尾气污染的应对措施范文

时间:2023-12-15 17:54:31

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尾气污染的应对措施

篇1

【关键词】雾霾天气;交通运输;治理措施

0 引言

随着我国交通运输事业的蓬勃发展,交通运输对于能源的消耗正逐年上升,年耗能占全国总能源消耗的3.5%~4%,石油消耗战全国石油总耗费的1/3。石化能源的消耗,伴随着废弃污染物的排放,雾霾天气因此增多。

目前,我国大部分地区都遭受雾霾的肆虐。尤其是我国中东部地区遭遇的持续性雾霾天气,俨然成了“重灾区”。随着我国空气质量的不断恶化,雾霾天气现象的不断增多,连理论上最不可能出现雾霾的海南,2015年初也出现过大范围的雾霾天气;南京更出现了红色雾霾。大范围雾霾天气造成的严重后果,致使现在的人们“谈霾色变”。相比与交通受限、航班延误这些雾霾对于交通行业的影响,身体健康受到的威胁更受到人们的重视[1]。

1 雾霾的概念

雾是自然天气现象,大气中的水汽,以灰尘为凝结核,基本无毒无害;温度越低,大气中水汽越容易达到饱和,能容纳的水汽就愈少,越容易形成雾。而霾是漂浮在大气中的众多微小尘粒、盐粒或烟粒的集合体,一般为乳白色,它能弱化物体颜色,当这些微小颗粒达到一定数量,使水平能见度降至10km以下时,就形成了霾。霾是一种气溶胶,可以在全天任意时间段内出现。

雾霾,顾名思义是雾和霾两者的混合物,是对空气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“罪魁祸首”。随着雾霾天气的频发以及人们对空气质量的重视,全国不少地区将雾霾天气归类于一种灾害性天气,并建立了空气质量监测网,其中PM2.5含量是重要监测指标。

2 雾霾对交通运输的影响

2.1 雾霾对铁路运输的影响

雾霾天气对于铁路运输的影响,主要表现在雾霾中含有大量吸附有重金属离子的污染颗粒,这些颗粒很容易在高速行驶的列车周围集聚,比如,车顶的高压器件、无线电接收设备等。产生的“污闪”现象,有可能导致列车上的输电线路以及无线电通讯设备发生故障,这都给电网输电和行车安全带来不利影响。雾霾对公路和航空的限制比铁路大,一旦遇到春运高峰期间的重大雾霾天气,会有大量客流涌向铁路运输,这无疑增加了运输压力。铁路部门应采取应对措施,保证恶劣天气情况下的运输安全。

2.2 雾霾对公路运输的影响

雾霾天气对公路运输行业的影响,主要表现在大雾天气下,会极大的降低能见度,阻碍驾驶员的视线,干扰驾驶员的观察与判断,甚至高速部分路段常出现雾团,使驾驶员产生错觉。从驾驶员的心理变化角度分析,当行驶过程中遭遇雾霾天气时,驾驶员会主观地设定安全速度与间距,但通常情况下与实际所需的速度及间距有很大差距,恰好这时可见距离要小于绝对安全的间距,在一定程度上加大了驾驶员的判断难度,只要前面的车减速超过一定值,就容易发生追尾[2]。

通常可通过控制气溶胶含量减小低能见度事件发生的概率,但这种方法对于大气中的水汽含量达到饱和,能见度低于100m的大雾天气条件,是没有影响的。具体来说,雾、霾或雾霾的混合物均能引发500~1000m的低能见度天气,雾和雾霾的混合物可以导致200~500m的低能见度天气,而能见度小于200m的事件,则是受雾天气影响[3]。

2.3 雾霾对航空运输的影响

雾霾对航空运输行业的影响,主要体现在雾霾天气引起的低能见度,能见度过低,会干扰到飞行员起降时,对滑翔跑道两侧标线的判断,直接影响到飞机的正常起降。雾霾过大时,会造成航班延误,致使货物和人员无法及时送达目的地,对国民经济造成不必要的损失。鉴于雾霾天气对航空运输的影响,业内也采取了相关措施,保证飞机的正常起降,比如,盲降系统的逐步完善。这种技术的普及,是人们应对恶劣天气环境下,被动采取的应对措施,治标不治本,最好的方法是从源头上控制雾霾。

3 公路运输引发的雾霾问题

雾霾的源头多种多样,比如,汽车尾气、工业排放、垃圾焚烧、建筑扬尘等。其中,汽车尾气是城市有毒颗粒物来源。以柴油作为动力的车辆是排放污染颗粒的“大头”。以汽油作为动力的小型车虽然排放的是诸如氮氧化物的气态污染物,一旦遇到雾天,就极容易结合为二次颗粒污染物,加重雾霾[4]。

拥堵不堪的路况会使汽车在怠速时较平时排放更多的尾气,而这也是大气污染加重的原因之一。按燃料类别划分2012年全国机动车保有量可知,汽油汽车占83%、柴油汽车占16%、燃气汽车占1%。由此可见,99%的汽车都耗费汽油、柴油,现对这些车辆的尾气排量作估算,将污染排放单位全部换算成小客车的排放量,也即等同于拥有1920万普通小客车的汽车尾气污染排放。根据北京相关部门的统计结果,在目前的交通条件下,北京小客车平均每天的行驶时间1.5小时。一般的小汽车在怠速状态下,PM2.5的平均排放量值为214μg・m-3。当踩下油门,发动机平均转速达到2500转,PM2.5瞬间排放量上升至1095μg・m-3。依据北京市交通的平均时速15公里/小时,发动机转速1000转以上,PM2.5的日均排放量为260万微克。

4 公路运输能在治霾中发挥的作用

浓雾条件下,驾驶员的驾驶行为具有其特殊性。其特点是后车期望紧跟前车行驶,这样可能会带来跟车行为中急加速和急减速的发生次数增加。而这样的特征可以通过交通流元胞自动机(cellular au-tomata,CA)模型来模拟。CA模型是一种时空变量和状态变量均离散的模型,由于CA模型对车辆运动的模拟非常有效,因此在交通领域的研究中得到了广泛的应用。

谭金华[1]研究发现,在CA模型中取区间的下边界值,能减少最多的能耗和CO、NOx排放。即在制定应对浓雾天气下公路应对措施时,可以将能源和环保因素适当进行考虑,达到节能减排的目的,制定更科学合理的措施。

4.1 绿化带隔离

绿化隔离带是吸收汽车尾气中的污染物最为相关的一项举措。绿化隔离带能够吸收尾气,但出于在绿化过程中的美观需求,栽种树木或草皮时,往往堆积过多的土壤。晴天时,在地表的土壤在汽车驶过后很容易形成扬尘;雨天时,土壤很容易被雨水冲刷形成泥水,造成流失。环保部门因在减小土方量的基础上,将多余的土方运走或加盖挡土布,使绿化带中植被与其需要的土壤保持在一个平衡的状态,减少水土流失及扬尘[2]。

4.2 尾气吸收路面

光催化汽车尾气吸收路面,是近几年国内研究的热点。该技术是将具有光催化功能的光半导体材料铺设于道路表面,催化剂在紫外线的诱发下,体现出很强的氧化还原能力。它可以将笼罩在道路表面的汽车尾气转化为无污染的水,二氧化碳及盐类物质,并且催化剂本身只起到了催化作用,在氧化还原过程中不会产生质量损失。这项技术在美国、英国、日本等国家得到了探索性应用。在铺设的试验路上,氮氧化物浓度普遍降低了60%~70%。北京近年来机动车保有量持续攀升,应用此类新技术,对于雾霾治理具有重要意义[5]。

4.3 道路吸尘车

北京天路通科技有限责任公司自主研发了一种全气动干式吸尘车,该车与普通道路除尘车不同的地方在于,巧妙地将空气动力学原理运用到车载除尘系统上。全气动干式吸尘车采用高速气流,边吹边收集,通过2层灰箱使气流在一个相对封闭的空间循环过滤,利用颗粒物自身的重力辅以离心分离技术,使污染颗粒与空气分离,最后再经过特制的抽滤装置对粉尘进行二次过滤,将PM2.5收集到滤网上,随后将除去杂质的气体通过出气管吹向地面,将地表及路面缝隙中的细土吹起后再吸入灰箱。

全气动干式吸尘车基于其先进的设计思路,取得了很好的应用效果。全气动干式吸尘车清扫路面达到一定周期后,路面积尘将明显减少,空气中的污染颗粒含量将明显减小,这不失为一种从源头治理雾霾的好方法[6]。

5 结语

本文从雾霾的成因起,概括了雾霾对于交通运输的影响,并重点思考了由公路运输行业引发的雾霾问题,指出了尾气排放是公路运输行业中引发雾霾的首要因素。提出了可以通过设置绿化隔离带、采用尾气吸收路面技术以及道路吸尘车等措施以应对雾霾。但雾霾治理是一项庞大的工程,光靠某一个行业单方向的治理,显然是杯水车薪,更应全行业通力协作,树立起全民治霾的理念,建立起全民治霾的信心,方能取得这场应对雾霾攻坚战的胜利。

【参考文献】

[1]谭金华,石京.高速公路间断放行的能耗和排放影响[J].清华大学学报(自然科学版),2013(04):499-502.

[2]吴彬贵,解以扬,吴丹朱,等.京津塘高速公路秋冬季低能见度及应对措施[J]. 自然灾害学报,2009,18(4):12-17.

[3]杨晓丹,狄靖月.天气现象影响公路低能见度的特征[J].科技导报,2013(32):58-63.

[4]李霁娆,李卫东.基于交通运输的雾霾形成机理及对策研究――以北京为例[J].经济研究导刊,2015(04):147-150.

