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一、以往教學(xué)存在的問(wèn)題
我校環(huán)境工程專業(yè)2003年開始招生,2006年首次開設(shè)大氣污染控制工程課程。由于師資力量和實(shí)驗(yàn)條件有限,我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)手段等方面存在一些問(wèn)題。
(一)教學(xué)內(nèi)容單一
教材選用郝吉明主編的《大氣污染控制工程》(第二版),除集氣罩和管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)兩章,教學(xué)內(nèi)容基本涵蓋教材全部?jī)?nèi)容,共54學(xué)時(shí),3學(xué)分。燃燒與大氣污染、大氣污染擴(kuò)散、顆粒污染物控制等內(nèi)容講解清楚。但氣態(tài)污染物控制主要是敘述性內(nèi)容,化工原理課程對(duì)吸收、吸附和催化等基本原理講解不深,使得這部分內(nèi)容重點(diǎn)不突出。課程實(shí)驗(yàn)由于經(jīng)費(fèi)和場(chǎng)地有限,未能開設(shè)。課程設(shè)計(jì)只是理論計(jì)算,缺少工程實(shí)例,應(yīng)用性不強(qiáng)。
(二)教學(xué)方式陳舊
教學(xué)方式以傳統(tǒng)的課堂注入式為主,滿堂灌,學(xué)生只是被動(dòng)地學(xué)習(xí),未能調(diào)動(dòng)起學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。課后作業(yè)也有部分學(xué)生拷貝應(yīng)付,不能及時(shí)消化吸收所學(xué)新知識(shí)。部分學(xué)生考試臨時(shí)抱佛腳,搞突擊。這種陳舊的教學(xué)方式致使教學(xué)效果差,學(xué)生綜合能力得不到提高。
(三)教學(xué)手段落后
教學(xué)手段上只是用多媒體代替黑板。多媒體增加了課程信息量,但課程重點(diǎn)難點(diǎn)不突出。另外,沒(méi)有相應(yīng)的教學(xué)動(dòng)畫、視頻、模型、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和實(shí)習(xí)基地,多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)沒(méi)有得到充分體現(xiàn)。
二、以學(xué)生為主體的教學(xué)實(shí)踐
針對(duì)大氣污染控制工程教學(xué)中存在的一些問(wèn)題,我們總結(jié)近年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),并借鑒國(guó)內(nèi)外的教學(xué)成果,以我校《2008年環(huán)境工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案》為契機(jī),開展以學(xué)生為主體的大氣污染控制工程實(shí)踐,體系如圖1。
(一)以學(xué)生為主體在以學(xué)生為主體的大氣污染控制工程實(shí)踐中,除了課堂教學(xué)外,所有教學(xué)環(huán)節(jié)均以學(xué)生為主體。教學(xué)環(huán)節(jié)包括課內(nèi)學(xué)習(xí)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程論文和課外自學(xué)8個(gè)部分。
1.課內(nèi)學(xué)習(xí)。按照新的人才培養(yǎng)方案,大氣污染控制工程課內(nèi)學(xué)習(xí)為48個(gè)學(xué)時(shí),周學(xué)時(shí)為4。教材選用蔣文舉主編的國(guó)家級(jí)規(guī)劃短學(xué)時(shí)教材《大氣污染控制工程》。[5]該教材氣態(tài)污染物控制以吸收法、吸附法、催化法、生物法等為主線,注重原理。
2.專業(yè)實(shí)驗(yàn)。大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)在環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)中,包含大氣中TSP的測(cè)定、SO2的測(cè)定、室內(nèi)空氣中HCHO的測(cè)定、袋式除塵、有機(jī)廢氣的凈化、汽車尾氣的凈化6個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備選3~5名動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生協(xié)助老師。實(shí)驗(yàn)之前要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義,實(shí)驗(yàn)后按時(shí)交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
3.認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。在理論課進(jìn)行到中后期,教師帶領(lǐng)學(xué)生到化工、煉油等企業(yè)參觀除塵、脫硫等大氣污染控制工藝設(shè)備,加深理論學(xué)習(xí),讓學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)。
4.畢業(yè)實(shí)習(xí)。第七學(xué)期開學(xué)后,學(xué)生到環(huán)境監(jiān)測(cè)站、化工企業(yè)和環(huán)保公司開展為期兩個(gè)月的畢業(yè)實(shí)習(xí),跟班學(xué)氣污染防治,按時(shí)上下班,每周寫實(shí)結(jié)。實(shí)習(xí)前開動(dòng)員大會(huì),實(shí)習(xí)過(guò)程中帶隊(duì)教師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),實(shí)習(xí)結(jié)束后學(xué)生總結(jié)并交實(shí)習(xí)手冊(cè)。
5.課程設(shè)計(jì)。畢業(yè)實(shí)習(xí)回到學(xué)校,開始兩周的課程設(shè)計(jì),就除塵或者氣態(tài)污染物凈化進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),包括設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。
6.畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解決實(shí)際的大氣污染問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。時(shí)間為一學(xué)期,從第七學(xué)期到第八學(xué)期,實(shí)行彈性時(shí)間。
7.課程論文。在理論學(xué)習(xí)的同時(shí),教師給學(xué)生列出城市空氣質(zhì)量、汽車尾氣凈化、室內(nèi)空氣污染防治等課題,讓學(xué)生查文獻(xiàn)、寫論文、分組匯報(bào),進(jìn)行綜合訓(xùn)練。
8.課外自學(xué)。教材相對(duì)固定,不能及時(shí)反映最新的大氣污染防治技術(shù),把郝吉明主編的《大氣污染控制工程》(第三版)、[6]Nevers編著的AirPollutionControlEngineering作為學(xué)生的參考教材,[7]作為教材的有益補(bǔ)充。同時(shí)介紹www.epa.gov和www.zhb.gov.cn等網(wǎng)站,鼓勵(lì)學(xué)生查閱AtmosphericEnvi-ronment、《中國(guó)環(huán)境科學(xué)》、《環(huán)境工程》等中英文學(xué)術(shù)期刊,讓學(xué)生了解國(guó)內(nèi)外有關(guān)大氣污染防治最新的政策法規(guī)和技術(shù)方法。
(二)以教師為輔
1.課堂講授。教師的主要職責(zé)是上好48學(xué)時(shí)的理論課,內(nèi)容包括概論、燃燒與大氣污染、顆粒污染物的去除、氣態(tài)污染物的凈化和大氣污染擴(kuò)散5個(gè)部分,通過(guò)講解讓學(xué)生掌握大氣污染的來(lái)源、遷移擴(kuò)散、控制技術(shù)及設(shè)備選型設(shè)計(jì),要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí),上課開始時(shí)提問(wèn)已學(xué)內(nèi)容和新內(nèi)容。上課強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn),重在教給學(xué)生思路和方法,讓學(xué)生舉一反三和融會(huì)貫通。例如,第一節(jié)課讓學(xué)生看書的目錄,告訴學(xué)生該課程課時(shí)安排和知識(shí)體系,讓學(xué)生心中有數(shù),學(xué)起來(lái)有的放矢;通過(guò)考試題“請(qǐng)簡(jiǎn)述大氣污染控制工程課的主要內(nèi)容”來(lái)檢查學(xué)生對(duì)該門課程的知識(shí)體系框架的總體把握。教學(xué)手段主要有多媒體、動(dòng)畫、視頻等,以讓學(xué)生更好地理解大氣污染控制的原理。教學(xué)方式主要以注入式為主,適當(dāng)融入啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)、問(wèn)題教學(xué)、探究式教學(xué),避免教學(xué)方式單一和教學(xué)形式枯燥。
關(guān)鍵詞:GIS大氣質(zhì)量模型
中圖分類號(hào):P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)01-0082-02
1 緒論
1.1 研究意義
現(xiàn)在,越來(lái)越嚴(yán)重的大氣污染問(wèn)題已經(jīng)成為了當(dāng)前影響社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的一大難題。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,生活與工作過(guò)程中對(duì)能源的需求也越來(lái)越大。1980年中國(guó)能源消費(fèi)總量為58587萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,到2010年,中國(guó)能源消費(fèi)總量為307987萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤[1]。1980年以來(lái),中國(guó)原煤消耗量已增加了兩倍以上,2002年原煤消耗量已達(dá)14.8億噸。2011年中國(guó)原煤產(chǎn)量為35.2億噸,同比增加2.8億噸,增量為歷史最高水平。煤炭在一次能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中的比重接近80%,石油則在20%左右變化。而煤炭和石油產(chǎn)品為主的能源消耗是大氣顆粒物的主要來(lái)源。大氣顆粒物中PM10(細(xì)顆物)和PM2.5(超細(xì)顆粒物)是對(duì)人體最為有害的兩種物質(zhì)。
城市不斷發(fā)展,燃料消耗也越來(lái)越多。近幾年來(lái),我國(guó)各大中城市的機(jī)動(dòng)車數(shù)量大幅度增長(zhǎng)。機(jī)動(dòng)車數(shù)量增長(zhǎng)也意味著而且城市內(nèi)的燃料、危險(xiǎn)品運(yùn)輸和存儲(chǔ)也會(huì)因?yàn)榉N種原因發(fā)生事故。對(duì)這些突發(fā)事故設(shè)立預(yù)警和預(yù)案處理系統(tǒng)能減少損失。
