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論文摘要：全球化的浪潮為五年制高等職業院校學生提供了涉外活動的廣闊天地，跨文化交際將成為高職學生今后工作和生活中不可或缺的部分。因此，培養高等職業院校學生跨文化交際能力乃當務之急，本文闡述了跨文化交際能力的定義及內容，分析了高等職業院校英語教學中跨文化教育的現狀及存在問題，提出了高職院校學生跨文化交際能力的培養途徑。
一、導 言
高等職業教育是新時代環境下的新型教育模式。其蓬勃發展的態勢、特色及前景已得到教育界相關人士的關注和肯定，也獲得了廣大高職學生及家長的認可。當然，高等職業院校要想持續發展，不斷培養新型應用型人才，仍有很多困難和問題需要解決。聯合國教科文組織曾經在2002年“世界文化報告”。報告中提到了“文化彩虹”，這一表達已取代“地球村”成為被廣大跨文化交際學者所接受的新名詞。在全球文化多樣性的大形勢下，對于高職學生這一重要群體，英語教師在教學中應該高度重視學生跨文化交際能力的培養。根據《江蘇省五年制高等職業教育英語課程標準(試行)》(以下簡稱《標準》)，五年制高職的英語教學目標定位于讓學生掌握一定的英語基礎知識和基本技能，培養學生的實際應用語言的能力，突出教學內容的實用性和針對性，將語言基礎能力與實際涉外交際能力的培養有機地結合起來，以滿足21世紀經濟發展對五年制高職人才的要求。由此可見，在高職英語教學中加強對學生跨文化交際能力的培養已成為當務之急。
二、跨文化交際能力的定義及內容
跨文化交際能力是指根據不同文化背景的語言交際者的習慣得體地、合適地使用語言的能力，包括語言能力、非語言能力、跨文化理解能力和跨文化適應能力等方面。文化觀念與文化習俗的差異，對跨文化語言交際行為有很大的影響。跨文化交際能力包括以下幾個方面的能力：(1)建立和維持良好關系的能力：(2)以最少的損失和曲解進行有效交際的能力(3)在適當程度上順從別人并與人合作的能力。一個人可能具有一定的語言能力，卻缺乏跨文化交際能力：或者一個人具備一定的跨文化交際能力，但語言能力有限。為了達到跨文化交際的有效性，高職英語教師必須注重培養學生的語言、文化及跨文化交際能力，使學生掌握相應的英語語言知識和文化知識，具備一定的英語交際能力，以促進其在今后的工作崗位中成功進行不同語言、文化之間的有效交流和溝通。
三、高等職業院校跨文化教育的現狀及存在問題分析
1、學生學習基礎薄弱，學習心態不合理
高等職業院校生源多是成績中下等無望升入普通高校的學生。學生英語基礎和英語水平參差不齊，多級分化嚴重。而且學生從中學以來一直受傳統語法教學的影響，認為學英語就是背背單詞，讀讀課本，記記語法，做做習題。這種局限在語言層面上的英語學習，久而久之就會變得枯燥乏味，學生逐漸失去學習英語的興趣，甚至視英語學習為一種煎熬，導致語言知識欠缺。這種知識結構的缺憾也影響和束縛了對外族文化的接受和跨文化交際能力，在一定程度上造成了跨文化交際的障礙。
當前，高職院校學生學習英語的心態也不合理。首先，學生一般只重視英語知識的接受，卻忽視其語言文化等已有知識的綜合運用。雖然有些學生的語言能力較強，但在這種跨文化理解能力上卻普遍較弱，如對商務交際時的交際方略、交際規則以及禮貌規則等方面的知識積累比較少。在平時也不注意對不同國家的思維模式和社會文化背景知識的積累，因此對隱含文化內涵的語言現象和行為也不理解，在跨文化交際中經常誤解對方，最終造成溝通困難以及交際失敗。其次，盡管高職院校學生對外來文化的知識有所了解，但對這種外來文化的學習心態卻不盡合理。所以在目前的這種形勢下，迫切需要通過跨文化交際的教育來培養高職院校的學生，使他們養成尊重、開放以及寬容與平等的跨文化心態，最終引導他們形成比較合理的跨文化意識和心態。
2、師資質量有待提高，教師跨文化教育意識相對落后
雖然高職教育近年來取得了長足的發展，師資力量也大為增強，但高等職業院校英語師資還存在著一些不盡完善的地方，如學歷水平不高、職稱結構不盡合理、語言功底深厚的教師數量不足等。盡管不少高職院校的英語教師跨文化教育意識已經在慢慢地提高，但是總體來說，他們還普遍缺乏跨文化的視野，認為英語教學就是語言知識的教學。這樣一來就重語言形式而輕社會文化因素。最近幾年來，隨著高校交際法教學的逐漸普及以及對英語教學中文化問題的討論的逐步增加，廣大高職院校英語教師也逐漸開始關注跨文化交際在整個英語教學中的作用。但是高職院校的英語教師對母語文化在跨文化交際中的作用認識還不夠，在平時的英語教學中也不太重視培養學生的跨文化意識。教師比較缺乏全面的中西文化觀，也無法掌握目標語與母語文化的自我平衡。這樣就更無法在文化教學中培養學生相對平等的跨文化交際意識。因此在傳授知識和訓練基本的語言技能時，就比較難做到發掘其語言形式外的文化內涵。
3、課程設置片面強調人才定向培養，造成跨文化意識薄弱
高等職業教育側重實用性和專業性，其課程設置面向社會的各個職業領域，目的就在于為這些崗位定向培養人才。這種側重，容易被一些學校或老師片面地理解為“高等職業教育的目的就是讓學生就業”，從而產生“唯崗位論”和“唯就業論”的教學模式。在這種模式下，學生們往往對于職業和專業十分關注且精通，而對于一些跨文化交際方式和文化方面的基礎知識卻沒有任何興趣和積累。而這種交際方式和文化知識的缺失正是妨礙學生跨文化交際能力提高的重要因素。
四、高職院校學生跨文化交際能力的培養途徑
1、提高教師自身的跨文化交際素質
以培養跨文化交際能力為目的的高職英語教學對教師有很高的要求。教師應有深厚的英語語言功底和廣博的跨文化背景知識，掌握東西方思維方式、價值取向觀念差異，具備很強的跨文化交際能力。因此教師平時應多閱讀一些反映英美國家社會、政治、經濟、歷史、地理、文化、宗教、風俗習慣等內容的書籍及報刊雜志，了解英美國家的背景，多參加一些學術交流活動，不斷提高自身的文化修養，以適應跨文化交際教學的要求。
2、高職院校英語教師在教學中應注重文化的導入
社會需要的高職院校畢業生是“專業知識+跨文化交際能力”型的人才。那么高職院校英語教師在教學中尤其要注意培養學生的跨文化交際能力，而要培養學生的跨文化交際能力，首先必須在英語教學中注重文化的導入。
教學中文化的導入有多種方法。文化的導入并不是僅限于簡單的背景知識介紹。文化背景知識的導入必須與學生學習的內容密切相關，不至于使學生認
為語言與文化的關系過于空洞、抽象、不好理解。教學中涉及到的英語國家的文化知識背景，也應與學生身邊的日常生活息息相關并能激發學生的學習興趣。在英語學習的較高階段，要通過擴大學生接觸異國文化的范圍，幫助學生開拓視野，提高他們對中外文化異同的敏感性和鑒別能力；鼓勵學生課后自主查閱相關知識并加以實踐，充分調動學生自主學習的積極性，充分積累文化知識，進而提高跨文化交際能力。
3、培養學生正確的跨文化心態，營造以學生為中心的課堂交際場景
一般來說，對高職學生英語跨文化的教育應貫穿在整個英語教學的過程之中，切實體現在不同文化內涵的傳承上。因此，對于教師，要不斷自覺地開發多種教學渠道和方式，將英語的跨文化交際教育滲透到平時的聽、說、讀、寫等訓練中去。
文化無所不在，教師既要重視文化知識的傳播，又要重視文化氛圍的營建，英語課堂教學本身就是文化，包含著禮儀文化、習俗文化、詞語文化等諸多方面。英語教師要力求營造英語課堂文化氛圍，在語言教學的實踐中，培養學生在社會交際中真正運用語言進行交際的能力。在課堂內加入大量的以學生為主體的練習方式，如對話、角色表演、小組討論、辯論等多種形式，為他們提供能夠開口說話的機會。如通過角色扮演，創造模擬場景，使學生身臨其境，把握如何打電話、看病、購物等語言表達功能。這種場景教學不僅能使學生對所學內容記憶深刻，而且一旦在生活中碰到類似語境，學生能從容應對，避免因文化差異而導致的交際失敗。
五、結 語
在當今世界全球化的背景下，跨文化交際將越來越頻繁。培養學生的跨文化交際意識，提高跨文化交際能力是適應“文化多樣性”的需要。教師需要努力將語言教學置于跨文化交際環境中，要幫助學生明確英語學習中的文化要素，幫助他們逐漸提高跨文化交際意識層次，主動去理解掌握英語文化的內涵，進而提升跨文化交際能力。高等職業院校英語教學中跨文化交際能力的培養是一個非常值得教育工作者研究的課題。筆者在自己的高職教學實踐基礎上對此進行了一定程度上的分析和研究，并期待能與從事跨文化研究的廣大高職英語教師進行進一步的探討。相信伴隨著高職英語教師們的不斷探索、研究和實踐，高職英語跨文化交際教學一定能為社會培養出大批合格的“跨文化人才”。
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關鍵詞：高等電化學;研究生;應用化學;教學
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）33-0063-02
