可降解塑料的原理范文
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篇1
【关键词】废塑料,降解塑料,裂解油化,环境保护
1前言
废塑料自然环境下很难直接被降解,造成严重的环境污染;塑料制品在生产过程中加入的大量助剂、填料、溶剂等添加剂,会析出进入环境,从而污染土壤及水体。废塑料如粘有污染物,会吸引蚊蝇和繁殖细菌,危害人体健康。从能源角度,塑料原料主要来自不可再生的煤、石油、天然气等化石资源,如果废塑料不加以控制、回收利用,将加重能源危机。
随着塑料应用领域的拓宽和使用量的急剧增加,废塑料的污染问题已越来越为社会所关注。各国纷纷投入大量的人力、物力、财力解决其污染问题,在其替代品开发和回收再利用方面取得了较好的成效。
2废塑料的环境危害
2.1对生物体的危害
通常组成塑料的高聚物是安全无毒的,但为改善塑料制品的加工和使用性能,一般需添加各种添加剂。例如,在有些聚氯乙烯制品中,加入量达35%~50%甚至更高的邻苯二甲酸酯类增塑剂,在许多塑料中都加有含重金属的稳定剂、着色剂,这些添加剂可迁移到外环境。研究发现,这些添加剂在大气、生物质、水体、土壤以及河流底泥、城市污泥等介质中均有残留,且分解缓慢,研究表明,邻苯二甲酸酯类有类雌激素作用,能干扰内分泌,
甚至可能造成生殖功能异常。还有,在其单体聚合以及制品加工过程中会残留有毒有害的单体和有毒有害的助剂,这些都是潜在的危害因素。
2.2对土壤、水资源的危害
农地膜对提高土地利用率,有效提高农作物的产量和质量发挥了巨大作用。但目前我国使用的地膜多为聚烯烃膜,难以自然降解,破坏了土壤性状及肥料的均匀分布,影响其水分养分的吸收,阻碍了土壤与外界的空气交换,使土壤中的微生物难以存活,影响植物根系生长,最终使土壤板结,严重的会造成土地盐碱化,从而导致农作物减产,甚至难以生长。
粘有污物的生活和工业废塑料无法回收利用,卫生填埋因其体积大而效率低,因其密度小造成填埋场地基松,使垃圾中的有害物质渗入地下,危害地下水及周围环境。
2.3石化资源的浪费
合成塑料的原料主要是煤、石油和天然气等化石资源。全世界每年数亿吨的塑料消费量,将产生上亿吨的塑料废弃物,如果没有采取积极的治理措施,将对日益紧缺的化石资源产生巨大的浪费。
3 废塑料的技术防治措施
作为废塑料的技术防治措施目前主要是使用降解塑料和循环利用。
3.1开发使用降解塑料
塑料是合成高分子材料,一般在自然环境中的光降解和生物降解速度都比较慢。可降解塑料是一类其制品的各项性能在保存期内可满足使用要求,性能不变,而使用后在自然环境条件下,能降解成对环境无害的物质的塑料,从而避免破坏环境。 塑料降解主要指大分子链的断裂,主要方式有光降解、化学降解、生物降解,实际应用中往往相互增效、协同使用。
3.1.1光降解塑料
光降解塑料是利用光化学反应使大分子链的化学键断裂,塑料失去其物理强度并脆化,在自然力作用下变为粉末,进入土壤,在微生物作用下重新进入生物循环。光降解产品开发早技术成熟,但完全降解不容易,且完全降解的时间长。
3.1.2光-生物双降解塑料
光-生物双降解塑料是利用光降解和生物降解相结合制得的一类可降解塑料。和部分生物降解塑料一样是在母体中加入一些促进其降解的淀粉、纤维素、微生物聚酯、光敏剂、生物降解剂等,产品使用后,在自然条件下,其化学结构完整性受到破坏,降解为水、二氧化碳和其他物质。 此类产品在自然环境中只能降解为细小颗粒,不能完全降解,对环境可能造成更严重的二次污染。
3.1.3生物降解塑料
完全生物降解塑料是指可以在自然条件下,能够100%生物降解的塑料。按其原料来源方式可分为来源于化石资源的化石基生物降解塑料、来源于可再生资源的可再生材料基生物降解塑料以及以上两类材料共混加工得到的塑料。
化石基生物分解塑料是指主要以石化产品为原料单体,通过化学合成的方法得到的聚合物。如脂肪族聚酯类、聚丁二酸丁二醇酯( PBS)、聚己内酯(PCL)、二氧化碳基共聚物(APC)等。
脂肪族聚酯。主要有PBS和PBSA (聚丁二酸/ 己二酸丁二醇共聚物)。PBS具有与PE、PP相近的优异力学性能,热变形温度接近100℃,耐热性能良好,有能用现有通用设备加工成型的优良加工性能,且已生产规模化,由它开发出来的产品有发泡材料、薄膜、注塑制品等。另外为提高材料性能,通过改性得到脂肪族芳香族共聚酯,如PBAT(单体为己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇),其有与LDPE非常相似的加工性能,可挤出吹膜,不仅能与其他生物分解塑料如聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)、PLA等共混吹膜,还可添加淀粉等天然材料吹膜成型。
聚己内酯(PCL) 是一种由ε-己内酯合成的聚合物材料,具有较好的生物降解性能和生理相容性,是植入人体的首选材料,可用作手术缝合线等体内材料。由于PCL 的熔点低(60℃),加之价格较高,所以很少单独使用。PCL 常与其他降解塑料共混使用,用作改性材料,以降低成本和改善性能。
二氧化碳基共聚物(APC)属于脂肪族聚碳酸酯类,是目前生物降解材料的热门研究课题,因为用二氧化碳气体为原料合成降解塑料,可利用大量的二氧化碳温室气体,既节约了资源,又保护了环境,可谓两全其美。APC 为二氧化碳(含量50% 左右)与环氧化合物的共聚物。如共聚单体为环氧乙烷,则共聚产物为PEC(二氧化碳/ 环氧乙烷共聚物);如共聚单体为环氧丙烷,则共聚产物为PPC(二氧化碳/ 环氧丙烷共聚物);如共聚单体为环氧丁烷,则共聚产物为PBC(二氧化碳/ 环氧丁烷共聚物)。目前产业化的有二氧化碳与环氧乙烷或环氧丙烷的共聚物。制约APC 发展的是环氧乙烷或环氧丙烷的价格高,合成催化剂价格高且供应紧张,造成成本居高不下。中山大学孟跃中教授改进的优化合成工艺预计可降低60% 的成本,价格接近通用塑料。APC 合成技术我国处于世界领先地位,目前只有我国的企业有规模化生产,APC 类塑料突出的优点是其气体阻隔性比PET 和PA6高,接近EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)。
可再生材料基生物降解塑料又分为天然材料基生物降解塑料和生物基生物降解塑料。直接以天然聚合物如淀粉、纤维素、甲壳素、大豆蛋白等以及其衍生物或混合物为原料成型制成的生物分解塑料为天然材料基生物降解塑料,其中工业化的有热塑性淀粉和植物纤维模塑,但其性能稳定性及价格影响其应用普及。生物基生物降解塑料是利用可再生天然生物质资源,通过微生物发酵或发酵产生的乳酸等单体合成的聚合物。如聚羟基烷酸酯类(PHA)、聚乳酸( PLA) 等
PHA为聚羟基烷酸酯类降解塑料,目前产业化品种有:第一代产品PHB(聚3-羟基丁酸酯),第二代产品PHBV(3-羟基丁酸与3-羟基戊酸共聚物),第三代产品PBHH(3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚物),第四代产品P34HB(3-羟基丁酸与4-羟基丁酸共聚物)。PHA类属于典型的生物降解塑料,具有综合性能好、绿色环保等优点,缺点为原料价格较高。
聚乳酸(PLA)是目前产量最大、应用最广的合成降解塑料,也是目前降解塑料中价格最低的品种,属于典型的生物降解塑料。PLA 的主要缺点是脆性大、耐热温度低及气体阻隔性差。目前针对PLA 脆性及耐热温度低的改性已取得重大成果,已广泛用于流延薄膜、片材、板材、注塑和纺丝等产品中。
共混生物分解塑料是指利用上述几种生物分解材料共混加工得到的产品。如PBS与淀粉、木质素、秸秆、壳聚糖以及各种棉麻纤维等的共混改性,既使共混后的复合材料可降解,又有效降低成本,还能充分利用天然材料,做到绿色低碳环保。
3.2废塑料循环利用
