李陽雪+鄒曉新+秦傳玉+鄒東雷+董招君
摘要:化工技術的進步,促進了人類經濟及社會快速發展,但同時給環境造成了不可逆轉的破壞。通過化學方法對環境治理的過程中,改善環境質量和保護人體健康等各個方面,化學雖然發揮重要作用,卻不可避免地會產生二次污染.目前的環境化工教育如能在教學過程中倡導綠色環保理念,滲透環保教育,提高大家的環保意識,可以改善人類的環境質量和保護人體健康。做到全過程控制模式取代傳統的終端污染控制模式,就可以從源頭上減少污染,為環境保護和治理奠定扎實的基礎。
關鍵詞:環境化工;教育;綠色;全過程控制;終端污染控制;污染
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)49-0211-02
化學工程技術在環境污染治理中的應用可稱為環境化工。環境治理技術主要包括生物法和各種物理化學法,這些方法是基于化學工程的基本單元操作實現的,這些單元操作可稱之為環境化工技術,是化學工程技術在環境污染治理中的應用[1-2]。
如何在大學環境化工這門課程中,引導學生的綠色、環保意識并作為實踐者及力行者推進環境化工教學的改革。我們需要從根本上解決化工與環境之間的沖突,即要經濟發展,又不能以人類的健康、環境的污染、社會的發展為代價。我們將從以下四個方面來著手解決。
一、教學與實際相結合,在教學中培養學生的環保意識
大學階段專業知識的學習非常重要,但樹立正確有人生觀及世界觀是十分必要的。目前環境的污染已經十分嚴重,首先讓學生明確化工生產的環保意識,可以逐步改變化工生產的落后思想,改變生產過程帶來的污染。學生在畢業后會將自己所學的專業知識,運用到實際工作中,每一個學生都會為推動社會的進步、環境的改善進自己的綿薄之力,社會終將向越來越好的方向發展。
在課程中引入典型案例。如酸雨的形成就是人類破壞環境的一個很好的例證。
酸雨是指PH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨主要是人為的向大氣中排放大量酸性物質如二氧化硫及大量的氮硫化合物與下落過程中的雨雪相結合就形成了酸雨。
酸雨的危害是有目共睹的[3-5],一是導致土壤的酸化,加速土壤中礦物質元素的流失,使土地變得貧瘠,大大影響森林及農作物的生長甚至造成樹木及莊稼的枯死。二是酸雨會破壞建筑材料,作用于非金屬建筑表面硬化造成水泥溶解,損壞建筑物及在建筑物表面形成黑殼。三是誘發植物病蟲害,對農作物的收成造成大幅度的減產。四是對河流水質的污染,水質酸化,對人類飲用水造成不可逆轉的破壞。對水生動物植物的生成造成破壞,減少及絕跡。五是酸雨通過污染人類必需的水、農作物及建筑,最終危害人類的身體健康。
可讓同學們尋找形成酸雨的來源,通過調查分析,得出最終的結論:一是工業生產過程中使用的燃料燃燒。二是某些有色金屬的冶煉。三是化工生產。四是交通運輸產生的汽車尾氣中大量的氮氧化合物。五是居民生活用燃燒煤炭產生的二氧化硫。
最后通過課堂討論,如何在生產環節防止及減少二氧化硫的污染?這也是我們學習的最終目的。如何實現全過程污染控制而不是最終的污染處理。學生們提出了改進燃煤技術,對燃煤進行脫硫,或是將產生的二氧化硫制成硫酸。還有的同學提出了開發新能源,太陽能、風能、核能等代替污染重的傳統能源。
通過引導學生分析酸雨的危害、形成,最終總結了合理的環境治理方式,改變傳統的書本知識的灌輸,更好地激發學生的學習熱情,提高學生的綜合素養。
二、倡導化工生產的全過程控制模式取代傳統的終端污染控制模式
