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首先,校园绿化建设要体现“雅”,雅是一种境界;其次,校园要“静”,静是学习的必要保证;再次,校园要体现“动”,动是一种活力,如小桥流水、音乐喷泉等,能使人放松、解除疲劳,心情愉悦。
2 高校园林绿化的规划与配置
吸取其它高校的经验,并结合自己的特点,从景观、生态、文化3个方面着手,使校园环境景观成为学校的一个重要窗口,形成具有自身特色。
2.1 校园绿化的规划、配置要突显功能意识
将实用性放在首位,教学楼和宿舍楼周围应以低矮的灌木为主,高大的乔木会影响采光性和通透性。篮球场、广场等是大家休闲、玩游的场地,应有一定的容纳量,在其周围栽植常绿的高大乔木,并设置休息处。校园内行道树应选用常绿、树冠较大、病虫害较少的乔木树种,如悬铃木、香樟等。运动场草坪要根据使用要求、气候特点等,选用耐践踏、耐修剪,绿期较长的草种。树种、草种、景观的选用,都要根据校园的特点,将绿地的功能、实用性和观赏性、艺术性、经济性有机的统一、协调起来。
2.2 校园绿化的规划应与功能建筑相呼应
规划是搞好校园绿化工作的基础,高校校园景观环境设计要仔细研究建筑与环境的关系,要强调将建筑融入环境,建筑与环境要相互衬托,统一和谐,相得益彰。各功能区绿化规划要重点突出点、线、面有机的结合,各景点和绿化小区要做到似隔非隔,与建筑、道路浑然一体,做到虽有人为,宛如天开。只有做到点、线、面的结合,突出重点,校园绿化才能和谐统一,情景交融,以景育人,充分发挥它的育人功能。
2.3 注重高校校园绿化的品味和特色
校园绿化要突出高校特色,每一个大学,都有其各自的侧重点和办学理念。校园绿化要将各自的办学理念及历史文化融入进来,要有特性,以区别于其它大学,要突出自己鲜明的办学风格及校园文化品位,同样,在绿化设计上不能生搬硬套,要有新意和创新,使得校园的植物造景和学校的发展及历史渊源紧密结合在一起。近年来,高校的吸引力不仅仅是师资力量决定,校园环境也成为招生的主要宣传之一。学生离开母校,校园的优美环境也将成为他们永远的寄托和怀念。
2.4 高校校园绿化应以乡土树种为主
我国幅员辽阔,各高校之间的生物气候带不同,为了保证校园内绿化的成活率,故各高校首先选择各自生物气候带、各自地区适生的乡土村种或引种驯化成功的外来树种。因为乡土树种已经适应当地气候、土壤、水分等生长环境。具有管理相对粗放、生长健壮、植物病害发病率低等特点。乡土树种在校园绿化植物配置中的应用有利于校园绿化的成功,且容易形成地域特色,并且在施工过程中可降低施工成本,在起到绿化环境的同时还为学校节约成本,一举两得,但同时也得注意保持校园树种的多样性。
2.5 校园树种的配置要注意清洁和环保的要求
一是要确保校园要配置的树木、花卉、绿草的品种洁净、无污染。如我校校园绿化当时为了追求早日成规模和便于养护管理,因此栽植了大量的杨树,导致现在每年春天,杨絮就四处飞扬,造成环境污染,还能让人呼吸道不畅,因此建议学校尽快更换为雄株,减少春季污染。
3 提高校园绿化水平的建议与对策
3.1 领导重视,加大投入
只有学校领导重视校园绿化工作,在人、财、物三方面给予充分的保证,俗话说,有钱好办事。学校要成立绿化委员会,选择合适的人员从事绿化管理工作。同时,学校应积极设法筹集资金解决必需的绿化经费,尽可能地加大对校园绿化的投入。
3.2 加强绿化管理的前瞻性
在规划的时候,要充分考虑到植物的生长规律、人的活动规律,给植物的生长、人的活动留足空间。
3.3 加强制度建设,严格检查监督
根据学校实际,建立相关的规章制度,规范校内各单位和个人的行为,扩大绿化监察部门的工作范围,依法进行检查监督,可以实行责任制,分片责任管理。
3.4 应该与专业建设以及学生实践联系
我校设有园林专业,应该把学校的绿化同本专业建设紧密的结合起来,学生可以一边在课堂上学习理论知识,一边可以在校园就地进行实践,理论联系实际,事半功倍的教学效果。另一方面,学校也可以节省大量的劳动力,一举两得。
高校校园绿化是高校文明的标高之一,是学校给人直观印象,社会在不断的发展,人们的欣赏水平在不断的提高,让我们用丰富多彩的观赏树木来装点校园,为广大师生员工创造一个优美,舒适的生活、学习、工作空间。