废塑料的处理方式目前主要有填埋、焚烧、熔融再生、和裂解转化等方法。塑料填埋方法简单、处理能力大,但不能有效利用资源,且塑料在土壤中长期不能分解,使土壤处于不稳定状态,并产生二次污染;塑料焚烧可以回收热能,但燃烧不完全,产生大量有害气体,特别是二f英等有毒有害物质,对生态环境和人类健康产生严重影响;由于废塑料的多样性和混杂性,熔融再生法得到的复合再生塑料性质不稳定,易变脆,存在质量问题和二次污染问题。废塑料裂解转化制液体燃料(汽油、柴油等)或化工原料,不但能有效解决废塑料污染问题,还可在一定程度上缓解能源紧缺状况,可成为最有效的塑料回收利用途径。
废塑料裂解油化技术是指通过加热或同时加入一定的催化剂,使塑料分解制取燃料油和燃料气的资源化利用方法。按裂解原理可分为热裂解法、催化裂解法、热裂解-催化改质法和催化裂解-催化改质法。热裂解法是通过提供热能,使废塑料大分子裂解,生成单体或低分子化合物,是最简单的废塑料裂解法;催化裂解法是热裂解与催化裂解同时进行;热裂解-催化改质法是先进行热裂解,然后对热裂解产物进行催化改质;催化裂解-催化改质法是先进行催化裂解,然后对催化裂解产物进行催化改质。
通过催化作用,可有效降低裂解温度,并根据目的产物不同对产物选择性进行有效调控。催化剂性能直接决定芳烃、低碳烯烃等化工原料或液体燃料的产率与质量,在适当的催化剂和催化条件下,PE、PP、PS等可完全转化,且PS为裂解原料时,可以生成较高含量的苯乙烯单体。催化剂是废塑料催化转化技术的关键,也是限制其发展的重要因素。
目前,裂解油化新技术在市场上饱受追捧。美国、英国、加拿大、日本等发达国家,许多公司都已实现热裂解油化技术的产业化。上海同济大学与北京裂源环保技术设备有限公司、上海纤和环保科技有限公司等联合攻关,已取得重大进展。研制的裂解炉,可连续稳定生产。产气率约15%~20%(wt%),产油率达到65%以上(按塑料量计),可以处理废塑料含量在30%以上的生活垃圾100吨/天,整个系统废塑料裂解的油、气、碳产品转化率不低于废塑料自身质量的99%,具有明显的社会效益和经济效益。
4 结束语
现阶段,由于可降解塑料的消费量只占塑料年消费量的1%左右,大量使用的是不可降解的石化原料生产的塑料,因此,降解塑料新技术的推广应用及废塑料裂解油化技术相结合才能有效减少废塑料对环境的污染。
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篇2
【关键字】生物降解;高分子;材料
随着经济的不断发展,人们生活水平的不断提高,大量的高分子材料在各个领域发挥重要作用,而废弃的高分子材料对环境的污染也日益严重。废弃塑料的处理方法主要分为掩埋和焚烧,这两种方法都会产生新的污染物污染环境。针对这一问题,许多国家实行了3R工程,3R指的是减少使用(Reduction)、重复使用(Reuse)、循环回收(Recycle)。但这只是减少了废弃塑料的使用,没有从根本上解决问题。如今,各种存在的处理废弃塑料的方法都会造成污染,因此研究与开发环境可接受的降解性高分子材料是解决环境污染的重要方法。
1生物可降解高分子材料的用途
生物可降解高分子材料也被称为“绿色生态高分子材料”,它在环境日益污染的今天发挥着重要的作用,主要分为以下几个部分。
1.1解决环境污染问题
利用生物可降解高分子的生物可降解性有效解决环境污染问题。据统计,目前世界的高分子材料的产量已经超过1.2亿吨,这些高分子材料在被使用后产生了大量废弃物,这些废弃物变成污染源,造成地下水与土壤的严重污染,进一步危害动植物的生长,对人类更是极其不利。20世纪90年代初期,在可以用来处理固体废物垃圾填埋的场地用完以后,一些发达国家开始向落后国家出口垃圾,这一行为对发展中国家的影响是巨大的。一系列环境危机引发了人类的觉醒,发展可降解的环境友好型的材料成了科学家们的主要研究的方向,生物可降解高分子材料的出现为人类解决了这一难题,它能在一定条件下,利用微生物分泌酶的作用进行分解,大大减少了对环境的污染。
1.2生物可降解高分子在医疗器材中的使用
利用生物可降解高分子的特性可以制作生物医用材料。使用可降解高分子制作成的药物可以在人体内分解,参与人体的新陈代谢。在生物可降解分子研究的初期,研究内容主要集中于部分降解的可崩溃型高分子材料的研究,但现在这一研究已经逐渐被否定。目前许多国家仍然在不断研究与发展生物可降解性的高分子材料,然而由于技术水平与成本的制约,生物可降解高分子的研究还没有达到令人满意的程度。
1.3生物可降解高分子材料在包装行业中的应用
众所周知,包装行业中使用高分子材料的情况非常多,大量的废弃包装材料对环境的污染程度是可想而知的。目前市面上各种包装材料主要以聚乳酸为首。聚乳酸具有良好的隔水性和透明性。作为基本材料的乳酸是人体可接受的固有物质之一,这使得聚乳酸对人体无毒无害,被广大消费者接受。而传统的包装材料由合成树脂构成,由于传统树脂的分解性不强,废弃的包装材料造成了40%的城市垃圾,成为最主要的环境污染源。
2生物可降解高分子的降解机理
生物降解指微生物的分解作用,在高分子领域指的是高分子材料在溶剂化,简单水解和酶反应等条件下,转化为相对简单的中间产物或小分子的过程。高分子材料的生物降解主要由水合作用,强度损失,物质整体化丧失和质量损失4个阶段组成。水合作用是指由范德华力氢键所维系的二次、三次结构的破裂而引发的水合作用。接下来在化学作用或酶的催化作用下,高分子主链可能破裂,造成高分子材料的强度降低。而高分子主链、交联剂、外悬基团的开裂会进一步造成交联高分子材料强度的降低,高分子链进一步断裂。高分子链的不断断裂造成质量损失和相对分子质量的降低,相对分子质量低到一定程度后就会被酶分解代谢称为水和二氧化碳等。由此可见,生物的降解过程并非是单一的化学反应,而是复杂的生物物理,生物化学的协同作用,是物理化学生物相互影响促进的过程。
3影响生物可降解高分子降解性的因素
3.1生物高分子的分子主链的影响
四大通用塑料聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯都具有C―C键为主键的结构,使得它们对微生物的阻抗性很高,而根据研究表明,当聚合物的主链上含有C-O,C-N键时,聚合物对生物降解的敏感性大大提高。因此,根据共聚原理,想要制备出生物降解塑料就必须要在聚合物中引入易于生物降解的化学键。
3.2支化与分子量对生物高分子降解的影响
国外研究表明,对分子量范围为170~620的线性与支链型碳氢聚合物的生物降解性进行分析比较,结果表明支链型聚合物的真菌生长速度与线性聚合物相比明显小得多,也就是说线性的碳氢聚合物更易于降解。同时分子量的大小对高分子材料的影响也是巨大的,例如PS、PE、聚丁二烯和聚异丁烯只有在分子量小于特定值后才能够被菌种所分解。
3.3降解环境对生物高分子降解的影响
虽然材料结构是决定生物大分子降解的主要因素,但是环境对生物大分子材料的降解也有一定的影响作用。降解环境主要指降解过程中的水,温度,酸碱度和氧浓度等。水是微生物生长与代谢的基本条件,只有水的供应量足够,微生物才可以进行分解材料。而温度对微生物也有影响,每一种微生物都有适合其生长的最佳温度与酸碱度,一般来说真菌生长在酸性条件下,而细菌在碱性条件下的生长更加迅速,想要提高降解效率,就必须要保证微生物的正常生长,为微生物提供合适的温度,酸碱度等生长环境。
4生物可降解高分子的前景展望
由于我国生物高分子技术的研究并不成熟,国内的生物可降解高分子的开发与应用还存在一些问题。比如:产品价格过高,产品的性能和用途受到限制,产品生产技术不够成熟等。尽管高分子市场存在许多不足,随着人们环保意识的增强和我国环保法规的不断完善,生物可降解高分子的市场仍在迅速增长。塑料薄膜、包装材料、医用材料等领域生物可降解高分子材料的研究将会得到更好的发展。目前针对如何解决市场出现的问题,研究者正在不断努力,降低开发生产成本,对现有的可降解高分子进行性能改进,以获取更高质量的高分子材料。研究开发低成本,高性能,具有降解时控性,高效性和彻底性的生物高分子材料成为高分子领域的主要研究方向。
【参考文献】
[1]王身国.生物降解高分子――一类重要的生物材料 1.脂肪族聚酯的本体改性[J].高分子通报,2011,(10):1-14.
