導語：如何才能寫好一篇海洋污染實例，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：海洋環(huán)境污染；環(huán)境管理；措施

中圖分類號X5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）66-0057-01

海洋是生命的起源，是各種生物賴以生存的基礎(chǔ)，也為人類提供各種資源。而人類在索取的同時卻忘了海洋也需要保護，盡管海洋是具有最強的自我凈化功能，但因為各國生產(chǎn)力的提高、人口的密集化，海洋環(huán)境的污染也日益嚴重。

1 海洋環(huán)境污染的現(xiàn)狀

海洋環(huán)境污染通常是指人類改變了海洋原來的狀態(tài)，使海洋生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。有害物質(zhì)進入海洋環(huán)境而造成的污染，會損害生物資源，危害人類健康，妨礙捕魚和人類在海上的其他活動，損壞海水質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量等。海洋環(huán)境污染現(xiàn)階段明顯表現(xiàn)為石油污染、赤潮、有毒物質(zhì)累積、塑料污染和核污染等。

人類的海洋活動、日益增多的海上船舶、油輪事故是造成海洋環(huán)境污染的重要來源之一。人類的海洋活動主要是航海、捕魚和海底石油開發(fā)，據(jù)統(tǒng)計，目前全世界各國有近8萬艘遠洋商船穿梭于全球各港口，總噸位達5億噸，它們在航行期間都要向海洋排出含有油性的機艙污水，僅這項估計向海洋排放的油污染每年可達百萬噸以上。而一次的油輪突發(fā)事故會使海水大面積被油所覆蓋，不但范圍廣而且危害時間很長，對海洋生態(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞。

目前海洋環(huán)境污染以陸源污染物為主的來源則包括工業(yè)廢水和固體廢物、生活垃圾、生活污水等。大型化工廠、造紙廠的增多直接導致大量的廢水和廢物排入河道，最終通過河水歸入海洋，而工業(yè)廢水其中則包括工業(yè)冷卻水在流入海洋后會提高海洋的局部水溫，使含氧量降低，影響海洋生物的繁衍生息；而工業(yè)固體廢物嚴重的則會影響海洋生物的居住環(huán)境，直接導致生物滅絕。人口居住的密集致使生活垃圾、生活污水的排放的難度加大，尤其是濱海城市，于是海洋便成了他們傾倒生活垃圾及污水的最好去處。有英國媒體披露，在太平洋上發(fā)現(xiàn)“第陸”—巨型垃圾島，。這一巨型垃圾島位于美國加利福尼亞州和夏威夷之間。這里是世界上五大海洋渦旋之一，能將數(shù)千英里以外的垃圾逐漸“吸”過來。過去60年間，這個垃圾帶的面積一直在逐漸擴大。據(jù)報道，這里的垃圾多達1 000萬噸。它們種類繁多，有塑料袋、裝沐浴露的塑料瓶、拖鞋、兒童玩具、輪胎、飲料罐甚至塑料泳池。

2 海洋環(huán)境污染的管理措施

海洋環(huán)境污染的嚴重引起了國際組織及各國政府的極大關(guān)注，保護海洋環(huán)境已經(jīng)刻不容緩，國際社會對海洋環(huán)境污染制訂了一系列國際公約，沿海各國政府也針對本國國情出臺了相應(yīng)的措施來有效制止海洋環(huán)境的進一步惡化。

首先對海上作業(yè)船舶進行有效管理，我國于2011年1月28日最新關(guān)于實施《中華人民共和國船舶及其有關(guān)作業(yè)活動污染海洋環(huán)境防治管理規(guī)定》有關(guān)事項的通知中對作業(yè)船舶明確規(guī)定作業(yè)船舶的污染物必須有相應(yīng)的接收單位，做到集中回收船舶污染物，上岸處理凈化達標后再排放。對海洋石油開采在開發(fā)過程中要禁止溢油事件發(fā)生并制定相應(yīng)的溢油應(yīng)急方案，在作業(yè)過程中還要配備如排油監(jiān)控裝置、油水分離設(shè)備、含油污水等處理設(shè)施，才能更好處理油污水和生活污水并做到達標排放。

其次要加強沿海工業(yè)企業(yè)對海洋環(huán)境污染的防治措施，嚴厲控制企業(yè)的排污指標，有效整治或如有必要則關(guān)閉污染嚴重的排污出口，對于固體廢物的傾倒則要有具體的限定和管制區(qū)域。而企業(yè)自身通過提高生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，對于生產(chǎn)工藝和流程進行改良做到有效減少和控制廢物的產(chǎn)生，盡可能對產(chǎn)生的廢物進行凈化再利用。對于沿海城市的生活垃圾和生活污水也要采取有效措施來防止海洋環(huán)境污染的惡化，現(xiàn)在很多城市已經(jīng)實行垃圾分類處理，對分類的垃圾進行填埋或者焚化，將污染減少到最低。從多角度提高資源的利用率，倡導循環(huán)使用比如對包裝物、塑料、家用電器能夠回收再利用，最低限度地減少廢物的排放，而生活污水的處理凈化設(shè)備也在不斷提高。

最后由于科學技術(shù)的進步，各國對核的要求不斷增多而造成核輻射致使海洋環(huán)境達到一定濃度，造成污染已經(jīng)不容忽視。之前日本的核電站泄漏導致放射性物質(zhì)大量排入海洋從而使海洋環(huán)境嚴重污染就是給各國在對核的問題上敲響警

3 結(jié)論

地球是我們的家園，而海洋是家園不可或缺的一部份，所以守護海洋環(huán)境不被污染更是責無旁貸。如今對于海洋環(huán)境污染的管理是一個浩大的工程，除了國家出臺相應(yīng)措施進行有效管理和對海洋環(huán)境制定統(tǒng)一、規(guī)范的監(jiān)測標準，有效、積極地掌握海洋環(huán)境污染情況，及時做出預(yù)防措施，并在合理利用海洋資源、開發(fā)海洋資源的同時也要提高個人的海洋環(huán)境保護意識，只有個人認識到海洋污染的嚴重性，才能對保護海洋環(huán)境起到積極的作用。

參考文獻

[1]藍錦毅.港口建設(shè)對廣西海洋生態(tài)環(huán)境影響分析及污染防治對策[J].廣西科學院學報，2011，2(6)：3521-3522.

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關(guān)鍵詞：化學教學；環(huán)保教育；愛的奉獻

隨著科學技術(shù)的日新月異及生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，地球發(fā)生了前所未有的變化。人類如何更好地生存、發(fā)展，已成為當前大家關(guān)注的焦點。[1]“保護環(huán)境、保護地球”已成為人類一致的呼聲和共同面臨的任務(wù)?；瘜W與環(huán)境有著密切的聯(lián)系，人們的衣、食、住、行無不與化學打交道，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更是離不開化學?；谶@一認識，在中學化學教學中，恰當?shù)貪B透環(huán)保知識，培養(yǎng)與增強學生的環(huán)保意識，使學生具有良好的化學素養(yǎng)，并使更多的學生立志于環(huán)保事業(yè)，這是中學化學教師的神圣職責。

一、結(jié)合教材內(nèi)容滲透環(huán)保知識，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識

1.實現(xiàn)中學化學教學與環(huán)保教育有機融合的策略分析

（1）有意識地在教材中發(fā)掘環(huán)保教育內(nèi)容。例如，教材中的煤、石油、二氧化硫、氮的氧化物、電鍍、電解、金屬的冶煉等，則是進行環(huán)保教育的好題材。

（2）收集并整理有關(guān)環(huán)保資料以融入教學。例如，當代人們特別關(guān)注的環(huán)保問題：垃圾的危害、酸雨、臭氧層破壞、全球性氣候變化、生物多樣性銳減、有毒化學品的污染及轉(zhuǎn)移、突發(fā)性環(huán)境污染事故與大規(guī)模生態(tài)破壞、土壤退化的加速、淡水資源的枯竭與海洋污染等，這些都是十分豐富、生動的環(huán)保教育內(nèi)容，如能有機滲透于教學之中，不僅能激發(fā)學生學習化學的興趣，而且對于樹立環(huán)保意識十分有益。

2.實現(xiàn)中學化學教學與環(huán)保教育的有機結(jié)合、融會貫通的具體實施手段分析

（1）要以教材系統(tǒng)為主線，科學合理地安排環(huán)保教育，使兩者有機地結(jié)合，切忌喧賓奪主。

（2）緊緊抓住污染與防治、消除污染這一關(guān)系來進行分析、講解。強調(diào)環(huán)境與人類的密切關(guān)系，使學生明白環(huán)境污染對人類生存的威脅，為了人類的生存，一定要保護環(huán)境。在“防”與“治”的關(guān)系中強調(diào)以“防”為主。

