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工程材料可持续发展论文

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工程材料可持续发展论文

综上所述,智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点,将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。下面是我为大家整理的土木工程材料论文,供大家参考。

摘要:

通过学习“土木工程材料”课程,应该使学生既学到了知识,又锻炼了能力、开阔了视野;既掌握了本课程的知识,又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此,搞好“土木工程材料”的教学,意义十分重大。

关键词:土木工程;材料

一、课堂教学

(一)突出重点

“土木工程材料”较多的课程内容,在有限的学时内不可能全部讲解,应根据专业性质,分清主次,突出重点。以程云虹等主编的《土木工程材料》[1]为例,课堂重点讲解的内容是:绪论,第一章(土木工程材料的基本性质),第二章(无机胶凝材料),第三章(水泥混凝土),第四章(砂浆),第六章(土木工程用钢),第七章(沥青及沥青混合料)。通过绪论的学习,学生对土木工程材料有一个梗概的认识,对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解;第一章让学生了解土木工程材料基本性质,包括物理性质、力学性质及耐久性能等,同时了解材料科学的基本理论,即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系;第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。而第五章(砌筑材料)、第八章(木材)、第九章(合成高分子材料)及第十章(建筑功能材料)作为学生自主学习的内容,但教师应适时引导和鼓励学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。课堂教学中,把重点讲解的内容讲深讲透,让学生扎扎实实地掌握,做到学有所获;避免面面俱到,不求甚解。而且,有了重点讲解的内容作为基础,学生自主学习其他章节才不会感到困难。突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合,既有利于学生掌握系统的理论知识,又给予了学生自主学习的空间,有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力,发展学生的想象力和探索意识。

(二)科学讲解

“土木工程材料”课程的内容比较松散,讲解时容易产生平铺直叙的感觉,甚至索然无味;如能精心安排、科学讲解,效果会大不一样。比如,通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥,如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲,学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱,甚至不知所云。因此,对于这部分内容要进行科学整合,重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝结硬化过程、技术性质等等讲解透彻;而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时,抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应,然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性,这样内容紧凑了,脉络清楚了,学生掌握起来也就轻松了。了解了技术性质的异同点,进一步掌握各种水泥的工程应用就会很容易。再比如,在现代水泥混凝土技术中,外加剂已经成为水泥混凝土的一个重要组成成分,因此,为了内容的系统和完整,一般教材(如文献)都将“外加剂”放在“普通混凝土的组成材料”中来介绍。但外加剂是用来改善混凝土性能的,如果不了解混凝土的性能,很难深入理解外加剂的作用,因此,在讲授时,应作适当调整,把“外加剂”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面来讲,这样会更加方便学生对相关课程内容的理解和记忆。总之,科学地组织和讲解课程内容,对于做好“土木工程材料”课堂教学起到事半功倍的作用。

(三)理论联系实际

首先,从最熟悉的生活实际出发。土木工程材料与实际生活密切相关,其实,每个人在实际生活中都积累了很多相关经验,只是由于不具备专业知识,而不知道其中的道理。比如,某一水泥砂浆地面破损了,用水泥砂浆修补以后,需要浇水覆盖一段时间。相信很多人都见过这种做法,但不一定每个人都知道这是为什么。在讲解水泥的水化、凝结及硬化过程时,提到这一现象,学生一定会恍然大悟,原来这就是养护,并及时让学生了解养护需要一定的温度、湿度及时间。这样,把学生来自于生活的直接经验与书本上的理论知识结合起来,消除学生对课程的陌生感,激发了学生的学习兴趣。其次,大量列举工程实例。典型的工程实例是理解和消化理论知识的最有效方法,注重材料的工程应用背景,避免脱离工程孤立地讲解材料。比如,在讲到混凝土耐久性问题时,实例之一:北京三元立交桥桥墩,建成后不到两年,个别地方发生“人字形”裂纹,经分析认为主要原因是发生了碱-骨料反应;实例之二:乌克兰境内的切尔诺贝利核电站,由于钢筋混凝土结构的泄漏,造成大面积放射性污染,生态环境遭到严重破坏等。另外,还可以用数字来说明,“在工业发达国家,建筑工业总投资的40%以上用于现存结构的修理和维护,60%以下用于新的设施”。通过大量实例,使学生认识到混凝土耐久性的重要性,了解到很多混凝土结构的过早破坏不是由于强度不足,而是由于耐久性不足。最后,重视实验教学。实验课是“土木工程材料”课程的一个十分重要的教学环节,实验教学是课堂教学的一个很好的补充。实验课上,学生对从书本上学到的材料有了直观的认识,对材料的性能进一步了解,在自己动手做实验过程中,提高应用材料的能力。同时,通过实验验证基本理论,学习实验方法,培养科学研究的能力和严谨的科学态度。

(四)关注学科新进展

教材是教学的依据和根本,但教材的更新需要时间,而土木工程材料的发展非常迅速,因此,在教学过程中,应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展,并适时补充到教学中。同时,随着新材料及新技术的不断问世,有关材料的质量标准及相关设计和施工的规范也会随之更新,亦应将这部分内容及时补充到教学中。这样,有利于学生及时了解学科发展动态,拓宽专业视野,培养创新意识,激发探索精神,提高学生的工程素质及工程意识

二、课后作业

课后作业对课堂教学起到很好的巩固和补充作用。通过课后作业,学生能够更好地消化和理解课堂上学到的内容,并能对所学内容活学活用。本课程中,一部分课后作业来自于教材每章后面的复习思考题,需要教师紧扣课堂教学的重点和难点,从中精选,比如,混凝土骨料颗粒级配,普通混凝土配合比设计等。教师要对作业认真批改,并总结,使学生不是为了做作业而做作业,而是做到真正掌握。另一部分课后作业是综合性、讨论性的。比如,程云虹等主编的《土木工程材料》中的“开放讨论”部分,这部分内容具有一定的前瞻性,可以引导和启发学生做一些探索性的工作。即让学生从中选择自己感兴趣的内容,并围绕这一内容查阅文献,深度思考,自由讨论。拓宽了学生的视野,培养了学生科学研究的意识。

三、结束语

通过学习“土木工程材料”课程,应该使学生既学到了知识,又锻炼了能力、开阔了视野;既掌握了本课程的知识,又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此,搞好“土木工程材料”的教学,意义十分重大。

