温室效应导致的后果范文

时间:2023-12-13 17:08:53

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温室效应导致的后果

篇1

关键词:温室效应;产生原因;后果;措施

温室效应,是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表向外放出的长波热辐射却被大气吸收,这样就是地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温度,故名温室效应。大气环境的变暖无疑会使全球气温升高,以至于产生融化极地冰川,从而导致海平面上升,陆地面积减少,甚至是物种的减少,人类的灭亡等等后果。面对这样的严峻形式,本文就以减缓温室效应为目的,给以部分可深入研究的方法。

一、分析温室效应的影响因素

从现有的科技水平看,温室效应的主要影响因素为以下几种:

1.二氧化碳(CO2)

据相关研究表明,在大约38亿年前大气中的CO2的浓度约为300cm3/m3这样一个动态平衡的状态,但是在工业革命之后CO2的浓度在逐步上升,特别是在上世纪50年代中叶至60年代中叶,CO2浓度为316cm3/m3,80年代至90年代中叶,CO2的浓度竟增至354cm3/m3。递增幅度呈阶梯式增加,并且递增幅度在不断增加。

2.甲烷(CH4)

大气中的甲烷含量一直很少,主要来源于动植物等腐殖质的残骸中,但是在人类的发张过程中注意CO2的程度似乎比CH4的程度更大,但是以单位量计算CH4对空气的加热率是CO2的58倍,这说明CH4的温室效应比CO2的温室效应更明显,并且CH4在全球气温变化过程中起着重要的作用。

3.氟氯烷烃(CFCS)

CFCS在自然界中自然存在的形式很少,也就是说全部来自于人工合成,所以CFCS对于大气的影响就是近几十年的事情,但是对大气的影响程度和对大气臭氧层的破坏程度远大于以上两种气体,仅仅就C2F5CL和CF3CL而言,在大气中存在的时间长达400年,另一方面对于大气的温室效应的“贡献”特别大,就和CO2相比,其对空气的相对加热率是CO2的几百倍,甚至是几千倍。换句话说,这类物质对于大气的温室效应不仅仅是影响很大而且影响时间长。

4.臭氧(O3)

在人为因素的影响下,对于大气中的不同高度的O3都在发生不同的变化,总体来讲O3的浓度在减少,对流层的O3相对增加,平流层的O3浓度相对减少,而O3浓度的减少,更减少了对于太空中紫外线的吸收,从而导致到达地面和低层大气中的紫外线光强度增加,致使地表温度升高。

对于其它因素比如氧化亚氮、水汽、火山爆发、地球自转速率、大气污染、河流水库萎缩、冰山后退、人口因素,等等都会对环境的变化甚至是变暖都有不同程度的影响。

二、分析温室效应的后果

1.全球变暖,气候转变

面对着温室效应的日益加剧,以至于影响到气候。自工业革命以来,现有的自然资源大量消耗导致CO2的急剧增加,据相关资料全球平均温度比1000年前上升了0.3~0.6℃。据联合国机构预测,由于现有的情况在不断进行,到大概2050年全球平均气温将上升1.5 ~4.5 摄氏度,到那时可能有些地方将不再有四季。

2.对生物物种的影响

由于温度的持续升高,南北温带气候区将向两极移动,从而引起物种的迁徙,但是物种的变化和迁移速度远远落后于人类对于环境的改变,因此会造成大部分的物种走向灭亡。据英国生态学和水文学研究中心的杰里米・托马斯领导的一支科研团队在最近出版的《科学》杂志上发表的英国野生动物调查报告称,从1600~1800年间,地球上的鸟类和兽类物种灭绝25种;从1800~1950年地球上的鸟类和兽类物种灭绝了78种。据统计,全世界每天有75个物种灭绝,每小时有3个物种灭绝。

三、分析温室效应的发展对人类环境的影响

1.气温变化引起海平面上升,极地冰川融化

气温的变暖有两种过程会导致海平面上升,一是:海水受热体积膨胀使海水向大陆蔓延;二是:极地冰川和高峰冰川融化使地球上水体总量增加,从而导致大陆面积减少。2007年联合国政府间气候变化专门委员会的报告预测,如果海平面上升1米全球的大陆面积将减少约1/5,也就是说人类的生存空间减少,人类的粮食来源减少,将直接威胁到人类的生存环境。

2.人类健康的影响以及威胁人类的生存环境

由于太空中臭氧空洞的出现,以至于紫外线照射加强,从而对人类的健康造成影响。一方面,若臭氧减少1%,①皮肤癌患者增加6%;②损害眼睛,提高了白内障患者的发病率;③削弱了人的免疫系统,增加了传染病患者。再一方面,若臭氧减少1%,①大豆减产1%,②渔业量减少,若臭氧减少10%,紫外线强度增强20%,将会在15天内杀死水深10以内的鳗鱼幼鱼。③破坏森林,破坏了核糖核酸改变了遗传物质。以上两个方面都直接威胁了人类的生存条件。

四、结论

随着人类的不断发展,大气中的二氧化碳,甲烷,氟氯烷烃,氮氧化合物,粉尘等气体的浓度也在不断的增加,致使空气中吸收热能的分子量在不断增加,而保护地球的臭氧层却在不断的减少,为此提出几点建议:

①在法律上制定相关的法律措施,用以限制二氧化碳的排放提高排放二氧化碳的标准,禁止氟氯烷烃的生产和使用,针对甲烷等可重复利用的气体,提高其重复利用率,避免可用气体的浪费;②在技术上,改进生产方法,提高生产效率,建立鼓励开发新能源的相关政策,进行新能源,清洁能源的大面积使用,对于已经进入空气中的有害气体,发展有效科学技术进行吸收;③加强对森林和湿地的保护的同时加强对动物的保护,以个人为单位进行对于大自然的保护,共同保护这个可以让人类生存的环境。

参考文献:

[1]王绍武,近百年我国及全球气温变化趋势,气象,1990年第02期

[2]尹荣楼,王玮,尹斌,编著.全球温室效应及其影响.北京:文津出版社,1993

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【关键词】初中化学教学 法制教育 安全

化学是一门基础的自然科学,它与社会生活、生产有着广泛的联系。对于我国实现工业、农业、国防和科技现代化具有极其重要的作用。初级中学的化学教学是化学教育的启蒙阶段,不仅要贯彻全面发展的方针,以化学基础知识教育学生,培养学生的基本技能和能力,为学生参加社会主义建设和进一把学习打好初步基础,还应该针对当前社会上出现的越来越多的青少年违法乱纪现象,结合教材中的内容,在教学活动中给学生以引导教育,在课堂教学中渗透法制教育。这是我们每个教育工作者应尽的责任。

安全是高压线,但青少年的自我保护能力和意识都很差,有意或无意的伤害在他们中间时有发生,危害自己和他人甚至累及家庭。所以对青少年的保护要教会他们如何避免伤害,学会自救和救人,避免有意或无意犯罪。使学生自我约束并形成良好的行为习惯。为以后走上社会进行安全生产打下基础,并真正懂得以法律规范来规范自己的思想、知道自己的行为,起到预防、减少甚至杜绝违法犯罪的效果。

初中化学教学中涉及易燃、易爆、腐蚀性的物质很多;涉及大气污染、臭氧层的破坏、水资源的利用和保护、金属的腐蚀和防锈;涉及到生活中食品的营养和安全、一次性物品的使用,工业盐和酒精生活中禁用等等。这些教学内容与生活法制密切相关,紧密相连。在对这些物质的学习中不仅要让学生掌握其性质更要教会学生在生产生活中如何正确使用、贮存、运输这些物品。熟悉易燃物、易爆物、剧毒性物品的常见标识。严禁就地排放易燃易爆物料及化学危险品等。在化学教学中设置具体实例情景进行法制教学更容易系法起学生的学习兴趣。不仅加深了对化学知识的理解掌握,同时可以提高学生的法制意识。

例如在学习浓硫酸性质:吸水性、脱水性和强氧化性时,讲述了浓硫酸对皮肤有强烈的腐蚀性,不慎被洒上浓硫酸不能先用水冲洗而要根据情况迅速用布拭去再用大量水冲洗。稀释浓硫酸时要用正确的方法避免因操作不当造成事故,使身体受到损害。讲到它的强腐蚀性,结合社会上的一些犯罪分子,利用浓硫酸泼人面孔,打击报复伤害别人,之中行为严重侵犯了公民的人事权益,是违法犯罪行为。并向学生说明不仅用浓硫酸泼人是违法犯纪行为,而且携带爆炸品、易燃液体、易燃固体、有毒物品、压缩气体等乘车、船、飞机都是法律所不允许的,要知道基本的安全法律常识,以免不小心造成无意伤害,触犯法律,害人误己,遗憾终生。

