化学与环境论文
在日常学习、工作生活中,大家都接触过论文吧,借助论文可以有效训练我们运用理论和技能解决实际问题的的能力。那么你有了解过论文吗?以下是小编帮大家整理的化学与环境论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。
化学与环境论文1
几年的化学教学加上自己平时的所见所想,化学对我们的影响实在是太大了。特别是化学与环境污染方面对我的触动更大。以前水还是清澈见底的,大人们还可以在池塘里洗衣服,小孩则是可以在池塘里洗澡玩耍没。可是现在的池塘呢,不是干涸就是污水,惨不忍睹。我在想,我一定要让我的学生学会化学,学懂化学,不再让化学伤害到我们可爱的家园。
第一个方面是化学与大气污染,大气污染主要是大气中的化学污染物,这些污染物有很多的种类,其中对人体的危害的污染物有几十种,我国的大气污染属于煤炭型污染,主要的污染物是烟尘和二氧化硫,此外,还有氮氧化物和一氧化碳等。这些污染物主要通过呼吸道进入人体内,不经过肝脏的解毒作用,直接由血液运输到全身。所以,大气的化学性污染对人体健康的危害很大。这种危害可以分为慢性中毒、急性中毒和致癌作用三种。其中慢性中毒最为可怕,通过人体慢慢的富集作用,一旦达到临界点,那么人体所受到的伤害非常大,科学研究表明,城市大气的化学性污染是慢性支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病的重要诱因。急性中毒在工厂大量排放有害气体并且无风、多雾时,大气中的化学污染物不易散开,就会使人急性中毒。例如1961年,日本四日市的三家石油化工企业,因为不断地大量排放二氧化硫
等化学性污染物,再加上无风的天气,致使当地居民哮喘大发生,后来,当地的这种大气污染得到了治理,哮喘病的发病率也随着降低了。
针对这种对人体的污染现象,我认为我们要发扬绿色化学的精神,绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的`原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发,重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此,工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。在这一领域工作中,我的想法就是从根本上断绝污染源,这样才能有效的防治环境污染,才能从根本上防治污染对人体的危害。 第二个方面是化学与水污染对人体的危害,河流,湖泊等水体被污染后,对人体健康会造成严重的危害,这主要表现在以下三个方面。第一,饮用污染的水和食用污水中的生物,能使人中毒,甚至死亡。例如,1956年,日本熊本县的水俣湾地区出现了一些病因不明的患者。患者有痉挛、麻痹、运动失调、语言和听力发生障碍等症状,最后因无法治疗而痛苦地死去,人们称这种怪病为水俣病。科学家们后来研究清楚了这种病是由当地含Hg的工业废水造成的。Hg转化成甲基汞后,富集在鱼、虾和贝类的体内,人们如果长期食用这些鱼、虾和贝类,甲基汞就会引起以脑细胞损伤为主的慢性甲基汞中毒。孕妇体内的甲基汞,甚至能使患儿发育不良、智能低下和四肢变形。第二,被人畜粪便和生活垃圾污染了的水体,能够引起病毒性肝炎、细菌性痢疾等传染病,以及血吸虫病等寄生虫疾病。第三,一些具有致癌作用的化学物质,如砷 (As)、铬(Cr)、苯胺等污染水体后,可以在水体中的悬浮物、底泥和水生生物体内蓄积。长期饮用这样的污水,容易诱发癌症。
水是我们赖以生存的基础,我们生活的处处都离不开水,针对水污染这种现象,如果要我来防治水污染,我会首先治理水源头,因为水污染是从上到下的,源头被污染,那么下方自然跟着被污染,而源头的治理就是一些生活或者生产垃圾,污水的排放,这自然需要政府相关部门的大力支持,关闭一些污染严重的企业,加强对群众的环境污染的思想教育,这样才能杜绝源头的水污染;其次就是对水源的治理,要定期消毒,保护好水源。 第三个方面就是固体废弃物对人体健康的危害, 固体废弃物是指人类在生产和生活中丢弃的固体物质,如采矿业的废石,工业的废渣,废弃的塑料制品以及生活垃圾。应当认识到,固体废弃物只是在某一过程或某一方面没有使用价值,实际上往往可以作为另一生产过程的原料被利用,因此,固体废弃物又叫“放在错误地点的原料”。但是,这些“放在错误地点的原料”,往往含有多种对人体健康有害的物质,如果不及时加以利用,长期堆放,越积越多,就会污染生态环境,对人体健康造成危害。
针对固体废弃物的污染,我们应该及时的加以利用,生产部门应该提前告知群众这些固体废弃物的危害,当然政府部门应该加强问责制,要精确代个人,具体谁负责这件事,那么要是出了事就得负责任,这样才能震慑企业,使其约束一些污染行为。 当今社会,我们强调可持续发展,当今,可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展,既要发展经济,又要保护自然资源和环境,使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年,美国环保局(EPA)提出“废物最小化”,这是绿色化学的最初思想。化学这门学科与我们的生活息息相关,我们将来要从事环境治理的工作,就需要不断地去了解化学,了解事物内部发展规律,从根本上杜绝环境污染,这样对我们人类就是最好的回报,对大自然也是一份满意的回应。
最后,我希望人人都能够有保护环境的意识,虽然我们在行动上的作用微不足道,但是拥有一颗保护环境的心才是最好的结果,每天看看那些环境污染的报道,这样我们自己的内心也会有些许的共鸣,才能在内心给自己下一个保护环境的意识。
化学与环境论文2
摘要:现代化学技术的研发与应用推动了社会经济的迅猛发展,人们的物质经济生活水平得到显著提高。然而,传统化学工业在创造巨大经济效益的同时也带来了极为严重的化工污染,对于人类健康和生态环境造成巨大破坏。为解决这一问题,绿色化学技术被纳入到研发和应用当中,在环境保护工作中起到越来越突出的作用。本文首先简述绿色化学技术理念,进而探讨其主要研究内容,最后指出了其在环保当中的实际应用。
关键词:绿色化学技术;环境保护;应用
当前全球存在的环境问题很大部分原因来自于化学物质污染,尤其是化工业的废物排放直接造成水源、空气和固体物的严重破坏,威胁着人类的生存空间和身体健康。绿色化学技术的引入能够从源头上控制化工造成的污染,逐步缓解既有污染和潜在污染。随着研究的不断深入,其在环保工作中的应用也越来越广泛。
一、绿色化学技术理念概述
绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学。所谓绿色化学技术,就是着眼于源头到终端的化学污染控制,以原子经济作为技术原则,在满足既有的化工生产需求的同时,以新物质充分化学反应为途径,消除污染和有害物排放,实现生产的可持续发展。在环境保护越来越受到重视的今天,绿色化学技术摆脱了传统化学技术的诸多缺陷与不足,在改善资源浪费和环境污染等方面取得了巨大进展。先污染后治理的错误理念模式转换为源头上控制污染得到了实践上的贯彻。因此,推广和实施绿色化学是教育界一项极其重要的教学主题及实践活动。
二、绿色化学技术的主要研究内容
1、化工原料
上世纪40年代以来,石油取代传统的生物质成为主要的化学原料,其对于当时的工业发展和经济发展起到了极大的推动作用,而现实表明,石油及煤化学工业同时带来的还有对人类生存环境的巨大破坏,粗放式的化工应用直接将化工废弃物排放出去,造成了大气、水源等的极大污染。为改变这一现状,科学家们致力于生物质的重新利用,使其逐步取代石油且能最大限度消除生物质化工应用带来的环境破坏问题。其中,生物质所含淀粉能够实现葡萄糖的简易转化,而纤维素则相对较难。以葡萄糖为原料能够制得己二酸和邻苯二酚等,如何实现致癌物质苯的去除便成为当前研究的重点内容。此外,氢氟酸和氯气、甲醛等有毒化工原料的去除也是当前研究的重点。
2、反应溶剂
除化学原料之外,化工生产中的应用的反应溶剂也是造成环境污染的重要来源。如生产中的反应介质以及分离和配方中应用的溶剂,以挥发性有机化合物为代表。该反应溶剂在实际使用当中能够实现化工原料的化学反应达到化工产品生产制造的目的,但同时也会引发水源的严重污染,也同样造成地球臭氧层的破坏,导致地球温室效应、全球变暖问题的`日益严重。为此,科学家们将研究重点放在反应溶剂的去毒化和绿色化当中。选取无毒无害的反应溶剂来代替原有的挥发性有机化合物,当前的研究突破即以超临界二氧化碳作溶剂,实现了化工生产中毒性的消除,且其相对价廉,保证了应用推广的便捷性。
3、反应催化剂
化学合成催化剂的绿色化也是当前绿色化学技术的研究重点。催化剂的应用能够提高化学反应产率并降低能耗,在化工生产中发挥着重要作用。就现今的研究重点来看,仿酶催化剂以及固体酸催化剂成为反应催化剂绿色化研究中的重点关注对象。酶催化反应的应用使得化工生产效率提高,且条件相对温和,生产难度较低。而反应中采用天然酶则需面对其来源有限及变性失活可能性大的问题。为此,开展人工酶的研制即成为绿色化学研究的重要课题。同时,酸催化反应作为同等重要的化工生产工艺,其当前广泛应用的酸催化剂多为液体催化剂,以三氯化铝和硫酸、氢氟酸等为主,存在着危害人体和污染环境的严重问题,研发出替代的固体酸催化剂则成为该课题的研究重点。
三、绿色化学技术在环保中的应用
1、大气污染治理中的应用
落实到实际的环保应用中,绿色化学技术主要关注于大气、水以及固体废弃物的污染问题。其中,大气污染关系到人类日常呼吸生存环境,需要得到尽快的解决。而在对大气污染进行研究治理时,关注煤燃烧产生的二氧化硫引发的污染并实现该污染的有效消除则需实际应用到绿色化学技术。一方面,可以在煤燃烧之前对其进行脱硫处理,实现污染前的防控治理,另一方面则可在燃烧过程以及燃烧之后分别进行固硫和烟气脱硫处理。应用生物浸出法以及表面处理浮选与微生物絮凝法,对煤燃烧过程中产生的二氧化硫进行多样脱硫、消硫,实现化工原料生产应用中的绿色化。
2、水污染治理中的应用
水资源是人类生存的重要资源,当前其污染源主要来自城市生活用水污染以及工业生产用水污染。对水污染的处理自上世纪70年代便已开始,当时主要采用循环冷却水零排污技术,取得了一定治理成效。随着技术研发的不断深入,热水锅炉零排放技术相对更加成熟,已经能基本达到污水的零排放。在现今的研究成果应用中,以控制农业生产中农药污染为目标的生物农药、光活化农药开发很大程度消除了农药造成的水污染。同时,采取多技术的联合,包括生物氧化和光、声、磁、电、无毒药剂氧化等处理手段的研发应用已经成为水污染处理的重点研究方向,多种技术的同步应用能够更加立体地实现水污染的有效治理。
3、固体废弃物治理中的应用
固体废弃物的来源除化工企业生产带来的生产废物外,还包括城市生活垃圾、白色污染以及矿山废弃物等,针对不同的来源途径和废弃物形式采取相应的科学处理方法也是绿色化学技术研究应用的重要课题。针对化工生产带来的生产废弃物,通过分析废弃物组成采取对应的消解处理技术,消除其中污染物对于环境的破坏;针对城市生活垃圾则应用固体废弃物电离化技术和热分选煤气化技术予以消解;白色污染物的治理主要为研究开发可生物降解类塑料,根源上消除白色污染;矿山废弃物治理则采用生物浸出和非氰化法提取技术实现污染重金属的提取和处理回收。
