其生成HgS沉淀。再加入FeS04(共沉淀劑),與過(guò)量的S2-生成FeS沉淀,將懸浮在水中難以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀.然后靜置、分離,再經(jīng)離心、過(guò)濾,濾液的含汞量可降至0.05mg/L以下。[2]
②還原法:用銅屑、鐵屑、鋅粒、硼氫化鈉等作還原劑,可以直接回收金屬汞。
2.1.2含鎘廢液的處理
①氫氧化物沉淀法:在含鎘的廢液中投加石灰,調(diào)節(jié)pH值至10.5以上,充分?jǐn)嚢韬蠓胖?,使鎘離子變?yōu)殡y溶的Cd(OH)2沉淀.分離沉淀,用雙硫腙分光光度法檢測(cè)濾液中的Cd離子后(降至0.1mg/L以下),將濾液中和至pH值約為7,然后排放。
②離子交換法:利用Cd2+離子比水中其它離子與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂有更強(qiáng)的結(jié)合力,優(yōu)先交換.
2.1.3含鉛廢液的處理
在廢液中加入消石灰,調(diào)節(jié)至pH值大于11,使廢液中的鉛生成Pb(OH)2沉淀.然后加入Al2(S04)3(凝聚劑),將pH值降至7-8,則Pb(OH)2與Al(OH)3共沉淀,分離沉淀,達(dá)標(biāo)后,排放廢液。
2.1.4含砷廢液的處理
在含砷廢液中加入FeCl3,使Fe/As達(dá)到50,然后用消石灰將廢液的pH值控制在8-10。利用新生氫氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用,除去廢液中的砷。放置一夜,分離沉淀,達(dá)標(biāo)后,排放廢液。
2.1.5含酚廢液的處理
酚屬劇毒類細(xì)胞原漿毒物,處理方法:低濃度的含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉煮一下,使酚分解為二氧化碳和水。如果是高濃度的含酚廢液,可通過(guò)醋酸丁酯萃取,再加少量的氫氧化鈉溶液反萃取,經(jīng)調(diào)節(jié)pH值后進(jìn)行蒸餾回收.處理后的廢液排放。
2.1.6綜合廢液處理
用酸、堿調(diào)節(jié)廢液PH為3-4、加入鐵粉,攪拌30min,然后用堿調(diào)節(jié)pH為9左右,繼續(xù)攪拌10min,加入硫酸鋁或堿式氯化鋁混凝劑、進(jìn)行混凝沉淀,上清液可直接排放,沉淀于廢渣方式處理。
2.2生物類廢物
生物類廢物應(yīng)根據(jù)其病源特性、物理特性選擇合適的容器和地點(diǎn),專人分類收集進(jìn)行消毒、燒毀處理,日產(chǎn)日清。
液體廢物一般可加漂白粉進(jìn)行氯化消毒處理。固體可燃性廢物分類收集、處理、一律及時(shí)焚燒。固體非可燃性廢物分類收集,可加漂白粉進(jìn)行氯化消毒處理。滿足消毒條件后作最終處置。
2.2.1一次性使用的制品如手套、帽子、工作物、口罩等使用后放入污物袋內(nèi)集中燒毀。
2.2.2可重復(fù)利用的玻璃器材如玻片、吸管、玻瓶等可以用1000-3000mg/L有效氯溶液浸泡2-6h.然后清洗重新使用,或者廢棄。
2.2.3盛標(biāo)本的玻璃、塑料、搪瓷容器可煮沸15min.或者用1000mg/L有效氯漂白粉澄清液浸泡2-6h,消毒后用洗滌劑及流水刷洗、瀝干;用于微生物培養(yǎng)的,用壓力蒸汽滅菌后使用。
2.2.4微生物檢驗(yàn)接種培養(yǎng)過(guò)的瓊脂平板應(yīng)壓力滅菌30min,趁熱將瓊脂倒棄處理。
2.2.5尿、唾液、血液等生物樣品,加漂白粉攪拌后作用2-4h,倒入化糞池或廁所。或者進(jìn)行焚燒處理。
2.3放射性廢棄物
一般實(shí)驗(yàn)室的放射性廢棄物為中低水平放射性廢棄物,將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的放射性廢物收集在專門的污物桶內(nèi),桶的外部標(biāo)明醒目的標(biāo)志,根據(jù)放射性同位素的半衰期長(zhǎng)短,分別采用貯存一定時(shí)間使其衰變和化學(xué)沉淀濃縮或焚燒后掩埋處理。
2.3.1放射性同位素的半衰期短(如:碘131、磷32等)的廢棄物,用專門的容器密閉后,放置于專門的貯存室,放置十個(gè)半衰期后排放或者焚燒處理。
2.3.2放射性同位素的半衰期較長(zhǎng)(如:鐵59、鉆60等)的廢棄物,液體可用蒸發(fā)、離子交換、混凝劑共沉淀等方法濃縮,裝入容器集中埋于放射性廢物坑內(nèi)。
3解決實(shí)驗(yàn)室污染的措施
3.1提高認(rèn)識(shí),制定技術(shù)規(guī)范
各級(jí)實(shí)驗(yàn)室都需要進(jìn)一步提高對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染問(wèn)題的認(rèn)識(shí),不能回避,聽(tīng)之任之,而是應(yīng)該根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室工作的特點(diǎn)、重點(diǎn),積極探索,想方設(shè)法減少實(shí)驗(yàn)室污染。國(guó)家有關(guān)部門也應(yīng)認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)室的污染特點(diǎn)和防治途徑,提出操作性強(qiáng)、簡(jiǎn)便實(shí)用的技術(shù)規(guī)范,并出臺(tái)相應(yīng)的考核要求及辦法。最好是融入實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和驗(yàn)收中去,使之成為能力建設(shè)的一部分,從而有利于貫徹落實(shí)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染的防治措施。
3.2建立實(shí)驗(yàn)室環(huán)境管理體系[3]
