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一、前言
社會各方面科學的進步以及人民生活水平的逐步提升,人類的生存環境受到的污染程度也增強。
伴隨經濟全球化,各地工業化發展的腳步越來越快,但與此同時,工業作業的運作向大氣中排放了許多污染物。這些污染物是引起酸雨、臭氧層破環等環境生態問題的緣由。工業化的到來,導致許多鍋爐和汽車尾氣直接排放到空氣中,據統計,全世界每年排入大氣的氮氧化物就達5000萬噸以上。這些氮氧化物是產生酸雨等相關環境破環的主導因素,同時,這些氮氧化物對兒童的生長發育也存在威脅,會導致很多疾病。因此若對此不采取一定的控制措施,其后果無法想象,所以高效地保護環境是當前的重大任務。現今,針對大氣環境保護,化學學科在其中起到了很重要的作用,催化方法已成為環境優化最關鍵的技術之一。用催化方法凈化大氣中的污染物可直接將污染物轉化為無害物。因此,環保催化技術正日益受到人們的重視,高效地使用催化技術保護環境是當下最為關注的問題。
二、催化技術研究發展現狀
催化技術是當前環境保護中使用較為廣泛的技術,由于工業化的發展,環境污染也日益嚴重。催化技術的發展主要分為三個階段:第一階段是在石油煉制技術發展的時期,出現了一些催化裂化、異構等,都是工業需求的催化技術;第二階段是石油化工的大發展時期,出現的一些分子篩催化劑;第三階段是90年代以來,該階段成功地將催化技術使用到環境保護中,通過催化方法凈化氣體污染物,避免可能的二次污染現象,比如,在汽車排放尾氣方面,有效地消除了氧化氮類、氧化硫類等有害物質的催化反應。同時催化技術在化工、環保等方法的社會和經濟效益都有積極的作用,在以環境保護為首要的市場環境下,催化技術的深入研究工作和應用也日益廣泛,從而對大氣環境中污染物的控制以及汽車技術的進一步改善提供了一些合理性的建議,推進了環保時代的發展。
三、常見的催化方法
催化還原方法是在催化劑存在的基礎上,通過還原劑和廢氣反應,將廢氣中的NO還原為無害的。催化還原方法一般分為選擇性的催化還原和非選擇性的催化還原。
1、選擇性催化還原法SCR
該方法的原理就是可以選擇性地將氣體中的進行還原,還原成和。目前選擇性催化還原方法已經取得了一定的成就,此方法在工業上稱為SCR方法。例如以為還原劑的一些催化劑。SCR技術最早在日本開始使用,在理想狀態下,該方法可以使氮氧化物的脫除率達到90%以上,但是實際應用中,在使用為還原劑時,由于一些其他誤差,會導致凈化脫除率僅為65%左右。目前為還原劑的方法已經使用廣泛,但仍存在一些不足之處,比如,本身的腐蝕性很強,所以在凈化時對設備的要求較高,成本自然而然也高;使用時難以控制量,所以很容易造成二次污染;這個過程的使用適用范圍較狹窄,對汽車等移動源的污染物的消除難以解決。
2、非選擇性催化還原法NSCR
非選擇性催化還原過程是將還原劑先與氣體中的氧進行反應,再與NO反應,所以,這種方法對還原劑的量的要求是很多的,另外,這種方法還會有一些其他問題,因此,通常認為這種方法只有在還原氣氛下此過程才可行。一般,CO和被視為非選擇性還原劑。所以該方法技術很成熟,且成本低。
3、的催化分解法
工業化時代的到來,致使許多以煤、天然氣等為燃料的發電廠、煤廠等到處可見,這些廠子在運作中會排放大量的的氮氧化物,同時,機動車輛也容易產生氮氧化物。
近年來,存在一種過程,可以使NO在催化劑的作用下直接進行分解,其分解物有和,顯而易見,這種過程不會產生二次污染的問題,并且相比較于其他過程來說,該過程簡單易操作,所以是一種很理想的脫除NO的方法。目前,對方方法領域的探索已不少,備受關注的催化體系主要有:貴金屬、金屬氧化物和鈣鈦礦型復合氧化物以及最近取得了一定進展的金屬離子交換的分子篩等。
3、汽車尾氣催化凈化技術
目前人民生活水平的日益改善,私家車與日俱增,汽車尾氣也是目前大氣環境的污染物之一。當前尾氣凈化技術主要是上述的催化脫除方法和汽車冷啟動排放技術。當前,治理汽車尾氣使用的手段是采用三元催化劑的電噴系統,三元催化器可同時吸收CO、HC和,但汽車發動時,三元催化凈化器的溫度未達到,所以需要解決的是減少凈化器的起燃時間。
首先,考慮減少三元催化劑的起燃溫度。要降低溫度就需要在原有的三元催化劑的根基上增強存氧能力,加大貴金屬的用量,這會在很大程度上降低程度,但此方法降低溫度的程度不大。
其次,考慮采用電預熱方法。使用電加熱轉化器可以使以金屬為載體的催化劑的起燃溫度在很短的時間就可達到,從而使得冷啟動開始時就可減少尾氣的排放。但此方法成本略高,且對其他設備等要求較高,較難做到完美。
第三,考慮開發HC吸附性的三元催化劑。HC吸附性的三元催化劑是在汽車冷啟動時的溫度下就可實現對尾氣中HC化合物的吸附,溫度變高時,被吸附的HC化合物就會氧化。所以采用此方法,汽車冷啟動時的HC污染物可平均降低60%左右,所以此方法是排放量較低的汽車減少尾氣的最好方法之一。
四、結束語
大氣環境的治理目前是全球廣泛關注的問題,催化技術也是目前研究的重點難點和熱點問題。針對大氣污染物中氮氧化物的催化還原方法和催化分解方法是目前使用和研究較多的脫除的方法,而對于汽車尾氣的凈化技術也是需要進一步研究和完善的。以上只是對常見的幾種污染物的催化方法做了介紹,大氣環境的治理需要全民參與,催化技術還需進一步的深入探索,但僅僅靠催化和其他一些技術是不夠的,還需要發動廣大人民的力量來保護環境。
參考文獻
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城市軌道交通工程的建設對于促進土地利用與交通發展的進一步融合。構筑與城市布局及交通需求走廊相一致的交通體系,優化城市結構和布局,強化區域城市基礎設施建設,提升區域中心城市功能,緩解中心城區交通壓力等方面均具有積極作用,其社會效益、經濟效益顯著。
1國內外軌道交通的發展情況
伴隨著工業化及城市化的發展,小汽車逐步進入普通家庭,但是軌道交通仍然占據著交通運輸業非常大的比例,發揮著巨大的作用。許多國家,包括發達國家都大力推行“公交優先”的交通管理模式,以倫敦和東京為例,居民出行的主要方式都是軌道交通,而且比例分別承擔了71%和86%的客運量。此外,一些發展中國家及新興的工業化國家和地區也都在大力發展城市軌道交通,以墨西哥城為例,該國于1966年動工興建地鐵,目前已逐步發展成為有10條線路,總長為178 km的地鐵,總運客量居于世界第3位,僅次于莫斯科和東京。
我國城市軌道交通建設起步相對較晚,20世紀60年代,北京市才采用淺埋開挖法修建了我國首條地下鐵道線路并于1969年10月建成,即目前的北京地鐵1號線。但是近年來,隨著我國經濟的高速發展和城市化進程的加快,我國的城市軌道交通已逐步進入大發展時期。尤其是2008年下半年以來,為有效應對國際金融危機的影響,我國準確及適時地提出了擴大內需、保持經濟穩定增長的宏觀經濟政策,政策指出各級政府繼續加大基礎設施建設的力度,因此各地方政府也紛紛出臺政策規劃,掀起了各地興建軌道交通的高峰。截至2010年,我國第一批城市軌道交通項目投資規模近10000億,規劃線路總長度為2400公里,未來陸續還會加大投資力度。現階段,各有關方面已達成共識,一致認為我國必須大力發展城市軌道交通,而且發展城市軌道交通才是解決中國大城市交通的主要途徑。雖然目前我國城市軌道交通總體規模較小,但已經顯現出了比常規的公共交通更高的運輸效率和更大的經濟效益。
然而,在軌道交通施工過程中,不免會產生大氣、噪聲和震動等環境方面的問題,如何在軌道交通施工的過程中保護環境一直是相關者(例如軌道沿線居民、施工單位和設計單位等)所面臨的問題。當前我國處于軌道交通的施工的高峰期,各地因軌道施工產生的環境問題也逐漸凸顯。
2軌道交通工程施工與環境保護
軌道交通工程施工過程中對環境的影響和要求較大,尤其是我國的城市情況比較特殊:地面建筑較多,地下上下水紛繁復雜,煤氣、電力、熱力和通訊等管道設施繁多,加之市民環保意識也有待于提高,所有這些因素都加大了地鐵和輕軌等交通設施的修建難度。