四、结语
面对当前的无染现状开展的绿色化学技术研究是致力于人类生存环境治理和保护的重要技术内容,是需要传统化学技术和现代发展理念共同应用的新兴学科。在分析掌握当前环境污染和破坏源的同时,针对性地进行绿色化学技术研发,并逐步实现技术的普遍推广,才能在保证社会经济发展的同时消除环境破坏源,实现人类社会的可持续发展的长远目标。
参考文献:
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化学与环境论文3
环境意识是指环境在人脑中的反映,即人们对全部环境——自然环境和人文环境,包括生态、经济、政治、社会技术、立法、文化、美学等方面的认识或见解。环境意识是环境行为的先导,影响到人们的行为准则和规范。提高学生的环境意识是环境教育的核心,对防止环境恶化和促进可持续发展具有深远的意义。
化学是研究物质的组成、结构、性质及变化规律的科学,而环境的污染、环境质量的优劣与化学中各种元素在化合物中的含量、组成结构、性质以及它们的变化直接相联系。化学教学内容为培养学生的环境意识提供了丰富的素材,化学的研究方法也为环境意识的培养提供了有效途径。根据中学化学教育工作者的内容和特点,我认为在环境意识的培养方面应注重以下几项内容:
一、具有环境忧患意识,领悟人与自然和谐相处的重大意义
环境教育首先要使学生意识到保护环境的重要性、必要性和紧迫性,环境意识是环境教育最适宜的切入点。全球的十大环境问题,其中有多项都可以利用化学知识来分析说明,可让学生了解环境问题的前因后果及相应的解决方法,以达到培养学生的环境忧患意识的目的。
可持续发展的思想如今已成为人们的共识,是解决当前环境问题的一个指导思想。可持续发展包括持续政体、持续经济和持续社会三方面的内容。它主张人类与自然和谐相处;主张建立在保护地球自然系统基础上的持续经济增长,做到发展与资源环境的承受力相协调;主张公平分配,以满足前代和后代全体人民的基本需求;同时从资源问题入手使学生领会可持续发展理论,在教学中增加资源利用和资源状况方面的介绍。如我们通过元素化合物性质、用途、制法的教学,培养学生可持续发展的价值观。
我们通过元素化合物的.性质和用途教学,让学生辩证地认识到它们既有有利的一面又有不利的一面,让学生用指导性思维来考虑这些物质的使用会给世界带来哪些影响。如磷元素是植物生长的营养元素,含磷化合物进入水体,少量会促进植物生长,过量则会使水中植物疯长,引起水体营养化,造成水体变黑、变臭。
我国生产的洗衣粉大多含磷,它们的大量使用是造成水体污染的主要原因之一,而水体污染严重影响了人类的生存与发展。再有,可结合一些重要化工原料的工业制法,引导学生用可持续发展的价值观来分析这些传统工业,强调在生产过程中要注意资源的利用率,降低能耗,并进行“三废”的合理回收和利用。
二、充分利用实验教学培养学生环境意识的态度和行为
实验是化学教学的重要环节,也是进行环境教育的好时机。实验需要各种试剂,会排出相当数量的成分复杂的废物、废水、废渣,它们不仅会对实验室构成威胁,也会对周围环境构成一定危害。我们在实验教学时强调按用量取用药品,以减少污染物的产生和排放,规定要将实验废弃物放到统一地点,统一回收。教师对实验操作要坚持严格要求,同时也注意让学生进行实验操作的设计,发挥其主体性,在教学中利用渗透的方法,结合知识点,让学生知法、守法、用法。如讲二氧化硫、硫酸时介绍《大气污染防治法》,讲燃烧与灭火时介绍《消防法》,通过法律的介绍增强学生的环境意识。
三、从学生切身问题入手,抓住时机灌输环境意识
比如,针对许多学生家庭住房条件得到很大改善,正在进行或即将进行室内装修的现实问题,我们组织学生开展了“室内装修会遇到哪些环境污染问题”的专题调查活动。学生自由组合编成小组,自编调查问卷,自己跑市场了解家居装修材料、性质,到图书室、网络查找文献资料,撰写调查报告。通过活动的开展,学生了解到许多环境知识,如地面装修选用大理石会增加氡污染,墙漆的使用会发出甲醛、三氯甲烷等影响身体健康的有机物。通过调查,学生还提出了许多减少室内空气污染的方法,如尽量少用中国传统的爆炒做菜的方式,以减少油烟的排放量;做菜过程中始终开动抽油烟机,以减少做菜过程中产生的CO2、CO、NO2等有害物在空气中的含量;室内禁止吸烟;注意家电的电磁污染等等。总之,活动的开展大大提高了学生的环保意识。
四、从生活中的点点滴滴做起,培养学生的环保意识
要教育学生从自身做起,从一点一滴的小事做起,培养学生的环保意识,提倡绿色生活,开启绿色人生。在日常生活中,在拒绝使用一次性木筷,尽量少用一次性物品;不乱扔垃圾,垃圾分类投放以便回收;使用节能灯具,随手关灯、关风扇,注意节约用电;随手关闭水龙头,使用无磷洗衣粉,做到一水多用;提倡步行或骑自行车出行,少开私家车;不用纸质贺卡,双面使用纸张;提倡使用布袋或纸袋购物,不用塑料袋;塑料袋要重复使用,不要随意丢弃;不要随意丢弃废旧电池;注意回收各种废弃物,变废为宝。
总之,通过化学教育培养学生的环保意识,我们要让学生从我做起,使学生在未来的生活中无论是从事工农业生产还是进行技术革新,无论是开办一家工厂还是进行一项工程,要首先想到保护环境、珍爱环境、关爱地球。同时要让学生认识化学与社会和谐发展的关系,形成“保护环境,人人有责”的环保意识。为了让天更蓝、山更青、水更绿,我们要积极行动起来,在初中化学教学中培养学生的环保意识,让环保理念在每一颗幼小的心灵中生根发芽,从而更好地保护我们人类的家园——地球。
化学与环境论文4
摘要介绍化学除草剂的发展历程、使用现状和危害,并提出降低化学除草剂残留危害的对策,以为化学除草剂的合理使用提供参考。
关键词化学除草剂;发展进程;现状;危害;对策
用化学除草剂有防治杂草具有效果好、工效高、成本低及简便易行等特点,在“三农”经济中发挥了积极作用,对农业稳定、快速、健康发展贡献巨大。但因在化学除草剂的使用和管理过程中存在极大的不规范,残存在土壤、作物中的化学除草剂已成为改造生态环境的重要瓶颈,如何减缓生态危害、加强综合治理对改善农业生态环境的保护具有很强的现实和发展意义。
1化学除草剂的发展进程
化学除草剂2,4-D在1942年被发现与应用,自此化学防治杂草技术开始应用于农田。但人们在1980年以前开发利用的化学除草剂品种少且结构单一,最早的有机除草剂为酚类化合物,与无机除草剂相比,其优点是用量低,但对杂草的选择性高。1975年Levitt开发出第1个高效品种绿磺隆,1976年磺酞脉类除草剂研究获得成功[1]。1980年后为化学除草剂鼎盛期,每年开发新品种达18个以上,并向超微量、超高效方向发展,开发超高效、广谱、低毒、高选择性及低残留的除草剂新品种,将防治杂草技术提升到全新水平。我国仅1999年就有45个稻田复配除草剂品种获准登记,美国已经研制出的抗除草剂类型及品种有草甘膦、草铵膦咪唑啉酮类、稀禾啶、磺酰类等[2]。为减少对土壤和作物的残留和伤害,20xx年12月31日起全球禁用的450种农药中,有13类为除草剂,其中我国有14种属于被禁范围。
2使用现状及危害
2.1使用现状
农业部农推中心20xx年数据显示,全国除草剂总需求量7万t,选择性强、安全高效的除草剂需求量增加[3]。我国市场广泛应用节嗜磺隆、胺苯磺隆、氯磺隆、毗嗜磺隆、苯磺隆、玉嗜磺隆、烟啼磺隆、氯喀磺隆等[4],已成为实用型农业技术,在农药产品所占比例最大。
2.2危害
除草剂残留药害已经成为目前最严重的问题,使得对水和土壤中除草剂残留的测定成为该除草剂应用的前提[3]。受土壤pH值、温度等因素影响,残留物对敏感后茬轮种作物产生药害,甚至发生在施用2~3年后[4]。苄嘧磺隆是全球范围内大面积施用的内吸型、传导型磺酰脲类除草剂,其极易对生态环境、粮食作物产量、食品安全和人类生存环境带来潜在的危害[5-6]。部分除草剂在大面积推广中产生药害,尤其是隐性药害对产量影响很大,造成除草不增产或者除草减产的不良后果[7]。由于栽培耕作制度变化、广泛应用除草剂、除草剂混用、转基因作物等问题,引起杂草群落变化,杂草抗药性增强,致使常用除草剂药效明显下降,不同作物对除草剂的要求差异较大。如何解决对后茬作物毒害问题,成为除草剂应用中亟待解决的问题[8]。
3减少化学除草剂危害的对策
3.1加快政策法规建设,健全化学除草剂残留处理制度
农业环境保护立法,目的是保护现有生物物种栽培,协调发展农业生态环境,有效实现农业和农村经济可持续发展目标。目前,要从全球环境考虑农业生态系统环境立法,将依然处于空白领域的土壤污染作为重要研究领域进行立法和修订,促进农业可持续发展。
3.2加强标准体系制订,为除草剂污染提供治理标准
积极对接国际环境质量标准,改行政手段为技术手段,总结先进生产经验,采用最新科技成果,增加化学除草剂污染在治理标准体系中的比重,完善农业环境技术控制、标准控制体系,科学制订我国农业生态环境质量标准。
3.3加强除草剂使用培训,有效降低使用过程中的残留
建立农民培训长效机制,引导农民科学使用除草剂,树立环保意识。广泛开展农村环境调查研究,依据区域经济选择除草剂类型,做到科学合理施用,减少除草剂残留量。
3.4加大资金投入力度,综合治理除草剂残留环境
政府要在保证粮食安全的基础上,鼓励发展绿色农业,鼓励生产、经营企业推行优质、低毒、低残留的化学除草剂,并对从业者给予经济补偿,通过降低税费等措施,达到有效减少未来农业生产中化学除草剂对环境的危害。
3.5加强政策引导,注重舆论宣传建设
农业中农药、化肥、化学除草剂等大量使用引发的食品安全和环境问题已经成为发达国家的非关税壁垒。我国该坚持政策引导、舆论宣传,调结构、转方式,追求人与自然的.和谐统一。加强政府与除草剂生产经销企业间的合作,大力宣讲有关环保知识,改变除草剂的乱用、滥用局面。
3.6加强技术创新,推进科技创新建设
加大科研攻关,鼓励技术创新,研发新型降解和低毒、无毒、低残留、无残留的化学除草剂,利用助剂控制长残留除草剂,利用解毒剂解除毒害
作用,利用活性炭吸附清除残留,应用微生物修复筛选和构建高效菌株修复污染的土壤,从技术源头上保护农村生态环境。
3.7加强政府监督管理力度
增强环保法治意识,提高执法人员素养,加强对农业生态环境的执法监督。监控除草剂生产企业,在除草剂使用前进行生物技术测定,实行严格
的淘汰制,科学监测使用过化学除草剂的土地,按“谁污染,谁治理,谁受罚”的原则承担社会责任,将化学除草剂使用风险降至最低限度,引导农
业向环境友好型发展。
4参考文献
[1] 欧阳天贽.除草剂节嗜磺隆在几种粘粒矿物与地带性土壤表面的吸附研究[D].武汉:华中农业大学,20xx.
[2] 崔广平.论入世后中国农产品贸易对生态环境的影响及法律对策[J].当代法学,20xx,19(5):135-140.
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[5] 杨丽.安全剂 R-BAS-145138对绿磺隆、单嘧磺隆和金豆解毒效果的研究[D].哈尔滨:东北农业大学,20xx.