篇2

关键词:汽车尾气;污染;健康;控制

中图分类号:U473.9

文献标识码:A文章编号:1674-9944(2016)22-0063-02

1引言

随着汽车工业的不断发展,汽车数量急剧增多,汽车尾气排放量显著增大,汽车尾气中污染物如CO、HC和NOx等,在对环境产生污染同时,也对人类健康构成了巨大威胁,导致人体各种疾病发病率(癌症,呼吸道疾病,心脏病等)升高[1],降低了人们的生活质量,因此研发汽车尾气净化技术,控制汽车尾气污染已成为当务之急。

2汽车尾气污染物对人体健康影响

汽车尾气中所含污染物主要来自发动机汽缸的废气排放,约占汽车尾气的65%左右,其成分非常复杂,含上千种化学物质,大约有100多种化合物。含量比较大的主要有一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化物(HC)、二氧化碳(CO2)、碳黑、焦油、油雾、黑烟、甲醛(HCHO)、丙烯醛(CH2CHCHO)、和重金属铅等[2]。对人体呼吸系统、泌尿生殖功能、神经系统、循环系统、消化系统等都会产生不良的影响[1]。

2.1一氧化碳的危害

在低温或局部缺氧条件下,烃类不完全燃烧产生的CO是汽车尾气的主要成分。当负重过大时,汽车往往会空档运转或者是慢速行驶,这时烃燃料不能充分燃烧,其燃烧的中间产物CO的含量会明显增加,CO与混在内燃机中的其它废气一同排出。当过量的CO与人体血液中的血红蛋白结合形成碳氧血t蛋白时,人体因缺氧会出现一些不适症状,如头晕眼花、恶心、呼吸困难,若不及时救治,则会出现更加严重的后果,如昏迷不醒、大脑中枢神经坏死、听力下降,甚至是死亡等。

2.2氮氧化合物的危害

在高温富氧环境下,汽车内燃机气缸中生成的NOx是多种气体混合作用的结果,它是汽车尾气重要污染物之一。空燃比、燃烧温度和时间等是决定其排放量多少的重要因素。氮氧化合物中NO占95%以上,其余的主要为NO2,但NO2对人体的下呼吸道和肺的影响非常大,可引发支气管炎,肺炎等疾病,更严重的可导致人的肺衰竭。研究表明,在NO2浓度9.4mg/m3的空气中暴露10min,即可造成呼吸系统失调。对一些本身就有呼吸系统疾病的人来讲变得更加危险。哮喘病人对于这些有刺激性的气体会变得更加的不舒服,严重的导致呼吸困难。

2.3烃类物质的危害

对一般汽油发动机来说,汽车尾气的碳氢化合物有三种排放源:内燃机废气的排放、曲轴箱的泄漏和燃料系统的蒸发,分别占60%、20%~25%和15%~20%。苯可引起食欲不振、头晕眼花、呕吐、失眠、头疼、粘膜出血等症状;还会使红血球减少,造成人体血液缺少血红蛋白,进而产生贫血等,它破坏血液中的红细胞,对白细胞也有威胁,影响人体血液中的造血干细胞,进而可能使人患上白血病,威胁性高。汽车尾气中还有许多种含量很低的环芳烃,其中含有许多的致癌物质,对人体是极大的威胁。HC和NOx在大气中经过光的照射会产生一种化学效应,被称为光化学烟雾。1952年12月伦敦光化学烟雾事件使支气管炎、冠心病、肺结核和心脏衰弱者死亡率显著增加[3]。

2.4醛类的危害

烃类不完全燃烧产生的醛,是汽车尾气废弃排放的一部分,其中甲醛占醛类的60%~70%。甲醛是一种刺激性的气体,对眼睛和呼吸道均有刺激作用,高浓度时会引起咳嗽、恶心和呕吐、胸痛,刺激性强,长时间吸入可能会致癌。丙烯醛是另一种醛类,气味辛辣刺激,不但能强烈刺激眼睛和呼吸道,而且还会损害支气管细胞,破坏性强、危害性较大,无论是对于呼吸系统还是循环系统,或者是诱发癌变,都强于前几种气体,对城市居民的身体健康构成极大威胁[3]。

2.5含铅物质的危害

汽车尾气中的含铅颗粒物主要来自内燃机的废气排放,一般汽油的含铅量为0.08%~0.13%,通常以四乙铅形式作为抗爆剂加进汽油中,燃烧后生成氧化铅排出。据统计,每辆汽车每年平均排放2.5kg的铅[4]。铅是一种重金属,在人体累积到一定程度会发生中毒现象,可破坏人体的细胞。主要作用于消化系统、造血系统、神经系统、呼吸系统,以及肝、肾等器官,可对人体的心脏、肺等器官造成一定的损害。如吸入过多汽车尾气,会使人贫血、智力下降、注意力不集中、行为痴傻、狂躁、意识障碍等,更有甚者还可能导致高血压和不孕不育。

3应对措施

3.1技术措施

3.1.1改进汽车发动机系统

通过优化发动机内部系统设置,降低尾气污染物的含量;也可以通过设计循环系统,进行尾气再利用。

3.2.2改善燃油质量

由于含铅汽油中有四乙基铅,它可以提高车用汽油的辛烷值,改善车用汽油的抗爆性能。于20世纪20年代被发现后,在美国得到广泛使用,很快就在全世界推广,至20世纪70年代末,世界上加入汽油中的铅每年多达35万t,大气中铅总含量的97%是汽车排放的。由于含铅汽油对人类健康及环境的危害极大,人们认识到含铅汽油的危害后,多个国家开始限制含铅汽油的使用。日本、加拿大、美国分别在1983、1990、1993年禁止销售含铅汽油。2000年1月1日,我国停止生产含铅汽油,并于2000年7月1日停止销售和使用含铅汽油。目前,世界上90%以上的国家都在使用无铅化汽油。

3.1.3使用尾气净化催化剂

控制汽车尾气排放的最有效方法便是从源头解决,在汽车上安装汽车尾气催化净化器,采用催化净化法降低尾气排放。汽车尾气净化催化剂目前主要有贵金属型、稀土金属型和其他过渡金属型,这些净化催化剂在净化尾气方面起了重要的作用。

3.1.4开发新燃料

控制汽车尾气排放的绿色途径是开发新燃料,开发太阳能、氢气内燃机、天然气内燃机、电动车辆等逐步代替燃油车辆。天然气车辆污染少,其CO、HC、SO2和NOx排放量远低于汽油车的,而且不含苯和芳香烃,减少了致癌物质排放量。日本、俄罗斯、新西兰、阿根廷等国家均拥有一定数量的天然气汽车。为适应不同的道路和环保要求,灵活地改变燃料方式,近些年来,我国也逐步推出了各种新材料车如天然气或液化气汽车。我国在普及与推广电动车辆,加速太阳能车辆应用方面的研究已取得了可喜的成绩,目前已推出多种车型的电动车辆。我国现已有生产采用甲醇作燃料的、污染物比汽油机和柴油机排放的都少的机动动车,这不仅带来商机,更有意义的是可以减轻对环境的污染。氢气由于具有干净卫生、燃烧后的产物是水不污染环境和发热量高等优点,近年来,以氢为燃料的“燃料电池发动机”技术备受推崇,目前科学家们已设计出能在马路上行驶的氢能汽车,但氢燃料汽车由于能耗较高和氢气的制备和储存技术有待提高,尚未能大量生产并投入使用[5]。

3.2制度措施

(1)各地方应根据各地的实际情况,制定切实可行的管理法规,有效落实汽车排污管理工作。使汽车排污管理能够统一、有效地进行,各项治理措施稳步实行,治理目标切实落实。

(2)加强在用车的检查和维护。建立一套实用性强、操作性强、有环保效力的在用车维护与检查体系,一方面能够迅速有效地显著减轻汽车污染,另一方面带动了相关技术及经济的发展。

(3)本着“谁污染谁治理”的原则,建立车辆排污收费/税制度。机动车作为一个流动污染源,更是难逃其咎,车主应对被汽车尾气污染了的环境负责。限时维修/升级净化装置,对车主征收污染税。建立车辆排污收费/税制度,让高污染车辆付出代价,定会使我国的汽车尾气控制在短时间内取得明显成效。

(4)提高汽车尾气排放检测标准。车主应按时做好车辆动力系统和排气系统维护保养工作。使用符合国五标准的燃油,选择品质可靠的燃油清净剂。尽快淘汰车龄较大、净化装置排气不达标、多次维修即将报废的车辆。用户买车时应注意选择符合国五排放标准的新车。

参考文献:

[1]程义斌,金银龙,刘迎春.汽车尾气对人体健康的危害[J].卫生研究,2003,32(5):504~507.

[2]时双喜,杨义飞,李萌.汽车尾气污染的危害及控制[J].哈尔滨建筑大学学报,1999,32(2):35~39.

[3]向华.提高我国汽车尾气排放标准的途径及意义[J].科学咨询,2014,32(40):28~30.

篇3

关键词:公路工程;环境保护;措施;对策;探讨

1公路建设工程对环境的影响

公路交通是人类生活和社会发展进步的主要基础设施,其功能是通过人员和物资位址的移动来实现的。人们生产和生活资料的运输,物资的交流以及人际间的交往等活动都要通过公路等交通设施来实现,随着高速公路的出现,极大地缩短了运输的时间和空间,提高了运输效率,降低了消耗。公路是现代化社会文明程度的一个明显标志。因此公路建设工程是现代化社会必不可少的改变自然、挑战自然、提高文明程度的一项伟大事业,全社会都要重视和支持公路建设。

和世界上任何事情一样,公路工程在发挥其重要作用的同时,也不可避免的存在一些与生俱来的弱点和弊病。公路建设是以大地为载体的,也就是说公路建设工程是直接在土地江河上实施的,必然对自然环境产生极大影响。这种影响主要见之于三个方面。

一是公路工程建设过程中对自然环境的破坏。逢山开路,遇水架桥,是公路建设的基本手段,必然会对自然环境造成直接改变。比如对植被、山体、河流、泉水、土地、民居等方面的改变。诸如上述种种原因,最直接的后果就是人为地造成新的生态失衡。这种失衡使原本就脆弱的自然生态更加恶劣,直接影响到人民生活和经济建设。另外,林区公路在方便林区管理、消防、生活等方面起到了极大作用,可是林区公路也给不法分子盗伐林木、盗猎国家保护动物提供了交通方便。

在这一方面还有一个更能说明问题的案例,就是前些年对舜王坪的开发。一开始晋城市的沁水县、运城市的垣曲县和临汾市的翼城县争先开发舜王坪,先后把公路修上坪顶。可是,随着公路修上舜王坪顶,汽车在坪顶上横冲直闯,肆意碾压,腐殖土层遭到严重破坏,原来的渗水系统变成了径流,径流逐渐变成一条条小河,河水在坪顶上恣意流淌,使风景如画的舜王坪千疮百孔惨不忍睹。大自然用不容商量的结局教训了人们―――不是死于疾病,而是死于无知;不是亡于贫困,而是亡于贪婪!好在人们很快就从教训中清醒过来,三个县采取坚决措施,封堵了坪顶的公路,不允许机动车辆驶上坪顶,遏制住生态急剧恶化的趋势,这才挽救了舜王坪。这个教训永远值得我们汲取。

