浅谈如何改进化学试验对环境造成的污染（范文）

第一篇：浅谈如何改进化学试验对环境造成的污染（范文）

浅谈如何改进化学实验对环境造成的污染

抚顺市第二十三中学 孙晓薇

环境问题是当代人类普遍关注的环境问全球性问题，随着社会的不断进步与发展，控制环境污染已变得越来越重要和紧迫。在环境污染的诸多因素中，部分中学化学实验的废气、废液和废渣对大气和水质、土壤的污染也是比较严重的。因此，在化学实验教学中，必须采取有效措施防止实验对环境的污染和影响。同时也可以调动学生学习化学的兴趣。

在化学实验中容易造成环境污染的有害气体有很多如二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等。在实验过程中及实验完成后的废液、废渣对人体、环境有害的也有许多种，如废弃的硫酸、盐酸等。这些气体和排放的废液、废渣直接或间接地对环境造成了污染，危害了人类的健康。

那么，应如何改进化学实验对环境的污染呢？

首先，必须强化师生的环保意识。在教学中涉及有害物质产生的化学实验时应和传授环保知识有机结合起来，并结合有毒物质的性质，阐述其对人类和大自然将会产生的危害和影响，以此增强学生的环保意识。如在二氧化碳的分组实验时，教师要适当地分析二氧化碳对人体和大自然的危害性，并介绍防止污染的措施和方法，加强学生对环保的重要性、必要性的理解。

其次，对产生有害气体和废液的实验进行改进。在化学实验教学中，某些有害气体实验不能用封闭式系统装置所取代，可用微型装置进行实验，同样可以达到减少、控制污染的目的。如在做一氧化碳还原氧化铜的实验时，一氧化碳产生在15×150厘米的具支试管中，甲酸的用量为小半滴管，浓硫酸为5毫升，在水浴条件下产生的一氧化碳通过长约10厘米内装少量氧化铁的玻璃管，反应后产生的尾气用排水法收集在集气瓶中，下课后用化学反应的方法处理瓶中的一氧化碳，二氧化碳。这样一方面缩短了实验时间，另一方面保护了环境。又如在做白磷燃烧实验时，课本上用的方法是在开放的情况下，使五氧化二磷毒烟在教室中弥漫，久不消散。因此，建议采用如下的改进方法进行实验操作：取两支20×200厘米试管，分别放入绿豆大小的白磷和少量的红磷，试管口用胶塞塞住，放入盛有开水的大烧杯中，过一会儿，可观察到白磷能自燃，而红磷不能自燃。（也可以在试管上面套气球）演示实验结束后，将试管放在盛有水的塑料水槽中，揭开胶塞，使水进入试管，试管中有害物质和水反应，转化为无害物质，再进行洗涤，这样做杜绝毒烟在教室中的扩散，净化了环境，使师生免除和有害物质的直接接触。上述两例一是用小容积的容器，少剂量的试剂，简易的方法进行实验操作，达到实验效果，又可以减少和控制有害物对环境的污染；二是改开放式实验装置为封闭式实验装置来进行化学实验。能使学生懂得化学实验产生的污染是可以消除的，也使学生受到了环境保护的教育，培养了学生环保的意识。

第三，妥善处理化学反应生成的有害气体、废液、废渣。方法是采用吸收、溶解、中和等方法，使有害物质转化成无害的气体，液体，固体，或者无用的废渣转化为化学实验中可有用的试剂，从而降低或减少其对环境的污染。如在做氧气的制取和性质实验后，我们应当科学地处理试管中留下的氯酸钾和二氧化锰反应制氧后留下的废渣，可让学生练习用溶解、过滤、蒸发等方法分离回收其中的氯化钾和二氧化锰，这样不仅提高了学生实验操作技能，也使学生懂得化学能变废为宝，造福人类。

第四，妥善保管挥发性液体以免污染环境,挥发性液体通常用蜡或塑料封住瓶口，在实验中用到各种药品，那么开封后的挥发性液体就会因密封不好向空气扩散。造成仪器室或实验室的严重污染，为解决这一问题，可采用水密封法，效果较好。它的实验原理是开封后的试剂，因密封不好使瓶内液体挥发，挥发出来的气体会使水槽中的液体及防污罩内的气体达到平衡状态，因而保证了试剂瓶内的药品不挥发。

第五“省资源，少污染”是当今绿色化学所倡导的理念。我们知道：任何化学试剂、仪器制造必然要消耗大量的人力、物力、财力，同时也可能产生对大自然不利的污染。因此，节约使用试剂、仪器也是间接地减少对大自然有害污染物排放。如在化学实验中我们经常要配制的硝酸银溶液，氯化钡溶液。一般实验室配制的硝酸银溶液浓度为2%~5%，实际上只需配制0.1%~1%即可，因为硝酸银溶液用于检验氯离子的存在，比较灵敏，用0.1%~1%的硝酸银溶液即可达到理想的实验效果；而氯化钡溶液的配制因涉及到钡离子是重金属离子，检验硫酸根后生成的重金属盐硫酸钡会造成环境污染，故氯化钡溶液的浓度配制控制在0.1%~1%之间，既不影响实验效果，同时也达到“省资源、少污染”的目的。