因此我國就面臨一個兩難的問題:如何一方面使城市的軌道交通建設快速發展,另一方面,又不致使環境遭受破壞,影響自然的和諧。面臨這個棘手的問題,需要有關各方的共同努力,一方面就需要我們技術施工人員對于環境和軌道交通建設有深刻的認識并進行合理的規劃及改進施工的方法,合理的利用環境和保護環境,將保護環境也放在重要地位,另外一方面也要呼吁市民增強環保意識,只有這樣,才能實現和諧施工,促進我國城市快速軌道交通的環境友好型施工,實現軌道工程施工與環境的和諧。
3軌道交通工程施工期間保護環境的方法及實踐
軌道交通工程施工期間,要對環境做出良好的測評并采取有效的保護環境的措施,1998年國家頒布并實施的《建設項目環境保護管理條例》中就明確規定:建設產生污染的建設項目,必須遵守污染物排放的國家標準及地方標準;污染物排放總量必須嚴格的控制在區域內,防止環境污染和生態破壞。因此,施工單位必須積極做好兩方面的工作:一是進行環境背景的分析和調查說明,預測工程施工對環境可能造成的危害及影響,二是根據測評結果制定出預防及減輕施工行為對環境影響的對策。如果施工單位不遵守該例,負責審批該項目的環境保護行政主管部門可責令其停止生產并處10以下的罰款。
3.1環境背景的調查與分析
環境背景分析與調查主要是調查工程施工可能會對環境造成的污染問題,具體包括其受污染范圍、影響程度及起因等都要詳細指出并列表說明。此外,個別的軌道交通建設可能會對減少一些污染有利,因此施工及設計人員應對于施工新引起的環境影響(包括積極和消極)做出與原環境情況的對比分析,進而采取雙贏的有利對策,合理支付軌道交通建設中的環境治理費。
3.2預防及減輕施工對環境的影響
輕軌和地鐵等軌道交通工程的施工特點是施工范圍大,施工周期長、路線長,影響范圍大、涉及面廣。雖然近年來,隨著科技發展和機械化水平的提高,軌道交通工程的設計方法有所創新,建筑設備有所改進,建筑機械有所改進,軌道交通的綜合施工水平也有很大提高,但是由于我國的城市地面建筑林立,地下上下水、電力、熱力、煤氣、通訊等管道設施繁多,地面軌道交通的建筑,包括挖掘、打樁、回填等一系列施工作業,仍不可避免地會給對當地的交通、管道、河流,尤其是市民的日常生活帶來影響,所以建筑施工人員必須將環境保護問題放在首位,施工過程中合理的設計方案及施工方法。
3.2.1合理施工方法的選擇合理施工方法的選擇不僅有利于軌道交通工程的建設,更有利于環境的優化,一般來說,地鐵的暗挖法施工要比明挖法施工對環境響小得多。因此,根據土壤加固改良的方法和地質情況,車站和線區間均可采用礦山法施工。近年來,盾構法修建區間道也越來越普遍,由于暗挖法可能導致變形或地表沉降,因此設計與施工前,設計和施工人員都要有詳細計算與監測,盡量控制與避免土體沉降或過量變形對已有建筑和路及面的破壞。明挖法施工可從減少揚塵、控制噪聲及處理廢水幾個方面降低對環境的影響,詳見表1。
軌道交通工程施工建設過程中,尤其是挖地鐵隧道和降、排水時會對環境造成一定程度的破壞,如可能造成地面沉降;引起地下水動態變化失衡;使地面建筑物和地下管線的變形乃至損傷和破壞等。因此,進行地鐵施工前,設計施工人員要對施工的整體環境進行全面測評。近年來,國內樁基施工技術發展較快,如深圳地鐵一期工程和廣州地鐵一、二、三期工程等都采用了樁基托換技術,上面建筑有幾十層,地鐵從基礎下通過。盾構開挖時,樁基被切斷,整個建筑骨架受力引起變化,如控制不當,就可能會造成應力失衡,最終造成建筑物沉降、開裂、或傾斜。因此,針對樁基托換施工的風險性、技術性很高的特點,施工人員要制定詳細、可行的安全技術,做到文明施工和安全管理,方可保證樁基托換施工的質量與安全。此外,施工過程中對于降、排水方法還需進行充分論證,因為許多城市面臨水資源緊張的問題,此時,技術人員要具體問題具體分析:對潛水承壓水要研究其回灌問題;對上層滯水要研究水的循環和利用問題,施工過程中盡量減少水的浪費;尤其是當施工線路穿過農田、濕地乃至郊區線路時,技術人員更要處理好灌溉和濕地保護的關系,兼顧環境保護和農民的經濟利益。
3.2.2施工泥漿要換代軌道交通施工過程中涉及到大量的樁、墻施工,施工時要用泥漿穩定鉆掘壁面。目前,國內多采用皂土(也稱膨潤土)泥漿。隨著工業的發展和高科技材料的進步,國外與香港、臺灣都已逐漸研制出一種具有更具粘合性的高分子聚合物材料—聚丙烯酸胺超泥漿穩定液。這種泥漿與水拌合后產生膨脹效果,具有高的水的粘滯度優點,因此可在鉆掘壁面形成一層富有韌性的膠質薄膜,防止鉆掘平面崩塌,達到穩定孔洞與溝槽的目的。而且此中材料更易于與泥漿拌合具有無粉塵污染、不需泥漿攪拌池、沉淀池,能促使懸浮泥沙產生凝絮,加速沉淀,并可多次循環使用的優點。北京地區一些水利工程連續墻施工和市內道路、立交橋旋挖樁施工,上海地鐵明珠線二期工程浦東南路地下連續墻施工,都已有采用超泥漿的案例。
3.2.3控制地鐵爆破震動的影響我國的個別城市修建地鐵時可能會面臨有部分或多處線段通過巖石地層的情況,此種情況下,以當前的技術條件,爆破法算是開挖巖石隧道最經濟適用的方法。目前,國內外控制爆破震動影響范圍,降低爆破震動影響的主要途徑是:降低爆破震源的爆炸能量,以控制爆破震動的危害程度;阻斷震動波傳播擴大,減少爆破震動波的影響范圍,因此決定采用爆破法時一定要進行全方位的測試,獲得當地爆破衰減規律及盡量避免可能造成的受害影響程度。
4結論與展望
城市軌道交通的施工與環境保護的問題必須引起有關各方的關注,因為其是保持城市交通可持續發展必然要面對和必須要解決的問題,只有合理規劃城市軌道交通的建設并盡可能減輕軌道交通工程建設對周邊環境的影響,才算是處理好了工程建設與環境保護的關系,才能打造成可持續發展軌道交通工程。目前我國軌道交通施工日趨成熟,在環境保護方面已形成一定的基礎和條件,如何在這方面做的更好,還需更多的研究和實踐。
參考文獻
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1.環保意識的定義
從根本上講,環境意識是一個哲學的概念。是人們對環境和環境保護的一個認識水平和認識程度,又是人們為保護環境而不斷調整自身經濟活動和社會行為,協調人與環境、人與自然互相關系的實踐活動的自覺性。也就是說,環境意識包括兩個方面的含義,其一是人們對環境的認識水平,即環境價值觀念,包含有心理、感受、感知、思維和情感等因素;其二是指人們保護環境行為的自覺程度。這兩者相輔相成,缺一不可。
2.培養中學校環境保護意識的重要性、必要性及緊迫性
環境教育是全民教育、終生教育和全程教育,是實現可持續發展的必由之路。重視環保意識的培養是社會賦予教育的責任,目前環保已成為全球人類關注的問題。教育影響著一代人思想,所以我們責無旁貸。近年來中國工業迅速發展,人們在享受它帶來的巨大利益的同時,也遭受著污染的嚴重危害。有人說環境污染都是化學惹的禍,這話雖有點偏激,但也有一定的道理,因為許多導致空氣、水體被污染而對人體形成危害的污染物的形成都與化學有著密切的聯系,因此,化學學科對環境污染的預防與治理具有不可推卸的責任,因此,提高全民環保意識已成國家的議事日程。而中學生正處于世界觀與人生觀形成的關鍵時期,向中學生滲透和強化環境保護意識,提高學生運用化學知識解決環保問題的能力。對學生環保意識和環保行為的形成起著至關重要的作用,以致對中國經濟的發展與環境保護都將產生巨大的影響。因此,培養學生環保意識是一件事關未來,影響深遠的事情。
二、環境及環境污染的定義和環境污染的分類和危害
1.環境的定義
環境是指以人類為主體的外部世界的總和,即人類賴以生存和發展的各種自然因素和社會因素的綜合體。
2.環境污染的定義及分類
環境污染是指由于人類的各種社會活動而引起的環境質量下降,進而有害于人類和其他生物的生存和發展的現象。
環境污染一般可以分為大氣污染、水體污染和土壤污染;按污染源的性質可以分為生物污染、化學污染和物理污染;按污染源的形態則可以分為廢氣污染、廢水污染和固體物污染及噪聲污染、輻射污染等.
