化学与环境论文
在日复一日的学习、工作生活中,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,通过论文写作可以培养我们独立思考和创新的能力。还是对论文一筹莫展吗?下面是小编为大家收集的化学与环境论文,仅供参考,大家一起来看看吧。
化学与环境论文1
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2
本文作者:段冰雪 单位:哈尔滨师范大学
在人类社会进入工业化大生产的时代后,各类化工工业迅速发展起来,虽然给经济的增长和人们生活水平的提高带来了很大裨益,但同时也严重污染着我们的生存环境。就目前来看,人类面临的最严重的生态环境问题有温室效应、酸雨、水污染题和臭氧层空洞等。这些问题不仅降低了自然环境的质量,还隐藏着一些自然灾害的不稳定因素。随着自然环境和生态问题的日益严峻和突出,有关部门和机构的都在寻求一条更加和谐的发展模式,可持续发展的理念也就应运而生。根据这一基本理念的指导,人们逐渐的认识到目前废物排放和治理的方法上还存在着诸多不足和缺陷,回收利用的方法已经不能满足人们在生产过程中所要达到的保护环境的目的,更加科学合理的做法是要从化工生产的每一个环节入手,形成绿色化学的生产模式。
1绿色化学的概念
所谓绿色化学,就是要在化工生产的源头上尽量可能的通过技术和工艺的改进,来达到减少污染甚至消除污染的一种新型化工行业的生产模式。不同与以往的保护生态的方法和做法的地方在于,传统的化工生产是在按照正常的流程和工艺进行生产后,对其所产生的环境污染和废物进行一定的`加工和处理,以尽可能减少对环境的危害和不利影响。但是绿色化学的核心内容在于从生产的过程中,即源头上减免这种污染和危害,是通过对生产工艺的改进和技术的提高,来遏制生产过程中的污染现象的产生。所以,绿色化学绝不是简单的生态保护环境的技术创新,而是一种观念和理念的革新,绿色化学理念是人们思想认识观念的一次巨大的改变和飞跃,也是在综合了社会发展、生产建设、科学研究、生态保护等问题后,形成的最适合可持续发展理念的发展模式和方法,对人类社会的发展与自然环境的和谐相处有着非常重要的指导意义。
2绿色化学在化工行业运用的原理
通过上文对绿色化学的基本含义的解读,我们可以发现绿色化学在化工行业中的应用可以有效的改善化工行业的环境污染问题,可以从原理上和方法上两个方面对化工行业的发展予以指导,同时还可以为设计新的环境友好产品指出方向。实践中上我们发现,通过使用无毒无害原料、原子经济反应、溶(助)剂和催化剂等方法可以更好的实现化学工艺的清洁生产。通过加工,使用新的绿色化学品使其人身健康、社区安全和生态环境无害化。下文中笔者将结合生产过程中的具体实例,谈谈绿色化学方法在化工行业中的应用,以最常见的石油和造纸化工业为例,简单进行论述。
3绿色化学在石油化工行业的应用
在化工生产中经常会使用光气和氢氰酸这些剧毒的化学物质,近年来随着绿色化学技术的不断开发和应用,许多有关化工生产中过去经常使用的这些剧毒物质正在或逐渐被其它一些无毒或低毒原料所替代。比如说用二氧化碳或碳酸二甲酯代替光气合成异氰酸酯的新方法,还有日本旭化司开发了用异丁烯直接催化氧化制甲基丙烯酸的新工艺,德国公司则用毒性较小的丙醛和甲醛为原料首先制得甲基丙烯醛,再进一步氧化成甲基丙烯酸。这些新工艺都避免使用氢氛酸,使环保得到了极大的改善。绿色化学在石油化工行业的应用还表现为尽量采用可再生资源为原料,传统生产己二酸、对苯二酚的原料路线是以煤或石油为基础的。这些路线不仅工艺复杂、污染严重,而且利用的是一些不可再生的煤或石油为原料,所以无法满足生产过程中的减免废物污染的要求。绿色化学的方法则是用淀粉水解所得葡萄糖为原料通过酶催化可制得己二酸,这样就更好的利用了可再生资源,避免了过度使用不可再生资源。另外,绿色化学在石油化工行业的应用还表现为使用的催化剂、溶剂尽量绿色化,从而制造出对环境和人体都友好的绿色化产品。例如环境友好柴油的配方要求低的含硫量(质量分数小于2.0x10-5)和低的芳烃含量,同时要求十六烷值不低于40。新的绿色汽油配方对蒸汽压和芳烃、烯烃的含量限制提出了更高要求,并要求在汽油中加人一些甲基叔丁基醚、醇类等含氧化合物以取代铅的氧化物来保持和提高汽油的辛烷值和其它性能。这无疑对炼油技术和油品的配制提出了更高的要求。
4绿色化学在造纸工业中的应用
造纸工业是我国环境污染最严重的产业之一,每年有毒有害废水的排放量高达5×109t,不仅严重的污染了生活用水,还给污水处理带来了很大的负担,为解决制浆造纸工业的污染问题,必须发展新的无(少)污染制浆技术。新的技术包括机械法制浆技术和生化法制浆技术。生化法制浆得率高、能耗低、污染很少,有浸渍法制浆和酶法制浆两种.浸渍法是将细菌直接接种于纤维原料中,细菌在生长繁殖的同时分泌产生大量的酶,在酶的催化作用下使纤维分散.该方法简单,但需要大型发酵设备.酶法是在一定设备条件下培养某种细菌,使其产生大量的酶,经一定生物技术处理将酶浓缩后加到纤维原料中,通过酶解作用使纤维分散.两种方法均有工业应用。无污染漂白的技术是用不含氯的物质如O2,H2O2,O3等作为漂白剂对纸浆在中高浓条件下进行漂白,以代替严重污染环境的低浓纸浆氯化漂白和次氯酸盐漂白的方法。
综上所述,上文中笔者对绿色化学的基本含义和在化工行业中的应用进行了论述,并辅以一定的实例来阐述其应用效果,虽然只举出了两个简单的应用例子,但是不难看出绿色化学由于其符合生态环境保护的要求,必然在化学工业的应用会越来越广泛,不仅涉及石油工业、造纸工业,也涉及纺织工业、制革工业和农药工业等。因此,可见绿色化学是化学家们的一项长期重要战略任务,绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和革新传统化学,从而应用在化学工业中,使得对环境的治理从治标逐渐转向治本,以上仅是笔者拙见,诸多不足,还望批评指正。
化学与环境论文3
人类社会在化学工业的带动下取得了巨大的进步,同时环境污染问题也越来越严重,环境保护现在已经成为人们急需解决的问题。本文将讨论中国如今的环境现状以及化学对环境的影响。
随着改革开放和经济的快速发展,中国如今面临的三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏。但是最主要的还是环境污染问题,因为人口数量庞大,资源的使用扩大以及化学工业及相关产业的发展,人们在日常生活中和加工制造过程中向环境不断地排放有害物质,导致人类赖以生存的环境质量下降,危害人们的健康和生存;环境污染同样对生态系统有着直接的破坏和影响,如沙漠化、森林面积的减少,温室效应、酸雨等;因此环境污染问题已对国家建设和人民的健康构成了严重的威胁和挑战,成为影响经济、制约社会的重大问题。
环境污染主要包括水污染、重金属污染、大气污染、生态破坏。下文我们将从化学角度来分别讨论这些问题。
一、水污染
1.水污染现状
我国虽然地大物博,但人均水资源仅为世界平均水平的四分之一,而且水资源分布不平衡,更为严重的是我国大部分的河流、湖泊、海岸和地下水都受到不同程度的污染。我国七大水系中有70%存在严重的水质污染、有400座城市以上存在水源不足问题。例如:大辽河水系污染严重。监测的50%的河段为超Ⅴ类水质。主要污染物为氨氮、汞、挥发酚、生化需氧量和高锰酸盐。部分湖库和水库存在汞污染、砷污染,部分人喝着受过污染的地下水,这严重影响到人们的健康,因此可以说我国的水污染已经陷入危机状态。
2.饮用被污染的水对人体健康有巨大的危害。
长期饮用被含有Hg的工业废水污染的水或者吃含有甲基汞的鱼、虾和贝类会导致人们患有痉挛、麻痹、运动失调、语言和听力发生障碍等症状,最后痛苦地死去。而孕妇还有可能生出发育不良、智力低下和畸形的儿童。还有一些化学物质,如砷 (As)、铬(Cr)、苯胺等有致癌作用。
3.污染的三大主谋
(1)是来自造纸业、冶金工业、化学工业以及采矿业的工业废水含有丰富的化学物质。这也是水体中化学需氧量和生物需氧量的主要来源。
(2)是农业废水。氮肥和农药的大量使用也是水污染的重要来源。由于大量使用低质化肥、氮肥、磷肥和钾肥,而氨肥极易溶解而被冲人水体中造成污染。除此之外,杀虫剂的大范围使用,也造成水体的污染。
(3)是城市生活污水。近年来生活污水的总量在不断增加。而我国城市污水的集中处理率低于20%。生活污水对当地水体化学需氧量和生物需氧量的影响也不尽相同。
二、重金属污染
