时间:2023-09-20 09:42:37
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇对空气污染的看法范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
STEM即科学、技术、工程、数学英文首字母的缩写,最早由美国国家科学基金会提出,但其提出伊始并未受到人们的重视,直至近些年来,美国在科学、技术、工程、数学领域的人才日益匮乏,这才引起了美国政府的重视,并由此投入大量资金发展STEM教育以培养STEM人才。2015年STEM教育法案出台,其对STEM教育设定了新的发展动向,并从不同视角出发对其做出了详细规划。
二、STEM教学在小学科学课程设计中的应用模式
笔者依据STEM教学具体教学目标的不同,将小学科学课程设计中的应用模式划分为验证型、探究型、制造型与创造型四种不同的模式,并结合相关案例分别予以探讨。
(一)验证型应用模式
对于验证型应用模式,其教学目标是完成对定律、现象等已知结论的验证。明确问题、设计方案、评估方案、实施方案、分析数据、分享反思构成了该应用模式的基本步骤。比如在《验证牛顿第二定律――力使物体获得加速度》的课程设计,其基本应用流程应该如下:(1)明确问题:外力的作用促使物体运动状态发生改变,并通过亲身实验对此做出验证;(2)设计方案:利用相关工具,包括打点计时器、砝码、小车等,并分组对此做出相应的方案设计;(3)评估方案:通过老师或同学间的相互探讨,对此方案予以改进,以保证其可行性;(4)实施方案:对方案进行合理化分工,有步骤地对其做出验证;(5)分析数据:利用智能工具对数据做出处理,筛选出有效数据,并做出细致分析,以保证结果的科学性;(6)分享反思:对实验活动予以分享,做出互相评价,并在他人的建议下对实验步骤做出反思与改进,此外,老师对此要做出积极的点评与总结。
(二)探究型应用模式
对于探究型应用模式,其教学目标是对未知现象予以发现或做出解释。发现问题、收集证据、分析数据、解释结论、分享反思构成了探究型应用模式的基本步骤。对此,笔者结合美国科罗拉多大学博尔德分校工程学院关于空气污染的STEM课程做出具体分析。其步骤如下:(1)学生通过对空气的构成、性质等知识的调查或了解,利用果拼图和饼状图对空气成分予以展示;(2)通过学习对空气质量指数概念有清晰的认识,基于此创制反映空气质量指数信息的图表,对图表的应用方法做出合理化解释,并对空气污染的来源做出探究;(3)了解大气运动对污染物移动的影响;(4)制作简易模型,对厥倚вψ龀隽私馐停唬5)对地球臭氧空洞的成因及其影响做出讨论,并研究工程师所采取的弥补措施;(6)对室内污染物来源予以识别,并研究其防范或减轻措施;(7)建立、观察治理空气污染的简单模型,使学生对治理和、防止空气污染技术予以认识与体验。该STEM课程以工程学为着眼点对与我们生活有密切联系的空气污染问题做出了探究,对学生使用该方法认识和解释问题起到了强化的作用。
(三)制造型应用模式
制造型应用模式以综合运用STEM知识对已有形态物品做出生产或改良为其教学目标,以培养学生的工程实践能力。对于其基本步骤,包括情境引入、设备培训、模仿制造、知识讲解、协同改进、分享反思。对于该应用模式,笔者结合MIT动手创新课程中制作电报机的课程做出具体叙述。(1)情境引入:古今是如何进行远距离信息传输的呢?(2)设备培训:通过培训增强学生对电报机的认识与了解;(3)模仿制造:基于相关知识的掌控,制造电报机简单模型;(4)知识讲解:老师对电报机的原理及其构成进行详细讲解;(5)协同改进:对各组所制造的发动机模型做出讨论,并分析其需要改进之处;(6)分享反思:学生对实验活动提出看法,引导学生做出进一步思考,比如保证电报机传播的有效路径等。通过制造过程,学生将知识与实践做出了融合,对学生的兴趣也得到了提升。
(四)创造型应用模式
创造型应用模式是指通过对STEM知识的综合运用以实现学生对创新物品的设计或创造。情境引入、创新引导、协同设计、制造验证、应用改进、分享反思构成了该模式的实施步骤。对于此,笔者将结合波士顿科学博物馆EiE项目做出具体阐述。EiE项目作为STEM教学的典型,融合了工程、技术与科学学科,其具体的教学步骤如下:(1)情境引入:为学生讲解Emily报警器的故事,使学生对工程设计有初步的认识;(2)创新引导:引导学生对电的基本知识予以认识与理解,并进一步引导其对电路的基本构成、工作原理等予以掌握,同时要求其绘制电路的工作原理图;(3)协同设计:绘制报警电路系统图,并对报警电路系统做出设计,并对其设计原理做出合理化解释;(4)制造验证:通过实践检验与讨论,对报警电路系统验证,看其能否有效工作;(5)应用改进:通过讨论,发现其需要改进之处,并进行优化;(6)分享反思:对创新作品予以分享,并通过与观众的交流,反思其该如何进一步予以优化。创造型应用模式为学生提供了一个头脑风暴的平台,有利于学生综合技能的提升。
中图分类号:U463文献标识码: A
1前言近二十年来,生活在现代建筑物内的人们呈现出某些较为严重的病态反应,这一问题引起了专家学者的广泛关注。于是,病态建筑(Sick Building和病态建筑综合症(SBS, Sick Building Syndrome的概念出现了。同时,也出现许多空调综合症(如眼睛发红、流鼻涕、嗓子疼、头痛、发困等)。从而使人们的身心健康受到了很大的影响,降低了工作效率,病休及医疗费用上升等问题也随之出现了。因此,室内空气品质(IAQ)间题已成为当前建筑环境领域新的研究热点。本文讨论影响室内空气品质的主要因素及改进措施。
2空气品质的概念
最初关于室内空气品质定义是指一系列污染物的浓度指标。然而,随着研究的不断深人,发现这种定义已不能完全涵盖室内空气品质的内容。
在89室内空气品质讨论会上,丹麦哥本哈根大学P. O . Fanger教授提出:所谓品质就是反映满足人们要求的程度,如人们满意,就是高品质;不满意就是低品质。英国的CIBSE (Charted Instituteof Building Services Engineers)认为:如果室内少于50%的人能够觉察到任何气味,少于20%的人感觉不舒服,少于10%的人感觉豁膜刺激,并且少于5%的人在不足2%的时间内感到烦躁,那么此时的室内空气品质是可以接受的。这两者的共同点就是将室内空气品质完全变成了人们的主观感受。
在ASHRAE标准62一1989R中,提出可接受的室内空气品质(acceptable indoor air quality)和感受到可接受室内空气品质(acceptable perceived in-door air gualitg)的概念。可接受的室内空气品质定义为:空调房中的绝大多数人对空气没有表示不满意,并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体健康产生严重威胁浓度。感受到可接受室内空气品质定义为:空调房中的绝大多数人没有因为气味或刺激性而表示不满,它是可接受的室内空气品质的必要条件,不是充分条件。有些气体如co,氛等,对人体的危害非常大,但无刺激,故仅仅用感受到可接受室内空气品质是不够的。
3室内空气品质问题的起因
引起室内空气品质问题的原因一般有两类:一是暖通空调(HVAC)系统设计或运行不当;二是各类污染源产生的污染物的作用。
第一类原因一般包括:①通风和气流组织问题,如新风不足,室内气流组织不好等;②热舒适间题,当室内未达到希望的温湿度时,人们就会对室内空气品质抱怨。
第二类原因包括:①室外大气的恶化(由新风人口或门窗等进人的污染物);②交叉污染,由于设计时各房间的压力分布不当而导致地下停车场、打印室、吸烟区、餐厅等散发的污染物流人建筑的其它区域;③室内污染,如室内办公设备、家具、装演、人员等产生的污染物;④微生物污染,常由空调凝水或漏水造成的。
室内空气品质问题可分为主观和客观两个方面:室内的各种物理参数,如温湿度、气体污染物的浓度等客观因素对室内空气品质产生影响(尽管人们还没有完全明白其是如何产生影响及究竟产生多大影响);同时,人们的心理状态、对外界的反应敏感程度、性别等主观因素差异也会造成对室内空气品质的不同反应。
3影响室内空气品质的因素
3.1建筑因素
3.1.1室内污染源
普遍认为室内污染源主要来源于以下4个方面:①建筑围护结构及其表层材料;②室内环境状况;③室内人员数量及其活动情况;④暖通设备及系统。对于建筑结构表层材料中有害物质的散发机理、散发规律、定量计算及抑制和测量方法已有一些研究成果,但不是很完善。随着研究的进一步深人将有利于控制室内的空气污染。
3.1.2室外环境的影响
室外环境与室内是有联系的,室外的污染必定影响室内。室外在没有工业污染的条件下主要受交通车辆散发的VOC气体影响。研究表明,无论室内还是室外,总是离地面越高VOC的含量越低。一般认为建筑物的一层受到室外的影响较大。同时发现室内的一系列污染源所造成的VOC总是高于室外,如巴西里约热内卢的室内平均VOC浓度为304.3一1679.9 mg/m3,而室外则为22一643·2 mg/m3。
3.2非建筑因素
3.2.1新风问题
由于设计或运行不当引起的新风问题包括新风量及新风清洁度两个方面。
新风量是空调设计中有关室内空气品质考虑最多的一个问题,在空调发展不同阶段,相应的通风标准也不同。传统的观念认为,新风是为了清除人所产生的生物污染,所以房间的最小新风量的确定仅由每人的最小新风量指标确定。然而,随着科技的发展,发现现代建筑中的装演材料、家具、某些办公用品及通风空调系统本身就是污染源,并且其气味远远超过人所产生的。因此,在ASHRAE标准62一1989R中,认为用以确定新风量的污染物来自人员和室内气体污染源两个方面,所以房间的最小新风量应由每人最小新风指标和每平方面积所需最小新风指标一起确定。另外,在空调运行中,随着室内负荷及换气效率的变化,为了减少能耗,室内的送风量也会发生相应的变化,但为了满足人们的舒适健康而确定的新风量不应该发生太大的变化。ASHRAE标准62一1989R中有关变风量控制的内容明确指出,在整个变风量运行中,新风量要始终保持在设计新风量的90%以上。
