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中圖分類號:X7 文獻標識碼:A
環(huán)境的好壞程度直接影響著人類社會的文明和諧發(fā)展,是經(jīng)濟建設的前提,一切以經(jīng)濟效益為主要目的、破壞生態(tài)環(huán)境的做法都是不可取并且得不償失的,自從電池被發(fā)明之后,在人們的日常生產(chǎn)生活中起到越來越重要的作用,但是很少有人會注意到使用過后的廢舊電池的處置問題,殊不知,一顆小小的廢舊化學電池將會給人們的生存健康、環(huán)境的和諧平衡造成嚴重的破壞,基于以上原因,對于廢舊電池的回收與利用研究顯得十分重要,必須加以重視。
1廢舊電池對環(huán)境破壞的嚴重性
近年來,隨著科學技術、經(jīng)濟水平的不斷提高,日益嚴重的環(huán)境污染問題也成為了國家所面臨的重要難題,在大力提倡環(huán)保意識和行動的今天,也許很多人還沒有意識到,其實生活中很多不良行為才是導致環(huán)境污染日趨惡劣的主要原因,電池的發(fā)明與使用曾為人們解決了無數(shù)生產(chǎn)生活中的難題,但是針對廢舊電池的處理問題卻始終無法引起人們的注意,久而久之,給生態(tài)環(huán)境造成極為惡劣的影響,比如:也許很多人不會在乎或想到使用過后的廢舊電池該如何銷毀和處理,隨意丟棄和擱置,沒有充分意識到其不良影響,殊不知,一顆小小的廢舊電池會污染600立方米的水,這相當于浪費了一個人一生的飲水資源量,而一節(jié)電池會使一立方米的土壤產(chǎn)生永久性的化學傷害,由此不難看出,廢舊電池一旦處理不當,沒有做到有效合理的回收與利用,將會給經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境健康帶來多么大的傷害和影響,這份危及人們生存環(huán)境的巨大傷害是任何國家、企業(yè)、個人都承擔不起的,因而,必須認識到廢舊電池對環(huán)境破壞的嚴重性,進而不斷加強對廢舊電池回收和利用的研究、落實。
2廢舊電池回收與利用的細致分析與研究
我國社會建設的發(fā)展計劃始終堅持著可持續(xù)發(fā)展的原則,這也正好驗證了人類必須與大自然相融合,否則只能自取滅亡的觀點,但是如何促使經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護和諧統(tǒng)一,一直是國家社會謀求長遠發(fā)展的重要問題,長期以來的忽視廢舊電池的處置所造成的環(huán)境污染,已經(jīng)使人們警醒,開始采取一系列有效措施來積極治理和解決,比如:以我國為例,根據(jù)相關調(diào)查統(tǒng)計,我國每年所進行的廢舊電池回收能達到13萬噸鋅和2萬噸銅,還有其它未被統(tǒng)計計算的可利用資源,這樣使的廢舊電池得到了良好的處理,成為了可循環(huán)利用的二次資源,由此可見,對廢舊電池的回收利用是很有價值的,同時,我國積極研發(fā)廢舊電池的無公害無污染處理技術,并取得了一定成果,而且相繼在很多地區(qū)成立了廢舊電池處理廠,對廢舊電池進行了大量集中的管理處置,極大地減小了其對于環(huán)境的污染破壞程度,另外,在對廢舊電池的處理方法上要充分借鑒利用國外的先進的處理技術,并針對本國的國情和經(jīng)濟實力來酌情利用,就像我國研制出的對廢舊電池的物理―化學常溫無害處理技術,就是在吸取國外廢舊電池處理技術的基礎上發(fā)展而來的,為我國的廢舊電池處理領域提供了新的技術支持。
3廢舊電池回收與利用的措施要求
根據(jù)廢舊電池給環(huán)境污染造成日益嚴重的影響情況,必須提高對廢舊電池回收利用不足的清晰認識,改變原有錯誤觀念,及時提出對廢舊電池回收與利用的相關要求,進而促使針對廢舊電池給自然生態(tài)環(huán)境造成的惡劣影響的環(huán)保行動更加全面、具體、有效。首先,要想保證廢舊電池實現(xiàn)回收與利用,就必須依靠政策法律的有效約束和管理,在原有相關法律的基礎上,構(gòu)建較為完善的廢舊電池管理制度,使操作更加詳細具體,規(guī)范合理,其次,電池生產(chǎn)企業(yè)要嚴格控制電池的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié),做到低汞無汞化,嚴格控制有毒物質(zhì)含量,從源頭上保證電池的安全質(zhì)量,依法對違規(guī)不合要求的生產(chǎn)操作予以嚴厲處罰,同時將廢舊電池及時回收利用,以做到減少污染,節(jié)約資源,最后,國家應該給予相應的政策支持和鼓勵,為在廢舊電池回收與利用方面做出重大貢獻的企業(yè)提供獎金鼓勵,以提高其積極性,從而更好地保證經(jīng)濟資源的利用程度,達到保護環(huán)境的目的。
4總結(jié)
總之,一粒小小的廢舊電池看似不起眼,實際上其對于環(huán)境污染和人類身體健康的危害超乎想象,進一步加強廢舊電池的回收與利用研究至關重要,具有長遠而實際的意義,通過本文對廢舊電池危害及回收與利用的研究闡述,希望引起相關部門重視,進而根據(jù)實際情況有效運用,以加強環(huán)境污染的保護力度。
參考文獻
[1] 程曉玲. 我國廢舊電池回收利用中存在的問題與對策[J]. 廈門廣播電視大學學報,2010,04:60-62.
