時間：2023-03-01 16:22:01
導(dǎo)語：在化學(xué)能源論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
論文摘要：全球化的浪潮為五年制高等職業(yè)院校學(xué)生提供了涉外活動的廣闊天地，跨文化交際將成為高職學(xué)生今后工作和生活中不可或缺的部分。因此，培養(yǎng)高等職業(yè)院校學(xué)生跨文化交際能力乃當(dāng)務(wù)之急，本文闡述了跨文化交際能力的定義及內(nèi)容，分析了高等職業(yè)院校英語教學(xué)中跨文化教育的現(xiàn)狀及存在問題，提出了高職院校學(xué)生跨文化交際能力的培養(yǎng)途徑。
一、導(dǎo) 言
高等職業(yè)教育是新時代環(huán)境下的新型教育模式。其蓬勃發(fā)展的態(tài)勢、特色及前景已得到教育界相關(guān)人士的關(guān)注和肯定，也獲得了廣大高職學(xué)生及家長的認(rèn)可。當(dāng)然，高等職業(yè)院校要想持續(xù)發(fā)展，不斷培養(yǎng)新型應(yīng)用型人才，仍有很多困難和問題需要解決。聯(lián)合國教科文組織曾經(jīng)在2002年“世界文化報(bào)告”。報(bào)告中提到了“文化彩虹”，這一表達(dá)已取代“地球村”成為被廣大跨文化交際學(xué)者所接受的新名詞。在全球文化多樣性的大形勢下，對于高職學(xué)生這一重要群體，英語教師在教學(xué)中應(yīng)該高度重視學(xué)生跨文化交際能力的培養(yǎng)。根據(jù)《江蘇省五年制高等職業(yè)教育英語課程標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)，五年制高職的英語教學(xué)目標(biāo)定位于讓學(xué)生掌握一定的英語基礎(chǔ)知識和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用語言的能力，突出教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性和針對性，將語言基礎(chǔ)能力與實(shí)際涉外交際能力的培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來，以滿足21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對五年制高職人才的要求。由此可見，在高職英語教學(xué)中加強(qiáng)對學(xué)生跨文化交際能力的培養(yǎng)已成為當(dāng)務(wù)之急。
二、跨文化交際能力的定義及內(nèi)容
跨文化交際能力是指根據(jù)不同文化背景的語言交際者的習(xí)慣得體地、合適地使用語言的能力，包括語言能力、非語言能力、跨文化理解能力和跨文化適應(yīng)能力等方面。文化觀念與文化習(xí)俗的差異，對跨文化語言交際行為有很大的影響。跨文化交際能力包括以下幾個方面的能力：(1)建立和維持良好關(guān)系的能力：(2)以最少的損失和曲解進(jìn)行有效交際的能力(3)在適當(dāng)程度上順從別人并與人合作的能力。一個人可能具有一定的語言能力，卻缺乏跨文化交際能力：或者一個人具備一定的跨文化交際能力，但語言能力有限。為了達(dá)到跨文化交際的有效性，高職英語教師必須注重培養(yǎng)學(xué)生的語言、文化及跨文化交際能力，使學(xué)生掌握相應(yīng)的英語語言知識和文化知識，具備一定的英語交際能力，以促進(jìn)其在今后的工作崗位中成功進(jìn)行不同語言、文化之間的有效交流和溝通。
三、高等職業(yè)院?？缥幕逃默F(xiàn)狀及存在問題分析
1、學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)心態(tài)不合理
高等職業(yè)院校生源多是成績中下等無望升入普通高校的學(xué)生。學(xué)生英語基礎(chǔ)和英語水平參差不齊，多級分化嚴(yán)重。而且學(xué)生從中學(xué)以來一直受傳統(tǒng)語法教學(xué)的影響，認(rèn)為學(xué)英語就是背背單詞，讀讀課本，記記語法，做做習(xí)題。這種局限在語言層面上的英語學(xué)習(xí)，久而久之就會變得枯燥乏味，學(xué)生逐漸失去學(xué)習(xí)英語的興趣，甚至視英語學(xué)習(xí)為一種煎熬，導(dǎo)致語言知識欠缺。這種知識結(jié)構(gòu)的缺憾也影響和束縛了對外族文化的接受和跨文化交際能力，在一定程度上造成了跨文化交際的障礙。
當(dāng)前，高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)英語的心態(tài)也不合理。首先，學(xué)生一般只重視英語知識的接受，卻忽視其語言文化等已有知識的綜合運(yùn)用。雖然有些學(xué)生的語言能力較強(qiáng)，但在這種跨文化理解能力上卻普遍較弱，如對商務(wù)交際時的交際方略、交際規(guī)則以及禮貌規(guī)則等方面的知識積累比較少。在平時也不注意對不同國家的思維模式和社會文化背景知識的積累，因此對隱含文化內(nèi)涵的語言現(xiàn)象和行為也不理解，在跨文化交際中經(jīng)常誤解對方，最終造成溝通困難以及交際失敗。其次，盡管高職院校學(xué)生對外來文化的知識有所了解，但對這種外來文化的學(xué)習(xí)心態(tài)卻不盡合理。所以在目前的這種形勢下，迫切需要通過跨文化交際的教育來培養(yǎng)高職院校的學(xué)生，使他們養(yǎng)成尊重、開放以及寬容與平等的跨文化心態(tài)，最終引導(dǎo)他們形成比較合理的跨文化意識和心態(tài)。
2、師資質(zhì)量有待提高，教師跨文化教育意識相對落后
雖然高職教育近年來取得了長足的發(fā)展，師資力量也大為增強(qiáng)，但高等職業(yè)院校英語師資還存在著一些不盡完善的地方，如學(xué)歷水平不高、職稱結(jié)構(gòu)不盡合理、語言功底深厚的教師數(shù)量不足等。盡管不少高職院校的英語教師跨文化教育意識已經(jīng)在慢慢地提高，但是總體來說，他們還普遍缺乏跨文化的視野，認(rèn)為英語教學(xué)就是語言知識的教學(xué)。這樣一來就重語言形式而輕社會文化因素。最近幾年來，隨著高校交際法教學(xué)的逐漸普及以及對英語教學(xué)中文化問題的討論的逐步增加，廣大高職院校英語教師也逐漸開始關(guān)注跨文化交際在整個英語教學(xué)中的作用。但是高職院校的英語教師對母語文化在跨文化交際中的作用認(rèn)識還不夠，在平時的英語教學(xué)中也不太重視培養(yǎng)學(xué)生的跨文化意識。教師比較缺乏全面的中西文化觀，也無法掌握目標(biāo)語與母語文化的自我平衡。這樣就更無法在文化教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生相對平等的跨文化交際意識。因此在傳授知識和訓(xùn)練基本的語言技能時，就比較難做到發(fā)掘其語言形式外的文化內(nèi)涵。
3、課程設(shè)置片面強(qiáng)調(diào)人才定向培養(yǎng)，造成跨文化意識薄弱
高等職業(yè)教育側(cè)重實(shí)用性和專業(yè)性，其課程設(shè)置面向社會的各個職業(yè)領(lǐng)域，目的就在于為這些崗位定向培養(yǎng)人才。這種側(cè)重，容易被一些學(xué)?；蚶蠋熎娴乩斫鉃椤案叩嚷殬I(yè)教育的目的就是讓學(xué)生就業(yè)”，從而產(chǎn)生“唯崗位論”和“唯就業(yè)論”的教學(xué)模式。在這種模式下，學(xué)生們往往對于職業(yè)和專業(yè)十分關(guān)注且精通，而對于一些跨文化交際方式和文化方面的基礎(chǔ)知識卻沒有任何興趣和積累。而這種交際方式和文化知識的缺失正是妨礙學(xué)生跨文化交際能力提高的重要因素。
四、高職院校學(xué)生跨文化交際能力的培養(yǎng)途徑
1、提高教師自身的跨文化交際素質(zhì)
以培養(yǎng)跨文化交際能力為目的的高職英語教學(xué)對教師有很高的要求。教師應(yīng)有深厚的英語語言功底和廣博的跨文化背景知識，掌握東西方思維方式、價(jià)值取向觀念差異，具備很強(qiáng)的跨文化交際能力。因此教師平時應(yīng)多閱讀一些反映英美國家社會、政治、經(jīng)濟(jì)、歷史、地理、文化、宗教、風(fēng)俗習(xí)慣等內(nèi)容的書籍及報(bào)刊雜志，了解英美國家的背景，多參加一些學(xué)術(shù)交流活動，不斷提高自身的文化修養(yǎng)，以適應(yīng)跨文化交際教學(xué)的要求。
2、高職院校英語教師在教學(xué)中應(yīng)注重文化的導(dǎo)入
社會需要的高職院校畢業(yè)生是“專業(yè)知識+跨文化交際能力”型的人才。那么高職院校英語教師在教學(xué)中尤其要注意培養(yǎng)學(xué)生的跨文化交際能力，而要培養(yǎng)學(xué)生的跨文化交際能力，首先必須在英語教學(xué)中注重文化的導(dǎo)入。
教學(xué)中文化的導(dǎo)入有多種方法。文化的導(dǎo)入并不是僅限于簡單的背景知識介紹。文化背景知識的導(dǎo)入必須與學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)，不至于使學(xué)生認(rèn)
為語言與文化的關(guān)系過于空洞、抽象、不好理解。教學(xué)中涉及到的英語國家的文化知識背景，也應(yīng)與學(xué)生身邊的日常生活息息相關(guān)并能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在英語學(xué)習(xí)的較高階段，要通過擴(kuò)大學(xué)生接觸異國文化的范圍，幫助學(xué)生開拓視野，提高他們對中外文化異同的敏感性和鑒別能力；鼓勵學(xué)生課后自主查閱相關(guān)知識并加以實(shí)踐，充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，充分積累文化知識，進(jìn)而提高跨文化交際能力。
3、培養(yǎng)學(xué)生正確的跨文化心態(tài)，營造以學(xué)生為中心的課堂交際場景
一般來說，對高職學(xué)生英語跨文化的教育應(yīng)貫穿在整個英語教學(xué)的過程之中，切實(shí)體現(xiàn)在不同文化內(nèi)涵的傳承上。因此，對于教師，要不斷自覺地開發(fā)多種教學(xué)渠道和方式，將英語的跨文化交際教育滲透到平時的聽、說、讀、寫等訓(xùn)練中去。
文化無所不在，教師既要重視文化知識的傳播，又要重視文化氛圍的營建，英語課堂教學(xué)本身就是文化，包含著禮儀文化、習(xí)俗文化、詞語文化等諸多方面。英語教師要力求營造英語課堂文化氛圍，在語言教學(xué)的實(shí)踐中，培養(yǎng)學(xué)生在社會交際中真正運(yùn)用語言進(jìn)行交際的能力。在課堂內(nèi)加入大量的以學(xué)生為主體的練習(xí)方式，如對話、角色表演、小組討論、辯論等多種形式，為他們提供能夠開口說話的機(jī)會。如通過角色扮演，創(chuàng)造模擬場景，使學(xué)生身臨其境，把握如何打電話、看病、購物等語言表達(dá)功能。這種場景教學(xué)不僅能使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容記憶深刻，而且一旦在生活中碰到類似語境，學(xué)生能從容應(yīng)對，避免因文化差異而導(dǎo)致的交際失敗。
五、結(jié) 語
在當(dāng)今世界全球化的背景下，跨文化交際將越來越頻繁。培養(yǎng)學(xué)生的跨文化交際意識，提高跨文化交際能力是適應(yīng)“文化多樣性”的需要。教師需要努力將語言教學(xué)置于跨文化交際環(huán)境中，要幫助學(xué)生明確英語學(xué)習(xí)中的文化要素，幫助他們逐漸提高跨文化交際意識層次，主動去理解掌握英語文化的內(nèi)涵，進(jìn)而提升跨文化交際能力。高等職業(yè)院校英語教學(xué)中跨文化交際能力的培養(yǎng)是一個非常值得教育工作者研究的課題。筆者在自己的高職教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上對此進(jìn)行了一定程度上的分析和研究，并期待能與從事跨文化研究的廣大高職英語教師進(jìn)行進(jìn)一步的探討。相信伴隨著高職英語教師們的不斷探索、研究和實(shí)踐，高職英語跨文化交際教學(xué)一定能為社會培養(yǎng)出大批合格的“跨文化人才”。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：高等電化學(xué);研究生;應(yīng)用化學(xué);教學(xué)
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）33-0063-02
“高等電化學(xué)”課程是上海電力學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)碩士研究生的學(xué)位專業(yè)課，電化學(xué)研究方向是環(huán)化學(xué)院碩士點(diǎn)的主要研究方向之一，包含腐蝕電化學(xué)、材料電化學(xué)、化學(xué)電源、燃料電池等，每年研究生入學(xué)選擇的研究方向中，與電化學(xué)有關(guān)的人數(shù)達(dá)到80%之多，這就要求研究生在第一年的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中具備扎實(shí)的電化學(xué)基本知識，掌握電化學(xué)儀器的基本操作，才能在接下來的科研實(shí)驗(yàn)中游刃有余，做出成績。但是上海電力學(xué)院統(tǒng)招進(jìn)來的研究生電化學(xué)水平參差不齊，有材料專業(yè)、化工專業(yè)或環(huán)境專業(yè)，大部分學(xué)生在本科階段并沒有接觸到電化學(xué)的相關(guān)知識，成為后續(xù)科研實(shí)驗(yàn)的一大阻礙。
