可降解塑料原理范文
时间：2023-12-27 17:54:22
导语：如何才能写好一篇可降解塑料原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
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
一、 绿色化学的内涵
绿色化学又称环境无害化学或环境友好化学，它从源头上避免和消除对生态环境有毒有害的原料、催化剂、溶剂和试剂的使用和产物、副产物的产生，力求使化学过程不产生污染，将“先污染，后治理”改变为“不产生污染，从源头上消除污染”。
二、 绿色化学教育的必要性
绿色化学教育是21世纪化学学习与教学的新课题，化学教学应承担着向学生宣传绿色化学基本思想的任务，在充分挖掘化学教材中绿色化学素材的基础上，结合绿色化学的新成果，将绿色化学思想和原理自然生动地渗透于课堂内外各教学环节中，增强学生的环境保护意识和责任感，使他们在接受化学知识的同时逐渐形成绿色化学意识，加强对绿色化学的认识和理解，激发他们为实现绿色化学的目标而奋斗。
三、 绿色化学教育
1. 原料的绿色化
结合教材的内容，渗透绿色化学教育。例如高中教材中介绍煤和石油一节，应告诉学生，目前世界上所需的能源和有机化工原料绝大部分来源于煤和石油，它们属于不可再生能源，而且地球的储量是有限的；另一方面，环境污染直接或间接与矿物燃料的加工和使用有关。所以，从绿色化学的角度考虑，作为人类能够长久依赖的未来资源和能源，必须是储量丰富，最好是可再生的，而且它的利用不会引起环境污染。以植物为主的生物资源将是人类未来的理想选择。在电解原理和有机化学的学习中都遇到了剧毒的氢氰酸。这类剧毒的原料的制造和使用稍有不慎，就将造成难以估量的人身伤亡和环境灾难，取代氢氰酸的绿色化学技术经过多年的研究取得了可喜的效果，如制造尼龙66的原料己二酸和己二胺的路线之一是通过丁二烯和氢氰酸反应生成己二腈而进行的，现在己二酸制造已改变为环己烷氧化合成为主。新发展的丁二胺氢甲酰化和胺化路线对环境更加友好。
2. 催化剂的绿色化
催化剂的作用是改变反应的速率。很多的化学反应需要在催化剂存在的条件下才能发生。有机化学中烯烃的水合、芳烃的烷基化、醇酸酯化反应等采用硫酸、磷酸、氯化铝催化剂，它们具有较强的腐蚀性。传统苯烷基化制乙苯和异丙苯用氯化铝作催化剂，反应时还要加入腐蚀性更大的盐酸作助剂，并在反应后使用氢氧化钠中和废酸，因而在反应过程中产生大量的废酸、废渣、废水和废气，环境污染十分严重。世界上一些著名的石油公司投入巨资进行苯烷基化绿色催化剂的研究开发，并于20世纪90年代成功开发出以各种分子筛为催化剂的乙苯和异丙苯的合成新工艺。分子筛催化剂无毒、无腐蚀性、并可完全再生，并且新工艺的收率和纯度都大于99.5%，基本接近原子经济反应。高二教材第六章介绍了“肥皂和洗涤剂”，合成洗涤剂的主要原料十二烷基苯，它的生产过去一直使用氢氟酸作催化剂，氢氟酸具有强烈的腐蚀性和较大的毒性，采用固体酸新型催化剂后，不仅无毒、无腐蚀、无污染、能反复再生，而且生产的产品具有更强的乳化和生物降解能力，使这一生产过程和产品实行了双重绿色化。
高二化学教材在第145页“酶”短文中，介绍了酶的特性：条件温和、高度专一性和高效性，比普通的催化剂反应速率高107―1013倍。酶是绿色催化剂，还在有机化工、精细化工、制药中有着广泛的用途，如采用传统化学方法所得的是难以分离的不同异构体混合物，而用酶可制得易分离的具有活性的异构体。以葡萄糖为原料，通过酶反应可制得己二酸、邻苯二酚和对苯二酚，改变了以有毒的苯为原料生产这些化合物的老工艺。石油的生物脱硫也是利用酶进行脱硫精制的清洁工艺。
3. 溶剂的绿色化
水是最常用的溶剂，但由于水对大部分有机物的溶解能力较差，水不能替代挥发性有机溶剂。挥发性有机溶剂却是一类有害的环境污染物，当它们进入空气中后，在太阳光的照射下，容易在地面附近形成光化学烟雾，挥发性有机溶剂还会进一步污染海产品和饮用水，毒害水生动物。超临界二氧化碳可替代挥发性有机溶剂，减少对环境的污染。若控制二氧化碳的温度超过31℃、压力超过7.38MPa时，就称为超临界二氧化碳。超临界二氧化碳可以很好地溶解一般分子量较小的有机化合物，如碳原子数在20以内的脂肪烃、卤代烃、醛、酮、酯等，再加入适当的表面活性剂，又可以使许多工业材料，如聚合物、重油、石蜡、油脂、蛋白质、水等溶解。二氧化碳不会对大气带来新的危害，因为超临界二氧化碳作溶剂时，它很容易通过蒸发成为气体而被回收，重新作为溶剂循环使用。
4. 产品的绿色化
绿色产品有两个特性，一是在保持产品的功效的同时尽量降低其毒性，二是产品使用后要容易被降解为无毒无害物质。有机化学中的塑料产生的“白色污染”是目前的环境问题之一，为解决这一问题国内外开发研制出环境可降解塑料，如以乙烯和一氧化碳为原料制成的聚乙烯光降解塑料；生物破坏性塑料和完全生物可降解塑料。
篇4
关键词 现代生物技术 生态环境 环境保护
1 我国生态环境现状
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8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难；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2 500万亩；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。转贴于
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
1 孔繁翔. 环境生物学[M]. 北京:高等教育出版社，2000
2 陈坚.