所以,對(duì)大氣污染狀況分析、對(duì)大氣污染的影響的控制和預(yù)警已經(jīng)是環(huán)境保護(hù)中的一個(gè)緊迫任務(wù)。對(duì)已有的固定點(diǎn)源大氣污染狀況和突發(fā)事件引起的大氣污染預(yù)警而建立專門的系統(tǒng),能為整個(gè)城市發(fā)展和規(guī)劃帶來(lái)很大的好處。
1.2 GIS在大氣環(huán)境研究中的應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)是融合地理學(xué)、圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多項(xiàng)技術(shù)的新興交叉學(xué)科,是對(duì)空間信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、處理與輸出的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。隨著近些年來(lái)GIS技術(shù)的不斷發(fā)展,利用GIS技術(shù)進(jìn)行大氣環(huán)境研究的越來(lái)越多。GIS技術(shù)為大氣環(huán)境研究提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障,大氣環(huán)境研究提供了理論支持,兩者結(jié)合則為科研人員提供了全方位的信息研究處理平臺(tái)。
2 大氣環(huán)境質(zhì)量模型
2.1 大氣環(huán)境質(zhì)量模型的特點(diǎn)
大氣環(huán)境質(zhì)量模型是了解區(qū)域環(huán)境質(zhì)量、分析污染物擴(kuò)散的有力工具。不同的大氣環(huán)境質(zhì)量模型適用于不同尺度和不同類型污染源的各種大氣擴(kuò)散模式,能夠在時(shí)間和空間尺度上準(zhǔn)確描述各種污染物的遷移、輸送、轉(zhuǎn)化等變化特征。
大氣環(huán)境質(zhì)量模型發(fā)展到現(xiàn)在,盡管它們具有不同的表達(dá)方式,但是它們都具有以下幾個(gè)特點(diǎn):空間性、動(dòng)態(tài)性、多元性、復(fù)雜性、綜合性。
2.2 幾種常見的大氣擴(kuò)散模式
國(guó)內(nèi)外有多種描述大氣污染擴(kuò)散過(guò)程的數(shù)學(xué)模型。點(diǎn)源擴(kuò)散模式常用的有高斯模式、薩頓模式以及赫-帕斯奎爾模式等;線源擴(kuò)散模式常用的有點(diǎn)源求和法、線源直線化模式等;面源擴(kuò)散模式常用的有箱模式、虛擬點(diǎn)源模式(或稱等效點(diǎn)源模式、倒退點(diǎn)源模式)和吉福德-漢納模式(或稱G-H模式)[2]。
一般研究認(rèn)為,高斯模型是相對(duì)其他模型反應(yīng)大氣污染擴(kuò)散的過(guò)程是最簡(jiǎn)單的,利用高斯模型計(jì)算出的濃度場(chǎng)與實(shí)際的的濃度場(chǎng)較為吻合。部分線源模型和面源模型也是由高斯模型發(fā)展而來(lái)的。
大氣環(huán)境質(zhì)量基本模型基本方程如式(2-1):
(2-1)
式中:x軸為平均風(fēng)向,z軸鉛直向上,uz=0、uy=0,Et,x、Et,y、Et,z為湍流擴(kuò)散系數(shù)常數(shù)。在研究污染物對(duì)大氣污染的整個(gè)研究過(guò)程內(nèi),可忽略污染物的自身衰減,即K=0??蓪⒐胶?jiǎn)化,可得式(2-2):
(2-2)
當(dāng)對(duì)上述模型使用不同的初始條件和邊界條件來(lái)解的時(shí),就能表示不同情況的污染源在各種氣象條件下所造成的大氣污染情況。
2.2.1 高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式
城市大氣污染最常見的污染源是工廠煙囪。一般將每一個(gè)排放的煙囪視為一個(gè)污染點(diǎn)源。而由于煙囪自身的高度使得計(jì)算煙囪所導(dǎo)致的大氣污染于和在地面上污染源的不一樣。一般將高度高于15m的污染源視為高架點(diǎn)源,低于15m的污染源為非高架源。非高架點(diǎn)源的大氣污染擴(kuò)散模式就為基本模型,而高架點(diǎn)源擴(kuò)散模式則在基本模型上有所修正。
高架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模式由于在推導(dǎo)過(guò)程中設(shè)定的假定條件,使得它在使用時(shí)有很多情況不適用。并且當(dāng)出現(xiàn)靜風(fēng)、微風(fēng)或大氣中有逆溫發(fā)生時(shí),仍用這個(gè)模式計(jì)算會(huì)與實(shí)際情況出現(xiàn)比較大的偏差。
2.2.2 線源擴(kuò)散模式
線源擴(kuò)散模型一般用于計(jì)算道路上的機(jī)動(dòng)車尾氣污染。線源擴(kuò)散的計(jì)算曾采用點(diǎn)源求和法計(jì)算公路下風(fēng)向任一點(diǎn)的濃度,但計(jì)算過(guò)程復(fù)雜。于是提出了線源直線化模式來(lái)解決上述方法的不足。目前較為常用的線源直線化模式有垂直風(fēng)模式、平行風(fēng)模式和內(nèi)插模式三組模式。
2.2.3 面源擴(kuò)散模式
城市中的低矮煙囪和大量分散的爐灶攤點(diǎn)產(chǎn)生的污染物數(shù)量多,排放高度低,污染源強(qiáng)度不大,但是卻會(huì)對(duì)城市大氣質(zhì)量產(chǎn)生比較嚴(yán)重的影響。但實(shí)際操作時(shí)卻無(wú)法用點(diǎn)源和線源模式處理。所以我國(guó)絕大部分城市都采用簡(jiǎn)單箱模式、G-H模式及虛擬點(diǎn)源模式來(lái)評(píng)估城市大氣環(huán)境質(zhì)量。
2.3 GIS與大氣環(huán)境模型的結(jié)合方式
GIS和大氣環(huán)境模型的結(jié)合在不同階段和技術(shù)條件下,按照結(jié)合方式和數(shù)據(jù)交換形式分類,可分為三種:
松散結(jié)合:GIS和大氣環(huán)境模型都為獨(dú)立的系統(tǒng)并且有不同的用戶界面,GIS能夠?yàn)榇髿猸h(huán)境模型提供數(shù)據(jù)并輸入,大氣環(huán)境模型計(jì)算后的輸出結(jié)果能夠利用GIS處理或顯示。
緊密結(jié)合:GIS和大氣環(huán)境模型為獨(dú)立的系統(tǒng),但是有共用用戶界面來(lái)管理2個(gè)系統(tǒng)的公共數(shù)據(jù)和兩者之間的數(shù)據(jù)交換。
完全集成:GIS和大氣環(huán)境模型有共用的用戶界面并實(shí)現(xiàn)兩者的數(shù)據(jù)共享。完全集成需要從底層開發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)各部分的緊密融合。
由于各種條件的限制,當(dāng)前GIS和大氣環(huán)境模型完全集成的系統(tǒng)非常少,主要的集成模式還是前兩者,主要發(fā)展方向是緊密結(jié)合方式。
3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)的建模
為了實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)污染源時(shí)候,計(jì)算某時(shí)刻某一坐標(biāo)位置的污染物濃度,需要將高斯模型轉(zhuǎn)化成可以計(jì)算的解析式(3-1)。
前提條件:大氣流場(chǎng)均勻穩(wěn)定,忽略縱向彌散作用。
(3-1)
高斯模型解析式
式中:
C:濃度,mg/m3;
He:污染源高度,m;
Q:?jiǎn)挝粫r(shí)間排放量,mg/s;
σy:橫向擴(kuò)散參數(shù),mz;
σz:鉛直擴(kuò)散參數(shù),m;
ux:平均風(fēng)速,m/s。
3.2 GIS與大氣質(zhì)量模型集成步驟
GIS與大氣環(huán)境質(zhì)量模型集成可由以下五個(gè)步驟完成(圖1)。
圖1 GIS與大氣質(zhì)量模型集成的框架步驟
(1)問(wèn)題定義:根據(jù)研究目的,確定污染物研究區(qū)域范圍大小和時(shí)間跨度,選擇合適的大氣污染擴(kuò)散模型。
(2)數(shù)據(jù)輸入:輸入污染源信息,氣象資料,地形資料。
(3)大氣環(huán)境模型:輸入氣象環(huán)境數(shù)據(jù)和污染源數(shù)據(jù),輸出污染物濃度信息。
(4)數(shù)據(jù)分析操作:對(duì)各種輸入數(shù)據(jù)和模型計(jì)算計(jì)算出的結(jié)果進(jìn)行分析處理。
(5)數(shù)據(jù)顯示輸出:最終處理結(jié)果的顯示和輸出。
3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
城市大氣環(huán)境污染模塊是作為完整的地理信息系統(tǒng)的一個(gè)部分而產(chǎn)生的。系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能包括污染數(shù)據(jù)輸入,大氣污染模擬,污染區(qū)域可視化等幾部分。由于是作為系統(tǒng)的一個(gè)模塊,數(shù)據(jù)交換由設(shè)定好的接口實(shí)現(xiàn)。
3.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
城市大氣環(huán)境污染模塊主要需求是提供城市環(huán)境下的污染情況模擬。并將模擬結(jié)果輸出提供給其他系統(tǒng)模塊處理生成預(yù)警信息或模擬污染情況設(shè)定預(yù)案用。需要實(shí)現(xiàn)的功能包括:
污染數(shù)據(jù)輸入:由多種方式輸入污染源的情況數(shù)據(jù),包括污染源的空間信息。污染物類型,擴(kuò)散參數(shù)。同時(shí)也需要設(shè)定模擬的環(huán)境條件,包括大氣溫度,風(fēng)向等等。
大氣污染模擬:按照大氣擴(kuò)散模型,依照輸入的污染源信息和環(huán)境信息來(lái)計(jì)算模擬污染物的擴(kuò)散的情況。
污染區(qū)域可視化:當(dāng)污染物擴(kuò)散情況計(jì)算完成之后。在地圖顯示單元分級(jí)顯示污染物的擴(kuò)散分布等級(jí),按照污染嚴(yán)重程度的不同上不同的顏色。并在最后生成shape文件。這部分最后會(huì)共享給地理信息系統(tǒng)的各部分模塊來(lái)處理。
3.4 系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)實(shí)驗(yàn)
采用.Net開發(fā)環(huán)境,基于ArcGis Engine開發(fā)組件,完成了城市大氣污染模擬模塊的開發(fā)。系統(tǒng)模塊基本達(dá)到了要求。能夠?yàn)槌鞘写髿馕廴绢A(yù)警和預(yù)案提供有效的支持。系統(tǒng)主界面如圖2所示。
圖2 城市大氣污染模擬界面
4 結(jié)語(yǔ)
城市大氣污染模擬模塊能夠在地理信息系統(tǒng)平臺(tái)上增加大氣污染模擬功能,提供大氣污染的模擬數(shù)據(jù)給預(yù)警和預(yù)案工作。實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境管理調(diào)控的現(xiàn)代化,為政府決策,居民出行,企業(yè)選址等提供信息化平臺(tái)。而且由于組件化的關(guān)系,能夠方便靈活的與不同的專業(yè)地理信息系統(tǒng)整合,提供處理服務(wù),具有較高的實(shí)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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[3]蔣波濤.插件式GIS應(yīng)用框架的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)──基于C#和ArcGIS Engine 9.2[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.