第六，在学生中开展“变废为宝”活动。在常人看来不起眼的东西，或者废物，在化学这个神奇魔法师面前，可以变成有用之物。如一小块新鲜生石灰可以用来配制一大烧杯的澄清石灰水、铝质易拉罐是实验室制氢气的原料，废可乐瓶可盛放化学试剂，或者用它做化学反应容器；再例如：干电池在使用后，一般人随便乱丢，造成对环境极大危害，我们可以发动学生收集废干电池，开展课外兴趣活动，因为干电池的外壳可剪成条形状用于化学实验，中间黑色物质于应用化学知识提炼出二氧化锰等有用的药品，同样可用于化学实验如研究石墨的导电性等，使学生达到既保护环境，又锻炼了化学操作技能的目的，更增强了他们保护环境的意识，和进一步学好化学，掌握更大的本领，长大后为我们的和谐社会做出自己应有贡献的自觉性。

第七，活学活用，在“小手牵大手，共建新抚顺”活动中做出自己的贡献。例：在九年级化学实验教学中，通过用不同方法对水的净化实验，使学生看到水的净化代价很大，更加认识到水被污染的危害性，在以后的“小手牵大手，共建新抚顺”活动中，学生们主动宣传防止水污染的知识，并以自己的文明举动影响家人、社区，取得了较好的效果。

总之，通过对化学实验的改进，一是大大减少实验中“三废”的排放，最低限度地降低环境的污染，保证师生的身心健康。二是强化了师生的环保意识，以减少环境污染为出发点，改进某些中学化学实验，从而达到学生既学习科学知识，又提高环境意识的目的。当然，我们更希望学生以此更加喜爱化学，认识学习化学，学好化学的重要性，用学到的化学知识造福人类。

第二篇：规模化猪场对环境造成污染的形式及危害

规模化猪场对环境造成污染的形式及危害

规模化猪场对环境造成污染的污染物主要有三个方面：粪便、污水和恶臭。2.1粪便污染 据试验资料分析，每头猪每天大约产生5.5L排泄物（不包括冲洗圈舍的废水），每年大约排泄9.53kg的氮。一个万头猪场(按中猪计)每年至少向猪场周围排放1.26万吨的粪便，由于猪对饲料中氮的吸收率很低，大量的氮随粪便被排出体外后，在土壤中累积，超过其单位面积生态环境再循环需求。而且通过雨水的冲刷会造成地下水源和地表水源的污染。而且粪便中含有大量对环境造成严重污染的物质。

2.2污水 由于我国畜禽养殖企业长期以来片面追求经济效益，环保意识极差，对粪便污水管理落后，致使大量的粪便随冲洗水直接流失，甚至有的将粪便直接排入河流中，严重污染了大江大河的水质。猪场排放的粪尿污水中的生化指标极高，其中COD(化学耗氧量)和BOD(生物耗氧量)远远超过国标。高浓度的有机污水排入江河湖泊中，造成水质不断恶化，其中污水中高浓度的氮、磷是造成水体富营养化的重要原因, 使藻类过度生长，从而导致鱼类的大量死亡(Roland等，1993)严重威胁水产业的发展。畜禽粪便污染物不仅污染了地表水，使地表水中的硝酸盐含量超出允许范围(50mg/L)，其有毒、有害成分还易进入到地下水中，严重污染地下水。一旦污染了地下水，极难治理恢复，将造成较持久性的污染。同时养猪场在污染周围环境的同时，也污染了自身的环境，严重地影响了畜牧养殖业的自身可持续发展。

2.3恶臭及氨 粪便的臭味是指粪便中含有的或在贮存过程中释放出来的挥发性成分。由于规模化猪场对粪便没有进行有效处理，相当部分的猪场散发出非常难闻的气味，严重地污染了周围居民的生活环境。目前已有160种挥发性成分从粪中鉴定出来（O,Neill and Philips,1992）。在粪尿中还发现80多种含氮化合物，其中有10种与恶臭味有关。降低粪中氮的排出会降低粪中的挥发性物质，从而减少粪便的臭味。Hobbs等(1996)研究表明，降低日粮中蛋白质水平和理想蛋白质的摄入量，会明显减少粪中多种挥发性成分的含量。另外，粪尿在发酵时会产生氨气、SO2、NO2、胺及氨基酸衍生物等。尽管氨气与粪臭味之间相关不大，但大量研究表明，环境氨气浓度过高会影响动物生产性能和健康状况，动物采食量和日增重下降，肺炎发生率上升，性成熟推迟。因此人们仍积极采取措施减少氨气的排放量（O,Neill and Philips,1992；Hobbs等，1996）。

猪场的粪便管理系统

作者：Sieve Pohl博士（美国南达科达州立大学推广农业工程师）

前 言

粪便对环境的好处

数百年来，动物粪便一直被认为是植物的优良养分来源，同时粪便具有改善土壤质量的作用因而还一直被认为是优良的土壤改良剂。同比较常规的肥料相比，粪便在田间的合理施用可对环境产生下列好处：