因此開設(shè)“高等電化學(xué)”課程，使電化學(xué)專業(yè)方向的研究生可以系統(tǒng)學(xué)習(xí)電化學(xué)基本知識，掌握電化學(xué)儀器的基本操作，對研究生的培養(yǎng)起到良好的推動作用。
上海電力學(xué)院的“高等電化學(xué)”（3學(xué)分）課程設(shè)置是由原有的“應(yīng)用電化學(xué)”（2學(xué)分）和“電化學(xué)研究方法”（3學(xué)分）兩門課程合并而來，學(xué)分?jǐn)?shù)雖然只有原先總學(xué)時數(shù)的60%，但要求不能降低，因此需要對該課程的教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等方面進(jìn)行改革，方能適用實(shí)際需要。
一、課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)優(yōu)化合理
該課程的師資隊(duì)伍原先只有2名教師（1名教授和1名副教授），經(jīng)過建設(shè)，該課程組師資隊(duì)伍已初現(xiàn)規(guī)模，已有6名教師，其中2名教授、3名副教授和1名講師，梯隊(duì)結(jié)構(gòu)合理，形成了一支很好的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。同時該教學(xué)團(tuán)隊(duì)分工合理，課程負(fù)責(zé)人現(xiàn)為該一級學(xué)科碩士點(diǎn)負(fù)責(zé)人、中國化學(xué)會電化學(xué)專業(yè)委員會委員、上海市學(xué)位委員會第四屆學(xué)科評議組成員，長期主講電化學(xué)類課程，具有很深的學(xué)術(shù)造詣和教學(xué)水平。另一名教授是新引進(jìn)的教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才，在化學(xué)電源研究方面具有很高的學(xué)術(shù)水平，其他三名副教授均從事本科生的電化學(xué)課程教學(xué)工作，在電化學(xué)內(nèi)容上非常熟悉，另一名講師主要是對電化學(xué)企業(yè)生產(chǎn)非常熟悉，對學(xué)生的綜合訓(xùn)練指導(dǎo)幫助很大。
各位任課老師進(jìn)行深入全面講解，使課堂效果得到大大提高。該課程實(shí)際教學(xué)過程的主講一般由3名教師完成，另3名教師參與整個課程體系的設(shè)置討論、教學(xué)內(nèi)容組織和實(shí)踐環(huán)節(jié)的指導(dǎo)等工作。教學(xué)隊(duì)伍中3 位主講教師的分工分別是：1位教師負(fù)責(zé)電化學(xué)基本原理知識的講解，包括電化學(xué)基礎(chǔ)與理論等;1位教師負(fù)責(zé)電化學(xué)研究方法部分的講解包括交流阻抗、循環(huán)伏安法等;另1位教師負(fù)責(zé)電化學(xué)加工與應(yīng)用等，包括無機(jī)電解工業(yè)和有機(jī)電合成等等課程內(nèi)容。另外，課外綜合訓(xùn)練部分由6名老師共同指導(dǎo)并統(tǒng)一組織實(shí)施。在教學(xué)實(shí)施過程中建立了老教師的“傳、幫、帶”機(jī)制，同時也將理論教學(xué)與實(shí)踐訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合，課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)定期交流探討，形成了很好的協(xié)作機(jī)制。
二、教學(xué)內(nèi)容不斷更新
由于“高等電化學(xué)”課程內(nèi)容豐富，既涉及電化學(xué)基礎(chǔ)理論知識，又涉及電化學(xué)研究方法，還包括電化學(xué)的應(yīng)用，特別是隨著電化學(xué)技術(shù)及電化學(xué)理論體系的不斷完善和深化，電化學(xué)的應(yīng)用范圍已廣泛滲透到能源科學(xué)、材料科學(xué) 、環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)和納米科學(xué)等諸多領(lǐng)域。結(jié)合上海電力學(xué)院的專業(yè)定位和辦學(xué)特色，應(yīng)用化學(xué)碩士點(diǎn)專業(yè)主要圍繞能源、環(huán)境及材料領(lǐng)域中的化學(xué)問題開展相關(guān)研究，培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的應(yīng)用化學(xué)理論基礎(chǔ)和分析問題解決問題能力。因此，在該課程內(nèi)容設(shè)置上除了保留相應(yīng)的電化學(xué)基礎(chǔ)理論和電化學(xué)研究研究方法外，在電化學(xué)應(yīng)用部分重點(diǎn)突出能源、電力、環(huán)保相關(guān)的知識內(nèi)容，即材料電化學(xué)、腐蝕電化學(xué)、環(huán)境電化學(xué)、電化學(xué)能源體系的設(shè)計(jì)和應(yīng)用等，這些知識點(diǎn)的拓展也與學(xué)生今后從事畢業(yè)論文工作乃至今后的就業(yè)密切相關(guān)，受到學(xué)生的歡迎。例如，圍繞電力材料防腐蝕的介紹，不僅包括腐蝕電化學(xué)機(jī)理、測試方法及防腐蝕技術(shù)等，而且著重介紹在電力企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)用;隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，海上風(fēng)電的發(fā)展十分迅速，其材料防腐蝕要求也很高，課程講解時可結(jié)合電化學(xué)知識提出一些可能的解決方案。圍繞當(dāng)前新能源汽車的發(fā)展對電池要求很高，在課程講解時專門圍繞新能源汽車中各類電池的發(fā)展技術(shù)及材料技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，讓學(xué)生了解燃料電池汽車、純電動汽車、插電式混合動力汽車等不同電力驅(qū)動的差別等。還有圍繞當(dāng)前智能電網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一即電力儲能，這也是發(fā)展分布式能源及普及新能源的關(guān)鍵技術(shù)之一，而電力儲能技術(shù)中涉及到包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和液硫電池等的選擇和應(yīng)用，這些內(nèi)容均涉及到電化學(xué)中各類化學(xué)電源的技術(shù)及最新發(fā)展，這些內(nèi)容的拓展對擴(kuò)大學(xué)生的知識面有極大的幫助。
三、實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)得到強(qiáng)化
在傳統(tǒng)的課程實(shí)驗(yàn)設(shè)置過程中一般都是利用課內(nèi)時間進(jìn)行一些簡單的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)操作，很少進(jìn)行系統(tǒng)性、綜合性的訓(xùn)練，往往學(xué)生綜合能力的提高也受到了限制。由于該課程的教學(xué)時數(shù)十分緊張，實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)在課內(nèi)安排很少，需要充分利用課外時間進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。課程教師一般在課程結(jié)束前一個多月對學(xué)生布置一個綜合性訓(xùn)練的研究課題，包括課題的確立、文獻(xiàn)調(diào)研、實(shí)驗(yàn)方案制訂、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析和論文撰寫等各個環(huán)節(jié)。由學(xué)生利用導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)室資源或?qū)W院的學(xué)科基地獨(dú)立完成。事實(shí)上學(xué)院也擁有國家電力公司熱力設(shè)備腐蝕與防護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海高校電力腐蝕控制與應(yīng)用電化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海熱交換系統(tǒng)節(jié)能工程技術(shù)研究中心、上海電力能源轉(zhuǎn)換工程技術(shù)研究中心、上海防腐蝕新材料工程技術(shù)研究中心等高水平學(xué)科基地，這些研究基地有非常先進(jìn)的電化學(xué)儀器設(shè)備及相應(yīng)的分析測試設(shè)備，包括光電化學(xué)測試系統(tǒng)、電化學(xué)工作站、電池測試系統(tǒng)、原子力顯微鏡、鹽霧箱、動態(tài)模擬試驗(yàn)裝置、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等。這些儀器設(shè)備均對學(xué)生開放，通過綜合訓(xùn)練有利于他們?nèi)媪私庠撜n程體系所涉及到的儀器設(shè)備及實(shí)際應(yīng)用，同時通過實(shí)踐也能大大提升他們對電化學(xué)理論的理解及提高他們分析問題、解決問題的能力，也使學(xué)生初步熟悉了進(jìn)行科研環(huán)節(jié)的各個步驟，真正使學(xué)生近距離接觸并使用了這些學(xué)科平臺基地的先進(jìn)的一起設(shè)備，使學(xué)生的視野得到了開闊，通過動手實(shí)驗(yàn)也培養(yǎng)了綜合實(shí)踐動手能力。
四、教學(xué)改革初見成效
通過該課程教學(xué)的改革實(shí)踐不僅大大提升了學(xué)生對該課程的興趣，而且促進(jìn)了學(xué)生對電化學(xué)專業(yè)知識的掌握。學(xué)生在電化學(xué)相關(guān)的領(lǐng)域中參加科創(chuàng)比賽和學(xué)術(shù)交流中屢屢獲獎。僅2013年就有10名同學(xué)獲獎，占學(xué)生數(shù)的20%，其中3名同學(xué)獲得上海市高?？苿?chuàng)杯比賽二等獎和三等獎，1名同學(xué)獲上海市陳嘉庚青少年發(fā)明比賽三等獎，1名同學(xué)獲中國電化學(xué)會議優(yōu)秀墻報(bào)論文獎，1名同學(xué)獲全國電廠化學(xué)會議優(yōu)秀論文獎，3名同學(xué)獲全國腐蝕大會優(yōu)秀論文獎。學(xué)生在電化學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文質(zhì)量有大幅度提升，近兩年學(xué)生作為第一作者在國際電化學(xué)頂級期刊SCI一區(qū)期刊 （Electrochim Acta 和Journal of Power Source）發(fā)表了6篇論文，在SCI三區(qū)期刊（ Solid State ionics和 Journal of Alloys & Compounds）上發(fā)表了2篇論文，充分反映了本課程建設(shè)的成效。從近幾年該專業(yè)學(xué)生獲得學(xué)校優(yōu)秀碩士論文的論文題目來看，90%都與電化學(xué)密切相關(guān)，學(xué)生畢業(yè)就業(yè)崗位中需要的專業(yè)知識與電化學(xué)具有關(guān)聯(lián)度的也占60%以上，這充分說明了該課程對學(xué)生的發(fā)展具有重要作用。
五、結(jié)束語
“高等電化學(xué)”課程作為上海電力學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)碩士研究生的一門學(xué)位專業(yè)課，對該專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)具有重要作用，雖然本團(tuán)隊(duì)圍繞師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容更新和實(shí)踐環(huán)節(jié)提升等方面進(jìn)行一些改革與探索，并取得了一些初步成效，但為了更好地適應(yīng)社會對高素質(zhì)人才培養(yǎng)的需求，還有許多工作要做，包括對課程體系全面合理的梳理、教材的合理選擇與更新、實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與完善等等，真正為培養(yǎng)不僅大大提升了學(xué)生對本課程的興趣，而且也為學(xué)生進(jìn)行后續(xù)課程學(xué)習(xí)以及畢業(yè)論文的撰寫打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：濃差電池；電極電勢；半透膜；離子選擇性