電視機遙控器的電池用完了?扔進垃圾桶好了?,F(xiàn)在我們使用的干電池中汞的含量已經(jīng)很低,可以和生活垃圾一起排放。如果把它們集中起來而不進行處理,造成的污染會更嚴重。王自新一直在呼吁大家把干電池集中起來,進行統(tǒng)一的回收利用。
“雖然廢舊干電池雖然對環(huán)境的污染很小了,但是如果任其隨生活垃圾排放,那就造成了資源的巨大浪費?!睆?999年開始就從事廢舊電池回收工作的王自新有個綽號叫“環(huán)保狂人”,10年來,經(jīng)他手的廢舊干電池不計其數(shù)。在他位于大興半壁店的北京東華鑫馨廢舊電池回收中心廠房里,至今還分門別類的擺放著幾噸廢舊電池,其中95%為干電池,按照王自新的設想,這些“廢品”在不久的將來應該變成寶物。
兩座中型礦山的消亡
干電池屬于化學電源中的原電池,是一種一次性電池,能量耗盡后不能進行二次使用,最常見于手電筒、收音機、遙控器、玩具等中,最為人熟知的是鋅錳干電池。
一粒小小的含汞紐扣電池可污染600立方米的水源,相當于一個人一生的飲水量;一節(jié)1號含汞電池爛在地里,能使一平方米的土地永遠失去利用價值。1999年偶然看到的資料,讓王自新開始了廢舊電池回收之路。但現(xiàn)在他更愿意提的說法是,每年我們隨手扔掉的廢舊干電池,相當于丟掉了兩座中型礦山。
王自新的賬本是這樣計算的:中國現(xiàn)在每年消費150億只電池(這個數(shù)字還在不斷增長),1節(jié)5號電池大約20克,1節(jié)7號電池大約15克,1噸電池的總量相當于5萬只電池,也就是中國每年消耗大約30多萬噸電池。以平均值計算,一只普通的鋅錳干電池含有22%的鋅、26%的錳、8%的碳以及17%的鐵等,一只堿性鋅錳干電池則含有大約16%的鋅、35%的錳以及4.6%的碳和20%的鐵等,如果將廢舊干電池隨手扔掉,那么僅“鋅”一項的含量,就相當于兩座中型礦山。
我們?nèi)粘J褂玫碾姵兀?jīng)過了一次大的變革。1997年底國家環(huán)??偩值染挪块T聯(lián)合發(fā)出《關于限制電池產(chǎn)品汞含量的規(guī)定》的通知,規(guī)定自2001年1月1日起,禁止在國內(nèi)生產(chǎn)各類汞含量大于電池重量0.025%的電池;從2001年1月1日起,凡進入國內(nèi)市場銷售的國內(nèi)、外電池產(chǎn)品(含與用電器配套的電池),在單體電池上均需標注含汞量(例如用“低汞”或“無汞”注明),未標注汞含量的電池不準進入市場銷售;自2002年1月1日起,禁止在國內(nèi)經(jīng)銷汞含量大于電池重量0.025%的電池。在這份通知中,進一步的要求是從2005年1月1日起,禁止在國內(nèi)生產(chǎn)汞含量大于電池重量0.001%的堿錳電池,而2006年1月1日之后,在國內(nèi)就禁止銷售汞含量大于電池重量0.001%的堿錳電池。
也就是說從2001年開始,中國電池的生產(chǎn)就到了低汞無汞時代,這也就有了后來2003年的那次《廢電池污染防治技術政策》,明確表示在沒有處理處置技術經(jīng)濟條件下,不鼓勵回收達到低汞無汞的廢一次干電池。
從那時候開始,許多地方都在說廢舊電池可以隨生活垃圾一起排放?!?003年是一個拐點?!蓖踝孕抡f,“在那之前我們強調(diào)的是廢舊干電池對環(huán)境的污染作用,當知道電池已經(jīng)是低汞無汞型時,因為找不到更好的處理辦法,所以一般都說不要集中回收,其實造成了至少兩座中型礦山的浪費,而另外一方面,電池生產(chǎn)廠家還在尋找制造電池的原材料。”
回收的技術難題
王自新有過一次失敗的廢舊電池回收經(jīng)歷。2000年,他籌款在河北易縣創(chuàng)立了國內(nèi)第一家廢舊電池再生處理廠,采用濕法來回收處理廢舊電池。所謂濕法處理,就是利用金屬的化學性質(zhì)對電池進行分解,除鉛蓄電池外,各類電池均溶解于硫酸,然后借助離子樹脂從溶液中提取各種金屬。
濕法處理的好處是不用對電池進行分揀,電池大部分可以一窩蜂進行溶解,但一個大問題是污水的排放,而正是因為沒能有效的解決這個問題,王自新的廠子關門了。
那有沒有不會造成二次污染的回收技術呢?有。
從事廢舊電池回收技術的上海電力學院張俊喜教授介紹,早期通常是采用簡單的人工破碎分離后,得到各種不同的金屬和化合物、塑料、碳棒等材料,然后送到相應的加工廠作為原材料進行再利用。為什么這種辦法被淘汰了呢?雖然它簡單但是效率低,耗費大量人力,而且工作人員的安全得不到保障,“后來人們利用火法實現(xiàn)電池中的有效成分的分類回收,分別得到鋅、鐵、錳等,然后將它們作為其他工業(yè)生產(chǎn)的原材料進一步加工?!?/p>
火法,就是用“火”來焙燒廢舊電池,基本的原理是利用各種金屬不同的沸點,伴隨焙燒溫度的提高,各種金屬先后揮發(fā)出來,再分級冷凝混合蒸汽,使金屬相互分離,從而再生其中的有用金屬。
按照溫度的不同,火法分為常壓冶金法和真空冶金法兩種,常壓冶金法中廢舊電池經(jīng)預處理后在大氣中進行焙燒冶煉,從而提取有效成分;真空冶金法則是將電池在真空中焙燒到一定溫度,由于在真空中金屬的沸點和熔點會降低,從而達到節(jié)約能源的目的,其原理和常溫冶金法基本相同。