·减少硝酸盐流出；

·减少土壤侵蚀和任流；

·增加土壤的合联运而减少大气中的含碳量（可能有助于缓解全力变暖）；

·减少因用天然气生产无机氮肥而对能源的消耗； ·减少对商品磷肥的需求（磷是一种稀缺资源）；

·提高作物种植体系的生产率。

粪便中含有植物生长所需要的大多数元素，包括氛、磷、钾和微量元素。然而，正是由于粪便将这些养分与有机联以独特的方式结合了起来，粪便才对于作物生产和环探具有了价值。粪便中的氛比商品氮肥提供的氛更为稳定。粪便所含的氛中相当大一部分以有机形式而存在，这些氛随着土壤变暖而缓慢地释放出来。

土壤中的有机物被认为是大自然对肥沃土壤的标记。大多数进入植物根系的养分都经过了一系列微生物过程才转化成能被植物利用的形式。粪便中的有机碳可提供能源而满足活民正记的立场激生物环境所无，从而连走赛分的亲河同时使这些养分变得可为植物质利用。粪便对水质的影响 将动物的粪便和其它副产物管理好以便最大限度地减轻其对东及的危害，是养猪业面对的一大挑战。下文将简要讨论粪便中与此最为有关的成分，讨论英对农历的特定影响，并讨论其进入地表水和／或地下水的常见途径。水的污染物

粪便含有以下四种危害水质的主要污染物：（1）氨；（2）磷；（3）病原体；（4）有机物。表1一一列举了这些污染物，其对环境的危害，以及其进入地表水和地下水的常见途径。

表1 粪便中可造成水质污染的成分以及其对环境的相关进入水源的常见途径

污染物 硝酸盐（氮）氨（氮）磷 病原体 有机固体物

对环境的危害 进入水源的最常见途径

蓝婴综合（Blue baby syndrome）通过沥滤作用进入地下水 对鱼有致死作用 富营养化 危害人类健康

地表水径流

土壤侵蚀和她表水径流 地表水径流

降低水中含氧量，对鱼有致死作用 地表水径流

氮：所有的生物为了生长和存活都需要氮，氮是蛋白质的基本建筑材料。猪仅利用其口粮中的一部分蛋白质来产肉，其余的蛋白质则作为氮而随粪便排泄掉（在尿中以尿素的形式，在粪中则以有机还的形式）。尿素可迅速转化为氨（含氮），硝欧盐（含氮）则来自粪便中的氮。

粪便中的氮多以氨或有机氮的形式存在。这类形态的氮很容易随地表水的名流作用和土壤侵蚀而流走，不太可能流滤过土壤，除非通过大孔流（macropore flow）作用进入浅层地下水或农田排水管。一般来说，土壤的过滤能力对有机化合物的移动有报制作用，而带负电荷的粘土颗粒则可限制带正电行的控离子（NH4）。

地表水中的氨还代表了一种环境问题。在大部分天然地表水中，总氨浓度如果高于2ppm就超过了鱼的耐受标准。氨的毒性随水的酸度和温度的不同而不同。在高温的碱性水中。达0.1ppm的氨就有毒性作用。

+ 水中的含氮量正受到越来越严格的监测，因其能促使沿岸水作中草生藻类植物并导致欢饮用水中含硝酸盐。藻类植物是要用显微镜才能看清回单间已植物。大多数藻类是无害的，并可在食物链的最底层起提供能量的作用。没有藻类植物的活，地球上的高等生物也许就不会存在。有时候，条件会允许藻类植物生长茂盛从而导致水中氧含量降低。低氧水平会抑制水生动物的生长，因而会降低渔业产量．此外，有些藻类会产生霉素，这会导致鱼类生病控至杀死鱼类。

饮用水中的硝酸盐污染可限制6月龄以下婴儿血流中的氧，引起高铁血红蛋白症（篮五综合征）。婴儿和孕妇受到的威胁最大。此外，硝酸盐还具有一些尚未得到充分证实的对健康的危害作用。在美国，环保署（EPA）已经制定了公共水源中硝酸盐最高污染水平为百万分之十（10ppm）。

磷：磷是植物生长发育所必需的，所以磷也是切代作物生产所必须的。磷具有多种极为重要的功能，一种主要功能是储存和输送能量。

磷从农田进入地表水，可引起水的官营养化。富营养化是全国湖泊和水库面临的一个主要的水质问题，这是指地表水中藻类和水草异常茂盛地生长。这些藻类和水草死亡时，水中的天然含氧水平就下降，从而引起鱼类群体发生变化或鱼类死亡。与水体富营养化有关的其它常见问题包括：水质下降从而不利于人们在水中的休闲娱乐活动，饮用水味道不好，对饮用水进行处理的难度增高而且成本也增加。地表水富营养化后还会发生蓝藻茂盛生长，而 蓝藻可杀死牲畜，也有害有害于人类健康。

水体富营养化是由于流入湖泊和水库的水中养分含量过于丰富。过量的磷对于大多数淡水湖泊和水库来说都是第一限制性养分。在河口的咸水中，氮可成为促使藻类生长的第一限制性养分。美国环保署正在制定水体中成化合物含量的全国性标准。他们当前的建议是，总磷不应超过：