二是公路工程建设施工过程中的机械噪音、振动、尾气、建材以及爆破对大气及环境的污染和破坏。具体表现是,其一,在学校、医院、机关、村镇附近施工,工程机械的噪音直接对群众生活秩序造成影响,导致学生不能安心上课,单位不能正常运转,病人不能安心养病,更为甚者使精神状态欠佳和心理负担过重者濒临崩溃的边缘。其二,最重要的是工程机械振动和爆破直接对民居造成破坏。多年来施工单位因上述原因要支付巨大的赔偿费用,群众也苦不堪言。其三,施工过程中机械尾气、沥青等路面材料产生的有害气体与扬尘中和以后产生的固体物对农业生产造成严重影响,这些有害固体物落到农作物叶面上形成一层薄膜,直接影响日光对农作物的光和作用,从而影响庄稼和其他植物的正常生长。

三是公路工程建成投入使用以后对环境造成的不良影响。公路原本是为了方便群众生活,促进经济建设,利于社会进步而修建的,再一方面公路是一种长期存在和运行的基础设施,建成以后将长期和社会的生产和生活融合在一起,其长处和短处将明显地表现出来。主要有以下几点:第一,有的公路走向选线不科学,标准不合理,建成以后过往车辆对群众生活造成损害。例如有的公路建在群众饮用水源地内,机动车的尾气极易对水源造成污染。第二,由于一些公路太靠近工厂、学校、居民区,一旦拉运易燃、易爆、易腐蚀、易污染物资的车辆发生交通事故,就可能造成重大间接灾害性事故。近年来国际国内因硫酸、有毒化学液体气体、汽油、柴油车辆泄漏造成的灾难屡不见鲜。第三,是大开挖和高填土路段(+30米)的植被长时间得不到恢复,造成新的水土流失。第四,在草原牧区由于高速公路的全封闭全立交的特点,造成放牧传统路径阻隔,给牛、马、羊群吃草、饮水、产羔等活动造成困难。此外,交通量较大的路段,汽车行驶中的噪音和尾气也对牛、马、羊的、、受孕、生产、下奶产生不良影响

2加强交通基础设施建设中环境保护的对策

交通基础设施建设是一项重要的经济建设,随着国家经济的发展,以后会有越来越多、越来越高标准的交通基础设施工程项目上马,因此采取得力措施加强工程建设中的环境保护工作就显得更加重要。笔者认为要从以下几点着手。

其一,强化公路工程建设项目前期工作中的环境影响评价工作。这一工作虽然目前正在进行,但是做得很不到位,随意性很大,主要是工程建设单位不重视,有的把环境评价工作当作一项可有可无的工作来看待,有的则只是消极地把环境评价工作当成一个准入门槛看待,不管白猫黑猫抓住老鼠就是好猫,不择手段拿到批件就算达到目的,落实不落实是另一回事。造成这种情况的主要原因是环保意识不强,解决这一问题,要从以下两个方面入手。首先要加大环保宣传力度,逐步提高全社会的环保意识,让大家自觉地重视工程建设中的环保工作。其次,要真正做好环境评价工作,编制单位要深入工地现场调查了解,掌握工程对环境影响的诸多因素,对工程的选址、建设标准、施工材料、施工流程和建设周期等问题进行深入研究考察,结合国家的产业政策和环保法规制定出应对措施,从而在源头上把好关,避免先污染后治理,再污染再治理的恶性循环。

其二,加大公路建设工程前期工作全过程的环保监管。目前国家已经有了规定,要求重点工程建设项目适当避开村学校、医院、机关等环保敏感区域,公路工程要严格控制对自然植被的破坏,挖方工程在30米以上的路段,要采取隧道设计方案;填方工程在30米以上的路段,要采取桥梁设计方案。严格控制大开挖和高填土工程。确实因为地形限制没法绕行避让的路段,要采取必要的隔音、防震措施。上述应对措施在设计阶段就要取得环保管理部门的审核批准,不能等上了评审会的时候发现了问题再修改。

其三,环保部门要强化公路工程施工过程的监管工作。目前国家在这一方面的法规政策很明确,没有“环评”文本及批复的项目不予立项。环保措施落实不到位的工程不予验收。限期整改达标以后方准予验收。验收不合格的工程不准投入使用。监管的方式至少有三个方面,一是重点工程要派出环保专员常驻工地,坚持现场督导;二是环保管理行政部门领导要经常深入工地检查督导;三是发动社会监督,包括媒体、舆论、社区、群众监督,从而形成立体的督导网络机制,使公路建设工程在严格的环保监督之中正常施工,顺利进展。

篇4

论文摘要:面对环境工程建设的难点问题,只有积极采取应对措施,进一步转变观念、加强科学管理、创新工作机制、解决好环境工程建设中出现的问题,才能达到真正改善市民的居住环境和生活质量的目的。本文探讨了环境工程建设的难点及应对措施。 

随着我国经济的快速发展,人们对物质生活和精神生活水平要求的提高,国家、省市各级政府越来越加强对环境工程的管理,污水、垃圾、公园建设等都被列入政府重点工程进行检查,透视,也加大了对城市环境基础设施建设的投入,环境建设的基础设施水平也得到了提高,污水处理率、生活垃圾处理率、建成区绿化覆盖率也都有了一定的提升,大气、水环境质量对比以前有了显著的改善。

一、环境工程的含义

环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工程同生物学中的生态学、医学中的环境卫生学和环境医学,以及环境物理学和环境化学有关。由于环境工程处在初创阶段,学科的领域还在发展,但其核心是环境污染源的治理。相应方面的科学研究也已经出现,环境工程学便是其中的一门学科。环境工程的内容大体上包括大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废弃物的处理和利用工程,以及环境污染综合防治、环境系统工程等方面。

二、环境工程建设的难点

1、城市的污水处理不完善

城市生活的污水主要有三个来源:生活污水、工业废水和城市径流污水。其中,城市的生活污水是城市污水的主要来源。生活污水主要来自于家庭、商业区和城市的卫生公共设施等等。这些地方产生的粪便、洗涤污水经由城市的排水道进入地下污水区。对这部分的污水进行处理主要采取的办法是把它们送到城市的污水厂进行相应的处理之后再排放出来。这部分水具有明显的周期循环使用特点。城市当中的工业废水在城市污水当中也占有一定的比例。工业污水在全国各个城市当时的分布是不一样的,那些以工业为主的城市,污水排放相对严重些。对城市工业污水的处理要求更为严格,因为这部分污水当中含有大量对人体有害的腐蚀性、难化解的污染物。需要采用更为科学的技术手段进行处理。最后的一个污水来源主要是城市径流污水。他们具有比较明显的季节特点和复杂的成分。主要是由城市上空的大气污染物对大气的影响造成的,也有一些是地面上的垃圾和废物经由流过城市的河流造成的。城市环境工程建设当中,污水的处理是一个很重要的方面,但是,目前存在的问题主要是污水处理实施比较落后,在每个区域建设当中存在着很大的不平衡性。污水处理不及时,污水的回收率差,没有进行集中处理等等。这些都是城市环境工程建设面临的重大问题。

2、生活垃圾没进行分类处理

随着城市的不断发展,城市人口的比重不断加大,城市生活消费得到了很大的提高,也因此而带来了很大的城市生活垃圾处理问题。城市生活垃圾来源有很多方面,包括家庭生活垃圾、商场垃圾、餐饮服务行业等等方面的垃圾。据调查统计资料显示,大型城市每天产生的垃圾多达几千吨,小型的城市每天产生的垃圾也在几百吨以上。如果不能够进行有效的处理,城市很有可能变成一个堆满垃圾的地方,严重影响了城市的形象和人们的生活。在城市环境工程建设当中,对城市生活垃圾的处理还停留在传统的做法上,或者采用运输到郊区进行掩埋的办法或者是进行焚烧处理而已。这种办法存在着投资大、运转成本高,同时垃圾中的有用资源也会被烧毁,加上,现有国内焚烧厂运行均比较困难。没有进行生活垃圾的无公害处理是城市环境工程建设的一个相当严重的问题。

3、园林绿化建设没跟上发展

城市园林绿化建设也相对发达国家相比较为落后,和发达国家之间存在着很大的差距,在各地的城市发展当中,建设水平也不一致。园林建设在城市环境工程建设当中有着很重要的作用,不仅能够降低城市的噪声和空气污染,还能够改善城市的居住环境,提升居住品质但是在我国的城市建设当中,对城市的园林绿化建设重视不够,片面地强调加大商品房和高档住宅的建设,导致很多城市密切在一起,没有足够的绿化空间,我国城市的园林绿化建设相对落后于城市的高速建设发展,将会严重限制未来城市的进步城市环境工程建设难点。

三、环境工程建设的应对措施

1、资源综合利用,开发二次资源

在工业生产中,通常原料、燃料费用约占产品成本的60%~70%。一些基础工业原料,如煤、石油、矿石、盐等大多具有多种化学成分,一些生产厂家仅利用其中的“有用部分”,其余的“无用部分”均作为废物弃置,不仅产品成本高,而且浪费资源,污染环境。我国工业固体废弃物的综合利用率仅为30%。随着工业的发展,各种废弃物量与日俱增,不少国家已认识到废品回收利用的重要性和利用二次资源的紧迫性,认识到必须把生产过程和消费过程看做是一个整体,把原料—工业生产—产品使用—废品—弃人环境这—传统的开环模式变成原料—工业生产—产品使用—废品—二次原料资源的闭环系统,使原料资源进入社会后,能在生产和消费过程中实现多次循环,不造成环境污染。因此,世界上许多国家都把二次资源的利用列为国家优先考虑的经济战略之一,使二次资源的利用率逐年上升。我国每年有300 多万吨废钢铁、600 多万吨废纸、200 多万吨废玻璃,70 多万吨废塑料、30 多万吨废化纤、30 多万吨废橡胶未被回收利用,大量的可利用资源作为废弃物流失,而且严重污染环境。因此,我国回收利用二次资源、资源综合利用的潜力很大,任务也相当艰巨。