篇5
为了在消费者与产品间建立有效的联系，来自西班牙的设计师Adrián Froufe设计了如图所示的包装。此款包装中，其内装缓冲材料在包装拆封后可作为储物台，以承载有机食品玻璃瓶。对于这些全部由瓦楞纸板制成的缓冲材料，消费者只需按照包装上的说明，将纸板进行折叠与裁切，便可得到一款结实稳固的储物台。更有趣的是，为了贯彻公司独特的环保理念—让废弃品中长出生命，工作人员在瓦楞纸板的制作中，向纸板原料中投入了许多花草种子，当消费者使用过后，只需将包装埋入土中，便可收获一片绽放的鲜花。
由纸浆模塑制成的 牛奶包装
环保大潮下，纸浆模塑的运用越来越广泛。如图所示的牛奶包装来自Gotta Moo品牌。此款包装的基材便为纸浆模塑，并采用蔬菜基的油墨进行表面印刷，可作为替代塑料包装的新型产品。此款包装在使用后，可自行降解，对环境没有污染，同时可减少石油等原料的使用以及温室气体的排放。此外，此款包装的设计结合了人体工程学原理，更便于消费者拿取牛奶盒，提高了用户体验。
绿色环保的 剃须刀包装
剃须刀在绿色“龙卷风”的袭击下也开始寻求环保包装。如图所示，一款来自Xtreme3 Eco品牌的剃须刀横空出世。此款剃须刀不仅包装由100%可回收的纸质材料制成，其本身也由可回收的塑料制成。为了凸显该品牌剃须刀“绿色环保”的营销理念，在包装装潢方面，设计师也以绿色为主色调，并结合显著的装潢设计图案，告知消费者此款包装的绿色特性。在色调偏暗的男性护理用品中，此款包装定能带给消费者一片新绿，让消费者眼前一亮。
安全环保的 冷鲜食品包装
冷鲜食品的大受欢迎让我们不得不关注其包装的绿色环保性能。如图所示，来自Be Green Packaging公司的新型冷鲜食品包装系列包含了杯、托盘以及其他容器。与采用玉米、木浆等原材料制成的绿色材料不同，这些包装容器均采用每年可再生的农业资源制成，可承装新鲜且含水量丰富的食物，并且可用于冷藏、微波加热以及高压蒸煮，无需担心其安全性能。当包装掩埋后，可在1～3个月内
降解。
轻巧醒目的 洗衣液包装
为了减少包装所带来的环境影响，很多洗衣液生产商开始以“瓶+补充袋”的形式销售洗衣液，即消费者在用尽瓶装的洗衣液后，只需购买补充袋装洗衣液，将其填充至瓶装容器内，便可继续使用。Windex品牌洗衣液也不例外，这种形式的包装能够有效减少塑料瓶的使用量，从而达到节能减材的目的。此外，由于Windex品牌洗衣液为高浓缩产品，因此其补充袋包装较之同类包装，减少了90%的塑料使用量，精简的外形也大大减少了仓储及运输的成本。
“贴体”保护的 玩具汽车包装
包装的节能减材，其方法除了使用绿色轻量的包装材料，还可在包装结构设计方面实现突破。如图所示的包装来自Green Toys公司。对于玩具汽车的包装，该公司的设计师不再局限于“将产品全面包裹”的简单包装思路，而是通过研究与分析，采用纸板“贴体”包装的形式，以保证产品不被损坏为前提，在产品关键部位（如车身外延等处）添加包装保护结构，从而兼顾包装质量与节材两方面的内容，给人以轻巧简洁的感觉。此外，此款包装所选用的瓦楞纸板全部来自于回收牛奶包装的材料再加工，安全环保。
环保便捷的 外科手套包装
如图所示，此款由Cardinal Health公司推出的全新外科手套包装，是原来包装体积的一半。轻便的包装除了方便医务人员拿取外，还在一定程度上减少了其对环境的影响，降低了公司的生产及运输成本。据了解，这款外科手套内外包装所选用的材料均为可回收材料。较之同类产品，新款包装在体积上至少减少了30%，在材料的使用量上至少减少了15%；其内部手套的独立包装袋的体积也至少减少了48%。此外，为了方便医务人员拿取手套，在包装的上方，设计师还设计有易撕压纹，医务人员在使用时，只需将其撕去，便可拿取选用。
篇6
一、 类型一：环境保护类
例1 绿色奥运使北京市民选择了绿色生活方式。绿色出行，节能减排，选择节能环保的产品，人们以实际行动实践着“后奥运时期”可持续的生活方式。请分析下面与绿色生活方式有关的内容，并回答问题。
（1） 下图是1某居民小区中垃圾收集点（小圆圈所示）的布局，它的选址上存在的问题有__________。垃圾收集点的选址应考虑的因素包括____________________________
_____________________________________。
（2） 有人设想在住宅小区附近建立小型生活垃圾焚烧厂，其处理流程如图2。请将图2中①②③所要表达的内容填在下面的横线上。
①________；②________；③________。
解析 （1） 垃圾收集点是居民投放垃圾的地方，它的分布原则：①便于人们投放，一般设在居民区人流量较大的地方，且分布要均匀；②防止对环境造成二次污染；③对人们生活区域的景观不造成破坏。
（2） 居民点产生的生活垃圾比较分散，要焚烧或回收利用，首先要进行汇集，因此①处应填写垃圾收集点，垃圾焚烧产生②，②又回到居民住宅，则说明②又可被居民利用，因此为焚烧过程中产生的热能，焚烧后的残液和残渣一部分可回收利用，一部分难以利用，便填埋，因此③应填回收利用有用部分。
答案 （1） 分布不均匀（不合理）；沿河设置污染水源 是否便于居民使用，对小区景观的影响，对居民日常生活的影响，是否污染环境等（合理即可）
（2） 垃圾（分类）收集点 热量（或热能、能量、电能等） 回收利用有用部分（或制砖、制肥、制造建筑材料等）
生态工程原理及其应用的解法总结如下：
对生态工程原理的应用，首先要掌握其原因的内容，即物质循环再生原理、生物多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理以及系统学和工程学原理等。其次运用生态工程原理解决生态问题，如封山育林，植树种草，退耕还林还草，合理间、套、轮作等都是为了改善生态环境；同时在对可更新资源（可再生资源）的利用中做到保护其可更新能力，确保资源再生和循环利用，达到持续利用，充分保护环境，提高资源利用率。
二、 类型二：科学技术类
例2 美国《科学》杂志公布的2007年度科学研究十大突破中，人类基因组个体间差异的发现位居榜首。研究人员对数千名患病或无病个体的DNA进行了对比。
（1） 通过上述DNA对比，可以发现_____
_____________基因。
（2） 如果研究人员测定了双胞胎或多胞胎的基因差异，你推测双胞胎或多胞胎的基因是否一定完全相同？__________________。原因是____________________。
（3） 科研人员已经发现与Ⅱ型糖尿病相关的基因，如果通过导入正常基因替换或抑制相关基因，从而可使病人免遭定期注射___
_________________之苦，这种治疗方法可称为___________________________________。
（4） 2008年的汶川地震中，遇难者遗体的辨认过程采用“人性化的方法”，即只取遗体的一小片皮肤或头发进行鉴定。如右下图所示为某遇难者的DN段碱基序列图，下列各图为遇难者可能亲属的DN段碱基序列图，请认真比较这几幅图，你认为最可能为遇难者亲属的是__________
_______________。
解析 对数千名患病或无病个体的DNA进行对比，能够发现致病基因。双胞胎有两种情况，一种是同卵双生，即由一个受精卵发育而来；一种是异卵双生，即两个卵细胞同时受精并发育成两个个体。同卵双生的两个个体，由于来自于同一个受精卵细胞的有丝分裂，所以基因无差异。通过导入基因治疗糖尿病的方法，属于基因疗法。DN段碱基序列图中，最接近的可能是亲属。
答案 （1） 致病