(1)大氣污染的定義及對人類的危害
大氣污染通常是指由于人類活動和自然過程引起某些物質進入大氣中,達到一定的濃度并危害人體健康、生物生存或環境污染的現象。
大自然曾經山清水秀、美麗如畫,但隨著經濟的發展,化工廠及機動車數量的增加,廢氣的任意排放,使得我們的生存環境發生了改變,尤為重要的是我們的空氣變得污濁最近引起人們恐慌的事件是霧霾現象,冬霧有“冬季殺手”之稱,加上工業廢氣、車尾氣、空氣中的灰塵、細菌和病毒等污染物,附著在水滴上,人們在日常生活和出行中,這些物質會對人體的呼吸道產生影響,引起急性呼吸道感染(感冒)、急性氣管炎、肺炎、哮喘、鼻炎、眼結膜炎及過敏性疾病的發生,對幼兒、青少年的生長發育和體質均有一定的影響。霧霾天氣不僅對人類引起各種疾病、還影響人的心情甚至引起交通阻塞,發生嚴重交通事故等。這些污染問題日益嚴重。
(2)水體污染的定義及其對人類的危害
水體污染是指由于某些物質進入水體而使水體發生物理或化學的變化,且超過其自凈能力范圍的現象,并對人類及生物生存產生了很大的影響。
水體污染主要是由于人類活動產生的污染物造成的,它包括工業廢水、生活污水的任意排放以及農業上的農藥不合理使用而引起水體污染,水污染是對人類健康危害最嚴重的污染。因為人在生活中攝入的水很多,人體中的污染物經過代謝富集起來,從而造成各種嚴重的危害并導致疾病。如1953年的水俁病事件,主要是含甲基汞的毒水排入水中,甲基汞被魚吃后,人又吃了甲基汞的毒魚,由于食物鏈的富集,而使人類攝入過量的甲基汞,從而使患者大腦受損,導致患者口齒不清、步態不穩、面部癡呆、耳聾目瞎,非常痛苦。造成180多人死亡,水體污染對對魚類也造成很大的危害,造成大量的魚類死亡。
(3)土壤污染的定義及對人類的危害 土壤污染是指人類生產和生活中排出的有害物質進入土壤直接或間接的危害人畜健康的現象,如鉛、鎘等重金屬引起嚴重的土染污染。
土壤污染主要是由于農藥殘留、化肥濫施以及使用工業污染過的水體灌溉造成的。1992年全國有不少地區已經發展到生產“鎘米”的程度,每年生產的“鎘米”多達數億公斤。僅沈陽被污染的灌溉區已達2500公頃土地受到嚴重的鎘污染。糧食產量遭到嚴重的損失。一旦人們吃了含鎘濃度達到0.4~1.0mg/kg就會引起疼痛病,而我們所說的水俁病和癌癥都與土壤污染有著一定的聯系。當土壤污染嚴重時會造成土地板結。 可見,環境污染給我們人類健康和社會發展帶來了很大的危害,為了保護好我們賴以生存的環境,我們需要加強環保知識的大力宣傳,提高全民的環保意識。
二、在中學化學教學中,進行環境教育的方法及措施
1.在化學課堂教學中,進行環境保護教育。
在化學教學中要充分利用教材的,充分挖掘教材中環保素材對學生進行環保知識的教育。在教學過程中,當講到涉及環保知識的內容,應及時向學生進行環保教育。如介紹,大氣污染物的頭號“殺手”二氧化硫,其產生途徑主要是煤、石油等化石燃料的燃燒及工廠排放的廢氣。二氧化硫進入空氣中會形成酸雨,酸雨的危害性很大,當酸雨進入河流會污染水源,導致魚類死亡,影響水生生物的繁殖;進入土壤會使土壤酸化,植物枯死,影響作物生長;酸雨還能腐蝕建筑物酸雨更會危害人體健康。要防治大氣污染應從源頭入手,化學科學家正在研制開發替代化石燃料的新型能源、化石燃料的脫硫方法、廉價回收二氧化硫的技術、尾氣處理技術等,為減少以至消除大氣污染而做出貢獻。再如水資源,地球雖有“水球”之稱,但可供給人類使用的淡水資源卻十分有限,而水體的污染又加劇了水資源危機,應用化學原理可以防止水體污染,如研究反應條件實現產品無污染生產、研制無污染的化肥農藥、研制無磷洗滌劑、研制高效低耗污水處理技術等。通過這類實例的學習,都能提高學生對環境污染的重視程度。
2.結合化學實驗教學,強化環境教育
(1)收集有毒氣體時,要進行尾氣處理,強化環保教育
中學教育的目的之一是為社會培養合格的后備勞動者,中學化學教育對環境科學的學習將起著重要作用。同時,化學又是一門實踐性很強的學科,需要進行各種各樣的實驗來鞏固和深化學科知識。在教學實踐中,要在有限的實驗中融入更多環保方面的東西。眾所周知,在化學實驗中,會使用或產生一些有害的物質,如果這些物質進入環境,就會對環境產生污染和破壞。
化學實驗,特別是制備硫化氫、二氧化硫、氯氣等氣體,做銅與硝酸,濃硫酸的反應實驗等,往往會污染教室、實驗室的空氣,直接影響師生健康。我們可將制備過程中多余的氣體或反應過程中產生的有毒氣體,通過導管,通過三角形的導管,進入相應的吸收液,進入相應進行尾氣處理。(如圖6所示是實驗室制取氯氣的裝置圖)制取氯氣的反應原理:2MnO2+8HCl(濃)3Cl2↑+2MnCl+4H2O
尾氣處理反應原理:(Cl2與NaOH 溶液的反應方程式)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
(2)對實驗后的廢液、廢物應放入指定地點,來加強環保教育
教師可以把環境污染物作為試驗樣品,進行觀察分析與研究。例如測定大氣飄塵的濃度、測定雨水的PH值、用SO2生成硫酸、硝酸的過程,化學老師在自己做或指導學生做實驗時,也可以進行環境教育。對實驗結束后的試驗廢液、廢物應放入指定地點,這樣既可減少污染物污染,又可教育學生環境保護要身體力行,從自身做起。只有這樣,才能養成良好的環保習慣。
3.在化學課外活動中,加強環境保護教育的方法及措施
(1)參觀水泥廠、化工廠等課外活動時、加強環境保護教育
我們通過組織學生參觀考察和社會調查(如參觀造紙廠、水泥廠、化工廠,調查周邊的水環境)等活動,并通過測定大氣污染物濃度,附近河、湖水的酸堿度,從而使學生了解周圍環境污染原因及對策,在進行環境保護教育的同時,增強了學生的社會實踐能力和分析、解決實際問題的能力。或利用節假日到野外收集廢電池等,讓學生親身體驗環境污染的程度及其危害性,增強環境觀念。
(2)通過辦展覽和出黑板報,加強環境保護教育
通過學生小組合作交流,根據我國環境的現狀問題,提出一些具有宣傳意義的寄語。如保護環境,人人有責、為了我們美好的明天,請愛護我們的環境。還有如1998年6月5日世界環境日的主題是:為了地壞上的生命-拯救我們的海洋等等。讓學生通過這些寄語的渲染來提高自身的環境保護意識。如2002年6月5日的世界環境日主題的宣傳語:生命如歌,讓綠色渲染這美麗的旋律。
(3)聘請環保專家來校作講座的形式、加強環保教育
通過聘請環保專家講座的多種形式和途徑,讓學生對環境污染的來源、危害以及對其的治理方法有了進一步的了解。并讓學生通過收集身邊環境污染的事例,讓學生親身體驗環境污染的程度及其危害性,增強環境觀念。還要教育學生在日常生活中,從自身做起,從一點一滴的小事做起,時刻牢記環保使命,充分利用節約能源(如節水、節電、充分燃燒煤氣、石油液化氣等),并開發使用新能源(如圖9所示風能),合理分類存放生活垃圾(如電池回收、不亂到污水等),不使用污染環境的物品(如含磷洗衣粉、噴發膠等),敢于同浪費資源、污染環境的行為做斗爭,努力將環境污染降到最低程度,保護好我們的家園。
通過課外活動,并結合現有法律法規的宣傳,加深學生對環保意義的認識,組織學生參加環保法律法規的宣傳,利用3月12日植樹節、5月31日世界無煙日、 6月5日世界環境日等紀念日,讓學生在宣傳中了解我國有關這方面的規定和常識,提高學生在環境管理環境文化方面的認識。并利用節假日、夏令營,組織學生對當地自然保護區、生態保護區、水土保護區和環境污染區等進行實地考察,使他們認識到人與氣溫、氣候、空氣、谷物增產、水土流失、森林砍伐,以及環境保護等都存在著密切關系。通過現場對比,豐富學生環境方面的知識,結合已學的知識,開展有關環境污染與保護知識的問答活動等。
