第一篇：淺談如何改進化學試驗對環境造成的污染（范文）

淺談如何改進化學實驗對環境造成的污染

撫順市第二十三中學 孫曉薇

環境問題是當代人類普遍關注的環境問全球性問題，隨著社會的不斷進步與發展，控制環境污染已變得越來越重要和緊迫。在環境污染的諸多因素中，部分中學化學實驗的廢氣、廢液和廢渣對大氣和水質、土壤的污染也是比較嚴重的。因此，在化學實驗教學中，必須采取有效措施防止實驗對環境的污染和影響。同時也可以調動學生學習化學的興趣。

在化學實驗中容易造成環境污染的有害氣體有很多如二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等。在實驗過程中及實驗完成后的廢液、廢渣對人體、環境有害的也有許多種，如廢棄的硫酸、鹽酸等。這些氣體和排放的廢液、廢渣直接或間接地對環境造成了污染，危害了人類的健康。

那么，應如何改進化學實驗對環境的污染呢？

首先，必須強化師生的環保意識。在教學中涉及有害物質產生的化學實驗時應和傳授環保知識有機結合起來，并結合有毒物質的性質，闡述其對人類和大自然將會產生的危害和影響，以此增強學生的環保意識。如在二氧化碳的分組實驗時，教師要適當地分析二氧化碳對人體和大自然的危害性，并介紹防止污染的措施和方法，加強學生對環保的重要性、必要性的理解。

其次，對產生有害氣體和廢液的實驗進行改進。在化學實驗教學中，某些有害氣體實驗不能用封閉式系統裝置所取代，可用微型裝置進行實驗，同樣可以達到減少、控制污染的目的。如在做一氧化碳還原氧化銅的實驗時，一氧化碳產生在15×150厘米的具支試管中，甲酸的用量為小半滴管，濃硫酸為5毫升，在水浴條件下產生的一氧化碳通過長約10厘米內裝少量氧化鐵的玻璃管，反應后產生的尾氣用排水法收集在集氣瓶中，下課后用化學反應的方法處理瓶中的一氧化碳，二氧化碳。這樣一方面縮短了實驗時間，另一方面保護了環境。又如在做白磷燃燒實驗時，課本上用的方法是在開放的情況下，使五氧化二磷毒煙在教室中彌漫，久不消散。因此，建議采用如下的改進方法進行實驗操作：取兩支20×200厘米試管，分別放入綠豆大小的白磷和少量的紅磷，試管口用膠塞塞住，放入盛有開水的大燒杯中，過一會兒，可觀察到白磷能自燃，而紅磷不能自燃。（也可以在試管上面套氣球）演示實驗結束后，將試管放在盛有水的塑料水槽中，揭開膠塞，使水進入試管，試管中有害物質和水反應，轉化為無害物質，再進行洗滌，這樣做杜絕毒煙在教室中的擴散，凈化了環境，使師生免除和有害物質的直接接觸。上述兩例一是用小容積的容器，少劑量的試劑，簡易的方法進行實驗操作，達到實驗效果，又可以減少和控制有害物對環境的污染；二是改開放式實驗裝置為封閉式實驗裝置來進行化學實驗。能使學生懂得化學實驗產生的污染是可以消除的，也使學生受到了環境保護的教育，培養了學生環保的意識。

第三，妥善處理化學反應生成的有害氣體、廢液、廢渣。方法是采用吸收、溶解、中和等方法，使有害物質轉化成無害的氣體，液體，固體，或者無用的廢渣轉化為化學實驗中可有用的試劑，從而降低或減少其對環境的污染。如在做氧氣的制取和性質實驗后，我們應當科學地處理試管中留下的氯酸鉀和二氧化錳反應制氧后留下的廢渣，可讓學生練習用溶解、過濾、蒸發等方法分離回收其中的氯化鉀和二氧化錳，這樣不僅提高了學生實驗操作技能，也使學生懂得化學能變廢為寶，造福人類。

第四，妥善保管揮發性液體以免污染環境,揮發性液體通常用蠟或塑料封住瓶口，在實驗中用到各種藥品，那么開封后的揮發性液體就會因密封不好向空氣擴散。造成儀器室或實驗室的嚴重污染，為解決這一問題，可采用水密封法，效果較好。它的實驗原理是開封后的試劑，因密封不好使瓶內液體揮發，揮發出來的氣體會使水槽中的液體及防污罩內的氣體達到平衡狀態，因而保證了試劑瓶內的藥品不揮發。

第五“省資源，少污染”是當今綠色化學所倡導的理念。我們知道：任何化學試劑、儀器制造必然要消耗大量的人力、物力、財力，同時也可能產生對大自然不利的污染。因此，節約使用試劑、儀器也是間接地減少對大自然有害污染物排放。如在化學實驗中我們經常要配制的硝酸銀溶液，氯化鋇溶液。一般實驗室配制的硝酸銀溶液濃度為2%~5%，實際上只需配制0.1%~1%即可，因為硝酸銀溶液用于檢驗氯離子的存在，比較靈敏，用0.1%~1%的硝酸銀溶液即可達到理想的實驗效果；而氯化鋇溶液的配制因涉及到鋇離子是重金屬離子，檢驗硫酸根后生成的重金屬鹽硫酸鋇會造成環境污染，故氯化鋇溶液的濃度配制控制在0.1%~1%之間，既不影響實驗效果，同時也達到“省資源、少污染”的目的。