實(shí)驗(yàn)室在能力建設(shè)、質(zhì)量管理的同時(shí),還要建立完備的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境管理體系。按照ISO14001環(huán)境管理體系的理念和要求,全面考察實(shí)驗(yàn)分析的各個(gè)方面,制定相應(yīng)的程序文件,規(guī)范實(shí)驗(yàn)室環(huán)境行為,充分貫徹ISO14001一貫強(qiáng)調(diào)的污染預(yù)防和持續(xù)改進(jìn)的基本要求,力爭(zhēng)減小每一個(gè)過(guò)程的環(huán)境影響,從而不斷提升實(shí)驗(yàn)室管理水平。
3.3全面推行綠色化學(xué)、清潔實(shí)驗(yàn)
3.3.1選擇污染少的分析方法
在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下,用無(wú)毒害、無(wú)污染或低毒害、低污染的試劑替代毒性較強(qiáng)的試劑,盡量用無(wú)毒、低毒試劑替代高毒試劑。在一些特定實(shí)驗(yàn)要用到高毒性藥品時(shí),一定要用封閉的收集桶收集廢液。
學(xué)校在進(jìn)行教育實(shí)驗(yàn)中,還要特別注意發(fā)揮教學(xué)多媒體的作用。教學(xué)多媒體是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物,它是信息社會(huì)的標(biāo)志之一,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)(仿真實(shí)驗(yàn))是一種化學(xué)試劑和儀器裝置“零投入”和“廢棄物零排放”的特殊實(shí)驗(yàn)方式,它非常適合于演示實(shí)驗(yàn)。因?yàn)檠菔緦?shí)驗(yàn)主要是用于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和用于模仿而不是訓(xùn)練動(dòng)手操作能力的。某些毒害較大的化學(xué)實(shí)驗(yàn)也可以采用這種方式,從而可防止為了學(xué)習(xí)一點(diǎn)兒知識(shí)而付出高昂的環(huán)境代價(jià)的作法。[4]
3.3.2改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件,開(kāi)展推廣微型實(shí)驗(yàn)[5]
在實(shí)驗(yàn)中改善實(shí)驗(yàn)裝置,是有效防止有毒氣體逸散、有毒液體外溢的重要舉措。一些商品化實(shí)驗(yàn)裝置的產(chǎn)生可以大大減少實(shí)驗(yàn)中化學(xué)試劑的用量。
微型實(shí)驗(yàn)是指在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),其試劑用量是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的數(shù)十分之一至千分之一。因此,開(kāi)設(shè)微型實(shí)驗(yàn),是節(jié)約藥品,減少開(kāi)支,降低實(shí)驗(yàn)污染的簡(jiǎn)便方法。
改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,可以減少試劑使用量。在農(nóng)殘檢測(cè)中利用固相萃取取代傳統(tǒng)的液液萃取,可以大大減少乙腈等有毒試劑的使用,減少污染。
3.3.3成立試劑調(diào)度網(wǎng)絡(luò)
過(guò)期、失效的化學(xué)試劑的處理是世界性的難題。各實(shí)驗(yàn)室可以合作成立區(qū)域性的試劑調(diào)度網(wǎng),選擇一部分危害大,用量少,易失效的試劑進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),實(shí)行實(shí)驗(yàn)室間資源共享,盡量避免大批化學(xué)試劑失效,也可節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。
3.3.4加強(qiáng)地區(qū)中心實(shí)驗(yàn)室的功能
現(xiàn)行的管理體制使各級(jí)行政部門都擁有各自小而全的實(shí)驗(yàn)室,既浪費(fèi)了大量資源,又不利于環(huán)境保護(hù)。應(yīng)發(fā)揮地區(qū)中心實(shí)驗(yàn)室的作用,集中部分項(xiàng)目,對(duì)社會(huì)開(kāi)發(fā)。從而達(dá)到資源共享,相對(duì)降低實(shí)驗(yàn)室污染物的排放,對(duì)污染相對(duì)大的實(shí)驗(yàn)室有利于集中治理。
3.3.5一些行之有效的清潔實(shí)驗(yàn)行為的實(shí)例
•在滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下,適當(dāng)降低采樣量;
•不要購(gòu)買暫時(shí)用不上的試劑;
•盡量利用可回收的試劑;
•應(yīng)使用可降解的無(wú)磷洗滌劑;
•使用酒精溫度計(jì)從而避免水銀溫度計(jì)可能帶來(lái)的汞污染。
4國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室污染治理的現(xiàn)狀