中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）15-0164-03
化學(xué)電源是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿膶?shí)用裝置，是高等學(xué)校本科生《物理化學(xué)》課程電化學(xué)一章重要的內(nèi)容之一。由于化學(xué)電源已經(jīng)進(jìn)入人們的日常生活，因此學(xué)生能夠從親身的體會感受到化學(xué)電源的重要性?；瘜W(xué)電源主要包括一次電池和二次電池。一次電池是指電池中的電化學(xué)反應(yīng)只能進(jìn)行一次放電反應(yīng)，而不能進(jìn)行充電。二次電池即蓄電池，指的是電池中的電化學(xué)反應(yīng)能夠進(jìn)行可逆的充放電反應(yīng)，而且充放電過程可以進(jìn)行多次，即電池具有較長的壽命。一些新型的二次電池，如燃料電池、鋰離子電池和太陽能電池越來越受到人們的重視。因?yàn)檫@些新型的二次電池具有較高的化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)換效率，而且還具有環(huán)境友好、電池壽命長以及能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，在民用、軍事以及航空航天等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[1]。
濃差電池在《物理化學(xué)》課程我們每年都會講述，但這類電池由于沒有使用化的器件，沒有受到同學(xué)們的足夠重視。往往在課程結(jié)束之后，同學(xué)們對其他的化學(xué)電源有很深的印象，但是對濃差電池一無所知。假若一個電池中總的反應(yīng)是一化學(xué)反應(yīng)，我們稱這類電池為化學(xué)電池。若電池中，總的過程僅僅是一種物質(zhì)（包括單質(zhì)或離子）從高濃度狀態(tài)向低濃度狀態(tài)轉(zhuǎn)移，這類電池我們稱之為濃差電池。簡而言之，濃差電池之所以能夠?qū)ν廨敵鲭娔苁怯捎陔姵伢w系中存在物質(zhì)的濃度梯度。濃差電池可以分為兩類，即電極濃差電池和電解質(zhì)濃差電池。電極濃差電池指的是由于電極本身活性物質(zhì)濃度的差別而引起的電勢差。這種濃差電池中只包含一種電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)濃差電池指的是由于電池中電解質(zhì)濃度的差異所引起的電極電勢的差異。這種濃差電池中包含至少兩種不同濃度的電解質(zhì)溶液，而且電極電勢的大小與電解質(zhì)溶液的濃度有關(guān)。實(shí)際上，濃度梯度是自然界生物體中的一個普遍存在現(xiàn)象。細(xì)胞膜內(nèi)外的電解濃度存在差異。因此，細(xì)胞內(nèi)外保持一個固定的膜電位，這個膜電位是生命的特征，失去膜電位意味著生命的結(jié)束。
能源是關(guān)系到人類社會發(fā)展的最主要問題之一。目前全球大部分的能量需求來源于化石燃料。由于化石燃料具有不可再生性，最終必將導(dǎo)致其枯竭。而且化石燃料的大量使用也將會導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，有關(guān)于新型化學(xué)電源的研究越來越受到人們的重視。濃差電池這一古老的原型器件也被推向了研究前沿。普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為自然界中存在大量的濃度梯度。如在黃河、長江及其他河流的入?？诰痛嬖诤Ｋc淡水之間的鹽（如氯化鈉、氯化鉀等）的濃度梯度。如果能夠?qū)⑦@些儲存在濃度梯度里的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，就能夠?yàn)槲覀兊纳鐣峁┐罅磕茉?。美國和以色列等國家非常重視濃差電池的研究。中國、瑞典和日本等也開展了一些研究?？傮w上，有關(guān)于濃差電池的研究仍還處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)水平，離大規(guī)模應(yīng)用還有漫長的路程。因此，本論文主要回顧物理化學(xué)中濃差電池的基本概念以及近期國內(nèi)外在濃差電池領(lǐng)域的研究進(jìn)展。希望同學(xué)們能夠?qū)獠铍姵氐奈磥韴?jiān)定信心，如果將來有可能，積極投身到濃差電池的研究中去。
一、《物理化學(xué)》中濃差電池的概念與實(shí)例
從電動勢的表達(dá)式我們可以看出，當(dāng)Pt電極所負(fù)載的氫氣壓力相等時（即p1=p2），電池輸出的電動勢為0。當(dāng)p1≠p2時，形成濃差電池。當(dāng)p1>p2時，E>0，說明氫氣壓力大的Pt電極為電池的負(fù)極，壓力小的Pt電極為電池的正極。當(dāng)上述濃差電池被短路時，我們來理解一下電池中電子以及氫離子的運(yùn)動方向。氫氣在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生氫離子，電子從負(fù)極轉(zhuǎn)移到正極上。負(fù)極上產(chǎn)生的氫離子在溶液中擴(kuò)散到正極表面，被從負(fù)極上轉(zhuǎn)移來的電子還原，產(chǎn)生氫氣。因此上述濃差電池在工作的時候，負(fù)極氫氣的壓力會逐漸降低，正極氫氣的壓力會逐漸升高。當(dāng)兩側(cè)氫氣壓力相等的時候，電池?zé)o法輸出電能。
2.電解質(zhì)濃差電池。電解質(zhì)濃差電池的電勢差是由于電池中電解質(zhì)濃度的差異所引起的。這種濃差電池中包含至少兩種不同濃度的電解質(zhì)溶液，而且電極電勢的大小與電解質(zhì)溶液的濃度有關(guān)。從電動勢的表達(dá)式我們同樣能夠看出，當(dāng)兩個KCl溶液的濃度相等時（即c1=c2），電池輸出的電動勢為0。當(dāng)c1≠c2時，形成濃差電池。當(dāng)c1>c2時，E>0，說明氯離子濃度大的一側(cè)為電池的負(fù)極，氯離子濃度小的一側(cè)為電池的正極。當(dāng)上述電解質(zhì)濃差電池被短路時，我們來理解一下電池中電子和氯離子的運(yùn)動方向以及電極上物質(zhì)的變化。首先，我們看負(fù)極上的反應(yīng)。在負(fù)極上，溶液中的氯離子和電極上的銀發(fā)生反應(yīng)生成氯化銀，同時產(chǎn)生電子。電子經(jīng)外電路轉(zhuǎn)移到正極上。在正極上，電子將氯化銀還原成銀和氯離子。因此，在電池開始工作時，負(fù)極消耗溶液中的氯離子，氯離子濃度降低。正極上的氯化銀分解產(chǎn)生氯離子，氯離子的濃度升高。為了達(dá)到電中性平衡，負(fù)極區(qū)氯化鉀溶液中的鉀離子需要通過半透膜進(jìn)入正極區(qū)。在電池工作過程中，理想狀態(tài)時負(fù)極區(qū)的氯離子濃度降低，正極區(qū)的氯離子濃度升高，直到兩側(cè)氯離子的濃度達(dá)到平衡，電池將濃度梯度所儲存的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)換為電能。在電解質(zhì)濃差電池中，我們需要強(qiáng)調(diào)半透膜的重要性。從濃差電池的工作原理我們可知，在上述Ag/AgCl/KCl濃差電池中，理想的半透膜應(yīng)該具有陽離子選擇性，即陽離子的遷移數(shù)等于1，陰離子的遷移數(shù)等于零。半透膜主要起到了兩方面作用。第一，半透膜能夠阻止不同KCl溶液之間氯離子的濃度擴(kuò)散，從而減少了由于濃度擴(kuò)散所引起的能量損失；第二，由于鉀離子能夠通過半透膜，因此在電池工作過程中，鉀離子能夠通過濃度擴(kuò)散從負(fù)極區(qū)擴(kuò)散到正極區(qū)，從而保持體系的電中性平衡。通過討論物理化學(xué)中濃差電池的概念我們可以發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)濃差電池能夠?qū)⑷芤簼舛忍荻绒D(zhuǎn)化成電能。由于自然界中存在濃度梯度，如海水與淡水之間的鹽濃度梯度都屬于溶液濃度梯度。因此發(fā)展?jié)獠铍姵兀蠹易罡信d趣的是如何發(fā)展電解質(zhì)濃差電池。而在電解質(zhì)濃差電池中最核心的部分是具有離子選擇性的半透膜。因此，在電解質(zhì)濃差電池研究領(lǐng)域，大家主要的研究目標(biāo)就是發(fā)展新型的、高通量的、具有離子選擇性的薄膜。大家期望盡可能把這種半透膜的工藝簡單化、成本低廉化以及工藝簡單化。下面主要介紹新型的具有離子選擇性的半透膜的研究進(jìn)展及其在電解質(zhì)濃差電池上的應(yīng)用。
二、電解質(zhì)濃差電池的器件化
如前所述，發(fā)展具有離子選擇性半透膜是構(gòu)筑電解質(zhì)濃差電池的關(guān)鍵。自然界中，最具有代表性的離子選擇性半透膜是細(xì)胞膜。我們知道細(xì)胞是生物體中基本的結(jié)構(gòu)和功能單位，細(xì)胞中的新陳代謝活動需要不斷地與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換。物質(zhì)選擇性地進(jìn)出細(xì)胞是通過細(xì)胞膜來實(shí)現(xiàn)的。細(xì)胞膜上的通道是由鑲嵌在細(xì)胞膜上的特殊蛋白構(gòu)成。其獨(dú)特的非對稱結(jié)構(gòu)（錐形結(jié)構(gòu)）能夠?qū)崿F(xiàn)對特定離子的選擇性。對于生物體而言，細(xì)胞膜對無機(jī)離子（如Na+、K+、Ca2+以及H+）的選擇性控制，涉及到生命的根基以及某些疾病的機(jī)制，比如神經(jīng)沖動的產(chǎn)生、心臟的節(jié)律性跳動、肌肉細(xì)胞的收縮以及能量的生成等。
通過學(xué)習(xí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，我們就能開發(fā)出新型的離子選擇性半透膜。例如Apel等在聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）表面通過粒子軌跡優(yōu)先化學(xué)刻蝕的技術(shù)構(gòu)筑了結(jié)構(gòu)非對稱的納米通道。通過在納米通道表面形成負(fù)電荷，實(shí)現(xiàn)了陽離子從納米通道的小孔端向大孔端方向的定向傳輸，得到了具有陽離子選擇性的半透膜[2]。半透膜的離子選擇性取決于納米通道表面電荷的性質(zhì)。我們以具有規(guī)整孔結(jié)構(gòu)的多孔陽極氧化鋁（AAO）為模板，在其一側(cè)制備一層TiO2多孔薄膜，通過煅燒使其結(jié)晶得到TiO2/AAO異質(zhì)膜。然后用化學(xué)氣相沉積的方法將十八烷基三甲氧基硅烷分子修飾在TiO2/AAO異質(zhì)膜上得到疏水納米孔道。通過紫外光照射在納米通道表面引入負(fù)電荷，得到了具有陽離子選擇的半透膜[3]。我們還通過采用電化學(xué)聚合的方法，在多孔陽極氧化鋁（AAO）一側(cè)沉積聚吡咯（PPy）層得到有機(jī)―無機(jī)雜化的非對稱納米通道。由于AAO和PPy的等電點(diǎn)不同，調(diào)節(jié)電解質(zhì)的pH值可以調(diào)控雜化納米通道中的電荷分布，從而使膜表現(xiàn)出不同的離子選擇性。另一方面，PPy是一種光敏分子，光照能夠調(diào)控膜中通道的表面電荷分布，從而調(diào)控膜的離子選擇性[4]。
很多研究者把新型的離子選擇性半透膜應(yīng)用到電解質(zhì)。如Gao等人在多孔陽極氧化鋁（AAO）一側(cè)沉積介孔的碳層。AAO的孔徑為～80 nm，表面帶有正電荷。介孔碳的孔徑為～7 nm，表面帶有負(fù)電荷。這種復(fù)合膜表現(xiàn)出高的離子選擇性。他們以人工海水和河水來提供溶液濃度梯度，得到3.46 W/m2的能量輸出。這一值超過了其他商業(yè)可得到的離子選擇性膜[5]。
我們利用二氧化鈦（TiO2）膜制備了一種光誘導(dǎo)的濃差電池。TiO2作為一種被廣泛研究的無機(jī)光響應(yīng)材料，具有光催化分解水的能力，光解水過程導(dǎo)致質(zhì)子和電子的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移。受能夠產(chǎn)生跨膜電化學(xué)勢梯度的質(zhì)子泵啟發(fā)，我們構(gòu)筑了一個基于多功能光響應(yīng)納米通道的光捕獲體系。在本體系中，鉑納米顆粒修飾的TiO2納米通道被作為紫外光的捕獲天線，利用TiO2與Pt的功函，非對稱性驅(qū)動納米通道兩側(cè)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生跨膜電化學(xué)勢梯度，從而在納米通道兩側(cè)形成了電勢差，導(dǎo)致外電路中光電流的產(chǎn)生[6]。
三、結(jié)論
濃差電池作為物理化學(xué)里的一個古老的、容易被忽視的化學(xué)電源，在新能源領(lǐng)域越來越受到人們的重視。在課堂上通過對濃差電池原理及研究前沿的介紹使同學(xué)們認(rèn)識到物理化學(xué)在研究前沿中的角色和作用，增強(qiáng)同學(xué)們對物理化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，從而使一門枯燥的課程變得更加生動。而且，濃差電池普遍存在于自然界中，通過課程的學(xué)習(xí)，同學(xué)們會對自然產(chǎn)生濃厚的興趣，培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)自然、探索自然以及創(chuàng)造新材料的與器件的能力。