“高等電化學”課程是上海電力學院應用化學專業碩士研究生的學位專業課，電化學研究方向是環化學院碩士點的主要研究方向之一，包含腐蝕電化學、材料電化學、化學電源、燃料電池等，每年研究生入學選擇的研究方向中，與電化學有關的人數達到80%之多，這就要求研究生在第一年的基礎學習中具備扎實的電化學基本知識，掌握電化學儀器的基本操作，才能在接下來的科研實驗中游刃有余，做出成績。但是上海電力學院統招進來的研究生電化學水平參差不齊，有材料專業、化工專業或環境專業，大部分學生在本科階段并沒有接觸到電化學的相關知識，成為后續科研實驗的一大阻礙。
因此開設“高等電化學”課程，使電化學專業方向的研究生可以系統學習電化學基本知識，掌握電化學儀器的基本操作，對研究生的培養起到良好的推動作用。
上海電力學院的“高等電化學”（3學分）課程設置是由原有的“應用電化學”（2學分）和“電化學研究方法”（3學分）兩門課程合并而來，學分數雖然只有原先總學時數的60%，但要求不能降低，因此需要對該課程的教學體系、教學內容、教學方式等方面進行改革，方能適用實際需要。
一、課程教學團隊優化合理
該課程的師資隊伍原先只有2名教師（1名教授和1名副教授），經過建設，該課程組師資隊伍已初現規模，已有6名教師，其中2名教授、3名副教授和1名講師，梯隊結構合理，形成了一支很好的教學團隊。同時該教學團隊分工合理，課程負責人現為該一級學科碩士點負責人、中國化學會電化學專業委員會委員、上海市學位委員會第四屆學科評議組成員，長期主講電化學類課程，具有很深的學術造詣和教學水平。另一名教授是新引進的教育部新世紀優秀人才，在化學電源研究方面具有很高的學術水平，其他三名副教授均從事本科生的電化學課程教學工作，在電化學內容上非常熟悉，另一名講師主要是對電化學企業生產非常熟悉，對學生的綜合訓練指導幫助很大。
各位任課老師進行深入全面講解，使課堂效果得到大大提高。該課程實際教學過程的主講一般由3名教師完成，另3名教師參與整個課程體系的設置討論、教學內容組織和實踐環節的指導等工作。教學隊伍中3 位主講教師的分工分別是：1位教師負責電化學基本原理知識的講解，包括電化學基礎與理論等;1位教師負責電化學研究方法部分的講解包括交流阻抗、循環伏安法等;另1位教師負責電化學加工與應用等，包括無機電解工業和有機電合成等等課程內容。另外，課外綜合訓練部分由6名老師共同指導并統一組織實施。在教學實施過程中建立了老教師的“傳、幫、帶”機制，同時也將理論教學與實踐訓練有機結合，課程教學團隊定期交流探討，形成了很好的協作機制。
二、教學內容不斷更新
由于“高等電化學”課程內容豐富，既涉及電化學基礎理論知識，又涉及電化學研究方法，還包括電化學的應用，特別是隨著電化學技術及電化學理論體系的不斷完善和深化，電化學的應用范圍已廣泛滲透到能源科學、材料科學 、環境科學、生命科學、信息科學和納米科學等諸多領域。結合上海電力學院的專業定位和辦學特色，應用化學碩士點專業主要圍繞能源、環境及材料領域中的化學問題開展相關研究，培養學生具有扎實的應用化學理論基礎和分析問題解決問題能力。因此，在該課程內容設置上除了保留相應的電化學基礎理論和電化學研究研究方法外，在電化學應用部分重點突出能源、電力、環保相關的知識內容，即材料電化學、腐蝕電化學、環境電化學、電化學能源體系的設計和應用等，這些知識點的拓展也與學生今后從事畢業論文工作乃至今后的就業密切相關，受到學生的歡迎。例如，圍繞電力材料防腐蝕的介紹，不僅包括腐蝕電化學機理、測試方法及防腐蝕技術等，而且著重介紹在電力企業現有的技術應用;隨著新能源技術的發展，海上風電的發展十分迅速，其材料防腐蝕要求也很高，課程講解時可結合電化學知識提出一些可能的解決方案。圍繞當前新能源汽車的發展對電池要求很高，在課程講解時專門圍繞新能源汽車中各類電池的發展技術及材料技術進行系統分析，讓學生了解燃料電池汽車、純電動汽車、插電式混合動力汽車等不同電力驅動的差別等。還有圍繞當前智能電網中的關鍵技術之一即電力儲能，這也是發展分布式能源及普及新能源的關鍵技術之一，而電力儲能技術中涉及到包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和液硫電池等的選擇和應用，這些內容均涉及到電化學中各類化學電源的技術及最新發展，這些內容的拓展對擴大學生的知識面有極大的幫助。
三、實踐訓練環節得到強化
在傳統的課程實驗設置過程中一般都是利用課內時間進行一些簡單的實驗教學與實驗操作，很少進行系統性、綜合性的訓練，往往學生綜合能力的提高也受到了限制。由于該課程的教學時數十分緊張，實驗與實踐環節在課內安排很少，需要充分利用課外時間進行實踐環節的訓練。課程教師一般在課程結束前一個多月對學生布置一個綜合性訓練的研究課題，包括課題的確立、文獻調研、實驗方案制訂、實驗操作、數據分析和論文撰寫等各個環節。由學生利用導師實驗室資源或學院的學科基地獨立完成。事實上學院也擁有國家電力公司熱力設備腐蝕與防護重點實驗室、上海高校電力腐蝕控制與應用電化學重點實驗室、上海熱交換系統節能工程技術研究中心、上海電力能源轉換工程技術研究中心、上海防腐蝕新材料工程技術研究中心等高水平學科基地，這些研究基地有非常先進的電化學儀器設備及相應的分析測試設備，包括光電化學測試系統、電化學工作站、電池測試系統、原子力顯微鏡、鹽霧箱、動態模擬試驗裝置、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等。這些儀器設備均對學生開放，通過綜合訓練有利于他們全面了解該課程體系所涉及到的儀器設備及實際應用，同時通過實踐也能大大提升他們對電化學理論的理解及提高他們分析問題、解決問題的能力，也使學生初步熟悉了進行科研環節的各個步驟，真正使學生近距離接觸并使用了這些學科平臺基地的先進的一起設備，使學生的視野得到了開闊，通過動手實驗也培養了綜合實踐動手能力。
四、教學改革初見成效
通過該課程教學的改革實踐不僅大大提升了學生對該課程的興趣，而且促進了學生對電化學專業知識的掌握。學生在電化學相關的領域中參加科創比賽和學術交流中屢屢獲獎。僅2013年就有10名同學獲獎，占學生數的20%，其中3名同學獲得上海市高校科創杯比賽二等獎和三等獎，1名同學獲上海市陳嘉庚青少年發明比賽三等獎，1名同學獲中國電化學會議優秀墻報論文獎，1名同學獲全國電廠化學會議優秀論文獎，3名同學獲全國腐蝕大會優秀論文獎。學生在電化學領域的學術論文質量有大幅度提升，近兩年學生作為第一作者在國際電化學頂級期刊SCI一區期刊 （Electrochim Acta 和Journal of Power Source）發表了6篇論文，在SCI三區期刊（ Solid State ionics和 Journal of Alloys & Compounds）上發表了2篇論文，充分反映了本課程建設的成效。從近幾年該專業學生獲得學校優秀碩士論文的論文題目來看，90%都與電化學密切相關，學生畢業就業崗位中需要的專業知識與電化學具有關聯度的也占60%以上，這充分說明了該課程對學生的發展具有重要作用。
五、結束語
“高等電化學”課程作為上海電力學院應用化學專業碩士研究生的一門學位專業課，對該專業學生的培養具有重要作用，雖然本團隊圍繞師資隊伍建設、教學內容更新和實踐環節提升等方面進行一些改革與探索，并取得了一些初步成效，但為了更好地適應社會對高素質人才培養的需求，還有許多工作要做，包括對課程體系全面合理的梳理、教材的合理選擇與更新、實驗技術的進一步發展與完善等等，真正為培養不僅大大提升了學生對本課程的興趣，而且也為學生進行后續課程學習以及畢業論文的撰寫打下了扎實的基礎。
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關鍵詞：濃差電池；電極電勢；半透膜；離子選擇性
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）15-0164-03
化學電源是將化學能轉變為電能的實用裝置，是高等學校本科生《物理化學》課程電化學一章重要的內容之一。由于化學電源已經進入人們的日常生活，因此學生能夠從親身的體會感受到化學電源的重要性。化學電源主要包括一次電池和二次電池。一次電池是指電池中的電化學反應只能進行一次放電反應，而不能進行充電。二次電池即蓄電池，指的是電池中的電化學反應能夠進行可逆的充放電反應，而且充放電過程可以進行多次，即電池具有較長的壽命。一些新型的二次電池，如燃料電池、鋰離子電池和太陽能電池越來越受到人們的重視。因為這些新型的二次電池具有較高的化學能到電能的轉換效率，而且還具有環境友好、電池壽命長以及能量密度高等優點，在民用、軍事以及航空航天等領域得到廣泛的應用[1]。
