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關(guān)鍵詞:矮生嵩草;線葉嵩草;處理方法;發(fā)芽率;發(fā)芽指數(shù)
中圖分類號:S 330.3 文獻標識碼:A 文章編號:10095500(2013)01004005
青藏高原被稱為世界“第三極”,其地理條件惡劣,在此環(huán)境下形成的生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱\[1,2\]。目前,青藏高原高寒草地退化嚴重,正危及著高原生態(tài)環(huán)境及人類的生存,有關(guān)青藏高原高寒草甸植被恢復(fù)已引起科學(xué)工作者的廣泛關(guān)注\[3,4\]。
嵩草屬(Kobresia)植物為莎草科苔草亞科多年生草本植物,是青藏高原高寒地區(qū)植被的主要組成物種\[5\],其良好生長對維持青藏高原地區(qū)的生態(tài)平衡具有十分重要的作用\[6\],而青藏高原獨特的生態(tài)環(huán)境對嵩草屬的繁殖和生長也有很重要的意義\[7\]。嵩草屬種子發(fā)芽率極低,未經(jīng)處理的嵩草種子室內(nèi)和室外萌發(fā)率分別只有4%和2%\[8\]。矮生嵩草(Kobresia humilis)和線葉嵩草(Kobresia capillifolia)屬寒冷中生型多年生草本植物,是高寒草甸植物群落建群種之一\[9,10\],其草質(zhì)細嫩、營養(yǎng)豐富,為各種家畜喜食,是構(gòu)成青藏高原的主要生態(tài)草種\[11\],對草地的維持及更新具有重要作用。
目前,對該屬植物種子打破休眠和提高發(fā)芽率的研究已有報道\[12-17\],但主要集中利用化學(xué)方法,且處理效果不顯著。此次試驗分別采用物理方法、化學(xué)方法對矮生嵩草、線葉嵩草種子進行處理,探討提高嵩草屬植物種子發(fā)芽率的方法,為嵩草屬植物有效利用及青藏高原植被恢復(fù)提供基礎(chǔ)。
1 材料和方法
1.1 樣地概況
供試種子采集于甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)高山草原試驗站的天祝高寒草甸。試驗站位于甘肅省天??h西南烏鞘嶺腳下,氣候潮濕,空氣稀薄、太陽輻射強。年均氣溫-0.1 ℃,最冷在1月,平均氣溫-18.3 ℃,最熱在7月,平均氣溫 12.7 ℃,>0 ℃年積溫1 380 ℃,7月仍有0 ℃以下低溫出現(xiàn)。年降水量416 mm,集中在7,8和9月,年蒸發(fā)量為1 592 mm。無四季之分,僅分冷暖兩季。
1.2 試驗材料
供試種子于2011年8~9月采集,種子采集后于室內(nèi)風干、篩選后置牛皮紙袋常溫貯藏,次年3月開始試驗。
1.3 試驗方法
1.3.1 處理方法 4%、5%的NaOH分別處理材料3,4和5 h\[18\];用10,20和30 mg/L的GA進行浸泡處理10 h\[19\]。
磨破種皮法在砂紙上打磨種子至種子發(fā)亮并能看到小孔為止;低溫層積在種子4 ℃恒溫條件進行濕沙層積30、60 d;溫水浸泡:將種子置于20 ℃的溫水中浸泡15,20和30 h\[20\]。
1.3.2 種子萌發(fā)和測定項目 采用紙上法(TP)25/15 ℃(16 h高溫、8 h低溫)自然光照條件培養(yǎng)。每培養(yǎng)皿50粒種子,3次重復(fù),未經(jīng)處理的完整種子作為對照。每天澆水并記錄數(shù)據(jù),試驗期間有發(fā)霉種子,沖洗后放回;并以胚根突破種皮,即“露白”作為種子萌發(fā)的標準。萌發(fā)試驗周期為40 d\[21,22\]。
發(fā)芽率(GP)=GN/SN×100%
式中:GN為總的種子發(fā)芽數(shù),SN為供試種子總數(shù)。
發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt / Dt)
式中:Gt為在t日的發(fā)芽數(shù),Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)\[22\]。
1.4 數(shù)據(jù)分析
用SPSS(16.0)軟件對發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)利用AVOA進行顯著性檢驗,數(shù)值均以“平均值±標準誤差”表示。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理對矮生嵩草和線葉嵩草種子發(fā)芽率的影響
2.1.1 NaOH處理對種子萌發(fā)的影響 矮生嵩草、線葉嵩草種子發(fā)芽率與NaOH浸泡的濃度、時間有關(guān)。矮生嵩草經(jīng)4%和5%NaOH溶液浸泡3~5 h,發(fā)芽率與對照相比均顯著提高(P
2.1.2 GA溶液對種子萌發(fā)的影響 經(jīng)GA溶液浸泡后,線葉嵩草種子均未萌發(fā),發(fā)芽率為0,不受GA影響。矮生嵩草經(jīng)GA溶液處理后,不同濃度處理對種子發(fā)芽率影響不同;10 mg/L GA溶液處理后,種子發(fā)芽率最高為26%,顯著高于30 mg/L溶液處理,與20 mg/L溶液發(fā)芽率差異不顯著(P
2.1.3 不同物理處理方法對種子萌發(fā)的影響 低溫層積、溫水浸泡和磨破種皮處理對線葉嵩草種子發(fā)芽無影響,種子發(fā)芽率均為0。層積1月矮生嵩草種子發(fā)芽率顯著高于對照(P
2.2.2 GA對發(fā)芽指數(shù)的影響 經(jīng)不同濃度GA處理后,矮生嵩草發(fā)芽指數(shù)均有提高,但差異不顯著;10 mg/L溶液處理下,矮生嵩草發(fā)芽指數(shù)最高,隨著GA濃度的升高,發(fā)芽指數(shù)減小,30 mg/L濃度下發(fā)芽指數(shù)最低,這與發(fā)芽率變化趨勢一致(表5)。GA處理對線葉嵩草種子發(fā)芽指數(shù)無影響。
2.2.3 低溫層積、磨破種皮、溫水浸種對發(fā)芽指數(shù)的影響 經(jīng)低溫層積、磨破種皮不同物理方法處理后,矮生嵩草發(fā)芽指數(shù)均顯著提高(P
3 討論與結(jié)論
研究結(jié)果表明,不同方法處理對不同嵩草種子萌發(fā)影響不同;其中,NaOH處理對種子發(fā)芽率促進作用最顯著。對于矮生嵩草,4%NaOH溶液浸泡3 h處理效果最佳,種子發(fā)芽率達到86.6%;而線葉嵩草則在5%NaOH處理3 h后效果最佳。此外,線葉嵩草只在NaOH處理下有萌發(fā),且在5%NaOH處理4、5 h后,有大部分種子壞死,其原因是由于溶液濃度大,浸泡時間久,從而導(dǎo)致種子壞死不能萌發(fā)。不同種子對NaOH浸泡濃度響應(yīng)不同,矮生嵩草對低濃度處理敏感,而線葉嵩草則對高濃度敏感,這可能與種子果皮、種皮結(jié)構(gòu)及內(nèi)源激素有關(guān)。黃錦華等\[23\]研究表明,高含量內(nèi)源脫落酸直接抑制嵩草種子的萌發(fā),且嵩草種子果皮厚、外表致密、保護組織極厚\[24,25\],使得果皮和種皮透氣性和透水性差,胚根和胚芽無法穿破保護組織\[26\],因而嵩草種子野外萌發(fā)率極低。另外,有研究發(fā)現(xiàn),嵩草屬植物種類居群間存在著大量的染色體數(shù)目及倍性變化,且著絲點離散,因此,嵩草屬植物種間可能發(fā)生了雜交或多倍化,從而影響種子的可育性,這也是種子萌發(fā)率低的原因之一\[27\]。