瑞士巴特列克公司采用常壓冶金法來回收廢舊電池,首先是將舊電池磨碎,然后送往爐內(nèi)加熱,這時可提取揮發(fā)出的汞,溫度更高時鋅也蒸發(fā),它同樣是貴重金屬。鐵和錳熔合后成為煉鋼所需的錳鐵合金。該工廠一年可加工2000噸廢電池,可獲得780噸錳鐵合金,400噸鋅合金及3噸汞。
德國阿爾特公司研制的真空冶金法先需要在廢舊電池中分揀出鎳鎘電池,廢舊電池在真空中加熱,其中汞迅速蒸發(fā),即可將其回收,然后將剩余原料磨碎,用磁體提取金屬鐵,再從余下粉末中提取鎳和錳。
吸取了失敗教訓的王自新現(xiàn)在也使用真空冶金法,并自行設計了“真空熱解廢電池處理設備”,這一設備的處理工藝已經(jīng)得到了驗證,每次能回收處理1噸廢舊電池,每年的處理量預期能達到1000噸。張俊喜教授也研發(fā)了一套回收處理技術“利用廢舊干電池制備高性能錳鋅鐵氧體”,以廢舊鋅錳電池為原料,通過溶解、除雜、成分調(diào)整、共沉淀合成以及熱處理等環(huán)節(jié),獲得高性能錳鋅鐵氧體。
但這個辦法并不完美。張俊喜教授介紹,就我國來說,將廢舊干電池直接填埋比用技術手段進行回收更流行,因為用技術手段雖然資金投入建設專門的機器設備,而由于干電池本身組成特征,對設備的耐蝕性要求也高。
“對廢舊干電池無論是火法處理還是濕法處理,解決了技術的可行性外,關鍵是能否建立能滿足兩個條件的回收體系:一是做到不會造成二次污染,因為廢舊干電池中或多或少含有重金屬,實現(xiàn)回收利用資源化的前提是無害化;另一個是要有利潤,技術本身是可以改進的,但是從技術經(jīng)濟角度來看,一項技術的可行性除了在技術角度滿足生產(chǎn)需要外,還需要考慮該技術的經(jīng)濟效益。”張俊喜教授說。
良性的回收利用循環(huán)體系
在北京大興占地2000多平米的廠房里,王自新一個人在進行廢舊電池的分揀工作。雖然規(guī)劃好了整片用地的使用情況,但資金的缺乏還是讓他的機器設備停止了運轉(zhuǎn)?!皬U舊干電池的投入和產(chǎn)出不像手機、電腦電池等充電電池,它們是二次電池,現(xiàn)在有很多人在做廢舊電池的回收,但是他們做的一般就是鉛酸、鎘鎳等二次電池,這些都是貴重金屬,比干電池的價格高,比如說鎳能達到40多萬1噸?!蓖踝孕抡f,干電池的優(yōu)點是便宜,所以在我國的使用量很大,可是回收起來就沒多大的利潤可圖了,因為投入比產(chǎn)出要多。
中國在廢舊干電池的回收利用上還沒有明確的立法和政策支持,制約了廢舊干電池的回收,目前通過民間和政府部門組織回收的廢舊干電池還不到總量的10%,王自新常常感到力不從心。
【關鍵詞】廢電池 危害 回收 利用
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.03.195
一、前言
電池是我們?nèi)粘I钪凶畛S玫纳唐分?,手機、照相機、錄音機、MP3、門鈴、遙控器等,都離不開電池。我國是民用干電池的生產(chǎn)和消費大國,年產(chǎn)量達一百五十億只,消耗量達到了八十億只,平均每個中國人一年就要消費5只電池。隨意丟棄電池,不僅嚴重污染環(huán)境,危害人體健康,而且浪費了國家有限的資源。以每生產(chǎn)一百億只電池計算,全年將要消耗15.6萬噸鋅、22.6萬噸二氧化錳、2080噸銅、2.7萬噸氯化鋅、4.3萬噸碳棒;我國鋅礦資源逐漸枯竭,產(chǎn)能逐量下降,再過20年,我國將變成無鋅或貧鋅國家。節(jié)約型社會就要求我們必須重視對廢舊電池進行資源化利用。
二、回收處理廢舊電池的重要意義
隨著科技高速發(fā)展,電子器械和便攜設備日益普及,電池在生產(chǎn)和生活中的地位和作用與日俱增。同時,其使用量的大幅度上升,大量不同種類的廢舊電池也同時進入環(huán)境,帶來了各種各樣的問題,一方面,隨手亂扔的廢電池經(jīng)過風化腐蝕后,其毒性物質(zhì)可滲入土壤和水體中,對土壤和水源造成污染。而另一方面,電池在制造過程中耗用了大量的金屬。電池用完后,其大多數(shù)成分仍以各種形式保留在電池中,如不加以回收利用將導致這些金屬資源的嚴重浪費。所以實現(xiàn)電池的回收利用和規(guī)范處置,無論從保護環(huán)境還是節(jié)約資源,都是極其必要和緊迫的。
在日常生活中,我們只要稍不留意就會對環(huán)境造成污染,就像家家都有的廢舊電池,如果處理不當,對環(huán)境的污染就很大。一份資料說,僅僅一粒小小的紐扣電池,就可以把一個人一生喝的水量污染掉。聽起來觸目驚心,廢舊電池的危害主要集中在其中所含的少量的重金屬上,如鉛、汞、鎘等。這些有毒物質(zhì)通過各種途徑進入人體內(nèi),長期積蓄難以排除,損
害神經(jīng)系統(tǒng)、造血功能和骨骼,甚至可以致癌。由此可見,廢棄電池回收、處理再利用已迫在眉睫,刻不容緩。
三、廢舊電池的污染途徑
廢舊電池中的酸、堿電解質(zhì)溶液會影響土壤水系的pH值,使土壤和水系酸性化或堿性化。電池的組成物質(zhì)在使用過程中,被封存在電池殼內(nèi)部,并不會對環(huán)境造成影響。但經(jīng)過長期機械磨損、腐蝕,使內(nèi)部重金屬、酸堿等泄漏出來進入土壤或水源,就會通過各種途徑進入人的食物鏈: 比如電池土壤微生物動物循環(huán); 電池土壤農(nóng)作物食物人體神經(jīng)沉積發(fā)病;其他水源植物食品消化 人體或動物沉積發(fā)病。生物從環(huán)境中攝取的重金屬可以經(jīng)過食物鏈的生物放大作用,逐漸在較高級的生物中成倍地富積,然后經(jīng)過食物進入人的身體,在某些器官中造成慢性中毒。
