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2012年以來,全球多地出現極端天氣。相對于北半球的極寒,南半球的罕見高溫也令人咋舌。進入2013年,澳大利亞極端高溫天氣“繼續上演”。據《悉尼先驅晨報》2013年1月8日報道,從進入2013年起,澳大利亞全國陸續出現極端高溫天氣。據英國《每日電訊報》2013年1月8日報道,在過去7天里,澳大利亞遭遇史上最強熱浪的襲擊。炎熱天氣導致了該國.火災頻發。新南威爾士州發出警告,稱當地已經進入紅色警戒的“災難”狀態。1月7日,澳大利亞全國平均氣溫達到40.33℃,悉尼的氣溫高達42℃,超過了1972年創下的高溫紀錄。1月8日,北方領地、西澳大利亞州、南澳大利亞州的平均氣溫都超過40℃。其中,南澳大利亞州首府阿德萊德的氣溫上升至接近歷史紀錄的45℃,該州的伍丁納地區成為全澳大利亞最熱的地區,氣溫飚升至48.2℃。塔斯馬尼亞州首府霍巴特1月4日氣溫高達41.8℃,是自1883年有氣象記錄以來當地的最高氣溫。為此,澳大利亞氣象局1月8日公告,將天氣預報圖的溫度范圍提高到54℃,并引入亮紫色來表示50℃以上的高溫。
據統計,1月4日,澳大利亞南部島州塔斯馬尼亞遭遇大火,截至1月11日共有100多棟房屋被燒毀,數千人出逃;1月7日,大火造成澳大利亞6萬多公頃的森林被燒毀,所幸無一人遇難;1月8日,澳大利亞人口最多的新南威爾士州共發生了100多起因高溫天氣引發的火災。
在南半球迎來酷熱盛夏、遭遇酷暑天氣之時,北半球各國則經歷了暴雪、狂風、霜凍等嚴寒考驗,地球仿佛上演了一場“冰火兩重天”的精彩好戲。2012年冬半球及2013年初,寒冷成為了北半球的代名詞,北半球大部分地區遭遇到了極為寒冷的天氣,中國經歷了史上最冷的春節,氣溫更是連連走低;日本也出現了強降雪天氣;歐洲也不例外,大部分地區出現強降雪天氣。
烏克蘭2012年12月遭到寒流襲擊,多地積雪達半米,氣溫降至零下23℃。2012年12月,俄羅斯大部分地區遭遇異常嚴寒天氣,首都莫斯科氣溫降至零下18℃,為入冬以來最低。2012年12月9日,瑞士發生雪崩,導致11人死亡。2012年12月9日,捷克局部地區達到零下26℃的低溫,共有7人死于嚴寒。另外,歐洲南部也受到影響,出現大規模降雪。在克羅地亞、塞爾維亞、黑山和波黑等國家共有6人因惡劣的天氣情況而死。歐洲多個飛機場受到暴風雪的顯著影響。德國法蘭克福機場2012年12月8日、9日兩天之內被迫取消超過370架次的航班,其中一部分已經在12月10日恢復。2012年12月12日。英國部分地區溫度甚至降至零下10℃,一度造成交通困擾。據了解,英國的冰雪天氣造成了大約200架航班取消,主要道路出現嚴重交通阻塞,霜凍和大霧還導致列車晚點。12月12日,倫敦希思羅機場有189架航班取消,導致成千上萬名旅客滯留,這些旅客不得不排5個小時的隊重新訂票。同時,英國利茲一布拉德福德機場和布里斯托爾機場同樣陷入混亂。
【考點鏈接】
近年來,隨著全球極端天氣的加劇和自然環境的持續惡化,人類在不斷思考和反思:究竟是什么原因導致全球極端天氣和自然災害的頻繁發生?自然環境持續惡化帶來的各種災害頻繁發生,誰應為此負有責任?目前,有一定科學根據的主流看法是,全球極端天氣與自然災害的頻繁發生無不與全球氣候變暖有關。而導致全球氣候變暖的主要原因是人類在生產和生活中過量的碳排放所致,自然災害頻發與人類對自然界的破壞息息相關。
關于全球氣候變暖對極端天氣的影響,可以從兩個方面來解釋。從概率論上來說,如果某一地區或地點的天氣在多年平均條件下呈正態分布,那么在平均狀態下的天氣現象出現的概率最大,極大與極小狀態下的天氣現象不易出現。就溫度這個氣候變量來講,就是說偏冷和偏熱天氣出現的概率較小,極冷或極熱的天氣出現的可能性就更小。但現在由于全球氣候變暖,氣溫的平均值增加,這時偏熱天氣出現的概率將明顯增加,并且原來很少出現的極熱天氣現在也可能頻繁出現了,高溫熱浪等極端事件將變得頻繁。
從氣象學原理上來說,全球氣候變暖使得地表氣溫升高,較高的溫度會使水面的蒸發加大、加快。這樣不僅蒸發到大氣中的水汽總量增加了,而且水循環的速率也加快了。由于大氣中的水分增多了,這將使更多的降水在更短的時間內發生,雨、雪等極端降水事件以及局部洪澇災害出現的頻率可能增加,個別地區龍卷風、強雷暴、狂風和冰雹等強對流天氣也會增多。另外,由于水分從植物、土壤、湖泊和水庫的蒸發加快,再加上氣溫升高,一些地區將遭受更頻繁、更持久或更嚴重的干旱。
1.全球變暖及其原因
我們知道,自然界的一切物體都以電磁波的形式向周圍釋放能量,這種釋放能量的方式就是輻射。一般而言,高溫物體向外發出短波輻射,而低溫物體則發出長波輻射。例如,太陽表面溫度約為6000K,太陽發出短波輻射;地球表面溫度約為288K,地球表面發出的輻射為長波輻射。大部分太陽短波輻射可以通過大氣層到達地面,使地表溫度升高,與此同時,大氣能強烈吸收地表發出的長波輻射,僅少量的長波輻射不能被大氣所吸收,跑到宇宙空間中去。這樣大氣能使太陽短波輻射到達地面,但又很少使地表發出的長波輻射散失而使地表增溫,于是形成了大氣的溫室效應。
在聯合國《氣候變化框架公約》中,把“大氣中那些吸收和重新放出紅外輻射的自然和人為的氣體成分”稱為溫室氣體。大氣中主要的溫室氣體有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、臭氧(O3)和氟氯烴化合物(CF-Cn)、水汽(H2O)等。其中,二氧化碳(CO2)對溫室效應的貢獻最大。由于溫室效應的作用,大氣溫度會升高,大氣逆輻射會增強,地球表面溫度升高,進而地面長波輻射也會增強。最終,地球接受的太陽輻射的熱量和地球散失的長波輻射的熱量會達到平衡,形成地球上的平衡溫度,即目前地球的平均氣溫。值得我們注意的是,當前倍受關注的全球氣候變暖問題的實質是大氣溫室氣體濃度增加引起大氣溫室效應的增強。其實,大氣中本來存在著水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)等多種溫室氣體,大氣的溫室效應是本來就存在的。假若沒有大氣層,地球表面的平均溫度不會是現在適宜的15℃,而是十分低的-23℃。這就是說溫室效應使地表溫度提高了38℃。有了溫室效應,地球表面才能保持相對穩定而又適宜的溫度,生物的生存與繁榮才會成為可能。這些溫室氣體成分在大氣中的含量雖然很少,但是對地氣系統的輻射能收支平衡卻起著極其重要的作用。這些溫室氣體成分濃度的變化必然會對地氣系統造成明顯擾動,引起全球氣候變化。