中图分类号:S73 文献标识码:A
引言
随着城市经济的快速发展,城镇化建设的步伐进一步加快,人们对居住环境的质量要求越来越高,居住区园林绿化逐渐成为人们关注的焦点。园林绿化是城镇现代化建设的重要内容,对改善城市生态和景观环境、提高人民群众的生活质量、促进城市经济社会的可持续发展具有重要的作用。党的十提出“生态文明建设”口号,具有里程碑式的意义。所谓生态文明是指在遵循人类、自然、社会相互和谐发展的基础上,取得的物质与精神总和,也是人与自然、人与人、人与社会和谐共生的一种文明观。城镇园林绿化的目的是为了改善城镇生态环境、净化空气、涵养水源、保持水土、减少噪音和污染、美化环境,改善小城镇的环境和市民的生活条件。
一、小城镇园林绿化存在的问题
(一)小城镇园林绿化管理机构不健全
从调查来看,多数小城镇没有园林绿化管理机构或专门人员,有的也是设在镇乡村建设办公室,致使园林绿化管理建设不到位,管理体系不完善。
(二)小城镇绿地系统规划欠缺
随着城镇化进程的不断加快,绿地系统规划尤其重要。从市级园林小城镇创建、中心城镇建设来看,小城镇总体规划健全,绝大部分乡镇缺乏详细的园林绿地系统规划,公共绿地建设不均衡,导致园林绿化建设的盲目性、随意性。
(三)小城镇园林绿化建设缺乏地域特色
小城镇园林绿化建设无专业技术人员,建设指导思想模式、规划观念盲目仿效大城市园林绿化布局,未考虑当地地理环境、地容地貌、人文特色,绿地设计不规范、落后,乡土树种应用过少,体现不出小城镇园林绿化的个性和特色。绿化建设过程中片面求大、求洋、求快,不但使小城镇绿化无法形成其独特个性优势,而且花费了很多资金。
(四)小城镇园林绿化资金得不到有效保障
“先经济、后环境”的思想根深蒂固,对小城镇园林绿化建设管理投资无系统、无计划,绿化资金得不到有效保障,导致小城镇园林绿化工作发展缓慢。
(五)小城镇园林绿化法律法规不健全
小城镇园林绿化工作刚刚起步,制度规定还不健全,绿地随意性大,占绿、毁绿现象时有发生,许多景观建成后无人管养,重建不重养,管理水平落后。长此以往将面貌全非,造成园林绿化景观荒废。
二、小城镇园林绿化必须坚持的原则
坚持科学规划的原则
小城镇园林绿化是一项涉及城镇各方面的系统工程,它关系到小城镇的未来发展,因此,城市化进程中的小城镇建设,要正确处理好发展经济与园林绿化建设的关系,更好地发挥其综合效益,即生态效益、社会效益和经济效益。要聘请城市规划、园林绿化等方面的专家,科学规划、统一设计,要有长远的眼光,克服盲目主义和短期行为。在以往的工作经验和教训中,有很多值得我们汲取的,如:有领导卞观意志强加于绿化设计当中,使绿化没有达到预期效果或者推倒重来,给事业造成了重大损失,也使群众对此不满。因此,全面、科学、统筹规划,是搞好小城镇园林绿化的关键所在和长久之计。
坚持以人为本的原则
小城镇绿化关系到人们的生产和生活,最终的目的是让老百姓在园林绿化中感受到生态环境带给人们的思想、品味和层次的变化及提升,使他们能够享受到城里人享受的美好生活和美朋生态环境。要根据各地的不同民俗和特点进行设计,体现人文关怀,贴近居民生活。要考虑植物配置与建筑构图的均衡,树种选择应达到二季有花、四季常绿、五彩缤纷的效果,树种搭配应做到乔、灌 ,学、花、藤相结合。要通过美化小城镇的建设,改变原有的脏、乱、差的环境。
(三)坚持质量为先的原则
在城镇建设上,要建设园林城镇、宜居城镇。营造绿色和谐人居环境,建设设施完善、环境优美、具有地方特色的幸福城镇和宜居社区;在城镇环境上,要建生态型城镇,走节能低碳之路。把低碳目标与生态城镇建设相结合,建设资源节约、环境友好、适宜居住、运行安全、经济健康发展和民生持续改善的生态城市;在配套设施工,突出配套相应的休闲公园、主题公园等公共休闲空间和休闲游乐设施,打造休闲宜游城镇
(四)坚持因地制宜的原则