参考文献

1、国际大型土木工程承包项目投标风险定量评估刘睿天津大学2003-06-0155

2、土木工程中锚杆支护机理研究现状与展望贾颖绚,宋宏伟岩土工程界2003-08-3053

摘要:

关键词:

1智能材料在土木工程中的应用

1.1光导纤维在混泥土材料的监控

光导纤维材料,是一种光通信介质,其最大优点是传输速度快、信号衰减低和并行处理能力较强,经常被用于高要求的通信传输中。光导纤维和光纤传感器在土木工程中,主要用于对混泥土固化的监控。混泥土结构最大的缺点是抗拉强度弱、内部钢筋容易被腐蚀等,在大面积浇筑过程中由于混泥土结构内部和外部温度差异而导致混泥土块体出现裂缝。这种情况下,将光纤作为传感元件埋入混泥土结构中,对结构的强度、温度、变形、裂缝、振动等可能引起混泥土结构损伤的危险因素进行检测、诊断、预报。更进一步,如果控制元件能接入信息处理系统,并引入形状记忆类金属等智能材料,形成完整的控制系统,将能实现混泥土材料的自适应功能———这正是目前智能材料结构系统在土木工程中应用的前沿课题。

1.2压电材料

压电材料一般是指在收到压力后,材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知,利用传感器输出结果,从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上,采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量,从而实现对于结构震动的控制,这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步,压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。

1.3压磁材料

压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理,当磁场的强度高于临界强度时,磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质,控制流体特性实施时需要较低的能量,因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点,磁流变材料可用于高层建筑的结构中,实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔,使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应,这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换,这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。

1.4形状记忆合金

形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的智能材料。形状记忆合金的形状被改变后,在一定条件下能激发其形状记忆效应,这一过程中,材料产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变,同时具有较强的能量传输储存能力。基于这一特性,形状记忆合金在土木工程中最大的用处是用于各种结构中来实现结构的自我诊断、增加材料的韧性和强度等、增强材料的适应控制。形状记忆合金还可以被研制成智能驱动器,用于对结构变形、裂缝和振动方面的控制。形状记忆合金具有较高相变回复力,结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统,该系统可实现相变伪弹性性能,可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。目前的土木工程实践中,通常在结构层间或底部等受地震作用较大的位置安置形状记忆合金被动耗能控制系统,用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知,进而起到消耗地震能量的作用。

2智能材料的优点局限性

土木工程中应用的智能材料具有反馈信息、自我诊断、自我修复、自适应能能力,实践也表明,智能材料在实际土木工程中的应用使得工程结构具有高强度和耐久性等特点,同时能智能化地执行指令,能较好的适应外部环境的变化。但上述的光纤、形状记忆合金、压电和压磁等材料,本质上属于高智能复合材料,其最大的局限性在于使用成本很高,造价太贵。这一缺点,使得目前对于智能材料的应用智能局限于档次较高、标准较高的建筑工程,智能材料在普通民居建筑中的应用还遥遥无期。另外,智能材料的应用需要相应的技术和配套材料设备的配合支撑,在施工中对于施工技术和工艺的要求较高。因此,但就目前看,对智能材料的应用还不可能实现全方位的广泛普及,但是,智能材料可能是未来土木工程材料的研究和发展方向。

3结束语

综上所述,智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点,将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。目前智能材料的应用还局限在少部分高要求和高标准的建筑项目,科学界对于智能材料以及相关技术和配套设备的研究,是未来智能材料能广泛应用与土木工程结构的前提和基础。