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論文要:本文闡述了生態(tài)工程的定義及原理,重點(diǎn)介紹了污水處理技術(shù)的要點(diǎn)和意義。
1生態(tài)工程介紹
1.1生態(tài)工程
生態(tài)工程以復(fù)雜的社會——經(jīng)濟(jì)——自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)為對象,遵循應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)再生循環(huán)及結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)等原則,以整體調(diào)控為手段,以人與自然的協(xié)調(diào)關(guān)系為基礎(chǔ),以高效和諧為方向,為人類社會及自然環(huán)境雙受益和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)的具有物質(zhì)多層分級利用、良性循環(huán)的生產(chǎn)工藝體系。以期同步取得生態(tài)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[1]。
1.2生態(tài)工程原理
生態(tài)工程涉及生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和社會等領(lǐng)域,原理眾多。我國學(xué)者(馬世駿1986、顏京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系統(tǒng)生態(tài)學(xué)理論的基礎(chǔ)上,對生態(tài)工程的原理作了精辟論述和提煉。把生態(tài)工程原理總結(jié)為整體、協(xié)調(diào)、自生、再生循環(huán)等基本原理。孫鐵珩,周啟星等[2]提出污水生態(tài)工程是指運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理,采用工程學(xué)手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物復(fù)合系統(tǒng)的物理、化學(xué)等特征對污水中的水、肥資源加以回收利用,對污水中可降解污染物進(jìn)行凈化的工藝技術(shù),是污水治理與水資源利用相結(jié)合的方法。
2主要生態(tài)工程污水處理技術(shù)
2.1污水土地處理系統(tǒng)
污水土地處理系統(tǒng)是一種污水處理的生態(tài)工程技術(shù),其原理是通過農(nóng)田、林地、葦?shù)氐韧寥?-植物系統(tǒng)的生物、化學(xué)、物理等固定與降解,對污水中的污染物實(shí)現(xiàn)凈化并對污水及氮、磷等資源加以利用[3]。根據(jù)處理目標(biāo)、處理對象的不同,將污水土地處理系統(tǒng)分為慢速滲濾(SR)、快速滲濾(RI)、地表漫流(OF)、濕地處理(WL)和地下滲濾(UG)五種主要工藝類型[4]。
土地處理系統(tǒng)造價(jià)低,處理效果佳,其工程造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用僅為傳統(tǒng)工藝的10%~50%。其中污水濕地生態(tài)處理系統(tǒng)又稱人工濕地,目前研究最為深入、應(yīng)用最廣泛。通過人工濕地生態(tài)工程進(jìn)行水污染控制不僅可以使污水中的水得以再生利用,還能使污水中的有機(jī)物、N、P、K等營養(yǎng)物得到利用。整個系統(tǒng)呈自然式良性循環(huán),構(gòu)成了具有自適應(yīng)、自凈化能力的水陸生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)管理簡單,穩(wěn)定后幾乎不需要人的參與,物耗、能耗低,效率高。生態(tài)系統(tǒng)中的植物群體不需要另行施肥與灌溉,還兼有美化環(huán)境的功能,這種生態(tài)凈化方法實(shí)現(xiàn)了水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展[5]。
以人工濕地處理系統(tǒng)為例,土地生態(tài)處理系統(tǒng)對污水的凈化機(jī)理如下:系統(tǒng)中的填料(介質(zhì))具有巨大的比表面積,易形成生物膜,污水流經(jīng)顆粒表面時,其中的污染物質(zhì)通過沉淀、過濾、吸附作用被截留[6]。
2.2污水生態(tài)塘處理系統(tǒng)
生態(tài)塘系統(tǒng)是以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生作物,進(jìn)行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖,建立人工生態(tài)系統(tǒng),,通過天然的生化自凈作用,在自然條件下完成污水的生物處理[7]。有機(jī)物質(zhì)在生態(tài)塘處理系統(tǒng)中得到降解,釋放出的營養(yǎng)物進(jìn)入了復(fù)雜的食物鏈中,產(chǎn)生的水生作物、水產(chǎn)都可以被收獲。生態(tài)塘處理系統(tǒng)能夠有效地處理生活污水及一些有機(jī)工業(yè)廢水,對有機(jī)物和病原體有很好的去除效果,具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行管理簡單的優(yōu)點(diǎn)。但該系統(tǒng)占地面積大、易出現(xiàn)短流、溫度較高時易散發(fā)臭氣和孳生蚊蟲、對氮磷的去除效果不穩(wěn)定。近年來,我國生態(tài)塘污水處理工藝研究側(cè)重在兩個方面[8]:篩選、培育高效水生凈化植物;組合曝氣、水生植物、水產(chǎn)養(yǎng)殖多個生物處理單元的綜合功能,營建生化一體化水生動植物復(fù)合生態(tài)體系,是污水處理與資源利用的完美結(jié)合,構(gòu)建了一個完整的生態(tài)系統(tǒng)和良好的內(nèi)部良性循環(huán)系統(tǒng)。
2.3蚯蚓微生物濾池系統(tǒng)
蚯蚓生態(tài)濾池是濾床中建立的人工生態(tài)系統(tǒng),由濾床填料、蚯蚓及布水系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)利用蚯蚓和微生物的協(xié)同作用對污水中含有的各種形態(tài)污染物質(zhì)進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)化。蚯蚓可對污水和污泥進(jìn)行吸收和分解,清掃濾床,防止堵塞[9]。蚯蚓糞便可以濾除污染物,提高處理效率。蚯蚓的存在可作為家禽飼料。污水中的生物膜污泥微生物通過食物鏈最終被有效地轉(zhuǎn)化為蚯蚓的增長及其排泄物,而蚯蚓的機(jī)體及其排泄物又可成為他微生物的分解利用對象,從而進(jìn)行新一輪的生態(tài)循環(huán)。3生態(tài)污水新型處理技術(shù)
如利用土壤毛細(xì)管浸潤擴(kuò)散原理,研制成功的地下毛細(xì)滲濾系統(tǒng)(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛細(xì)滲濾系統(tǒng)(UCSS)的中心部分是地下毛細(xì)滲濾槽,它通過土壤過濾和微生物降解來去除污水中的污染物。在一定程度上解決了常規(guī)土地凈化污水處理系統(tǒng)占地面積和運(yùn)行費(fèi)用問題,還可回收污水和營養(yǎng)物質(zhì)(包括氮、磷和鉀)用于植物生長。
活機(jī)器(livingmachine)系統(tǒng)是加拿大出生的海洋生物學(xué)家約翰·托德(JohnTodd)發(fā)明的,是利用太陽能以及利用由多種多樣直接或間接從太陽獲得能量的生物組成生態(tài)系統(tǒng),將水產(chǎn)養(yǎng)殖與人工濕地結(jié)合起來并封閉在溫室里,以創(chuàng)造一個高效的污水處理過程[12],包含了沉淀、過濾、凈化、吸收、揮發(fā)、硝化和反硝化、厭氧和好氧分解過程,在獲得高標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的同時避免了自然處理系統(tǒng)占地大、滯留期長、寒冷氣候處理效果欠佳等弊端。
結(jié)語
污水生態(tài)處理技術(shù)基本上不涉及化學(xué)能的投入和化學(xué)品的消耗。根據(jù)國情,我國的污水治理必須走生態(tài)處理技術(shù)的道路[13]。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué)；探究；興趣
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，在化學(xué)教學(xué)中，利用實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)化學(xué)知識是一種直觀重要的手段，也是學(xué)生獲取化學(xué)知識、認(rèn)識化學(xué)規(guī)律的捷徑，同時引導(dǎo)學(xué)生學(xué)活知識、用活知識。本人認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)應(yīng)具備以下特點(diǎn)：
1要具有探究性
新課程理念要求在課堂上以學(xué)生為主體，教師積極引導(dǎo)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。探究性學(xué)習(xí)能激發(fā)學(xué)生的好奇心，吸引學(xué)生的注意力。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)操作程序嚴(yán)格、呆板，學(xué)生動手操作循規(guī)蹈矩，缺乏靈活性。不利于發(fā)展學(xué)生的智力，培養(yǎng)學(xué)生的能力。探究性實(shí)驗(yàn)則具有明顯的優(yōu)越性，它要求學(xué)生精心操作，細(xì)心觀察。通過實(shí)驗(yàn)，得出解決問題的方法與知識。例如：現(xiàn)有兩瓶無色無味的氣體，通過實(shí)驗(yàn)知道瓶中盛有何種氣體？要知道瓶中盛何種氣體需要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)前學(xué)生必須先思考這兩瓶氣體中各有怎樣的化學(xué)性質(zhì)？能不能燃燒，燃燒產(chǎn)物又是什么？然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
（1）向瓶中倒入澄清石灰水，石灰水變渾濁的結(jié)論是什么，不變渾濁的結(jié)論怎樣？
（2）用燃著的木條分別伸入兩瓶氣體，如果木條燃燒更旺的結(jié)論是什么？如果能燃燒的氣體結(jié)論是什么？木條熄滅的結(jié)論又如何？
（3）觀察燃燒產(chǎn)物有無水生成？產(chǎn)物能否使澄清石灰水變渾濁這些現(xiàn)象的結(jié)論又如何？這樣通過逐步觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推斷氣體種類，如果結(jié)論不明確，再進(jìn)一步探究，直到得出明確的結(jié)論。學(xué)生親身參與實(shí)驗(yàn)探究過程，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、集中注意力、加深印象，還可培養(yǎng)學(xué)生的操作能力、觀察能力、分析能力。
2要有創(chuàng)新性
實(shí)驗(yàn)是一門科學(xué)，要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，才能在實(shí)驗(yàn)中得到科學(xué)的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)又是一項(xiàng)創(chuàng)造性活動，必須有新穎性、靈活性，才能在實(shí)驗(yàn)學(xué)到不同的知識，得出新的結(jié)論，從而推動推動科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。
（1）如課本要求演示的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生預(yù)習(xí)后可能已很理解，教師演示時部分學(xué)生會覺得陳舊而開小差，不細(xì)心觀察、分析。那么可以將一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展與延伸，將問題設(shè)置向深層深化，更換實(shí)驗(yàn)藥品或?qū)?shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改裝，以吸引學(xué)生的注意力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。如在物質(zhì)的變化課題中，可用頭發(fā)的扯斷與燃燒來區(qū)別物理變化和化學(xué)變化。在混合物與純凈物的區(qū)分上，可用米和糠來進(jìn)行探究區(qū)別。這些事例與學(xué)生生活貼切，易于理解，也易于吸引學(xué)生的注意力。