小城镇绿化要以满足群众生活、为人们创造亲近自然、生态优良的美好家园为宗旨,本着经济实用的原则,因地制宜,巧于因借,充分原有的地形地貌加以利用,尽可能地将原有的有价值的自然生态要素保留下来并加以有效利用,用最少的投入、最简单的维护,实现设计与当地风土人情及文化氛围相融合的效果,避免为了追求形式上的美感而对原有的自然环境破坏。同时,还要根据城镇自身特点,充分利用劣地、荒地和不宜建筑的地段及零碎地形地块,宜高则高,宜低则低,能多栽则多栽,能少栽则少栽,借势而上,因地制宜地与自然环境结合到一起,体现自然和谐的美。
三、小城镇园林绿化发展的对策
(一)加强城镇园林绿化的宣传工作
充分利用群众喜闻乐见的电视、报刊、广播、广告牌等宣传方式,结合中心城镇建设和市级园林小城镇创建,大张旗鼓地宣传园林绿化对改善生态环境、提高人民群众生活质量、提升城镇形象和品位、促进经济社会可持续发展的重要作用,使广大群众牢固树立起“爱绿、养绿、护绿”意识,并自觉主动地参与到绿化工作中来,形成上下联动、万众一心、齐抓共管,共建美好家园的良好氛围。
(二)重视园林绿地系统规划
城镇园林绿化建设是我国城镇建设中的一项重要工作。在城镇总体规划中,城镇绿地系统规划地位很重要,镇园林绿地要根据城镇绿地系统来进行的规划,也就是说,城市的绿化管理和建设主要依靠的城镇绿地系统规划。城镇绿地系统规划具有远瞻性、全局性和权威性。在对小城镇绿地系统进行规划时,必须根据城镇的实际情况,了解其历史文化特征和地理气候的特征,建立一个可以凸显城镇特色的园林。
(三)多方筹措资金
园林绿化建设的重要物质条件就是资金。园林绿化建设所需的资金比较多,再加上它是一项社会公益性事业,基本上没有产出。所以,资金的筹措需要国家、集体和个人共同实现,加大资金的投入来促进园林绿化的顺利实施。此外,可以通过政策对项目单位的绿化积极性进行激励。比如,在小区开发过程中,建的绿地要是比较多,就可以提高建筑的容积率。
(四)把握小城镇的特点,寻找特色之路
小城镇在进行园林绿化工作中,其工作的指导原则是保存小城镇的特色。所以,小城镇园在进行林绿化建设时,应注意以下几方面:首先,应对当地的历史文化,包括古迹遗址、古树名木、历史人物、民间传说及民风民俗等进行深入了解;其次,在园林绿化工作上应当结合小城镇现有的公共建筑,厂矿建筑,居住建筑一起设计,体现小城镇园林绿化实用的功能;再次,在种植工作上建议以本地的乡土树种为主,批判盲目引进外地树种的工作方式。
(五)强园林队伍建设
园林绿化建设是否能够成功,其主要因素是园林绿化规划设计人员的整体素质的高低。园林绿化的基础是规划,规划设计不好,建造出的园林绿地也不会很好,因此,要加强园林队伍的建设,即要经常组织园林绿地规划设计人员进行培训和学习,有利于他们接受新的知识和业务水平的提高。
总之,坚持经济原则建设生态城市,是城市园林绿化可持续发展的根本目的和最终目标。我们要牢牢把握住这一点,站在抓好生态环境建设、实施可持续发展战略的高度来对待小城镇园林绿化事业,争取早日建成园林化、生态化城市。
中图分类号 X757:X820 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2012)04-0051-05 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.04.010
高炉渣是钢铁厂高炉炼铁产生的矿渣,也是冶金行业产生量最大的一种工业固体废物。粒化高炉矿渣已广泛用于生产矿渣硅酸盐水泥、商品混凝土、免烧砖、微晶玻璃等绿色建材产品。我国高炉渣综合利用率达90%以上[1],高炉渣资源化生产绿色建材及其带来的可观的环境效益已受到普遍关注。
关于固体废物综合管理过程的环境效益,已有学者分别对餐厨垃圾资源化[2]及不同处置方式[3]、电子废物处理[4]、危险废物处置[5]等进行了定量评价,而有关工业固体废物综合利用的环境效益多为定性分析[6-7],特别是高炉渣资源化过程的环境效益评价尚未见相关研究。从环境效益的评估方法上看,现有研究主要可分为3大类,分别是,关注个别环境影响类型(能耗、水耗、温室气体排放等)的改善[8,9];采用影子价格等将环境效益货币化[10-11];利用生命周期评价方法评价环境表现[5,12-13]。本研究基于生命周期视角,对高炉渣资源化生产矿渣硅酸盐水泥和商品混凝土全过程的物质输入输出清单进行分析,重点关注能源消耗、原材料消耗和碳排放情况,并从节能、降耗和碳减排三方面对高炉渣资源化全生命周期的环境效益进行评估,为废物管理决策提供定量化的数据支持。