工業革命以來,人類活動廣泛地改變了地球表面的形態以及動植物的分布,尤其是大量使用化石、礦物燃料等向大氣中排放了大量的溫室氣體。這使得原來大氣中存在的溫室氣體含量大量增加了,也使大氣中增加了一些原來沒有的、具有強烈溫室效應的氣體,如氟氯烴化合物(CFCn)等。隨著大氣中溫室氣體濃度的增加,大氣進一步阻擋了地球向宇宙空間發射的長波輻射,為維持輻射平衡,地表必將增溫。
2.全球氣候變暖的影響
(1)海平面上升:
(2)對生態環境的影響:改變植物群落的結構、組成及生物量,使森林生態系統的空間格局發生變化;某些脆弱性物種滅絕風險增加,造成生物多樣性的減少;產生施肥效應。
(3)對大氣環境的影響:北半球中高緯度大部分地區降水增加;大部分干旱、半干旱區域蒸發增強,變得更加干燥;熱帶氣旋的強度和頻率將明顯增加。
(4)對人類健康的影響:
3.全球氣候變暖對我國的影響
全球氣候變暖既有有利的影響也有不利的影響,我們應更加關注不利影響。
(1)對植被的影響:自然植被的地理分布可能發生變化,我國植被帶北移,我國亞熱帶北界由秦嶺一淮河一帶移到黃河以北,北方落葉林面積縮小。總體上弊大于利。
(2)對生態系統的影響:由于生態系統適應能力有限,氣候變暖致使生態系統的建群種、優勢種及其他物種相應地發生不同程度的變化。目前受到嚴重威脅的生態系統有珊瑚礁、紅樹林、熱帶雨林、北方草原濕地及天然草地、高山。另外,由于海平面升高發生海水倒灌,使海岸受到侵蝕,進而影響海岸及海岸生態系統。
(3)對冰川和湖泊的影響:據有關資料推算,我國西北各山系冰川面積自“小冰期”以來減少了24.7%,達7000km2左右。青海湖1957―1968年間面積縮小了264km2,湖面下降了11m。西北各大湖泊除了天山西段賽里木湖外,水量平衡處于入不敷出的負平衡狀態。自20世紀50年代以來,湖泊均向萎縮方向發展,有的甚至干涸死亡。
(4)對水資源的影響:全球氣候變暖將加大海陸熱力差異,使夏季風可以深入內陸,降水有可能增加。全球氣候變暖將使南方洪澇災害增加,北方旱災更加明顯。西北地區高山的冰川因全球氣候變暖融化量過多而影響該地區水資源的持續利用。另外青藏高原的冰川退縮和湖泊萎縮降低了其作為“水塔”的功能,對中國的影響將是非常深刻的。
(5)對農業的影響:全球氣候變暖將使中國溫度帶北移,其直接作用對作物生長有利,但其間接作用(如病蟲害增加)卻對作物生長有害,更重要的是未來降水的不確定性將嚴重影響中國的農業生產。目前大多數學者認為全球氣候變暖會導致蒸發、風蝕、干旱加強,臺風頻率加大,再加上海平面上升淹沒大量耕地等方面的影響,據估計到2030年我國種植業產量總體上因全球氣候變暖可能減少5%~10%左右。
(6)對社會的影響:全球氣候變暖產生的后果對我國的社會影響也是很深刻的。全球氣候變暖的不利影響,如干旱、洪澇、沙塵暴、森林火災等會嚴重影響我國的生態和經濟,進而會影響社會的穩定性。我國著名氣象學家葉篤正指出,海平面上升將會影響南水北調、三峽工程的實施和效益的發揮。此外,夏季的熱浪使與高溫有關的疾病的死亡率上升;升溫導致一些熱帶、亞熱帶的疾病如血吸蟲病向北傳播;暖冬造成大量病毒、蚊、蠅、老鼠存活,使流感盛行。
(7)對其他方面的影響:全球氣候變暖對我國各經濟部門有不同程度的影響。海平面上升將大大增加筑堤成本,因為我國約有70%以上的大城市、一半以上的人口和近60%的國民經濟集中在低海拔的東部經濟帶和沿海地區。
4.溫室效應的對策
隨著溫室效應增強引發的一系列環境問題對人類生活影響的加深,人們對溫室效應的認識也逐漸加深,并采取了一系列對策。1997年通過的《京都議定書》是第一個全球溫室氣體減排的國際行動方案,對發達國家的溫室氣體排放規定了具有法律約束意義的減排目標。一些國家制定并實施了直接針對溫室氣體減排的氣候變化政策。針對溫室效應我們可以采取以下對策:
(1)頒布應對氣候變化的法律法規。
(2)實施征收碳稅等多種稅收政策。
(3)使用可再生能源。
(4)禁用氟氯烴化合物。
(5)實施保護森林的對策方案。
(6)改善能源使用效率。
(7)對汽車的排氣標準進行限制。
(8)開發替代能源。
利用生物能源作為新的干凈能源,即利用植物由光合作用制造出來的有機物充當燃料,藉以取代石油等已有的高污染性能源。溫室效應增強是一個全球性的問題,國際間應該共同承擔起責任,加強交流與合作;各國應該重視溫室效應,普及溫室效應的有關知識使其深入人心,并依據各自國情采取措施。由于當前全球氣候變暖主要是發達國家歷史上排放的溫室氣體造成的,發達國家應該率先依據其經濟和技術優勢在溫室氣體減排中發揮重要作用,并且加強對發展中國家溫室氣體減排的技術和經濟援助。發展中國家需要在經濟發展與溫室氣體減排之間尋求平衡點,通過技術進步來提升經濟發展的質量和減少溫室氣體排放。
從個人的角度講,每個人都應該認識到溫室效應增強的后果,每個人都有責任做出行動來挽救自然環境。因為,自然不是某個個體或某個物種的,而是所有物種共有的;應對氣候變化,也不僅僅是國家政府的事,個體有責任也有能力采取措施。如在日常生活中,每個人的節約用電、植樹種草等小小舉動,累積起來就會對氣候產生深遠的影響。
【創新習題】
氣候變化是長期大氣狀態變化的一種反映并具有一定的規律性。結合所學知識,回答1―2題。
1.影響全球氣候變化的因素有
( )
①太陽輻射的變化②海陸分布的變化③地形的變化④人類活動
A.①②
B.②③
C.①②③
D.①②③④
2.讀圖1,下列判斷正確的是
( )
A.圖中A處為溫暖期
B.圖中C處為溫暖期
C.圖中B處為寒冷期
D.圖中D處表示未來兩萬年左右地球將出現一個新的溫暖期
3.近年來,諸如暴風雪、寒流、暴雨、熱浪等極端天氣事件在全球發生的頻率增加,強度也加大,氣候問題愈來愈成為一個不可忽視的全球性問題。對于極端天氣事件的頻繁發生,下列解釋最不可信的是