（3）在教學過程中，應(yīng)適當增加實例，提供數(shù)據(jù)，使學生具有豐富的感性認識，加深印象。例如，在“化學反應(yīng)中的能量變化”教學中，講到化石燃料的燃燒時，可進一步指出：化石燃料燃燒后的主要產(chǎn)物是二氧化碳等，二氧化碳在大氣中濃度增大會造成什么危害呢？過量的二氧化碳會造成不正常的溫室效應(yīng)，使全球氣候變暖，二氧化碳濃度增大一倍，全球平均氣溫增加1.5～7℃，這樣迅速上升的溫度將會使地球上的冰川融化，海平面上升。再如，在介紹了環(huán)境保護的初步知識后，為了豐富學生的感性認識，使學生既見“森林”又見“樹木”，可介紹古今中外的具體事例進行剖析。諸如“世界上著名的公害”“科索沃戰(zhàn)爭中貧彈的放射性污染”等，為了使學生對環(huán)境污染的嚴重危害有進一步認識，可提供一些具體數(shù)據(jù)：聯(lián)合國環(huán)境計劃《我們的星球》雜志最新一期發(fā)表的一份研究報告指出，由于全球氣候變暖引發(fā)的自然災(zāi)難正在日益增加，預(yù)計到2050年后，每年給世界造成的損失將超過3000億美金，其危害程度令人驚心。[2]

（4）在進行環(huán)保教育時，補充的內(nèi)容要適合學生的認識水平，充分考慮學生的可接受性，切忌任意拔高。

二、科學合理安排實驗，直觀、具體進行環(huán)保教育

化學是以實驗為基礎(chǔ)的學科，實驗是進行環(huán)保教育的又一重要領(lǐng)域，實驗裝置、化學藥品劑量的使用，實驗順序的安排，廢液的處理與排放都必須充分考慮“環(huán)?！边@一重要因素。如氯離子的檢驗、碘的升華等實驗，只要現(xiàn)象明顯、達到實驗效果，使用時采用微量實驗藥品即可，在實驗順序上，產(chǎn)生有害氣體的實驗應(yīng)放在最后做，完畢后排氣通風，及時處理或綜合利用廢液，做到無害排放。

對某些實驗，可采用講解、討論、歸納、演示或分組實驗方式進行。如二氧化硫和氮的氧化物的回收處理，可提出：對于產(chǎn)生硫化氫、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等廢氣，為防止其擴散到大氣中去，用什么方法將它們分別除去？如何使其變?yōu)橛杏玫漠a(chǎn)品？通過討論，得到結(jié)論：一般可用堿液吸收酸性物質(zhì)或制成相應(yīng)的化工產(chǎn)品同理，一般可用酸液吸收堿性物質(zhì)，某些有毒物可使其轉(zhuǎn)化為沉淀或可溶物等。這樣不僅使學生掌握消除環(huán)境污染的簡單原理，還可懂得變廢為寶的道理，對學生今后的生活實踐是十分有益的。

三、開展豐富多彩的環(huán)保教育活動，在社會實踐中增長知識和才干

由于環(huán)境問題具有綜合性和實踐性的特點，因此，除了在課堂教學中進行環(huán)保教育活動，如召開“人類與環(huán)境”等主題班會，請專家或工程技術(shù)人員來校作報告，社會調(diào)查。通過活動，使學生不斷進行“人與環(huán)境”的思考，進而認識到自己的社會作用與歷史責任。我們所看到的垃圾主要是生活垃圾，它的產(chǎn)量隨城市人口量的增加正在逐年增加。生活垃圾的種類可分為：廢紙、塑料、玻璃、金屬和生物垃圾五大類，它有著很多危害，主要表現(xiàn)為：

（1）占地過多，不易分解。

（2）成分復(fù)雜，污染空氣；所含有機物腐敗后分解產(chǎn)生惡臭，釋放出大量硫化物、氨等污染物。其中含有機揮發(fā)氣體達100多種，這些釋放物中含有許多致癌致畸物。塑料膜、紙屑和粉塵則隨風飛揚形成“白色污染”。

（3）雨水沖刷，污染水體；垃圾經(jīng)雨水沖刷，會將有害物質(zhì)沖入河流、湖泊或海洋。若直接棄入，則會引起更嚴重的污染。不少農(nóng)村的河流水面上漂著的塑料瓶，樹枝上掛著的塑料袋、食品包裝紙，不僅造成環(huán)境污染，若動物誤食了還會傷及健康，進而死亡。

針對垃圾場的惡臭，學校和垃圾場管理方進行多次協(xié)商，以加強管理整治，一段時間過后，空氣質(zhì)量有了明顯好轉(zhuǎn)。但管理方表示，這是暫時的，垃圾處理場已達到處理極限，垃圾處理的速度遠遠趕不上垃圾產(chǎn)生的速度。要從根本上解決問題，最有效的解決辦法就是減少垃圾的產(chǎn)生和進行廢物的再利用。這樣不僅可以節(jié)約大量資源，還能夠最大限度地減少垃圾的產(chǎn)生量，降低垃圾處理費用，減少占用土地資源，從而使我們的生活質(zhì)量有明顯改善。[3]

四、注重生活實際中的“化學與環(huán)境”，養(yǎng)成保護環(huán)境的良好習慣

在日常生活中涉及許多“化學與環(huán)境”的問題，如果置身于生活實際，思考并處理好環(huán)保問題，對于學生養(yǎng)成保護環(huán)境的良好習慣和升華感情無疑會起到潛移默化的作用。諸如，如何充分利用現(xiàn)有能源？如何節(jié)水、節(jié)電？如何防止舊電池的污染？……教師精心教育，適時引導，使學生從一點一滴做起，并進而達到“人人都獻出一點愛”的崇高境界，這正是我們所追求的。

參考文獻：

[1]莊 萍，毛 云，強 娜.論在中學化學教學中如何滲透綠色、環(huán)保教育[J].惠州學院學報，2006，26（06）：123―128.

[2李鎖民.利用化學學科特點培養(yǎng)學生的環(huán)保意識[J].中學化學教學參考，2014（14）：14.

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關(guān)鍵詞：洗清艙油污水 過濾介質(zhì) 核桃殼

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2012）012-099-02

1前言

船舶在營運過程中會不斷產(chǎn)生油污水，主要有艙底水、壓艙水和洗艙水，主要來源于機艙內(nèi)各種泵、閥門和管路漏出的油與水，機器在運轉(zhuǎn)時漏出的油，主輔機燃料油及加油時的溢出油，或者因更換油種需洗艙、清潔油柜而產(chǎn)生的洗艙水。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，一般一艘船洗艙水水量一般為該船載重量的20%左右，含油量一般為15～30g/L左右，由于運輸損失，每年進入海洋的147萬噸石油污水中，有70萬噸是船舶壓艙水、洗艙水和艙底水入海造成的，其中40萬噸是由于壓艙水和洗艙水排放入海造成的。這些油污水的排放已經(jīng)成了海上主要的污染之一。

洗艙油污水成分極為復(fù)雜，除含油（包括浮上油，分散油、乳化油和溶解油等）、泥、鐵銹及微量的酚之外，還含有洗滌劑等化學試劑成分，它的乳化作用嚴重地影響油水分離或過濾設(shè)備的運轉(zhuǎn)，顆粒物質(zhì)也會損壞設(shè)備的性能，乳化油含有表面活性劑，油分以微米數(shù)量級大小的粒子存在，分離難度頗大，嚴重影響了洗艙水的處理效果。

2清洗艙油污水概述

2.1油污水對海洋生態(tài)的危害

據(jù)了解，部分油污組分能使海洋里的捕食性動物（蟹、蝸牛）對化學刺激的知覺失調(diào)，并阻止水體生物間的化學信息傳遞。2011年天津市海洋局在天津市近岸海域多次發(fā)現(xiàn)疑似船舶違規(guī)操作性排放壓艙水或者洗艙水而產(chǎn)生的油污帶，這些油污帶降低了海水的自凈能力，導致附近漁民養(yǎng)殖的海鮮出現(xiàn)生長緩慢、大量死亡等現(xiàn)象，且油污帶擴散成油膜，隨水流和波浪波及數(shù)百公里的海岸線，危及到海濱風景區(qū)、海濱浴場和灘涂養(yǎng)殖。據(jù)報道，近50年來因油類污染已有1000多種海生生物滅絕，海洋生物已減少了40%。溢油事故不斷，近海河口地區(qū)的富營養(yǎng)化，赤潮的頻繁發(fā)生，海洋生物病害增加，珊瑚礁大量死亡，海洋污染已對海洋生物的生存構(gòu)成了巨大的威脅和危害。

