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第一篇:計算機與環(huán)境保護論文
計算機與環(huán)境保護是當(dāng)今人們經(jīng)常談?wù)摰膬纱笤掝},但很少有人將兩者聯(lián)系起來。計算機與環(huán)境保護之間究竟有沒有關(guān)系?如果有,關(guān)系如何?人們怎樣才能在計算機普及應(yīng)用中做好環(huán)境保護工作?
一、計算機與環(huán)境保護的關(guān)系
關(guān)于計算機與環(huán)境保護之間的關(guān)系問題,目前存在著兩種截然相反的觀點。
1、現(xiàn)代社會的分工與專業(yè)化是萬惡之源,人類應(yīng)當(dāng)重返原始的樸素生活,但現(xiàn)代文明與其提倡的簡樸生態(tài)文化格格不入。電腦文化囿于上述本質(zhì),因此極少回應(yīng)環(huán)境議 題。由于計算機生產(chǎn)周期短,生產(chǎn)廠商很少注意從每個步驟中減少浪費和污染,而伴隨電腦文化帶來的資訊泛濫更使用戶習(xí)慣于動輒浪費紙張。
2、計算機是人類文明的進步,它不僅給人類生活帶來諸多便利,而且緩解了由于工業(yè)文明對資源的瘋狂掠奪造成的嚴(yán)重污染。
上述兩種觀點都有一定的道理,但也都過分強調(diào)了各自有利的一面,而忽視了不利的一面??萍及l(fā)展史表明,人類文明的每一次進步都對人類生活帶來了極大的好處,但與此同時,也都伴隨著環(huán)境遭受污染的代價。
從上述人類科技發(fā)展史不難看出,人類文明的每一次進步對于環(huán)境保護而言都是利弊同在的。因為,人類的活動是在其賴以生存的地球上進行的,他們從中提取資 源以解決人類的各種需求。但地球上無論何種資源都是有限的,而且資源的使用都只是一種形式的轉(zhuǎn)換,它們在轉(zhuǎn)換為滿足人們衣食住行之需的各種物品時,也產(chǎn)生 出廢水、廢氣、廢渣等有損人體和環(huán)境的廢棄物。因此,環(huán)境保護是一個永恒的主題,它不會因時代的不同而自行消亡,不同的只是在于對環(huán)境破壞的程度方面。
問題的深刻性在于:人類文明的發(fā)展似乎有著不可抗拒的力量,但人類的生存環(huán)境卻在這種不可抗拒中日益惡化。這里人們實際面臨的是社會發(fā)展與環(huán)境保護之間 的一種矛盾。走出這兩難境地唯一的選擇就是:充分認(rèn)識計算機與環(huán)境保護的關(guān)系,尋求在不犧牲人類生存環(huán)境的前提下,創(chuàng)造、使用和發(fā)展計算機。
二、計算機促進了環(huán)境保護
計算機對于人們的社會生活利弊同在,就其積極的一面而言,可以說計算機的發(fā)展促進了環(huán)境保護。
物質(zhì)、能源、人力和資金構(gòu)成傳統(tǒng)經(jīng)濟的基本資源,工業(yè)文明正是因這些基本資源的大量消耗而造成嚴(yán)重環(huán)境污染問題的。以計算機為標(biāo)志的信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對這 幾種基本資源都具有明顯的替代作用。由于大量信息和信息技術(shù)的支持,新型產(chǎn)品不但更輕、更小、更堅固、更有效、更易于維護,而且大大節(jié)約了物質(zhì)能量的消 耗。此外,信息技術(shù)的發(fā)展還使各種活動得以合理安排和組織,從而對環(huán)境保護產(chǎn)生了積極的作用。
總的說來,計算機對環(huán)保的積極作用有直接作用與間接作用兩種。直接作用包括用計算機進行大氣層監(jiān)控、噪音測試、污水處理、毒氣及廢棄物回收等。其間接作 用就更多,例如:利用計算機網(wǎng)絡(luò)傳送信息,不僅快速便捷,而且還節(jié)省了往返的交通消耗;在證券股市及國際貿(mào)易中實行的計算機無紙操作、無紙貿(mào)易,它不僅給 股民和貿(mào)易雙方帶來了便利和可靠的感覺,同時也節(jié)省了大量紙張,減少了廢棄物?!?/p>
三、計算機對環(huán)境的負(fù)面影響
計算機的負(fù)面作用首先表現(xiàn)在對人體健康的影響上。近幾年隨著計算機的普及,“計算機病”也流行起來。
計算機的漏電和磁輻射也是不容忽視的問題。