( )
A.全球氣候變暖是造成極端天氣頻繁的主要原因之一
B.極端天氣頻繁是地球內能釋放的結果
C.大氣環流異常是極端天氣發生的直接原因
D.極端天氣事件的頻繁發生既有全球氣候自然變化的原因,也有人為原因
4.低碳生活方式健康自然,成本低。下列做法與低碳生活方式相符的是
( )
A.提倡少吃多餐
B.購買化纖類衣物
C.電腦不用時應讓其待機
D.修建綠道,提倡騎自行車出行
2010共道未來大會于2010年9月9日在北京舉行。中國工程院副院長杜祥琬在大會上作了“中國的綠色低碳能源戰略”發言。他指出:“降低溫室氣體叫低碳,降低污染叫綠色。”結合材料,回答5~6題。
5.溫室氣體的主要成分是
( )
A.二氧化硫
B.二氧化氮
C.二氧化碳
D.一氧化碳
6.下列措施中,能體現中國綠色低碳能源戰略主要內涵的是
( )
①大力發展節能技術②高效利用化石能源,特別是煤炭和石油
③加快發展核能和可再生能源④敦促發達國家減排溫室氣體⑤加強地質勘探,提高能源自給率
A.①②③
B.②③④
C.③④⑤
D.①②⑤
7.全球溫度上升與二氧化碳的排放量關系密切。2009年聯合國日的口號是“用愛溫暖世界,而非二氧化碳”。下列關于全球氣候變暖相關原因的解釋,正確的是
( )
A.二氧化碳阻擋了地面長波輻射
B.二氧化碳能強烈吸收地面長波輻射
C.二氧化碳能強烈反射地面短波輻射
D.二氧化碳能強烈吸收太陽短波輻射
全球氣候變暖是當今世界面臨的重大環境問題之一。圖2是“全球溫度上升3℃后,世界不同區域糧食產量(靠雨水生產)的增減狀況示意圖”。讀圖2,回答8―9題。
8.下列有關全球升溫3。C對靠雨水生產糧食地區的影響,說法正確的是
( )
A.全球氣候變暖對全球各地區糧食生產都有害無益
B.北半球中高緯度的大部分地區糧食產量會增加
C.低緯度和南半球地區糧食產量有小幅增產
D.西半球糧食產量普遍會增產,東半球相反
9.據圖2推斷,如果全球溫度升高3℃,下列幾個地區全年降水量增幅最大的可能是
( )
A.澳大利亞
B.北非
C.西亞
D.中亞
對野象生活習性研究表明,野象喜歡生活在溫暖濕潤的森林環境中。圖3為“中國歷史時期野象活動地點分布圖”。讀圖,回答10~11題。
10.據圖分析可以得出,公元前550年至公元1830年野象活動北界
( )
A.不斷北移
B.不斷南移
C.不斷東移
D.不斷西移
11.下列關于該歷史時期與現代的氣候變化及其影響的敘述,正確的是
( )
A.兩個時期氣候變化趨勢基本吻合
B.現代氣候變暖使全球陸地面積增大
C.該歷史時期雪線不斷降低,現代則趨向升高
D.該歷史時期我國1月份0℃等溫線的位置北移
12.圖4說明全球氣候變化狀況的基本特點是(雙選)
( )
A.全球氣溫逐漸升高
B.降水量呈增加趨勢
C.冷暖、干濕交替
D.氣候變化周期不穩定
13.為遏制氣候變暖,必須(雙選)
( )
A.壓縮經濟發展規模
B.提高礦物燃料的利用效率
C.發達國家向發展中國家提供必要的幫助和指導
D.將溫室氣體全部回收利用
14.圖5為“19世紀中葉以來每10年全球表面氣溫距平變化圖”。下列選項與圖5中信息相吻合的是
A.19世紀50年代以來,全球氣溫波動下降
B.19世紀50年代以來,全球氣溫直線上升
C.20世紀50年代,全球氣溫較1961―1990年平均氣溫高
D.20世紀70年代以后,全球每10年都比前10年明顯變暖
據專家預測,因全球氣候變暖世界海平面到2100年將升高40cm~50cm。圖6為“我國某地區海陸過渡地帶示意圖”。讀圖,回答15~16題。
15.海平面上升對該地帶的影響有(雙選)
( )
A.加劇農田土壤鹽堿化
B.使灘涂面積減少
C.淹沒部分耕地
D.有利于港口基礎設施建設
16.導致全球氣候變暖的主要原因有(雙選)
( )
A.臭氧層破壞
B.森林被大量砍伐
C.二氧化碳排放量增加
D.二氧化硫排放量增加
17.氣候變化與異常直接影響人類的生產和生活。引起全球氣候變化與異常的原因不可能是
( )
A.太陽黑子增多
B.地球自轉線速度的緯度差異
C.大氣環流的多年變化
D.人類活動強度的增大
18.下列關于全球氣候變暖及其影響的敘述,符合實際情況的是( )
A.全球各地的氣溫持續上升
B.我國各地的降水量普遍增多
C.全球各地的河湖水位上升
D.我國西部山地冰雪總量減少
圖7為“挪威雪線高度和中國氣溫距平(與平均氣溫的差值)變化圖”。讀圖,完成19-20題。
19.中國從16世紀到20世紀期間,氣候處于溫暖期的是
( )
A.1470―1520年
B.1620―1720年
C.1840―1890年
D.1910―1950年
20.圖示公元后挪威雪線降低時期,我國可能出現的現象是
( )
A.水稻種植范圍向北擴展
B.野象棲息地的最北界北遷
C.熱帶范圍擴大
D.北方河流結冰期變長
《北京日報》2009年11月22日消息:意大利“水城”威尼斯人口多年來持續減少。據此,回答21-22題。
21.導致威尼斯人口持續減少的原因不包括
( )
A.冰川融化
B.全球氣候變暖
C.海水膨脹
D.地面下沉
22.人類因素是造成海平面上升的最主要原因,為控制海平面上升,發達國家應該
( )
A.禁止使用礦物燃料
B.減緩工業化進程
C.減少溫室氣體排放
D.減少酸性氣體排放
23.閱讀下列材料,回答問題。
材料一“可怕的全球變暖”(圖8)
材料二根據衛星觀測圖像顯示,連接大西洋和太平洋的北極西北航道已經解凍。所謂西北航道是指由格陵蘭島經加拿大北部北極群島到阿拉斯加北岸的航道,是大西洋和太平洋之間最短的航道。這一航道一旦能夠進行商業通航,將產生顯著的經濟效益。數百年來,征服西北航道一直是西方航海家的夢想。
(1)根據材料一分析全球氣候變暖產生的嚴峻后果有哪些。
(2)根據材料二分析西北航道被許多國家稱為“黃金航道”的原因。
(3)結合材料,談談我們應如何應對全球氣候變暖。
24.閱讀下列材料,回答問題。
材料一 新華網2009年7月6日消息:近30年來,被稱為“中華水塔”的三江源冰川退縮的速度是過去300年的10倍,自1966年以來,黃河源區的冰川退縮比例最大達77%。冰川的融化為全球氣候變暖提供了一個最明顯的證據。