在國(guó)外,有專門的實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理站來(lái)集中收集處理。實(shí)驗(yàn)室廢棄物集中處理站的管理規(guī)范、嚴(yán)格,安全環(huán)境保護(hù)意識(shí)極強(qiáng)。專門地點(diǎn)集中、專門房間、專門容器存放,專門人員管理,嚴(yán)格分區(qū)、分類,集中送特殊廢品處理場(chǎng)處理。各種廢棄物由各實(shí)驗(yàn)室分類上交后,處理站要對(duì)交來(lái)廢棄物稱重后將信息存進(jìn)計(jì)算機(jī),再分類放到規(guī)定地方集中。例如,報(bào)廢放射源、廢機(jī)油、報(bào)廢化學(xué)試劑、化學(xué)合成“三廢物”、化學(xué)品廢棄容器等都分類存放。[6]
廢棄物集中處理站設(shè)計(jì)內(nèi)容周密,設(shè)施完備先進(jìn),安全可靠。為防止集中后的地下滲漏二次污染,設(shè)計(jì)時(shí)將處理站地下全部用水泥整體澆注。危險(xiǎn)化學(xué)品、放射源存放在專門房間,還有安全監(jiān)控、排風(fēng)系統(tǒng)。
廢棄物集中處理站的費(fèi)用由政府每年的經(jīng)費(fèi)預(yù)算中列支。另一方面,可回收廢品被收購(gòu)后所得資金則用于廢棄物集中處理站的進(jìn)一步發(fā)展。
目前我國(guó)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的污染排放并沒(méi)有專門的規(guī)定,一般參照企業(yè)的污染排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)室在建設(shè)或認(rèn)可驗(yàn)收時(shí)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的廢棄物排放提出要求。如氣體實(shí)驗(yàn)在通風(fēng)處做,廢棄物由專門的環(huán)保公司回收等。由于實(shí)驗(yàn)室污染種類齊全,情況復(fù)雜,多數(shù)項(xiàng)目產(chǎn)生的污染量較小,缺乏相應(yīng)資金,操作起來(lái)存在著相當(dāng)難度,給污染治理帶來(lái)一定困難。目前除少數(shù)一些環(huán)保意識(shí)強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室,沒(méi)有直接排放廢棄物外,多數(shù)實(shí)驗(yàn)室僅僅把環(huán)保放在口頭上,廢棄物回收協(xié)議簽在紙上,大量的廢棄物仍然直接排放。
由于實(shí)驗(yàn)室大多數(shù)項(xiàng)目只是零星開(kāi)展,各項(xiàng)目之間的工作頻次不均勻,廢棄物排放物規(guī)律,污染分散,這些也給環(huán)保部門監(jiān)控帶來(lái)困難。一些環(huán)保措施的后處理沒(méi)有完善,如殘液缸滿后如何處理,都是一個(gè)棘手的問(wèn)題。
篇8
【關(guān)鍵詞】 實(shí)驗(yàn)室污染;綠色化實(shí)驗(yàn);環(huán)保意識(shí)
【中圖分類號(hào)】G63 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)17-0-01
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)學(xué)生對(duì)生活中各種化學(xué)物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、變化規(guī)律等的研究和學(xué)習(xí),培養(yǎng)他們科學(xué)探究素養(yǎng)的一門自然科學(xué)。如魔術(shù)般神奇的化學(xué)實(shí)驗(yàn)“噴霧寫字”、“燒不壞的手帕”、“氨的噴泉實(shí)驗(yàn)”等在讓學(xué)生著迷的同時(shí),更重要的是讓他們探究到了化學(xué)知識(shí),用更加科學(xué)的眼光認(rèn)識(shí)世界。
然而,光環(huán)的下面存在著陰影,神奇過(guò)后是實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的廢棄物。這些廢棄物是一種不容忽視的污染源,大致有三類。第一類是廢液包括實(shí)驗(yàn)后的殘液、失效的貯藏液、清洗儀器后的洗液等。其污染成分是有機(jī)物(苯及同系物、醛類等)、重金屬離子(Cu2+、Ag+、Hg2+、Ba2+)、酸液(鹽酸、硫酸等)、堿液(氫氧化鈉等)。廢液大多具有毒性、腐蝕性:如苯酚的毒性非常強(qiáng),極少量就會(huì)造成湖泊里的魚類大量死亡;苯是大家熟知的致癌物。第二類是廢氣包括甲醛、苯系物蒸氣、酸霧、有機(jī)溶劑蒸氣和汞蒸氣等。它們對(duì)人體幾乎都有傷害:如硫化氫是一種劇毒氣體,較多的硫化氫會(huì)造成人中度甚至死亡;甲醛會(huì)刺激眼睛和呼吸道;除苯是致癌物質(zhì)外,其它的苯系物幾乎都有不同程度的毒性。這些有毒、有害的氣體被排放出去還會(huì)污染周圍空氣。第三類是固體廢棄物包括過(guò)量的反應(yīng)物、實(shí)驗(yàn)生成物、消耗的實(shí)驗(yàn)用品(PH試紙、過(guò)濾紙等)、破損的實(shí)驗(yàn)儀器(玻璃器皿、玻璃溫度計(jì)等)、失效的化學(xué)試劑等。其中包括各類化學(xué)污染物,尤其是過(guò)期失效的化學(xué)試劑,處理稍有不慎,很容易導(dǎo)致嚴(yán)重的污染事故。小小的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,居然能產(chǎn)生這么多種類復(fù)雜繁多的污染物。