第六，在學生中開展“變廢為寶”活動。在常人看來不起眼的東西，或者廢物，在化學這個神奇魔法師面前，可以變成有用之物。如一小塊新鮮生石灰可以用來配制一大燒杯的澄清石灰水、鋁質易拉罐是實驗室制氫氣的原料，廢可樂瓶可盛放化學試劑，或者用它做化學反應容器；再例如：干電池在使用后，一般人隨便亂丟，造成對環境極大危害，我們可以發動學生收集廢干電池，開展課外興趣活動，因為干電池的外殼可剪成條形狀用于化學實驗，中間黑色物質于應用化學知識提煉出二氧化錳等有用的藥品，同樣可用于化學實驗如研究石墨的導電性等，使學生達到既保護環境，又鍛煉了化學操作技能的目的，更增強了他們保護環境的意識，和進一步學好化學，掌握更大的本領，長大后為我們的和諧社會做出自己應有貢獻的自覺性。

第七，活學活用，在“小手牽大手，共建新撫順”活動中做出自己的貢獻。例：在九年級化學實驗教學中，通過用不同方法對水的凈化實驗，使學生看到水的凈化代價很大，更加認識到水被污染的危害性，在以后的“小手牽大手，共建新撫順”活動中，學生們主動宣傳防止水污染的知識，并以自己的文明舉動影響家人、社區，取得了較好的效果。

總之，通過對化學實驗的改進，一是大大減少實驗中“三廢”的排放，最低限度地降低環境的污染，保證師生的身心健康。二是強化了師生的環保意識，以減少環境污染為出發點，改進某些中學化學實驗，從而達到學生既學習科學知識，又提高環境意識的目的。當然，我們更希望學生以此更加喜愛化學，認識學習化學，學好化學的重要性，用學到的化學知識造福人類。

第二篇：規模化豬場對環境造成污染的形式及危害

規?；i場對環境造成污染的形式及危害

規?；i場對環境造成污染的污染物主要有三個方面：糞便、污水和惡臭。2.1糞便污染 據試驗資料分析，每頭豬每天大約產生5.5L排泄物（不包括沖洗圈舍的廢水），每年大約排泄9.53kg的氮。一個萬頭豬場(按中豬計)每年至少向豬場周圍排放1.26萬噸的糞便，由于豬對飼料中氮的吸收率很低，大量的氮隨糞便被排出體外后，在土壤中累積，超過其單位面積生態環境再循環需求。而且通過雨水的沖刷會造成地下水源和地表水源的污染。而且糞便中含有大量對環境造成嚴重污染的物質。

2.2污水 由于我國畜禽養殖企業長期以來片面追求經濟效益，環保意識極差，對糞便污水管理落后，致使大量的糞便隨沖洗水直接流失，甚至有的將糞便直接排入河流中，嚴重污染了大江大河的水質。豬場排放的糞尿污水中的生化指標極高，其中COD(化學耗氧量)和BOD(生物耗氧量)遠遠超過國標。高濃度的有機污水排入江河湖泊中，造成水質不斷惡化，其中污水中高濃度的氮、磷是造成水體富營養化的重要原因, 使藻類過度生長，從而導致魚類的大量死亡(Roland等，1993)嚴重威脅水產業的發展。畜禽糞便污染物不僅污染了地表水，使地表水中的硝酸鹽含量超出允許范圍(50mg/L)，其有毒、有害成分還易進入到地下水中，嚴重污染地下水。一旦污染了地下水，極難治理恢復，將造成較持久性的污染。同時養豬場在污染周圍環境的同時，也污染了自身的環境，嚴重地影響了畜牧養殖業的自身可持續發展。

2.3惡臭及氨 糞便的臭味是指糞便中含有的或在貯存過程中釋放出來的揮發性成分。由于規?；i場對糞便沒有進行有效處理，相當部分的豬場散發出非常難聞的氣味，嚴重地污染了周圍居民的生活環境。目前已有160種揮發性成分從糞中鑒定出來（O,Neill and Philips,1992）。在糞尿中還發現80多種含氮化合物，其中有10種與惡臭味有關。降低糞中氮的排出會降低糞中的揮發性物質，從而減少糞便的臭味。Hobbs等(1996)研究表明，降低日糧中蛋白質水平和理想蛋白質的攝入量，會明顯減少糞中多種揮發性成分的含量。另外，糞尿在發酵時會產生氨氣、SO2、NO2、胺及氨基酸衍生物等。盡管氨氣與糞臭味之間相關不大，但大量研究表明，環境氨氣濃度過高會影響動物生產性能和健康狀況，動物采食量和日增重下降，肺炎發生率上升，性成熟推遲。因此人們仍積極采取措施減少氨氣的排放量（O,Neill and Philips,1992；Hobbs等，1996）。

豬場的糞便管理系統

作者：Sieve Pohl博士（美國南達科達州立大學推廣農業工程師）

前 言

糞便對環境的好處

數百年來，動物糞便一直被認為是植物的優良養分來源，同時糞便具有改善土壤質量的作用因而還一直被認為是優良的土壤改良劑。同比較常規的肥料相比，糞便在田間的合理施用可對環境產生下列好處：

·減少硝酸鹽流出；

·減少土壤侵蝕和任流；

·增加土壤的合聯運而減少大氣中的含碳量（可能有助于緩解全力變暖）；

·減少因用天然氣生產無機氮肥而對能源的消耗； ·減少對商品磷肥的需求（磷是一種稀缺資源）；

·提高作物種植體系的生產率。

糞便中含有植物生長所需要的大多數元素，包括氛、磷、鉀和微量元素。然而，正是由于糞便將這些養分與有機聯以獨特的方式結合了起來，糞便才對于作物生產和環探具有了價值。糞便中的氛比商品氮肥提供的氛更為穩定。糞便所含的氛中相當大一部分以有機形式而存在，這些氛隨著土壤變暖而緩慢地釋放出來。