新风清洁程度近来也受到人们的关注。这主要源于室外环境的逐步恶化,空气污染严重,新风质量下降。因此有关新风处理的讨论也不断出现,新风三级过滤设想也就应运而生。所谓新风三级过滤就是将传统新风机组中只含粗效过滤器的状况,变为除含粗效过滤器外,还含有中效甚至高效过滤器的设计模式。这种设计最大的优点是极大降低由新风带人室内的尘菌浓度,同时在一定程度上延长系统部件的寿命。不过室内空气品质除涉及到室外污染物外,更多的是受室内的微生物污染和气态污染的影响。因此,新风三级过滤对室内空气品质问题解决的作用到底有多大,新风过滤器是否应考虑其它室外污染物的过滤问题,有待进一步研究。
3.2.2污染物的影响
非建筑因素的污染物来源也较多,包括了固体颗粒、微生物和有害气体。因一般微生物多依附于固体颗粒或液体传播,所以把污染物分为颗粒污染物和有害气体污染物。
颗粒污染物依据其颗粒大小,分别会感染人体呼吸道和肺部。气态污染物的种类更多,除CO,C02,NH3和氧等人们熟知的外,还有有机化合物(挥发性)。一般认为这些污染物对人体的呼吸系统、心血管系统及神经系统有较大的影响,甚至致癌。不过调查显示,即使人们抱怨很频繁,但在大多数情况下并没有某种污染物单独超标。这一结果的最好解释是由于多种而不是单一污染物的影响而导致对室内空气品质的抱怨,同时也使人们对现有污染物浓度指标的科学性和全面性提出怀疑。
4改善室内空气品质的措施
概括起来有以下三个方面:一是建筑设计与施工特别是表层材料的选用如何完善,二是保证足够的新风量和加强新风与回风的过滤,三是切实保证空调系统的正确设计和严格的运行管理与维护。
4.1国外已提出一些规定细则
要求在房屋建造和取材时必须选用坚固耐久而不散发有害物质的材料,不得采用热带木材,围护结构和材料必须防水隔潮。对通风空调提出如下规定:
(1)建筑必须很好保温,并保证良好的气密性;
(2)设计时必须考虑南向开窗以获得能量;
(3)避免冷表面,不渗风;
(4)尽可能在北向取人新风;
(5)外部污染决定新风入口位置;
(6)适当的换气量和回风量,空气直送到人;
(7)应有再分配人室内的可能性,特别是夜间送到卧室;
(8)必须避免在风道中滋生微生物并且有清扫的可能;
(9)使用户易于明了如何实现和保持清洁通风。
此外也有一些专家提出健康建筑应该达到的目标为:
(1)最小的悬浮微粒和生物污染;
(2)控制室内相对湿度水平;
(3)最小的渗风量;
(4)减少VOC的挥发;
(5)提高能量利用效率和资源利用效率;
(6)为居住者提供对通风的控制。
这些规定是相当严格的,要达到就要求各项技术具有高水平和各项工程质量严格把关。
4.2关于新风量
在许多有关室内空气品质调查结论都提到新风量供应不足。有的在空调系统的改造中加大了新风量,这自然有利于改善室内空气品质。前面已经提到在ASHRAE新标准中新风量要求按人体和稀释室内污染所需来确定。问题是新风往往受到空调系统污染而质量变坏,在这种情况下,即使增大新风量也难以改变室内空气品质。另外,由于送入的空气中混有相当比例的回风,而一般过滤器难以清除回风中所含有的低浓度VOC气体和细菌等,从这一角度看,减少回风和加大新风量甚至采用全新风系统,有利于改善室内空气品质。
5几点看法
综上所述,国外对室内空气品质问题是十分重视和十分认真对待的。下面结合国内的一些情况谈谈自己的看法:
(1)我国对室内空气品质的研究刚刚起步,有的同行已经发表一些成果,开展了一些活动,取得了一定的成绩,但总体上来说关注和宣传程度是不够的。
(2)建筑和暖通人员需要转变观念,建立新意识,在设计一开始就要慎重选材,考虑建筑因素污染,建立卫生空调观点,改变对空气的单一热湿处理,加人生物化学处理,积极开发新技术和新产品。在设计中考虑送风实效,采用缩短送风凤管和通风效率高、新风接近人的气流组织形式。
1前言
近二十年来,生活在现代建筑物内的人们呈现出某些较为严重的病态反应,这一问题引起了专家学者的广泛关注。于是,病态建筑(Sick Building和病态建筑综合症(SBS, Sick Building Syndrome的概念出现了。同时,也出现许多空调综合症(如眼睛发红、流鼻涕、嗓子疼、头痛、发困等)。从而使人们的身心健康受到了很大的影响,降低了工作效率,病休及医疗费用上升等问题也随之出现了。因此,室内空气品质(IAQ)间题已成为当前建筑环境
领域新的研究热点。本文讨论影响室内空气品质的主要因素及改进措施。
2空气品质的概念
最初关于室内空气品质定义是指一系列污染物的浓度指标。然而,随着研究的不断深人,发现这种定义已不能完全涵盖室内空气品质的内容。
在89室内空气品质讨论会上,丹麦哥本哈根大学P. O . Fanger教授提出:所谓品质就是反映满足人们要求的程度,如人们满意,就是高品质;不满意就是低品质。英国的CIBSE (Charted Instituteof Building Services Engineers)认为:如果室内少于50%的人能够觉察到任何气味,少于20%的人感觉不舒服,少于10%的人感觉豁膜刺激,并且少于5%的人在不足2%的时间内感到烦躁,那么此时的室内空气品质是可以接受的。这两者的共同点就是将室内空气品质完全变成了人们的主观感受。
在ASHRAE标准62一1989R中,提出可接受的室内空气品质(acceptable indoor air quality)和感受到可接受室内空气品质(acceptable perceived in-door air gualitg)的概念。可接受的室内空气品质定义为:空调房中的绝大多数人对空气没有表示不满意,并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体健康产生严重威胁浓度。感受到可接受室内空气品质定义为:空调房中的绝大多数人没有因为气味或刺激性而表示不满,它是可接受的室内空气品质的必要条件,不是充分条件。有些气体如co,氛等,对人体的危害非常大,但无刺激,故仅仅
用感受到可接受室内空气品质是不够的。
3室内空气品质问题的起因
引起室内空气品质问题的原因一般有两类:一是暖通空调(HVAC)系统设计或运行不当;二是各类污染源产生的污染物的作用。
第一类原因一般包括:①通风和气流组织问题,如新风不足,室内气流组织不好等;②热舒适间题,当室内未达到希望的温湿度时,人们就会对室内空气品质抱怨。
第二类原因包括:①室外大气的恶化(由新风人口或门窗等进人的污染物);②交叉污染,由于设计时各房间的压力分布不当而导致地下停车场、打印室、吸烟区、餐厅等散发的污染物流人建筑的其它区域;③室内污染,如室内办公设备、家具、装演、人员等产生的污染物;④微生物污染,常由空调凝水或漏水造成的。
室内空气品质问题可分为主观和客观两个方面:室内的各种物理参数,如温湿度、气体污染物的浓度等客观因素对室内空气品质产生影响(尽管人们还没有完全明白其是如何产生影响及究竟产生多大影响);同时,人们的心理状态、对外界的反应敏感程度、性别等主观因素差异也会造成对室内空气品质的不同反应。
3影响室内空气品质的因素
3.1建筑因素
3.1.1室内污染源
普遍认为室内污染源主要来源于以下4个方面:①建筑围护结构及其表层材料;②室内环境状况;③室内人员数量及其活动情况;④暖通设备及系统。对于建筑结构表层材料中有害物质的散发机理、散发规律、定量计算及抑制和测量方法已有一些研究成果,但不是很完善。随着研究的进一步深人将有利于控制室内的空气污染。
3.1.2室外环境的影响
室外环境与室内是有联系的,室外的污染必定影响室内。室外在没有工业污染的条件下主要受交通车辆散发的VOC气体影响。研究表明,无论室内还是室外,总是离地面越高VOC的含量越低。一般认为建筑物的一层受到室外的影响较大。同时发现室内的一系列污染源所造成的VOC总是高于室外,如巴西里约热内卢的室内平均VOC浓度为304.3一1679.9 mg/m3,而室外则为22一643·2 mg/m3。
3.2非建筑因素
3.2.1新风问题
说法。
钟南山:灰霾比“非典”可怕得多
1月30日,中央电视台在线采访曾在抗击“非典”时立功的中国工程院院士钟南山,当问及现在呼吸系统的疾病的发病率及其成因,是不是已经直接指向了大气污染时,他回答道:“我想是吧,这是一个很重要的原因。我的一个香港同事曾经做过一个研究,PM2.5每立方米增加10微克,呼吸系统的疾病的住院率可以增加到3.1%。要是灰霾从25微克增加到200微克,日均的病死率可以增加到11%。灰霾不光是对呼吸系统,对心血管、脑血管、神经系统都有影响,但是首当其冲地还是呼吸系统。北京十年来肺癌增加了60%,这是一个非常惊人的数字,应该说空气污染是一个非常重要的原因,造成这样的一个情况。所以我想不单是人们所感受到的咽炎、鼻炎,或者眼睛的病症,现在从更长远地考虑,对人体造成更大的危害还在后头。”
主持人又说:“我们都从媒体当中看到,报道说有人问过您,我的生活方式很健康,不抽烟、不喝酒还锻炼身体,最终还是得了癌症,是不是说在大气污染的现实面前,每个人自己生活方式的选择已经是杯水车薪
了呢?”
钟南山肯定说:“是。因为大气污染这些东西是跟整个环境,跟外环境、内环境相关的,这个比‘非典’可怕得多,‘非典’你可以考虑隔离,可以想各种办法,但是大气的污染、室内的污染是任何人都跑不掉的。所以首先要想尽办法,改进人类的最基本的生存的环境,所以我想这个还是最关键的问题。”
钟南山解释说,灰霾的组成成分非常复杂,包括数百种大气颗粒物。其中危害人类健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子,它能直接进入并粘附在人体上下呼吸道和肺叶中,引起鼻炎、支气管炎等病症,长期处于这种环境还会诱发肺癌。除了癌症,灰霾天还是心脏杀手。有研究表明,空气中污染物加重时,心血管病人的死亡率会增高。灰霾天中的颗粒污染物不仅会引发心肌梗死,还会造成心肌缺血或损伤。
后来钟南山在接受北京某报记者的采访时又表示,吸烟及“二手烟”,仍是导致肺癌的最主要因素,毋庸置疑。他在中央电视台接受采访时所说的空气污染,包括室外的大气污染,也包括室内的空气污染,“其中室内污染很重要的一个来源,就是吸烟产生的有毒有害烟气”。
他同时也强调,虽然尚没有流行病学调查,证明灰霾与肺癌的直接相关性,但灰霾对人体的危害,已经直接显现出来。灰霾将导致多种疾病,甚至是肺癌,不是“耸人听闻”。他希望:“科研人员要尽快开展有针对性的研究,但全民对空气污染的警醒、政府的防治举措,不能等。”
灰霾与肺癌真有“7年之约”?