2.2清洗艙油污水的處理方法

對于油污水的處理，除了參照國際海協(xié)IMO防污公約細則耍求以及我國有關(guān)法規(guī)辦理之外，從技術(shù)上來說主要采用油污水分離器處理。船用油水分離器的油水分離以物理分離為主，主要方法有重力分離、離心分離、過濾分離、聚結(jié)分離、氣浮分離、吸附分離、超濾膜及反滲透分離等。一般來說，船用油水分離主要采用重力分離作為初級分離，用聚結(jié)、吸附分離作為次級精分離，其中吸附分離出水含油率可低于5ppm。陸用油水分離以成套處理工藝為主，主要方法除船用方法外，還可添加生物凈化深度處理工藝，出水質(zhì)量最高可達到國家污水綜合排放一級標準。

3過濾介質(zhì)在清洗艙油污水處理中的應(yīng)用

在清洗艙油污水的處理過程中，主要靠重力作用和吸附作用進行油水分離，一般分為初級處理和二級處理兩個階段。IMO曾在MEPC60.（33）決議中強調(diào)重力式過濾設(shè)備不能對船上所載的各種油類均有效，也不能滿意地處理比重很大的油類或呈乳液狀的混合物。因此清洗艙油污水的處理，需要針對特定種類的油污（特別是乳化油種類），選擇合適的過濾介質(zhì)、吸附材料和過濾器。

3.1 過濾介質(zhì)的種類

國內(nèi)外現(xiàn)有的含油污水處理工藝中過濾介質(zhì)和吸附材料種類繁多，常用的多孔性材料有普通多層的金屬網(wǎng)、石英砂、活性炭、核桃殼、無煙煤、纖維球、磁鐵礦和各種高分子化合物如聚丙烯、聚乙烯顆粒等。除此之外，膜過濾法除油目前已有不少研究，它是利用微孔膜包括超濾膜、反滲透膜和混合濾膜攔截油粒，主要作用在于去除乳化油和溶解油。

3.2 不同過濾介質(zhì)的工藝效果

3.2.1 活性炭處理效果

活性炭除油的原理主要是吸附作用，它具有巨大的比表面積和特別發(fā)達的微孔，吸附能力強，對油有很好的吸附性能，吸附容量一般為30-80mg/g，而且能同時有效地吸附廢水中的乳化油和有機物。陳曉玲用粉狀和粒狀活性炭處理工廠機械加工時產(chǎn)生的含油廢水結(jié)果表明油類的去除率>88%，李安婕等以粒狀活性炭為載體，采用內(nèi)循環(huán)流化床反應(yīng)器工藝在好氧條件下凈化采油廢水，除油率可達100%。

3.2.2 濾膜處理效果

濾膜除油主要是利用高分子聚合物合成的親油膜吸附油脂，如聚丙烯、聚乙烯等，它吸油倍率大、吸油速度快、保油性好、可吸油種類多、良好的熱穩(wěn)定性、 密度小、易儲存、易運輸、回收方便。韓小波等采用不同材料的中空纖維超濾膜組件，對經(jīng)過機械分離的船舶艙底含油乳化污水進行了試驗研究。尹賜禹利用HPL型板框式超濾器配用PSF型超濾膜將含油污水一次連續(xù)濃縮，其含油量由500-6000mg/L增至1%～3%，體積濃縮大于20倍。

3.2.3 核桃殼處理效果

核桃殼作為一種過濾介質(zhì)，主要靠重力過濾來處理洗艙油污水，為了探索核桃殼的過濾效果，進行了試驗。采用900mm厚的核桃殼濾層，濾料裝填高度1.4m，體積 0.81m3，設(shè)計流量5.56L/s，采用機械自動攪拌，用原水反沖洗 （溫度65℃左右）。試驗前，先用清水對核桃殼過濾器進行沖洗，洗去濾料中的雜質(zhì)。過濾過程中，過濾器出水的含油質(zhì)量濃度一直在小范圍內(nèi)波動， 平均為10mg/L，并且小于15mg/L，產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，試驗結(jié)果如圖1所示，核桃殼過濾器濾層隨著進水懸浮物含量的增高，出水懸浮物含量及其去除率同進水懸浮物含量呈近似相關(guān)性，除特殊幾個點外（可能是試驗誤差導致），出水懸浮物含量呈增加趨勢，出水懸浮物基本控制在20mg/L以下，懸浮物去除率基本都在70%以上，高達98%；出水中含油量隨著進水含油量的不斷增加卻相對穩(wěn)定，過濾出水含油量可以穩(wěn)定在10mg/L以下，去油率基本在80%左右，高達99%，如圖2 所示。通過粗略計算估計，單位體積核桃殼濾料在過濾周期內(nèi)的截污量為0.4kg/m3 （油） 和 1.2kg/m3（懸浮物），兩者合計得出該過濾器的納污能力約為35kg/m3。

4過濾介質(zhì)的經(jīng)濟效益分析

活性炭吸附對于含油污水的去油效果較好，最高可達100%，但其吸附容量有限，生產(chǎn)成本高，再生困難，不易重復(fù)使用，故一般只用于含油廢水的深度處理。濾膜去油效率最高，特別是對乳化油的去除效果好，但是吸油后不容易循環(huán)使用，易造成二次污染，因而成本很高。核桃殼、無煙煤、石英砂等靠過濾作用去除油污的介質(zhì)相對于樹脂膜靠吸附作用的去油效果差，但針對某些含油水質(zhì)，核桃殼的去油率最高也可達90%，且成本較低，是多級過濾介質(zhì)的良好選擇。

5結(jié)論

（1）活性炭和濾膜吸附可有效去除污水中的油脂，去除率可達100%，特別是去除洗艙水中的乳化油；核桃殼作為過濾介質(zhì)，在處理洗艙油污水的過程中，出水懸浮物去除率達到70%以上，在適宜的運行條件下去除率可高達98%；出水含油量可以保持在15mg/L以下，去油率在80%左右，在適宜的運行條件下去除率可高達99%。

（2）新裝填的核桃殼吸附性能非常強，在過濾器運行初期，出水水質(zhì)普遍較好。但在長期的運行過程中都存在濾料清洗不干凈、反沖洗壓力升高、濾料流失等問題。但考慮到經(jīng)濟成本的問題，核桃殼仍是多級過濾介質(zhì)的良好選擇。

（3）過濾設(shè)備的設(shè)計參數(shù)必須有針對不同種類的洗艙油污水選擇合適的過濾介質(zhì)。對于較復(fù)雜的洗艙油污水，可選取核桃殼和石英砂等過濾介質(zhì)分級進行多級過濾。在對出水水質(zhì)要求極高的情況下，可選擇聚合濾膜或活性炭吸附除油。

參考文獻：

[1] 柯廣慶.淺談船舶排放艙底水造成污染事故的現(xiàn)狀、原因及對策[J].中國水運，2007，7（7）：43-46.

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[3] 李必文，李雪輝.陶瓷膜過濾油田采出水時的膜污染研究[J].石油機械，2002，30（增刊）：4-7.

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[5] 李春樂.合理使用船舶清洗劑[J].中國船檢，2002（2）.