濃差電池在《物理化學》課程我們每年都會講述，但這類電池由于沒有使用化的器件，沒有受到同學們的足夠重視。往往在課程結束之后，同學們對其他的化學電源有很深的印象，但是對濃差電池一無所知。假若一個電池中總的反應是一化學反應，我們稱這類電池為化學電池。若電池中，總的過程僅僅是一種物質（包括單質或離子）從高濃度狀態向低濃度狀態轉移，這類電池我們稱之為濃差電池。簡而言之，濃差電池之所以能夠對外輸出電能是由于電池體系中存在物質的濃度梯度。濃差電池可以分為兩類，即電極濃差電池和電解質濃差電池。電極濃差電池指的是由于電極本身活性物質濃度的差別而引起的電勢差。這種濃差電池中只包含一種電解質溶液。電解質濃差電池指的是由于電池中電解質濃度的差異所引起的電極電勢的差異。這種濃差電池中包含至少兩種不同濃度的電解質溶液，而且電極電勢的大小與電解質溶液的濃度有關。實際上，濃度梯度是自然界生物體中的一個普遍存在現象。細胞膜內外的電解濃度存在差異。因此，細胞內外保持一個固定的膜電位，這個膜電位是生命的特征，失去膜電位意味著生命的結束。
能源是關系到人類社會發展的最主要問題之一。目前全球大部分的能量需求來源于化石燃料。由于化石燃料具有不可再生性，最終必將導致其枯竭。而且化石燃料的大量使用也將會導致嚴重的環境污染。因此，有關于新型化學電源的研究越來越受到人們的重視。濃差電池這一古老的原型器件也被推向了研究前沿。普遍的觀點認為自然界中存在大量的濃度梯度。如在黃河、長江及其他河流的入海口就存在海水與淡水之間的鹽（如氯化鈉、氯化鉀等）的濃度梯度。如果能夠將這些儲存在濃度梯度里的化學能轉換為電能，就能夠為我們的社會提供大量能源。美國和以色列等國家非常重視濃差電池的研究。中國、瑞典和日本等也開展了一些研究。總體上，有關于濃差電池的研究仍還處于實驗室實驗水平，離大規模應用還有漫長的路程。因此，本論文主要回顧物理化學中濃差電池的基本概念以及近期國內外在濃差電池領域的研究進展。希望同學們能夠對濃差電池的未來堅定信心，如果將來有可能，積極投身到濃差電池的研究中去。
一、《物理化學》中濃差電池的概念與實例
從電動勢的表達式我們可以看出，當Pt電極所負載的氫氣壓力相等時（即p1=p2），電池輸出的電動勢為0。當p1≠p2時，形成濃差電池。當p1>p2時，E>0，說明氫氣壓力大的Pt電極為電池的負極，壓力小的Pt電極為電池的正極。當上述濃差電池被短路時，我們來理解一下電池中電子以及氫離子的運動方向。氫氣在負極上發生氧化反應產生氫離子，電子從負極轉移到正極上。負極上產生的氫離子在溶液中擴散到正極表面，被從負極上轉移來的電子還原，產生氫氣。因此上述濃差電池在工作的時候，負極氫氣的壓力會逐漸降低，正極氫氣的壓力會逐漸升高。當兩側氫氣壓力相等的時候，電池無法輸出電能。
2.電解質濃差電池。電解質濃差電池的電勢差是由于電池中電解質濃度的差異所引起的。這種濃差電池中包含至少兩種不同濃度的電解質溶液，而且電極電勢的大小與電解質溶液的濃度有關。從電動勢的表達式我們同樣能夠看出，當兩個KCl溶液的濃度相等時（即c1=c2），電池輸出的電動勢為0。當c1≠c2時，形成濃差電池。當c1>c2時，E>0，說明氯離子濃度大的一側為電池的負極，氯離子濃度小的一側為電池的正極。當上述電解質濃差電池被短路時，我們來理解一下電池中電子和氯離子的運動方向以及電極上物質的變化。首先，我們看負極上的反應。在負極上，溶液中的氯離子和電極上的銀發生反應生成氯化銀，同時產生電子。電子經外電路轉移到正極上。在正極上，電子將氯化銀還原成銀和氯離子。因此，在電池開始工作時，負極消耗溶液中的氯離子，氯離子濃度降低。正極上的氯化銀分解產生氯離子，氯離子的濃度升高。為了達到電中性平衡，負極區氯化鉀溶液中的鉀離子需要通過半透膜進入正極區。在電池工作過程中，理想狀態時負極區的氯離子濃度降低，正極區的氯離子濃度升高，直到兩側氯離子的濃度達到平衡，電池將濃度梯度所儲存的化學能全部轉換為電能。在電解質濃差電池中，我們需要強調半透膜的重要性。從濃差電池的工作原理我們可知，在上述Ag/AgCl/KCl濃差電池中，理想的半透膜應該具有陽離子選擇性，即陽離子的遷移數等于1，陰離子的遷移數等于零。半透膜主要起到了兩方面作用。第一，半透膜能夠阻止不同KCl溶液之間氯離子的濃度擴散，從而減少了由于濃度擴散所引起的能量損失；第二，由于鉀離子能夠通過半透膜，因此在電池工作過程中，鉀離子能夠通過濃度擴散從負極區擴散到正極區，從而保持體系的電中性平衡。通過討論物理化學中濃差電池的概念我們可以發現電解質濃差電池能夠將溶液濃度梯度轉化成電能。由于自然界中存在濃度梯度，如海水與淡水之間的鹽濃度梯度都屬于溶液濃度梯度。因此發展濃差電池，大家最感興趣的是如何發展電解質濃差電池。而在電解質濃差電池中最核心的部分是具有離子選擇性的半透膜。因此，在電解質濃差電池研究領域，大家主要的研究目標就是發展新型的、高通量的、具有離子選擇性的薄膜。大家期望盡可能把這種半透膜的工藝簡單化、成本低廉化以及工藝簡單化。下面主要介紹新型的具有離子選擇性的半透膜的研究進展及其在電解質濃差電池上的應用。
二、電解質濃差電池的器件化
如前所述，發展具有離子選擇性半透膜是構筑電解質濃差電池的關鍵。自然界中，最具有代表性的離子選擇性半透膜是細胞膜。我們知道細胞是生物體中基本的結構和功能單位，細胞中的新陳代謝活動需要不斷地與周圍環境進行物質交換。物質選擇性地進出細胞是通過細胞膜來實現的。細胞膜上的通道是由鑲嵌在細胞膜上的特殊蛋白構成。其獨特的非對稱結構（錐形結構）能夠實現對特定離子的選擇性。對于生物體而言，細胞膜對無機離子（如Na+、K+、Ca2+以及H+）的選擇性控制，涉及到生命的根基以及某些疾病的機制，比如神經沖動的產生、心臟的節律性跳動、肌肉細胞的收縮以及能量的生成等。
通過學習細胞膜的結構，我們就能開發出新型的離子選擇性半透膜。例如Apel等在聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）表面通過粒子軌跡優先化學刻蝕的技術構筑了結構非對稱的納米通道。通過在納米通道表面形成負電荷，實現了陽離子從納米通道的小孔端向大孔端方向的定向傳輸，得到了具有陽離子選擇性的半透膜[2]。半透膜的離子選擇性取決于納米通道表面電荷的性質。我們以具有規整孔結構的多孔陽極氧化鋁（AAO）為模板，在其一側制備一層TiO2多孔薄膜，通過煅燒使其結晶得到TiO2/AAO異質膜。然后用化學氣相沉積的方法將十八烷基三甲氧基硅烷分子修飾在TiO2/AAO異質膜上得到疏水納米孔道。通過紫外光照射在納米通道表面引入負電荷，得到了具有陽離子選擇的半透膜[3]。我們還通過采用電化學聚合的方法，在多孔陽極氧化鋁（AAO）一側沉積聚吡咯（PPy）層得到有機―無機雜化的非對稱納米通道。由于AAO和PPy的等電點不同，調節電解質的pH值可以調控雜化納米通道中的電荷分布，從而使膜表現出不同的離子選擇性。另一方面，PPy是一種光敏分子，光照能夠調控膜中通道的表面電荷分布，從而調控膜的離子選擇性[4]。
很多研究者把新型的離子選擇性半透膜應用到電解質。如Gao等人在多孔陽極氧化鋁（AAO）一側沉積介孔的碳層。AAO的孔徑為～80 nm，表面帶有正電荷。介孔碳的孔徑為～7 nm，表面帶有負電荷。這種復合膜表現出高的離子選擇性。他們以人工海水和河水來提供溶液濃度梯度，得到3.46 W/m2的能量輸出。這一值超過了其他商業可得到的離子選擇性膜[5]。
我們利用二氧化鈦（TiO2）膜制備了一種光誘導的濃差電池。TiO2作為一種被廣泛研究的無機光響應材料，具有光催化分解水的能力，光解水過程導致質子和電子的產生和轉移。受能夠產生跨膜電化學勢梯度的質子泵啟發，我們構筑了一個基于多功能光響應納米通道的光捕獲體系。在本體系中，鉑納米顆粒修飾的TiO2納米通道被作為紫外光的捕獲天線，利用TiO2與Pt的功函，非對稱性驅動納米通道兩側發生光化學反應產生跨膜電化學勢梯度，從而在納米通道兩側形成了電勢差，導致外電路中光電流的產生[6]。
三、結論
濃差電池作為物理化學里的一個古老的、容易被忽視的化學電源，在新能源領域越來越受到人們的重視。在課堂上通過對濃差電池原理及研究前沿的介紹使同學們認識到物理化學在研究前沿中的角色和作用，增強同學們對物理化學的學習興趣，從而使一門枯燥的課程變得更加生動。而且，濃差電池普遍存在于自然界中，通過課程的學習，同學們會對自然產生濃厚的興趣，培養他們學習自然、探索自然以及創造新材料的與器件的能力。
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[2]Apel，P.；Korchev，Y.；Siwy，Z.；Spohr，R.；Yoshida，M.Nucl.Instr.and Meth. In Phys. Res. B，2001，184，337-346.
[3]Zhang，Q.；Hu，Z.；Liu，Z.；Zhai，J.；Jiang，L. Adv. Funct. Mater. 2014，24，424-431.
[4]Zhang，Q.；Liu，Z.；Wang，K.；Zhai，J.Adv.Funct.Mater.2015，25， 2091-2098.
