关键词：绿色化学环境污染实验活动
随着化学科技的迅速发展，化学这门学科切实地改变每个人的生产生活，对社会的各个行业领域的发展都产生一定的影响，这些都是化学科技发展的利好消息，然而与此相对的是，随着化学技术的运用越来越广泛，与化学有关的污染问题也变得日益突出。与其他污染问题相比，化学污染因为其危害性强、涉及范围广泛、治理难度大等特点成为各种污染问题之首。因此，如何减少化学科学带来的污染问题，开展绿色化的化学科学发展在当前已经渐渐进入主流发展道路。在化学学校教育中，化学污染一个最主要的途径是化学实验，虽然学校中的化学实验产生的污染相对于工业污染显得微乎其微，但全国数以万计的学校实验污染如果累积起来，所造成的污染问题是不容忽视的。因此，如何在学校化学实验教学中开展实验的绿色化，在当前已经成为化学教学工作重点关注的问题，通过绿色化的实验教学倡导，不仅可以在客观上避免污染的产生，更重要的是让学生在绿色化学实验的开展中逐渐培养出环保理念。
一、科学规范地实验操作
化学实验是一门极其讲求科学严谨的科学活动，任何微小的操作不当都可能引起危险和失败。而在谈到到治理化学污染问题时，科学规范的实验操作是非常必要的。就拿药品的称量和取用来说，如果实验者没有严格按照取用量的要求，而取用过多的药品和实验试剂，这样没有用完的部分势必倾倒出去，从而造成本来可以轻松避免的污染问题。除了取用量的问题，装置的连接、实验前的实验材料、器具的检查、实验材料的保存等都十分重要，否则在实验的过程中不但可能造成实验事故，还可能造成不必要的污染问题。例如，配置银氨溶液的时候，一定要保证随用随陪，切记配置以后长时间存放，并且注意在加入氨水的时候，一定要严格按照配比量加入。又如制作乙烯的过程中，反应的混合液中一定要按照要求加入碎瓷片，否则会产生危害性很强的污染物。以上提到的操作规范很多看起来都微不足道，但切实地遵守这些规则方法却是我们保证化学实验顺利开展，尽量减少实验污染的有效方式。
二、积极推进微型化实验
在国外一些发达国家，微型化实验已经相当成熟，而在我国，微型化实验的发展尚处于起步摸索的阶段，因此，在高中阶段积极推进微型化实验可以为我国的微型实验的发展提供人才储备，为未来微型实验的大力发展扎实发展基础。现如今，微型化实验之所以很受青睐，很大考虑因素是这种实验形式可以大大减少化学实验所带来的污染问题，使得化学实验更绿色化。这是因为在微型实验中，药品和试剂的取用量远远低于常规的实验，这样所产生的污染物自然会大大减少。这里有一点要注意的问题，那就是微型化实验并非是将原本的常规实验简单地缩小，事实上，微型化实验的开展需要对很多实验进行重新地设计，并且很多时候一些微型实验工具并非需要多专业的设备，在我们的身边，就有很多废弃物可以通过改造变成可用的微型实验器材。如我们可以利用一次性针管替换量筒，用常见的塑料吸管替换移液管，用一些装药品的玻璃瓶制作微型的酒精灯等，通过废物利用，制作出符合微型实验要求的实验器材，不仅可以减少药品用量，还可以保证实验的效果。事实上，废物的循环再利用本身就是一种值得提倡的环保行为，因此，微型化实验如今已经成为我国化学实验教学研究的一个重要方向，教师应当尽可能创造机会，对微型化实验进行引导尝试，不断提高微型化实验在整个实验教学中的比例。
三、尽量选择污染物小的实验药品和试剂
为了顺应绿色化实验的要求，以往一些经典的实验方案应当适当进行改革，在现行化学教材中，有很多实验是具有一定的危险性和较强的污染性的，教师在进行这些实验的时候，可以灵活地对一些过时的实验方案进行改进，对于一些污染性较大的实验药品，要努力寻找一些能够代替它的污染更小、更环保的实验药品。例如，在讲到“自燃”这个概念时，在以往的实验活动中，最常用的药品就是白磷，但白磷本身毒性很大，学生在取用的时候可能会造成中毒现象，并且白磷燃烧还会产生五氧化二磷，这种物质具有很强的污染性。鉴于白磷种种不符合绿色化学的特点，在进行自燃实验的时候，可以选择硅化镁水解产生SiH4，使其在水面上自燃，从而替代白磷的自燃，整个实验过程不会产生任何有毒物质和污染物，可以说是一种非常环保的绿色实验方案。