四、廢舊電池的回收利用
廢舊電池里面其實還蘊含著很多資源。例如紐扣電池含有鋰、錳、銀等稀有金屬,鉛蓄電池中含有鉛,手機電池中含有鎘,普通干電池中還含有鋅、銅、錳粉等資源,這些物質(zhì)回收價值都很高,現(xiàn)已有工廠開始進行這方面的回收、提取工作。如果能全面的將廢舊電池回收再利用,不僅可以減少對生態(tài)環(huán)境的破壞,還可以節(jié)約資源。
(一)國外廢舊電池回收方法:
國際上通行的廢舊電池處理方式大致有三種:固化深埋、存放于廢礦井、回收利用。 如法國一家工廠就從廢電池中提取鎳和鎘,再將鎳用于煉鋼,鎘則重新用于生產(chǎn)電池。 其余的各類廢電池一般都運往專門的有毒、有害垃圾填埋場,但這種做法不僅花費太大而且還造成浪費, 因為其中尚有不少可作原料的有用物質(zhì)。
熱處理方法:瑞士有兩家專門加工利用舊電池的工廠,巴特列克公司采取的方法是將舊電池磨碎后送往爐內(nèi)加熱,這時可提取揮發(fā)出的汞,溫度更高時鋅也蒸發(fā),它同樣是貴重金屬。鐵和錳熔合后成為煉鋼所需的錳鐵合金。該工廠一年可加工2000噸廢電池,可獲得780噸錳鐵合金,400噸鋅合金及3噸汞。另一家工廠則是直接從電池中提取鐵元素,并將氧化錳、氧化鋅、氧化銅和氧化鎳等金屬混合物作為金屬廢料直接出售。不過,熱處理的方法花費較高,瑞士還規(guī)定向每位電池購買者收取少量廢電池加工專用費。
濕處理方法:除鉛蓄電池外,各類電池均溶解于硫酸,然后借助離子樹脂從溶液中提取各種金屬,用這種方式獲得的原料比熱處理方法純凈,因此在市場上售價更高,而且電池中包含的各種物質(zhì)有95%都能提取出來。濕處理可省去分揀環(huán)節(jié),可節(jié)省成本,該中方法的成本雖然比填埋方法略高,但貴重原料不致丟棄,也不會污染環(huán)境。
真空熱處理法:德國研發(fā)的真空熱處理法是,首先在廢電池中分揀出鎳鎘電池,廢電池在真空中加熱,其中汞迅速蒸發(fā),即可將其回收,然后將剩余原料磨碎,用磁體提取金屬鐵,再從余下粉末中提取鎳和錳。
由于廢舊電池造成的環(huán)境問題在我國一直沒有引起高度重視,因此,廢舊電池的再生利用、處理處置技術的研究開發(fā)幾乎等于零,只有少數(shù)幾個單位在這方面剛剛起步,國內(nèi)目前非常缺乏先進成熟的廢電池處理技術。除了汽車用的鉛酸蓄電池被回收利用了之外,其它種類的廢電池幾乎都是一扔了之。
(二)我國廢舊電池回收利用現(xiàn)狀
目前我國廢舊電池回收處理存在的問題主要有:一,回收難,目前大多數(shù)國人還不具備自覺回收廢舊電池的環(huán)保素質(zhì)。二,處理難,僅回收,沒有處理和再利用的措施,廢棄電池處理技術還沒有根本解決;三,經(jīng)濟效益差,廢棄電池回收處理作為一個產(chǎn)業(yè)發(fā)展是一項復雜的工程,除了在技術上和管理上可行外,還必須在經(jīng)濟上可取。
目前國內(nèi)使用最多的工業(yè)電池鉛蓄電池,其污染物主要為鉛和硫酸,這類電池由于原材料單一,且多為大型電池,處理較方便,占電池總成本50%以上的鉛 (鉛化合物)可以重新回爐提煉,外殼多為塑料,也可再生,均具有較高的利用價值,該系列電池的回收已成為商家的自覺行動,廢電池的再生基本不存在技術問題。我國已有一百多家企業(yè),雖然從事再利用的廠家較多,但專業(yè)工廠較少,大多是小型和土法冶煉廠和電池生產(chǎn)廠。這些廠一般只再生價值高的鉛,對廢酸(含鉛的鹽)、鉛泥等利用價值不高的則棄入環(huán)境。在再生鉛過程中,由于技術落后,還會產(chǎn)生二次污染,如大量鉛蒸汽排入大氣中污染空氣,處理后的灰渣富集大量重金屬,作垃圾處理,污染土壤。
一、探究意義
在高中人教版化學課本必修一、二及有機化學基礎、實驗化學等教材中,有許多依托本地資源開展生態(tài)道德實踐教學活動的內(nèi)容,在實施這些教學活動時,應用生態(tài)、環(huán)保與創(chuàng)新教學理念,引導學生結(jié)合學習、生活及家鄉(xiāng)環(huán)境現(xiàn)狀開展環(huán)保創(chuàng)新課題探究及實踐,注重生態(tài)道德教學資源的開發(fā)、應用與推廣,形成有地方特色的創(chuàng)新教育教學方式,對于培養(yǎng)學生的生態(tài)道德理念,提升科學素養(yǎng),建設特色生態(tài)道德校園文化有著重要的教學實踐意義。
二、教學實施思路
將課本教材中的實踐活動內(nèi)容與當?shù)氐沫h(huán)境現(xiàn)狀、自然資源、人力資源等積極整合,組織并指導學生開展好環(huán)保創(chuàng)新教學實踐活動,結(jié)合學習的知識、實驗、現(xiàn)代技術,應用環(huán)保創(chuàng)新理念,開展“對安順地區(qū)酸雨的認識及防治二氧化硫污染的探究”“一次性餐具的合理使用與回收利用”“廢舊電池的回收宣傳與創(chuàng)新利用”等教學實踐活動,讓學生通過親身的觀察、發(fā)現(xiàn)、探究去解決實際問題,培養(yǎng)能力。