参考文献

1、土木工程专业实践性教学环节改革的思考胡秀兰;祝明桥;刘锡军;程火焰;高等建筑教育2006-03-2556

以后发展的方向是绿色环保型材料,废物利用型

塑料可持续发展研究论文

社会的发展带动了需求的变化,促使物流和包装理念在融合中不断更新,逐步形成了一种理性发展的趋势。发展现代物流是国民经济全面、健康、快速、持续发展的需要。循环经济是当前世界经济发展的主要方向,已被我国确定为今后经济的发展模式。包装产品生命周期短,又多属一次性使用,用量大,因而消耗资源十分严重;其固废物又对环境造成严重污染,因而包装工业实施循环经济更加迫切。在现代物质社会中,包装的合理运用促进了物流体系的完善,构造了和谐的节约型商品流通社会。按照循环经济理念,现代物流的发展对包装提出了以减量化(Reduce)为核心的更高、更新的要求—提供绿色包装,构建绿色物流体系。 一、应用循环经济理念,发展绿色包装1.包装工业发展应符合循环经济原则循环经济是运用生态学规律来指导人类社会的经济活动,以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、再循环”为基本原则,以低消耗、低排放、高效率为基本特征的社会生产和再生产形式,其实质是以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价实现最大的经济社会发展效益。实施循环经济最重要的操作原则是“3R”原则,即减量化(Reduce )、再利用( Reuse )、再循环(Recycle )。三个原则的重要性是不一样的,三者的顺序也不能变动。减量化是其中最重要的原则。减量化就是要减少进入消费流程的物质量,将重点放在预防废物产生而不是产生后治理。目前存在的过度包装浪费资源并产生大量废物,以及一次性包装物是不符合减量化原则的。其次,要注意包装材料的再利用。像纸版箱、玻璃瓶、塑料袋等包装材料可以再利用,以节约能源和材料。第三,要尽可能多地再生利用或资源化。所谓资源化是指把已完成使用价值的物质返回到工厂,经处理后再融入新的产品之中。资源化能够减少人们对垃圾填埋场和焚烧厂的压力,制成使用能源较少的新产品。一般原级资源化在形成产品中可以减少20}90%的原材料使用量,而次级资源化减少的原生物质使用量通常只有25%左右。2.以发展绿色包装为行业方向绿色包装既是一种包装理念,也是一种理想包装,至今尚无统一的定义和评审标准。然而国际贸易中的绿色贸易壁垒对包装却提出了越来越多、越来越严格的要求。许多工业发达国家的技术标准、环境标准、包装标签及环境标志、卫生检验检疫条例等绿色壁垒对包装提出的限制主要有:包装材料含有的有毒有害元素及影晌生态或人体健康的微生物病菌,包装印刷中含有可能像内容器迁移的有机溶剂或重金属残留物质;包装废弃物回收处理或自行降解性能;有无环境标志等四个方面。目前,绿色包装的内涵包括以下五点实行包装减量化;包装应易于重复利用或回收再生;包装废弃物可降解腐化;包装材料应无毒无害;包装产品在整个生命周期中均不应对环境产生污染。前面四点应是绿色包装目前必须具备的要求,最后一点是依据生命周期分析方法用系统工程的观点,对绿色包装提出的最高要求。3.发展绿色包装,应对环境贸易壁垒对我国包装及物流业的挑战在国际贸易中,随着关税大幅度下降,环境贸易壁垒作为贸易保护主义的一种新形式应运而生,其影响也越来越大,几乎波及我国外贸出口的所有领域。绿色包装正成为新的非关税壁垒—绿色壁垒。例如,1998年欧盟单方面禁止我国未经检疫的木制包装箱、木制托盘入境,使我国经济贸易损失达数十亿元,之后又在2000年宣布从中国、加拿大、东南亚、美国等地进口木制包装箱、木制托盘必须经过熏蒸灭菌处理。发达国家过于严格的绿色包装标准,提高了贸易“门槛”。2000年,欧盟在环境贸易壁垒方面采取了更大的行动,要求家电、电子产品、通信用品的回收率为60%以上,个别产品回收率高达75。其中包装制品回收率达85 % ,这项规定将于2006年1月正式执行。近年来由于包装问题产生的贸易摩擦越来越多,许多商品出口欧美还要支付高额的包装废弃物处理费用等。我国包装业、生产企业、物流企业正面临严峻的考验。二、发展绿色包装,构建绿色物流系统的措施发展绿色包装是一个系统工程,包括包装容器、包装材料、包装技法、生产工艺以及废弃物处理技术等多方面的知识,是包装学科的新发展。研究绿色包装要不断创新,研制新型节能环保的材料,提高评价包装材料性能的测试水平并建立相应标准化工作程序。同时,包装机械必须更新提高技术水平,包装设计和印刷装演应该包含更为丰富的信息和时代特征。另外,绿色包装相应的法规、技术界定以及人才的教育培养将涉及各个方面的各个环节。1.加强立法和执法,确保绿色包装健康发展。国内相关部门应制定相应的政策法规,指导、扶持、保护绿色包装企业及产品,同时对不符合绿色包装发展方向的企业责令整改或关停。在制定法规时,国内相关部门既要借鉴发达国家的先进经验,提高技术水平,又要结合我国实际,认真研究包装环境,立法全面严谨,与国际接轨,执法力求严格规范,确保绿色包装健康发展。2.加大技术创新力度,以减量化为中心,积极研发与推广各种绿色包装材料与设备,以适应物流业发展与国际贸易的需要。▲瓦楞纸箱要向微型化、减量化方向发展。瓦楞纸箱包装应用范围广,在运输包装、物流系统中具有极其重要的位置,居各种包装之首,2004年我国纸制品包装行业工业总产值为1085.7亿元,占包装工业总产值的33%,占塑料包装、金属包装、玻璃包装、纸制品包装四大行业包装总产值之和2485.23亿元的43.69%,产能已居世界第一。仅其自动生产线已从1995年的600多条发展到2004年的4000多条。我国瓦楞纸箱产量已超过日本,仅次于美国,由落后跨入了世界纸箱包装大国,但还不是强国。目前,瓦楞纸箱包装行业普遍存在资源浪费,产能过剩,开工不足(平均开工率只有35 % -40}i`o);市场供大于求,无序竞争,企业效益低下,亏损面扩大;从整体上看,还处于初级工业化阶段。以单条生产线为例:美国的一条线的年产量是6000万平方米,德国是5700万平方米,法国是4400万平方米,而我国只有400万平方米,差距相当大。所以,瓦楞纸板生产上速度、上档次,是一个发展趋势。而减少落后设备,关闭小企业,则是纸包装行业发展中的一项重要工作。今后,瓦楞纸箱业的发展应以减量化为中心,向微形化、低克重方向发展。发达国家三瓦纸箱成为市场主流,从而可以大大节约纸张消耗、节约木材、节约能源,而我国恰恰相反,是以五瓦纸箱为主(详见图表)。以2003年瓦楞纸箱产量为158亿平方米计算,我国多耗材70%以上。近年来,继蜂窝纸板、重型瓦楞纸板、。3A”型特种瓦楞纸板、增强加心瓦楞纸板(俗称“瓦中瓦”)等新型包装材料之后,微型瓦楞纸板(亦称“微细瓦楞纸板”)已越来越受到人们的青睐,将是我国包装行业与物流行业实现可持续发展的方向。目前,我国微型瓦楞纸板生产还存在起步较晚、品种少、档次低、生产技术及工艺水平不高等问题,较高档次的微型瓦楞纸板还需要进口。因此,国内微型瓦楞纸板生产企业需要尽快研发出抗压强度更高、缓冲性能更好、印刷更精美、克服“搓板”现象以及成本更低的微型瓦楞纸箱(盒)。▲在运输包装、物流系统中加快推进木材节约和代用工作。“包装现代化,装卸机械化.运输集装化,仓储货架化,管理信息化”是实施运输包装改革、发展物流产业的基本原则与内容。长期以来,木托盘、木制品包装等是运输包装的一种主要制品,在物流系统中发挥着极其重要的作用,但是耗用木材量很大。我国是世界上木材资源相对短缺的国家,随着木材消费量的不断增加,供需矛盾日益突出。因此,节约木材和代用是缓解木材供需矛盾、实现木材资源可持续利用的重要途径。在加快推进木材节约和代用的重点环节和重点工作中,国办发[2005]58号文件中指出,要发展木材代用,优化木材消费结构。提倡、鼓励生产和使用木材代用品,优先采用经济耐用、可循环利用、对环境友好的绿色木材代用材料及其制品,减少木材的不合理消费。在包装、运输业继续推广塑料、金属、竹材等非木质包装和木塑复合包装;限制以天然林木为原料的一次性木制品和木制包装物的生产和使用,限制食品、饮料、酒类等消费品的过渡木制包装行为。因此,在物流系统中,应大力推广国际上最新的运输包装技术—缠绕包装替代木箱包装、瓦楞纸箱包装等,节约木材资源,实现运输包装的减量化,这是企业降低包装费用、提高经济效益的有效途径,也是应对国际环境贸易壁垒的一项重要举措。缠绕包装技术是近年来在运输包装领域涌现出来的一种现代化的新技术,是推进集装化运输和物流产业化的基础。它采用特定配方与工艺技术制成的缠绕拉伸薄膜,通过应用先进电子技术和精湛的机械制造工艺制成的缠绕包装机,将各种外形规则或不规则的产品包裹成一个整体,使货物能受到保护,防止擦伤、碰伤,不破损、不散失、不划痕,减少油污与脏斑的产生,减少因包装不善带来的经济损失。缠绕包装技术的应用不仅能够改变产品原始落后的包装,而且能提高单元载荷体,提高装卸、运输作业效率;保证装卸人员、运输工具的安全,是发展集装化运输和物流产业的基础。缠绕包装技术还可以大大降低货物(产品)包装费用,提高企业经济效益,这也是缠绕包装技术能够快速发展的关键所在。缠绕包装技术的出现,代替了原来的各种纸包装、木包装,可以大大减少木材、纸张等资源的消耗,为改革运输包装、发展物流产业我到了一条好的减f化对策。拉伸薄膜裹包与其他组成单元货载的方法(如捆扎带、粘合或使用收缩膜等方法)相比较,适应性非常广泛,可以裹包各种构型的产品和实现相同尺寸的产品堆码,满足各种货载的要求。3.积极开发AD.STAR新型阀口包装袋,替代原有“塑塑复合袋”、“纸塑复合袋”、“预应力复合袋”、“玻纤夹筋袋”等。AD.STAR新型包装袋是国际上最新产品,具有自重轻、强度大、高耐磨性和高防水性、价格低、操作方便、有利环保(可以再循环制成其他产品,恰当的焚烧可获得一定能量,其焚烧后的肥料对水和土地绝无污染)等优点,有着广泛的用途,可以保护被包装物在运输、储存中牢固、不破包,减少因包装制品不善带来的经济损失,为生产企业带来明显的经济效益。AD. STAR新型包装袋是针对目前我国实际情况,解决好水泥、粮食、化肥、碳黑、塑料粒子、糖、盐、饲料、沙子等各种大宗物料包装的最好产品,可以取代那些正在被广泛使用的质量好但价格高,或正在被淘汰的质t次价格低的“塑塑复合袋”、“纸塑复合袋”、“预应力复合袋”、’‘玻纤夹筋袋”等产品。我国是世界上包装袋需要量最大的国家,年需要,10亿条包装袋,以年产3600万条包装袋计算,我国需要建立300余个同样规模的工厂。目前,AD.STAR新型包装袋与AD.STAR新型包装袋生产线在我国尚属空白,市场前景广阔。文秘杂烩网

