第一篇：研究性學習：化學在環(huán)境保護中的應用

化學在環(huán)境保護中的應用

化學在我們的生活中演繹著一個不可缺少的部分。人們在生產(chǎn)、生活中會帶給大自然許許多多的傷害，但我們也有許許多多的途徑去緩和這種情況，而化學也在其中發(fā)揮著重要的作用。因此我們小組做了《化學在環(huán)境保護中的應用》這個課題。

首先，我們了解到了綠色化學的性質(zhì)，(1)充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；(2)在無毒、無害的條件下進行反應，以減少向環(huán)境排放廢物；(3)提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實現(xiàn)“零排放”；(4)生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰(zhàn)，國際上對此很重視。1996年，美國設立了“綠色化學挑戰(zhàn)獎”，以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業(yè)和科學家。綠色化學將使化學工業(yè)改變面貌，為子孫后代造福。

然后，我們知道了許多國家也通過化學手段在環(huán)境保護中得到了應用，如：丹麥 給土壤消毒 丹麥的國土面積很小，為防止受污染的土壤給人造成危害，政府制訂了一項給污染土壤進行消毒的計劃：估計用30年的時間，采用生物分解、水沖洗以及高溫處理等辦法，對過去和現(xiàn)在的化學、鑄鋼、采礦企業(yè)所在地的土壤，進行消毒清潔，以消除污染。以及日本 風車凈化湖水 日本第二大湖———霞浦湖的湖邊有一高25米、4個葉片直徑為20米的荷蘭式風車，既是供人觀賞的一景，同時也是凈化湖水的設施。風車隨著葉片轉(zhuǎn)動，內(nèi)部的一臺水泵將湖水不斷汲上，再通過過濾器將水中的浮游垃圾及污物除去，然后將這些去污的湖水再排入一座水生植物園，用于灌溉花草和養(yǎng)金魚等，為湖、園平添了清麗脫俗的氣氛等等。

同時，也有許多教訓值得我們思考，比如：美 國西海岸的洛杉磯市。該市250萬輛汽車每天燃燒掉1100噸汽油。汽油燃燒后產(chǎn)生的碳氫化合物等在太陽紫外光線照射下引起化學反應，形成淺藍色煙霧，使該市大多市民患了眼紅、頭疼病。后來人們稱這種污染為光化學煙霧。1955年和1970年洛杉磯又兩度發(fā)生光化學煙霧事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死，后者使全市四分之三的人患病。自1952年以來，倫敦發(fā)生過12次大的煙霧事件，禍首是燃煤排放的粉塵和二氧化硫。煙霧逼迫所有飛機停飛，汽車白天開燈行駛，行人走路都困難，煙霧事件使呼吸疾病患者猛增。1952年12月那一次，5天內(nèi)有4000多人死亡，兩個月內(nèi)又有8000多人死去

因此我們應該通過我們?nèi)粘５男袨閬肀Ｗo我們賴以生存的環(huán)境，我們得每一個細小的行為都會帶給環(huán)境或大或小，或好或壞的影響。而對于這一問題無論是根源還是解決的途徑都與化學有著密不可分的聯(lián)系，我們認為應該不斷深入得了解這個問題，只有我們真正了解了導致環(huán)境惡化的本質(zhì)才能夠治理并保護我們賴以生存的環(huán)境。

第二篇：化學研究性學習

研究性學習結(jié)題報告

2011—2012學年第一學期

課題：補鈣保健品及含鈣化合物的調(diào)查

班級：高一五

相關(guān)科目：自然科學

課題組成員：張睿玲，于振欽，姚潤中，張晴，劉雯，高夢晗，郭瑀

凡，孫蒙

組長：張睿玲

指導老師：劉群

起始時間：2011年12月

完成時間：2012年2月

課題背景說明：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平越來越高，現(xiàn)今的中國人，不再僅僅滿足于吃飽、穿暖的水準了，更要求生活質(zhì)量提高，如今電視廣告大都被生活保健品占領。如補鈣、補鐵、補鋅的保健品，撲天蓋地，席卷整個銀屏，大有全國上下都有缺鈣、缺鋅之勢。補鈣、補鈣、補鈣有治百疾之效，鑒于如此，我們化學研究性小組開展關(guān)于補鈣保健品之調(diào)查。