土壤中的有機物被認為是大自然對肥沃土壤的標記。大多數進入植物根系的養分都經過了一系列微生物過程才轉化成能被植物利用的形式。糞便中的有機碳可提供能源而滿足活民正記的立場激生物環境所無，從而連走賽分的親河同時使這些養分變得可為植物質利用。糞便對水質的影響 將動物的糞便和其它副產物管理好以便最大限度地減輕其對東及的危害，是養豬業面對的一大挑戰。下文將簡要討論糞便中與此最為有關的成分，討論英對農歷的特定影響，并討論其進入地表水和／或地下水的常見途徑。水的污染物

糞便含有以下四種危害水質的主要污染物：（1）氨；（2）磷；（3）病原體；（4）有機物。表1一一列舉了這些污染物，其對環境的危害，以及其進入地表水和地下水的常見途徑。

表1 糞便中可造成水質污染的成分以及其對環境的相關進入水源的常見途徑

污染物 硝酸鹽（氮）氨（氮）磷 病原體 有機固體物

對環境的危害 進入水源的最常見途徑

藍嬰綜合（Blue baby syndrome）通過瀝濾作用進入地下水 對魚有致死作用 富營養化 危害人類健康

地表水徑流

土壤侵蝕和她表水徑流 地表水徑流

降低水中含氧量，對魚有致死作用 地表水徑流

氮：所有的生物為了生長和存活都需要氮，氮是蛋白質的基本建筑材料。豬僅利用其口糧中的一部分蛋白質來產肉，其余的蛋白質則作為氮而隨糞便排泄掉（在尿中以尿素的形式，在糞中則以有機還的形式）。尿素可迅速轉化為氨（含氮），硝歐鹽（含氮）則來自糞便中的氮。

糞便中的氮多以氨或有機氮的形式存在。這類形態的氮很容易隨地表水的名流作用和土壤侵蝕而流走，不太可能流濾過土壤，除非通過大孔流（macropore flow）作用進入淺層地下水或農田排水管。一般來說，土壤的過濾能力對有機化合物的移動有報制作用，而帶負電荷的粘土顆粒則可限制帶正電行的控離子（NH4）。

地表水中的氨還代表了一種環境問題。在大部分天然地表水中，總氨濃度如果高于2ppm就超過了魚的耐受標準。氨的毒性隨水的酸度和溫度的不同而不同。在高溫的堿性水中。達0.1ppm的氨就有毒性作用。

+ 水中的含氮量正受到越來越嚴格的監測，因其能促使沿岸水作中草生藻類植物并導致歡飲用水中含硝酸鹽。藻類植物是要用顯微鏡才能看清回單間已植物。大多數藻類是無害的，并可在食物鏈的最底層起提供能量的作用。沒有藻類植物的活，地球上的高等生物也許就不會存在。有時候，條件會允許藻類植物生長茂盛從而導致水中氧含量降低。低氧水平會抑制水生動物的生長，因而會降低漁業產量．此外，有些藻類會產生霉素，這會導致魚類生病控至殺死魚類。

飲用水中的硝酸鹽污染可限制6月齡以下嬰兒血流中的氧，引起高鐵血紅蛋白癥（籃五綜合征）。嬰兒和孕婦受到的威脅最大。此外，硝酸鹽還具有一些尚未得到充分證實的對健康的危害作用。在美國，環保署（EPA）已經制定了公共水源中硝酸鹽最高污染水平為百萬分之十（10ppm）。

磷：磷是植物生長發育所必需的，所以磷也是切代作物生產所必須的。磷具有多種極為重要的功能，一種主要功能是儲存和輸送能量。

磷從農田進入地表水，可引起水的官營養化。富營養化是全國湖泊和水庫面臨的一個主要的水質問題，這是指地表水中藻類和水草異常茂盛地生長。這些藻類和水草死亡時，水中的天然含氧水平就下降，從而引起魚類群體發生變化或魚類死亡。與水體富營養化有關的其它常見問題包括：水質下降從而不利于人們在水中的休閑娛樂活動，飲用水味道不好，對飲用水進行處理的難度增高而且成本也增加。地表水富營養化后還會發生藍藻茂盛生長，而 藍藻可殺死牲畜，也有害有害于人類健康。

水體富營養化是由于流入湖泊和水庫的水中養分含量過于豐富。過量的磷對于大多數淡水湖泊和水庫來說都是第一限制性養分。在河口的咸水中，氮可成為促使藻類生長的第一限制性養分。美國環保署正在制定水體中成化合物含量的全國性標準。他們當前的建議是，總磷不應超過：

·在水流進入湖泊或水庫的入口處 0．05毫克/升

·不直接排入湖泊或水庫的水流中0．1毫克/升

磷通常隨徑流和土壤侵蝕而流走。貯存于土壤中的磷，主要與土壤中的礦物質（鐵，鋁，鈣等）相結合，或者存在于有機物中（活的細菌，農作物殘渣，以及部分腐敗的有機物）。因此，土壤侵蝕現象，是地表水輸送磅的主要機制。

清原作：病原體通常指任何能在其它動物或人類引起感染或疾病的病毒、細菌或原蟲。有機物：糞便中的有機物，比如養分，只要管理得當就是一筆寶貴的環境資源，而如果管理不當就會污染環境。如果讓糞便排入水體或從施用糞便的農田中流走，那么糞便中的有機物就會成為有害的污染物。病原體、磷和桉等有機物主要就是隨地表水的徑流作用而進入水中。有機物很少能瀝濾通過土壤。有機物不太可能大量進入鄰近的地表水，除非發生了下列情況之一：

（1）從畜舍、儲糞池、這天收場或其它設施直接排入地表水徑流；

（2）土質儲糞池遭到災難性毀壞或者通過灌溉系統在同一地塊上連續施用糞肥；

（3）在地表施用糞肥后緊接著就發生大量降雨；

（4）在有雪覆蓋的冰凍土壤或水分地和的土壤中大量施用糞肥而緊挨此處即有地表水。

污染物造成污染的途徑

前文所述可造成污染的物質，一般都按以下5種途徑中的一種或多種途徑到技術作。這些途徑是：徑流、流相、大孔流、水并以及氨的托發和沉積。

徑流：來自江天牧場、糞肥施用地點以及增糞池和飼料倉庫的徑流，是污染物流人的常見途徑。糞便中所有的污染物都可隨地表水徑流和土壤侵蝕而流入水體。磷、病原體、氫和有機物造成的污染最常見由在流和土壤侵蝕所致。