在学习燃烧和灭火时,结合焦作2011年10月27日0时36分隶属于河南煤化焦煤集团的九里山矿发生的矿难:该矿16采区16031上风道掘进工作面发生一起煤与瓦斯突出事件,造成零点班刚接班进入掘进工作面区域的18名矿工全部遇难。以及白庄新村天然气泄漏引发爆炸造成的严重后果,用血淋淋的事实告诉我们无论是生活还是生产中都要严格操作,杜绝安全隐患,不能拿自己的生命开玩笑。作为领导者抓安全更应从“严”上下功夫,完善安全管理制度,严格实行制度,落实规章更要法制观念淡薄,安全意识不强,最终一定导致血的代价,走上违法犯罪道路。从而进一步让学生认识到违法犯罪的后果及应当承担的责任,对法律产生敬畏。

在学到温室效应时,通过学生展示他们搜集到的温室效应的成因,温室效应已经导致的后果和可能导致的后果资料,在全班交流之后,使他们从内心深处切实认识到环境问题的严重性和亟待解决的紧迫性。这时他们就会纷纷发言说出他们针对温室效应想出的解决方法,这样的具体方法不是大而空的理论,而是生活中的具体做法,小到节约每一双筷子,每一张纸,甚至是随手关灯时离开多久关灯好等等。使许多同学认识到平时的好多习惯并不符合“低碳生活”的理念,也为他们以后做好"低碳生活"提供了具体的目标,使他们能切实从生活中的小事做起,从身边做起,从我做起,从现在做起。

环境污染问题已成为社会发展的一个严重问题、热点问题。环境保护人人有责,《中华人民共和国环境保护法》中要求:“采取有效措施,防治在生产建设或者其他活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘、恶臭气体、放射性物质以及噪声、振动、电磁、波辐射等对环境的污染和危害。”教学中结合硫氧化物、氮氧化物引起空气污染、酸雨,导致建筑物桥梁雕塑的损坏、壤酸化、臭氧层破坏二氧化碳的大量排放导致温室效应等,进行大气污染防治法宣传。从在化学实验中要特别规范学生行为,废弃液不能随便倒入下水道中。因为化学废液情况复杂有的呈酸性,有的呈碱性,有的含有重金属离子有的是易挥发的有毒液体,应倒入指定的容器中经处理后再排放否则会造成水质污染事件及更大的危害。

化学教学活动中要从课内延伸到课外,从学校走向生活,走向社会。法制教育常常不是独立呈现,而是以具体的化学知识、技能、注意点为载体,结合社会生活中的各种正反面案例,如报纸、期刊、网络等各类媒体关于瓦斯爆炸,化工厂危险品泄漏等方面的新闻报道。将法律知识有机融合在教学中,因势利导,与学生行为规范相结合、与安全生产相结合、与科学人生观相结合、与传统美德教育相结合。从而提高法制意识和水平。总之,科学教育不仅要教给学生知识,更应帮助他们形成道德责任感和义务感,知法,守法。提高学生的道德素质和修养。作为化学教师必须在教学中注意结合有关教学内容加强培养学生的法制意识,增强学生的法制观念和社会责任感,把学生培养成为有高科学素质。具有战略眼光遵纪守法的促进社和谐发展的尖端人才。为法治社会贡献自己的力量。

参考文献

[1]陶治富.浅谈初中化学教学渗透法制教育[J].中学课程辅导(教学研究)

篇3

课本中涉及很多的控制化学污染和保护环境的知识,教师应该在上课前做好对教材中环保知识内容的全面挖掘和合理延伸,形成科学系统的教案,在授课过程中巧妙地结合课本内容,适当举出实际生活中关于化学污染隐患的现象和化学污染造成严重后果的事件,并适时地对这些问题进行分析和延伸,使用循序渐进的方式,让学生对化学污染及环保有一个合理、科学的认识,提高学生对抑制污染和保护环境的重视程度.例如,在讲“洁净安全的生存环境”时,教师可以介绍有关空气污染指数方面的内容,让学生了解空气污染指数的确定方法,由此引入“温室效应”的概念,接着让学生了解近年来大气层中二氧化碳的含量因为人类消耗能源的迅速增大,森林资源受到破坏的现象,紧接着对二氧化碳造成“温室效应”的原因进行讲解和分析,步步导入,向学生讲述其造成的危害和恶劣影响,随后让学生了解导致“温室效应”的气体因素构成有哪些,最后引发学生对于防止“温室效应”能够采取的方法的探究与讨论,使学生在课堂互动、主动思考中掌握环保的有关知识.

二、合理设计化学实验,提高学生的环保意识

有些易产生污染或实验效果不明显的化学实验,要秉承无污染实验设计理念,适当地利用多媒体技术让学生对实际操作过程有进一步的认识,这样才能达到实现实验有效性和环保的双重效果,并且提高学生的环保意识.第一,合理改进实验装置,降低环境污染.可以对一些涉及有毒物质的实验进行适当的修改和调整,把实验操作过程中可能引起的污染和危害降到最小.同时,可以在无形中增强学生的环保意识.第二,有效处理、充分利用实验废物,降低环境污染.对化学实验中生成排出的大量废物垃圾要进行妥善、适当的处理,以免造成环境污染.在实验教学过程中,将实验废弃物进行净化排毒处理是十分有必要的.这样,不仅能够使学生形成科学的实验观念,还可以提高学生的实验操作能力,而且能够有效地节约实验资源,实现资源的循环再利用.通过对实验中的废物处理操作和降低污染知识的学习,学生能够树立良好的环保理念,使学生意识到环保的重要性.第三,合理控制实验药品的用量,降低环境污染.对于大多数实验,可以尽量用较少的实验药品和器材来完成实验过程,并从中掌握具体实验方法与技能,达到真实可靠的效果,这样可以有效减少实验资源的浪费,降低污染,实现环保的理想目标.例如,在做“铜与稀硝酸反应”时,可在注射器的活塞上先放上一小片铜片,再吸取少量稀硝酸,立即在针尖上扎上橡皮塞密封起来,将注射器竖立起来,产生的气体将活塞推开,当铜片与稀硝酸脱离时,反应自行停止.可观察到一氧化氮气体的产生,再打开橡皮塞,轻轻拉动活塞,吸入少量空气,一氧化氮立即转变为红棕色的二氧化氮,现象明显.采取小型、微型实验的方式,可以有效地利用实验资源,实现实验效果的最佳化以及普及范围的广泛化,不但增强了学生的实验动手能力,强化了实验教学效果,也培养了学生节约实验资源的良好习惯.

三、组织化学课外活动,增强学生的环保意识

在化学教学过程中,定期对学生进行环保实践、控制污染方面知识的教育,指导他们实事求是,把课堂所学知识和技术运用到实际生活中,注意节约资源,回收再利用有效废弃物,尽量使用无污染、洁净物品.教师要组织多种多样的环境监测和保护活动,如,指导学生进行大气中污染物二氧化硫、二氧化氮的浓度,测试某次雨水中所含的pH以及判断其是否符合酸雨标准等.这些都可以让学生认识到化学污染物的危害,树立他们的环保意识.教师要开展化学课外知识讲座,使学生了解保护环境的重要性和可行性.