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【關(guān)鍵詞】封母；短路；污染；濕度；安全運行；絕緣監(jiān)督

短路故障是破壞電力系統(tǒng)正常運行的常見現(xiàn)象和原因，最近幾年封母短路在沿海電站運行當中時有發(fā)生，筆者多次參加沿海電站搶修、試驗，覺得有必要進行討論研究，希望找到造成故障的具體原因，發(fā)現(xiàn)其共同特點，總結(jié)研究得出結(jié)論，為運行管理和檢修試驗工作積累經(jīng)驗，指導實踐，以利于安全生產(chǎn)和降本增效。

一、母線

母線是匯集、分配和傳送電能的裝置。通過它把電能輸送給各個分支用戶或干線。母線有敞開和封閉之分，封閉母線是將導電母排和橋架并為一體，是一種高防護性的輸電工具。

二、短路

電力系統(tǒng)在運行中，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接稱為短路，此時會流過非常大的電流，往往會造成設(shè)備損壞和威脅人身安全。短路故障分為四種：單相接地、兩相接地、兩相短路和三相短路。

三、某沿海電站封母的短路故障實例

為了充分利用風能、太陽能等，近些年來人們在沿海建設(shè)了不少風力發(fā)電場、太陽能電站、原子能核電站等，由于靠近海邊，海洋污染給電力生產(chǎn)帶來了一定的影響和安全問題。沿海電站發(fā)生封母多次短路故障說明了這一點。例如：某100MW風力發(fā)電場，今年夏天兩次相繼發(fā)生封母短路故障，造成停電事故分別為5天和4天。某沿海太陽能電站更早些的時候也發(fā)生類似故障。

四、江蘇某風電封母故障的分析討論

某風力發(fā)電場已投產(chǎn)運行兩年半，發(fā)生了封母短路故障征兆母線絕緣下降，有放電現(xiàn)象，且聲響逐漸增大，有臭氧氣味，而且日益加重。

（一）故障外觀現(xiàn)象

事故發(fā)生前帶負荷運行，事故發(fā)生時保護動作跳閘，伴有爆炸聲響。封母有一段發(fā)生膨脹開裂。裂口周圍被熏黑。

事故發(fā)生后，可見封母內(nèi)面燒焦變黑，支持絕緣子有龜裂，閃絡(luò)痕跡明顯嚴重。爬距長，部分緊固螺栓頭部燒毀熔化變形，母排部分扭曲變形，邊緣損壞凹凸不平有毛刺，護套膨脹畸形，箱內(nèi)水珠遍布，設(shè)備受潮嚴重，放電閃絡(luò)部位表面粗糙碳化。

（二）絕緣檢測及鹽密度化驗等檢查

用2500伏搖表測量：封母母線整體絕緣小于0.03M，封母過橋段0.04MΩ，其他分段最大不超過0.2M，爬電爬距大，絕緣子鹽密度大于0.2mg/c㎡，表面污染度超達3級以上。

（三）總體分析

1.理論分析

發(fā)生絕緣事故的原因很多，其中影響絕緣電阻下降的主要因素有：溫度、濕度、雜質(zhì)和當時的電場強度，一般情況，隨著環(huán)境溫度的升高，電阻率按指數(shù)規(guī)律下降，絕緣電阻的數(shù)值隨溫度的增高而減小，電氣設(shè)備受潮后，絕緣電阻率也會下降，尤其是，當濕度大于75o%時，絕緣電阻下降迅速，如果混入雜質(zhì)或者介質(zhì)表面受到雜質(zhì)污染而又嚴重受潮吸收了水分，絕緣電阻也將迅速下降而減小，當介質(zhì)上的電場強度達到一定時，將會帶來電介質(zhì)被擊穿的危險，在穩(wěn)定電壓作用下，氣體狀態(tài)，間隙距離不變時，其擊穿電壓具有比較確定的數(shù)值，當間隙電壓升高達到其擊穿電壓時，間隙即被擊穿。一旦超過最低介質(zhì)電場承受電壓，設(shè)備將發(fā)生閃絡(luò)，嚴重時繼而絕緣介質(zhì)被擊穿。

2.現(xiàn)場分析

該事故發(fā)生在夏季三伏天的高濕、高溫環(huán)境，設(shè)備在空氣含鹽度含臭氧濃度較高室內(nèi)，母排、絕緣子等設(shè)備在海邊投產(chǎn)運行已達兩年半之久，表面受含鹽潮氣污染積累較嚴重，絕緣下降，發(fā)生局部連續(xù)放電持續(xù)時間較長，隨著時間爬電逐漸嚴重，范圍也不斷擴大，隨著高溫季節(jié)的高溫加劇，暴雨的突然來臨，環(huán)境溫度、濕度進一步升高，封母內(nèi)外環(huán)境進一步劣化，在通風不暢的封母一段及部位濕度、溫度空氣含鹽密度更大，接著放電情況和邊緣損壞生成凹凸不平更加突出，尖端放電更易形成和加劇，臭氧濃度提高對設(shè)備更具有腐蝕性，降低絕緣水平，母線與封母鐵殼間空氣擊穿電壓進一步降低，而負荷輕，系統(tǒng)電壓相對升高，也進一步增大了擊穿發(fā)生的可能，在綜合不利因素的作用下，運行設(shè)備電場強度達到薄弱部位擊穿電壓時，則在該部位首先發(fā)生弧光閃絡(luò)造成短路，引起開關(guān)跳閘停電和設(shè)備損壞。

（四）處理

1.更換損壞支持絕緣子

（1）工作前必須辦理工作票，檢查安全措施，對工作班成員進行技術(shù)和安全交底。工作班作業(yè)人員必須遵守電業(yè)安全工作規(guī)程，持證上崗。

（2）更換支持絕緣子，絕緣子必須經(jīng)過檢驗并且合格，外觀檢查應(yīng)當完整無破損，無污染，絕緣電阻符合要求，新的絕緣子一般在10000M以上，有些達到幾個G，可視為完好。

（3）工作前應(yīng)當準備必備的工具，除常用電工工具外，還要準備吊繩和安全繩等。工作至少兩個人一組，相互配合，橋架和地面人員做好分工，六個人為一個基本工作班，有人擔任監(jiān)護工作。

（4）高空作業(yè)必須做好防范措施，上下搬運物件需要用梯子和繩索，不得用拋接方法。

（5）高溫季節(jié)注意防暑降溫。

2.清洗其余絕緣子

舊的支持絕緣子必須拆下經(jīng)過檢查和處理，爬電放電損壞的不可再使用，對于合格的絕緣子，必須經(jīng)過再次清洗除垢并烘干，絕緣一般應(yīng)當達到或接近新的元件水平方可考慮使用。

3.擦洗母排表面，除去鹽垢等污染物

對損壞的母排必須拆卸處理，除去表面焦炭和鹽垢，打磨毛刺其他母排也應(yīng)進行全面清洗好，清洗除垢主要用純凈水，因為鹽垢易溶于水，反復(fù)清洗然后擦干、烘干。

避免一個誤區(qū)：注意不能用酒精清洗，如用酒精，幾乎沒有效果，不僅浪費了人力、材料、財力，還會帶來隱患，延誤工期，影響生產(chǎn)。

4.更換燒毀螺栓

取下熔化變形螺栓，更換新的與原來尺寸規(guī)格材料質(zhì)的相同或相近與母排配套的螺栓，一般使用不銹鋼的為佳，緊固適度，接觸部位需涂抹接觸劑及防腐劑。

5.修復(fù)或更換部分母排

對于表面燒毀凹凸不平的，必須打磨光滑涂膏，對于孔洞或邊緣燒損過大的母排，更換相同規(guī)格的設(shè)備，以滿足和確保載荷需要。

6.安裝、烘干

母線的一般檢修包括：清掃、檢修接頭、檢修伸縮節(jié)、檢修絕緣子及套管、檢查母線的固定情況；解體檢修：對接觸面的處理、緊固連接螺栓、防止氧化處理，更換彈簧墊圈，補貼示溫片；母線的加工包括校正、彎曲、鉆孔；安裝包括固定、連接（銅鋁相接用銅鋁街頭）、電弧焊接。

烘干：清洗和擦拭過的支持絕緣子和母排等，必須經(jīng)過電熱吹風機吹或裝設(shè)碘鎢燈照射烘干，兩種交替或同時使用。碘鎢燈每盞1000瓦即能夠達到比較滿意效果。但必須注意安全。防止火災(zāi)。

7.測量絕緣電阻

常用合格的兆歐表直接測得絕緣電阻值，測量時，與帶點部分保持安全距離，10千伏及35千伏設(shè)備測絕緣時需使用2500伏搖表測量，測量分段的絕緣電阻必須合格，整體母排絕緣值與出廠和安裝交接時的數(shù)值差別不應(yīng)很大，一般不超過2%。參照《電氣試驗規(guī)程》。