作者:趙曉亮 劉寶勇 陳建平
[摘要] 作為環(huán)境類專業(yè)的必修課程,《大氣污染控制工程》中所教授的原理、理論與設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)是從事環(huán)境工作必備的理論基礎(chǔ)。在多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,結(jié)合《大氣污染控制工程》課程的特點(diǎn),本文全面剖析課程教學(xué)過(guò)程中容易出現(xiàn)的教學(xué)教育技術(shù)問(wèn)題,分析相應(yīng)的革新方向;強(qiáng)調(diào)健康良好的師生關(guān)系的保障作用;提出基礎(chǔ)了解、機(jī)理掌握、實(shí)驗(yàn)?zāi)M與設(shè)計(jì)創(chuàng)作相結(jié)合的“四位一體”系統(tǒng)化復(fù)合式教學(xué)體系;凸顯“體系是基礎(chǔ),實(shí)踐是重點(diǎn),教師是關(guān)鍵,評(píng)估是保障”知行緊密結(jié)合的教學(xué)理念。旨在增強(qiáng)環(huán)境專業(yè)在校大學(xué)生的實(shí)踐意識(shí),實(shí)現(xiàn)激發(fā)興趣、釋放想象力與提高綜合實(shí)踐能力的教學(xué)目的。
[關(guān)鍵詞] 教學(xué)方法;復(fù)合式;四位一體;實(shí)踐
1、《大氣污染控制工程》課程特點(diǎn)。
《大氣污染控制工程》是環(huán)境科學(xué)或工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)學(xué)科,是環(huán)境類專業(yè)的主要專業(yè)課程之一,該課程的教學(xué)效果也是衡量專業(yè)教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量水準(zhǔn)的集中體現(xiàn)[1]。鑒于授課學(xué)時(shí)的限制以及涉及學(xué)科(標(biāo)準(zhǔn)、法律等)較多的特點(diǎn),在具體的課堂教學(xué)中容易出現(xiàn)如以課堂為中心,教學(xué)內(nèi)容不健全不系統(tǒng)[2];以書本為中心,學(xué)科交叉有待增強(qiáng),實(shí)踐性不強(qiáng);以傳授為中心,前瞻性不夠,創(chuàng)新性缺乏[3];以教師為中心,學(xué)生參與太少,學(xué)生本位理念淡薄等問(wèn)題。針對(duì)以上幾個(gè)方面的問(wèn)題,為了更好地在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)把知識(shí)傳授給學(xué)生,提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與熱情, 提高他們理論和實(shí)際相結(jié)合的能力,本文就該課程教學(xué)方法改革的方向,采取的手段與形式進(jìn)行了探討,為進(jìn)一步完善該課程的教學(xué), 培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的高素質(zhì)環(huán)境工程專業(yè)人才具有十分重要的意義。
2、建立復(fù)合式教學(xué)方法中的師生關(guān)系。
健康良好的師生關(guān)系的建立與深刻理解是復(fù)合式教學(xué)方法順利有效實(shí)施的情感保障。所謂師生關(guān)系是教師和大學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中以“教”與“學(xué)”為載體而形成的一種特殊的社會(huì)關(guān)系,是學(xué)校中最基本的人際關(guān)系,具有強(qiáng)烈的情感特點(diǎn),并會(huì)滲透到學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中,會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較大的影響。
任何一種教學(xué)方法的實(shí)施都要具備一定的實(shí)施環(huán)境,這就是融洽的課堂氛圍,而營(yíng)造良好有序課堂氛圍的基礎(chǔ)就是和諧的師生關(guān)系。多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明:盡可能多的關(guān)注大學(xué)生的生活需求與情感訴求是走進(jìn)大學(xué)生內(nèi)心的心靈密碼。
3、提出“四位一體”系統(tǒng)化復(fù)合式教學(xué)體系。
3.1 “四位一體”系統(tǒng)化復(fù)合式教學(xué)體系的組成。
復(fù)合式教學(xué)體系是復(fù)合式教學(xué)方法的主導(dǎo)載體。根據(jù)大氣污染控制工程既有其獨(dú)立的、自成體系的一面,又有與其他學(xué)科或課程交叉滲透的一面,加上本課程對(duì)實(shí)踐性有較高的要求,我們提出“四位一體”系統(tǒng)化復(fù)合式教學(xué)體系,具體組成為:基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)踐課程四個(gè)模塊。每個(gè)模塊又包含多門課程,可滿足不同教學(xué)要求。課程體系見圖1 。
圖1《大氣污染控制工程》課程“四位一體”復(fù)合式教學(xué)體系組成
其中,為體現(xiàn)環(huán)境工程與環(huán)境科學(xué)的專業(yè)區(qū)別,基礎(chǔ)課程中的化工原理與流體力學(xué)兩門課程在有些高校環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃中沒(méi)有列入[4]-[5]。這就要求授課教師應(yīng)在教學(xué)的過(guò)程中進(jìn)行適時(shí)有效的補(bǔ)充,保證教學(xué)內(nèi)容的連續(xù)性與完整性。從課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法及手段的相互關(guān)系來(lái)看,課程體系和教學(xué)內(nèi)容會(huì)在很大程度上影響學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
3.2 “四位一體”系統(tǒng)化復(fù)合式教學(xué)體系對(duì)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的側(cè)重。
“四位一體”系統(tǒng)化復(fù)合式教學(xué)體系中實(shí)踐性環(huán)節(jié)是課程教學(xué)的核心。為了提高學(xué)生對(duì)交叉學(xué)科(化工原理與流體力學(xué)等)的學(xué)習(xí)能力與獨(dú)立思考能力,我們?cè)诘谄邔W(xué)期末設(shè)置了大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),通過(guò)對(duì)低濃度有害氣體吸收、煙氣收集系統(tǒng)等裝置的設(shè)計(jì),既達(dá)到對(duì)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用鞏固,同時(shí)鍛煉了學(xué)生身體力行的實(shí)踐動(dòng)手能力。另外,在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中我們還設(shè)置了“主體論文寫作”的環(huán)節(jié),鼓勵(lì)學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,閱讀分享大量的專業(yè)論文、教案資源,在上授課教師的指導(dǎo)下撰寫并力爭(zhēng)發(fā)表學(xué)術(shù)論文,既拓寬學(xué)生專業(yè)知識(shí)視野,也提高了學(xué)生的研究興趣與能力。
我們始終不忘我校的培養(yǎng)目標(biāo)是高素質(zhì)工程類人才,始終把提高學(xué)生動(dòng)手能力和工程素養(yǎng)作為目標(biāo)進(jìn)行課程建設(shè),非常重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),已建成了“大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)室”、“環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室”、以及“遼寧工程技術(shù)大學(xué)循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究中心”等,為大氣污染控制工程課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)提供了有力保證。鼓勵(lì)學(xué)生參與公開實(shí)驗(yàn)課“旋風(fēng)除塵器、靜電除塵器、袋式除塵器性能的測(cè)定”、“空氣中主要污染物的測(cè)定”、“粉塵粒徑分布的測(cè)定”以及“煙氣除塵脫硫?qū)嶒?yàn)”等教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
組織倡導(dǎo)課外活動(dòng)是讓學(xué)生獲得鍛煉的平臺(tái)。為了提高學(xué)塵器、吸收塔、吸附床等設(shè)備的原理與構(gòu)造,我們組織學(xué)生動(dòng)手制造實(shí)驗(yàn)?zāi)P停勾髿鈨艋O(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)轉(zhuǎn)操作原理一目了然,起到了事半功倍的作用。鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教育部每年針對(duì)高校組織的“創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)大賽”,對(duì)創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)效果不錯(cuò)。
3.3 “四位一體”系統(tǒng)化復(fù)合式教學(xué)體系對(duì)教師素質(zhì)的要求。
(1)具備扎實(shí)的專業(yè)素養(yǎng)與良好的領(lǐng)域前瞻性