GA處理、溫水浸泡、磨破種皮、低溫層積處理,除了低溫層積30 d矮生嵩草種子發(fā)芽率顯著高于對照外,其余均無顯著促進作用;對線葉嵩草種子萌發(fā)無影響。線葉嵩草種子萌發(fā)率極低甚至不萌發(fā),除NaOH處理后有顯著提高外,其余化學(xué)或物理方法均對其無影響。溫水浸泡處理10,15和30 h后,種子發(fā)芽率變化不大,且與對照差異不顯著,說明浸泡時間對種子發(fā)芽率無影響,這與侯志兵等\[28\]研究浸種時間對胡枝子種子發(fā)芽率影響不相一致。嵩草種子發(fā)芽率與儲藏條件、海拔等外在環(huán)境條件也有關(guān)系。王得賢\[29\]研究表明,久治嵩草(K.jiuzhiensis)、線葉嵩草種子在室溫儲藏后,種子生活力較低溫儲藏下降的快,劣變進程加快;而隨著儲藏時間的延長,嵩草種子發(fā)芽率提高,結(jié)合化學(xué)藥劑處理,發(fā)芽率提高顯著\[12,13,30\],說明低溫儲藏條件下適當延長儲藏時間,可一定程度上打破種子休眠從而提高嵩草種子發(fā)芽率。
對于發(fā)芽指數(shù),NaOH處理后嵩草種子發(fā)芽指數(shù)與發(fā)芽率變化一致,說明NaOH處理在提高種子發(fā)芽率的同時,還加快了種子的萌發(fā)進程;GA處理后雖然提高了矮生嵩草種子發(fā)芽指數(shù),但差異不顯著,說明在種子發(fā)芽過程中GA對打破休眠內(nèi)源機理無關(guān),這與王得賢\[31\]報道GA對嵩草屬種子的影響可能更多的是藥理性作用的研究結(jié)論一致;隨著GA濃度的升高,種子發(fā)芽指數(shù)降低,這與劉開業(yè)等\[32\]的研究結(jié)果相一致。而磨破種皮、溫水浸泡、層積等物理方法均顯著提高了矮生嵩草的發(fā)芽指數(shù),說明物理方法在一定程度上加快了種子的發(fā)芽進程,使其萌發(fā)集中,縮短了萌發(fā)期,利于出苗整齊。
試驗說明,NaOH處理對種子萌發(fā)促進作用最明顯,其他處理對不同種子發(fā)芽率影響不同。濕沙層積30 d后顯著提高矮生嵩草種子發(fā)芽率,層積60 d、溫水浸泡、磨破種皮均對矮生嵩草發(fā)芽率無顯著促進作用,但層積、磨破種皮提高了矮生嵩草種子發(fā)芽指數(shù);層積、溫水浸泡、磨破種皮對線葉嵩草種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)無影響。
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關(guān)鍵詞:磷化氫;廢液;廢水處理工藝
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.011
1 磷化氫氣體的應(yīng)用
20世紀50年代末歐洲首次進行磷化氫熏蒸試驗,隨后美國和日本也進行了類似的研究,1975年磷化氫正式成為煙草工業(yè)可利用的熏蒸劑之一。但由于現(xiàn)在還沒有發(fā)現(xiàn)比其更具優(yōu)越性的可以取代它的新品種,在目前和今后的一定時期內(nèi),它仍將是人類防治儲藏物害蟲的最重要最常用的手段之一。
“磷化氫熏蒸對泰國香米安全儲存的研究”《糧油倉儲科技通訊》2008年第4期曾報道,采用10g/m3高濃度磷化氫熏蒸后,在香米中檢測不到磷化氫殘留。對其食用品質(zhì)指標基本不產(chǎn)生影響。
我國煙草行業(yè)目前還沒有制定“磷化氫在煙草及煙草制品中殘留限值”的標準,但是國家《糧食衛(wèi)生標準》GB2715-2005中,對原糧和成品糧中磷化氫的殘留進行了規(guī)定,磷化物(以ph3計)最大殘留量≤0.05mg/kg。世界其他國家制定的在煙草干葉上的最大允許殘留量為磷化氫,0.1mg/kg(匈牙利政府,1997)。歐美許多國家都未制定磷化氫在煙草及煙草制品上的最大允許殘留量限值。
2 磷化氫凈化技術(shù)的發(fā)展
磷化氫氣體是一種具有穿透性、有毒害性氣體,當人體在高濃度磷化氫氣體中,會產(chǎn)生精神性窒息死亡。為了使倉庫熏蒸具有環(huán)保及遠離對人體危害的影響,我們必須對磷化氫熏蒸氣體進行處理。
近些年來,國內(nèi)PH3凈化技術(shù)方法很多,可分為濕法和干法兩類。其中濕法主要是利用PH3的還原性在吸收塔內(nèi)用氧化劑處理PH3的液相氧化還原法,它主要包括濃硫酸法、高錳酸鉀法、次氯酸鈣法、過氧化氫法、磷酸法和漂白精法。而干法是利用PH3的還原性和可燃性,用固體氧化劑或吸附劑來脫除PH3或?qū)⑵渲苯尤紵?。但根?jù)目前研究和試驗結(jié)果來看,固體吸附法(干法)來脫除磷化氫氣體不是很徹底,吸收效率不能夠完全達到90%,而采用化學(xué)吸收法(濕法)通過磷化氫與氧化劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成磷酸鹽和次磷酸鹽等無機鹽類可以徹底脫除磷化氫氣體達到95% 以上。
然而化學(xué)反應(yīng)后的廢水中的其它有關(guān)指標,如SS(固體懸浮物)、PH(酸堿測定)、COD(化學(xué)需氧量)、總磷、總鹽等均能達到GB8978-1996《綜合污水排放標準》中的三級以上排放標準,但要滿足一級排放標準還需進一步進行反應(yīng)研究。
3 磷化氫凈化新技術(shù)工藝及廢水處理工藝原理
采用的吸收劑為漂白粉,化學(xué)名稱為次氯酸鈣,作為凈化吸收劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用于造紙、印染、消毒、化工等領(lǐng)域,且獲取容易,價格便宜。次氯酸鈣具有強氧化劑。遇水或潮濕空氣會引起燃燒爆炸。與堿性物質(zhì)混合能引起爆炸。接觸有機物有引起燃燒的危險。受熱、遇酸或日光照射會分解放出刺激性的氯氣。磷化氫氣體凈化技術(shù),就是需要次氯酸鈣的強氧化劑與磷化氫氣體發(fā)生氧化還原反應(yīng),方程式如下:
PH3+2Ca(ClO)2 =H3PO4+2CaCl2
只是在反應(yīng)過程增加一種反應(yīng)有機催化劑HR,這種催化劑有利于反應(yīng)正向進行,由于在堿性環(huán)境下,ClO-和Cl-很容易發(fā)生歸中反應(yīng),生成Cl2。氯氣是一種有毒有害、高腐蝕的氣體,為了減少后續(xù)除氯氣,本反映有機催化劑HR有可與產(chǎn)生氯氣反應(yīng)生成R鹽和次氯酸,由于氯氣反應(yīng)量大,所以需要經(jīng)常增加HR有機溶劑。