計算機最大的負(fù)面影響表現(xiàn)于其高物耗和高能耗。制造一臺計算機需要700多種原材料和化學(xué)物質(zhì),其中大部分用在半導(dǎo)體元件和印刷線路板上。制造一塊芯片有400道工序,涂料的刻劃清洗要用高純度的氫氟酸、氫氯酸、砷化氫、磷化氫等化學(xué)物質(zhì),制造10克重的芯片需用284克液態(tài)化合物,而中和這些酸則需要11公斤的氫氧化鈉,此外酸洗液的排除和線路板的清潔還需要耗費大量水。據(jù)估算,制造一臺微機需耗水約3.3萬升、耗電2315瓦。計算機使用時的用電量也不少,家用微機一般耗電量均在100瓦以上。若短時間不使用或使用者忘記關(guān)機,其耗電量與使用時相同。美國微電子和電腦協(xié)會的研究報告指出,計算機的高物耗、高能耗及其對環(huán)境的影響是當(dāng)今所有制造業(yè)中最大的。
事實說明,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的嚴(yán)重后果有許多確實是人們始料不及的??茖W(xué)技術(shù)不再被人們簡單地視為一種單純的進步力量,同時它也是破壞人類自由、能力和生存 環(huán)境的兇神惡煞。對于日益成熟的人類來說,面對日益惡化的生存環(huán)境,重要的工作是:怎樣才能防止或減少計算機給環(huán)境帶來的負(fù)面影響。
四、計算機的環(huán)境保護
有必要指出的是,環(huán)境保護問題最近才受到人們的重視。20世 紀(jì)嚴(yán)重的環(huán)境污染已達到觸目驚心的程度。自工業(yè)革命以來,人類高度的經(jīng)濟活動已經(jīng)使地球蒙上了一層陰影。從南極臭氧層發(fā)生的破洞,到世界高地森林遭受酸雨 的侵蝕,乃至溫室效應(yīng)所造成的全球氣候變遷,皆顯示了人類在享受文明之余即將面臨一場空前的浩劫。如果再不重視環(huán)境保護,人們賴以生存的地球?qū)⒊蔀椴贿m合 人類居住的地方。所幸的是,計算機誕生在一個人們的環(huán)保意識日益增強的年代。那么,如何使人們在享受計算機文明的同時,也盡可能少地付出環(huán)境污染的代價呢?
綠色電腦的出現(xiàn)為我們展現(xiàn)出了一條光明之路。所謂綠色電腦就是指具備環(huán)保功能的電腦,主要內(nèi)容包括省電、節(jié)能、無污染、可再生、符合人體工程學(xué)原理等。從保護環(huán)境和人體健康的角度來看,綠色電腦是計算機的發(fā)展方向。
綠色電腦最早出現(xiàn)于美國。90年代初期,美國環(huán)保署推出一項“能源之星”計劃,其主要目的是希望微機在待機狀態(tài)時耗電量低于60瓦,其中主機和監(jiān)視器各低于30瓦。凡是符合此項要求的微機,均可在機器的外殼貼上“能源之星”的 標(biāo)志。綠色電腦當(dāng)然不局限于省電這一功能,數(shù)以萬計的計算機工作者正在研究計算機的綠色生產(chǎn)和使用方法,以減輕計算機對環(huán)境的壓力。目前在這方面已取得了不少進 展。例如,新加坡一家生產(chǎn)線路板的工廠,研制出一種取代氟、氯化合物的新溶劑,其清洗線路板效果比傳統(tǒng)液體更出色,不僅提高了工作效率,還降低了成本。德 國的幾家計算機工廠對設(shè)備和工藝流程進行了改造,使每臺微機產(chǎn)生的廢棄物由3200克降至1100克,其中85%可以再利用或作燃料。硅集成電路片產(chǎn)生的無塵環(huán)境是靠大功率風(fēng)扇吹向極細(xì)的過濾器而得到的,其耗電約占芯片的60%。美國德州儀器公司正在研制一種真空過濾片,以取代老式通風(fēng)結(jié)構(gòu),并能大大減少電力消耗。為了降低計算機使用的能耗,制造商們已開始在新的計算機中采用節(jié)電裝置。該裝置可以使計算機在3至5分鐘內(nèi)不作任何操作的情況下進入節(jié)電方式,其功耗大約為30瓦。當(dāng)10分鐘左右仍無任何操作時,主機會降低工作頻率。若持續(xù)下去仍沒有操作,計算機則進入最低頻率工作即休眠狀態(tài),此時其耗電量僅是工作時的1/4。當(dāng)然要達到上述要求,需要在計算機的許多關(guān)鍵部位采用一系列新技術(shù),包括采用電源管理單元、提高電源效率、低壓技術(shù)等,即需要對整個計算機系統(tǒng)重新設(shè)計和構(gòu)造。用彩色液晶顯示取代陰極射線管顯示屏,可以節(jié)電60%~80%,現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出了多種高清晰度彩色液晶顯示器。在報廢計算機的再生利用方面,目前也取得了很大進展。專家們發(fā)現(xiàn)芯片或微處理器幾乎沒有壽命極限,因為它們運動的部分只是電子,回收舊芯片的合格率可高達98%,而生產(chǎn)新芯片的合格率卻只有95%。此外,綠色電腦還應(yīng)在整機結(jié)構(gòu)設(shè)計上符合人體工程學(xué)原理,使操作者在使用時不易引起嚴(yán)重的手、眼、腦的疲勞。
