无机化学物质种类范文

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无机化学物质种类

篇1

《普通高中化学课程标准(实验)》中指出,高中生应认识分类思想对化学研究的作用,并能根据物质的组成和性质对物质进行分类。物质分类与转化是化学的核心问题,对物质进行分类和研究物质转化的规律,既符合化学科学的发展规律,也符合学生认知规律。

1. 化学的核心问题——物质及其转化

化学的核心问题是物质及其相互转化,化学科学认识活动对其基本问题“物质及其转化”的认识有2大基本任务:一是探寻“物质及其转化”基本规律,二是建构“物质及其转化”的科学理论。

为了认识丰富多彩的化学物质及其转化规律,化学学科采取了独特的认识视角——元素视角。物质是由元素组成的,物质按照元素组成可以进行分类;组成相似的物质,其化学性质也相似,各类物质的相似性,就是各类物质的性质研究模型。

为了解释“物质及其转化”的事实和规律性,化学科学在认同分子、原子等微观粒子存在的基础上建构相关的化学科学理论。从内容上说,化学科学理论有分子论、原子论、原子结构理论、化学键理论、有效碰撞理论和碳共价键理论等。如图1所示。

2. 物质的分类

在自然界中,100多种元素形成了数千万种组成、形态、性质各异的单质和化合物。面对种类繁多、变化复杂的物质世界,化学家需要将众多的物质进行分类,需要探索各类物质间转化的条件和转化所遵循的规律。从元素的视角看物质的分类。如图2所示。

3. 物质性质的研究模型

同一类物质在组成和性质方面往往具有一定的相似性,对物质进行合理的分类,有助于我们按物质的类别进一步研究物质的组成、结构和性质。高中无机物性质研究的2个重要视角,一是物质的类别;二是核心元素的化合价。如图2所示。

金属单质、非金属单质、酸碱盐各类物质都有其相似的性质,如酸性氧化物的化学通性,如图4所示。

二、 “硫和含硫化合物间的相互转化”教学内容分析

“硫和含硫化合物相互转化”是苏教版《化学1》专题4的教学内容,从教科书的编排来看,这一内容安排在“二氧化硫性质和作用”、“硫酸的制备和性质”之后,是对硫和常见含硫化合物知识的一次归纳和整理,初步形成硫和含硫化合物间相互转化的知识网络关系。其教学价值在于:一是为了印证专题1中“物质的分类与转化”的化学家研究视角,二是为了建构“物质是可以相互转化的、物质之间的相互转化是有一定规律的”基本观念。

“含硫物质多种多样,它们在一定条件下可以相互转化。通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化。通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的物质之间的转化。”教材已经为我们揭示了物质间相互转化的基本思想、以及研究或学习的方法,从无机物性质研究的2个视角(物质类别和核心元素价态)认识“物质转化”的内在规律,建构“物质转化”的基本观念。

“通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化”。学生对“不同价态硫元素间转化”已有3个角度的认识:一是实验室中(二氧化硫被双氧水氧化、浓硫酸被铜还原)不同价态硫元素间的转化;二是酸雨形成及其防治中不同价态硫元素间的转化;三是硫酸工业生产中不同价态硫元素间的转化。教学是将这些已有的知识提高到观念建构的认识上来,使学生的学习不再停留在仅仅关注物质的性质,而是要利用氧化还原反应的知识,认识元素价态变化与含硫物质转化的关系。

“通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的物质之间的转化”。学生从“物质类别变化”和“复分解反应”的角度认识了二氧化硫、亚硫酸和硫酸性质,如SO2是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性;亚硫酸是一种较强酸、硫酸是一种强酸,具有酸的通性。教学是将研究各类物质之间的相互反应关系,提升到研究它们之间的相互转化的意义,从“物质类别变化”的高度认识物质类别与含硫物质转化的关系。

从上述2个角度对硫及其化合物进行分类,以物质类别和价态变化为坐标的二维转化关系如下图5所示。

三、基于物质分类与转化的教学设计

教学目标:(1)元素观的建构:能够认识硫元素在自然界以多种物质形式存在,从元素视角对含硫物质进行分类;(2)转化观的建构:从物质类别和价态变化2个视角建构物质性质的研究模型,在学生头脑中建构以类别和价态为坐标的二维转化关系概念图,依据转化关系分析重要物质的性质;(3)转化观的应用:能够将转化关系概念图工具化,解决生产生活中的实际问题。

