研究性学习：化学在环境保护中的应用

第一篇：研究性学习：化学在环境保护中的应用

化学在环境保护中的应用

化学在我们的生活中演绎着一个不可缺少的部分。人们在生产、生活中会带给大自然许许多多的伤害，但我们也有许许多多的途径去缓和这种情况，而化学也在其中发挥着重要的作用。因此我们小组做了《化学在环境保护中的应用》这个课题。

首先，我们了解到了绿色化学的性质，(1)充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；(2)在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；(3)提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；(4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。

然后，我们知道了许多国家也通过化学手段在环境保护中得到了应用，如：丹麦 给土壤消毒 丹麦的国土面积很小，为防止受污染的土壤给人造成危害，政府制订了一项给污染土壤进行消毒的计划：估计用30年的时间，采用生物分解、水冲洗以及高温处理等办法，对过去和现在的化学、铸钢、采矿企业所在地的土壤，进行消毒清洁，以消除污染。以及日本 风车净化湖水 日本第二大湖———霞浦湖的湖边有一高25米、4个叶片直径为20米的荷兰式风车，既是供人观赏的一景，同时也是净化湖水的设施。风车随着叶片转动，内部的一台水泵将湖水不断汲上，再通过过滤器将水中的浮游垃圾及污物除去，然后将这些去污的湖水再排入一座水生植物园，用于灌溉花草和养金鱼等，为湖、园平添了清丽脱俗的气氛等等。

同时，也有许多教训值得我们思考，比如：美 国西海岸的洛杉矶市。该市250万辆汽车每天燃烧掉1100吨汽油。汽油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下引起化学反应，形成浅蓝色烟雾，使该市大多市民患了眼红、头疼病。后来人们称这种污染为光化学烟雾。1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死，后者使全市四分之三的人患病。自1952年以来，伦敦发生过12次大的烟雾事件，祸首是燃煤排放的粉尘和二氧化硫。烟雾逼迫所有飞机停飞，汽车白天开灯行驶，行人走路都困难，烟雾事件使呼吸疾病患者猛增。1952年12月那一次，5天内有4000多人死亡，两个月内又有8000多人死去

因此我们应该通过我们日常的行为来保护我们赖以生存的环境，我们得每一个细小的行为都会带给环境或大或小，或好或坏的影响。而对于这一问题无论是根源还是解决的途径都与化学有着密不可分的联系，我们认为应该不断深入得了解这个问题，只有我们真正了解了导致环境恶化的本质才能够治理并保护我们赖以生存的环境。

第二篇：化学研究性学习

研究性学习结题报告

2011—2012学年第一学期

课题：补钙保健品及含钙化合物的调查

班级：高一五

相关科目：自然科学

课题组成员：张睿玲，于振钦，姚润中，张晴，刘雯，高梦晗，郭瑀

凡，孙蒙

组长：张睿玲

指导老师：刘群

起始时间：2011年12月

完成时间：2012年2月

课题背景说明：随着经济的发展，人们生活水平越来越高，现今的中国人，不再仅仅满足于吃饱、穿暖的水准了，更要求生活质量提高，如今电视广告大都被生活保健品占领。如补钙、补铁、补锌的保健品，扑天盖地，席卷整个银屏，大有全国上下都有缺钙、缺锌之势。补钙、补钙、补钙有治百疾之效，鉴于如此，我们化学研究性小组开展关于补钙保健品之调查。

课题目的意义：整个探究内容让我们对补钙保健品有了更清楚的认识，对正确的补钙方法有了深入了解。

课题任务计划：1对人们对补钙的态度及认识进行调查

2.咨询老师，设计实验，对几种补钙产品进行钙含量的检测。

3.分析结果，查阅相关资料

4.更加深入探究补钙知识

研究方式：查阅资料，提出自己的看法，做实验，询问导师等

研究成果：

1、我们要正确对待补钙保健品，不随广告走。增加自己的保健

知识，正确认识补钙。钙品生产企业常以明星为前驱，吸引消费者。对此应根据自身需要做出选择，而不要被各类响亮的补钙商品名称所惑，切记此类商业用语纯属炒作，在营养学领域多数并不存在。