2、改革工艺和设备,开发全新流程

西方经济发达国家抓清洁生产工艺较早,不仅改善了工作环境,减少了污染物的排放量,而且降低了物耗和能耗,也提高了产品质量和市场竞争力。此外,烧碱生产采用离子膜法代替水银法,炼焦厂采用干法熄胶代替湿法熄胶,生铁生产采用无胶炼铁工艺,面粉生产采用干洗麦粒代替水洗麦粒等,都极大地减少了“三废”排放,取得了显著的综合效益。

3、物料闭路循环,废物综合利用

工业生产中的“三废”实质上是生产过程中流失的原料、中间体和副产物,尤其是我国农药、燃料行业的主要原材料利用率一般只有30%~40%,有60%~70%以“三废”形式排入环境。在生产过程中比较容易实现的是用水闭路循环,供水、用水和井水一体化,一水多用,分质使用,净水重复使用。我国现已研制成功的利用磷石膏联产硫酸和水泥,利用硝酸生产尾气制亚硝酸,利用硫酸生产尾气制亚硫酸钠,从硫铁矿烧渣中回收金、银、铁,从乐果合成废水中萃取回收乐果等.都是很有使用价值的“三废”综合利用技术。

4、鼓励社会多元化的投资,强化环境工程建设的体制建设

城市环境工程是一项耗资比较大的工程,在发展当中不仅要求政府提供必要的财力支持,还鼓励社会上多元的投资力量参与到其中来。包括在城市生活污水的建设上,城市生活垃圾的无公害处理上和城市园林绿化工程建设上,都需要有比较规范的一套体制系统进行维持。让更多有实力的企业参与到城市环境工程建设当中,有利于城市环境工程的良性运行。建立起必要的环境引导机制,加强宣传,加大政府对这些参与者的奖励和维持,调动他们的建设积极性,推动整个城市环境建设的发展。

总之,在进行环境工程建设中,需要坚持走可持续发展的道路,正确处理经济社会发展和环境工程建设之间的关系,面对环境工程建设的难点问题,只有积极采取应对措施,进一步转变观念、加强科学管理、创新工作机制、解决好环境工程建设中出现的问题,才能达到真正改善市民的居住环境和生活质量的目的。

参考文献:

[1] 何毅.落实科学发展观建设绿色生态瓷都[j]. 江西能源. 2006(04)

[2] 孙向阳,宋树林.国内外城市生活垃圾处理概况[j]. 海岸工程. 1999(04)

[3] 李进信.浅议我国环境侵权救济存在的问题及解决对策[j]. 郑州铁路职业技术学院学报. 2006(03)

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关键词:初中化学;渗透;绿色化学

面对当前日益严重的环境问题,环境保护已经受到了各行各业的重视,生产能源也更多地选择环保清洁型,企业在生产时也更多地采用无毒无害的化学原料,减少有害物质的排放,从而更好地保护环境和改善环境。而这种环境保护的理念就是我们所说的绿色化学理念,在当前的初中化学教学中,这种理念已经被广泛应用,在初中化学教学中,绿色化学理念的有效渗透可以对环境保护的开展起到很大的推动作用。

一、宣传绿色化学

能够对人们的行动起到影响和支配作用的是人们的思想。所以我们在教学中要更好地强化学生绿色环保的观念,让学生具备较强的绿色化学意识,在日常生活中积极主动地参与环境保护,自觉地进行各种环境保护活动。教师在进行初中化学教学时应该将各种有效的资源充分地利用起来,多开展一些宣传教育活动。为了让初中生更加深刻地了解在人们的生活中化学所占据的地位,我们可以为学生展示一些工业图片或者是影像资料等。在学生对化学的重要性有了一定认识之后,教师就需要对化学所带来的益处和弊端进行重点讲解,让学生能够明确地进行了解,并且通过这些了解更加重视化学所带来的资源浪费和污染问题。在学生对污染问题有了一定的了解和认识之后,教师应该将绿色化学理念融入教学当中,清楚地讲解绿色化学理念的特点,学生的环保意识也会因为绿色化学理念的影响而得到有效的提升。

二、重视化学实验

实验是化学教学中非常重要的一个组成部分,初中化学教学也不例外,“实验三废”是学生在初中化学实验中不可避免的,而在实验完成之后应该适当处理这些“实验三废”,但是有些学生环境保护意识不强,所以对“实验三废”也是随意丢弃。为了有效提高学生对绿色化学的认识和环保意识,教师在教学中应该充分利用绿色化学的理念来教育学生。在进行实验时,应该注意实验室的通风,要保证良好的实验环境,按照规定处理实验产生的废水、废气等废弃物,并且要注意清洁实验仪器和实验桌面。在初中化学教学的过程中,为了避免浪费,教师应该多使用微型化学实验,这样可以有效降低环境污染,节约实验经费。在实验中,教师可以在保证化学反应的情况下,将化学药品的浓度适当降低,这样在保证实验效果的情况下,可以有效减少环境污染,通过绿色化学理念在教学中的渗透,不断地改进化学实验的方法,从而使学生能够在绿色化学的环境中进行化学实验。

三、化学试剂要限制使用

化学药品都会对环境造成一定的污染,但是为了保证实验的准确性,我们在进行化学实验时通常都会用一些药品。教师在化学实验中应该明确绿色化学的原则,引导学生遵守这个原则,在化学实验中尽量减少使用化学药品,选择循环再利用的实验方法,或者是一些产物易分离、污染小、装置简单的实验材料,如果在实验中必须要使用有毒物质时,要做好保护措施,并且在实验后也要进行有效的处理。比如,学生在进行取氧验时,无论是运用KMnO4、KClO3或是MnO2都会在实验后产生各种混合物质的残留,并且对于这些残留的物质也没有有效的处理措施。这时教师就可以引导学生采用电解水的方法来进行这个实验,这种方法可以获取O2和H2,同时又不会产生任何有害的废弃物。

四、有效处理实验中的尾气

大多数化学教师在进行化学实验教学时,只注重实验的过程和结果,对于有些实验的尾气可能造成的危害和影响却没有进行考虑和重视,这些尾气在污染空气的同时也会伤害到人们的身体。所以,为了强化对尾气的处理,减少或避免尾气带来的危害,教师应该引导学生以绿色化学为原则进行化学实验。比如,一氧化碳还原氧化铜的实验,如果用教材中的演示实验装置,由于一氧化碳不能完全与氧化铜进行反应,在实验过程中就不可避免有一些一氧化碳溢出,所以我们就可以在实验中增加一个装置收集尾

气,将这些尾气直接导入石灰水中溶解,从而避免排出的尾气污染空气。

总之,由于人们对环境污染的重视产生的一种有效应对措施就是绿色化学理念,而我们在进行初中化学教学时,对这种理念进行有效的传播,并且将理念渗透到教学的各个环节中,从而增强学生的环保意识,形成可持续发展的观念。

参考文献:

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一、环境工程的含义

环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工程同生物学中的生态学、医学中的环境卫生学和环境医学,以及环境物理学和环境化学有关。由于环境工程处在初创阶段,学科的领域还在发展,但其核心是环境污染源的治理。相应方面的科学研究也已经出现,环境工程学便是其中的一门学科。环境工程的内容大体上包括大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废弃物的处理和利用工程,以及环境污染综合防治、环境系统工程等方面。

二、环境工程建设的难点

1、城市的污水处理不完善

城市生活的污水主要有三个来源:生活污水、工业废水和城市径流污水。其中,城市的生活污水是城市污水的主要来源。生活污水主要来自于家庭、商业区和城市的卫生公共设施等等。这些地方产生的粪便、洗涤污水经由城市的排水道进入地下污水区。对这部分的污水进行处理主要采取的办法是把它们送到城市的污水厂进行相应的处理之后再排放出来。这部分水具有明显的周期循环使用特点。城市当中的工业废水在城市污水当中也占有一定的比例。工业污水在全国各个城市当时的分布是不一样的,那些以工业为主的城市,污水排放相对严重些。对城市工业污水的处理要求更为严格,因为这部分污水当中含有大量对人体有害的腐蚀性、难化解的污染物。需要采用更为科学的技术手段进行处理。最后的一个污水来源主要是城市径流污水。他们具有比较明显的季节特点和复杂的成分。主要是由城市上空的大气污染物对大气的影响造成的,也有一些是地面上的垃圾和废物经由流过城市的河流造成的。城市环境工程建设当中,污水的处理是一个很重要的方面,但是,目前存在的问题主要是污水处理实施比较落后,在每个区域建设当中存在着很大的不平衡性。污水处理不及时,污水的回收率差,没有进行集中处理等等。这些都是城市环境工程建设面临的重大问题。

2、生活垃圾没进行分类处理

随着城市的不断发展,城市人口的比重不断加大,城市生活消费得到了很大的提高,也因此而带来了很大的城市生活垃圾处理问题。城市生活垃圾来源有很多方面,包括家庭生活垃圾、商场垃圾、餐饮服务行业等等方面的垃圾。据调查统计资料显示,大型城市每天产生的垃圾多达几千吨,小型的城市每天产生的垃圾也在几百吨以上。如果不能够进行有效的处理,城市很有可能变成一个堆满垃圾的地方,严重影响了城市的形象和人们的生活。在城市环境工程建设当中,对城市生活垃圾的处理还停留在传统的做法上,或者采用运输到郊区进行掩埋的办法或者是进行焚烧处理而已。这种办法存在着投资大、运转成本高,同时垃圾中的有用资源也会被烧毁,加上,现有国内焚烧厂运行均比较困难。没有进行生活垃圾的无公害处理是城市环境工程建设的一个相当严重的问题。

三、环境工程建设的应对措施

1、资源综合利用,开发二次资源

在工业生产中,通常原料、燃料费用约占产品成本的60%~70%。一些基础工业原料,如煤、石油、矿石、盐等大多具有多种化学成分,一些生产厂家仅利用其中的“有用部分”,其余的“无用部分”均作为废物弃置,不仅产品成本高,而且浪费资源,污染环境。我国工业固体废弃物的综合利用率仅为30%。随着工业的发展,各种废弃物量与日俱增,不少国家已认识到废品回收利用的重要性和利用二次资源的紧迫性,认识到必须把生产过程和消费过程看做是一个整体,把原料—工业生产—产品使用—废品—弃人环境这—传统的开环模式变成原料—工业生产—产品使用—废品—二次原料资源的闭环系统,使原料资源进入社会后,能在生产和消费过程中实现多次循环,不造成环境污染。因此,世界上许多国家都把二次资源的利用列为国家优先考虑的经济战略之一,使二次资源的利用率逐年上升。我国每年有300多万吨废钢铁、600多万吨废纸、200多万吨废玻璃,70多万吨废塑料、30多万吨废化纤、30多万吨废橡胶未被回收利用,大量的可利用资源作为废弃物流失,而且严重污染环境。因此,我国回收利用二次资源、资源综合利用的潜力很大,任务也相当艰巨。

2、物料闭路循环,废物综合利用

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[关键词]交通运输行业 环境监测技术 质量控制

中图分类号:F840.61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)13-0153-02

Study on the Environmental Monitoring Quality Control in the Transportation Industry

Wang Wenzhi,Wang Xizhi

(AnHui Testing Center For Highway Engineering,HeFei ,230051)

[Abstract] in recent years, the transportation industry has made leaps and bounds, but the more and the contradiction between transportation industry and the use of resources and influence to The ecological environment, pollution problems more serious, correctly handle the relationship between the transportation industry development and environmental protection, the effective combination of development and environmental protection transportation industry, find the conjunction the optimum point, has become the key link to promote social development in harmony with the environment, promote the economic development of our country. This paper discusses the effective strategies to strengthen transportation industry environmental monitoring quality control, which aims to enhance the transportation industry environmental monitoring quality and level, and promote the sustainable development of ecological environment.