當(dāng)然,綠色電腦的實現(xiàn)并非單純依靠生產(chǎn)和設(shè)計者就能奏效。因為生產(chǎn)電腦贏利的是個人,但資源的減少及消耗資源造成污染的負(fù)擔(dān)卻要大家共同承擔(dān)。由于資源是一種公共財富,因此有必要阻礙電腦廠商加大生產(chǎn)成本。在這方面,美國提供了很好的范例。自19 93年起,美國聯(lián)邦政府部門只購買帶有“能源之星”標(biāo)志的電腦,各大硬件廠商不得不乖乖跟從。在中國,環(huán)保還未成為促銷電腦的有效因素,用戶關(guān)心的是先有機可用,然后是功能和價格等因素,而對環(huán)保則極少考慮。因此,要真正實現(xiàn)綠色電腦,不僅要有生產(chǎn)、設(shè)計者的自律,還要有國家的立法,更要有社會公眾的環(huán)保意識。
21世 紀(jì)是信息的時代,作為信息化社會標(biāo)志的計算機也愈來愈廣泛地為人類所掌握和利用。計算機的便捷和高效適應(yīng)著高技術(shù)社會的快節(jié)奏,提高著社會的生產(chǎn)力,使人 們創(chuàng)造著前所未有的物質(zhì)財富。與此同時,人口的增長、資源的過度消耗、環(huán)境污染和生態(tài)破壞等也日益成為全球性的重大問題,嚴(yán)重阻礙著社會經(jīng)濟的發(fā)展,甚至 威脅著人類的生存。隨著人類對物質(zhì)世界認(rèn)識的不斷深化,生產(chǎn)的發(fā)展與環(huán)境保護日益統(tǒng)一,當(dāng)發(fā)展需以犧牲人類生存的環(huán)境為代價時,這種發(fā)展就失地球何時不堪 重負(fù)?
1999年10月15日是聯(lián)合國“六十億人口日”。也就是說,地球上第六十億個人昨天誕生。這雖然具有象徵意義,但卻向人類敲響了警鐘。
有關(guān)統(tǒng)計資料顯示,近二百年來,世界人口的增長呈越來越快的趨勢:一八零四年世界人口為十億,到一九二七年才增長至二十億。此後,人口增長速度逐漸加 快,一九六零年達到叁十億,一九七四年達到四十億,一九八七年增加到五十億,而今天已達到六十億。近兩個世紀(jì)來,地球還是那麼大,人口卻增長了五倍。
地球已不堪承受巨大的人口壓力,而人類還在以每年七千多萬的速度增長。人口迅速增長使地球有限的資源消耗加快,嚴(yán)重威脅人類的生存和發(fā)展??梢哉f,當(dāng)前 我們面臨的全球氣候轉(zhuǎn)暖、環(huán)境遭到破壞、國與國關(guān)系緊張、犯罪猖獗、流行疾病蔓延、失業(yè)增加……等等問題都與人口增長過快有直接或間接的關(guān)系。人口問題是 人類在二十一世紀(jì)實現(xiàn)社會和經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展所面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
所幸的是,人口問題這幾年已引起世界各國的廣泛關(guān)注。
一九九四年開羅聯(lián)合國人口與發(fā)展大會以來,各國在貫徹會議通過的《行動綱領(lǐng)》方面取得了可喜的進展。許多發(fā)展中國家根據(jù)會議精神采取了計劃生育措施,加強生殖健康教育,婦女平均生育率已明顯下降。
特別要提及的是,中國作為世界人口最多的國家,在人口控制方面取得了舉世矚目的成就。據(jù)國家計劃生育委員會官員稱,實施計劃生育政策近叁十年來,中國少出生了約叁億人。
到去年為止,中國總?cè)丝谟稍?jīng)占全球人口的四分之一下降到五分之一。有關(guān)專家認(rèn)為,如果中國沒有采取有效措施控制人口,「六十億人口日」也許在叁、四年前的某一天就到了。
由此可見,中國為解決世界人口問題作出了巨大的貢獻。當(dāng)然也要看到,中國人口基數(shù)太大,即使繼續(xù)采取現(xiàn)行的政策措施,到二零零叁年人口將突破十叁億,預(yù) 計二零叁一年前後中國人口將達到十五億左右的高峰。此外,由於中國人均資源相對不足,經(jīng)濟發(fā)展相對落後等因素,在今後相當(dāng)長的時間內(nèi),控制人口增長,提高 人口素質(zhì)的任務(wù)還相當(dāng)艱巨,千萬不可以有絲毫的放松。