“學(xué)高為師”是保持大氣污染控制工程課程高水平教學(xué)質(zhì)量的根基所在。單純的專業(yè)內(nèi)容是乏味的。為了更有效地組織出盡量生動(dòng)鮮活的課堂教學(xué),要求教師備課盡量多的閱讀研究本領(lǐng)域的最新成果,沉下心來(lái)“凝練提純”。扎實(shí)的專業(yè)理論、清晰有序的邏輯推理、詳實(shí)豐富的相關(guān)現(xiàn)實(shí)社會(huì)信息都是保證專業(yè)課既有“營(yíng)養(yǎng)”又具有“情趣”。
(2)具備先進(jìn)教學(xué)工具與手段的應(yīng)用能力
“四位一體”系統(tǒng)化復(fù)合式教學(xué)體系要求授課教師應(yīng)能夠使用先進(jìn)的教學(xué)手段,把計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代化教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合起來(lái),為學(xué)生提供了一種新型的學(xué)習(xí)和授課方式。我校提供課外環(huán)境專業(yè)師生交流的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),分享眾多的國(guó)家精品課資源,讓學(xué)生可以跨空間和時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)性自我學(xué)習(xí)。
(3)具備擇優(yōu)棄粕的教育創(chuàng)新能力
教學(xué)方法是影響學(xué)生的思維方式和綜合素質(zhì)的重要因素[6]-[8]。任何一個(gè)創(chuàng)新的環(huán)境都需要一個(gè)對(duì)應(yīng)的輕松環(huán)境[9]-[11]。因此教師需要正確看待教師權(quán)威,培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力,創(chuàng)新改革教學(xué)方法,留給學(xué)生發(fā)表自我觀念課堂和課后空間。例如,我?!洞髿馕廴究刂乒こ獭方虒W(xué)課堂嘗試設(shè)置了“主題演講”的環(huán)節(jié),提倡學(xué)生分組提前就某一環(huán)境主題做好充分準(zhǔn)備,課堂演繹并及時(shí)討論總結(jié)成果,效果很好。另外,教師對(duì)于教材與教學(xué)大綱的使用應(yīng)具備創(chuàng)新能力。一方面要保證知識(shí)的完整性、連續(xù)性;另一方面講解的順序與主次關(guān)系可以結(jié)合本校的優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)學(xué)科狀況突破教材,做到“因地制宜”,但必須是科學(xué)的。地礦學(xué)科是我們學(xué)校的優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)專業(yè),因此,我們?cè)谖廴疚锟刂品矫?,重點(diǎn)講解和補(bǔ)充粉塵顆粒物的凈化去除內(nèi)容,如“煤堆起塵量”、“運(yùn)輸轉(zhuǎn)載點(diǎn)粉塵治理”等內(nèi)容研究。
4、重視評(píng)估教學(xué)的效果。
教學(xué)效果是檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)有法無(wú)定法,必須解放思想,以素質(zhì)教育為中心,以學(xué)生為主體。教學(xué)評(píng)估內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括教師評(píng)估與學(xué)生評(píng)估兩方面內(nèi)容。目前,我們學(xué)校已經(jīng)開展了每年兩次的學(xué)生網(wǎng)上評(píng)教、教師網(wǎng)上互評(píng)以及年度“學(xué)生最喜愛的老師”評(píng)選等教師評(píng)估活動(dòng),但對(duì)于學(xué)生全教學(xué)過(guò)程檢查評(píng)估指標(biāo)體系的研究正處于研究階段。評(píng)估是教改的指揮棒。因此深化教育改革,實(shí)施素質(zhì)教育,盡快制定適合新形勢(shì)的教學(xué)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行。
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論文關(guān)鍵詞:城市建設(shè);城市污染;環(huán)境問(wèn)題
一、城市環(huán)境和資源的壓力
城市規(guī)劃中的環(huán)境問(wèn)題跟經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和人口的密度成正比,因而,巨大的資源與環(huán)境壓力也接踵而來(lái),加上日益加快的城市化進(jìn)程,城市猛增的人口,人民日益提高的生活水平和升級(jí)的消費(fèi),都帶給了緊張的城市環(huán)境和資源更重的壓力。
(一)大氣的污染和大氣污染物
大氣污染物目前已知的約有100多種。主要由自然因素(如森林火災(zāi)、火山爆發(fā)等)和人為因素(如工業(yè)廢氣、汽車尾氣等)引發(fā),后者更甚,特別是工業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸死帶來(lái)的。城市中的空氣污染源大致來(lái)自于以下方面:1、工業(yè):工業(yè)是導(dǎo)致大氣污染的重要因素。因?yàn)楣I(yè)排放到大氣中的污染物性質(zhì)復(fù)雜,種類繁多;2、交通運(yùn)輸:尤其是城市汽車,數(shù)量多又集中性強(qiáng),它所排放的污染物能對(duì)人呼吸器官直接造成很大的危害,嚴(yán)重污染城市空氣,是城市空氣的重要污染源;3、各種噴霧劑,新增了空氣中的有害成分,造成空氣污染(如各種空氣清新劑、殺蟲劑等)。城市化日漸加快,相伴相生的工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)也發(fā)展迅速,這些發(fā)展就導(dǎo)致了更多空氣污染。當(dāng)污染物:大量的廢氣、粉塵、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物、臭氧等被排入大氣中后,空氣的質(zhì)量就受到了嚴(yán)重的破環(huán)。
(二)廢水污染
城市水污染主要涉及如下三點(diǎn):
1、工業(yè)廢水;2、生活污水。生活排放污水的數(shù)量正在逐漸增加,有資料顯示,有一半的廢水是生活排出的;3、農(nóng)業(yè)中用的化肥、農(nóng)藥,通過(guò)雨水進(jìn)入到到河流中后,使地表水受到污染。據(jù)相關(guān)環(huán)境部門調(diào)查,我國(guó)城鎮(zhèn)未經(jīng)任何處理直接排入水中的污水每天至少有l(wèi)億噸。全國(guó)七大水系中,一半以上的河段水已受到污染,全國(guó)不適合魚類生存水占到1/3,不能用于灌溉的占到1/4,嚴(yán)重污染的已達(dá)到了90%,有一半的城鎮(zhèn)水源不符合飲用標(biāo)準(zhǔn),40%的水已不適合飲用,甚至水體污染已經(jīng)成為導(dǎo)致南方城市總?cè)彼康?0%—70%的罪魁禍?zhǔn)住?nbsp;
(三)固體廢物污染
固體廢物主要涉及到生活垃圾、一般工業(yè)固體廢物和危險(xiǎn)廢物三種。另外,也包括農(nóng)業(yè)固體廢棄物和建筑廢物。固體廢物一定要妥善處理后才能丟棄,否則就會(huì)對(duì)大氣、水體和土壤帶來(lái)嚴(yán)重污染,危害人體健康。固體污棄物具有兩重性,也就是說(shuō),在不同的時(shí)間和地點(diǎn),對(duì)于不同的人而言,被廢棄的某物品有可能是廢物,但如果轉(zhuǎn)換一定條件,廢棄物也能變?yōu)橘Y源。防治固體廢物污染就是利用廢物的這個(gè)雙重性,使固體廢物減量、無(wú)害化,并且變成資源。對(duì)于不能利用和一定會(huì)產(chǎn)生污染的固體廢物,一定要妥善處理。
(四)噪聲污染
噪聲一般可分為高、低兩種。一般而言,低強(qiáng)度的噪聲對(duì)人體是無(wú)害的,而且在滿足一定條件的情況下可以提高工作效率。但高強(qiáng)度的噪聲則會(huì)對(duì)人體有害,使人疲勞,情緒低落,甚至引發(fā)疾病。高強(qiáng)度噪聲,無(wú)論是對(duì)人的聽覺(jué)、視覺(jué)、智力還是神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等都有傷害。高強(qiáng)度噪聲主要來(lái)自工業(yè)機(jī)器、現(xiàn)代交通工具、高音喇叭、建筑工地以及商場(chǎng)、文體娛樂(lè)場(chǎng)所所帶來(lái)的喧鬧聲等。伴隨城市化進(jìn)程的加快,噪音污染已發(fā)展為城市污染的嚴(yán)重災(zāi)害之一。城市的噪聲污染主要來(lái)源于機(jī)動(dòng)車數(shù)量的猛增。
二、防治污染的舉措
(一)大氣污染綜合整治規(guī)劃
大氣污染的治理應(yīng)當(dāng)在維持現(xiàn)有城市的能源與交通狀況的前提下,找出危害廣,影響大的最嚴(yán)重污染物,以便能有針對(duì)性的有效治理。城市規(guī)劃的大氣污染治理方法主要有:1、合理工業(yè)布局;2、減少交通廢氣的污染;3、綠化造林
(二)水污染綜合整治規(guī)劃
生活污水主要是有機(jī)物的污染,工業(yè)污水主要的污染物就沒(méi)那么簡(jiǎn)單了。雖然每個(gè)城市水污染的程度各異,但仍可普遍采取如下措施加以防治:1、提倡節(jié)約用水,對(duì)廢水進(jìn)行循環(huán)再利用。實(shí)在不能用的廢水經(jīng)過(guò)處理后再排入水管道中;2、劃分區(qū)域用水,在污染嚴(yán)重區(qū)域開辦廢水處理基地,嘗試多種處理方法,采用新的科學(xué)方法凈化水,嚴(yán)格杜絕未經(jīng)處理的污水直接倒入江河湖海中。
(三)固體廢物綜合整治計(jì)劃
處理城市生活垃圾一般采取兩種方式:一種是填埋,另一種就是焚燒。雖說(shuō)目前,我國(guó)填埋生活垃圾已經(jīng)發(fā)展到穩(wěn)步推進(jìn)的階段,但實(shí)施填埋時(shí)一定要妥善處理土地資源,確保最大限度的減少填埋場(chǎng)的污染和浪費(fèi),變填埋氣體為資源。焚燒垃圾主要適用于可燃垃圾,東部沿海城市因其土地資源的寶貴性,就決定了焚燒處理會(huì)慢慢演變?yōu)檫@一地區(qū)生活垃圾處理的主要方式。
(四)綜合整治和規(guī)劃噪聲污染
關(guān)鍵詞:天然氣汽車,影響因素,政策