材料二 人均二氧化碳排放量與城市化水平關系圖(圖9)
材料三 2003年人口超過1億的國家人口統計表(單位:億人)
(1)根據全球氣候變暖成因與危害之間的關系,填出下列表格中各字母所表示的內容。
a:________;b:________;c:________;d:________。
(2)根據材料二分析城市化水平與人均二氧化碳排放量的關系,并說明原因。
(3)圖9所示國家中二氧化碳總排放量居第二位的是_________,請你談談該國為控制二氧化碳排放量應采取的措施。
(4)據澳大利亞研究人員測量發現,按近20年二氧化碳排放平均速度,大氣中二氧化碳含量應增加29.95%,但實際只增加了0.03%,原因是_____________________________。據上述材料可知,減緩全球氣候變暖趨勢的措施是__________________________________。
參考答案
1.D 2.A 3.B 4.D 5.C 6.A 7.B 8.B 9.C10.B 11.C 12.CD13.BC 14.D 15.AB 16.BC
17.B 18.D 19.D 20.D 21.D 22.C
23.(1)①山地冰川融化加快;②陸地上徑流量減少,水源短缺;③世界部分地區糧食產量減少,出現糧荒現象;④自然災害加劇,損失加重;⑤海平面上升,生態系統破壞。
(2)西北航道是連接大西洋與太平洋的最短海上運輸航線,經濟價值非常高。
(3)①改變能源結構,提高能源利用率,減少溫室氣體排放;②植樹造林(樹木能增加對溫室氣體的吸收);③加強技術研究,如培育耐旱新品種、應用和推廣工業節能技術;④通過經濟、行政手段加強環保工作的實施;⑤加強工程建設和防御機制建設以減輕自然災害對人類的損失。
24.(1)毀林燃燒礦物燃料極地冰川融化沿海低地被淹沒
(2)關系:城市化水平越高,人均二氧化碳排放量越多,二者呈正相關。原因:城市化水平高的國家,經濟發展水平較高,工業、交通發達,生活水平高,人均能耗多,需要燃燒大量煤、石油等礦物燃料。
我們人類生存的環境是一個龐大而復雜的系統,它包括自然環境和社會環境兩部分.現代化的科學技術和社會化的大生產,擴大了人類活動的領域,增強了人類利用改造自然的能力,改變了環境的組成、結構和環境中物質循環的關系,提高了勞動生產力,豐富了人類的物質生活.但與此同時,由于人類某些活動沒有遵循自然規律,向自然界索取的物質和能量超過了自然界的自動調節能力,向自然界排放的廢棄物超過了自然界的自然凈化能力,這就造成了全球性的環境問題.環境的日益惡化,已對整個人類的生存和發展敲響了警鐘,增強全民環境保護意識已經成為刻不容緩的大事.新的科學課程標準以提高每個學生的科學素養為總目標.通過本課程的學習,學生將保持對自然現象較強的好奇心和求知欲,養成與自然界和諧相處的生活態度;初步形成可持續發展的觀念,并能關注科學、技術與社會的相互影響. 因此結合新課程改革要求對學生進行環境保護教育勢在必行.初中科學與環境科學之間的關系十分密切.初中科學教師可以充分利用學科優勢對學生進行環境教育,使學生在學習初中科學知識的同時,也潛在地受到環境保護的教育.
一、在課堂教學中開展環境保護教育
1.利用教材內容直接開展環境教育
初中科學教材中有關環境教育的內容分散在教材的各個部分中.包括生態平衡、生物多樣性、大氣污染、水體污染、土壤污染等.教師在教材涉及到相關內容時應及時進行環境保護教育.例如,在七年級下冊中學習《空氣》的時候,根據初一學生的心理特點,應選擇以生動、活潑的形象教育為此部分的教學手段和方式.如在講到全球環境問題之一的溫室效應時,首先可以給學生提供閱讀材料:“溫室效應淺析”,讓學生思考:為什么會產生溫室效應?其次,請學生觀看有關 “溫室效應影響”的教學錄像片,并討論總結出溫室效應的主要影響;最后,觀看“關于溫室效應發展”的教學錄像片,結合已有背景知識思考并討論:人為因素對溫室效應的影響有多大、各種溫室氣體的主要來源與我們目前的生產生活方式之間有何聯系.通過以上的教學活動,使學生深刻意識到溫室效應對人類生存發展的不良影響,減輕和消除溫室效應是每一個人的責任,并以實際行動為減輕溫室效應貢獻力量,即將觀念和意識轉化成實際行動,真正達到環境教育的目的.又例如學習《水》的時候,先通過教材中的數據使學生了解人們能直接利用的淡水只占地球上水的極小部分.再播放有關“水華”、“赤潮”生成及其后果的視頻使學生對水體污染有了直觀認識.最后又給學生觀看非洲等缺水地區人們的生活現狀的圖片.學生課后感言:想不到看似選擇洗衣粉這么小的事情也包含著環境保護的大道理.
2.在科學實驗操作中言傳身教,開展環境保護教育
科學實驗作為科學教學的重要組成部分,同樣擔負著對學生進行環境教育的重要職責,并且較之課堂教學更具有直觀性.但很多科學實驗過程或生成物中會產生污染環境的物質,導致學生認為教師雖然在講環境保護但只不過是講講道理,并沒有真正重視環境保護.因此,科學實驗教學中教師要言傳身教,開展環境保護教育,力求利用最少的實驗藥品,獲得最佳的實驗效果,最大限度地減少廢棄物,提高學生的環境意識,這是非常必要的,也是切實可行的.在一些涉及有毒物質的實驗中,要不斷改進實驗裝置,盡量避免氣體外逸或液體泄漏,對有害尾氣要增加吸收或轉化裝置,不能任意排入大氣中.如在做一氧化碳還原氧化銅實驗時,在尾氣處理裝置的設計上,作為開放性問題,要啟發學生大膽設想,設計出減少有毒氣體排放的裝置,防止一氧化碳逸散空中污染環境.學生經過熱烈討論后,最后想出再接一導管將一氧化碳回收至酒精燈處燃燒再利用的辦法,使環境保護教育落到實處.再例如硫酸銅的制取實驗中,原理上有許多種方法,如可用濃硫酸直接和銅反應,也可用將銅在空氣中加熱,再和稀硫酸反應.這時教師就引導學生從環境保護角度出發,盡量減小環境污染,合理選取藥品.在具體的實驗操作中,教師還要嚴格遵守操作規程進行操作,盡量利用少量的反應物來制取少量的物質,使學生從教師的行動中受到教育.在學生實驗中,要求學生把每次實驗完畢后的廢液按指定處傾倒或回收,統一處理,嚴禁隨意胡亂傾倒,力爭把污染減少到最低程度.這樣既可減少污染,也教育學生環境保護要身體力行,從自身做起,逐漸形成良好的環保習慣.