化學(xué)教學(xué)中至少有一半的知識(shí)須通過(guò)實(shí)驗(yàn)引入。隨著課程改革的實(shí)施,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手次數(shù)還在增加。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)擁有普通高中一萬(wàn)多所,初中五萬(wàn)多所。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的廢物,如果不加處理就排放的話,其有毒有害物的排放量就相當(dāng)大了。但學(xué)校實(shí)驗(yàn)室卻沒(méi)有設(shè)置專門的廢物處理裝置系統(tǒng),一般廢棄物未經(jīng)處理就被沖入下水道,廢氣則是通過(guò)抽氣管被排放到空氣中,這對(duì)環(huán)境和人類的污染可想而知了。
對(duì)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綠色化設(shè)計(jì)是當(dāng)下減少實(shí)驗(yàn)室污染的最有效的途徑。通過(guò)近年來(lái)的摸索,我對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的問(wèn)題作了一些探究,尋找到了以下幾條途徑:
一、盡可能減少藥品用量
中學(xué)化學(xué)以定性實(shí)驗(yàn)居多,定量實(shí)驗(yàn)較少。我們?cè)诒WC實(shí)驗(yàn)效果的前提下,可以盡量減少試劑的用量。選用小型號(hào)的反應(yīng)儀器裝置,操作時(shí)用膠頭滴管滴加液體試劑代替傾倒、用藥匙的小匙取用固體藥品,可以達(dá)到盡可能減少藥品用量的目的。例如:二氧化碳與水的反應(yīng),用100ml的軟質(zhì)塑料瓶比用500ml的瓶子試劑用量大大減少;濃硫酸的脫水性實(shí)驗(yàn),用20ml的燒杯,蔗糖10g,濃硫酸5ml,就可以使藥品用量減半;一定物質(zhì)的量濃度溶液配制實(shí)驗(yàn),用100ml容量瓶是1000ml容量瓶藥品用量的1/10。
二、采用微型儀器實(shí)驗(yàn)
對(duì)于不用加熱的開(kāi)放實(shí)驗(yàn),用表面皿或點(diǎn)滴板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的試管、燒杯、燒瓶等大體積容器,使實(shí)驗(yàn)小型化、微型化,試劑用量大幅度減少,可以達(dá)到最大程度減少藥品用量的目的。特別是學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn),采用表面皿或點(diǎn)滴板進(jìn)行,是減少污染的最佳途徑、是一個(gè)值得推廣的好方法。如:酸、堿、鹽的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),絕大多數(shù)都可以在點(diǎn)滴板或表面皿中進(jìn)行。初中化學(xué)新教材中已經(jīng)提到――微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)消耗藥品少,所用儀器和操作簡(jiǎn)單,污染也少,符合綠色化學(xué)的理念。
三、開(kāi)發(fā)綠色實(shí)驗(yàn)
綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)和任務(wù)不是被動(dòng)地治理污染,而是主動(dòng)地減少和消除實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)污染。我們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)要增強(qiáng)環(huán)保意識(shí),精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式,開(kāi)發(fā)綠色實(shí)驗(yàn),在滿足實(shí)驗(yàn)效果的前提下,用無(wú)毒害的反應(yīng)物代替有毒害的反應(yīng)物;用產(chǎn)生無(wú)毒害生成物的藥品代替產(chǎn)生有毒害生成物的藥品,采取切實(shí)可行的有效措施防止和消除實(shí)驗(yàn)室造成的環(huán)境污染。例如:實(shí)驗(yàn)室以過(guò)氧化氫分解制氧氣取代氯酸鉀或高錳酸鉀分解的方法,不僅可以實(shí)現(xiàn)原料和反應(yīng)過(guò)程的綠色化和零排放,不需加熱還可以達(dá)到節(jié)能的效果,可謂一舉兩得;溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),用硝酸鈉和稀硝酸代替鹽酸和氯化鈉,既達(dá)到了實(shí)驗(yàn)的目的,又避免了在通電時(shí)產(chǎn)生有害的氯氣而污染環(huán)境。
四、對(duì)危險(xiǎn)、反應(yīng)條件苛刻、污染嚴(yán)重、儀器試劑價(jià)格昂貴,又找不到合適替代品的實(shí)驗(yàn),運(yùn)用多媒體教學(xué)制成課件或觀看實(shí)驗(yàn)錄像,不失為一個(gè)環(huán)保的好方法。例如:氫氣的爆鳴實(shí)驗(yàn)、硝酸與銅反應(yīng)、苯的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)等。
五、妥善處理實(shí)驗(yàn)廢棄物
實(shí)驗(yàn)后的廢棄物應(yīng)當(dāng)根據(jù)其具體情況分別處理。比如:氯氣、二氧化硫、硫化氫等尾氣可以用堿液吸收;氫氣、一氧化碳等尾氣可以采用點(diǎn)燃的方法。無(wú)毒的廢液用碳酸鈉或醋酸調(diào)節(jié)其PH在7左右再排放;含重金屬離子的廢液可加堿或硫化鈉使其沉積,再過(guò)濾分離,殘?jiān)裼诘叵?。而?duì)于實(shí)驗(yàn)廢渣盡可能再生利用,不能再生利用的有毒物要遠(yuǎn)離生活區(qū)深埋。