四、结语

篇4

关键词: 中学环境化学教学 环保意识 和谐社会

随着社会经济的发展,当今世界发生了不同以往历史的三种影响深远的变化:其一是科技的高速发展和生产力水平的极大提高,在大大增强人们改造自然的能力的同时,也使人类的发展达到了足以影响自己生存的程度;其二是人口的爆炸性增长使人均耕地迅速减少,地球的载荷能力已近乎极限;其三是自然资源的过度开发与消耗和污染物质的大量排放,造成大量动植物资源的消失和灭绝,并导致水污染、温室效应、臭氧层破坏、酸雨等严重的环境问题。人类以科学技术改造自然,推动社会进步,但同时却给自身带来环境污染的不幸。近代以来屡屡发生的公害事件终于使人们承认了这一事实,并发现化学品造成的环境污染最为严重。治理已发生的污染固然重要,而根本大计在于防患于未然,使人们在建设的同时考虑到环境的影响,树立“环保意识”。可见,向中学生介绍有关环境化学与防止环境污染的知识是非常必要的。

1.加强中学环境化学教育的重要性

我国属于发展中国家,改革开放以来,乡镇企业异军突起,在带来巨大经济效益的同时,也给我国广大农村这片净土带来了环境污染和劳动保护问题。到上世纪末,燃烧煤和机动车辆排放出的废气已对大气造成极为严重的污染。面对如此严峻的形势,若不加强环境管理,让不断增加的工业“三废”继续污染环境、破坏生态平衡,就会给我国社会主义建设、经济发展造成严重的后果。经济的发展,必须与人口、环境、资源统筹考虑,不仅要安排好当前的发展,而且要为子孙后代着想,为未来的发展创造更好的条件,绝不能走浪费资源、先污染后治理的路子,因此对全民族进行环境、生态知识的宣传教育是不可缺少的,务必从中学教育抓起。

2.结合化学教学,对学生开展环境化学教育

环境化学重要内容之一,是研究化学污染物在环境中的变化规律。我国公民环保意识较差,这和日趋严重的环境问题是不相适应的。要提高全民的环保意识,使保护环境成为每个公民的自觉行动,教师首先要从学生抓起,从课堂做起。当学生在做制取等有毒气体实验时,教师应强调学生注意对制取气体装置的气密性进行了检查,注意化学药品的用量要适当(尽量采用微量,只要达到实验效果明显即可),以及必须设计吸收尾气的装置,等等。实验完毕,还应将废液集中倒入废液缸中,可回收的尽量回收,以养成保护环境的良好习惯。

3.理论联系实际,提高学生学习环保知识的认识

3.1从人类与大自然的协调中激发学生的学习积极性

新的《化学教学大纲》明确指出:“在教学过程中要十分注意联系实际,以使学生更好地掌握所学的知识和技能,以及这些知识和技能在工农业生产、第三产业、科学技术和日常生活的应用。随着科学技术的发展,联系实际的教学内容应有所增加,可以充实包括环境保护、新内容、新能源、海洋、卫生保健、食品等方面内容,但应限于有关的化学基础知识范围之内。”可见,学习环境化学基础理论知识和原理是十分重要的,并应着重于理论联系实际和基础知识面的扩展上。教师要以地球化学知识为基础生态系统中物质循环和能量流动为线索,讲授空气、水体、土壤、森林、植物与人类的关系,展示优良的生态小环境和污染严重区的对比,简明介绍当今世界关注的环境问题,以讲座、竞赛等形式让学生提高认识,使学生深切地感受到环境化学就在自己身边。

3.2针对温室效应引导学生分析此类生态问题

教师可运用学生所获得的知识,引导学生分析“温室效应”,使他们了解到由于大气层浓度逐年上升,太阳能辐射的一部分――地球红外辐射热有很大一部分不能透过大气层,因而造成“温室效应”,使地球表面升温、冰川溶化,直接影响着现代文明社会的发展,以提高学生对控制“温室效应”等生态问题的认识。教师还应让学生通过讨论分析得出人类必须控制固体废物燃烧、扩大森林面积等结论,以利于生态环境的改善。

3.3结合现有法律法规的宣传加深学生对环保意义的认识

教师可组织学生参加环保法律法规的宣传,利用3月12日植树节、5月31日世界无烟日、6月5日世界环境日等,取得当地有关部门的支持,让学生们在宣传中了解我国有关这方面的规定和常识,以提高学生在环境管理环境文化方面的认识。

3.4结合第二课堂教学提高学生的学习兴趣

教师可结合学生已学的知识,开展有关环境污染与保护知识的问答。例如,酸雨是如何形成的?造成大气污染的主要物质是什么?防治途径如何?等等,以提高学生的学习兴趣,并为今后工作奠定良好的环保基础。

4.通过学生向社会宣传环保知识,促进全民环保意识的提高

我国是一个农业大国,由于缺乏生态、环境意识与农药常识,环境科学教育又未跟上,因而全国各地滥用剧毒化学农药的现象相当普遍。这不仅危及亿万农民的生命安全,而且祸及全社会几亿个普通家庭。教师通过学生向亲人、朋友及社会各界宣传环保知识,不仅可促进当地环保工作的开展,提高公民的环保意识,而且可推动无公害生物农药的研究和使用。

和谐社会强调的是环境与经济的协调发展,追求的是人与自然的和谐。其核心思想是:健康的经济发展应建立在生态持续能力、社会公正和人民积极参与自然发展决策的基础上。它所追求的目标是:既要使人类的各种需求得到满足,社会得到充分发展,又要保护生态环境,不对后代人的生存和发展构成危害,它特别关注的是各种经济活动的生态合理性,强调对环境有利的经济活动应予鼓励,对环境不利的经济活动应予摒弃。为此,中学化学教育应该把环境保护的知识贯穿于始终,激励学生勤奋学习,刻苦钻研,用先进的科学知识指导工业生产,优化产业结构,变废为宝,保护环境,美化地球,促进社会平稳、健康、和谐的发展。

参考文献:

[1]仲崇立主编.绿色化学导论[M].北京:化学工业出版社,2000.

[2]胡国杰.中学化学实验室污染状况调查及防治措施[J].化学教学,2004,(11):9.

[3]王祖浩.普通高中课程标准实验教科书化学(必修1)[M].南京:江苏教育出版社,2005.101.

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[关键词]环境生命周期环境影响评价

1前言

环境问题作为社会行为决策中一个非常重要的组成部分,日益受到人们的关注,每一个决策所实施的行动都会导致产生不同的结果,因而预计和评估这些行动对环境产生的结果将显得越来越迫切。

人们进行的决策往往是基于事物的表面现象及其思维惯性,然后再根据事物的发展后果调整决策。但是人们在分析问题时通常并未认识到影响环境的全部因素,而只是其中的一小部分,这就直接导致了一些决策性错误的产生。一个简单的例子可以说明这个问题:包装饮料的容器可以是玻璃瓶,或是一次性金属易拉罐,在判断那种容器更环保的时候,人们往往只看到容器消费后被丢弃的瞬间,于是认为玻璃瓶比易拉罐更环保。其实这种判断并不是正确的,在它们各自的原料被挖掘、加工成容器,以及在工厂中加工成品,并将包装好的产品仓储、运输、分销至消费者,在以上的各个环节中,它们都对环境造成影响。仅仅比较其中一部分环节是十分片面和不可靠的。我们还需要比较的环节是以下几点:

石英和铝矾土的开采,哪一种对环境破坏大;

玻璃熔炼和铝矾土电解,哪一个耗能更大,耗哪种能源,其各自对酸雨、温室效应的影响如何;

玻璃空瓶回用在运输过程中所消耗的不可再生燃料(如汽油)对可持续发展的威胁;

玻璃瓶装的饮料从成品到消费完的过程均需冷藏,其所消耗的能源对温室效应的影响,制冷过程排放的CFC气体对臭氧层的破坏。

从以上事例可以看出对同一环境问题的研究会导出相互矛盾的结论,某一方面环境问题的改善可能将导致其它方面环境问题的恶化,而运用生命周期分析法能够有效地评估产品(服务)对环境的影响。

2生命周期评价(LCA)的内涵

目前对LCA(Life Cycle Assessment)的定义众多,以国际标准化组织(ISO)、国际环境毒物学和化学学会(SETAC)的解释最为权威。ISO对LCA的定义是:汇总和评估一个产品(服务)体系在其整个寿命周期间的所有投入及产出对环境造成的和潜在的影响的方法。SETAC对LCA的定义是:通过对能源、原材料消耗及废物排放的鉴定及量化来评估一个产品的过程或活动对环境带来的负担的客观方法。

3LCA分析的内容及框架

3.1 目标和范围的界定

从理论上说,LCA应分析对环境的所有影响方面,但这样的系统将过于开放,无法得出对现实有意义的结论。根据联合国1989年内罗毕环境大会的决议,全球环境问题按其相对的严重程度可排列如下:①温室效应;②臭氧层破坏;③酸雨;④饮用水污染;⑤海洋污染;⑥森林面积缩小;⑦土壤荒漠化;⑧物种灭绝;⑨有毒废弃物处理。确定LCA分析的范围应包括以上9个方面。