2、不要听信某些钙品的夸大宣传。如一些广告称的“沉积好、吸收快”，使人误认为人体对钙的吸收是简单的过程，实际上钙进入人体首先要进入血液，再形成含钙细胞，之后再通过复杂的变化过程穿透骨头最外面的硬层，固定到里面的骨质中。另有广告宣称自己的产品“颗粒比一般产品小若干倍”，实际上颗料大小只是物理变化，并不能从本质上改善人体对钙的吸收率；目前人体对补钙产品中钙的吸收率仅在30%左右，事实上并不存在所谓的“95%”的吸收率。

3、老年人缺钙是引起骨质疏松症的重要原因，应从改善饮食结构和服用钙品两方面加强钙的摄入量。在摄入含钙食品时，老年人应考虑自身的身体状况，饮食合理适中，促进身体吸收；在服用补钙产品时需注意，老年人肠道对钙的吸收能力较弱，单纯服用钙制剂无法从发病机制上有效防治骨质疏松症，必须服用一定剂量的维生素，才能防止钙质流失，提高肠道吸收钙的能力，促进骨代谢和骨形成。但特别需要引起重视的是，单纯补钙并不能全面防治骨质疏松症，内分泌失调、维生素D活力下降、运动量减少、盐摄入量过高等因素都可能导致老年人患骨质疏松症。

4、儿童补钙应以食补为主，在服用钙品时应特别小心。儿童肠胃功能较弱，不要选择碱性强的钙品，如碳酸钙、活性钙等；不应在服用钙品时同时饮用汽水、碳酸饮料等，以免降低吸收率。另外，儿童过量服用钙品，会抑制对锌元素的吸收，因此对缺锌儿童进行补钙时应以食补为主。

5、服用添加维生素D的钙品时，谨防积蕴中毒。许多消费者认为，补钙只能选择与维生素D合一产品，这是一种误解，由于人体个体差异普遍存在，并不是所有的人同时既缺钙又缺维生素D，部分人长期服用维生素D反而会抑制体内自身维生素D的形成，或是引发维生素D大量摄入而积蕴中毒现象，中毒症状为高钙血症引起的肝肾功能损伤和软组织钙化，表现为食欲减退、反应迟钝、心律不齐、呼吸困难、恶心呕吐、烦渴多尿、便秘等。

6、一些疾病患者，应在医生指导下补钙。研究发现，心脏病患者补钙不当，会因钙沉积而引发人身意外，因此高血压、冠心病等心血管疾病患者应在专科医生指导下，合理摄取钙或服用钙制剂来达到降血压的目的，不能盲目补钙，避免发生意外。此外，正在服用甲状腺激素、四环素、皮质类固醇等激素类药物的患者，补钙时要先向医生咨询清楚，因为补钙剂与这类药物可能会相互作用，对人体产生不利影响.研究材料来源：查阅相关书籍，询问指导老师，网上查阅。

第三篇：化学研究性学习

铜锅

历史：使用铜制造的日常生活用品，在我国已有几千年历史。用铜制造的火锅是深受全国各民族喜爱的传统产品。用铜制造的生活用品具有质坚耐用、无毒、传热快等优点，并具美观华丽 之特点。它广泛用于家庭、餐馆、酒筵上煮食、加热、保温各种汤类、美味佳肴。火锅的起源 至今尚无定论。但在东汉出现了“