四、科学处理实验废弃物
除了实验过程中产生的各种废气废渣外，实验废弃物的污染在化学实验中也是不容小觑的。为了保证化学实验的绿色化，对废弃物进行科学的处理是非常必要的。按照实验室管理方法，酸类、碱类、盐类等按照不同种类划分的废弃物需要倒入相应的回收容器之中，切不可混合倾倒，这些废弃物之间可能会因为相互混合再次发生化学反应，产生有毒物质或气体，造成二次污染。除了集中分类倾倒，对于一些实验废弃物，我们可以采用再次化学反应的方式对它们进行无毒化处理，如在进行氯气制取的实验中，待实验结束以后，可以将多余的氯气采用氢氧化钠溶液进行吸收，减少氯气带来的环境危害。另外，有一些实验废弃物通过适当处理和保存，可以进行二次再利用，如实验过程中经常用到的铁、铜、铝等金属片，在实验过程中很少会全部用完，这时候就可以将这些没有用完的金属片放到统一的地方进行处理和保存，待下次实验的时候再进行循环利用，既降低实验成本，又有效减少实验废弃物的污染。
总之，绿色化学实验不仅是化学教学发展的重要方向，而且是整个化学科技行业发展的重要趋势，教师要努力在学校教育中将绿色化学理念和技巧传授给学生，以更好地满足化学科学未来的发展需求。
参考文献：
[1]李小锡.高中化学教学中的绿色化学观教育[J].成才之路，2007年33期.
上个世纪90年代，美国针对日益严重的环境污染问题提出了“绿色化”实验的口号。“绿色化”概念从一提出来，就明确了它的目标，是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大程度地节约能源，在各环节都实现净化和无污染的反应途径它的过程为零排放和零污染。《初中科学课程标准》指出科学课程将培养学生良好的科学态度、情感与价值观，使学生初步认识科学的本质以及科学、技术与社会的关系，形成保护自然的意识和社会可持续发展的意识，培养社会责任感。
二、推广绿色化实验的意义
案例：曾听过一节公开课《物质的构成》，为了说明气体分子也在不断地运动之中。教师出示如图的实验：
用白棉布做成两朵白色的小花，在玻璃罐头中加入一些沙子，将其中一朵白棉花放于罐头中，另一朵放于瓶盖上。实验时，将两朵白棉花用无色酚酞试液湿润，再在罐头内滴加浓氨水。
整节课，学生始终认真观察实验，积极思考。
反思：学生为什么能绐终积极思考？首先，因为本实验有趣，学生的兴趣被激发；其次，本实验避免了对环境的污染，而且可以重复实验。
由此可见，实验的绿色化不但可以大大减少了环境污染，并且可以有效提高教学效率。“绿色化”已成为全世界各国普遍接受并大力倡导实施的“人类、自然环境”等可持续发展战略方针的重要组成部分。科学是一门以实验为基础的自然科学,现行科学教材有许多知识和技能都是通过实验引入，可在实验过程可能产生很多的污染物，对环境、对师生身心健康造成伤害。
三、初中科学实施实验绿色化的方法与途径
1.多改进
在教学中我们可以通过以下方法实现实验的绿色化，①改进实验方法。教材中介绍的一些实验试剂的配制，教师要具体问题具体分析，有的实验可做适当的改进。不仅实验效果会更理想，减少了对环境的污染，也能培养学生不拘泥于课本，创新求实的精神。②改进实验内容及仪器装置。科学实验总是伴随着有气、液体或固体产物生成。特别是产生的有毒气体将直接影响实验人员的身体健康，并对大气造成污染。因此应在不影响实验结果的前提下改进实验内容及仪器装置，尽量减少实验产物对环境的污染。③改变实验药品。将有毒的物质变成无毒的物质，如尾气CO，我们可以用点燃的方法把它转化为CO2；将废物变为有用的物质。如将CO燃烧放出热量作为反应所需的热源利用。例如：常规实验中实验室制取氧气的反应，新版教科书虽已将反应原料KClO3改为H2O2，克服了KClO3分解时有少量Cl2产生的缺点，这是绿色化学设计得以应用落实的良好体现。