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浅析塑料摘要:从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起,塑料工业迄今已有120年的历史。经历了天然高分子加工阶段, 合成树脂阶段,19世纪70年代聚烯烃塑料系列成为了重中之重,同时出现了多品种高性能的工程塑料,到70年代末塑料工业趋于稳定增长阶段,生产技术更加合理完善,性能优异的材料开始问世。塑料以其优异的性能在人类的生产和生活中发挥了不可估量的作用,推动了整个世界的进步. 关键词:塑料的合成 分类 降解与节能 发展前景正文:20世纪以来,在人类生活的深刻变化中,塑料材料革命发挥了极其重要的作用。特别是近50年,各种塑料由于具有广泛的用途及良好的使用性能在农业,包装,轻工,纺织,建筑,汽车,电子电气乃至航空航天,国防军工等各个领域中,与钢铁,木材,水泥构成现代工业的四大基础材料。进入21世纪,随着信息技术等高新技术的不断渗透,合成树脂即塑料性能进一步改善,应用更加广泛,对国民经济和社会发展以及人民生活水平的提高将产生越来越重要的影响。一、塑料的合成1.1塑料的定义:塑料是以合成或天然高分子化合物维基本成分,附加填料和各种助剂,在一定的条件下塑化成行,最终能保持形状不变的材料。1.2原料:制造塑料的原料是树脂,而单体是构成高分子化合物即合成树脂的基本结构单元。单体的来源经历过从易到难的发展过程:动物,植物,煤,石油和天然气。至今四种单体来源同时存在,石油和天然气是目前各工业国家制造塑料的最重要原料来源。1.3制造: :从单体到塑科制品要经过聚合和加工二大步骤。聚合的方法来说有本体、悬浮、乳掖、镕液聚合法四种。通过一定的温度、压力、催化剂使单体分子活化聚合成大分子,聚合后得到没有一定的形状和强度从而无实用性粉粒状聚合物,通过挤压、注射、压延、砍塑、压制(模压、层压)等各种加工方法变成有实用价值的塑料制品,加工之前必须根据制品的使用要求添加适当的助剂最常见的有增塑剂、稳定剂(热、光稳定剂)、抗氧剂等。 二、塑料的分类塑料的分类体系比较复杂,各种分类方法也有所交叉。以下就结构和使用性质进行简单的分类介绍。2.1按结构分:塑料高分子的结构基本有两种类型。第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物。线型高分子制成的是热塑性塑料,加热可熔融可再造,常见的热塑性树脂有:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶等。其优点是加工成型简便,具有较高的机械能。缺点是耐热性和刚性较差。第二种是体型结构 ,具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物,由体型高分子制成的是热固性塑料,因其形成键与键之间的不可逆共价键从而不能再熔融和流动而无法从新塑造。它包括大部分的缩合树脂,热固性树脂的优点是耐热性高,受压不易变形。其缺点是机械性能较差。热固性树脂有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。 2.2按使用特性分:1、通用塑料:一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。2、工程塑料:一般是指能承受一定外力作用,具有良好的机械性能和耐高、低温性能,尺过稳定性较好,可以用作工程结构件的塑料。如聚酰胺、聚砜等。在工程塑料中又将其分为通用工程塑料盒特种工程塑料两大类。三、塑料的应用:国内塑料制品市场未来需求主要集中在包装、建筑、农用、工业交通及电子通讯等几个方面;体育健身器材和医疗器械行业应用将大幅增长;玩具行业有可能转为使用具有环保特性的塑料;ABS树脂在建材管材和管件、医疗器械和合金共混物等的应用上也有良好前景。工程塑料仍将是增长最快的领域。工程塑料是电子信息、交通运输、航空航天、机械制造业的上游产业,在国民经济中占据着重要的地位,其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑的作用,同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。近年来,随着我国制造业的快速发展,工程塑料的应用领域日趋广。评价:由其具有强烈抗腐蚀能力,重量轻且坚固,加工方便又高效,原料广而廉还可以用于制备燃料油盒燃料气从而降低的原油的消耗,用途广泛立于材料之林,但是塑料也有不足之处,这是创造一系列改性品种的动力,总起来说塑料尺寸不稳定,容易老化,可燃,必须加各种不同助剂来改善。某些塑料制品有毒性,普通塑料具有抗氧化,难腐蚀,难降解使回收利用废弃塑料时十分困难,生态环境危害极大。此外塑料是由石油炼制的产品制成的,而石油资源是有限的。 随着人类文明的进步,人们开始重视自然环境以及人类的可持续发展,这凸显了废旧塑料所带来的环境问题,白色污染”成为了一个全球性问题,而且由于石油等资源的有限性,人们开始注重资源更加有效的利用。这些都为塑料的发展即带来了挑战也带来了机遇,随着可降解塑料和废旧塑料的回收利用技术的研发,在逐渐减少对生态环境的危害的同时,塑料在材料生产与应用中,目前和将来的能耗、材料成本以及材料使用中的节能优势使其有了更大的发展空间。 四、发展方向:将来最主要的是充分利用具有多种性能和加工工艺优越性的现有材料。增强其在较高温度下使用保持较高强度,降低塑料强度和变形性能的时间和温度的依赖关系,加强研究塑料的燃烧特性,在老化影响因素下使塑料稳定。白色污染主要是由废旧塑料高分子的难降解性以及添加剂的毒害性引起的,目前,世界各国都在大力投入可降解塑料的研发和废旧塑料的回收利用技术的研发。在积极开发塑料回收利用技术的同时,研究开发生物降解塑料成为当今的研究热点。而且为了适应市场需求和高科技发展的需要,开发高性能,功能性材料也将成为热点。塑料的降解和节能1可降解塑料制品研究现状一般来说,塑料除了热降解外,在自然环境中的光降解和生物降解都比较慢。用C14同位素跟踪考察塑料在土壤中的降解,结果表明,塑料的降解速度随着环境条件的不同而有所差异,但通常都需要200~400年 为了解决这一问题,世界各国投入了大量的研发力量来开发和应用可降解塑料。可降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求,在保存期内性能不变,而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料,从而对环境进行保护 塑料的降解主要是高分子化学键断裂所引起的,其降解的方式和程度与环境条件有关。其主要降解方式有:水解降解、氧化降解、微生物降解和机械降解。但从实际应用的角度,一般是运用光降解、光-生物双降解和生物降解等方式 2节能:在用塑料等合成材料同样可以制造出与传统材料效用相同或相近的制品上替代使用,以求节省材料生产、加工能耗;在使用等合成材料后可以让用能过程或设备节约能源。 实例:据估算,美国1978年使用了150,000吨塑料用于创造冰箱和冶藏箱的部分绝热作用的部件,节约了60%重量的金属或玻璃。不用塑料而用玻璃或金属则需耗能23万亿英热单位,二用塑料部件耗能15.8万亿英热单位,节约了能量7.2万亿英热单位,相当于120万桶原油。 五、结尾:随着能源危机的时隐时现带来的压力,节能已成为主流话题,而塑料以其在生产及使用中的节能优势将必定获得更大的发展。而且各国对可降解塑料的研发和废旧塑料的回收利用技术的大力支持,白色污染的危害性逐渐减少,绿色塑料的出现指日可待。源于自然,归于自然,塑料的前景无限光明!