今年六月叁十日聯(lián)合國召開世界人口和發(fā)展特別會議,對開羅會議以來各國貫徹《行動綱領(lǐng)》情況進行了回顧和交流,分析了存在的問題,制定了繼續(xù)貫徹《行動 綱領(lǐng)》的新計劃。會議是有成效的。需要提及的是,人口問題對於發(fā)展中國家尤為重要。貧窮與過快的人口增長總是聯(lián)系在一起,這似乎已成為規(guī)律。發(fā)展中國家首 先需要自身努力,按聯(lián)合國人口與發(fā)展特別會議的精神,盡快解決好人口增長與可持續(xù)發(fā)展問題。
但是人口問題也是一個全球性的問題,單靠發(fā)展中國家努力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,發(fā)達國家責(zé)無旁貸。例如,可以從資金和技術(shù)等方面向發(fā)展中國家提供更多的援助。
然而據(jù)聯(lián)合國傳來的信息,全球在控制人口方面的經(jīng)費嚴(yán)重不足。
聯(lián)合國要求的每年五十七億美元的國際援助沒有得到落實,美國等西方發(fā)達國家遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有完成其承諾的援助份額。人們希望美國等西方國家多做一些實事,采取具體行動幫助發(fā)展中國家特別是最貧窮的國家控制人口,提高發(fā)展中國家經(jīng)濟社會發(fā)展水平,而不要經(jīng)常以“侵犯人權(quán)”等為借口無端指責(zé)發(fā)展中國家實行的控制人口過快增長的政策和措施。
去了意義。因此我們應(yīng)當(dāng)樹立起這樣一種意識:在不犧牲人類生存環(huán)境的前提下,創(chuàng)造、使用和發(fā)展計算機。目前推廣“綠色電腦”就是一個積極的方法。當(dāng)然,如何實現(xiàn)計算機產(chǎn)業(yè)與環(huán)境保護的統(tǒng)一和相互促進,達到人類利用計算機把地球變得更繁榮、更潔凈的目的,還有很多事情要做。
第二篇:化學(xué)與環(huán)境論文
1 化工對環(huán)境的污染
化學(xué)工業(yè)是對環(huán)境中的各種資源進行化學(xué)處理和轉(zhuǎn)化加工的生產(chǎn)部門,其特點是產(chǎn)品多樣化、原料路線多樣化和生產(chǎn)方法多樣化。
由于其生產(chǎn)特點決定了化學(xué)工業(yè)是環(huán)境污染較為嚴(yán)重的行業(yè)。
1. 1 污染物的來源
化工生產(chǎn)中,隨著化工產(chǎn)品的原料路線和生產(chǎn)工藝的不同,所排放出的污染物也多種多樣。
化學(xué)反應(yīng)不完全。
化工生產(chǎn)過程中,隨著反應(yīng)條件和原料純度的不同,原料不可能全部轉(zhuǎn)化為成品或半成品。
余下的低濃度或成分不純的物料,常作為廢棄物排出而進入自然環(huán)境。
化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)品、產(chǎn)品和中間產(chǎn)物。
化工生產(chǎn)過程中,在進行主反應(yīng)的同時,也常伴隨一些副反應(yīng)。
這些副產(chǎn)品如不加以回收利用,當(dāng)作廢料排出就會污染環(huán)境。
化工生產(chǎn)過程中排放的廢棄物。
化學(xué)工業(yè)排放出的廢棄物,不外乎三種形態(tài)的物質(zhì),即廢水、廢氣和廢渣,總稱工業(yè)“三廢”。
燃料燃燒可以為化工生產(chǎn)過程提供能量,以保證化工生產(chǎn)在一定的溫度和壓力下進行。
但燃燒產(chǎn)生大量煙氣和煙塵對環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。
無論采用直接冷卻還是采用間接冷卻,都會有污染物質(zhì)排出。
另外,升溫后的廢水對水中溶解氧產(chǎn)生極大影響,破壞水生生物和藻類種群的生存結(jié)構(gòu),導(dǎo)致水質(zhì)下降。
化工生產(chǎn)大都是在氣相和液相條件下進行,物料大都使用管道輸送,在生產(chǎn)和輸送過程中,由于設(shè)備和管道不嚴(yán)密、密封不良、腐蝕嚴(yán)重或操作不當(dāng)?shù)仍?,往往造成物料泄漏?/p>
化學(xué)物料或產(chǎn)品從設(shè)備和管道中泄漏出來不易回收而造成環(huán)境污染。
1.2 污染物的污染特點
化工廠一般多集中在水源較豐富的江、河、湖、海附近,生產(chǎn)中的廢水大都排入水域,因此化工產(chǎn)業(yè)對水域的污染變尤為嚴(yán)重。