課題目的意義：整個探究內(nèi)容讓我們對補鈣保健品有了更清楚的認識，對正確的補鈣方法有了深入了解。

課題任務計劃：1對人們對補鈣的態(tài)度及認識進行調(diào)查

2.咨詢老師，設計實驗，對幾種補鈣產(chǎn)品進行鈣含量的檢測。

3.分析結(jié)果，查閱相關(guān)資料

4.更加深入探究補鈣知識

研究方式：查閱資料，提出自己的看法，做實驗，詢問導師等

研究成果：

1、我們要正確對待補鈣保健品，不隨廣告走。增加自己的保健

知識，正確認識補鈣。鈣品生產(chǎn)企業(yè)常以明星為前驅(qū)，吸引消費者。對此應根據(jù)自身需要做出選擇，而不要被各類響亮的補鈣商品名稱所惑，切記此類商業(yè)用語純屬炒作，在營養(yǎng)學領域多數(shù)并不存在。

2、不要聽信某些鈣品的夸大宣傳。如一些廣告稱的“沉積好、吸收快”，使人誤認為人體對鈣的吸收是簡單的過程，實際上鈣進入人體首先要進入血液，再形成含鈣細胞，之后再通過復雜的變化過程穿透骨頭最外面的硬層，固定到里面的骨質(zhì)中。另有廣告宣稱自己的產(chǎn)品“顆粒比一般產(chǎn)品小若干倍”，實際上顆料大小只是物理變化，并不能從本質(zhì)上改善人體對鈣的吸收率；目前人體對補鈣產(chǎn)品中鈣的吸收率僅在30%左右，事實上并不存在所謂的“95%”的吸收率。

3、老年人缺鈣是引起骨質(zhì)疏松癥的重要原因，應從改善飲食結(jié)構(gòu)和服用鈣品兩方面加強鈣的攝入量。在攝入含鈣食品時，老年人應考慮自身的身體狀況，飲食合理適中，促進身體吸收；在服用補鈣產(chǎn)品時需注意，老年人腸道對鈣的吸收能力較弱，單純服用鈣制劑無法從發(fā)病機制上有效防治骨質(zhì)疏松癥，必須服用一定劑量的維生素，才能防止鈣質(zhì)流失，提高腸道吸收鈣的能力，促進骨代謝和骨形成。但特別需要引起重視的是，單純補鈣并不能全面防治骨質(zhì)疏松癥，內(nèi)分泌失調(diào)、維生素D活力下降、運動量減少、鹽攝入量過高等因素都可能導致老年人患骨質(zhì)疏松癥。

4、兒童補鈣應以食補為主，在服用鈣品時應特別小心。兒童腸胃功能較弱，不要選擇堿性強的鈣品，如碳酸鈣、活性鈣等；不應在服用鈣品時同時飲用汽水、碳酸飲料等，以免降低吸收率。另外，兒童過量服用鈣品，會抑制對鋅元素的吸收，因此對缺鋅兒童進行補鈣時應以食補為主。

5、服用添加維生素D的鈣品時，謹防積蘊中毒。許多消費者認為，補鈣只能選擇與維生素D合一產(chǎn)品，這是一種誤解，由于人體個體差異普遍存在，并不是所有的人同時既缺鈣又缺維生素D，部分人長期服用維生素D反而會抑制體內(nèi)自身維生素D的形成，或是引發(fā)維生素D大量攝入而積蘊中毒現(xiàn)象，中毒癥狀為高鈣血癥引起的肝腎功能損傷和軟組織鈣化，表現(xiàn)為食欲減退、反應遲鈍、心律不齊、呼吸困難、惡心嘔吐、煩渴多尿、便秘等。

6、一些疾病患者，應在醫(yī)生指導下補鈣。研究發(fā)現(xiàn)，心臟病患者補鈣不當，會因鈣沉積而引發(fā)人身意外，因此高血壓、冠心病等心血管疾病患者應在專科醫(yī)生指導下，合理攝取鈣或服用鈣制劑來達到降血壓的目的，不能盲目補鈣，避免發(fā)生意外。此外，正在服用甲狀腺激素、四環(huán)素、皮質(zhì)類固醇等激素類藥物的患者，補鈣時要先向醫(yī)生咨詢清楚，因為補鈣劑與這類藥物可能會相互作用，對人體產(chǎn)生不利影響.研究材料來源：查閱相關(guān)書籍，詢問指導老師，網(wǎng)上查閱。

第三篇：化學研究性學習

銅鍋

歷史：使用銅制造的日常生活用品，在我國已有幾千年歷史。用銅制造的火鍋是深受全國各民族喜愛的傳統(tǒng)產(chǎn)品。用銅制造的生活用品具有質(zhì)堅耐用、無毒、傳熱快等優(yōu)點，并具美觀華麗 之特點。它廣泛用于家庭、餐館、酒筵上煮食、加熱、保溫各種湯類、美味佳肴?；疱伒钠鹪?至今尚無定論。但在東漢出現(xiàn)了“