可持续发展论文1500

持续发展的作文???

能源与可持续发展论文自人类迈进二十一世纪以来,开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出路。与化石燃料相比,新能源具有可再生、对环境友好等特点,更符合人类可持续发展的目标。其中,太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能,是开发较早的新能源,已在实际生产生活中发挥了重要作用。曾一度被人们看好的核能,有着极高的能量值,可是其高额的研究经费和潜在的巨大危害,令世界大多数国家望而却步。而作为新能源中“排行”靠后的生物能源,却在最近几年内忽然人气锐增,势如破竹,被看作是“新能源家族中可实现度最高的未来能源”。那么究竟何谓生物能源呢,它又有哪些优势呢?生物能源主要是指在生物体(尤为植物)内,经一系列化学反应所释放出的能源。其实,世界上90%的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源,比如地球演变的历史上所积累的矿物能源(煤、石油、天然气,因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的),但总有一天矿物能源会消耗殆尽。能源危机威胁着人类的发展。所以发展可再生能源,尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源,引起了全球的广泛关注。人类利用生物能源,实质是将植物通过光合作用固定的碳的能量释放出来。它的好处在于: 一、中性的碳循环,即无温室效应;二、生物再生的能源有助于克服化石能源供应的萎缩。并且,发展生物能源不仅可以解决资源、环境的问题,还可以带动农业产业的发展,实现环境与经济效应的双赢。我国是粮食大国,同样也是资源匮乏的国家,发展生物能源十分符合我国国情。对此农业部成立了生物质工程中心,目的是加强农业生物质技术研究,在生物能源的开发等方面取得突出进展,并使我国在未来达到国际先进水平。与此同时,国内的众多科研院所也纷纷加入研发行列,试图开拓出自己的道路。巴西、美国等利用玉米淀粉转化成酒精已经取得很大成效。但是就世界上大多数国家和地区而言,不可以用有限的耕地去发展新的能源产业。所以利用荒地种植野生、半野生的能源植物已是大家认同的发展方向。另外,与某些国家采用把玉米、甘蔗转化成乙醇,或是从油料作物中提取生物柴油不同,我们国家把目光放在了更为高效的纤维素上。 纤维素是植物的木质部分,是地球数量最大的植物积累的产物,植物从太阳获取的绝大部分能量也都储存于其中。所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的技术,能源危机便可迎刃而解。在北京市科技俱乐部组织的活动中,我有幸与北京大学生命学院的老师交谈,并聆听纤维素技术。我了解到纤维素的降解和转化是十分关键的步骤,也是巨大的难点。纤维素犹如植物坚硬的骨架,因此它远比淀粉类物质难分解。而突破口是找到合适的能高效分解纤维素的酶。在这方面生物又给了我们很好的启示:牛吃的是充满纤维素的草,却能够胜任拉车、耕田的重活。牛胃的反刍作用,其中微生物产生的纤维素酶都是很值得我们去模拟的。我们的课外科技活动就从这里开始,从分离和改良纤维素酶基因开始。而从另一个角度,我们还可以通过提高植物体内的纤维素含量,来提高转化效率,降低成本。天然的甜高梁、柳枝稷是目前已知的高纤维素含量植物,而通过对它们进行转基因处理,我们能从单位植株中获得更多的纤维素。生物能源的开发与生物技术、基因工程密不可分。北大的老师向我讲述了基因工程在培育能源植物中的作用。其中包括促进光能产物的积累,促进采收后纤维素的降解,以及要使能源植物在缺水的环境中生长,要使这些植物耐受低温、增加一年中光能转化的时间。这些都是可以通过基因操作技术来实现。这些工作正是我们这一代人明天要做的事情。今天,我们要多学习这方面的高新技术知识。作为当代的青少年,我们需要放眼世界,密切关注生态环境和资源问题。过去,我们曾开展节水宣传、参与植树造林,为美化环境做出贡献。而现在我们要身体力行,加入到开发、宣传新能源的行列中。比如,我们可以在实验田里学农劳动,负责原料作物的种植和养护;有组织地进行野外考察,研究各种作物的成分及价值,提供给有关部门。或者科学合理地运用已有的知识,为增强农作物的环境适应性、解决荒漠化问题积极献言献策。我们还可以在学校内做培养微生物、植物的组织培养等实验,提高对生物工程技术的认识水平;加入青少年科技俱乐部,进入科研院所,与导师合作研究相关课题。或者是在学校、社区中宣传生物能源的使用前景…… 总之,有无数活动与创意等待我们去实施。在这个过程中,不但能丰富自己的文化知识,还可以提高科学素养,锻炼能力!其实,我们的力量并不微小。只要我们报有一颗热爱科学的心,将热情与智慧投入其中,就会获得意想不到的收获。而我们的家园,也必将在你我的行动中,变得越来越美丽!