重金属的污染也是一个很严重的问题。以汞、镉、铅为代表的重金属无机污染物,一旦进入环境就很难分解,它们以各种化学形态或化学状态存在。它们存留、积累在环境中,随着河水大气的流动进入大气、水、土壤中从而引起了严重的环境污染。他们还有可能存在人们吃的食物里,对人们健康构成巨大的威胁。 三、大气污染主要有酸雨、温室效应、臭氧层空洞。
据统计,大气污染已使我国600多座城市的大气质量符合国家标准的不到1%。而且我国是全世界三大酸雨区,我国的`酸雨面积已占国土资源的30%;还有我国二氧化碳的排放是世界第二,二氧化硫的排放已是世界第一。因此大气污染应该引起人们的重视。
1.酸雨的形成及其危害
改革开放以来,随着我国经济的快速增长以及人民生活水平的提高,能源需求量猛增,特别是原煤的大量使用,但是不论工业还是居民的燃煤使用,其燃烧效率都不高。这也造成燃料在燃烧过程中产生过多的一氧化碳、 氯化氢 、二氧化硫 、氮氧化物及有机酸及悬浮固体物,据研究表明,我国大气中87%的二氧化硫来自烧煤。另一方面,我国机动车的数量大幅度增长,机动车尾气也含有很多有害化学物质,特别是铅。当这些化学物质排放至大气环境中,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,最终形成酸雨。
酸雨的危害是多方面的。在健康方面,酸雨可使人们免疫功能下降,慢性咽炎、支气管哮喘、眼部、呼吸道患病率增加。在生态系统方面,酸雨可使农作物大幅度减产和农作物的蛋白质含量降低,酸雨还能使森林和植物树叶枯黄,病虫害加重,最终造成树木和植物的大面积死亡。
2.温室效应的形成及其危害
由于我国人口数量的增加、工业发展和人类对森林乱砍乱伐,人们使用煤炭、石油、天然气产生的二氧化碳已远远超过自然环境所能承受的能力,最终空气中二氧化碳含量的增长从而使得气温升高。
温室效应可导致全球变暖,从而使冰川融化,海平面升高,除此之外,还会使地球上的病害虫增多。
3. 臭氧层空洞的形成及其危害
如今的社会,氟利昂被当作制冷剂、清洗剂、塑料、日用化学品、消防器材等物质广泛使用。但是氟利昂能使臭氧层遭到破坏的。氟利昂具有稳定的特点,它们在大气中的平均寿命达几百年,在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子会破坏臭氧分子。
臭氧层空洞的形成会使全球臭氧量减少从而使大气吸收紫外线的能力减小,这会给人类健康和生态环境带来巨大影响,引起人们的免疫机能衰退、皮肤癌,白内障等一系列疾病;同样会使藻类恶性生长,破坏海洋食物链以及整个海洋生态。
对于化学品的污染控制以及保护环境,我们应该采取以下措施:
1.首先我们要转变观念和思路,树立绿色低碳发展观。政府部门要制定和健全环境立法,加强环境执法力度。比如对环境保护造成严重污染的企业,应依法给予追究,对人身由环境污染造成危害的应依据法律给予处罚和赔偿。让人们充分明白,发展绿色低碳经济、促进可持续发展是人类社会未来发展的必然选择。
2.加强科技创新,提倡低碳生活,建设生态环境。企业应加大节能减排和低碳技术的研发,加快节能环保和装备的推广应用,推动技术创新和制度创新,发展低碳能源技术,推行能源高效利用、清洁能源开发、绿色GDP核算等研究,建立低碳经济发展模式和低碳社会生活消费模式。
3.开展低碳技术,推行清洁生产,严格控制有害化学物质向环境中排放。全面推行清洁技术改造,通过改革工艺设备,尽可能把"三废"消除在生产过程之中,采用无毒无害物质替代有害原材料、设计清洁工艺、生产清洁产品,在污染的源头削减污染物和废物回收利用。最大限度消除或削减有害物质的排放。对通过预防不能解决的污染物,应采取源控制措施进行安全处理处置,使污染物达到国家或地方规定的排放标准。
4.保护森林并大面积植树造林,以保证生态系统达到动态平衡和净化空气的作用。
结语
化学的发展在不断促进人类进步的同时也在客观上污染环境,但是起决定性的是人为因素,最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题,我们要用自己的智慧保护赖以生存的环境,一起创造美好家园。
化学与环境论文4
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5
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
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化学与环境论文6
《教育部普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中,明确要求各高校将“实验室开放时间长,开放范围及覆盖面广,效果好”作为建设目标。开放式实验教学模式,就是要把实验资源向学生开放,让学生成为实验的主体。与传统实验教学模式相比,开放式实验教学模式在培养学生的科学思维、创新意识和提高学生的综合能力方面具有无法替代的优越性。结合实验教学呈现出的基础性与创新性相结合、个性化与社会化相结合的新趋势,以及国内各高校开放式实验教学改革与实践经验,我们从“环境化学”的配套实验入手,以建立开放的实验教学体系为目标,开展了一系列实验教学改革,初步建立了新的开放式的环境化学实验教学体系,并取得了可喜的成绩。
1开放实验有利于学生创新能力的培养
无论是从教育规律出发,还是从人的认知行为来看,技能是可以由教师传授的,而创造性是无法教出来的,必须经由学生的自主行为进行创造性活动。创造一个宽松便利、能充分调动学习积极性、充分发挥个人潜能的开放实验环境,对于加强学生的创新实践能力培养有着十分积极的作用,而开放实验就是一个行之有效的途径。
多年以来,在我国高等教育体系下培养的学生,一方面在理论知识的掌握上居世界各国学生的前列,另一方面学生的实践动手能力、综合分析能力普遍较差。综合分析造成这种情况的一个重要原因就是,在我国教学体制中,训练学生实际操作能力的传统实验教学环节存在不少问题。首先,学生做实验的主动性不够。从实验方法、内容、步骤到思考题,基本上都是由教师事先决定的,学生没有太多的选择和发挥机会,不能调动学生学习的主动性和积极性,更无法激发学生的创造性。其次,实验内容存在“三多三少”的弊病:依附于理论教学的验证性实验多,有利于培养创造性思维的研究性、设计性实验少;孤立的单元性操作实验多,综合性实验少;经典性实验多,反映学科前沿的实验少。实验教学模式单一,多采用“抱着走”的教学方法。实验讲解面面俱到,教师的主导作用占尽优势,学生的主体地位却无从体现。
在这种形势下,国内众多院校都从开放实验(室)的必要性和必备条件进行思考,在开放方式、途径以及相应的实验室建设和管理等不同方面作了大量的有益探索,并形成了一个共识。
“开放实验”应以素质教育为出发点,发挥实验室的多重教育功能,以培养创新型复合型人才为目标。在此基础上进行的开放模式的研究与实践,主要有实验内容的开放和实验室的开放两大类,其中大多采取开放实验室形式,包括实验时间以及实验场所开放。采取开放形式的实验课程类型主要集中在公共课程和基础课程,尤其是基础化学类实验课程进行的时间最早也最多,也有少量专业课程开放研究的报道。环境及相关科学是一门新兴的交叉学科,其研究对象和研究内容与人类自身的生存介质和生存状况密切相关,然而,有关环境类专业的相关研究就显得十分单薄,不能很好地实践既定的培养目标。
2优化实验教学内容,探索开放式实验教学模式
20xx年,我们以培养具有创新精神和实践能力的高素质人才为目标,从教学基础较好的“环境化学”课程入手,在教学方法与教学模式上进行了改革与探索。
2.1构建合理的实验课程内容体系
课程内容由课程教学目标所决定,课程内容体系的构建是课程建设的重点和难点。环境化学作为一门新兴学科,它是研究化学污染物及对人类、生态体系可能带来影响的化学物质在自然环境中的化学变化规律的科学。从培养学生创新能力这一视角出发,我们按照基础性原则、社会性原则统一协调构建环境化学实验教学体系。基础性原则指教学内容坚持基础内容扎实,变革基础知识的呈现方式,以活动的方式呈现认识、情感、行为等多种发展目标的基础知识,不以现成结论方式呈现死的知识。社会性原则指教学内容与当前国内外环境保护相结合,教学内容要反映环境化学新动态、新机遇、新挑战等,使环境化学与当代环境保护的脉搏同跳动,以新理论、新方法、新技术来扩充多样的前沿信息。