論文要:本文闡述了生態工程的定義及原理,重點介紹了污水處理技術的要點和意義。
1生態工程介紹
1.1生態工程
生態工程以復雜的社會——經濟——自然復合生態系統為對象,遵循應用生態系統中物種共生、物質再生循環及結構與功能協調等原則,以整體調控為手段,以人與自然的協調關系為基礎,以高效和諧為方向,為人類社會及自然環境雙受益和資源環境可持續發展設計的具有物質多層分級利用、良性循環的生產工藝體系。以期同步取得生態環境效益、經濟效益和社會效益[1]。
1.2生態工程原理
生態工程涉及生態學、生物學、工程學、環境科學、經濟和社會等領域,原理眾多。我國學者(馬世駿1986、顏京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系統生態學理論的基礎上,對生態工程的原理作了精辟論述和提煉。把生態工程原理總結為整體、協調、自生、再生循環等基本原理。孫鐵珩,周啟星等[2]提出污水生態工程是指運用生態學原理,采用工程學手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物復合系統的物理、化學等特征對污水中的水、肥資源加以回收利用,對污水中可降解污染物進行凈化的工藝技術,是污水治理與水資源利用相結合的方法。
2主要生態工程污水處理技術
2.1污水土地處理系統
污水土地處理系統是一種污水處理的生態工程技術,其原理是通過農田、林地、葦地等土壤--植物系統的生物、化學、物理等固定與降解,對污水中的污染物實現凈化并對污水及氮、磷等資源加以利用[3]。根據處理目標、處理對象的不同,將污水土地處理系統分為慢速滲濾(SR)、快速滲濾(RI)、地表漫流(OF)、濕地處理(WL)和地下滲濾(UG)五種主要工藝類型[4]。
土地處理系統造價低,處理效果佳,其工程造價及運行費用僅為傳統工藝的10%~50%。其中污水濕地生態處理系統又稱人工濕地,目前研究最為深入、應用最廣泛。通過人工濕地生態工程進行水污染控制不僅可以使污水中的水得以再生利用,還能使污水中的有機物、N、P、K等營養物得到利用。整個系統呈自然式良性循環,構成了具有自適應、自凈化能力的水陸生態系統。該系統管理簡單,穩定后幾乎不需要人的參與,物耗、能耗低,效率高。生態系統中的植物群體不需要另行施肥與灌溉,還兼有美化環境的功能,這種生態凈化方法實現了水環境可持續發展[5]。
以人工濕地處理系統為例,土地生態處理系統對污水的凈化機理如下:系統中的填料(介質)具有巨大的比表面積,易形成生物膜,污水流經顆粒表面時,其中的污染物質通過沉淀、過濾、吸附作用被截留[6]。
2.2污水生態塘處理系統
生態塘系統是以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生作物,進行水產和水禽養殖,建立人工生態系統,,通過天然的生化自凈作用,在自然條件下完成污水的生物處理[7]。有機物質在生態塘處理系統中得到降解,釋放出的營養物進入了復雜的食物鏈中,產生的水生作物、水產都可以被收獲。生態塘處理系統能夠有效地處理生活污水及一些有機工業廢水,對有機物和病原體有很好的去除效果,具有投資少、運行費用低、運行管理簡單的優點。但該系統占地面積大、易出現短流、溫度較高時易散發臭氣和孳生蚊蟲、對氮磷的去除效果不穩定。近年來,我國生態塘污水處理工藝研究側重在兩個方面[8]:篩選、培育高效水生凈化植物;組合曝氣、水生植物、水產養殖多個生物處理單元的綜合功能,營建生化一體化水生動植物復合生態體系,是污水處理與資源利用的完美結合,構建了一個完整的生態系統和良好的內部良性循環系統。
2.3蚯蚓微生物濾池系統
蚯蚓生態濾池是濾床中建立的人工生態系統,由濾床填料、蚯蚓及布水系統等組成。系統利用蚯蚓和微生物的協同作用對污水中含有的各種形態污染物質進行處理和轉化。蚯蚓可對污水和污泥進行吸收和分解,清掃濾床,防止堵塞[9]。蚯蚓糞便可以濾除污染物,提高處理效率。蚯蚓的存在可作為家禽飼料。污水中的生物膜污泥微生物通過食物鏈最終被有效地轉化為蚯蚓的增長及其排泄物,而蚯蚓的機體及其排泄物又可成為他微生物的分解利用對象,從而進行新一輪的生態循環。3生態污水新型處理技術
如利用土壤毛細管浸潤擴散原理,研制成功的地下毛細滲濾系統(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛細滲濾系統(UCSS)的中心部分是地下毛細滲濾槽,它通過土壤過濾和微生物降解來去除污水中的污染物。在一定程度上解決了常規土地凈化污水處理系統占地面積和運行費用問題,還可回收污水和營養物質(包括氮、磷和鉀)用于植物生長。
活機器(livingmachine)系統是加拿大出生的海洋生物學家約翰·托德(JohnTodd)發明的,是利用太陽能以及利用由多種多樣直接或間接從太陽獲得能量的生物組成生態系統,將水產養殖與人工濕地結合起來并封閉在溫室里,以創造一個高效的污水處理過程[12],包含了沉淀、過濾、凈化、吸收、揮發、硝化和反硝化、厭氧和好氧分解過程,在獲得高標準水質的同時避免了自然處理系統占地大、滯留期長、寒冷氣候處理效果欠佳等弊端。
結語
污水生態處理技術基本上不涉及化學能的投入和化學品的消耗。根據國情,我國的污水治理必須走生態處理技術的道路[13]。
參考文獻
[1]欽佩,安樹青,顏京松.生態工程學.南京大學出版社[M],1997.
[2]孫鐵珩,周啟星,張凱松.污水生態處理技術體系及應用[J].水資源保護,2002,3:6-9.
[3]錢文敏,陸軼峰,普紅平,張斌.分散生活污水的土地處理綜析[J].云南環境科學.2005,24(4):40-43.
[4]楊文濤,劉春平,文紅艷.淺談污水土地處理系統[J].土壤通報,2007,38(2):394-397.
[5]程璞,李多松,張雁秋.城市小區分散式生態污水處理[J].能源環境保護.2004,18(6):4-10.
[6]鄭潔敏,牛天新,宋亮.污水生態處理技術概述[J].杭州農業科技,2008(2):26-28.
[7]黃梅,李小兵.我國生態塘污水處理工藝的研究與應用[J].企業技術開發.2004,23(12):19-21.
[8]種云霄,胡洪營,錢易.大型水生植物在水污染治理中的應用研究進展[J].環境污染治理技術與設備.2003,(4):36-40.
[9]朱繼紅,宋碧玉,王啟中,鄒鵬,劉琳.新型污水生態工程處理技術[J].污染防治技術.2003,16(4):107-110.
[10]楊鍵,楊健,婁山杰.一種新型環境友好污水處理工藝--蚯蚓生態濾池[J].國資源綜合利用.2008,26(1):16-19.
[11]SUNTieheng,HEYaowu,OUZiqing,etal.TreatmentofDomisticWastewaterbyanUndergrouderCapillarySeepageSystem[J].EcologicalEngineering,1998,11:111-119.
【關鍵詞】實驗教學；探究；興趣
化學是一門以實驗為基礎的自然學科，在化學教學中，利用實驗展現化學知識是一種直觀重要的手段，也是學生獲取化學知識、認識化學規律的捷徑，同時引導學生學活知識、用活知識。本人認為化學實驗課的設計應具備以下特點：
1要具有探究性
新課程理念要求在課堂上以學生為主體，教師積極引導學生主動參與學習，調動學生的學習興趣。探究性學習能激發學生的好奇心，吸引學生的注意力。驗證實驗操作程序嚴格、呆板，學生動手操作循規蹈矩，缺乏靈活性。不利于發展學生的智力，培養學生的能力。探究性實驗則具有明顯的優越性，它要求學生精心操作，細心觀察。通過實驗，得出解決問題的方法與知識。例如：現有兩瓶無色無味的氣體，通過實驗知道瓶中盛有何種氣體？要知道瓶中盛何種氣體需要通過實驗驗證，實驗前學生必須先思考這兩瓶氣體中各有怎樣的化學性質？能不能燃燒，燃燒產物又是什么？然后進行實驗探究。
（1）向瓶中倒入澄清石灰水，石灰水變渾濁的結論是什么，不變渾濁的結論怎樣？
（2）用燃著的木條分別伸入兩瓶氣體，如果木條燃燒更旺的結論是什么？如果能燃燒的氣體結論是什么？木條熄滅的結論又如何？
（3）觀察燃燒產物有無水生成？產物能否使澄清石灰水變渾濁這些現象的結論又如何？這樣通過逐步觀察實驗現象，推斷氣體種類，如果結論不明確，再進一步探究，直到得出明確的結論。學生親身參與實驗探究過程，不僅能激發學生的學習興趣、集中注意力、加深印象，還可培養學生的操作能力、觀察能力、分析能力。
2要有創新性
實驗是一門科學，要有嚴謹的科學態度，良好的實驗習慣，才能在實驗中得到科學的結論，實驗又是一項創造性活動，必須有新穎性、靈活性，才能在實驗學到不同的知識，得出新的結論，從而推動推動科學的進一步發展。
（1）如課本要求演示的實驗，學生預習后可能已很理解，教師演示時部分學生會覺得陳舊而開小差，不細心觀察、分析。那么可以將一些實驗進行拓展與延伸，將問題設置向深層深化，更換實驗藥品或將實驗裝置進行改裝，以吸引學生的注意力，培養學生的創新意識。如在物質的變化課題中，可用頭發的扯斷與燃燒來區別物理變化和化學變化。在混合物與純凈物的區分上，可用米和糠來進行探究區別。這些事例與學生生活貼切，易于理解，也易于吸引學生的注意力。