化工污染的特點可歸納為以下幾個方面:
(1)毒性大,有刺激或腐蝕性
化工廠排出的廢棄物中,有些是有毒或劇毒物質(zhì)如廢水中所含的氰、酚、砷、汞、鎘和鉛及無機酸、堿類等帶有刺激性、腐蝕性的物質(zhì),這此物質(zhì)對生物或微生物有毒性或劇毒性;廢氣中含有刺激性和腐蝕性氣體很多如二氧化硫、氮氧化物、氯氣、氯化氫和氟化氫等,能直接損害人體健康,腐蝕金屬、建筑物,污染土壤等。
(2)種類多,危害大
化工生產(chǎn)排出的污染物種類繁多,除氰、酚、砷、汞、鎘、鉛等外,還有各種有機酸、醇、醛、酮、酯、醚和環(huán)氧化合物以及粉塵、煙氣和酸霧等浮游粒子。
這些污染物對環(huán)境、對生物、對人體都有很大危害。
污染物進入水體會增加水中酸堿度或大量消耗水中的溶解氧,或造成水體富營養(yǎng)化,使水體遭到破壞。
酸堿污染物進入土壤,會使土壤遭到破壞,植物生長受到影響。
大氣中的污染物濃度增加,還可能影響氣候和氣象的變化。
(3)污染后恢復(fù)困難
受化工污染物污染的水域,即使減少或停止污染物排出,要恢復(fù)到水域的原來狀態(tài),需要很長時間。
特別是對于能被生物吸收的重金屬污染物質(zhì),即使停止排放后也很難消除污染。
被農(nóng)藥污染的土壤,恢復(fù)原來狀態(tài)一般需要數(shù)百年。
2. 化學(xué)工業(yè)中的環(huán)境保護
21世紀(jì)要求從傳統(tǒng)的線形經(jīng)濟到循環(huán)經(jīng)濟的變革即可持續(xù)發(fā)展。
通向可持續(xù)發(fā)展道路則要經(jīng)過以下幾個階段:末端治理―清潔生產(chǎn)―生態(tài)工業(yè)―低碳經(jīng)濟―可持續(xù)發(fā)展。
2.1 化工的清潔生產(chǎn)
清潔生產(chǎn)(Cleaner Production)是將預(yù)防和治理污染。
貫穿于整個工業(yè)生產(chǎn)過程和產(chǎn)品的消費使用過程中,盡量使之不產(chǎn)生或少產(chǎn)生廢物,以期對人類和環(huán)境不產(chǎn)生或產(chǎn)生最小的危害,這是由聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署工業(yè)與環(huán)境規(guī)劃行動中心(UN-EP EC/PAC)提出的。
它表述了原材料-生產(chǎn)-產(chǎn)品-消費使用的全過程的污染防治途徑。
化學(xué)工業(yè)清潔生產(chǎn)的內(nèi)容有以下幾個方面:
清潔的生產(chǎn)過程:盡量少用或不用有毒有害的原材料,選用少廢、無廢的新工藝和新技術(shù),改善、強化生產(chǎn)操作和控制技術(shù),完善生產(chǎn)管理,提高物料的回收利用和循環(huán)利用率;開發(fā)、采用新的催化劑和各種化學(xué)助劑,使之有利于提高物料收率、降低消耗、減少和防止污染;改進裝置和設(shè)備,或采用新裝置、新設(shè)備,盡量減少污染;
開發(fā)和采用閉路循環(huán)技術(shù),其核心在于將生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的污染物最大限度地加以回收利用和循環(huán)利用,以最大限度地減少生產(chǎn)過程中排出的三廢數(shù)量。
清潔的產(chǎn)品:產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)考慮節(jié)約原材料和能源,少用昂貴、短缺及有毒有害的原料,改變產(chǎn)品品種結(jié)構(gòu),使之達到高質(zhì)量、低消耗、少(或無)污染;產(chǎn)品在消費使用過程中和使用后,不會對人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響;產(chǎn)品的包裝安全、合理,在使用后易于回收、重復(fù)使用和再生,產(chǎn)品的使用功能和壽命合理。
清潔的能源:開發(fā)和利用各種節(jié)能技術(shù),合理利用常規(guī)能源,盡量做到高效率、低消耗;開發(fā)和利用可再生的能源和新能源,節(jié)約能源,提高其有效利用率。
清潔后處理:有效處理和綜合利用生產(chǎn)和消費過程中不可避免排出的副產(chǎn)物或廢棄物,使之減少或消除對人類和環(huán)境的危害;研究開發(fā)和利用低耗、節(jié)能、高效的三廢治理技術(shù),強化管理,使最后必須排放的污染物對環(huán)境的污染及對人類的危害達到許可范圍或最低限度。