[Key words]traffic and transportation industry; environmental monitoring technology; quality control

0 、引言

我国交通运输行业环境监测在生态保护与建设、污染控制、污染事故应急处理等方面的监管能力逐步加强,也取得了较大的进步,逐步与我国环境保护政策要求相适应,成为了交通运输行业能够快速地、可持续地发展有力的支撑。特别是建设项目的环境保护管理、船舶油污水防治、公路工程景观绿化、水上溢油、应急能力等方面的监测控制效果非常显著,逐渐建设形成交通运输行业环境保护特色领域。由于国家对于环境保护日益提高的要求以及交通运输行业的规模不断扩大,对于交通运输环境保护工作也相应的提出了更高的要求。加强交通运输行业环境监技术质量控制,有利于提升交通运输行业监测水平,促进我国生态环境的可持续发展。

1 、交通运输行业环境监测的必要性

1.1改善声环境的需求

交通运输的沿线大多都是城镇及居民的密集分布区,公路建设施工振动及噪音以及交通产生的噪音,会给区域内居民的正常生产及生活带来严重的影响。为了使公路建设及交通运行当中形成的噪声及振动能够缩小影响范围及深度,使沿线居民的生活环境质量得到提高,必须加强交通运输行业的声环境监测,提高监测质量,关注环境噪声及振动的变化情况。

1.2改善空气质量的需求

由于交通运输沿线大部分都是密集的城镇居民分布区域,在交通道路的建设过程当中,会产生大量的粉尘,例如:沥青混合料搅拌及摊铺过程当中产生的空气污染物、道路正常运营后产生的汽车尾气、道路沿线服务区锅炉产生的废气等,都会导致道路沿线的空气环境出现一定的污染,严重影响居民日常的生活质量,更甚者还会给居民的身体健康造成严重的影响。为了能够保持道路沿线的优良的空气环境,使居民的身心健康得以维护,必须加强对交通运输沿线的空气环境质量及时进行监测,掌控道路建设施工以吸运营期间沿线的空气质量变化情况。

1.3 改善水环境的需求

生活区域内在建或已建的道路会涉及到自然保护区域及饮用水源保护区域。道路施工期间,因砂石材料冲洗以及混凝土搅拌后形成的大量废水,钻孔灌注桩时大量的泥浆排放,工地施工人员日常生活产生的大量污水,对当地的水环境都会造成严重的影响。道路建设期间,施工机械的燃油、施工材料及施工车辆冲洗的废水、施工时的沥青废料、日常生活产生的污水都会导致附近的河流水质出现一定程度的污染情况。桥梁的建设施工当中,钻孔产生的泥浆、挖孔废渣、围堰土,路基施工当中洒落的路基填土、隧道工程当中产生的废水、边坡未及时防护造成的水土流失等各种因素都会对河流水质造成不利的影响。为了能够使有限的水资源得到保护,确保敏感水体及居民饮用水源的安全,在整个交通建设的过程当中,对于影响水环境的各项环节进行监测,及时观测水质的变化情况,有针对性的制定保护措施,保护我们赖以生存的水资源。

2 、环境监测技术质量控制的有效策略

2.1 建构绿色交通运输体系

交通运输行业是能源消耗以及大量温室气体排放的重要部分,需加大节能减排力度。近年,我国的交通基础设施的建设在建设规模、完善交通网络等方面始终保持着较快的发展速度,交通运输行业的发展与环境保护之间的矛盾越加明显。建构绿色交通运输体系必须完善交通运输环境监测网络,大力开展交通噪声、水质环境、空气环境的全方位监测工作,及时掌控交通运输基础建设及运营过程当中影响环境的污染物排放的情况,发现问题及时采取有效的环境保护对策,奠定绿色低碳交通体系的建设基础。

2.2 完善环境监测质量控制体系

质量控制体系是对质量控制结果进行评价的主要依据,是质量控制手段能够真正实施的基础。目前,交通运输行业环境监测普遍存在缺乏结果评定依据的问题,导致判断监测数据可靠性欠缺,质量控制出现了漏洞,也影响着交通运输行业环境监测数据的权威性及科学性。

第一,要加大环境监测过程中质量控制措施的研究和探讨,将过度依赖于结果控制质量的传统观念转变,加强过程控制以及全程控制的意识,使监测体系更加完善;第二,加强质量控制活动的策划的意识,实现目标管理,制定明确的质量控制目标及具体任务,实现根据目标实施管理,强化质量控制的各项数据分类统计,使质量控制数据能够与监测结果同步报送审核,实现定量考核;第三,以监测方法及验证数据为依据,在满足控制标准的前提下,根据质量控制指标的差异性,建立质控指标。第四,对各种标准样品不确定度的含义、计算方式、质量控制水平进入深入的研究与了解,要加强统计学计算方法的应用,通过科学合理且具备较强说服力的数据分析为依据,将对标准样品定值结果的依赖性彻底摆脱,使质量控制活动的公信力得到提升。

2.3 加强现代化监测技术的应用

其一,手工检测:目前,交通运输行业环境监测传统的方式大多都是借助监测仪器现场的手工监测,其中主要应用采样技术、测试技术、数据处理技术,其中的测试技术也是基础技术,主要是通过对污染物实施鉴定与测试,并研究一定时间与空间内环境质量的性质及其组成的结构,监测的内容主要包括水环境监测、大气环境监测、土壤环境监测、交通建设施工当中固体废弃物监测、环境中放射性物质监测、环境当中的噪声等。例如:到交通道路建设工程施工现场附近,取土样、水样、固体废弃物等相关物质进行取样采集,经过储存运输后送到实验室,在物理实验或化学实验后通过各种实验数据监测环境的变化情况。

其二,生物检测:此项监测技术主要用于交通建设工程施工现场附近以及船舶运输过程中出现的溢油、油污水等水环境的检测,通过植物、生物在被污染的环境下形成的变化信息将环境质量问题反映出来,此项技术包括生物体内含有污染物的监测、生物在污染的环境下受伤情况、生物生理及生化反应、生物群落及种类变化监测等,并根据生物检测显示出的各种信息,及时采取应急措施,提高环境质量。

其三,遥感监测:伴随时代的快速发展,应用先进的、现代化的科学技术对环境进行监测是交通运输行业环境监测发展的必然趋势。当前,交通运输行业环境监测已经逐步由人工采集监测转变为高精度仪器设备监测,监测范围也逐步由小范围向全方位的监测方向发展,同时也由地面监测逐步向人工采集与遥感监测技术结合而发展,此项监测技术借助于卫星系统,通过监测范围之内物体电磁波信息的变化来进行监测,并能够实时整理并反馈监测范围内环境物体的实际情况及发展趋势信息,监测的范围较大,而且精确度高,速度也较快。

其四,全球定位系统监测:此项监测技术可以对实时动态的物体进行环境监测,例如监测城市空气质量时,可以将此项技术用于监测汽车排放的尾气,实现动态监测汽车尾气这项重要的污染源,以尾气排放量为依据,一旦尾气的排放总量超出标准可采取车量限行来控制车辆行驶过程中排放的大量尾气这一重要的空气污染源。

3 、结语

要想加强交通运输行业环境监测技术质量控制,既要加大资金投入,为各项监测技术配备相应的现代化设施,还要加强工作人员各项监测技术的应用操作培训工作,提升工作人员的技术水平,才能够正确的使用现代化设备,为环境监测提供精确的信息数据,及时采取有效的应对策略,促进环境质量全面提升。

参考文献

[1] 杨健华.提高大气环境监测质量的措施探讨[J].?科技创新与应用.?2014(03).

[2] 鲜思淑.环境监测与环境影响评价关系研究[J].?环境科学与管理.?2014(08).

[3] 宋夫才,田伟平,赵迁乔等. 思小高速公路建设对热带雨林地区环境影响及工程措施[J]. 公路交通科技,2005,09:175-178.

[4] 宋夫才,赵迁乔. 高速公路建设对热带雨林环境的影响及工程应对措施[J]. 中外公路,2004,06:109-112.