·在水流进入湖泊或水库的入口处 0．05毫克/升

·不直接排入湖泊或水库的水流中0．1毫克/升

磷通常随径流和土壤侵蚀而流走。贮存于土壤中的磷，主要与土壤中的矿物质（铁，铝，钙等）相结合，或者存在于有机物中（活的细菌，农作物残渣，以及部分腐败的有机物）。因此，土壤侵蚀现象，是地表水输送磅的主要机制。

清原作：病原体通常指任何能在其它动物或人类引起感染或疾病的病毒、细菌或原虫。有机物：粪便中的有机物，比如养分，只要管理得当就是一笔宝贵的环境资源，而如果管理不当就会污染环境。如果让粪便排入水体或从施用粪便的农田中流走，那么粪便中的有机物就会成为有害的污染物。病原体、磷和桉等有机物主要就是随地表水的径流作用而进入水中。有机物很少能沥滤通过土壤。有机物不太可能大量进入邻近的地表水，除非发生了下列情况之一：

（1）从畜舍、储粪池、这天收场或其它设施直接排入地表水径流；

（2）土质储粪池遭到灾难性毁坏或者通过灌溉系统在同一地块上连续施用粪肥；

（3）在地表施用粪肥后紧接着就发生大量降雨；

（4）在有雪覆盖的冰冻土壤或水分地和的土壤中大量施用粪肥而紧挨此处即有地表水。

污染物造成污染的途径

前文所述可造成污染的物质，一般都按以下5种途径中的一种或多种途径到技术作。这些途径是：径流、流相、大孔流、水并以及氨的托发和沉积。

径流：来自江天牧场、粪肥施用地点以及增粪池和饲料仓库的径流，是污染物流人的常见途径。粪便中所有的污染物都可随地表水径流和土壤侵蚀而流入水体。磷、病原体、氢和有机物造成的污染最常见由在流和土壤侵蚀所致。

沥滤：硝酸盐是沥滤入地下水的主要污染物。在土壤的含水量超过其系水力时，硝酸盐等溶解的污染物就会从作物的根系区流出，最终造成地下水的污染。粪便和其它因产物中的大多数污染物（即：有机物，病原体，尤其是磷）经过土壤的过滤作用而不会进入地下水。土壤的结构、与土壤矿物质的健合物以及带负电荷的土壤颗粒，通话会限制大多数污染物的移动。然而，土壤对污染物移动的限制能力也可能被突破。比如，阳离子交换能力比较低的 土壤（破质土壤），可允许氨每年渗入储粪池以下数英尺深。

大孔流：粪便中的多数污染物都可遇过大孔流作用而穿过土壤，到达浅层地下水农田排水管。大孔流（大孔为植物的根造成的空洞，蚯蚓洞，因土壤干燥而出现的裂隙等）可提供污染物突破土壤滤过能力的途径。陷落洞和喀斯特地形也会提供污染物直接进入地下水的机会。水井：水井可为污染物提供直接进入地下水的途径。废弃的水井，井壁护层设计不良，或者水井邻近露天收场或储粪池，都可造成粪便污染物进入地下水的机会。

储粪设施的类型

为什么要储存粪便

能够储存粪便，就可减少或排除每天收集、清除和施用粪便的需要。以前，当猪场规模还比技小的时候，清运粪便或极短时间地储存粪便并颁项清运，是常见而有效的措施。

然而，随着猪场规模的增大，也随着粪便管理系统从固体／半固体系统转变为液态系统，对粪便进行储存的民要就越来越明显了。

储存粪便的主要原因是让生产者能在天气条件和田地耕作阶段都合适的时候才去施肥。在接近或正处在作物生长季节的时候去施用粪肥，粪便中的养分才会得到充分利用。因此，作物的类型和粪肥的施用方法，对于储粪设施的设计来说是极为重要的。典型的浆性粪便储存设施

用于储存浆性粪便的设施有许多种类型。一种类型是在猪舍地板下面设置一个或浅或深的坑，粪便就直接通过猪舍的条板地面落人坑内。这样的坑通话是部分或完全在地下，因而其建造必须能挂在坑内出空后经受住来自外侧上层的压力和水压。

非位于生产猪舍下方的浆性储粪设施可以是以工业方式预制的，也可以是土质的。预制的倩粪罐可用混凝土建造，也可是涂层金属板的（内衬玻璃涂层的钢板）。这样的储粪罐可以在地面以上，也可部分或全部在地面以下。粪便通常可经刮除或冲洗出猪舍并靠重力作用流入储粪，也可用泵将其从集粪坑中泵人储粪罐。对于浆性粪便必须进行充分的搅动，以便使其中的固体物悬浮起来，从而有利于将池内粪浆完全清除。若要控制臭气，对这种预制的 储粪罐可以很低廉的成本将其覆盖起来。