（2）學生實驗的實驗設計盡量讓學生自己設計，問題設置也應讓學生自行設置。如在過濾得實驗中，為了觀察到明顯的過濾效果，讓學生往水中加入黃泥土，再進行過濾，對比實驗前后，液體的清濁變化現象很明顯，學生也更深的理解過濾的作用了。在做鐵燃燒的實驗時，有些學生設計了用粗大些的鐵絲能不能燃燒的問題并進行探究。這樣得出的結論，學生的印象一定非常深刻，掌握的知識也一定很牢固。同時培養學生的觀察力、想象力和創造力。
3要具有實踐性
實驗是培養學生動手操作能力，讓學生獲得感性知識的重要手段。學生在親自動手的過程中掌握操作規則，了解操作的不規范會直接影響實驗結果，得出錯誤的結論。通過實驗懂得如何在實驗中節省藥品，操作簡便快捷且現象明顯，讓實驗具有時效性和簡約化。同時理解化學能源的開發利用以及化學物質對人類身體健康的影響，從而培養學生的環保意識。如在做硫燃燒的實驗時，同學們聞到了刺激性氣味的氣體，這是煤燃燒的產物之一，此氣體嚴重污染空氣，這種氣體的簡單處理方法是用水吸收，當然，不燒或少燒煤更有利于減少空氣的污染物。在做硫酸銅與堿反應的實驗中，學生會深刻理解廢液處理的科學性。因為這種藍色液體是學生家里常用的農藥波爾多液的一種成分，如果把它倒入下水道，將會嚴重污染水，影響人類的生活環境。學生通過親身體驗，認識到節約藥品不但節省能源，還可減少污染，從而培養良好的實驗習慣和化學科學素質，并把在實驗過程中學到的化學知識應用到生活實踐中。
4要有開放性
現代社會已信息化，通過不同的軌道可獲得不同的信息，不同的信息也會讓我們獲得不同的結論，化學實驗也會因不同的實驗方法—不同的儀器裝置、操作手段、觀察角度、藥品種類及用量、以及學生的不同的思維方式，而得到不同的信息和結論。因此，不同的答案在實驗教學中也是正常的，教師對實驗的設計就要從不同角度出發，對實驗結果也應從不同角度去分析，敢于突破，肯定新結論。這樣，學生在實驗中就不會經常碰壁，束手束腳，相反，開放性的實驗會讓學生學到更多的新知識，激發學生進一步探究的興趣，增強自信心，提高學生的創新能力。如：在金屬的化學性質中，銅被氧化生成的氧化銅是黑色，但讓銅在潮濕空氣緩慢氧化卻得到銅綠。同樣是銅被氧化，為什么現象不一樣，它氧化的產物一樣嗎？為什么會得到不同結論？這就激發了學生的好奇心，使學生有進一步探究的沖動，從而培養了學生的鉆研思想。
5要有靈活性
化學實驗是培養學生各種能力的重要途徑，但實驗時必須有教師的指導，在教師的引導下，學生會更快更規范的進行實驗，從而更迅速的獲取科學的信息，準確地結論。但教師不可能時時刻刻都在學生的身邊，且學校的實驗室也不可能時刻敞開著。離開教師和實驗室，還有沒有也能讓學生進行實驗探究的條件呢？這就要設計一些簡便靈活的實驗，讓學生在家里或宿舍都能夠完成。
例如：一些花也能做酸堿指示劑，各種花遇酸堿的顏色變化情況的探究，不用再在實驗室進行，學生可在家或宿舍里完成，這既能培養學生的動手能力、思維能力，還能培養學生的創新設計能力。
再如：甲烷燃燒的實驗，現在大多數農村家庭都用上了沼氣，讓學生回家時觀察沼氣（主要成分是甲烷）燃燒的現象，驗證燃燒產物，這能充分激發學生的興趣，同時讓學生感覺到化學就在身邊，化學就在日常生活當中，化學離我們那么近，學好化學大有用處，學生就會積極主動地學好化學了。
當然，在化學教學中，教師應是實驗改革的帶頭者，無論是實驗方法的改進、教具的創造、裝置的新穎還是實驗設計的創新，都能感染學生。教師應鼓勵學生發揮想象力、創造力，支持學生的超前思想，培養學生的科學精神和科學態度，培養學生團結協作的精神，創造和諧的學習環境。
參考文獻
[1]韋志堅，《提高初中化學教學效果初探》，廣西《基礎教育研究》，2008
1.1生態工程
生態工程以復雜的社會——經濟——自然復合生態系統為對象,遵循應用生態系統中物種共生、物質再生循環及結構與功能協調等原則,以整體調控為手段,以人與自然的協調關系為基礎,以高效和諧為方向,為人類社會及自然環境雙受益和資源環境可持續發展設計的具有物質多層分級利用、良性循環的生產工藝體系。以期同步取得生態環境效益、經濟效益和社會效益[1]。
1.2生態工程原理
生態工程涉及生態學、生物學、工程學、環境科學、經濟和社會等領域,原理眾多。我國學者(馬世駿1986、顏京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系統生態學理論的基礎上,對生態工程的原理作了精辟論述和提煉。把生態工程原理總結為整體、協調、自生、再生循環等基本原理。孫鐵珩,周啟星等[2]提出污水生態工程是指運用生態學原理,采用工程學手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物復合系統的物理、化學等特征對污水中的水、肥資源加以回收利用,對污水中可降解污染物進行凈化的工藝技術,是污水治理與水資源利用相結合的方法。
2主要生態工程污水處理技術
2.1污水土地處理系統
污水土地處理系統是一種污水處理的生態工程技術,其原理是通過農田、林地、葦地等土壤--植物系統的生物、化學、物理等固定與降解,對污水中的污染物實現凈化并對污水及氮、磷等資源加以利用[3]。根據處理目標、處理對象的不同,將污水土地處理系統分為慢速滲濾(SR)、快速滲濾(RI)、地表漫流(OF)、濕地處理(WL)和地下滲濾(UG)五種主要工藝類型[4]。
土地處理系統造價低,處理效果佳,其工程造價及運行費用僅為傳統工藝的10%~50%。其中污水濕地生態處理系統又稱人工濕地,目前研究最為深入、應用最廣泛。通過人工濕地生態工程進行水污染控制不僅可以使污水中的水得以再生利用,還能使污水中的有機物、N、P、K等營養物得到利用。整個系統呈自然式良性循環,構成了具有自適應、自凈化能力的水陸生態系統。該系統管理簡單,穩定后幾乎不需要人的參與,物耗、能耗低,效率高。生態系統中的植物群體不需要另行施肥與灌溉,還兼有美化環境的功能,這種生態凈化方法實現了水環境可持續發展[5]。
以人工濕地處理系統為例,土地生態處理系統對污水的凈化機理如下:系統中的填料(介質)具有巨大的比表面積,易形成生物膜,污水流經顆粒表面時,其中的污染物質通過沉淀、過濾、吸附作用被截留[6]。
2.2污水生態塘處理系統
生態塘系統是以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生作物,進行水產和水禽養殖,建立人工生態系統,,通過天然的生化自凈作用,在自然條件下完成污水的生物處理[7]。有機物質在生態塘處理系統中得到降解,釋放出的營養物進入了復雜的食物鏈中,產生的水生作物、水產都可以被收獲。生態塘處理系統能夠有效地處理生活污水及一些有機工業廢水,對有機物和病原體有很好的去除效果,具有投資少、運行費用低、運行管理簡單的優點。但該系統占地面積大、易出現短流、溫度較高時易散發臭氣和孳生蚊蟲、對氮磷的去除效果不穩定。近年來,我國生態塘污水處理工藝研究側重在兩個方面[8]:篩選、培育高效水生凈化植物;組合曝氣、水生植物、水產養殖多個生物處理單元的綜合功能,營建生化一體化水生動植物復合生態體系,是污水處理與資源利用的完美結合,構建了一個完整的生態系統和良好的內部良性循環系統。
2.3蚯蚓微生物濾池系統
蚯蚓生態濾池是濾床中建立的人工生態系統,由濾床填料、蚯蚓及布水系統等組成。系統利用蚯蚓和微生物的協同作用對污水中含有的各種形態污染物質進行處理和轉化。蚯蚓可對污水和污泥進行吸收和分解,清掃濾床,防止堵塞[9]。蚯蚓糞便可以濾除污染物,提高處理效率。蚯蚓的存在可作為家禽飼料。污水中的生物膜污泥微生物通過食物鏈最終被有效地轉化為蚯蚓的增長及其排泄物,而蚯蚓的機體及其排泄物又可成為他微生物的分解利用對象,從而進行新一輪的生態循環。
3生態污水新型處理技術
如利用土壤毛細管浸潤擴散原理,研制成功的地下毛細滲濾系統(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛細滲濾系統(UCSS)的中心部分是地下毛細滲濾槽,它通過土壤過濾和微生物降解來去除污水中的污染物。在一定程度上解決了常規土地凈化污水處理系統占地面積和運行費用問題,還可回收污水和營養物質(包括氮、磷和鉀)用于植物生長。
活機器(livingmachine)系統是加拿大出生的海洋生物學家約翰·托德(JohnTodd)發明的,是利用太陽能以及利用由多種多樣直接或間接從太陽獲得能量的生物組成生態系統,將水產養殖與人工濕地結合起來并封閉在溫室里,以創造一個高效的污水處理過程[12],包含了沉淀、過濾、凈化、吸收、揮發、硝化和反硝化、厭氧和好氧分解過程,在獲得高標準水質的同時避免了自然處理系統占地大、滯留期長、寒冷氣候處理效果欠佳等弊端。
結語
污水生態處理技術基本上不涉及化學能的投入和化學品的消耗。根據國情,我國的污水治理必須走生態處理技術的道路[13]。
【關鍵詞】 燃料乙醇； 生命周期； 成本模型