第四篇：思维导图在研究性学习中应用

思维导图在研究性学习中应用

思维导图在研究性学习中应用 桐乡市教师进修学校

沈建强

摘要:介绍了什么是思维导图，根据思维导图的发散性特点，与头脑风暴教学法相结合，提出基于思维导图的头脑风暴教学法，并探讨了基于思维导图的头脑风暴教学法的实施步骤。

关键词:思维导图；研究性学习；头脑风暴；教学法 图在教学中应用可以说无处不在，它以其丰富的内容含量和直观的表现形式受到了学生的喜欢。如果说文字、语言侧重于逻辑表达，那么图则以直观形象见长。在教学中有很多老师擅长用“图、表”来说明问题，例如：数学、物理、化学等学科中解题，总要借助图进行分析、计算。那么，在教学中是不是应多关注图的作用呢？但令人遗憾的是在现有的教学中没有将“图”置于更重要的地位，仅是辅助或者是可有可无的。不仅在理科，甚至在文科中也太过于强调严谨的逻辑表达，忽视了直观形象的思维和表达方式[1]。在国外，思维导图在教学中应用已较普遍，但在国内，直到2000年，思维导图才逐步进入国内专家、学者的视野，经历了引入、介绍，与概念图的混同、整合,再到在基础教学领域应用、软件开发等研究阶段，取得了一定的成果[2]。本文针对思维导图的发散性特点，试图探究一下思维导图在研究性学习中的应用。那么什么是思维导图呢？

一、什么是思维导图

思维导图（Mind Mapping）是英国“记忆之父”东尼.博赞（Tony Buzan）在70年代所创，经过三十多年的实验与深化，已经得到学术界、教育界、企业界的认可，风靡欧美数十年，已成为21世纪风靡全球的思维工具，到目前为止已被世界上2.5亿人所使用,目前国内也有许多专家学者在研究思维导图的应用和推广。

思维导图是终极的组织性思维工具，而且使用起来非常简单。所有的思维导图都有一些共同之处，它们都使用颜色，都是从中心发散出来的自然结构，都使用线条、符号、词汇和图像，都遵循一套简单、基本、自然、易被大脑接受的规则。使用思维导图，可以把一长串枯燥的信息变成彩色的、容易记忆的、有高度组织性的图，它与我们大脑处理事物的自然方式相吻合[3]（如图1）。它组织信息的方式是非线性的。

图1 什么是思维导图

思维导图（Mind Mapping）是一种思考的方式，也是一种有效使用大脑的方法，它就像大脑中的地图，完整地将大脑的思维、想法呈现出来。思维导图就是一种帮助我们思维和记忆的有效方法。

思维导图也是一种全新的笔记模式，因为传统的笔记模式一般都只用到圆珠笔、钢笔、铅笔来书写，很少用到图像及分类，传统的笔记模式一般只调动了大脑的2～4项功能。而用思维导图记笔记时，它不但用文字、数字，还用到关键词、分类、色彩、图像。使用思维导图，充分地调动了整个大脑的功能，左右脑同时打开，并谐调地运作，可以提高人的分析力、记忆力、判断力、想象力、创造力，能综观整体，又能关注细节，让大脑愈来愈灵活, 愈来愈聪明。

二、基于思维导图的头脑风暴教学法

头脑风暴是一种教师引导学生就某一课题自由发表意见，教师不对其正确性进行评价，能够在最短的时间里获得最多的思想和观点，然后对各种思想和观点进行分析、整理，试图产生新的观点和思想的方法，是聚合思维训练的一种好办法，已被广泛应用于教学、企业管理和科研工作中。在研究性学习中，可通过头脑风暴法，讨论和收集解决实际问题的意见和建议（总称为建议集合）。通过集体讨论，集思广益，促使学生对某一教学课题产生自己的意见，通过同学之间的相互激励引发连锁反应，从而获得大量的构想，经过组合和改进，达到创造性解决问题的目的。人类的大脑思维呈现出的是一种放射性的树状结构，即思维的发散性，它是指一个优秀的创造性的思考者往往首先获得一种“中心思想”，再以此为基础，将自己的思维向各个方向延伸、发散和蔓延，并逐步完善，使之成为一种原创的思想[4]。思维导图将思维的发散性充分体现出来，而我们日常在总结这种思维时往往采取诸如1、2、3、4这样的直线型方式，相互之间没有关联、没有重点。而“思维导图”将你的思维重点放在图的中心，思维过程以及不同思路之间的联系清晰的呈现在图中。这种方式在处理复杂的问题时，一方面能够显示出思维的过程，另一方面可以很容易理清层次，让你抓住重点，能够启发我们的联想力与创造力。将思维导图和头脑风暴教学法有机结合，可以快速地将大家的思维汇聚起来，并以图的形式直观地展示出来。将思维导图与头脑风暴教学法相结合，就形成了基于思维导图的头脑风暴教学法。