1 引言汽車工業(yè)的高速發(fā)展給人類帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)繁榮和物質(zhì)文明,全世界汽車產(chǎn)量和保有量的增長(zhǎng)速度逐年加快。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,截止到08年9月底,我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量為16803萬(wàn)輛,比07年增加825.5萬(wàn)輛,增長(zhǎng)率是5.17%;09年8月底,機(jī)動(dòng)車保有量為18002萬(wàn)輛,較08年增加1201萬(wàn)輛,增長(zhǎng)率為7.14%。這樣的增長(zhǎng)速度勢(shì)必對(duì)能源的需求和對(duì)大氣污染的控制提出了更高的要求。
據(jù)悉,我國(guó)常規(guī)天然氣總資源量約為38萬(wàn)億立方米,經(jīng)濟(jì)可采資源量約為11萬(wàn)億立方米,按照目前實(shí)際的采出速度上限計(jì)算,我國(guó)天然氣能夠開采70年。由此表明天然氣資源還是比較豐富的。
2010年我國(guó)機(jī)動(dòng)車的燃油需求將達(dá)1.38億噸,為當(dāng)年全國(guó)石油總需求的43%。然而,世界石油儲(chǔ)量逐年緊缺,在今后較長(zhǎng)的時(shí)間里,天然氣作為石油的部分替代品擁有巨大的潛力。表1以上海市為例,表明了在城市公共交通能源消耗方面,天然氣與傳統(tǒng)燃料的分配趨勢(shì)。免費(fèi)論文。
表1 上海市2005年-2010年公共交通能源消耗情況
[關(guān)鍵詞]PM2.5 污染特征 霧霾
[中圖分類號(hào)] P46 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2015)-9-317-1
環(huán)境問(wèn)題事關(guān)人類的健康和生存,一直是人們關(guān)心和科學(xué)研究的熱點(diǎn)。目前,霧霾天氣已經(jīng)成為各類人士所關(guān)注的重要問(wèn)題,特別是涉及霧霾形成的PM2.5,越來(lái)越引起人們的關(guān)注。下面就保定市6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的PM2.5自動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù),收集該時(shí)間段保定市氣象數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,有以下結(jié)論。
1保定市四季PM2.5的變化特征
將檢測(cè)時(shí)間劃分為春季(2014年2月~2014年3月),夏季(2013年5月~2013年7月),秋季(2013年8月~2013年10月),冬季(2013年11月~2014年1月)。保定市PM2.5質(zhì)量濃度隨四季變化情況如圖1。
由圖1可知,保定市PM2.5污染水平整體較高,其中冬季污染最重,其次是春季,夏季和秋季污染水平較輕。保定市氣象條件決定了PM2.5質(zhì)量濃度隨季節(jié)變化的規(guī)律。保定市冬季日照時(shí)間短,天氣寒冷少雪,氣象條件不利于顆粒物擴(kuò)散和沉淀,加上燃煤供暖增加了額外的污染源,導(dǎo)致冬季污染嚴(yán)重;保定市春季干燥多風(fēng),風(fēng)可以促進(jìn)顆粒物擴(kuò)散稀釋,但同時(shí)也會(huì)造成揚(yáng)塵污染。夏季炎熱多雨,氣溫較高時(shí),大氣對(duì)流作用加劇,利于顆粒物的稀釋和擴(kuò)散,降雨又有利于顆粒物的濕沉降,加上燃煤等污染減少,因而夏季PM2.5質(zhì)量濃度最低,秋季氣候涼爽,降雨量?jī)H次于夏季,但秋季生物質(zhì)燃燒較多,故秋季比夏季略高。
2保定市PM2.5空間分布特征
保定市市區(qū)小,橫向距離為16km左右,縱向距離為13km左右,市區(qū)內(nèi)沒(méi)有山坡丘陵等大的阻擋物,地勢(shì)平坦開闊。
保定市共設(shè)六個(gè)大氣污染監(jiān)測(cè)點(diǎn),六個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)均勻分散在保定市各區(qū)域,分別是位于東部的市監(jiān)測(cè)站,東北部的華電二區(qū),北部的接待中心,西部的膠片廠,西南部的地表水廠和市中心的游泳館。
保定市各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5變化規(guī)律如圖2,由圖2可知,保定市各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5質(zhì)量濃度差別不大,且變化規(guī)律基本一致。這是因?yàn)镻M2.5可以隨氣流被輸送到幾百甚至幾千千米的地方,造成廣域的污染,而保定市市區(qū)小。且地勢(shì)平坦開闊,污染源排放的污染物隨氣流遷移,造成各個(gè)區(qū)域間交叉污染。
3保定市霧霾成因分析
霧霾天氣的形成是自然因素和人為因素共同作用的結(jié)果。首先,自然環(huán)境的原因。保定市春季干旱多風(fēng)甚至?xí)猩硥m暴天氣;,冬季寒冷少雪,污染物不易擴(kuò)散。大氣層比較穩(wěn)定,這種穩(wěn)定的天氣造成污染物在近地面積聚,導(dǎo)致霧霾天氣。
其次,PM2.5是形成霧霾天氣的主要原兇。有關(guān)研究表明,PM2.5約60%來(lái)源于燃煤,機(jī)動(dòng)車燃油,工業(yè)使用燃料等燃燒過(guò)程,23%來(lái)源于揚(yáng)塵,17%來(lái)源于溶劑使用及其他。正是由于各種人工排放源污染物的排放增加,使保定市大霧多發(fā)季節(jié)發(fā)生了更多的灰霾天氣,白色的大霧天氣轉(zhuǎn)變?yōu)槲:π愿鼜?qiáng)的灰霾天氣。
由于我市集中供熱未能全面普及,能源使用一直以煤為主,尤其是燃煤量最大的冬季仍是每年我市污染最嚴(yán)重的時(shí)期。汽車尾氣是PM2.5的重要來(lái)源,市區(qū)近些年來(lái)汽車保有量大幅增加,加大了污染物的治理難度。城市建設(shè)揚(yáng)塵,道路揚(yáng)塵,地面揚(yáng)塵未能有效遏制。這些懸浮污染物在靜穩(wěn)空氣中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),轉(zhuǎn)變成大的粒子,也促進(jìn)了霧霾天氣的形成。
最后,地理環(huán)境的原因。我市大樓越建越高,阻擋和摩擦作用使風(fēng)流經(jīng)城區(qū)時(shí)明顯減弱,促使靜風(fēng)現(xiàn)象增多,大氣擴(kuò)散條件非常差,生產(chǎn)生活排放的污染物不斷積累,最終與水分子結(jié)核積聚成霾。
環(huán)境問(wèn)題事關(guān)人類的健康和生存,一直是人們關(guān)心的話題。霧霾天氣已經(jīng)成為人們所關(guān)注的重要問(wèn)題。政府已經(jīng)采取了多種有效措施治理霧霾,但防治大氣污染是一個(gè)復(fù)雜的綜合課題,雖然我們面對(duì)的是一場(chǎng)艱苦卓絕的戰(zhàn)役,但有政府有效應(yīng)對(duì),企業(yè)積極參與,社會(huì)各界共同擔(dān)當(dāng),一個(gè)清新秀美的生態(tài)文明城市,必將向我們款款走來(lái)。
本論文為保定市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)2014年(春)自然科學(xué)課題(編號(hào)KX2014C01)的部分研究成果。
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科技論文作為科技活動(dòng)產(chǎn)出的重要形式之一,從側(cè)面反映國(guó)家的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究等方面的水平[1]。通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)研究,可以為學(xué)科影響力分析提供依據(jù),在評(píng)價(jià)科技發(fā)展水平、趨勢(shì)預(yù)測(cè)等方面均有重要意義[2]。
文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)就是基于定量數(shù)據(jù),用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,從宏觀的層面上研究社會(huì)的科學(xué)能力、科學(xué)前沿等,對(duì)宏觀科技政策的制定有一定的參考作用[3]。文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的原理及方法已在國(guó)內(nèi)外科研影響力分析中廣泛應(yīng)用[4]。
本文通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法,分析2006年-2015年勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)文量變化、研究力分布并通過(guò)繪制科學(xué)知識(shí)圖譜從側(cè)面揭示該學(xué)科的研究動(dòng)態(tài)。
1 研究?jī)?nèi)容與方法
本文以科學(xué)引文檢索擴(kuò)展版(Web of Science Expended)為數(shù)據(jù)來(lái)源,對(duì)近十年國(guó)內(nèi)勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析。發(fā)文量、期刊分布等使用數(shù)據(jù)分析工具TDA;機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析,主要采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件UCINET及其內(nèi)嵌的可視化軟件NetDraw。
2 研究結(jié)果
2.1 論文年度分布
本研究檢索到2006-2015年國(guó)內(nèi)勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)SCI數(shù)據(jù)6995條①。由圖1可以看出,近十年來(lái),該學(xué)科SCI論文發(fā)文量持續(xù)增長(zhǎng),年平均增長(zhǎng)率高達(dá)13.95%,與該學(xué)科同時(shí)段全球SCI發(fā)文量增速(5.86%)相比,增幅顯著。
2.2 論文機(jī)構(gòu)分布