（五）恢復(fù)供電運行

1.確定檢修安裝安裝完畢合格。

2.清場（做到工完、料盡、場地清）。

3.拆除烘烤設(shè)備，確定母排絕緣值達到50兆歐以上，無異常。

（下轉(zhuǎn)第44頁）（上接第42頁）

4.終結(jié)工作票，拆除接地線。

5.聯(lián)系調(diào)度，供電操作，投入運行。

（六）建議

1.建議對箱型封母根據(jù)實地結(jié)構(gòu)進行一定的改進，以有利通風除濕。

2.建議對室內(nèi)通風設(shè)備布局進行設(shè)計改進，更有利于對流和有效通風。

3.在開關(guān)室配電柜、封母室橋架需要加裝足量除濕干燥器。

4.封堵各進出線電纜溝道口，減少濕氣由下而上侵入開關(guān)柜，尤其橋架。

5.利用臨時檢修及在線電子監(jiān)測，加強測量絕緣電阻和絕緣監(jiān)督。

6.定期除去封母母排表面污染物質(zhì)，及時消除母排放電現(xiàn)象。

7.夏季注意室內(nèi)降溫，雨季注意加強除濕，霧霾天氣防止閃絡(luò)。

8.發(fā)現(xiàn)缺陷及時處理。

（七）定期進行鹽密度測試，必要時進行耐壓試驗

筆者根據(jù)理論分析和實際考察認為該母線短路事故有兩個主要原因：

一是設(shè)備本身受鹽垢等污染后表面產(chǎn)生輝光放電、爬電、閃絡(luò)，使設(shè)備絕緣水平下降，帶電體與外殼接地體擊穿電壓降低。在電源電壓增高而達到和超過正負極之間、帶電與接地體介質(zhì)之間擊穿電壓時發(fā)生嚴重閃絡(luò)，隨即形成弧光短路，過電流引起保護動作跳閘造成停電事故。同時造成部分設(shè)備損壞。此外，放電造成表面形狀凹凸更易發(fā)生尖端放電，使放電逐步加重，形成惡循環(huán)，也是引起故障的原因。

二是外部高溫、高濕環(huán)境，尤其在類似霧天的空氣中含鹽等污染物成分聚集增加，介質(zhì)電導增強、導電性能提高、泄露電流增大、絕緣下降，是造成閃絡(luò)擊穿的必要條件，尤其是在相對濕度超過75℃%時，其干閃電壓會迅速降低，直接威脅到設(shè)備之間的絕緣狀況，極易引起閃絡(luò)，它是外部絕緣環(huán)境變壞的顯著和根本的因素。另外還有，放電產(chǎn)生大量臭氧，也具有一定使設(shè)備絕緣老化的作用，形成不利環(huán)境。造成絕緣不良發(fā)生閃絡(luò)，使開關(guān)跳閘停電事故。

（八）判斷結(jié)論

綜上所述，（1）設(shè)備表面本身受到污染和吸潮后，絕緣水平下降而持續(xù)發(fā)生放電；（2）外部溫度高、濕度大、空氣含雜質(zhì)使設(shè)備之間介質(zhì)擊穿電壓降低在電場電壓的作用下閃絡(luò)；（3）內(nèi)外兩者共同的作用是造成事故的主要原因。

（九）總結(jié)

理論專家曾講述沿海電氣設(shè)備容易受到鹽份污染，影響設(shè)備絕緣，通過以上實例，說明這種了這種理論的存在，應(yīng)當給予重視；環(huán)境濕度對設(shè)備絕緣的影響很大，尤其濕度達到75%時，應(yīng)當特別注意；在沿海對于投產(chǎn)已達到兩年的電站，有必要加強絕緣監(jiān)督。注意事項如下：

1.工程竣工時必須有完整的交接手續(xù)。

2.投入生產(chǎn)應(yīng)當建立比較完善的運行管理機制，發(fā)現(xiàn)問題及時總結(jié)經(jīng)驗。

3.對生產(chǎn)人員加強技術(shù)培訓，加強巡回檢查和完善設(shè)備缺陷管理制度。

4.對項目經(jīng)理、檢修人員應(yīng)當審查資質(zhì)，防止違章指揮，提高安裝工藝質(zhì)量。

5.發(fā)現(xiàn)異常必須申請進一步檢查，及時消除隱患和障礙。

6.針對地處沿海和化工園區(qū)，空氣含有有害雜質(zhì)的情況，制定專門制度。

7.加強對設(shè)備的絕緣監(jiān)督。

五、對封母及配電柜的絕緣監(jiān)督

1.加強巡回檢查。

2.加強對封母絕緣電阻測量，做好記錄。

3.定期進行包括封母的所有電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗，做好記錄，進行分析和處理。

4.針對沿海設(shè)備易受鹽垢等不利絕緣的影響，應(yīng)當采取專門的應(yīng)對措施，包括技術(shù)措施和組織措施以及制度文化建設(shè)。

5.根據(jù)本篇所述建議，采取積極措施。

6.進一步建立和完善絕緣監(jiān)督制度和補充執(zhí)行規(guī)定。

以上是對封母故障的討論和建議，請?zhí)岢鰧氋F意見。

參考文獻

[1]國家電監(jiān)會編著.《電網(wǎng)特種類高壓試驗》專業(yè)教材[M].

篇5

(一)人口問題

一直以來,人類的生產(chǎn)生活活動都是圍繞著資源的開發(fā)與利用進行的。隨著科學技術(shù)的進步,生產(chǎn)的發(fā)展,人類生活水平大幅度提高,人類消耗的資源、能源以及產(chǎn)生的廢物對環(huán)境造成的污染也在急劇地增加。人口問題一直是個倍受人們關(guān)注的話題[1]-[3]。人口的激增,必然引起能源和資源消耗的進一步增長,并使環(huán)境污染更為嚴重。同時,也會給有限的資源帶來巨大的壓力。另外,人口分布的不均,也將使得局部地區(qū)的環(huán)境受到嚴峻的考驗[4]。

(二)資源、環(huán)境問題

耕地資源是解決糧食等問題的關(guān)鍵因素,而現(xiàn)在也正受到嚴重的破壞。由于城鄉(xiāng)建設(shè)及土地沙化等原因造成的耕地面積不斷減少,加之人口激增,使得耕地的人均占有量越來越少。有大量數(shù)據(jù)顯示,世界及我國耕地面積均在不斷減少[5]。我國人均耕地面積大大低于世界人均量,且耕地質(zhì)量本身偏低,總體呈惡化趨勢[6]。森林資源作為碳的儲存庫對維持地球的生態(tài)平衡有著重大意義。由于過度砍伐、放牧等原因?qū)е碌纳制茐脑诔掷m(xù)進行。袁亦生等[7]通過對聯(lián)合國糧農(nóng)組織公布的52””5年全球森林資源評估6報告研究發(fā)現(xiàn),地球上的原始森林以6””萬hm2的速度消失或改變,其中南美洲和非洲森林面積消失最為嚴重。森林面積的大量減少,加重了水土流失,導致氣候惡化,自然災(zāi)害頻發(fā),給人類的正常生產(chǎn)和生活帶來了巨大壓力。地球上淡水僅占水資源總量的2.5%左右,而其中絕大部分是以冰川的形式存在,能夠加以利用的淡水資源僅占淡水資源中的很少一部分。某些地區(qū)人口過度集中、用水量大的企業(yè)過多等原因使得該地區(qū)的水資源嚴重不足;生活及工農(nóng)業(yè)排放的污水使得水污染持續(xù)加劇,水質(zhì)惡化,許多淡水資源甚至變得無法利用。被污染的淡水經(jīng)過適當處理可以加以利用,但昂貴的處理費用使得很多處理技術(shù)受到限制。目前,淡水資源短缺和污染已經(jīng)成為許多國家和地區(qū)面臨的重大問題與挑戰(zhàn)。當今世界紛爭不斷,很多是因為能源問題引起的?，F(xiàn)在世界能源結(jié)構(gòu)中仍以化石能源為主,而化石能源的儲量是有限的,總有耗盡的一天,能源緊張已經(jīng)成為發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)的一個重大障礙。與此同時,大量化石能源的使用帶來的環(huán)境問題也已經(jīng)凸現(xiàn)出來。迫于能源需求和環(huán)境保護的巨大壓力,尋找新的清潔能源就成為了世界各國的重要任務(wù)。生物多樣性對維持生態(tài)平衡有著重大意義。隨著土地開發(fā)、森林破壞和亂捕亂獵,野生資源受到嚴重破壞,生物多樣性正在急劇下降,許多瀕危物種正面臨重大考驗。由于人類活動使得大氣、水體、土壤等環(huán)境要素受到嚴重污染和破壞,導致了全球變暖、酸雨、臭氧層空洞、海洋污染、土壤污染等環(huán)境問題。面對這些問題,使得人類不得不為自身的長遠利益考慮,因此,綠色低碳、節(jié)能減排等“綠色化”理念近年來倍受重視。傳統(tǒng)的生產(chǎn)生活模式,是以資源、能源的巨大浪費和嚴重的環(huán)境破壞為代價?！熬G色化”理念是以最大限度提高資源、能源的利用率,實現(xiàn)廢物“零排放”為目標的生產(chǎn)理念。在小學科學教材中也滲透了不少這方面的知識和理念。