篇8

随着我国经济的快速发展,人们对物质生活和精神生活水平要求的提高,国家、省市各级政府越来越加强对环境工程的管理,污水、垃圾、公园建设等都被列入政府重点工程进行检查,透视,也加大了对城市环境基础设施建设的投入,环境建设的基础设施水平也得到了提高,污水处理率、生活垃圾处理率、建成区绿化覆盖率也都有了一定的提升,大气、水环境质量对比以前有了显著的改善。

一、环境工程的含义

环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工程同生物学中的生态学、医学中的环境卫生学和环境医学,以及环境物理学和环境化学有关。由于环境工程处在初创阶段,学科的领域还在发展,但其核心是环境污染源的治理。相应方面的科学研究也已经出现,环境工程学便是其中的一门学科。环境工程的内容大体上包括大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废弃物的处理和利用工程,以及环境污染综合防治、环境系统工程等方面。

二、环境工程建设的难点

1、城市的污水处理不完善

城市生活的污水主要有三个来源:生活污水、工业废水和城市径流污水。其中,城市的生活污水是城市污水的主要来源。生活污水主要来自于家庭、商业区和城市的卫生公共设施等等。这些地方产生的粪便、洗涤污水经由城市的排水道进入地下污水区。对这部分的污水进行处理主要采取的办法是把它们送到城市的污水厂进行相应的处理之后再排放出来。这部分水具有明显的周期循环使用特点。城市当中的工业废水在城市污水当中也占有一定的比例。工业污水在全国各个城市当时的分布是不一样的,那些以工业为主的城市,污水排放相对严重些。对城市工业污水的处理要求更为严格,因为这部分污水当中含有大量对人体有害的腐蚀性、难化解的污染物。需要采用更为科学的技术手段进行处理。最后的一个污水来源主要是城市径流污水。他们具有比较明显的季节特点和复杂的成分。主要是由城市上空的大气污染物对大气的影响造成的,也有一些是地面上的垃圾和废物经由流过城市的河流造成的。城市环境工程建设当中,污水的处理是一个很重要的方面,但是,目前存在的问题主要是污水处理实施比较落后,在每个区域建设当中存在着很大的不平衡性。污水处理不及时,污水的回收率差,没有进行集中处理等等。这些都是城市环境工程建设面临的重大问题。

2、生活垃圾没进行分类处理

随着城市的不断发展,城市人口的比重不断加大,城市生活消费得到了很大的提高,也因此而带来了很大的城市生活垃圾处理问题。城市生活垃圾来源有很多方面,包括家庭生活垃圾、商场垃圾、餐饮服务行业等等方面的垃圾。据调查统计资料显示,大型城市每天产生的垃圾多达几千吨,小型的城市每天产生的垃圾也在几百吨以上。如果不能够进行有效的处理,城市很有可能变成一个堆满垃圾的地方,严重影响了城市的形象和人们的生活。在城市环境工程建设当中,对城市生活垃圾的处理还停留在传统的做法上,或者采用运输到郊区进行掩埋的办法或者是进行焚烧处理而已。这种办法存在着投资大、运转成本高,同时垃圾中的有用资源也会被烧毁,加上,现有国内焚烧厂运行均比较困难。没有进行生活垃圾的无公害处理是城市环境工程建设的一个相当严重的问题。

3、园林绿化建设没跟上发展

城市园林绿化建设也相对发达国家相比较为落后,和发达国家之间存在着很大的差距,在各地的城市发展当中,建设水平也不一致。园林建设在城市环境工程建设当中有着很重要的作用,不仅能够降低城市的噪声和空气污染,还能够改善城市的居住环境,提升居住品质但是在我国的城市建设当中,对城市的园林绿化建设重视不够,片面地强调加大商品房和高档住宅的建设,导致很多城市密切在一起,没有足够的绿化空间,我国城市的园林绿化建设相对落后于城市的高速建设发展,将会严重限制未来城市的进步城市环境工程建设难点。

三、环境工程建设的应对措施

1、资源综合利用,开发二次资源

在工业生产中,通常原料、燃料费用约占产品成本的60%~70%。一些基础工业原料,如煤、石油、矿石、盐等大多具有多种化学成分,一些生产厂家仅利用其中的“有用部分”,其余的“无用部分”均作为废物弃置,不仅产品成本高,而且浪费资源,污染环境。我国工业固体废弃物的综合利用率仅为30%。随着工业的发展,各种废弃物量与日俱增,不少国家已认识到废品回收利用的重要性和利用二次资源的紧迫性,认识到必须把生产过程和消费过程看做是一个整体,把原料—工业生产—产品使用—废品—弃人环境这—传统的开环模式变成原料—工业生产—产品使用—废品—二次原料资源的闭环系统,使原料资源进入社会后,能在生产和消费过程中实现多次循环,不造成环境污染。因此,世界上许多国家都把二次资源的利用列为国家优先考虑的经济战略之一,使二次资源的利用率逐年上升。我国每年有300 多万吨废钢铁、600 多万吨废纸、200 多万吨废玻璃,70 多万吨废塑料、30 多万吨废化纤、30 多万吨废橡胶未被回收利用,大量的可利用资源作为废弃物流失,而且严重污染环境。因此,我国回收利用二次资源、资源综合利用的潜力很大,任务也相当艰巨。

2、改革工艺和设备,开发全新流程

西方经济发达国家抓清洁生产工艺较早,不仅改善了工作环境,减少了污染物的排放量,而且降低了物耗和能耗,也提高了产品质量和市场竞争力。此外,烧碱生产采用离子膜法代替水银法,炼焦厂采用干法熄胶代替湿法熄胶,生铁生产采用无胶炼铁工艺,面粉生产采用干洗麦粒代替水洗麦粒等,都极大地减少了“三废”排放,取得了显著的综合效益。

3、物料闭路循环,废物综合利用

工业生产中的“三废”实质上是生产过程中流失的原料、中间体和副产物,尤其是我国农药、燃料行业的主要原材料利用率一般只有30%~40%,有60%~70%以“三废”形式排入环境。在生产过程中比较容易实现的是用水闭路循环,供水、用水和井水一体化,一水多用,分质使用,净水重复使用。我国现已研制成功的利用磷石膏联产硫酸和水泥,利用硝酸生产尾气制亚硝酸,利用硫酸生产尾气制亚硫酸钠,从硫铁矿烧渣中回收金、银、铁,从乐果合成废水中萃取回收乐果等.都是很有使用价值的“三废”综合利用技术。

4、鼓励社会多元化的投资,强化环境工程建设的体制建设

城市环境工程是一项耗资比较大的工程,在发展当中不仅要求政府提供必要的财力支持,还鼓励社会上多元的投资力量参与到其中来。包括在城市生活污水的建设上,城市生活垃圾的无公害处理上和城市园林绿化工程建设上,都需要有比较规范的一套体制系统进行维持。让更多有实力的企业参与到城市环境工程建设当中,有利于城市环境工程的良性运行。建立起必要的环境引导机制,加强宣传,加大政府对这些参与者的奖励和维持,调动他们的建设积极性,推动整个城市环境建设的发展。

篇9

一、雾霾的科学认识

雾霾究竟怎样形成的,和哪些因素有关,必须进行科学监测。其实每个国家每个地区甚至同一地点不同时段的雾霾构成都有明显差异。2011年英国构成雾霾的空气污染物主要为大气颗粒物PM10(微粒)和PM2.5(超细微粒)、二氧化氮、臭氧。欧盟大陆地区空气污染物主要是SO2、NH3、VOC、CO、NOX,黑碳、有机碳、PM2.5和CH4。

随着我国城市空气质量恶化、雾霾浓度持续提高,有研究者基于中国气象局的31座气象观测站对1980-2005年中国31个首都城市雾霾趋势进行描述,发现雾霾严重的城市主要是人口密集城市,譬如重庆、北京、沈阳,而雾霾较少的城市主要是拉萨、昆明和昆明。25年内有12个城市雾霾程度显著降低,而13个城市雾霾程度显著提高,提高的城市主要是聚集于东部、西南部[1]。美国学者对2001-2010年我国各省可吸入颗粒物浓度进行研究,除海南、黑龙江和自治区外,全国各省、自治区及直辖市的PM2.5年均浓度都高于世界卫生组织。其中,山东、河南最高。2010年,河北省按人口加权的PM2.5年均浓度指标,仅次于山东、河南、江苏和四川,居全国第5位。北京、河北、山东等地的空气质量监测数据表明空气污染确已达到“危险”水平。

研究员刘翠发现西安市自2008年以来PM10、PM2.5持续上升,而PM2.5约有55%来自于燃煤、机动车、工业使用燃烧过程,28%来源于扬尘,17%来源于溶剂使用及其他。再譬如王庚辰领衔的研究:北京市大气污染物来源,汽车尾气约占总污染物的20%,工业排放污染物约占17%,工地施工扬尘排放污染近20%。除了自身排放,外来污染物约占20%。周涛、汝小龙等发现北京PM10峰值经常出现在春季;一天之中,PM2.5浓度较大时段是早晨7点到8点和下午18点到20点,该时段均为上下班高峰期,移动排放源和人类活动已成为北京污染重要源头[2]。

气候变化与雾霾也是科学研究的重要焦点。国外学者运用模型分析发现臭氧和污染地区气温有正相关关系。空气污染物可通过辐射力对天气产生影响[3]。部分空气颗粒有冷却效应,影响温室气体所带来的升温效应。其他种类的空气颗粒物,如炭黑或柴油车炭烟,则强烈升温,由此合理协调气候变化和空气污染可实现双重效益。研究人员还利用气候模型来估计1850年(工业革命前)和2000年的世界各地空气污染状况,通过集中关注这两个年份可大致确定有多少空气污染是人为原因造成的。既然气候变化对空气质量产生实质性影响,那么空气质量管理首先需要适应[4],而适应主要建立在空气污染参数上的空气质量预报。这种预报就包括了既定地点污染状况的空气污染物指标,包括可吸入悬浮颗粒物、二氧化硫、二氧化氮以及悬浮颗粒物等等[5]。

二、雾霾对经济社会的负面影响评估

对雾霾最直观的的感受便是“看不见蓝天”,而这种看不见蓝天必然对经济社会发展产生负面影响,表现在三方面:一是影响通行安全,较低的地面能见度必然引发较多的交通事故;二是导致气象变异,区域气候反常;三是对动植物尤其人体健康造成危害。

雾霾和PM2.5的健康和经济效应国外已有大量研究。欧洲曾有60名研究人员在欧洲25座城市(居民总计3900万)深入调研,得出结论:这25个城市,微粒污染超出限值可造成平均每年1.9万人丧生,降低细悬浮颗粒的排放量能够延长人群平均寿命。如果PM2.5年平均水平每立方米10微克以内,30岁以上人群平均寿命就能增加22个月。可是,从东欧到南欧,如布加勒斯特、雅典和巴塞罗那,微粒污染程度都远超该值。