（2） 不一定 如果是异卵的双胞胎或多胞胎，其遗传物质则不同
（3） 胰岛素 基因治疗法（基因疗法）
（4） C
对科学技术类的相关题目解题方法总结：
解决此类型题目，首先，要仔细读题，并从中提取出“有用”信息（如本题的有用信息为：人类基因组个体间差异、对数千名患病或无病个体的DNA进行了对比）；其次，要善于寻找并运用已学过的基本知识去分析和解释这些问题的实质、原理以及提出对这些问题的解决方案；最后，运用原理解题，并大胆地下结论，有可能所得出的结论与已有的认知是有冲突的，这也正是考查了学生的质疑能力。
三、 类型三：社会热点类
例3 针对三聚氰胺的毒性，科学家做了如下实验：将实验猫随机分为2组，每组3只，实验组用含一定量三聚氰胺的饲料连续喂养30 d，并于饲喂后6 d、9 d、15 d、23 d、30 d采血检查血清中三聚氰胺的代谢产物――肌酐（CRE）的变化。实验结果如下图所示，请据图分析：
（1） 猫在饲喂含三聚氰胺的饲料30 d后，肾脏的肾小管管腔中出现晶体。由此可以推断，如果长期摄入一定量的三聚氰胺，易造成该动物肾脏__________。
（2） 已知该动物的CRE正常值为：62~190 μmol・L-1，分析题图可知，实验到第____天，该项指标超过正常值。
（3） 请写出实验中对照组的处理方法：_______________。该实验中，每组用3只猫的目的是___________________。
（4） 请你设计一个表格，用于记录实验数据。
解析 长期摄入一定量的三聚氰胺，有可能出现肾结石；分析题中柱形图可知，实验到第23天，CRE指标超过了正常值；从题干中“用含一定量三聚氰胺的饲料连续喂养30 d”
可知，空白对照组的处理方法为：用等量的不含三聚氰胺的饲料连续喂养30 d。一般实验处理的对象不能太少，因为实验对象太少会因误差而影响实验结果。
答案 （1） 结石
（2） 23
（3）用等量的不含三聚氰胺的饲料连续喂养30 d 避免实验误差 影响实验结果
（4）
食品安全相关的实验题的解法总结：
近几年，关于食品安全的问题不断出现。致癌物苏丹红加入到鸭饲料中，鸭子生出“红心”鸭蛋；因食用蛋白含量极代的劣质奶粉，婴儿四肢短小，身体瘦弱，脑袋偏大（俗称大头娃娃）；奶粉中掺入三聚氰胺来提高蛋白质含量，导致婴幼儿患上肾结石。这些与生物学有关的事件，在实验题中往往从以下两个方面考查：（1）物质毒性的探究性实验，如探究“苏丹红”是否可以诱导大鼠致癌；探究三聚氰胺是可以造成动物肾部结石。（2）实验结果分析，如提供实验数据、图表，运用已有知识进行分析等。
巩固训练
1. 2007年11月，美国和日本的两个科研小组同时宣布：把从人体上提取的皮肤细胞注入特定基因，成功地将其改造成干细胞。他们的方法是：把4种特定基因通过逆转录病毒引入到成人的皮肤细胞中，从而将皮肤细胞调整到了类似于胚胎干细胞的状态，这种细胞称为万能细胞。此项研究因其意义重大而被评为2007年十大科技突破之一。
（1） 此项技术运用了_________的原理，其中“特定基因”称为___________；逆转录病毒称为__________；皮肤细胞为_________。
（2） 胚胎干细胞是由_________或_____
_______分离出来的一类细胞，在功能上具有__________________。
（3） 皮肤细胞是高度分化的细胞，其分化的根本原因是____________，万能细胞经诱导分化得到多种体细胞，其根本原因是___
______________。
（4） 与利用人体胚胎干细胞进行疾病研究和治疗相比，利用万能细胞进行医疗研究具有_________________等优势（只要求写出一点）。
解析 此项技术利用逆转录病毒为载体，将4种特定基因导入受体细胞（人的皮肤细胞）内，引起该细胞脱分化，形成类似于胚胎干细胞的状态；当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团的细胞即为胚胎。胚胎具有全能性，可以自我更新，并具有分化为体内所有组织的能力。细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，万能细胞能分化成多种体细胞，原因在于它的细胞核内有一整套遗传信息；万能细胞的研究，避免了伦理争议和免疫排异反应。
答案 （1） 基因工程 目的基因
载体 受体细胞
（2） 早期胚胎 原始性腺中 全能性（分化成各种组织器官的潜能）
（3） 基因的选择性表达 其细胞核中含有一整套的遗传信息
（4） 可以避开利用胚胎干细胞进行实验所面临的伦理道德争议（或万能细胞可以取自自体，不会发生排斥反应等）
2. 据新华网报道，搭载“神七”上天的生物的品种、数量之多以及涉及学科领域的范围之广，是以往少见的。其中中国科学院搭载了南芥、番茄等材料，用于空间微重力对高等植物细胞基因表达影响的研究；福建水产研究院等单位搭载了水产动植物生命活体，进行水产生物太空诱变育种等研究。据此回答问题：
（1）太空环境中影响生物的因素有空间辐射和微重力等。
太空中的空间辐射强度远高于地面，可以预测它能诱发细胞内DNA链断裂或基因_________或染色体_________，从而导致细胞基因表达的改变。
（2） 空间微重力可以直接或间接地影响细胞骨架系统，有研究发现，太空环境会改变细胞周期，由此可以推测空间微重力是通过影响细胞骨架系统中的__________________来影响细胞分裂的。
（3） 请你帮助福建水产研究院拟一个研究课题：______________________________。该实验的自变量为_______________；因变量为_______________________。
解析 太空的空间辐射会使DNA链断裂、基因突变、染色体（结构和数目）变异，从而影响基因的表达；由蛋白质纤维组成的细胞骨架具有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性等作用，细胞周期的维持也离不开它，因为纺锤丝等就是细胞骨架的成分之一。
答案 （1） 突变 变异
（2） 纺锤丝或微丝、微管
（3） 探究太空辐射对某水产生物染色体的影响 太空辐射 染色体（数量、结构）变化
3. 四川广元柑橘大实蝇事件严重影响了当地柑橘的销售，相关部门高度重视。请回答下列问题：
（1） 大实蝇成虫产卵于柑橘等的果皮内并在此孵出幼虫（即蛆），严重影响了水果的质量。目前采取的将蛀果摘除，进行深埋等措施，主要是防止大实蝇幼虫通过水果的运输而_______________。
（2） 目前普遍采用的防治大实蝇的方法是套袋、性引诱剂与化学农药相结合的防治措施。此外，用专用性引诱剂能诱杀几百米外的雄成虫；或者用大实蝇的幼虫寄生蜂，也有一定的效果。这些方法均属于_________防治法，其优点是_________。
（3） 目前，科研工作者还通过将大实蝇的蛹用60C0照射，然后将羽化的不孕雄成虫释放到果园中去，使雌虫不育，与之类似的育种方法称为_________。
解析 为了避免农业害虫的传播和扩散，常对已被寄生的蛀果进行就地深埋，并添加些药物，以杀死虫卵和幼虫；用性引诱剂来防治害虫，属生物防治法，其优点是对人畜安全，对环境没有或极少有污染；用60C0照射大实蝇的蛹，以诱发其基因突变，产生不孕雄成虫，与此类似的育种方法属人工诱变育种。
答案 （1） 传播或扩散
（2） 生物 对环境无污染
（3） 诱变育种