在研究性学习等需要充分讨论的场合，效果特别明显。波音公司将所有的飞机维修工作手册绘成一张25英尺的思维导图，使得原来要花一年以上时间才消化的数据，现在只要短短几周就可以掌握。仅此一项，就帮助波音公司节省了一千万美元，取得了很好的效果。

三、基于思维导图的头脑风暴教学法的实施过程 基于思维导图的头脑风暴教学法在研究性学习中应用的效果非常明显，那么该如何实呢？下面将基于思维导图的头脑风暴教学法的操作步骤简要介绍一下。1）确定研究主题；

2）将研究主题画在黑板上或多媒体的大屏幕上，要让大家都能看到；

3）自由计论，将大家讨论的子主题都画出来，不要管它合理不合理，正确不正确；

4）让大家独立思考，考虑这些子主题与研究主题是否相关； 5）充分发表大家的想法，以表决的方式去除与研究无关的主题，留下研究的子主题；如果又有新的想法，2）、3）两步重复一遍；

6）根据确定的子主题，分成若干个研究小组，对子主题进行研究；

7）小组研究完成后，将研究主要方面在相应的子主题上画出来，所有小组都参与讨论，补充完善；

8）这样整个研究的架构就呈现在了图上，可对整体方案进行一步讨论完善；

9）整体方案确定后，就明确了研究的方向和研究的内容，给每个小组分配相应的研究任务；

10）各小组研究完成后，将研究成果整合到思维导图中，这个思维导图成了这次研究性学习成果的重要组成部分； 11）最后将研究成果以文字的形式表达出来。制作思维导图的过程是一个相互学习和交流的过程，在这个过程中加强了师生之间和同学之间的沟通和交流。有效的交流是最好的最有效的学习，从而培养了师生之间的合作精神和团结意识，有利于研究性学习的顺利开展。

基于思维导图的头脑风暴教学法除了在研究性学习之外，只要有集合众人智慧，需要充分讨论的场合，都适合使用这种方法，例如：思维导图在集体备课中应用、思维导图在教研活动中应用、思维导图在会议中应用等等。

参考文献：

[[1]] 齐伟.系列1:概念图/思维导图导论[J].教育技术导刊,2005(5).[2] 刘晓宁.我国思维导图研究综述[J].四川教育学院学报, 2009(5).[3] 东尼.博赞.思维导图----大脑使用说明书[M].北京:外语教学与研究出版社,2005.4.[4] 东尼.托赞.思维导图----唤醒创造天才的10种方法[M].北京:外语教学与研究出版社,2005.4.发表于《教学月刊中学版》 2010年第7期(教学管理)

第五篇：纳米技术在环境保护中的应用

纳米技术在环境保护中的应用

101221202 汪丹

摘要：现在全世界的环境问题已经严重影响到人们的日常生活和身体健康，以及地球上其他的生物。温室效应使南北极冰川融化，海平面升高；森林被破坏使得大量动植物灭绝，水土流失；工业乱排导致大气污染、水污染；环境被严重破坏导致气候异常，灾难多发等等这些都是人类在以自我为中心的价值观下发展工业造成的。人类如果继续这样不顾环境的发展工业和科技，那么我想，电影《1012》中的情景很快就会出现。为了我们的子孙，为了地球上的其他生物，我们必须开发清洁能源，利用绿色材料，利用技术来坚持可持续发展，而纳米技术和纳米材料就是其中一个不错的选着。近几年随着纳米技术的崛起，那纳米技术和纳米材料被越来越多的用于防止大气污染、水污染、噪音污染等，本文就介绍了纳米技术以及它在环境保护各方面的运用。纳米技术不仅可以克服很多传统环保措施不足，我相信，随着此技术的不断发展，他会给环境保护工程做出更多的贡献。