三、教學實施方法
通過每周的教研會,學習、分析、總結(jié)高中化學教材板塊中“問題與討論”“科學探究”“課外實踐”中的生態(tài)道德教育問題。討論怎樣充分利用與開發(fā)本地區(qū)、本校的各種環(huán)保創(chuàng)新教育資源,采用科學靈活的創(chuàng)新方法,去實施好教學。實施過程中注重和社區(qū)、環(huán)保、科協(xié)、宣傳等單位聯(lián)系,獲得支持。并在科技日、科技周活動中開展創(chuàng)新課題、實踐活動的展示與交流活動。
四、教學實施案例與效果
1.實施案例一
結(jié)合高一必修二第二章第2節(jié)《化學能與電能》及高二化學選修三化學反應原理第四章第2節(jié)《化學電源》中“電池的分類、原理、運用”的學習,組織高一、高二學生在課內(nèi)外開展《廢電池的回收宣傳與創(chuàng)新利用》教學活動。
(1)教學活動內(nèi)容
①調(diào)查生活中廢舊電池的使用、危害及回收利用情況。②在班級成立廢舊電池回收處,并制作回收箱、宣傳標語、宣傳畫、海報等,發(fā)動學生及家長主動回收廢舊電池。③結(jié)合高中物理、化學教材的學習,分類回收廢舊電池,了解各類電池的主要制作材料、物理性能、化學性能。④在校本課、課外活動等課中,指導學生開展探究廢舊電池在生活、實驗、工廠中再利用的創(chuàng)新方法及實踐。⑤在活動日、科技周等活動中,組織學生通過手抄報、黑板報、宣傳單、展示實物、創(chuàng)新成果等開展對廢舊電池的回收宣傳與創(chuàng)新利用。
(2)教學實施效果
利用化學課、班會課、校本課及化學課外活動課,組織學生開展調(diào)查與宣傳,通過設計回收標語,創(chuàng)作宣傳畫,制作回收箱,組織學生到五金店、廣場、社區(qū)等處做好廢舊電池回收的宣傳;課后組織學生積極開展創(chuàng)新課題探究,實施中,指導學生開展創(chuàng)新課題《“綠色兌換——校廠聯(lián)合——電池再生”三維廢電池處理方案》獲貴州省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎。課題的亮點為:設立校內(nèi)回收站,通過用綠色盆栽植物獎勵主動回收廢舊電池者。對不能自行處理的鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子等,無償交由廢電池回收廠處理;對回收到的低毒性的廢舊鋅錳電池,用線將6~8節(jié)1號、5號捆綁后裝入回收的藥瓶中,這種并聯(lián)方式可使廢電池的內(nèi)阻得到減小,并通過在廢舊電池底部鉆孔,向其內(nèi)部補充已基本消耗完的氯化銨濃溶液的方法使廢舊電池得到再生利用。教學活動的開展對于共同保護環(huán)境,培養(yǎng)學生的生態(tài)道德教育理念及社會責任感,在實踐中培養(yǎng)學生的宣傳、交流、創(chuàng)新、探究等能力有重要作用。
2.實施案例二
結(jié)合高一必修二“資源利用、能源開發(fā)、環(huán)境保護”知識的學習,組織學生在課內(nèi)外開展《一次性餐具的合理使用與回收利用》教學活動。
(1)教學活動內(nèi)容
①調(diào)查學校食堂及校外餐館一次性餐具的使用與回收情況。②思考丟棄的一次性餐具對環(huán)境及人類的危害。③成立生態(tài)道德研究組,探究一次性餐具的合理利用方式及怎樣通過有效的宣傳,來減少一次性餐具的使用。④成立生態(tài)道德研究組,探究怎樣回收與利用丟棄的一次性飯盒、塑料泡沫、剩余米飯、筷子等使之能“變廢為寶”。⑤在科技周活動中,組織學生通過手抄報、黑板報、宣傳單、展示實物、創(chuàng)新成果等宣傳一次性餐具的合理使用方法與回收利用的創(chuàng)新實踐。
(2)教學效果
①通過組織學生調(diào)查校內(nèi)外一次性餐具使用及回收情況,引發(fā)學生思考一次性用品對人類及環(huán)境危害的生態(tài)道德問題,指導學生制作黑板報、手抄報,巧用回收的一次性餐具制作環(huán)保用品,藝術花及分子結(jié)構(gòu)模型,并通過環(huán)保品的展示、環(huán)保標語的宣傳,在學校食堂、校外餐廳等處做好減少一次性餐具使用的宣傳并積極地回收可再利用的一次性餐具,用于制作環(huán)保用品或是應用于實驗。②利用“變廢為寶、廢物循環(huán)利用”的生態(tài)道德理念,指導學生對課本實驗《利用廢棄泡沫塑料煉制燃料油氣》進行了改進,巧用廢棄鐵罐代替玻璃燒瓶作反應容器,提高加熱速率;用回收的廢棄泡沫做反應物,用回收的鋁制品代替氧化鋁做催化劑,達到環(huán)保、節(jié)約的目的;用小型具支U形管、醫(yī)用小試管膠塞等將收集和檢驗裝置改進得更簡便、更有利于產(chǎn)物的收集和檢驗,從而使實驗效果更加明顯,極大地縮短了反應時間,激發(fā)了學生開展環(huán)保、創(chuàng)新、探究的學習興趣。該課題獲貴州省第28屆青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎。
大家好!