传统的实验课程大多依附于理论课,同一学科中各门课程的实验教学内容各自独立,缺乏系统性,且经常发生实验教学内容和方法相似或相同的低水平同层次重复现象,这样不利于交叉学科、前沿学科内容的引入,更不利于学生分析和解决问题的综合能力的提高等。鉴于此,我们首先将实验内容从课程教学内容中剥离出来,把实验内容加以汇总,淘汰与当前应用脱节的陈旧老化的实验内容,更新和引入学科发展趋势需要的实验内容;其次,把实验教学内容由简单到复杂、由浅到深、由分散到系统地加以科学的重组,明确环境化学实验教学内容的层次性,将实验教学内容大概分为基础性、综合系统性、设计研究性3个基本层次。
基础性实验主要是对学生进行仪器设备的识别和操作,以及基本分析测试方法等基本技能的训练;综合系统性实验把知识点紧密相关的实验内容连贯起来,体现出内容的系统性,通过这类实验培养学生多维的、动态的、连贯的和有机组合的系列化操作技能,使学生综合地接受知识,提高实际运用的能力;设计研究性实验是授之于“渔”的实验教学新模式,与学生的个性化教育相结合,充分发挥学生的特长,以培养学生独立思考、综合运用知识能力和设计创新能力为目的,我们针对性地设计了“重金属在土壤-植物体系中的迁移转化”、“有机农药在环境中的降解行为研究”、“土壤中重金属的微生物生态效应研究”等题目,供学生选择。
2.2创造一个开放的探究平台
在实验教学体系革新优化的前提下,我们还着重进行开放式实验教学模式的探索与实践,开放实验资源,让学生成为教学的主体,打破实验室的.局限,让实验活动走进现实环境,深入实际,切实体会环境问题与人类生活的息息相关,培养具有社会使命感的专门人才。
首先,对于综合系统性实验和设计研究性实验,改变按照教师事先拟定的步骤,一步一步去模仿的做法。教师仅提出选题和要求,允许学生自由组合形成一个实验合作群体,学生根据所学的理论和方法,自己去想、去做、去发现问题、去解决问题。这样,使学生能自主选择,充分发挥想象力和创造力,学生能够亲身体验知识的力量、思维的奥秘和创造的神奇,从而逐步培养创新能力。此外,我们还改变原有的在固定时间里完成单一化实验的教学模式,实行实验室开放,拓宽实验时间与空间。具体就是,不集中做实验,只要求学生在一个规定时间跨度内必须完成某一实验项目,学生可以根据自己的实际情况与实验室预约,安排具体的实验时间,给学生提供更多的独立思维空间和不断操作的摸索过程。
环境科学专门人才培养的目标,不仅应该着眼于宽厚的知识基础,更应该强调学生社会使命感的培养。在实验模式改革中,我们深深感到,有必要打破实验室的局限性,深入实际环境现场,让学生深刻地体会到自己作为未来的环境工作者所肩负的社会和历史使命,因此,我们结合突出的环境问题来设计实验项目,同时把多个知识点有机地结合起来。例如,在“水体富营养化评价”实验中,我们改变以往由教师事先配制实验用水体样本的做法,将学生带到真实的环境中,把题目布置给学生,学生结合所学的知识和技能,制定出严密可行的实验方案,现场采集水样,再带回实验室进行分析。与以往的做法相比,不仅巩固复习了环境监测实验中有关水样采集的原则与方法,对我们生活其中的具体环境进行了评价,还能在更深的层次上理解水体富营养化的成因及防治对策。
在“城市交通干道大气氮氧化物日变化研究”实验中,学生们带着仪器设备走上城市交通干道,不仅采集到一手的现场实验数据,而且对汽车尾气对城市大气环境的影响有了真切的感受。现场采集吸引了很多市民的眼球,面对着人们的好奇和提问,学生们也作了一回环保宣传员。
3结束语
经过几年的探索与实践,环境化学实验课程建设的实效已经凸显,学生的学习兴趣明显提高,对于理解环境化学领域研究动态及前沿、掌握研究环境化学问题的基本方法和手段、提高实验数据的科学分析能力以及实验技能产生了显著的促进作用。在所有参与教师的共同努力下,我院的环境化学课程(含实验)获20xx年度国家级精品课程建设项目。在构建环境化学实验教学体系以及进行教学模式创新所进行的摸索及实践过程中,在取得可喜成绩的同时,我们对所出现的问题也保持着清醒的认识,并进行了认真的考虑。
在新的开放式教学体系中,实验室开放相关的管理以及仪器设备的管理必须要跟上,需要制定并执行好一系列规章制度,以确保实验室开放教学的顺利开展;实验教师的教学和管理工作量大大增加,在核定工作量、加班补助、人员编制等方面,学校、院系等各级教学管理部门应予认可;实验室开放大大提高实验仪器设备使用率的同时,仪器设备损坏率、元器件和各种材料消耗率也相应增加,随之而来的是实验经费的增加,应设立实验室开放的专项基金,以保证实验室开放能长久高质量坚持下去;实验的主体是学生,一些实验题目由学生自己选择,学生之间的可比性降低,评分的难度加大,必须不断完善对学生学习能力的评价机制,建立起多元化的实验教学评价与体系。
本文是根据我们在环境化学实验教学过程中的经历进行的一个小结,也是浙江大学实验室建设与管理资助课题“环境类本科实验教学开放模式研究”的一部分内容,期望为相同背景条件下课程的教学提供借鉴,同时更期望得到同行的指点与帮助。
化学与环境论文7
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
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化学与环境论文8
摘要:伴随着我国社会经济发展,各种环境污染行为已经严重破坏了地球的生态环境,影响到了人们在地球上的健康生活。生态环境保护事业已经成为了全人类共同的呼声。环境保护意识已经成为了现代人类文明素质的构成部分。对于环境教育来说,高中化学教学是一个十分合适的平台。在高中化学教学中开展环境教育,有利于学生树立正确的化学观,熟知化学环境知识,从而提升学生的综合环境素养。现文章主要针对高中化学教学中融入环境教育的教学策略进行研究,以期能为高中化学教学中融入环境教育提供借鉴与参考。
关键词:高中化学;环境教育;教学策略
环境教育是提升学生的社会责任感,改善学生环境素养的重要方式,是我国基础教育的重要组成部分。高中阶段是基础教育的关键时期,高中化学是一门与生态环境有着密切关系的学科。在高中化学教学中融入环境教育能够满足当前我国环境教育的需求以及生态发展的需求。因此,针对高中化学教学中融入环境教育进行研究有着十分重大的实际意义。
1.高中化学教学融入环境教育的目标
在高中化学教学中融入环境教育是基本素质教育的重要组成部分,在高中化学教学中融入环境教育的目标主要表现在以下几个方面:第一,培养学生的环境意识。当前生态环境中化学污染程度越来越严重,这是由于人们严重缺乏环境保护意识,缺乏环境保护教育而带来的后果。而在高中化学中融入环境教育可以让学生了解到环境与人之间的关系,明确高中化学对于环境保护的重要意义。第二,培养学生环境保护的责任感。在高中化学教学中融入环境教学旨在让学生形成生态环境保护的责任感,生态环境保护人人有责。第三,在高中化学中融入环境教学可以让学生在掌握环境保护理论知识的基础上形成强烈环境保护意识,进而在日常生活中形成正确的环境保护习惯。
2.高中化学教学中融入环境教育的教学策略
2.1在化学教材中融入环境教育
在化学课堂中融入环境教育就是将环境保护知识融入化学课堂中,结合环境保护的相关知识来进行教学,让环境教育与高中化学课堂结合起来。教师可以结合高中化学教材中不同的的知识点来进行环境保护教育。例如,在进行硫与硫的化合物知识点教学过程中,教师可以适当的融入酸雨危害、温室效应、硫酸的用途及其污染、酸雨的酸碱度测定、大气污染与防治等环节保护内容;在进行氮元素知识点的教学过程中,教师可以适当的融入N2O导致温室效应的过程,NO2、NO光化学烟雾,汽车尾气的`处理,磷元素与人体健康、无磷洗衣粉导致富营养化污染等内容;在进行烃类物质教学过程中,教师可以讲述有机物的发展对社会经济发展的贡献以及导致的环境污染问题。甲烷所引起的温室效应,多环芳烃的致癌作用,氟氯烃导致臭氧层破坏等[1]。在高中化学课堂中,教师在进行不同知识点的教学过程中可以有机的结合社会生活中所涉及的化学污染与化学环保知识,这样一来不单单可以让学生巩固复习所需要掌握的知识点,同时还能够更加清晰的掌握化学物质对人类影响的双面性,增强了环境保护意识。
2.2在化学实验中融入环境教育