可持续发展论文6000

在科学技术高度发长的今天,又一问题浮现在我们的眼前,那就是可持续发展。 丹麦人将不够尺寸未长大的小鱼放回河里,等待小鱼长大了以后再捉。早在两千多年前,我国孟子就说过:“数置不入挎池,鱼鳖不可胜食也。” 人们已经开始重视起人与自然的关系了,这也成为全球关注的焦点。然而,早在春秋战国时代,中国古代的学者就很有先见之明,已经提出了至今仍适用的解决方法。 可持续发展是全世界都应该深思的问题。全球资源的可开采量正以飞速的速度减少。据统计,以目前的探明量,全球的石油资源还能用55年左右;按目前的能耗水平,地球上煤的开采只能维持约200年。如果这些资源都用完了,我们的子孙靠什么生活呢?人类的未来又在什么地方呢? 然而,却还可以听见不和谐的声音,哥本哈根气候会议被媒体宣称为最后一次拯救地球的机会。在会议上,太平洋岛国的总统声泪俱下,如果问题得不到解决,全球气候按照现在的继续上升的话,没过几年,他的国家将被淹没在一片汪洋之中。而环保主义者也在会场之外喊着口号,希望有效的政策能够尽快颁布。一方面,我们看见了群众的努力,但是另一方面,会议的结果却是令人失望的。大国之间都不肯放弃眼前的利益,谁都不肯后退一步,打着环保的旗号,却没有像人们所期待的那样让国家首脑联合起来,背后仍旧与利益隔不开关系。如果他们能够像丹麦人或者孟子那样冷静的想一想,治理环境所产生的好处从长远来抗是对国家的发展百利而无一害的。放弃眼前的,得利的却是更加的回报,何乐而不为呢? 当然,也可以看见人们积极的努力。韩国北部的一个小镇盛产柿子,每年到丰收的时候,总会留一点柿子在树上,即使熟透了也不会摘下来。这是为什么呢?其实那都是留着给喜鹊的食物。有一年冬天特别得冷,喜鹊找不到食物都被冻死了,想不到春天来了,喜鹊 吃的食物虫子泛滥成灾,结果导致那一年柿子颗粒无收,刚长出来就被虫子吃掉。农民从此就定下了这样一条规矩,这样春天来到的时候,喜鹊忙着捉虫子,维持了生态的平衡,收成也一年比一年好。可持续发展的理念被运用到了实际当中,不仅对生态环境的保护起到了积极的作用,而且对今年给喜鹊的食物换来了来年的大丰收。 可持续发展的观念几乎人人都知道,但是真正去做的人寥寥无几。所以说,提倡可持续发展不仅是在口号上,更是要落实到行动上。从古代先贤的萌芽思想,到现代成熟的管理体系,对于我们的行为,更应该从长远考虑,从身边做起!