浆性粪便也可储存于土质的池内。由于采用土质的储粪池可以很低的成本达到一定的储存量，所以在冲洗用水量或畜牧场径流量很大而导致粪便和废水量很大，就常常采用土质储粪池。要建造土质储粪池，事先要进行仔细的规划和调查，以便确保能够采用适当的土壤材料建造储粪池的密封层并确保密封层建造正确。土质储粪池所带空间比较大，因为需要建造护道并且需要前后有一定的斜度，这些都应该在结构上具有一体性并且能便于保养。土储粪池的保养要求比较高，因为需禁对护道区植被行保养和修剪，以防孳生杂草、树木和灌木。采用土质储粪池，同样也必须对储存的粪便进行搅动，设计方案中考虑搅动机和系的好放自位。有些土质储粪池是部分或全部内衬以水泥的，并且建造有坡道以便使装运设备自够进入储粪池。如果需要控制臭气，那么土质储粪池是较难加以覆盖的。

以粪浆形式储存粪便的优点包括：储存的粪便量可以比较少（与厌气发酵他相比，固体物含量较高），既适应于地面以下的储粪池也适应于地面以上的储粪罐，可在储存设施上加盖以控制臭气，粪便中养分的保留率比较高，可以采取液压的方式收集和运输。缺点包括：臭气比较严重（除非给储粪池加盖），在密闭区域容易积聚起有毒气体或可燃气体，需要多次往返装载以物情粪池出空，粪浆施加入田地若非注人或施加后若未覆土则会激发臭气并因径流作用而污染水体。典型的液态粪便储存设施

液态粪便储存设施（厌气发酵池，lagoon）一般用在希望对粪便进行一定的处理以便于操作或法中臭气的场合。厌气发酵池被设计成具有永久性的“处理空间”，以利于能分解和稳定粪便有机物的细菌在其中生长。厌气发酵池是土质的，但大于粪浆储粪池，因为需要留出进行处理的空间。由于细菌活动是厌气发酵池性能的主要因素，所以庆气发酵地的设计既要根据粪便和废水的基，还要根据温度和气候条件。厌气发酵他一般在气候温暖的条件下能够有比较好的性能，因为温度高则细菌活动比较活跃。由于厌气发酵池是土质的，所以要查清建造地点的土壤、岩石、基岩以及地下水深度。厌气发酵池底部和侧壁上必须建造密封层，以符合法规和建筑业规定的渗透性标难。可能还需要具备稀释水源（通常是水池或湖泊），以保持厌气发酵池的处理空间。加人稀流水可在雨水少因而蒸发作用使处理空间减少到设计水平以下时减轻厌气发酵池中盐类的作用。

用厌气发酵池储存粪便的优点包括：每单位动物分摊的成本比较低，能够储存大量的粪便和人或径流水，可对粪便进行处理以减少臭气，可用常规泵和灌溉设备来启运和施用粪便。厌气发酵池的缺点是：扶乏适当的土壤材料用以进行建造，如果存在垫料物质或不可生物降解的物质就需要进行固体物分离和淤泥清除，外形不美观以及/或者公众对其接受程度较低，氮的损失量较大，会散发出温室气体． 选用哪种类型的储粪设施

储粪设施是整个粪便管理系统的组成部分之一。整个系统的设计要考虑猪场本身，粪便产量和可供施肥的作物田地量之间的关系，还要考虑生产者的目标。为某一特定的猪场选用储粪设施的类型，取决于许多因素和考虑。现将一些主、要因素和考虎列举如下：

1、粪便的形态或质地：粪便通常是以固体（＞15％干物质）、粪浆（5～ 10％于物质）或液态（＜ 5％于物质＝的形态进行储存和接受处理的。接受处理的粪便的形态或质地可连响储粪设施的选用。

2、粪肥在田间的施用方法和设备：如果对粪肥进行装运，那么以固体或粪浆比液态更为理想。如果以灌溉法施用粪肥，那么固体含量较低的形态可能比较适合于泵和咳喘设备等的应用。三其类不同形态粪肥在田间的施用，对于劳力和设备的对要是明显地各不相同的。每一种情况都势要用不同的储粪设施。

3、养分的保存：固体和粪浆系统一般都能比液体系统保存更多的养分。细菌在液体系统中生长得比较茂托，因而粪肥可受到稳定化和处理，但是挥发作用使氛的报失大于固体或粪装系统。如果对养分保存率的要求出政局（可施用的田地比较充足，作物的价值比较高），那么就要选用养分保存率较高的粪便管理系统。相反，如果可施用粪肥的田地比较有限或者作物的价值比技低，那么对时间砖力股备的考虑应优先于对养分保存率的考虑。表2显承了以不同系统处理和储存粪便时氛的保存和损失的典型数据。

表2 不同的粪便处理和储存系统对对损失率和保留率的影响

系统

每天刮除和清运 粪便堆积 猪舍地板下粪坑 地面以上储粪池 土质储粪池 厌气发酵池

氮损失率（％）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、需要进行处理：如果需要进行臭气控制或固体物降解，那么为进行处理和储存则可选用厌气发酵地。

5、空间限制：如果粪便储存地点的空间比较有限，那么就可选用储粪罐，因为储粪罐需要占用的空间较小。储粪设施的成本和经济 在选用某种储粪设施时，应该考虑不同类型储粪设施的成本。然而，成本应该和整个粪便管理系统的经济分析结合在一起进行考虑。完整的经济分析结果也许并不支持将最低成本的储粪设施作为最佳选择。因此，储粪设施的成本只是整个粪便管理系统经济分析中众多投入项目中的一种。