“灰霾与肺癌有7年之约”的说法最早出现在一家媒体对广州市肺癌患者发病率上升的报道中,报道援引一位气象专家对广州市肺癌发病率上升的研究内容称:“灰霾天气的增加,经过七八年以后,肺癌死亡率随之提高,这二者之间的时间滞后关系比较吻合。”当然他也指出:“但肺癌的致病机理与其确切的死亡率提高的真正原因,我们仍然希望由呼吸病与流行病学专家来共同完成研究。”
北京市肿瘤医院胸外科主任陈克能数十年来致力于肺癌研究和防治。对这一说法,他的看法是:“灰霾与肺癌‘7年之约’的说法有些夸张、不准确,截至目前流行病学调查对此没有大量深入的直接研究。”
灰霾与肺癌有多少关系?陈克能说:“灰霾中含有有毒的化学物质,如果长期生活在这种环境中,对呼吸道的损害比较大,但损害究竟有多大还要看吸入灰霾的量与时长。”
“研究也表明,有毒物质都可以致癌,可以说空气污染与肺癌是相关的。”陈克能说。
“早死8000人”是真是假?
近日网传“PM2.5污染造成早死8000人”的说法,引起许多网友担心。这一说法是真是假?是否有某些特定限制条件?
“早死8000人”说法出自于北京大学公共卫生学院的一份报告。某报记者采访了报告主要负责人,北京大学医学部公共卫生学院教授潘小川。
潘小川介绍,2012年12月18日的《危险的呼吸—PM2.5的健康危害和经济损失评估研究》报告指出,2012年北京、上海、广州、西安四城市因PM2.5污染造成的早死人数将高达8572人,因早死而致的经济损失达68亿人民币。
“这一数据是根据国际上公认样本统计方法,在中国华中、华南、华北、华东分别选择几个城市的污染物进行的研究,主要是将其中PM2.5数据和相关同期疾病两个数据放在一起做统计分析,进行统计学上的定量分析和理论预测。”
潘小川说:“国内在这方面研究预测做的不多,我们在2011年花了一年时间,搜集从2004年以来的相关数据,做出统计模型,然后主要运用2010年PM2.5数据,放在模型中进行推算,算出相应的超额死亡人数。”
很多网友对如此精确的数字感到疑惑和忧虑,数字背后说明空气污染对人的伤害究竟有多大?
潘小川解释,我们的定量分析说明,PM2.5的危害还是很大的。至于对人体会产生什么影响,主要看PM2.5吸附大气中哪一种有毒颗粒物。如果吸附的是致癌物,就具有致癌性。如果吸附的是重金属,可能造成重金属中毒。成分不同,危害性不同。每个城市的生活经济发展不同,暴露在外的化学物质反应关系也不同。因此,在不同城市发生的危害也不一样。
肺癌发病率年增2.4%原因何在?
根据北京市卫生局2012年11月的监测数据显示,北京市肺癌发病率由2001年的40.29/10万上升至2010年的62.68/10万,年平均增长率为2.4%。2010年北京市共报告肺癌新发病例7846例,占所有恶性肿瘤总数的20.8%,男性肺癌发病率占癌症发病率的第一位,女性肺癌发病率占女性癌症发病率第二位。
全国肿瘤登记中心近期的《2012中国肿瘤登记年报》中也提到,“肺癌发病率居全国肿瘤发病和死亡第一位”。
对于诱发肺癌的主要因素,曾有专家表示与吸烟有关。但细心的网友发现,根据卫生部门统计,中国人吸烟程度近40年来并无明显变化,但肺癌发病率却呈明显上升趋势。很多网友疑问,吸烟程度无明显变化的情况下,为何肺癌发病率却不断增加?
记者就此向北京市肿瘤防治办求证。北京市肿瘤防治办相关负责人说:“大量研究表明,吸烟是肺癌的首要危险因素。从开始吸烟到肺癌发生的潜伏期大约需要15至50年,吸烟者的吸烟数量、烟龄等与肺癌患病风险相关。但我们也在探寻肺癌发病率提高是否有别的诱因。”
北京市肿瘤防治办公室曾于2010年专门针对北京市户籍的1346例肺癌患者进行调查。结果显示,有56.8%的受访者有吸烟习惯。其中男性吸烟率为79.4%,女性吸烟率19.4%;开始吸烟的平均年龄25岁,平均每天吸20支,平均持续吸烟时间40年,累积吸烟40包年,都是名副其实的“老烟枪”。在这些吸烟病例中,已戒烟者占26.7%,开始戒烟的平均年龄62岁,平均戒烟时间7.5年。
“根据几项监测数据可以看出,诱发肺癌的主要因素还是吸烟。但报告中也显示,女性的发病率提升较快。男性的肺癌主要发病是鳞形细胞癌,而女性肺癌主要发病是腺性细胞癌。”这位负责人说,“除吸烟外,二手烟和空气污染是致病主要原因之一”。
然而,陈克能告诉记者,鳞形细胞癌主要由吸烟所致。但是目前肺癌发病率上升主要是线性细胞癌发病率增高。不明致病原因的肺癌人数确实在增加。
所以陈克能说:“我认为肺癌上升第一大原因是吸烟,其中包括二手烟,其次是空气污染与精神压力造成的。灰霾对人体有伤害,不只需要进行自我防护,更重要的是每个人都要从自我做起,关爱环境,空气污染也是每个公民的责任。”
多重因素叠加造成灰霾高发
北京等地出现了如此严重的持续灰霾天气,人们当然要追问其形成的原因。
中国科学院大气物理研究所研究员王跃思告诉记者,灰霾形成主要有两个因素,一是客观因素,即混合层高度、气象低压等外因;二是主观因素,即污染源排放。冬季是灰霾天的高发季节,冬季混合层高度较低,扩散空间变小,并且采暖燃烧使污染源增多,所以容易形成灰霾天。所以,灰霾的形成不是一蹴而就的,是多种因素叠加的结果。
而据环境保护部环境规划院副院长兼总工程师王金南分析,对比中央气象台全国雾区图可以发现,灰霾污染较重的地方和浓雾程度较重的地方相吻合,集中在河北、京津、河南、陕西、安徽、浙江、湖北、四川等省市的部分地区。因此,这次灰霾污染是一次“天灾人祸”,而污染排放则是根本原因。由于北方地区的湿度要明显低于南方地区,而污染严重程度又是北方地区重于南方地区,因此不易判断湿度在其中的影响。而北京三面环山的地形,显然不利于污染物扩散。
中国环境科学研究院副院长柴发合接受记者采访时也指出,这次污染的外因是气象条件,包括没有明显的冷空气影响我国中东部地区,大气处于静稳状态,混合层高度低至300米左右,污染物水平输送不畅,垂直混合受抑,然而污染物排放一刻也没有停止,导致污染积累,很快形成严重污染态势。气象条件是外因,但重污染的发生说明大气污染物排放大大超过了环境自净能力,超过了大气环境容量。
从来源构成来分析,王跃思向记者介绍,北京地区的PM2.5大约30%~40%来自原始排放,20%~30%来自大气中的光化学转化,30%~40%来自于周边区域的共同污染,包括了河北省的保定、石家庄以及山东省等地。由于北京处于弱低压过程,别处的气流就要挤过来,所以北京是复合了周边地区的一些污染。北京市虽然能努力降低自身大气污染物的排放,却无法解决周边污染物排放与传输,目前仍难以改变“三分之一靠天、三分之一靠自己、三分之一靠周边”的格局。
近年来,我国经济发展呈现出前所未有的发展速度,工业化和城市化导致我国当前大气污染呈区域性和复合型两大特征。复合型主要为煤燃烧、汽车尾气和扬尘等,这种复合型大气污染在世界上比较少见,而且污染物都以高浓度同时存在,成因十分复杂。我国灰霾污染主要集中在东部经济发达区,这种区域性污染如果得不到及时治理和控制,几大区域连成片,后果不堪设想。
目前,我国每年消耗煤超过10亿吨,仅火电就占全部发电量的82.54%。欧美工业革命用了150年的历史才形成这样的格局,而我国只用30多年就走过了这段历程。仅北京市每年为照明就耗费超过50亿度电,相当于大亚湾核电站半年的发电量。
截至2012年11月底,北京市交通委宣布,全市机动车的最新保有量已破518.9万辆。如果将这些车辆首尾相连,其长度已经超过赤道周长的3/4,预计到2015年,北京机动车保有量将达700万辆。据中国工程院院士、清华大学环境与工程系教授郝吉明分析,机动车排放在人口密集的城区是最大的影响人类健康的重要污染源,随着城市机动车数量的迅猛增长,机动车带来的污染在空气污染中所占的比重越来越大。
如何治污除霾,国际经验可鉴
历史上,欧美一些发达国家也曾出现过灰霾天。1952年震惊世界的伦敦“烟雾事件”,其中有4700多人因呼吸道疾病而死亡,雾散之后又有8000多人死于非命,原因是工厂和住户排出的烟尘和气体在低空和浓雾聚积。美国20世纪40年代初开始出现“洛杉矶烟雾”,1943年后烟雾更加肆虐;仅1950至1951年,美国因大气污染造成经济损失达15亿美元;1955年,因呼吸衰竭死亡的65岁以上老人达400多人;1970年,75%以上的市民患上了红眼病,原因就是奔驰在洛杉矶的500万辆汽车,每天排放1000多吨碳氢化合物和氮氧化物。伦敦和洛杉矶为此都采取了相应的治理措施,如今,这两个城市的空气质量已经明显改善。
据伦敦市前副市长、上海交通大学安泰经济与管理学院客座教授约翰·罗斯(John Ross)撰文分析,1952年时工业占英国经济的比重为历史最高,之后才开始向服务业转移。从人均收入和工业结构来看,当时的英国相当于今天的中国。
由于1952年的伦敦灾难带来严重的后果,英国加大了空气污染治理力度,首次推出严厉措施控制污染。1954年,伦敦通过治理污染的特别法案。1956年,英国颁布了《清洁空气法案》,禁止使用造成多种烟雾排放的燃料,提高工业烟囱的最低限高,并大规模改造城市居民的传统炉灶,将发电厂和重工业迁往郊区。
英国治理污染的另一个重点是治理汽车尾气,据美国自然资源保护委员会中国项目气候变化与能源高级顾问杨富强向记者介绍,自20世纪80年代起,政府要求所有新车都必须加装催化剂以减少氮氧化合物排放,又针对私家车征收“天价”进城费和停车费,控制私车流。与此同时,政府大力推动新能源汽车、公共交通和绿色交通。
杨富强说,加强绿化也是国外治理大气污染的重要手段。伦敦人口稠密,但是人均绿化面积高达24平方米,城市还建有大型环形绿化带,面积达数千平方公里,几乎是城市面积3倍。现在伦敦的大雾天气已经从100余年前的每年90天,减少为不到10天。
作为全球最发达的国家,美国大气污染的原因主要是工业排放、汽车尾气等。20世纪中期,洛杉矶一带大气臭氧浓度很高,由污染物质光解产生的光化学烟雾问题突出,在1952年和1955年两次酿成短短数日内几百位老人死亡的惨剧。
据中国环境科学研究院副院长柴发和介绍,美国在大气污染控制方面主要采取的是基于环境空气质量标准的分区管理方法,全美共设立了247个州内控制区和263个州际控制区,依据污染物的超标情况,以州实施计划的形式确定相应的达标期限和具体的行动。企业严格按照排污许可证的规定进行污染物的排放,一个区域内在保证污染物排放总量不变的情况下,可以进行污染物的排污权交易。
1990年,《清洁空气法案》修正案通过,同时臭氧污染严重的各州联合建立了“臭氧传输协会”,制定相关减排标准并督促实施,覆盖美国20多个州和加拿大东部各省。依据《清洁空气法案》,1997年美国环保署设立了专门针对大气PM2.5含量的标准。美国对PM2.5的管理,特点是严密监控、实时公开、立法规范。
外媒的报道是否准确?世行对中国污染状况和治理力度究竟如何评价?为解答这些问题,世行驻中国代表处环境及社会发展部主任李安度(Aliebenthal)先生接受了《财经文摘》专访,以国际权威机构的专业视角解答了相关问题。
客观看待中国污染
财经文摘:世行的《2007世界发展指标索引》,囊括了全球较大的100多个城市,其评估范围是怎么界定的,数据来源是什么,有哪些关键性指标?