可喜的是,初中化學(xué)新版教材中滲透了環(huán)保教育,增添了環(huán)保題材。實(shí)驗(yàn)的設(shè)置上也體現(xiàn)了綠色化實(shí)驗(yàn)的理念。教師在課堂上應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),把綠色化學(xué)教育滲透到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)后要求學(xué)生把廢液、廢渣倒到指定的容器盡可能回收利用或作妥善處理。減少有害氣體的任意揮發(fā),將其盡可能作化學(xué)處理。讓我們師生共同樹(shù)立起綠色化學(xué)和環(huán)境保護(hù)的理念,不斷改良現(xiàn)行實(shí)驗(yàn),關(guān)心和重視綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
[1]隋良永:《化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新中的綠色化學(xué)理念》人教網(wǎng),2011(10)
篇9
[關(guān)鍵詞] 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn) 綠色化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
綠色化學(xué)又稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)(Environmentally BenignChemistry)、環(huán)境友好化學(xué)(Environmentally FriendlyChemistry)、清潔化學(xué)(CleanChemistry)。
綠色化學(xué)是用化學(xué)的技術(shù)和方法去消滅或減少那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑在生產(chǎn)過(guò)程中的使用,同時(shí)也要在生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物、廢物和產(chǎn)品。為維持經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,各國(guó)都對(duì)綠色化學(xué)非常重視。高等院校肩負(fù)為我國(guó)建設(shè)培養(yǎng)優(yōu)秀人才的重任,在化學(xué)教育中關(guān)注人文主義的科學(xué)精神,灌輸提倡節(jié)約、保護(hù)環(huán)境、維護(hù)健康的綠色化學(xué)理念就顯得尤為重要。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化工、生物、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容覆蓋面大,所需試劑種類多,且大部分為常量實(shí)驗(yàn),造成的實(shí)驗(yàn)性環(huán)境污染現(xiàn)象較為嚴(yán)重。因此,筆者認(rèn)為,對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的實(shí)踐探索意義重大。
一、多媒體與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
21世紀(jì)是信息時(shí)代,在電子科學(xué)飛速發(fā)展的今天,多媒體與計(jì)算機(jī)早已走進(jìn)了理論教育的課堂。而隨著計(jì)算機(jī)模擬仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)生和發(fā)展,使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)有了擺脫實(shí)物教育的可能,其對(duì)保護(hù)自然資源、緩解化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染等,具有深遠(yuǎn)的意義。
在分析實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,組織學(xué)生觀看分析儀器的基本操作和演示實(shí)驗(yàn)的多媒體課件,使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理有直觀的認(rèn)識(shí);模擬實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生的違規(guī)操作,讓學(xué)生了解其后果,可有效防止錯(cuò)誤的產(chǎn)生,減少實(shí)驗(yàn)消耗。
對(duì)那些中間實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、危險(xiǎn)性大或操作條件苛刻的實(shí)驗(yàn),利用計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù),通過(guò)多媒體教學(xué)手段,可以很方便的解決這些問(wèn)題,并在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)取得最佳的教學(xué)效果。
利用多媒體與計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅能夠解決實(shí)驗(yàn)硬件的不足與學(xué)生數(shù)量快速增長(zhǎng)的矛盾,還提供了減少實(shí)驗(yàn)性環(huán)境污染的途徑,是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化研究的重要內(nèi)容。
二、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