清潔生產(chǎn)從狹義上講,是一種具體的技術(shù)(方法),它包括節(jié)能、降耗、節(jié)水、安全、無污染等內(nèi)容;從廣義上講,是一種包括哲學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、環(huán)境科學(xué)、企業(yè)管理學(xué)、生產(chǎn)工藝學(xué)等方面的綜合科學(xué),是實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的一種新模式。
2.2 生態(tài)工業(yè)
生態(tài)工業(yè)是指仿照自然界生態(tài)過程物質(zhì)循環(huán)的方式來規(guī)劃工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的一種工業(yè)模式,在生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)中各生產(chǎn)過程不是孤立的,而是通過物料流、能量流和信息流互相關(guān)聯(lián),一個生產(chǎn)過程的廢物可以作為另一過程的原料加以利用。
生態(tài)工業(yè)追求的是系統(tǒng)內(nèi)各生產(chǎn)過程從原料、中間產(chǎn)物、廢物到產(chǎn)品的物質(zhì)循環(huán),達到資源、能源、投資的最優(yōu)利用。
圖1所示為理想工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的示意圖。
第三篇:化學(xué)與生活論文
摘要:人類的生活大致可分為精神生活和物質(zhì)生活兩個方面,物質(zhì)生活離不開物質(zhì),精神生活也離不開物質(zhì)。由于化學(xué)是以物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用為主要研究對象的一門科學(xué),改造原有物質(zhì)和制造新物質(zhì)就成了化學(xué)的主要研究內(nèi)容。
本文將從關(guān)注營養(yǎng)平衡、促進身心健康、生活中的材料、保護生存環(huán)境等四方面來介紹化學(xué)對人類生活的影響,進一步證明化學(xué)與人類社會密不可分的關(guān)系。
關(guān)鍵詞:化學(xué);生活;人類
一、關(guān)注營養(yǎng)平衡
生命本身就是一種奇跡。只要走進大自然,無論是公園、農(nóng)田、森林、草原還是崇山峻嶺,江河湖海,我們都會發(fā)現(xiàn)有數(shù)不清的動物和植物。生命要為生存而感激太陽,同時也要感謝化學(xué),感謝把能量轉(zhuǎn)化為生命物質(zhì)的化學(xué)過程。
1、糖
糖類是綠色植物光合作用的產(chǎn)物,對于人和大多數(shù)動物來說,屬于最基本也是最廉價的能量來源。在我國居民的食物構(gòu)成中,人們每天攝取的熱能中大約有75%來自糖類。糖類是由C、H、O三種元素組成的一類有機化合物,糖類也叫做碳水化合物。糖類中最重要也是最簡單的糖是葡萄糖,它在自然界中分布十分廣泛,存在于葡萄等帶甜味的水果里。淀粉也屬于糖類,主要存在于植物的種子或塊根里,其中谷類含淀粉較多。例如,大米中淀粉約80%,小麥含淀粉約70%,馬鈴薯含淀粉約20%。淀粉雖屬于糖類,但沒有甜味,需要進一步化學(xué)反應(yīng)變成葡萄糖才可以被人吸收。纖維素也是糖類,它不能被人類吸收,但也有重要作用,例如,它可以刺激人體消化。
2、油脂
油脂的主要成分是高級脂肪酸與甘油所生成的酯,叫做甘油三脂。在人體中,油脂主要在小腸中被消化吸收,實質(zhì)上是脂類被酶催化水解生成高級脂肪酸和甘油,脂肪酸在人體中主要有以下幾種功能:
(1)供給人體熱量;
(2)儲存能量;
(3)合成磷脂、固醇等物質(zhì);
(4)參與人的生理過程如促進發(fā)育等。
3、蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ),沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。肌肉,血清,血紅蛋白,毛發(fā),指甲等都是有不同的蛋白質(zhì)構(gòu)成的,一切重要的生命現(xiàn)象和生理機能都與蛋白質(zhì)密切相關(guān)。大學(xué)生每天需要攝入80~90g蛋白質(zhì),才能滿足需要,保證身體健康。蛋白質(zhì)會在人體內(nèi)被水解成氨基酸,然后被人體吸收。不同的食物中含有的蛋白質(zhì)數(shù)量及成分不同,營養(yǎng)價值也不同,合理搭配各種食物,可以使氨基酸相互補充,提高膳食中蛋白質(zhì)的吸收與利用。
