摘要:化学在缓解人类面临的一系列问题如能源危机、环境污染、资源匮乏等方面有着积极的贡献。这一学科特征使得义务教育阶段的化学教育以提高学生的科学素养为主旨,引导学生认识化学与环境的相互关系,培养学生的环境保护意识。内容如下:了解教材中涉及的主要环境问题及其危害;教学中的相关知识点与环境问题的防治对策;化学知识与本地区的生产实际相结合。
关键词:全球气候变暖;大气污染;水体污染;土地荒漠化
义务教育阶段的化学教育以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣,引导学生认识物质世界的变化规律,形成化学的基本观念,引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用,通过学习培养学生的社会责任感,提高未来公民适应现代社会生活的能力。初中化学教学要引导学生认识化学、技术 、社会、环境的相互关系,可在多个知识点的教学中渗透相关的环境问题,培养学生的环保意识。
一、了解课程中涉及的主要环境问题及其危害
1.全球气候变暖
全球气候变暖是由于排放到大气中的温室气体如二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、臭氧(O3)、氟氯烃(CFCs)、水蒸气等大幅度增加,使地球表面和大气的温度不断提高,大气的温室效应也随之增强,在过去的100年里全球表面平均温度已经上升了约0.6℃,从而引发一系列严重的生态问题,引起世界各国的关注。全球气候变暖将可能:导致两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市;使土地沙漠化,造成农业减产;引起暴雨,洪水等灾害性和极端气候事件发生频率和强度增加;影响自然生态系统,改变生物多样性等等。
2.大气污染及其危害
大气的污染主要为颗粒物和有害气体,它们主要来自于化石燃料的广泛应用。燃煤会产生烟尘和二氧化硫,机动车的排放使空气中氮的氧化物、碳氢化合物、碳颗粒等急剧增多,同时工业生产的扬尘、废气也使空气污染物种类增多。
这几年,中国空气污染越发严重,多个城市出现雾霾天气的天数也在增加。人们对PM2.5这个新名词也逐渐熟悉。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称可入肺颗粒物,其富含大量的有毒、有害物质,且在大气中停留时间长,输送距离远。雾霾天气的产生就是大气中PM2.5含量超过一定范围而产生的,其最直接的危害就是刺激眼睛,使眼病发病率增高;使呼吸道疾病发病率增加;由于能见度降低,导致交通事故频发。
3.水资源危机和水体污染
地球表面积约3/4被水覆盖,但可直接利用的淡水资源只占总水量的0.63%。水是宝贵的自然资源,是人类生活、动植物生长和工农业生产不可缺少的物质。随着社会发展和人们生活水平的提高,生产和生活用水量在不断上升,人类年用水量已达4×1012m3,全球有60%的陆地面积淡水供应不足,近20亿人饮用水短缺。
我国的水资源总量不少,居世界第六位,但人均水资源2048m3,为世界人均占有水资源量的四分之一。而且我国水资源分布极不均匀,水的浪费现象严重,水污染也十分严重。我国已被联合国列为全世界水资源贫乏国家之一。
水污染的来源有:(1)城镇生活污水;(2)工业废水;(3)畜禽养殖业粪尿及排水;(4)船舶排水;(5)含化肥、农药的地表径流水及农灌退水;(6)电厂热污染排水等。
除淡水外,海洋也受到严重污染。全世界滨海地区常是人口最密集,城市化程度和工业化程度最高的地区。人类的生产和生活,造成全球海洋污染日益严重。海洋污染物包括有机污染物、营养性污染物、重金属、放射性物质、油田及轮船泄油,海上倾倒的废物。海洋污染导致众多水生生物灭绝,不少海域赤潮频发,水生生态严重破坏。
二、教学中的相关知识点与环境问题的防治对策
教材中环境问题的知识点较为分散,一部分甚至只在资料卡片中呈现,作为新时期的教育工作者,教学中应善于发掘学习素材,运用网络资源和其他媒体信息、参考文献,选取一些与教学内容结合紧密并能反映现代社会可持续发展的最新动态,适合学生阅读和观看的资料供学生学习和思考,体现化学课程与现代科技发展的密切联系。
1.全球气候变暖与低碳生活
在第六单元课题3《二氧化碳与一氧化碳》教学中学习了二氧化碳对环境的影响。二氧化碳对环境最直接的影响就是由于工业发展和人们生活水平的不断提高,人类所消耗的化石能源急剧增加,排入大气中的二氧化碳越来越多;另外,能够吸收二氧化碳的森林却因为天灾和人类的乱吹滥伐等因素而不断减少,从而导致温室效应增强,全球气候变暖。
教学中可以把这一知识点与第七单元中《燃料的合理利用与开发》结合起来。
“人类只有一个地球!”防止温室效应进一步增强的根本对策是全球参与控制二氧化碳的排放量。
为了将大气中的温室气体含量稳定在一个适当水平,联合国制定了国际规定。《联合国气候变化框架公约的(京都议定书)》于1997年12月在日本京都通过。
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《京都议定书》规定至2010年,所有发达国家二氧化碳等6种温室气体排放量要比1990年减少52%。但许多发达国家为了本国的经济发展,并未签署该议定书,直至2005年2月16日议定书才正式生效。2014年联合国气候大会在秘鲁首都利马举行,参加的国家已超过200个。