（2）學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)盡量讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)，問題設(shè)置也應(yīng)讓學(xué)生自行設(shè)置。如在過濾得實(shí)驗(yàn)中，為了觀察到明顯的過濾效果，讓學(xué)生往水中加入黃泥土，再進(jìn)行過濾，對比實(shí)驗(yàn)前后，液體的清濁變化現(xiàn)象很明顯，學(xué)生也更深的理解過濾的作用了。在做鐵燃燒的實(shí)驗(yàn)時，有些學(xué)生設(shè)計(jì)了用粗大些的鐵絲能不能燃燒的問題并進(jìn)行探究。這樣得出的結(jié)論，學(xué)生的印象一定非常深刻，掌握的知識也一定很牢固。同時培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、想象力和創(chuàng)造力。
3要具有實(shí)踐性
實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力，讓學(xué)生獲得感性知識的重要手段。學(xué)生在親自動手的過程中掌握操作規(guī)則，了解操作的不規(guī)范會直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出錯誤的結(jié)論。通過實(shí)驗(yàn)懂得如何在實(shí)驗(yàn)中節(jié)省藥品，操作簡便快捷且現(xiàn)象明顯，讓實(shí)驗(yàn)具有時效性和簡約化。同時理解化學(xué)能源的開發(fā)利用以及化學(xué)物質(zhì)對人類身體健康的影響，從而培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。如在做硫燃燒的實(shí)驗(yàn)時，同學(xué)們聞到了刺激性氣味的氣體，這是煤燃燒的產(chǎn)物之一，此氣體嚴(yán)重污染空氣，這種氣體的簡單處理方法是用水吸收，當(dāng)然，不燒或少燒煤更有利于減少空氣的污染物。在做硫酸銅與堿反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生會深刻理解廢液處理的科學(xué)性。因?yàn)檫@種藍(lán)色液體是學(xué)生家里常用的農(nóng)藥波爾多液的一種成分，如果把它倒入下水道，將會嚴(yán)重污染水，影響人類的生活環(huán)境。學(xué)生通過親身體驗(yàn)，認(rèn)識到節(jié)約藥品不但節(jié)省能源，還可減少污染，從而培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和化學(xué)科學(xué)素質(zhì)，并把在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)到的化學(xué)知識應(yīng)用到生活實(shí)踐中。
4要有開放性
現(xiàn)代社會已信息化，通過不同的軌道可獲得不同的信息，不同的信息也會讓我們獲得不同的結(jié)論，化學(xué)實(shí)驗(yàn)也會因不同的實(shí)驗(yàn)方法—不同的儀器裝置、操作手段、觀察角度、藥品種類及用量、以及學(xué)生的不同的思維方式，而得到不同的信息和結(jié)論。因此，不同的答案在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也是正常的，教師對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)就要從不同角度出發(fā)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果也應(yīng)從不同角度去分析，敢于突破，肯定新結(jié)論。這樣，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中就不會經(jīng)常碰壁，束手束腳，相反，開放性的實(shí)驗(yàn)會讓學(xué)生學(xué)到更多的新知識，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的興趣，增強(qiáng)自信心，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。如：在金屬的化學(xué)性質(zhì)中，銅被氧化生成的氧化銅是黑色，但讓銅在潮濕空氣緩慢氧化卻得到銅綠。同樣是銅被氧化，為什么現(xiàn)象不一樣，它氧化的產(chǎn)物一樣嗎？為什么會得到不同結(jié)論？這就激發(fā)了學(xué)生的好奇心，使學(xué)生有進(jìn)一步探究的沖動，從而培養(yǎng)了學(xué)生的鉆研思想。
5要有靈活性
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生各種能力的重要途徑，但實(shí)驗(yàn)時必須有教師的指導(dǎo)，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生會更快更規(guī)范的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而更迅速的獲取科學(xué)的信息，準(zhǔn)確地結(jié)論。但教師不可能時時刻刻都在學(xué)生的身邊，且學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室也不可能時刻敞開著。離開教師和實(shí)驗(yàn)室，還有沒有也能讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的條件呢？這就要設(shè)計(jì)一些簡便靈活的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在家里或宿舍都能夠完成。
例如：一些花也能做酸堿指示劑，各種花遇酸堿的顏色變化情況的探究，不用再在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，學(xué)生可在家或宿舍里完成，這既能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、思維能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
再如：甲烷燃燒的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在大多數(shù)農(nóng)村家庭都用上了沼氣，讓學(xué)生回家時觀察沼氣（主要成分是甲烷）燃燒的現(xiàn)象，驗(yàn)證燃燒產(chǎn)物，這能充分激發(fā)學(xué)生的興趣，同時讓學(xué)生感覺到化學(xué)就在身邊，化學(xué)就在日常生活當(dāng)中，化學(xué)離我們那么近，學(xué)好化學(xué)大有用處，學(xué)生就會積極主動地學(xué)好化學(xué)了。
當(dāng)然，在化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)是實(shí)驗(yàn)改革的帶頭者，無論是實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)、教具的創(chuàng)造、裝置的新穎還是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，都能感染學(xué)生。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生發(fā)揮想象力、創(chuàng)造力，支持學(xué)生的超前思想，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，創(chuàng)造和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1]韋志堅(jiān)，《提高初中化學(xué)教學(xué)效果初探》，廣西《基礎(chǔ)教育研究》，2008
1.1生態(tài)工程
生態(tài)工程以復(fù)雜的社會——經(jīng)濟(jì)——自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)為對象,遵循應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)再生循環(huán)及結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)等原則,以整體調(diào)控為手段,以人與自然的協(xié)調(diào)關(guān)系為基礎(chǔ),以高效和諧為方向,為人類社會及自然環(huán)境雙受益和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)的具有物質(zhì)多層分級利用、良性循環(huán)的生產(chǎn)工藝體系。以期同步取得生態(tài)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[1]。
1.2生態(tài)工程原理
生態(tài)工程涉及生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和社會等領(lǐng)域,原理眾多。我國學(xué)者(馬世駿1986、顏京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系統(tǒng)生態(tài)學(xué)理論的基礎(chǔ)上,對生態(tài)工程的原理作了精辟論述和提煉。把生態(tài)工程原理總結(jié)為整體、協(xié)調(diào)、自生、再生循環(huán)等基本原理。孫鐵珩,周啟星等[2]提出污水生態(tài)工程是指運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理,采用工程學(xué)手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物復(fù)合系統(tǒng)的物理、化學(xué)等特征對污水中的水、肥資源加以回收利用,對污水中可降解污染物進(jìn)行凈化的工藝技術(shù),是污水治理與水資源利用相結(jié)合的方法。
2主要生態(tài)工程污水處理技術(shù)
2.1污水土地處理系統(tǒng)
污水土地處理系統(tǒng)是一種污水處理的生態(tài)工程技術(shù),其原理是通過農(nóng)田、林地、葦?shù)氐韧寥?-植物系統(tǒng)的生物、化學(xué)、物理等固定與降解,對污水中的污染物實(shí)現(xiàn)凈化并對污水及氮、磷等資源加以利用[3]。根據(jù)處理目標(biāo)、處理對象的不同,將污水土地處理系統(tǒng)分為慢速滲濾(SR)、快速滲濾(RI)、地表漫流(OF)、濕地處理(WL)和地下滲濾(UG)五種主要工藝類型[4]。
土地處理系統(tǒng)造價(jià)低,處理效果佳,其工程造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用僅為傳統(tǒng)工藝的10%~50%。其中污水濕地生態(tài)處理系統(tǒng)又稱人工濕地,目前研究最為深入、應(yīng)用最廣泛。通過人工濕地生態(tài)工程進(jìn)行水污染控制不僅可以使污水中的水得以再生利用,還能使污水中的有機(jī)物、N、P、K等營養(yǎng)物得到利用。整個系統(tǒng)呈自然式良性循環(huán),構(gòu)成了具有自適應(yīng)、自凈化能力的水陸生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)管理簡單,穩(wěn)定后幾乎不需要人的參與,物耗、能耗低,效率高。生態(tài)系統(tǒng)中的植物群體不需要另行施肥與灌溉,還兼有美化環(huán)境的功能,這種生態(tài)凈化方法實(shí)現(xiàn)了水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展[5]。
以人工濕地處理系統(tǒng)為例,土地生態(tài)處理系統(tǒng)對污水的凈化機(jī)理如下:系統(tǒng)中的填料(介質(zhì))具有巨大的比表面積,易形成生物膜,污水流經(jīng)顆粒表面時,其中的污染物質(zhì)通過沉淀、過濾、吸附作用被截留[6]。
2.2污水生態(tài)塘處理系統(tǒng)
生態(tài)塘系統(tǒng)是以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生作物,進(jìn)行水產(chǎn)和水禽養(yǎng)殖,建立人工生態(tài)系統(tǒng),,通過天然的生化自凈作用,在自然條件下完成污水的生物處理[7]。有機(jī)物質(zhì)在生態(tài)塘處理系統(tǒng)中得到降解,釋放出的營養(yǎng)物進(jìn)入了復(fù)雜的食物鏈中,產(chǎn)生的水生作物、水產(chǎn)都可以被收獲。生態(tài)塘處理系統(tǒng)能夠有效地處理生活污水及一些有機(jī)工業(yè)廢水,對有機(jī)物和病原體有很好的去除效果,具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行管理簡單的優(yōu)點(diǎn)。但該系統(tǒng)占地面積大、易出現(xiàn)短流、溫度較高時易散發(fā)臭氣和孳生蚊蟲、對氮磷的去除效果不穩(wěn)定。近年來,我國生態(tài)塘污水處理工藝研究側(cè)重在兩個方面[8]:篩選、培育高效水生凈化植物;組合曝氣、水生植物、水產(chǎn)養(yǎng)殖多個生物處理單元的綜合功能,營建生化一體化水生動植物復(fù)合生態(tài)體系,是污水處理與資源利用的完美結(jié)合,構(gòu)建了一個完整的生態(tài)系統(tǒng)和良好的內(nèi)部良性循環(huán)系統(tǒng)。