第四篇：思維導圖在研究性學習中應用

思維導圖在研究性學習中應用

思維導圖在研究性學習中應用 桐鄉(xiāng)市教師進修學校

沈建強

摘要:介紹了什么是思維導圖，根據(jù)思維導圖的發(fā)散性特點，與頭腦風暴教學法相結(jié)合，提出基于思維導圖的頭腦風暴教學法，并探討了基于思維導圖的頭腦風暴教學法的實施步驟。

關(guān)鍵詞:思維導圖；研究性學習；頭腦風暴；教學法 圖在教學中應用可以說無處不在，它以其豐富的內(nèi)容含量和直觀的表現(xiàn)形式受到了學生的喜歡。如果說文字、語言側(cè)重于邏輯表達，那么圖則以直觀形象見長。在教學中有很多老師擅長用“圖、表”來說明問題，例如：數(shù)學、物理、化學等學科中解題，總要借助圖進行分析、計算。那么，在教學中是不是應多關(guān)注圖的作用呢？但令人遺憾的是在現(xiàn)有的教學中沒有將“圖”置于更重要的地位，僅是輔助或者是可有可無的。不僅在理科，甚至在文科中也太過于強調(diào)嚴謹?shù)倪壿嫳磉_，忽視了直觀形象的思維和表達方式[1]。在國外，思維導圖在教學中應用已較普遍，但在國內(nèi)，直到2000年，思維導圖才逐步進入國內(nèi)專家、學者的視野，經(jīng)歷了引入、介紹，與概念圖的混同、整合,再到在基礎教學領域應用、軟件開發(fā)等研究階段，取得了一定的成果[2]。本文針對思維導圖的發(fā)散性特點，試圖探究一下思維導圖在研究性學習中的應用。那么什么是思維導圖呢？

一、什么是思維導圖

思維導圖（Mind Mapping）是英國“記憶之父”東尼.博贊（Tony Buzan）在70年代所創(chuàng)，經(jīng)過三十多年的實驗與深化，已經(jīng)得到學術(shù)界、教育界、企業(yè)界的認可，風靡歐美數(shù)十年，已成為21世紀風靡全球的思維工具，到目前為止已被世界上2.5億人所使用,目前國內(nèi)也有許多專家學者在研究思維導圖的應用和推廣。

思維導圖是終極的組織性思維工具，而且使用起來非常簡單。所有的思維導圖都有一些共同之處，它們都使用顏色，都是從中心發(fā)散出來的自然結(jié)構(gòu)，都使用線條、符號、詞匯和圖像，都遵循一套簡單、基本、自然、易被大腦接受的規(guī)則。使用思維導圖，可以把一長串枯燥的信息變成彩色的、容易記憶的、有高度組織性的圖，它與我們大腦處理事物的自然方式相吻合[3]（如圖1）。它組織信息的方式是非線性的。

圖1 什么是思維導圖

思維導圖（Mind Mapping）是一種思考的方式，也是一種有效使用大腦的方法，它就像大腦中的地圖，完整地將大腦的思維、想法呈現(xiàn)出來。思維導圖就是一種幫助我們思維和記憶的有效方法。

思維導圖也是一種全新的筆記模式，因為傳統(tǒng)的筆記模式一般都只用到圓珠筆、鋼筆、鉛筆來書寫，很少用到圖像及分類，傳統(tǒng)的筆記模式一般只調(diào)動了大腦的2～4項功能。而用思維導圖記筆記時，它不但用文字、數(shù)字，還用到關(guān)鍵詞、分類、色彩、圖像。使用思維導圖，充分地調(diào)動了整個大腦的功能，左右腦同時打開，并諧調(diào)地運作，可以提高人的分析力、記憶力、判斷力、想象力、創(chuàng)造力，能綜觀整體，又能關(guān)注細節(jié)，讓大腦愈來愈靈活, 愈來愈聰明。