关键字：环境保护

纳米技术

纳米材料

大气污染

水污染

众所周知，在整个自然生态系统中，人类仅仅是其中一环。然而，随着经济和科技的发展，人类社会的不断地进步，人类在整个自然生态系统中的影响范围和程度越来越深远。在理性主义和人类中心等价值观和科技进步的双重影响下，人类活动在征服自然的过程中对资源的使用和对生态环境的破坏也达到空前的程度，引发了一系列环境问题。例如当今威胁人类的十大生态环境问题有：人口膨胀、能源危机、大气污染、臭氧层的破坏、生物资源急剧减少、全球变暖、森林减少、土地荒漠化与水土流失、水污染与水资源短缺、危险性废物越境转移。[1]

现在环境问题已经威胁到人类的生存和发展，因此，环境保护也应该成为全世界人必须共同关注的话题。为了人类社会的持续进步和人类后代的生存，人类必须要坚持可持续发展，而为了实现可持续发展我们可以利用充分开发清洁能源，节能减排，利用绿色材料，崇尚低碳生活等方法。其中，随着纳米材料的悄然崛起，纳米技术在环境保护方面的应用也越来越多，人类利用资源和保护环境的能力也得到拓展。为彻底改善环境和控制新的污染源产生, 纳米材料为其提供了技术支持。

一、纳米技术及其特性

纳米技术就是在1～100nm 尺度范围内, 研究电子、原子和分子内在规律和特征, 并用于制造各种物质的一门崭新的综合性科学技术；纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。[2]纳米材料通常以其表面原子数占总原子数比例大，还有显示量子尺寸效应这两个重要特点而影响其各种物理和化学性能, 使纳米颗粒具有独特的性质。纳米材料具有小尺寸效应(又称体积效应)①、表面效应②等独特性质，这使得纳米材料具有辐射、吸收、催化、吸附等奇特的性能，因而在许多方面有着广阔的应用前景。由于纳米材料具有的特殊性能使得它在水处理和大气处理中有着广泛的应用。[3]

二、纳米材料在大气污染治理方面的应用

大气污染一直都是各国政府需要解决的难题，空气中超标的一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物是影响人类健康的有害气体。在我国，“大气污染导致每年有30到70万人因烟尘污染提前死亡，2500万儿童患慢性咽炎，400万到700万农村妇女儿童受害。”[4]酸雨是大气污染的一种重大表现。世界目前已有三大酸雨区，给人类环境带来了多方面的不良影响，如土壤酸化与贫瘠化，作物减产，余下减少或灭绝等。而纳米材料和纳米技术的应用为解决这些气体的污染问题提供了新的方法。案例：作为一家长期致力于燃油处理技术开发和应用，并经政府主管部门认定的高新技术企业，中国北京远通有限责任公司携具有国际先进水平的EPS纳米燃油装置亮相2009中国（北京）国际城市交通、地铁轨道交通及市政设施展览会。

该项技术经中国科学院渗流流体力学研究所、中国原子能研究院核物理研究所中子实验室、美国国家标准技术研究院中子研究中心反复检测对比研究确认：经过EPS纳米燃油装置处理后，燃油的成分均为纳米级，全部小于3纳米。这个结论权威地证实了，经EPS纳米燃油装置处理后的燃油全部成为纳米燃油，其物理性能发生了巨大变化，这是到目前为止世界上唯一产生纳米燃油的技术。[5]

经纳米燃油技术处理过的燃油可以称为“改性纳米燃油”，其燃烧过程与未处理过的燃油有显著不同，通过对车辆发动机的最佳优化匹配调整，达到显著的节油和环保效果。普通汽车加装该装置：可以节省燃油10%至30%，净化尾气50%至90%，增加动力10%至30%，并能降低发动机噪音，抑制积碳生成，延长发动机寿命。[6]