4、維生素和微量元素
在20世紀(jì)初期,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),如果用只含糖類,脂肪,蛋白質(zhì)和水喂養(yǎng),實驗動物不能存活。但加入微量牛奶后,實驗動物就能正常生長了,科學(xué)家經(jīng)過反復(fù)論證,實驗,認(rèn)為正常膳食中還必須有微量維生素,礦物質(zhì)等。
二、促進身心健康
“生命在于運動”,這是人們從實際生活中總結(jié)出的一條真理。合理選擇飲食,正確使用藥物和培養(yǎng)良好的生活習(xí)慣是保障身心健康的重要方面,而這些都離不開化學(xué)。
1、合理選擇飲食
1)水的重要性
人們每天都要補充一定量的水分,水是人體的重要組成成分,是人體含量最多的一種物質(zhì),約占人體體重的三分之二。人體的水需要不斷補充,沒人每天要補充2.5~4L水??梢哉f,沒有水就沒有生命。水是一種很好的溶劑。食物中許多物質(zhì)如糖等要溶于水才能被吸收。水溶液在血管細(xì)胞間川流不息,把氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)運送到組織細(xì)胞,又把代謝廢物送到體外。此外,水還有調(diào)節(jié)體溫的作用。
2)食物的酸堿性
在日常生活中,食物的選擇與其酸堿性關(guān)系很大。食物的酸堿性是按食物在體內(nèi)代謝最終產(chǎn)物的性質(zhì)來分類的,有重要的生理意義。因為人體正常的生理過程對所涉及的體液都有較嚴(yán)格的酸堿性要求。例如在正常情況下,人體的pH總保持弱堿性范圍(7.35―7.45),否則,就會出現(xiàn)酸中毒或堿中毒。由于人體具有自動緩沖系統(tǒng),能使血液的pH總保持在正常范圍內(nèi),達到生理平衡。但這種調(diào)控能力是有限的,還需要通過選擇酸性食物或堿性食物來加以控制。
3)食品添加劑
為了改善食物的色、香、味或補充食品在加工過程中失去的營養(yǎng)成分,以及防止食物變質(zhì)等,我們經(jīng)常會在食品中加入一些天然的或化學(xué)合成的物質(zhì)即食品添加劑。食品添加劑的品種有許多,主要包括這幾種:著色劑、調(diào)味劑、防腐劑、營養(yǎng)強化劑等。隨著食品工業(yè)的發(fā)展,食品添加劑已經(jīng)成為人類生活中不可缺少的物質(zhì)。但不合理的使用食品添加劑會損害人體健康。
2、正確選擇藥物
統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:我國居民的平均估計壽命由1949年時的35歲,提高到2000年的70.8歲;傳染病在死亡病因中所占的比率由35%降到5%。其中主要原因是普遍應(yīng)用了各種新型藥物。
化學(xué)對此做出了重大貢獻:
1)人工合成藥物
主要包括解熱鎮(zhèn)痛藥、抗生素、抗酸藥等等。解熱鎮(zhèn)痛藥如阿司匹林是人們熟知的感冒藥,具有鎮(zhèn)痛作用。是第一個重要的人工合成藥物。阿司匹林的應(yīng)用開辟了醫(yī)藥化工的全新領(lǐng)域,是至今銷量最大的藥物。青霉素是最重要的抗生素,即消炎藥。青霉素有阻止多種細(xì)菌生長的優(yōu)異功能??顾崴幙梢灾委熚竿?,能中和胃里過多的胃酸,緩解胃部不適。
2)天然藥物
天然藥物取自植物、動物和礦物,來源豐富?;瘜W(xué)對中藥有重要意義。許多中草藥的有效成分已經(jīng)分離。例如具有止咳平喘功能的麻黃堿是從中藥麻黃堿中提取的生物堿。
三、生活中的材料
材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。沒有半導(dǎo)體材料,就不可能有現(xiàn)在的計算機技術(shù);沒有耐高溫、高強度的特殊結(jié)構(gòu)材料,就不可能有今天的宇航技術(shù);沒有光導(dǎo)纖維,就不可能有現(xiàn)代的光通信;沒有有機高分子材料,人類的生活就不可能像今天這樣豐富多彩。
化學(xué)是材料科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ):
1、合金