根據(jù)本反應(yīng)我們可以知道,最終產(chǎn)物有R鹽、磷酸鹽、氯化鹽等鹽分,還有過量的次氯酸鈣,污水凈化工藝中,絮凝和沉析都是極為重要的,但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果,而沉析則用于污水中溶解性磷的去除。隨著沉析物的增加及較小的非溶解性固體物聚積成較大的非溶解性固體物,使穩(wěn)定的膠體脫穩(wěn),通過速度梯度或擴散過程使脫穩(wěn)的膠體互相接觸生成絮凝體.最后通過固―液分離步驟,得到凈化的污水和固一液濃縮物(化學(xué)污泥),達到化學(xué)除磷的目的。
根據(jù)化學(xué)沉析反應(yīng)的基礎(chǔ),為了生成磷酸鹽化合物,用于化學(xué)除磷的化學(xué)藥劑主要是金屬鹽藥劑。出于經(jīng)濟原因,用于磷沉析的金屬鹽藥劑主要是Fe3+、Al3+和Fe2+鹽和石灰,這些藥劑是以溶液和懸浮液狀態(tài)使用的,但是鐵離子和亞鐵離子存在顯色反應(yīng),石灰但不利于磷化氫凈化反應(yīng),所以我們采用可溶性鋁鹽,反應(yīng)式如下:
Al3++PO43-AlPO4,需要調(diào)整pH=6~7
鋁鹽特殊化學(xué)性質(zhì)會形成大塊的絮凝體,這對于沉析產(chǎn)物的絮凝是有利的,同時還會吸附膠體狀的物質(zhì)、細微懸浮顆粒。
需要注意的是有機物HR在以化學(xué)除磷為目的化學(xué)沉析反應(yīng)中的沉析去除是次要的,但在分離時有機性膠體以及懸浮物的凝結(jié)在絮凝體中則是決定性的過程。
沉析效果是受PH值影響的,對于鋁鹽為6.0~7.0,因為在以上PH值范圍內(nèi)AIPO4的溶解性最小。
4 工藝分析與總結(jié)
根據(jù)國內(nèi)倉儲行業(yè)對產(chǎn)業(yè)環(huán)保要求的提高,我國環(huán)保政策的高品質(zhì)、高標準要求,則該工藝滿足以下特點:
(1)采用國內(nèi)領(lǐng)先環(huán)保技術(shù),結(jié)合各行業(yè)設(shè)備間的特點,我公司這種技術(shù)完全滿足行業(yè)需求多功能多級設(shè)備凈化處理。
(2)資源充分回收利用,優(yōu)先于治理后排放的原則。
(3)處理費用(投資與運行費),技術(shù)水平與環(huán)境效果協(xié)調(diào)優(yōu)化的原則。
(4)處理深度與環(huán)境保護相一致的原則。
(5)處理方案與“三廢”特性,由于金屬鹽藥劑的投加會使污水處理廠出水中的Cl離子含量增加,但能除去大部分鹽,使SS、PH值、COD、總鹽和總磷含量下降,滿足環(huán)境條件相適應(yīng)的原則。
關(guān)鍵詞: 實驗室廢液處理方法
中圖分類號: O6-31 文獻標識碼: A 文章編號:
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,特別是工業(yè)、科研、教育等事業(yè)規(guī)模的不斷擴大,使得我們城市中的各種實驗室的數(shù)量不斷增加。實驗室數(shù)量的增加導(dǎo)致排放的廢液日益增多,這些廢液往往含各種有毒有害物質(zhì),由于目前一般的實驗室基本上都沒有獨立的污水處理設(shè)施,造成了這些廢液都未經(jīng)處理就進入城市污水管網(wǎng),有的甚至最后流入江河中或者滲入地下,對環(huán)境造成的污染不容忽視。不過,隨著人們環(huán)保意識的不斷增強和相應(yīng)環(huán)保法規(guī)的不斷完善,化學(xué)實驗室廢水處理也已成為化學(xué)實驗管理的一項重要工作,因此關(guān)于化學(xué)實驗室廢水處理方法的探討,對于保護我們生活的城市的環(huán)境有著積極的意義。
化學(xué)實驗室產(chǎn)生廢液的種類
不同工作性質(zhì)的化學(xué)實驗室的廢液中污染物的成分不同,總體上按化學(xué)性質(zhì)可分為有機化學(xué)污染物和無機化學(xué)污染物兩大類。有機廢液含有常用的有機溶劑、有機酸、醚類、多氯聯(lián)苯、有機磷化合物、酚類、石油類、油脂類物質(zhì),有些甚至是含有劇毒的,如農(nóng)藥、苯并(α)芘、黃曲霉毒素、亞硝胺等;無機廢水主要含有重金屬、重金屬絡(luò)合物、酸堿、強堿、氰化物、砷化物、硫化物、鹵素離子以及其他無機離子等,其中汞、砷、鉛、鎘、鉻等重金屬的毒性不僅強,且有在人體中有蓄積性。
化學(xué)實驗室廢液排放的現(xiàn)狀及危害
目前我國還沒有專門針對實驗室廢液排放的標準,廢液排放遵守《污水綜合排放標準》(GB8978-96)。為加強實驗室類污染的環(huán)境監(jiān)管,防止實驗室類污染危害環(huán)境,損害人體健康,從2005年l月1日起,我國已將科研、監(jiān)測等單位實驗室按照污染源進行管理,其污染納入環(huán)境監(jiān)管范圍。但是,由于歷史的原因,我們很多化學(xué)實驗室的廢液排放的檢測數(shù)據(jù)還是不夠理想,如排放的廢液pH值呈偏酸性或者重金屬含量超標等現(xiàn)象還是存在。若這些廢液未經(jīng)處理就直接排入了江、河、湖、海,使某些有害污染物質(zhì)進入水體 ,從而使水的感觀性狀(色、嗅、味、濁等)、物理化學(xué)性能(pH值、氧化還原電位、放射性等)、化學(xué)組成(無機組成和有機組成)、生物組成(種群、數(shù)量、形態(tài)等)和底質(zhì)狀況發(fā)生惡化,妨礙了天然水體的正常功能,造成對水生生物及人類生活、生產(chǎn)用水的不良影響。這必將對人類環(huán)境造成巨大傷害,因此亟需進行有效地處理。
3、化學(xué)實驗室廢液常見的處理方法
化學(xué)實驗室廢液處理是基礎(chǔ)化學(xué)實驗的組成部分,所以處理方法必須簡單易操作,理論上講它可以分為儲存和處理兩個階段。含量較低的污染物用適當方法處理后達到排放標準的予以排放,對于高含量的物質(zhì)和一些貴金屬,可用一定方法濃縮、回收、變廢為寶,殘液可以排放。
3.1化學(xué)實驗室有機廢液處理方法
實驗室有機廢液處理方法:實驗室能夠自行處理的自行回收處理,不能自行處理的可定期交到環(huán)保部門統(tǒng)一處理。
(1)包含苯、已烷、二甲苯、甲苯、煤油、輕油、重油、油、切削油、機器油、動植物性油脂及液體和固體脂肪酸等物質(zhì)的廢液:對可燃性物質(zhì)用焚燒法處理;對難于燃燒的物質(zhì)及低濃度的廢液,用溶劑萃取法或吸附法處理;對含有重金屬的機油類廢液,要保管好焚燒殘渣。
(2)對甲醇、乙醇及醋酸之類溶劑:能被細菌作用而易于分解,可對這類溶液用大量水稀釋后排放。
(3)含重金屬的有機廢液:將其有機質(zhì)分解后做無機類廢液進行處理。
(4)對有機酸或無機酸的酯類及部份有機磷化合物等容易發(fā)生水解的物質(zhì):加入氫氧化鈉或氫氧化鈣在室溫或加熱下進行水解,水解后若廢液無毒害時,把它中和稀釋后排放;如果含有有害物質(zhì)時,用吸附等適當?shù)姆椒右蕴幚怼?/p>