李安度(下称李):对有关城市,我们研究的主要对象是空气污染,没有考虑其他指标。对于一个城市来说,气象污染是最容易测量的,因为分布比较均质。河流就不一样,测量必须要分段,各段间的污染情况可能都不一样。
世行每年对全球100个城市的污染状况进行评估,其中有很多城市在中国。这说明中国至少在空气污染方面确实很严重。
从数据来源看,我们主要的考察指标,都是根据各国政府环保部门公布的数据,经指标口径统一汇总而成,以便具有可比性。我们对空气污染的统计口径包括三项内容,一是可吸入颗粒物,二是二氧化硫含量,三是二氧化氮含量。这是全世界测量控制质量的通行指标。
同时,空气中的其他污染物也很重要,比如铅,很多地方都没有测量,这种污染源以汽车尾气排放为主。
财经文摘:评估的精确度如何?外媒根据世行报告对全球污染最大的20个城市进行了排名,您对此如何评价?
李:至于全球污染最严重的20个城市中国是不是就占16个,我们认为,将不同国家的城市进行简单对比的难度很大。例如,我们在北京的测量点有二十几个,像飞机场、天文台等,后来发现这些地方的污染较少,而城市中心地区的测量点就相对严重一些,于是就在城市中心地区多设了几个点。这样平均下来可能情况比较严重。
此外,郊区特别是农村地区的污染相对较少,在这些地方设点,又会将平均值拉低。所以,在什么地方测量,以什么方式测量,这些都会对结果产生很大影响。这种测量方式其实在别的国家也是一样的。我们所做的对比只是大致“意思”一下。
合作喜与忧
财经文摘:世行和中国的合作项目涉及到哪些范围?
李:事实上,世行每一次研究的范围都不太一样。比如西安,研究的主要目的是改善交通管理。经研究发现,和很多城市一样,西安空气污染中很大部分与交通有关。
我认为,在污染比较严重的时候,应该通过交通管理减少污染排放,对入城车辆加以限制。具体措施在实施上,可以让车辆环城行驶,不能进城。如果要进城,应该改坐公交车。这种交通管理办法比较灵活。
在与中国的合作中,世行帮助一些地方改进污水处理系统,帮助他们获得贷款以便改善相关设备,比如排污管道、污水处理厂等。改善供水条件也是工作的重要内容,让处理后的污水达到饮用标准。
雨水集中处理项目也是合作内容之一。还有一些项目涉及到河流环境的改善,比如,我们帮助贵阳改善河道,美化城市。这不仅要求要处理好工业污染排放,对河道周边的污染也要限制。
为解决好这些问题,世行帮助中国地方政府修建和改进了垃圾处理厂、填埋点等。
财经文摘:在合作中,您认为中国污染治理的难点和问题都集中表现在哪些方面?
李:至于污染治理的难点和问题,我认为,造成中国污染问题相对严重的原因,还是管理问题。举例来说,只有污水处理厂是不行的,怎么把处理厂办好也很重要。
值得注意的是,中国的一些企业确实配套了污水处理厂,但为了省钱或其他原因,污水处理厂和相关设备并没有得到有效利用。
有的企业在兴建污水处理厂初期,一些设备就没有落实,如建了污水处理厂却没有配备相应的管道。如果所有设备都配备完整,还会涉及到工程开挖和征地搬迁的问题。这对企业来说是很麻烦的事情,这恐怕也是造成污水处理设备利用率低的重要原因。
据我所知,中国一些地方的污水处理厂利用率只有20%、30%或者50%,水污染处理自然很难达标。这个问题在中国很普遍。我听中国国家环保总局官员说,中国所有污水处理设备中,有三分之一得到了充分利用,三分之一从来没有使用,还有三分之一偶然使用。
财经文摘:在与中国政府的合作中,世行对中国的投资占比多大,资金主要集中在哪些方面?
李:世行和中国政府在很多方面有合作,其中一半以上与城市发展和改进相关的环保项目有关,如污水处理厂及其相关设备,供水系统改造等。在农村,世行和中国政府合作建设生态农场和森林恢复工程,防止沙漠化。我认为,世行在这些方面和中国合作得很好。
不过,中国是一个大国,世行对中国的投资只占很少一部分,不到1%。但我们希望,这些项目能在中国发挥出示范效应,从而证明中国能在这些项目的建设上取得成功,收获效益。这就是世行的目的,而不是直接拿出多少钱投到中国。
财经文摘:合作是否都能顺利进行,有没有失败的案例?
李:合作中当然也有不成功的情况。中国水污染的一大部分是非点源污染,主要来自农村使用的肥料和农药。普通污染来自某一个点源,包括工厂、发电厂和污水处理厂,技术上可以成功做到减少点污染源。但非点源污染很难控制,这种污染源对水源质量影响很大。
最近,滇池和太湖水域出现的污染情况比较突出,富营养化问题严重。在太湖周边,我们帮助减少了诸如无锡、苏州等地的城市污染,但来自农村的非点源污染还是无法根除,所以,太湖的污染问题仍得不到很好解决。
滇池也一样。尽管昆明的工业污染有所控制和减少,但由于城市周边农业产业发展很快,农药和化肥的使用量越来越大,非点源污染很难得到有效控制。
执行方式突破
财经文摘:中国在环保立法方面还存在哪些不足?作为国际权威金融机构的专业管理人员,您认为中国在发展过程中对污染成本及其后果的重视程度,还存在哪些需要改进的地方?
李:从法律角度说,中国环保方面的立法已经够用了。最重要的是要能利用法律武器管理好环境。这不但需要中央政府在立法方面多下功夫,地方也应该严格执行。问题的主要环节还是在执行方面。
在经济发展中,目标太多、相互之间掣肘的情况不时出现,环境保护与其他经济目标有时会发生冲突。而地方政府在发展中要考虑吸引资本,因此在权衡利弊时有自己的取舍标准,不一定将环境保护当作最重要的事情。这是很自然的。
对地方政府来说,环保成本很容易把账算清楚,比如建设一个污水处理厂的投资成本、运作成本,都很容易计算出来,但污染防治对健康、生态和经济发展带来的效益却不好计算,从短期来看并不明显。
我们前几天看到,中国一些疾病在增多,这应该和污染有关。现在中国的畸形婴儿增加了50%,这肯定和污染有很大关系。但要证明这二者存在必然的关系,在统计和技术上还有难度。
财经文摘:现在,有人对“先污染,后治理”的发展思路提出质疑。中国有必要付出这么大的社会成本吗?
李:至于“先污染,后治理”的发展思路,不光是中国,世界上差不多每个国家都走过这条路。比如建设水泥厂、发电厂,其成本和利润很容易计算,但对生态、空气、水资源、健康、卫生和其他社会发展成本却很难确定。很多国家在发展过程中,在这个问题上都没有考虑清楚。
中国现在还是比较聪明的,因为中国看到其他国家经过了这个阶段,吃了一些苦头。早期的日本,由于化学工厂排放的含汞产品污染海水,鱼类因此遭殃,并且导致婴儿出现一些病状。后来,日本对污染的控制力度加强,这些问题有所改善。这是上世纪70年代的事。
美国也一样,一些河流受污染的程度也比较严重,事情被发现后,引起民众的强烈反对。不过在中国,老百姓可能要“老实”一点儿。
污染对中国产生了很多影响。但我认为,中国不需要付出这么大的污染成本,中国可以通过学习国外的经验教训,将污染问题的解决纳入更高层次的目标,没有必要再走高污染之路。这应该是中国的聪明之处。
中国现在正向高污染阶段靠近,与此同时,污染社会成本的测算会越来越科学。所以,对中国来说,污染防治的成功不需要等待很长时间。
财经文摘:为加大污染防治力度,实现经济、社会的全面可持续发展,中国政府提出“节能减排”战略目标和规划。您对中国的这项举措如何评价?有何建议?
李:中国政府已经提出“节能减排”战略,这很好。我相信,中国一定能够达到自己的目标。但我认为,战略的执行方式还有待改进。
中国的战略计划主要是靠命令管理方式实现的,在这种方式下,领导叫怎么做就怎么做。这种管理模式多用在中央计划型经济体中。与过去不一样的是,中国已经发生了变化,地方政府和企业都拥有一定的自,他们可以怎么高兴就怎么做。
所以,最好的办法是将与污染有关的因素,例如,让能源和水资源在使用中造成的污染,在价格和成本中体现出来。
在增加能源污染税的同时,应减少其他清洁能源的税赋。从总体上来看,税赋水平并没有增加,但资金的环保激励效果却体现出来了。如果没有约束性和激励性税收的合理搭配,只靠命令式管理,要达到“节能减排”的目标比较困难。
此外,太阳能、风能等也要大力扶持,做大这些新型能源的市场。
要将污染治理好,把“节能减排”落到实处,应该用市场工具进行调节,改进能源使用方向。
中国在利用市场工具防治污染、改善能源结构方面,还有很多工作要做。不过,提高油价会遇到一些行业和个人的反对,对他们来说,任何提价的行为都是不愿意接受的。
后发优势
财经文摘:世界其他国家在发展中有没有低污染、高速度的先例?有没有值得中国汲取的先进经验?能否举例说明?