浅论水与可持续发展 摘要:水问题关系到人类的生存发展,是可持续发展的关键。他关系到我们每个人的生存、关系到我们子孙后代、关系到我们中华民族是否能傲立于民族之林。为此我们应以普遍联系的观点,从大自然的循环方面认识水问题,从人口、资源、环境的角度研究问题,并从提高整个国家的科技水平和全民意识入手,才能解决好水与可持续发展问题。 关键词:水 可持续发展 如何处理好水与可持续发展问题已成为人类尤其是贫水国或准贫水国必须面对的问题。本文从分析我国当前面临的水问题入手,剖析水与可持续发展的关系,提出解决水与可持续发展问题的一些想法。 一、我国当前面临的几个主要水问题及其原因浅析 由于我国水资源、降雨量时空分布的不均匀性,加之受历史及人为等因素的影响,我国当前面临的水问题主要表现及原因浅析如下: (一)旱涝灾害频繁 新中国成立后,我国七大江河都曾发生过大洪水。进入90年代,我国又连续发生几次大水。1991年江淮流域发生大水;1994年,珠江、长江、辽河和黄河流域均发生大洪水;1998年,长江、松花江、嫩江流域又发生大洪水。 不仅是水灾,进入90年代,每年受旱面积竟达0.27亿hm2,比50年代增加一倍半以上,成灾面积增加3倍。华北平原每年有1/4的耕地遭受干旱之害,1/6耕地沙化严重。我国可利用的草原面积有2.2亿hm2,其中可灌溉的草原仅33.3万hm2。目前全国农村有7000多万人、6000多万头牲畜饮水困难,城市有300多座缺水,其中严重缺水约有108座。 产生上述现象的原因的主要有如下几个方面:首先是因为我国降雨量时空分布不均,年降雨量变化较大,从而导致降雨期容易出现洪涝灾害,枯雨期又出现旱灾。同时由于历史原因,江河湖堤及水库大坝等水利工程防洪标准低,有些水利工程年久失修,有些工程在设计、施工中由于人为原因,甚至出现“豆腐碴”工程。其次,由于资金限制,我国许多地方水利工程不健全,建设维护资金匮乏。再者由于水土资源过度开发,造成对生态环境的破坏,生态环境的破坏又会影响到气候,从而加大了恶劣气候发生的几率。历史上由于人们不断地围湖造田、修堤防洪,从而导致洪水渲泻和调蓄的空间减小,另外一个方面,加高堤防等于抬高了洪水位,从而使防洪负担和防汛风险进一步增加,万一出事,将造成更大的灾害。 (二)沙漠化触目惊心 1994年普查结果显示,我国沙漠面积已达168.9万km2,而且每年正以2460km2的速度扩展,荒漠化不仅威胁着北京城,而且影响到全国近1/3的国土,受影响人口近4亿。去年连续发生在我国北方的沙尘暴天气给人们敲响了警钟,如不及时采取措施,将引起许多耕地被损,许多城市甚至包括我们首都北京都将成为“楼兰古城”。沙漠化严重及其惊人的发展速度最重要的原因是森林植被覆盖率极低,而根本原因就是水资源的溃乏。其实上述现象是相互影响的,植被及森林覆盖率少必将影响区域气候,减少土壤含水率,而缺水也必将减少植物存活的机会,从而形成恶性循环。 (三)水环境继续恶化 到了90年代中期,全国水土流失面积约为367万km2,占国内面积的38%,每年流失水土50亿t,相当于全球水土流失总量的12%。据测定仅黄土高原每年因水土流失带走的氮、磷、钾就有400万t,相当于我国全年生产化肥的总量,一到暴雨期,多少条大小“黄河”令人触目惊心。有人担心:如不注意,长江也可能变成第二条黄河。 水土流失不但造成土壤贫瘠、生态环境恶化,而且给水资源开发利用和减少水灾害带来困难,如河床抬高、大坝(堤)防洪能力减少、增加防洪难度;水库淤积,降低防洪标准和兴利效益等。 据1997年《中国水资源公报》,全国废污水的排放总量为584亿t。在10万km的评价河段中,水在Ⅳ类以上的污染河长占47%。北方辽、黄、海、淮等流域,污水与地表径流的比例高达1∶14~1∶6,全国湖泊约有75%以上的水域、近岸海域约有53%以上受到显著污染。根据全国118座大城市浅层地下水的调查,97.5%的城市受到不同程度的污染,其中40%的城市受到重度污染。 水污染严重的最根本的原因是由于我们正处在社会主义初级阶段,科学技术及经济条件还相对落后,同时人们缺乏环境保护意识所至。另外一个方面就是因为我国人口众多,生产、生活污水排放量明显地要高于其它国家。再者水污染和大气及环境污染是密不可分的,空气中的诸如硫的氧化物经溶解在水中或经降雨形成酸雨污染水体,环境中的金属、磷等化合物经氧化、分解作用最终也会成为水体的污染源。另外我国森林覆盖率低,不能对大气、水进行充分的净化也是水环境恶化的主要原因之一。 (四)用水效率不高和水浪费现象并存 虽然我国面临较大的水问题,但与此同时,用水效率不高、用水严重浪费的现象也普遍存在。我国的用水总量和美国相当,但GDP仅为美国的1/8。全国农业灌溉水的利用系数平均约为0.45,而先进国家为0.7甚至0.8。1997年全国工业万元产值用水量136m3,是发达国家的5~10倍。工业用水的重复利用率据统计为30%~40%,实际可能更低,而发达国家为75%~85%。全国多数城市用水器具和自来水管网的浪费损失率估计在20%以上。[NextPage]二、可持续发展 笔者认为可持续发展可以理解为人类生产力的不断发展,人类赖以生存的自然环境及资源不断得到改善或保护,人类的生产关系、文明程度不断地进步、提高。 由于水是生命赖以生存的基础,是构成地球物质循环的基本载体,是工农业生产的基础,因此可以说没有水资源的可持续发展,就没有人类的可持续发展。本文将从水的角度,研究水可持续发展的思路。 三、水与可持续发展 要想解决好水与可持续发展问题,就必须应用辩证唯物主义观点,把水与人类、水与生态系统联系起来。解决好水与可持续发展问题,归根到底就是解决生态系统及资源的良性循环问题。众所周知,水的三态变化是在太阳能作用下的循环,人类生存过程是生物循环的组成部分和特例。地球资源也是在一个大的循环系统之中,在这个循环中水作为载体、太阳作为动力起着不可替代的作用。人类的生产、生活只有在不破坏这个循环的环节和物质基础的条件下才能使自身得到发展。从普遍联系的观点将水作为生态及资源循环的一个环节加以研究,了解水循环、人类生存发展及生态系统的关系,将有利于上述问题的解决。 (一)加大科研力度,掌握水、生态及物质循环规律 据研究,世界上所有与水有关的问题,如旱灾、洪灾、污染和水土流失,不外乎是因为打破了大自然的循环。为此,我们必须充分掌握自然规律和先进科技,在发展生产力、提高人们生活水平的同时,要减少生产、生活对环境的影响,使自然和人类发展融为一体,互为促进。 水资源研究要将地理、地质、气象、水文、农业、林业、水利、土壤、环境、社会、经济等学科结合起来。加大科技力度,首先要充分研究导致水资源、水环境恶化的原因,减少污水排放量和生产使用环境污染物,加大封山造林,退耕还林、退田还湖等力度。同时加强下面几个方面的研究并建立相关机构。 (1)建立全国的水资源调度及监测中心,负责全国水资源规划利用和水质监测,同时负责与气象、环境及大气等部门的协调和配合。 (2)加强洪水及灾害(包括海啸、台风等)中长期预报、沙漠化治理、堤坝隐患发现和加固技术研究和应用。 (3)加速污水处理及水循环体系研究,合理优化工农业生产(包括采用节水高效农业)及生活用水(包括水质和水量),加大有机肥在农业生产中作用,倡导建立农村及城市生态保护圈。 (4)加强国际合作做好地球资源保护工作,提高科技水平,减少对环境的污染。 (二)合理规划,充分利用水资源 由于水资源是按水系划分的,没有行政上的区域划分,水存在于地面也可存在于地下,水有固态、液态、也有气态。于是合理利用水资源就要进行整体规划、合理调度。全面规划包括地表水与地下水、液态水与气态水、咸水与淡水的合理规划。在尊重自然规律的前提下,充分运用现代科技合理开发利用水资源。近年来实现的引大入秦、引黄济津和即将实施的南水北调工程就是地理上全面规划。许多海滨城市采用海水冲厕是咸淡水的合理利用。广西地区许多为岩溶地质,地下水资源丰富,于是地下地上联合调度就是必须的。当然采取地下水时一定要考虑到可能的副作用,如长江三角洲地区,由于过分开采地下水导致了地面沉降等问题。 (三)加快依法治水步伐 完善水法制建设,充分利用经济杆杠,加速水的商品化和治水法制化。 四、结语 水问题关系到人类的生存发展,是可持续发展的关键。他关系到我们每个人的生存、关系到我们子孙后代、关系到我们中华民族是否能傲立于民族之林。为此我们应以普遍联系的观点,从大自然的循环方面认识水问题,从人口、资源、环境的角度研究问题,并从提高整个国家的科技水平和全民意识入手,才能解决好水与可持续发展问题。