二、基于思維導圖的頭腦風暴教學法

頭腦風暴是一種教師引導學生就某一課題自由發(fā)表意見，教師不對其正確性進行評價，能夠在最短的時間里獲得最多的思想和觀點，然后對各種思想和觀點進行分析、整理，試圖產(chǎn)生新的觀點和思想的方法，是聚合思維訓練的一種好辦法，已被廣泛應用于教學、企業(yè)管理和科研工作中。在研究性學習中，可通過頭腦風暴法，討論和收集解決實際問題的意見和建議（總稱為建議集合）。通過集體討論，集思廣益，促使學生對某一教學課題產(chǎn)生自己的意見，通過同學之間的相互激勵引發(fā)連鎖反應，從而獲得大量的構(gòu)想，經(jīng)過組合和改進，達到創(chuàng)造性解決問題的目的。人類的大腦思維呈現(xiàn)出的是一種放射性的樹狀結(jié)構(gòu)，即思維的發(fā)散性，它是指一個優(yōu)秀的創(chuàng)造性的思考者往往首先獲得一種“中心思想”，再以此為基礎，將自己的思維向各個方向延伸、發(fā)散和蔓延，并逐步完善，使之成為一種原創(chuàng)的思想[4]。思維導圖將思維的發(fā)散性充分體現(xiàn)出來，而我們?nèi)粘Ｔ诳偨Y(jié)這種思維時往往采取諸如1、2、3、4這樣的直線型方式，相互之間沒有關(guān)聯(lián)、沒有重點。而“思維導圖”將你的思維重點放在圖的中心，思維過程以及不同思路之間的聯(lián)系清晰的呈現(xiàn)在圖中。這種方式在處理復雜的問題時，一方面能夠顯示出思維的過程，另一方面可以很容易理清層次，讓你抓住重點，能夠啟發(fā)我們的聯(lián)想力與創(chuàng)造力。將思維導圖和頭腦風暴教學法有機結(jié)合，可以快速地將大家的思維匯聚起來，并以圖的形式直觀地展示出來。將思維導圖與頭腦風暴教學法相結(jié)合，就形成了基于思維導圖的頭腦風暴教學法。

在研究性學習等需要充分討論的場合，效果特別明顯。波音公司將所有的飛機維修工作手冊繪成一張25英尺的思維導圖，使得原來要花一年以上時間才消化的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在只要短短幾周就可以掌握。僅此一項，就幫助波音公司節(jié)省了一千萬美元，取得了很好的效果。

三、基于思維導圖的頭腦風暴教學法的實施過程 基于思維導圖的頭腦風暴教學法在研究性學習中應用的效果非常明顯，那么該如何實呢？下面將基于思維導圖的頭腦風暴教學法的操作步驟簡要介紹一下。1）確定研究主題；

2）將研究主題畫在黑板上或多媒體的大屏幕上，要讓大家都能看到；

3）自由計論，將大家討論的子主題都畫出來，不要管它合理不合理，正確不正確；

4）讓大家獨立思考，考慮這些子主題與研究主題是否相關(guān)； 5）充分發(fā)表大家的想法，以表決的方式去除與研究無關(guān)的主題，留下研究的子主題；如果又有新的想法，2）、3）兩步重復一遍；

6）根據(jù)確定的子主題，分成若干個研究小組，對子主題進行研究；

7）小組研究完成后，將研究主要方面在相應的子主題上畫出來，所有小組都參與討論，補充完善；

8）這樣整個研究的架構(gòu)就呈現(xiàn)在了圖上，可對整體方案進行一步討論完善；

9）整體方案確定后，就明確了研究的方向和研究的內(nèi)容，給每個小組分配相應的研究任務；

10）各小組研究完成后，將研究成果整合到思維導圖中，這個思維導圖成了這次研究性學習成果的重要組成部分； 11）最后將研究成果以文字的形式表達出來。制作思維導圖的過程是一個相互學習和交流的過程，在這個過程中加強了師生之間和同學之間的溝通和交流。有效的交流是最好的最有效的學習，從而培養(yǎng)了師生之間的合作精神和團結(jié)意識，有利于研究性學習的順利開展。

基于思維導圖的頭腦風暴教學法除了在研究性學習之外，只要有集合眾人智慧，需要充分討論的場合，都適合使用這種方法，例如：思維導圖在集體備課中應用、思維導圖在教研活動中應用、思維導圖在會議中應用等等。

參考文獻：

[[1]] 齊偉.系列1:概念圖/思維導圖導論[J].教育技術(shù)導刊,2005(5).[2] 劉曉寧.我國思維導圖研究綜述[J].四川教育學院學報, 2009(5).[3] 東尼.博贊.思維導圖----大腦使用說明書[M].北京:外語教學與研究出版社,2005.4.[4] 東尼.托贊.思維導圖----喚醒創(chuàng)造天才的10種方法[M].北京:外語教學與研究出版社,2005.4.發(fā)表于《教學月刊中學版》 2010年第7期(教學管理)