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化学与环境论文5
1环境化学及其教学内容
环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的,以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象,以解决环境问题为目标的新型学科。也即利用化学的原理和方法解决环境问题的一门学科。目前国内外教材较多,比较优秀的教材有《环境化学》(戴树桂主编)、《环境化学》(董德明等主编)、《环境化学》(王红云等主编)、《EnvironmentalChemistry》(ManahanHE)、《ChemistryoftheEnvironment》(RonaldABailey)等。中国石油大学(华东)环境化学课程组经过多方比较,选择南开大学戴树桂主编的《环境化学》作为主要参考教材。该书共8章内容,第一章是绪论,主要包括环境化学和环境污染物,是概括性的介绍一下环境化学学科。第二、三、四、五章分别讲解了主要污染物在大气、水、土壤、生物四个不同介质中的存在形态、迁移转化规律。第六章从污染物类型方面入手,介绍典型污染物在环境各圈层中的转归与效应。第七章介绍了受污染环境的修复技术及原理,包括微生物修复技术、植物修复技术、化学氧化技术等。第八章是绿色化学的基本原理与应用,包括绿色化学的发展史、基本原理及应用,探讨了未来的化学工业的发展方向[1]。根据我校学科设置情况、环境工程的培养方案安排(60学时),同时结合我校石油石化高校的特点。全部讲解会难免出现浅尝辄止的现象,为此环境化学课程组选择第二、三、四、六、七作为主要讲解内容,尤其是二、三、四章的内容,作为授课的重点。因为大气、水体、土壤是当前主要污染物的受体,与人类最为密切的环境要素,其环境问题已经严重影响到了人类的健康存在;而第七章受污染环境的控制及修复技术将会在环境工程的其他课程如水处理工程、大气污染控制工程等课程中会详细介绍,因而在本课程教学中只做简单介绍。
2研讨型教学法的引出及应用
环境化学是利用化学知识分析、研究不同介质中污染物的存在形态、化学特性、迁移转化规律和效应及其控制原理的科学,其中有很多描述性及原理性的内容,如果单纯课堂讲解枯燥无味,很多学生认为只需死记硬背即可,故不认真听讲,也不愿意深入思考,更缺乏主动联系实际的积极性。爱因斯坦曾说过“兴趣是最好的老师”,如何激发学生的学习兴趣、活跃课堂气氛,成为提高教学质量的关键。为此,笔者在上课过程中由一贯的只由老师讲解的`“填鸭式”教学,引入了研讨型的教学方法[2]。讲课的基本思路是:以身边发生的环境热点问题为切入点,首先提出研讨的主题(拟定小论文或者汇报题目);然后学生自由选题、分组,安排学生自己去查阅资料,分析问题形成的原因、涉及到的污染物的危害、迁移转化规律以及有效控制手段等;最后课堂讨论及讲解[3-5]。下面分别依大气环境化学和水环境化学章节的讲解为例,如何具体的开展教学工作。
2.1大气环境化学章节的讲解
本章主要介绍大气结构,大气中的主要污染物及其迁移,光化学反应基础,重要的大气污染化学问题及其形成机制。按照教学大纲要求,本章需要12个学时,笔者在本章内容讲解过程中分成两个模块:前6个学时侧重理论讲解,主要采用传统的教学方式;后6个学时侧重环境具体问题,在讲具体问题时再结合前面讲的理论内容,加深学生对理论内容的理解,主要采用研讨的教学方式。理论讲解主要介绍大气的层结结构、大气中的主要污染物、大气运动规律及光化学反应基础。采用教师在讲台上讲解为主,并辅以板书和多媒体,学生听课与做练习的传统教学方式,这样有利于学生快速把握课程的基础内容和重点难点,有利于学生快速建立系统的知识结构。为了便于后续研讨课的进行,在本章第二次上课时要安排研讨题目,本章的主要研讨题目有:雾霾与PM2.5、温室气体与温室效应、臭氧空洞、酸雨、光化学烟雾、碳排放、全球气候变化等。然后让学生去选题、分组(大概5人一组),要求每组学生针对研讨题目查阅相关主题涉及的还击给你问题的产生原因、危害、防治措施及启示,并形成汇报材料,要求每组汇报时间不超过5min,大家讨论时间不低于15min,老师点评5min,这样每个题目讨论时间大概25min。从第四次课开始进行讨论,完全互动讨论5个学时,剩下最后1个学时主要是对本章内容进行归纳总结。在研讨过程中不能浮于表面,要理论联系实际,既要体现课程的基础知识和基本原理,又要结合当前的学科的研究热点及发展趋势,同时也要结合学生自己的知识水平,切记好高骛远。如“雾霾与PM2.5”这个专题。研讨过程中既要涉及大气颗粒物的来源与消除途径、粒径分布规律、化学组成,又要包涵PM2.5的来源、危害、产生机制及防治措施等等。
2.2水环境化学章节的讲解
本章主要介绍天然水的基本特征,水中重要污染物存在形态及分布,污染物在水环境中的迁移转化的基本原理以及水质模型。按照教学大纲要求,本章需要12个学时,同样采用理论讲解和研讨型教学结合的方式。理论讲解需要6个学时,主要介绍天然水的基本特征及污染物存在的形态、水中的主要污染物的迁移转化过程,如溶解-沉淀、氧化还原、配合、分配、光解等。研讨课时6个学时,本章的主要研讨题目有:饮用水安全、水体富营养化、咔斯特溶洞、重金属污染与水俣病、海上溢油、节水型校园建设等。本章第二次课就安排题目,从第四次课开始进行讨论,安排方式和时间安排基本同“大气环境化学部分”,完全互动讨论5个学时,剩下最后1个学时主要是对本章内容进行归纳总结。上面依大气环境化学和水环境化学两章的内容为例,讨论了如何将结合具体环境问题和基本理论内容开展研讨型教学。除去通过上面具体的主题讨论之外,还引导学生积极参与多项与环境化学相关的科技创新活动,主要包括国家大学生创新实验计划、南风窗杂志举办的“调研中国”、节能减排科技大赛等活动,把研讨型教学引入到课堂外,进一步锻炼学生学以致用的能力。
3结语
通过引入研讨型教学方法,课堂教学气氛十分活跃,学生感觉不到有枯燥感,有效地调动了学生的主观能动性。不但完全掌握了环境化学的知识内容,而且锻炼了学生分析问题及解决问题的能力,上台演讲的能力也得到了很大的提升。有些同学还通过组队的过程,通过组队、分工等方式,锻炼了团队协作能力。当然任何教学方式也有他一定的局限性,在材料准备过程中还存在组中个别队员不积极准备,消极参与工作的现象,讨论过程中也不积极参与进来。今后在积极推进研讨型教学的同时,避免上述问题的发生,是进一步提高教学效果的关键。今后希望各位同仁,共同探讨和完善环境化学教学改革,以进一步提高环境化学教学质量,培养合格的环境高等人才才是我们的最终目的。
作者:王永强王 婧 刘 芳 卢 磊 刘其友 孙 娟 单位:中国石油大学( 华东) 化学工程学院 中国石油工程建设有限公司华东设计分公司
参考文献
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化学与环境论文6
一、绿色化学
绿色化学与环境保护是一门能够保护地球环境的化学技术。它可通过使用自然能源、化学技术和方法来避免给环境造成污染、避免排放有害物质、副产品和废物。并考虑节能和节省资源。它消除了各种有害化学物质对生态环境和人类健康危害,是控制化工污染的最有效手段。
绿色化学代表的是一种理念和愿望,它本身在不断的发展变化中逐步趋于实际应用,绿色化学的发展趋势和目标就是适应社会 发展对环境、健康和能源等方面日益严格的要求,绿色化学从其现在代表的意义来看,暂时还可用环境友好化学、可持续发展、清洁生产等词汇来进行描述。虽然绿色化学与环境化学、可持续发展、清洁生产、循环经济等词汇有密切的联系,但它们代表了不同的概念。
二、我国发展绿色化学的意义
近年来,由于我国的传统化学工业许多废水、废气与废渣仍未经严格处理就外排,导致工业生产造成的环境污染变得十分严重。并威胁着人们的生活环境健康。从当前我国的环境保护、经济水平和社会的要求来看,我国化学工业已经无法再承担使用和产生有危害物质的费用,我们需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学,绿色化学能够充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;绿色化学还可以变废为宝,大大的提高了经济效益,同时还能在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。从而尽量做到不再产生和处理废物与副产品,绿色化学在环境保护中起着相当大的作用,我们判断绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工作。
三、绿色化学的内容
绿色化学包括:
(一)使用绿色可再生的资源
以无毒、无害和可再生资源为化工生产的原料。
(二)绿色化学反应
它涵盖了对环境友好的化学工艺和“原子经济”反应。
(三)对环境友好产品
主要是废物的零排放和易于降解为无毒代谢物。
(四)无危害的催化剂
最注重的是生物催化剂和酶催化剂,可以减少副产品和环境污染。
(五)新的合成技术
包括有机电合成以及不对称合成。
(六)采用无副作用溶剂
其中固态反应无溶剂,如若有溶剂则使用无毒无害的溶剂。
四、绿色化学与环境保护
(一)绿色化学与环保的联系
1.资源再生和使用
我们都清楚存在于自然界的资源非常有限,然而中国毋庸置疑是一个人口大国,而且“白色污染”和石油资源浪费十分严重。所以是否能回收循环使用各种化学物品,非常之重要。对于资源在再生与使用就是变废为宝,节省资源和能源,减少污染。再者就是降低塑料制品的用量,提高塑料的稳定性,倡导塑料包的再利用,回收废气塑料再生产成其他的可用产品。
2.减量
为了推进绿色化学的发展,提高转化率,就必须减少化学试剂的用量,还要减少废气、废水和副产品的排放。
3.拒绝使用非绿色产品
每个消费者都自主杜绝使用高塑料、无法回收、再生产和重复使用的化学产品,然而每个工作者都自觉在化学过程中拒绝使用毒副作用、污染作用明显的材料,这将是减少污染的有效办法。
在我们化工行业不断向前推进的同时,环境保护逐渐引起了全球人民的关注,而与此密切联系的绿色化学化工也随之得到推广,从我们处理日常生活中的社区安全和环境问题不断与绿色化学接触的情况来看,绿色化学已经与人们的生活息息相关。人们开始意识到,在接下了来的环境保护阶段中绿色化学已经成为不可缺少的部分。
(二)绿色化学的目标
绿色化学的目标是以绿色意识为指导的可持续方法来降低有害物质的产生和有害物质内在的危害性来达到目的,不仅可以减少污染,还可以预防污染,来达到从源头阻止污染的目标。绿色化学的12条原则度是目前为国际化学界所公认的,它的提出主要是让化学化工清楚对资源利用、化工生产和化学反应的要求,以及提倡降低污染源以及污染的危害。它也反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容,同时也指明了未来发展绿色化学的方向。
五、结论与展望
绿色化学是一种战略方针,一种指导思想,一种研究策略。随着全球工业化,城市和人口的.不断发展扩大,对化学化工的要求将更加严格,而绿色化学的出现为我国化工行业的快速发展提供了良好契机,绿色化工技术和科技 产品的逐渐完善,将能够达到资源再生变废为宝的目标,使我国的化学化工业实现可循环经济。
化学工业的发展在不断促进人类进步的同时,它在环境污染、温室效应等方面带来的负面效应也不可忽视。这些环境事件大多与化学工业相关联,如曾经在全球引起人们关注的臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等事件,当然这并不只是化工行业的错误,但我们必须高度重视。为了应对化学工业所面临的挑战,消除人们对化学工业的误解,提倡绿色化学当然是必不可少的方针。
在近几年来,绿色化学化工已经开始慢慢步入正轨,同时随着全球性环境污染问题的日益加剧和能源、资源急剧减少,公众环境意识逐步提高,绿色化工的日益深入人心,作为更安全、更有利的化学行业,绿色化学化工必将蓬勃发展。
化学与环境论文7
摘要:目前,传统的实验教学模式已经不能满足新时代人才培养的要求,所以实行教学改革势在必行。为了解决传统实验教学在实验时间、实验条件等方面的局限,本文提出了几点关于环境化学教学改革的新思路:建议引入现代新型网络教学,即建立环境化学实验教学网站和信息化共享平台;针对传统基础实验教学中缺乏对开放性实验的安排,建议引入科研项目提高实验教学水平;为加强学生的实验室安全知识教育,建议构建基于专业技能的实验室准入机制、导师制管理模式;同时,为了更高效地完成实验教学任务,建议建立满足现代实验教学需要的实验教学团队。
关键词:环境化学实验;教学改革;网络化