能源短缺和環境污染將是今后世界各國發展的最大制約瓶頸。以低能耗、低污染、低排放為基礎的低碳經濟是人類社會的必然選擇。隨著汽車清潔代用能源研究的深入，生命周期評價方法已廣泛應用于汽車清潔代用能源的研究和開發。通過對汽車清潔代用能源（包括汽車代用燃料和代用動力）進行生命評價與比較，為政府選擇合適的汽車清潔代用能源，進行正確決策提供依據。
全生命周期成本（LCC）也被稱為壽命周期費用。美國國防部給出的LCC的定義為政府為了設置和獲得系統以及系統一生所消耗的總費用，其中包括開發、設置、使用、后勤支援和報廢等費用。文獻認為LCC是指產品從開始醞釀，經過論證、研究、設計、發展、生產和使用一直到最后報廢的整個生命周期內所耗費的研究、設計與發展費用、生產費用、使用和保障費用及最后廢棄費用的總和。國內對汽車代用清潔能源生命周期評價的研究還處于起步階段，上海交通大學建立了木薯乙醇燃料周期經濟、能源和環境評價（EEE）模型，清華大學對燃料電池車基礎設施進行了生命周期排放評價。重慶大學對車用替代燃料方案進行了生命周期EEE分析與應用研究。本文采用價值流分析建立LCC模型。價值流（Value flow）是指企業將一種產品從概念設想到投產，將一種產品從原材料狀態加工成客戶可以接受的產成品，并送至顧客手中的一系列活動。最后以燃料乙醇項目為例對其成本進行了分析研究。
一、成本模型構建
燃料乙醇的生命周期成本由其生命周期過程中各階段成本組成的成本鏈構成，如圖1所示。C1～C5分別為“原料生產”、“燃料生產”、“加油站”及“運輸”單元的成本輸出，T1～T3分別為“原料生產”、“燃料生產”和“加油站”的利潤。前一階段的成本輸出和利潤作為后一階段的成本輸入。
（一）原料生產及運輸成本
燃料乙醇的“原料生產”單元成本是燃料乙醇生產原料種植階段的成本。包括化肥、農藥、種子等直接原材料成本；電力、柴油等能源成本；運輸成本；種植、收獲過程租用使用機械形成的其它成本等，如圖2所示。
其計算公式：C1=Cm+Ce+Ct+C0（1）
式中，C1―原料生產階段輸出成本；
Cm―直接原料成本；
Ce―能源成本；
Ct―運輸成本；
C0―其它成本。
燃料乙醇“原料生產”單元后的“運輸”單元指把木薯等燃料乙醇生產原料（干物質）運輸到乙醇生產廠的過程。
式中，C2―運輸過程輸出成本；
Pr1―原料成本；
Pi―第i種運輸方式的單位距離成本；
yi―第i種運輸方式的運輸距離；
Y2―原料運輸量。
（二）燃料生產、運輸及銷售成本
“燃料生產”單元是把木薯等生產原料加工成燃料乙醇的生產過程。此階段的成本構成包括生產成本、期間成本和副產品收益等，如圖3所示。
C3=Cp+Ci-Cb（3）
式中，C3―燃料乙醇生產階段輸出成本
Cp―生產成本
Cp=Cm+Ce+Cs+Cmn（4）
式中，Cm―直接原料成本。
Cm=C2+Ca+C0（5）
式中，Ca―生產輔助材料成本；
C0―生產過程其他材料成本；
Ce―能源成本；
Cs―工資及附加；
Cmn―制造成本。
Cmn=CD+CR+COT （6）
式中，CD―折舊費用。
CD=Fx（1-RL）RF/DFY（7）
式中，Fx―固定資產原值；
RL―殘值率；
RF―固定資產原形成率；
DFY―折舊年限；
CR―保養及維修成本；
COT―其它成本。
Ci=Cm a+Cf+Cs c（8）
式中，Ci―期間費用；
Cm a―管理費用；
Cf―財務費用；
Cs c―銷售費用；
Cb―副產品收益。
乙醇的生產價格為：
Pr2=C3+Tx2+Pf2（9）
式中，Pr2―燃料乙醇生產價格；
Tx2―乙醇生產環節稅金；
Pf2―乙醇生產廠家利潤。
稅金的計算參考國家計委的《建設項目經濟評價方法與參數》。在燃料乙醇生產過程中，稅金主要包括增值稅、營業稅、消費稅、城市維護建設稅、教育費附加及企業所得稅等。由于燃料乙醇為綠色環保，是國家政策鼓勵扶持范圍，在燃料乙醇的生命周期成本計算中，僅涉及增值稅及附加（城市維護建設稅和教育附加稅），增值稅的計算方法為：
VT=S*Tr+Pc*Dt （10）
式中，S―銷售額；
Tr―稅率；
Pc―應稅產品外購部分的費用。
Pc=Cm+Ce+Cmn （11）
Dt―扣除率。
“燃料生產”單元的利潤為“產品計劃利潤”。
Pf=C×f （12）
式中，Pf―產品計劃利潤；
C―產品成本；
f―產品成本利潤率。
燃料乙醇“燃料生產”單元后的“運輸”單元是指把燃料乙醇運輸到加油站的過程。
式中，C4―運輸過程輸出成本；
Pi―第i種運輸方式的單位距離成本；
yi―第i種運輸方式的運輸距離；
Y3―燃料運輸量。
加油站是燃料乙醇生命周期過程中的銷售環節，其成本計算方法與乙醇生產過程的成本計算方法相同。
C5=Cp+Ci（14）
Cp=Cm+Ce+Cs+Cm n （15）
Cm=C4+Ca+C0 （16）
Cm n=CD+CR+COT（17）
Ci=Cm a+Cf+Cs c（18）
Pr3=C5+Tx3+Pf3（19）
式中，Pr3―燃料乙醇銷售價格；
Tx3―乙醇銷售環節稅金；
Pf3―乙醇銷售利潤。
（三）燃燒/車輛使用
“燃燒/車輛使用”單元指含一定比例燃料乙醇的汽油（或純乙醇）在發動機氣缸中燃燒，釋放化學能，驅動汽車行駛的過程。在這個單元，由于燃料導致的汽車使用成本為：
Cv=Pr3*FEG （20）
式中，FEG為乙醇―汽油混合燃料汽車燃油經濟性指標，升/100公里。
二、成本模型應用
（一）項目概況
生命周期成本（Life Cycle Cost，LCC）是衡量燃料能源貢獻度的另一個主要方面，燃料乙醇的生命周期成本是燃料乙醇從“原料生產”到“燃燒”整個生命周期所消耗費用的總和。
木薯燃料乙醇項目是新建項目，年生產10萬噸乙醇（95.6%）。主要原材料為木薯，每年需要的木薯干片為26萬噸，從而需要木薯種植面積30萬畝。另外，銷售這些燃料乙醇需加油站658個。該項目由三個子項目組成，即：木薯種植、乙醇生產和燃料乙醇添加站。它們的概況見表1、表2和表3。
（二）成本分析
除了作汽油含氧添加劑和E10（木薯乙醇汽油車）外，燃料乙醇還有E22、E10～E85（靈活燃料汽車）和E95等應用形式。分別評價木薯乙醇E22、E85（靈活燃料汽車燃料中乙醇與汽油混合比例的最高值）和E95應用形式的生命周期指標，通過運用構建的成本分析模型和有關資料計算，木薯乙醇―汽油生命周期成本如表4所示。顯然，木薯乙醇―汽油混合燃料的成本都比汽油高。因此，木薯乙醇―汽油混合燃料的價格也相應較高，所以無論以何種形式應用木薯乙醇，都需要政府的財政補貼支持。
木薯乙醇生命周期成本主要構成如圖4所示。可見，原料成本是影響木薯乙醇價格的決定性因素（占木薯乙醇價格的59%），其次是木薯乙醇生命周期中（從木薯種植到乙醇生產）相關各方的利潤和稅收。
木薯乙醇的原料成本包括木薯干片的成本，乙醇生產中淀粉酶、糖化酶、酵母、硫酸等輔助材料的成本，及生產中副產品的收益，表5列出了木薯乙醇原料成本的構成。顯然，木薯干片成本是影響木薯燃料乙醇成本的關鍵因素。
木薯干片的成本構成如圖5所示。可見，化學品、木薯種植和農民收益分別占木薯干片成本的21%、22%和21%。新的化學品生產技術、新型木薯種植技術和農民收益是降低木薯干片成本的主要因素。
木薯干片（生產廠買入價）和木薯燃料乙醇價格之間的關系如圖6所示。可見，木薯燃料乙醇的價格隨木薯干片價格的降低而降低，當木薯干片的價格降低到710元/噸時，木薯燃料乙醇的價格將降低到可以在價格上與汽油競爭的水平：2.61元/升。
木薯的平均產量（鮮木薯）與木薯燃料乙醇價格之間的關系如圖7所示。可見，當木薯的平均產量增加到50噸/公頃時，木薯燃料乙醇的價格將降低到可以在價格上與汽油競爭的水平：2.61元/升。可見，提高木薯的平均產量可以較大增強木薯燃料乙醇的價格競爭潛力。
三、結論
本文詳細分析了木薯燃料乙醇生命周期的各個階段：木薯的生產、乙醇轉化、運輸、燃料乙醇配送和燃料乙醇的使用，建立了燃料乙醇全生命周期成本模型，對以木薯為原料的燃料乙醇進行了生命周期成本分析評價，結果表明：木薯燃料乙醇的成本比汽油高，無論以何種形式應用木薯燃料乙醇，都需要政府的財政補貼支持。
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論文摘要：隨著我國能源結構調整步伐的加快，電力、天然氣等清潔能源在終端能源中的比重將不斷提高；同時，優質能源之間的競爭也必將日益激烈。本文選取了一種可行的終端能源價格競爭力評價方法，并以北京市為例做了比較和分析，研究了能源儲備量、能源政策對價格競爭力和未來發展趨勢的影響。目前，北京市幾種主要的終端能源的價格競爭力排名是煤炭、天然氣、電力、石油 ，但從次能源的稀缺性可以得出作為 二次能源的電能有 日益發展的趨勢；國家能源政策和北 京市能源政策決定了終端能源的未來發展趨勢就是不斷提高電力、天然氣等清潔能源的比例。
一、終端能源及其競爭力的概述
(一 )終端能源
能源是經濟發展的血液，是國民經濟持續發展和人民生活水平不斷提高的物質基礎，也是實現城市可持續發展 中相互關聯的經濟、社會和環境 目標的核心。終端能源是指用戶直接利用的能源。按照國際通行 的能源平衡表的定義 ，終端能源消費是一次能源扣除能源工業自用能源以及加工、轉換和輸配損失后，供終端用戶使用的能源量。終端能源包括煤炭 、石油、天然氣 、電力 、熱力等，使用部門有工業、運輸、民用、服務、農業和非能源應用等等。