李:越进步的国家污染防治管理越好。像欧洲、日本,它们也经历了高污染阶段。在其他发展中国家,没有那么多规模巨大的城市,工业发展速度也相对较慢。而中国是一个大国,人口密度高。同时,中国发展太快,相对来说,污染也比较突出。
值得高兴的是,为解决这些问题,中国政府提出了“科学发展观”。这样的政府,不是每个国家都有的。在发展中国家中,恐怕很难找到在环境方面有特别建树的国家。据我所知,有的发展中国家政府混乱,社会问题缠身,无法考虑污染治理。
对中国来说,恐怕不太需要从其他发展中国家去学习经验,而应该以先进国家为榜样,学习更进步的管理方法和技术手段。
财经文摘:在全球气候变暖的问题上,西方发达国家对中国指责和要求较多。能否在这个问题上谈谈您的看法?
李:在全球气候变暖问题上,中国的角色很重要。
中国目前是温室气体排放第二大国,随着中国经济加速发展,估计不久会排名第一。同时,中国也是受温室效应影响很较大的国家。这是因为,中国的水资源相对缺乏,气候干燥,人口密度高,生态破坏严重。
历史上,中国将大量富涵水源的湿地变为农田,自然生态的抵抗力遭到破坏。中国的沙漠戈壁分布很广,这种自然条件也分流了一部分水源。
中国现在已经成为世界上对气候变化最敏感的国家。在这种条件下,我认为中国在防止气候变暖的问题上,应该承担相应的责任,同别国合作,不要等着别国来帮助和补贴自己。这不仅能对别国有利,对中国自己也有好处。
财经文摘:有专家认为,北京是一个水资源短缺的地区,现在北京已经发展成为近两千万常住人口的巨型城市,能否具备相适应的环境容量?
李:世行对北京的空气污染治理情况还缺乏资料。不过我认为,要将北京空气污染控制下来难度还相当大。北京周边多山,通风条件不好。这样,来自海洋的潮湿空气和来自北方的干燥空气混合,容易形成多雾天气,对污染的扩散很不利。
不过,也不是毫无办法。我觉得解决问题的思路应该考虑得宽泛一些。
从长期来看,北京应该尽量以城市公交和地铁替代非公用型汽车。在新加坡,进城需要付费。北京也可以尝试这样做,比如进入三环和四环采用付费制,这是从源头上的治理办法。此外,还要增加公交专用车道,保证公交车行驶速度快于普通车辆。同时,公交车站应该设在专用道边,这样,有利于缓解因拥堵造成污染集中、难以扩散的问题。
从产业分布来看,北京已经打算将一些汽车和钢铁企业迁移出去,但这个城市现在还是集中了太多的工业企业。北京的水资源禀赋条件不高,在生态方面比较敏感,空气方面也是处于海洋和大陆气候的交汇点,空气污染不容易扩散。
北京目前已经承载了首都的功能,人口太多,没必要将商业、工业和金融中心全部都集中在这里。
从长期来看,北京应该考虑的,是如何将城市建设成适应自我生态敏感度的城市。作为首都,再结合商业中心与文化中心的功能也就够了,不需要在每一方面都去争做龙头和中心。
财经文摘:总体看来,您对中国环境问题还是持谨慎乐观的态度。
李:中国现在的污染情况确实比较严重,这一点每一个人都可以感受出来。然而,我相信,中国不是一个穷国,有资金也有技术解决好这个问题。
课堂教学,就是教师和学生根据特定的教学目标,围绕一定的教学内容所进行的一系列有效的教学活动。而在化学新课程理念下现代课堂教学,比以往任何时候都更强调以学生的发展为本,教学活动更注重激发学生的学习兴趣,更注重激发学生正确的、积极的学习动机,注重调动他们积极的情感,更多地考虑与学生生活和社会生活的联系,注重让学生在丰富多彩的教学活动中生动、活泼、主动、愉悦地发展,使课堂教学真正焕发出生命的活力。要实现上述目标,就必须着力设计适合的教学情境。
教学情境设计,其出发点是教师教学目的的需要,依据是一定的教学内容,在此基础上着力创造出某种适宜教学的认知情境和情感气氛,用以激发学生的学习动机,进而进行生动活泼的教学。教学情境能对教学过程起导引、定向、调节和控制作用。教学情境设计是教学过程设计的重要内容之一。
在创设教学情境,应力求真实、生动、简洁、直观而又富于启发性。演示实验、化学问题、小故事、科学史实、新闻报道、实物、模型和影像资料等等,都可以用于创设学习情景。
1 化学教学情境的来源
1.1 现实生活。生活中处处涉及化学知识,我们可以运用真实的生活情景创设教学情境,尤其是中学化学教学,更应注意经常联系日常生活,不仅能够极大地激发学生的学习兴趣,而且充分利用了学生已有的感性知识,从而让学生实现从感性知识到理性知识的转变。为此,在进行教学时,教师要从学生熟悉的身边现象人手,紧密结合学生的生活实际,使他们感受到身边的化学物质和化学变化,激发他们的学习兴趣,增强他们在生产和生活实际中应用化学知识的意识。
1.2 化学实验。化学是一门以实验为基础的自然科学,化学教学离不开实验,实验的过程不仅是动手的过程,还是思考的过程。这样通过多感官写作获取的知识是不容易遗忘的。这就要求教师充分挖掘实验资源多创没让学生动手实验的机会,引导学生带着疑问做实验,在实验中思考问题,学会用实验解决问题,启迪学生的科学思维,训练学生的科学的学习方法。因此化学实验是化学教学中设置情景的非常重要的因素,利用实验可以设置许多生动、有趣的情境。
1.3 社会实际。现代社会离不开化学,现代社会中处处有化学,从社会实际中可以找取大量的情境素材。
在学习“地球周围的空气”时,可以从“三大空气污染问题”、“乙醇汽油”推广使用、“电动汽车”、2008北京绿色奥运、新能源的开发利用等社会热门问题找取素材。
在学习“化学与能源和资源的利用”,可用中国的化石能源、沼气、天然气,“西气东输"32程等设计教学情景。
在学习“化学物质与健康”时,利用化学史,向学生介绍的发展史,对人体的危害,告诫学生要远离,也可用吸烟者的肺部病理照片,录像或图片,教育吸烟有害健康,也可从近几年出现的酒精中毒,工业用盐中毒,变质食物中毒,“苏丹红事件”,以及“二恶英”等事件中提取情况素材。
化学与社会紧密相连,是一门孕育着巨大创新机会的学科,它和社会生产、生活以及生命,环境等方面有着广泛而紧密的联系。无论是生活中接触到的新材料和新药物,还是新能源开发,环境保护等社会热门问题都与化学紧密相关。“化学与新材料”“化学与新能源”“化学与环境”等学科知识都可成为设计教学情境的丰富素材。
1.4 化学史实。从人类社会发展的历史中,可以找取许多化学教学的情境素材。
在学习“化学仪器”时,可以介绍许多仪器都是炼丹术士在炼丹过程中制作的。
在学习“认识几种化学反应”时,可以中国古代的“湿法炼铜”设计教学情境。
在学习“碳的几种单质”时,从木炭联系黑火药,从而联系我国的“四大发明”,激发学生民族自豪感和责任感、使命感。
在学习“燃料和热量”,向学生介绍我国时最早发现和使用煤和石油的国家,激发学生民族自豪感和爱国热情。
在学习“纯碱”时,介绍侯德榜先生的事迹,创设激励学生能力学习,报效祖国的情境。
2 呈现方式
2.1 实地考察。进行实地考察时,既要结合教学内容的实际,又要兼顾当地的实际情况。例如在讲解空气污染的内容,可让学生到燃煤较多的单位去观察烟囱冒黑烟的情况,或是让到建筑工地去看一下扬尘的情况,若如果当地曾经发生过沙尘暴,让学生描述一下发生沙尘暴的情景,从而让学生亲身体会到可吸入颗粒物对空气的污染;如果当地有化工企业的话,可让学生到厂区去感受一下,了解有毒气体对空气的污染情况;如果当地曾经发生过酸雨,可带领学生参观被酸雨腐蚀的树林、庄稼或雕塑,感受酸雨的危害;在讲水污染的知识时,可要求学生到被严重污染的水域实地考察,了解富营养化引起的水草、蓝藻疯长以及水生生物死亡引起的水质恶化情况;如果附近有石灰长、炼钢厂,可带领学生到厂区参观,了解其反应原理和生产过程。
2.2 实物或模型。在学习“常见仪器”时,看着实验桌上的仪器,必然能够激发学生的兴趣和探究热情;
在学习“水的组成”时,看到从未看过的水电解器,也会燃起学生的探究的欲望;在学习“原子构成”时,首先将原子结构模型放在讲台上,必然会引起学生的注意,然后对学生说,你们想知道这是什么,学完本节课,你将知道答案;在学习“碳的单质”,向学生展示一颗钻石石墨碳棒,然后告诉学生,它们都是由碳元素组成的,这将会激起学生多大的探究兴趣啊!在学习“金属和金属材料”时,向学生展示几种铁矿石,在学习“化学肥料”时,向学生展示几种肥料样品,都会把学生带入学习情境,激起他们强烈的探究兴趣。
2.3 图片。在学习“常见仪器”时,课间先将常见仪器的图片挂在黑板上,或贴在墙上,可引起学生的注意,将学生带入学习的主体地位;在学习“空气”时,展示拉瓦锡的图片,学生一定想知道,这个外国人是谁?在学习“原子构成”时,展示几种原子结构的模型,会引起学生的思考,从而进入学习的情境;在学习“元素”时,向学生展示元素周期表的图片,会引起学生对元素排列的探究兴趣;在学习“空气”时,向学生展示几张空气污染的图片,如被酸雨腐蚀森林、大理石雕像,受酸雨腐蚀的河流中死亡的鱼虾等必然会让切身感受到酸雨的严重危害;在学习“碳的几种单质”时,展示金刚石、石墨和C60的结构图片,也会激起学生极大的探究热情;在学习“燃料和热量”时,展示浓烟滚滚的厂区烟囱的图片,学生对使用化石燃料造成的空气污染一定会有深刻的体会;在学习“金属和金属材料”时,向学生展示各种金属材料的图片,可加深学生对金属探究兴趣和识别
能力。
2.4 文字。以文字的形式将教学内容呈现出来,是创设问题情境的最常用的方法。一般是以短文或问题的形式出现,短文或问题要有趣味性,或者能够激发学生产生疑问,从而使学生进入学习的主体地位。
2.5 语言。通过语言呈现教学情境,要求教师运用生动有趣、诙谐幽默、形象逼真的语言描述,激起学生的学习兴趣,或者激发学生产生疑问,引起学生思考,从而使学生进入学习的主体地位。或者播放一些事件的报道,例如关于硫酸泄露后,使用了大量熟石灰进行处理的报道;例如关于“1.25雪灾”中,为了恢复交通,使用了大量的工业盐融雪,保证交通畅通的报道;例如关于“5.12汶川大地震”中,大量使用生石灰作为消毒剂的报道。都能迅速将学生带入学习的情境,而且也培养了学生关心社会的品格。
2.6 多媒体。现代多媒体技术,能把生动的动画、图像、清晰的文字注解和优美的声音有机地集成并显示在屏幕上,具有极强的真实感。也能抛开某些表面的、次要的、非本质的因素。将内在的、重要的、本质的东西突现出来,变抽象为具体,变静态为动态,将微观过程进行宏观模拟,化瞬变为定格,。帮助学生理解抽象概念,想象难以观察清楚的现象,跨越空的事物和不易实现的实验,从而降低学习难度,使教学难点行以顺利突破。可以引起学生高度注意,激发和保持学生学习的兴趣及动机,培养学生良好的学习情感。
3 进入情境的方法
3.1 以“理”入境。“晓之以理”、“以理服人”跟学生讲清楚道理,是让学生树立远大理想的最好方法。说明某一化学内容在教材中所处的地位、学习的作用和重要性,向学生展示学习的目标,使学生明确学习的目标要求,与教师一起共同努力,达到学习的目标。
在学习“碳酸钠”时,可以这样来设计教学情境:
碳酸钠俗名纯碱,提到纯碱,不能不提到侯德榜先生,接着简单介绍侯德榜先生的生平事迹,起到爱国主义教育的作用。那么,纯碱到底有什么性质和重要用途呢?启发学生思考,激发探究的热情。
3.2 以“趣”入境。“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”浓厚的兴趣会使学生产生积极的学习态度,并以渴望和愉快的心情去学习、探索。化学实验以其生动性、直观性和趣味性的特点,能有效的激发学生的兴趣,使他们产生探索的动机。
在学习“走进化学世界”时,演示“清水变牛奶”实验,会激起学生很浓厚的学习化学的兴趣。
在学习浓硫酸的脱水性时,做“黑面包实验”,由于该实验中反应物和生成物对比强烈,反差巨大,给学生以强烈的视觉震撼,会激起学生强烈的探究欲望。
3.3 以“疑”入境。“不愤不启,不悱不发”教师善于设计疑问,创设问题情境,不仅可激疑启思,活泼思维,而且能在解决问题的过程中培养学生的各种能力。
在化学教学中,通常可以采用以下方法创设问题情境:
①实验创疑。
②对比生疑。
③似“谬”设疑。
3.4 以“情”入境。“晓之以理,动之以情。”以情感人是教师创设教学情境的重要手段。教师利用语言、表情、动作等表达自己的情感、情绪,当这种情感、情绪感染学生,引起师生共鸣,就会吸引学生的注意力,使学生很快进入角色,达到良好的教学效果。
3.4.1 声音传情。教师通过自己带有一定感情倾向的语言描述,并配合适当的表情和动作,表达自己的感情,达到以自己的情感去感染学生的目的。
观察发现,学生上理论课兴趣不大,积极性不高,而遇到实验、多媒体课却异常兴奋,教师要求提前准备的内容都能认真及时完成。兴趣是学习的动力,教师能否利用学校现有设备,将学生网游兴趣变为学习动力呢?除开展正常的教学外,让他们把网游练就的熟练操作电脑的“劣势”变为用网络学习的优势,去追求丰富多彩的生活,找回成功的兴奋感和成就感,在快乐中学习,提高成绩,找回自信,改变他人的看法。
据心理学家估计人获取的外界信息中,83%来自视觉,11%来自听觉。新《课标》要求学生从化学视觉去观察、发现问题,逐步认识自然与环境的关系,分析有关社会现象,用眼睛去观察世界。
在学生刚接触化学课时,教师可从网络上找一些与化学有关的生活、科技图片、影视片段,利用多媒体引导学生走进绚丽多彩的化学世界,展示丰富的网络资源,让学生知道网络中不仅有游戏,还有许多他们非常感兴趣的知识,并经常制作新课件,来吸引学生的眼球。用华生行为主义理论来说,就是以教学刺激替代游戏刺激,建立条件反射,强化学习刺激,弱化游戏刺激,去认识自然与环境的关系,分析有关社会现象。
这只是让学生通过视觉去看,要让学生学会用眼睛去“观察”,就要让他们睁开眼睛,还要用脑,请耳、鼻、舌、身等感官帮忙,全身心、有目的地留心生活点滴、寻找社会情境,自己动手到网上去搜索想要的资料,边搜索边分析边总结,研究来龙去脉,使他们的眼睛增添睿智的光芒,把资料变为自己的知识,形成化学基本观念体系。
空气污染,对城市学生来说,见得较多,而农村初中生,接触到的是青山、绿水、蓝天,密集的人群、滚滚浓烟和车水马龙等现象接触少,对空气污染了解甚少。教师先在网络上了解相关内容后,确定学生应该了解的知识,列出应该搜索的项目,如污染前、污染现状、污染源、污染物及污染后果等,制出报告单,发给学生。组织学习成绩及平时表现好中差、网游爱好程度高中低不等的学生3~5人为一组,分工合作,在教室网络上较快地找出相关内容,然后与其他同学交流、讨论,教师再加以引导,让学生归纳总结。再找一组找出治理空气污染的方法。在教师组织下,学生间讨论总结,帮助学生树立环保意识。教师依据小组合作效果及成员表现,予以表扬。因为学生是夸出来的,奖励可适当偏向爱好游戏的学生,既可满足学生好奇心,又能帮助爱好游戏的学生树立成就感和自我价值感,找回学习兴趣和学习信心。
在学习重点化学实验,如空气中氧气含量测定,氧气、二氧化碳制取,研讨其实验装置及改进方案时,教师先制定方案,让学生到计算机教室,让每个学生上机从网络中找出方案,然后组织分组讨论,分析装置优缺点、实验操作要领、失败原因及失误后果,指导学生形成规范的操作方法。让学生利用家中生活废弃物自制反应装置时,先让学生分组设计,有困难时,让学生借鉴网上方法,然后分组讨论设计,到讲台上展示分析,教师给予及时肯定表扬,加以指导。培养学生发现问题的能力,学会改进缺陷的方法,体验成功的喜悦,提高学生分析问题、解决问题的能力,培养创新思维能力。
经常采用此方法,激发学生学习兴趣,落实三维目标的实现,满足学生娱乐、探索,尝试新生活的需要,促进其发展,完善其素质。
在教学时,尽量留一定的空间,让学生去探讨,因为他们的思维需要相互碰撞,教师给他们制造一个争辩、启迪、否定、肯定的学习氛围,比传统的老师讲,学生更易理解、掌握。也体现了新《课标》以学生为本,以探究学习为主,以学生发展为目标的要求,能更好实现三维目标。
爱打游戏的学生具有挑战性,敢于向更高目标挑战,美国心理学家布鲁纳说“人的灵魂深处都有一个根深蒂固的需要,那就是希望自己是一个发现者、研究者和探索者”。教师要利用形式多样的教学方法,让爱打游戏的学生利用自己上网娴熟的优势,感到自己是知识的发现者、探索者,将上网这种刺激与学习两者间联结牢固形成,巩固学习刺激,弱化甚至消除网络游戏刺激,形成自己的化学基本观念体系。
科学家劳厄说过,教育所给予人的无非是当一切已学过的东西都忘记时,所剩下来的东西。化学课教给学生什么?就是要教给学生用已有的文化知识、网络游戏体验和生活经验,形成化学基本观念体系,否则我们所进行的就是把“种子”磨成“面粉”的教学,毫无意义,教给学生自主学习的方法,促进学生个性发展,为 “活到老,学到老”奠定基础。
皮亚杰建构主义理论认为,错误是有意义的学习所必需的,为使学生从事自我调节,是平衡的过程。学生沉迷于网络游戏是错误的,但也积累了计算机操作和应用经验。要想让他们进行自我调节,将网络游戏经验应用于学习,促进个性发展,仍需其他学生、师长,各方配合、指导,有点滴进步就鼓励表扬,才能激发他们学习兴趣,把心用于学习,慢慢告别网游,变网游兴趣为学习动力。
【参考文献】
[1]张利平. 有效上课.
Four major cities―Paris, Athens, Mexico City and Madrid―plan to ban all diesels1) by 2025.
Stuttgart, in Germany, has already decided to block all but the most modern diesels on polluted days.
In India’s capital, New Delhi, often choked with dangerous air, a jet engine may be deployed2) in an experimental and desperate attempt to create an updraft3) to disperse dirty air.
The World Health Organization calculates that as many as 92% of the world’s population are exposed to dirty air―but that disguises the fact that many different forms of pollution are involved.
For the rural poor, it is fumes4) from cooking on wood or dung indoors.
For shanty5)-dwellers in booming mega-cities, it is a combination of traffic exhaust, soot6) and construction dust.
In developed countries, it can be a mix of exhaust gas from vehicles and ammonia7) carried on the wind from the spraying8) of industrial-scale farms.
In European cities, where people have been encouraged to buy fuel-efficient diesels to help reduce carbon emissions, the hazard is from the harmful gas nitrogen dioxide9) and tiny specks10) of pollution known as particulates11).
The first step is to understand exactly where the air is polluted and precisely how individuals are affected―and the results can be extremely revealing.
Personal Data
Scientists at the University of Leicester are trailling a portable air monitor to gather precise data at a personal scale.
We watched as volunteer, Logan Eddy, 14, carried the device in a specially adapted backpack that recorded details of the air he was exposed to.
Exactly where he walked was then displayed as lines on an electronic map, the colour of those lines conveying how unhealthy the air was at different points.
It was much worse than WHO guidelines where he had waited to cross a busy junction12), strikingly cleaner in a side-street but then almost off the scale in a sheltered spot beside an arcade13) of shops where a car was parked with its engine idling.