4. 科学家已经研制出第三代疫苗――DNA疫苗。生产DNA疫苗的基本原理是将编码抗原蛋白的基因插入到含真核表达系统的载体上。使用时将其直接导入人或动物体内，让其在宿主细胞中表达，该表达产物可直接诱导机体产生免疫应答反应；且此基因可在一定时间内持续表达，不断刺激机体的免疫系统产生应答反应，从而达到预防疾病的目的。据此回答下列问题：
（1） 与传统的疫苗相比，DNA疫苗具有性质稳定的特点，其原因是_______________
_____________________________________。
（2） 生产DNA疫苗时，将编码抗原蛋白的基因插入到含真核表达系统的载体上必须使用限制性核酸内切酶和___________酶，后者的作用是将限制性核酸内切酶切割的___________和___________连接起来。
（3） DNA疫苗在细胞内表达产生的蛋白质是抗体吗？
______________________。原因是_____
_________________。
（4） 请用文字和箭头表示DNA疫苗接种到人体内后，使机体产生体液免疫反应的全过程。_______________________________。
解析 DNA疫苗实际上就是DNA分子，其稳定的原因也是DNA分子稳定的原因，即DNA分子具有双螺旋结构；把编码抗原蛋白的基因插入到载体上，需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶，DNA连接酶的作用就是把目的基因与载体DNA相连接；抗原蛋白基因表达的产物对受体来说，是“非己”成分，为抗原；DNA疫苗接种到机体内，要经过转录、翻译产生抗原蛋白，然后再进行体液免疫。
答案 （1） DNA疫苗的成分为DNA，具有稳定的双螺旋结构
（2） DNA连接 载体 抗原蛋白基因
（3） 不是抗体 因为DNA疫苗上的基因对人体来说是异体基因，所合成的蛋白质是异体蛋白质（或因为这种蛋白质不是人体自身的蛋白质），它是抗原，而不是抗体
（4）
5. 下面是一个我国某地高效农业新技术与新型有机化学材料的开发利用有机结合的实用典范，其基本构思和生产流程如图所示。图中的新型塑料是科学家利用发酵罐提取物及其他物质研制成功的一种可降解塑料。这种塑料超过使用期限后可在微生物作用下自然分解，从而能有效地防止“白色污染”。看图并结合生产实际回答有关问题：
（1） 科学家把发酵装置与温室大棚建在一起，并利用农业生产废弃物――植物秸秆生产环保型的新型塑料，从生态学角度分析科学家这样做的目的是__________________
__________________________________。
（2） 对发酵罐中A过程进行的最重要的酶是________，对发酵罐中B过程起重要作用的微生物和温室大棚下层的蘑菇比较，它们在细胞结构上的相同点是都有________，不同点是____________________。
（3） 温室大棚的下面种植蔬菜效果不佳，改种蘑菇后不但多了蘑菇这项收益，而且蔬菜产量也有所提高。试分析蔬菜增产的原因____________________。
（4） 发酵生产和培养蘑菇时，在接入菌种前为什么都要进行灭菌？_______________
__________________。
（5） 对于缺水的西北地区来说，利用此类大棚进行生产还可以节约用水，请说出其中的道理：_____________________________
_____________________________________。
解析 利用农业生产废弃物――植物秸秆生产环保型的新型塑料，实现了废物的利用，得到的可降解塑料还可减少白色污染，使得生产者制造的有机物和贮存的能量最大限度地被人类利用。植物秸秆的主要成分是纤维素，在纤维素酶的作用下，分解产生葡萄糖，发酵罐中在B过程起重要作用的微生物是乳酸菌，它属于细菌，与蘑菇比较就是原核细胞与真核细胞的比较。
答案 （1） 使由生产者光合作用制造的有机物和贮存的能量最大限度地被人类利用
（2） 纤维素酶 细胞壁 乳酸菌没有成形的细胞核，蘑菇细胞有细胞核
（3） 蘑菇呼吸作用放出的二氧化碳是蔬菜进行光合作用的原料
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一、现行初中化学教材中绿色化学理念的体现
1.教材中建立了与绿色化学相一致的概念
现行初中化学教材从不同角度建立了与绿色化学内涵相一致的基本概念。从环境保护角度介绍了环境污染、三废、大气污染物、酸雨、温室效应等概念,在介绍概念的同时还分析了有关污染的成因和污染物的主要来源及危害。实验操作的要求,药品取用的规则,金属的回收利用,塑料的回收利用、研发可降解塑料,提倡化肥、农药的合理使用等都体现了“省资源、少污染、减成本”的绿色理念。
2. 工业化学渗透了绿色化学观点
例如 :煤、石油以及石油产品如果仅仅作为燃料就太可惜了而且还有严重的污染,在化学教科书上册第147页就介绍了工业上煤和石油的综合利用对人类更有价值。同样在化学教科书上册第143页介绍了车用乙醇汽油,其中的乙醇就是用高粱、玉米、小麦、薯类等为原料经发酵、蒸馏制的,是可再生能源。在化学教科书下册第17页,模拟工业炼铁原理的实验,强调了一氧化碳尾气的处理。在化学教科书下册 第103页“用高分子分离膜淡化海水”提供了低能耗海水淡化的新方向。为了节省资源,工业制氧气以及氮肥都是以廉价环保的空气为原料。初中化学教材中的工业化学内容不多,但都不例外地合理渗透了绿色化学观点。
3. 实验内容充分体现了绿色化学原理
在中学化学课本的编制和修订过程中,有关实验内容安排也充分体现了绿色化学原理:(1) 对常见实验的固液试剂的取用给出了限量要求;如一般按最少量(1―2mL)取用液体,固体只需盖满试管底部即可。(2) 介绍了闻药品气味的方法;(3) 实验剩余药品的处理做了明确规定;(4) 强调了实验中常见的事故避免、应急处理等;(5) 介绍了特殊试剂的保存和使用原则及方法;(6) 在课本中引入了减量、减废的微型化学实验;(7) 在硫燃烧、一氧化碳还原氧化铜等有污染的实验中强调了尾气的处理办法;(8) 在教材修订时删除了有一定危险或危害的实验,等。
二、在化学教学中进行绿色化学教育
1. 在素质教育中传播绿色化学思想,培养学生创新精神
化学实验产生的废水、废气和废渣都会对环境造成不容忽视的污染,这就需要在中学化学教育教学过程中进行环境教育,而绿色化学要求与环境教育宗旨是高度一致的。在实施环境教育过程中,一方面要向学生阐明绿色化学的观点、要求,使他们树立起防治污染、保证人类生存质量的责任感;另一方面,结合绿色化学要求,教给学生防治污染的重要方法――减量、减废、回收、再生和拒用等。绿色化学对化工生产,化学实验提出 “省资源、少污染、减成本”的实验要求,可激发学生对传统化学实验进行改革创新精神。
2. 在实验教学中渗透绿色化学观点
实验教学与绿色化学联系最为紧密、最为直接,在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要。我认为:
(1) 要大力推行微型实验,即要对常见实验仪器进行微缩,对常用试剂要给出限量,用点滴板代替多只试管做的对比实验,还可以把烧杯、集气瓶、学生实验等微型化。课堂上在微型化带来实验现象不明显时,可借助现代化辅助教学手段把实验结果放大。
(2) 要努力改革实验方式,有些颜色变化明显的定性实验可放在点滴板中进行,如指示剂与酸或碱作用实验、有些定性实验可放在滤纸上完成。