2.量化
推广“微型化学实验”和“小量化学实验”前者是80年代在西方高校兴起的一种新实验方法。是美国DanaW．Mayo博士首先提出的。它的核心就是在保证实验现象明显的前提下，使“实验**微量化，实验仪器微型化”，其试剂用量通常是常量实验的1/10或1/1000。后者则将试剂用量减少到1/2或1/4。实验微型化，不是简单地将常规仪器缩小和减少药品的用量，而是要求设计出新的实验方案。
案例：九年级科学上第一章中探究硫酸化学性质一课，与往常不一样的是老师提供的仪器里只有几只试管，而多了一张草珊瑚含片用完后的多孔塑料板。做为简易点滴板——反应容器。老师要求同学们向两个点滴槽中分别滴加三滴盐酸，然后再分别滴入一滴紫色石蕊和无色酚酞，这时清晰的看到紫色石蕊试液遇酸变成了红色，而无色酚酞不变色。
演示实验不超过1分钟时间，且药品用量少，由于投影仪的放大易于全班同学观察。
改进后的优点：盐酸、硫酸化学性质的探究性教学涉及很多的反应，而实验中常用试管作反应容器，学生在倾倒试剂的时候往往在量上造成试剂的浪费。利用草珊瑚含片或其他药片用完有的塑料板（除去铝箔）就是很好的替代用具。利用微量实验更重要是缩短实验时间（大约为常规实验的40%），同时还降低了水能源的消耗。
关键词：传统村落；环境整治；污水；垃圾
我国幅员辽阔，历史悠久，拥有7000年文明农耕史，在全国各个区域遍布各具民族特色的传统古村落。我国传统村落不仅数量众多、分布广泛，而且历史积淀深厚、文化个性鲜明。云南省传统村落历史源远流长，文化底蕴深厚，民族特色鲜明，生态环境优美。然而，随着我国经济的快速发展，传统村落同样面临着生态环境急速退化的现状。玉龙纳西族自治县17个乡镇（办事处）102个村委会的青山绿水间，散落着大量的传统村落。这些传统村落，是玉龙县各民族悠久灿烂的农耕文化的结晶，它集中体现了玉龙县各民族人与自然和谐相处的传统生态文化。白沙村隶属玉龙县白沙镇，其北面为玉龙雪山景区，因其拥有良好的交通区位和旅游开发潜质，经济建设突出，同时给当地环境带来严重影响，经过日积月累，污染也越来越严重，对当地土壤、水体造成危害，进而影响着生态食品的安全，严重影响着人民的身心健康。为有效保护、深入研究幸存于世的形式与类型丰富、地域与民族特色突出、历史文化信息承载厚重的传统村落，改善项目区传统村落生态环境，进行环境综合整治，有着积极的现实意义和深远的历史意义。
1项目区基本概况
1.1地理位置
白沙村隶属于云南省丽江市玉龙县白沙镇，为行政村，辖兴都村、岩脚村、忠义村、三元村、街尾村、新文村6个自然村（其中三元村、街尾村、忠义村和新文村四个自然村位置相连，以下称这四个村为“古街”）。东邻木都村，南邻丽江市古城区，西邻文海村，北邻新善村。村委会所在地离乡政府1.5千米。村内交通便利，村道以五花石板路、水泥路为主。其北面为玉龙雪山景区，拥有良好的交通区位和旅游开发潜质。本项目区域范围为南起新文村，北至三元村，东北向太平村与白沙完小齐平以南，东边以束白公路为界，西边以岩脚村紧邻山体等高线为界，西南向包括兴都村。
1.2自然环境概况
白沙村所在地为平坝区，周边多为平整的农田，源自玉龙雪山融水的青龙河从村落西面蜿蜒流过，是当地重要用水供给河流。白沙村西面紧邻山体，地势较陡峭，山体自然风貌保留较好。白沙村紧邻玉龙雪山，项目区属高原型西南季风气候，气温偏低，昼夜温差大。白沙村河流流入青龙河，属漱河流域，金沙江水系。
1.3社会经济发展状况
白沙村委会，属于坝区。国土面积12.90平方公里，海拔2430.00米，年平均气温8.90℃，年降水量935.80毫米，适宜种植玉米、小麦等农作物。有耕地5565.00亩，其中人均耕地3.70亩；有林地16286.00亩。全村辖9个村民小组，有农户406户，有乡村人口1622人，其中农业人口1507人，劳动力836人，其中从事第一产业人数623人，农民收入主要以农业为主（见表1）。