第五篇：納米技術(shù)在環(huán)境保護中的應用

納米技術(shù)在環(huán)境保護中的應用

101221202 汪丹

摘要：現(xiàn)在全世界的環(huán)境問題已經(jīng)嚴重影響到人們的日常生活和身體健康，以及地球上其他的生物。溫室效應使南北極冰川融化，海平面升高；森林被破壞使得大量動植物滅絕，水土流失；工業(yè)亂排導致大氣污染、水污染；環(huán)境被嚴重破壞導致氣候異常，災難多發(fā)等等這些都是人類在以自我為中心的價值觀下發(fā)展工業(yè)造成的。人類如果繼續(xù)這樣不顧環(huán)境的發(fā)展工業(yè)和科技，那么我想，電影《1012》中的情景很快就會出現(xiàn)。為了我們的子孫，為了地球上的其他生物，我們必須開發(fā)清潔能源，利用綠色材料，利用技術(shù)來堅持可持續(xù)發(fā)展，而納米技術(shù)和納米材料就是其中一個不錯的選著。近幾年隨著納米技術(shù)的崛起，那納米技術(shù)和納米材料被越來越多的用于防止大氣污染、水污染、噪音污染等，本文就介紹了納米技術(shù)以及它在環(huán)境保護各方面的運用。納米技術(shù)不僅可以克服很多傳統(tǒng)環(huán)保措施不足，我相信，隨著此技術(shù)的不斷發(fā)展，他會給環(huán)境保護工程做出更多的貢獻。

關(guān)鍵字：環(huán)境保護

納米技術(shù)

納米材料

大氣污染

水污染

眾所周知，在整個自然生態(tài)系統(tǒng)中，人類僅僅是其中一環(huán)。然而，隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，人類社會的不斷地進步，人類在整個自然生態(tài)系統(tǒng)中的影響范圍和程度越來越深遠。在理性主義和人類中心等價值觀和科技進步的雙重影響下，人類活動在征服自然的過程中對資源的使用和對生態(tài)環(huán)境的破壞也達到空前的程度，引發(fā)了一系列環(huán)境問題。例如當今威脅人類的十大生態(tài)環(huán)境問題有：人口膨脹、能源危機、大氣污染、臭氧層的破壞、生物資源急劇減少、全球變暖、森林減少、土地荒漠化與水土流失、水污染與水資源短缺、危險性廢物越境轉(zhuǎn)移。[1]

現(xiàn)在環(huán)境問題已經(jīng)威脅到人類的生存和發(fā)展，因此，環(huán)境保護也應該成為全世界人必須共同關(guān)注的話題。為了人類社會的持續(xù)進步和人類后代的生存，人類必須要堅持可持續(xù)發(fā)展，而為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展我們可以利用充分開發(fā)清潔能源，節(jié)能減排，利用綠色材料，崇尚低碳生活等方法。其中，隨著納米材料的悄然崛起，納米技術(shù)在環(huán)境保護方面的應用也越來越多，人類利用資源和保護環(huán)境的能力也得到拓展。為徹底改善環(huán)境和控制新的污染源產(chǎn)生, 納米材料為其提供了技術(shù)支持。

一、納米技術(shù)及其特性

納米技術(shù)就是在1～100nm 尺度范圍內(nèi), 研究電子、原子和分子內(nèi)在規(guī)律和特征, 并用于制造各種物質(zhì)的一門嶄新的綜合性科學技術(shù)；納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。[2]納米材料通常以其表面原子數(shù)占總原子數(shù)比例大，還有顯示量子尺寸效應這兩個重要特點而影響其各種物理和化學性能, 使納米顆粒具有獨特的性質(zhì)。納米材料具有小尺寸效應(又稱體積效應)①、表面效應②等獨特性質(zhì)，這使得納米材料具有輻射、吸收、催化、吸附等奇特的性能，因而在許多方面有著廣闊的應用前景。由于納米材料具有的特殊性能使得它在水處理和大氣處理中有著廣泛的應用。[3]

二、納米材料在大氣污染治理方面的應用

大氣污染一直都是各國政府需要解決的難題，空氣中超標的一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物是影響人類健康的有害氣體。在我國，“大氣污染導致每年有30到70萬人因煙塵污染提前死亡，2500萬兒童患慢性咽炎，400萬到700萬農(nóng)村婦女兒童受害。”[4]酸雨是大氣污染的一種重大表現(xiàn)。世界目前已有三大酸雨區(qū)，給人類環(huán)境帶來了多方面的不良影響，如土壤酸化與貧瘠化，作物減產(chǎn)，余下減少或滅絕等。而納米材料和納米技術(shù)的應用為解決這些氣體的污染問題提供了新的方法。案例：作為一家長期致力于燃油處理技術(shù)開發(fā)和應用，并經(jīng)政府主管部門認定的高新技術(shù)企業(yè)，中國北京遠通有限責任公司攜具有國際先進水平的EPS納米燃油裝置亮相2009中國（北京）國際城市交通、地鐵軌道交通及市政設施展覽會。