(5)含酚廢液的處理:低濃度的含酚廢液可加入次氯酸鈉或漂白粉煮一下,使酚分解為二氧化碳和水。如果是高濃度的含酚廢液,可通過醋酸丁酯萃取,再加少量的氫氧化鈉溶液反萃取,經(jīng)調(diào)節(jié)pH值后進行蒸餾回收,處理后的廢液排放。
(6)黃曲霉毒素:可用2.5%次氯酸鈉溶液浸泡達到去毒的效果。
3.2化學(xué)實驗室無機廢液處理方法
化學(xué)實驗室無機廢液處理方法按其作用原理可分為物理法、化學(xué)法、生物法。由于實驗室廢液的無機成分簡單、種類多、數(shù)量少,通常采用化學(xué)處理法?;瘜W(xué)處理法就是利用化學(xué)反應(yīng)的作用來分離,回收廢液中各種形態(tài)的污染物質(zhì)。以下是常見無機廢液的處理法:
3.2.1.酸、堿廢液?;瘜W(xué)實驗室內(nèi)最常見就是酸、堿廢液。一般廢液常用做清洗劑。經(jīng)大量水洗涮后濃度極稀,可直接排放。濃度較高的酸堿廢液平時分開貯存,再中和處理??刂苹旌弦篜H值在6.58.5之間,達到排放標準。
3.2.2.汞及含汞廢液。測量溫度或極譜分析操作失誤時,要及時清除散落的汞。用在硝酸汞的酸性溶液中浸過的薄銅片、粗銅絲收集于燒杯中,再用水覆蓋。散落于地面難以收集的微小汞珠,應(yīng)盡快噴上20%三氯化鐵的水溶液,干后再清除干凈?;蛉錾狭蚍?,使其化合成毒性較小的硫化汞后清除干凈。
3.2.3.含鉻廢液的處理。含鉻廢液主要來源是電鍍廢水酸洗液及制備有機化合物等,一般這種廢液中含有Cr3+和Cr6+兩種價態(tài)的重金屬,Cr6+毒性很大??梢韵蚝t廢液中加入還原劑,如硫酸亞鐵、亞酸氫鈉、二氧化硫、水合肼或者廢鐵屑,在酸性條件下還原為CrⅢ,然后加堿如NaOH、Na2CO3等調(diào)節(jié)pH值,使Cr3+形成低毒的Cr(OH)3沉淀。反應(yīng)為: Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O然后加入適量堿液調(diào)節(jié)溶液的PH值,并在適當?shù)臏囟认录由倭康腍2O2或通以空氣,不斷攪拌。最后將溶液中過量的Fe2+氧化為Fe3+,并以Fe(OH)2、Fe(OH)3和Cr(OH)3形式沉淀共同析出。沉淀物經(jīng)脫水處理后,可得組成符合鐵氧體組成的復(fù)合氧化物。沉淀經(jīng)脫水干后可以用焙燒法處理,使其與煤渣一起焙燒,處理后的鉻渣可填埋。
3.2.4.含銀廢液的回收?;瘜W(xué)實驗室的含銀廢液主要以AgNO3和Ag(NH3)2+等形式存在。在廢液中通過HCl調(diào)節(jié)PH值,加NaCl得到沉淀,將得到的白色固體用硝酸洗滌后過濾回收。3.2.5.含氰廢液的處理。濃度較低的氰化物廢液可以加入NaOH調(diào)節(jié)PH值在10以上,再加入HClO充分攪拌,使有毒的CN變成無毒的CO2和N2。反應(yīng)為:NaCN+NaOH+HClO=NaCNO+NaCl+H2O2NaCNO+2HClO=2CO+N2+H2+2NaCl總之,化學(xué)實驗室廢液未經(jīng)無害化處理不能直接排放,實驗室內(nèi)應(yīng)配備專門的稀釋排放無害處理后的廢液設(shè)施及場地,實驗室廢液應(yīng)按照“在混合前盡快處理掉”和“制備人親自負責安全處理”原則進行。通過對化學(xué)實驗室廢液的有效處理,可以將我們的實驗室污染降到最低,以有效的保護我們的城市生活環(huán)境。
參考文獻:
關(guān)鍵詞: 鉆孔灌注樁;塌孔
Abstract: the phenomenon of hole collapse in the bored piles is a very common phenomenon, the prevention and treatment become the difficulty of quality control of pile foundation hole collapse.
Key words: bored piles; Hole collapse
中圖分類號TU74:文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
1.前言
鉆孔灌注樁中塌孔現(xiàn)象是一種很普遍現(xiàn)象,預(yù)防和處理塌孔成為樁基質(zhì)量控制的難點。而隨著國內(nèi)裝備技術(shù)的提升,尤其旋挖鉆機施工越來越普遍,鉆孔效率非常高,但造漿效率低是旋挖鉆孔等新的鉆孔工藝的短板,在一些軟弱地層中,由于鉆孔造漿效率低下致使泥漿密度較小而起不到有效的護壁作用,而親水性較好的土體,很容易發(fā)生塌孔。使用工業(yè)堿能使較小密度的泥漿護壁作用倍增,進而起到較好的護壁作用,達到預(yù)防和處理塌孔的目的。
2.工法特點
2.1采用正循環(huán)法將在泥漿池內(nèi)初拌制的火堿溶液通入塌方部位,使塌方部位帶電膠體沉淀積累,吸附于孔壁上,從而達到護壁作用。
3.適用范圍
本工法適用于各類土建工程中軟弱土層中造漿困難的地方的鉆孔灌注樁施工。
4.工藝原理
4.1化學(xué)現(xiàn)象中,膠體是無色透明的液體,膠體的特點是遇到強酸、強堿、高溫或其他現(xiàn)象能迅速發(fā)生沉淀現(xiàn)象,膠體生成沉淀后由于帶電現(xiàn)象,沉淀頃刻能吸附在附近的聚結(jié)體上。利用膠體的這些特性,我們在泥漿池內(nèi)配制好火堿溶液,采用正循環(huán)法用泥漿泵將火堿溶液壓入塌方部位,使塌方部位密度較低的泥漿中膠體粒子形成沉淀,并緊緊附著在塌方的孔壁上,從而起到防止繼續(xù)塌方的目的。
5.施工工藝流程及操作要點
5.1 施工工藝流程
化學(xué)方法施工工藝如圖5.1所示
圖5. 1樁基塌孔處理施工工藝流程圖
5.2 操作要點
5.2.1 施工準備
1)分析原因找出
樁基鉆孔塌孔后,第一步先要分析出塌孔的原因,分析塌孔的大概部位。觀察樁孔內(nèi)泥漿是否有損失現(xiàn)象,如果有損失,對照地質(zhì)勘探報告分析可能發(fā)生塌方的部位。
尋找塌孔部位
用粘土分層回填塌孔。對于有泥漿損失的樁孔,每回填3米,再觀察泥漿是否還有漏漿現(xiàn)象,如果漏漿損失消失,證明漏漿部位就在此3米范圍內(nèi);對于沒有漏漿部位,利用回填土的方量測定回填高程,如果回填土高程與填土量差別大,則塌方部位很可能就在此處,從而確定了塌方部位。對塌方部位回填后,應(yīng)將此范圍填土擠壓密實。
制備化學(xué)溶液
按照質(zhì)量比(10%)配備塌方部位所用泥漿體積5~10%的火堿(NaOH,密度1.1,泥漿比重1.2)制成溶液。
5.2.2施工方法
塌方回填部位的回填粘土密實后,鉆機鉆孔,同時將配置好的火堿溶液利用泥漿泵通過正循環(huán)方式注入塌方部位的泥漿內(nèi),通過鉆頭將漿液和泥漿拌和。
6.材料與設(shè)備
6.1主要材料
6.1.1火堿溶液:工業(yè)用火堿或其他工業(yè)用堿、泥漿、粘土。