篇3
关键词:广州市;固体废物;二次污染
1 广州市固体废物污染现状
1.1 广州市工业废物污染现状
近年来,广州市工业生产产生的固体废物急剧增加,组成成份日趋复杂。2005年全市固体废物产生总量达2334万吨,其中一般工业固体废物就占有1400万吨,该市固体废物的处理处置总量虽接近1000万吨,但现有的固体废物处理处置设施数量上远远不能满足废物处置需求,设施建设普遍简陋,达不到“无害化”的标准,二次污染严重。
1.2 广州市城市生活垃圾污染现状
目前广州市平均日产垃圾6300吨。生活垃圾,主要在位于黄埔区的大田山垃圾填埋场集中处理。但由于各种原因,这些生活垃圾在处理过程中又给当地的居民群众造成了较为突出的二次污染。尤为令人吃惊的是,已开场10多年、并计划将于年内关闭的大田山垃圾填埋场,其污水处理系统至今还处于调试阶段,大量未经任何处理的污水直接排放到河涌里。
1.3 广州市有毒化学固体废物污染现状
目前广州市每年的危险固体废物产量约为2万吨,废旧电子电器12万吨,废塑料包装物和农用薄膜32万吨。其中医疗废物进行集中处理处置的只有广东生活环境无害化处理中心等3家,医疗废物集中安全处置达标率只有40%;大量的危险废物被不规范焚烧或倾入没有采取防渗措施的生活垃圾填埋场,甚至直接排入环境中,造成严重的环境污染。
1.4 广州市白色污染现状
广州市目前使用的是EPS(俗称白色)泡沫塑料快餐具,其年消耗量在20亿~30亿只,大量弃掷的泡沫塑料快餐具形成“白色污染”。21世纪广州市的白色垃圾有300多万吨。由于EPS泡沫塑料消耗的是无法再生的石油资源,用作发泡剂的氟利昂是对地球大气臭氧层造成不可逆转破坏的“元凶”,它埋在地里会使土壤劣化,焚烧处理又会产生10余种有毒气体污染空气,故而成为灾难性的“白色污染”。它已同汽车尾气、有磷洗涤剂一起被列为我国环保治理的三大重点。因为白色垃圾需要百年以上时间才可以在自然界自然降解,所以解决它的污染问题被称做百年难题。
2 广州市固体废物污染治理对策
2.1 工业固体废物污染的治理对策
(1)冶金废渣的治理对策。
①高炉渣:高炉渣的产量随冶炼技术及矿石的品位不同而变化。高炉渣属于硅酸盐材料。它化学性质稳定,并具有抗磨、吸水等特点,可供广泛应有,国内对高炉渣的应用都很重视,美、英、法、日本等国高炉渣的利用率已达100%,甚至出现了很多专营高炉渣商品的公司和工厂。我国高炉渣的利用率已达85%以上。为了适应不同的用途,高炉渣可分别被加工成水渣、矿渣碎石和膨胀矿渣等几类主要产品。
②钢渣:钢渣是炼钢过程中排出的固体废物,包括转炉渣、电炉渣等。炼钢过程中的排渣工艺,不仅影响到炼钢技术的发展,也与钢渣的综合利用密切相关。目前,炼钢过程的排渣处理工艺大体可分为如下四种:冷弃法;热泼碎石工艺;钢渣水淬工艺;风淬法。
(2)化工固体废物的治理对策。
①对硫铁矿烧渣,应根据其含铁量的不同确定其用途,铁含量高的应回炉炼铁;低铁、高硅酸盐的硫铁矿烧渣宜做水泥配料。
②铬渣可代替石灰石作炼铁熔剂。在冶炼过程中铬成为金属进入铁组分中,可彻底消除六价铬浸出的危害;根据铬渣在高温下能还原成低价态无毒铬的原理,可将铬渣掺入煤中用于发电、用铬渣作玻璃着色剂或钙镁磷肥和铸石。还可利用碳对铬渣进行干法还原除毒;用电解法处理铬酸、生产铬盐精、回收原理含铬硫酸氢钠等。
③烧碱盐泥可采用抽滤、沉淀过滤法进行处理,或用于制氧化镁等;含汞盐泥可用次氯酸钠氧化法、氯化-硫化-熔烧法进行处理,并回收金属汞。
④电石渣可制水泥或代替石灰作各种建筑材料、筑路材料等,还可用来生产氯酸钾等化工产品。
⑤其它化工废物,如,磷渣可烧制磷酸;甲醇废触媒可生产锌-铜复合微肥;溶剂厂母液可生产二甲基甲酰胺等;染料废渣制硫酸铜等产品;胶片厂的废胶片和废液可回收银。
2.2 生活垃圾污染的治理对策
(1)填埋法。
①垃圾填埋场的选址。选址时遵循的原则是:远离生活区和水源地;避开上风口和水源地上游;自然地理条件不适宜飘浮扩散和渗漏。
②对填埋场需要进行严格的防渗漏处理,以免垃圾中的有害物在雨水或地表径流的冲刷下随水渗漏,污染地下水和相邻土壤。
③垃圾场表面覆土和排气管网设置。
(2)堆肥法.
堆肥生产的主要工艺过程是:生活垃圾-分类-破碎-发酵-烘干-磨粉-配料-造粒-干燥-包装-出厂。如果是生产一般堆肥,则在发酵工艺完成后,即可直接使用;如果生产有机复合肥,则在配料工艺需要添加一定配比的化肥。有机复合肥的有效肥力是一般堆肥的4~5倍。目前广州市的固体污染只有少量是用的堆肥法处理。
(3)焚烧法。
广州市现在有1座大型垃圾焚烧厂――李坑垃圾焚烧厂。李坑生活垃圾焚烧发电厂一期是广州市重点工程项目之一,项目总投资7.25亿元。投入运行的一期工程设计日处理垃圾1040吨,占目前广州市日产生活垃圾量的约1/7;该厂年发电1.3亿度,能满足10万户家庭生活所需,是符合广州特点,达到国内领先水平的垃圾焚烧发电厂。利用垃圾发电、“变废为宝”是李坑生活垃圾焚烧发电厂有别于垃圾填埋场的一大亮点。该项目还是国内第一个采用中温次高压参数的焚烧发电厂,通过提高蒸汽温度和压力有效提高蒸汽回收效率,使发电量增加20%以上。此外,与垃圾填埋场需大量占用土地不同,该厂在设计原则上尽可能节约用地,目前一期用地仅为3.2万平方米,是兴丰垃圾填埋场的1/10。
3.3 白色污染处理方法
①实行垃圾分类,以利回收利用。清洁的废塑料制品可重复使用、造粒、炼油、制漆、作建材等。而从垃圾场重新分拣废塑料制品,则费时费力,且塑料的利用价值也很低。所以一定要在废塑料制品进入垃圾流之前将其分类回收上来。目前,发达国家大都走回收利用的路子。我国城镇尽快推行垃圾分类弃置已势在必行。
②依靠科技进步,发展可降解塑料。美国、日本等发达国家已研制成功以植物淀粉为主要原料的可降解塑料,大大缩短了其可降解周期。广州市新型塑料的研制也取得了重大进展,已经和正在开发出以淀粉、秸秆纤维、天然草浆等材料制成的“绿色”替代品。
③加强立法,强化管理,尽量减少或控制使用不可降解塑料的生活用品。以法规的形式明确生产者、各级销售者和消费者回收利用的义务。目前美国、日本等发达国家已明令禁止使用一次性塑料快餐餐具。广州市也为此专门制定了地方性法规,扼制“白色污染”的污染源。
2.4 广州市垃圾二次污染的防治措施
(1)填埋场场底防渗。
为防止垃圾渗滤液污染地下水,必须在填埋场底采取有效的防渗措施。以前垃圾填埋场底部都铺放一层防渗材料,主要有黏土、沥青、塑料膜等合成橡胶等。近几年国外开始采用人工合成防渗层,有的采用双防渗层,效果明显好于前者。垂直防渗可采用帷幕灌浆、不透水布等。各填埋场可根据具体工程和水文地质情况,采取相应的防渗措施。
(2)渗滤液的收集处理。
垃圾渗滤液的处理方法包括生物、物化及土地处理法。生物处理法包括好氧处理、厌氧处理和厌氧 -好氧处理。物化法主要有化学混凝沉淀、电解氧化、活性炭吸附、密度分离、化学氧化、化学还原、膜渗析、汽提、湿式氧化等多种方法。和生物法相比,物化法受水质水量影响小,出水水质稳定,尤其对 BOD/COD 较低而难以生物处理的垃圾渗滤液有较好的处理效果。由于物化法处理费用较高,一般用于渗滤液预处理或深度处理。渗滤液的土地处理包括慢速渗滤系统( SR )、快速渗滤系统( RI )、表面漫流快速渗滤处理系统( ARI )等多种土地处理系统。土地处理主要通过土壤颗粒的过滤,离子交换吸附和沉淀等作用去除渗滤液中悬浮颗粒和溶解成分。通过土壤中微生物作用使渗滤液中有机物和氮发生转化,通过蒸发作用减少渗滤液量。
(3)填埋气的处理和回收利用。
①填埋气的收集。由于大部分沼气在填埋场填埋过程中就已形成,所以沼气采集应在填埋过程中就开始实施。在荷兰,对正在使用的垃圾场,主要采用立式或水平式收集技术。立式采气系统是在垃圾场的填埋过程逐步建造成的,其方法是在填埋场内均匀分布竖立大口径钢管,在每个钢管外砌筑竖井,当填埋厚度达到 2 ~ 5 米时,将钢管向上抽一部分,并继续砌筑,直到填埋场达到设计高度,然后将钢管移走。
②填埋气的净化。溶剂吸收法是目前较为成熟的沼气净化方法,如采用双塔式溶剂吸收法提纯垃圾沼气,设备简单、成本低、操作简便,净化效果好。
2.5 广州市固体废物优化方法
1)用作生产建筑材料。许多工业废渣的成分,性质类似于天然建筑材料或人工制成的建筑材料,如含有钙、硅、铝等氧化物并具有(或潜在有)水硬胶凝性的废渣,可作水泥、砖瓦等墙体材料;具有一定强度、体积稳定的废渣和废石,可作混凝土骨料。目前,利用热电厂的粉煤灰筑路,利用燃煤的灰渣做钢厂铸锭保护渣、岩棉制品、水泥原料等,不仅获得了良好的环境效益也获得了可观的经济效益。
2)回收资源和能源。许多废石、尾矿、废渣等都含有一定量的金属元素或含有提炼金属元素所需的辅助成分。若是用于冶金、化工生产,可收到良好的经济和环境效益。每年从废物中回收利用的金属在各种金属产量中所占的比例为:铝18%,铜50%,铅50%,钢铁31%。回收垃圾中的废纸可节约大量的造纸木材,还可以减少由木材造纸工艺中的一系列污染
参考文献
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[3]刘均科.塑料废弃物的回收与利用技术[M].北京:中国石化出版社,2000.