(3) 要优化有关实验,如《燃烧和灭火》这一节中探究燃烧的条件,热水中的白磷通入氧气后剧烈燃烧,并产生大量的白烟向教室内扩散,引起师生咳嗽等不良反应,可通过在氧气导管的末端接一个倒挂的漏斗罩住水中的白磷来改善。
3. 利用突发新闻事件(与化学有关),适时进行绿色化学教育
报纸、电视、广播、网络等媒体每天都会有大量与化学相关的信息,如瘦肉精、苏丹红、三聚氰胺等添加剂事件,教师应及时搜集与绿色化学相关的题材,结合课堂教学可使学生真正感到化学与环境、生态发展的关系。、
4. 在课外活动中渗透绿色化学教育
办板报、搞环保知识讲座;组织学生测定附近河、湖水的酸碱度;参观附近化工厂;利用节假日到野外收集废电池等等,让学生亲身体验环境污染的程度及其危害性,增强环境观念。环境教育从学生切身问题入手,抓住时机灌输环境意识,能给学生留下深刻印象。比如,针对很多人因入住新房患上严重疾病的报道,我组织学生开展了“室内装修会遇到哪些环境污染问题”的专题调查活动。学生自由组合编成小组,自编调查问卷,自己跑市场了解家居装修材料性质,到图书馆查找文献资料撰写调查报告。通过活动的开展,学生了解到许多境知识,如地面装修选用大理石会增加氡污染,墙面漆的使用会挥发出甲醛、三氯甲烷等影响身体健康的有机物。通过调查,学生还提出了许多减少室内空气污染的办法,如尽量少用中国传统的爆炒做菜方式,以减少油烟的排放量;做菜过程始终开动抽油烟机,以减少燃烧过程产生的CO、NO2等有害物在空气中含量;室内放置吊兰吸收甲醛;室内禁止吸烟;等等。总之,活动的开展大提高了学生的环保意识。
5. 在生活中渗透绿色化学教育
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关键词 生态工业园区 技术创新
1996年10月，美国可持续发展总统委员会对生态工业园区提出了这样的定义：一个有计划的物质和能量交换的工业系统，寻求能源和原材料消耗的最小化、废物产生的最小化，并力图建立可持续的经济、生态和社会关系。
随着生态工业园区的出现及其日益的发展壮大，它对技术创新发展的影响也日益凸现出来。生态工业园区要求企业依靠科技进步，采用无害或低害的新工艺、新技术，大力降低原材料和能源的消耗，实现少投入、高产出、低污染，尽可能把对环境污染物的排放消除在生产过程之中。生态工业园区发展推动了企业技术创新。
1 推动了回收利用型技术的发展
随着生态工业园区的不断发展，生态经济的观念日益深入人心。企业经济效益的高低直接与物质流动模式相关，原有的物质流动模式造成经济活动的“高开采、低利用、高排放”，这使得人们不得不开始转向对回收利用型技术的关注。回收利用型技术的物质流动模式可以表示为“资源——产品——消费——再生资源”，通过对物质和能量最大限度的回收利用，使经济活动对自然环境的影响降低到了尽可能小的程度，同时也大大的降低了企业的生产成本，达到了“低开采、高利用、低排放”。
在加拿大Burnsde工业园区，通过回收废纸然后外运供其他公司生产衬垫板，另一家包装公司则重新利用电脑公司的过剩的聚苯乙烯；它还拥有各种回收和再利用公司，处理颜料盒、丝带重新涂墨、轮胎翻新和家具翻新等；另外还使用银回收系统回收印刷工厂的银；同时园区内的19家化学品生产销售公司还联合进行化学品交换。
在美国，查塔诺加（Chattanooga）生态工业园区，通过重新利用老工业企业的工业废弃物来减少污染和增进效益。如将旧钢铁铸造车间改造成一个利用太阳能处理废水的生态车间；紧邻的肥皂厂则循环利用废水；而肥皂厂旁边是利用肥皂厂副产作原料的一家工厂。这样就建立起了一个相对完整的生态工业网络。Choctaw生态工业园区则基于园区所在地丰富的特定资源，也就是俄克拉何马州大量的废轮胎资源，通过采用高温分解技术将这些废轮胎资源化从而得到炭黑、塑化剂和废热等产品。
在我国，天津开发区生态工业园区的企业将汽车生产中的废钢及其它边角废料回收后，通过熔炼等加工过程制成钢锭，再提供给丰田模具工厂作为其生产模具的原料。另外，针对食品饮料业能源消耗量大且稳定的特点，天津开发区开展了企业内部和行业间的蒸汽梯级利用；并进行行业之间、企业之间的共生合作，构建废水代谢链条。还致力于雨水的收集和再生利用；致力于垃圾分拣和再生，使危险废物实现资源化；以及有机废物堆肥化处理、剩余生活垃圾焚烧发电。广东南海生态工业园区也是一个成功的实现了对废弃物的回收利用的例子。园区由设备加工、塑料生产、建筑陶瓷、铝型材和绿色板材等5大行业组成。根据技术可行性及保护环境的前提条件，核心企业及其相关的附属企业组成5个相对独立、相互共生的工业生态群落，通过物质和能量的相互交换，构成多种物质能量链接的生态链网络。在这其中，有3条属于闭合循环的生态链：环保仪器设备厂生产的产品在消费后报废予以拆解，其中可以再利用的零件供维修用或回到企业供生产用，不可再利用的零件经五金加工厂回炼成金属原材料，重新生产零件供给厂家生产仪器设备；可降解塑料厂产生的废塑料进入塑料添加剂厂用于生产增韧剂，然后返回可降解塑料厂供生产使用；绿色板材厂在生产过程中，产生的树皮、木屑等，通过加工成生产板材用的胶黏剂，再次返回板材厂生产使用。园区内企业的废弃物通过废物交换、循环利用，不仅降低了废物排放，而且还能吸收消化园区外的塑料废物、废旧五金等，不仅如此，每年还可通过节省原料和能源、处理废物使得成本降低、再利用废物等方式获得相当高的经济效益！
从这些闭合循环的设计上可以看出，园区企业间利用彼此生产中产生的副产品和废弃物作为再生资源，经过加工后重新返回系统循环使用。这种循环生产的理念，充分带动了回收利用型技术的发展，更很好的体现出了工业生态系统物质循环和能量有效利用的理论。
2 推动了物料消耗最小化的系统技术的发展
在生态工业园区，内部企业之间彼此利用“废物”，使企业之间形成一个封闭的系统，从而使物料消耗达到最小化。具体可从两个方面来考察。
一方面，产品的数量保持不变，而物料的消耗绝对减少。以卡伦堡生态工业园区为例。该园区主要包括发电厂、炼油厂、制药厂和石膏制板厂。其中，电厂向炼油厂和制药厂提供发电过程中产生的蒸汽；将除尘脱硫的副产品工业石膏，全部供应附近的一家石膏厂作原料；将粉煤灰出售，供铺路和生产水泥之用；炼油厂产生的火焰气通过管道供给石膏厂用于石膏板生产的干燥，减少了火焰气的排空；酸气脱硫生产的稀硫酸供给附近的一家硫酸厂；炼油厂的脱硫气则供给电厂燃烧。另外，炼油厂的废水经过生物净化处理，通过管道向电厂输送冷却水用于冷却发电厂的发电机组，而发电厂产生的蒸汽回头又供给炼油厂；热电厂同时也把蒸汽出售给石膏公司和市政府；热电厂的脱硫装置使燃烧气体中的硫与石灰石产生反应，生成石膏供应给石膏材料厂作为原材料。而炼油厂生产的多余的燃气，又可以作为燃料供给发电厂和石膏厂。由此可见，通过对一系列的能减少物质消耗、封闭物质流的技术的应用，卡伦堡生态工业园区极大地节约了相关公司的成本，并且带来了许多新的收益。据测算，在这些交换中产生的共生物料量大约相当于Asnaes电厂每年购买的煤量（200万t/年），亦或相当于Statoil精炼的北海原油吨数（480×104t）。由此可见，卡伦堡生态工业园区通过形成一个有效的循环再利用网络，实现了绝对减少物料消耗的目的。同时，还最大限度地保护了当地的环境，减少了污染。从生态学角度说，卡伦堡表现了一个简单的食物链的特征：生物体消耗其他生物体的废物和能源，彼此之间共依共存。
另一方面，产值相同的前提下，单位产值消耗的物料相对减少。鲁北生态工业园区，园区内部包括磷铵硫酸水泥联产、海水“一水多用”、盐碱电联产3条密切相关的生态产业链，这些产业链通过系统化、网络化，协同、共生，构成了一个生态型工业系统。