环境化学实验课程是依托环境类专业的核心基础课程《环境化学》而开展起来的实践教学课程,是培养学生理论联系实践、提高动手能力、增强创新能力的重要环节之一。通过实验教学环节的学习,使学生进一步理解和验证课堂所学的基础理论知识,培养学生的归纳总结、分析和处理实验数据的能力。同时,锻炼学生的动手能力,提高学生的独立思考能力,为学生将来从事科学研究和解决工程实际问题打下坚实的基础[1-3]。高校在重视理论知识教学的同时,也应进一步加强对实验教学的重视,实验教学不应仅仅停留在验证规律、训练学生实验操作与技能上,而是应该通过实验教学使学生更深一步理解科学规律、科学研究方法,与理论相联系,产生兴趣,学以致用,获得感性认识,继而产生新的想法,进行更为广阔的科学理论研究[4]。然而,现在的高校实验教学仍存在着一些传统问题,如:只看重实验数量,而忽视实验质量,认为仅仅完成课程相关实验内容即可,只是实现了初步实验教学目标。其次,在实验教学中,教师所讲授的与实验相关的理论知识还是较为书本与刻板,实验教学更为重要的应该是使学生产生兴趣,进而自主进行更深层次的理论知识学习或从事相应科学研究,然而受限于时间,只能选择最为重要的内容来讲,也在情理之中。再者,实验多为验证性试验,实验过程与考核也多与学生动手能力、操作技能和实验报告的书写挂钩,缺少学生独立思考、计划实验、设计实验、提出与解决问题能力等方面的培养与考核,学生缺少对环境化学前沿研究领域与方向的了解,难以产生实验与科研兴趣。还有,缺少对学生的实验习惯、态度、安全意识的培养,学生做实验防范意识淡薄,实验习惯不好,实验器材、药品的使用不规范,做实验的态度与目的不明确,尤其在小组实验中表现更为明显,有些学生能避就避,实验教学功能不能充分实现。针对以上问题,可以采取以下尝试性改革方法。
一、引入现代新型网络教学
1.建立环境化学实验教学网站。在互联网迅速发展与普遍应用的时代,教育教学也应与时俱进。传统的环境化学实验教学是在特定的实验室,由学校投入建设实验室,购买实验器材、药品,实验室教师准备好每次实验所需物品,教师讲解实验相关知识与实验内容,学生进行实验操作。学生通常只能锻炼动手能力、得到相对简单的实验操作技能,由于时间原因,教师讲解实验内容也较为简单,一般是围绕实验展开,在保证实验能够顺利进行的情况下,主要讲实验原理、内容和注意事项,内容刻板,与学生的互动较少。在计算机多媒体与网络通讯技术迅猛发展的时代,互联网在实验教学中的应用也越来越多[5]。建立环境化学实验教学网站可以弥补传统环境化学实验教学实验时间、实验条件的局限,利用实验教学网站可以实现学生在任何时间、任何地点进行学习,研究自己感兴趣的实验与课题,不局限于课堂固有的时间,可以让学生了解更多知识;而且学生可以通过虚拟实验室获得多种感官体验,如视觉、听觉、力觉、触觉等,在虚拟实验室,学生用手触碰一个物体时,可以感知到这个物体的重量、质地、温度,实现了一种直接感官的刺激,基本达到了传统实验室中自己动手一样的感受,其优越性显而易见[6]。在这个网站上,学生还可以及时得到反馈,与在线教师充分互动,有问必答,激发了学生思考,使学生可以大胆提问,充分实现因材施教,使每个学生都能获取到自己想要的知识,填充自己的缺陷;实验前,通过虚拟实验室,学生可以提前进行预习,比书本上更加直观地感受实验过程,更明确实验内容与操作,也更清楚自己的疑问,极大程度上节约了教师与学生的时间;同样,实验结束后,学生也可以再次进行反思,回想自己在实验中没有做好的地方,温故而知新。运用网络教学是未来各学校、各学科的发展趋势,学生在网络上获取的知识远比在传统实验教学中多,在虚拟实验室中,学生可以充分发挥自己的想象力,进行各种虚拟实验,不怕出错,也不会发生事故,同时可以引导学生合理运用网络获取自己所需的知识,而不是每天进行无用的网络浏览,让他们自己产生兴趣,自主学习。2.建立信息化共享平台,实验内容网上预约,网络化管理。实验教学网络化是基于网络技术的学校信息化集成应用系统。实验教学网络化可以为学校实验教学提供全方位的服务,包括教学、管理、科研、信息交流和通讯等[7]。将实验教学网络化,建立信息化共享平台,可以提高工作效率,学生根据自己的时间网上预约,教师可以及时查看,无须人力通知,替代了烦琐的人工操作,同时有利于资源的共享、合理安排和利用。实验教学网络化还可以提高管理水平,通过网络我们能迅速及时准确地进行实验耗材剩余量分析,及时满足教学、科研需要,为教学、科研提供优质服务。
二、引入科研项目提高实验教学水平
目前大多数高校环境化学实验教学还是停留在基础的演示型,验证规律性实验上,仅实现了实验教学基本的教学目标,学生着重在记录简单的实验操作与技能上,忽视了对开放性实验的考察。基础实验教学应当与实验室研究结合起来,适当引入科研项目[8]。邀请部分教师作为学生开放性实验的指导教师,教师们提出各自的课题,学生们可以选取自己感兴趣的内容进入教师的研究室,在这个过程中,学生会自主了解当前环境化学研究的前沿与热门方向,循序渐进对本专业科学研究产生兴趣,学生进入实验室后,指导教师将课题交给学生,从与课题相关的文献入手,学生自己通过查找文献、阅读文献,增进了对科学研究的了解,然后通过文献,对自己的课题产生想法,设计实验,与教师讨论实验内容,实验步骤,所需要的实验用品、药品、器材,与做基础实验不同,这些东西不再由专门的实验室管理教师统一配备好,而是自己将准备工作做好,写好预习报告,然后进行实验探索与研究。整个过程中,学生自己设计,自己思考,自己发现与解决问题,整体素质提高,学生的实践与创新能力在潜移默化中得到提升,充分实现了国家培养综合实践创造型人才的战略目标[9]。开放性实验可个人,也可小组进行,若个人进行,个人在进行探究的过程中寻求他人的帮助,配合他人,学会与他人相处,培养团队协作意识;若小组进行,一定要明确分工,每个学生清楚自己要做的部分,不可像平时基础实验时两三人一组,一个人做完了所有实验,剩下的学生得不到锻炼,因为开放性实验难度更大,要求所有学生必须参与进去,学会自己思考、自己操作。因此,建议实验考核的标准也随之更改,将开放性实验成绩加入,促使学生认真进行实验探究,指导教师在这个过程中帮助学生认识科学研究,培养学生的'科研素质与科研态度,使学生从被动变为主动进行实验探究。指导教师可从独立思考、操作技能、实验结果和科研态度四方面对学生进行考核,独立思考又可分为对课题的认识,实验内容、实验步骤的设计;操作技能包括实验器材、用品的使用,实验进行的规划,更重要的是在实验中发现问题和解决问题的能力,旨在培养高素质人才[10,11]。
三、构建基于专业技能的实验室准入机制、导师制管理模式
目前的环境化学实验教学,一般以班级为单位进行分组,学生在进行实验之前没有受过正规的实验室安全知识教育,学生的实验习惯不佳、实验态度不严谨很容易造成事故,教学中实验教师对安全意识的强调最为重要。因此建议构建实验室准入制度,对学生进行集中管理与教育,与硕士、博士研究生一样进行实验室安全知识教育与考核。这样学生在进入实验室之前,对实验室安全有充分的认识,如一些有毒、易燃易爆等常用标识,实验器材的使用说明,实验室水、电的安全知识等。在实验教学时,教师便能轻松很多,进而把更多的精力专注在培养学生对实验的深入认识与兴趣上,实验教学也能更有生机与乐趣。采取这样导师制的管理模式后,若发生实验事故,由学生追究到教师,两人均受教育与责罚,按照这个模式进行下去,学生的安全意识与实验习惯能有质的提升,事故发生率也能降低。
四、建立满足现代实验教学需要的实验教学团队
实验教学不同于理论教学,需要符合体制与实验室建设的专业团队,虽然最初为理论指导实验,但是现在各高校也都形成了专门的实验教学团队.环境实验教学作为本院学生的基础实验教学,应形成以本专业为主的相应理论课、实验课教师,实验室技术人员,实验室管理人员的实验教学团队。各成员各司其职,专职专责,有问题及时反馈,相应部门及时解决,有条不紊,井然有序,实验教学与实验室管理相辅相成,如此,二者均可充分且高效地完成各自的教学目标或岗位要求。
五、结语
“环境化学”课程的基础理论内容丰富,环境化学实验教学是理论教学的辅助与延伸,实验内容非常丰富,实验教学只有不断改革,才能满足新时代下对人才培养的要求。本文提出了一些对环境化学实验教学改革的新思路,希望通过尝试能使教学更加顺利,实现教学目标的同时,实现国家对人才培养的需要,培养出具有高素质的综合实践创新型人才。
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化学与环境论文8
【摘要】:环境意识已成为当代人类文明素质的重要组成部分和衡量一个国家文明程度的重要标准。在化学教学中对中学生进行环境教育,既是现实的需要,又是长远之计。中学化学教材提供了丰富的环境教育内空,而在尚未单独开设环境教育课的情况下,化学教学可抓住化学教材中的潜在因素“融入”环境教育。
【关键词】:环保意识实验教学日常生活
全球性的环境危机已为全世界所公认,环境意识已成为当代人类文明素质的重要组成部分和衡量一个国家文明程度的重要标准。由于造成全球生态环境危机的最主要的因素是化学因素,而改变、改造生态环境的最重要的手段又是化学方法。因此,在化学教学中对中学生进行环境教育,既是现实的需要,又是长远之计。高中化学教材中主要有S及S的氧化物对大气污染,N的化合物对大气的污染,废旧塑料及工业三废对环境的污染,电镀废液、废气的污染,造纸工业排出的废水对水质、大气、土壤的污染,这些内容与人们日常生活紧密相连,是开展环保教育的绝好素材。
一、理论教学中的环境保护教育,增强环境意识
化学是一门基础自然科学,与环境密切相关。当前,中学化学教材提供了丰富的环境教育内空,而在尚未单独开设环境教育课的情况下,化学教学可抓住化学教材中的潜在因素“融入”环境教育。在课堂上,老师可以运用化学变化及其与之有密切联系的环境污染及其防治事例,创设情境,引导学生进入“环境”,初步树立生态环境与人类组成人体血液的元素含量相似的事实,向学生引入生命和地球的关系是通过它们的元素体现的。让学生从刚开始学化学就树立起人和环境是一个统一整体的环境意识,让他们懂得环境是人类的生存基础,人类无时无刻不生活在环境中。另外,环境意识还包括掌握保护环境、改造生态环境的技术,提高保护生态环境的自觉性。在课堂教学中,凡是涉及到化学污染物或环境保护相关的章节,都应适时地对学生进行环境保护教育。如讲大气污染二氧化硫和二氧化氨时,都要强调酸雨的形成及危害,讲到臭氧及有机物“烃”时,一定要讲臭氧层对人类和生物的重要意义,讲氟氯烃对臭氧层的破坏;讲到二氧化碳时,应向学生介绍一下“温室效应”。类似的内容还有很多,只要教师能提供有价值的环境保护信息在课堂上加以渗透,一定能开阔学生的视野,增强学生的环境保护意识。
二、实验教学中的环境保护教育
实验教学是现代化学教学的重要组成部分,通过实验教学可培养学生的观察能力、思维能力、动手操作能力及严谨的科学态度等。化学是一门以实验为基础的自然科学,因此,我们必须认真踏实地组织好实验教学。对于学生实验,实验教师除严格要求学生规范操作、注意安全外,还要同时对学生进行环境保护教育,要求学生不仅要有环境保护意识,更要有环境保护的具体行动。如正确处理反应后的废液。废液按要求列入相应的废液缸,千万不要随便排入水池中,以免腐蚀管道,污染水源。再如,试剂的取用要适量,特别是对某些毒或有害物质,在保证实验现象明显的.前提下,应尽可能地少取少用。高中化学在学生实验中用到了微型实验仪器——点滴板。关于微型实验,应向学生简单介绍其特点:除具有节约药品、保证实验安全等优点外,更重要的是减少了化学试剂对环境污染。对于演示实验,教师更要以身示范,正确操作,特别注意处理好尾气。如,“氯气的实验室制法”,除要求装置密封性好外,还要用足量的氢氧化纳溶液充分吸收尾气,以减少氯气的外逸,从而减少对环境污染和对人体的危害。身教重于言教,在环境保护活动中教师就时时处处起到表率作用。
三、日常生活中的环境保护教育
教师除了在课堂上对学生进行环境保护教育外,还要在日常生活中运用化学知识指导、要求学生具有环境保护的实际行动。其实,环境问题就发生在我们身边,应告诉学生环境保护可以从每个家庭、每个人做起,从日常生活的一点一滴做起。以下环保行为是学生轻而易举能够做到的:如节约用水,水的价值不能用每升多少钱来衡量,淡水资源非常珍贵。据统计,地球上可供人类利用的淡水仅点地球总水量的0.65%。因而合理用水,节约用水对改善生态环境具有重要意义。节约用电,绿色和平组织认为:“节约能源是减少向大气层排放污染气体二氧化碳最有效的方式,因此也可遏止地球全面转暖和气候变化进程”。由此看来,节约用电即是节约能源,保护环境。
另外,教师还应要求学生除自己参与环保活动外,还要积极向周围的人宣传环境保护的重要意义。如果全社会的人都能自觉地参与环保活动,那么我们的生存环境将会得到很大程度的改善。
四、中学化学教育与绿色化学教育