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目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。
2现代生物技术与环境保护
现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。
(1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。
(2)利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。
(3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。
所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。
3现代生物技术在环境保护中的应用
3.1污水的生物净化
污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。
3.2污染土壤的生物修复
重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。
3.3白色污染的消除
废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。
有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。
3.4化学农药污染的消除
一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。
所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。
参考文献
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近几年来,国民经济快速发展造成的区域环境污染越来越严重。为降低环境污染,特别是从源头上杜绝污染源,我国实行了多项治理“白色污染”的措施,如规定从2008年6月1日起,各大超市的塑料袋改为有偿购买。塑料袋是造成“白色污染”的重要原因之一,被掩埋的垃圾需要上百年才能够得以分解再利用,对于自然界的循环来说是极大的危害,对人类的生存环境是极大的考验。除了中国外,世界各国都面临环境污染的危机和挑战,如何维护各场所的环境卫生,改善日益严重的“白色污染”,寻求塑料的代替品,在满足人们的日常生活方便的同时,又能保护环境,已经成为一个迫切需要解决的重要问题,值得各个国家和地区关注和研究[1]。
在研究治理“白色污染”的过程中,聚-β-羟丁酸(PHB)逐渐受到人们的关注,并在农业、环境、医药等多个领域具有广阔的应用。PHB是微生物在营养不平衡的条件下贮存的内源性生物高分子聚合物,不仅具有良好的生物降解性、生物组织相容性和光学活性,还具有与化学合成塑料相似的性质[2]。20世纪70年代,英国ICI公司利用真养产碱杆菌进行发酵生产,商品名为“BIOPOL”,但由于当时生产成本偏高,PHB的应用范围受到极大的限制。目前,PHB的生产以微生物发酵生产为主。许多种属的微生物都可以积累PHB,菌种质量也是制约PHB能否进一步发展的重要因素之一[3-4]。当前原料成本和提取成本偏高,影响聚羟基烷酸酯的大规模工业化应用,因而研究和生产活动中亟需一种成本廉价、简便易行的分离提取方法。
1 产生PHB的主要微生物
有许多菌株都能产生PHB,但适用于工业生产的菌株须具备以下优点:生长繁殖的速率高,细胞内积累多聚物的浓度高,合成多聚物的速率快,能够高效利用廉价的碳源。
研究表明,能合成PHB的种属很多,如产碱杆菌属、固氮菌属、假单胞菌属、生丝微菌属、嗜盐杆菌属和甲基杆菌属等。国内外一些领域使用的PHB生产菌种也有基因工程菌,如产碱杆菌、固氮菌和假单胞菌。利用菌株生产PHB的过程中,能作为碳源的有脂肪酸、糖类、碳氢化合物、脂肪醇等,不同均属用不同的碳源产生不同的PHB,其对底物的要求、所合成PHB的结构、产率甚至合成机制均有很大差别[5]。
2PHB的提取方法
在利用菌株提取PHB的后期生产工艺中,提取价格较高。影响PHB提取过程的因素有很多,如提取方法、PHB纯度、提取率等,同时也影响生产成本。
2.1直接成型法
直接成型法在高温高压的条件下使细胞破裂,PHB交联聚合,并与细胞残渣互相混熔,共同成型,当发酵过程中PHB达到细胞干重的50%后,可以很方便地得到经压制成膜的产物[6]。利用该方法得到的产物具有较好的可塑性,可以进一步用于工业加工。
2.2溶剂提取法
PHB是积累于细胞内不溶于水而溶于一些有机溶剂的大分子聚酯,因而可利用PHB溶于特定溶剂的方法,采取溶剂提取法生产PHB。国际上这方面的研究开展较早,许多工艺方法都已申请专利。溶剂提取法简便易行,提取率高,很多研究领域至今都在采用该方法。
应用于溶剂提取法的有机溶剂较多,如氯仿、亚甲基氯、一氯乙烷等氯代烃共沸物。由于PHB仅溶于为数不多的一些有机溶剂中,且溶解度较低,故溶液显得很黏稠,从而使PHB的提取液与杂质的分离变得很困难。为了易于分离,就必须加大溶剂的用量,一方面造成溶剂回收问题,另一方面也会带来溶剂损失问题[7-9]。即使溶剂回收率很高,但大量的溶剂会提升生产成本,也会造成环境的污染。总体来说,利用溶剂提取法需要使用大量溶剂,尽管能回收再利用,但是仍会对环境造成污染。
2.3化学试剂法
化学试剂法是利用氧化剂、表面活性剂或螯合剂等化学物质的作用,将细胞中的杂质转化成可溶于水的成分,从而去除杂质。细胞壁是机械破碎的主要障碍,碱性条件下细胞壁的强度变弱。因此,使用化学试剂预处理能降低细胞壁强度,可减少操作压力;在机械破碎前,调节pH值并加入化学试剂提取PHB的效果更加理想[3-4]。
2.3.1表面活性剂法[10]。即在水相条件下应用表面活性剂处理细胞,使细胞破裂,释放产物。如果要求提高提取产物的纯度,则加入络合剂或消化剂。表面活性剂种类繁多,作用广泛,用其提取PHB的研究较为广泛。
2.3.2次氯酸钠破除细胞壁分离法。利用次氯酸钠来分离提取物质是目前化学试剂法中报道最多的一种方法[11]。该方法在应用时受到一些限制,因为生产工艺中需用到次氯酸钠,该物质的氧化性较强,对PHB有剧烈的降解作用。随着研究的不断深入,学者发现通过控制次氯酸钠的作用条件,可以降低次氯酸钠对PHB的降解作用。
次氯酸钠破除细胞壁分离法的过程中,为防止提取物受到过多的损坏,须加入溶剂保护提取物。Hahn et al研究表明,pH值为10的条件下,将等体积的氯仿和次氯酸钠加入到细胞中,作用90 min,离心取氯仿相,得到的产物纯度高,分子量大。李伟等[10]利用Alcaligenes eutrophus提取PHB,产物纯度可达97%,提取率82%,分子量为310 kg/mol。
2.4物理方法
从细菌中提取PHB须经过细胞破壁,通常采用高压均质或高速珠研磨。一般PHB颗粒的粒径为1 μm左右,小于细胞颗粒的粒径[6]。因此,将干细胞粉碎后,形成极细的颗粒,再利用粒径的差异在液相或气相中分离、获取产物。Nod对Alcaligenes eutrophus和重组E.coli分别进行研究:超声波破胞,悬液进入旋流除砂器,4 Pa下高压分离,取上层喷雾干燥,获得产物,纯度均高于95%,产率90%。
2.5酶法
应用酶消化细胞物质,从而释放出产物。由于单一的酶不能消化全部的细胞物质,产物的纯度也不是很高,因而经常采用复合酶类并添加缓冲剂和表面活性剂。通过严格控制作用条件,可取得较好的效果[4]。
2.6基因工程方法
应用基因工程的原理和方法,在细菌体内克隆外源自溶基因,使菌体自溶,释放PHB颗粒。
3小结
PHB具有不可替代的生物相容性和生物可降解性,同时还具有光学活性、压电性、抗潮性、低透气性等特点,是世界上公认最理想的可完全降解的生物塑料新型材料。该文介绍各种分离提取PHB的方法,是为了降低PHB后期生产的提取成本,可为其广泛使用奠定一定的理论基础。研究PHB的提取方法技术含量高,符合现代社会的发展要求,随着研究的深入、材料性能的提高和公众环保意识的增强,PHB的应用将越来越广泛。