首先,對(duì)于一些安排上重復(fù)、且所用藥品毒性較大的實(shí)驗(yàn),在不影響培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力和知識(shí)結(jié)構(gòu)的前提下,可以進(jìn)行刪除。
其次,對(duì)排放有害物質(zhì)的實(shí)驗(yàn),可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,減少或消除污染。例如,在《酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置和濃度的比較》實(shí)驗(yàn)中,若采用揮發(fā)性大的濃鹽酸,實(shí)驗(yàn)室會(huì)彌漫大量的酸霧而造成空氣污染,而改用6mol/L的鹽酸,此項(xiàng)污染會(huì)大幅度降低。再如,在《雙氧水中過(guò)氧化氫含量的測(cè)定》實(shí)驗(yàn)中,改用濃度為3%的雙氧水(在醫(yī)學(xué)上可作消毒劑)代替濃度為30%的雙氧水(氧化性極強(qiáng),污染環(huán)境),就不會(huì)造成污染。
另外,還可以引入先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)消除污染。例如,在分析一些成分復(fù)雜的樣品時(shí),加入掩蔽劑是常規(guī)的實(shí)驗(yàn)方法,而掩蔽劑多數(shù)是有害的物質(zhì)。通過(guò)儀器掩蔽方法――導(dǎo)數(shù)分光光度法和雙波長(zhǎng)分光光度法,可以做到不加掩蔽劑而消除干擾直接測(cè)定。
三、推行微型分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是國(guó)內(nèi)外日益廣泛采用的一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,因具有減少環(huán)境污染、減少試劑用量從而節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、節(jié)省學(xué)時(shí)等優(yōu)點(diǎn)而得到普遍認(rèn)同。
近年來(lái),通過(guò)教育工作者對(duì)分析化學(xué)微型滴定實(shí)驗(yàn)的探索表明,微型滴定分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠,方法可行,可節(jié)約試劑80%以上。這對(duì)使用有毒試劑的實(shí)驗(yàn),如重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)而言,可顯著減少其對(duì)環(huán)境的污染;另外,微型實(shí)驗(yàn)較常規(guī)滴定分析需要更加細(xì)致的操作,對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平要求更高、更規(guī)范。因此,微型分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的推行在減少環(huán)境污染的同時(shí),有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。
四、消除污染物的直接排放
分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,排放最多的是廢液,其中大多數(shù)均含有有毒有害物質(zhì),有些甚至是劇毒物和致癌物。而長(zhǎng)期以來(lái),學(xué)生把實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的和實(shí)驗(yàn)完成后剩余的試劑大多直接倒入下水道中,造成了環(huán)境的污染。這種現(xiàn)象是急需杜絕的。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)要求學(xué)生將廢液進(jìn)行處理后再利用或排放。通過(guò)這樣的做法,既減少了污染,又培養(yǎng)了學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識(shí)和綜合解決環(huán)境污染問(wèn)題的能力。
例如,可以將《酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置和濃度的比較》實(shí)驗(yàn)中剩余的酸和堿進(jìn)行中和至PH=7,然后再進(jìn)行排放。
再如,在《鉛鉍合金中Pb2+、Bi3+含量的連續(xù)滴定》實(shí)驗(yàn)中,可以用硫化鈉作為沉淀劑回收Pb2+和Bi3+,之后用稀硝酸溶解硫化物,并控制酸的用量,使回收后的混合液酸度恰好為滴定Pb2+和Bi3+所需的PH值,達(dá)到了廢液回收再利用的目的,既節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本,又減少實(shí)驗(yàn)污染。
五、結(jié)論
分析化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),它與環(huán)境聯(lián)系十分密切。通過(guò)實(shí)踐和研究表明,把綠色化學(xué)的思想融于分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,有效地減少了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染,節(jié)約了實(shí)驗(yàn)成本,并有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]閔恩澤,傅軍.綠色化學(xué)的進(jìn)展[J].化學(xué)通報(bào),1999,(1):6-9.