在21世纪,人类社会取统计表空前的科技成就,社会生产力得到迅速发展,特质产品得到极大的丰富。然而,人们忽视了自然环境的保护,导致资源溃乏,污染加重,生态平衡遭受破坏等等。如今,越来越严重的环境问题现状,使人们深刻地认识到,在追求生产力与科技发展的同时,必须重视环保,治理改善环境。而在此过程中,科学技术,特别是化学这一重要学科的进步与发展是人们进行改善环境的主要武器,绿色化学就是人们在研究环境问题和环保方法的过程中产生的。
所谓绿色化学,就是设计研究没有(或尽可能小的)环境负作用,并在技术上、经济上可行的化学产品和化学过程。因此,绿色化学又称友好化学或环境无害化学、清洁化学。对绿色化学的研究已成为21世纪发在国家、学术界、企业的重要研究与开发方向。
我国近年来的经济得到快速发展,但是由于环保技术研究和污染治理步伐缓慢,因而环境问题更加突出,节能减排任务艰巨。在这种情况下,提高人们对绿色化学的认识,大力开展绿色化学的教育和技术研究,对于保护环境,造福子孙后代,保持国民经济的可持续发展,具有十分重要的现实意义和长远意义。
总之,建立可持续发展为尺度的知识观就是将中学化学“化学家的化学”变为“大从的化学”,即化学为大众,将化学教学真正变为对所有学生都有意义的教学,使化学学习不仅对高考有意义,而且对学生一生的高质量生活都有意义。
化学与环境论文9
摘要:本文依据环境化学课程特点,分析环境化学教学现状,结合绵阳师范学院环境科学与工程专业课程体系和培养目标,从课程体系的优化设置、教学内容更新与方法的改进、实验实践教学以及考核方式多样化等方面进行改革探索。通过教学改革措施的实施,学生对环境化学学习的积极性、创造性以及实践操作能力得以提高,实现高素质应用型环境专业人才的培养。
关键词:环境化学;教学改革;课程建设
环境化学是环境科学与工程专业的重要基础课,主要研究有害污染物在环境中的迁移、转化和效应[1]。在污染源分析和确定、污染消除和控制、环保策略和措施的制定等方面起着重要的作用[2]。目前环境恶化、矿产资源短缺、土壤退化、生物多样性减少等全球环境问题日益突出,新的污染物不断出现,环境化学的研究也在发展[3]。高校环境类专业开设环境化学课程,能够提高学生对环境问题的认识能力,增强环保意识和对环境污染的防治能力。环境化学课程教学质量的提高能够为后续专业课程的教学打下基础,在教学过程中进行改革和创新,培养学生的学习和专业兴趣,使学生既能掌握基本理论,又能够应用所学知识解决环境问题的能力,为培养综合素质型人才打下基础。笔者从事环境化学教学工作10余年,文中从课程设置、教学内容更新与方法的改进、实验实践教学以及考核等方面(图1),对环境化学课程进行教学改革探讨,望能为高校环境类专业课程的建设和教学的发展提供参考。
1教学现状
让学生牢固掌握环境化学课程基础知识和理论,是环境化学教学的主要教学内容和学生学习的重点[4]。在之前的教学中,环境化学开设在大一上学期,学生的基础化学知识来源于高中的学习,这是远远不够的,在学习环境化学时感到吃力。因此,在环境化学的学习之前,需开设无机、有机以及分析化学等课程,让学生掌握牢固的基础知识。教学时数安排不合理,环境化学教学选用教材为戴树桂主编的《环境化学》(第2版),共8章内容。原有的48学时太少,应该安排足够的学时才能够把理论讲完。教学过程中应注重知识的更新和发展,弥补教材内容的不足,使教学内容能够反映环境化学的理论、方法、技术等的更新。除了理论课,需安排实验实践环节,对理论知识进一步巩固。教学理念和教学模式陈旧,仍然是教师讲,学生学,教师的思维占据了主导地位,教学内容局限于教材,学生的创新思维和学习能力得不到培养[1]。课程考核体系面过窄,不应单以期末考试试卷的成绩来评定,而应当增加平时(如课堂讨论、课程论文和专题报告等)的成绩比例,才能对学生掌握知识的程度进行全面考核。实验教学需让学生参与实验前的准备,认真观察实验现象和总结,实验结果应独立分析。增加综合设计性实验项目的比例,让学生拟定实验项目和实验方案,独立完成。实验课的考核方式应对动手操作能力、创新能力等方面进行综合考查。根据上述现状,针对专业和课程特点,依据培养目标,完善教学大纲,对环境化学进行教学改革,培养综合素质型的应用人才。
2教学改革
2.1课程设置改革
环境化学课程具有承上启下的作用,在学习环境化学之前,先开设“环境学导论”进行专业引入,让学生对环境问题和所学专业有初步的认识。在课程学习之前,增设“无机化学”“有机化学”“分析化学”等相关基础课程,为环境化学知识的掌握打下基础。在培养方案的设置中,在大一上学期开设“环境学导论”“无机及分析化学”“有机化学”等基础课,环境化学安排在大一年级第二学期。环境化学共8章内容,应根据培养目标以及专业要求,对各章节内容进行选择和侧重,选取第二、三、四、五、六章节作为重点教学内容,理论学时增加到64学时。实验环节设置28学时,包括基础验证性实验和综合性设计性实验,基础性实验锻炼学生的动手操作能力,综合性实验锻炼学生独立实验以及分析问题的能力。
2.2理论教学改革
环境化学课程理论基础较强,涉及的反应机理及过程较多、较难且枯燥乏味,改变传统的教学模式,探索有效的教学方法和手段成为必要。教学内容也应与时俱进,补充新的研究成果和发展趋势。2.2.1内容的更新和补充环境化学教材的更新滞后于其新理论、方法和技术的发展,应及时对教材以及教学内容进行补充,添加最新科研成果、案例及相关的环境保政策等,提高学生的学习兴趣,扩展知识面。(1)前沿知识的补充和介绍。补充反映环境化学发展的前沿信息,使学生能够及时了解环境化学的发展趋势。在大气环境化学一章中,补充的主要内容有:臭氧与PM2.5一样,成为夏天空气中的首要污染物,成为环保研究的新课题;气溶胶污染了空气,但是却能抵消温室效应;在无氟空调和冰箱的生产中,新型制冷剂的使用减少了对臭氧层的破坏;冬季的雾霾天气给人类健康带来的危害,垃圾焚烧产生的二恶英对环境的危害。在水环境化学一章中,以太湖、滇池蓝藻的爆发,青岛浒苔的大量生长来讲述水体富营养化,并探索氮磷等污染物在水环境中的空间分布和转化过程;典型持久性有机污染物(POPs)如有机氯农药等的来源、分布特征、输入途径等的研究成果;西昌邛海人工湿地生态修复原理等研究成果;成都市活水公园人工湿地净化水的.典型例子等,并把笔者在科研中对水生植物吸收氮磷的研究成果进行补充,让学生了解前沿知识。在土壤环境化学中,补充超积累植物东南景天、蜈蚣草等对土壤重金属的修复情况等。(2)当前环境热点问题探讨。例如“垃圾围城”,城市生活垃圾的不断增长,高速发展中的中国城市,正在遭遇“垃圾围城”之痛。农业生产过程中,化肥及农药的施用、作物秸秆、废弃农膜、畜禽水产养殖产生的废弃物、农村生活污水和生活垃圾等使农村遭遇面源污染。饮用水安全问题是广大民众关注的重大的民生问题,保护好饮用水和水源地,直接关系到民众的健康和利益。“环境激素”以及“持久性有机污染物”的危害是近年来被广泛研究和讨论的内容。冬季在我国多数城市出现的雾霾天气PM2.5等都是环境热点问题,通过在课堂教学中进行讨论,拓展了知识面,并激发学生的研究兴趣。(3)专家进课堂,进行专题报告。邀请学科和行业专家进行专题讲座,使学生了解国内外环境化学学科的发展现状。安排本市环保局工作人员、环境监测站工程师以及环保工程师进行专题讲座,引入前沿内容,并且对以后的就业方向、理论知识的重要性有更深的认识。2.2.2教学方法的改革和创新(1)结合区域特点,开展案例教学。以世界公害事件为例(如水俣病、痛痛病事件),通过多媒体,展示大量的污染图片。补充环境污染视频资料,展现污染情况,增强学生对污染的感性认识。在讲述大气环境化学时,展示伦敦烟雾和洛杉矶烟雾事件等的图片,让污染状况呈现,配上文字说明,让学生记忆深刻。结合本地的污染事件进行讲述,四川沱江特大污染,绵阳市涪江污染事件,草溪河的污染。大气污染以成都雾霾红色预警以及绵阳市越来越严重的雾霾天气为例。通过把身边的环境污染问题与环境化学结合起来,让学生感受环境污染的严重性以及学习知识的重要性。(2)利用网络资源、网络技术,开展多媒体教学。多媒体教学利用图片、视频、声音等先进教学技术,内容更加形象生动。在过程模拟、解决抽象问题、列表比较等方面能够克服传统教学的不足。例如:在讲解影响污染物迁移的天气形势(热岛效应、海陆风、山谷风)的时候,通过制作动画演示气流以及污染物的迁移过程,形象直观。在讲解水环境中颗粒物的吸附作用时,通过图片、动画演示、表格的形式表现表面吸附、离子交换吸附以及专属吸附之间的差别与联系。当前环境问题通过图片展示,例:大气污染图片(工厂污染气体排放、汽车尾气、雾霾天气)、水污染图片(污水排放、富营养化、赤潮)、土壤污染(农药化肥污染、生活垃圾、重金属污染)。通过电视、网络和其他新闻媒体收集相关素材,丰富课堂教学内容,让学生了解当前环境污染的严峻形势。多媒体教学过程中,学生可以把幻灯片拷贝下来,课后再去认真消化,使学生能精力集中地听取难点。通过邮件、QQ等及时解决学生学习中遇到的问题,用QQ群分享课件、电子教案和环境视频等资料,及时和学生进行交流沟通,掌握教学状态和效果。(3)互动式和研究性教学。根据环境化学课程的特点,对教学内容进行设计,教师讲授后、师生互动进行讨论。每次讨论课后,提出与下次教学内容相关的讨论题目,进行分组,例如:曾讨论过的议题有“草溪河的水葫芦哪里来”“现在的农村还是小时的农村吗”“垃圾围城”等。让学生主动去查阅相关资料,认真思考,等上课时,根据相关议题进行发言和讨论。在讲解酸雨的形成时,提出议题“贵阳和兰州的降水”,让学生对比两个地方的降水pH值不同的影响因素并进行讨论,总结降水pH值的影响因素。通过分组讨论,最后小组长发言,让学生归纳总结,教师进行补充讲解,锻炼学生分析问题的能力。研究式教学通过分组,给出学生研究议题如“安昌河污染源调查”“草溪河富营养化问题”,分析污染形成原因、特征、危害并提出治理措施。
2.3实验实践教学改革
现阶段的实验教学中,多数是以教师为主体的模式,实验教师准备好实验所用样品、药品试剂、耗材等,实验前教师把实验目的、原理、操作过程、结果计算方法、注意事项等讲得很清楚,之后学生按照实验步骤和规程完成实验。学生没有去思考,无法从实验中获取知识和技能,不能提升学生实践和创新能力。因此,对环境化学的实验教学进行如下改革。以学生为主体,教师进行指导,通过工作任务的分配,让学生参与试剂准备、采样布点、实验用品和仪器准备的整个过程。例如:在地表水溶解氧测定实验中,依据实验要求制定任务分配表,并让学生分小组并相互协作完成。在实验中,引导学生对实验现象以及实验中出现的问题进行分析,培养分析和解决问题的能力,且增强了团队和作的精神。环境化学实验时数为28学时,设计7个实验,分为基础验证性实验和综合设计性实验。基础验证性实验培养学生的基本操作能力,加强理解教学中的理论知识。综合设计性实验系统应用所学基本理论、实验知识和操作技能,在老师的引导下,设计实验去解决实际问题。基础实验包括大气中TSP测定,有机物的正辛醇-水分配系数,水中溶解氧测定等,通过实验记录现象以及结果,并进行分析,形成总结报告,教师根据实验过程和结果予以点评。综合设计性项目如:校内河流草溪河水水质评价等,分小组写出设计方案,在教师论证其可行性后小组开展并完成实验,撰写实验报告或小论文[5]。除了课程实验,还安排课程的见习,包括到绵阳环保局、垃圾填埋场、绵阳永兴污水处理厂等实习基地进行参观学习,使学生扩展了基础理论,开拓了眼界,增强环保的责任感以及学知识的主动性。
2.4考试方式改革
课程考核能够让学生进一步了解、巩固、归纳和总结所学知识。采取教学全过程考核,考核内容包括:期末闭卷考试、平时成绩(作业、讨论和论文)、实验操作、实验报告及其科研小论文等多种形式,既重视结果又重视过程。将理论课成绩分为两部分,平时成绩占20%(作业10%;讨论5%;课程论文5%)和期末笔试成绩50%;实验课成绩占20%,考勤成绩10%。考核内容以应用为主,主要考核学生掌握和应用知识的能力[6-7]。
3成果与展望
通过对环境化学课程教学的改革,取得各方面的进展。通过案例教学、联系当前环境污染以及热点问题,激发了学生对环境化学学习的兴趣,拓宽了知识面。通过互动式和研究性教学,培养了学生探索和创新的能力。实践环节,锻炼了学生独立实验的创新能力以及协作能力。鼓励学生进行学生科研项目的申报,已有两组20xx级学生申报两个学生科研项目,关于草溪河水质监测以及污染治理。学生主动参与教师的科研,积极申报学校的学生科研和创新项目,培养了独立科研的能力。环境化学课程教学改革和建设是一项长期的系统工程,需要有步骤、有计划的开展课程建设和改革,将课程建设落在实处,优化学生的知识结构和能力结构,走产、学、研结合之路,才能培养高质量和创新应用型人才,适应社会发展的需要。
参考文献
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[3]王强.多媒体教学在环境化学课程中的改革与实践[J].西南师范大学学报:自然科学版,20xx,36(6):178-181.