4参考文献
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【关键词】生物技术;环境保护;应用;分析
引言:生物技术又被称作是生物工程,首要是以生命科学为根底,使用生物有机体或许组成有些以及工程技术原理,研讨和开发新商品是新技术的一种具有综合性的科学技术系统。随生物技术的飞速发展和大家环保意识的增强,近几年在环境保护作业中,生物技术得到了十分广泛的使用,并在一定程度上显示出极好的发展前景。这篇文章就生物技术进行了简略介绍,并就其在环境保护作业中的使用进行了简略总述,期望对生物技术在环境保护中的进一步使用起到必定的推进效果。
1.中国生态环境现状
当时,中国经济得到了前所未有的发展,工、农业也较快的发展起来,可是发展进程中构成的“三废”污染也越来越严重,严重的影响了中国的生态环境,并且构成了水、大气、土壤等资本的损坏。据不完全统计,当时中国六百多个城市中有一半城市都呈现出缺水的现状,近来几年来土地丢失量能够到达50亿吨,土地荒漠化日益加剧。另外,森林覆盖面积也越来越小,牧场逐步退化,每年有高达两千五百万亩绿地不见,对大家的日子环境和身体健康构成严重的伤害,疾病发病率也越来越高。因而在一定程度上加大对环境的管理力度,进步大家的环境保护意识,使用高新技术进行环境保护作业,操控生态平衡已经变成环保作业者面临的难题和作业重点。
2.现代生物技术在环境保护中的使用
2.1生物技术在水处理中的使用
生物技术在改进水体质量,管理水源污染方面有很重要的效果。首要,在水体质量改进方面,生物技术使用最为广泛。污水中含有很多的有毒物质,成分十分复杂,其间包含重金属、有机磷、酚类、氰化物、有机酸、醛及蛋白质等等。使用微生物本身的推陈出新等生命活动,能够将水体中的有些有毒有害物质极好的去掉,然后使得水体中的有害物质转化为无毒物质,使水体得到净化。固定化酶技术即是使用最为广泛的一种污水处理技术,首要是经过化学键合法使水溶性酶和固态不溶性载体相结合,然后将酶变成不溶于水但仍保存催化活性的衍生物,然后有效的对污水中的有机污染物进行处理。除此之外,生物膜处理法、活性污泥法、稳定塘法、人工湿地处理系统工程以及土地处理系统法等都是多见的水污染操控与管理的生物技术。
2.2生物技术在废气净化方而的使用
生物技术使用于水环境管理已经有了很长的前史,可是在废气管理方面前史还很短,研讨也十分有限。上个世纪80时代晚期,生物技术在工业废气净化处理领域的使用变成很多专家研讨的抢手。对比当时成熟的废气生物处理技术有生物洗刷、生物吸附以及生物过滤法等等,与传统的废气处理技术比较,突显出很多的优势,比如高效率、低成本、高安全性等等。当前,废气生物处理技术首要能够分为吸附法和过滤法两大类,吸收法首要在一些含有胺、酚和乙醛等污染物的气体的净化中广泛使用,去掉率能够高于百分之九以上,而生物过滤常被用作除臭技术,用于臭味废气的降解。德国使用生物膜过滤处理含硫臭气时,硫化氢去掉率能够到达百分之九十以上。
2.3生物技术在固废处理中的使用
固废首要指城市中的废物、污泥、工农业生产废物等。使用生物技术,能够将固体废弃物进行无害化、资本化、减量化的处理,然后使其变成用于农业生产废料或者是有效商品,然后真正的完成变废为宝。通常废物堆肥技术能够分为好氧堆肥和厌氧堆肥两大类,其间当前研讨最为抢手的是高温好氧堆肥技术。经过高温好氧堆肥技术得到腐熟肥料具有改进土壤、增强肥效等长处,达到保护环境目标的有效办法。
2.4生物技术在土壤污染管理中的使用
在对土壤污染管理进程中,生物技术首要使用于重金属污染修复进程,即是使用微生物的效果,对土壤中的重金属进行净化和削减,然后下降其毒性。土壤中的重金属会转变其化学形状,然后使重金属固定,经过生物吸附,还能够将重金属的量削减乃至消除。去掉重金属以后的土壤,能够进步有机质的含量,改进生态构造,然后有利于土壤固定,非常好的防止水土的丢失。
2.5污水的生物净化
污水的生物净化是使用微生物本身的生命活动进程对污水中的有毒物质进行搬运和转化,然后使污水得到净化的处理办法。当前,污水生物净化技术发展较快,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法己趋于成熟,这篇文章只简略介绍几种办法:
第一是固定化微生物技术。固定化微生物技术是70时代末由固定化酶技术发展起来的,它是指经过物理或化学的手段将游离的微生物固定在限定的空间区域使其保持活性并可重复使用的一项生物技术。其能够被用来处理通常高浓度有机废水、印染废水、含氮废水、难降解有机废水及其他废水等,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或发明,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度进步,大大增强了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有显着优势。
第二是生物强化处理技术。生物强化处理技术是为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中挑选的优势菌种发生的高效菌种,以去掉某一种或某一类有害物质。首要效果方式有:直接投加特效降解微生物,废水中的微生物能够附着在载体上构成高效生物膜或以游离的状况存在;引进生物强化制剂,主要用于处理城市污水,有机物的去除率可以得到显著提高,固体物质的产生会减少、硝化作用得以增强,从而提高污水脱氮脱磷效果;固化生物强化技术,在一定程度上把特定的微生物关闭在高分子网络载体内,使菌体掉落少、活性高,然后进步优势微生物浓度,增加了其在生物处理器中的存留时间。
2.6白色污染的消除
“白色污染”是指被扔掉在环境中的废塑料包装物及废农膜对自然景观和生态环境构成的损坏。据资料显示,当前中国土壤、沟河中塑料废物有百万吨左右,约45000km2面积的废农膜残存在土壤中,若再不采取相应办法,将会在一定程度上影响中国生态和环境,研讨和开发生物可降解塑料己迫在眉睫。而使用现代生物技术消除白色污染的路径有:
第一是使用生物工程技术能够广泛地挑选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌。
第二是使用生物工程技术能够别离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者一起表现各自的效果,将塑料和农膜敏捷降解。
结束语:总之,环境保护事业离不开生物技术的使用,生物技术在环境保护事业中起到了不行代替的重要效果。在将来,生物技术在环境保护进程中必需要考虑到发展的因素,必须将经济发展同环境保护有效的一致起来,构成与经济密切配合的环境保护系统,然后完成生物技术真实的价值,保证生物技术的不断发展,为大家发明更多的经济效益和社会效益,为在一定程度上不断促进经济发展与环境保护的和谐一致作出应有的奉献。
参考文献:
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篇7
【关键词】教学资源 基本观念
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)6-0122-02
化学课程标准中指出,化学学习的重要目标之一是要使学生形成一些基本的学科观念。这些基本观念不是具体的化学知识,而是在具体的化学知识基础上,经过不断的内化、概括、提升而形成的,对相关的具体知识的学习具有统率和指导作用,对促进学生学习方式和行为方式的转变,以及学生终身学习和发展都将发挥重要的作用。基于此,在教学中我尝试利用各类教学资源,不断提炼、渗透和提升学生的化学基本观念。
一、活用教材资源,提炼化学基本观念