3.在練習題中加深環境保護意識
練習是教師教學后學生學習情況的反饋,也是教學中常用的一種具體控制方法.在當前的教學環境中是比較受學生重視的一種教學手段.所以老師也可通過練
習,潛移默化,使學生逐步建立環境保護意識.在編制練習時,可將環保理念與具體知識結合去觀察解釋社會熱
點問題.特別是一些環境保護中常出現的概念如綠色化學、白色污染、溫室效應等.例如:新能源的開發利用是當今全球的一個重大研究課題,發展氫能源有著廣闊的前景.練習題如下:有研究人員提出了“利用太陽能,以水
為原料,大量生產氫氣,并用作各種機械的動力燃料”這一設想.試回答下列問題:
(1)你認為這一設想能否實現?若認為能,請寫出有關的兩個化學方程式_______.
(2)氫氣作為燃料與現在廣泛使用的化石燃料相比有什么優點?(要求答出兩點)
①_______;②_______.
(3)為了降低汽車尾氣對空氣的污染,可用納米級的某種氧化物作催化劑,使尾氣中的CO與氮氧化物(NO)反應,轉化為空氣中含有的兩種氣體(其中一種為單質),該反應的化學方程式為_______,其中NO發生了_______(填“氧化”或“還原”)反應.
二、在豐富多彩的課外活動中,開展環境教育
環境教育本身是一種感知性的教育活動.科學教師要重視“在環境中學習”,可以組織學生參與以環境教育為主題的探究性學習、社會調查、參觀采訪等實踐活動,使學生在環境中真正感受到環境以及環境問題與他們自身是息息相關的,從而在感知中得到了理性的提高.如把探究性實驗安排在課外活動中進行,既可補充課堂教學上因時間限制而造成的時間不足,又可使學生加深認識,充分理解污染物對環境的危害.例如探究酸雨對環境的危害:先提供給學生有關的背景資料.指出是排放出的二氧化硫酸性氣體或汽車排放出來的氮氧化物煙氣上升到空中與水蒸氣相遇時,形成硫酸和硝酸小滴,使雨水酸化,這時落到地面的雨水就成了酸雨.酸雨會對環境帶來廣泛的危害,造成巨大的經濟損失,如腐蝕建筑物和工業設備;破壞露天的文物古跡;損壞植物葉面,導致森林死亡;使湖泊中魚蝦死亡;破壞土壤成分,使農作物減產甚至死亡.學生以酸雨對種子萌發的影響進行探究,通過噴不同濃度的pH的模擬酸雨,再數同樣顆粒的萌發種子噴清水作對照組.經過半月觀察酸雨對其的影響,包括量作物莖,葉和根的長度,得出結論.為了讓實驗更有說服力,可以采用不同組用不同的作物如水稻、菜豆、綠豆、小麥等.學生認識到酸雨對生物的危害,進一步提高了對環境保護的意識.又如,通過課堂教學學生已經了解到水體污染的危害性,但本地區水體污染的嚴重程度學生并不是很清楚.教師讓學生對本村或本鎮河流的污染情況進行調查,寫出調查報告.通過一系列不同層次、不同形式的環境實踐活動,幫助學生進一步鞏固環境知識,陶冶環境道德情操,提高環境保護技能和環境宣傳能力,養成“從自己做起,從現在做起”的良好環境行為習慣.
通過具體教學實踐,證明在新課程標準下的科學教學中環境教育是必要的、有優勢的.要把環境教育貫徹始終,使學生在此過程中逐步建立起一種科學的環境保護意識;養成與自然界和諧相處的生活態度;初步形成可持續發展的觀念.這也是時代對我們下一代的要求.
低碳理念中包含的節約能源、資源,倡導保護環境,人與自然和諧發展等理念與中職化學中蘊藏的綠色化學、環境保護、平衡發展等在能源、環境、人與自然關系中,從哲學、認識、行為等角度相互滲透、巧妙融合,渾然一體。這對開展低碳理念教育,實現經濟發展與人口資源環境協調發展,實現經濟社會可持續發展的現代版世外桃源完美展現有著重要意義。
在具體教學實踐活動中融合,是中職化學教學中低碳理念滲透的重要途徑。例如:在氧化還原反應部分基本概念學習結束后補充化學反應中的能量變化。讓學生明白化學反應中伴隨能量的變化,有些化學反應需要在一定的條件下進行,引入二氧化硫轉化為三氧化硫的工業生產中熱交換器的使用。進一步導出人類工業化生產需要大量的能源,碳素燃料來源的有限性、大氣中二氧化碳濃度增加、地球溫室效應的形成,單一能源結構已導致一系列問題,人類的能源結構正在走向多能源結構時代,風能、核能、太陽能、生物質能等綜合的利用,將成為這一階段的重要特征。在溶液濃度計算部分引出話題二氧化碳的儲存與轉移,指出“溫室氣體中的二氧化碳是全球變暖的主要貢獻者,而人類對二氧化碳的影響已經遠遠超過了自然的作用力。”降低大氣中二氧化碳濃度的途徑有二氧化碳的減少排放、儲存和轉移三個方面,引導學生思考解決二氧化碳儲存問題。
化學反應速率部分引導學生思考能源物質充分燃燒的條件是什么?告訴學生提高能源效率也是低碳理念的一種表現形式。化學平衡部分引導學生思考二氧化碳在自然界中的循環過程(二氧化碳光合作用有機物動植物殘體地下漫長反應煤、石油、天然氣燃燒二氧化碳)及碳循環的意義,引入“碳匯”概念,指出森林是二氧化碳的吸收器、貯存庫和緩沖器,近百年來工業迅速發展、能源途徑相對單一,能效低下、碳素燃料短時間內急速消耗,熱帶雨林的濫伐,從多角度提速溫室效應演化進程,好似不經意間,人類已打開了潘多拉魔盒,并已引發或將進一步導致嚴重的后果。大氣污染與環境保護這一部分,教材中雖然沒有明確涉及低碳知識,但已將二氧化碳作為污染物之一,并指出植樹造林、綠化環境可以調節大氣中二氧化碳和氧氣的正常含量。這其中蘊含了這樣的理念:世上本沒有廢物,只是放錯了地方;在某一體系中總是遵循物極必反的道理(大氣中氧氣的濃度過高也不利于植物的生長)。所以從這兩個角度著手,補充溫室效應,指出二氧化碳濃度過高帶來的一系列環境的變化,進一步闡明低碳對當代,對將來的地球、人類生存的意義。在低碳生活之中,容易被忽視的常常是習慣,包括飲食、穿衣等。在飲食方面,可以依據1998年我國首次頒布的“中國居民平衡膳食寶塔”,合理選擇飲食。低碳飲食習慣包括減少糧食浪費、少吃葷食多吃素,盡量食用綠色食品,多喝水少喝瓶裝飲料等。低碳穿衣:少買不必要的衣服、多選天然纖維衣服、洗衣自然晾干等。