二、在民族地區(qū)小學科學教學中滲透“綠色化”理念的必要性

(一)民族地區(qū)環(huán)境污染和破壞日益加重

民族地區(qū)自然資源相對較為豐富,同時也是自然條件及生態(tài)環(huán)境相對脆弱的地區(qū)。改革開放以來,為了發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟和改善人民生活水平,部分地區(qū)對資源、環(huán)境的不合理利用使得當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境遭受到越來越嚴重的污染和破壞,主要表現(xiàn)在森林面積銳減、物種滅絕、土地沙化及水土流失等方面。由環(huán)境問題引發(fā)的自然災(zāi)害更是頻頻發(fā)生,幾乎每年都會發(fā)生的洪澇災(zāi)害使得人民的生命財產(chǎn)安全受到嚴重威脅。很多民族地區(qū)由于自然條件獨特,很具觀賞價值,隨著大量旅游景點的開發(fā),旅游業(yè)逐步成為其地區(qū)經(jīng)濟的支柱。在大力發(fā)展旅游業(yè)的過程中,大量的生活垃圾及汽車尾氣等污染物進入了自然環(huán)境,對當?shù)刈匀画h(huán)境造成的污染也是顯而易見的。有研究表明民族地區(qū)環(huán)境質(zhì)量并沒有隨著人民收入水平的提高而得到改善,甚至是隨著經(jīng)濟的發(fā)展,環(huán)境污染繼續(xù)加重[8][9]。為保護和改善民族地區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境,我們有必要在民族地區(qū)進行環(huán)保教育。

(二)民族地區(qū)人們環(huán)保意識相對薄弱

由于環(huán)境對人類的“報復(fù)”行為是在人類對環(huán)境的破壞和污染達到一定程度之后才會顯現(xiàn)出來,人類也是在發(fā)現(xiàn)了環(huán)境對其進行“報復(fù)”之后,才開始采取相應(yīng)的措施對環(huán)境加以保護的;因此,在環(huán)境出現(xiàn)問題之前,我們通常感覺不到其中可能存在的隱患。我國民族地區(qū)自然資源豐富,人口密度相對較低,部分地區(qū)資源、環(huán)境壓力不明顯,人們環(huán)保意識普遍較為薄弱。通過世界各地出現(xiàn)的許多環(huán)境問題,也讓我們明白我國民族地區(qū)的環(huán)境問題是存在并日益加重的,但由于大部分民族地區(qū)經(jīng)濟欠發(fā)達、風俗習慣、受教育程度有限以及宣傳不到位等特點,人們的環(huán)保意識還不高,在一些民族地區(qū),過度砍伐、放牧,亂捕亂獵及廢物亂排放現(xiàn)象還比較嚴重,使得生態(tài)環(huán)境受到嚴重破環(huán)。亂扔垃圾、隨地吐痰等不文明行為更是隨處可見,為提高民族地區(qū)下一代接班人的環(huán)保意識,合理開發(fā)自然資源,減少浪費,保護當?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境,很有必要在小學科學教學中滲透“綠色化”理念。

(三)小學階段是學生成長的關(guān)鍵時期

習慣是在無數(shù)次的重復(fù)或練習中形成的行為方式,一旦養(yǎng)成便難以更改,對人生、事業(yè)及生活都起著永久性作用。小學階段是一個人行為習慣養(yǎng)成的關(guān)鍵時期,小學階段的教育對于幫助學生養(yǎng)成良好的行為習慣至關(guān)重要,更能通過“小手拉大手”,輻射、帶動、提高民族地區(qū)人群的環(huán)保意識。因此,在環(huán)保意識較為薄弱的民族地區(qū),從小學開始對學生進行“綠色化”理念的滲透對于提高整個民族地區(qū)人們的環(huán)保意識有著重大意義。

(四)滲透“綠色化”理念是小學科學教學的一項任務(wù)

小學科學是一門集天文、地理、生物、物理、化學及社會為一體的綜合性學科,它的特點是涉及面廣,淺顯易懂,適合小學生的認知程度,可以拓展學生的知識面,也可激發(fā)他們的學習興趣和求知欲。小學科學教學的宗旨是培養(yǎng)學生的科學素質(zhì),為培養(yǎng)合格的公民打下堅實的基礎(chǔ)?？茖W素質(zhì)包括科學思維和方法及與自然和諧相處的生活態(tài)度等,而這一切都是符合“綠色化”理念的。在小學階段,“綠色化”理念就是要運用科學的思維和方法解決實際的環(huán)境問題,如:資源的充分利用、從源頭消除污染、安全清潔能源的尋求等。滲透“綠色化”理念的同時,實際也是教會學生從根本入手解決問題的思維方法,可以為其以后的工作、學習打下良好的基礎(chǔ)。

三、在民族地區(qū)小學科學教學中滲透“綠色化”理念的措施

(一)在課堂教學中延伸、滲透“綠色化”理念

在5小學科學課程標準6中對于培養(yǎng)學生的環(huán)保理念作了明確要求,小學科學教材中本身就涵蓋了大量節(jié)約、環(huán)保方面的知識,有很多課題是可以進行延伸的,方便在其中滲透“綠色化”理念的教育。具體滲透方式有舉例、圖片展示、動手操作等。通過課堂教學可以幫助學生樹立環(huán)境保護意識及資源、能源的充分、合理利用等理念。首先是認識環(huán)境污染問題的嚴重性。由于大量燃料的燃燒、汽車尾氣與工廠廢氣的排放,改變了大氣的組成,使大氣層受到嚴重污染,導致溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層破壞等嚴重后果。2”世紀3”-6”年代震驚世界的“公害事件”中,其中五件是由大氣污染造成的。工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水、生活污水均是造成水體污染的污染源,其分布極廣、成分復(fù)雜,使水體受到嚴重污染,水質(zhì)下降,影響水生生物生長,甚至可以沿食物鏈影響人體健康?！肮κ录庇袃杉怯伤w污染造成的。大量農(nóng)藥、化肥的施用,秸稈的焚燒、固體廢物的排放都使土壤的組成和性狀發(fā)生了改變。其嚴重后果就是:引起地下水污染、土壤板結(jié)、有機質(zhì)含量下降、肥力下降、不利于農(nóng)作物生長,甚至會導致遺傳變異,通過食物鏈危害人體健康。在此,可通過圖片、數(shù)字、相關(guān)宣傳片、公益廣告等素材在學生心中留下深刻印象,使之明白環(huán)境受到污染后對人類的“報復(fù)”是很可怕的。通過此類環(huán)境污染問題的學習,讓學生明白小小的垃圾對周圍環(huán)境的破壞是多么可怕,也讓其明白每一個人都可以身體力行為環(huán)保做貢獻,產(chǎn)生環(huán)保理念,規(guī)范自身行為。其次是認識保護資源的迫切性。很多民族地區(qū)的動植物資源及水資源相對豐富,為當?shù)厝嗣裉峁┝吮憷?但在使用過程中也存在浪費和不合理利用現(xiàn)象。過度砍伐、放牧等行為使得一些地區(qū)水土流失、荒漠化等現(xiàn)象越來越嚴重。對野生動物的亂捕亂獵行為也比較嚴重,使得很多野生動物瀕臨滅絕,生物多樣性遭到破壞。通過關(guān)于動植物的課題讓學生明白植物是一種可再生資源,為人類的生產(chǎn)生活提供了豐富的資源;盡管是可再生資源,如果我們利用的速度超過了其再生速度則會使資源總量不斷減少,最終將導致枯竭。通過食物鏈、食物網(wǎng)及生物大爆發(fā)等課題的學習,讓學生懂得保護生物多樣性的重要性。很多民族地區(qū)就是一些瀕危物種的棲息地,通過小學科學課程的教學使學生意識到保護瀕危物種是他們義不容辭的責任。兒童接受的理念也會影響其家庭其他成員的思想,因此,通過對兒童的教育對提高整個民族地區(qū)人民的環(huán)保意識有著很大的推動作用。這些環(huán)保理念的形成對保護當?shù)氐臑l危物種、維持生物多樣性有著至關(guān)重要的作用。再次是能源的“綠色化”。過去一個多世紀,化石能源在我們的能源結(jié)構(gòu)中占主要地位。對人類社會而言,化石能源是不可再生資源,即使儲量再豐富也有枯竭的一天。我們應(yīng)該樹立節(jié)能的意識)))“節(jié)約無小事”。我國民族地區(qū),由于經(jīng)濟社會發(fā)展較為緩慢和地域相對偏遠,尤其是農(nóng)村,大多以天然植物為能源來源,雖然儲量相對豐富,但浪費現(xiàn)象也很嚴重。由此產(chǎn)生的環(huán)境污染和生態(tài)破壞也較為明顯。通過小學科學的相關(guān)課題教學,可以讓學生明白怎樣的能源才算環(huán)保低碳,才符合可持續(xù)發(fā)展理念。太陽能就是一種取之不竭、用之不盡的清潔能源,大部分民族地區(qū)陽光充足,但是現(xiàn)在太陽能利用率不高,原因是有些民族地區(qū)生物資源非常豐富,人們直接燃燒生物資源,后果是不僅污染環(huán)境,而且能源利用率不高,同時大量生物資源被浪費,不利于地區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。面對這些實際情況,教師可以對太陽能的利用加以擴展,可通過相關(guān)章節(jié)擴展生物能的合理開發(fā)和充分利用,也可借鑒一些實例說明生物資源可以循環(huán)使用,最終實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,對提高民族地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化起到重要作用。最后是實際行為、實驗工具的“綠色化”。實際上就是要實現(xiàn)資源的充分利用,最大限度接近廢物“零排放”。在小學科學教材中可安排許多有趣的活動,例如利用廢舊材料自己制作玩具、動物畫展等。通過這些活動的開展,讓學生意識到很多在人們看來沒用的垃圾其實是可以加以利用的,也讓他們發(fā)現(xiàn)自己及身邊的資源、能源浪費等現(xiàn)象和行為并加以改正和制止。