該項技術(shù)經(jīng)中國科學院滲流流體力學研究所、中國原子能研究院核物理研究所中子實驗室、美國國家標準技術(shù)研究院中子研究中心反復檢測對比研究確認：經(jīng)過EPS納米燃油裝置處理后，燃油的成分均為納米級，全部小于3納米。這個結(jié)論權(quán)威地證實了，經(jīng)EPS納米燃油裝置處理后的燃油全部成為納米燃油，其物理性能發(fā)生了巨大變化，這是到目前為止世界上唯一產(chǎn)生納米燃油的技術(shù)。[5]

經(jīng)納米燃油技術(shù)處理過的燃油可以稱為“改性納米燃油”，其燃燒過程與未處理過的燃油有顯著不同，通過對車輛發(fā)動機的最佳優(yōu)化匹配調(diào)整，達到顯著的節(jié)油和環(huán)保效果。普通汽車加裝該裝置：可以節(jié)省燃油10%至30%，凈化尾氣50%至90%，增加動力10%至30%，并能降低發(fā)動機噪音，抑制積碳生成，延長發(fā)動機壽命。[6]

此案例充分說明納米技術(shù)在節(jié)能減排方面的巨大貢獻，利用EPS納米燃油裝置，燃油可以得到充分的燃燒，不僅減少了燃油量，而且還減少了燃油燃燒不充分帶來的大量CO、NO、SO2的排放，對大氣污染的防治起到重要作用。其實，除此之外，納米技術(shù)還通過其他途徑治理大氣污染。

（一）空氣中硫氧化物的凈化

二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物是影響人類健康的有害氣體，而這些有害氣體一般都是燃料不充分燃燒產(chǎn)生的。如果在燃料燃燒的同時加入納米級催化劑不僅可以使煤充分燃燒，不產(chǎn)生一氧化硫氣體，提高能源利用率，而且會使硫轉(zhuǎn)化成固體的硫化物，防止產(chǎn)生二氧化硫進入空氣中。經(jīng)納米材料催化的燃料中硫的含量小于0．01％，不僅節(jié)約了能源，提高能源的綜合利用率，也減少了因為能源消耗所帶來的環(huán)境污染問題，而且使廢氣等有害物質(zhì)再利用成為可能。

（二）汽車尾氣凈化

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平提高了，越來越多的人買汽車。然而，汽車尾氣的排放會直接污染人們的生活空間及呼吸層，對人體健康影響極大。開發(fā)替代燃料或研究用于控制汽車尾氣對大氣污染材料，對凈化環(huán)境具有重要的意義。用納米復合材料制備與組裝的汽車尾氣傳感器，通過汽車尾氣排放的監(jiān)控，可及時對超標排放進行報警，并通過調(diào)整合適的空燃比，減少富油燃燒，達到降低有害氣體排放和燃油消耗的目的。[7]納米稀土鈦礦型復合氧化物對汽車尾氣所排放的NO、CO等具有良好的催化轉(zhuǎn)化作用，可以替代昂貴的重金屬催化劑用作汽車尾氣催化劑。

（三）室內(nèi)空氣凈化 現(xiàn)在，裝修材料中往往加入大量的有害化學物質(zhì)。所以，新裝修房間空氣中的有機物濃度大大高于室外，而光催化劑可以很好地降解甲醛、甲苯等污染物，納米TiO2的降解效果最佳。納米TiO2經(jīng)光催化產(chǎn)生的空穴和形成于表面的活性氧化膜能與細菌細胞或細胞內(nèi)組成成分進行生化反應③，使細菌頭單元失活而導致細胞死亡，并且使細菌死亡后產(chǎn)生的內(nèi)毒素分解。即利用納米TiO2的光催化性能不僅能殺死環(huán)境中的細菌，而且能同時降解由細菌釋放出的有毒復合物。[8]而且，在醫(yī)院的病房、手術(shù)室及生活空間安放納米TiO2光催化劑可具有殺菌、除臭作用。