瀝濾：硝酸鹽是瀝濾入地下水的主要污染物。在土壤的含水量超過其系水力時，硝酸鹽等溶解的污染物就會從作物的根系區流出，最終造成地下水的污染。糞便和其它因產物中的大多數污染物（即：有機物，病原體，尤其是磷）經過土壤的過濾作用而不會進入地下水。土壤的結構、與土壤礦物質的健合物以及帶負電荷的土壤顆粒，通話會限制大多數污染物的移動。然而，土壤對污染物移動的限制能力也可能被突破。比如，陽離子交換能力比較低的 土壤（破質土壤），可允許氨每年滲入儲糞池以下數英尺深。

大孔流：糞便中的多數污染物都可遇過大孔流作用而穿過土壤，到達淺層地下水農田排水管。大孔流（大孔為植物的根造成的空洞，蚯蚓洞，因土壤干燥而出現的裂隙等）可提供污染物突破土壤濾過能力的途徑。陷落洞和喀斯特地形也會提供污染物直接進入地下水的機會。水井：水井可為污染物提供直接進入地下水的途徑。廢棄的水井，井壁護層設計不良，或者水井鄰近露天收場或儲糞池，都可造成糞便污染物進入地下水的機會。

儲糞設施的類型

為什么要儲存糞便

能夠儲存糞便，就可減少或排除每天收集、清除和施用糞便的需要。以前，當豬場規模還比技小的時候，清運糞便或極短時間地儲存糞便并頒項清運，是常見而有效的措施。

然而，隨著豬場規模的增大，也隨著糞便管理系統從固體／半固體系統轉變為液態系統，對糞便進行儲存的民要就越來越明顯了。

儲存糞便的主要原因是讓生產者能在天氣條件和田地耕作階段都合適的時候才去施肥。在接近或正處在作物生長季節的時候去施用糞肥，糞便中的養分才會得到充分利用。因此，作物的類型和糞肥的施用方法，對于儲糞設施的設計來說是極為重要的。典型的漿性糞便儲存設施

用于儲存漿性糞便的設施有許多種類型。一種類型是在豬舍地板下面設置一個或淺或深的坑，糞便就直接通過豬舍的條板地面落人坑內。這樣的坑通話是部分或完全在地下，因而其建造必須能掛在坑內出空后經受住來自外側上層的壓力和水壓。

非位于生產豬舍下方的漿性儲糞設施可以是以工業方式預制的，也可以是土質的。預制的倩糞罐可用混凝土建造，也可是涂層金屬板的（內襯玻璃涂層的鋼板）。這樣的儲糞罐可以在地面以上，也可部分或全部在地面以下。糞便通?？山浌纬驔_洗出豬舍并靠重力作用流入儲糞，也可用泵將其從集糞坑中泵人儲糞罐。對于漿性糞便必須進行充分的攪動，以便使其中的固體物懸浮起來，從而有利于將池內糞漿完全清除。若要控制臭氣，對這種預制的 儲糞罐可以很低廉的成本將其覆蓋起來。

漿性糞便也可儲存于土質的池內。由于采用土質的儲糞池可以很低的成本達到一定的儲存量，所以在沖洗用水量或畜牧場徑流量很大而導致糞便和廢水量很大，就常常采用土質儲糞池。要建造土質儲糞池，事先要進行仔細的規劃和調查，以便確保能夠采用適當的土壤材料建造儲糞池的密封層并確保密封層建造正確。土質儲糞池所帶空間比較大，因為需要建造護道并且需要前后有一定的斜度，這些都應該在結構上具有一體性并且能便于保養。土儲糞池的保養要求比較高，因為需禁對護道區植被行保養和修剪，以防孳生雜草、樹木和灌木。采用土質儲糞池，同樣也必須對儲存的糞便進行攪動，設計方案中考慮攪動機和系的好放自位。有些土質儲糞池是部分或全部內襯以水泥的，并且建造有坡道以便使裝運設備自夠進入儲糞池。如果需要控制臭氣，那么土質儲糞池是較難加以覆蓋的。

以糞漿形式儲存糞便的優點包括：儲存的糞便量可以比較少（與厭氣發酵他相比，固體物含量較高），既適應于地面以下的儲糞池也適應于地面以上的儲糞罐，可在儲存設施上加蓋以控制臭氣，糞便中養分的保留率比較高，可以采取液壓的方式收集和運輸。缺點包括：臭氣比較嚴重（除非給儲糞池加蓋），在密閉區域容易積聚起有毒氣體或可燃氣體，需要多次往返裝載以物情糞池出空，糞漿施加入田地若非注人或施加后若未覆土則會激發臭氣并因徑流作用而污染水體。典型的液態糞便儲存設施

液態糞便儲存設施（厭氣發酵池，lagoon）一般用在希望對糞便進行一定的處理以便于操作或法中臭氣的場合。厭氣發酵池被設計成具有永久性的“處理空間”，以利于能分解和穩定糞便有機物的細菌在其中生長。厭氣發酵池是土質的，但大于糞漿儲糞池，因為需要留出進行處理的空間。由于細菌活動是厭氣發酵池性能的主要因素，所以慶氣發酵地的設計既要根據糞便和廢水的基，還要根據溫度和氣候條件。厭氣發酵他一般在氣候溫暖的條件下能夠有比較好的性能，因為溫度高則細菌活動比較活躍。由于厭氣發酵池是土質的，所以要查清建造地點的土壤、巖石、基巖以及地下水深度。厭氣發酵池底部和側壁上必須建造密封層，以符合法規和建筑業規定的滲透性標難?？赡苓€需要具備稀釋水源（通常是水池或湖泊），以保持厭氣發酵池的處理空間。加人稀流水可在雨水少因而蒸發作用使處理空間減少到設計水平以下時減輕厭氣發酵池中鹽類的作用。