環境化工本質上是在研究如何控制污染的化學機制和解決化學生產中的工藝技術的一門學科[6-7]。過去環境化工的關注點是終端污染的控制及治理的化學研究,目前也取得了一定的效果。但目前這種方法只能治標不能治本,只能對被污染的環境進行治理,減少污染物排放,但是沒有從源頭上解決污染的排放及產生環境污染的問題。隨著人們對于環境、水資源、生存所需物資的無毒、無害、綠色、環保要求,對污染預防及清潔生產的認識也逐步提高。因此在化工生產過程中,如何實現全過程控件污染最少量的全過程生產控制模式,取代傳統的生產過程中的終端污染控制模式。
如何能做到污染全過程控制模式,首先需要優化生產工藝路線,在生產過程中的中間體盡量無毒無害、副產物盡量的少或是沒有。其次對生產過程的副產物及排放物的再次循環及利用,這樣做或許生產成本會大于過去傳統終端污染控制模式,對于環境卻是節約了大量的治理成本,還可以給人類一個適合子孫后代生存的干凈空間。
三、環境化工教育與化學發展相合
環境化工的發展離不開化學的進步,目前化學的迅猛發展,是促使環境化工的需要不斷更新知識,環境化工就是同具體環境相結合,以治理環境為己任[9]。研究并跟上化學知識的發展,是環境化工教學的重要任務。生物化學、分子生物學、生物無機化學、新型有機合成化學、檢測領域的分析化學等都發展推動了化工的進步,同時也向敞開的環境帶來未知的污染。學生們需要了解化學的發展,懂得新領域領理論,參與到本質的化學核心內容,才能得以控制環境的治理。比如現在熱門的分析檢測領域,需要檢測人們日常生活及工業產品的有毒有害物質,為人們的生活提供了安全保障。但是日常檢測工作中卻產生大量的廢水、廢氣、廢的有機試劑。如何能從源頭掌控化學污染并與環境化工相結合?這就需要學生學習更多的基礎理論知識,將化學與環境化工相互結合、相互交叉、相互促進。豐富環境化工學生的知識面,加強環境化工教學的深度是教育的意義所在。
四、教學與實踐相結合
學習的最終目的是實踐,以目前污染重的三廢:廢水、廢氣、固體廢棄物為主要研究對象[10-11],讓學生深入工廠實習。以全程控制代替最終治理為理念,進行調查如何改進工廠三廢的治理。
學生們提出了改進生產工藝,提高產率,減少副產物的產生,如何促使化工生產變成環境友好類生產。對于工業廢水提出了按生產過程,在明確知道廢水中所含物質后,探索合理的提純方案,進行提純處理,即可以凈化水質,又可以變廢為寶。
對于廢氣,加入純化裝置,如可以循環利用,可以減少廢氣排放量。如不可以循環利用,必須要凈化后放可排入大氣。
對于廢渣,目前已形成了“一業為主,多種經營”,對于鋼渣、硅錳渣、鉻渣等目前有成熟利用技術,只要公司可以保證生產出的廢渣不再次轉移,進行多種經營,化生產廢渣為下一生產過程的原料,真正做到了環境友好化生產。
五、結束語
環境化工的興起和發展,為人類保護、改善環境提供了化學方面的依據[12]。通過教學時對學生環保意識的培養,用全過程控制模式取代傳統的終遄污染控制模式,如能在生產中引入全程控制,對環境、人類的持久發展,必將起到長治久安的影響。
參考文獻:
[1]劉曉燕,論化學污染與環境化學教育[J].綿陽師范學院學報,2004,23,(2):66-69
[2]劉平,化工與環境類專業實驗教學中漸進式教學法的應用分析[J].科學導報,2015:40
[3]鄧宇,化學工程技術的發展及對策研究[J].中國化工貿易,2013,(7):398
[4]高秀紅,現代職業教育理念下環境化工基礎課程教學改革與研究[J].課程教育研究,2014:7
[5]曾懋華,化學教育對低碳生活影響的調查[J].化學教育,2013,(2):56