2项目区传统村落环境现状及问题分析
2.1饮用水水源地环境现状分析
通过对本项目区环境现状查看，白沙村饮水为自来水厂供应，设施完善，家家户户通有自来水，自来水水质卫生部门定期检测均合格，且水源点已做保护，不存在饮水安全隐患。
2.2生活污水污染现状分析
据现场查看，村庄道路均已硬化，为石板路。项目区农村生活污水涉及1622人，生活污水年排放量33153.68t/a，主要污染物有COD10.89t/a、TN1.26t/a、TP0.24t/a。项目区村庄三元村、街尾村、忠义村和新文村（以下称这四个村为“古街”）分布集中，古街排水已经统一规划，主干道上已经建有污水收集沟，收集后的污水进入城镇污水管网，但次干道的污水收集沟还不完善，不能满足收集率，需另增设污水收集设施。岩脚村和兴都村两个自然村距古街较远，污水不能纳入古街的城镇污水管网，村内无污水收集处理设施，产生的污水直接排放，对村内环境造成污染，需新建污水收集设施，对收集后的污水进行统一处理。
根据现场调查，项目区村民生活习惯基本相同，自来水主要用于日常生活、洗浴等。依据《云南省用水定额标准》（DB53/T168-2013）规定，Ⅱ类区域（亚热带）农村居民（集中供水）生活用水定额为60～85L/（人・d）。白沙村位于坝区，属于亚热带气候区，平均用水量约为70L/（人・d），污水转化系数取0.8。污水收集率按60%计算。生活污水排放的污染负荷COD、TN、TP分别按23.00g/人・d、2.56g/人・d和0.51g/人・d计。
2.3生活垃圾污染现状分析
目前白沙村无完整的垃圾收集处置体系，其现状表现在如下几点：
2.3.1村民环保意识有待提高，随着生活水平的提高，垃圾产生量也有所增加，种类增多。
2.3.2村民家中户用垃圾桶收集生活垃圾分类不够清楚，村庄内垃圾收集设施不完善，产生的垃圾堆放地零散，不集中，部分村民垃圾乱丢至附近沟渠，对周边水体和土壤造成污染。
2.3.3虽然村中已经有拖拉机清运车清运垃圾，但清运不及时，不能定时定点相结合收集运输。
根据现场勘察及参考相关资料，农村生活垃圾人均产生量取0.6kg/人・d，参照相关文献，另参《全国总量核算技术方法》，垃圾回收率为15%，垃圾中污染物溶出率约15%，取样垃圾中含有机成分的量为10%，含N量0.5%，含P量0.2%，
2.3.4畜禽养殖污染现状分析
粪便处理现状：根据现场调查，村民饲养的畜禽不多，大都自行沤肥处置，不外排，故本项目不再考虑畜禽养殖污染。
综合以上污染现状分析，项目区总污染负荷排放量见表2。
通过上表分析可看出，COD、TN、TP三个污染物指标中，COD、TN、TP对生活污水污染贡献率最高，其次为生活垃圾。根据项目区实际调查情况，其生活污水、生活垃圾对村庄环境造成一定影响。因此，为从源头削减村庄污染源，减少进入外环境的污染负荷，改善村庄环境状况，应重点对农村生活污水和生活垃圾进行收集处理。
3项目区环境整治方案设计
结合项目区域的主要环境问题，通过实施本方案，切实解决项目区存在的突出环境问题。将从源头解决现有问题，项目区生活污水进入污水收集设施，收集进入污水处理系统，集中处理后排放，消除污水负荷的影响；垃圾通过村户收集，集中收集入垃圾集中房，定期清运至垃圾处置地，进行减量化处理，从而解决村庄垃圾污染问题。让污水、垃圾将不再影响周围环境，且得到资源化利用。
3.1村落污水收集处理工程
农村污水收集处理工程结合该村落内现有污水收集基础设施建设情况，完善古街次干道污水收集设施，提高污水收集率，收集后的污水进入城镇污水管网。岩脚村和兴都村两个自然村需新建村落污水收集设施，充分利用项目区地形，将村落的生活污水引入污水处理系统场地进行集中处理。