Seeing a graphic display of how pollution can vary so dramatically changed Logan’s view of air, and his friends adjusted their behaviour immediately.
“The people who found out have stopped waiting right near the buses after school for their friends,” he says. “They’ve been waiting … further away from the buses. It’s obviously had an impact on them.”
The personal monitor is one of a range of devices being deployed in Leicester to build up a detailed picture of where pollution hotspots form―and when.
In many cases, they can be short-lived, appearing during rush-hours when traffic jams develop.
For Prof Roland Leigh, of Leicester University, understanding precisely where and when vehicles slow to a crawl or stop will help manage the flow of traffic in a way that minimises the impact on the most vulnerable people―the young and the elderly.
“One of the things we can all do is to improve our transport systems so that our congested traffic is not queued up outside of primary schools and old people’s homes but instead is queued in other parts of the city where there’s going to be less harm,” he says.
Cleaning Up the Engine
But what about tackling one of the main sources of the problem in the first place, the vehicles spewing14) out the pollutants?
In Europe, under pressure from regulators, the manufacturers have progressively cleaned up their engines over the past few decades―first to trap carbon monoxide15) and unburned fuel, then particulates and most recently nitrogen dioxide.
The latest European standard, Euro 6, requires vehicles to emit far less pollution than older models, but trust has inevitably been eroded after the car giant VW was caught cheating16)―using software that activated the emissions controls only during tests.
At Bath University, engineers use a “rolling road” and a robotic “driver” to put cars through realistic simulations of how they are normally used, to find out exactly what’s released from the exhaust pipe17).
They are also working to understand the trade-offs involved in cleaning up an engine.
For example, adding more pollution-trapping devices can add to fuel consumption, which means increased emissions of carbon dioxide, undermining efforts to tackle climate change.
And however good the latest standards, they still leave vast numbers of older vehicles out on the roads.
Hence the idea of a national scrappage18) scheme―to provide incentives to drivers to switch to a cleaner model.
It’s attracting growing support from an unlikely coalition including the Federation of Small Business, London First, Greenpeace and the Licensed Taxi Drivers’ Association.
The challenge, as ever, is to find the money to make this happen and to agree who should pay―taxpayers through government incentives or the vehicle owners themselves.
Prof Chris Brace, an automotive engineer of Bath University, says, “Whichever way you approach it, you are asking people to spend more in taxation or more to buy new vehicles, and we need to decide whether that’s something we’re comfortable with as a society.”
Some awkward choices lie ahead.
Will the parents of an asthmatic19) child dig deep in their pockets to switch to a cleaner car?
Will new housing developments include charging points for electric cars?
Will the money saved from a fuel-efficient diesel be seen as worth sacrificing for the sake of better air for everyone?
And bear in mind that these are “First World” questions.
In the rapidly growing cities of Africa, and many parts of Asia, there is hardly any monitoring of pollution at all, let alone political will or money to tackle it.
伦敦的一所小学或许会给该校学生发放口罩。康沃尔郡的地方委员会或许会采取极端措施,将居所位于繁忙道路旁的人迁移出去。
巴黎、雅典、墨西哥市、马德里这四大主要城市计划在2025年前禁止一切柴油车。
在德国,斯图加特市已经决定,出现严重污染的天气时,禁止除最新型号以外的一切柴油车出行。
印度首都新德里常常为有害气体所笼罩。在无计可施的情况下,该市或将调用喷气发动机,试验看能否产生向上的气流驱散不洁的空气。
据世界卫生组织计算,全球多达92%的人口暴露在不洁的空气中,但这一数字掩盖了一个事实,即空气污染有多种不同的类型。
对乡村的穷人来说,污染是燃烧木柴做饭或室内的粪便产生的有害气体。
对繁华大都市中的棚户区居民来说,污染是交通废气、油烟以及建筑灰尘的混合体。
在发达国家,污染气体就是汽车尾气和氨气的混合。给大型农场喷洒农药后氨气随风传播。
欧洲城市鼓励人们购买节能型柴油车,以降低碳排放。对这些城市来说,危险来自有害的二氧化氮气体和被称作颗粒物的小粉尘污染物。
首要的措施是准确了解哪里的空气遭到了污染,以及人们是如何受到影响的――得出的结果很能说明问题。
个人数据
莱斯特大学的科学家正在跟踪一个可携带空气监测器,以准确收集个人层面的数据。
我们观察的对象是14岁的志愿者罗根・艾迪。他用特制的背包装着这个装置,记录周围空气的详细数据。
他走过的地方都会以线条的形式精确地显示在一个电子地图上。这些线条的颜色表示了不同地点空气的不健康程度。
当他在拥挤的交叉路口等候通过时,所处位置的空气质量要严重低于世界卫生组织的指标;在小街道时,空气则异常干净;当位于室内商场旁边的顶棚下面,旁边还停着一辆发动机空转的小汽车时,所处位置的空气差得几乎爆表。
看了污染情况如何大幅变化的图示后,罗根改变了对空气的看法。他的朋友也立刻改变了习惯。
“了解这一情况的人,放学后再也不会在大巴附近等朋友了,”他说道,“现在会在远离大巴的地方等。显然,这对他们是有触动的。”
莱斯特大学使用了多种装置来绘制一份详细的图示,展示污染高发区形成的地点和时间。个人监测器是其中之一。
很多情况下,这类高发区在高峰期交通拥堵时形成,存在时间可能很短。
莱斯特大学的罗兰・利教授认为,准确了解车辆减速慢行或者停车的时间和地点将有助于管理车流,使之τ锥和老人这些弱势群体所造成的影响降到最低。
“改善交通系统是我们都能做的一件事情。这样,拥堵就不会在小学或老年人的住所旁发生,而是在城市的其他地区,在那里,危害会少一些。”他说。
净化发动机
不过,先来解决污染问题的主要根源之一――排放污染物的汽车,如何?
在欧洲,生产商们迫于监管部门的压力,在过去的几十年里大幅净化了各自生产的发动机:先是控制一氧化碳和未燃烧的油料,之后是颗粒物,最近又开始控制二氧化氮。
最新的欧洲标准“欧六”规定,汽车的废气排放量需远低于旧型汽车。但在汽车巨头大众公司的作弊行为曝光之后,这种信任也不可避免地遭到了质疑。大众利用软件使排放控制在测试时才会启动。
巴斯大学的工程师们利用一个“滚动道路”和一个机器人“司机”来模拟汽车在现实环境中的正常使用,以此查明汽车废气的确切成分。
他们也在研究净化发动机过程中需要权衡的方方面面。
比如,过多的污染截留装置将增加油料消耗,也就意味着二氧化碳的排量将会增加,进而破坏了为应对气候变化所做的工作。
并且,不管最新的标准多么好,都管不了路上大量的老式汽。
因此,有人想到了全民报废旧车计划,旨在激励驾驶员换用更加环保的车型。
这一想法获得的支持越来越多。小企业联盟、“伦敦第一”组织、绿色和平组织以及执业出租车司机协会都支持这一想法,尽管这些机构之间并不大可能结成联盟。
这一想法同样面临着一个挑战,即如何获得所需的资金以及谁应该为此买单:是纳税人以政府激励措施的形式承担,还是由车辆所有人自行承担。
巴斯大学汽车工程师克里斯・巴拉斯教授说:“不管哪种方法,都是要求人们交更多的税或花更多的钱来购买新车。我们需要搞明白,我们整个社会对此是否乐意。”
我们会面临一些尴尬的选择。
孩子患有哮喘,其父母是否还愿意花钱换成更加环保的汽车?
开发新房屋时是否会配置电动汽车充电桩?
为了让人人都能享受更好的空气,是否值得放弃本可通过使用节能柴油车节省下来的钱?