對原有職業教材的二次開發,這是一個系統的過程。首先要研究學生,通曉學生已有的知識水平、認知能力,了解職業學校的學生的興趣和價值取向;同時,要研究教材,了解相關學科的發展狀況,了解人類的歷史、化學學科的發展現狀,發展水平,發展方向。把化學看成為改寫人類歷史長河中的一個的角色,是當今生活的一個部分,是發展經濟,改善生活一支重要力量。
作者:冒平如 單位:江蘇省如皋中等專業學校
[關鍵詞]《末日浩劫》哲學思考生態和諧
04年5月28日,美國好萊塢人用了兩年時間、花了1.25億美元的災難片《末日浩劫》在中國上映,導演羅蘭將他的拿手好戲再次搬上熒幕:大雨、暴風雪、颶風、龍卷風、冰雹、海嘯等你想得到的天災統統出現在這部電影里面。它描繪的是以美國為代表的地球一天之內突然急劇降溫,進入冰期的科幻故事。故事中,氣候學家杰克?霍爾(丹尼斯?奎德飾演)在觀察史前氣候研究后指出,溫室效應帶來的全球暖化將會引發地球空前災難。杰克博士曾警告政府官員采取預防行動,但警告顯然已經太晚。杰克,霍爾博士于是急告美國副總統宣布北緯30度以南全美民眾盡速向赤道方向撤離,該線以北民眾要盡量保暖。而就在此時,霍爾博士得知兒子山姆(杰克?吉倫荷飾)只身前往紐約去營救女友,于是決定冒險前進紐約在冰天雪地中層開救援行動。這時候災難從紐約開始,曼哈頓摩天大樓遭到強烈旋風的襲擊,大部摧毀。突然間,地鐵隧道里涌出狂暴不止的洶涌洪水。大水吞噬了紐約,淹沒了美國,歐洲也在洪水之下不復存在。此后,冰層和白雪覆蓋了整個地球表面,冰期時代開始了。當鏡頭再次回到美國時,那些僥幸生還的美國人都逃往墨西哥,請求進入那里的難民營。影片末尾處美國總統不得不嘆息承認道,他所奉行的氣候政策是一次巨大的敗筆。
影片的切入點是杰克發現并預測了溫室效應引起的持續全球變暖,將使北極積雪迅速融化。而地球為了自我調節直至回歸平衡,會使地球進入冰河期,人類將會在最后一個冰河期得以生存。他猜對了這結果,卻預測錯了時間――不是若干年后,而是現在,今天,明天,或者后天。在影片《末日浩劫》中,告訴人類,持續的全球變暖會帶來怎樣的后果:地球為了讓自己變得舒服一些,在某一個地方的某一天,將進入第二個冰河紀世紀:寒冷的氣流在天空形成了一顆“眼”,“眼”所到之處,瞬間氣溫驟降,浩瀚中的紐約城又變成冰封世界,人們甚至來不及換個姿勢就被冰凍住,茫茫冰原上,只留下自由女神的頭像,象征著人類文明城市大半也永埋入冰雪中。人類和人類所創造的世界在大自然面前竟然顯得如此渺小。
一、充分利用課堂教學,使學生有效了解環保知識
課本中涉及很多的控制化學污染和保護環境的知識,教師應該在上課前做好對教材中環保知識內容的全面挖掘和合理延伸,形成科學系統的教案,在授課過程中巧妙地結合課本內容,適當舉出實際生活中關于化學污染隱患的現象和化學污染造成嚴重后果的事件,并適時地對這些問題進行分析和延伸,使用循序漸進的方式,讓學生對化學污染及環保有一個合理、科學的認識,提高學生對抑制污染和保護環境的重視程度.例如,在講潔凈安全的生存環境時,教師可以介紹有關空氣污染指數方面的內容,讓學生了解空氣污染指數的確定方法,由此引入溫室效應的概念,接著讓學生了解近年來大氣層中二氧化碳的含量因為人類消耗能源的迅速增大,森林資源受到破壞的現象,緊接著對二氧化碳造成溫室效應的原因進行講解和分析,步步導入,向學生講述其造成的危害和惡劣影響,隨后讓學生了解導致溫室效應的氣體因素構成有哪些,最后引發學生對于防止溫室效應能夠采取的方法的探究與討論,使學生在課堂互動、主動思考中掌握環保的有關知識.
二、合理設計化學實驗,提高學生的環保意識
有些易產生污染或實驗效果不明顯的化學實驗,要秉承無污染實驗設計理念,適當地利用多媒體技術讓學生對實際操作過程有進一步的認識,這樣才能達到實現實驗有效性和環保的雙重效果,并且提高學生的環保意識.
第一,合理改進實驗裝置,降低環境污染. 可以對一些涉及有毒物質的實驗進行適當的修改和調整,把實驗操作過程中可能引起的污染和危害降到最小. 同時,可以在無形中增強學生的環保意識.
第二,有效處理、充分利用實驗廢物,降低環境污染. 對化學實驗中生成排出的大量廢物垃圾要進行妥善、適當的處理,以免造成環境污染. 在實驗教學過程中,將實驗廢棄物進行凈化排毒處理是十分有必要的. 這樣,不僅能夠使學生形成科學的實驗觀念,還可以提高學生的實驗操作能力,而且能夠有效地節約實驗資源,實現資源的循環再利用. 通過對實驗中的廢物處理操作和降低污染知識的學習,學生能夠樹立良好的環保理念,使學生意識到環保的重要性.
第三,合理控制實驗藥品的用量,降低環境污染. 對于大多數實驗,可以盡量用較少的實驗藥品和器材來完成實驗過程,并從中掌握具體實驗方法與技能,達到真實可靠的效果,這樣可以有效減少實驗資源的浪費,降低污染,實現環保的理想目標.例如,在做銅與稀硝酸反應時,可在注射器的活塞上先放上一小片銅片,再吸取少量稀硝酸,立即在針尖上扎上橡皮塞密封起來,將注射器豎立起來,產生的氣體將活塞推開,當銅片與稀硝酸脫離時,反應自行停止.