三、納米技術(shù)在水污染治理方面的應用

案例：2006長江淡水豚中外聯(lián)合考察隊經(jīng)歷了39天長江航行后遺憾宣布，來回近3400公里考察未發(fā)現(xiàn)一頭白鰭豚，這個結(jié)果證明白鰭豚種群狀況極度瀕危，可能成為世界上第一個被人類消滅鯨類動物。白鰭豚是僅生存中國長江中下游珍稀水生哺乳動物，屬國家一級保護動物，被列為世界最瀕危12種動物之一。白鰭豚5歲～6歲性成熟，1年懷胎，一年哺乳，一胎一仔，習慣以小家庭形式生活。這一消息讓人感到恐懼，如果再不好好地治理長江，好好地治理水污染，會有更多的物種滅絕。

長江生態(tài)惡化，是沿江經(jīng)濟布局不合理惡果。據(jù)統(tǒng)計，全國兩萬多家化工企業(yè)，分布長江沿岸就有9000多家，占全國45%。三峽庫區(qū)大中型工礦企業(yè)3000多家，化工廠有2000多座。這些化工企業(yè)污染嚴重，為發(fā)生重大污染事件埋下嚴重隱患，一旦發(fā)生污染事故，后果不堪設想。[9] 隨著人口的增加和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增長，人類的用水量大大增加，排污量也空前猛增，水污染非常嚴重，加劇了水資源危機的程度。當前，全球80多個國家的15億人口面臨淡水不足，其中26個國家的3億人口完全生活在缺水狀態(tài)，所以保護水資源,節(jié)約用水勢在必行。污水中通常含有有毒有害物質(zhì)、懸浮物、泥沙、鐵銹、異味污染物、細菌病毒等，污水治理就是將這些物質(zhì)從水中去除。由于傳統(tǒng)的水處理方法效率低、成本高、存在二次污染等問題，污水治理一直得不到很好解決。而，納米技術(shù)在水污染治理方面也有突出表現(xiàn)，納米技術(shù)的發(fā)展和應用很可能徹底解決這一難題。污水中的貴金屬是對人體極其有害的物質(zhì)，它們從污水中流失，也是資源的浪費。新的一種納米技術(shù)可以將污水中的貴金屬完全提煉出來，變害為寶。一種新型的納米級凈水劑具有很強的吸附能力，它的吸附能力和絮凝能力是普通凈水劑三氯化鋁的10~20倍。所以，納米技術(shù)在污水處理的很多領域都起到重要作用。

（一）處理無機污染廢水

污水中的重金屬對人體的危害很大，重金屬的流失也是資源的浪費。納米粒子能對水中的重金屬離子通過光電子產(chǎn)生很強的還原能力。[10]如納米TiO2能將高氧化態(tài)汞、銀、鉑等貴重金屬離子吸附于表面，井將其還原為細小的金屬晶體，既消除了廢水的毒性，又回收了貴重金屬。

（二）處理有機污染廢水[11]

案例：中科院采用納米TiO2 粉末, 利用太陽光進行光催化降解苯酚水溶液和十二烷基苯磺酸鈉水溶液,在多云和陰天的條件下光照12h, 濃度為0.5mmol/L 的苯酚已降解為零, 濃度為1mmol/L 的十二烷基苯磺酸鈉基本降解完全且無二次污染[12] 大量研究表明納米TiO2等作為光催化劑，在陽光下催化氧化水中的有機污染物，使其迅速降解。至今為止己知納米TiO2能處理80余種有毒污染物，它可以將水中的各種有機物很快完全催化氧化成水和CO等無害物質(zhì)。例如納米Ru／TiO2作催化劑，對酸性或堿性牛皮紙漂白廢水進行光催化降解，廢水中的有機總碳④的去除率可達到99．6％，并使廢水完全脫色。經(jīng)光催化空氣氧化處理后的工廠廢水對弧菌的毒性的實驗表明，用該方法處理后的工廠漂白廢水完全可以進一步生物降解。此外，用納米TiO2催化降解技術(shù)來處理毛織染整廢水，具有省資、高校、節(jié)能的優(yōu)勢，最終能使有機物完全礦化，不存在二次污染等問題，顯示出良好的應用前景。[13]

（三）自來水的凈化處理

新型納米凈水劑的吸附能力和絮凝能力是普通凈水劑AI203的10～20倍，能將污水中懸浮物完全吸附并沉淀，然后采用納米磁性物質(zhì)、纖維和活性炭凈化裝置，有效地除去水中的鐵銹、泥沙以及異味等。再經(jīng)過由帶有納米孔徑的處理膜和帶有不同納米孔徑的陶瓷小球組裝的處理裝置后，可以100％除去水中的細菌、病毒。得到高質(zhì)量的純凈水。這是因為細菌、病毒的直徑比納米大，在通過納米孔徑的膜和陶瓷小球時，會被過濾掉，水分子及水分子直徑以下的礦物質(zhì)、元素則保留下來。[14]