國(guó)內(nèi)勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)科SCI發(fā)文量排名前10的研究機(jī)構(gòu)包括香港大學(xué)、中國(guó)CDC、復(fù)旦大學(xué)和北京大學(xué)等。這10所研究機(jī)構(gòu)共發(fā)表SCI論文3373篇,占2006年-2015年國(guó)內(nèi)勞環(huán)學(xué)科SCI發(fā)文總量的48.22%(3373/6995)。從地區(qū)分布來(lái)看,上述10個(gè)機(jī)構(gòu)中,香港研究機(jī)構(gòu)2家,北京4家,上海2家,湖北和浙江各1家。
為進(jìn)一步展示國(guó)內(nèi)勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的研究機(jī)構(gòu)合作現(xiàn)狀,選擇發(fā)文量≥50的機(jī)構(gòu)共46家,根據(jù)SCI文獻(xiàn)的機(jī)構(gòu)分布情況構(gòu)建論文合著網(wǎng)絡(luò)(圖3),并使用UCINET 軟件將之可視化。為使圖譜呈現(xiàn)的更為清晰,在進(jìn)行可視化時(shí),將節(jié)點(diǎn)間的鏈接數(shù)量(links)下限設(shè)置為5,節(jié)點(diǎn)的點(diǎn)度中心度(degree)下限設(shè)置為5。
繪制科學(xué)知識(shí)圖譜(圖2)顯示,香港中文大學(xué)和北京大學(xué)、華中科技大學(xué)和浙江大學(xué)、香港中文大學(xué)和香港大學(xué)、清華大學(xué)和上海市腫瘤研究所及美國(guó)范德比爾特大學(xué)等幾個(gè)合作關(guān)系較密切的研究機(jī)構(gòu)。
2.3 學(xué)科主題分析
論文的關(guān)鍵詞是其研究?jī)?nèi)容的直接體現(xiàn),本部分將文獻(xiàn)的高頻關(guān)鍵詞作為分析單元,從更小的粒度上分析該學(xué)科的研究熱點(diǎn),圖3表明,國(guó)內(nèi)該學(xué)科研究方向主要包含以下幾點(diǎn):
1)職業(yè)暴露人群的健康或疾病特征和現(xiàn)狀
圍繞各種職業(yè)或環(huán)境暴露展開流行病學(xué)調(diào)查,分析與職業(yè)暴露相關(guān)的疾病在不同人群、時(shí)間和空間的分布規(guī)律。
2)特高發(fā)疾病與營(yíng)養(yǎng)研究
通過(guò)對(duì)人群的運(yùn)動(dòng)、飲食以及生活習(xí)慣等行為、BMI指數(shù)、等因素的研究,開展高血壓、糖尿病、心血管疾病等方面研究,分析環(huán)境、飲食等環(huán)境因素對(duì)健康或疾病的影響及其防治。
3)特殊人群的健康問(wèn)題
針對(duì)特殊人群或者人群的特殊階段,如少年兒童、孕婦和老齡人口等,研究生命不同時(shí)期保護(hù)健康和預(yù)防疾病等問(wèn)題。
4)重金屬污染與健康
環(huán)境中接觸的重金屬污染主要包括鉛、汞、錳、鎘、鉻、砷和硒等。其在環(huán)境中難以降解,并通過(guò)食物鏈富集從多種途徑進(jìn)入體內(nèi),長(zhǎng)期存在,危害人體健康。
5)大氣污染與疾病的關(guān)系
工業(yè)化和城市化進(jìn)程導(dǎo)致大氣污染日益嚴(yán)重,公眾更加關(guān)注大氣中的顆粒物和污染化學(xué)物對(duì)人體健康的危害[5]。如大氣污染與心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病以及腫瘤等關(guān)聯(lián)研究。
6)職業(yè)緊張與倦怠
通過(guò)評(píng)估社會(huì)地位、經(jīng)濟(jì)狀況、工作壓力等職業(yè)暴露,開展與職業(yè)緊張相關(guān)的生活質(zhì)量、心血管疾病、腫瘤發(fā)生率的研究。
3 討論
通過(guò)分析2006年-2015年國(guó)內(nèi)勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域公開發(fā)表的SCI論文,可以看出近十年來(lái)國(guó)內(nèi)勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r及國(guó)際影響力,但我國(guó)目前的研究?jī)?nèi)容和機(jī)構(gòu)規(guī)模與國(guó)際整體水平仍有差距。然而,我國(guó)的人群特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)并沒(méi)有被充分發(fā)掘,從而使中國(guó)勞動(dòng)衛(wèi)生和環(huán)境衛(wèi)生學(xué)乃至整個(gè)公共衛(wèi)生學(xué)獨(dú)有其潛在的發(fā)展契機(jī)[5]。同時(shí),從國(guó)內(nèi)科研成果的機(jī)構(gòu)分布分析中可以清楚地看出科學(xué)研究中的“馬太效應(yīng)”[6]。因此,加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)、科研能力較弱的研究機(jī)構(gòu)與國(guó)內(nèi)外其他高校或科研機(jī)構(gòu)的交流與合作,才能提高科研團(tuán)隊(duì)的整體實(shí)力。
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論文關(guān)鍵詞:化學(xué)教學(xué),環(huán)保教育
環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的搖籃,它向人類提供了生產(chǎn)和生活所需的各種自然資源,然而隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人類對(duì)環(huán)境的污染日趨嚴(yán)重。面對(duì)全球性的生態(tài)破壞和環(huán)境危機(jī),環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)今世界的一個(gè)熱點(diǎn)話題,“人與自然和諧發(fā)展”成為時(shí)代主旋律。然而目前中學(xué)化學(xué)環(huán)保教育主要存在一些問(wèn)題:如環(huán)保教育的形式過(guò)于單一沒(méi)有和實(shí)踐活動(dòng)聯(lián)系起來(lái),環(huán)保教育的方式偏重于課堂講授理論知識(shí),沒(méi)有和環(huán)保實(shí)踐活動(dòng)相聯(lián)系;沒(méi)有針對(duì)環(huán)保教育的專門教材和授課教師,現(xiàn)行的化學(xué)教材中相關(guān)的環(huán)保知識(shí)較為分散,教師在教學(xué)過(guò)程中要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力來(lái)收集和整理資料,開展化學(xué)實(shí)踐的次數(shù)相對(duì)較少;環(huán)保教育的考核未引起足夠的重視,學(xué)校迫于升學(xué)的壓力,教學(xué)任務(wù)繁重,所以教師的大部分精力和時(shí)間都投入到考試科目的教學(xué)中,對(duì)環(huán)保教育的關(guān)注度明顯不夠等。所以在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中實(shí)施環(huán)保教育就顯得尤為重要,不僅能增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),還可以提高學(xué)生分析和解決環(huán)境和實(shí)際問(wèn)題的能力。
一、在化學(xué)新授課中滲透環(huán)保教育
課堂是教學(xué)的主陣地教育學(xué)論文,教材是知識(shí)的基本載體,教師應(yīng)抓住這一陣地,緊密聯(lián)系教材在日常教學(xué)中滲透環(huán)保教育,讓學(xué)生了解環(huán)保的緊迫性和重要性,逐步培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)。中學(xué)教材有許多和環(huán)境保護(hù)有關(guān)的內(nèi)容,在教學(xué)過(guò)程中教師應(yīng)結(jié)合教材適時(shí)的、適量的將潛在的環(huán)保內(nèi)容滲透到各章節(jié)的教學(xué)中,在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。如在講授水與氫時(shí),強(qiáng)調(diào)中國(guó)的人均水資源只是世界平均水平的四分之一,而且水資源的分布不均勻,水資源的缺乏嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。未經(jīng)處理的工業(yè)廢水和生活污水肆意排放又造成了嚴(yán)重的水體污染,對(duì)人類的生存構(gòu)成了巨大的威脅,以此增強(qiáng)學(xué)生的節(jié)水意識(shí);在講授空氣和氧氣時(shí),應(yīng)引入大氣污染的相關(guān)內(nèi)容,講解造成大氣污染的兩大因素:氣體和可吸入顆粒物,其次結(jié)合國(guó)際重大的空氣污染事件來(lái)說(shuō)明空氣污染形成的原因和對(duì)人類健康的傷害;在講授碳族元素時(shí),向?qū)W生滲透二氧化碳地大量排放是形成溫室效應(yīng)的主要原因,煤氣中毒的實(shí)質(zhì)是一氧化碳和血紅蛋白結(jié)合,是血紅蛋白喪失運(yùn)輸氧氣的功能,使人窒息,讓學(xué)生掌握一氧化碳中毒的預(yù)防措施;在講授農(nóng)藥和化肥一章時(shí),應(yīng)補(bǔ)充說(shuō)明土壤板結(jié),土壤污染的相關(guān)知識(shí),以及和使用化肥之間的關(guān)系,讓學(xué)生明白綠色無(wú)污染食品的定義和普通食品的區(qū)別等。
二、在化學(xué)復(fù)習(xí)課中滲透環(huán)保教育