6.2主要施工機具
6.2.1各類灌注樁基鉆孔設(shè)備,泥漿泵。
7.質(zhì)量控制
7.1質(zhì)量控制標準
7.1.1《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》 JGJ94-2008
7.2質(zhì)量控制措施
7.2.1建立健全質(zhì)量管理機制,制定完善的質(zhì)量管理規(guī)章及獎懲制度。
8.安全措施
8.1施工前對所有參加施工的人員進行安全施工的崗前培訓(xùn),并持證上崗。
8.2施工人員進入施工現(xiàn)場嚴格按勞保著裝,班前進行安全施工技術(shù)交底,每日進行安全巡檢,每月進行安全考核,獎懲兌現(xiàn)。對不服從安全人員檢查,拒不執(zhí)行安全管理制度的施工作業(yè)人員進行嚴肅處理,對存在安全隱患的施工部位、工序等應(yīng)責令整改后施工。
9.環(huán)保措施
9.1建立相應(yīng)的施工環(huán)保管理機構(gòu)。在施工過程中嚴格遵循國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護的法律、法規(guī)和規(guī)章制度,加強對施工粉塵、設(shè)備噪音、廢水棄漿、生產(chǎn)生活垃圾的控制和治理,遵守文明施工、防火及交通管理的規(guī)章制度,隨時接受相關(guān)單位的監(jiān)督檢查。
9.2保證施工現(xiàn)場道路平整、交通暢通并適量濕潤使其無大量揚塵;場內(nèi)設(shè)置連續(xù)暢順的排水系統(tǒng),使場內(nèi)無大面積的積水。
10.技術(shù)經(jīng)濟效益分析
10.1 膠體化學(xué)處理樁孔塌孔利用很小的代價就可以將一個廢棄的樁孔治理好,經(jīng)濟效益不言而喻。比如,廢棄一個塌方部位長3米,直徑2米,距孔口40米的樁孔,需要全部回填后再下鋼護筒到塌方部位,鉆孔費用37000元,鋼護筒增加80000元,兩項返工費用11.7萬,而采用工業(yè)堿僅400元的材料費用。
11.應(yīng)用實例
11.1濟寧濱湖大道濟魚段三合同新萬福河橋
新萬福河橋位于路線K14+342.6處新萬福河上,為黃河沖洪積平原區(qū),瀕湖岸為沖積湖積平原,南四湖以西地貌類型為黃河沖洪積平原區(qū)。地勢自西向東緩傾,海拔高程33.0~35.0米, 地勢較低洼,地形較為平坦開闊,地表相對高差為局部人工修渠、筑壩、挖河造成。新萬福河為人工河流。河槽寬約85米,內(nèi)堤距約320米,河道與路線右夾角為107度。該河道規(guī)劃河底寬98米,規(guī)劃防洪標準為50年一遇。該河規(guī)劃航道等級為Ⅴ級,通航凈寬45米,通航凈高5.0米(梁底標高不低于41.5米,廢黃高程)。橋型布置為6×20米預(yù)應(yīng)力混凝土空心板+(33+55+33)米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁+6×20米預(yù)應(yīng)力混凝土空心板,柱式墩,肋板式臺,鉆孔灌注樁基礎(chǔ),橋梁全長367米。
11.1.2施工情況
11.2.1因地層中粉質(zhì)粘土較厚,30米深處有2~5米厚流沙,鉆孔樁剛施工第一根時(0—4#樁),8米深處發(fā)生塌方,后來采用膠體化學(xué)方法護壁,樁基成孔后48小時內(nèi)很少放生塌孔,在施工主墩8-2#樁時,因泥漿漏至7#承臺基坑的降水井內(nèi)發(fā)生塌孔,處理塌孔后在安裝鋼筋籠直至灌注完混凝土24h內(nèi)未在發(fā)生塌孔。
1.學(xué)生的認知能力
初中的學(xué)生們由于受到年齡的限制,對于事物的了解還不夠全面,而地理知識所涉及到的內(nèi)容比較抽象和復(fù)雜,學(xué)生認知起來較為困難。例如“板塊的運動、大陸的漂移”等地理知識,學(xué)生如果缺少必要的想象能力,就根本無法理解這個過程,對于這部分的知識便會一知半解。因此教師在優(yōu)化教學(xué)方法時必須從學(xué)生的角度出發(fā),思考應(yīng)該用什么樣的方式,能夠讓學(xué)生更為直觀的了解地理知識,從而學(xué)習起來輕松一些,他們便會克服對地理學(xué)習的恐懼心理。
2.情感因素在教學(xué)中的作用
當前時代強調(diào)的是素質(zhì)教育,何為素質(zhì)教育,便是提升學(xué)生們對于學(xué)科研究的興趣,培養(yǎng)學(xué)生們的科學(xué)素養(yǎng),讓學(xué)生們熟練的掌握各種科學(xué)分析方法和基本技巧。因此要想讓學(xué)生們的地理素養(yǎng)得以提升,地理技巧得到掌握,教師就必須得將情感問題重視起來,培養(yǎng)學(xué)生們的地理情趣。在傳統(tǒng)地理課堂教學(xué)之中,非專業(yè)教師往往拘泥于課堂,采用照本宣科的形式向?qū)W生們灌輸?shù)乩碇R,這樣未免讓學(xué)生覺得枯燥乏味,教學(xué)活動了無生趣,而專業(yè)教師則又過分強調(diào)科學(xué)的嚴謹,將原本生動活潑的課堂弄得死氣沉沉,師生之間沒有互動環(huán)節(jié),學(xué)生缺乏學(xué)習興趣,成績自然難以提高。教師是學(xué)生學(xué)習的榜樣,如果教師在課堂教學(xué)之中可以采用生動或風趣的語言,和學(xué)生適當?shù)睦嚯x,增長學(xué)生的見聞,學(xué)生定會覺得有趣,從而更加樂于投入到地理課程的學(xué)習之中。就如當教師講述到“天氣與氣候”這一地理知識時,可以適當?shù)暮蛯W(xué)生們談?wù)劚镜氐奶鞖?,從而引申到教學(xué)主題。學(xué)生在和教師互動的這個過程之中,可能會被教師的人格魅力感染,從而喜歡上地理課堂。據(jù)研究,“愉悅”是初中生們的學(xué)習動力之一,情感因素在學(xué)生的學(xué)習動機之中占據(jù)主導(dǎo)地位。
3.學(xué)生動手能力
學(xué)生是教學(xué)的主體,而課堂是學(xué)生掌握知識的途徑。在教學(xué)過程之中,教師絕不能一味的照本宣科,督促學(xué)生死記硬背,而是應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和動手能力。畢竟地理學(xué)科的研究離不開對地圖的了解,而學(xué)生今后如果要踏上祖國的大好河山,看圖分析是必須要掌握的技能。就比如說教師在上到“認識地球儀”這一課時,通過對地球儀模型的講解,充分的把時間還于學(xué)生,讓學(xué)生們自己動手研究地球儀,從而了解關(guān)于地球的相關(guān)知識,學(xué)生的基礎(chǔ)知識不單得到了鞏固,實踐操作能力也有所加強。
二、優(yōu)化教學(xué)方法的幾種手段
1.采用直觀教學(xué)的方式