4.透視社會熱點,增強學生環保意識
作為化學教育工作者,關注化學生活也是成功教學的一個標志,經常關注與化學有關的熱點話題,如霧霾、蘇丹紅事件、塑化劑、三聚氰胺、低碳生活和綠色生活等。以上都是化學物質與人體健康的話題,不妨在課堂上和大家一起交流、分享,在教給學生化學知識的同時,引導學生做一個熱愛生活和關注社會的公民。大處著眼,小處著手,指導學生做到不亂扔臟物,不隨意丟棄廢舊電池,不使用含磷洗衣粉、撿塑料袋、督促父母不焚燒秸桿、節約用電、節約用水等活動。同時,也可指導每個人都應從防止家庭污染,保護環境通過這些信息的介紹,使學生切實感到環保要從自身做起,節約用水少使用一次性餐具少用化學用品,以減少污染,為保護環境而改變生活習慣。
引言
現在城市中的大氣污染問題越來越嚴重,已經嚴重威脅到人們的生活和身體健康。而所謂的大氣污染就是在大氣的一定范圍內,出現了大氣中本身沒有的微粒物質,使得大氣中的元素遭到了破壞,空氣的質量下降,對人體和各種生物都造成了一定的影響的一種現象。而要想解決這種問題,就需要采取有效的保護策略,對城市大氣污染問題進行全面、科學的處理,從而保障城市大氣環境的平衡,為人們提供良好的生活環境。
一、大氣環境質量的特征
1、大氣環境質量的區域性特征
據信息統計,我國各主要城市的大氣質量濃度PM10值較大,出現局部性污染,各城市間的局部地區污染相互影響,從而形成區域性污染的特征。全國有兩個大污染區,一個是東北地區,另一個是長江中下游地區。
2、大氣環境質量的過程性特征
根據環境監測的數據顯示,大氣環境質量具有過程性特征。優良的大氣環境可以持續幾天,污染的大氣環境也可以持續幾天。由于我國地面是一個移動很慢的大氣形勢,在大氣環境持續的這段期間,大氣環境變化較少。
二、導致城市大氣環境污染的主要原因
1、二氧化硫排放污染
隨著人們生活水平不斷提高,人們對煤炭的需求量不斷增加,從1990年到2006年,煤炭消耗量從12億噸增加到24億噸,二氧化硫排放總量隨著煤炭消耗量的增長而加劇。各類二氧化硫排放中,工業鍋爐廠和電廠排放量占大部分比重,是二氧化硫的排放大戶。到2008年,由于環境保護措施和新能源的開發,二氧化硫的排放量減少了5%,工業二氧化硫每年的排放量比上一年減少6%。但生活中的二氧化硫排放量隨著煤炭消耗量逐步增加,比如,眉縣大氣中的二氧化硫濃度在冬季比較高,3到10月份比較低,這是由于季節的變化影響著人們對煤炭的需求,進而影響到煤炭的消耗量
2、汽車尾氣排放的污染
城市大氣污染的另一主要原因式車輛。相比于發達國家,我國的車輛占有率遠低于發達國家,車輛的占有率也隨著經濟的發展而呈現出上升的態勢,人們行車所產生的廢物已成為城市大氣污染的一個主要原因。汽車在行駛中所釋放的有害氣體對空氣造成了十分嚴重的污染,并且,一些常見的有毒氣體,例如:氮氧化物、碳氫化合物、一氧化碳等氣體物質,同樣也會傷害到人體健康。而導致這一問題引發的主要原因是由于,每人平均使用的道路面積較小,再加上城市交通建設水平較差,無法滿足現代社會對公路行使的需求,導致車輛排放污染問題一直都沒有得到有效的解決。
3、顆粒物污染
我國為了解決顆粒物污染問題,通過開展煙控區建設、加強工業結構的調整力度、加強工業粉塵治理、城市集中供熱等措施來治理。通過一系列的有效措施,大氣環境質量有所好轉,但全國仍有很多城市的大氣環境質量未達到國家標準,51個城市的PM10值濃度已經超過國家標準。從地區特征來看,顆粒物比較嚴重的地區主要集中在華北、西北地區,其中山西、河南、甘肅、新疆等省市地區的顆粒物污染情況比較嚴重,北方地區比南方地區的顆粒物污染嚴重。
4、生活污染
眾所周知,一般在城市中生活,需要燃燒燃料的情況并不多見,但是,只有存在少量的燃料燃燒,就會對大氣造成很大的污染,而這主要是因為人們大量使用一些化學產品,例如:空調、特殊清洗劑、冰箱等等,這些在人們日常生活中十分常見的家用電器,其本身存在著較強的氟氯烴化學性質,一旦氣體揮發到空氣中,就會停留較久的時間,致使臭氧層遭受破壞,最終引發了溫室效應。
二、城市大氣環境質量的保護方法
1、加強對工業布局的管理
在當前大部分城市規劃中,普遍存在商業用地、居民住地、工業建設等布局混亂的情況,并沒對對其具體功能進行明確的劃分。而筆者通過多年的工作經驗認為,應該對工業布局進行重新全面的調整,將工業區域和其他行業區域之間隔離起來,并對目前產生的污染源進行合理有效的控制,充分掌握大氣污染中主要存在的污染種類和排放量,加大對新型節約能源的應用,同時對各大企業的污染排放率進行嚴格的監督管理,確保達到規定的達標率。其次,還可以通過利用招商引資的辦法,在招商引資的過程中,將工業廢氣排放標準作為重點生產目標,嚴禁使用燃煤設施,或是高耗能設施,從而減少有毒氣體的排放,影響大氣質量。最后,應該切實認識到環境保護的重要性,加大建設清潔能源工程,設置無煤區域,大力宣傳推廣天然氣等節能型能源的應用。
2、優化城市公共交通
從城市規劃的角度講,對城市片區的設計應該更為合理,更有效的引導和驅動城市發展。對于城市公共交通體系應該更加重視,地鐵和高架軌道交通應該與城市片區規劃同步進行,甚至早于城市片區規劃。但是考慮到地鐵和軌道交通的建設投資缺口問題,應在前期城市規劃中給予相應的地面及地下預留空間,并且通過規劃手段有效保護預留空間。但是當前我國大部分城市都是城市發展到了相當成熟的階段才開始規劃建設地鐵和地上軌道交通,如此建設出現了眾多拆遷問題同時也增加了大量的人力和資金投入,而且對于城市景觀的破壞極為嚴重。
3、控制汽車尾氣的排放量
相關部門要按照汽車污染物的排放標準,嚴格執行出租車、機動車、公交車的上戶標準,上戶標準要明確規定汽車尾氣的排放量,并鼓勵車主使用清潔能源;同時,汽車監管部門要定期檢查柴油、汽油、天然氣的質量,推廣車主使用CNG等清潔燃料,最大限度上控制汽車尾氣的排放量。比如,寧波對黃標車實行區域限行制度,寧波在2015年淘汰了4萬輛黃標車,建成了覆蓋全市的機動車排氣監管體系和檢測體系,全面實行了機動車排氣污染和安全技術同步檢測。
4、提高城市的綠化覆蓋率
首先,需要對城市的綠化面積進行科學、合理的增加。盡可能的加大綠化植被的覆蓋率,政府要積極的起到帶頭作用,開展植樹造林活動,利用綠色植物來吸收大氣中的有害物質,從而達到凈化空氣的目的。相關的環境保護部門要積極的開展大氣環境保護宣傳工作,以電臺廣播或者是發放條幅的方式,來提高城市居民的大氣環境保護意識,從而使得人人都能夠參與到大氣環境保護中來。對居民區以及街道附近都要進行合理的綠化建設,在建筑的建設上,盡可能的采用綠色環保的材料,這樣可以有效減少大氣污染。全民積極的參與到綠化建設上來,提高城市的綠化覆蓋面積,改善大氣環境質量,從而提高城市人們生活的舒適度。
結語
在全球經濟一體化的情況下,環境保護已成為國際性話題,受到世界各國的重視,而大氣環境則是環境保護工作中的重要組成部分,必須提高大氣環境保護工作的有效性。就目前而已言,我國大氣污染狀況還未得到有效的改善,大氣環境質量還未達到標準要求,有待進一步解決。在解決大氣環境污染問題的時候,要根據大氣污染的實際狀況和特點來采取具有針對性的措施加以解決,充分發揮國家所頒布的相關政策的作用,貫徹落實相關制度,遵循相應的法律法規,以保障我國大氣環境保護工作的質量,降低大氣污染所帶來的危害。要強化人們的環境保護意識,用清潔能源來代替會產生有毒有害物質的能源,從而為人們的生活環境質量提供保障。