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[6]马丽,李华,李辉.资源环境科学专业分析化学课程教学改革的研究[J].科教文汇,20xx(7):50-51.
[7]张寒冰,唐艳葵,閤明勇.环境化学教学改革探讨[J].广州化工,20xx,39(17):118-119.
化学与环境论文10
1化学热力学在环境科学专业教学现状
物理化学又称为理论化学,包括化学热力学、化学动力学和物质结构三大部分,国内主流的教材在内容选取上则只有化学热力学和化学动力学两大部分。物理化学是环境科学专业的一门重要基础课,在人才培养方案中先修的课程包括无机及分析化学、大学物理、高等数学等,并为后续的环境化学、环境工程原理、大气污染控制等课程提供支持。
但在环境科学专业教学中,由于现有各种版本的教材都主要是面向化学、化工专业,涉及环境科学相关的内容较少。即便是有的教材具有少量的内容与环境科学内容相关,也主要集中在化学动力学部分,例如光化学反应中的自由基反应级数等有关内容,可见只有物理化学教材中有关内容贴近了环境科学,本专业才能进一步加深学生对专业的认识,并激发其学习的热情。化学热力学作为物理化学中的一大重要分支,在物理化学教学环节中也有相当有着较大的篇幅,但是众多内容编排上基本没有涉及环境科学相关内容,再加上其公式推导较多,以及多年扩招后学生相对能力有所下降,导致学生普遍反映物理化学难度较大,并且还对为什么学习物理化学尤其是化学热力学部分产生了质疑。以上这些矛盾使得学生在学习过程中对化学热力学部分存在畏难的情绪,学习的兴趣不大。
2化学热力学在环境科学专业教学对策
针对上述问题,最合适的解决方案是出版一部具有大量环境科学知识的物理化学教材,但是一部教材的出版是需要多年的教学经验积攒以及丰富的环境科学背景和扎实的物理化学基础,因此在没有达到这些要求之前,需要找到合理的方案。这是一套组合方案,包括教师组织教案、学生课外阅读两个方面。
2.1准备环境科学背景的教案
有种观点认为,教案是中小学教学环节中采用的,大学教学环节是不需要的,这种观点是错误的。大学课堂教学环节中,也是需要依据教学大纲、教学计划,以及不同教材的特点和学生专业实际能力的差异进行编写教案,编写中往往是依据课时或者教学课题为单位,内容上需要将核心教学目的、主要教学内容安排列出,并包含教学过程中的教学手段、师生两方面的'教学语言及组织。由此可见,编写教案是为上课提供充足的准备工作,是教师科学构思课堂组织活动的基本措施。对教案相关内容的研究、编写和运用,关系到最后的课堂教学是否成功、教学质量的高低。但是,高校教案的编写又不可以与中小学教案雷同,因为这是大学教学本身的特点所决定的,最大的特点就是大学一次课的授课内容远远高于中小学,如果按照课本页码计算,有时候一节课平均相当于课本二三十页。因此,在保证教案中的教学目标、教学内容要点、教学活动设计、教学效果反思这四个基本要素的基础之上,文、理、工、艺、体等不同的课程不必强求统一的模式,不同的高校课程应该有自身的特色。积极吸收现代教学心理学的理论,强调教学过程中学生应该达到的认知目标、情感目标、行为目标。在教案中体现不同专业间学生创新意识的培养、实践能力的提高,并结合授课教师自身的专业背景和教学风格,从而最终提高教学质量。
由于现有的诸多物理化学教材中缺乏环境科学背景方面的化学热力学教学章节,因此需要授课教师在备课时,广泛搜集相关的资料。最好的办法就是利用CNKI、万方、维普等数据库,在数据库中以“环境”和“化学热力学”,或者化学热力学下某些章节的主要知识点作为关键词进行搜索,查找已有的文献资料,将文献资料的内容仔细研读,加入教案中,从而提高化学热力学教学环节中的环境背景。例如,通过文献搜索,发现环境三废处理中废渣采用了就热力学稳定性判断。有关教案主要内容如下:某工厂生产钡盐,在生产流程中有硫化钡残渣,在进行环境影响评价时候,需要分析其化学热力学稳定性,从而便于进行下一步的处理。这其实就转化为讨论在常压,25℃时候BaS的热力学稳定性,可通过ΔG是否小于零,判断其自发性,已知BaS遇到潮湿空气中的水会形成易溶性的Ba(OH)2和剧毒的H2S,反应式如下:
ΔrGθm=ΔrHθm-TΔrSθm
=(65.76-298×94.84×10-3)kJmol-1=37.498kJmol-1
计算结果表明ΔG>0,即在常温常压的条件下,BaS不会自发分解产生H2S,因此废渣是处于稳定的状态,无需进一步处理。
通过这个例子,可见其化学热力学知识很好的应用于实践之中,让学生可以牢固的掌握相应的方法,也体现了课程教案建设的重要性。
2.2提供课外阅读材料
广泛的课外阅读材料可以为学生学习提供兴趣,但是化学热力学类专业性较强的书籍不可能与通俗易懂的科普类书籍一样,这需要授课教师广泛的学习,并找出与环境科学专业有关的化学热力学类书籍。我们在实践教学中发现,《溯源探幽:熵的世界》这本书籍通俗易懂的讲解了化学热力学有关的知识,并进一步的延伸到其他学科,而《环境多介质模型———逸度方法》则很好的将化学热力学的基本概念运用于环境科学相关实践中,是难得的一本适合的课外读物。
随着网络技术的发展,以手机为代表的移动网络日益走入教学环节。作所周知,单纯文字、图表、视频这三种的传递信息是逐步增加的,且逐步容易被人们接收。近年来,大量传统的电脑网络课堂逐步转移到手机载体的平台,出现了大量的可以运用于手机平台的在线课程,例如尔雅通识课、“高校邦”等,不仅提供传统的网页形式,还有APP、微信等平台,这些课程可以作为广泛的课外阅读材料,通过给学生加以引导,让其在课下扩充掌握化学热力学、环境科学相关的材料,促进物理化学课程基础知识的掌握。
3结论
通过授课教师积极准备教案,给学生积极提供课外阅读材料,并充分利用现代化的手机移动网络平台的在线课程,可以为现阶段环境科学专业的学生有效学习物理化学中化学热力学部分的内容提供支持。
化学与环境论文11
1化学是中心科学
化学知识产生的历史几乎伴随了人类历史的整个过程,人类社会的每一次进步常常用化学成就作为标志。世界是由物质组成的,化学则是人类认识世界和改造世界的主要方法和手段之一,是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。不同人群对化学的形象有不同的定论。在公众层次上,一提起化学就想起环境污染;对在校大学新生一提化学,就想到瓶瓶罐罐;而对年轻化学家一提化学,就以为做高深的论文〔1〕。其实对化学形象的正确认识在于,化学是解开自然界奥妙的钥匙,也是创造新生事物的科学。在当代所谓的八大朝阳科学(Sun-Rise-Sciences):环境科学、信息科学、生命科学、材料科学、能源科学、地球科学、空间科学和核科学中,化学是一门中心科学〔2〕,无论哪一门科学的诞生、发展和未来都离不开化学。通过化学,人们在分子和原子的层次上理解事物的本质,同样在分子和原子的层次上合成新生事物,创造自然界原本不存在的物质。
2环境科学是综合科学
环境科学中所指的环境(environmental)是以人类为主题的外部世界,即人类生存、繁衍所必需的相适应的物质条件的综合体〔3〕。人类与环境构成了一对矛盾体系。环境科学主要研究这对矛盾体系,即环境在人类活动强烈干预下所发生的变化和为了保护这个系统的稳定性应采取的对策与措施。在宏观上,环境科学研究人类与环境之间的相互作用、相互促进、相互制约的对立统一关系,揭示社会经济发展和环境保护协调发展的基本规律;在微观上,环境科学研究环境中的物质,尤其是人类排放的'污染物在有机体内迁移、转化和累积的过程与运动规律,探索其对生命的影响及其作用机理等。可见,环境科学是一门综合性很强的科学,不仅牵涉到自然科学与工程技术科学的许多部门,还涉及经济学、社会学和法学等社会科学方面,要充分运用地学、生物学、化学、物理学、医学、工程学、数学、计算科学和社会学、经济学和法学等多种学科的知识〔4〕。环境科学的任务是揭示人类与环境矛盾体系的实质,研究二者的辩证关系,掌握其发展规律,调控二者之间物质、能量和信息交换过程,寻求解决矛盾的途径和方法,谋求人类环境系统的协调和持续发展。
3环境科学中的化学
当今工业社会,人口剧增大量消耗和破坏自然资源,排放到环境中的工业“三废”引起的环境恶化,直接构成对全人类生存的威胁。其实,自然环境可以通过大气、水流的扩散、氧化以及微生物的分解作用,将污染物化为无害物。但是当进入环境中的污染物的量超过环境自净能力时,就会直接或者间接有害于生物生长、发育和繁殖。
3.1臭氧层空洞的化学解释
臭氧层存在于距地表16-40Km的大气平流层中〔4〕。在自然状态下,大气平流层中的臭氧分子能够吸收紫外线的能量,分解成为氧原子,并很快与大气中的氧气发生进一步的化学反应,生成新的臭氧分子,使臭氧层中的臭氧分子的量达到动态平衡。太阳发射出的短波(200~280nm)紫外线的能量足以断开人与其他生物机体组织的化学键,从而伤害机体。由于太阳和地球之间存在臭氧层,这种紫外线全部被臭氧层吸收,臭氧层成为地球的天然屏障,使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。臭氧的分子构型为V字形,含有离域π34键。虽然在紫外线的照射下,臭氧化学键断裂成氧分子和自由态氧原子,同样在紫外线的照射下自由态氧原子也能吸收能量和周围的氧分子反应生成臭氧分子。这个化学平衡的左右移动过程,就是臭氧吸收紫外线的原因所在。然而,人类合成的氟利昂及排放的NOx,SOx等导致臭氧分解、消耗,给地球生命造成威胁。氟利昂化学性质稳定,本身没有毒,在强烈的紫外线照射下吸收能量,产生高活性原子态自由基。由于自由基带有成单电子,稳定性差,反应活性也大,能够立即和周围的臭氧分子反应生成氧气分子和自由氧原子破坏臭氧层。
3.2环境监测中的化学方法
为随时了解现有的环境质量及其变化规律,环境部门随时进行着监督和监测,即所谓的环境监测。环境监测是运用现代科学技术手段对代表环境污染和环境质量的各种因素的监视、监控和测定,对环境质量及其变化趋势进行评价的过程。在环境监测领域中化学发挥着重要作用。无论是水,空气和土壤的监测都离不开化学方法。
3.2.1水质监测
现场测定水样pH:电化学原理;加入酸碱保存水样:沉淀反应中溶度积规则;加入氧化还原剂保存水样:氧化还原原理;消解方法进行水样前处理:酸碱在高温下的氧化还原性水样COD,BOD的测定:化学滴定法;水样中金属离子的测定:仪器分析方法中原子吸收或原子发射分光光度法;水样中氟离子测定:电化学中离子选择性电极法;总有机碳的测定(TOC):燃烧氧化-非色散红外吸收法。
3.2.2大气监测
SO2的监测:特定溶剂浓缩吸收-分光光度法;紫外荧光光度法;NOx的监测:化学发光法;总烃和非甲烷烃:气相色谱法;总悬浮颗粒物的组分测定:化学熔融法溶解颗粒物。
3.2.3土壤监测
有机磷农药的测定:特定溶剂提取、萃取、净化-气相色谱法;有机物测定:有机溶剂萃取-气相色谱法;金属离子的测定:消解、溶解-原子吸收分光光度法;有机氯农药的测定:微波萃取-气相色谱/质谱法。
4结语
无论是控制或防治环境污染和生态恶化,还是从改善环境质量、保护人体健康、促进国民经济的持续发展等各个方面,化学都可以发挥重要作用。要作出环境污染的认知、环境监测、环境毒理学机制到污染评价与防止对策,都离不开化学知识。在化学教育过程中把每一个知识点和身边的环境问题相结合的方法,不仅引起学生的兴趣,更使学生懂得每一个基础课程在今后生活工作中的重要性。
化学与环境论文12
目 录
1 摘要 ········································································································ 1 2
关键词···································································································· 1 3
引言 ········································································································ 1 4
酸雨 ········································································································ 1 5
温室效应及其控制对策 ···································································· 2 6
臭氧层空洞的形成及其控制对策 ··················································· 3 7
光化学烟雾及其控制对策 ································································ 4 8
结语 ········································································································ 6 9
参考文献 ······························································································· 7
大气污染