在高中化学教学中实验是不可忽视的重要部门,化学实验拥有其他教学形式与教学内容无可比拟的优势。在开展化学实验的过程中往往使用各种化学试剂,并且形成各种成分复杂的废液或废渣。因此,化学实验也是高中化学教学中开展环境教育的重要平台。首先,教师要对化学实验进行规范化管理。在化学实验过程中教师培养学生养成良好的实验操作习惯,切忌在实验完成后随意丢弃实验废弃物。在开展化学实验前做好装置封闭性检查,在制备毒气的化学实验中需要增加尾气处理装置。例如,在一氧化碳还原铜的化学实验中,可以将尾气中的一氧化碳进行点燃处理,不单单避免了气体毒害,同时还形成了热源。又例如,在进行氯气制备的化学实验中,只需要使用碱液将尾气进行吸收处理就能够避免化学实验过程中毒气的泄露。其次,教师要培养学生的实验环境保护意识。让学生能够养成节约使用化学物品的习惯,指导学生对化学物品进行回收再利用[2]。很多学生在使用化学物品进行化学实验的过程中都不考虑到物品的用量,往往存在着浪费的现象。因此,教师可以针对这一情况来进行环境教育,让学生能够树立其定量的意识。例如,要制备1升的氯气,大概需要4g二氧化锰,则需要使用天平来准确获取用量,不能再出现浪费的情况。
2.3在化学课堂中融入环境教育
高中化学课堂是学生学习化学知识的重要平台。因此,高中化学教师要在化学课堂中融入环境教育。例如,在硅酸盐工业的知识点教学过程中,教师可以教授引导学生了解传统的硅酸盐工业生产的建筑材料所造成的环境污染。同时,现代社会中环境污染十分严重,水体污染、气体污染、固体污染十分常见,因此教师可以在化学课堂教学中联系实际生活来融入环境教育[3]。例如,在进行有机化学知识点的教授中,教师可以告知学生当前空调、冰箱所使用的拂绿烃类、护肤品、塑料制品都是生态环境污染的来源;甲醛是一种无色易溶的刺激性气体,十分容易被人体呼吸道、消化道与皮肤所吸收,会对人体健康产生危害,甚至会导致组织蛋白坏死;水体污染作为一种常见的环境污染现象,导致水体产生污染的原因包括无机污染、有机污染等。大气污染:在大气污染中氮氧化合物、硫氧化合物是主要的污染来源,硫酸厂、硝酸厂所排出的废气是重要的污染来源。学生们日常接触的环境保护与生活现象都包含着化学知识,高中化学教师要善于运用发现的眼睛来在高中化学课堂上融入环境教育,以增强学生的环境保护意识。
3.结束语
总的来说,高中化学是开展环境教育的重要载体之一,高中化学教师要在日常的化学教学过程中结合教学任务与教学目标来开展环境保护教育,根据化学教材、化学实验与化学课堂来高效的开展环境教育,注重教学方法与教学模式的运用,将环境教育深入的融入在高中化学教学中。
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化学与环境论文9
[摘要]环境化学实验课程是反映环境化学理论课程的重要实践方式之一,有利于培养学生发散思维能力、创新能力和实践操作应用能力。针对环境化学实验教学中存在的普遍问题,本文探讨了基于地方高等院校改革大背景下环境化学实验课程体系的重新构建与改革,教学内容的优化选择,教学方式方法的建立等方面进行了改革与探索。
[关键词]环境化学实验;课程改革;教学内容;教学方法
1引言
环境化学是环境科学与工程学科体系的核心组成部分,是环境科学、环境工程专业的专业基础课,它是在化学学科的传统理论和方法的基础上,重点研究在环境介质及各环境圈层中有害化学物质如有机污染物、重(准)金属的存在形态、种类、浓度水平和迁移、转化、降解等环境行为及其影响因素,环境效应及其控制的化学原理和方法的一门科学。环境化学实验是环境化学理论课程的重要实践环节,其目的在与通过测定环境中污染物的浓度,了解污染物的环境化学规律。经济的飞速发展使得我国的整体国力提高,但改革开发之后很长一段时间都是粗放型增长模式,使得我国大气、水体、土壤等环境质量等日趋严重,在此背景下我国相继出台了大气、水体和土壤污染防治的专项规划,对环境质量的持续改善和污染物总量的控制提出了明确的要求,这必然会使得社会对环境专业类人才的需求增多,需要环境科学与工程类学科具备更高级的专业实践能力和水平满足环境质量分析和污染总量控制的研究,这对于环境科学专业人才培养方案的改革具有重要的借鉴作用。
同时由于环境化学学科的交叉性,其科学研究发展迅猛,这需要我们紧跟学科前沿,在教学上如教学内容、教学手段和组织形成等方面狠下功夫,不断的进行变革和创新,创建与学科发展相结合、培养创新创业人才的环境化学实验教学改革新模式。安庆师范大学环境科学专业始于20xx年,20xx年获批国家级特色专业,人才培养方案历经改革与创新,但作为环境科学专业的必修基础性课程,《环境化学》与《环境化学实验》是在学生掌握良好的化学基础知识和生物学基础知识之后,在大二下学期同时开设的课程。我们一直在探索环境化学理论合成及其实验课程的体系,历经了实验课程体系从无到有,实验教学内容由浅到深,实验教学人员从杂乱到统一,教学质量逐步上升,逐渐探索出适合地方本科师范型院校的环境化学实验教学的发展道路,这些对高校环境科学与工程专业实验教学体系的构建与创新,素质教育的深化改革,学生实践和创新能力的培养具有重要的作用。
2传统实验的弊端与不足
在环境化学实验教学中,当前的实验教学中存在着一些问题与弊端。第一,实验课程的内容体系过于陈旧,更新较慢,基本上没有与前沿领域结合紧密的大型开放性实验,大部分实验都是传统经典的验证性实验,如水中CODCr的测定,碘量法测定水中溶解氧等,这些实验能使学生掌握基本的环境化学实验操作原理与方法,但在这些实验课程的教学中,大部分是以教师为主体,从实验目的—实验原理—实验内容等逐一的讲解清楚,学生只是被动的完成实验步骤并撰写实验报告就算是完成整个实验,这对学生的动手能力有一定的提高,但是不能提升学生的思考-分析-解决实验的能力。其次,在实验内容的设计上与普通分析化学实验较为类似,这对学生认识和理解环境化学的概念,元素、化合物等物质在环境各圈层的迁移转化与循环等等不能形成一个直观、全面的印象,可能会导致实验教学目的的偏差[1]。
再次,由于高校教学科研评价体制因素的影响,一些科研型教师参与实验教学任务的积极性不高,实验课程内容中的研究型、开放型和创新型课程几乎为零,教学过程中存在的理论重、实践轻,实验教学低人一等的`意识依然存在,科研型教师没有动力和兴趣参与、改进和创新实验教学内容、方式方法,导致高校的科研成果在本科实验室教学中难以转化成普遍性的实验教学资源,这对学生获取和学习教师的科研思维方法是十分不利的影响。针对在环境化学实验教学中存在的不足与缺陷,笔者结合自己在实验教学中的方式方法探讨在环境化学实验课程中如何进行改革和创新的几点策略和体会。
3环境化学实验课程的改革和创新
3.1实验课程内容体系的优化调整首先,把实验课程科学系统的分门类别的引导,由浅至深、由单一到复杂、由基础到综合、由独立到团队综合开展。要能够做到从基础性实验—验证性实验—独立掌握实验操作—自身思考、设计并展开实验的逐步深入过程,在这其中充分挖掘学生的学习潜力,使得学生学习的主动性和积极性充分提升,让学生对综合型、开放设计型、研究型实验的态度向积极性转变。其次,在实验内容的设计上,尽可能的与当前时下的热点进行对接,紧跟学科发展前沿与方向,将环境污染物的分析监测、化学过程、环境化学行为以及环境修复紧密的联系起来,与环境化学理论课程有机地结合,形成融合专业理论知识与实验现象为一体的教学体系[2]。例如,依据大气、水、土壤污染防治行动计划,有意识的编排一些与大气、水体、土壤相关的实验课程,如以重金属在水-气-土中的生物地球化学循环为例,可以让学生设计相应的实验方案来研究重金属种类、形态等等在环境各圈层的迁移转化与归趋效应。
再次,邀请一些具有较强科研能力的老师作为环境化学大型开放实验的指导教师,依据教师的科研项目如国家自然科学基金、省部级科研项目等提出较小的实验课题,让学生通过文献查阅—给出初步实验方案—指导教师的修改和完善等步骤进一步掌握该课题的实验原理,进而确定优化实验方案,给出实验操作步骤与所需设备仪器试剂清单,并准备所需仪器、设备、玻璃器皿、试剂。3.2灵活安排实验教学方法与教学模式实验课知识内容如实验原理、仪器的使用和实验操作规程等的复杂性和繁琐性使得传统的板书式教学和填鸭式教学方式十分无趣,对学生学习和操作实验的积极性不能充分调动,因此教师可花费一点时间将实验流程和实验步骤做成图片、动画等多媒体课件和教学录像或趣味视频,尤其是关键的实验环节和实验步骤,如此可以增强实验课的趣味性[3]。例如在讲授碘量法测定溶解氧含量的实验时,利用多媒体课件将实验原理进行形象讲解,并用flash动画缓慢逼真的展示滴定终点时由淡黄色-蓝色-无色的颜色变化过程,不仅能使学生快速的掌握实验操作要领,同时也会使学生对实验原理及过程的理解加深,使学生操作实验的积极性提高。