3.2 数据分析

任何产品(服务)系统通常都是由若干不同的过程组成,如玻璃瓶装牛奶的生产过程包括:石英开采、矿石运输、冶炼、制瓶、牛奶罐装、成品冷藏、运输、商业冷藏陈列、家庭冷藏等。数据分析的目的是:对系统范围内所有过程的资源消耗与环境排放进行量化和分析。对每一个被分析的系统都可以列出一份投入产出的清单。

人类生产活动过程对环境排放的污染物有成千上万种,由此产生的环境污染错综复杂。确定人类活动对环境的污染是不容易的,判断的准确性与环境科学的前沿发展有关,通过科学研究才能认知并准确判定某种化学物质的排放将导致的某种环境污染现象及污染程度。其次是信息资源的共享问题,LCA分析是跨行业,甚至跨国界的,这就要求建立一个共享数据库以满足需求。

3.3 影响力评估

在分析两种系统投入产出清单时,如果一种系统在所有方面均优于另一种,LCA工作便可得出结论了,但是实际情况往往复杂得多,我们应从以下两方面分析。

分类:影响力评估的目的在于把前一轮采集到的众多的数据与具体某个LCA分析感兴趣的环境问题分别建立起对应联系。

价值评估:价值评估的目的在于给不同的系统打分,在本来不可比的环境污染指标间建立起某种联系,使之具有可比性。打分过程又可分为两个步骤:

第一步称为特性化,它是计算出某种污染物的排放在该次评价中对某一环境问题的危害程度,通常用其所占的百分比来衡量。如某冶炼工艺产生SO2、NOX、HCl三种酸雨气体,其中SO2占三者总量的88%,NOX占10%,HCl占2%,则在一般情况下,SO2应与本行业的其它冶金工艺所产生的酸雨气体进行比较。

第二步称为标准化,它是计算被评估系统对某项环境问题的危害占该环境问题总量的百分比。如全球冶金行业温室气体排放量占全球温室气体排放量的7%,占全球消耗臭氧层气体排放量的0.1%,占本地区酸雨气体排放量的30%,则温室气体和酸雨气体应成为评估的重点。

从上述分析可以看出,无论是特性化,还是标准化,都是试图确定某种污染物排放在某系统内以及某环境问题内的相对权重,以此来达到某种初步的可比性。

3.4 解释

解释是用影响力评估所得到的结果来回答在目标和范围界定时提出的问题假设系统边界设定,污染物排放计量是LCA中比较明确和技术性较强的部分,那么从影响力评估开始到解释部分,LCA分析的难度也变大。为了简化分析并得到更为精确的答案,往往需要在影响力评估完成时根据其结果重新调整目标和范围界定。

4事例

以下的两个例子能说明一些问题。

4.1 一次性尿布和多次用尿布

上世纪80年代,美国的一个州曾经就是否允许使用一次性尿布展开过一场辩论,当时公众认为一次性尿布浪费资源并且加重了该州垃圾填埋场的压力。在州议会通过禁止使用一次性婴儿尿布后,当地居民开始大量使用多次用尿布,结果导致了清洗尿布用的水量大幅度增加。LCA分析表明,该州为美国最干旱的州之一,用水紧张,但是该州地广人稀,建设垃圾填埋场根本不成问题。这说明在选择LCA分析系统边界时对于一些环境问题的取舍必须考虑当地情况。

4.2 复用式玻璃瓶和无菌纸盒

2005年,德国联邦环境署(UBA)进行的LCA分析表明,牛奶用多次重复使用的玻璃瓶比一次性无菌纸盒包装对环境造成的负担轻。但是,2005年无菌纸盒联合会(FKN)的研究成果表明,UBA的研究是基于2002年~2003年度的背景资料,在当时玻璃瓶可重复使用25次,而无菌纸回收率为12%。到了2005年玻璃瓶的回收使用次数远低于25次,而无菌纸盒的回收率增高至40%,而且回收牛奶的实际运输距离增长2倍。这些变化中的数据说明,两种包装系统的环境表现可能很接近,甚至发生逆转。

篇6

关键词:温室效应 温室气体 源和汇 城市热岛 气候变化 盖亚假说

一、温室效应原理

正如万物生长靠太阳,太阳辐射穿透大气层到达地球表面后,地球在增温的同时也不断对外辐射能量。研究表明,在漫长的岁月中,地球的能量收入和支出基本上处于平衡状态,地表温度大致上没有什么变化。

根据热力学基本定律,任何物体辐射能量的最大值所对应的波长与该物体温度的乘积都等于同一个常数,也就是说,物体的温度越高,其辐射出的电磁波波长越短,反之亦然。太阳表面温度约为6000k,主要为短波辐射,而地球表面却是长波辐射。地球大气层中有些气体对于太阳的短波辐射几乎是透明,却能强烈吸收地面的长波辐射再以大气逆辐射的形式将大部分热量返还地表,从而使地球表面从太阳辐射获得的能量相对多,而散失到大气层以外的热量相对少,地球表面的温度维持在一个适合人类生存的水平。这就是大气的温室效应,这些气体称为温室气体,主要包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烃、臭氧、水蒸汽、二氧化硫以及一氧化碳等。

二、主要温室气体

ipcc第四次评估报告认为,过去50年全球平均气温升高其中90%以上与人类燃烧化石燃料排放的温室气体有关。自从1750年以来,由于人类活动的影响,全球大气co2、ch4、n2o和cfcs的浓度显著增加,目前已经远远超出根据冰芯记录得到的工业化前几千年来的浓度值。全球大气co2的浓度增加主要是由化石燃料的使用和土地利用的变化引起的,而ch4和n2o浓度的增加主要由农业活动引起,cfcs从无到有完全是人类制造并在生产和生活中释放到大气中的。其中co2浓度从工业化前约280ppm增加到2005年的379ppm,ch4浓度从工业化前约715ppb增加到2005年的1774ppb,n2o浓度从工业化前约270ppb增加到2005年的319ppb,cfcs从无到有,年平均以4%的速率增长。正因为这样,20世纪后半期,北半球的平均气温是过去1300年间最高的。除1996年外,最近12年,即1995~2006年全球地面平均气温是1850年以来最高的时期。按照这样的趋势发展下去,21世纪末全球平均气温将升高2.4~6.4℃。

1.二氧化碳co2

ipcc第三次气候变化评估报告认为,气候变暖至少66%以上与人类活动排放的二氧化碳有关。全球大气co2浓度从工业革命前的280ppm上升到了2005年的379ppm,冰芯研究表明,2005年大气co2浓度远远超过了过去65万年来自然因素引起的变化范围180~300ppm。过去10年co2浓度平均每年增长1.9ppm,而有连续直接测量记录以来的增长率为1.4ppm/a。18世纪中叶到20世纪40年代,大气中的co2含量平均每年增加0.06%,主要是工业革命以来的土地利用变化、毁林造田以及生物质燃烧等人类活动造成的。第二次世界大战之后,人类开始大量使用化石燃料,大气中的co2浓度迅速上升,按照这样的趋势发展下去,全球变暖会越来越明显。

表2 未来大气中的co2浓度值(ppm)

年份

2025

2050

2075

2100

大气中co2浓度值

404~425

434~480

456~536

469~614

数据来自ipcc第四次评估报告,2007

大气中的co2主要来源于各种燃烧过程、土壤或其他地方有机物的分解以及人群和动物的呼吸作用。化石燃料燃烧释放的co2从20世纪90年代的每年6.0~6.8gtc增加到2000~2005年的每年6.9~7.5gtc。20世纪90年代,与土地利用有关的co2释放量估计是每年0.5~2.7gtc,自然生态系统转化为耕地使土壤碳贮量减少了38gt。随着人口剧增,呼吸作用产生的co2也不容忽视。绿色植物通过光合作用会吸收大量co2,全球森林生态系统中贮存的碳量为1146mt,另外海洋也是一个巨大的碳汇。

表3 全球碳的主要源和汇(百万吨/年)

化石燃料燃烧排放

5700

土地利用变化排放

2000

海洋吸收

2500

植物生态系统吸收

1000

co2合计

自然源

人为源

年吸收

年增量

770000

23100

781400

11700

引自王彦佳. 气候变化与温室气体减排,2005

2.甲烷ch4

随着人口剧增、水田耕作以及畜牧业发展,大气中的ch4浓度越来越高,全球大气ch4浓度从工业革命前的715ppb增加到了20世纪90年代的1732ppb,2005年更是高达1774ppb,远远超过了过去65万年来自然因素引起的变化范围320~790ppb。据联合国预测,21世纪末大气中的ch4浓度将翻一番,达到3500ppb。