储粪设施的成本与所用材料（水泥，钢材）、需拥运的土方量、劳力成本、所需的泵和搅动机以及多种其它因素有关。与这些因素有关的成本在不同地区可有很大的差别，并可随时间的不同而变化。没有当地的有关上述各项因素的成本数据，就不可能准确估算出某一类型储粪设施的实际成本。表3显承了储粪设施每单位容积的成本和不同设施之间的比较成本。某地的实际成本可能与表中所示的数据有很大差异。然而，不同类型设施之间的相对成本即使在不同地区和不同时间都可能是比技恒定和准确的。

表3不同类类型储粪设施的成本比较

设施类型

自然内衬土质储粪池

就地取材粘土内衬的土质储粪池 外来粘土内衬的土质储粪池（随运输距离的不同而异）塑料内衬的土质储粪池 水泥内衬的土质储粪池 地面以上预制水泥储粪罐 现场制作地面以上水泥储粪罐 地面以上玻璃内衬钢板储烘罐

近似成本（美元/立方米）9 18 22 20 22 36 41 50

相对成本 1．0 2.0 2.4 2.2 2.4 4.0 4.6 5.6 储粪设施大小的考虑

许多因素都会影响储粪设施所需的容积。这些因素包括企业类型、猪的头数和猪种、气候特点（降雨量和蒸发量）、储存设施的类型（厌气发酵池）、所需的储存期以及冲洗用水量。

有些容积分量会影响储粪设施的总容积的大小。这些容积分量是：

（1）粪便；（2）垫料物质；

（3）冲洗用水：冲洗用水可包括用于冲洗粪任的新鲜水，用于降温的喷淋水和喷雾水，废弃的使用水，以及用于冲洗房舍和设备的水；

（4）因降雨而成的露天牧场径流水；

（5）储粪设施内淤积的淤泥或固体物；

（6）厌气发酵他的处理空间；

（7）降落于改口情粪设施表面的雨水；

（8）敞口储粪设施表面的蒸发；

（9）25年，24小时风暴。

冲洗用水和其它废水

冲洗养猪生产设施所用的水是影响储粪设施容积的因素之一。例如，用于冲洗的新鲜水以及用于冲洗猪场中房舍的水（表4）。某一活动或某一操作中的用水量对于某一猪场和某一管理方案来说是特定的，所以应该根据每次应用的情况来具体确定。

表4 猪场生产区域的典型用水量

生产区域 配种/妊娠区 分娩区 保育区 生长-肥育区

典型用水量 每头每天0.4升 每头每天3.8升 每头每天0.2升 每头每天0.4升

淤泥积聚

在同一单元内将处理和储存合为一体的储粪设施（厌气发酵他）中通常会有不可生物降解的物质淤积于其底部。如果厌气发酵池在泵出粪便时不加搅动，那么沉积下的淤泥最终会占去相当的容积从而危害发酵池的性能。因此，在厌气发酵池的设计中应该考虑淤泥的积累问题。淤泥积聚的量与粪便中固体物的量和／或发酵池中央垫料的量有关。处理空间

有些储粪设施，比如厌气发酵池，具有储存和处理粪便的双重功能。这一处理特性需要在设计中考虑给以永久性的处理空间。这一永久处理空间赋予了稀释粪便的余地，并赋予了建立细菌群体的能力，从而能有效地分解粪便中的固体物。对于厌气发酵地来说，处理空间大小，应根据温度和动物产生的挥发性固体物来确定。挥发性固体物是总固体物中能被发酵地细菌分解的那一部分固体物。温度之所以重要，是因为细菌活动在温度较高的条件下比较活跃。（下期再续）

第三篇：化学对环境的污染与治理

化学对环境的污染与治理

21世纪以来，科学技术的进步促进了生产的高速发展，使人们的生活更加丰富多彩，但同时也带来了某些负面效应，环境污染是个突出的问题，尤其是化学品污染更为严重，有害化学品的安全与控制已成为当前世界各国普遍关注的国际性环境问题之一。

现在全球已合成各种化学物质1000万种，每年新登记注册投放市场的约1000种。我国能合成的化学品3.7万种。这些化学品在推动社会进步、提高生产力、消灭虫害、减少疾病、方便人民生活方面发挥了巨大作用，但在生产、运输、使用、废弃过程中不免进入环境而引起污染。

我国是化工生产量较大的国家，化工产业已形成一个比较完善的体系。目前化学工业的特点是，产品品种繁多，工艺复杂，技术落后，操作水平低，加上生产管理不完善，致使产品产量低，副产物多，“三废”排放量大。工业化的发展为人类提供了许多新物料，它们在不断改善人类物质生活的同时，也带来大量生活废物，使人类的生活环境迅速恶化。其中大气的化学性污染对环境污染最为严重，对人体健康的危害也相对较大，这种危害可以分为慢性中毒、急性中毒和致癌作用三种。河流、湖泊等水体被污染后，对人体健康也会造成严重的危害，主要表现在以下三个方面。第一，饮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，被人畜粪便和生活垃圾污染了的水体，能够引起病毒性肝炎、细菌性痢疾等传染病，以及血吸虫病等寄生虫疾病。第三，一些具有致癌作用的化学物质。