要想使学生形成一些化学基本观念,老师首先要清楚需要培养哪些化学基本观念的内容以及培养的基本途径和方式。因此在日常教学实践中,我们积极依托生命化课堂,依据课程标准的要求,潜心研究课标和教材,围绕某一化学基本观念的形成,积极开展说课活动,深入挖掘和提炼化学基本观念,创造性地运用教材。通过说课活动,对教材内容或事实材料进行加工,设计出有思考价值的问题和有效的探究活动,并在不断的反思、评价基础上修改完善,进一步明确"教什么"、"怎么教"以及"教到什么程度"。在观念的引领下,依据学生认识发展的规律,努力创设学习情境,让学生尽可能在自己的生活经验基础上,从比较熟悉的自然、生产、生活中感知化学事物、领悟化学基本概念和原理,并通过不断地概括提炼,逐步形成化学基本观念。
如对九年级第六单元第二节《化学与材料研制》内容的学习,我们根据学生卖废品的经历展开交流:谁能介绍一下生活中你都卖过哪些废品,这些废品都是怎样产生的?然后分别列举生活中的玻璃产品和塑料制品,依次归纳出玻璃和塑料的优缺点和简单分类,体会通过化学方法可以将用途小的物质转化为用途大的物质(由砂子到玻璃);联系一次性可降解塑料和限塑令以及卖废旧塑料的原因等素材,交流归纳出我们能为减少白色污染做些什么,通过塑料的生产过程让学生体会小分子化合物通过聚合可以得到高分子材料,体会化学与新材料研制之间的紧密联系;通过对钢筋混凝土成分的分析,让学生体会使用混合的方法可以改变物质的性能、扩展物质的应用范围,进一步增强学生对化学在实现物质转化、改良物质性能进而服务社会中的重要地位的认识。
再比如对九年级第四单元第二节--"金属的化学性质"内容的学习,在学生得出通过金属与酸反应的剧烈程度能判断出金属的活泼程度(即活动性强弱)这一结论后,顺势引出金属活动性顺序,并通过多次阅读,猜测金属活动性顺序的意义。最后通过三个反思交流问题把本节课引向深入。第一个问题是"以镁和盐酸反应为例,从微观的角度分析为什么很多金属能与酸溶液反应生成氢气?",根据学生现有的知识和能力水平以及年龄特征,结合使用一些辅助的教学方法帮助学生突破本节课的难点,让学生体会到物质的组成结构能决定物质的性质这一基本的化学观念。第二个问题是订正比较导学案中金属与酸反应的化学方程式,归纳出初中接触的最后一种基本反应类型――置换反应。由学生自己发现知识,体验学习的乐趣。第三个问题是区分真假黄金,让学生认识到金属的化学性质在生活中可以用来揭穿伪科学,体会到物质的性质能决定物质的用途,学习和掌握如观察、对比、归纳、控制变量等科学方法。在亲历科学探究活动的过程中,体验实验探究是认识物质的化学性质及其变化过程的重要方法,学会把自己能看到的和所想到的归纳表达出来,并养成大胆质疑,大胆推测,勇于探究和综合分析的好习惯。
二、巧用生成资源,渗透化学基本观念
观念的培养,不论在复习课还是新授课中,我们都应该"悄悄"渗透,要贯穿教学的始终,并要运用教学智慧,处理好教学的预设性与生成性,善于利用学生学习过程发表的意见、提出的问题作为教学资源和启发引导的契机,使课堂教学具有生成性、开放性。
在学习《金属的化学性质》一节中,为验证金属与盐酸反应的难易和剧烈程度与金属本身性质有关,学生进行了分组实验,有的小组用镁条与盐酸反应,有的小组用镁条与硫酸反应,都能得出镁能与酸溶液反应的结论,但做镁与盐酸反应实验的几组同学发现,冒出的气体有刺激性气味,这与以往的知识是有冲突的,这不是氢气的气味。针对这一情况,我顺势提问,这是什么气体,为什么会有这种气体产生?这个问题抛出后,一石激起千层浪,学生们各抒己见,在讨论交流的过程中,其中一个小组的同学根据他们观察到的现象这样回答:镁条与稀盐酸反应放出热量使溶液温度升高,稀盐酸中的溶质是氯化氢气体,而气体的溶解度随温度的升高而减小,所以溶液中的氯化氢气体会随氢气进入空气中。通过这样的交流,学生对于化学反应中的能量观、变化观以及研究科学探究的一般思路有了更深刻的理解,对于探究过程中的意外情况也不再是视而不见,而是积极探索,不放过,体验到学习成功的愉悦和知识学习的价值。
三、借用生活资源,提升化学基本观念
篇8
【摘 要】我们的高中化学教学,不但要让学生掌握必要的化学学科知识,还需要通过教学提高学生的化学素养,帮助学生树立化学观念,让学生明白化学源于生活,还必将应用于生活。在教学中,化学教师要善于把教学活动和生活实际联系在一起,这样不但能够让学生爱上化学课,学好化学课,还能够引导学生在生活中去发现化学知识,运用化学知识,这对于培养高中生的化学素养有非常大的好处。在本文中,笔者以苏教版高中《化学2》为例,谈了谈自己在这方面的认识。
关键词 高中化学教学;化学素养;培养
随着时代的发展,化学教学一定要不断地更新教学理念,把我们的学生培养成为适应现代化发展的人才,着眼未来,努力提高学生的科学素养。那么,我们该如何通过高中化学教学培养学生的科学素养呢?化学学科在培养学生科学素养方面又占有什么位置呢?笔者提出,化学素养是科学素养的一种,我们培养学生的化学素养,也就是要求学生能够使用化学思维、化学观念来对生活中与化学相关的问题或者现象进行科学解释。高中化学教学,不但要教给学生必要的化学知识,还要教会学生化学思维方式。通过三年的高中化学学习,我们不但要让学生掌握基本的化学符号、化学方程式、化学理论等,还要让学生真正地掌握化学知识,并能够在实践中应用。
一、《化学2》教学的现状分析
在现实教学中,很多化学教师往往都会忽略《化学2》的教学。对那些非选修化学的学生来讲,他们只要通过学业水平测试就可以了,而学业水平测试中关于《化学2》的知识相对比较少并且非常简单;而对那些选修化学的学生来讲,《化学2》中包括的主要内容在其他选修教材中的讲解更加详细,例如关于微观结构的相关知识点,在《物质结构与性质》这一教材中的解释就非常深刻,这是《化学2》所无法相比的,所以《化学2》就显得无足轻重了。正是因为这些,许多化学教师都不怎么重视《化学2》的教学,有的教师只是泛泛而教,有的学校由于文理分科比较早,干脆就不讲这本书了,为的就是挪出更多的时间学习其他内容。
二、实施策略
知识只有应用于现实之中才能发挥应有的作用,也才有意义。知识是离不开其知识环境的,因此学习知识最好的办法就是在一定的知识环境中进行。当知识融汇在情境之中时就不再是枯燥的方程式、化学原理了,就变得有意义了,这样学生理解和接受起来就会更加容易,也就更有利于学生把课堂所学应用于生活实践当中。在课堂教学中,当学生看到和自己的生活联系非常紧密的情境时,就自然而然地会产生学习的热情。那么,我们应该怎样从生活中选取恰当的素材来创设教学情境呢?笔者以《化学2》为例进行了简单的介绍。
(一)注重素材的生活性
化学教师可以选取原电池来作为例子。随着电力技术的发展进步,原电池的使用越来越广泛。在我们的日常生活中,几乎到处都可以看到或者用到电池,比如用于照明的普通干电池、电动车使用的蓄电池、小电子产品使用的纽扣电池、笔记本、平板电脑等使用的锂电池、户外宿营使用的蓄电池等等。化学教师可以通过PPT向学生展示各种电池,并且让学生来对各种电池的正极、负极以及电解液等进行分析,同时还应该向学生介绍无汞电池与碱性电池的区别以及优缺点,废旧电池对我们生活的危害,还可以让学生通过计算来对各种电池电量的优势、劣势等进行分析等等。这样的化学课,就会让学生感觉这门课程现实意义非常强,从而增强其学习的主动性与积极性。
(二)注重素材的实用性
在课堂教学中,化学教师还可以从生活出发,举一些实用性非常强的例子来引导学生思考和学习。例如从2011年5月1日开始,我国加强了对酒驾、醉驾行为的处罚。那么,相关部门是怎样来对司机体内的酒精含量进行检验呢?在《化学2》中就进行了简单的介绍。化学教师在教学中,可以根据教材中的检测方法及图案,向学生简单地介绍一下呼气式酒精检测仪。这样,学生们就更能够理解化学在生活中的应用之广泛了。
(三)注重素材的趣味性
在开始教学前,化学教师可以提前准备一个音乐贺卡,上课时先让学生听贺卡中美妙的音乐,然后轻轻取出电池,音乐就停止了。这时,化学教师再换上自己制作的苹果电池,音乐再次响起。他们一定好奇苹果怎么可以发电呢?然后教师再一次换其他的水果,如橘子、西红柿、鸭梨等等,音乐一样可以发出。这样的导入方式,就会激发起学生巨大的学习热情和兴趣,他们特别好奇“水果怎么可以发电呢?”学生有了极大的好奇心,纷纷投入思考与实践当中。此时,化学教师在引导学生逐渐了解原电池的组成条件以及电子、离子等相关知识,然后再结合课堂的水果贺卡实验来分析原因,学生们理解起来就容易多了,掌握得也更加牢固。课后,学生们纷纷从生活中寻找素材来进行电池设计,还增强了学生的动手能力。