可觀察到一氧化氮氣體的產生,再打開橡皮塞,輕輕拉動活塞,吸入少量空氣,一氧化氮立即轉變為紅棕色的二氧化氮,現象明顯.采取小型、微型實驗的方式,可以有效地利用實驗資源,實現實驗效果的最佳化以及普及范圍的廣泛化,不但增強了學生的實驗動手能力,強化了實驗教學效果,也培養了學生節約實驗資源的良好習慣.
三、組織化學課外活動,增強學生的環保意識
1.據調查,綠化區空氣里細菌比鬧市區的細菌少7倍以上,其原因之一是有些植物能()
A.釋放氧氣 B.吸收二氧化碳
C.吸收二氧化硫 D.分泌抗生素
2.素有“植物中的熊貓”之稱的是()
A.銀杏 B.銀杉 C.水杉 D.珙桐
3.森林對大氣粉塵污染起到阻滯、過濾作用,其原因是:①林木枝葉茂盛,能減小風速;②葉面有茸毛,能分泌油脂和黏性物質;③能分泌強大的抗生素;④能吸收各種有毒氣體。()
A.①② B.①④ C.③④ D.②③
4.下列生物不是“活化石”生物的是()
A.揚子鱷 B.水杉 C.銀杉 D.珙桐
5.下列敘述中哪一項不是森林在環境保護中的作用()
A.制造氧氣,凈化空氣 B.過濾塵埃,殺滅細菌
C.防風固沙,調節氣候 D.光合作用,儲藏能量
6.保護生物多樣性最有效的措施是建立()
A.瀕危物種種質庫 B.自然保護區
C.瀕危動物繁育中心 D.植物的種子庫
7.除哪一項外,其余都是毀林造田,大面積砍伐森林直接造成的嚴重后果()
A.水土流失加劇 B.土地沙漠化
C.降雨量減少 D.空氣污染嚴重
8.我國特有的淡水哺乳動物是()
A.揚子鱷 B.海豚 C.大鯢 D.白鰭豚
9.地球大氣層中有一層臭氧層,臭氧層發生大范圍的減薄現象稱為臭氧層“空洞”,產生“空洞”時會對環境產生影響,下列說法正確的是()
A.產生溫室效應使地球表面溫度顯著升高
B.大量紫外線通過大氣層對地球表面生物的生存造成危害,破壞生態環境
C.會破壞地球磁場對地球的磁屏蔽
D.大量的宇宙射線會通過大氣層到達地面,對地球生物的生存造成傷害
10.人們大量地捕殺麻雀,將導致()
A.食物鏈破壞B.生態平衡失調
C.環境污染D.降低種群密度
11.保護和利用池塘生態系統的最佳方案是()
A.禁止捕魚
B.適時有計劃捕撈成魚
C.捕撈小魚
D.適時放養小魚且飼養單一品種
12.我國特有的珍稀爬行動物是()
A.金絲猴 B.白鰭豚 C.揚子鱷 D.貓熊
二.判斷題
1.“酸雨”是空氣中的氯化氫溶于雨水中形成的()
2.保護環境,一方面要防止“三廢”污染,但更重要的是自然保護()
三、填空題
人類的生存環境是一個巨大的生態系統,隨著社會生產力的發展,環境污染已經達到空前嚴重的地步。據統計,建一個100萬千瓦的煤電站,每年給大氣帶來6000噸飛塵,80萬噸二氧化碳,4萬噸二氧化硫,1萬噸氮的氧化物。當前環境保護已成為人們日益關心的重大問題,保護環境就是保護人類自身。
(1)工業“三廢”是指______________________。
(2)造成“溫室效應”的原因是人類向大氣排放了大量的()
四.分析題
某生物興趣小組的同學在進行野外考察時,采回植物標本后拍攝了如下一些照片。
(1)請你協助興趣小組同學,按下列分類表解逐一分類,寫出下表中③、④、⑥對應的植物名稱。
③_______④_______⑥_______
(2)水綿、葫蘆蘚和腎蕨都不能產生種子,它們是用_______繁殖后代。
>> 從電影《末日浩劫》申的哲學思考促我國的生態和諧 末日浩劫 《生死朗讀》與西方“納粹浩劫”題材電影的嬗變 美國電影中的末日情結 電影海報的多模態話語解讀 電影《秘密花園》的精神生態解讀 電影《星際穿越》的生態意識解讀 國產電影的生態元素解讀 國產主流電影的生態話語構建 解讀電影《魂斷藍橋》人物話語特點 電影《大象的眼淚》的生態批評解讀 電影《波特小姐》的生態女性主義解讀 電影《飛屋環游記》的生態解讀 電影《紫顏色》的生態女性主義解讀 電影《燃情歲月》的生態主義解讀 宮崎駿動畫電影中的生態意識解讀 電影《冰雪奇緣》的生態女性主義解讀 電影《喜福會》的生態女性主義解讀 原生態民族電影的多維解讀 電影《永不妥協》的生態女性主義解讀 常見問題解答 當前所在位置:l
③何懷宏主編.生態倫理――精神資源與哲學基礎[M].河北保定:河北大學出版社,2002:269.