3.1.1污水的收集结合村落的实际情况，拟采用截污沟的收集方式，根据村落地势新建污水收集设施，并充分利用现有基础设施和村庄地形，将污水引至村落较低点，在较大的环境容量下进行处理净化，这样不仅实现了污水收集的无动力运行，减少了不必要的投资。
3.1.2污水的处理由于村庄布局相对密集、经济条件好、地形条件不复杂、污水适宜集中收集，结合村庄的实际情况，如地形、可利用土地等，综合考虑各处置工艺的适用性、经济性、进水水质情况、出水水质要求以及考虑未来工艺的运行成本，维修成本及改扩建成本，长远考虑，拟选用污水处理工艺组合技术处理污水，采用的塘化处理系统组合工艺为：隔油隔渣沉淀+厌氧塘+景观好氧塘+兼性塘+生物反应过滤池的工艺组合，具体工艺流程如下：
污水处理主要工程设计参数见表3。
3.2生活垃圾收集处置工程
根据当地情况，由于白沙村村庄城镇化程度较高、离县城较远的村庄，采用“户分类、组保洁、村收集（垃圾房暂存）、乡镇运输处置”的模式。村庄每个村民每户首先把生活垃圾自行分类，将可回收垃圾回收利用，将有机垃圾进行堆沤然后还田，从而实现垃圾的减量化与资源化。对于不可回收垃圾，村民自觉地放入垃圾桶中，村庄公共场所垃圾桶由村庄指派专人每天清扫；清扫后集中收集在垃圾房中，每周由村委会组织人员对垃圾房中的垃圾进行清运。根据地势地形条件，在乡镇选择适宜的位置建立垃圾集中处理站，每周将垃圾清运至集中处理站进行减量化、无害化处置。
4整治方案工程量及结论
根据该地区环境现状及方案论证，白沙村传统村落环境整治方案结论如下。
4.1项目区现有的污水排放体制为雨污合流制，但是污水收集设施不完善，项目区将根据实际需求新建污水收集设施，提高污水收集率。
4.2污水处理因地制宜采用集中处理，污水处理系统采用隔油隔渣沉淀+厌氧塘+景观好氧塘+兼性塘+生物反应过滤池的工艺组合。
4.3结合当地村民的生活习惯，村民愿意在村庄设置垃圾集中房，对村庄垃圾进行集中收集，通过垃圾清运车定期收运至集中点进行减量无害化处理。为解决好项目区垃圾污染问题，项目区采用“户分类、组保洁、村收集清运、村集中处理”的模式治理项目区垃圾。
4.4本项目主要工程量
4.4.1村落污水收集处理工程：新建污水收集系统截污沟：0.4m×0.6m的300m，0.3m×0.3m的1000m，新建白沙村污水处理系统（40m3/d）1座。
4.4.2村落垃圾收集清运处置工程：新建垃圾房（8m3）3座，垃圾桶（60L）150只，并配套垃圾减量化设施1套，户用垃圾桶406个，保洁工具6套。
通过对本方案的初步设计，工程量见表4。
4.5主要环境效益
通过本项目的实施，每年可以削减进入外环境的污染负荷为COD：12.15t/a、TN：0.86t/a、TP：0.23t/a。
白沙村环境综合整治方案的实施，一方面能削减进入外环境的污染负荷，另一方面能改善村落村容村貌，提高村民的生活环境质量和健康水平，协调农村生态与周边地区的生态环境，提高农村的环境质量，从而提高该村形象，促进经济产业的发展，因而本项目的建设是十分迫切且必要的。
参考文献：
[1]关于印发《农村生活污水处理项目建设与投资指南》等四项文件的通知（云环发[2013]130号）.
[2]《云南省环境保护厅关于做好农村环境综合整治项目实施有关工作的通知》（云环通[2011]64号）.
[3]《云南省地表水水环境功能区划》（2010―2022）.
[4]《地表水环境质量标准》（GB3838―2002）.
[5]《云南省用水定额标准》（DB53/T168―2013）.
[6]《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918―2002）.
[7]《农田灌溉水质标准》GB5084―2005.
[8]《镇（乡）村排水工程技术规范》CJJ142―2008.
[9]《村庄整治技术规范》（GB50445―2008）.
[10]《农村生活污染控制技术规范》（HJ574―2010）.