表4 大气中ch4的浓度变化(ppb)

年份

工业革命以前

20世纪90年代

2005年

21世纪末

大气ch4浓度

715

1732

1774

3500

数据来自冰芯资料和直接观测与预测

大气中ch4的每月平均混合比

资料显示,北半球大气中ch4的平均浓度明显比南半球高,可能是因为北半球受人类活动影响比较大,估计人为源占60%,主要是水田耕作、畜牧业发展、生物质燃烧以及固体废弃物填埋。另外自然湿地由于其良好的厌氧发酵条件而向大气释放大量ch4,约占25%。大气中的ch4可与羟基自由基发生氧化还原反应而去除,少量会向平流层输送,也有部分被土壤吸收。

3.一氧化二氮n2o

全球n2o浓度从工业革命前的270ppb增加到了2005年的319ppb,冰芯分析结果表明,直到20世纪中叶,大气中n2o的浓度一直处于285ppb左右,其后就呈现出明显的增长趋势。目前大气中的n2o浓度的年增长率约为0.25%,即平均每年增加0.8ppb。

世界各地的观测资料几乎没有显示出南北半球大气中n2o的浓度差,可能是因为它本身浓度很低,人为排放量小,也可能与n2o在大气中的寿命较长有关。不过像燃烧化石燃料、施用化学肥料以及生物质燃烧等人类活动无疑会向大气排放n2o,其中人为源有60%~70%来自耕作土壤,另外一些工业生产过程如硝酸、尼龙、合成氨和尿素等也会向大气释放n2o。大气中n2o的自然源则主要包括森林、草地和海洋等自然系统,约占总排放量的60%。n2o在大气中非常稳定,主要通过光化学反应除去,另外土壤也能吸收少量n2o。

表6 大气中n2o的源和汇(百万吨/年)

n2o

自然源

人为源

年吸收

年增量

9.5

6.9

12.6

3.8

引自王彦佳. 气候变化与温室气体减排,2005

4.氟氯烃cfcs

大气中原本不存在cfcs,只因为它们是理想的制冷剂和气溶胶喷雾剂,长期以来被广泛应用于制冷、泡沫、消防、气溶胶和清洗等部门。人类活动向大气排放的cfcs是一种重要的温室气体,还会破坏臭氧层。近几十年来,大气中的cfc11和cfc12始终以4%左右的年增长率迅速增加,目前已达到0.4ppb,未来还会缓慢增加。cfcs在对流层会与羟基自由基反应,在平流层中发生光化学分解而去除。

三、城市热岛

正如温室气体会导致全球变暖,城市热岛对气候变化也有一定贡献。在人口高度密集、工业集中的城市区域,由人类活动排放的大量热量与其他自然条件的共同作用致使城区气温普遍高于周围郊区,人们把这种现象称为“人造火山”。高温的城市处于低温郊区的包围之中,如同大海中的一个小岛,因此也称为“城市热岛”。城市热岛强度表现为夜间大于白天,日落以后城郊温差迅速增大,日出以后又明显减小,主要由以下几种因素综合形成。

城市建筑物和水泥路面大多导热性好,受热传热快。城市建筑物密度越大,布局越呈团块状,下垫面对太阳辐射吸收就越明显,吸收的太阳辐射总量就越多。布局越呈团块状,下垫面的天穹可见度就越小,地表热量损失的空间就越小,地面通过长波辐射损失的热量就越少,气温就越高。城市建筑物参差不齐,形成许多高宽比不同的城市街谷,这种复杂的立体下垫面在白天能比郊区获得较多的太阳辐射,在夜晚相对于空旷的郊区来说不易散开热量,导致了城市热岛的形成。

引自肖荣波等. 城市热岛时空特征及其影响因素,2007

人口高度密集、工业集中,燃烧的工业锅炉及冷气、采暖等固定热源,机动车辆、人群等流动热源大量释放城市废热。有资料显示,在人口为50~100万的城市气温要比郊区高1.1~1.2℃,人口超过100万的城市城郊温差为1.2~1.5℃。

高耸入云的建筑物造成近地表通风不良。

人类活动释放的废气改变了城市上空的大气组成,使其吸收地面长波辐射的能力增强。

总的来说,城市热岛强度与城市规模、人口密度以及气象条件有关,其影响不容忽视,对气候变化也有一定贡献。

城市热岛使城区冬季缩短,霜雪减少,有时甚至发生郊区降雪而城内降雨的情况,如上海1996年1月17~18日。

城市热岛在中低纬城市造成的高温容易导致夏季中暑和死亡的人数增加,1980年7月热浪袭击圣路易斯和堪萨斯,两市商业区死亡率分别提高了57%和64%,而附近郊区死亡率只增加10%。

热岛效应使城市上空云雾量增多,导致城市的降水量发生变化,形成明显的“雨岛效应”和“雾岛效应”,2000年上海市区汛期雨量平均比远郊多50mm以上,相当于多下了一场暴雨。

城市热岛会使城市耗电量及用水量大增,从而耗掉大量能源,造成更多的废热,进一步加强热岛效应和其他气候效应,形成恶性循环。

城市热岛使市区温度高,热空气上升,周围冷空气向市区汇流补充,结果把郊区工厂的烟尘和由市区扩散到郊区的污染物重新聚集到市区上空,加重了大气污染。

缓解城市热岛效应需要广泛有效的气象环境监测,减少人为热的排放,开发新能源,发展温排水冷却技术。此外还要优化城市结构,搞好城市绿化工作,发展城市公共交通系统,减少汽车尾气排放。

四、气候变化

不管是温室气体还是城市热岛,对气候变化都有不可推卸的责任。ipcc第四次评估报告指出,21世纪末气候变暖引起海平面平均升高26~59cm,因海平面升高等异常气象灾害造成的难民将达到2亿人。1960年以来,西半球中纬度西风在加强。1970年之后,在热带和亚热带地区观测到了更强和更长时间的干旱。强降水的发生频率有所上升,与气候变暖和观测到的大气水气含量增加相一致。近50年来已经观测到极端温度的大范围变化,冷昼、冷夜和霜冻更为少见,而热昼、热夜和热浪却更加频繁。1970年以来全球呈现出热带气旋强度不断增大的趋势,伴随着更大的风速和更强的降水。ipcc预测,未来多年冻土区的融化深度会广泛增加,南北极海冰将退缩。热带以外的风暴路径会向极地方向移动,引起非热带地区的风、降水和温度场变化。高纬地区的降水量很可能增多,而多数亚热带大陆地区的降水量则有可能减少。

气候变化不可避免会引发一系列连锁反应,海平面上升直接威胁到沿海地区人们的生命财产安全。全球变暖和干湿格局变化对动植物适应和农业生产都会产生严重影响。全球水资源分布变化会明显改变河川径流和水分平衡值,进而改变河湖的总水量和水位并由此引发一系列的水文学问题。热带气旋、洪水、雷暴、热浪、雪崩、干旱、泥石流和海啸等与气候变化直接相关的自然灾害频频发生,造成巨大损失。例如1998年

五、盖亚假说gaia hypothesis

既然气候变化的后果这么严重,而全球变暖还在继续,地球就真的那么不堪一击吗?英国大气学家拉伍洛克james lovelock早在20世纪60年代末就提出了盖亚假说gaia hypothesis,认为地球上的生物不仅生成了大气,而且还调节着大气,使其保持一种稳定的气体构成,从而有利于生命的存在。地球上的生命及其物质环境,包括大气、海洋和地表岩石是紧密联系在一起的系统进化。生命首次出现的地球完全不同于今天的地球,那时地球大气充满了co2,根本就没有o2。根据恒星演化理论,那时的太阳温度要比现在低25%~30%,早期的温室效应使地球保持温暖的状态。随着太阳温度的升高,海水变热,蒸发强烈,再加上若干亿吨蕴藏在碳酸盐岩石中的co2释放出来,长此以往温室效应必将失控。幸运的是,大约在20亿年前海洋中开始出现蓝藻,它们通过光合作用使大气中的co2转化为有机化合物,释放出o2,拯救了整个生命世界。地球从诞生之日起就从来没有平静过,除了各种旱涝、飓风、海啸、地震以及火山爆发之外,它还不断地被来自宇宙空间的岩石碎块所轰击。平均大约一亿年就有一颗巨大的陨星撞击地球,往地球大气中注入大量尘埃和气体,遮蔽住阳光,使地球遭受极大的灾难,大量物种灭绝,例如恐龙的灭绝就是一个典型的例子。但6500万年前恐龙灭绝之后经过漫长的年代地球上又出现了新物种,这表明地球上生物和环境结合起来的系统是强健的并能很快修复自己的创伤。虽然灾难发生时生命对全球环境的控制会暂时中断,但在事后生命会迅速恢复控制并重新启动调节功能。这并不意味着地球没有变化,因为物种更新了,环境也有所改变。总之,盖亚假说认为地球上的生物与环境结合起来的大系统一般来说是稳定的,但当其处于超越自身调节能力的非常状态时,也会发生突变。