用厭氣發酵池儲存糞便的優點包括：每單位動物分攤的成本比較低，能夠儲存大量的糞便和人或徑流水，可對糞便進行處理以減少臭氣，可用常規泵和灌溉設備來啟運和施用糞便。厭氣發酵池的缺點是：扶乏適當的土壤材料用以進行建造，如果存在墊料物質或不可生物降解的物質就需要進行固體物分離和淤泥清除，外形不美觀以及/或者公眾對其接受程度較低，氮的損失量較大，會散發出溫室氣體． 選用哪種類型的儲糞設施

儲糞設施是整個糞便管理系統的組成部分之一。整個系統的設計要考慮豬場本身，糞便產量和可供施肥的作物田地量之間的關系，還要考慮生產者的目標。為某一特定的豬場選用儲糞設施的類型，取決于許多因素和考慮?，F將一些主、要因素和考虎列舉如下：

1、糞便的形態或質地：糞便通常是以固體（＞15％干物質）、糞漿（5～ 10％于物質）或液態（＜ 5％于物質＝的形態進行儲存和接受處理的。接受處理的糞便的形態或質地可連響儲糞設施的選用。

2、糞肥在田間的施用方法和設備：如果對糞肥進行裝運，那么以固體或糞漿比液態更為理想。如果以灌溉法施用糞肥，那么固體含量較低的形態可能比較適合于泵和咳喘設備等的應用。三其類不同形態糞肥在田間的施用，對于勞力和設備的對要是明顯地各不相同的。每一種情況都勢要用不同的儲糞設施。

3、養分的保存：固體和糞漿系統一般都能比液體系統保存更多的養分。細菌在液體系統中生長得比較茂托，因而糞肥可受到穩定化和處理，但是揮發作用使氛的報失大于固體或糞裝系統。如果對養分保存率的要求出政局（可施用的田地比較充足，作物的價值比較高），那么就要選用養分保存率較高的糞便管理系統。相反，如果可施用糞肥的田地比較有限或者作物的價值比技低，那么對時間磚力股備的考慮應優先于對養分保存率的考慮。表2顯承了以不同系統處理和儲存糞便時氛的保存和損失的典型數據。

表2 不同的糞便處理和儲存系統對對損失率和保留率的影響

系統

每天刮除和清運 糞便堆積 豬舍地板下糞坑 地面以上儲糞池 土質儲糞池 厭氣發酵池

氮損失率（％）20～35 20～40 15～30 10～30 20～40 70～85

氮保留率（％）65～80 60～80 70～85 70～90 60～80 15～30

4、需要進行處理：如果需要進行臭氣控制或固體物降解，那么為進行處理和儲存則可選用厭氣發酵地。

5、空間限制：如果糞便儲存地點的空間比較有限，那么就可選用儲糞罐，因為儲糞罐需要占用的空間較小。儲糞設施的成本和經濟 在選用某種儲糞設施時，應該考慮不同類型儲糞設施的成本。然而，成本應該和整個糞便管理系統的經濟分析結合在一起進行考慮。完整的經濟分析結果也許并不支持將最低成本的儲糞設施作為最佳選擇。因此，儲糞設施的成本只是整個糞便管理系統經濟分析中眾多投入項目中的一種。

儲糞設施的成本與所用材料（水泥，鋼材）、需擁運的土方量、勞力成本、所需的泵和攪動機以及多種其它因素有關。與這些因素有關的成本在不同地區可有很大的差別，并可隨時間的不同而變化。沒有當地的有關上述各項因素的成本數據，就不可能準確估算出某一類型儲糞設施的實際成本。表3顯承了儲糞設施每單位容積的成本和不同設施之間的比較成本。某地的實際成本可能與表中所示的數據有很大差異。然而，不同類型設施之間的相對成本即使在不同地區和不同時間都可能是比技恒定和準確的。

表3不同類類型儲糞設施的成本比較

設施類型

自然內襯土質儲糞池

就地取材粘土內襯的土質儲糞池 外來粘土內襯的土質儲糞池（隨運輸距離的不同而異）塑料內襯的土質儲糞池 水泥內襯的土質儲糞池 地面以上預制水泥儲糞罐 現場制作地面以上水泥儲糞罐 地面以上玻璃內襯鋼板儲烘罐

近似成本（美元/立方米）9 18 22 20 22 36 41 50

相對成本 1．0 2.0 2.4 2.2 2.4 4.0 4.6 5.6 儲糞設施大小的考慮

許多因素都會影響儲糞設施所需的容積。這些因素包括企業類型、豬的頭數和豬種、氣候特點（降雨量和蒸發量）、儲存設施的類型（厭氣發酵池）、所需的儲存期以及沖洗用水量。

有些容積分量會影響儲糞設施的總容積的大小。這些容積分量是：

（1）糞便；（2）墊料物質；

（3）沖洗用水：沖洗用水可包括用于沖洗糞任的新鮮水，用于降溫的噴淋水和噴霧水，廢棄的使用水，以及用于沖洗房舍和設備的水；

（4）因降雨而成的露天牧場徑流水；

（5）儲糞設施內淤積的淤泥或固體物；

（6）厭氣發酵他的處理空間；

（7）降落于改口情糞設施表面的雨水；

（8）敞口儲糞設施表面的蒸發；

（9）25年，24小時風暴。

沖洗用水和其它廢水

沖洗養豬生產設施所用的水是影響儲糞設施容積的因素之一。例如，用于沖洗的新鮮水以及用于沖洗豬場中房舍的水（表4）。某一活動或某一操作中的用水量對于某一豬場和某一管理方案來說是特定的，所以應該根據每次應用的情況來具體確定。