具体来讲，以磷铵、硫酸、水泥产业链为例。在磷铵、硫酸、水泥产业链（简称PSC）中，磷矿与硫酸制取得到的磷酸与合成氨反应制得磷铵，副产品磷石膏送往水泥厂生产水泥。富含SO2的水泥窑气送往硫酸厂生产硫酸和液体SO2，液体SO2用作生产溴素的原料。硫酸送往磷铵厂用于磷铵的生产。以煤矸石为燃料的热电厂产生的电力和蒸汽供各厂使用，锅炉副产的炉渣、炉灰作为混合材料生产水泥。在这个系统中，生产磷铵排放的废渣磷石膏，用于制造硫酸并联产水泥，而硫酸又再返回用于磷铵的生产，上一层产品的废弃物成为了下一层产品的原料。使得资源得到了高效的循环利用，在整个生产过程中，没有废弃物排出，形成了一个封闭的工业生态循环系统。这使得对磷矿的开采降到了最小的程度，同时也避免了对硫矿以及石灰石矿的开采，使对物料的消耗达到了最小化。据测算，它的磷铵成本比同类企业的产品成本低30％，水泥成本低20％，硫酸成本低50％。
我国山东鲁北工业园区创新出了3种关键性技术，以实现系统内部的物质与能源的循环与转换，这3种技术为：磷石膏制硫酸联产水泥技术；磷石膏分解技术；补加高硫煤、窑外分解及控制氧化气氛技术。通过对这些技术的系统应用，实现了整个鲁北生态工业园的完整链接与运行，进而实现了降低物料消耗、综合利用资源、消除污染的目的。这种生态工业模式也必将进一步推动节约型技术的系统化发展。
3 使环境治理技术集成化、系统化
治理整个生态工业园区的环境问题与治理单个工业企业的环境问题截然不同。在生态工业园区出现之前，前两代工业园区的企业彼此独立经营，缺乏企业间副产品与废弃物的有效流动和再利用，缺乏环境治理技术上的相互合作机制，致使资源利用效率低下并且环境污染严重。
对生态工业园区而言，对环境污染的治理不能够再局限于对一种有害废物的处理上。如在处理污水时，不能简单的只处理水污染问题，因为处理污水的同时还会产生有毒、有害的污泥。在处理某个成员企业的废弃物时，还要考虑到是否可以进行交换再利用，处理方法是否可以在成员企业间形成贯通的链条。这就要求环境治理技术要系统化。生态工业园区的企业成员间应该形成一个封闭的环境治理技术的链条。如供水——收集污水——污水处理——有害废物存放和处理——垃圾填埋，就是一个简单的环境治理技术的集成。
根据各生态工业园区所采用的环境治理技术的不同，又可划分为两类。一类均采用现有技术，对这些技术进行综合，使之组合成一个完整的循环系统，或者称之为一个集成；美国切克托生态工业园就属于此种类型。另一类是针对自身生产的特点，采用新开发的一整套技术，从而使环境治理技术达到系统化。广西贵糖生态工业园区可作为此类型的代表。
美国切克托生态工业园区通过集成现有技术，形成了一个生态型工业体系。它将回收的废旧塑料品直接供给塑料制造公司作为原材料。抽去废旧轮胎中的钢丝后，将其粉碎成橡胶颗粒，通过传动带输送到联邦循环技术公司进行高温热分解，得到塑化油和碳黑；而钢丝在集中处理后，作为钢材再利用；塑化油经管道输送到塑料制造公司加工处理，成为可用的塑料。塑料再经管道传送到两家公司，一家公司以此生产塑料标牌，另一家用来生产彩色胶片。碳黑以浆的形式经管道输送到另一家公司，以此生产小型硬胶轮胎。由此可见，切克托生态工业园区通过将这些废旧物资的回收与处理技术集成化，充分利用废弃物，使其分解后回收再利用，有效的形成了一个密闭的生态循环网络，最大限度的利用资源，最大限度的减少了造成污染的废弃物的排放，实现了经济效益与环境效益的双丰收。
贵糖生态工业园区以制糖业为主体，兼容了甘蔗种植业、造纸业和酒精业以及热电厂。众所周知，制糖业本身是一种排污多、污染重的行业，特别是在中国这种制糖技术比较落后的国家，制糖企业造成的污染和浪费一直是该行业比较难以克服的一个大问题，为了解决这一问题，贵港生态工业园区通过引进制糖业以外的其他相关企业，共同组成了一个生态工业链系统，成员企业间均存在着输入和输出的相互依赖关系，物质和能量在这条生态工业链中被系统化的利用，十分有效的提高了污染物和废弃物的净化率和转化率。例如，在制糖工艺中输出的废糖蜜，被酒精厂酒精车间作为资源用来生产能源酒精或食用酒精，酒精车间产生的酒精废液经过浓缩、干燥和补充必要养分后，制成复合肥，这样就使废糖蜜得到了充分的利用，减少了环境的污染；造纸中段的废水（碱性）与热电厂锅炉的含硫烟气（酸性）通过除尘脱硫塔进行中和反应，减少了污染物的排放；通过一系列的措施促进水的重复利用，极大的减少了废水的排放。总之，贵糖生态工业园区通过除尘脱硫、回用水工程等系统化的环境治理技术，形成了包括处理废水、废气、生产水泥、轻钙等副产品以及利用酒精生产过程中的副产品——酒精废液制造复合肥、向园区制造系统提供回用水的一个环境综合处理系统，充分体现了其环境治理技术的系统化，极大程度的解决了区域结构性环境污染问题。
4 催化绿色技术革命
技术创新按创新的新度来分，可区分为重大技术创新和渐进技术创新。重大技术创新是指由于技术上的重大突破和新技术革命所导致的创新。渐进技术创新是指技术原理无重大变化的产品和技术改进。重大技术创新可以是单元技术上的创新，也可以是同时涌现数种技术甚至是整个系统层次上的创新。后者亦可称之为蔟状式创新。IT业的技术创新形式就属于这种情况。众所周知，IT业作为当今信息时代的领头军，其技术的更新速度可谓是日新月异，往往一夜之间就会涌现出数种新技术，淘汰掉前一天还十分盛行的技术及产品。这就是典型的蔟状式创新。
由生态工业园区所引发的绿色技术革命就属于蔟状式创新。所谓绿色技术，是指能减少污染、降低消耗、治理污染或改善生态的技术体系。当今的环境问题主要表现为资源枯竭、生态恶化和环境污染。为了解决这些环境问题，人类需要超越现代技术，寻求一种新的技术体系，以实现人类的可持续发展。绿色技术就是在这样的大背景下应运而生的。绿色技术包括清洁生产技术、治理污染技术和改善生态技术。由此可见，绿色技术不仅要解决之前生产过程中造成的环境污染问题、改善生态环境，还要防止未来的环境污染和生态恶化问题。
生态工业园区要求园区成员间在物质和能量的使用上形成类似自然生态系统的生态链或食物链，以实现物质与能量的封闭循环和废物最少化。为达到这个目标，必须改进现行技术，使技术向清洁生产、实现污染零排放方向发展。这就使得企业纷纷致力于发展绿色技术。在生态工业园区这样的大环境下，绿色技术是如雨后春笋般大批量的涌现出来的，这也就是蔟状式创新。这直接促成了整个系统层面上的绿色技术革命。
在小区域范围内，由于生态工业园区是以生态工业链为基本结构，园区企业间的排列结构类似于生物链，均存在着物质的输入输出关系，这就直接决定了园区内的绿色技术创新将以蔟状式涌现为主要特征。以日本腾泽（Fujiaswa）生态工业园区为例。为了实现由末端治理技术向减少废物和降解废物方面的转化，实现园区污染零排放的目标，园区迫切需要一系列的绿色适用技术。在这种情况下，腾泽（Fujiaswa）生态工业园区的上属公司EBARA公司开发出了各种废物转化新技术，主要包括硫化床气化燃烧和处理系统、烟道气处理系统、太阳能光电池系统、风能涡轮发电机、污水加热交换泵以及新型的燃料电池技术等。通过应用这些绿色技术，使得园区与传统的工业系统相比，估计降低40％的能源消耗，降低30％的水消耗，减少95％的废物排放和30％的二氧化碳排放。
对于整个社会层面上来讲，绿色技术的创新更不会是以零星出现、散状分布为特征的。随着生态工业园区的不断涌现及发展壮大，为了达到经济与环境的双赢目的，企业对绿色技术的要求也变得越来越迫切，而为了实现物质在整个社会系统内的良性闭合式循环，势必要求绿色技术形成一条绿色生产工艺的链条，主要包括水的重复利用技术；能源综合利用技术；回收、再循环、重复利用和替代技术；环境监测技术等。