參考文獻
1、目前需要解決的環境問題
1.1 以飲水安全和重點流域治理為重點,加強水污染防治
(1)要科學劃定和調整飲用水水源保護區,切實加強飲用水水源保護,建設好城市備用水源,解決好農村飲水安全問題。(2)堅決取締水源保護區內的直接排污口,嚴防養殖業污染水源,禁止有毒有害物質進入飲用水水源保護區,強化水污染事故的預防和應急處理,確保群眾飲水安全。(3)要盡快改善重點流域、重點區域的環境質量,加大“三河三湖”(淮河、海河、遼河、太湖、滇池、巢湖)、三峽庫區、長江上游黃河中上游和南水北調水源地及沿線等水污染防治力度。(4)要嚴禁直接向江河湖海排放超標的工業污水。
1.2 以降低二氧化硫排放總量為重點,推進大氣污染防治
(1)要加快原煤洗選步伐,降低商品煤含硫量。(2)要加強煤電廠二氧化硫治理,新(擴)建燃煤電廠除燃用特低硫煤的坑口電廠外,必須同步建設脫硫設施或者采取其他降低二氧化硫排放量的措施。(3)要在大中城市及其近郊,嚴格控制新(擴)建除熱電聯產外的燃煤電廠,禁止新(擴)建鋼鐵、冶煉等高耗能企業。(4)要大力發展風能、太陽能、地熱、生物質能等能源,積極發展核電,有序開發水能,提高清潔能源比重,減少大氣污染物排放。
1.3 以防治污染為重點,加強城鄉環境保護
(1)要加強環保基礎設施建設,提高污水處理率和垃圾無害化處理率。(2)是要在建設中注重保護自然和生態條件,盡可能保留天然林草、河湖水系、灘涂濕地、自然地貌及野生動植物等自然遺產,努力維護地區的生態平衡。(3)要開展全國土壤污染狀況調查和超標耕地綜合治理,污染嚴重且難以修復的耕地應依法調整。(4)是要合理使用農藥、化肥,防治農用薄膜對耕地的污染。(5)要積極發展節水農業與生態農業,加大規模化養殖業污染治理力度。(6)要推進農村改水、改廁工作,搞好作物秸稈等資源化利用,積極發展農村沼氣,妥善處理生活垃圾和污水,創建環境優美鄉鎮、文明生態村。
1.4 以促進人與自然和諧為重點,強化生態保護
(1)要堅持生態保護與治理并重,重點控制不合理的資源開發活動。(2)要優先保護天然植被,堅持因地制宜,重視自然恢復,繼續實施天然林保護、天然草原植被恢復、退耕還林、退牧還草、退田還湖、防沙治沙、水土保持和防治石漠化等治理工程,嚴格控制土地退化和草原沙化。(3)要使經濟社會發展與水資源條件相適應,統籌生活、生產和生態用水,建設節約型社會。(4)要加強生態功能保護區和自然保護區的建設與管理,加強礦產資源和旅游開發的環境監管。(5)要做好紅樹林、濱海濕地、珊瑚礁、海島等海洋、海岸帶典型生態系統的保護工作。
2、加強環境保護的對策措施
加強環境保護是落實科學發展觀的重要舉措,必須用科學發展觀統領環境保護工作,依靠科技進步,發展循環經濟,完善監督體制,建立長效機制,在發展中解決環境問題。
2.1 健全環境保護法律法規,加強執法力度
(1)要抓緊制訂有關土壤污染、化學物質污染、生態保護、遺傳資源、生物安全、臭氧層保護、核安全、循環經濟、環境損害賠償和環境監測等方面的法律法規,修改并完善《中華人民共和國環境保護法》,做出加大對違法行為處罰的規定,重點解決“違法成本低、守法成本高”的問題。(2)要強化依法行政意識,加大環境執法力度,對不執行環境影響評價、違反建設項目環境保護設施“三同時”(同時設計、同時施工、同時投產使用)制度、不正常運轉治理設施、超標排污、不遵守排污許可證規定、造成重大環境污染事故,在自然保護區內違法開發建設和開展旅游或者違規采礦造成生態破壞等違法行為,予以重點查處。(3)要完善對污染受害者的法律援助機制,研究建立環境民事和行政公訴制度。
2.2 健全環境管理體制,完善環境監管制度
(1)建立健全“國家監察、地方監管、單位負責”的環境監管體制,加大國家對地方政府及其有關部門執行環保法律法規情況的監察力度,強化中央政府協調解決跨省界環境問題的能力,督促檢查突出的環境問題。(2)要地方政府對本轄區環境質量負責,組織落實污染防治和生態保護任務,監督下一級政府和有關部門環保工作落實情況,查處重點單位環境違法行為。(3)要各類法人和其他組織負責解決自身的環境問題,承擔污染治理和生態恢復責任。(4)要強化環境管理,嚴格實行污染物排放總量控制、排放許可和環境影響評價制度,把防范范圍由建設項目擴展到宏觀經濟發展的源頭,由投資領域擴展到消費和對外貿易領域,構建全方位的環境防范體系,體現“預防為主,綜合治理”原則,實現環境保護從末端治理向源頭削減和全程控制轉變的目標要求。
2.3 落實環境保護責任制,強化環境保護成果效應
(1)落實環境保護責任,各地區各部門都要把保護環境作為一項重大任務抓緊抓好,地方人民政府主要領導和有關部門主要負責人是本行政區和本系統環境保護的第一責任人,要提高環境意識,增強環境保護的責任感和緊迫感,確保認識到位、責任到位、措施到位、投入到位,認真抓好環境保護工作,并抓出成效。(2)要把環境保護納入領導班子和領導干部考核的重要內容,并將考核情況作為干部選拔任用和獎懲的依據之一。(3)要堅持和完善地方各級政府環境目標責任制,對環境保護主要任務和指標實行年度目標管理,定期考核,并公布考核結果。(4)要建立問責制,切實解決地方保護主義干預環境執法問題,對因決策失誤造成重大環境事故,嚴重干擾正常環境執法的領導干部和公職人員,要追究責任。(5)要在評優創先活動中實行環保一票否決制,而對環保工作做出突出貢獻的單位和個人應給予表彰和獎勵。
參考文獻
隨著現代社會的快速發展,對環境的破壞也越來越嚴重。環境問題已經成為現在世界上最受關注的問題。隨著我國教育改革的深入,高中化學教學中需要將環境保護教育融入其中。目前,多數的高中化學教學常用的方法是將環境保護教育的目標、要求和內容,通過在常規的課堂教學中滲透結合的方式來進行。這樣不僅可以完成化學教學任務,還可以對學生進行環境保護教育。本文將從基于改進實驗方法來促進環境保護教育方面來進行分析。
一、高中化學課程中有關環境保護教育的內容分析
環境保護涉及方方面面,在現有的教學條件下很難達到全面實現環境保護教育的目標,只能將環境保護教育滲透到相關學科中。根據新課程標準的要求,高中化學課程應當從培養學生樹立可持續發展的思想出發,理解化學對人類的生活、工作、生產和環境改善具有重要的作用。目前我國化學教學改革的主要問題是如何培養學生的可持續發展意識,讓學生積極參與保護環境以及改善環境的活動。根據新課程標準改版之后的魯教版高中化學教材中有許多關于環境保護的內容,教師在授課時可將理論同實際聯系起來。比如講氮氧化物時,應當向學生介紹氧化氮對環境的危害,以及我國因為氮氧化物造成的環境污染狀況。讓學生了解到目前我國的環境現狀,激發學生樹立起環境保護的意識,達到環境保護教育的目的。
二、高中化學促進環境保護教育的要求
1.改進實驗方法做到綠色環保
化學實驗是高中化學教學的基礎,通過實驗可以讓學生更加直觀地了解到物質的性質,對于化學學習十分有利。過去在進行化學實驗時,教師為了使實驗順利進行,不耽誤上課時間,都是按照教材中給的材料來進行實驗。但是教材中提供的實驗材料是給老師一個參考,不一定都是最佳的。有的實驗所采用的原材料都不是最經濟、最節能的,并且產生的廢水、廢氣、廢渣對環境會造成一定的危害,所以要求高中化學教師改進實驗方法,做到綠色環保。根據新課程標準的要求,教師應當對于教材中的實驗方法深入思考,盡量采用無毒無害的材料來做實驗,同時對于實驗結束后產生的廢水、廢氣、廢渣應當再次利用,如果不能進行二次利用則應當采取恰當的方法進行處理,達到對環境造成最小污染的目的。