盖亚假说的核心思想是认为地球是一个生命有机体,拉伍洛克说地球是活着的, 其本身就是一个巨大的生命有机体, 具有自我调节能力。 为了这个有机体的健康, 假如她的内在出现了一些对她有害的因素,盖亚本身具有一种反馈调节机能,能够将那些有害因素去除掉。生物演化与环境变化是藕合的过程,自然选择的生物进化是行星自我调节的一个重要部分,生物通过反馈对气候和环境进行调控,造就适合自身生存的环境。

自地球形成以来的46亿年中,太阳辐射强度增加了25%~30%。从理论上讲,太阳辐射强度增减10%就足以引起全球海洋蒸发干涸或全部冻结成冰,但地质历史记录却证明,地球上尽管发生过三次大冰期和大冰期内的暖热期交替变化,地表的平均温度变化仅在10℃上下,说明地球存在某种内部的自我调节机制。当前大气中温室气体的浓度越来越高,全球变暖越来越明显,理论上将导致陆地植被向两极扩展,面积不断增大,对co2等温室气体的吸收能力也越来越强,这又反过来降低了大气中温室气体的浓度,即地球上存在着负反馈调节机制。

根据盖亚假说,地球上的各种生物能有效调节大气的温度和化学构成,影响生物环境,而环境又反过来影响达尔文的生物进化过程,两者共同进化。各种生物与自然界之间主要由负反馈环连接,从而保持地球生态的稳定状态。大气能保持稳定状态不仅取决于生物圈,而且在一定意义上为了生物圈。各种生物调节其物质环境,以便创造各类生物优化的生存条件。

盖亚假说认为,地球表面的温度和化学组成是受生物圈主动调节的。地球大气的成分、温度和氧化还原状态等受天文、生物或其他干扰而发生变化并产生偏离。生物通过改变其生长代谢对偏离做出反应,以缓和地球表面的变化。全球变暖导致海平面上升,威胁万物生存,从盖亚假说的角度来看,地球不会变得如此不适合万物生存,总会有一些制衡作用应运而生,而所有作用加起来就是一个恒定的地球。把地球看成一个最大的生物,一些看似不平衡的现象就可以用个体生物上的观念来理解。我们发现气温上升、盐度增加等现象会导致藻类增加二甲基初油酸的排放量,而二甲基硫的增加会使得大气的反射率增加,进而降低地表温度。

虽然根据盖亚假说,地球母亲这个巨大的生命有机体能有效抵制外来变化以保持自身的稳定,适应万物生存,但是这并不代表人类所做的一切都有一个凡事包容的妈妈在为他们处理善后。我们不是悲观主义者,但我们也不要过于乐观,作为孩子的我们应该学会认错,更应该懂得弥补。盖亚假说本身并不是判断人们的行为正确与否的最终道德标准,从哲学的角度来看,物极必反,事物性质的稳定需要一个“度”,一旦超过了这个“度”,事物必然会发生质变。人类肆无忌惮的破坏速度是盖亚母亲来不及赶上的,今天的盖亚假说并不是给人类的所作所为找一个下台阶,而是提供一个思考或研究的方向来合理地对待我们的环境,甚至期待人们可以将创造力用于帮助大地之母,至少不要再增加她的负担。

六、展望

正如我们不能全靠地球母亲来处理善后,气候变暖将持续数百年,会带来一系列灾难性后果,各国政府应该积极采取有效措施。我们不仅要严格控制人口增长,减少化石燃料燃烧,开发新能源,还要植树造林,合理利用土地,停止使用氟氯烃等化合物。

科学家还设想了一些方案,比如说把co2储存到地下,从空气中过滤co2,向海洋倾斜铁粉以促进那些吞噬co2的浮游生物大量繁殖,把co2转变成岩石,向云层喷洒微盐粒子以提高云层反射太阳光的能力,还有用太空镜过滤太阳光等。

其实有些技术早已成为现实,例如采用食品级co2替代氟氯烃进行烟丝膨化。光明化工研究设计院开发了利用超临界co2进行无水印染技术,中试各项性能指标达到传统工艺水平。工业气体生产商德国林德公司推出的干洗新方法,使用基于co2的洗涤技术,让绿色化学进入洗衣业。上海化工设计院以焦炭为原料,co2为气化剂,经还原法制备出粗co气,再采用组合装置对粗co气进行净化精制,生产出高纯co气。日本关西电力公司和三菱重工公司正在开发用co2和h2生产二甲醚的新方法,从工业设施捕集co2和h2反应生成甲醇,甲醇再脱水产生二甲醚。内蒙古蒙西高新技术集团在国内首创全生物降解co2共聚物技术,从水泥窖尾气中提取co2作为原料用于全降解塑料生产。河南省上蔡骏马广建化工公司采用上海化工研究院有机化工研究所开发的co2废气在近临界状态下与环氧丙烷直接合成碳酸丙烯酯的清洁生产新工艺,利用化肥生产中富余的co2直接进行生产,可节约蒸汽40%,节约电65%,节约水60%,设备投资减少30%以上。

参考文献:1.政府间气候变化专门委员会ipcc第四次评估报告. 气候变化的影响、适应与脆弱性,2007

2.陈新光,潘蔚娟,张江勇,罗晓玲. 气候显著变暖使广州极端气候事件增多. 广东气象第29卷第2期,2007

3.江学顶,夏北成,郭泺,李楠. 广州城市热岛空间分布及时域-频域多尺度变化特征. 应用生态学报第18卷第1期,2007

4.肖荣波,欧阳志云,李伟峰,张兆明,王效科. 城市热岛时空特征及其影响因素. 气象科学第27卷第2期,2007

篇7

地球是个晶莹透明的球体,它是人类的母亲,我们生命的摇篮。它有着蓝蓝的天空,白白的云朵,绿绿的草地,奔腾的江河,叮咚的泉水,巍峨的群山……这无不展示着地球的纯与美。

自古以来,人类在它博大的胸怀中成长着,享受着地球慷慨提供的一切。可人们不但没有一句感谢的话,反而贪婪地索取,他们乱砍滥伐,捕杀国家保护动物,破坏了一系列的生态环境,无休止的破坏使得地球母亲有些疲惫。

有了好的环境才可以让我们的子孙生活得更好。到目前为止已经威胁人类生存并已被人类认识到的环境问题主要有:全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源危机、能源短缺、森林资源锐减、土地荒漠化、物种加速灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染等众多方面。

全球性的变暖使我们的生活的温度变高,环境越来越差。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总得看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。1981~1990年全球平均气温比100年前上升了0。48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料,排放出大量的二氧化碳等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。

更为惨烈的是工、农业的发展使的环境中产生大量有毒气体。有毒化学品污染市场上约有7~8万种化学品。对人体健康和生态环境有危害的约有3。5万种。其中有致癌、致畸、致突变作用的约500余种。随着工农业生产的发展,如今每年又有1000~2000种新的化学品投入市场。由于化学品的广泛使用,全球的大气、水体、土壤乃至生物都受到了不同程度的污染、毒害,连南极的企鹅也未能幸免。自五十年代以来,涉及有毒有害化学品的污染事件日益增多,如果不采取有效防治措施,将对人类和动植物造成严重的危害。物造成严重的危害。

篇8

大班幼儿思维处在直觉的半逻辑思维阶段,他们对新异刺激感兴趣,缺乏坚持性,而且自我中心思维依然存在。因此,在为幼儿选择科学类绘本时,要符合这一年龄阶段特点和认知发展需求,应以图画为主,并具有一定情节性,保证直观形象,有趣味性和吸引力,避免刻板的说教,做到合理选择。