表4 豬場生產區域的典型用水量

生產區域 配種/妊娠區 分娩區 保育區 生長-肥育區

典型用水量 每頭每天0.4升 每頭每天3.8升 每頭每天0.2升 每頭每天0.4升

淤泥積聚

在同一單元內將處理和儲存合為一體的儲糞設施（厭氣發酵他）中通常會有不可生物降解的物質淤積于其底部。如果厭氣發酵池在泵出糞便時不加攪動，那么沉積下的淤泥最終會占去相當的容積從而危害發酵池的性能。因此，在厭氣發酵池的設計中應該考慮淤泥的積累問題。淤泥積聚的量與糞便中固體物的量和／或發酵池中央墊料的量有關。處理空間

有些儲糞設施，比如厭氣發酵池，具有儲存和處理糞便的雙重功能。這一處理特性需要在設計中考慮給以永久性的處理空間。這一永久處理空間賦予了稀釋糞便的余地，并賦予了建立細菌群體的能力，從而能有效地分解糞便中的固體物。對于厭氣發酵地來說，處理空間大小，應根據溫度和動物產生的揮發性固體物來確定。揮發性固體物是總固體物中能被發酵地細菌分解的那一部分固體物。溫度之所以重要，是因為細菌活動在溫度較高的條件下比較活躍。（下期再續）

第三篇：化學對環境的污染與治理

化學對環境的污染與治理

21世紀以來，科學技術的進步促進了生產的高速發展，使人們的生活更加豐富多彩，但同時也帶來了某些負面效應，環境污染是個突出的問題，尤其是化學品污染更為嚴重，有害化學品的安全與控制已成為當前世界各國普遍關注的國際性環境問題之一。

現在全球已合成各種化學物質1000萬種，每年新登記注冊投放市場的約1000種。我國能合成的化學品3.7萬種。這些化學品在推動社會進步、提高生產力、消滅蟲害、減少疾病、方便人民生活方面發揮了巨大作用，但在生產、運輸、使用、廢棄過程中不免進入環境而引起污染。

我國是化工生產量較大的國家，化工產業已形成一個比較完善的體系。目前化學工業的特點是，產品品種繁多，工藝復雜，技術落后，操作水平低，加上生產管理不完善，致使產品產量低，副產物多，“三廢”排放量大。工業化的發展為人類提供了許多新物料，它們在不斷改善人類物質生活的同時，也帶來大量生活廢物，使人類的生活環境迅速惡化。其中大氣的化學性污染對環境污染最為嚴重，對人體健康的危害也相對較大，這種危害可以分為慢性中毒、急性中毒和致癌作用三種。河流、湖泊等水體被污染后，對人體健康也會造成嚴重的危害，主要表現在以下三個方面。第一，飲用污染的水和食用污水中的生物，能使人中毒，甚至死亡。第二，被人畜糞便和生活垃圾污染了的水體，能夠引起病毒性肝炎、細菌性痢疾等傳染病，以及血吸蟲病等寄生蟲疾病。第三，一些具有致癌作用的化學物質。

面對如此嚴重的問題，我們不能坐以待斃，必須采取一定的措施，將化學對環境的危害降低到最小程度，為此，我們在工業、農業、日常生活等方面應該采用無毒、無害并可循環使用的物料，化學反應的綠色化，是從“本”治理環境污染的重要途徑。用化學及其它技術和方法去減少或消除那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物等的使用和產生，讓化學更好的發揮它有力的作用。我們還應通過宣傳教育提高從事化學危險品生產、貯存、經營、運輸和使用的單位和個人的遵法守法意識，加強對有害化學品的安全和環境管理。

保護環境，從點滴做起。

第四篇：化學與環境(化學污染論文)

化學污染

作者：

學院、專業： 班級：

化學污染

xx

（xxxxxxxxxxxxxxx）

摘 要 建立綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點出發，重新審視和改革傳統化學，從而使我們對環境的治理可以從治標轉向治本。為此，工業、農業、日常生活等采用無毒、無害并可循環使用的物料，化學反應的綠色化。關鍵詞 綠色化學 環境保護 生物技術

人類正面臨有史以來最嚴重的環境危機，由于人口急劇的增加，資源的消耗日益擴大，人均耕地、淡水和礦產等資源占有量逐漸減少，人口與資源的矛盾越來越尖銳；環保問題就成為經濟與社會發展的重要問題之一。作為國民經濟支柱產業之一的化學工業及相關產業，在為創造人類的物質文明作出重要貢獻的同時，在生產活動中不斷排放出大量有毒物質，化學工業也為環境和人類的健康帶來一定的危害。發達國家對環境的治理，已開始從治標，即從末端治理污染轉向治本，即開發清潔工業技術，消減污染源頭，生產環境友好產品?！熬G色技術”已成為21世紀化工技術與化學研究的熱點和重要科技前沿。

綠色化學又稱綠色技術、環境無害化學、環境友好化學、清潔化學。綠色化學即是用化學及其它技術和方法去減少或消除那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物等的使用和產生。

化學可以粗略地看作是研究從一種物質向另一種物質轉化的科學。傳統的化學雖然可以得到人類需要的新物質，但是在許多場合中卻既未有效地利用資源，又產生大量排放物，造成嚴重的環境污染。綠色化學則是更高層次的化學，它的主要特點是“原子經濟性”，即在獲得物質的轉化過程中充分利用每個原料原子，實現“零排放”，因此既可以充分利用資源，又不產生污染。傳統化學向綠色化學的轉變可以看作是化學從“粗放型”向“集約型”的轉變。綠色化學可以變廢為寶，可使經濟效益大幅度提高。綠色化學已在全世界興起，它對我國這樣新興的發展中國家更是一個難得的機遇。采用無毒、無害并可循環使用的新物料