可持续发展论文1000

能源与可持续发展论文自人类迈进二十一世纪以来,开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出路。与化石燃料相比,新能源具有可再生、对环境友好等特点,更符合人类可持续发展的目标。其中,太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能,是开发较早的新能源,已在实际生产生活中发挥了重要作用。曾一度被人们看好的核能,有着极高的能量值,可是其高额的研究经费和潜在的巨大危害,令世界大多数国家望而却步。而作为新能源中“排行”靠后的生物能源,却在最近几年内忽然人气锐增,势如破竹,被看作是“新能源家族中可实现度最高的未来能源”。那么究竟何谓生物能源呢,它又有哪些优势呢?生物能源主要是指在生物体(尤为植物)内,经一系列化学反应所释放出的能源。其实,世界上90%的能源消耗来自植物光合作用所积累的能源,比如地球演变的历史上所积累的矿物能源(煤、石油、天然气,因为它们是堆积在一起的有机物经地质作用形成的),但总有一天矿物能源会消耗殆尽。能源危机威胁着人类的发展。所以发展可再生能源,尤其是利用植物光合产物转化成便于利用的能源,引起了全球的广泛关注。人类利用生物能源,实质是将植物通过光合作用固定的碳的能量释放出来。它的好处在于: 一、中性的碳循环,即无温室效应;二、生物再生的能源有助于克服化石能源供应的萎缩。并且,发展生物能源不仅可以解决资源、环境的问题,还可以带动农业产业的发展,实现环境与经济效应的双赢。我国是粮食大国,同样也是资源匮乏的国家,发展生物能源十分符合我国国情。对此农业部成立了生物质工程中心,目的是加强农业生物质技术研究,在生物能源的开发等方面取得突出进展,并使我国在未来达到国际先进水平。与此同时,国内的众多科研院所也纷纷加入研发行列,试图开拓出自己的道路。巴西、美国等利用玉米淀粉转化成酒精已经取得很大成效。但是就世界上大多数国家和地区而言,不可以用有限的耕地去发展新的能源产业。所以利用荒地种植野生、半野生的能源植物已是大家认同的发展方向。另外,与某些国家采用把玉米、甘蔗转化成乙醇,或是从油料作物中提取生物柴油不同,我们国家把目光放在了更为高效的纤维素上。 纤维素是植物的木质部分,是地球数量最大的植物积累的产物,植物从太阳获取的绝大部分能量也都储存于其中。所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的技术,能源危机便可迎刃而解。在北京市科技俱乐部组织的活动中,我有幸与北京大学生命学院的老师交谈,并聆听纤维素技术。我了解到纤维素的降解和转化是十分关键的步骤,也是巨大的难点。纤维素犹如植物坚硬的骨架,因此它远比淀粉类物质难分解。而突破口是找到合适的能高效分解纤维素的酶。在这方面生物又给了我们很好的启示:牛吃的是充满纤维素的草,却能够胜任拉车、耕田的重活。牛胃的反刍作用,其中微生物产生的纤维素酶都是很值得我们去模拟的。我们的课外科技活动就从这里开始,从分离和改良纤维素酶基因开始。而从另一个角度,我们还可以通过提高植物体内的纤维素含量,来提高转化效率,降低成本。天然的甜高梁、柳枝稷是目前已知的高纤维素含量植物,而通过对它们进行转基因处理,我们能从单位植株中获得更多的纤维素。生物能源的开发与生物技术、基因工程密不可分。北大的老师向我讲述了基因工程在培育能源植物中的作用。其中包括促进光能产物的积累,促进采收后纤维素的降解,以及要使能源植物在缺水的环境中生长,要使这些植物耐受低温、增加一年中光能转化的时间。这些都是可以通过基因操作技术来实现。这些工作正是我们这一代人明天要做的事情。今天,我们要多学习这方面的高新技术知识。作为当代的青少年,我们需要放眼世界,密切关注生态环境和资源问题。过去,我们曾开展节水宣传、参与植树造林,为美化环境做出贡献。而现在我们要身体力行,加入到开发、宣传新能源的行列中。比如,我们可以在实验田里学农劳动,负责原料作物的种植和养护;有组织地进行野外考察,研究各种作物的成分及价值,提供给有关部门。或者科学合理地运用已有的知识,为增强农作物的环境适应性、解决荒漠化问题积极献言献策。我们还可以在学校内做培养微生物、植物的组织培养等实验,提高对生物工程技术的认识水平;加入青少年科技俱乐部,进入科研院所,与导师合作研究相关课题。或者是在学校、社区中宣传生物能源的使用前景…… 总之,有无数活动与创意等待我们去实施。在这个过程中,不但能丰富自己的文化知识,还可以提高科学素养,锻炼能力!其实,我们的力量并不微小。只要我们报有一颗热爱科学的心,将热情与智慧投入其中,就会获得意想不到的收获。而我们的家园,也必将在你我的行动中,变得越来越美丽!

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