另外,应采用多样化的考核方式全面地对学生的实验成绩进行考核,不能仅仅通过审阅实验报告和实验数据后给出实验成绩,还应结合考勤情况,实验态度和回答问题等进行综合评价。实验成绩的考核要体现公正公平性,要能够全面综合的反映学生的实验操作技能和思考-分析-解决实验问题的能力,同时应该对具有突出的实验表现和出众的创新实践能力的学生给予一定分数的奖励,并计入期末考试总成绩中。3.3开放实验室资源,拓宽学生的实验时间与空间在时间和空间上灵活安排环境化学开放型实验,不拘泥于课堂教学与集中式实验教学,给予学生充分的时间和空间,让他们以自己的课程安排和课外时间为基础,与实验室预约确定具体的实验开放时间,这样使学生有更多的时间和空间去独立思考,独立阅读文献,独立完成实验方案,不断的摸索实验并优化发现实验过程中的各种问题。为了更好使学生参与并完成实验操作过程,对学生自愿组成的实验小组团队,确定每组学生一般在4~6人,如此的小组团队合作和协同分配能力最高,允许各小组之间进行交流和资源共享,但必须保证每一小组的实验任务都是本小组成员完成的,这样有利于提高团队操作实验的能力,也保证了每一小组实验成员能充分理解和掌握该实验的原理、方法和操作规程步骤[3,4]。对一个相对完整的实验项目,有时需要在不同的实验室协调完成,这需要各位实验指导教师之间相互协调和配合,最大限度调动各研究室人员积极性,充分发挥实验室仪器尤其是一些大型仪器的使用效率。实验过程中指导教师的研究生也可参与指导实验项目,一方面能提高研究生的协调和动手能力,另一方面学生与学生之间的交流空间可能比教师与学生之间的交流更加快捷、更加灵活,可以更加迅速的解决实验过程中可能出现的一些问题。同时鼓励学生以理论课程和学科前沿研究为基础,以教师的科研项目为依托,充分查阅相关环境化学类的专业期刊和文献,积极主动参加校级、省级和国家级的大学生科技能力竞赛如“大学生挑战杯”,大学生创新创业竞赛,大学生节能减排大赛等,充分开放实验室的各种资源,让学生在课后之余自行设计一些感兴趣的研究项目[5]。同时实验室将定期向学生开放大型仪器的使用,让学生充分了解并掌握大型仪器的原理、使用操作规程,这样使学生在科研实践中锻炼了自己的创新能力,对培养学生独立思考能力和发散创新思维具有重要的作用。
4结语
环境化学的实验教学是一个系统的复杂的过程,经过近几年的探索与实践,我校环境化学实验体系的已经初步建成,已初步形成在理论中进行实验教学,以实验课程完善消化理论课程。一方面注重验证性实验的实验操作规程的建立,提高学生的基本实验能力,另一方面通过师生的科研项目,设置一定比例的综合性、开放性的实验,鼓励探究性学习,提高学生的学习兴趣、动手操作能力和独立分析科学问题的能力,有助于学生及时了解环境化学研究领域动态及前沿知识,对研究环境化学问题,这些为学生走上工作岗位或继续深造提供了良好的机会。
参考文献
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[3]郭绍芬,张广娜,徐树建,等.科研项目支撑下环境化学开放性实验的改革和探索[J].临沂大学学报,20xx,(6):48-50.
[4]邓红梅,宋刚,吴翠琴,等.环境化学实验教学模式的探索与实践[J].广东化工,20xx,43(14):252-252.
[5]刘蕾.环境化学实验教学“研、学、用”模式的研究[J].科教导刊,20xx,(25):144-145.
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一、网络辅助教学需观念的改变
科技的迅速发展,让很多先进的技术都可以应用到教学的过程中来。网络技术的发展为化学教学带来新的的契机,但是要在化学教学的过程中使用好网络就必须先进行观念上的改变。
(一)教师角色的转变
首先,需要教师自己能够清楚的认识到使用各种网络设备和资源辅助化学教学,必须转变自身的角色,需要从原来的以教师为教学中心的知识“讲解者”的角色转变为学生学习的组织者、指导者和监督者。例如:通过各种网络设备可以用来监控和指导学生进行学习,计算机网络教室就提供了这样的一个条件。在学生学习的过程中当学生遇到问题需要帮助时,可以通过电子举手告知教师,然后教师可以通过教学监控系统来遥控学生的键盘、鼠标,以实现对学生的手把手的帮助。同时,教师还可以将自己的讲解过程或某一学生的操作过程播放到全体学生或特定部分学生的屏幕上,这样不仅仅可以让在化学学习中有困难的学生及时的得到帮助,同时还可以帮助学生体会到他人出错的地方,以提高自己的注意力。这样做可以减少学生范相同错误的可能性,并能够给保证学生拥有旺盛的学习热情。
(二)学生地位的转变
正所谓“师傅领进门,修行靠个人”,有了教师良好的引导,学生还必须自己努力才能够取得理想的成就。所以教师应该通过网络设备与资源来让学生进行个别化学习、选择性学习、合作化学习和竞争性学习,让学生转变为自主学习与积极探索知识的主体地位。例如:在多媒体网络环境下,教师可以根据各个学生的实际情况进行相应的指导,而学生也可以在网络上根据自身实际的情况选取适合自己的化学知识和学习方式来进行学习。这样做不仅仅可以让成绩好的学生进行超前学习和竞争性学习,发挥他们的积极性和主动性,锻炼并提高他们的自学能力,同时还能够让基础差的学生按自己的知识水平和能力层次来选取知识内容,进行选择性学习和合作化的学习,从而养成他们良好的学习习惯,防止厌学情绪的出现。
(三)教学过程的改变
网络资源在化学教学的应用中,对教学过程有着巨大的冲击。因此教师必须对使用网络设备与资源来辅助化学教学,可以让教师在网络环境下灵活的获取各种资源来为教学服务,同时还为教师指导学生从网络中获取化学教学资源并以此来进行自主学习提供了可能,从而来改变传统的口授、板书、演示的传教模式,并改变学生的听、记、背的传统学习模式。例如:在上化学课时,教师可以使用多媒体教室中的各种多媒体设备来给学生播放自己创作的或下载的化学课件,以此来增加化学课课堂教学的容量。同时通过这些网络资源还能够在课堂上创设出恰当的教学情景,以此来激发出学生的学习兴趣。利用网络资源学生既可以观看多媒体课件来学习化学知识,也可以操作分机来与教师和其他同学进行沟通、讨论,从讨论中去发现、理解知识,并构建出自己的的化学知识体系。这样做不仅仅可以对学生学习化学的积极性和主动性进行充分的调动,让学生可以有更多的时间和空间去自由的进行化学知识的探索,培养他们独立获取知识和创新思维的能力,同时还可以让教师从繁重的、重复性的教学活动中解脱出来,让教师可以有更多的`时间去学习新知识、研究先进的教法,并以此来提高教学效率。
(四)教学需要打破空间与时间的限制
使用网络资源来辅助化学教学,可以打破传统教学模式上的时间和空间限制,让化学的教学不再局限于课堂、书本、教室和实验室,是化学教学可以在时间和空间上得到延伸和扩展。例如::在网络环境下,教师可将自己的教案和课件发布在校园网或internet的中学教学网站上,供学生在课余时间上机查寻和使用,给学生的预习、复习提供了良好的课外学习环境,另外还可让有条件的学生与教师联网,鼓励学生在家中通过上网来进行学习和作业,来即时地向教师提问和请教,使教师的教学活动得到延展。另外,学生还可通过internet来访问相应的中学化学教学网站,在网上接受其它化学教师的远程教学,学生的学习不再受限于传统教学的时间和空间,大大地提高了中学化学教学的效率。
二、利用网络资源丰富教学资源
(一)通过网络资源丰富教材内容
化学是自然科学的重要组成部分,它侧重于研究物质的组成、结构和性质的关系,以及物质转化的规律和调控手段。今天,化学已发展成为材料科学、生命科学、环境科学和能源科学的重要的基础学科,成为推进现代社会文明和科学技术进步的重要力量,并正在为解决人类面临的一系列危机,如能源危机、环境危机和粮食危机等做出积极的贡献。面对如此丰富的化学知识内容,如果单单靠教师运用教材有限的信息资源,学生所学的必定难以完整,而现在互联网的日益普及,其应用的层面将日益扩大,其网络中的文字、图片、声音以及视频等不同形式的资料,都可以利用简单的界面,通过网络快速地查询。适合中学化学教学的补充资料、更新资料可以很好地补充教材,加强教学效果。
(二)通过网络资源及时更新教材内容
网络上有各种各样的信息,其中有很多都是最新的资料,因此在化学教学的过程中可以通过网络进行资料补充。而这些对于会随着时间而改变的教学内容,为教师和学生第一时间学习最新的知识有着十分重要的作用。同时由于网络上各种内容的更新速度较快,教师可以从网络上搜集各种信息来代替部分教材内容,这样既可以达到教学效果,又可以联系日常的社会生活。
(三)网络资源让教学内容更生动
网络上的资源丰富多彩,不仅有文字、图片,同时还有很多动画、视频等多种资源。在日常的教学过程中教师可在化学的教学中适当地运用这些多媒体资源,以此来吸引学生的注意力,提高学生学习化学的积极性,让学生更加具体感性地了解学习内容。