2.3蚯蚓微生物濾池系統(tǒng)
蚯蚓生態(tài)濾池是濾床中建立的人工生態(tài)系統(tǒng),由濾床填料、蚯蚓及布水系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)利用蚯蚓和微生物的協(xié)同作用對污水中含有的各種形態(tài)污染物質(zhì)進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)化。蚯蚓可對污水和污泥進(jìn)行吸收和分解,清掃濾床,防止堵塞[9]。蚯蚓糞便可以濾除污染物,提高處理效率。蚯蚓的存在可作為家禽飼料。污水中的生物膜污泥微生物通過食物鏈最終被有效地轉(zhuǎn)化為蚯蚓的增長及其排泄物,而蚯蚓的機(jī)體及其排泄物又可成為他微生物的分解利用對象,從而進(jìn)行新一輪的生態(tài)循環(huán)。
3生態(tài)污水新型處理技術(shù)
如利用土壤毛細(xì)管浸潤擴(kuò)散原理,研制成功的地下毛細(xì)滲濾系統(tǒng)(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛細(xì)滲濾系統(tǒng)(UCSS)的中心部分是地下毛細(xì)滲濾槽,它通過土壤過濾和微生物降解來去除污水中的污染物。在一定程度上解決了常規(guī)土地凈化污水處理系統(tǒng)占地面積和運(yùn)行費(fèi)用問題,還可回收污水和營養(yǎng)物質(zhì)(包括氮、磷和鉀)用于植物生長。
活機(jī)器(livingmachine)系統(tǒng)是加拿大出生的海洋生物學(xué)家約翰·托德(JohnTodd)發(fā)明的,是利用太陽能以及利用由多種多樣直接或間接從太陽獲得能量的生物組成生態(tài)系統(tǒng),將水產(chǎn)養(yǎng)殖與人工濕地結(jié)合起來并封閉在溫室里,以創(chuàng)造一個高效的污水處理過程[12],包含了沉淀、過濾、凈化、吸收、揮發(fā)、硝化和反硝化、厭氧和好氧分解過程,在獲得高標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的同時避免了自然處理系統(tǒng)占地大、滯留期長、寒冷氣候處理效果欠佳等弊端。
結(jié)語
污水生態(tài)處理技術(shù)基本上不涉及化學(xué)能的投入和化學(xué)品的消耗。根據(jù)國情,我國的污水治理必須走生態(tài)處理技術(shù)的道路[13]。
【關(guān)鍵詞】 燃料乙醇； 生命周期； 成本模型
能源短缺和環(huán)境污染將是今后世界各國發(fā)展的最大制約瓶頸。以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟(jì)是人類社會的必然選擇。隨著汽車清潔代用能源研究的深入，生命周期評價(jià)方法已廣泛應(yīng)用于汽車清潔代用能源的研究和開發(fā)。通過對汽車清潔代用能源（包括汽車代用燃料和代用動力）進(jìn)行生命評價(jià)與比較，為政府選擇合適的汽車清潔代用能源，進(jìn)行正確決策提供依據(jù)。
全生命周期成本（LCC）也被稱為壽命周期費(fèi)用。美國國防部給出的LCC的定義為政府為了設(shè)置和獲得系統(tǒng)以及系統(tǒng)一生所消耗的總費(fèi)用，其中包括開發(fā)、設(shè)置、使用、后勤支援和報(bào)廢等費(fèi)用。文獻(xiàn)認(rèn)為LCC是指產(chǎn)品從開始醞釀，經(jīng)過論證、研究、設(shè)計(jì)、發(fā)展、生產(chǎn)和使用一直到最后報(bào)廢的整個生命周期內(nèi)所耗費(fèi)的研究、設(shè)計(jì)與發(fā)展費(fèi)用、生產(chǎn)費(fèi)用、使用和保障費(fèi)用及最后廢棄費(fèi)用的總和。國內(nèi)對汽車代用清潔能源生命周期評價(jià)的研究還處于起步階段，上海交通大學(xué)建立了木薯乙醇燃料周期經(jīng)濟(jì)、能源和環(huán)境評價(jià)（EEE）模型，清華大學(xué)對燃料電池車基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了生命周期排放評價(jià)。重慶大學(xué)對車用替代燃料方案進(jìn)行了生命周期EEE分析與應(yīng)用研究。本文采用價(jià)值流分析建立LCC模型。價(jià)值流（Value flow）是指企業(yè)將一種產(chǎn)品從概念設(shè)想到投產(chǎn)，將一種產(chǎn)品從原材料狀態(tài)加工成客戶可以接受的產(chǎn)成品，并送至顧客手中的一系列活動。最后以燃料乙醇項(xiàng)目為例對其成本進(jìn)行了分析研究。
一、成本模型構(gòu)建
燃料乙醇的生命周期成本由其生命周期過程中各階段成本組成的成本鏈構(gòu)成，如圖1所示。C1～C5分別為“原料生產(chǎn)”、“燃料生產(chǎn)”、“加油站”及“運(yùn)輸”單元的成本輸出，T1～T3分別為“原料生產(chǎn)”、“燃料生產(chǎn)”和“加油站”的利潤。前一階段的成本輸出和利潤作為后一階段的成本輸入。
（一）原料生產(chǎn)及運(yùn)輸成本
燃料乙醇的“原料生產(chǎn)”單元成本是燃料乙醇生產(chǎn)原料種植階段的成本。包括化肥、農(nóng)藥、種子等直接原材料成本；電力、柴油等能源成本；運(yùn)輸成本；種植、收獲過程租用使用機(jī)械形成的其它成本等，如圖2所示。
其計(jì)算公式：C1=Cm+Ce+Ct+C0（1）
式中，C1―原料生產(chǎn)階段輸出成本；
Cm―直接原料成本；
Ce―能源成本；
Ct―運(yùn)輸成本；
C0―其它成本。
燃料乙醇“原料生產(chǎn)”單元后的“運(yùn)輸”單元指把木薯等燃料乙醇生產(chǎn)原料（干物質(zhì)）運(yùn)輸?shù)揭掖忌a(chǎn)廠的過程。
式中，C2―運(yùn)輸過程輸出成本；
Pr1―原料成本；
Pi―第i種運(yùn)輸方式的單位距離成本；
yi―第i種運(yùn)輸方式的運(yùn)輸距離；
Y2―原料運(yùn)輸量。
（二）燃料生產(chǎn)、運(yùn)輸及銷售成本
“燃料生產(chǎn)”單元是把木薯等生產(chǎn)原料加工成燃料乙醇的生產(chǎn)過程。此階段的成本構(gòu)成包括生產(chǎn)成本、期間成本和副產(chǎn)品收益等，如圖3所示。
C3=Cp+Ci-Cb（3）
式中，C3―燃料乙醇生產(chǎn)階段輸出成本
Cp―生產(chǎn)成本
Cp=Cm+Ce+Cs+Cmn（4）
式中，Cm―直接原料成本。
Cm=C2+Ca+C0（5）
式中，Ca―生產(chǎn)輔助材料成本；
C0―生產(chǎn)過程其他材料成本；
Ce―能源成本；
Cs―工資及附加；
Cmn―制造成本。
Cmn=CD+CR+COT （6）
式中，CD―折舊費(fèi)用。
CD=Fx（1-RL）RF/DFY（7）
式中，F(xiàn)x―固定資產(chǎn)原值；
RL―殘值率；
RF―固定資產(chǎn)原形成率；
DFY―折舊年限；
CR―保養(yǎng)及維修成本；
COT―其它成本。
Ci=Cm a+Cf+Cs c（8）
式中，Ci―期間費(fèi)用；
Cm a―管理費(fèi)用；
Cf―財(cái)務(wù)費(fèi)用；
Cs c―銷售費(fèi)用；
Cb―副產(chǎn)品收益。
乙醇的生產(chǎn)價(jià)格為：
Pr2=C3+Tx2+Pf2（9）
式中，Pr2―燃料乙醇生產(chǎn)價(jià)格；
Tx2―乙醇生產(chǎn)環(huán)節(jié)稅金；
Pf2―乙醇生產(chǎn)廠家利潤。
稅金的計(jì)算參考國家計(jì)委的《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法與參數(shù)》。在燃料乙醇生產(chǎn)過程中，稅金主要包括增值稅、營業(yè)稅、消費(fèi)稅、城市維護(hù)建設(shè)稅、教育費(fèi)附加及企業(yè)所得稅等。由于燃料乙醇為綠色環(huán)保，是國家政策鼓勵扶持范圍，在燃料乙醇的生命周期成本計(jì)算中，僅涉及增值稅及附加（城市維護(hù)建設(shè)稅和教育附加稅），增值稅的計(jì)算方法為：
VT=S*Tr+Pc*Dt （10）
式中，S―銷售額；
Tr―稅率；
Pc―應(yīng)稅產(chǎn)品外購部分的費(fèi)用。
Pc=Cm+Ce+Cmn （11）
Dt―扣除率。
“燃料生產(chǎn)”單元的利潤為“產(chǎn)品計(jì)劃利潤”。
Pf=C×f （12）
式中，Pf―產(chǎn)品計(jì)劃利潤；
C―產(chǎn)品成本；
f―產(chǎn)品成本利潤率。
燃料乙醇“燃料生產(chǎn)”單元后的“運(yùn)輸”單元是指把燃料乙醇運(yùn)輸?shù)郊佑驼镜倪^程。
式中，C4―運(yùn)輸過程輸出成本；
Pi―第i種運(yùn)輸方式的單位距離成本；
yi―第i種運(yùn)輸方式的運(yùn)輸距離；
Y3―燃料運(yùn)輸量。
加油站是燃料乙醇生命周期過程中的銷售環(huán)節(jié)，其成本計(jì)算方法與乙醇生產(chǎn)過程的成本計(jì)算方法相同。
C5=Cp+Ci（14）
Cp=Cm+Ce+Cs+Cm n （15）
Cm=C4+Ca+C0 （16）
Cm n=CD+CR+COT（17）
Ci=Cm a+Cf+Cs c（18）
Pr3=C5+Tx3+Pf3（19）
式中，Pr3―燃料乙醇銷售價(jià)格；
Tx3―乙醇銷售環(huán)節(jié)稅金；
Pf3―乙醇銷售利潤。
（三）燃燒/車輛使用
“燃燒/車輛使用”單元指含一定比例燃料乙醇的汽油（或純乙醇）在發(fā)動機(jī)氣缸中燃燒，釋放化學(xué)能，驅(qū)動汽車行駛的過程。在這個單元，由于燃料導(dǎo)致的汽車使用成本為：
Cv=Pr3*FEG （20）
式中，F(xiàn)EG為乙醇―汽油混合燃料汽車燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，升/100公里。
二、成本模型應(yīng)用
（一）項(xiàng)目概況
生命周期成本（Life Cycle Cost，LCC）是衡量燃料能源貢獻(xiàn)度的另一個主要方面，燃料乙醇的生命周期成本是燃料乙醇從“原料生產(chǎn)”到“燃燒”整個生命周期所消耗費(fèi)用的總和。
木薯燃料乙醇項(xiàng)目是新建項(xiàng)目，年生產(chǎn)10萬噸乙醇（95.6%）。主要原材料為木薯，每年需要的木薯干片為26萬噸，從而需要木薯種植面積30萬畝。另外，銷售這些燃料乙醇需加油站658個。該項(xiàng)目由三個子項(xiàng)目組成，即：木薯種植、乙醇生產(chǎn)和燃料乙醇添加站。它們的概況見表1、表2和表3。
（二）成本分析
除了作汽油含氧添加劑和E10（木薯乙醇汽油車）外，燃料乙醇還有E22、E10～E85（靈活燃料汽車）和E95等應(yīng)用形式。分別評價(jià)木薯乙醇E22、E85（靈活燃料汽車燃料中乙醇與汽油混合比例的最高值）和E95應(yīng)用形式的生命周期指標(biāo)，通過運(yùn)用構(gòu)建的成本分析模型和有關(guān)資料計(jì)算，木薯乙醇―汽油生命周期成本如表4所示。顯然，木薯乙醇―汽油混合燃料的成本都比汽油高。因此，木薯乙醇―汽油混合燃料的價(jià)格也相應(yīng)較高，所以無論以何種形式應(yīng)用木薯乙醇，都需要政府的財(cái)政補(bǔ)貼支持。
木薯乙醇生命周期成本主要構(gòu)成如圖4所示?？梢?，原料成本是影響木薯乙醇價(jià)格的決定性因素（占木薯乙醇價(jià)格的59%），其次是木薯乙醇生命周期中（從木薯種植到乙醇生產(chǎn)）相關(guān)各方的利潤和稅收。
木薯乙醇的原料成本包括木薯干片的成本，乙醇生產(chǎn)中淀粉酶、糖化酶、酵母、硫酸等輔助材料的成本，及生產(chǎn)中副產(chǎn)品的收益，表5列出了木薯乙醇原料成本的構(gòu)成。顯然，木薯干片成本是影響木薯燃料乙醇成本的關(guān)鍵因素。
木薯干片的成本構(gòu)成如圖5所示?？梢?，化學(xué)品、木薯種植和農(nóng)民收益分別占木薯干片成本的21%、22%和21%。新的化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)、新型木薯種植技術(shù)和農(nóng)民收益是降低木薯干片成本的主要因素。
木薯干片（生產(chǎn)廠買入價(jià)）和木薯燃料乙醇價(jià)格之間的關(guān)系如圖6所示?？梢姡臼砣剂弦掖嫉膬r(jià)格隨木薯干片價(jià)格的降低而降低，當(dāng)木薯干片的價(jià)格降低到710元/噸時，木薯燃料乙醇的價(jià)格將降低到可以在價(jià)格上與汽油競爭的水平：2.61元/升。
木薯的平均產(chǎn)量（鮮木薯）與木薯燃料乙醇價(jià)格之間的關(guān)系如圖7所示?？梢?，當(dāng)木薯的平均產(chǎn)量增加到50噸/公頃時，木薯燃料乙醇的價(jià)格將降低到可以在價(jià)格上與汽油競爭的水平：2.61元/升?？梢?，提高木薯的平均產(chǎn)量可以較大增強(qiáng)木薯燃料乙醇的價(jià)格競爭潛力。
三、結(jié)論
本文詳細(xì)分析了木薯燃料乙醇生命周期的各個階段：木薯的生產(chǎn)、乙醇轉(zhuǎn)化、運(yùn)輸、燃料乙醇配送和燃料乙醇的使用，建立了燃料乙醇全生命周期成本模型，對以木薯為原料的燃料乙醇進(jìn)行了生命周期成本分析評價(jià)，結(jié)果表明：木薯燃料乙醇的成本比汽油高，無論以何種形式應(yīng)用木薯燃料乙醇，都需要政府的財(cái)政補(bǔ)貼支持。