此案例充分说明纳米技术在节能减排方面的巨大贡献，利用EPS纳米燃油装置，燃油可以得到充分的燃烧，不仅减少了燃油量，而且还减少了燃油燃烧不充分带来的大量CO、NO、SO2的排放，对大气污染的防治起到重要作用。其实，除此之外，纳米技术还通过其他途径治理大气污染。

（一）空气中硫氧化物的净化

二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物是影响人类健康的有害气体，而这些有害气体一般都是燃料不充分燃烧产生的。如果在燃料燃烧的同时加入纳米级催化剂不仅可以使煤充分燃烧，不产生一氧化硫气体，提高能源利用率，而且会使硫转化成固体的硫化物，防止产生二氧化硫进入空气中。经纳米材料催化的燃料中硫的含量小于0．01％，不仅节约了能源，提高能源的综合利用率，也减少了因为能源消耗所带来的环境污染问题，而且使废气等有害物质再利用成为可能。

（二）汽车尾气净化

随着经济的发展，人们的生活水平提高了，越来越多的人买汽车。然而，汽车尾气的排放会直接污染人们的生活空间及呼吸层，对人体健康影响极大。开发替代燃料或研究用于控制汽车尾气对大气污染材料，对净化环境具有重要的意义。用纳米复合材料制备与组装的汽车尾气传感器，通过汽车尾气排放的监控，可及时对超标排放进行报警，并通过调整合适的空燃比，减少富油燃烧，达到降低有害气体排放和燃油消耗的目的。[7]纳米稀土钛矿型复合氧化物对汽车尾气所排放的NO、CO等具有良好的催化转化作用，可以替代昂贵的重金属催化剂用作汽车尾气催化剂。

（三）室内空气净化 现在，装修材料中往往加入大量的有害化学物质。所以，新装修房间空气中的有机物浓度大大高于室外，而光催化剂可以很好地降解甲醛、甲苯等污染物，纳米TiO2的降解效果最佳。纳米TiO2经光催化产生的空穴和形成于表面的活性氧化膜能与细菌细胞或细胞内组成成分进行生化反应③，使细菌头单元失活而导致细胞死亡，并且使细菌死亡后产生的内毒素分解。即利用纳米TiO2的光催化性能不仅能杀死环境中的细菌，而且能同时降解由细菌释放出的有毒复合物。[8]而且，在医院的病房、手术室及生活空间安放纳米TiO2光催化剂可具有杀菌、除臭作用。

三、纳米技术在水污染治理方面的应用

案例：2006长江淡水豚中外联合考察队经历了39天长江航行后遗憾宣布，来回近3400公里考察未发现一头白鳍豚，这个结果证明白鳍豚种群状况极度濒危，可能成为世界上第一个被人类消灭鲸类动物。白鳍豚是仅生存中国长江中下游珍稀水生哺乳动物，属国家一级保护动物，被列为世界最濒危12种动物之一。白鳍豚5岁～6岁性成熟，1年怀胎，一年哺乳，一胎一仔，习惯以小家庭形式生活。这一消息让人感到恐惧，如果再不好好地治理长江，好好地治理水污染，会有更多的物种灭绝。