(四)利用网络资源帮助进行教学活动设计
教师在制定教学策略时需要明确目标导向,规划完整的教学活动,选择有效的手段,由于教学理论的不同,所设计出的运用网络在中学化学教育中的教学策略与角色就不同。新课程倡导的主题式教学对传统教学提出了挑战。利用网络资源进行课程内容的整合,是化学教师进行主题式教学活动设计的首选。例如,教师可以设计一个关于水资源的有效利用的主题,教师可以事先将这些有关的环境网络资源整理成适合学生学习化学的资料,或利用网络上的资料设计一些学生活动,让学生分组或参考网络上的资源展开学习活动,达到网络合作学习效果。另外,教师也可以配合章节教学内容需要,设计可以应用网络资源查询的学习活动,例如环境保护这个主题,让学生针对环境保护这个主题上网查询资料,这样可以激发学生的学习兴趣,增加学习效果。
(五)通过网络资源促进学生自主探究学习活动
自主探究的化学学习是一种以学生为中心的化学教学结构模式,是学生自主利用媒体工具进行学习的方式。丰富的化学网络资源,以及WWW浏览的交互功能、导航技术以及各种媒体信息的支持,为自主学习构建了友好的界面,网络资源的作用包括:为学生弥补或补充了课堂集中教学的不足而进行的课外学习活动提供了与课堂教学同步的辅导材料;为学生根据自己提高的需要,制定目标、进行自主学习,为学生自选教材进度等提供了很好的多媒体教材
三、结语
网络的发展为化学教学的改革提供了很多的机会。化学教师在对新的的教学方法进行研究的同时应该多注意网络资源对化学教学所带来的各种好处与坏处。从中找到切实可行的方法来利用网络资源为化学教学服务。
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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12
一、数字化学习。
南国农先生将数字化学习的定义为:在现代信息技术环境中,利用多媒体资源和网上资源开展的学习活动。与传统的学习和学习环境不同的是,在数字化学习中,学习者可以利用多媒体设备、多种媒体资源进行学习,学习的方式也发生了变化,不再局限于传统的课本,学习地点也不再局限于教室。数字化学习环境中开展学习的课堂大部分是虚拟环境,学习者成为学习的主体。
数字化学习环境是指学习者可以随时随地通过终端设备进行访问学习,信息显示具有多媒体化和数字化、信息处理具有智能化、学习环境虚拟化、多终端兼容等特征的学习环境。我校数字化学习平台已通过Moodle平台成功搭建,学习者可以通过此平台进行数字化学习。
二、翻转课堂。
“翻转课堂”,即传统课堂结构的翻转,是指把“学生白天在教室听讲,晚上回家做作业”的教学结构翻转过来,构建“学生白天在教室完成知识吸收与掌握的内化过程,晚上回家学习新知识”的教学结构,形成让学生在课堂上完成知识吸收与掌握的内化过程、在课堂外完成知识学习的新型课堂教学结构。
三、数字化学习环境下的医学高校翻转课堂初探。
作为医学高校,我校实践课程与理论课程并重,课程繁杂,课堂内容难度大,不易理解,课业繁重,课堂结构急需改革。基于此,根据翻转课堂的理论以及系统化教学设计理论,笔者对医学院校课堂结构的设计提供了如下思路:
1、课前设计。
(1)设计学习主题。
将预设计课程按“知识块”分成若干个学习主题,每个学习主题可以由一个或多个课时完成,以便教师开发课程视频。例如解剖学骨学模块中可以分为骨的形态、骨的构造、骨的理化特性等。此外,利用“最近发展区”的理论设计课前针对性练习测试,帮助学生利用原有知识完成学习新知识。
(2)制作教学视频。
在翻转课堂中,知识的传授一般由教师提供的教学视频以及网络的相关学习资源来完成。教学视频可以由任课教师亲自录制或者使用网络上优秀的教学资源。组织资源,收集学习资源,准备适当的学习材料,制作学习视频和探究式案例。
①根据教学内容(尤其是课程的难点重点内容),构建完整的学习体系。
②以模块设计学习视频,视频中增加导读环节,通过导读内容和单元知识测试,向学习者提出问题,引导学习者自主思考。
在医学课程中,我首先将每次课的课程重点内容置于PPT之中,然后通过话筒讲解相应的知识点,同时进行图片或者模型演示,这样屏幕捕捉软件可以录制演示文稿的播放和讲解,会记录下演示的每一个步骤,同时每一个点都会有同步录制老师的音频讲解。之后是将视频上传到数字化学习平台上,学生只需要注册学习账号密码即可以自行观看并进行该课程的学习。
(3)课前针对性学习。
观看完数字化学习平台中的相关教学视频后,学生可以完成学习平台里相关知识点的测试,如果测试过程中有困惑的话,可以反复观看视频,进行深度的强化。
2、课堂活动设计。
在前期学生自学之后,可进入接下来的学习活动。
(1)确定问题。
教师需要根据课程内容和学生通过学习平台的学习之后提出的.问题进行归纳,总结有价值的问题,确定教学策略,如“讲授”、“自学”、“讨论”、“探究”等。如遇见学生普遍不明白的问题,可进行针对性的讲授。在具体教学中,也可以根据所选问题对学生进行分组,小组人数可以根据具体教学条件而定。
(2)协作学习。
如果问题比较单一,可以采用头脑风暴法、知识竞答方式组织教学;如果问题复杂,可以将问题分成若干子问题,并要求不同小组负责不同的子问题,然后,采用拼图学习法完成学习任务,最后,各小组进行组间的协作式、探究式的学习讨论,形成最终的答案。
在教学活动过程中,通过“探究式案例”,组织学生以小组协作形式进行讨论并实施,考察学生的课前视频学习情况、综合应用能力、团结协作及创新力。在探究式实验的设计中,此环节主要结合不同专业将会使用到的具体应用系统进行设计,设计思路是通过项目的形式体现专业特色、实现基本功能、内容循序渐进、考察课程基本知识点的学习掌握情况。以“探究式案例”、“探究式实验”和“课程视频”为任务活动中心,在强烈的自主学习动力和探究问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,以协作学习形式,进行自主探究的学习,并在完成既定任务的同时,引导学生体会学习实践的过程。根据课程内容和实施环节,设计体现专业特点的项目任务,引导学生完成项目,达到培养学生解决实践问题的能力。
(3)学习评价。
在学生学习活动结束之后,进行学生成果的交流,学生可以将学习成果上传到数字化学习平台的数据库中,进行成果的分享,也可以通过课堂汇报、交流学习体验、小组比赛和辩论会等形式进行评价。其中教师要对学生学习情况进行及时、有效的反馈,真正做到过程性评价和总结性评价、个人评价和小组间评价、组内评价的有效结合。教师评价的内容包括问题的难易度、独立学习过程中学生的表现、小组学习中的个人表现、学习进度、小组学习计划安排、成果展示情况等。评价要侧重对学生掌握知识和技能的情况的考核,同时,强调考核学生在完成实验过程中形成的实验记录、原始数据、活动记录、交流情况、学习体会等内容。
四、课程结构改革目标。
借助信息化网络环境下的数字化学习平台,构建翻转式教学课堂,实现学生之间互动、协作学习;教师在学生的学习过程中真正的以学生为主导地位,而自己则扮演“启发者”角色的“引导关系”;教师之间可以动态交流教学经验并及时获取学生反馈的教学环境。最终实现以提升学生综合能力为核心,将理论知识、临床实践、人文素养、科学精神的教育与培养融为一体,形成统一整合的教学体系。
参考文献:
[1]殷旭彪,陈琳,李凡,王永花。基于设计的数字化学习环境有效性研究[J].中国电化教育,20xx(1)。
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21世纪是科技创新高速发展的历史时期。众所周知,科学实验在科技发展中有着极其重要的作用,而科技的发展又离不开科技人才的培养,所以实验教学在培养现代科技人才中有着十分重要的地位。在高等教育阶段,实验教学不仅能够培养学生的观察能力、动手能力和独立操作能力,更重要的是能够培养其独立思考的能力、分析解决实际问题的能力以及综合应用创新的能力。高等教育如何适应社会的要求,改进和完善实验教学,培养出既有扎扎实实的基础理论,又能在科研和生产中有较强的开发能力的专门人才,以促进我国科技水平的提高,是一个迫切需要解决的问题。
三年来,我们在环境化学的实验教学中,大胆改革原有的教学模式,将基础性实验内容与设计性实验相结合,开展“开放式”环境化学实验教学,收到了较好的效果。实践证明,这样做既有利于学生掌握研究原理,又使学生熟悉研究方法,掌握技术技能,提高创新能力。本文就我们在“开放式”环境化学实验教学改革中的认识和积累的经验做一下介绍。