地理研究由于受到研究對象廣闊而遙遠的限制,僅憑學(xué)生的見聞或老師的傳授,學(xué)生根本難以掌握地理知識,因此在教學(xué)過程中教師要盡可能的把抽象的理論直觀化。教師借助教學(xué)模具,可以幫助同學(xué)們研究知識。例如“地球儀”的出現(xiàn),幫助同學(xué)們更好的理解世界中各個國家在地球上的分布,讓學(xué)生們不必在為劃分各大洲感到頭疼,而多媒體放映的模式,則能更好的豐富學(xué)生們的視野,短短一堂課的時間,便能將課本中的知識進行延伸。例如初中地理一個很重要的內(nèi)容便是“地球上的人種和宗教”,以及“地球在宇宙中的位置”,通過幻燈片放映的形式,學(xué)生可以從微觀的角度了解宇宙知識,也可以領(lǐng)略不同國家的風土人情,直觀教學(xué)的方式,將課本知識進行濃縮與擴展,把抽象的理論變得生動和具體化,也方便學(xué)生理解。
2.營造開放式交流環(huán)境
從新教材的特點來看,主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新意識,將同學(xué)們從過去的“題海戰(zhàn)術(shù)”中解放出來,從而獲得真正的思考與分析能力。但是學(xué)生們在地理學(xué)習之中光有創(chuàng)新意識還遠遠不夠,還需要擁有一定的邏輯思維,才能用生動流暢的語言將自己的想法準確無誤的表達出來,這才是真正的擁有了地理素養(yǎng)。因此教師在平時的地理課堂教學(xué)之中,有必要為同學(xué)們提供一個開放式的交流平臺,通過對地理課堂的學(xué)習,讓同學(xué)們在課堂當中暢所欲言,表達自己對學(xué)科的看法。例如在學(xué)習到“發(fā)展和合作”這一地理內(nèi)容時,可以讓學(xué)生們談?wù)勛约簩τ谌驀液褪澜缧蝿莸目捶āR环矫?,讓學(xué)生們鞏固了地理知識,另一方面,又讓學(xué)生們在交流表達的同時增加了自信。
三、總結(jié)
如何優(yōu)化初中地理教學(xué)方法,離不開從學(xué)生們的需求上面入手,合理的借助于各種現(xiàn)代化教學(xué)手段。應(yīng)深知當前教育的目的是啟發(fā)與激勵學(xué)生掌握正確的學(xué)習技巧,培養(yǎng)他們的科學(xué)探索精神,只要不違背教育的初衷,設(shè)身處地的為學(xué)生著想,地理課堂的教學(xué)質(zhì)量便能有所提升。
參考文獻:
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[3]劉日森.《提高初中地理課堂教學(xué)有效性的策略分析》,學(xué)術(shù)期刊《新課程·中學(xué)》2013年10期
關(guān)鍵詞: 高校化學(xué)實驗室 化學(xué)廢液 處理方法
高?;瘜W(xué)實驗室是學(xué)生進行化學(xué)實驗,驗證科學(xué)理論、訓(xùn)練實驗操作能力、培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力的重要實驗實訓(xùn)基地;是教師進行產(chǎn)學(xué)研的重要場所[1]。在實驗過程中,雖然產(chǎn)生的廢液數(shù)量少,但種類較多,且大多數(shù)是有毒、有害物質(zhì)。若對其處理不當,則會帶來隱患:污染大氣、水體、土壤和生態(tài)環(huán)境,對環(huán)境和人體的健康造成嚴重危害,并有可能造成嚴重的后果。然而高校實驗室化學(xué)廢液的處理一直是困擾政府環(huán)保部門、高校實驗室管理部門和實驗室工作人員的難題。對于實驗室產(chǎn)生的化學(xué)廢液,高校管理部門只依靠若干項管理制度是不能從根本上解決環(huán)境污染問題的,而是要采取切實有效的處理辦法和措施規(guī)范高校實驗室廢液的回收、處理及利用、加大對廢液處理的力度,切實使高校實驗室廢液使用達到國家環(huán)保部門的排放要求。
1.高校實驗室廢液處理現(xiàn)狀
一般而言,高校實驗室產(chǎn)生的廢液不管是種類還是數(shù)量都比較少,目前有許多高校為了避免產(chǎn)生較多的化學(xué)廢液,對實驗教學(xué)的內(nèi)容及方式,都作了相應(yīng)的改革和改進。如實驗內(nèi)容的更新,盡量不使用劇毒化學(xué)品進行實驗;有的高校甚至出版了微型化學(xué)實驗教材,盡可能減少化學(xué)試劑的用量;實驗室配備了較為完善的回收廢液的設(shè)施,將實驗后用過的化學(xué)廢液進行集中處理,或用大量自來水稀釋沖洗排放[2]-[4]。處理方式主要是采用先將實驗過程中產(chǎn)生的廢液收集在廢液桶,然后將其倒入填有石灰石的池子中,最后進行集中處理。各個高校基本上對廢液的處理都有一套比較系統(tǒng)的管理制度和辦法,但是由于廢液處理的費用較高,有時處理的費用甚至高于做實驗用的費用。因此出現(xiàn)了將實驗室產(chǎn)生的廢液隨意丟棄、排放的現(xiàn)象,實驗教師和學(xué)生缺乏安全和環(huán)保意識。
2.廢液處理現(xiàn)狀
造成實驗室廢液隨意丟棄、排放的原因主要有以下幾個方面:首先,用于廢液處理的費用較高。大多數(shù)學(xué)校由于經(jīng)濟能力有限,在滿足實驗室正常運轉(zhuǎn)的前提下,無法將大量的資金投入到化學(xué)廢液的處理上。其次,有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的重視不夠。長期以來高校實驗室的廢液排放問題未能得到有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的足夠重視,很多高校雖然制定了廢液管理制度,但沒有行之有效地做出治理。在發(fā)達國家,實驗室的污染問題已越來越受重視,他們已實現(xiàn)對實驗室環(huán)境質(zhì)量的24小時的連續(xù)自動監(jiān)控,不允許實驗室廢液直接排放到下水道,而是要將這些化學(xué)廢液分門別類地收集,再送到指定位置處理。最后,實驗室管理人員和學(xué)生的環(huán)保意識淡薄。
3.應(yīng)采取的措施
3.1建立有效的監(jiān)管體系
要徹底改變高校實驗室隨意排放廢液的現(xiàn)狀,首先要建立有效的監(jiān)管體系。監(jiān)管部門要對實驗室廢液進行嚴格監(jiān)管。如果將化學(xué)廢液直接排入下水道,由于廢液成分的不確定性及混合之后帶來的潛在危險性,就會給處理工作帶來更大的困難,因此應(yīng)盡量在實驗室對廢液進行分類。
3.2設(shè)立實驗室專用排水系統(tǒng)
在日本,大學(xué)對校內(nèi)排水的管理非常重視。實驗室的排水系統(tǒng)與生活排水系統(tǒng)是分開的。實驗室廢水的排放要經(jīng)過檢測,符合排放標準后才能排入公共下水道。實驗室產(chǎn)生的原廢液按要求分類收集后,統(tǒng)一進行委托處理。一般實驗廢水(指除去實驗原廢液外實驗室排出的廢水)要經(jīng)過設(shè)在校內(nèi)的設(shè)施進行層層檢測和處理,符合排放標準后才能排入公共下水道[6]。實驗室專用排水系統(tǒng)的設(shè)立,不僅有利于對實驗室廢水進行處理,而且為有效監(jiān)管提供了可能。