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論文摘要：隨著我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快，電力、天然氣等清潔能源在終端能源中的比重將不斷提高；同時，優(yōu)質(zhì)能源之間的競爭也必將日益激烈。本文選取了一種可行的終端能源價(jià)格競爭力評價(jià)方法，并以北京市為例做了比較和分析，研究了能源儲備量、能源政策對價(jià)格競爭力和未來發(fā)展趨勢的影響。目前，北京市幾種主要的終端能源的價(jià)格競爭力排名是煤炭、天然氣、電力、石油 ，但從次能源的稀缺性可以得出作為 二次能源的電能有 日益發(fā)展的趨勢；國家能源政策和北 京市能源政策決定了終端能源的未來發(fā)展趨勢就是不斷提高電力、天然氣等清潔能源的比例。
一、終端能源及其競爭力的概述
(一 )終端能源
能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的血液，是國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和人民生活水平不斷提高的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展 中相互關(guān)聯(lián)的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境 目標(biāo)的核心。終端能源是指用戶直接利用的能源。按照國際通行 的能源平衡表的定義 ，終端能源消費(fèi)是一次能源扣除能源工業(yè)自用能源以及加工、轉(zhuǎn)換和輸配損失后，供終端用戶使用的能源量。終端能源包括煤炭 、石油、天然氣 、電力 、熱力等，使用部門有工業(yè)、運(yùn)輸、民用、服務(wù)、農(nóng)業(yè)和非能源應(yīng)用等等。
近些年 ，北京地區(qū)終端能源消費(fèi)增長較快，“十五”期間平均增 長 5．5％，增長呈加快趨勢 ，屬于以煤炭和油 品為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu) ，天然氣 、電力等清 潔 能源 比重 不高 ，環(huán) 境 污染 嚴(yán) 重。但 在2006年的終端能源消費(fèi)總量 中，原煤 和焦炭合計(jì)占到 27．1％，油品占20．9％，天然氣占6．65％，電力占 33．1％，由此看到北京 的天然氣 和電力 消費(fèi)比重正在不斷提高 ，但離發(fā)達(dá) 國家還有一定 的差距 。
(二)終端能源競爭力
要想研究電能終端能源競爭力，首先 得理解競爭力的涵 義。競爭力是一個復(fù)雜的概念，由于競爭力的復(fù)雜性使得對競爭力的定義難 以形成一致的看法。同時競爭力的概念也是一個綜合 的概念 ，它涉及國與國、地區(qū)與地區(qū)、經(jīng)濟(jì)主體與經(jīng)濟(jì)主體之間的經(jīng)濟(jì)關(guān)系…。按照競爭主體的不同層次可 以將競爭力劃分 為國家競 爭力 、產(chǎn)業(yè) 或行業(yè)競爭力 、地區(qū)競爭力 、企業(yè)競爭力和產(chǎn)品競爭力 。
目前 ，針對終端能源競 爭力的研究還 未見端倪 ，但是對終端能源競 爭力的研究有很 重大的現(xiàn)實(shí)意 義。國家 “十一 五”規(guī)劃 綱要 明 確提 出，到2010年單位 國內(nèi)生產(chǎn)總值 能源消耗 和主要 污染排放物總量 分別 比 2005年降低 20％和 10％，因此加強(qiáng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整 ，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕴烊粴狻㈦娏Φ葍?yōu)質(zhì)能源為主的清潔型能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是十分必要的。更為重要 的是 ，北京是 2008年奧運(yùn)會 的主辦城 市，提高清潔能源的使用，改善環(huán)境條件，能使北京這個現(xiàn)代化的大都市 以優(yōu)美的環(huán)境迎接世界各國人民，提升首都北京在國際上的整體形象。終端能源競爭力評價(jià) ，是一個綜合評價(jià)問題，因?yàn)橛绊懫涓偁幜Φ囊蛩赜泻芏啵型獠?因素 、內(nèi)部因素等。這里面既包括經(jīng)濟(jì)效益 ，又包括環(huán)保 、政策等多方面因素，在考慮問題時需要有個全面、整體的思想，并對各種因素的權(quán)重賦值，加權(quán)得出總分
二、北京市終端能源價(jià)格競爭力比較
國際能源署 (IEA)對 世界能源 進(jìn)行 了展 望。在所有終端能源 中 ，預(yù)計(jì)電力需求在世界范 圍內(nèi)增長 最 快 ，從 2000年 到 2030年 將 年 均 增 長2．4％。在這個 時期 ，電力 消費(fèi)量將 翻番，而 它在最終能源總消費(fèi)量中的比例也 將從 18％增 加到24％。發(fā)展中國家的電力使用將增加最快，每年可達(dá) 4．1％，這是 由于用 電人 口數(shù)量 以及 人均 消費(fèi)量都將增 加。轉(zhuǎn)型經(jīng)濟(jì)國家和 OECD國家 的電力需求年增長率將分別為 2％和 1．5％。煤炭在世界終端能源消費(fèi)中的比例將從 9％下降到 7％但它在工業(yè)部門的使用將繼續(xù)增 加，不過這只限于非 OECD國家 。煤炭在 民用和服務(wù)部 門的使用將停止增加。預(yù)測 2000年到 2030年 ，石油 和天然氣在世界終端 能源消費(fèi) 中的 比例 幾乎沒有變化。石油產(chǎn)品幾乎要 占終端 能源 消費(fèi)量 的一半，而天然氣要占 18％。石油需求將以每年 1．8％的速度增長，其 中運(yùn)輸部門約 占需求增 長量 的四分之三。在 OECD國家，運(yùn)輸部 門在 石油需求增加量中的比例要 占9O％以上 。
終端能源競爭力評價(jià)，是一個綜合評價(jià)問題 ，因?yàn)橛绊懫涓偁幜?的因素有很多 ，因此具有一定的復(fù)雜性。但既然是終端能源，對于終端用戶而言 ，能源的經(jīng)濟(jì)性是相當(dāng)重要的因素。目前 ，人們對于各種能源消耗的經(jīng)濟(jì)對比，還缺乏一種 比較科學(xué)的方法。僅僅依據(jù)費(fèi)用直接進(jìn)行對 比是不科學(xué)的，這里把各 種燃料 的燃燒值轉(zhuǎn)化為等效電能值 ，再把能源價(jià)格都換算成 電價(jià) ，以電價(jià)為基準(zhǔn)，進(jìn)行能源價(jià)格 的競爭力比較 。 計(jì)算方法如下 ：設(shè)某可燃性能源的燃燒值為A×10 焦耳 ，熱 效益 為 k，那 么 等效 電能值 為千瓦時。
表 1列出了常見燃料的等效電能參考值，各種燃料的燃燒值摘 自現(xiàn)行的教科 書 ，計(jì)算過程 中考慮 了能源消費(fèi)的實(shí)際熱效益。值得注意的是每一種類的燃料都可能存在若干個等級，表中所列只是最具代表性的一種。如柴油又有重柴油 、柴油之分 ，前者燃燒值為 33×106焦耳，后者為 42．9×10 焦耳，等效電能值 自然也就不一樣 。
表 2列出了目前北京市幾種主要燃料的費(fèi)用對比情況 ，其中“折算 電價(jià)”表示各種燃料的燃燒值轉(zhuǎn)換 成等效電能后 的價(jià)格 。其具體計(jì)算過程為：設(shè)某種燃料的等效電能值為 B，該燃料 的單價(jià)為 c，則該燃料的“折算電價(jià)”即為 元／千瓦時。然后，將各種燃料 的“折算 電價(jià)”與現(xiàn)在 的電價(jià)進(jìn)行 比較，就可得出各種燃料的價(jià)格競爭力排名。
《北京市發(fā)展改革委轉(zhuǎn)發(fā)國家發(fā)展改革委關(guān)于調(diào)整華北電網(wǎng)電價(jià)文件的通知》中明確規(guī)定 ，居民生活用電不滿 1千伏到戶價(jià)格每千瓦時 0．4883元 ；1千伏及以上 到戶 價(jià)格每 千瓦時 0．4783元 。城鎮(zhèn)居民合表用戶及城鎮(zhèn)高壓自管戶供居 民生活用電，供電企業(yè)總表結(jié)算價(jià)為每千瓦時 0．4513元(不滿 1KV)和 0．4413元 (1—10KV、35—110KV)；對農(nóng)村地區(qū)尚未實(shí)現(xiàn)抄表到戶的農(nóng)村居民用 電，供電企業(yè)與鄉(xiāng)(鎮(zhèn))供電所或村結(jié)算價(jià)為每千瓦時0．4213元 (不滿 1KV)和 0．4113元 (1—10KV、35— 110KV)。居民峰谷試點(diǎn)電價(jià)采用兩段制，峰時段為 6：00—22：00，電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為0．4883元／千瓦時；谷時段為 22：O0—6：O0，電價(jià)標(biāo) 準(zhǔn) 為 0．30元／千瓦時。在此，我們就選取 峰時電價(jià) 0．4883元／千瓦時和谷時電價(jià) 0．30元／千瓦時為基準(zhǔn) ，與其他 能源進(jìn)行價(jià)格競爭力的比較 ，結(jié)果如表 3。
從表中可見，煤炭、天然氣的價(jià)格 比電能低 ，石油價(jià)格高于電價(jià)。在幾種煤炭 中，又以焦炭最貴；居 民使用的液化氣比天然氣價(jià)格略低 ；谷時電價(jià)略高于天然氣 的價(jià)格 ；峰時電價(jià) 略低于汽油價(jià)格；柴油的價(jià)格最高。由于數(shù)據(jù)來源和各種能源價(jià)格計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)不一致 等原 因，會不可避免地導(dǎo)致競爭力排名情況存在一定誤差，這里僅用于學(xué)術(shù)探討。
三、北京市終端能源價(jià)格競爭力分析
從上面的能源價(jià)格來看，石油是最貴的，其次是電力 、天然氣 ，而煤炭最低 ，因此單從 目前的價(jià)格來看，煤炭競爭力最強(qiáng) ，其次是 電力 、天然氣 ，石油競爭力最 弱。但未來 的競 爭力走勢就未必如此，如最近北京市天然氣 、電力在終端能源中的比例在不斷提高 ，而煤炭、石油 的比例呈下降趨勢因此 ，還應(yīng)結(jié)合能源儲備量及未來能源政策等因素 ，對能源價(jià)格競爭力進(jìn)行分析。
(一 )全球能源儲備
石油 、煤炭、天然氣都屬于一次能源，是不可再生能源，而電力屬于二次能源，新能源發(fā)電都是可再 生 的 。
2006年全球石油探明儲量 (數(shù)據(jù)來源 ：環(huán)球能源網(wǎng))為 1645億噸 ，世界各地 區(qū)石油探 明儲量分別為 ：北美 78億噸(占世界總量的 5．0％)，中南美 148億噸(占世界的 8．6％)，歐洲和歐亞大陸197億噸(占世界 的 l2％)，中東 1012億噸 (占世界的61．5％)，非洲 152億噸(占世界的9．5％)。亞太地區(qū)54億噸(占世界的3．4％)。
2006年全球 天然氣探明儲 量 (數(shù)據(jù)來源 ：環(huán)球能源網(wǎng))為 181．46萬億立方米 ，世界各地 區(qū)石油探明儲量分別為：北美 7．89萬億立方米 (占世界總量的 4．4％)，中南美 6．88萬億立方米 (占世界的 3．8％)，歐洲和歐亞大陸 64．13萬億立方米(占世界的 35．3％)，中東 73．47萬億立方米 (占世界的 40．5％)，非洲 l4．18萬億立方米 (占世界的7．8％)，亞太地區(qū) l4．82萬億立 方米 (占世 界 的8．2％)。
2006年全球煤炭探明儲量(數(shù)據(jù)來源：環(huán)球能源網(wǎng))為 909064百萬噸，世界 各地區(qū)石油探明儲量分別 為：北美 254432百萬噸 (占世界總量的28％)，中南美 19893百萬噸(占世界 的 2．2％)，歐洲和歐亞大陸 287095百萬噸(占世界 的 31．6％)非洲和中東 50755百萬噸(占世界的 5．6％)，亞太地區(qū) 296889百萬噸(占世界的 32．7％)。 《BP世界能源統(tǒng)計(jì) 2006))的數(shù)據(jù)表明 ，以 目前的開采速度計(jì)算 ，全球石油儲量可供生產(chǎn) 40年天然氣和煤炭則 分別 可 以供應(yīng) 65年 和 162年全球 能源儲備對能源價(jià)格有直接的決定作用 ，資源的稀缺性使得這些不可再生能源 的價(jià)格有上漲趨勢。
與這些一次能源相比，電能有 以下特點(diǎn) ：(1)電能是清潔能源 ，污染小，使用效率高。(2)電能使用方便，操作簡單，符合人們的消費(fèi)偏好和使用習(xí)慣。而且生產(chǎn)生活中越來越多地使用許多電氣設(shè)備 ，這 些設(shè) 備具有專 用性 ，難 以用其他 能源替代。(3)電能來源之廣是其他能源所望塵莫及的化學(xué)能 、水能、風(fēng)能 、太陽能 、原子能等都能轉(zhuǎn)化為電能，而水能、風(fēng)能 、太陽能等發(fā)電都是可再生的可以循環(huán)利用。因此，電能將來的價(jià)格競爭力將越來越強(qiáng) 。但 目前 由于技術(shù) 和設(shè)備上 的限制 ，生活中所用的電還是 以火力發(fā) 電為主，所 以電煤價(jià)格仍對電價(jià)有著重大影響。
(二)能源政策與未來發(fā)展趨勢