1 研究方法
1.1 系统边界
熔融高炉渣经水淬形成粒化高炉渣,烘干后在立磨内粉磨成高炉矿渣微粉,可作为水泥混合材和混凝土掺合料。矿渣微粉既可与水泥熟料按一定比例配比生产矿渣硅酸盐水泥,也可直接部分替代普通硅酸盐水泥生产商品混凝土。
以我国某建材企业利用粒化高炉渣生产绿色建材产品为例,对高炉渣资源化过程进行分析。依据该企业典型工艺过程,将研究的系统边界确定为“从摇篮到大门”的全过程,即包括从原材料生产、能源生产、高炉渣预处理、高炉渣粉磨直至生产出矿渣硅酸盐水泥(见图1)和商品混凝土(见图2)的全部环节。其中,水泥生产所需的铁质料和钢球,以及混凝土生产使用的外加剂等,用量较少,研究中忽略其生产过程。至于运输过程,由于高炉渣来自厂区附近的钢铁企业,运输距离及其环境影响十分有限,因此不考虑高炉渣的运输过程。
图1 高炉渣资源化生产矿渣硅酸盐水泥过程系统边界
Fig.1 System boundary of BF slag recycling for slag portland cement
图2 高炉渣资源化生产商品混凝土过程系统边界
Fig.2 System boundary of BF slag recyclingfor commercial concrete
本研究分别以1 t矿渣硅酸盐水泥和1 m3商品混凝土为功能单位,重点关注高炉渣用于生产矿渣硅酸盐水泥和商品混凝土全生命周期过程的能源消耗、原材料消耗和碳排放情况,并与等量的不掺加高炉渣矿粉的普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥以及普通商品混凝土的生产过程进行比较。出于对比分析的需要,本研究未考虑普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥在产品性能上的具体差别。
1.2 评价方法和工具
基于生命周期评价专业软件GaBi 4构建产品系统。采用生命周期清单分析(Life cycle inventory analysis, LCI)方法对高炉渣资源化生产建材产品过程的物耗、能耗和环境排放进行量化。
对矿渣水泥和商品混凝土两种绿色建材产品生产全生命周期的物质输入输出进行分析,并选取生命周期清单中的能源消耗、原材料消耗和碳排放三项指标,与对应的普通建材产品进行比较,进而从节能、降耗和碳减排三方面评估高炉渣资源化生产绿色建材产品全过程的环境效益。本研究采用节能、降耗和碳减排的相对值表征环境效益。首先计算出绿色建材产品相对于普通建材产品节能、降耗和碳减排的绝对量,再将其与普通建材产品相应指标值进行对比。具体计算方法如下:
节能效益EBe=(Eo-Eg)/Eo(1)
式中:Eo为普通建材产品能源消耗量;Eg为绿色建材产品能源消耗量。能源消耗量的单位为MJ。
降耗效益EBm=(Mo-Mg)/Mo(2)
式中:Mo为普通建材产品原材料消耗量;Mg为绿色建材产品原材料消耗量。原材料消耗量的单位为kg。
碳减排效益EBg=(Go-Gg)/Go(3)
式中:Go为普通建材产品碳排放量;Gg为绿色建材产品碳排放量。碳排放量统计的是包括CO2在内的全部温室气体,采用CML2001 Global Warming Potential (GWP 100 years)进行核算,单位为kg CO2当量(CO2Equiv.)。
1.3 数据来源
数据收集是开展生命周期清单分析的重要基础。清单数据的质量和有效性在很大程度上决定了环境效益评估结果的可靠性。
生命周期清单数据来源主要包括:①某环保建材企业实际生产数据;②PEGaBi数据库;③本课题组开发的中国能源生产基础数据库。其中,矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥及商品混凝土(掺加矿粉)生产过程的清单数据来自案例企业目前运行中的工艺数据,普通商品混凝土(未掺加矿粉)生产数据来自企业初期的设计数据。大部分辅料生产数据选用PEGaBi数据库提供的清单数据。此外,本研究采用了部分公开发表的文献数据作为补充。具体数据来源见表1。