四、納米技術(shù)在其它環(huán)保領域的應用

（一）噪聲控制

飛機、車輛、船舶等發(fā)動機工作的噪聲可達上百分貝，容易對環(huán)境造成噪聲污染。當機器設備等被納米技術(shù)微型化以后，其互相撞擊、磨擦產(chǎn)生的交變機械作用力將大為減少，噪聲污染便可得到有效控制。運用納米技術(shù)開發(fā)的潤滑劑，既能在物體表面形成永久性的固態(tài)膜，產(chǎn)生極好的潤滑作用，大大降低機器設備運轉(zhuǎn)時的噪聲，又能延長設備的使用壽命冊。[15]

（二）固體廢物處理

現(xiàn)在，人類生活垃圾的排放量也大得驚人，而，納米技術(shù)及納米材料可以應用于城市固體垃圾處理。它的作用主要有兩個方面：一是可以將橡膠制品、塑料制品、廢印刷電路板等制成超微粉末，除去其中的異物，成為再生原料回收；二是利用納米TiO2催化技術(shù)可以使城市垃圾J決速降解，其速度可達到大顆粒TiO2的10倍以上，從而緩解大量城市垃圾給城市環(huán)境帶來的壓力。[16]

（三）防止電磁輻射

近年來電磁場對人體健康的影響問題已經(jīng)成為一個新的研究熱點。在強烈輻射區(qū)工作并需要電磁屏蔽時，通過在墻內(nèi)加入納米材料層或涂上納米涂料，能大大提高遮擋電磁波輻射性能。此外，中科院理化所利用納米技術(shù)研究出了新一代手機電磁屏蔽材料，不僅可以實現(xiàn)手機信號抗干擾能力，同時還大大降低電磁波輻射。

（四）在照明工程方面的應用

人類夜晚照明需要大量的電力，通過照明節(jié)電可以帶來巨大的社會、經(jīng)濟和生態(tài)效益。[17]而火力發(fā)電排放的CO2、SO2、煙塵懸浮物等會引起溫室效應、酸雨和環(huán)境污染。在照明工程中，最理想的節(jié)電措施是充分利用太陽光來照明，利用一些納米材料的光致發(fā)光特性是可行的辦法，白晝吸收自然光并貯存起來，晚上再直接把光射到需要的地方，這從多孔硅光致發(fā)光現(xiàn)象得到了驗證。

五、納米技術(shù)在環(huán)境保護應用上的前景 隨著納米科技和納米材料的研究深入，特別是納米科技與環(huán)境保護和環(huán)境治理的進一步有機結(jié)合，許多環(huán)保難題將會得到解決?，F(xiàn)在有很多納米技術(shù)的成功研究都沒有用到世紀中，我相信，在不久的將來，這些技術(shù)都會出現(xiàn)在我們的日常生活中，諸如大氣污染、污水處理、城市垃圾等問題都將會得到解決。我們將充分享受納米技術(shù)給人類帶來的潔凈環(huán)境。有理由相信，納米科技作為一門新興科學，必將對環(huán)境保護產(chǎn)生深遠的影響，利用納米科技解決環(huán)境污染問題將成為未來環(huán)境保護發(fā)展的必然趨勢。總之，納米技術(shù)正成為各國科技界所關(guān)注的焦點，正如錢學森院士所預言的那樣：“納米左右和納米以下的結(jié)構(gòu)將是下一階段科技發(fā)展的特點，會是一次技術(shù)革命，從而將是21世紀的又一次產(chǎn)業(yè)革命。”

注釋：

①小尺寸效應：隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應。對超微顆粒而言，尺寸變小，同時其比表面積亦顯著增加，從而產(chǎn)生特殊的光學、熱學、磁學、力學、聲學、超導電性、介電性能以及化學性能等一系列新奇的性質(zhì)。

②表面效應：超微顆粒的表面具有很高的活性，在空氣中金屬顆粒會迅速氧化而燃燒。如要防止自燃，可采用表面包覆或有意識地控制氧化速率，使其緩慢氧化生成一層極薄而致密的氧化層，確保表面穩(wěn)定化。

③生化反應即生物化學反應，就是指在生物的細胞內(nèi)進行的化學反應。④有機碳總量即溶解于水中的有機物總量折合成碳計算的量。參考文獻：

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[17]陳仲林，張玉奇，嚴得忠．《納米技術(shù)在綠色照明工程中的應用前景》[J]．照明工程學報，1997，3：48—52．