一、“开放式”环境化学实验教学的必要性
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研究有害化学物质在环境介质(大气、水体、土壤、生物)中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学,它是环境科学专业的重要专业基础课。环境化学实验是理论教学的重要组成部分。学生通过环境化学实验来验证理论,加深理解;通过实验来提高观察问题、发现问题、分析和解决问题的能力。因此,环境化学实验是培养学生科学探索精神和创新能力的重要途径。
(一)传统环境化学实验教学弊端分析
现代教育学理论强调,教学过程中应遵循传授知识与培养能力相统一、教师主导作用应和学生学习主动性相结合的原则。原有的环境化学实验教学模式只是完成教学计划规定学时的实验内容,存在下列缺点与不足:
(1)实验学时少,内容陈旧。教学计划内环境化学实验的学时只有16学时,每个实验内容为四学时,因此按照教学计划,仅能安排四个实验内容。另外,在规定的实验内容中,没有综合设计性的实验内容。在这样短的时间内和有限的实验内容中,学生的动手实验能力根本得不到充分的锻炼,更无从谈起对学生创新能力的培养。另外,传统的实验内容来自于教学参考书,不能反映环境化学最新发展,也没有联系身边的环境问题。实验内容和实践脱节使学生很少有解决实际问题的机会,缺乏实际锻炼。久而久之,学生对生活中的实际问题漠不关心。尽管学习了许多高深的理论,却没有能力对身边的简单现象和实践中的问题作出解释,结果学生纯粹为考试、就职而学习理论,学了一些死理论,这不仅是实验教学的悲哀,也是整个环境化学教学的悲哀。
(2)实验教学的主体—学生对实验内容没有选择权。在传统环境化学实验教学中,实验内容由教师统一规定。所有学生都进行一样内容、一样要求的实验,实验课结束后,实验室统一关门。实验能力强的学生没有机会做一些深入的探索性的实验,有特殊爱好的学生不能做一些他们自己感兴趣而规定的实验内容中所没有的实验。这种无视学生能力差异和个性发展的实验教学,使学生在实验教学中的主体地位根本无法体现。学生做实验的积极性自然调动不起来。
(3)实验教学方法僵化。在传统的环境化学实验教学中,实验内容、所需仪器、设备材料以及实验过程都是由教师规定的。实验前教师通常准备好实验器材、调试好仪器设备,一般还对实验步骤进行详细讲解,甚至进行操作示范。实验讲义也把实验原理、步骤甚至某些实验现象都写得一清二楚,使学生失去了独立思考、独立设计、进一步探索的空间。这种教学方式无疑束缚了学生的想象和思维,窒息了学生的创造力。由于实验中没有失败的体验和成功的.喜悦,学生自然无法领会环境化学实验的真谛。这种机械的教学方法没有摆脱理论课的教学模式,完全失去了实验教学的生机,使实验教学根本未能发挥它应有的作用。
(4)实验室仪器设备的利用率不高。实验教学是高等学校实验室的基本工作任务,是实验室建设与管理的出发点与归宿。环境化学实验室集中了一批高级的进口的仪器设备。但是,在传统环境化学实验教学中,学生仅能在固定的实验课中使用这些投资巨大的实验仪器设备,实验课结束后学生便无权使用。在教学计划规定的四个基础性实验教学内容中,学生可能还接触不到某些高级的仪器设备。因此,实验设备的利用率不高,无形中造成了隐性的资源浪费。
(二)“开放式”环境化学实验教学的内涵
“开放式”实验教学是针对传统实验教学封闭性的弊端而提出的,它已经成为当前高校实验教学改革的必然选择。它不光指实验室的“开放”,还指实验教学内容的“开放”、实验教学方法的“开放”,实验教学评价的“开放”等不可缺少的内涵。所以实行“开放式”实验教学,首先一定要充分深刻理解它的内涵。
(1)实验时间开放“开放式”环境化学实验教学首先意味着实验时间的开放。实验时间开放又包括两层含义:第一,学生进入实验室的时间开放;第二,学生做实验的时间时数开放,也就是每项实验在时间长短上没有限制,每个学生可以根据自己的实际情况进行实验。
(2)实验内容开放从实验内容和学科发展的关系分析,“开放式”实验教学的教学内容应具有与时俱进的特点。“开放式”实验教学应及时根据现代科技发展的新知识、新技术和新的实验方法而发展,以先进的实验内容吸引、激发学生的求知欲。其教学内容应具有很强的实践性,与社会生产实践密切联系。教师要经常参与来自社会的实践课题,并使其及时转化为实验内容,从而使学生也参与到实践课题中来。这样,既充实了实验内容,又锻炼了学生的实践能力,使课堂理论与实践密切结合。
(3)实验教学评价开放对学生实验能力的评价,不能只重视实验的结果,更要重视实验的过程,特别是实验过程中学生所表现的独立分析问题、解决问题的能力及创新意识等等。对学生的环境化学实验考核要全面考核学生的实验能力,包括:学生的动手能力、思维能力、创造能力、设计能力、查阅资料的能力、提出问题的能力等等,在开放实验中有独特见解和创新的应给予较高的评价。这样不仅使我们对学生的评价公开公正,并且使学生的创造性得到极大的发挥。
二、“开放式”环境化学实验教学的实践
针对以前教学模式存在的问题,我们对环境化学实验教学从内容层次上、教学模式上、教学方式上进行创新改革,具体的做法如下:
(1)从实验内容层次上将环境化学实验划分为基础性实验和设计性实验两类。在计划的16学时内,完成环境化学基础性实验的教学。
(2)从教学模式上,实验教学采取“双主”模式。通过实验教学手段的创新,引发实验教学改革,使教师的角色从传统的信息提供者变为学生求知过程中的合作者与引导者,即由教师变为导师。为实现以上目的,在“教”与“学”中找到最佳的结合点,根据教学内容与目标,创设一个既能起到老师导学作用,又能实现个别化交互与协作学习的教学环境,提出的新型教学模式为双主模式,它既可发挥教师的主导作用,又充分体现了学生的认知主体作用。
(3)在教学方式上采取计划内实验和开放实验两部分。基础性实验在学校规定的上课时间内完成;“开放式”环境化学实验在第七学期安排四周时间进行。我们在环境01级的开放实验教学中,教师拟定了若干题目,学生每5-6人为一组。学生自由选题后,即进行文献查阅的工作。学生在进入实验室进行开放实验之前,每组同学需要先提交开题的一个综述报告,然后由教师统一组织同题目的同学在一起,进行开题研讨。指导教师参加开题报告的讨论,对方案进行指导之后学生便可以进入实验室,开始实验。经过这样的过程,既锻炼了学生的文献收集与检索、综述的能力,同时也加强了学生的自学能力、独立思考问题的能力。开放实验的实验室工作结束后,学生即进入开放实验论文的撰写及答辩阶段。答辩是根据题目按小组进行的。每个组派一个同学自述5分钟,答辩10分钟。开放实验的成绩考核要考虑到学生的出勤、实验表现以及论文和答辩情况。另外,为了加强学生对开放实验的重视,我们把开放实验的成绩纳入到环境化学期末考试的成绩中,占环境化学总评成绩的15%。
三、进一步的改进措施
通过两年来的开放式环境化学实验教学改革,我们积累了宝贵的经验,同时也发现了一些问题,促使我们对今后教学应加强的方面进行了深思。
(1)实验内容的灵活与更新。实验教学内容活、教学方法活也是“开放式”环境化学实验教学的必备条件之一。“开放式”环境化学实验教学的教学内容是和环境化学、社会等外部环境紧密联系的,要与时俱进、不断推陈出新。这就要求指导开放实验的教师应加强学习,关注学科前沿,才能把最新的内容呈现给学生。既然教学内容来自社会实践、来自学生生活,形式多样,这就必然要求教学方法也必须灵活多样,才能达到预期的教学目标。可以举办实验讲座,向学生介绍学科的最新动态、实验的最新成果,系统介绍实验知识、实验方法和手段。这样一来,既可激发学生实验的积极性,又可使学生掌握基本的实验知识和技能。
(2)加强对学生的实验考核。“开放式”环境化学实验教学中要促使学生主动到实验室来,就必须制定严格的实验考核制度。根据科学合理的考核标准对学生的实验情况进行全面严格的管理。学生必须要有真本领才能通过。实验考核的成绩必须与升留级和学位的获得相挂钩。“开放式”环境化学实验教学不但要加强实验课程结束后的实验能力的考核,也要加强学生平时每次实验的考核—从实验预习准备、出勤情况、实验过程到实验结果、实验报告等方面进行全面评价。