要清楚,这些还都是“第一世界”的问题。
在快速发展的非洲城市以及亚洲的许多地区,连对污染的监测都几乎为零,更不用提应对污染的政治意愿或经费了。
1. diesel [?di?z(?)l] n. 柴油车,内燃机车
2. deploy [d??pl??] vt. 有效地利用;调动
3. updraft [??pdr?ft] n. 上升气流,向上排气
4. fume [fju?m] n. (难闻且常为有害的)烟,气体
5. shanty [???nti] n. 棚屋,简陋小屋
6. soot [s?t] n. 煤烟灰;烟垢
7. ammonia [??m??ni?] n. 氨;氨水
8. spray [spre?] vt. 喷洒(液体)
9. nitrogen dioxide:二氧化氮
10. speck [spek] n. (粉末状物质的)微粒
11. particulates [p?(r)?t?kj?l?ts] n. [复] (尤指燃料燃烧时产生的)颗粒,微粒
12. junction [?d???k?(?)n] n. (公路的)交叉路口;(公路或铁路的)汇合处,枢纽站
13. arcade [?(r)?ke?d] n. 室内(购物)商场
14. spew [spju?] vt. 喷出,放出,涌出
15. monoxide [m??n?ksa?d] n. 一氧化物
16. 指2015年曝光的大众“排放门”事件。2015年9月18日,美国环境保护署指控大众汽车所售部分柴油车安装了专门应对尾气排放检测的软件,可以识别汽车是否处于被检测状态,继而在车检时秘密启动,从而使汽车能够在车检时以“高环保标准”过关,而在平时行驶时,这些汽车却大量排放污染物,远超法定标准。
教师在教学实践中,应该紧扣教学大纲,认真钻研教材,深入探讨课本中环境教育的因素,详细列出中学化学各章节可进行环境教育的内容,有计划、有目的地施以环境教育。以“水”为例,在教材知识的基础上,应明确给学生指出:中国是一个水资源相对不足的国家,人均水资源只有世界人均水资源的1/4。我国434个城市中缺水城市达188个,年影响工业产值200多亿元。我国不仅水资源不足,而且工业三废、生活污水的任意排放,化肥、农药的大量使用也造成了水的严重污染。据1987年的统计显示,我国污水排放约416亿吨,其中45%来源于城市污水,55%为工业废水。根据我国有关部门对532条河流的监测,有436条河流有不同程度的污染。据推测每年排入海洋的污水和固体废物已超过1000亿吨。通过上述知识与相关的化学知识的有机结合,增强了学生的环境意识,使“爱护自然,保护环境”成为他们自觉的行动。
二、改进化学实验,强化环境教育
化学实验总是伴随气体、液体或固体物质生成的,这些产物中许多是有毒或有害物质的,散发到空气中、水中都会造成环境污染。在不影响实验结果、观察效果的前提下改进实验内容及仪器装置,或变化实验的形式,从而尽量减少实验产物对环境的污染,不仅有利于学生对化学知识的学习,而且是对学生加强环境教育的极好机会。如许多实验毒气外泄,其中一个原因就是装置漏气。这就要求教师要严格教育好学生,在实验前首先要做好气密性检验。在一些有毒气体的制备和性质实验里,增加尾气处理装置,或者及时烧掉,把有毒气体转化成无毒或毒性降解物。
三、结合本地实际,切实开展环境教育
与此同时,这场席卷北京等几个大城市的雾霾天气使得大气污染监测与治理方面的投资机会引发了更多的关注和思考。
“我们明显感觉到,现在大型的空气净化器受到了很多消费者的欢迎,尤其是企业和一些富有家庭踊跃购买。说明这个市场已经慢慢培养起来了。”一位关注环保行业的投资人称。
VC/PE们也开始重新寻找着这一细分领域中有望脱颖而出者,对大气污染的检测和治理产业产生了更浓厚的兴趣。
北极光创投北京公司董事总经理杨磊表示,他们近期对空气处理企业很有兴趣,比如公司将投资的一家空气净化器公司——贝昂科技,这家公司的净化器可以除去小至20毫微米的可吸入颗粒。
这是一个颇为诱人的市场。上述投资人告诉记者,2012年新能源行业一片惨淡,使得看好清洁技术的60%以上的投资人转向了环保产业。事实上,在创业板上市的先河环保、聚光科技等“空气概念股”,已经以其漂亮的业绩对投资者形成了不小的召唤力。
2012年,我国清洁能源行业有2家具有VC/PE背景的企业上市实现5笔退出,累计获得账面回报2.02亿美元,IPO平均账面退出回报率高达32.4倍。其中,东江环保的上市为坚守10年之久的中国风投、永宣创投分别带来了79.09倍、65.63倍的超高账面回报率,而2010年才入股的金石投资仅获得2.07倍的账面回报率;津膜科技的上市为高新投资以及中信建投分别带来了12.21倍、2.98倍的账面回报率。
更大的环保商机
中国粗放型经济增长方式对环境的破坏正在产生严重后果。中国二氧化碳和二氧化硫的排放居世界之首,90%的河流受到污染、40%的人口没有洁净饮用水供应、三分之一的土地受到酸雨威胁。中国一线城市的PM2.5年平均浓度都在55微克/标准立方米以上,根据世界卫生组织的《空气质量准则》,当PM2.5年均浓度达到每标准立方米35微克时,人的死亡风险比每标准立方米10微克的情形约增加15%。
对于政府来说,中国的经济必须要变得绿色。对于民众来说,生活环境必须变得更加清洁和宜居。这些愈加迫切的需求和实际待解的问题,使得环保产业在经济寒冬时依然保持稳固增长。政府即将投入千亿元的大气污染治理活动,也将催生和带动多个高达百亿的细分产业组成的空气治污产业群。
上述投资人告诉记者,空气污染对无论家用或是商用的空气净化工具都会有新的市场机遇,也许会催生下一个新的市场需求。而在环境监测方面设备的毛利率普遍在50%以上。
清科研究中心研究员瑄谈到,根据相关企业高管和销售估计,过去一个月,受北方地区持续雾霾天气的影响,空气净化器销量增至原来3倍以上。仅1月25日-29日5天,国美电器北京地区空气净化器和空气加湿器的销售总额已达去年同期的5倍。一些很早就涉及净化行业的传统家电巨头如远大、美的、格力等,正利用集团其他产品的优势加速推广空气净化器产品;霍尼韦尔、松下、夏普、3M等大型跨国公司也依托其长期积累的相关技术,进一步拓展市场;主营健康产品的安利也在近期开始涉足生产空气净化器产品。
随着人们对空气质量关注度提升,一些带有净化环境概念的企业也将受到投资者青睐。获取新鲜空气所需要的代价,也许会催生下一个新的环保商机。
长期关注中国环保产业的领头网站谷腾环保网总经理王新星表示,仅环境监测仪器一项,将催生一个百亿元市场。
2012年11月初,国内首个大气复合污染超级监测站在广东揭牌,总投资超过7500万元。王新星分析说,根据“十二五”规划,仅在空气质量PM2.5监测方面,全国将建设1500个监测站点。仅此一项,将产生20亿元以上空气监测仪器采购市场,而相关监测仪器市场规模将远超百亿元。
作为空气检测领域的领头羊企业,先河环保占据了约30%的市场份额。该公司进入空气检测领域已逾10年,已经具备自主创新的优势,可以预计其后将有一个大的发展。
事实上,空气监测只是其中的一个商机。而从源头上严控、整治污染,将是未来治理环境的方向所在,其间有着更巨大的商机。
2012年12月5日,环保部公布了我国第一部综合性大气污染防治规划《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,标志着我国大气污染防治工作的目标导向正逐步由污染物总量控制向改善环境质量转变,由主要防治一次污染向既防治一次污染又注重二次污染转变。
“这是一个巨大的数字,万亿级别的数字。环保产业对中国来说,是一个必选项。”杨磊谈到,仅是处理工业废气,就有几千亿的市场规模。而中国的大气治理还处于非常早期的阶段,潜力极大。
就现阶段而言,中国的大气污染主要是粗放型的能源利用方式造成的。我国消耗的能源中,一半以上是煤,而火力发电脱硫、脱硝都不过关。用的石油一半靠进口,买的都是便宜的含硫量较高的油,炼油厂脱硫工艺也很差。再者,这些年汽车大量增加,发动机质量也不够好,种种问题根源上还是经济缘故:为了降低成本而牺牲了环境。
因为脱硫的需要,上述投资人认为,未来电力行业将成为治理重点。这意味着:“十二五”期间电力行业脱硫建造市场容量将超过500亿元,运营市场到2015年规模将达到328亿元,年复合增长率高达50%以上。此外,保守预计“十二五”期间电力行业脱硝市场容量将超过1900亿元。
在他看来,脱硫真正的难点,其实是需要提升汽油的炼制水平。据记者了解,目前炼油主要采用含锰添加剂来脱硫,这样比较便宜,但锰对人体有害,不宜采用。采用其他办法成本就要增加很多。但要真正解决雾霾问题,在炼油上就不得不做文章,这需要技术领先。
“环保是一个大产业,每一个行业的顶尖企业都会大有前途。”他表示,不管是哪个领域的企业,只要技术领先,它就会很厉害。同时他认为,环保的治理要看总体,比如即使脱硫治理污染减少到零,但别的污染源还在,大气污染还是照旧。
可见,治污需要做全方位的努力,从这个角度上来说,空气治理行业是一个永远的朝阳行业,规模会越来越大,而人们对生活质量的要求也会越来越高。
资本的嗅觉
在商机面前,资本早已闻风而动。
近年来,虽然环保产业的投融资态势也呈现出了“雾霾笼罩”的态势,尤其是去年投资状况尤为恶劣,但也有很多基金一如既往地关注并投资这个产业。
典型的投资案例如:青云创投2012年投资了水处理设备制造商宁波沁园集团;泰山投资及方源资本联合对兆恒水电的投资;红杉资本投资了做土壤修复的北京建工环境;经纬和纪源资本投资了石油污水处理企业安洁士;北极光投资了工业污水处理企业东硕环保和污泥处理企业中持绿色等等。
与此同时,一些环保基金也在纷纷成立。2012年4月,国内首只专业推动节能环保投资基金——中宸基金成立,其中用于环保产业的资金规模约100亿元,主要用于垃圾发电。
启明创投创始人瑞斯彻认为,近期节能产业投资与以往不太一样,最显著的是投资者发现很多清洁技术公司估值回到了“更理性的水平”,这使得更多基金愿意投资这个领域。比如2012年,启明创投投资环保产业的比例从不到10%提高到15%,目前他们正在考虑投资一家水处理企业。
上述投资人很认可瑞斯彻的看法,他表示,虽然目前有大量的创业者和资本涌入,但环保产业很难重复新能源的老路,尤其是:在短短数年内产生爆发式增长。据记者了解,中国的新能源投资往往一窝蜂,产能上得很快,但这些企业往往是市场和原材料两头在外,竞争力不强。这也是新能源投资下降的一个重要原因,而基金对环保的投资将会更理性。
原因之一是拉动环保产业大发展的主要因素取决于政府。尤其是在垃圾处理、市政污水处理、土壤修复等领域,买单的往往是地方政府,政策市使得这个产业发展同新能源汽车一样,取决于政策的出台,以及各级政府的决策和执行;此外,这个产业的企业多为服务型、工程类的企业,项目周期很长,人的因素占很大比重,这使得环保产业不可能产生爆发式增长。
这可以从所投企业和领域来分析:由于市政污水处理、固废处理等领域政府比较关注,不仅出台政策,各级政府也会为此买单,因此,这类企业更受资本青睐,也出现了不少上市公司;而大气污染治理方面相对前两者属于较新领域,吸引资本数量就少一些。由于中国的环保项目最早是从污水处理开始起步,因此污水处理领域的项目不仅回报较高,市场更成熟,对企业也更有吸引力。
“国内很多环保企业的主要盈利模式是靠获取政府补贴及获得政府买单,企业发展受政策影响较为明显。”杨磊表示,污水、固废等方面政府倾注的心血和关注度更高一些,也导致了资本往这些方向倾斜。而靠生产终端设备面对普通消费者的环保企业获得的补贴可能就比较有限。
北极光创投一直非常关注环保产业,其三分之一的基金都会投往相关领域。近年来,北极光每年都会投四、五家环保企业,主要集中于生物燃料、太阳能、储能以及节能环保高端材料等各类环保企业。由于专注也专业,他们所司成长性非常好,即使在去年经济低迷的大环境下,有些公司的利润和收入甚至增长了400%。在杨磊看来,如果一个公司的增长低于100%,投资价值就极小了。
“去年,我们融了一个4亿美元的基金,和一个大约1亿美元的人民币基金,用于三四年间的持续投资。”
曾经有机构预测过,在“十二五”期间,环保产业的投资需求将达3万亿。在大气、水、土壤、固废这些细分领域中,都会有巨大的空间孕育出行业巨头,假以时日,一定会出现若干家产值过百亿的龙头企业。
他们认为,那些能够在未来崛起于市场之中的领军者一定要具备两方面的能力:对核心技术的掌控能力和市场开拓能力。
例如受到众多基金追捧的北京高能时代环境技术股份有限公司,这家公司曾经以几近完美的解决方案一举拿下著名的紫金矿业污水治理项目。究其原因,在于高能时代凭借其20年的工程经验和极大的技术优势在众多竞争中脱颖而出,不仅能确保被污染的土壤得到治理,同时还能产生经济效益。