今天,我演講的題目是《紅領巾微力量,伸出一只手,就會有奇跡》。
青青的草,點綴著我們的校園;美麗的花,洋溢著風中的喜悅,歡歌笑語,朗朗書聲,映藍了校園的天空。三附小是我們共同的家園,干凈整潔的校園環(huán)境需要我們每一位少先隊員共同維護。
為了保護我們學校的校園環(huán)境,為了保護我們的地球母親,前幾天,學生們在大隊輔導員要老師的帶領下開展了“回收廢舊電池,倡導低碳環(huán)保”的活動。從上個學期開始,要老師和同學們首先對廢舊電池的危害進行了宣傳,隨后在學校內(nèi)放置了三個廢舊電池回收箱。到現(xiàn)在為止,大家總共收集了2470塊廢舊電池。于是在活動中,50名學生在地上用廢舊電池擺出“紅領巾微力量伸出一只手就會有奇跡低碳我們一直在努力”幾個大字,字的旁邊,會有大隊委專門向同學們介紹廢舊電池的危害;大家都參與進來,一起大聲呼喊著:“紅領巾,微力量,伸出一只手就會有奇跡!低碳!我們一直在努力!”
同學們,你們知道嗎?廢舊電池中含有汞、、鉛等金屬物質(zhì),這些廢舊電池若未得到妥善的處理,將會直接或間接地危害我們的健康。一顆紐扣電池進入大自然,就會污染60萬升水,相當于一個人一生的飲水量;一節(jié)一號電池爛在地里,就能讓一平方米的土地失去利用價值,并造成永久性的公害……半年多時間,我們回收了2470節(jié)廢舊電池,如果學校沒有回收,那這些電池到大自然中會產(chǎn)生多少危害啊。
伸出一只手,就會有奇跡!同學們,在校園里看到垃圾,我們是不是應該上前主動撿起呢?看到水龍頭沒有關,我們是不是應該把它擰緊呢……紅領巾微力量,伸出一只手就會有奇跡,從我、從你、從我們大家做起,讓我們對自身健康負責、對我們生活的環(huán)境負責、對我們美好的地球家園負責。最后,讓我們一起做一個環(huán)保達人吧!
一粒小小的紐扣電池可污染600立方米水,相當于一個人一生的飲水量,一節(jié)一號電池爛在地里,能使一平方米的土地失去利用價值,并造成永久性公害。
不單只是這些,電池中含有貢、鉛、鎘等多種物質(zhì),其中貢具有強烈的毒性,鉛能造成神經(jīng)紊亂、背炎等。鎘主要造成腎損傷以及骨疾----骨質(zhì)疏松、 軟骨癥及骨折。由此看來,廢舊電池不但能造成水污染、土地污染、還能威脅到人的健康。
可是,在現(xiàn)實生活中,電池在我們生活中的使用量正在迅速增加,已深入我們的生活與工作的每個角落,上自移動電話、照相機、計算器等電子設備、下至孩童玩的電動小汽車等多種玩具。目前,全國的電池消費在70億節(jié)左右,這可是一個不小的數(shù)目??!
1.引言
在人們?nèi)粘I钪?,常常用到電池。而電池是破壞環(huán)境的主要元兇之一。只要一顆紐扣大小的電池,就可以污染1萬升水,這是多麼可怕的數(shù)據(jù)!可廢舊電池是否對人體有害呢?根據(jù)這個問題我做了以下實驗:
2.電池對人與動物的危害的調(diào)查實驗
我準備了一大一小的玻璃杯,在里面分別放了同樣大小的金魚。在小的玻璃杯里撒了一些魚食,在大的玻璃杯里放了一節(jié)電池,然后進行觀察。過了大約4個小時,被放進電池的玻璃杯里的魚死掉了。小玻璃杯里的魚還活著,雖然也不精神了,可那是因為缺氧的緣故。所以我判斷出電池對動物是有害的。
為了證實廢舊電池是否對人體有害,我做了觀察了解。我有一家鄰居,他們家廢電池很多,那是因為他們不長清理而導致的。我發(fā)現(xiàn)他們的臉色不好看,身體也不好。大概就是因為電池而導致的。因此,我又判斷出電池不僅對動物有害還對人體有害。
3.電池難收的緣故
為了進一步證實電池對人體和動物有害,我查閱了資料。發(fā)現(xiàn)電池中含有許多對人體和動物的有害物質(zhì)。這樣也就正實了我的實驗結(jié)果。
可為什麼電池會如此之多?難道沒有專門收購處理電池的地方嗎?于是我又做了調(diào)查。調(diào)查后發(fā)現(xiàn)在北京平均每年有3000噸廢舊電池,而平均每年卻只能收回了10噸左右。原因是電池中含有重金屬,若埋在地下,會污染水,導致人體中毒。而可以收購電池的公司又太少了。更何況根據(jù)我長期觀察,我發(fā)現(xiàn)有許多人把廢電池隨便埋在土里,甚至有些人出門時順手就把廢電池扔在地上,有些人看見了也不撿起來。這些種種的問題才使得廢舊電池“無家可歸”
4.電池回收再利用
有些電池雖然沒有了電,但卻可以再度利用。比如:可以取下廢電池冒,取下同銅冒集存,可以成為制造瀝青的原料。這不就是一個很好的例子嗎?在生活中還有許多這樣的例子,其實廢電池也不是沒有用處,只不過我們沒有發(fā)現(xiàn)而已。像如這種辦法既可以節(jié)約資源又可以保護環(huán)境,一舉兩得,這不是很好嗎?