2.在實驗教學中滲透環保意識
高中化學教材包含了許多實驗,新課程標準要求在實驗過程中培養學生的動手能力、理解能力以及自主學習能力。在進行化學實驗時,教師必須引導學生樹立綠色環保的理念,盡量控制污染的產生。這就要求教師在進行實驗教學時以身作則,做到節能、環保,在實驗的過程中向學生滲透環保的理念,增強學生環保的意識。
根據新課程標準的要求,教師應當在進行實驗教學之前認真思考,仔細推敲傳統實驗的方法。首先,在進行實驗時要盡量選擇毒性低、污染小的化學藥品,減少對環境的污染。其次,在進行實驗的過程中教師應當按照實驗操作規范嚴格執行,避免因為不規范操作造成的環境污染。此外,教師在進行備課時要進行不斷的反思和改進。比如,在做一些較大的實驗時,可以將其改成微型的化學實驗,這樣不僅可以節約化學藥品,減少浪費,而且也可以避免產生大量的廢水、廢氣、廢渣,造成較大的環境污染。
3.教師要打破傳統,進行環保教學
長久以來教師在給學生進行實驗教學時都是按照傳統的實驗方法來進行授課。這些傳統的實驗方法很多都會造成實驗材料的浪費,十分不利于節省資源和能源,而且有一些實驗采用的是污染嚴重、有毒的化學藥品,這樣不利于環境保護教育。因此,教師可以在實驗之前,將同學分成小組,對傳統的實驗方法進行改進。通過學生之間小組討論、假設、分析選出最節能環保的綠色實驗方案。進行這樣的小組討論可以大大提高學生學習的積極性和參與性,同時也可以讓學生對于知識進行鞏固和提高。
三、改進實驗方法,促進環境教育的具體實例
在進行魯教版高中化學必修1第三章“氮的循環”這一節有關硝酸性質的學習時,傳統實驗方法是向兩只放有等質量銅片的試管中分別加入少量的濃硝酸和稀硝酸,讓它們進行充分反應觀察現象。濃硝酸和稀硝酸都可以與銅進行反應,區別是濃硝酸與銅反應更劇烈,會產生紅棕色的氣體;稀硝酸與銅反應較慢,產生無色氣體,氣體在試管口變成紅棕色。兩個反應生成的分別是NO2和NO,這兩種氣體都是具有強烈刺激性的氣體,而且會對空氣造成污染,同時也會危害到師生的健康。筆者在授課時發現由于NO被空氣中氧氣氧化過快,導致許多學生無法觀察到氣體顏色的變化。根據多年的教學經驗,筆者認為對于本實驗方法可以進行如下改進。
改進措施:首先,可以將教材中使用的銅片換成銅絲,這樣做不僅可以控制反應的發生和終止,同時也有利于節約資源。其次,將實驗裝置進行改進,將原有的實驗中的敞口裝置變為密封裝置的具體方法有兩種,實驗裝置如下圖所示。通過密閉的實驗裝置可以防止有害氣體揮發到空氣中,有利于對廢氣的收集,減少對空氣的污染,同時有利于師生的健康。
第一部分實驗裝置:使用橡皮塞、單孔大橡皮塞、試管、錐形瓶來組裝,具體如下圖。本實驗裝置進行操作時,首先向兩個錐形瓶內加入20 mL20%的NaOH溶液,然后在一支試管內放入一塊銅片,另一只試管內放入三只銅片;裝有一塊銅片的試管中滴入1mL的68%硝酸溶液,在另一只試管中注入2mL的20%硝酸溶液。試劑加完之后立即用小橡皮塞將試管口塞住,同時帶有試管的單孔塞塞進錐形瓶扣。在反應結束后,輕輕振蕩錐形瓶。
第二部分實驗裝置:利用帶孔橡皮或者將注射針頭扎入橡皮內,組裝實驗裝備。本裝置在進行實驗時采用細銅絲、68%的硝酸溶液或者1∶4的硝酸溶液。在進行實驗時將細銅絲放入注射期內,并且將活塞壓至頂端再用該注射器吸入1~2 mL的硝酸溶液,之后再用橡皮封住針孔,達到密封的作用;將硝酸和銅反應的注射器針孔向上放置,并取下橡皮,隨后抽拉活塞讓少量空氣進入,此時讓學生認真觀察氣體顏色的變化情況。在實驗結束之后,將注射器中剩余的溶液注入NaOH廢液中。
本實驗進行改進之后,操作變得簡單易行,同時可以通過改變注射器的朝向來終止或者繼續進行反應,非常容易控制。而且這種裝置可以讓學生清楚地觀察到無色氣體NO變為紅,現象更明顯。改進后的實驗是在完全密閉的環境中進行的,能夠非常方便地收集NO2和NO,防止發生空氣污染。
環境保護是全球關注的熱點,將綠色環保理念融入高中化學實驗教學中,不僅響應了國家的號召,達到健康化學和綠色化學的教學要求,也能夠讓學生在學習知識的同時,樹立環保的意識和可持續發展的理念。通過改革創新高中化學實驗方法,不僅可以更好地培養、激發學生的學習興趣,而且可以真正達到對學生進行環境保護教育的目的。
參考文獻:
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
在預應力管樁施工方法中,由于錘擊法施工在環保等方面的缺點日益突出,而靜壓法具有施工工期短、質量穩定、承載力高、對樁身損傷小、穿透力強、低噪聲、無震動、無污染、運輸吊裝方便等優點,近年來已得到廣泛運用。
當地基土為深厚的軟弱粘土或淤泥質粘土時,用預應力管樁作為建筑物的基礎形式有非常優越的技術經濟指標,但壓樁過程會引起很高的土體側向位移和孔隙水壓力,由于其消散慢,隨著沉樁數量的不斷加大,土體側向位移和孔隙水壓力產生累積疊加,波及鄰近范圍的土體發生隆起和水平位移,對周邊的建筑物及地下管線會產生不利的影響,必須采取必要的防護措施進行預防。
在浙江省杭州市某高層寫字樓項目實踐中,采用應力釋放孔(毛竹籠)來消除靜壓樁引起的擠土效應,起到了非常好的實際效果。
工程概況
浙江省杭州市某高層寫字樓項目位于杭州市江干區石橋路,項目總建筑面積56373.55m2,其中地上建筑面積51258.98m2,地下建筑面積5114.57m2。擬建工程主樓為18層辦公寫字樓,下設一層連通的地下室,基礎形式為預應力管樁基礎。樁基設計工程量及主要技術要求為:
(1)預應力管樁408根,基中承壓樁302根,截面為φ500mm,樁長41.0m,型號為PHC-500AB125-15,15,11,預制混凝土強度等級為C80;抗拔樁106根,截面為φ500mm,樁長14.0m,型號為PC-500A100-14,預制混凝土強度等級為C80;
(2)兩節樁間采用焊接連接方式,采用靜壓法沉樁進行施工;
(3)承壓樁單樁設計承載力為2300kN,試樁極限值為4830kN,共3組;抗拔樁單樁設計承載力為-120kN,試樁極限值為-252kN,共3組;
(4)靜壓法沉樁終控標準:當壓樁力為1.8~2.0Ra時,按設計樁頂標高控制;當壓樁力大于 2.0Ra時,按樁身極限強度控制;抗拔樁按樁長控制;
(5)施工單位應根據巖土工程詳勘報告和樁位圖合理安排施工工藝,打樁順序應先中間再兩邊呈之字形跳打,以免樁身擠土等帶來的不利影響。
工程地質條件
根據勘察單位提供的地質勘察資料,各土層性質見表1
表1場區土層情況表
靜壓樁對周邊環境的影響及保護方案
3.1、對周邊環境的影響
在飽和軟粘土地區進行靜壓樁施工,會引起很高的土體側向位移和孔隙水壓力,由于其消散速度慢,產生累積疊加,將波及鄰近范圍內的土體隆起和水平位移,對周圍的建筑物及地下管線產生一定的影響,因此必須采取必要的防護措施。
3.2、保護方案
基坑東側:距用地紅線最近處約11.0m(到圍護樁軸線距離,下同),用地紅線以外為現狀單層輕鋼結構廠房,淺基礎,設有行車。距基坑最近處約13.3m。基坑東側地面下埋有雨水管,距基坑最近處約7.2m。
基坑南側:緊貼用地紅線,用地紅線以南為在建的沿河綠化帶,綠化帶以南為現狀將軍河,距基坑最近處約17.3m。