(四)注重素材与环保的衔接
随着社会经济的飞速发展,环境污染也日益严重,温室效应、白色污染、工业垃圾等等对人类的生存发出了警告。而这些关于环保的素材,我们化学教师必须予以恰当的运用。由于各地频频发生污染事件,很多学生都觉得化学的发展就是环境污染的根源,认为化学罪不可恕。所以,我们必须转变学生这种片面的认识,让学生明白利用化学知识也可以缓解甚至解决环境问题,如利用CO2制造的可降解塑料不但能够减少白色污染,还能够减轻温室效应等。
结语
总之,在高中化学教学中,我们不仅仅要教会学生必要的化学知识,让学生在考试中取得理想的成绩,还应该努力培养和提高学生的化学素养,让他们能够学以致用,把化学学宽、学广、学活,真正地掌握化学这门科学。
参考文献
[1]张文韬.优化高中化学课堂教学评价策略[J].学周刊.2013(08)
[2]陈伟.调整教学顺序,有效完成初高中化学知识衔接[J].西藏教育.2012(08)
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[关键词]生物能源;循环经济;可持续发展
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.20.104
[中图分类号]F426.72 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2015)20-0-02
社会的发展,加快了人类的工业化进程,在为人类创造巨大物质财富的同时,也对人类的生产生活环境产生了各种不利的影响。当前,资源的严重匮乏、环境严重污染、能源的极其短缺等问题,已经严重限制社会主义市场经济的健康快速发展,更是威胁到整个人类社会的和谐持续发展。因此,相关企业要注重企业发展循环经济,实现能源利用的最大化,促进人类社会的和谐持续发展。
1 河南天冠企业集团发展现状及存在问题的分析
1.1 河南天冠企业集团循环经济发展现状
当前,实现生态能源的可持续发展、走循环经济之路,建设生态工业园区是继经济技术开发区和高新技术开发区之后,所形成的第三代产业园区。总体来看,河南天冠企业集团在实现生态能源可持续发展以及建设生态园区方面,还处于不断实践的过程中,其正在积极吸取国内外生态能源发展的先进经验,对国内外成功发展循环经济的经验认真学结,在结合天冠集团自身情况和工业特点的基础上,逐步推进天冠企业集团生态能源的可持续发展。
1.2 企业实现生物能源可持续发展方面存在的问题
1.2.1 企业可能出现污染问题
传统工业模式,会对当地的社会生活环境造成不良影响,例如,乙醇企业的生产,如果没有做好节能减排方面的工作,对环境的危害是非常严重的。我们知道,乙醇生产是仅仅次于造纸生产的有机污染源,也就是说,在乙醇生产的过程中,会有大量的废弃物(如废水、二氧化碳气体以及各种废渣等)产生。据专家推算,生产1吨的液态乙醇,大概能产生10~12吨的糟液。酒糟呈现酸性,是高浓度的有机废水,被认为是乙醇生产最主要的污染源,乙醇生产产生的二氧化碳,其回收率较低,直接排入大气,必然对大气环境造成污染。同时,乙醇生产需要大量的水资源,还会排放大量废水,这必然会造成水资源的严重浪费,也必然对人类的生活环境造成污染。
1.2.2 多数企业产业区工业生态链简单,难以满足发展需求
根据生态经济学和工业生态学原理,所有资源的利用和开发之间,是存在网状或链状关系的。并且,短链与长链结构相比,长链结构循环转化的环节较多,对于物质能源的多层次利用以及工业系统的稳定发展是有利的,能够保证系统生产力的提高。同时,网状结构的优点在于其各个环节是相互联通的,途径是多条的,这样可以保证生态系统具有相对稳定性,对于减少和分散风险也是有利的。然而,当前河南天冠企业集团产业园区内其余共同生产的企业是比较少的,所生产产品的种类也较单一,其产业链条相对单一,完善的工业共生链条还没有形成,这种情况下,对实现生物能源的可持续发展,走循环经济之路是不利的。
2 如何走循环经济之路,实现生物能源的可持续发展
根据河南天冠企业集团的实际发展状况,其在未来如何在实现生态能源可持续发展、真正走上循环经济的发展道路,可从以下几个方面寻求突破和进行完善。
2.1 创新方法,注重节能减排
河南天冠企业集团,始建于1939年,是一个具有76年光荣历史的老国有企业。多年来,其能在激烈的市场竞争中占据一席之地,与其注重科研和创新是分不开的。通过创新节能减排方法,在生产实践中不断摸索,大力发展循环经济,实现了企业与自然、社会的和谐发展。发展循环经济是实现企业生物能源可持续发展的根本途径。天冠集团在探索循环经济的道路上,其发展理念是可持续发展,主线是清洁生产。通过科学管理,加大对落后生产技术以及设施的改进,促进企业资源得到充分开发与利用,实现了生态系统的良性循环。同时,通过科研技术,“天冠燃料乙醇循环经济模型”逐步在企业内建立,为企业的健康循环发展提供了保障。下一步,应继续在创新方式方法上继续做文章,通过大力引进吸收、加大企业自主研发力度等技术进步手段持续推动节能减排工作的开展。
2.2 发展生态乙醇工业
河南天冠企业集团位于河南省,该省是我国重要的小麦生产省份。长期以来,小麦等农产品的精深加工和转化一直是该省研究的课题。河南天冠集团根据当地的粮食发展实际情况,积极发展燃料乙醇生产和精深加工,有利于减少小麦仓储,增加当地农民收入,促进当地经济社会的和谐发展。另外,传统的乙醇行业污染问题一直为乙醇生产企业所高度重视,为了实现生物能源的可持续发展,走循环经济之路,只有通过生产各个环节所形成的工业生态链,促进资源利用的最大化,减少废弃物对自然和社会环境的污染,有效促进乙醇在生产和加工方面都形成良性循环,才能真正实现天冠集团走循环经济的可持续发展之路。
天冠集团的主产品是燃料乙醇,为了充分利用燃料乙醇有机废水开发绿色新能源,促进节能减排、综合利用工作的有效实施,实现废物的减量化、资源化、无害化,该企业不断拉长产业链条,先后建立了饲料公司、沼气公司、肥料公司、二氧化碳全降解塑料公司,形成了围绕相关废弃物和副产品而构成的工业生态链。小麦被加工生产成乙醇,乙醇生产产生的酒糟在生产成饲料后剩余糟液被制成沼气,剩余沼液被加工后成为有机肥料,被用于小麦种植;在生产乙醇过程中,产生的二氧化碳气体一部分经提纯后生产为食品级二氧化碳产品,一部分被生产成可降解的塑料制品,可彻底解决环境污染的白色垃圾污染问题。这样,天冠企业集团的整个生产过程,就形成了闭路循环,能源和废弃物都被循环利用,工业污染问题也被解决,实现了资源利用的最大化,实现了天冠集团的可持续发展。
2.3 进一步完善天冠集团生态工业系统
严格按照生态工业园的定义,天冠集团目前虽然基本实现了能源的循环利用,但其还不是完全意义上的生态工业园。也就是说,部分天冠集团下属企业参与到整个生态工业网络的建设力度尚不够深入。同时,参与进生态工业网络建设的企业所形成的生态工业链也较少,相互交错的网状链条还没有形成,还有部分链条的闭路循环也没有实现。因此,河南天冠企业集团还要不断加强科研力度,完善生产和管理等各个方面的工作,拉长企业集团的生态工业链条,针对各种工业废弃物和副产品持续开发新产品,不断推动废物利用、变废为宝、可持续绿色循环发展工作的开展,不断完善企业生态工业园区建设。
3 结 语
作为社会发展重要保障的企业集团,要从自身做起,加大科研力度,建立起与传统工业模式不一样的新的经济模式,要注重“效率”和“环境”双重指标,走循环经济之路,实现生物能源的可持续发展,就是促进环境、资源和经济和谐发展的有效途径,能够实现人类和社会的长久持续发展。
主要参考文献
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初中化学;方法;能力;习惯
1.抓住兴趣点,吸引学生注意力