5.怎樣防止電池危害
(1)建立廢舊電池收購廠,專門收購廢電池。
(2)建設標語牌,時刻提醒人們保護環(huán)境,不要亂扔廢舊電池。
初中生物教材中有很多內(nèi)容可以和環(huán)保知識聯(lián)系起來。生物教材八年級上冊《陸地生活的動物》一節(jié)講到“蝗蟲”時,我介紹了有關蝗災的資料。
2011年8月,馬達加斯加西南部面臨蝗災威脅,有30萬公頃的土地受到侵害。2011年,烏魯木齊蝗災發(fā)生面積達170萬畝,直接經(jīng)濟損失近20億元。
讓學生明白生態(tài)平衡失調(diào)是導致蟲災的根源,意識到保護環(huán)境的必要性。在講到“人類活動對生物圈的影響”時,播放一些環(huán)境保護的警示片。如《環(huán)保低碳宣傳片》、《地球環(huán)保宣傳片》、《假如后天來臨》等。
學生學習“動物在保持生態(tài)平衡中的作用”時,給學生講述索南達杰的故事,播放電影《可可西里》片段,并舉例說明由于人們不懂得善待這些野生動物且大量捕殺野生動物,連蛙類、鳥類也不放過,導致生態(tài)平衡被破壞,造成蝗災、鼠災、蟲災,人類被迫加大農(nóng)藥使用劑量,更加污染了自己的生存環(huán)境。
二、實驗教學,親身體驗
初中生物課上實驗很多,我選取有探究性的實驗,讓學生全體參加,親自探究,分小組合作完成。如,在“探究廢舊電池的危害和回收”一節(jié)中,我先確定實驗步驟和探究問題,讓學生去合作完成。
1. 探究問題:
(1)廢舊電池的危害性。(2)我國目前廢舊電池處理的現(xiàn)狀。(3)廢舊電池的利用與處理。
2. 實踐探究。用拆除過的廢電池倒入花盆中,觀察狀態(tài)完成下表:
分別完成小組匯總觀察結(jié)果。
3. 分析論證。故事:1953年,在日本九州熊本縣發(fā)生過震驚世界的“水俁病”事件,這里的村民一個個神秘地死去,卻一時查不出病因,原來罪魁禍首竟是汞化合物。上游的工業(yè)污染造成汞在魚體內(nèi)積累,當人們食用這種受汞污染的魚后導致中毒。這是我們最早知道的重金屬污染的例子。
據(jù)統(tǒng)計:從2009年至今,我國已連續(xù)發(fā)生30多起重特大重金屬污染事件??諝馐艿轿廴?、水體受到污染、土壤受到污染,人的身體健康受到侵害……
廢電池雖小,危害卻很大。廢電池的外殼在土壤中慢慢地腐蝕,重金屬物質(zhì)逐漸滲入水和土壤中,造成重度污染。重金屬的污染在自然界不能降解,只能遷移。也就是說,一旦被污染,水和土壤都不能進行自身的凈化,而是重金屬容易在生物體內(nèi)積累,隨時間的推移,積累到一定量之后,會產(chǎn)生致畸或致病作用,最終導致生物體死亡。重金屬對人體侵害的產(chǎn)生可以通過食物鏈傳遞。魚、蝦吃了含有重金屬的浮游生物后,重金屬在魚、蝦體內(nèi)積累,人再吃了這樣的魚、蝦后,重金屬會在人體內(nèi)積累,達到一定量之后,就會對人的身體產(chǎn)生嚴重影響。
4. 我們應該怎樣做。(1)我們做到不亂扔廢舊電池,告訴他人亂扔電池的害處,勸他把廢舊電池放入電池回收箱。
(2)加強廢舊電池回收的宣傳力度,進一步提高人們對廢舊電池危害的認識。把回收廢舊電池的活動轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兊淖杂X行為。
通過本節(jié)課的探究,學生會加深了解廢舊電池的危害,并在調(diào)查的過程中增強了同學間的合作探究能力,體會到團結(jié)合作對于每一個人的重要性,從中學到了做人的道理,只要為環(huán)保事業(yè)做出了自己的一分微薄之力,環(huán)保意識就會有所提高。
三、適時開展環(huán)保宣傳活動
一、發(fā)揮教材的環(huán)保教育功能,加強學生的環(huán)保意識
數(shù)學學科要凸顯環(huán)保教育的優(yōu)勢。教師可以根據(jù)現(xiàn)有的教材在課外進行有關的課題學習,讓學生積極參與到活動中來,讓學生在活動中體會到環(huán)保的重要性,從而達到環(huán)保教育的目的。
在中學數(shù)學教材中有大量的環(huán)保素材,教師在傳授知識的同時,要注意充分發(fā)揮教材本身的環(huán)保教育功能,選擇大量有說服力的數(shù)據(jù)、統(tǒng)計材料和數(shù)學史料,對學生進行愛護環(huán)境、節(jié)約能源的環(huán)保教育。
例如,噴灌和滴灌是比漫灌節(jié)水的灌溉方式。隨著農(nóng)業(yè)技術現(xiàn)代化,節(jié)水灌溉得到逐步推廣。灌溉三塊同樣大的試驗田,第一塊用漫灌方式,第二塊用噴灌方式,第三塊用滴灌方式。后兩種方式用水量分別是漫灌的25%和15%,三塊地共用水420噸。問每塊地各用水多少噸?