美国城市对空气污染和死亡率的相关性开展了大量研究。譬如对1973-1988年的空气污染、死亡率和呼吸道入院率进行回归分析,发现空气粒子、二氧化硫和所有的空气污染物与疾病多发有密切关系。世界卫生组织(WHO)2005年在《空气质量准则》明确指出:“当一地PM2.5年均浓度达每立方米35微克时,人的死亡风险就会比每立方米10微克时增加15%。”如果PM2.5浓度每增加10ug/m3,全死因死亡率、心脏疾病死亡率和癌症死亡率分别升高4%、6%和8%。联合国环境规划署(UNEP)认为,全球每年约有10亿人暴露在室外空气污染,城市空气污染大约消耗了发展中国家5%的GDP和发达国家约2%的GDP。基于流行病学研究,譬如肺疾病、缺血心脏疾病以及日益增加的死亡率,美国环境署确立的标准为15ug/m3,和24小时平均为65ug/m3。

实际上PM2.5毒性学和急性流行病学研究已取得显著进展[6]。北卡罗来纳大学环境科学一项新的研究表明,全世界每年有超过210万人的死因可能与空气污染与细颗粒物有关。这种微小的颗粒物可以深入肺里,使人因心脏病和肺部疾病死亡;与此同时,颗粒浓度增大也是人类活动造成的后果。这项研究还发现,每年有47万人的死亡与人类制造的臭氧有关。

2011年英国的空气污染合规性评价认为空气污染物造成肺部及心血管疾病的增加。据估计,仅PM2.5造成的影响就相当于每年29000起死亡病例,或相当于人口平均寿命减少6个月。每年因此造成的经济开销在160亿英镑左右(90-190亿英镑不等)。

除了国外或者全球的健康影响研究,国内健康影响评估也逐步展开。中国疾控中心在全国PM2.5污染最严重的10个城市开展健康评价研究,收集包括环保、气象在内的相关资料数据,对室内PM2.5污染研究、人群PM2.5暴露水平展开研究。北京大学公共卫生学院对北京、上海、广州、西安四个城市PM2.5的健康危害和经济损失进行了分析。发现2010年北京、上海、广州、西安因PM2.5污染分别造成死亡人数为2349、2980、1715、726人,共计7770人,经济损失分别为18.6、23.7、13.6、5.8亿元,共计61.7亿元。若四城市PM2.5继续攀升,无论死亡人数还是经济损失都会持续上升。报告也认为PM2.5治理如能达到国家二级标准甚至更高世界卫生组织标准,那么则会减少过早死亡并实现相关经济收益。2011年北京大学环境与经济所对制定和实施PM2.5标准的效益进行分析,通过数据处理和分析,估算PM2.5标准设计的不同情景下京津冀各城市不同健康终端的健康效应变化量,发现北京PM2.5浓度降低带来的健康效应都远远大于京津冀其他城市,其次是天津和石家庄,而承德、张家口最小。同时从所能实现的各城市潜在的健康经济效益看,北京所能实现的健康经济效益是最大的,且远远大于其他城市;天津与石家庄次之;而承德和张家口为最小。据估算不同情境下所能实现的健康经济效益依次为1259亿元、1729亿元、2041亿元、2335亿元、2477亿元,分别占到京津冀区域总GDP的3.41%—6.71%,由此可见降低和控制PM2.5能带来相当可观的健康效益。白韫雯、杨富强等研究员提出中国空气污染每年造成的经济损失,仅疾病就相当于国内GDP的1.2%。京津冀地区空气污染损失估计为1259亿元,占该地区GDP的3.41%。中国著名的公共卫生专家钟南山指出,PM2.5每立方米增加10个微克,呼吸系统疾病住院率可以增加到3.1%。要是灰霾从25微克增加到200微克,日均病死率可以增加到11%,此外PM2.5对健康的损害不仅局限于呼吸系统,对心血管、脑血管、神经系统也都有影响。尽管PM2.5短期内不会直接导致人的死亡,但对国民素质的长期影响比非典严重得多。专家胡名威对雾霾进行经济学分析,发现每年因空气污染造成的经济损失约为GDP总量的1.2%,譬如城市交通、航班延误以及健康效应。当然随着公众对空气质量和身体健康重视程度的提高,空气质量质检监测设备和环保产业开始兴起,对经济产生部分拉动作用。雾霾也对庄稼产出有着重要影响,这种影响如何评估和精细货币化值得探讨。

除了健康效应,雾霾还有能见度效益。能见度就是视觉范围,视觉范围影响交通延误和交通事故的变化、景观公园等旅游人数变化、舒适性等效益,对这些效益进行经济价值的估算便是能见度改善的效益评估。目前中国几个主要大城市能见度正从1973年到2007年呈现下降趋势。北京大学对环境与经济所研究发现京津冀区域能见度与PM2.5浓度与气候条件都相关,但这种相关并不是简单线性关系,不同季节相关性程度有所不同。雾霾污染物中,PM2.5是影响能见度的最大的细颗粒物,而PM2.5中又以硫酸盐和有机物对光的散射对能见度影响的贡献最为突出。经评估发现能见度改善效益至少能达到约15.6-18.5亿元,仅仅交通方面的航空延误减少带来的效益可达到2.7-5.6亿元[7]。

三、国外城市应对雾霾的经验和措施

通过综述,不难发现国外城市曾有过严重雾霾,而现在这些城市污染指数已总体达到世界卫生组织所规定数值,那么他们是如何做到的呢?这里仅就洛杉矶、伦敦、墨西哥城、巴黎等城市的一些突出案例作出说明。

加州洛杉矶曾经发生过光化学烟雾事件,应对措施最突出的特征是严厉。《清洁大气法》是美国全国性的空气管理法规,除州内空气质量控制区外,联邦环保局局长还有权划定州际空气质量控制区。地方性规定比全国空气质量标准和污染控制政策要严格的多,并根据污染数据采取分级警报措施。州际空气质量控制区的污染问题由有关州政府联合组建的州级政府联合组建的州级空气污染控制机关管理。1990年前的《清洁大气法》只要求新污染源领取许可证;1990年的修正案要求各州在1991年后必须按照联邦环保局有关许可证条例的规定制定和实施包括所有空气污染源的许可证规划。为了满足许可证规定的要求,污染源必须安装排放控制装置和监测排放的系统。1989年实施激进“空气质量管理计划”,该计划分为三个层次:依赖现有技术;依赖突破性的新技术;依赖尚未完全开发出来但被认为能够开发出来的新技术。控制交通尾气排放方面,要求40%的小汽车、70%的载重汽车和所有的柴油公共汽车到1998年改用清洁燃料如甲醇。控制汽车污染方面,1984年当局采用车辆检测的办法,屡次检验不合格汽车被送往集中检验站对其进行最高标准的检验并推出配方汽油。对工业和企业的排放控制是发放经营许可证的方式进行。为了一定的灵活性并引入市场激励机制,洛杉矶地区于1994年对1000个污染大户实行排放交易制度。

伦敦作为雾都,也发生过数起光化学烟雾事件,其应对措施是设置“空气质量管理区”。1956年,英国政府首次颁布《清洁空气法案》,在城区设立无烟区,禁止使用产生烟雾的燃料;发电厂和重工业等煤烟污染大户迁往郊区。1968年又颁布一项清洁空气法案,要求工业企业建造高大烟囱,加强疏散大气污染物。20世纪80年代开始,汽车取代燃煤,成为伦敦大气的主要污染源。针对此,伦敦大部分市镇通过详细检测,确定各自空气重污染地域,在这些地方建立“空气质量管理区”,对这些区域有的放矢地实行更严格污染治理措施,特别是对主干道采取交通限流,对重点车辆进行限行,禁止排放不符合标准的车辆上路等措施见效明显,减少了重污染区的机动车尾气污染。

墨西哥城是世界上是特大的城市之一,其主要政策是烟雾警报。该警报分为三级,每一级都伴随着相应措施:譬如警报为一级时工作排放减少30%-40%;政府用车减少50%,暂停街道修车,要求人们不要驾驶小汽车;二级警报时就要工厂排放量减少50-70%,要求关闭学校。禁止汽车上路从每周一天延长每周两天,以期将用车辆减少40%。三级警报时,工厂全部关闭,许多活动被迫减少。所有私人汽车必须出示五种彩色许可证中的一种,每一种颜色代表一星期中的某一天该车不能上路,违者被罚款600美元,汽车也可能被没收。要求新车安装催化转换装置,将出租车最大年龄限制为10年,政府提供资助更新出租车。采取措施,试图将冬季政府用车减少30%。

巴黎市也有过严重空气污染,至今未得到根本有效改观,其制定了行之有效的管理措施和经济手段:限制机动车的数量,尤其是控制出租车数量;规定当空气质量为二级时,汽车根据牌照的单双号交替行驶,而当空气质量达到三级时,凡可能造成污染的都严禁上街;鼓励人们乘坐公共交通工具,空气质量凡在二级以上时,所有公共汽车和地铁票价都降低。此外,巴黎还采取一系列交通工程措施,如:开辟了自行车车道;开展“无车日”活动、拓展地铁和增开公共汽车线路,完善巴黎公交覆盖网,并拟恢复有轨电车。

德国城市在治理空气质量上有短期和长期两种措施。

短期措施有五种。第一,对某类车辆实施禁行,或者在污染严重区域禁止所有车辆行驶;第二,限制或关停大型锅炉和工业设备、禁止重型货车通行;三、限速;四、通过补贴或宣传项目,鼓励乘坐公共交通以及骑车出行;五、通过合理的交通指示灯变化、设置机动车专用道等更好地管理交通。

长期措施有五种。第一,设定机动车排放标准;小汽车、轻型或重型卡车、大巴车、摩托车等各类车辆都须满足设定排放上限。机动车需安装微粒过滤器等尾气清洁装置;第二,严格大型锅炉和工业设施排放标准;第三,设定小型锅炉设备排放标准;第四,设定机械设备排放标准;同时设立“环保区域”,德国超过40个城市设立了“环保区域”,只允许符合排放标准的车辆驶入。

圣保罗市治理空气污染的特色是使用清洁燃料。圣保罗市目前工业污染物很少,污染来源主要为陆上交通以及燃煤和扬尘。圣保罗市采取多项措施推广清洁燃料,圣保罗地区49%的轻型机动车使用乙醇作为燃料,另有部分轻型机动车使用MEG混合燃料(含33%甲醇,60%乙醇和7%的汽油)。事实证明,无论哪种替代燃料都可大大减少污染物的排放。另外,巴西汽油中的含铅量也在逐年降低。

法国空气质量监测协会负责监测空气中污染物浓度,并向公众提供空气质量信息。法国环境与能源管理局每天会在网站上当日与次日空气质量指数图,并就如何改善空气质量提供建议。当污染物指数超标时,地方政府会立即采取应急措施,向公众提供卫生建议。

美国民众通过环保署网站随时了解当地的空气质量。美国环保署和其他机构合作设立了“空气质量指数”,向公众提供有关地方空气质量以及空气污染水平是否达到威胁公众健康的及时、易懂信息。

此外,国外许多大城市,像日本的东京市、美国的洛杉矶市和纽约市等还积极开展针对空气污染的适应。他们在20世纪60年代末和70年代初开展各种天气形势和气象条件对空气污染状况影响的研究,在此基础上开展空气污染预报的试验,定量空气污染浓度预报。预报分为周报、日报,烟雾警报和空气质量管理体系。这些措施都有效加强了城市治理力度。

参考文献:

[1] Huizheng Che, Xiaoye Zhang,Yang Li,Zijiang Zhou,John J.Qu,Xianjun Hao, "Hazy trends over the capital cities of 31 provinces in China,1981-2005",Theor Appl Climatol,2009,97:pp.235-242.