生态工业模式需要无害化新技术、新工艺的支撑，因此，生态工业园区的建设和发展势必带来技术上的进步和竞争力的提高。但要实现这些技术上的突破，还需要政府、园区、企业的相互促进，从政策、组织、管理等多方面积极的配合。
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的措施及方法。
关键词：现代城市；生态环境；规划；发展趋势
中图分类号：B845文献标识码： A
一、现代城市生态环境发展现状
1、城市建设现状。
城市是一个集经济、文化、人文、景观、风情等于一体的巨大综合体，随着经济的快速发展，城市化的的速率也在大幅度增长，城市已经成为最大的人群聚集的地方，城市的建设更加广泛的包含建筑、绿化、城市空间、城市道路、铺地、城市公共设施、城市雕塑以及城市色彩，随着城市建设项目不断增多，城市的环境问题也在逐渐突出，而且基于经济的发展，城市中的工厂、发电站也日益增多，空气质量也不断恶化，而且针对于人们更注重发展而往往忽略环境的保护，城市的生态绿化并没有引起太大的重视，所以在城市建设发展中对于城市生态绿化、规划方面还是比较薄弱的一部分。
2、城市生态环境污染现状。
现今城市化本身几乎被看作现代化发展和经济增长唯一直接指标，而伴随着城市化进程又资源和能源消耗集、需水量增加、透水地面增多、绿地减少等系列生态环境问题而恰恰因种外显因素长期来城市化与生态环境关系问题上人们基本都持否定态度许多人甚至生态环境问题直接归咎于城市化我国的生态环境基础原本就脆弱，庞大的人口对生态环境又造成了严重的、持久的压力，加上以牺牲环境求发展的传统发展模式对生态环境造成很大的冲击和破坏，因此，我国的生态环境问题已引起各界的广泛关注。主要表现在：
（1）污染物排放总量还相当大，远远高于环境自净能力；
（2）随着城市人口增加，日常生活垃圾和工业生产产生的废水、废渣和垃圾越来越多，污染治理任务仍相当繁重；
（3）不少地区农业水质、土质污染日渐突出，有些地方的农产品有害残留物严重超标，影响身体健康和产品出口；
（4）部分地区水土流失严重，沙漠化迅速扩展，草原退化加剧，森林资源锐减，生物物种减少，珍稀物种加速灭绝；
（5）地下水位下降，水体污染严重，水资源紧缺；
（6）固体废弃物存放量过大，垃圾包围城市；
（7）大量化肥、农药的使用，加剧了土壤污染，环境污染向农村蔓延。
3、生态环境破坏造成的后果。
（1）生物多样性的减少，必将恶化人类的生存环境，限制人类生存发展的机会，甚至严重威胁人类的生存与发展。
（2）人类对森林的过度砍伐、对草原的过度放牧、过度开垦等引起的沙尘暴是土地荒漠化给人类带来的典型环境灾难。
（3）人类的过度消耗和水环境污染造成的淡水资源危机可能是人类以后面临的最大的生存危机。
（4）不合理的开发利用和资源浪费直接阻碍经济和社会的发展，影响生物生长和人体健康，使地球上千千万万的生命受到威胁。
二、城市生态环境的特点
生态平衡是动态的平衡。一旦受到自然和人为因素的干扰，超过了生态系统自我调节能力而不能恢复到原来比较稳定的状态时，生态系统的结构和功能遭到破坏，物质和能量输出输入不能平衡，造成系统成分缺损（如生物多样性减少等），结构变化（如动物种群的突增或突减、食物链的改变等），能量流动受阻，物质循环中断，一般称为生态失调，严重的就是生态灾难。而城市生态环境规划的目标就是要：致力于城市人与自然的环境和谐；致力于城市与区域发展的同步化；致力于城市经济、社会、生态的永续发展。
三、城市生态环境规划的必要性
1、保护生态与环境
经过多年的城市的发展，让我们了解到在城市建设中人们往往只重视了发展而忽略了自然环境的保护，甚至于完全脱离了自然，以至于城市的环境严重恶化，相对应的也就阻止了城市的可持续发展，而生态环境规划使得城市中存在的自然环境得到了很好的保护和提高，还通过人工生态规划的方式扩展了自然环境的
范围和空间，为城市现在和未来的发展建立了坚固的后盾。
2、提高城市化程度
城市中的建设主体就是生态环境系统，而生态建设又是关乎人们生存、文明、生命的重要的一部分，所以它在城市中占据不可替代和估量的作用，生态建设的实行和生态环境的不断规划使城市化的程度不断地提高，而城市化程度的提高，一定程度上也促进了城市经济的发展，这也就意味着城市中生态的规划、管理间接上推进城市经济的发展，因此生态城市的建设也越来越重
要。
3、有利于人们的身体健康
众所周知，植物都是具有特有的光合作用的，具有能够吸收空气中的二氧化碳，释放氧气，还能吸收一定量的分成等作用，而正是把这一作用发挥到极致，而且在城市中不仅能够阻挡、吸收、过滤污染空气，还能够较少空气中因为人后密度大产生的过
多的细菌，以及减轻噪音污染等，对于人们的身心健康起到重大的作用。
4、丰富人们的业余生活
随着人们生活水平的不断提高，人们相对于物质的需求更加重视精神生活的需求，而且在城市中生活的人群都是有着规律的生活，而且工作时间越来越短，闲暇的时间越来越多，而又美观又实惠的就要数城市中的生态建设了，一座城市环境好，空气清
新，让人们能够最大限度的感受大自然，达到放松身心，消除疲劳的效果。
四、现代城市生态规划的发展趋势
1、加强森林资源保护与生态公益林建设
加强对城市主要江河岸线、水库、湖泊、自然保护区、森林公园的生态公益林建设。合理开发森林资源，严禁一切严重破坏森林植被的工程项目建设。改造生态效益较差的林地，加强对乡土树种资源的开发利用。注重经济林的生态效益，及时改善土壤肥力，引进新的树种资源。
2、加大对生态环境的保护
（1）要转变以往比较注重水资源的开发、利用、治理，对水资源的配置、节约、保护重视不够的局面，要把节约和保护水资源作为一项重大国策，实现由工程水利向资源水利，由传统水利
向现代水利、可持续水利的转变。
（2）要加大对交通污染源和气态污染物的预防和治理。在不断发展生产的同时学会保护大气不受污染，保护地球环境，以使
我们生活的大气永远洁净，天空永远蔚蓝。
（3）对固体废物加强管理。在行政方面，禁止使用一次性难降解的塑料包装物，防治“白色污染”；在技术方面，一是采取以
纸代塑。二是采用可降解塑料。
3、坚持“可持续发展”
当代资源和生态环境问题日益突出，向人类提出了严峻的挑战。随着社会知识化、科技信息化和经济全球化的不断推进，人类世界将进入可持续发展综合国力激烈竞争的时代。可持续发展综合国力将成为争取未来国际地位的重要基础和为人类发展做出重要贡献的主要标志之一。在这样的重要历史时刻，我们需要把握决定可持续发展综合国力竞争的关键，需要清楚自身的地位和处境、优势和不足，需要检验已有的同时制定新的竞争和发展战略，以实现可持续发展综合国和的迅速提升的总体战略目标。
4、加强生态道德教育
环境生态道德是确立和制定人与人、人与社会交往时应遵循
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关键词：粽子；端午节；包装设计；传统文化；情感化设计
中图分类号：J524 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2014）06-0162-03
一、绪论
（一）课题设计的来源及意义
1.设计创作来源
伴随中国经济的快速发展，人们的物质文明日益丰富，同时也引发了一些腐化堕落的思想，节日食品的消费就是其中一例。节日食品在迎来节日的春天之后，就被束之高阁，甚至被遗弃，大量产品被浪费，食品的包装也随之被抛弃，造成的资源浪费和精神浪费是不容小觑的。