在新授課中教師傳授給學(xué)生的只是一些環(huán)保教育的零散片段,學(xué)生掌握的環(huán)保知識(shí)是孤立的、不連貫的,在復(fù)習(xí)課時(shí)學(xué)生已經(jīng)具有一定的知識(shí)儲(chǔ)備,教師可以幫助學(xué)生將已有的環(huán)保知識(shí)進(jìn)行歸納、總結(jié)使之形成完整的知識(shí)體系,進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)環(huán)保的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和責(zé)任感中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)。如復(fù)習(xí)到大氣污染時(shí),教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將一些會(huì)造成大氣污染的各類物質(zhì)進(jìn)行歸納和總結(jié),如碳氧化合物的污染。分別介紹一氧化碳和二氧化碳的物理及化學(xué)性質(zhì)再補(bǔ)充一氧化碳會(huì)使人中毒,輕者昏迷重者死亡,二氧化含量增加會(huì)造成溫室效應(yīng),使兩極冰川融化,海平面上升,讓學(xué)生思考該怎樣減少二氧化碳的排放和預(yù)防一氧化碳中毒。復(fù)習(xí)到硫氧化物的污染時(shí)教育學(xué)論文,應(yīng)著重講解硫氧化物造成的污染主要是酸雨的危害,空氣中的二氧化硫被氧化成三氧化硫,進(jìn)一步形成酸雨會(huì)腐蝕建筑物,使魚類等水生生物大量死亡,還造成農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)。通過(guò)在復(fù)習(xí)課上講新課中講解的環(huán)保知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系,歸納總結(jié),這樣既深化了學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí),又提高了學(xué)生對(duì)會(huì)環(huán)保知識(shí)的分析歸納總結(jié)的能力。
三、在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透環(huán)保教育
1.實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范化.
規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作不僅是試驗(yàn)成功的重要保障,更是減少污染的關(guān)鍵所在。教師的示范操作比課堂操作更具有感染力,因此,無(wú)論是演示實(shí)驗(yàn)還是指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),教師都要做到實(shí)驗(yàn)操作準(zhǔn)確、規(guī)范,力求讓學(xué)生掌握準(zhǔn)確的規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技能通過(guò)言傳身教來(lái)增強(qiáng)他們的環(huán)保意識(shí)。例如在固體藥品的取用、液體藥品的量取轉(zhuǎn)移、物質(zhì)的稱量、物質(zhì)的加熱、過(guò)濾等基本操作中,準(zhǔn)確、熟練的動(dòng)作可避免藥品因?yàn)⒙洹]發(fā)等造成污染。一是在實(shí)驗(yàn)開始前教師應(yīng)提醒學(xué)生檢查裝置的氣密性(若是有毒氣體的制取及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)要增加尾氣處理裝置),氣密性不好不僅會(huì)使實(shí)驗(yàn)效果不明顯,還會(huì)使有毒氣體外泄造成環(huán)境污染,危害師生的健康。例如在二氧化硫和氯氣的制備實(shí)驗(yàn)中將尾氣通入到堿液中便能防止尾氣外泄造成污染。合成硫酸時(shí)過(guò)量的二氧化硫應(yīng)用氨水吸收。制備鹽酸時(shí)用水吸收多余的氯化氫氣體,制備硝基苯等揮發(fā)性較強(qiáng)的有毒物質(zhì)時(shí),應(yīng)安裝一個(gè)冷凝管回流有毒氣體。二是在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)固體廢棄物、廢液的處理也要力求規(guī)范,如廢酸不能隨意倒在地上,它會(huì)腐蝕水泥地面,也不能倒入下水道中,它不僅會(huì)腐蝕金屬管道,更嚴(yán)重的是會(huì)造成水體污染。固體廢棄物應(yīng)放入指定的容器中,不能放回原瓶,以免污染剩余藥品。實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范化不僅使學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,又牢固的樹立了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。
2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化
崛起于20世紀(jì)80年代的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是近年來(lái)發(fā)展迅速的試驗(yàn)新方法,它具有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象顯著、藥品用量少、污染程度小、反應(yīng)時(shí)間短、便于操作等特點(diǎn),備受化學(xué)工作者的青昧,成為當(dāng)今國(guó)際化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的主要趨勢(shì)。由于在微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)物和生成物的量都很少,因此,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅大大節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的支出,更減輕了實(shí)驗(yàn)廢棄物對(duì)環(huán)境的污染。如做硫在空氣中燃燒的試驗(yàn)教育學(xué)論文,按常規(guī)的藥品用量來(lái)做,硫粉需要0.3-0.5g生成的二氧化硫?yàn)?.6-1g,換成微型實(shí)驗(yàn)來(lái)操作硫只用0.02g,生成的二氧化硫僅為0.04g,實(shí)驗(yàn)效果完全相同,但藥品用量卻是大大減少。在做乙炔的制備及性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)時(shí),如采用少量的電石和用注射器滴加飽和食鹽水的方法,即可使反應(yīng)速度得到很好的控制,同時(shí)要節(jié)省了原料,實(shí)驗(yàn)效果也較為理想。在檢驗(yàn)溶液的酸堿性時(shí)將試管換成點(diǎn)滴板來(lái)操作,不僅能取得同樣明顯的實(shí)驗(yàn)效果,還減少了廢液的排放中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化,其經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益、教學(xué)效果都是很顯著的,既強(qiáng)化了學(xué)生的動(dòng)手能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力對(duì)學(xué)生環(huán)保意識(shí)的樹立有獨(dú)特的功效等。
3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)綜合化
中學(xué)化學(xué)教材中的演示實(shí)驗(yàn)大多都是用單一的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明物質(zhì)的某一個(gè)性質(zhì),要想全面了解物質(zhì)的所有性質(zhì)便要重復(fù)做多次的單一實(shí)驗(yàn),這樣既不利于學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)相互聯(lián)系形成一個(gè)完整的知識(shí)體系,又會(huì)造成藥品的浪費(fèi),還加重了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所的污染。所以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中要設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn),把幾個(gè)分散的相關(guān)實(shí)驗(yàn)組合成一個(gè)整體、連續(xù)的做一系列實(shí)驗(yàn),使一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物成為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料。這樣既節(jié)省了藥品又大大縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間,讓學(xué)生有時(shí)間分析和解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題,能夠很好的檢查學(xué)生的操作技能和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,增強(qiáng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保意識(shí)。如:我們可以將氯氣、次氯酸納、氯酸鉀的制取實(shí)驗(yàn)和氯氣氧化性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)(尾氣用氫氧化鈉吸收),這樣既能節(jié)省藥品用量又縮短了反應(yīng)時(shí)間,又能防止氯化氫、氯氣等有毒氣體外泄造成空氣污染。又如在消去反應(yīng)中將環(huán)丙醇變成環(huán)己烯,環(huán)己烯繼而成為合成己二酸的原料,這三種物質(zhì)進(jìn)一步被用于第三個(gè)實(shí)驗(yàn)。
4.進(jìn)行多媒體教學(xué)