面对如此严重的问题，我们不能坐以待毙，必须采取一定的措施，将化学对环境的危害降低到最小程度，为此，我们在工业、农业、日常生活等方面应该采用无毒、无害并可循环使用的物料，化学反应的绿色化，是从“本”治理环境污染的重要途径。用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生，让化学更好的发挥它有力的作用。我们还应通过宣传教育提高从事化学危险品生产、贮存、经营、运输和使用的单位和个人的遵法守法意识，加强对有害化学品的安全和环境管理。

保护环境，从点滴做起。

第四篇：化学与环境(化学污染论文)

化学污染

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化学污染

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摘 要 建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发，重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此，工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料，化学反应的绿色化。关键词 绿色化学 环境保护 生物技术

人类正面临有史以来最严重的环境危机，由于人口急剧的增加，资源的消耗日益扩大，人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少，人口与资源的矛盾越来越尖锐；环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业，在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时，在生产活动中不断排放出大量有毒物质，化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理，已开始从治标，即从末端治理污染转向治本，即开发清洁工业技术，消减污染源头，生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。

绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。

化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质，但是在许多场合中却既未有效地利用资源，又产生大量排放物，造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”，即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，因此既可以充分利用资源，又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝，可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起，它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。采用无毒、无害并可循环使用的新物料

1.1 原料选择

工业化的发展为人类提供了许多新物料，它们在不断改善人类物质生活的同时，也带来大量生活废物，使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生

活水平，又不破坏环境，我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。

以塑料为例，据统计，到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg（20世纪90年代数量进一步上升），打开包装后即被抛弃，这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题：掩埋它们将永久留在土地里中；焚烧它们会放出剧毒。

我国也大量使用塑料包装，而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题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，目前国际上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目，已取得一些进展。

1.2 溶剂的选择

大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质，分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中，有机溶剂是最常用的反应介质，这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此，在无溶剂存在下进行的有机反应，用水作反应介质，以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。

1.2.1 固相反应

固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应，有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。

1.2.2 以水为溶剂的反应

由于大多数有机化合物在水中的溶解性差，而且许多试剂在水中会分解，因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性，因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”，价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的，有时可提高反应速率和选择性，更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。

水相有机合成在有机金属类反应，水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大

进展。因此在某些有机化学反应中，开发利用以水作溶剂是大有可为的。

1.2.3 超临界流体作为有机溶剂

超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体，是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中，最活跃的研究项目是开发超临界流体（SCF），特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点（31.10℃，7 477.79KPa）以上的CO2流体。它通常具有流体的密度，因而有常规常态溶剂的溶解度；在相同条件下，它又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。而且，由于具有很大的可压缩性，流体的密度，溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。

1.3 催化剂的选择

许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂，这些液体酸催化剂的共同缺点是：对设备腐蚀严重，对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境，多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手，大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟，这种催化剂选择性高，乙苯收率超过99.6%，而且催化剂寿命长。化学反应的绿色化

为了节约资源和减少污染，合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面，一是选择性（化学、区域、非对映体和对映体选择性），另一个就是原子经济性，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物，理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物，不产生副产物或废弃物，实现废物的“零排放”。为此，化学化工工作者在设计合成路线时，要减少“中转”、增加“直快”、“特快”，更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子，减少中间产物的形成，少用或不用保护基或离去基，避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多，在些不作赘述。生物技术的应用

生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分，生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一，它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白

质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发，它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程，其产品常常又具有特殊性能。因此，生物技术的研究和应用倍受青睐。

绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响，而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。

参考文献朱清时.绿色化学和新的产业革命[J].现代化工，1998（6）闵思泽.环境友好石油炼制技术的发展[J].化学进展，1998（1）黄培强.绿色合成：一个逐步形成的学科前沿[J].化学进展，1998（4）高兆林, 谭丕亨.绿色化学浅说[J].山东化工，1999（2）

第五篇：几个化学试验的改进方案

几个化学试验的改进方案

亳州七中 王允锋

一： 在九年级化学课本中，两次提到木炭、活性炭的净水作用，第一次是《水的净化》一节，第二次是《金刚石、石墨、C60》一节。在

《金刚石、石墨和C60》一节中有一个用活性炭净水的实验(实验6-1)。实验内容如下：在盛有半瓶水的锥形瓶中加入一滴红墨水，投入几块烘烤过的木炭、或活性炭，震荡，观察现象。在实验教学中，如果按照课本上的实验进行，因为木炭、活性炭的颗粒是黑色的固体，不便于观察水中的红色褪去的现象。如果震荡后再过滤，这样虽然能够看到红色褪去，但费时过多，不利于课堂教学。故此，笔者对此实验做以下改进。