一、 选择与孩子生活经验贴近的科学绘本

已有的生活经验对幼儿理解新事物非常关键,经验是幼儿理解新事物的前提。优秀的幼儿科学绘本总是能贴近幼儿的生活,从幼儿的视角,以幼儿喜爱的方式呈现科学知识,启迪智慧。如法国 《永田爷爷的动物观察日记》系列,有关于蜗牛、刺猬、青蛙、鳄鱼、狐狸、乌龟等幼儿所熟悉和喜爱的动物,把它们的生活习性以生动幽默的故事形式呈现,以图为主,文字简练,能吸引幼儿轻松阅读。这些动物形象在孩子头脑中是有一定表象的,但绘本中所呈现的是他们还不知道的秘密,如刺猬能听见地底下蠕虫的声音、刚生下来是没有刺的,乌龟不长牙齿,狐狸经常住在兔子不要的洞里等等。这些新信息激发了孩子极大的探究兴趣,分类融合到幼儿已有的经验中,使头脑中原有的相关动物的知识概念不断得到完善。

二、 选择对孩子阅读策略有挑战的科学绘本

最近发展区理论告诉我们,孩子是在挑战中获得发展的。因此,选择的绘本必须有新知识的呈现,或者是必须运用一定的较高级的阅读策略才能看懂。孩子们必须在探索发现中获得乐趣和自信,从而长久保持阅读兴趣。那些能对幼儿已有知识经验产生挑战,能充分调动幼儿预测、推测、生疑、探疑、反思等能力的图画书,才是幼儿会反复去看的书。如《停不了的艾尔》,是一本关于人类生活环境废气排放不断增多产生温室效应从而导致各种灾难的书,它用形象的“艾尔”来代替温室气体这一专业词汇,描写了人与动物呼出的气体和城市排放的大量气体、工业排放的气体等汇合而变得越来越强大,融化了冰川,造成灾难,从而影响了动物和人类的生活。虽然是深奥的环保话题,但图书中描绘的形象都是幼儿熟悉的,事件都是幼儿能理解的,大班幼儿通过阅读策略的运用,理解了温室效应的危害,知道应该减少废气排放,保护环境。

三、 选择能引发幼儿愉悦感的科学绘本

快乐是激发阅读动机的源泉,保持兴趣的动力。越是愉悦的刺激,其信息越容易被大脑选择,从而进入长时间记忆。《每个人都“噗”》就是这样一本书,描写了孩子放屁被人嘲笑后,发现人人都在放屁,而且动物也放屁!带领幼儿探索空气是如何裹在食物中经过人和动物的胃肠道排放出来的,甚至形象地用牛奶瓶作为对比,告诉孩子们人们一天要放多少屁,最后罗列了屁忍着不放的N种后果,让每个孩子阅读时都感到意外和开心。在大人看来,这是一本不能登“大雅之堂”的玩笑书,但事实上它带给孩子的愉悦和启迪是巨大的,它使孩子们明白放屁并不是一件羞耻的事,“放屁一点儿都不奇怪!”应以平常心、调侃心待之。放屁是有人体生理原因的:人咀嚼食物时把空气带入食道、胃、十二指肠、小肠、大肠、直肠,最后连同大肠和直肠的细菌发酵食物时的气体一道经由排出,孩子们自然地熟悉了人的消化吸收系统。孩子们在书中还发现小狗、大象、老鼠都会放屁,而且人们还会放洋葱屁、胡萝卜屁、韭菜屁这些有特殊气味的屁!他们的好奇心得到极大满足。这一系列探究都是有序的科学的,能够与已有经验产生碰撞和整合,孩子们在愉悦中获得发展!

四、 选择能启发幼儿继续探究的科学绘本

幼儿的科学启蒙教育,重在激发认识兴趣和探究欲望,选择能激发幼儿探究欲望的绘本,使幼儿在获得大量体验、丰富具体的实际经验基础上归纳、概括,最终得以真正理解和内化。很多绘本都可以引发幼儿实际参加探究活动,亲自动手、动口、动眼、动脑、动笔,感受科学探究的过程和方法,有的科学绘本则会在末尾一页直接提出探究性的问题或任务,鼓励幼儿投入探究。如阅读《蜗牛》一书,幼儿可以亲自养一养蜗牛,验证蜗牛的生活习性,或者模仿书中的观察记录方法,自制一本关于自己熟悉的兔子、蚂蚁等动物的观察日记。又如《各种各样的叶子》一书,呈现了不同形状特征的叶子,可以引发幼儿对身边植物叶子的观察探索,同时可以迁移到对植物枝干、果实、花朵等的观察探索,进一步丰富关于植物的经验性知识。

选择好科学绘本后,教师应当根据绘本的呈现方式的不同,实施灵活的阅读指导策略,可以综合使用提问法、信息表格罗列法、收集资料法、自制图书法、网络技术辅助法、经验迁移法等方法,使绘本信息得以填充与整合,使幼儿主动将新的经验融入已有认知结构,从而不断丰富认知经验。

篇9

[关键词] 中学化学教学 环境保护意识 培育

随着社会的不断发展,环境问题已经很严峻地摆在人们面前,环境保护越来越受到重视,环保意识已经成为当代人类文化素质的重要组成部分,并成为衡量一个人,一个国家乃至一个民族的文明程度的重要标准。

目前,我国的环境状况不容乐观,大气污染、水污染已经给人们的生产、生活带来严重的影响。曾经碧波荡漾的湖泊成了臭水沟,鱼虾嬉戏的河流已难见它们的踪影,黄河断流、长江洪水,北方的沙尘暴等,其后果是触目惊心的。因此,提高民族的环境意识,成为刻不容缓的问题。中学生是未来的建设者和接班人,是未来国家、民族的栋梁,正处于世界观、人生观形成的关键阶段。因此,怎样培养中学生的环境意识,保护我们赖以生存的环境,已成为中学教师义不容辞的职责。而化学学科的特点,决定了它在环境教育中的特殊地位,那么化学教育应怎样渗透环保教育?

1 结合教材,渗透环保教育

中学化学教材中,有关环保的知识很多,许多污染物的成分、特性、形成过程,对人类生产、生活的危害以及如何防治等,都与化学教学内容有密切的联系。因此,教师应在进行化学知识教学过程中,适当穿插这些内容,举出一些实例,使学生产生学习兴趣,明白做好环保的重要性。

1.1 高中化学第一册内容中,有关“氧及其化合物”的知识学习后,可重点介绍“臭氧层空洞”、“光化学烟雾”

主要污染物:氮的氧化物NOx、硫的氧化物SOx以及作为冰箱致冷剂的“氟氯烃”等。它们来源于含硫、氮燃料的燃烧,化工生产中废物的任意排放。氟氯烃来自于致冷剂的大量使用。氮的氧化物及氟氯烃分解产生的氯原子,在自氧的分解中起了催化剂作用,加速了臭氧的分解,使臭氧层中臭氧减少,从而形成了“臭氧层空洞”。而氮、硫的氧化物在人类生活的空气中达到一定浓度时,经过光化学反应便形成“光化学烟雾”。

案例:1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件,此后,在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究,直到1958年才发现,这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的。这些汽车每天消耗约1600吨汽油,向大气排放1000多吨碳氢化合物和400吨氮氧化物,这些气体受阳光作用,酿成了危害人类的光化学烟雾事件。目前,由于我国内地汽车油耗量高,污染控制水平低,使得汽车污染日益严重。部分大城市臭氧浓度严重超标,已具有发生光化学烟雾污染的潜在危险。

地球上空离地面25km~50km处存在着一层含臭氧90%左右的臭氧层,太阳辐射的光经过臭氧层时,其波长为200~300μm范围的,对地球上的生命有害的紫外线大部分被吸收,从而保护了地球上生命的存在和延续。臭氧层“空洞”的出现,使太阳辐射的紫外线穿过“空洞”直射到地球,从而祸及寰球生灵。近几年来人类癌症、眼科疾病、皮肤病及一些无名病不断发生,一些植物不明原因的枯死,其中一个重要的因素便是紫外线辐射。

措施:调整能源结构,限制超高速飞机的飞行是非常重要的,超高速飞机的飞行高度在20km以上,它排放的氮、硫的氧化物对臭氧层的破坏尤为严重。氟氯代烷是致冷剂的主要成份,限制使用氟氯代烷,寻找新的无污染的致冷剂,是当今制冷工业发展的方向。据报道,新型的无卤制冷剂已经合成,并开始用于工业生产。