近些年 ，北京地區終端能源消費增長較快，“十五”期間平均增 長 5．5％，增長呈加快趨勢 ，屬于以煤炭和油 品為主的能源消費結構 ，天然氣 、電力等清 潔 能源 比重 不高 ，環 境 污染 嚴 重。但 在2006年的終端能源消費總量 中，原煤 和焦炭合計占到 27．1％，油品占20．9％，天然氣占6．65％，電力占 33．1％，由此看到北京 的天然氣 和電力 消費比重正在不斷提高 ，但離發達 國家還有一定 的差距 。
(二)終端能源競爭力
要想研究電能終端能源競爭力，首先 得理解競爭力的涵 義。競爭力是一個復雜的概念，由于競爭力的復雜性使得對競爭力的定義難 以形成一致的看法。同時競爭力的概念也是一個綜合 的概念 ，它涉及國與國、地區與地區、經濟主體與經濟主體之間的經濟關系…。按照競爭主體的不同層次可 以將競爭力劃分 為國家競 爭力 、產業 或行業競爭力 、地區競爭力 、企業競爭力和產品競爭力 。
目前 ，針對終端能源競 爭力的研究還 未見端倪 ，但是對終端能源競 爭力的研究有很 重大的現實意 義。國家 “十一 五”規劃 綱要 明 確提 出，到2010年單位 國內生產總值 能源消耗 和主要 污染排放物總量 分別 比 2005年降低 20％和 10％，因此加強能源結構調整 ，逐步轉變為以天然氣、電力等優質能源為主的清潔型能源消費結構是十分必要的。更為重要 的是 ，北京是 2008年奧運會 的主辦城 市，提高清潔能源的使用，改善環境條件，能使北京這個現代化的大都市 以優美的環境迎接世界各國人民，提升首都北京在國際上的整體形象。終端能源競爭力評價 ，是一個綜合評價問題，因為影響其競爭力的因素有很多，有外部 因素 、內部因素等。這里面既包括經濟效益 ，又包括環保 、政策等多方面因素，在考慮問題時需要有個全面、整體的思想，并對各種因素的權重賦值，加權得出總分
二、北京市終端能源價格競爭力比較
國際能源署 (IEA)對 世界能源 進行 了展 望。在所有終端能源 中 ，預計電力需求在世界范 圍內增長 最 快 ，從 2000年 到 2030年 將 年 均 增 長2．4％。在這個 時期 ，電力 消費量將 翻番，而 它在最終能源總消費量中的比例也 將從 18％增 加到24％。發展中國家的電力使用將增加最快，每年可達 4．1％，這是 由于用 電人 口數量 以及 人均 消費量都將增 加。轉型經濟國家和 OECD國家 的電力需求年增長率將分別為 2％和 1．5％。煤炭在世界終端能源消費中的比例將從 9％下降到 7％但它在工業部門的使用將繼續增 加，不過這只限于非 OECD國家 。煤炭在 民用和服務部 門的使用將停止增加。預測 2000年到 2030年 ，石油 和天然氣在世界終端 能源消費 中的 比例 幾乎沒有變化。石油產品幾乎要 占終端 能源 消費量 的一半，而天然氣要占 18％。石油需求將以每年 1．8％的速度增長，其 中運輸部門約 占需求增 長量 的四分之三。在 OECD國家，運輸部 門在 石油需求增加量中的比例要 占9O％以上 。
終端能源競爭力評價，是一個綜合評價問題 ，因為影響其競爭力 的因素有很多 ，因此具有一定的復雜性。但既然是終端能源，對于終端用戶而言 ，能源的經濟性是相當重要的因素。目前 ，人們對于各種能源消耗的經濟對比，還缺乏一種 比較科學的方法。僅僅依據費用直接進行對 比是不科學的，這里把各 種燃料 的燃燒值轉化為等效電能值 ，再把能源價格都換算成 電價 ，以電價為基準，進行能源價格 的競爭力比較 。 計算方法如下 ：設某可燃性能源的燃燒值為A×10 焦耳 ，熱 效益 為 k，那 么 等效 電能值 為千瓦時。
表 1列出了常見燃料的等效電能參考值，各種燃料的燃燒值摘 自現行的教科 書 ，計算過程 中考慮 了能源消費的實際熱效益。值得注意的是每一種類的燃料都可能存在若干個等級，表中所列只是最具代表性的一種。如柴油又有重柴油 、柴油之分 ，前者燃燒值為 33×106焦耳，后者為 42．9×10 焦耳，等效電能值 自然也就不一樣 。
表 2列出了目前北京市幾種主要燃料的費用對比情況 ，其中“折算 電價”表示各種燃料的燃燒值轉換 成等效電能后 的價格 。其具體計算過程為：設某種燃料的等效電能值為 B，該燃料 的單價為 c，則該燃料的“折算電價”即為 元／千瓦時。然后，將各種燃料 的“折算 電價”與現在 的電價進行 比較，就可得出各種燃料的價格競爭力排名。
《北京市發展改革委轉發國家發展改革委關于調整華北電網電價文件的通知》中明確規定 ，居民生活用電不滿 1千伏到戶價格每千瓦時 0．4883元 ；1千伏及以上 到戶 價格每 千瓦時 0．4783元 。城鎮居民合表用戶及城鎮高壓自管戶供居 民生活用電，供電企業總表結算價為每千瓦時 0．4513元(不滿 1KV)和 0．4413元 (1—10KV、35—110KV)；對農村地區尚未實現抄表到戶的農村居民用 電，供電企業與鄉(鎮)供電所或村結算價為每千瓦時0．4213元 (不滿 1KV)和 0．4113元 (1—10KV、35— 110KV)。居民峰谷試點電價采用兩段制，峰時段為 6：00—22：00，電價標準為0．4883元／千瓦時；谷時段為 22：O0—6：O0，電價標 準 為 0．30元／千瓦時。在此，我們就選取 峰時電價 0．4883元／千瓦時和谷時電價 0．30元／千瓦時為基準 ，與其他 能源進行價格競爭力的比較 ，結果如表 3。
從表中可見，煤炭、天然氣的價格 比電能低 ，石油價格高于電價。在幾種煤炭 中，又以焦炭最貴；居 民使用的液化氣比天然氣價格略低 ；谷時電價略高于天然氣 的價格 ；峰時電價 略低于汽油價格；柴油的價格最高。由于數據來源和各種能源價格計量標準不一致 等原 因，會不可避免地導致競爭力排名情況存在一定誤差，這里僅用于學術探討。
三、北京市終端能源價格競爭力分析
從上面的能源價格來看，石油是最貴的，其次是電力 、天然氣 ，而煤炭最低 ，因此單從 目前的價格來看，煤炭競爭力最強 ，其次是 電力 、天然氣 ，石油競爭力最 弱。但未來 的競 爭力走勢就未必如此，如最近北京市天然氣 、電力在終端能源中的比例在不斷提高 ，而煤炭、石油 的比例呈下降趨勢因此 ，還應結合能源儲備量及未來能源政策等因素 ，對能源價格競爭力進行分析。
(一 )全球能源儲備
石油 、煤炭、天然氣都屬于一次能源，是不可再生能源，而電力屬于二次能源，新能源發電都是可再 生 的 。
2006年全球石油探明儲量 (數據來源 ：環球能源網)為 1645億噸 ，世界各地 區石油探 明儲量分別為 ：北美 78億噸(占世界總量的 5．0％)，中南美 148億噸(占世界的 8．6％)，歐洲和歐亞大陸197億噸(占世界 的 l2％)，中東 1012億噸 (占世界的61．5％)，非洲 152億噸(占世界的9．5％)。亞太地區54億噸(占世界的3．4％)。
2006年全球 天然氣探明儲 量 (數據來源 ：環球能源網)為 181．46萬億立方米 ，世界各地 區石油探明儲量分別為：北美 7．89萬億立方米 (占世界總量的 4．4％)，中南美 6．88萬億立方米 (占世界的 3．8％)，歐洲和歐亞大陸 64．13萬億立方米(占世界的 35．3％)，中東 73．47萬億立方米 (占世界的 40．5％)，非洲 l4．18萬億立方米 (占世界的7．8％)，亞太地區 l4．82萬億立 方米 (占世 界 的8．2％)。
2006年全球煤炭探明儲量(數據來源：環球能源網)為 909064百萬噸，世界 各地區石油探明儲量分別 為：北美 254432百萬噸 (占世界總量的28％)，中南美 19893百萬噸(占世界 的 2．2％)，歐洲和歐亞大陸 287095百萬噸(占世界 的 31．6％)非洲和中東 50755百萬噸(占世界的 5．6％)，亞太地區 296889百萬噸(占世界的 32．7％)。 《BP世界能源統計 2006))的數據表明 ，以 目前的開采速度計算 ，全球石油儲量可供生產 40年天然氣和煤炭則 分別 可 以供應 65年 和 162年全球 能源儲備對能源價格有直接的決定作用 ，資源的稀缺性使得這些不可再生能源 的價格有上漲趨勢。
與這些一次能源相比，電能有 以下特點 ：(1)電能是清潔能源 ，污染小，使用效率高。(2)電能使用方便，操作簡單，符合人們的消費偏好和使用習慣。而且生產生活中越來越多地使用許多電氣設備 ，這 些設 備具有專 用性 ，難 以用其他 能源替代。(3)電能來源之廣是其他能源所望塵莫及的化學能 、水能、風能 、太陽能 、原子能等都能轉化為電能，而水能、風能 、太陽能等發電都是可再生的可以循環利用。因此，電能將來的價格競爭力將越來越強 。但 目前 由于技術 和設備上 的限制 ，生活中所用的電還是 以火力發 電為主，所 以電煤價格仍對電價有著重大影響。
(二)能源政策與未來發展趨勢
能源政策在很大程度上決定了終端能源的未來發展趨勢。《國民經濟和社會發展第 十一個五年規劃綱要》提出了“十一五”期 間單位 國民生產總值(GDP)能耗降低 20％等一系列資源節約的約束性指標 ，這些指標 具有法律效力 ，必 須確保實現 。