“活性炭净化水实验”的具体改进：找一大号的注射器针筒，先放进一小团脱脂棉，然后加少许活性炭粉，在活性炭层上面再放脱脂棉。这样一个简易净水器就做好了，实验时往注射器内注入有颜色的水，经过活性炭层吸附后，用小烧杯接住流出的液体，可以观察到明显的褪色现象。为了节约实验时间，可在添加完有颜色的水以后，可挤压活塞，以加快水流速度，节约时间，实验前后对比效果很明显。

二· ： 人教版课程标准试验教材P7页的活动与探究栏目里，对蜡烛及燃烧的实验中，有一个步骤是：把罩在烛焰上的烧杯，迅速倒过来，向烧杯里注入少量澄清石灰水，振荡，观察石灰水有什么变化？学生在操作过程中，实验效果都不理想，很多小组的石灰水没有变浑浊。本人分析其原因，有二个：其一是因为烧杯罩在烛焰上一段时间后，使得烧杯内温度较高，倒过烧杯时，使空气形成热气流，杯中的二氧化碳气体随热气流而散发到空气中了；其二是学生操作不熟练，把烧杯倒过来后、逗留时间大长，倒入石灰水之前，二氧化碳气体已经散逸了，这样，很多小组的石灰水就没有变浑浊。

本人对该实验的改进是：将烧杯移开火焰，倒过来之前，用一块玻璃片先盖住瓶口，再把烧杯正放在桌面，然后移开一部分玻璃片，向烧杯内倒入澄清石灰水，再盖住烧杯，振荡，各小组的澄清石灰水都变浑浊了，实验效果很好。

三：人教版课程标准试验教材125页［实验7-1］，点燃三支蜡烛，在其中一支蜡烛上倒盖一只烧杯，将另两支蜡烛放入烧坏中，然后向其中一只烧杯中加入少量的碳酸钠和盐酸，观察现象并分析原因。从倒盖烧杯，使蜡烛熄灭的实验可推断出，隔绝空气，能达到灭火的目的； 从加盐酸和碳酸钠的实验，可推断出，通过化学原理产生的二氧化碳隔绝空气，达到灭火的目的。而另一只烧杯中的蜡烛仍在继续燃烧。我在该实验中进行了下面改进：

用滴管向第三支燃着的蜡烛火焰上，洒一些冷水，蜡烛火焰立即熄灭，再引导学生推出：降低可燃物的温度而达到灭火的目的，这样改进后学生对灭火原理理解得更为令而透彻，对结论的论证更为完善。

四：教材里已有的实验设计，受到实验误差过大的困扰。主要有：盛燃着的磷的燃烧匙从伸入集气瓶内到塞紧塞子前会有部分空气因热膨胀而“漫”出瓶外，不能准确度量集气瓶内空气的实有体积；若燃烧匙伸入瓶内速度不够快时，还可能产生倒吸水达集气瓶实际容积2/5的现象；磷只在一处燃烧，产生的白烟不能与周围的空气快速置换位置而将火焰过早“窒息”；止水夹前后段玻璃管内空气里的氧气也难以参与磷的燃烧；盛水烧杯内水位的高低与导管口在水下的位置的深浅不同，也会对水的倒吸产生一定的影响。

本实验设计的主旨，意在尽可能减少实验误差，提高这一定量实验的精度且操作也比较简单。

（1）实验装置（如图所示）及操作步骤

取Ф32 mm×200 mm试管一支，往试管中加入一粒比黄豆略小的白磷，用橡皮塞将试管塞紧并在橡皮塞塞入的部位a处用橡皮筋绑住作好标志，如图（1）所示。然后将试管在酒精灯上稍微加热一会儿，白磷在试管内燃烧，开始时冒白烟，燃烧快停止时出现黄烟，此为空气里的氧气快耗尽的现象。待火焰熄灭，试管不发烫时，可用水槽中的冷水浇在试管上，使试管内温度快速恢复到初始温度，加快实验速度。

将冷却后的试管倒置在水中，如图（2）所示。在水下小心地将橡皮塞取下，此时可观察到，试管内水位上升到一定位置b处后恒定不动，如图（3）所示，与空气实际体积相比较后得出氧气含量。然后在水下用玻璃片盖紧将试管小心拿出水面此时可观察到水被倒吸入试管约占橡皮筋标志以上的试管体积的五分之一，如图（4）所示。

（2）误差分析

主要误差来自于燃烧方式本身。因空气里的氧气在耗尽前燃烧就会停止。关于燃烧停止后剩余气体里有无残余氧气；剩余混合气体里氧气比例小到什么程度时燃烧就会停止；可作为新的探究性课题，留待课后安排学生作进一步探究。

（3）注意事项

本实验应注意橡皮塞塞住试管时应塞紧，给试管加热时拇指应压紧塞子，以防塞子因反应刚开始时产生的热量使试管内的气压增大，可能将塞子冲出或使塞子松动而漏气。加入白磷的量应过量。在水下取出塞子时动作不要过快。之所以在水下用玻璃片盖紧将试管小心拿出水面，而不用橡皮塞塞紧是因为橡皮塞塞的过程中又会占试管内的一定体积，影响进入水的体积的观察，而用玻璃片则只需观察标准a以上的进入水的体积即可。