[2]周涛 汝小龙:《北京市雾霾天气成因及治理措施研究》,华北电力大学学报(社会科学版),2012年4月第2期,第12—16页.

[3] Petter Tollefsen, Kristin Rypdal,Asbjorn Torvanger, Nathan Rive," Air Pollution Policies in Europe: efficiency gains from intergrating Climate Effects with Damage Costs to health and Crops", Environmental Science&Policy,12(2009),pp.870-881.

[4] A.R.Ravishankara,John P.Dawson,Darrel A.Winner, "New direction: Adapting air quality management to Climate Change: A must for planning", Atmospheric Environement,50(2012),pp.387-389.

[5] Anikender Kumar,P.Goyal,"Forecasting of daily air quality index in Delhi",Science of the total Environment 409,2011,pp.5517-5523.

篇10

关键词:科学实验 环境教育 实施

环境教育是当前世界各国普遍高度重视的教育领域,被视为从根本上解决日益严峻的环境问题、实现人类社会可持续发展战略的一条必由之路。实施环境教育的途径是多种多样的,其中途径之一是通过科学实验进行环境教育。

初中科学实验包括学生分组实验、课堂演示实验和学生随堂实验。许多科学实验中蕴藏着环境教育的因素,也是直接影响环境质量的因素。例如氧气的制取与性质实验、检验SO42-离子的实验等等。所以在科学实验教学中渗透环境教育就显得直观、生动,使学生在学习、掌握知识的过程中提高环境素养。在科学实验中主要通过以下三个环节来进行环境教育。

一、改进实验,加强环境教育

目前全国数以万计的高校、中学的化学实验室每天排放着各种各样的污染物,这样“聚沙成塔”的污染,成分复杂,累积效应强,而又容易被人忽视。因此在2000年举行的全国绿色化学工作会议上,专家呼吁应立即采取应对措施。其中一条提出各中学、高校应推广“微型化学实验”和“小量化学实验”。前者是将试剂用量减少到常量的十分之一至千分之一;后者则是将试剂用量减少到常量实验的二分之一或四分之一。两者的优点是减少试剂用量,降低实验费用,降低实验排废量,减少环境污染,缩短实验时间,且安全可靠。[1]

1. 采取微型实验,减少药品用量。

微型化学实验是在微型化的仪器装置中进行的化学实验,是一种新兴的实验方法。其特点是仪器微型小巧,所需试剂用量少,浓度低,反应快,减少了燃、爆、毒、腐蚀等危险性,污染显著减少。有一些实验我们根据实际需要,先用化学方程式从理论上计算出所需反应物的量,然后据此控制用量,从而达到节约药品、减少污染的目的。如硫在氧气中燃烧时,按常规实验,每次反应需要硫粉0.3~0.5克,反应后生成的二氧化硫为0.6~1克;而在微型实验中仅需硫粉为0.02克,反应后生成的二氧化硫为0.04克。这样不仅试剂用量少,而且排污量大大降低,对师生的健康有利,也使其对环境的污染降至最低。

2. 改进实验设计,强化环境教育。

一些有毒物质参加化学反应或生成的实验,若仍沿用原来实验操作,虽能达到实验效果和目的,但在实验中操作较复杂,时间长,药品用量也较大。不仅费时费事,而且排污量较大,也没有采取有效的控制措施,长年来一直危害着教师和学生的身心健康。若将这类实验进行改进,能使操作更合理有效,又能控制或避免排污量,提高环保意识,培养学生相应的素质,以适应现代文明之需要。例如磷、硫分别在氧气中的燃烧实验,可以改为:用一倒立的无底集气瓶,内装水或稀氢氧化钠溶液,用单孔橡皮塞、导气管与制取氧气装置相连接,用玻璃棒蘸取少量硫粉或红磷(也可以用微型燃烧匙取),在酒精灯上点燃后立即伸入倒立的无底集气瓶中,产生少量的有害物质大部分溶解在液体里,不仅现象明显,还控制了有害物质的排放量,而且可以进行反复演示,加深印象,操作便捷,安全可靠。

3. 充分运用多媒体实验教学,改进实验,加强环境教育。

这几年来,我们在新生进入实验室之前,组织他们观看多媒体课件,主要内容是实验基本操作和实验室安全知识,让学生充分了解如何做到实验操作规范化和实验操作规范化的重要性,使实验课有一个良好的开端,减少在实际操作中的一些不规范操作,减少不必要的浪费,减少对环境的污染,使实验这门课程在一开始就融入环境教育。可将一些试剂耗量大、价格昂贵、毒性大、对环境污染严重且不易控制的化学实验采用计算机模拟实验,让学生在计算机上操作也能达到身临其境的效果,运用科学的手段来实现化学实验“零排放”、“零污染”,它将对化学实验绿色化,对环境保护、增强学生的环境保护意识起到不可低估的作用。

二、注重实验过程,把环境教育落到实处

实验教学可以使学生通过表象增强直观的感性认识,进而能培养学生观察、描述、分析问题和解决问题的能力。在实验教学过程中落实环保行为可从实验目的、原理、步骤等多方面展开。

科学实验中,要求学生做到基本操作正确而且规范化,使学生在药品的取用、物质的称量、液体的量取和转移、物质的加热、玻璃仪器的洗涤、液体的过滤等做到动作准确、操作熟练、运用灵活。但是,大部分实验的药品用量在教材中都未明确给出限量,多用“少许”、“少量”、“适量”、“一定量”等笼统地来限定,往往使学生很难把握药品的实际用量。这样既影响实验的科学性和实验的效果,又会造成药品的不合理利用,还会对环境造成一定程度的污染,从而不易培养学生的规范化操作。若将药品规定用量和浓度,既方便施教,又方便操作,更易让学生接受、观察和记忆,从而培养学生严谨的实验态度和科学的实验方法,同时节省药品,减少污染。

许多学生不明确为什么要严格控制试剂用量。例如在检验SO42-离子的实验中,学生往往加入较多的BaCl2溶液。事先应向学生们简要介绍钡化合物中毒性最大的是易溶于水的BaCl2,水体中含钡最高允许浓度为1.0mg/L,过量的BaCl2溶液转入废液,会造成潜在的水质污染、土壤污染。并且讲述硫酸钡是溶解度很小的不溶性盐,加入少量的BaCl2就可观察到不溶于稀硝酸的白色沉淀。这样既可节约试剂用量,达到实验效果,又可净化环境。

三、及时、妥善处理实验废弃物,实现实验绿色化

培养学生严谨的实验态度和科学的实验方法,并正确引导学生妥善处理化学实验的废弃物,这既提高了学生的实验能力,又提高了学生的综合素质。同时增强了实验本身的科学性,为实验的规范化、绿色化奠定了基础,也有利于树立学生自觉的环境保护意识,为减少环境污染提供了重要保证。特别是化学部分的科学实验中要产生大量的废弃物,如不及时处理随意排放,久而久之,不仅对环境造成污染,而且会淡化学生的环境意识,养成不良习惯。科学实验废物主要有三类:废渣、废液、废气。废渣的处理一般较简单,能够回收的直接回收,不能回收的进行掩埋、焚烧处理。而且初中科学实验生成物是纯固体的较少,大多混在其它液体中成为废液。而对于废液和废气来说种类比较繁多,性质比较复杂,下面将对这两类废物进行分类处理。

由于在实验过程中所产生的废液其组成经常变化,所以我们处理前必须充分了解废液的性质,分别处理。在处理中应考虑尽量加入量少而无害易处理的药品,减少和防止再生有害废液的排放,认真考虑一些贵重药品的回收问题,对一些用量较大的有机溶剂,也应尽量回收利用,再焚烧其残渣与实验过程中沾有的有害物质的滤纸、包药纸等废弃物焚烧后一起做深埋处理。这样对实验废弃物进行无害化处理既可培养学生良好的实验习惯,又可使学生学到实际应用技术,还可节约资源、变废为宝、化害为利。

目前有很大一部分师生没有意识到化学实验中尾气处理这一问题的重要性,普遍认为有些气体如CO2、N2、CH4、H2等无毒,因此,就无须进行尾气处理,殊不知温室效应正是CO2、CH4等气体的超量排放所造成的恶果。有些人甚至对一些直接对人体有害的气体如HCl、SO2等的排放也等闲视之,认为这类气体在实验中排放量小,不会造成多大污染,在实验室中习惯把尾气导入通风橱,这种做法也是不正确的,一样会造成环境污染。

处理尾气不仅可以减少(或防止)有害气体对环境造成的污染,而且还可以从中得到某些副产品,如用NaOH溶液处理SO2尾气可制得亚硫酸钠。另外,通过实验中尾气的处理可以增强学生的环保意识,培养学生严谨的科学态度。

总之,通过以上三个环节,学生不仅在科学实验教学中掌握了科学的基础知识,培养了实验能力,同时也提高了他们的环境素养。

参考文献:

[1]蒋笃考,宋龄瑛.对微型化学实验的认识与实践[J].实验教学与仪器,2001,(5).

[2]陈锡恩.改进实验教学防治环境污染[J].辽宁教育学院学报,2001,(9).