合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與費金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金與各成分金屬相比,具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機械的特性。因此,盡管目前已經(jīng)制得的純金屬只有80多種,但由這些純金屬制得的合金已達數(shù)千種,大大拓展了金屬材料的適用范圍和價值。生活中常用的合金有鐵合金、鋁合金和銅合金等。
2、金屬的腐蝕和防護
金屬的腐蝕現(xiàn)象非常普遍。例如,鋼鐵生銹,銅器表面生成銅綠等等。腐蝕可使金屬的機械性能、色澤和外形等方面發(fā)生變化,嚴(yán)重時可使機器設(shè)備、儀器和儀表等報廢。所以防止金屬腐蝕也是亟待解決的問題。金屬的腐蝕主要包括電化學(xué)腐蝕及化學(xué)腐蝕,因此要從這兩方面考慮來進行金屬的防護:金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬失去電子變成陽離子的過程,越活潑的金屬越易被腐蝕,因此想要保護金屬,可以在要保護的金屬上連接一種比該金屬更活潑的金屬。此外也可以在金屬表面涂漆,烤藍(lán),加氧化膜,鍍金屬等等,需要根據(jù)不同的情況選擇不同的防護方式。
3、玻璃、陶瓷和水泥材料
一般的住宅玻璃是普通玻璃,制造普通玻璃的主要原料是純堿,石灰石和石英。制造陶瓷的主要原料是粘土。陶瓷具有抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型等優(yōu)點。常用的硅酸鹽水泥的原料主要是石灰石和粘土。
4、塑料、纖維和橡膠材料
合成材料的品種很多,塑料,合成纖維和合成橡膠就是常說的三大合成材料。塑料的品種很多,用途各不相同,主要有:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、脲醛塑料等等。而橡膠是制造汽車、飛機和醫(yī)療器械等所必需的材料,是重要的戰(zhàn)略物資。
四、保護生存環(huán)境
20世紀(jì)以來,隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人類創(chuàng)造了空前豐富的物質(zhì)財富。而與此同時,自然資源的過度開發(fā)和消耗,污染物的大量排放,導(dǎo)致全球性的資源短缺,環(huán)境污染和生態(tài)惡化。保護環(huán)境,保護地球已成為人類的共同的呼聲。環(huán)境問題的最終解決要靠科技進步。在這個過程中,化學(xué)是大有可為的。改善大氣質(zhì)量,污水處理和實現(xiàn)垃圾的資源化等都要依靠化學(xué)方法,要依靠化學(xué)等科學(xué)的發(fā)展。
1、改善大氣質(zhì)量
大氣的污染危害是多方面的,它即危害人體健康,又影響動植物的生長,嚴(yán)重時會影響地球的氣候。如形成酸雨、是全球氣候變暖和破壞臭氧層等。為了改善大氣質(zhì)量,我們應(yīng)當(dāng)減少煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的污染、減少汽車等機動車尾氣污染,減少室內(nèi)空氣污染等。
2、愛護水資源
如前文介紹。水是重要的資源,同時也是寶貴的自然資源。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和人口的急劇增長,水資源日趨緊張。同時,由于廢物排放,污染了水資源,加劇了水資源的短缺。水體污染主要包括:重金屬污染、植物營養(yǎng)物質(zhì)污染等等。為改善水質(zhì),最根本的措施是控制工業(yè)廢水和生活污水的排放,例如:重復(fù)利用廢水,回收廢水中的有效成分,減少廢水的排放量;采用革新工藝,減低廢水中的有用成分等。
3、垃圾資源化
垃圾處理要遵循無害化,減量化和資源化的原則,目前常用的方法有衛(wèi)生填埋,堆肥和焚燒。
五、結(jié)語
綜上所述,我們可以初步得出化學(xué)在當(dāng)今人類追求高品質(zhì)的現(xiàn)代化生活中,在各科學(xué)追求深入發(fā)展和進步的路途中都起著重大的作用?;瘜W(xué)世界多姿多彩,在學(xué)習(xí)和生活實踐中多掌握一些化學(xué)常識總是可以為我們的生活增加一些亮麗的色彩與更多的便捷。但也要注意化學(xué)的使用規(guī)則,按照一定的規(guī)范要求進行操作。
總之,在我們身邊化學(xué)無處不在,生活離不開化學(xué),化學(xué)源于生活。