表1 生命周期清单数据来源
Tab.1 Data sources of life cycle inventory
2 结果与分析
2.1 能源消耗
利用生命周期清单数据,分别对生产1 t矿渣硅酸盐水泥(P.S.A32.5)、复合硅酸盐水泥(P.C32.5)、普通硅酸盐水泥(P.O42.5)以及1 m3商品混凝土(掺加矿粉)、普通商品混凝土(未掺加矿粉)过程中的能源消耗总量进行核算。
图3显示了生产1 t水泥产品的能源消耗情况。普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的能耗量依次为7 461.9 MJ、5 903.0 MJ和5 551.1 MJ。矿渣硅酸盐水泥的能耗值最低,究其原因在于,高炉矿渣微粉部分替代水泥熟料,降低了单位水泥产品的熟料消耗量,而熟料的煅烧是水泥生产中的主要能源消耗环节。
图3 水泥生产过程的能源与原材料消耗
Fig.3 Energy and raw material consumption from the production of cement
图4显示了生产1 m3商品混凝土的能源消耗情况。商品混凝土(掺加矿粉)与普通商品混凝土(未掺加矿粉)能耗量分别是1 944.1 MJ和2 040.8 MJ。结果显示,商品混凝土(掺加矿粉)生产过程的能耗值略低于普通商品混凝土(未掺加矿粉)生产过程,由于前者掺加的矿粉的量不大,因此能耗下降幅度并不显著。
2.2 原材料消耗
废物资源化可直接减少生产建材产品所需的原材料。从图3不难看出,矿渣硅酸盐水泥消耗的原材料明显低于复合硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,依次为3 128.0 kg/t,
图4 商品混凝土生产过程的能源与原材料消耗
Fig.4 Energy and raw material consumption from the production of commercial concrete
3 406.0 kg/t和4 286.3 kg/t。与普通商品混凝土(未掺加矿粉)相比,掺矿粉的商品混凝土的原材料的消耗量也有所下降,即从2 058.8 kg/t降低到2 052.1 kg/t(见图4)。
2.3 碳排放
本文核算的碳排放主要为建材产品生产工艺过程本身的直接排放,同时也包括原料、燃料等生产及使用过程中的间接排放。采用高炉矿渣微粉替代水泥熟料可有效减少温室气体尤其是CO2的排放,因此,比较碳排放强度可反映高炉渣资源化的碳减排效益。
图5和图6所示为3种水泥产品和2种商品混凝土产品生产过程的碳排放情况。生产1 t普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的温室气体排放值依次为894.6 kg CO2当量,706.3 kg CO2当量和659.1 kg CO2当量;生产1 m3普通商品混凝土(未掺加矿粉)与商品混凝土(掺加矿粉)的温室气体排放值为244.1 kg CO2当量和231.7 kg CO2当量。结果表明,利用高炉矿渣微粉生产的绿色建材产品的碳排放强度有明显下降。
2.4 环境效益
生命周期清单分析的结果均显示,掺加高炉矿渣微粉能有效降低建材生产过程中的能耗、物耗和碳排放强度。
图5 水泥生产过程的碳排放比较
Fig.5 GHG emissions from the production of cement
图6 商品混凝土生产过程的碳排放比较
Fig.6 GHG emissions from the production of commercial concrete
表2和表3分别是绿色建材产品相对于普通建材产品节能、降耗和碳减排的绝对量及其环境效益。其中,以普通硅酸盐水泥P.O42.5和复合硅酸盐水泥P.C32.5为对照,对利用高炉渣生产的矿渣硅酸盐水泥P.S.A32.5的环境效益进行表征;以普通商品混凝土(未掺加矿粉)为对照,核算掺加高炉矿渣微粉的商品混凝土的环境效益。