我国于1998年5月签署并于2002年8月核准了该议定书。这几年随着我国经济的不断增长,中国政府高度重视气候变化工作,将其作为建设生态文明和美丽中国的重要组成部分,列入国家的发展规划,开展了大量自主减缓行动。中国政府宣布到2020年,单位国内生产总值CO2的排放比2005年下降40%到45%。中国正逐步履行一个新兴大国的责任。
2.大气污染与保护空气
第二单元《我们周围的空气》学习了保护空气这一内容。通过学习,我们知道洁净的空气对于人类和其他动植物都非常重要。被污染的空气会严重损害人体健康,影响作物生长, 破坏生态平衡。同时,全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等也都与空气污染有关。
为了使天空更蓝,人类应积极行动起来,改善空气质量。保护空气首先应加强大气的质量监测,通过监测空气污染数物,及时准确反映空气质量状况,增强人们对环境的关注,促进人们对环境保护工作的理解和支持,提高全民的环境意识,促进人们生活质量的提高。
其次,工业应合理布局,这是解决大气污染的重要措施。工厂不能过分集中,以减少一个地区污染物的排放量。对于一些高耗能、高污染的工厂应予以关闭或转型。工厂的废气应综合利用,对废气处理应落到实处,减少废气的排放量。
第三,采取区域采暖和集中供热的方法。利用一些较大的、具有高效率除尘设备的热电厂代替千家万户采暖设备,是消除煤烟的一项重要措施。或用天然气取代煤进行供热,更能达到缓解煤燃烧对空气造成的污染,从而减少烟尘和二氧化硫的排放。此外,还有一些更好的方法,限于篇幅的关系,在此不再赘述。
3.水体的污染和爱护水资源
2009年《中国环境状况公报》的调查结果显示,我国七大水系:长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河总体为轻度污染。近年来,我国对地表水污染加大治理力度,污染状况有所改善,但地下水的水质状况仍十分严峻。据统计,我国有7亿人饮用水源不合格,1.6亿人饮用受有机物污染的水源,大肠杆茵超标率达60%。
教材中第三单元有《爱护水资源》这一内容。通过上网查找水污染的具体事件,以多媒体播放方式使学生意识到爱护水资源的重要性。爱护水资源一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染。
人们应该采取十分有效的策略来对待水危机,综述如下:(1)加强水流域的规划,使水资源的各种潜能得到充分发挥和利用。(2)大力厉行节水,推行清洁生产,水的重复利用和封闭循环系统,实行滴灌、喷灌、渗灌等节水型农业;实行计划用水和科学合理用水,推广居民节水器具等。(3)加强水资源的调度与分配,综合考虑人口社会经济发展,水资源、水环境及生态环境等综合因素,进行远距离调水。如2014年12月,我国已实现真正意义上的“南水北调”工程,北京、天津等城市居民已能用上丹东水库的生活用水。(4)加强水污染治理,实行污水资源化。污水经集中处理达标后作为新的水资源加以利用等。
三、化学知识与本地区的生产实际相结合
平和县是“琯溪蜜柚之乡”,大部分学生家中都有栽种琯溪蜜柚,而在这过程中又大量使用化学肥料和农药,所以可把教材中“化学肥料”的教学与环境教育相结合。
化肥的大量生产不仅是对资源、能源的浪费,同时由于化肥的不合理施用也会对大气、土壤、水体、农产品、人体健康造成直接或间接的影响。
1.化学肥料对大气的污染
一些化肥具有挥发性,在使用过程中由于温度、空气湿度的影响加快分解。比如NH4HCO3易分解为NH3、H2O和CO2而扩散到空气中。对于大部分的氮肥,通过微生物的脱氮作用而转化为N2O,N2O也是造成温室效应的气体之一。对于农家肥料,在腐熟的过程中,也易释放CO、CO2、CH4等气体,而这些气体都对大气增温起着作用。
2.施肥与土壤变化
使用化肥除了考虑营养元素外,还应考虑残留在土壤中的成分。例如含硫酸根的化肥硫酸铵、硫酸钾等,施在酸性土壤中会使土壤的酸性加重,在碱性土壤中,与钙离子生成难溶的石膏,引起土壤板结。所以对大部分的生理酸性肥料在使用时应结合碱性肥料或农家肥。
3.化学肥料与水体
化肥的过度施用是造成水体污染的原因之一。化肥施入土壤后,一部分随雨水流失而进入江河等水系,它们可与地表物质发生反应,引起水体的酸、碱、盐污染。
如磷肥流失使磷元素进入水体,易导致水体的富营养化,使藻类及其他浮游生物迅速繁殖,从而对其他水生生物的生长不利。
本着这样的教学宗旨,在化学教学中应始终注重把知识与环境教育相结合,培养每个学生的环境保护意识。节约资源、保护环境是我们义不容辞的责任。我们要从现在做起,从身边做起,从小事做起,通过努力,使天更蓝、地更绿、水更清。
(作者单位:福建省平和广兆中学 363700)
论文作者:张月梅
论文发表刊物:《中学课程辅导·教学研究》2015年6月上供稿
论文发表时间:2015/7/15
标签:水资源论文; 水体论文; 大气论文; 化学论文; 环境论文; 化肥论文; 土壤论文; 《中学课程辅导·教学研究》2015年6月上供稿论文;