能源政策在很大程度上決定了終端能源的未來發(fā)展趨勢。《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第 十一個五年規(guī)劃綱要》提出了“十一五”期 間單位 國民生產(chǎn)總值(GDP)能耗降低 20％等一系列資源節(jié)約的約束性指標(biāo) ，這些指標(biāo) 具有法律效力 ，必 須確保實(shí)現(xiàn) 。
進(jìn)入“十一五”發(fā)展階段 ，在全球化條件下 ，中國新的能源發(fā)展 目標(biāo)和政策主要包括以下幾點(diǎn) ：第一 ，確保全體人 口享有基本能源供給 的公共服務(wù) 、基礎(chǔ)設(shè)施和可及性 ；加快城鄉(xiāng)居民電網(wǎng)改造和建設(shè) ，在邊遠(yuǎn)地區(qū)和山區(qū)發(fā)展太陽能 、風(fēng)能 、生物能等新型能源 。第二，對東部 中晚期油 田和新疆石油實(shí)行保護(hù)性開發(fā) ；根據(jù) 國際市場情況 ，進(jìn)一步提高石油凈進(jìn)口率 ，石油凈 進(jìn) 口率 由 1997年 的l3．7％提高 到遠(yuǎn)期的 40％以上 ；充分利用 國內(nèi)石油加工能力 ，開展“石油加工貿(mào)易”，擴(kuò)大較高附加值的石化產(chǎn)品的出口；大力鼓勵天然氣消費(fèi)，天然氣用量 占全部資源消費(fèi)比重由目前的2％提高到5％，提高到 2010年的 10％，2015年提高到 15％以上 ，即消費(fèi)比重每年提高 1個 百分點(diǎn) 。第三 ，對石油及成品油、天然氣進(jìn)口實(shí)行零關(guān)稅政策；打破石油進(jìn)口壟斷 ，逐步取消石油進(jìn) 口配額限制 ，允許用油大戶全球直接采購 ；鼓勵 國內(nèi)能源企業(yè)與跨國公司多種形式的戰(zhàn)略結(jié)盟 、相互持股 ，鼓勵能源企業(yè)海外投資 、建立基地、海外上市 ，參與 國際競爭 。第 四，大力發(fā)展石油 、天然氣 管道基礎(chǔ)設(shè)施。
中國國土面積略大于美國，但輸油管道長度僅為美國的 3．5％，輸氣 管道長度僅 為美 國的 2．8％油氣管道等基礎(chǔ)設(shè)施滯 后成為制約瓶頸 ，今后將進(jìn)入一個大 的發(fā)展時期。第五，“西氣東送”等管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施工程實(shí)行“管網(wǎng)分開”的新原則。油氣管道屬于公共物品，但油氣的生產(chǎn) 、輸送和銷售屬于競爭性產(chǎn) 品。中央負(fù)責(zé)干線 ，地方負(fù)責(zé)支線 ，城市負(fù)責(zé)配套管線，國網(wǎng)、地 網(wǎng)和市網(wǎng)統(tǒng) 一聯(lián) 網(wǎng)、區(qū)域聯(lián) 網(wǎng)；管網(wǎng)工程的施工 、運(yùn)營應(yīng)按企業(yè)化商業(yè)化方式運(yùn)作 ；天然氣和石油從勘探 、開采到生產(chǎn)和銷售一律放開市場 ，引入國際競爭，積極利用外資。第六，大的天然氣管道沿線實(shí)施煤改氣工程 ；沿線用煤大戶 、發(fā)電廠和主要城市，限期實(shí)施煤改氣工程；天然氣應(yīng)優(yōu)先送往沿線大采 暖鍋爐和 主要用能大戶；鼓勵沿線建立天然氣發(fā)電廠。第七，積極利用全球節(jié)能和環(huán)保技術(shù) ，實(shí)行技術(shù)與設(shè)備進(jìn) 口低關(guān)稅或零關(guān)稅，促進(jìn)對這些技術(shù)吸收 、消化 、擴(kuò)散和應(yīng)用；重點(diǎn)扶持具有 戰(zhàn)略意義和環(huán)保效益巨大的清潔煤及其氣液化技術(shù)和新能源技術(shù)，繼續(xù)大力推廣清潔煤技術(shù)和優(yōu)質(zhì)能源的使用技術(shù) 一 。
《北京市“十一五”時期能源發(fā)展及節(jié)能規(guī)劃》針對北京市能源消費(fèi)水平高，優(yōu)質(zhì)能源比重較高，節(jié)能取得一定成就、但仍有較大潛力 ，能源嚴(yán)重依賴外部 、供應(yīng)體系存在安全隱患 ，能源保障 了經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求 、但運(yùn)行調(diào)控難度較大等能源現(xiàn)狀特點(diǎn) ，制定 出“十一五”期 間能源設(shè)施建設(shè)的主要任務(wù)是加強(qiáng)能力建設(shè) 、大力推進(jìn)能源節(jié)約、繼續(xù)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、統(tǒng)籌城 鄉(xiāng)能源發(fā)展 、建立安全預(yù)警和應(yīng)急體系 、加強(qiáng)管理和法制建設(shè) 等六 個方 面。明確提出大力發(fā)展電力和天然氣等 清潔能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，改善生態(tài)環(huán)境。實(shí)施“總量控制，分區(qū)發(fā)展，全程管理，清潔高效”的舉措，改善燃煤利用結(jié)構(gòu) ，控制燃煤 的污染物排放 總量。到 2010年 ，電力、天然氣在終端能源消費(fèi)中所占比重分別為38％和 11％ 。
從上述的國家能源政策和北京市能源政策可見，終端能源的未來發(fā)展趨勢是不斷提高電力、天然氣的使用 比例 ，煤炭使用 則重點(diǎn)扶持清潔煤技術(shù)，對石油實(shí)行保護(hù)性開發(fā) ，綠色環(huán)保的新能源技術(shù)是今后發(fā)展的重 中之重 ，這跟 中央“十一五”規(guī)劃建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友 好型和諧社會的宏偉目標(biāo)是完全吻合的。
四、結(jié)論
根據(jù)以上分析，北京市 的幾種 主要 的終端能源的價(jià)格競爭力排名是煤炭 、天然氣 、電力 、石油目前來 看 ，煤 炭是最便宜 的能源 ，而石油價(jià)格 最高，天然氣和 電力居 中。煤炭、天然氣 、石 油都是一次能源 ，根據(jù) 其儲 備量 分別 還能 用 162年 、6年和 4O年 ，而電力是 二次能源 ，發(fā) 電形式多 。同時 ，天然氣 、電力又是清潔能源，根據(jù) 國家和北京市的能源政策 ，電力 、天然氣在終端能源消費(fèi)中所占的比例將不斷提高 。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)源 水利水電工程 施工管理
中圖分類號：TV512 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（A）-0062-01
1 危險(xiǎn)源的分類
危險(xiǎn)源分類有兩種分類理論為：兩類危險(xiǎn)源和三類危險(xiǎn)源。
兩類危險(xiǎn)源分類理論的研究者認(rèn)為，根據(jù)危險(xiǎn)源在事故發(fā)生、發(fā)展過程中的作用，可將危險(xiǎn)源分為兩大類：把生產(chǎn)過程中有可能發(fā)生意外能量釋放的物質(zhì)（能源或能量載體）、有毒的物質(zhì)等物質(zhì)稱作第一類危險(xiǎn)源。
施工過程中必須采取限制能量的釋放或者控制危險(xiǎn)物質(zhì)的方法來防止第一類危險(xiǎn)源的產(chǎn)生。但是有些情況下對第一類危險(xiǎn)源的控制、防治措施會失效，而導(dǎo)致這些措施失效的因素稱為第二類危險(xiǎn)源。普遍認(rèn)為第二類危險(xiǎn)源包括人的因素、物的因素和環(huán)境的因素三方面。第二類危險(xiǎn)源往往是一些圍繞第一類危險(xiǎn)源隨機(jī)發(fā)生的現(xiàn)象，其在生產(chǎn)、生活中為利用能量，而讓能量按照人們的意愿在系統(tǒng)中有序流動，轉(zhuǎn)換和釋放能量。它們出現(xiàn)的情況決定事故發(fā)生的可能性，第二類危險(xiǎn)源出現(xiàn)得越頻繁，發(fā)生事故的可能性越大[1]。
三類危險(xiǎn)源分類理論認(rèn)為，除了上述兩種危險(xiǎn)源之外，把由于安全管理決策、組織失策等人類活動的不安全行為、失誤造成的系統(tǒng)失穩(wěn)、失衡的情況稱之為第三類危險(xiǎn)源[2]。
2 水利水電工程施工重大危險(xiǎn)源的來源
重大事故的發(fā)生往往皆是有因可查的，絕非偶然、獨(dú)立的。事故的發(fā)生包括直接原因和間接原因。事故的直接原因是指那些能直接引起人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失以及造成周圍環(huán)境的破壞的能量（如電能、化學(xué)能等等），能量的載體和有毒物質(zhì)，即第一類危險(xiǎn)源；事故的間接原因是是指圍繞第一類危險(xiǎn)源發(fā)生的事故，即第二類危險(xiǎn)源，同時還包括上述的第三類危險(xiǎn)源的作用，一起事故的發(fā)生是由三部分組成的：固有危險(xiǎn)源、誘發(fā)因素、組織因素。
對大量水利水電施工事故的統(tǒng)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)水利水電施工過程中的施工危險(xiǎn)源主要為以下7類：高處作業(yè)、工程地質(zhì)條件、生產(chǎn)環(huán)境因素、生產(chǎn)設(shè)備因素、生產(chǎn)材料因素、人的不安全因素以及其它因素等[2]。這些因素分別分布在以下幾個方面。
（1）生產(chǎn)、儲存和運(yùn)輸能量的裝置、設(shè)施、設(shè)備和易燃、易爆有毒物質(zhì)主要分布在以下的施工場所：汽油儲量在10以上，柴油儲量在20以上的油庫；一次性裝藥量在1以上或者施工作業(yè)人員在10人以上的爆破工程；儲存炸藥在10以上的炸藥庫；額定蒸發(fā)量在1的鍋爐設(shè)備；制冷、制冰設(shè)備；大量液態(tài)氨儲存地質(zhì)；易燃、易爆、有毒物質(zhì)運(yùn)輸過程；大型運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸過程。
（2）在施工過程中使施工人員或者工具等具有較高勢能的設(shè)備、裝置以及場所等。這些危險(xiǎn)源主要分布與：載人裝置高度超過10，載人人數(shù)超過3人的情況；作為承重用的排架，平臺所在的高度超過10，面積超過20的情況；高空作業(yè)的高度超過10，人數(shù)超過20人的情況；大型的吊機(jī)等起重設(shè)備以及起重設(shè)備的附屬設(shè)備。
（3）某些失控的設(shè)備、儀器、場所如果失控就有可能產(chǎn)生巨大的能量釋放，導(dǎo)致重大事故的情況，這包括：高度大于20，坡度大于60°的邊坡（容易引發(fā)滑坡、塌方、石塊掉落）的作業(yè)人員超過10人的情況；在基坑開挖過程中深度、寬度均大于1，作業(yè)人員超過10人的情況；在滑坡體附近施工，施工工期超過3個月、作業(yè)人員超過10人的情況；水文地質(zhì)條件復(fù)雜出施工的豎井、斜井和隧洞等施工項(xiàng)目；易發(fā)泥石流區(qū)域的施工期雨季工期大于1個月的，作業(yè)人員超過10人的情況。
（4）危險(xiǎn)場所、大型的群眾集會以及突發(fā)事件分布于：重大的集會等人活動較為集中的場所；員工、居民的生活區(qū)、娛樂場所、辦公樓等；大型聚會還有可能導(dǎo)致集體的食物中毒，流行病的感染與傳播；突發(fā)的不可避免的天氣、地質(zhì)等自然災(zāi)害。
（5）自然災(zāi)害及危害，包括：高原地區(qū)使人產(chǎn)生的高原反應(yīng)、野外無人區(qū)的火災(zāi)、雷區(qū)的雷電傷害、地震多發(fā)區(qū)的地震，泥石流多發(fā)區(qū)的泥石流災(zāi)害、沿海地區(qū)的臺風(fēng)災(zāi)害等。
3 水電施工傷亡事故的特點(diǎn)
（1）高概率、高危害、高損失事故較集中。容易形成群體傷亡的事故，主要集中在：坍塌、放炮、提升車輛傷害、冒頂片幫等四類。四類事故的平均事故死亡嚴(yán)重度為1.54人/次，比統(tǒng)計(jì)平均事故死亡嚴(yán)重度高30.5%。其中放炮和冒頂片幫事故居低概率事故。
易形成物毀人亡、造成較大經(jīng)濟(jì)損失的事故類別有；坍塌、火災(zāi)、起重傷害、提升及車輛傷害。這四類事故的平均經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重度為5.4萬元/次，比統(tǒng)計(jì)平均經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重度高1.47倍。其中火災(zāi)事故屬于低概率事故。
（2）違章事故多。統(tǒng)計(jì)資料表明，大多數(shù)事故都涉及到人和物兩個方面的原因、從人的方面來看.主要是人的不安全行為。如安全意識差、忽視安全操作規(guī)程、技術(shù)水平低、臨危應(yīng)變能力差等。以人的不安全行為為主因的傷亡事故占事故統(tǒng)計(jì)總數(shù)的86.9%，其中違章作業(yè)導(dǎo)致的傷亡事故占事故統(tǒng)計(jì)數(shù)的63.1%、而習(xí)慣性違章則占41.8%。
（3）特種作業(yè)人員事故率高。特種作業(yè)是指對操作者本人，尤其對他人和周圍設(shè)施的安全有重大危害因素的作業(yè)。在水電施工生產(chǎn)過程中的特種作業(yè)主要有：電工作業(yè)、起重機(jī)械作業(yè)、爆破作業(yè)、金屬焊接（氣割）作業(yè)、機(jī)動車輛駕駛。建筑登高架設(shè)作業(yè)、壓力容器操作等。
（4）重大傷亡事故發(fā)生于年輕工人中的居多，文化程度低者中居多。
參考文獻(xiàn)