吳文彬 彭莉
當今世界的幾大環境污染,如大氣污染、水質污染、噪聲污染日趨嚴重。除噪聲污染以外,其他各種污染均是通過化學反應引起的,化學實驗是一個非常嚴重的污染源。想降低化學實驗對環境的污染,高校的化學實驗教學值得關注。基于綠色化學的理念,從提高環保意識,引進微型實驗、完善實驗設備,化散為整實驗,應用仿真實驗,慎用化學藥品,正確處理“三廢”7個方面著手,來消除或減輕高校化學實驗對環境的污染。
化學實驗綠色化學環境污染實驗教學是化學教學的重要途徑,是使學生快速理解和掌握化學理論知識的一種重要手段,是化學教學不可或缺的方法。然而化學實驗產生的廢液、廢氣、廢渣、不可避免地對環境造成污染。因此,如何減少化學實驗對環境的污染是化學教學亟需解決的重要問題。經過幾年來的探索研究,綠色化學走入人們的視野,它強調的是用化學的知識和技術,去減少或杜絕危害人體健康和對環境產生污染的原料,通過控制反應條件,使化學品在生產和應用時都能做到無污染、無毒害。把綠色化學應用到化學教育之中,從根本上防止和治理環境污染,從治標轉向治本,是化學教學的改革重點。
一、提高環保意識
人是意識性動物,觀念意識決定人的行為。在化學教學中,提高學生的環保意識,是保護環境、消除或減輕化學實驗污染的前提條件。化學專業學生是參與化學實驗,從事化學類工作的主體人員,提高他們的環保意識是減輕化學實驗對環境污染的前提工作。學校可以通過舉辦環保講座、圖片展覽、環境保護法宣傳、環境污染展示等一系列活動,使他們能夠認識到環境保護的重要性。環境是與我們每個人都息息相關的,是我們賴以生存的條件,保護環境人人有責。老師要重點講解化學實驗污染的危害性,及實驗中廢棄物的處理方法。化學實驗污染的特點是規模小、濃度高、種類雜。實驗過后,隨意排放“三廢”,將會對周邊環境及人群,造成相當大的危害。因此在實驗中,學生要按照老師的要求,自覺地按規定量取用藥品、規范性操作、及時妥善地處理實驗廢棄物,養成良好的實驗方法和習慣。
二、引進微型實驗
微型化學實驗是指以微量的化學試劑,在微量化的儀器和裝置中進行的一種化學實驗。它是一種新型的化學實驗方法,以綠色化學為基本理念,以環境保護為根本出發點,它通過盡可能少的使用化學試劑,而獲得比較明顯的化學反應結果和準確的化學信息。引進微型化實驗,代替傳統的化學實驗,在降低環境污染的同時還可以減少設備、水、電等的消耗,減少實驗費用。微型化實驗效果更為明顯,使學生更為準確的觀察化學方應,提高了化學教學質量。同時由于較少的使用化學試劑,減少危害,提高實驗的安全性。
三、完善實驗設備
化學實驗是在化學設備下進行的,化學反應是在設備下產生的,可見設備對化學實驗的重要性。設備的好壞不僅僅影響了化學反應的效果,而且落后的設備在安全、環保等方面也存在著很大的隱患。改進實驗的設備,更新實驗技術,先進的技術在某些實驗中減少化學藥劑用量、方便操作,反應速度快,減少了環境污染。運用先進的設備替換常規的設備,不易發生有毒氣體泄露情況,避免師生受到危害,使化學實驗在安全有序中進行。
四、化散為整實驗
對于化學教學,一學期是由很多大小不同的實驗組成的,教師可以在集中講解一章或幾節相關聯的課程后,組裝合并串聯其中的實驗,化散為整,把幾個分散的小實驗組合成一個整體,做一個連續的系列實驗。要求這一系列的實驗,前一個實驗的產物是后一個實驗的原料。這樣通過試劑的回收及重復利用,不僅可以縮短實驗時間,減少了課時,還有趣味性強,教學效果明顯;節省實驗試劑,減少了耗費;最重要的是減少三廢的排放,有利于環境保護。
五、應用仿真實驗
21世紀是信息時代,信息已經滲透到各個行業之中。信息的速度和更新,正是教學所需要的。利用計算機多媒體技術對化學實驗的實驗原理、裝置、流程、實驗過程等進行仿真,通過文字、聲音、圖像、動畫、影視等方式來顯示。這種教學方式是新興起來的一種實驗教學手段。學生通過這樣的模擬仿真實驗,自行操作,生動形象的觀看到實驗的現象,對于不懂的地方可以無限循環觀看,低成本、高質量。既可以提高學生的學習積極性,又能做到實驗廢棄物的零排放、零污染,且始終對人體無害,實現綠色化化學實驗教學。
六、慎用化學藥品
化學實驗的污染主要是由于實驗中所用的高毒試劑引起的,所以在化學教學中,在保證實驗正常進行的前提下,盡可能的選用無毒或低毒性,無污染或低污染,且廢棄物容易處置的化學藥劑。
七、正確處理“三廢”
化學實驗所產生的廢氣、廢液、廢渣,如不妥善處理,將會對環境造成嚴重的污染,也使資金大量流失。具體問題具體分析,對于化學實驗產生的不同形態的廢棄物處置的方法不同。國家對化學實驗廢棄物的處理有明確的條文規定,在遵從國家條文的前提下,要以保護環境、節約資源為原則。
1.廢氣的處理方法。化學實驗室產生的廢氣種類較多,廢氣的處理以凈化措施為主,采取廢氣凈化方法很多,有吸收法、冷凝法、燃燒法、吸附法等。如二氧化碳、二氧化硫、硫化氫等酸性氣體可用水進行吸收處理。實際應用中應根據廢氣的性質,選擇適當凈化方法進行處理,以求達到最好的效果。
2.廢液的處理方法,化學實驗室產生的廢液數量雖不多,但是種類較多,且對環境的危害較大。廢液的處理方法主要是回收和凈化。廢液回收是指從實驗廢液中回收有用成分,進行再利用。廢液凈化處理是通過一系列的物理方法(沉淀、過濾、離心、分離等),化學方法(混凝、中和、氧化還原、電解、吸附等)及其他的有效手段將廢水中所含的污染物分離出來或將其轉化為無害物質。
3.廢渣的處理方法。化學實驗所產生的廢渣量一般較少,但是他們的組成十分的復雜,不能隨意丟棄。廢渣的處理以回收為主,不能回收的進行無毒化處理。
八、結語
環境保護一直是大家關注的問題,是我們的立國之本, 強國之冊, 所有人都必須予以高度重視。環境保護是全民行動,人人有責。作為化學教師, 在傳授學生理論知識和技能的同時, 還要灌輸給學生保護環境防止污染的意識及做法,努力做到最大限度地消除或減輕化學實驗對環境所造成的污染。培養學生良好的實驗習慣和環保意識,真正實現人與自然的和諧統一。
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