兴趣的培养在于诱导,学生刚接触化学,老师通过一些小魔术和小实验,如“烧不焦手帕”、“玻璃棒点灯”,酸碱中和滴定中指示剂颜色的改变、沉淀的生成与消失、沾有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近但不接触会产生白烟等,对化学实验感到有意思会,从而引起对化学学习的兴趣使他们能积极主动自觉地学。伟大的科学家爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师”。兴趣是求知的巨大动力,发明创造的源泉。
2.利用小故事,激发学生对化学学习的热情
结合书本介绍科学家探索化学奥秘的轶事,如道尔顿和阿伏伽德罗提出的近代原子论和分子学说,居里夫人一生荣获两次诺贝尔奖,门捷列夫发现了元素周期律并编写出元素周期表,使化学学习和研究变得有规律可循;谈闻名世界的中国古明如造纸术、火药、烧制瓷器(China中国)等,侯氏制碱法,1921年正在美国留学的侯德榜为了实现中国人自己制碱的梦想,揭开苏尔维法生产的秘密,打破洋人的封锁,发展我国的民族工业,毅然回国,把全部身心都投入到研究和改进制碱工艺上,经过5年艰苦的摸索,终于在1926年生产出合格的纯碱。为解决当时国内外市场急需纯碱,在较短的时间掌握并改进了著名的索尔维制碱法,使工艺过程缩短,而产量大增,1939年首先提出并自行设计的新的联合制碱法的连续过程,使纯碱工业和氮肥工业得到发展,这就是著名的“侯氏制碱法”。我国科学院院士张青莲教授为相对原子质量的测定作出了卓越的贡献。我们在平时的化学教学中,必须注意端正学生的学习动机,鼓励他们为了将来更好地为祖国工作、造福人类、成为人们尊敬的有用人才而努力学习,激发学生学习化学的热情,树立远大的理想,学好化学的信心和为祖国繁荣昌盛而学习的高尚爱国情操。
3.巧妙运用多种方法,加强学生记忆
在初中化学教学中,化学需识记的知识比较多,有时又很集中,如何能帮助学生从繁重的课业负担中解脱出来,教师要教会学生一些技巧。
分散记忆,如教材中第一章第六节里一下就出现了二十七种元素符号,让学生很难记住,为此我们从讲绪言开始,将需记住的元素符号分批分期地布置给学生,并经常提问检查。我们把元素符号、原子团等制成小卡片,把化合价编成顺口溜,把重点内容写成韵语,简化记忆。
联想记忆。在第十二单元课题2《化学元素与人体健康》中,讲到常量元素与微量元素,常量元素有十一种,较难记住,可以联想糖类物质(碳水化合物C、H、O)、金属活动性顺序表中前四位元素(K、Ca、Na、Mg)、化肥中含有的元素(N、P、K)、胃液的主要成分(H、Cl),剩下的就只需要记住硫元素(S),重复的去掉就可以了。
谐音记忆。在讲到实验室制氧气时,制取氧气的过程是“查(装置的气密性)、装(药品)、定(固定装置)、点(点燃酒精灯)、收(收集气体)、离(把导管移出水槽)熄(熄灭酒精灯)”记为“茶、庄、定、点、收、利、息”;在讲到一氧化碳还原氧化铜时操作的先后顺序可记为“一氧化碳早出晚归,酒精灯迟到早退”在记金属活动性顺序时,“钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金”,谐音记忆为“加盖那美女,身体细纤轻,统共一百斤。”在讲碱的溶解性时,除了阳离子是铵根离子、钾离子、钠离子、钡离子、钙离子的碱可溶之外,其他均不溶,这些阳离子可记为“俺家拿被盖”就这样,通过谐音记忆法,提高了学生的学习兴趣,同时也减轻了学生的负担。
4.合理布置作业,提高学生动手和动脑能力
现在都在提倡教育教学的高效,对课堂高效的要达到目标提的非常明确。但是,对于化学而言,有时单靠课堂上时间是不够的,比如,小实验做‘水晶鸡蛋’让鸡蛋变成了半透明的;铁生锈,观察为了使涂有石灰浆的墙壁快点干,常在室内生个碳火盆,墙壁反而更潮湿等,都无法在课堂完成,化学学科在中考中分数占据比例较小,不布置作业,不能引起学生重视,不合理又会加重课业负担,导致学生厌学,那么,作业应该怎样布置呢?
山东的成功经验,高效课堂的五项策略中提到:课后尽可能实现“零作业”,如需布置,只布置发展学生思维、引导学生探究、提升学生能力的拓展作业。针对化学学科而言,课后习题中设计的实验,可以让学生自己动手去做,这点课后作业中都有涉及,通过自己动手,在实验中获取知识,学生印象特别深刻,同时获取的知识不易遗忘,也从而提高了学生动脑思考的良好的学习习惯;另外,让学生运用化学知识去观察生活、生产和社会中的各类问题,尤其是近年来,食品安全事件频发,三聚氰胺超标奶粉事件、“瘦肉精”、苏丹红鸡蛋、化学火锅事件;酸雨、臭氧层破坏、温室效应、土地荒漠化、水污染、白色污染、生活垃圾的分类回收和利用,可燃冰的开发和利用,使用可降解塑料袋等等。通过学生做这些作业,不仅仅把学生从化学是一门无关紧要的学科的错误认识中走出来,而且还能使学生认识到化学来源于生活,又能为生活服务,又在中学化学教育中加强了食品安全教育,因此,关注生活中的热点问题,做一个自觉抵制利用化学知识危害公民生命与健康安全的合格公民,这也是符合新课程理念要求的。
5.多媒体在化学教学中的适当应用
以多媒体技术为灵魂的现代信息教育技术赋予传统教育新的内涵,多媒体技术服务于教学主要有以下优点:将文字、图像、声音、动画有机结合,多种感官刺激,易于激发学生兴趣。传输信息量大,传递速度可随机调节,以及操作的可重复性,易于学生对知识的接受。交互性强,有益于学生主体地位的培养。
在运用多媒体进行化学教学中,根据教学目标、教学内容,适时播放,从而优化认知结构,但它又不可能抛弃所有的传统教学手段,因此我做了以下几方面的探索与实践,在设计多媒体教程时,要把握好多媒体的使用时机,正确处理多媒体和粉笔、黑板、实验仪器、语言表达之间的关系,特别要考虑时间因素,正确处理好多媒体教学时间,切忌满堂放。在化学教学中,主要从第三单元课题2《分子和原子》、第四单元课题1《原子的构成》、课题3《离子》、第六单元《二氧化碳和一氧化碳》等节用动画形式播放,使看不见的微粒形象化,抽象的概念具体化,加深了学生对这些知识的认识和理解;在第三单元课题4《爱护水资源》,第七单元课题3《使用燃料对环境的影响》的教学中下载大量的图片,使学生意识到保护环境和爱护水资源的重要性,节约用水刻不容缓;在第九单元《溶液》的教学中加入表格,溶解度曲线等,形成大容量的信息传递,对课堂的高效起到不可替代的作用;在第十单元酸和碱的教学中,播放了化学版的《青花瓷》,不仅使课堂气氛大为活跃,而且使学生对发生的现象记忆深刻,因此通过多媒体,改变了依靠“一支粉笔,一张嘴”教学模式,使过去表达不清的信息变得显而易见,对于创设生动愉悦的学习情境方面,有着得天独厚的优势。
6.建立知识体系,帮助学生建构知识网络
在复习时将课本中各部分相应的知识点按其内在联系进行归纳,整理,将散乱的知识点串成线、连成片、织成网,纳入自己的知识结构之中,从而形成一个系统完整的知识体系。通过梳理知识结构,提炼解题策略,总结解题方法。
按初中化学课标要求,将教材分成六个知识板块进行复习:即物质的化学变化、身边的化学物质、物质构成的奥秘、化学与社会发展、化学实验与科学探究、化学计算。并将每个版块划分成几个专题,进行逐一复习;重点知识重点复习。如:物质的分类、元素化合物知识、气体的制取净化和干燥,是复习中的重中之重,也是能充分体现考纲新精神的重要部分;难点部分各个击破。例如:离子共存问题,物质的检验和鉴别,除杂和分离,物质的推断等。在复习中除根据各物质相互关系形成知识网络进行系统归纳复习外,还应注重方法,我们把氢气、氧气、二氧化碳三种
气体进行综合归纳对比,对上述三种气体的性质、用途、制取装置、原理、收集检验等知识进一步加深理解和掌握。
7.培养学生良好的学习习惯
有一段名言“播种一种行为,收获一种习惯;播种一种习惯,收获一种性格;播种一种性格,收获一种命运”。一天两天孩子的差距可能不大,但是孩子的学习习惯一旦养成,那就很难再改变了,那么对于初中化学的学习应怎养成哪些好习惯呢?
会预习。养成习惯,坚持预习;了解教材所涉及的知识及相关的内容,利用网络查找不理解的物质的性质、用途、制备方法,为听课做好知识积累。
会听课。注意力高度集中,专心听课;抓住重点,大胆发言,敢于质疑,把预习中遗留的问题课堂解决。