[2]陳偉珍,沈戮,黃美玲等.微型滴定分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2007,26(2):31-34.
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篇10
[關(guān)鍵讕]中學(xué)化學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 綠色化
實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)不可或缺的重要組成部分,它除了能讓學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)掌握化學(xué)技能,還能培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。因此,大多數(shù)學(xué)校都盡可能多地采用實(shí)驗(yàn)這種教學(xué)方式。但是對(duì)于試驗(yàn)后排放出的污染卻很少有學(xué)校去做處理。21世紀(jì),世人已經(jīng)把環(huán)境保護(hù)提高全局高度,不過(guò)由于我國(guó)還沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室污水排放的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),使得大家對(duì)于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里排放出的污染卻一直鮮有關(guān)注。因此,作為化學(xué)教師應(yīng)該具有綠色化學(xué)思想,在教學(xué)中以身作則,注重培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)排放的“三廢”進(jìn)行控制和治理,從而達(dá)到減少排放量,保護(hù)環(huán)境的目的。本文著力探討如何把綠色化學(xué)教育貫穿于化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的始終。
一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的概念和意義
“化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化”即化學(xué)實(shí)驗(yàn)潔凈化。化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化與化學(xué)工業(yè)綠色化一樣,就是將綠色化學(xué)的基本原理和理念應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一項(xiàng)技術(shù),是一個(gè)在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新過(guò)程。
1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化最重要的意義就是保護(hù)自然環(huán)境
中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的試劑品種繁多,其中不乏許多有毒有害藥品。這使得實(shí)驗(yàn)室排放的污染物不僅污染巨大,而且成份復(fù)雜,治理起來(lái)非常困難。目前,大部分學(xué)校的實(shí)驗(yàn)廢液和部分廢渣都是直接排放到下水道。這樣污染物就會(huì)流人江河、水塘或者滲入地下,而最終進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),破壞環(huán)境。特別我國(guó)很多城市已經(jīng)是缺水性城市,這些不斷通過(guò)下水道排放的化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物對(duì)于城市的水源更是雪上加霜。所以研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化刻不容緩。
2.提倡化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化也是為了保障學(xué)生們的人身安全
由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)而造成的傷害事故一直以來(lái)時(shí)有發(fā)生。近年來(lái)比較嚴(yán)重的一次發(fā)生在徐州一名初三學(xué)生饒南的身上。一次化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,老師讓饒南幫忙把實(shí)驗(yàn)用的化學(xué)品送到實(shí)驗(yàn)室,途中,饒南出于好奇心從標(biāo)有紅磷和氯酸鉀的容器內(nèi)分別拿出來(lái)一小塊紅鱗、一小塊氯酸鉀?;氐郊液?。饒南迫不及待地想知道這兩種化學(xué)藥品放在一起會(huì)發(fā)生什么反應(yīng),于是就把紅磷和氯酸鉀放入一個(gè)小玻璃瓶里,并搖晃了幾下。就當(dāng)饒南準(zhǔn)備把玻璃瓶放到窗臺(tái)時(shí),意想不到的事情發(fā)生了,小玻璃瓶在手中發(fā)生爆炸。經(jīng)過(guò)醫(yī)院診斷為:右手爆炸傷。右手食指末節(jié)套狀撕脫、右手拇指挫傷、頭皮裂傷。
