許 哲
近年來,人們越來越多地關注環境的保護和治理,如對空氣質量和水污染的保護與治理等,但很少有人會注意到土壤的污染。據調查,目前我國有1.5億畝的土地(即接近1/5的耕地)被污染了,不能再進行種植和使用。這對于發展中的農業大國來說,損失是十分嚴重的。
我們觀察到,埋入土中的枯枝爛葉經過一段時間就不見了,原來,是土壤中的蚯蚓把它們當作“大餐”吃到肚子里去了。蚯蚓既然能把枯枝爛葉當作食物,那么,蚯蚓會不會對食品加工廠、紡織廠等產生的含有機物的肥料感興趣呢?針對這個問題,我進行了相關的研究。
一、實驗原理
蚯蚓在生態系統中擔當著分解者的角色,主要以腐爛的有機物為食。蚯蚓消化能力強、食性廣,有強大的消化系統,因此,可以用它來處理城市生活垃圾,工業污泥、廢渣,農村中的秸稈、沼氣廢渣等有機物。
二、實驗過程
將捕捉的蚯蚓放在腐殖質豐富的土壤中,蚯蚓生活狀況良好。在土壤中埋入紙片作為蚯蚓的食物,一段時間后發現紙片減小,并最終消失;而蚯蚓生長狀況良好,沒有不良反應,植物也生長旺盛。
三、實驗結果
實驗驗證了利用蚯蚓凈化土壤的可行性。人們可以在造紙廠、食品加工廠、紡織廠的后院建造蚯蚓養殖廠,將造紙廠產生的廢紙漿、食品加工后的剩余原料傾倒在養殖場中,作為蚯蚓的食物。蚯蚓將廢渣、紙漿等分解,使土壤得到凈化。
蚯蚓體內含有豐富的蛋白質、脂肪、某些特殊的酶類、激素,具有很高的藥用價值,可作為人類的佳肴和滋補良藥;還有某些水棲蚯蚓,如霍甫水絲蚯、中華顫蚯、尾鰓蚯等,可生活在水環境里,凈化被污染的水體。
(指導老師:丁潔)
“人造溫泉”采暖模式
孫銘壕
山西太原冬季供暖污染問題一直備受關注。面對冬季里太原城灰蒙蒙的天空和自己總覺得干澀的喉嚨,我不禁想到:能不能用天然的溫泉水供暖?但不是每個城市都有溫泉,那么,能不能把太陽能轉為地下水的熱能,制成“溫泉”來供暖呢?
帶著這些疑問,我開始了這項課題的研究。
一、研究方法
1、收集資料。查詢太陽能利用、風車抽水技術、打井技術、溫泉形成、冬季采暖技術、建筑保溫技術等方面的知識。
2、實地調研。多次在太原、忻州、河津、北京、天津等地進行實地考察,對現有的采暖供熱工程、建筑保溫工程、風力抽水灌溉工程、打井工程、天然溫泉和太陽能利用的情況進行調研。
3、現場監測。多次到工地進行溫度等的監測及灌水實驗。
4、方案設計。對調研監測數據進行分析,并設計“人造溫泉”綠色采暖方案。
二、結果分析
調查結果表明,山西省建筑采暖模式大體有3種:燃煤鍋爐集中供暖、電廠余熱供暖和小鍋爐供暖。在太原市城區,無除塵設施的小鍋爐依然
三、“人造溫泉”方案設計
天然溫泉是吸收了地球內部熱量的地下水。以太陽能為替換能源,通過太陽能集熱器將水加熱后灌人地下,利用地層儲熱性能跨季節保溫儲存,形成人工地熱,作為冬季采暖熱源。
四、綠色采暖系統設計
對采暖鏈條上的各個環節進行優化配置:采取風力提水和低溫地板采暖工藝;使用人造溫泉提供綠色熱源,綜合利用風能、太陽能和地熱能,克服傳統采暖缺陷,彌補水源熱泵的不足;采用低溫地板輻射工藝構成室內散熱系統,直接使用儲存的低溫熱水采暖;利用太陽能、風能完成提水、加熱和儲存的水循環過程。
五、“人造溫泉”虛擬采暖模式構建
虛擬了太原師范街9000m2小區新建住宅,嘗試性地構建了“人造溫泉”綠色采暖模式,并制作成模型。
“人造溫泉”綠色采暖模式充分利用太陽能、風能、地熱能等可再生的清潔能源,對建筑采暖系統進行優化設計。在城鎮建設中,積極推廣這種綠色采暖模式,有重要的意義。
(指導老師:李啟民劉錦屏)