(二)在課外活動中滲透“綠色化”理念

篇6

科學課程是培養(yǎng)青少年科技創(chuàng)新人才的主陣地，不僅要在教學中更好地引導學生學習、探究、實踐、創(chuàng)新，還需要不斷地進行教育探索，潛移默化地在學生心靈上播撒科學和創(chuàng)新的種子，全面提高小學生科學教學質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】小學生 科學 教育 科技創(chuàng)新人才 培養(yǎng)

少兒科幻畫創(chuàng)作，是一項深受中小學學生喜愛的科學與藝術(shù)相結(jié)合的教育活動，亦是培養(yǎng)青少年科技創(chuàng)新后備人才的重要途徑之一。筆者以少兒科幻美術(shù)教育的基本概念、要素、特點為基礎(chǔ)，結(jié)合自身多年的實踐經(jīng)驗和體會，通過對科幻靈感、繪畫創(chuàng)意和美術(shù)興趣以及三者關(guān)系的論述，探索了少兒科幻畫創(chuàng)作中學生創(chuàng)造性即想象力思維的機制，同時借助在全國青少年創(chuàng)新大賽中獲得大獎的作品實例加以論證。

一、對少兒科幻美術(shù)教育的再認識

（一）少兒科幻美術(shù)教育對學生創(chuàng)新思維養(yǎng)成的重要性

美術(shù)教育是偏向形象思維的學科，是以顏色、形體甚至物件的外觀等圖像視覺來傳導信息，對創(chuàng)新思維的培養(yǎng)則有特殊的、不可替代的作用。

當前美術(shù)教育雖然在教學大綱中有培養(yǎng)創(chuàng)造力的要求，但在其目前的教育模式中并沒有得到真正的體現(xiàn)。具體表現(xiàn)為繪畫題材和畫作內(nèi)容缺乏大膽想象、美術(shù)創(chuàng)作的表現(xiàn)手法缺乏新穎性與獨特性、作品大同小異、創(chuàng)作思路相互模仿了無新意，不適應(yīng)現(xiàn)代社會對藝術(shù)教育的要求等。上述現(xiàn)狀亟待改變，以適應(yīng)培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力的時代需求。

（二）少兒科幻美術(shù)教育的基本概念和要素

少兒科幻美術(shù)教育不同于一般美術(shù)教育。所謂“科幻畫”中“科”指的是科學常識、科學知識；“幻”指的是幻想、聯(lián)想和其他符合科學邏輯的想象；“畫”則是指美術(shù)技法和技巧?？傊?，科幻畫是把科學元素滲入到美術(shù)創(chuàng)作畫教學中,它涉及到科學知識、科學幻想和美術(shù)表現(xiàn)能力三大要素，是三位一體的藝術(shù)結(jié)晶。

少兒科幻美術(shù)教育，是一種通過平面藝術(shù)展示創(chuàng)造性思維和繪畫表現(xiàn)技術(shù)有機結(jié)合的科學和藝術(shù)的教育，也是一種倡導動手動腦的教育。學生可以通過科幻畫來表現(xiàn)對未來世界的種種憧憬，以及對困擾人類種種難題出于科學角度的解決方案。因此，一方面想象空間不能局限于科學原理，另一方面又不能毫無科學性的漫無邊際地把繪畫變成科學神話。就教師或科技輔導員而言，重點在于培養(yǎng)學生的科學加幻想的創(chuàng)造力，而學生創(chuàng)造力的生成和發(fā)揮來自于對科學和美術(shù)的雙重熱愛以及把科學融于美術(shù)的沖動。但是光有內(nèi)心的創(chuàng)造沖動是不夠的，還必須要有使其外在化的美術(shù)語言。而科幻畫就是這樣一種著眼于學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，力圖探索出符合少兒興趣的把科學和繪畫融為一體的創(chuàng)造性思維規(guī)律和藝術(shù)表達形式。

基于上述的基本認識，可以歸納出少兒科幻美術(shù)教育的如下要素：第一，受教育對象是中小學學生；第二，教學內(nèi)容是圍繞著科學題材的美術(shù)繪畫技法的傳授；第三，教學途徑是積極啟發(fā)學生的科學加幻想的想象，隨之用各種美術(shù)技法加以具象化地表現(xiàn)；第四，教學目標和重點不是繪畫作品本身的優(yōu)劣和獎項的層次，也不是美術(shù)技法的嫻熟和藝術(shù)性，而是著眼于學生在繪畫創(chuàng)作過程中對科幻美術(shù)具體化的創(chuàng)造力的不斷挖掘、激發(fā)、發(fā)現(xiàn)、催成、培養(yǎng)和成熟，即內(nèi)在的創(chuàng)造力的培養(yǎng)。至于繪畫作品所使用的美術(shù)技法、技巧，是否得獎等都是教學效果的客觀評價參數(shù)，絕不是也不應(yīng)該是教學目標本身。

（三）少兒科幻美術(shù)教育的特點

科學幻想繪畫是學生在已掌握的知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過科學的想象，運用繪畫語言創(chuàng)造性的表達出對宇宙萬物、未來人類社會生活、社會發(fā)展、科學技術(shù)等方面的遐想而形成的繪畫作品。以科幻畫為媒介的學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)應(yīng)該遵循一定的教育規(guī)律，因而具有如下一些重要的教育特點：

第一，要十分關(guān)注學生的心理特點，特別是美術(shù)心理特點。受教育對象一般為7歲至 14歲的中小學生，他們的美術(shù)心理特點具有階段性，從“畫內(nèi)心自己”到“畫外部世界”，從“無目標地為玩而畫”到“有目標的題材創(chuàng)作畫”，各個階段的心理感受和反應(yīng)是不一樣的。此外，學生們富有無邊無際的幻想而常常缺乏合情合理的科學，要把“幻想”和“科學”兩者有機結(jié)合起來，變成科幻不是自然而然的事情，是需要正確的方法加以引導的。

第二，要十分關(guān)注豐富多變的繪畫技法對學生的美術(shù)心理的影響。正如現(xiàn)代中小學生對教師的年齡、著裝、打扮十分敏感，這對教學效果具有特殊重要的意義一樣，美術(shù)技法的表現(xiàn)力對教學效果同樣具有重要的影響，加上科幻畫題材的迷幻神秘性，繪畫技法就顯得更加重要?？梢赃@樣說“簡單的一只蠟筆雖然可以成畫，但成不了科幻畫，正如自行車的快慢無法表達飛機的速度，何況是光速”。

第三，要耐心地啟發(fā)和期待并小心翼翼地關(guān)照和呵護學生流星掠空般轉(zhuǎn)瞬即逝的科幻靈感。而科幻靈感恰恰是創(chuàng)造性思維的關(guān)鍵要素。