长江生态恶化，是沿江经济布局不合理恶果。据统计，全国两万多家化工企业，分布长江沿岸就有9000多家，占全国45%。三峡库区大中型工矿企业3000多家，化工厂有2000多座。这些化工企业污染严重，为发生重大污染事件埋下严重隐患，一旦发生污染事故，后果不堪设想。[9] 随着人口的增加和工农业生产的增长，人类的用水量大大增加，排污量也空前猛增，水污染非常严重，加剧了水资源危机的程度。当前，全球80多个国家的15亿人口面临淡水不足，其中26个国家的3亿人口完全生活在缺水状态，所以保护水资源,节约用水势在必行。污水中通常含有有毒有害物质、悬浮物、泥沙、铁锈、异味污染物、细菌病毒等，污水治理就是将这些物质从水中去除。由于传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题，污水治理一直得不到很好解决。而，纳米技术在水污染治理方面也有突出表现，纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这一难题。污水中的贵金属是对人体极其有害的物质，它们从污水中流失，也是资源的浪费。新的一种纳米技术可以将污水中的贵金属完全提炼出来，变害为宝。一种新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力，它的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂三氯化铝的10~20倍。所以，纳米技术在污水处理的很多领域都起到重要作用。

（一）处理无机污染废水

污水中的重金属对人体的危害很大，重金属的流失也是资源的浪费。纳米粒子能对水中的重金属离子通过光电子产生很强的还原能力。[10]如纳米TiO2能将高氧化态汞、银、铂等贵重金属离子吸附于表面，井将其还原为细小的金属晶体，既消除了废水的毒性，又回收了贵重金属。

（二）处理有机污染废水[11]

案例：中科院采用纳米TiO2 粉末, 利用太阳光进行光催化降解苯酚水溶液和十二烷基苯磺酸钠水溶液,在多云和阴天的条件下光照12h, 浓度为0.5mmol/L 的苯酚已降解为零, 浓度为1mmol/L 的十二烷基苯磺酸钠基本降解完全且无二次污染[12] 大量研究表明纳米TiO2等作为光催化剂，在阳光下催化氧化水中的有机污染物，使其迅速降解。至今为止己知纳米TiO2能处理80余种有毒污染物，它可以将水中的各种有机物很快完全催化氧化成水和CO等无害物质。例如纳米Ru／TiO2作催化剂，对酸性或碱性牛皮纸漂白废水进行光催化降解，废水中的有机总碳④的去除率可达到99．6％，并使废水完全脱色。经光催化空气氧化处理后的工厂废水对弧菌的毒性的实验表明，用该方法处理后的工厂漂白废水完全可以进一步生物降解。此外，用纳米TiO2催化降解技术来处理毛织染整废水，具有省资、高校、节能的优势，最终能使有机物完全矿化，不存在二次污染等问题，显示出良好的应用前景。[13]

（三）自来水的净化处理

新型纳米净水剂的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂AI203的10～20倍，能将污水中悬浮物完全吸附并沉淀，然后采用纳米磁性物质、纤维和活性炭净化装置，有效地除去水中的铁锈、泥沙以及异味等。再经过由带有纳米孔径的处理膜和带有不同纳米孔径的陶瓷小球组装的处理装置后，可以100％除去水中的细菌、病毒。得到高质量的纯净水。这是因为细菌、病毒的直径比纳米大，在通过纳米孔径的膜和陶瓷小球时，会被过滤掉，水分子及水分子直径以下的矿物质、元素则保留下来。[14]

四、纳米技术在其它环保领域的应用

（一）噪声控制

飞机、车辆、船舶等发动机工作的噪声可达上百分贝，容易对环境造成噪声污染。当机器设备等被纳米技术微型化以后，其互相撞击、磨擦产生的交变机械作用力将大为减少，噪声污染便可得到有效控制。运用纳米技术开发的润滑剂，既能在物体表面形成永久性的固态膜，产生极好的润滑作用，大大降低机器设备运转时的噪声，又能延长设备的使用寿命册。[15]

（二）固体废物处理

现在，人类生活垃圾的排放量也大得惊人，而，纳米技术及纳米材料可以应用于城市固体垃圾处理。它的作用主要有两个方面：一是可以将橡胶制品、塑料制品、废印刷电路板等制成超微粉末，除去其中的异物，成为再生原料回收；二是利用纳米TiO2催化技术可以使城市垃圾J决速降解，其速度可达到大颗粒TiO2的10倍以上，从而缓解大量城市垃圾给城市环境带来的压力。[16]