參考文獻:
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自1850年小冰期結束以來,全球冰川開始發生退縮,這種退縮屬于正常氣候變化現象。然而,近幾十年來來自世界各地的資料表明,全球冰川正在以有記錄以來的最大速率在世界越來越多的地區融化著。
20世紀90年代開始,全球冰川呈現出加速融化的趨勢。2010年,世界冰川監測機構關于冰川融化的最新評估顯示,冰川年消融速度是2000年以來的2倍。
這一時段也正好是有記錄以來全球最為溫暖的10年。科學家們認為,造成冰川融化的罪魁禍首正是全球氣候持續變暖,大量的碳排放破壞了生態平衡。冬季過于干燥,夏天過于炎熱,都在加速冰川融化。
冰川的加速融化與消退對環境和人類福祉有著極大的影響,全球冰川消融將帶來洪水、泥石流、海平面上升等系列災害。人類首當其沖要面對的潛在氣候災害,便是北極圈里的格陵蘭島。
據測算,這個全世界最大島嶼上的冰蓋每年約有220立方公里的冰融入海洋。如果這些冰完全融化,那么全球海平面將上升7米。海平面每上升1米,全球就將有1.45億人的家園被海水吞沒。
世界自然基金委員會發表的一份報告稱,到2050年,全球海平面將上升50厘米。北極冰川到2070年幾乎會完全融化。如果地球上所有山岳冰川全都解體流入海洋的話,將導致海平面升高50~70米。
冰川融化,引起了世界各國的關注。韓國氣象廳利用從1971年到2000年所觀測到的氣溫平均值和數值預測模型推測,受溫室效應的影響,本世紀內韓國的冬季將消失,屆時韓國將變為亞熱帶地區。印度也有消息說,持續的全球氣候變暖給印度帶來全年3/4降雨量的西南季風不再光臨印度,從而對當地農業造成滅頂之災。
美國冰河學家朗尼·湯普森曾說:“我們還沒有能夠完全了解天氣系統的復雜性。正因為我們不懂,我們就應當非常謹慎地評估,我們將在多大程度上削弱這個系統。”
過去許多年來,人類不僅沒有對大自然進行“謹慎評估”,甚至還進行了一些不計后果的活動,已經使天氣系統發生了改變,而對于這種改變的后果,目前還難以預料。
關鍵詞:防滲渠;防凍;設計
中圖分類號:S611文獻標識碼: A 文章編號:
對于渠道的設計來說,隨著社會的發展,防漏問題已經處于首要的位置的地位了,所以對于一定的問題要有一定的解決方法。在我國,對于渠道的利用率來說,其實是非常低的比率。北方的地區相對而言較好,中部與西部的地區相對較差,所以,對于渠道的防凍問題而言,我們需要做到的就是進行改造,進行科學研究,從而找出防凍設計的最佳解決方法。
今年來,由于渠道設計缺乏防凍性能的配置而導致資源的流失的例子有很多,比如說地下水位的上升,土地的酸堿度的嚴重失調,水資源缺失都有著一定的問題,有時會引起增產,但是大多數情況下,都是先增產后減產,從而將不良后果——絕產的問題日益凸現。對于黃土地區,由于滲漏問題,可能會導致山體的平行移動以及渠道的運行受到不良影響,所以,本文關于防滲渠防凍,提出了一定的設計方案。
一、目前防滲渠采用的防凍技術
目前來說,很多渠道的含水量都過高,從而一開始就超過了起始的最大含水量,將渠道接入地下之后,更是增大了脹凍量,所以,目前不少地區為了防止這種現象的出現,結合不用地區的類型,開展了一系列襯砌斷面的形式,比如梯形,矩形,圓形,這些形狀盡管比較簡單,但是防滲漏的效果實際上是非常好的,簡單的設計并不代表簡單的布局。當有水流通過時,也會在最大程度上保障水流的阻力降到最低,增大流速,改變壓力的分布,從而改善渠道的受壓。在結構上來說,通過一定的壓力分布,可以達到將渠道的穩定性增強,還有圓柱體的設計,可以在一定基礎上增強結構的穩定性與高效性,將一定的問題改善,并加強一定的基礎設施建設,改變一定的結構穩定性。所以,就目前而言,防滲渠采用的防凍技術還是值得肯定的,只是在材料與結構方面,還是有一定的提升空間,這就需要我們開拓新的視野,向先進的技術學習,并以此來彌補自己的不足。
對于一定的低溫來說,由于溫度的降低導致的變形也會有一定的改善,材料的質量有了保障,從而導致溫度程度降低的情況下也不會改變其特質,但是,盡管如上文所說,水流壓力較小,但是水流的條件較差,一旦出現局部堵塞的情況,就有可能造成全部的運輸系統的癱瘓,將渠道脹破,使水位失去平衡。而且,一定的水流量并不代表抗凍性能的優良特性,對于特殊的溫度而言,結冰后,體積的變化也有可能導致一定的問題產生,比如擠壓產生不穩定的失衡。現如今對于復合結構的研究產生了一定的進展,在實際的工作當中,我們還需要從不同的角度,針對不同的問題,開展科學研究,從而進行論證,得出最符合問題的結果。
二、運用溫室原理進行防凍設計
根據前文所述,我們需要利用一定的科學手法對于滲渠防凍進行設計改造,從而保證最大程度的防治資源流失。近年來,溫室效應的原理運用于防凍技術當中,起到了良好的效果,所以在設計過程之中,我們最需要做到的就是進行適當的調整,將有利的部分充分利用,將弊端充分改良,達到最符合期望的效果。
首先,對于土壤的改善,是最為必要的,通過一定的化學與物理方法就可以達到目的。化學方法比如有土壤的改良,在土壤中加入一定的物質,改善土壤的結構與酸堿度,從而達到目的,物理的方法可以有壓實作用,改善土壤的柔韌度,從而實現該過程。對于土壤中的水分來講,也往往起到著必要的補充作用,比如說將隔水的材料換為目前先進的高分子納米材料或者非金屬材料,提升水流的條件。或者改變周圍的介質,比如排水的增強,或是通過增大植樹造林,改善一定的土壤質量,增大水分的飽和度。除了改變該條件以外,還可以改善一定的溫度條件,比如改善渠道的自身材料,從而防止在較低的溫度過程之中,增加一定的凍脹性能。
上述方案均為在外部的水分,溫度以及通道的材料方面改變其防凍型,除此之外,我們還可以在受力方面改變性能,比如一定的受力條件,將斷面的方式布局的更加合理,不僅僅是上述的梯形,矩形,圓形;還可以是含有不同程度弧形的梯形、復合的梯形、U 形、馬蹄形等設計,這樣的做法與傳統的設計不同,但是卻擁有的獨特思維型,在傳統的基礎上增加了一定的創新性,增加了抗壓性。對于材料方面,我們也有備無患,現如今的施工已經從傳統的人工變成了半人工半自動化,也開發了一定的機械,比如混凝土澆注機等,開展了一定的手法,引進了國外的技術,成為了新的風向標。
在整個施工期間,一些必要的注意事項還是應該加以重視的,比如包裝和運輸,由于防凍工程的時間周期都不是很長,所以對于整個工程的時效性是非常重視的,應盡量選擇經濟型與效率性均良好的交通工具,比如汽車等物件,此外,運輸的結構也應用特殊制造的夾具,這樣對于整個防滲渠的不同構件都有良好的保障作用,比如容易受壓變形的物件,我們在最大程度上最好保護措施,就可以防患于未然。對于體積比較小的物件,我們可以將其放入一定的集裝箱之中進行良好的保存,對于高分子材料、納米材料而言,更是應該慎之又慎,抓緊時間進行。剩下的體積較大的材料就可以使用汽車進行裝在,這期間也需要專門的人員加強看護,防止出現變形。
對于進行防凍工作的工程監理,也應做好充足的準備,首先,對于安裝過程中,應統計好材料的數量和質量,對工作人員進行崗位培訓,做好安全性能的充足準備,從而達到最低的風險值,此外,要嚴格按照順序擺放物品,從而避免物件的丟失與變形,利用溫室效應進行防凍設計是一項重要的工作,我們應該加強注意。
結語:對于關于防滲渠防凍設計來說,現如今還有著充足的發展前景,我們需要做到的就是不斷開拓科學研究,進行大量實驗設計,找到最好的材料,最優的設計,將水流速度進一步提升,將綜合利用程度增大,開展一定的創新性能,加大開發設計,提升渠道的抗凍性能,增加所需要的優良特性。
參考文獻:
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