表2 绿色建材相对于普通建材节能、降耗和碳排放的绝对量
Tab.2 Absolute amounts of energy saving, raw materials
reduction and GHG emissions mitigation of green building materials compared with common building materials
表3 高炉渣资源化生产绿色建材的环境效益
Tab.3 Environmental benefits of BF slag recycling for green building materials
结果表明,高炉渣资源化生产的矿渣硅酸盐水泥和商品混凝土均具有明显的环境正效益。与普通硅酸盐水泥P.O42.5相比,矿渣硅酸盐水泥P.S.A32.5可分别实现节约能源1 911 MJ/t(节能26%),降低原材料消耗1 158 kg/t(降耗27%),减少碳排放236 kg/t(碳减排26%);与复合硅酸盐水泥P.C32.5相比,矿渣硅酸盐水泥P.S.A32.5可实现节约能源352 MJ/t(节能6%),降低原材料消耗278 kg/t(降耗8%),减少碳排放47 kg/t(碳减排7%)。与普通商品混凝土(未掺加矿粉)比较,掺加矿粉的商品混凝土可实现节约能源97 MJ/m3(节能5%),降低原材料消耗7 kg/m3(降耗0.3%),减少碳排放12 kg/m3(碳减排5%)。
从高炉渣生产矿渣硅酸盐水泥和商品混凝土这两种不同资源化途径来看,前者掺加的高炉矿渣微粉比例较高,因此核算得到的节能、降耗和碳减排幅度高于后者。但这并不意味着高炉渣用于生产矿渣水泥的环境表现优于生产商品混凝土,因为本节核算的环境效益只是针对绿色建材产品与对应的同类普通建材产品的比较,且研究对象分别是1 t水泥产品和1 m3商品混凝土。若要比较高炉渣不同资源化途径的环境表现,需要以一定量的高炉渣作为功能单位,对其不同资源化过程开展生命周期评价。
3 结 论
生命周期清单分析结果显示,相对于传统建材产品,高炉渣资源化生产绿色建材:矿渣硅酸盐水泥和商品混凝土,可直接减少资源消耗和和温室气体排放。与普通硅酸盐水泥P.O42.5和复合硅酸盐水泥P.C32.5相比,利用高炉渣生产的矿渣硅酸盐水泥P.S.A32.5可分别实现节能26%和6%,降耗27%和8%,碳减排26%和7%。与普通商品混凝土(未掺加矿粉)比较,掺加高炉矿渣微粉生产的商品混凝土可实现节能5%,降耗0.3%,碳减排5%。
高炉渣资源化过程表现出显著的环境效益。利用高炉渣生产矿渣硅酸盐水泥和商品混凝土是合理可行、环境友好的综合利用方式。
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Environmental Benefits Assessment of Blast Furnace Slag Recycling for
Green Building Materials Based on LCA
SONG Xiaolong YANG Jianxin LIU Jingru
(Key Laboratory of Urban and Regional Ecology, Research Center for Ecoenvironmental Sciences,
Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China)
1.2 二氧化硫刺激性较大,实验要采用微量化实验以减少对实验者的伤害。微量化实验借鉴氯气的微量化的实验,然后进一步改进,如用较大的集气瓶或广口瓶(200mL左右)代替培养皿,集气瓶要干燥的,避免滴入的高锰酸钾、品红溶液扩散不成滴;如果集气瓶用后弄湿了,可以用吸水纸擦干并垫上塑料膜。NaSO3 少量用微小的纸漏斗盛放,用长镊子夹着放入集气瓶中。硫酸用1:1体积比的稀硫酸,实验时,集气瓶或广口瓶可以用湿的纱布遮盖住(对于氯气的微量实验,则上面套上一个瘪的小塑料袋),减少SO2溢出。通过改进,SO2扩散比用培养皿实验的少了,刺激的气味淡了,实验效果仍明显。