（三）防止电磁辐射

近年来电磁场对人体健康的影响问题已经成为一个新的研究热点。在强烈辐射区工作并需要电磁屏蔽时，通过在墙内加入纳米材料层或涂上纳米涂料，能大大提高遮挡电磁波辐射性能。此外，中科院理化所利用纳米技术研究出了新一代手机电磁屏蔽材料，不仅可以实现手机信号抗干扰能力，同时还大大降低电磁波辐射。

（四）在照明工程方面的应用

人类夜晚照明需要大量的电力，通过照明节电可以带来巨大的社会、经济和生态效益。[17]而火力发电排放的CO2、SO2、烟尘悬浮物等会引起温室效应、酸雨和环境污染。在照明工程中，最理想的节电措施是充分利用太阳光来照明，利用一些纳米材料的光致发光特性是可行的办法，白昼吸收自然光并贮存起来，晚上再直接把光射到需要的地方，这从多孔硅光致发光现象得到了验证。

五、纳米技术在环境保护应用上的前景 随着纳米科技和纳米材料的研究深入，特别是纳米科技与环境保护和环境治理的进一步有机结合，许多环保难题将会得到解决。现在有很多纳米技术的成功研究都没有用到世纪中，我相信，在不久的将来，这些技术都会出现在我们的日常生活中，诸如大气污染、污水处理、城市垃圾等问题都将会得到解决。我们将充分享受纳米技术给人类带来的洁净环境。有理由相信，纳米科技作为一门新兴科学，必将对环境保护产生深远的影响，利用纳米科技解决环境污染问题将成为未来环境保护发展的必然趋势。总之，纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点，正如钱学森院士所预言的那样：“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命。”

注释：

①小尺寸效应：随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言，尺寸变小，同时其比表面积亦显著增加，从而产生特殊的光学、热学、磁学、力学、声学、超导电性、介电性能以及化学性能等一系列新奇的性质。

②表面效应：超微颗粒的表面具有很高的活性，在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。如要防止自燃，可采用表面包覆或有意识地控制氧化速率，使其缓慢氧化生成一层极薄而致密的氧化层，确保表面稳定化。

③生化反应即生物化学反应，就是指在生物的细胞内进行的化学反应。④有机碳总量即溶解于水中的有机物总量折合成碳计算的量。参考文献：

[1] 向德平.《社会问题》[M].中国人民大学出版社,2011.3：299 [2] 张立德,牟季美.《纳米材料和纳米结构》[M].北京:科学出版社,2001.6：59-62.[3] 李逢波.无机纳米材料在电力环保中的应用[J].中国科技信息,2010.(4)[4] 向德平.《社会问题》[M].中国人民大学出版社,2011.3：306 [5] 《EPS纳米燃油技术开创燃油史重大技术突破》，http://auto.ifeng.com/usecar/news/2009 0820/87018.shtml [6] 《EPS纳米燃油技术的作用机理》，http:// [10] 马荣萱，李继忠．《纳来技术及其材料在环境保护中的应用》[J]．环境科学与技术，2006．29f7)：1 12-115．

[11]邓勇航.《纳米材料在环境保护领域的应用研究》[J].广西轻工业(化工与材料)，2008,2(2)[12]韩玮.《绿色化学、纳米材料与环境保护》[J].中国环保产业,2004,(8);46-48.[13]胡伟武,冯传平.《纳米材料和纳米技术在环境保护发面的应用》[J].化工新型材料，2007.35(增刊)[14]邓勇航.《纳米材料在环境保护领域的应用研究》[J].广西轻工业(化工与材料)，2008,2(2)[15]戴晓峰．《纳米技术在环境保护中的应用》[J]．生物学杂志，2006，23(4)：61-62． [16]罗明良,蒲春生．《纳米技术及材料在环保中的应用与展望》[J]．化工新型材料，2001，29：27-28．

[17]陈仲林，张玉奇，严得忠．《纳米技术在绿色照明工程中的应用前景》[J]．照明工程学报，1997，3：48—52．