1.2 高一课本《硫和硫的化合物》这一章,可以介绍酸雨的有关知识

酸雨的主要成份:硫酸H2SO4、硝酸HNO3、有机酸等。

酸雨的形成:化石燃料的燃烧、含硫矿石的燃烧,硫酸、纸浆生产等产生的废气,含有大量的二氧化硫,它们和氮的氧化物随雨水降下即为酸雨,能直接破坏农作物、森林和草原,使土壤酸性增强。酸雨可使河流、湖泊酸化,影响鱼的繁殖和生育,还会加速建筑物、桥梁、电信电缆的腐蚀,我国农业遭受酸雨危害每年损失达15亿元。

结合二氧化硫和氮的氧化物的回收处理,可向学生提出一些问题,如生产和实验过程中产生的SO2、H2S、NO2、NO等废气为了不使其扩散到空气中去,应用什么方法进行回收?组织学生讨论并归纳:酸性物质应用碱液吸收,碱性物质用酸液吸收,有毒物质如H2S可转化为沉淀或可溶物(H2S通入CuSO4)溶液,转化为CuS沉淀。并根据具体情况,讲解如何避免SO2气体中毒,减少SO2气体排放。

措施:①减少污染源,采用低硫的煤,或者对含硫燃料进行加工脱硫;②开辟新能源,如太阳能、原子能的开发利用;③优化产业结构,对工业废气进行综合处理,提高回收利用率,化害为利。

1.3 在讲到碳族元素这一章,应向学生介绍有关温室效应的形成及其危害

产生温室效应的气体,我们称为温室气体。引起温室效应的气体主要是二氧化碳,以及甲烷、氮的氧化物、氟氯代烷等。增长速度最快的是氟氯代烷。

形成:由于人类对能源的消耗急剧增加,森林遭到破坏,大气中CO2浓度升高,CO2含量增高,能阻碍地面反射回高空的红外辐射,就像给地球罩上一层保温膜,使地球表面气温升高,产生温室效应。近百年来,全球温度升高大约0.6℃,全球变暖可导致两极冰川融化,海平面升高,淹没许多城市,世界上大约1/3人口生活在沿海岸线60公里范围内,海平面升高无疑是对人类的巨大威胁,由于气温升高,气候变得干旱,农业区退化成草原、干旱区变得更干旱,土地沙漠化,使农业减产,引起沙尘暴等。学习到这里,可以让学生思考CO2气体产生的原理,提出采取何种措施防止温室效应。

措施:在此基础上,归纳出节约能源,减少用煤、石油等燃料,利用太阳能、风能、地热等,并教育学生要爱护树木,积极参加植树造林活动,严禁损害树木,破坏植被。

当然,环境污染还包括水污染、重金属污染等。在初、高中教材中都涉及到,要给学生讲清其形成过程及危害,从而提高学生对环境污染的重视程度。

2 结合化学实验,进行环保教育

化学是一门以实验为基础的科学,在化学实验教学中,也应重视环保教育,培养学生保护环境“从我做起”的观念,以促使学生知、情、意、行统一协调发展。化学实验,特别是制备硫化氢,二氧化硫,氯气等气体,及铜与硝酸、浓硫酸的反应实验等,往往毒化教室、实验室的空气,直接影响师生健康。我们则可将制备过程中多余的气体或反应过程中产生的有毒气体,通过导管再经过一个倒挂漏斗,进入相应的吸收液(如多余的Cl2通入碱液吸收)。将有害气体尽可能作化学处理,以消除或减少有害气体的排放。在进行化学实验时,不断改进化学实验(如用实验方法鉴别浓HNO3,稀HNO3时,铜片改用铜丝,不需反应时,只要抽出铜丝,反应即停止),尽可能采用微型化学实验(如在进行氯离子的检验,碘升华实验时),这样不仅节约了药品,同时减少废液、废渣和有害气体的产生,实验后的废液、废渣尽可能回收利用(如银镜反应的废液的回收利用),若不能回收利用的,则应倒在规定的地方,以便清理。在实验过程中,注重环保问题,不仅可以大大减少环境污染,而且能使学生经常受到直观的环境保护教育。

3 结合课外活动,加强环保教育

一方面,组织学生走出校园,调查身边的污染问题,使学生亲身体会到污染危害的严重性。如到工厂进行污水排放监测及污水处理情况,到河、湖测定水的污染程度。通过参观调查,对一些污染问题提出解决方法。另一方面,教育学生在日常生活中,从自身做起,如节水、节电、收集废电池,充分燃烧煤气、液化气,合理分类存放生活垃圾,不乱倒污水,坚决与污染环境行为做斗争,保护好自己周围的环境。

4 结合法律法规学习,增强学生环保意识

组织学生参加环保法律法规的宣传,利用3月12日植树节、5月31日世界无烟日、6月5日世界环境日等纪念日,取得当地环保、水保、森保等部门的支持,让学生们在宣传中了解有关法规常识,以提高学生在环境管理和环境文化方面的认识。

新的《化学教学大纲》明确指出:“在教学过程中要十分注意联系实际,以使学生更好地掌握所学的知识和技能以及这些知识和技能在工农业生产、第三产业、科学技术和日常生活的应用。随着科学技术的发展,联系实际的教学内容应有所增加,可以充实包括环境保护、新能源、海洋、卫生保健食品等方面内容,但应限于有关的化学基础知识范围之内”。可见,环境化学基础理论知识和原理的学习是十分重要的,并应着重于理论联系实际和基础知识面的扩展上。要以地球化学知识为基础,生态系统中物质循环和能量流动为线索,讲授空气、水体、土壤、森林、植物与人类的关系,展示好的生态小环境和污染严重区的对比,简明介绍当今世界关注的环境问题,以讲座、竞赛等形式让学生提高认识,使学生深切地感到环境化学就在自己身边。

总之,在化学教学中贯穿环境教育,是素质教育的重要组成部分,是教师应尽的职责,要让学生明白环境保护要从现在做起,从我做起,爱护环境,自觉抵制环境污染,为人类创建一个美好的生产与生活环境。

参考文献:

[1] 宋心琦. 全日制普通高级中学教科书(实验修订本•必修加选修)化学[M]. 北京:人民教育出版社, 2002.

[2] 中国科学院. 环境科学[M]. 北京: 中国大百科全书出版社, 1993.

篇10

随着树木急剧减少,地球上的二氧化碳大量增加,天气也变化无常。河流不像以前那样清澈,而“同类”酸雨却比以前还要张狂。在贵州、云南酸雨可以将树木致死,使植物的呼吸系统破坏掉,而且对皮肤危害极大。酸雨严重的地区,文物古迹损坏的速度就会加快,希腊帕台的农神像,由于酸雨淋浊,女神们一个个变得蓬头盖脸,衣衫褴褛。还有许多的文物,都被酸雨破坏掉了。最近四十多年来,因酸雨造成的珍贵文物损失比过去四百年里还要多。

你们知道臭氧层吗?臭氧层可以防护紫外线的照射。可有些地区的臭氧层越来越稀薄,严重的地区还出现了臭氧空洞。没有了臭氧层,那些地区的生物遭到紫外线的破坏,许多本来就不强壮的生物相继死去。为什么呢?滚滚浓烟,滔滔污水,树木急剧减少,臭氧层也软弱无力,失去了往日的生机。地球是人类生命的大摇篮,根据科学家们的大量研究和观测,地球上的温度在一天天增高。虽然全球变暖有自然因素,但更加主要的是因为人类自身不合理的因素。人类滥砍滥伐,过度开垦土地,随意排泄工业废气、废料,使大气层中的二氧化碳急剧增加,地球就会变得十分温暖,地球变暖会导致一系列严重的后果,如如极地雪融化,海平面上升,气候异常,污染加重等等。

由于环境恶化,现在出现了不少可怕的症状,如“厄尔尼诺”、“拉尼娜”、“温室效应”……如果再不制止,后果不开设想!我有几点提议,希望大家按照以下去做。

一、世界各国每人民年种一棵树(除未成年儿童和老年人以外)。

二、扔垃圾要分类,对垃圾进行回收。

三、保护生物,节约用水,对工厂的污水进行过滤。

四、控制计划生育,使人口得到平衡。