在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中針對(duì)一些試劑昂貴或有毒(苯、苯酚、砷化物等)、易發(fā)生爆炸、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不易觀察、污染較大的實(shí)驗(yàn),目前還無(wú)法通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)其綠色化或減輕污染,對(duì)于此類實(shí)驗(yàn)我們可以采用多媒體輔助課件(CAI)模擬仿真實(shí)驗(yàn),例如:氫氧化二鐵的制備實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,教師在演示該實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生不易觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,達(dá)不到教學(xué)的目的,若用多媒體模擬這一實(shí)驗(yàn)教育學(xué)論文,便可以把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象形象生動(dòng)的展現(xiàn)在學(xué)生面前,達(dá)到很好的教學(xué)效果。又如,氯氣、氯化氫等有毒氣體的制備實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)室操作外泄的氣體會(huì)對(duì)師生的健康造成巨大的傷害,改用多媒體模擬該實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中學(xué)習(xí)到反應(yīng)原理、掌握操作方法、觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,既加深了記憶,又消除了因?qū)嶒?yàn)而造成的污染和對(duì)師生健康的危害。
四、在化學(xué)課外活動(dòng)中透環(huán)保教育
課堂固然是對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育的重要場(chǎng)所,但是環(huán)保教育的本身便具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,所以僅僅依靠課堂對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,作為課堂的延伸和拓展教師可通過(guò)開展各種豐富多彩的化學(xué)課外活動(dòng)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和解決環(huán)境問(wèn)題的能力。如教師可利用植樹節(jié)、愛鳥周、世界水日、世界無(wú)煙日等環(huán)保紀(jì)念日開展各種主題活動(dòng),普及相關(guān)的環(huán)保知識(shí),使學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)有更深刻、清楚地了解;教師可以將環(huán)保感興趣的同學(xué)組織起來(lái)成立環(huán)保興趣小組,檢測(cè)學(xué)校附近工廠的空氣狀況和污水的處理及排放情況,讓學(xué)生將所學(xué)的環(huán)保知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中,不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,而且為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,提升思維品質(zhì),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)提供了良好的運(yùn)作空間;充分利用學(xué)校廣播、黑板報(bào)、宣傳欄、手抄報(bào)等多種媒體采用文字、圖片、數(shù)據(jù)宣傳環(huán)保知識(shí)給予學(xué)生心靈上的震撼,讓學(xué)生明確人與自然相互依存的關(guān)系,意識(shí)到環(huán)保重要性和緊迫性;組織環(huán)保知識(shí)競(jìng)賽,檢查學(xué)生對(duì)環(huán)保知識(shí)的學(xué)習(xí)效果,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,加深對(duì)環(huán)保知識(shí)的了解等。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 燃煤電廠;環(huán)境保護(hù);策略
中圖分類號(hào) X773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)072-0207-01
燃煤電廠具有排放度高、污染物單一等特征,居于區(qū)內(nèi)污染首位。針對(duì)燃煤電廠污染物的特點(diǎn),分析其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響,制定科學(xué)合理的污染防治方案,實(shí)施有效的環(huán)境保護(hù)措施。在《火電廠建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書編制規(guī)范》中,規(guī)定了燃煤電廠的建設(shè)及環(huán)境影響報(bào)告編制的基本原則和規(guī)章制度,對(duì)燃煤電廠的環(huán)境保護(hù)具有一定的意義。
1 主要的環(huán)境問(wèn)題
1.1 固體廢棄物的問(wèn)題
燃煤電廠在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種固體體廢棄物及副產(chǎn)品。這些固體廢棄物主要包括底灰渣、脫硫殘?jiān)?,副產(chǎn)品主要包括了硫酸鹽混合物殘?jiān)蚐CR脫硝的催化劑等。
1.2 噪聲排放的問(wèn)題
電廠噪聲的主要來(lái)源是磨煤機(jī)、鍋爐、發(fā)電機(jī)和空冷風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲,它們對(duì)周邊環(huán)境造成的影響主要是對(duì)電廠附近的居民帶來(lái)噪聲干擾,夜間的干擾尤為突出。
1.3 大氣污染物排放的問(wèn)題
燃煤電廠產(chǎn)生的大氣污染物主要是鍋爐燃煤時(shí)排放出的氣體。包括顆粒物、硫氧化物、氮氧化物、CO和CO2,而重金屬、未燃燒的碳?xì)浠衔?、揮發(fā)性有機(jī)物等物質(zhì)的排放量較小。此外,煙氣脫硫系統(tǒng)中還原劑在運(yùn)行過(guò)程中逃逸的氨也會(huì)對(duì)環(huán)境造成了一定的污染。
1.4 水污染物排放的問(wèn)題
燃煤電廠會(huì)向河流、湖泊等排放廢水,而這些廢水要來(lái)源于凝汽器的冷卻水,產(chǎn)生的主要污染為熱污染。主要的污染物為有機(jī)物、重金屬及其鹽類等。
2 電廠的環(huán)境保護(hù)策略
2.1 對(duì)于固體廢物綜合的利用和處置
固體廢物的主要成分是粉煤灰。將粉煤灰集中起來(lái),可以作為建材用于生產(chǎn)、工程建筑和地面回填,甚至可以提取出有用的元素進(jìn)行化工產(chǎn)品的回收利用。當(dāng)條件受到限制不能進(jìn)行綜合利用的時(shí)候,必須將粉煤灰運(yùn)往儲(chǔ)存場(chǎng)進(jìn)行儲(chǔ)存。儲(chǔ)存粉煤灰時(shí),必須采取一定的防塵防滲措施,避免在儲(chǔ)灰過(guò)程中影響地下水及地面水源。
2.2 對(duì)于噪聲的處理技術(shù)
燃煤電廠的噪聲以點(diǎn)源為主,因此比較容易控制。在生產(chǎn)過(guò)程中使用的設(shè)備盡量為低噪聲設(shè)備,對(duì)磨煤機(jī)、引風(fēng)機(jī)等這類低噪聲的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化布置,并對(duì)廠房?jī)?nèi)部進(jìn)行隔聲處理。除此之外還可以使用吸聲器、消聲器等設(shè)備對(duì)噪聲進(jìn)行控制。對(duì)于產(chǎn)生噪聲較大的設(shè)備,一般都會(huì)使用可以把噪聲源進(jìn)行隔離的隔聲罩,也可以使用隔振減振,隔振減振是指在振源和基礎(chǔ)之間或是在被保護(hù)對(duì)象和基礎(chǔ)之間,安裝橡膠的隔振板夠或者是軟木隔振墊等具有彈簧性質(zhì)的構(gòu)件,也可以使用隔振溝的方式消減振動(dòng)的傳遞。
2.3 對(duì)于大氣污染物的減排技術(shù)
大氣污染物的減排技術(shù)主要是指采取末端控制措施。燃煤電廠的除塵技術(shù)主要有電除塵器、袋式除塵器以及電袋組合式除塵器三種,這三種除塵器對(duì)于顆粒物均有好高的去除效率。除塵器的選擇主要取決在燃料的種類、鍋爐類型和設(shè)備等,為了使燃煤電廠的鍋爐煙塵降低,需使用洗選煤并將鍋爐的運(yùn)行狀況進(jìn)行調(diào)整。
煙氣脫硫可分為濕法、半干法和干法三種工藝。濕法脫硫技術(shù)成熟,脫硫效率高,運(yùn)行操作簡(jiǎn)單,但工藝較復(fù)雜而且占地和投資也比較大,并且脫硫副產(chǎn)物的處理過(guò)程較為麻煩。干法以及半干法脫硫工藝簡(jiǎn)單,得到的脫硫產(chǎn)物為干粉狀,較容易處理,但脫硫劑的利用率和脫硫效率較低。
2.4 對(duì)于廢水污染的防治技術(shù)
由于燃煤電廠的生產(chǎn)、處理工藝及管理水平的差異,燃煤電廠的廢水類型有很多,每種類型的水質(zhì)水量特性差異也很大。按廢水來(lái)源的不同,燃煤電廠廢水主要分為循環(huán)污水、含有灰渣的廢水、工業(yè)冷卻水、油庫(kù)沖洗水、化學(xué)工藝廢水、生活污水等。
廢水的治理應(yīng)該結(jié)合生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)進(jìn)行統(tǒng)一考慮,經(jīng)過(guò)科學(xué)合理的分析,制定出經(jīng)濟(jì)合理的方案。其制定的基本原則是改進(jìn)優(yōu)化生產(chǎn)工程,在生產(chǎn)中盡可能減少?gòu)U水的排放量和濃度;在制定燃煤系統(tǒng)時(shí)考慮渣水的再循環(huán),爭(zhēng)取循環(huán)利用,盡量不排或者少排廢水;還要對(duì)燃煤電廠的用水、排水制定出合理的管理計(jì)劃,使得全廠用水分配科學(xué)合理化。
3 結(jié)束語(yǔ)
燃煤電廠屬于能源的消耗大戶,其用水量、產(chǎn)污量以及影響的范圍都很大,牽扯到的環(huán)境范圍也比較廣,對(duì)于生態(tài)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境有著巨大的影響。一個(gè)大型燃煤電廠擁有著一個(gè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境密切相關(guān)的系統(tǒng)。所以,必須針對(duì)燃煤電廠的特點(diǎn)、污染特性,制定切實(shí)可行的燃煤電廠污染防治管理方案。
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