1.1 原料選擇

工業化的發展為人類提供了許多新物料，它們在不斷改善人類物質生活的同時，也帶來大量生活廢物，使人類的生活環境迅速惡化。為了既不降低人類的生

活水平，又不破壞環境，我們必須研制并采用對環境無毒無害又可循環使用的新物料。

以塑料為例，據統計，到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg（20世紀90年代數量進一步上升），打開包裝后即被拋棄，這些塑料廢物破壞環境是我們面臨的一大問題：掩埋它們將永久留在土地里中；焚燒它們會放出劇毒。

我國也大量使用塑料包裝，而且在農村還廣泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越來越嚴重。解決這個問題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料，目前國際上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已經投入生產。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關的一個重大項目，已取得一些進展。

1.2 溶劑的選擇

大量的與化學制造相關的污染問題不僅來源于原料和產品，而且源自在其制造過程中使用的物質。最常見的是在反應介質，分離和配方中所用的溶劑。在傳統的有機反應中，有機溶劑是最常用的反應介質，這主要是因為它們能較好地溶解有機化合物。但有機溶劑的毒性和難以回收又使之成為對環境有害的因素。因此，在無溶劑存在下進行的有機反應，用水作反應介質，以及超臨界流體作反應介質或萃取溶劑將成為發展潔凈合成的重要途徑。

1.2.1 固相反應

固相化學反應實際上是在無溶劑化作用的新穎化學環境下進行的反應，有時可比溶液反應更為有效并達到更好的選擇性。它是避免使用揮發性溶劑的一個研究動向。

1.2.2 以水為溶劑的反應

由于大多數有機化合物在水中的溶解性差，而且許多試劑在水中會分解，因此一般避免用水作反應介質。但水作為反應溶劑有其獨特的優越性，因為水是地球上自然豐度最高的“溶劑”，價廉、無毒、不危害環境。此外水溶劑特有的疏水效用對一些重要有機轉化是十分有益的，有時可提高反應速率和選擇性，更何況生命體內的化學反應大多是在水中進行的。

水相有機合成在有機金屬類反應，水相Lewis酸催化的反應現都已取得較大

進展。因此在某些有機化學反應中，開發利用以水作溶劑是大有可為的。

1.2.3 超臨界流體作為有機溶劑

超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體，是一種介于氣態與液態之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中，最活躍的研究項目是開發超臨界流體（SCF），特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點（31.10℃，7 477.79KPa）以上的CO2流體。它通常具有流體的密度，因而有常規常態溶劑的溶解度；在相同條件下，它又具有氣體的粘度，因而又具有很高的傳質速度。而且，由于具有很大的可壓縮性，流體的密度，溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調節。其最大優點是無毒、不可燃、價廉等。

1.3 催化劑的選擇

許多傳統的有機反應用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑，這些液體酸催化劑的共同缺點是：對設備腐蝕嚴重，對人身危害和產生廢渣污染環境。為了保護環境，多年來人們從分子篩、雜多酸、超強酸等新催化材料入手，大力開發固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術較為成熟，這種催化劑選擇性高，乙苯收率超過99.6%，而且催化劑壽命長?；瘜W反應的綠色化

為了節約資源和減少污染，合成效率成了當今合成方法學研究中關注的焦點。合成效率包括兩方面，一是選擇性（化學、區域、非對映體和對映體選擇性），另一個就是原子經濟性，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化為產物，理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百的轉變為產物，不產生副產物或廢棄物，實現廢物的“零排放”。為此，化學化工工作者在設計合成路線時，要減少“中轉”、增加“直快”、“特快”，更加經濟合理地利用原料分子中的每一個原子，減少中間產物的形成，少用或不用保護基或離去基，避免副產物或廢棄物的產生。實現原子經濟反應的有效手段很多，在些不作贅述。生物技術的應用

生物科學是當代科學的前沿。生物技術是世界范圍內新技術革命的重要組成部分，生物化工是21世紀最具有發展潛力的產業之一，它將成為創造巨大社會財富的重要產業體系。采用生物技術已在能源、采油、采礦、肥料、農藥、蛋白

質、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機化工原料、精細化學品的制造等方面得到廣泛應用。從發展綠色化學的角度出發，它最大的特點和魅力就在節約能源和易于實現無污染生產而且可以實現用一般化工技術難以實現的化工過程，其產品常常又具有特殊性能。因此，生物技術的研究和應用倍受青睞。

綠色化學是人類的一項重要戰略任務。綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點來重新審視和改革傳統化學，從而使我們對環境的治理可以從治標中轉向治本。綠色化學的發展不僅將對環境保護產生重大影響，而且將為我國的企業與國際接軌創造條件。

參考文獻朱清時.綠色化學和新的產業革命[J].現代化工，1998（6）閔思澤.環境友好石油煉制技術的發展[J].化學進展，1998（1）黃培強.綠色合成：一個逐步形成的學科前沿[J].化學進展，1998（4）高兆林, 譚丕亨.綠色化學淺說[J].山東化工，1999（2）

第五篇：幾個化學試驗的改進方案

幾個化學試驗的改進方案

亳州七中 王允鋒

一： 在九年級化學課本中，兩次提到木炭、活性炭的凈水作用，第一次是《水的凈化》一節，第二次是《金剛石、石墨、C60》一節。在

《金剛石、石墨和C60》一節中有一個用活性炭凈水的實驗(實驗6-1)。實驗內容如下：在盛有半瓶水的錐形瓶中加入一滴紅墨水，投入幾塊烘烤過的木炭、或活性炭，震蕩，觀察現象。在實驗教學中，如果按照課本上的實驗進行，因為木炭、活性炭的顆粒是黑色的固體，不便于觀察水中的紅色褪去的現象。如果震蕩后再過濾，這樣雖然能夠看到紅色褪去，但費時過多，不利于課堂教學。故此，筆者對此實驗做以下改進。