2.设计创作来源
（1）塑造民族品牌
中国近代设计起步晚，中国近代设计一直没有得到充分发展。品牌策划也处于混乱中，但随着中国经济的发展，民族企业迅速发展，当代设计百家齐鸣，人们越来越重视品牌设计，为打造民族品牌而努力。
（2）有利于促进包装设计的创新
在包装设计的过程中，既要充分考虑产品本身的特点，把产品的优势通过包装设计更好地展现在消费者面前；又要考虑产品自身的地域传统文化。
（二）国内外现状设计现状和水平
1.国内现状和水平
目前国内的粽子包装视觉污染严重，甚至裸包装。没有统一的视觉范式，可谓是“百花齐放”。有些将粽子产品罗列出来，端午节日元素铺满了可视面，没有主次。有部分却是最近很流行的中国风设计，采用墨迹的元素，没有达到中国精神的真正精髓。
2.国外现状和水平
国外品牌粽子在包装上，多崇尚简约自然的风格、鲜亮的大色块表现，清晰的段位及品牌、产品名称标示，凸显的卖点诉求及细节处的亮化处理等。
（三）研究方法
1.采用5W2H的市场调研法，整理收集文献资料
采用5W2H方法展开前期调研分析。通过对5W中的WHO（消费人群）为谁而设计的调研，可以使消费者对粽子零食有一个重新的认识。通过对WHEN（时间，消费季节）的调研了解产品包装的季节性。以便出系列包装产品。通过对HOWMUCH来对产品包装的价格定位，防止过度包装，也可通过对相应的零食进行调研。
2.采用设计视觉传达色彩，平面构成及色彩构成学的原理，进行设计批评与评价
从视觉传达学，色彩构成及平面构成，及设计心理学的角度出发，研究人们对于色彩需求的心理，通过色彩对潜意识作用于设计，研究人们在设计过程中的心态，以及设计对社会公众、及社会个体所产生的心理反应，寻找到最吸引人的结构，色彩，平面构成。以满足消费者的心理需求。
二、一见粽情节日食品零食化包装设计构思与展开
（一）一见粽情节日食品零食化包装设计应遵循的原则
课题中一见粽情节日食品零食化包装设计除了要符合普通食品包装的要求外，还要考虑粽子背后的端午节与日常生活的融合。
1.节日性
粽子作为中国传统节日端午节的节日食品，具有极强的节日代表性，是化无形节日文化为具体视觉的一种产品载体。本课题突出创新点为将无形的传统文化通过可视化的视觉包装融入人们日常生活。
2.创新性
一直以来包装设计都是增加产品附加值，但是随着人文建设的发展，包装设计正在向多元化，多学科发展，它不仅仅增加产品附加值，更能够创造价值，甚至传播地域传统文化。包装设计作为可视觉化具体的文化载体，它的创新与发展也体现了传统文化的传承与发展。
3.安全性
粽子包装作为食品包装的一类，遵循最基本的食品包装要素，安全性是最为重要的。包装作为产品的“外衣”其中一个作用就是保护，保护产品免受空气的侵蚀，还能在运输过程中保护产品。
（二）设计中应考虑的因素
1.传统与现代的结合
随着岁月的流失，现代文明的高速发展，传统文化的影响力逐渐式微。快餐文化，设计快速抢占市场。人们被短期，高效，浮躁的设计影响，越来越忽视自身的传统文化及优势。作为设计师应该从视觉方面着手，即挖掘产品包装背后的传统文化，又符合当前的经济高效设计。
2.情感化设计的体现
唐纳德・诺曼在《情感化设计》中提到设计分为本能的，行为的，反思的三个水平。
（1）本能的设计水平，在面对节日食品粽子这一包装，本能初级的设计就是下意识的将传统的包装照搬，大力宣扬传统包装设计的优良。这样的设计只能依靠设计师或者设计机构本身的影响力。折腾一段时间又消失灭迹了。
（2）行为的设计水平，功能性大于一切，在乎设计的实效性，往往过于强调设计的功能性，容易忽略受众的情感。中华民族是特别重视民族情感的一个民族，如果因为创新而伤害受众情感就得不偿失了。
（3）反思的设计水平，囊括诸多领域。它注重的是信息的传递，反馈；文化的传承以及设计的效应。一见粽情零食化包装设计就是将传统端午节日食品粽子包装创新设计为新型零食化包装，新型的零食化包装不仅在包装上有突破性的创新，更能引起受众的回忆。
3.人性化的功能结构设计
包装绝不仅仅是图案的表达，设计应该更多的注重发现问题，解决问题。要重视包装内部结构的突破。良好的包装设计结构可以有效的保护产品，还能在产品运输方面节省资源。
三、一见粽情节日食品零食化包装设计方案阐述
（一）设计方案分析
1.粽子零食化包装方案分析
（1）外包装设计
课题旨在传承和发展传统节日文化，通过对粽子这一传统节日食品包装设计探析与研究，发扬背后的传统文化，以点带面从而呼吁人们重视传统文化。因而在此基础上，笔者做了很多大胆设计创新尝试。
如图1通过情感化设计，将旧时杂货包装重新设计运用到粽子包装上来，简洁、明了。富有趣味性，能勾起目标受众对旧时的回忆。
而图2则是运用便当式设计，是这一传统节日食品成为零食，真正装进目标受众口袋。主要展示面上强调一见粽情这样标志，突出信息的传递。
也尝试过将麻粗布材料做成布袋，结合标签粽这样的趣味性设计。
（2）结构设计分析
考虑环保低碳设计，课题采用一纸成型的包装结构方式。也尝试用可降解塑料设计成长条型的盒型结构。方便产品运输。（图3）
2.招贴设计方案分析
方案一围绕一见粽情四个字进行文字设计而构建出一个具有线构成的现代高楼建筑。高楼下方工笔写生速写方式一个喝茶的人在树下。表达的是在如今高速，冷漠的时代获得一方净土，唤起人们心里的回忆。（图4）
方案二抓住汉字的笔画“点”，意为多一点用心让传统更贴近生活。一张招贴上出现两个部分的图形，从而进行对比。心多一点，告诉人们对待传统文化需要多一点用心，这样才有可能将传统文化传承发扬开来。（图5）
方案三以宣纸为背景，带有糙糙的肌理感，石头为点，一见粽情构成线。简洁明了，广告词让舌头去旅行，城市新生活，节日就在身边。贴近把传统节日文化融入生活这一主题。（图6）
（二）设计定稿与展示
本次课题的重点是通过对节日食品粽子零食化包装再设计，向年轻一族展现传统文化，传播传统文化，让传统文化不再遥远，贴近生活。用现代方式演绎传统视觉符号，文化。（图7）
（1）品牌标志对“粽”，“一见粽情”进行的文字设计为logo。突出粽子产品的信息传递。
（2）在一系列的包装设计中，整体风格简约，将产品设计的“少即是多”原理跨界融合到包装设计中来。只为解决问题，去掉多余的装饰。
（3）传统与现代的结合，格调另有趣味。在琳琅满目的花样展架上以一种清新的感觉脱颖而出。
四、结语
中国几千年的传统文化博大精深，传播中国传统文化人人有责。革命只有分工不同，没有贵贱之分。设计师在传播传统文化的过程中，起着重要作用。设计师通过视觉传导，视觉符号，视觉形式来推动，促进传统文化的传播。产品包装设计不仅仅是满足美感的形式，它是发现问题和解决问题的一个过程。不同于艺术创造仅仅满足于个人审美需求，包装设计也再只是增加产品附加值，更多的创造价值。这个价值可能是商业上的，也可以是文化上的。
很多人认为包装设计仅仅是形式、图形的一个美感创作设计。这只是其中一部分的版面设计，包含的基本信息的传递。深入一点的需要考虑包装结构，是否有利于运输。或者是否能够一纸成型从基本上节约材料，达到低碳环保。更深层次的是在以上基础上考虑到一个背景文化的传播，形成足够的影响力，能够影响一个时代。
设计本身就是一个发现问题，解决问题的过程。一次立案，提议，得出新的方案。一步步，一点点反复，前进的过程。设计以人为本，借用一句话，设计为人民服务，让人民生活更加美好，促进人民生活和环境和谐发展。
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