怎樣才能避免這種傷害事件,降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性呢?我們知道可以通過(guò)降低暴露性和降低內(nèi)在危害性兩種方法。降低暴露性有很多種方法。比如保護(hù)性衣服、工程控制、防毒面具等。但這只是一個(gè)治標(biāo)的方法,無(wú)法從根本上消除危害與危險(xiǎn)。我認(rèn)為最主要的還是降低其內(nèi)在危害性:即教師在化學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分考慮到危害性,采用各種方法與手段將危害降至最小。這就是綠色化學(xué)研究的內(nèi)容。
3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化符合素質(zhì)教育的思想
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的過(guò)程中,能給增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),教會(huì)他們防治污染的重要方法。同事,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的實(shí)現(xiàn)需要不斷更新實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),這可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
二、實(shí)踐化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的途徑
1.進(jìn)行綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
要控制污染,首先應(yīng)該從源頭著手。為了實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化,先應(yīng)該盡量避免使用或生成毒性較大、容易造成污染的物品。這就需要發(fā)揮化學(xué)教師的創(chuàng)新思維,通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),來(lái)減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染。但通過(guò)改變這些有毒有害物質(zhì)的制取方法,并進(jìn)行巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),就會(huì)使實(shí)驗(yàn)無(wú)污染,并同樣達(dá)到預(yù)想的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化。
例如,在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,CI2、CO2、SO2、H2S等都是經(jīng)常要用到的有毒有害物質(zhì),這些物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。但是如果我們通過(guò)改變這些有毒有害物質(zhì)的制取方法,并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),就會(huì)使實(shí)驗(yàn)無(wú)污染。并同樣達(dá)到預(yù)想的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化。
2.改善實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)裝置是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的,必須載體,也是可以減少污染的關(guān)鍵一環(huán)。如果在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,實(shí)在無(wú)法避免使用或者產(chǎn)生有害物質(zhì)和污染,那么實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在密閉的裝置內(nèi)進(jìn)行,盡量避免敞口操作,防止有害物質(zhì)擴(kuò)散到空氣當(dāng)中。如果無(wú)法進(jìn)行密閉實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。
3.規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,控制藥品用量
無(wú)論課堂演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)都要精量細(xì)算,堅(jiān)持適量的原則,從而達(dá)到節(jié)省資源,減少污染的目的。目前,在中學(xué)化學(xué)教材上對(duì)于很多實(shí)驗(yàn)的藥品用量都未明確給出限量,基本都采用“少量”、“少許”、“適量”、“一定量”等籠統(tǒng)的詞匯來(lái)限定,使得學(xué)生很難把握藥品的實(shí)際用量。這樣不僅會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和實(shí)驗(yàn)的效果,又會(huì)造成藥品的浪費(fèi),更會(huì)對(duì)環(huán)境造成大量的污染?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化要求化學(xué)教師應(yīng)該在保證實(shí)驗(yàn)效果的基礎(chǔ)上盡可能地減少藥品用量,以減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廢棄物。
4.注重對(duì)實(shí)驗(yàn)廢棄物的回收處理
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