基坑西側:緊貼現狀場內道路,場內道路中央下埋有場內雨水管、給水管等管線,埋深約為1.20m,距基坑分別為2.6~12.1m。道路以西為保留2#廠房,為三層框架結構廠房,基礎形式根據建設單位提供資料為沉管灌注樁基礎,距基坑最近處約10.4m。
基坑北側:距用地紅線最近處約23.0m,用地紅線以外為現狀道路。基坑北側東段有現狀宿舍樓,為混合結構5層建筑,基礎形式為淺基礎。該建筑物在基坑施工期間仍需保證正常使用,距基坑最近處約11.60m。
綜上所述,本工程周邊環境條件較為復雜,其中東、西、北側均距離已有建筑物和地下管線很近,唯獨南側無鄰近建筑物,結合本工程地質情況和打樁方案,經分析比選,采取以下周邊環境保護方案:在本場地東、西、北側布置Φ400mm單排應力釋放孔,孔深22米(穿透第3層淤泥質粘土層),間距2.0m,全長76+88+76m,總計121個孔,孔內放置通長Φ350mm的毛竹籠,毛竹籠由8根3cm寬的毛竹片扎成,毛竹籠內部用間距為0.5m直徑為12mm的鋼筋做圓箍,毛竹籠外面包塑料編織帶,在安放過程中必須在底部安放塊石,防止毛竹籠的上浮。
周邊環境及應力釋放孔布置見圖1
圖1周邊環境及應力釋放孔布置示意圖
工程施工及變形監測
靜壓樁施工采用ZYJB800型靜壓樁機,于2012年5月25日起施工,于2012年6月30日施工結束。應力釋放孔于2012年5月25起施工,至2012年6月10日施工結束。應力釋放孔施工擬采用正循環回轉成孔、清孔工藝,用錐形耙式合金刮刀鉆頭成孔,利用淤泥土產生的泥漿自然造漿護壁。施工工藝為: 樁位放樣埋設護筒樁機就位造孔測孔深清孔泥漿循環排除廢漿安裝毛竹籠樁機移位。
施工過程中由專業監測單位對場區及周邊環境進行位移監測,監測數據表明,該作業區監測點水平位移最大為15mm,垂直位移最大為20mm,保證了周邊建筑物及地下管網變形在可控范圍內。
體會
要合理地應用應力釋放孔來消除壓樁引起的空隙水壓力,施工中要注意以下幾點:
要根據場區的工程地質情況合理設計孔深;
在施工現場合理布置應力釋放孔的位置,一般在施工區域外和被保護
物之間距施工區10m左右效果較好;
應力釋放孔的數量要適當,過多會引起地面沉降較大;
釋放孔施工要和壓樁施工交替進行,以求達到更好的效果;
應力釋放孔距離樁位太近會引起樁位偏差變大。
結語
隨著靜壓預應力管樁技術的廣泛應用和發展,以及工程技術人員對靜壓管樁的理論研究和工程實踐經驗的不斷積累,相應靜壓管樁技術的應用水平將會不斷得到新的提高,對周邊建筑物保護的技術措施也會越來越多樣化。
參考文獻:
Abstract:Embarks from the historical culture whole protection idea, divides the near modern history culture protection development into the monomer to the block, the block to the cities, the historical culture and the natural environment whole protects three times. Take“the Guangzhou Panyu area Lianhua history culture protectorate plan”as the example, the discussion history culture and the natural environment whole protection idea and the method practice application.
Key words:historical culture;whole protection;natural environment;lianhua
中圖分類號:C912.81 文獻標識碼:A
文章編號:1674-4144(2012)-10-47(4)
引言
歷史文化保護區,是指經國家有關部門、省、市、縣人民政府批準并公布的文物古跡比較集中,能較完整地反映某一歷史時期的傳統風貌和地方民族特色,具有較高歷史文化價值的街區、鎮、村、建筑群等。對歷史文化保護區的保護思路,大體經歷了從文物古跡本身的“博物館”式的保護、歷史街區或地段的協調保護、歷史城鎮與周邊地區自然環境的整體保護三個階段。本文以廣州市番禺區蓮花山歷史文化保護區規劃為例,探討自然環境與歷史文化整體保護的理念與方法,認為自然環境與歷史文化的整體保護理念可以為我國其他歷史文化保護區的保護提供新的思路。
1 歷史文化整體保護的理念與方法
從歷史文化整體保護的理念來看,“歷史文化遺產保護的內容由文物建筑向歷史地段、街區不斷拓展,保護與城市規劃開始走向結合;對歷史環境越來越強調和保護范圍的日益擴大:從單體到街區,由街區又擴大到城鎮。又進而兼及文化景觀(cultural landscape)、遺產區域(heritage area)”(李偉,2004)。由此可見,整體保護理念的形成分為三個階段:單體到街區時期、街區到城鎮時期、歷史文化與自然環境的整體保護時期。
1.1 單體到街區時期
1933年,《雅典》提出保護“有歷史價值的建筑和地區”,對“有歷史價值的古建筑均應妥為保存,不可加以破壞”,強調對文物建筑的保護。1962年法國率先頒布了保護歷史地段的《馬爾羅法令》,又稱《歷史街區保護法令》。歷史地段,尤其是歷史街區的性質和文物建筑有所不同,保護的原則方法也起了相應的變化,意味著歷史文化遺產的保護不僅涉及物質實體環境,還進一步包含了人文環境,使之同城市社會經濟生活的關系更加緊密。1964年,《威尼斯》擴大了文物古跡的概念,提出保護“不僅包括單個建筑物,而且包括能夠從中找出一種獨特的文明,一種有意義的發展或一個歷史事件見證的城市或鄉村環境”。 從《雅典》到《威尼斯》,歷史文化遺產保護完成了從文物建筑單體的保護到歷史街區保護的過渡。
1.2 街區到城鎮時期
1976年,《內羅畢建議》指出歷史地段的保護包括“史前遺址,歷史城鎮,老城區,老村莊,老村落以及相似的古跡群”等廣泛內容,維持歷史或傳統地區及環境,并使它們重新獲得活力。擴展了歷史地段的范圍,提出了歷史城鎮的概念。從《威尼斯》到《內羅畢建議》,歷史文化遺產保護完成了從歷史街區的保護到歷史城鎮整體保護的轉變。
1.3 歷史文化與自然環境整體保護時期
摘要:本文擬在分析現有城市規劃和環境保護結合的指導思想、技術方法、行政管理體制的局限和不足基礎上,通過借鑒香港城市規劃和環境保護方面的成功經驗,探討兩者結合新的思想和方法。
關鍵詞:環境影響評價;環境資源分配;環境價值
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A一、環境影響評價——城市規劃和環境保護的傳統理論和方法環境影響評價(EIA)概念最早在五十年代的美國產生,其后迅速發展成為世界上普遍使用的環境保護技術。我國在這方面雖然起步較晚但成績顯著。從1978年頒布的《中華人民共和國環境保護法(試行)》至1990年國家環保局的《建設項目環境保護管理程度》,十幾年的環境影響的環境影響評估實踐,將整個社會的城鄉建設,基本納入了規劃的控制之下,改變了無序發展的狀況,但是高速發展的城市系統和日益復雜的城市環境問題,使EIA這一理論和手段,越來越暴露出其局限性。1.1 對于環境問題,EIA只著眼于單個項目的環境影響,而未能顧及環境的次生影響和積累影響。
1.2 EIA對項目的約束作用受行政管理體制影響。