3.3增強實驗室人員的責任意識
學(xué)校在廢液管理方面,要加強實驗員和學(xué)生的責任意識,使回收廢液成為每個人的一種習慣和自覺行為;對相關(guān)政策法規(guī)進行解讀和宣傳,并將廢液處理的相關(guān)知識納入化學(xué)實驗教材,讓實驗員和學(xué)生隨時能夠了解到廢水排放的相關(guān)知識,增強師生的廢液回收意識和環(huán)保意識。
3.4建立處理機制和獎懲制度
建立廢液處理機制和獎懲制度,嚴格執(zhí)行廢液的申報登記、收集、運輸和處置制度,加強監(jiān)管部門對廢液排放的監(jiān)管。對高校實驗室廢液沒有經(jīng)過處理隨意排放的個人或集體要施以重罰,對于雖然將廢液進行了處理但仍未達標的部門也要施行一定的懲罰措施;相反,對做得好的個人或集體要重賞,只有這樣才能真正抵制隨意排放實驗室廢液的現(xiàn)象。
3.5建立技能培訓(xùn)機制
加強對高校實驗員等相關(guān)責任人的觀念知識和技能培訓(xùn)。高校實驗室應(yīng)設(shè)立專人負責廢液處理這項工作,對本校各個實驗室廢液的收集、搬運、處理等環(huán)節(jié)進行監(jiān)督。
總之,高?;瘜W(xué)實驗室廢液的處理工作是一項長期而艱巨的工作,雖然數(shù)量少,但種類多,危害大,應(yīng)引起高度重視。因此,對所有有毒、有害的廢液都必須進行有效處理后方能排放,以防止污染環(huán)境,危害人們的身體健康。
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一、生活事例式過渡法
事例過渡,就是教師通過新聞軼事、歷史故事等過渡新課的方式。通過具體事例,教師找到“切入點”,提出新的問題。例如:在“燃燒的條件”導(dǎo)入之前,先放幾幅有關(guān)奧運火炬的畫面和幾屆奧運會圣火的材料??赐瓴牧虾蛨D片后,請同學(xué)們思考為什么1976年和2004年的火炬會熄滅,而2000年火炬會在水中傳遞,而2008年火炬可以在“第三極”上點燃?自然而然的就過渡到“燃燒的條件”這一新課內(nèi)容。
二、實驗式過渡法
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,通過實驗過渡新課,可以激發(fā)和保持學(xué)生學(xué)習興趣,幫助學(xué)生形成概念,獲得知識和技能,培養(yǎng)觀察能力和實驗?zāi)芰ΑT谥v“燃燒的條件”課題時,一位老師是這樣過渡的:先向?qū)W生要一張紙,提問:用打火機能把這張紙燒掉嗎?學(xué)生答能。老師接著問一定能燒掉嗎?接著演示實驗:在紙中包住一定量的水,然后在有水的紙的下面用打火機燒。老師激疑:紙為什么沒有被燒著呢?這個實驗說明了什么呢?學(xué)生中爆發(fā)出了自發(fā)的激烈的討論。在學(xué)生眾說無果的時候,筆者引出了探究的課題。
三、比較式過渡法
把相同、相近或相反、相對的教學(xué)內(nèi)容放在一起比較,使教學(xué)過程的內(nèi)涵更充實,更豐富,也是銜接過渡的方法。例如:“燃燒的條件”課題講完后,如何過渡到下一課題“滅火的原理”?先PPT展示火箭升空和火災(zāi)的關(guān)于燃燒的一組圖片,讓學(xué)生觀察比較,然后總結(jié)出燃燒能夠造福人類,但有時燃燒也會對人類造成巨大的損失。接著提問:看了圖片,同學(xué)們一定非常震驚吧。我們大家能不能一起來探索一下,怎樣才能控制燃燒?通過比較,很順利地就由“燃燒的條件”課題過渡到下一課題“滅火的原理”。
四、暗示式過渡法
暗示在銜接過渡中,就是為學(xué)生的思維水平步步升高豎起的梯子,為學(xué)生到達認識的彼岸搭起的橋梁。好的暗示,讓人豁然開朗,帶給人“山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村”的驚喜與興奮。例如:“燒不壞的手帕”魔術(shù)揭秘時,當學(xué)生沉浸在魔術(shù)驚奇氛圍里的時候,老師問道:“你們知道手帕為什么燒不壞嗎?”學(xué)生一時不知怎么回答,繼而唧唧喳喳:“是因為手帕不是可燃物!”“與氧氣隔絕!“溫度沒有達到著火點!”等等,不一而足。此時的意見不統(tǒng)一,說明學(xué)生思路是多向的,頭腦是靈活的,很有利于點撥暗示。老師開始步步誘導(dǎo):你們知道手帕沒有可燃性嗎?手帕與氧氣隔絕了嗎?燃燒的是什么嗎?這說明了什么?學(xué)生仔細思考后答出是手帕具有可燃性,沒有與氧氣隔絕,燃燒的是酒精,說明酒精的著火點低,而手帕的著火點較高。老師隨即肯定:很對。學(xué)生此時一致回答出就是溫度沒有達到著火點。老師此時反問道:“難道酒精燃燒不放熱,手帕溫度達不到著火點?燃燒都會放熱呀,手帕溫度怎么會達不到著火點呢?”老師重復(fù)著“燃燒放熱”這句話。我們知道,在教學(xué)中重復(fù)就是一種暗示,一種提醒,是對學(xué)生思維的一種輕輕的叩動。此 時老師寄于學(xué)生一種期待,期待著一種富有創(chuàng)見的回答。而學(xué)生此時也處在緊張的思索中。老師及時提示:“同學(xué)們,我們已經(jīng)知道,手帕燒不壞就是因為溫度沒有達到著火點,酒精燃燒也會放熱。那么放熱與達不到著火點的矛盾,我們怎么理解呢?”教室依然是一片寧靜。但此時的寧靜,卻已是箭在弦上,彈入膛中后的寧靜。只要觸動機關(guān),扣動扳機,學(xué)生的思維之箭,就將射向認識的彼岸。而觸動這機關(guān),扣動這扳機的,正是老師點撥暗示、引發(fā)學(xué)生聯(lián)想的語言,真正銜接過渡性的語言。老師此時說到:“本實驗用的酒精是純酒精么?”這真是絕妙的暗示。轟然一聲,教室里突然熱烈起來。學(xué)生們醒悟了。一個胸有成竹的學(xué)生說:“實驗用的酒精是混合物,白酒中有水,酒精燃燒放出的熱量使手帕上的水份蒸發(fā),而蒸發(fā)是吸熱的,帶走酒精燃燒所產(chǎn)生的熱量,使得溫度沒有達到手帕的著火點,所以手帕沒有燃燒起來?!?/p>
于無疑處有疑,在無疑處激疑,是優(yōu)秀的教師課堂教學(xué)的共同特點。但是課堂教學(xué)過程中無疑――有疑――釋疑的完美實現(xiàn),首先要求教師在銜接過渡中精心設(shè)計暗示性語言。
五、懸念式過渡法
北宋哲學(xué)家張載指出:“在可疑而不疑者,不曾學(xué),學(xué)則須疑。”作為教師只會“解惑”是很不夠的,更重要的是會“布惑”,并以此激發(fā)學(xué)生探討問題的興趣,使由難變易的教學(xué)過程再起波瀾。例如:在學(xué)完本節(jié)課之后,下一節(jié)將緊接著學(xué)習完全燃燒與不完全燃燒和爆炸知識,可以這樣結(jié)課:“通過本節(jié)課的學(xué)習,同學(xué)們知道燃燒需要三個條件,這三個條件需要同時具備??墒侨绻c可燃物氧氣接觸充分與不充分接觸,燃燒情況又會怎樣?下節(jié)我們在學(xué)習完全燃燒與不完全燃燒時和爆炸時,將與同學(xué)們一起來探討這些問題?!边@樣可使同學(xué)們對將要學(xué)習的知識躍躍欲試,促使他們主動預(yù)習,尋找答案,也為下節(jié)課的開頭埋下伏筆。