“活性炭凈化水實驗”的具體改進：找一大號的注射器針筒，先放進一小團脫脂棉，然后加少許活性炭粉，在活性炭層上面再放脫脂棉。這樣一個簡易凈水器就做好了，實驗時往注射器內注入有顏色的水，經過活性炭層吸附后，用小燒杯接住流出的液體，可以觀察到明顯的褪色現象。為了節約實驗時間，可在添加完有顏色的水以后，可擠壓活塞，以加快水流速度，節約時間，實驗前后對比效果很明顯。

二· ： 人教版課程標準試驗教材P7頁的活動與探究欄目里，對蠟燭及燃燒的實驗中，有一個步驟是：把罩在燭焰上的燒杯，迅速倒過來，向燒杯里注入少量澄清石灰水，振蕩，觀察石灰水有什么變化？學生在操作過程中，實驗效果都不理想，很多小組的石灰水沒有變渾濁。本人分析其原因，有二個：其一是因為燒杯罩在燭焰上一段時間后，使得燒杯內溫度較高，倒過燒杯時，使空氣形成熱氣流，杯中的二氧化碳氣體隨熱氣流而散發到空氣中了；其二是學生操作不熟練，把燒杯倒過來后、逗留時間大長，倒入石灰水之前，二氧化碳氣體已經散逸了，這樣，很多小組的石灰水就沒有變渾濁。

本人對該實驗的改進是：將燒杯移開火焰，倒過來之前，用一塊玻璃片先蓋住瓶口，再把燒杯正放在桌面，然后移開一部分玻璃片，向燒杯內倒入澄清石灰水，再蓋住燒杯，振蕩，各小組的澄清石灰水都變渾濁了，實驗效果很好。

三：人教版課程標準試驗教材125頁［實驗7-1］，點燃三支蠟燭，在其中一支蠟燭上倒蓋一只燒杯，將另兩支蠟燭放入燒壞中，然后向其中一只燒杯中加入少量的碳酸鈉和鹽酸，觀察現象并分析原因。從倒蓋燒杯，使蠟燭熄滅的實驗可推斷出，隔絕空氣，能達到滅火的目的； 從加鹽酸和碳酸鈉的實驗，可推斷出，通過化學原理產生的二氧化碳隔絕空氣，達到滅火的目的。而另一只燒杯中的蠟燭仍在繼續燃燒。我在該實驗中進行了下面改進：

用滴管向第三支燃著的蠟燭火焰上，灑一些冷水，蠟燭火焰立即熄滅，再引導學生推出：降低可燃物的溫度而達到滅火的目的，這樣改進后學生對滅火原理理解得更為令而透徹，對結論的論證更為完善。

四：教材里已有的實驗設計，受到實驗誤差過大的困擾。主要有：盛燃著的磷的燃燒匙從伸入集氣瓶內到塞緊塞子前會有部分空氣因熱膨脹而“漫”出瓶外，不能準確度量集氣瓶內空氣的實有體積；若燃燒匙伸入瓶內速度不夠快時，還可能產生倒吸水達集氣瓶實際容積2/5的現象；磷只在一處燃燒，產生的白煙不能與周圍的空氣快速置換位置而將火焰過早“窒息”；止水夾前后段玻璃管內空氣里的氧氣也難以參與磷的燃燒；盛水燒杯內水位的高低與導管口在水下的位置的深淺不同，也會對水的倒吸產生一定的影響。

本實驗設計的主旨，意在盡可能減少實驗誤差，提高這一定量實驗的精度且操作也比較簡單。

（1）實驗裝置（如圖所示）及操作步驟

取Ф32 mm×200 mm試管一支，往試管中加入一粒比黃豆略小的白磷，用橡皮塞將試管塞緊并在橡皮塞塞入的部位a處用橡皮筋綁住作好標志，如圖（1）所示。然后將試管在酒精燈上稍微加熱一會兒，白磷在試管內燃燒，開始時冒白煙，燃燒快停止時出現黃煙，此為空氣里的氧氣快耗盡的現象。待火焰熄滅，試管不發燙時，可用水槽中的冷水澆在試管上，使試管內溫度快速恢復到初始溫度，加快實驗速度。

將冷卻后的試管倒置在水中，如圖（2）所示。在水下小心地將橡皮塞取下，此時可觀察到，試管內水位上升到一定位置b處后恒定不動，如圖（3）所示，與空氣實際體積相比較后得出氧氣含量。然后在水下用玻璃片蓋緊將試管小心拿出水面此時可觀察到水被倒吸入試管約占橡皮筋標志以上的試管體積的五分之一，如圖（4）所示。

（2）誤差分析

主要誤差來自于燃燒方式本身。因空氣里的氧氣在耗盡前燃燒就會停止。關于燃燒停止后剩余氣體里有無殘余氧氣；剩余混合氣體里氧氣比例小到什么程度時燃燒就會停止；可作為新的探究性課題，留待課后安排學生作進一步探究。

（3）注意事項

本實驗應注意橡皮塞塞住試管時應塞緊，給試管加熱時拇指應壓緊塞子，以防塞子因反應剛開始時產生的熱量使試管內的氣壓增大，可能將塞子沖出或使塞子松動而漏氣。加入白磷的量應過量。在水下取出塞子時動作不要過快。之所以在水下用玻璃片蓋緊將試管小心拿出水面，而不用橡皮塞塞緊是因為橡皮塞塞的過程中又會占試管內的一定體積，影響進入水的體積的觀察，而用玻璃片則只需觀察標準a以上的進入水的體積即可。