1.3 實質上,城市環境保護包括公害防治和自然環境保育兩大部分,后者的保護日益引起人們的關注。事實上,城市環境惡化的根源在于城市有限的資源和城市活動對其的過度消費的矛盾上。要解決環境保護的問題,無論是城市規劃還是環境規劃,都應該將環境資源的合理分配和使用作為發展衡量尺度和限制性因素。那么,環境資源分配和使用的合理性的界定,是以什么為準則,界定的手段是什么,技術路線又是怎樣 ?二、環境資源的分配——城市規劃與環境保護結合的新部位2.1 可持續發展——環境資源分配的原則 可持續發展理論的提出,正是源于人類對環境資源過度消耗的憂慮,它的含義是:在不損害后代滿足其需求的前提下,追求一種最大限度地滿足當代人生產、生活需求的模式,它提倡任何地區和國家的發展,不能以損害別的地區或國家的發展能力為代價,當代人的發展,也不能以損害后代人的發展能力為代價。可持續發展的核心便是資源的分配,既包含了不同代之間的時間上分配,又包括當代不同國家、地區、人群間的分配,它涵蓋了需要、限制、平等三個概念。延伸到城市這一特定區域時,城市各種發展計劃對環境資源的利用合理與否的界定的準則,便是這種發展的資源代價,不會影響到城市下階段(同代)和更長遠時期(代間)的發展能力。2.2 環境價值及價值評估——界定的手段 環境(包括自然資源)具有價值這一屬性長期以來一直被人們的價值觀所排斥,直到環境危機的出現,人們才意識到,環境對于人類而言,不再是俯拾皆是的無價物品,環境的組成要素(大氣、水等)有價值,不同的環境要素組合狀態也是有價值的。環境的價值可劃分直接和間接兩大部分,前者是指能直接進入消費和生產活動的部分資源的價值,比如礦產和土地資源,后者是指支撐當今的生產和消費的正常運作的服務價值如生態功能、水環境質量,這部分可用各種污染所引起的損失或為了治理這種污染所付出的代價來衡量,如某市政詳規中,為了應付今后20年出現的水環境污染問題,將用17個億建設污水管道和污水處理廠, 那么這17億元人民幣,便體現了環境價值。但至今為止,環境和資源的價值沒有納入國民經濟核算體系中,也沒有計入城市發展的成本里,正是由于城市無償或低價地提供土地和環境容量資源,才使城市聚集超過了其應有的限度,出現環境惡化的現象。從這一意義上講,城市也有邊際環境成本,即由于城市環境容量有一定限度,超過這一限度之后,每增加一個人、一輛車、工業增長每一個百分點,都會令其它所有的人、交通工具和城市建設的成本增加。那么可以通過研究對城市發展的承載力,比較邊際環境成本和社會效益產生,來確定資源利用的合理性。至今,這方面的研究尚不成熟,但環境承載力和城市發展的邊際環境成本兩概念的提出,已經為此研究提供了必要條件和理論上的準備。2.3 城市規劃與環境保護結合的技術路線以現時的技術手段,可以在以下幾方面將城市規劃與環境保護結合更深入一步。第一,在城市總體規劃或次區域規劃層次上,確立環境限制是城市或區域發展限制性因素之一的觀念,并通過對主要的環境限制因素及潛在的污染源的分析,合理界定城市的規模,選擇適合的用地和人口分布交通運輸方案。第二,在改造和城區重整規劃中,盡一切可能改善環境質量,包括完成基礎設施的配套,降低太高的容積率和人口、居住密度,增加城市空間和綠地,消除用地布局不當如工業與居住相鄰引起的環境干擾。第三,在郊區發展中,通過對非建設性用地的功能區劃,確定生態保護區和敏感區、景觀敏感區,保護其不受城市化的不利影響。第四,在市政詳規層次上,將污水管網的設計、污水廠與環境 響評估結合起來。在這一問題上,香港的城市規劃思想與管理模式都值得我們借鑒。三、香港的城市規劃和環境保護香港對城市規劃和環境保護結合的認識也經歷了一個過程。1978年香港建立了第一個環境保護機構——環境保護小組,1981年改名為環境保護局(即后來的環境保護署),全面負責環保政策法規的制定和環境監測工作。但在以后幾年環境保護工作中,香港政府意識到環境保護和城市規劃的脫離,使政府處于“頭痛醫頭腳痛醫腳”的被動局面,而且城市資源的儲備和可動用性對城市的持續發展越來越關鍵,正是基于以上原因,1989年香港的環境保護署歸到了規劃署的環境地政司,以加強環境保護和城市規劃的結合。這一認識過程的轉變還反映在歷次“香港發展策略”(相當我國的城市總體規劃)的修訂上。60年代香港發展策略首次制定,著重在各類用地和人口分布方面。1980年為了配合華南地區的發展,首次修改并制定了首份全港土地用途——運輸規劃大綱,但環境的限制仍未被意識。直到最近一次的香港發展策略的修編,環境才被列為發展的主要限制因素。1993年對全港發展策略檢討中,明確提到本次修改的主要目標是“制訂一個整體的、長遠的土地用途——運輸——環境規劃大綱”,以便政府能在“資源許可的情況下,按照大綱的建議,提供必需的土地和基礎設施”,為香港謀求一個“較美好的居住和工作環境”。策略中評價一切發展的計劃,都從環境的整體承受能力,就可動用的資源和對環境的影響兩方面加以衡量,無論是運輸系統的建立還是新市鎮的發展規劃,評定的依據是能否配合香港的環境,而不會加劇或構成重大損害,尤其留意現時的空氣已受交通的高度污染。至今,環境問題的考慮已自始至終的貫穿在城市規劃的各層面,表現在:3.1 在城市規劃布局上充分考慮環境問題。如新機場地址,選在遠離市區的大嶼山,其考慮的因素之一是減少噪音污染對城市居民的影響。啟德機場關閉之后,約有50萬人可以免于機場噪音的干擾。此外,把新工業區向西轉移,以減少原中心區的人口密度和工業過度集中帶來的許多環境問題。3.2 在舊城改造規劃中(都市計劃)首要目標是降低建成區的建筑密度,盡量提供綠地以改善環境素質,并將污染大、具有潛在危險的工業遷往中心區以外的適當地區;廣泛設置舒緩景區,使居民免受來自交通干線的噪音和黑煙滋擾;對近郊受采石場影響的地區加以整治,改為康樂或適當的社區發展用途。3.3 為了保護郊區發展免受城市化的不利影響,通過立法和嚴密的規劃,將非建設用地嚴格控制保護起來。在建設新市鎮和拓展市區的過程中,為保留新拓展區風景優美的環境,香港政府曾專門責成規劃部門制定了一個環境美化大綱,它包括環境美化策略和相應的設施規劃和設計。3.4 建設郊野公園并通過《郊野公園法》確實保護。自1981年至今,香港已經陸續建成了21個郊野公園,占全港面積的40%,為居民提供了良好的休息場所,同時也保護了郊區山地的自然生態環境。3.5 修改早年頒布的《城市規劃標準和準則》中有關內容,將有關環境保護的內容納入其中。
1.工程概況
1.1工程概況
本工程位于市區某大院內,拆除水塔總高為30m,結構為鋼筋砼構筑物。拆除的周邊環境狹小,居民較多,因此安全、快速、高效為本次施工的中心。
2.施工前準備及主要施工設備
2.1技術準備工作
2.1.1首先熟悉被拆建筑物的周邊環境,弄清建筑物的結構情況、建筑情況、水電及設備管道情況。
2.1.2對施工員進行安全技術交底,加強安全意識。
2.1.3踏看施工現場,熟悉周圍環境、場地、道路、水電設備管路、建筑物情況等。
2.2現場準備
2.2.1需拆除周邊影響工程施工的建筑物、構筑物(包括塔內的管子和鐵梯)并清理施工場地,保證運輸道路暢通。
2.2.2搭設臨時防護設施,避免拆除時的砂、石、灰塵飛揚影響生產的正常進行。
2.2.3在拆除危險區設置警戒區標志。
2.2.4接引好施工用臨時電源、水源,現場照明不能使用被拆建筑物內的配電設施,應另外敷設。保證施工時水電暢通。
2.3機械材料設備的準備
項目
序號
設備名稱
數量(臺)
備注(型號)
1
拖拉機
2
2
空壓機
2
3