也可以采用成套的微型气体实验器(图表1),实验效果、防护作用较好(药品也要控制用量)。
1.3 浓溴水与苯酚溶液的反应,浓溴水要求是饱和溶液,挥发性较大,虽然毒性较氯气小,但浓度较大,危害性更大,使用时要引起注意。要在通风橱制取和分装,因此分组实验最好四人一组,32个试剂瓶分成两批轮流分装和使用,溴水浓度适当降低,苯酚溶液浓度适当下降,用量为几滴,容易产生沉淀。减少用量和组数,减少对环境的污染。实验员不需要下课堂一瓶一瓶加浓溴水,以减少浓溴水的危害。
1.4 石棉网的使用安全。石棉是致癌物质,变成细小粉尘通过呼吸道、消化道进入人体,因此要认真管理石棉网。石棉网使用后,及时收集石棉网,存放干燥处,防止铁丝生锈;破碎的石棉网及时收集封存,防止随意丢弃,污染环境,影响自身及他人的健康。采用环保的隔热网来代替石棉网,虽然不够耐用,但比较环保,可以放心用。
1.5 四氯化碳的回收再利用,四氯化碳是一种毒害品,最好要回收重新利用,不然它就会被封在水槽的底部,不时会泄漏到空气或流入地下水沟进入环境中污染环境,影响师生及实验室工作人员的身体健康。因此有关四氯化碳的实验,实验后,应该把废液回收,然后加入饱和的碳酸氢钠溶液,30%过氧化氢溶液,去掉四氯化碳中的碘或溴等杂质,再通过过滤、分液,然后还要加入少量镁粉,除去过氧化氢等氧化物, 过滤后重新利用;或者用相当于四氯化碳废液量15%的2.5~3mol/L的Na(OH)溶液,采用反萃取方法来净化四氯化碳,再回收利用,减轻其对环境的污染。为了减少其中Na(OH)溶液的影响,在回收的四氯化碳中加入少量的稀硫酸,同时与新购买的四氯化碳混合使用,以提高使用效果。
1.6 给橡皮塞打孔的一个技巧 给橡皮塞打孔时,遇到孔大一些,出现漏气时,解决的方法有:换用管径大一些的玻管(或需要再加工);还有一个方法,取新的橡皮塞,先用孔径较小(如小一号)的打孔器打孔,再用原来的打孔器在中间(与前一次打的孔同一圆心)继续打孔,就有希望打出合适的孔。其中的原因是橡皮的可塑性,第一次的打孔扩大橡皮,打出一个空间,第二次打孔时,减少阻力,压力也减少了,或者第二次打孔时有些偏移,第二次打孔外扩减少了,于是打出的橡皮减少,使孔偏小,变得刚好适应,气密性变好了,不再漏气。提高了橡皮塞的利用率。如果配合使用电钻打孔,能提高打孔的效果及气密性,改善用电钻打孔气密性不佳的缺点。
2. 1 层析瓶瓶塞附带滤纸条小支架的小制作及仪器设备的改进,小支架可以使用手机充值卡或厚纸片,剪成小长条并用小绳系在广口瓶瓶颈处(如图2), 可以用铁丝代替小绳扎在纸片的中间并延伸进广口瓶里,防止硬纸片掉入层析液中,加盖时密封性较好;或者用泡沫塑料做成塞子,塞在瓶颈处,不用完全盖住瓶口,有一些空隙,便于用手指把泡沫塑料塞子取出;也可以用细绳系在瓶颈外,防止塞子掉到层析液中,层析时,瓶口上要盖上厚纸片或玻片。使用广口瓶代替烧杯进行实验时,有效减少了层析液的挥发及浪费,减少换用层析液的操作,及学生洗烧杯带入水的机会。使实验室的气味及有害气体减少了,达到了环保的目的。
2.2 高中生物实验,采用猪肝研磨液作过氧化氢酶,学生分组实验后,猪肝研磨液倒入水槽,清洗时,实验室的腥味很重。下一个班有一些学生不敢进入实验室实验。针对这种情况,采用氯化钠或苯甲酸给猪肝研磨液保鲜,把猪肝研磨液装入广口试剂瓶,发给学生实验,一天换一次新鲜的研磨液。
3 总之, 绿色环保的实验方法还有不少,需要我们不断的改进,在实践中不断的开拓创新。而在实验室日常工作中,我们还要做到:药品和试剂的配制,剂量要适当,有些要先通过实验来决定,避免浓度相差太大,影响实验效果,一种药品消耗太大。一些学生为了实验效果,有加大药品用量的倾向,需要及时教育,避免加大污染及浪费药品,或引发事故。实验过程,药品及产物有利用价值,最好回收再利用。但对于一些较严格的实验,回收的药品可能效果不好,就不要用(改作其他用途),以免因小失大,节约也要讲究策略的。一些学生分组实验使用的药品用量较大,要计算好用量,并结合实验使用情况及时调整,防止实验后,药品剩下太多而造成浪费。
参考文献