摘 要:由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够,预防不利,导致了全球性的三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏。人类不断的向环境排放污染物质。但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用。污染物质的浓度和毒性会自然降低,这种现象叫做环境自净。如果排放的物质超过了环境的自净能力,环境质量就会发生不良变化,危害人类健康和生存,这就发生了环境污染。
关键词:环境污染;酸雨;温室效应;臭氧层空洞;光化学污染
引 言:
环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除。例如,温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这 种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊,人们的发病率上升等等;水污染使水环境质量恶化,饮用水源的质量普遍下降,威胁人的身体健康,引起胎儿早产或畸形等等。严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高,由于污染引起 的人群纠纷和冲突逐年增加。
目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。
就大气的环境问题而言,主要有酸雨、温室效应、臭氧层空洞,光化学烟雾等。
一、酸雨
造成雨水酸化之污染物很多,其污染来源大致可分为两类: 其一为自然物质,其二为人为物质。前者如:火山爆发喷出大量之硫化物及悬浮固体物,自然水域表面释放之硫化氢,动植物分解产生有机酸,土壤微生物及海藻释放之硫化氢、二甲基硫及氮化物等,都会使雨水之pH值降至5.0左右;后者则为工业化后,燃料之大量使用,燃烧过程中产生一氧化碳、氯化氢、二氧化硫、氮氧化物及有机酸及悬浮固体物,排放至大气环境中,经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质使得雨水之pH值降低,形成酸雨。
由于酸雨为二次污染物且具有跨区污染的特性,以致影响层面相当广,故局部空气污染的改善,空气品质标准的达成,对于酸雨的防制助益不大,必须削减SO2、NOx的总量方能遏止酸雨的危害。
二、温室效应及其控制对策
温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。 空气中含有二氧化碳,而且在过去很长一段时期中,含量基本上保持恒定。这是由于大气中的二氧化碳始终处于“边增长、边消耗”的动态平衡状态。大气中的二氧化碳有80%来自人和动、植物的呼吸,20%来自燃料的燃烧。散布在大气中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。还有5%的二氧化碳通过植物光合作用,转化为有机物质贮藏起来。这就是多年来二氧化碳占空气成分0.03%(体积分数)始终保持不变的原因。
但是近几十年来,由于人口急剧增加,工业迅猛发展,呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳,远远超过了过去的水平。而另一方面,由于对森林乱砍乱伐,大量农田建成城市和工厂,破坏了植被,减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。再加上地表水域逐渐缩小,降水量大大降低,减少了吸收溶解二氧化碳的条件,破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡,就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。空气中二氧化碳含量的增长,就使地球气温发生了改变。
二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中,具有调节地球气温的功能。如果没有二氧化碳,地球的年平均气温会比目前降低20 ℃。但是,二氧化碳含量过高,就会使地球仿佛捂在一口锅里,温度逐渐升高,就形成“温室效应”。
现今最受人青睐的是瑞士两位气候专家对温室效应成因作出新的解释,认为造成温室效应的主要原因并不是汽车和工厂所排放的二氧化碳,而是大气层中增多的水蒸气。它是于20xx年发表的。瑞典中部大学的KG·拉松和斯韦克·爱德华松说,根据他们提出的一种计算未来气温的新模式,地球确实像其他研究人
员所认为的那样,正在进入一个逐渐变暖的时期,但这主要是因为地球轴心在向太阳倾斜,而使地球与太阳之间的距离在今后的一万年里有所缩短。他们说,随着气温的升高,地球大气层中的水蒸气逐渐增多。因此,造成温室效应的罪魁祸首更主要的是增多的水蒸气,而并不是汽车和工厂所排放的二氧化碳。
还有,英国科学家在最新一期《科学》杂志上发表的报告指出,他们在大气层中发现一种学名为“五氟化硫三氟化碳”(化学分子式为SF5CF3)的稀有气体。虽然这种气体目前的浓度仍相当低,但是它稳定热的'能力远超过其他任何已知的温室气体,而且正在快速积累,长此以往,将会使“温室效应”形势更趋恶化。
三、臭氧层空洞的形成及其控制对策
大气中的臭氧含量仅一亿分之一,但在离地面20至30公里的平流层中,存在着臭氧层,其中臭氧的含量占这一高度空气总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量虽然极其微少,却具有非常强烈的吸收紫外线的功能,可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭,才使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展。
1985年,英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞,并证实其同氟利昂(CFCs)分解产生的氯原子有直接关系。这一消息震惊了全世界。到“1994年,南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里,北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄,欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10%-15%,西伯利亚上空甚至减少了35%。科学家警告说,地球上臭氧层被破坏的程度远比一般人想象的要严重得多。
氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶,氟利昂是本世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期,氟利昂的生产达到了高峰,产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了20xx万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂,在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万
化学与环境论文13
摘要:在人类文明进步的历程中,化学科学的发展起到了积极的作用,然而在现实生活中,人们对化学科学有许多的负面认知,将环境问题归咎化学。为此,初中化学教学要重视环境教育,化学教师要将环境教育有机的融合于化学的启蒙教育之中,为学生提供获得环境保护知识、技能、态度、价值观、责任感和参与意识的机会,为未来社会发展做好人才和知识的准备。
关键词:化学教学;环境教育;环境意识
科学技术的飞速进步和工农业的发展,导致了人类干扰自然、改造自然的力量空前强大,于是,我们看到了人类在创造财富的同时,环境也付出了巨大的代价。为此,自上世纪70年代的斯德哥尔摩的人类环境大会之后,环境教育运动便在世界各国纷纷兴起,90年代的里约热内卢环境与发展大会之后,无论是发达国家还是发展中国家,环境教育都成为基础教育关注的热点问题。在教育部颁发的《义务教育化学课程标准(20xx年版)》中,对义务教育阶段的化学教育课程性质描述中就有“引导学生初步认识化学与环境、化学与资源、化学与人类健康的关系,逐步树立科学发展观,认识化学对社会发展的重要作用,增强对自然和社会的责任感,在实践中不断培养学生的创新意识,使其在面临和处理与化学有关社会问题的挑战时,能做出更理智、更科学的思考和判断”的教学定位,并要求教师要“为学生创设体现化学、技术、社会、环境相互关系的学习情景,使学生初步了解化学对人类文明发展的巨大贡献,认识化学在实现人与自然和谐共处、促进人类和社会可持续发展方面所发挥的重大作用,相信化学必将为创造人类更美好的未来做出重大的贡献”,以达成“感受并赞赏化学对改善人类生活和促进社会发展的积极作用,关注与化学有关的社会热点问题,初步形成主动参与决策的意识。增强安全意识,逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的可持续发展理念”的情感态度价值观目标,使学生了解化学的应用价值,初步树立STS(科学技术社会)的观念,逐步建立可持续发展的意识,具备适应现代生活和为了社会发展所必须的科学素养。课程标准为初中化学提供了具体而有效地实施环境教育创造了广阔的空间和机会,对初中化学教师而言,关注环境问题,在教学中重视环境教育,已然成为一个刻不容缓的话题。
一、教师的环境意识决定了化学教学中的环境教育高度
1.教师对环境问题应具备高度的社会责任感“思想支配行动”,作为化学教师,已经具备了从化学的视角关注环境问题的科学素养。面对我国国民总体环境意识水平较为低下的状况,以及频繁出现形形色色破坏环境的社会问题,我们更应该站在化学工作者的角度,旗帜鲜明的为保护环境摇旗呐喊。只有在思想上引起足够的重视,才能把培养和提高青少年学生的环境意识,促进青少年学生形成自觉的环境行为,视为化学教育的使命,才能在化学教学中有意识的对学生进行环境教育。
2.教师要在环境教育中正视化学科学的作用与地位毋庸置疑,进入到社会大众视野中的环境问题,绝大多数都与化学相关联,从排放到空气、土壤、河流中的有害物质,到进入人们食物中的诸多有毒、致病物质,乃至于对生态环境不可逆转的破坏,似乎都与化学脱不开关系,化学也就因此而成为公众眼中的洪水猛兽。事实上,化学污染严格地说并非化学本身之过,而是人类活动没有从自然———社会———科学技术这个大系统的观点看问题,片面追求科学技术的发展和应用造成的。化学污染的真正源头是化学的实际应用即化学工艺过程中存在的种种问题,由此造成对人类生存环境乃至整个生态系统的破坏。为此,化学家已提出绿色化学的奋斗目标,把不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物作为绿色化学的理想,把污染治理转变为污染预防。绿色化学的诞生无疑是化学自身发展中的一场革命。同时,从事分析、监测、治理环境污染的正是化学家和化学专业工作者,他们不但在认识世界、改造世界方面承担重任,更把保护世界视为己任。教师作为具有较高化学科学素养的群体,更应该通过环境教育,为化学在人类社会发展中不可或缺的作用鼓与呼,切不可人云亦云,不分青红皂白的将环境问题归咎于化学科学的发展。3.教师要把环境教育作为素质教育的重要载体环境教育的理念、目标、要求以其鲜明的时代特征,成为实施素质教育的重要载体。对青少年学生的环境教育既是当今社会发展对教育提出的新要求,也是人类自身生存和发展的需要。青少年学生在中学阶段所养成的各种行为习惯和人格特质,很大程度的决定了他们进入社会的思想行为。对于初中化学而言,其特有的启蒙教育特点,成为我们对公民进行环境教育的基础课程。同时,环境教育的有机融入,将会给刚刚接触化学学科的学生,展示一个具有时代特色、生机勃勃的学习背景。因此,教师应该自觉在在教学中,将环境教育与学科教学有机整合,为学生提供获得环境保护知识、技能、态度、价值观、责任感和参与意识的机会,为未来社会发展做好人才和知识的准备。
二、初中化学教学中环境教育的途径
1.充分挖掘化学教材中的环境教育素材在我国,依据《义务教育化学课程标准》编写的初中化学教材有多个版本,每一套教材的.编写者都在“科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化和化学与社会发展”等五个主题中给出了进行环境教育的学习素材。如“身边的化学物质”选择了空气、水、金属等跟学生生活息息相关的学习素材,使学生认识和探究身边的化学物质,同时,这些物质与人们所关注的环境问题密切相关,这样的教学内容就是我们渗透环境教育,培养学生环境意识理想切入点。同样,“化学与社会发展”这一主题选择了化学与能源和资源的利用、常见的化学合成材料、化学物质与健康、保护我们的环境4方面内容作为二级主题,这其中包含了与化学密切联系的材料、能源、健康、环境等内容,教师在该主题的教学中,就应该使学生知道自然资源并不是取之不尽,用之不竭的,认识人类要合理地开发和利用资源的必要性,树立保护环境、与自然和谐相处的意识,保证社会的可持续发展。教师要充分利用教材所提供的学习情境,在组织教学时,对学生进行相关联的环境教育。如在对“空气”的学习中,就有关于空气质量问题的学习素材,教师一方面要让学生知道空气质量问题所包含的化学知识———常见的空气污染物和污染源,另一方面还要让学生知道,为解决空气质量问题化学家们所作出的努力,比如,将主要的空气气体污染物转化为无害气体的科学成就。更要教育学生关注造成空气质量问题的社会因素,如沙尘暴现象源于人们过度开垦与砍伐,导致水土流失土地荒漠化,等等,从而培养学生的环境意识和社会责任感。