學生通過這道題可了解到三種灌溉方式:噴灌、滴灌、漫灌,再仔細審題還發(fā)現(xiàn)噴灌和滴灌的用水量遠遠低于漫灌,又通過計算得出同樣大小的三塊地漫灌需要300噸水,噴灌需75噸,滴灌只需45噸。若這時候老師讓學生比較一下這幾個數(shù)據(jù),歸納出哪種方式更節(jié)水,學生們一定會牢牢地記住這個結(jié)論。
再如,一道油改汽問題。某出租汽車公司有出租車100輛,平均每天每車消耗的汽油費為80元。為了減少環(huán)境污染,市場推出一種叫“CNG”的改裝后的車輛,其每天的燃料費占剩下未改裝車輛每天燃料費的3/20,公司第二次再改裝同樣多的車輛后,所有改后的車輛每天的燃料費占剩下未改裝車輛每天燃料費用的2/5。問:改裝了多少輛出租車?改裝后的每輛出租車平均每天的燃料費比改前的燃料費下降了多少?一次性將全部出租車改裝,多少天后就可以從節(jié)約的燃料費中收回成本?
學生通過計算可以得出答案:公司第一次改裝了20輛車,改裝后每輛出租車每天的燃料費比改裝前的燃料費下降的百分數(shù)為40%;若公司一次性將全部出租車改裝,125天后就可以從節(jié)省的燃料費中收回成本。完成了這道題以后,在環(huán)保方面學生有兩個收獲:第一,了解到汽車采用天然氣比汽油更環(huán)保、節(jié)能;第二,建立一種環(huán)保型的消費觀念是一件意義深遠的事情。
二、通過數(shù)學課外活動,深化環(huán)保教育
很多老師認為數(shù)學教學很難開展課外活動,其實不然,許多章節(jié)都可以通過課外活動來升華教學效果。比起傳統(tǒng)的課堂教學,數(shù)學課外活動形式多樣,興趣性強,不僅僅可以調(diào)動學生學習數(shù)學的積極性,還可以把思想教育、環(huán)保教育貫穿其中。
下面我以一個教材上的課題學習實例,結(jié)合自己的教學過程,分析怎樣以活動的形式深化環(huán)保教育。
課題學習:調(diào)查“你怎樣處理廢舊電池?”
開篇就以圖片的形式展示了各種型號的電池,特別在圖片下方的一段材料給學生以震驚的作用:你知道電池是一種危害嚴重的污染物嗎?一節(jié)一號電池可以使一立方米的土地不能種植農(nóng)作物;一顆紐扣電池可以污染60萬升水??墒呛芏嗳藢Υ苏J識不足,隨意丟棄廢電池的現(xiàn)象十分嚴重。學生看完材料后,我再介紹廢舊電池危害及其回收、處理方法的知識。
為了激發(fā)學生的積極性,我還選取了在廢舊電池回收方面的典型人物做榜樣。如我從新華網(wǎng)選取了一段這樣的材料:4歲開始撿廢舊電池,9年撿了13萬節(jié),創(chuàng)下“為宣傳環(huán)保穿越整個青藏高原的年齡最小的人”的吉尼斯世界記錄。朝陽區(qū)首評的教育系統(tǒng)“十大年度人物”揭曉,13歲的初一女孩王君靜以這樣驚人的事跡當選,也是入選者中唯一一名學生。
王君靜告訴記者,4歲的時候她聽幼兒園老師說廢舊電池對環(huán)境危害很大,就在爸爸的幫助下開始拾廢舊電池,現(xiàn)在已經(jīng)撿了13萬節(jié),全部送到了北京市有用垃圾回收中心,一節(jié)紐扣電池能污染60萬升水,相當于一個人一生的用水量;一節(jié)一號電池能使1平方米的土地絕產(chǎn)……王君靜能夠脫口而出地背出這些數(shù)字。
“爸爸告訴我是我們國家最干凈的地方,可是我在珠峰也撿到了3節(jié)電池!我當時傷心地哭了!”王君靜說。當時6歲的她固執(zhí)地認為“電池都是四節(jié)在一起的”,為了尋找未撿到的那第四節(jié)電池,王君靜前后一共去了3次。她用在旅游中拾舊電池的方式來實現(xiàn)自己的環(huán)保理想,9年來足跡長達8萬千米,遍布大半個中國,并創(chuàng)下了“為宣傳環(huán)保穿越整個青藏高原的年齡最小的人”的吉尼斯世界記錄。
當記者問王君靜最多想拾多少節(jié)廢舊電池時,她說她的目標是撿到零節(jié)電池,這樣我們的國家就再沒有電池污染了。
這樣的材料對學生是一個很好的正面教材。同齡人的不平凡的事跡對他們,而且既不感到陌生,又容易對心靈起到震撼的作用。當我說到王君靜同學前后3次進為了找她認為存在的第四節(jié)電池時,我看到班上幾個學生眼睛濕潤了。孩子的心靈世界是最純潔、最善良的,他們都無不被她這種執(zhí)著的精神所感染了。這時候全班學生一個個都熱情高漲,對于后面組織的課外活動的積極參與奠定了精神動力。我根據(jù)具體情況,組織和開展環(huán)境的課外活動,讓學生在實踐中增長知識,增強環(huán)保意識。讓學生們調(diào)查本市公民對于廢舊電池的危害了解的情況、回收處理的認識和實施情況等方面進行調(diào)查(學生自選調(diào)查的主體)。學生利用周末收集整理數(shù)據(jù)畫出適當?shù)慕y(tǒng)計圖對數(shù)據(jù)進行處理,并對數(shù)據(jù)作出分析,最后寫出調(diào)查報告。用一節(jié)課時間讓每一小組選出代表,向老師和同學作調(diào)查匯報。通過實踐活動,學生既綜合性地運用并鞏固了統(tǒng)計初步方面的知識,又加強了環(huán)保教育的理念,另外通過活動和實踐增強了對數(shù)學學習的興趣,樹立了“愛護環(huán)境從我做起”的高尚情操。
三、結(jié)語