關(guān)鍵詞:高職高專;物理化學(xué);學(xué)習方法
物理化學(xué)是化學(xué)專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程,從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象入手,研究所有物質(zhì)體系的化學(xué)行為的原理、規(guī)律和方法,在實驗方法上主要采用物理學(xué)的方法;它涵蓋了物質(zhì)變化過程中微觀到宏觀、體相到表相、靜態(tài)到動態(tài)、定性到定量、平衡態(tài)的研究到非平衡態(tài)的關(guān)系規(guī)律,化學(xué)反應(yīng)機理及其控制,分子(原子)層次上的反應(yīng),它是研究物質(zhì)變化過程的理論科學(xué);它的研究內(nèi)容主要為:一是化學(xué)變化的方向和限度問題,二是化學(xué)反應(yīng)的速率和機理問題,三是物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系,這三個方面是相互聯(lián)系、制約,而不是彼此無關(guān)的。然而,由于物理化學(xué)課程中概念較多,并且抽象難懂,計算公式繁多,邏輯性、系統(tǒng)性強,因此被認為是化學(xué)專業(yè)四大基礎(chǔ)課程(無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué))中較難學(xué)的一門課程。關(guān)于物理化學(xué)學(xué)習方法的探討非常廣泛。本文結(jié)合教學(xué)工作實踐,從以下幾個方面初步探討高職高專院校學(xué)生學(xué)習物理化學(xué)的基本方法。
一、重視學(xué)習物理化學(xué)方法的自我培養(yǎng)
(一)做好課前的預(yù)習
在上每節(jié)課之前,都要對老師要講授的內(nèi)容進行預(yù)習,預(yù)習時對涉及到其他專業(yè)課程的知識,要隨時翻閱相關(guān)教材章節(jié)進行復(fù)習鞏固,加深對預(yù)習內(nèi)容的理解;也就是說,不要把預(yù)習僅僅看作是讀一遍書,而是要更為主動地去預(yù)習,形成一個良好的習慣,長期堅持下去,一定會取得良好的效果。
(二)注重課后的復(fù)習鞏固
在上完每節(jié)課之后,根據(jù)聽課效果,結(jié)合預(yù)習情況,對已經(jīng)理解的內(nèi)容可以暫時放過,對還沒有掌握的內(nèi)容要刨根問底,真正領(lǐng)會,如果自己不能解決,及時請教老師或同學(xué),不能留下疑惑去聽下節(jié)課,這樣就會把問題逐漸積累下來,最終將會影響學(xué)習的積極性。
(三)加強交流,找準適合自己的學(xué)習方法
在學(xué)習過程中,還要加強與老師、同學(xué)之間學(xué)習方法的交流,借鑒別人先進的學(xué)習方法,并積極應(yīng)用到自己的學(xué)習中去,逐漸內(nèi)化為適用于自己的獨特學(xué)習方法。這一點非常重要,任何好的學(xué)習方法不經(jīng)過內(nèi)化,而是照搬照用,那也將是事倍功半的。
二、加強物理化學(xué)學(xué)習過程中知識面的擴展
(一)對已經(jīng)學(xué)過的化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程知識進行全面復(fù)習,對無機化學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)以及環(huán)境化學(xué)等學(xué)科必須進行全面復(fù)習,并自學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)等學(xué)科,使所學(xué)知識系統(tǒng)化、清晰化。在此基礎(chǔ)上,還需要重點復(fù)習高等數(shù)學(xué)、哲學(xué)等相關(guān)知識點,能夠?qū)ξ锢砘瘜W(xué)所需數(shù)學(xué)公式熟練運用,能夠運用哲學(xué)知識進行分析解決問題。
(二)通過認真學(xué)習,對一些還不能理解的知識內(nèi)容要借助于圖書館或上網(wǎng)查閱相應(yīng)文獻資料。要養(yǎng)成自學(xué)的習慣,培養(yǎng)獨立解決問題的能力,讓自己的學(xué)習能力在自學(xué)過程中不斷得到提升,成為一個能夠獨立思考、分析解決問題的人。
(三)對課本知識反復(fù)閱讀,盡量在思想上擴展知識面,把所學(xué)知識條理化。俗話說:“書讀百遍,其義自現(xiàn)?!苯滩钠鋵嵤亲詈玫妮o導(dǎo)材料,通過反復(fù)閱讀教材,學(xué)習偉大科學(xué)家尤其是化學(xué)家和教材編者提出問題、考慮問題和解決問題的方法。
三、利用實驗教學(xué)滲透課堂教學(xué)效果
(一)利用好每一次實驗教學(xué)機會,在實驗前預(yù)習實驗內(nèi)容,充分熟悉實驗?zāi)康?、原理和操作步驟。在做實驗時能夠邊做實驗邊思考,在大腦中把每一步操作涉及的理論知識進行回顧,能夠做到知其然,更要知其所以然。
(二)做實驗時,要把實驗課不僅當做實驗操作技能的訓(xùn)練,也要當做理論知識應(yīng)用的過程。要隨身攜帶教材,有不懂的地方及時查閱,并同同組學(xué)生討論,及時解決存在的疑惑,不能解決的問題,做好記錄,課后解決。
(三)認真如實做好實驗數(shù)據(jù)的記錄,根據(jù)要求高質(zhì)量完成實驗報告。書寫實驗報告,是將所學(xué)知識綜合運用的很好機會。一份較高質(zhì)量的實驗報告,不僅反映學(xué)生綜合專業(yè)知識水平和專業(yè)素養(yǎng),而且也是綜合能力的完整體現(xiàn)。
四、注重物理化學(xué)課程基本原理在解決問題中的運用
(一)首先認真完成老師布置的課后習題作業(yè),這也是知識運用的一個重要途徑;同時要求學(xué)生在解題方法上探討不同的途徑,往往一道習題有不同的解題方法,通過摸索不同的解題方法,鍛煉從不同角度靈活解決問題的能力。
(二)物理化學(xué)可以看作是介紹方法的課程。如何將物理化學(xué)的一些概念和原理運用于日常生活中對一些生活現(xiàn)象的解釋,是檢驗對物理化學(xué)的基本原理和方法是否熟練掌握的標準,也是學(xué)習物理化學(xué)課程的意義所在。
(三)利用一些機會給別人講解物理化學(xué)知識,逐漸把所學(xué)知識實用化,其實這也是一種知識積累??茖W(xué)的發(fā)展總是經(jīng)歷“知識的積累和飛躍”兩個階段,對于學(xué)習物理化學(xué)的人來說,同樣有了積累,才能為今后的飛躍創(chuàng)造條件。