二、對少兒科幻畫創(chuàng)作中創(chuàng)造性思維機制的探索

在指導少兒科幻畫創(chuàng)作的過程中，創(chuàng)新思維的培養(yǎng)要著眼于對學生科幻靈感、科幻創(chuàng)意以及科幻興趣的研究。靈感一詞有點玄妙難以捉摸，在心理學意義上解釋為作者在獨創(chuàng)性活動中，大腦皮層的高度興奮所產(chǎn)生的一種特殊的心理狀態(tài)；是在抽象思維和形象思維的基礎(chǔ)上，有意識和無意識地相互作用突然激發(fā)的情緒特別亢奮的極富創(chuàng)造力的意念；從上述心理學意義上的概念出發(fā)，科幻靈感則可以解釋為用繪畫的形式來展示具有科學幻想內(nèi)容的意念?？苹渺`感、繪畫創(chuàng)意和美術(shù)興趣是彼此關(guān)聯(lián)、作用的，是創(chuàng)造性思維機制的三大核心要素，抓住它們就抓住了打開學生創(chuàng)新思維之門的鑰匙。

（一）科幻靈感與科幻畫創(chuàng)意

就科幻靈感與創(chuàng)意的關(guān)系而言，科幻靈感是科幻畫創(chuàng)意的起點，一種主題創(chuàng)意的產(chǎn)生首先來自某種靈感意念，靈感如流星掠空，耀眼奪目又轉(zhuǎn)瞬即逝，活躍靈動但不夠穩(wěn)定，要形成真正的創(chuàng)意則必須善于感知靈感，抓住靈感，并不斷強化和放大靈感，使它最終成為可以感知的東西，成為畫面所要表現(xiàn)的主題。

（二）科幻靈感與美術(shù)興趣

就科幻靈感與興趣的關(guān)系而言，興趣是一種推動學生學習的內(nèi)在動力，可激發(fā)學生的求知欲望，從而為靈感的產(chǎn)生奠定基礎(chǔ)，靈感的基礎(chǔ)是興趣，興趣是靈感的源泉和滋生土壤。

要讓學生對科幻美術(shù)創(chuàng)作產(chǎn)生靈感，就必須根據(jù)他們的心理特點，讓科幻畫真正走進他們的視野，走近他們的心靈，誕生于他們的筆下。在興趣的推動下學生用其帶有童稚的美的原則，把心中的世界再造成為眼中的藝術(shù)世界。這會讓學生在科幻畫的創(chuàng)作中豐富情感體驗，領(lǐng)略成功帶來的滿足和歡樂，而教師的使命就在于發(fā)現(xiàn)、喚醒、引導他們的興趣。

興趣的產(chǎn)生可能來自學生自然稟賦和生活環(huán)境的熏陶，但比興趣的產(chǎn)生更為重要的是興趣的維持。興趣的維持在很大程度上取決于對興趣的鼓勵，特別是來自教師的鼓勵――即羅森塔爾效應(yīng)。 美國著名的心理學家羅森塔爾心理學的研究成果表明，鼓勵對學生興趣的維持具有顯著的作用，這也構(gòu)成了現(xiàn)代美術(shù)教育以及少兒科幻美術(shù)教育理論的基礎(chǔ)。

科幻靈感產(chǎn)生的依據(jù)來自科學的引領(lǐng)。科幻靈感不是胡思亂想，應(yīng)該遵循科學規(guī)則。少兒科幻畫不是神話或童話故事的繪畫作品，它是富有時代性、前瞻性、科學性和技術(shù)性的少兒幻想繪畫作品。中小學生是不缺乏想象力的，但是豐富的想象則需要遵循科學的規(guī)律，而不能漫無邊際。筆者在鼓勵學生大膽想象的同時，十分注重想象力的科學化引導，即在幫助學生了解和學習有趣的科幻知識的基礎(chǔ)上再進入科幻聯(lián)想，同時對科幻聯(lián)想也還要加以積極引導，不能隨意放鴨子，否則聯(lián)想的效果也可能達不到教學目的。

（三）科幻靈感、創(chuàng)意和興趣三者的關(guān)系

如果把科幻靈感、創(chuàng)意和興趣三者一并考慮相互之間的關(guān)系，可以得出如下簡單的關(guān)系結(jié)構(gòu)：

興趣是滋養(yǎng)靈感的內(nèi)心源泉和動力，微弱閃現(xiàn)的靈感意念在興趣之泉潤物細無聲地滋養(yǎng)下催生出穩(wěn)定可以感知的創(chuàng)意之果，由此構(gòu)成了創(chuàng)造性思維的運行機制。

上述三者的邏輯關(guān)系是：

創(chuàng)造性思維的運行機制：興趣（內(nèi)心源泉和動力）靈感（微弱閃現(xiàn)的靈感意念）創(chuàng)意（穩(wěn)定可以感知的創(chuàng)意之果）

因此，在少兒科幻畫創(chuàng)作中對學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，從根本上說就是對他們在對科幻畫興趣基礎(chǔ)上的科幻靈感的關(guān)注、維護、強化和放大。

三、少兒科幻畫創(chuàng)作中創(chuàng)造性思維機制的實證探索

（一）從作品“奇特的樹”看對科幻靈感的敏感、捕捉和提煉

“奇特的樹”這幅畫獲得第全國青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎。該畫的誕生在于小作者有感于馬路上的電線桿極難看又影響行人走路，于是靈感閃現(xiàn)，要用樹來代替電線桿，后又想把電話亭、售貨亭、商店等都搬進樹里面，但這顯然不科學，一棵樹心怎么能容納一個商店呢？怎樣才能把商店壓縮進一棵樹呢？經(jīng)過對幻想的科學整理，小作者只把售貨亭搬到樹里面，從而確立了 “奇特的樹”的創(chuàng)作主題。

在創(chuàng)作過程中，小作者還產(chǎn)生過要把行道樹用作公共汽車站牌的靈感，筆者并沒有簡單地否定她這個不科學的靈感，而是帶她逛馬路，讓她仔細觀察公共汽車站牌和行道樹數(shù)量之間的關(guān)系，讓作者對自己的科幻靈感經(jīng)受科學和常識的選擇。無數(shù)個與樹有關(guān)的科幻靈感在不斷得到提煉、升華，最后誕生了具有公用電話亭、售貨亭、廣告招牌、街頭地圖、交通指示牌功能的奇特的樹，樹葉白天收集太陽能，晚上用于樹上水果燈的照明。

（二）從作品“仿生魚”看對繪畫創(chuàng)意的鼓勵和放大

畫作“仿生魚”曾獲第17屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎，畫面中三條環(huán)保魚，一條魚專吃垃圾，一條魚專喝污水，第三條魚給其他魚看病。該畫在構(gòu)思上把被保護動物變成了具有環(huán)保能力的動物，這種動賓顛倒的奇思妙想充分再現(xiàn)了兒童的無拘無束的思維空間和打破常規(guī)又合情理的童趣。該畫的構(gòu)思起先來自于國外畫有魚的裝飾畫，畫面裝飾性很強很漂亮但沒有任何科技成分，筆者引導學生由魚想到了大海和海洋污染，再想到清除海上污染的機器，再想到可以像魚一樣在海里游動的機器魚，最后想到可以治理污染的仿生魚，該畫的創(chuàng)意就這樣產(chǎn)生了。

該畫在繪畫技法上也非常具有創(chuàng)意，是在色布紙上使用了固體水彩筆、珠光立體筆、珠光筆，甚至修正液，畫面效果非常特別，有些部位的顏色即便是成人也難以理解其形成的機理效果，幾乎無法復(fù)制。許多看過該畫的兒童畫專家對其繪畫技法驚嘆不已。當作品最后完成后，作為教師的筆者也弄不明白這幅畫究竟用了哪些材料。

學生的創(chuàng)造性不僅僅表現(xiàn)在對科幻主題內(nèi)在的構(gòu)思，同樣也表現(xiàn)在對科幻主題外在的藝術(shù)表現(xiàn)，這種兼具形式和內(nèi)容的雙重創(chuàng)造機制恰恰是科幻美術(shù)思維機制的特點，也是科幻美術(shù)的魅力所在。

【參考文獻】

［1］羅恩菲德（美國）．創(chuàng)造與心智的成長．湖南美術(shù)出版社

［2］魯?shù)婪?阿恩海姆．對美術(shù)教育的意見．湖南美術(shù)出版社