2.组织学生活动进行环境教育充分利用课外学习活动,进行联系实际、联系社会的环境教育,是强化环保教育重要手段。虽然化学课程开设在九年级,要在完成学业,准备毕业、升学考试的同时,组织学生开展大规模的课外活动,会有很大困难。但是,结合教材要求学生进行一些小型的课外活动还是可以的。比如,结合水资源的学习,让学生对家庭、个人用水习惯进行调查,从而强化学生爱护水资源的意识。事实上,各种版本的教材,对爱护水资源注意主题所设计的学生活动,都具有可操作性。如人教版和科粤版教材都以社会调查的形式,教育学生关注生活中的水资源保护问题。科粤版的“调查活动”设置了“①你家的节约用水状况;②你的家乡存在缺水问题吗?③你知道我国正在兴建的‘南水北调’工程吗?”三个问题,从家庭到家乡,再到国家层面的大型工程,给教师提供了层次分明、丰富立体的环境教育素材,教师应该以此为抓手,组织学生开展学习活动,将环境教育落实在学生的体验性学习中,同时让保护环境的意识通过学生传递到千家万户。而人教版的“调查研究”,一方面以家庭洗衣机、热水器的使用为背景,让学生关注生活中的用水节水问题,另一方面安排学生“通过互联网调查水污染和治理的事例”。把对水资源问题的关注点,从家庭活动延伸到了互联网之上,更加贴合学生的兴趣点。教师应该以信息技术为支撑,突破教学活动的时空限制,鼓励学生在网络上搜索信息,线上、线下相互交流信息,使环境教育更充满开放性、共享性、交互性和协作性。此外,通过办专题展览和小报,聘请环保专家来校作讲座,世界环境日、世界无烟日等纪念日,等等,寓环境教育于富有知识性、趣味性的各种活动之中,既巩固课本中学到的知识,也能使学生提高认识环境和评价环境的能力,增强他们环境保护的意识。要寻找身边可以利用的环境教育素材,教师就要成为环境教育的有心人,才能从身边发生的大大小小的事件中,发现环境教育的契机。
3.抓住实验教学中的环境教育契机化学实验既能培养学生的动手能力、观察能力、思维能力,同时又是对学生进行环境教育不可或缺的良好途径。从实验药品的用量到对实验废弃物、实验过程中产生的有害气体的处理,无疑都是环境教育的切入点。此外,教材在修订过程中,对一些实验的改进、舍弃,都包含着对环境问题的关注。比如,人教版教材中有关质量守恒定律的实验探究,将实验版教材中的所用的白磷改成了红磷,避免了实验结束后对过量的白磷处理不当造成的环境问题。再如有关酸碱盐性质的不少实验,教材都用点滴板替代了常规的试管,同样的从节约药品的角度体现了绿色化学的理念。这些都可以成为教师对学生进行环境教育的素材,使学生意识到环境问题就在我们身边。总之,将环境教育渗透到化学教学中,提高学生环境保护意识以及环境保护技能,对化学教学改革、提高教学质量、提高学生科学素养意义重大,培养具有良好环境素养的年轻一代,才能从根本上解决我国日益严峻的环境问题。
化学与环境论文14
摘要:探讨了人类活动排放的化学物质对城市生态环境构成的影响,说明化学物质对人类生活的危害及作用途径,提醒人们关注城市生态环境变化。
关键词:城市生态环境;化学物质;环境污染
化学物质涉及人类生产生活的各个方面,使世界丰富多彩。据美国统计,约有4万余种化学物质在商品中流通,每年约有500—1000种物质投入使用。另据世界卫生组织估计:发展中国家每年约有50万人遭受化学物质危害,有近5000人死亡[1];而全世界每年约有75万人死于空气污染[2]。在物质、能量、信息的交换中,大量的化学物质经各种途径排放到环境中:印度博帕尔农药厂甲基异氰酸盐的泄露,深圳化学品仓库爆炸,吉林石化双苯厂爆炸等,对生态环境造成了极为严重的危害。随着社会进步,绿色、和谐和区域生态保护,成为可持续发展的目标。因此,减少化学物质的排放,保护环境,就显得极为重要。
1 城市生态环境中的化学问题
1.1 能量供给中的化学问题
目前,我国城市能源消费结构组成中70%为煤,而其中的80%用于工业生产,且利用率低于30%。2000年因燃煤排放的SO2为2000万吨[1]。供能过程中产生的SO2、烟尘(主要是颗粒物、飘尘)以及NOX等造成城区烟雾弥漫,环境污染严重。二十世纪30-70年代,引起世界重大的大气污染事件的主要污染物质,均为SO2和烟尘[3]。2006年,我国都市空气粉尘量为87.8ug/m3,位列亚洲倒数第三位[4]。SO2、NOX在环境中能进一步发生化学反应,行成危害更大的第二次污染:
SO2+O2=SO3 SO3+H2O=H2SO4(酸雾) NOX+H2O→HNOX(酸雾)
1.2 车辆能源供给的化学污染
世界发达城市的车辆密度最高约为每平方公里近1万辆;我国大中城市的汽车保有量正在逐年增加,石油产品的消耗量与日剧增,随之而来的是城市生态环境中有害化学物质的增加。
汽油、柴油在发动机中反应的共同点是燃烧不完全,产生大量的含有NOX、CO、CO2和其他的含炭化合物。据河南日报报道,郑州市大气污染的主凶是机动车,尾气中CO的排放量日均近500T,年排放量约为22万T,占市区CO总量的70%;NOX年排放量约7000T,占总量的40%[5]。
在未来的若干年中,我国家庭轿车和农用机械车辆将有更大幅度的增加,燃油生成的NOX、CO、CO2、粉尘、颗粒物、含炭有机物及由此引发的光化学烟雾等有害物质必然会大量增加,生态环境被污染的程度必将加大。
1.3 金属污染物
城市金属污染物主要来自化石型燃料的不完全燃烧和工业生产过程中的废弃物排放。原煤燃烧后的大气烟尘超过10%;油料约1%。矿石的加工、烧结;水泥的煅烧、运输、使用;各种矿物的.开采、筛选、冶炼;有色金属加工;焦碳的烧制等都产生大量的粉尘和含有多种金属微粒的有害气体,如Pb、Hg、Gd、Ba、As、Se、Fe及其氧化物。粉尘吸附NOX、SO2、CO2,在金属及氧化物的催化下发生氧化反应,再与H2O形成含有H2SO4、HNOx的高毒性酸雾。
金属、金属氧化物的粉尘,使大气生态的成份发生改变,对生物群产生危害,尤以人和动物受害明显。甘肃徽县有色金属(铅、锌)冶炼公司周围居民血铅严重超标,近300人住院治疗。10年间,该公司周边的土壤、水体、植被均遭受Pb、Zn的严重污染。据专家预计:污染作用将持续近30年[8]。
1.4 生活中的污染
化学物质使我们的生活丰富多彩,给我们的生产、生活带来了极大的便利,但也给我们的生态环境带来了极大的隐患。家中用的灭蚊、蝇、蟑螂、臭虫的杀虫剂中含有机氯杀虫;多氯联苯用于电器制造;阻燃剂用于塑料、纺织、小家电生产;氟化物用于不粘锅、防水服、防水家;人造麝香广泛用于化妆品、清洁用品的芳香剂;三氯生用于肥皂、个人护理品生产;双酚A常用来制造食品容器(如奶瓶等)、饮料容器、CD、DVD、镜片及环氧树脂的添加剂,……事实上,现代家庭生活中使用的各种物质材料,都与化学物质紧密相联,并有致癌、致突变、致畸变的严重危害。
1.5 汽车装潢的化学污染
轿车装饰中的贴膜、胶合剂、装饰布、防虫剂等,,以甲醛、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、氯仿、乙苯、苯乙烯、醋酸乙烯、芳香烃类为代表形成污染。甲醛,对中枢神经和视力有强烈作用,会诱发鼻咽癌,支气管炎;造成育龄妇女月经紊乱,甚至胎儿畸变。现代调查显示:甲醛超标地域,幼儿患白血病比例明显上升。苯进主要存留在骨髓和腹腔脂肪中,能抑制血细胞的制造和血机能,破坏白细胞,破坏人体免疫机制,危及生命。
1.6 塑胶运动场地
城市许多学校都建造的塑胶运动场地,材料都含有溶剂C6H6、C6H5-CH3、CH3COCH3等,主要基质是以二异氰酸甲苯酯(TDI)为主的软质泡沫材料。TDI它不溶于水,易溶于丙酮、醋酸乙酯、甲苯等有机溶剂,有特殊气味,挥发性大;具有明显的刺激和致敏作用;高浓度接触表现为咽喉干燥、剧咳、胸痛、呼吸困难,并能引起肺水肿、肺炎;长期低浓度接触,呼吸功能严重受损。据涂料协会统计, 97年涂料年产量为11万吨[7] ,而今更高。涂料的80%用于城市建设,家装也占大部分。
2 化学污染的危害作用
2.1 特点与途径
化学物质与环境体系中个体的作用有以下特点:a、低浓度;b、长期性;c、多因素;d、复合性。化学污染物与生物群落的循环(以人类为例)主要通过以下三种途径进行:1、以空气为媒介,由呼吸道吸入后经肺血液循环侵入人体。2、经空气、水、接触物(如衣物)为媒介,经皮肤、毛囊被皮脂腺吸收侵入人体,但不同种类的化学物质其溶解性不同,经人体皮肤吸收侵入的量亦不相同,如苯胺属水溶性物质,易于皮肤吸收,而苯经皮肤吸收的则较少。3、以各种食物为媒介,由消化道侵入人体,常见的有各种超标的食品添加剂及非法添加剂,如苏丹红、瘦肉精、亚硝酸盐、吊白块、水发食品中的甲醛等。
2.2 作用
各类化学物质侵入人体后,经血液、淋巴液输送到各器官(称为靶器官),以器官组织为底物结合并发挥作用,干扰受体的正常配体过程,影响细胞膜的正常功能,最终导致生物细胞中毒或引起肌体组织变异而受害,甚至死亡。化学物质作用的靶器官各不相同:如:Pb,90%沉积于骨骼中;DDT、六六六等有机氯化合物多积聚于脂肪中;Hg:沉积在脑组织和肾小管中,虽然量小但属蓄积性物质;TDI,主要作用于肺部。
众多证据表明,现代癌症发病率的上升,与生态环境中化学污染物的种类、剂量增加的关系密切。
3 我们的对策
加强宣传,激发公众环保意识,倡导人与自然环境的和谐;加大检查的力度,严禁在生产、运输、使用、过程中将化学污染物直接或间接的排放到环境中;严格生产标准,减少有害化学污染物的排放;推广循环生产,变“废”为料,提高原料利用率;严格化工生产和原料运输法规,建立生产运输安全责任追究制度,安全生产和运输,尽一切可能,减少化学物品泄露到环境中。
参考文献:
1、常元勋编著 环境中有害因素与人体健康 化学工业出版社 第一版 2004、01,05
2、河南日报2006—12—18第三版
3、杨士弘等编著 城市生态环境学 北京 科学出版社 第二版 2003、08,17,89,1842、
4、杜海燕科学与生活《2006年环境绩效排名》报告
5、河南日报 2006—06—06—06、第七版
6、河南日报 2006—09—16 第四版
7、周中平 赵寿堂等 室内污染物检测与控制 化学工业出版社 第一版 2002、130
化学与环境论文15
化学是一门研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的自然科学,对人类有重大意义,跟生活也有很大关系。随着生产力的发展,科学技术的进步,化学与人们生活越来越密切,衣、食、住、行、用,化学无所不在。可就在化学给人类生活提供方便的同时也造成了环境污染,汽车尾气排放,造成大气污染,酸雨在警告我们,臭氧层空洞威胁着我们,环保成了化学给人们生活带来的一项重大问题。环境问题主要包括大气污染、水污染、生态破坏等问题。所以建立绿色化学, 减少环境污染成为了当今社会的一大主题。 大气污染主要是指大气的化学性污染。大气中化学性污染物的种类很多,对人体危害严重的多达几十种。我国的大气污染属于煤炭型污染,主要的污染物是烟尘和二氧化硫,此外,还有氮氧化物和一氧化碳等。这些污染物主要通过呼吸道进入人体内,不经过肝脏的解毒作用,直接由血液运输到全身。
大气中化学性污染物的浓度较低时对人体主要产生慢性毒害作用;有的多环芳烃类和含铅的化合物等具有致癌作用;大气污染还包括大气的生物性污染和大气的放射性污染。大气的生物性污染物主要有病原菌、霉菌孢子和花粉。病原菌能使人患肺结核等传染病,霉菌孢子和花粉能使一些人产生过敏反应。大气的放射性污染物,主要来自原子能工业的放射性废弃物和医用X射线源等,这些污染物容易使人患皮肤癌和白血病等。所以,大气的化学性污染对人体健康的危害很大。
河流、湖泊等水体被污染后,对人体健康会造成严重的危害,这主要表现在以下三个方面。第一,饮用污染的水和食用污水中的生物,能使人中毒,甚至死亡。第二,被人畜粪便和生活垃圾污染了的水体,能够引起病毒性肝炎、细菌性痢疾等传染病,以及血吸虫病等寄生虫疾病。第三,一些具有致癌作用的化学物质,如砷 (As)、铬(Cr)、苯胺等污染水体后,可以在水体中的悬浮物、底泥和水生生物体内蓄积。长期饮用这样的污水,容易诱发癌症。
固体废弃物是指人类在生产和生活中丢弃的固体物质,如采矿业的废石,工业的废渣,废弃的塑料制品,以及生活垃圾。应当认识到,固体废弃物只是在某一过程或某一方面没有使用价值,实际上往往可以作为另一生产过程的原料被利用,往往含有多种对人体健康有害的物质,如果不及时加以利用,长期堆放,越积越多,就会污染生态环境,对人体健康造成危害。
环境污染往往具有使人或哺乳动物致癌、致突变和致畸的作用,一般需要经过比较长的时间才显露出来,有些危害甚至影响到后代。
人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的.化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。
建立绿色化学 减少环境污染,倡绿色化学是刻不容缓。建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发,重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此,工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。
绿色化学为化学的发展注入了新的活力,在21世纪化学必将大有可为。
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