(3)实验设备尽可能现代化、多样化。“开放式”环境化学实验教学的内容固然要新,要与时俱进,实验设备也必须同时更新。先进的实验设备也是“开放式”环境化学实验教学的必要条件之一。在“开放式”环境化学实验教学中,实验设备越丰富多样,学生选择的空间就越大,综合性实验、设计性实验的开展受设备的限制就越少,学生的实验方案也就越容易实现。所以,“开放式”环境化学实验教学的实验仪器设备在力求现代化的同时,还必须尽可能多样化,这样才能使“开放式”环境化学实验教学真正达到其应有的教学效果。
(4)实验教学管理手段开放。“开放式”环境化学实验教学要真正做到开放,还必须改变传统的实验一定操作的观念,善于在实验教学中运用现代教育技术手段如幻灯、录像、CAI计算机软件、网络等辅助实验教学手段。这样既可以提高效率,又可以节省人力。另外,“开放式”环境化学实验教学的管理手段也要现代化。用计算机进行实验教学管理,能够极大地提高管理效率,方便师生。将开放时间、可选择的实验项目、实验室拥有的仪器设备、仪器的操作说明、仪器结构图、电器线路图等信息公布在教学网络上,学生可以随时随地方便查阅,节约了师生的时间,管理灵活而科学。
化学与环境论文14
1生活中的“绿色化学”
绿色化学就是将一切的资源和能源的充分利用,采用无公害、无毒的原料,在无害无毒的条件环境下进行反应,从而减少向环境排放废物污染,使“零排放”得到充分的实现。其实在我们看来看似平常的事物中很多都是与绿色化学有关的,只是由于我们的不在意而给忽略了。
1.1“亚硝酸盐”我们人体内的亚硝酸盐一般都来源于长时间煮沸或是反复煮沸的水;在鱼肉类食物中有时候对其进行加工处理的时候,能够分解出胺类的化合物这是由于鱼肉类中含有丰富的蛋白质和脂肪;有时候为了食品的外观显得好看,一些不法商贩就会使用发色剂等食品添加剂。
1.2“甲醛”很多时候,在我们的室内家居中都存在着甲醛,多来源于装修布料、粘合剂、以及复合木材中的酮醛树脂,而常用的衣物整理剂中也会含有甲醛,如果穿上含甲醛的服装,会使人们因为衣物和皮肤之间的接触而对皮肤产生强烈的刺激从而引起皮肤炎等。
1.3水果的“催生剂”也许很多人都会注意到现在市场上出现不少的奇形怪状的水果,虽然水果看起来好看漂亮,但是吃起来要么无味,要么酸涩。其实是因为有些商贩为了抢占市场的利润,采用催熟剂、膨大剂等一些化学激素,将尚未成熟的水果进行加工后将其提前上市。
2绿色化学研究的主要内容和原则
随着绿色化学的广泛应用,在进行绿色化学研究的同时,应该遵循其相关的原则,这样才能使绿色化学在进行环境保护的时候得到最大有效地发挥。总的来说,绿色化学研究的原则主要有:原子经济性,尽可能的使合成直收率得到有效地提高;废物和环境污染的预防;设计使用高效安全无毒或低毒的化学品;助剂以及安全溶剂的使用;使能源经济性得到提高;尽量使可再生原料的得到广泛使用;尽量减少和避免衍生物的生成。
3绿色化学与环境污染
3.1绿色化学的重要性
伴随着社会经济的发展,工业也在加快的发展,与此同时,在工业给我们带来的经济效益时,同样也带来了很多的环境污染问题,土壤、大气和水等都在不同程度上受到了化学工业有关有毒气体所带来的环境污染。据不完全统计,全球的二氧化碳气体、各种有害气体污染每年都是呈上升状态,使大气污染变得更加的严重;而也正是由于大量的使用各种塑料产品或原材料导致白色污染越来越厉害;大量的农药与化肥的使用也使得农田呈现贫瘠化。正是由于这些大量的环境污染存在,使人们在治理污染的同时也付出了相当惨痛的代价。虽然人们在治理污染的力度逐步在加大,但是,比如气候变暖、臭氧层受到破坏、重金属及农药在环境介质中的互相传递等等污染是在短时间内无法得到彻底解决的。因此,要想在享受工业所带来的.经济效益的同时能够实现社会环境的可持续发展就必须加快绿色化学的实施,严格遵循绿色化学的相关理念,尽最大努力做好绿色化学的一切工作。
3.2环境污染与绿色化学的相关问题
绿色化学的主张是通过化学转换来获得新的物质,而在其过程中要充分的利用每一个原子,其最大的特点就在于一开始就采用实现预防污染的科学手段,因此在整个过程和结束都能够实现零污染和“零排放”。现今的环境污染主要是水污染和空气污染,而造成空气污染的主要成分是氮的氧化物,而二氧化碳主要是由生活、生产中的石油、煤炭等燃料进行燃烧而产生的,还有一些事来自于使用硝酸或是生产硝酸的工厂排放出来的废气。当二氧化碳与碳氢化物共同生存与空气中的时候,经过紫外线的照射,会发生一些化学反应,从而产生一种特有的光化学烟雾,这些光化学烟雾多发生在一些大城市中,尤其是阳光强烈的夏秋两个季节。因此,怎样才能将环境污染进行有效的控制和降低阻止已经成了现今人们越来越关心的问题。绿色化学的主要目标就是不产生不处理废物,不使用有害有毒的物质,采用化学的方法和技术,从根本上、从源头上消灭对人类身体健康、生态环境有害的催化剂、产物等,是人类追求完美、绿色环境的一种至高表现。
3.3绿色化学在环境保护中的研究成果
随着人们对绿色化学研究的重视,绿色化学也在逐步的发展,绿色化学在环境保护中的研究成果也是硕果累累。
(1)能源清洁。对于我国目前来说,在能源中仍然处于主要的重要地位的还是归属于煤炭。一直以来,有关部门和相关部门在处理煤炭污染的同时也在大力推广洗煤技术以及煤炭液化技术。与此同时,作为新的清洁能源的核能、太阳能也已经受到人们普遍的使用,这样在一定的程度上大量有效地降低了环境污染中的能源污染。
(2)二氧化碳的有效吸收。现在,全球的温室效应越来越严重,而造成温室效应的主要来源还得属二氧化碳,而其的主要来源之一是燃烧。在常温下,二氧化碳是一种无味无色的气体,其的密度与空气相比略大于空气,在水中得到溶化并且能够生成碳酸,而燃烧煤炭所释放出来的二氧化碳在短期内是无法得到彻底的解决,因此怎样才能有效的吸收二氧化碳已经是人们面对的严峻问题之一。正因为绿色化学研究的推动,现今已经研究出膜分离技术、碳酸钾加热化学吸附法、乙醇物理吸附法等相关方法对二氧化碳进行有效地吸收。
(3)环境友好的产品开发和化学反应。现在,越来越多的人开始注重环境保护,对于环境保护的要求也是逐渐的提高,除了要求能够对现今存在的污染源得到有效的控制之外,还一直在努力的研制出新的能源,期望能够创造一个有利于人类健康生存的环境。以前,在化学工艺中,有些原料是有害的,对于环境的污染和人类的健康都存在着很大的威胁。现在,伴随着科学技术的加快发展,人们把酶作为催化剂,以生物作为原材料,从而消除一些原料对人类身体健康和环境污染。
4绿色化学的发展方向
4.1开发利用一切的绿色能源传统的燃料燃烧只有低于40%的化学能能够被转化成为有用能,而其余的能量则因为种种原因而不可避免的消耗了。纵观全球来说,水利发电是目前已获得商业应用的可再生能源,其发电量占全球的发电量约有18%,但是这仅仅只是全球的水能资源10%的开发利用。因此,对资源、能源等一切可再生能源和太阳能的开发利用是尤为重要,大幅度的减少和降低环境的污染气体等。
4.2大量可再生材料的重复使用可再生材料的大量重复使用,可以通过对材料的降解和生物质的充分利用以及对人类生活中众多废弃物的资源再利用,通过化学对生物质的特有结构进行充分的发挥衍生出各种各样具有不同功能甚至是具有特殊功能的精细化学品。针对目前我国的国情来说,在化学工业中引领和开展绿色革命是进行环境保护的重要课题之一。
4.3实现农药化学的绿色化农药化学即是生物学与有机化学进行交叉而形成的研究分支学科,农药在全球化中化学污染处于主导地位,而农药污染也是环境污染全球化的主要因素之一,因此,对于将农药绿色化已经成为了当今时代的要求和必走之路。在现在和未来的社会中,化学农药仍然是植物保护的重要因素,总的来说,选择高效的能与环境友好相处的化学农药是其主要的方向。
5绿色化学的可持续性发展
随着工业化进程的不断加快,因为人口不断的增加,工业污染物以及生活废弃物的不断增加使得我国目前正在面临着日益家中的生态环境危机和资源短缺问题。由此可见,如何解决环境问题与可持续发展之间的矛盾,已经是一个重要课题。不断的通过走绿色化学的途径,从科学性研究出发,发展绿色化学技术,强化公众对环境的保护观念,树立起可持续发展的意识,使能源得到最大限度的节约,全面提高化学反应整个过程中的资源利用,不断推进低污染、低排放、低耗能的低碳经济发展形式,从而创造一个情节美好的生活居住环境。
6结论
对于环境污染,从根本上来说就得从源头抓起,要实现“零排放”,要采取标本兼治的一切方法,将绿色化学与环境污染相联系,利用化学原理消除污染源头,绿色化学也是化工发展和化学发展的新阶段,对实现经济和工业可持续发展具有重要性。
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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