進入“十一五”發展階段 ，在全球化條件下 ，中國新的能源發展 目標和政策主要包括以下幾點 ：第一 ，確保全體人 口享有基本能源供給 的公共服務 、基礎設施和可及性 ；加快城鄉居民電網改造和建設 ，在邊遠地區和山區發展太陽能 、風能 、生物能等新型能源 。第二，對東部 中晚期油 田和新疆石油實行保護性開發 ；根據 國際市場情況 ，進一步提高石油凈進口率 ，石油凈 進 口率 由 1997年 的l3．7％提高 到遠期的 40％以上 ；充分利用 國內石油加工能力 ，開展“石油加工貿易”，擴大較高附加值的石化產品的出口；大力鼓勵天然氣消費，天然氣用量 占全部資源消費比重由目前的2％提高到5％，提高到 2010年的 10％，2015年提高到 15％以上 ，即消費比重每年提高 1個 百分點 。第三 ，對石油及成品油、天然氣進口實行零關稅政策；打破石油進口壟斷 ，逐步取消石油進 口配額限制 ，允許用油大戶全球直接采購 ；鼓勵 國內能源企業與跨國公司多種形式的戰略結盟 、相互持股 ，鼓勵能源企業海外投資 、建立基地、海外上市 ，參與 國際競爭 。第 四，大力發展石油 、天然氣 管道基礎設施。
中國國土面積略大于美國，但輸油管道長度僅為美國的 3．5％，輸氣 管道長度僅 為美 國的 2．8％油氣管道等基礎設施滯 后成為制約瓶頸 ，今后將進入一個大 的發展時期。第五，“西氣東送”等管網基礎設施工程實行“管網分開”的新原則。油氣管道屬于公共物品，但油氣的生產 、輸送和銷售屬于競爭性產 品。中央負責干線 ，地方負責支線 ，城市負責配套管線，國網、地 網和市網統 一聯 網、區域聯 網；管網工程的施工 、運營應按企業化商業化方式運作 ；天然氣和石油從勘探 、開采到生產和銷售一律放開市場 ，引入國際競爭，積極利用外資。第六，大的天然氣管道沿線實施煤改氣工程 ；沿線用煤大戶 、發電廠和主要城市，限期實施煤改氣工程；天然氣應優先送往沿線大采 暖鍋爐和 主要用能大戶；鼓勵沿線建立天然氣發電廠。第七，積極利用全球節能和環保技術 ，實行技術與設備進 口低關稅或零關稅，促進對這些技術吸收 、消化 、擴散和應用；重點扶持具有 戰略意義和環保效益巨大的清潔煤及其氣液化技術和新能源技術，繼續大力推廣清潔煤技術和優質能源的使用技術 一 。
《北京市“十一五”時期能源發展及節能規劃》針對北京市能源消費水平高，優質能源比重較高，節能取得一定成就、但仍有較大潛力 ，能源嚴重依賴外部 、供應體系存在安全隱患 ，能源保障 了經濟社會發展需求 、但運行調控難度較大等能源現狀特點 ，制定 出“十一五”期 間能源設施建設的主要任務是加強能力建設 、大力推進能源節約、繼續調整能源結構、統籌城 鄉能源發展 、建立安全預警和應急體系 、加強管理和法制建設 等六 個方 面。明確提出大力發展電力和天然氣等 清潔能源，優化能源結構，改善生態環境。實施“總量控制，分區發展，全程管理，清潔高效”的舉措，改善燃煤利用結構 ，控制燃煤 的污染物排放 總量。到 2010年 ，電力、天然氣在終端能源消費中所占比重分別為38％和 11％ 。
從上述的國家能源政策和北京市能源政策可見，終端能源的未來發展趨勢是不斷提高電力、天然氣的使用 比例 ，煤炭使用 則重點扶持清潔煤技術，對石油實行保護性開發 ，綠色環保的新能源技術是今后發展的重 中之重 ，這跟 中央“十一五”規劃建設資源節約型、環境友 好型和諧社會的宏偉目標是完全吻合的。
四、結論
根據以上分析，北京市 的幾種 主要 的終端能源的價格競爭力排名是煤炭 、天然氣 、電力 、石油目前來 看 ，煤 炭是最便宜 的能源 ，而石油價格 最高，天然氣和 電力居 中。煤炭、天然氣 、石 油都是一次能源 ，根據 其儲 備量 分別 還能 用 162年 、6年和 4O年 ，而電力是 二次能源 ，發 電形式多 。同時 ，天然氣 、電力又是清潔能源，根據 國家和北京市的能源政策 ，電力 、天然氣在終端能源消費中所占的比例將不斷提高 。
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關鍵詞：危險源 水利水電工程 施工管理
中圖分類號：TV512 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（A）-0062-01
1 危險源的分類
危險源分類有兩種分類理論為：兩類危險源和三類危險源。
兩類危險源分類理論的研究者認為，根據危險源在事故發生、發展過程中的作用，可將危險源分為兩大類：把生產過程中有可能發生意外能量釋放的物質（能源或能量載體）、有毒的物質等物質稱作第一類危險源。
施工過程中必須采取限制能量的釋放或者控制危險物質的方法來防止第一類危險源的產生。但是有些情況下對第一類危險源的控制、防治措施會失效，而導致這些措施失效的因素稱為第二類危險源。普遍認為第二類危險源包括人的因素、物的因素和環境的因素三方面。第二類危險源往往是一些圍繞第一類危險源隨機發生的現象，其在生產、生活中為利用能量，而讓能量按照人們的意愿在系統中有序流動，轉換和釋放能量。它們出現的情況決定事故發生的可能性，第二類危險源出現得越頻繁，發生事故的可能性越大[1]。
三類危險源分類理論認為，除了上述兩種危險源之外，把由于安全管理決策、組織失策等人類活動的不安全行為、失誤造成的系統失穩、失衡的情況稱之為第三類危險源[2]。
2 水利水電工程施工重大危險源的來源
重大事故的發生往往皆是有因可查的，絕非偶然、獨立的。事故的發生包括直接原因和間接原因。事故的直接原因是指那些能直接引起人員傷亡、經濟損失以及造成周圍環境的破壞的能量（如電能、化學能等等），能量的載體和有毒物質，即第一類危險源；事故的間接原因是是指圍繞第一類危險源發生的事故，即第二類危險源，同時還包括上述的第三類危險源的作用，一起事故的發生是由三部分組成的：固有危險源、誘發因素、組織因素。
對大量水利水電施工事故的統計研究發現水利水電施工過程中的施工危險源主要為以下7類：高處作業、工程地質條件、生產環境因素、生產設備因素、生產材料因素、人的不安全因素以及其它因素等[2]。這些因素分別分布在以下幾個方面。
（1）生產、儲存和運輸能量的裝置、設施、設備和易燃、易爆有毒物質主要分布在以下的施工場所：汽油儲量在10以上，柴油儲量在20以上的油庫；一次性裝藥量在1以上或者施工作業人員在10人以上的爆破工程；儲存炸藥在10以上的炸藥庫；額定蒸發量在1的鍋爐設備；制冷、制冰設備；大量液態氨儲存地質；易燃、易爆、有毒物質運輸過程；大型運輸設備的運輸過程。
（2）在施工過程中使施工人員或者工具等具有較高勢能的設備、裝置以及場所等。這些危險源主要分布與：載人裝置高度超過10，載人人數超過3人的情況；作為承重用的排架，平臺所在的高度超過10，面積超過20的情況；高空作業的高度超過10，人數超過20人的情況；大型的吊機等起重設備以及起重設備的附屬設備。
（3）某些失控的設備、儀器、場所如果失控就有可能產生巨大的能量釋放，導致重大事故的情況，這包括：高度大于20，坡度大于60°的邊坡（容易引發滑坡、塌方、石塊掉落）的作業人員超過10人的情況；在基坑開挖過程中深度、寬度均大于1，作業人員超過10人的情況；在滑坡體附近施工，施工工期超過3個月、作業人員超過10人的情況；水文地質條件復雜出施工的豎井、斜井和隧洞等施工項目；易發泥石流區域的施工期雨季工期大于1個月的，作業人員超過10人的情況。
（4）危險場所、大型的群眾集會以及突發事件分布于：重大的集會等人活動較為集中的場所；員工、居民的生活區、娛樂場所、辦公樓等；大型聚會還有可能導致集體的食物中毒，流行病的感染與傳播；突發的不可避免的天氣、地質等自然災害。
（5）自然災害及危害，包括：高原地區使人產生的高原反應、野外無人區的火災、雷區的雷電傷害、地震多發區的地震，泥石流多發區的泥石流災害、沿海地區的臺風災害等。
3 水電施工傷亡事故的特點
（1）高概率、高危害、高損失事故較集中。容易形成群體傷亡的事故，主要集中在：坍塌、放炮、提升車輛傷害、冒頂片幫等四類。四類事故的平均事故死亡嚴重度為1.54人/次，比統計平均事故死亡嚴重度高30.5%。其中放炮和冒頂片幫事故居低概率事故。
易形成物毀人亡、造成較大經濟損失的事故類別有；坍塌、火災、起重傷害、提升及車輛傷害。這四類事故的平均經濟損失嚴重度為5.4萬元/次，比統計平均經濟損失嚴重度高1.47倍。其中火災事故屬于低概率事故。
（2）違章事故多。統計資料表明，大多數事故都涉及到人和物兩個方面的原因、從人的方面來看.主要是人的不安全行為。如安全意識差、忽視安全操作規程、技術水平低、臨危應變能力差等。以人的不安全行為為主因的傷亡事故占事故統計總數的86.9%，其中違章作業導致的傷亡事故占事故統計數的63.1%、而習慣性違章則占41.8%。
（3）特種作業人員事故率高。特種作業是指對操作者本人，尤其對他人和周圍設施的安全有重大危害因素的作業。在水電施工生產過程中的特種作業主要有：電工作業、起重機械作業、爆破作業、金屬焊接（氣割）作業、機動車輛駕駛。建筑登高架設作業、壓力容器操作等。
（4）重大傷亡事故發生于年輕工人中的居多，文化程度低者中居多。
參考文獻