教学策略:一是以价态变化为线索,如自然界中硫循环、酸雨形成、硫酸工业生产中不同价态硫元素间的转化,建构的转化关系;二是以物质类别转化为线索,如“氢化物或氧化物酸盐”的转化关系。

教学过程:凸显硫和含硫化合物间“转化观”的建构与应用。

(1)硫和含硫化合物间“转化观”的建构

事实材料一:自然界中的硫

展示自然界中含硫物质的图片或实物标本,如天然硫单质、辰砂、雄黄、雌黄、黄铁矿、芒硝、重晶石、石膏等,并对其进行分类。

展示“自然界中硫循环”的图片。大气中的H2S、SO2主要来自岩石的风化、有机物的分解、矿物燃料的燃烧,SO2在大气中受O2、H2O(g)、阳光等影响被氧化成SO3,SO2和SO3溶解于水,分别生成H2SO3或H2SO4,随雨水降落地面,与地表的矿物质反应生成可溶性硫酸盐和亚硫酸盐进入土壤,经过土壤微生物作用,含硫化合物转化成能被植物根系所吸收的可溶性盐类,再经过动物、微生物的传递,最后又返回到土壤和大气中。火山喷发的熔硫在地下形成黄铁矿(FeS2)、辰砂(HgS)等含硫矿物和化石燃料。认识自然界中不同价态硫元素间的转化。

事实材料二:酸雨的形成与防治

再现教材中“硫酸型酸雨的形成”图片,化石燃料(含S)燃烧SO2SO3H2SO4,或化石燃料燃烧SO2H2SO3H2SO4,再次认识酸雨形成的反应过程,建构的转化关系。

再现教材中“用化学方法减轻酸雨对树木和土壤的危害”的图片,再次认识酸雨水中的二氧化硫、亚硫酸和硫酸与石灰的反应,建构“酸性氧化物酸盐”或“酸性氧化物盐”转化关系。

事实材料三:硫酸工业生产中不同价态硫元素间的转化

再现教材中“硫酸制备流程”图片,再次认识FeS2或SSO2SO3H2SO4的转化过程,建构的转化关系。

事实材料四:实验室中不同价态硫元素间的转化

再现教材中“铜与浓硫酸反应实验装置”图片,回顾SO2被H2O2水溶液氧化的实验,补充SO2与H2S反应生成硫的实验,进一步认识H2SO4SO2S转化过程。

根据“自然界中硫的循环”、“酸雨的形成与防治”、“硫酸工业生产”和“实验室中”等不同价态含硫物质间转化的事实材料,组织学生讨论、总结硫和含硫化合物间的转化关系,如图6所示。

(2)硫和含 硫化合物间“转化观”的应用

设计将硫酸厂尾气中的SO2转化为石膏(CaSO4·2H2O)的反应,并说明思维过程。从二氧化硫到石膏的转化涉及价态和物质类别变化,因此该转化过程既要用到氧化剂又要用到碱。至少有3条途径:SO2H2SO3CaSO3CaSO4·2H2O;SO2SO3H2SO4CaSO4CaSO4·2H2O;SO2CaSO4CaSO4·2H2O;如图7所示。工业上选择最合适的反应途径,并写出有关的化学方程式。

四、教学反思

教学设计的基本观点是能有效帮助学生建立“物质分类与转化”的基本思想、一般研究方法和思路,认识物质及其转化的两大基本任务,从“元素观”认识物质的分类,从“转化观”认识物质性质的研究模型。教学的关键是有效地帮助学生建立结构化的物质转化关系,“通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化;通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的物质之间的转化”两条线索,帮助学生在头脑中建构物质类别转化和元素价态转化二维转化的概念图式,并利用概念图解决实际问题。

参考文献

[1] 王祖浩. 普通高中课程标准实验教科书:化学1 [M]. 南京:江苏教育出版社,2011:93-94

篇2

关键词:高中教学;有机化学教学;教学策略

部分学生由于对高中有机化学没有掌握到学习要领,因此对化学知识吸收能力不强、不能灵活运用知识,出现知识拖欠情况,逐渐跟不上课堂进度,进而陷入学困境地。针对这一问题,高中化学教师该如何采取有效措施去这一问题的症结所在,是本文中笔者所要重点提出与研究的。

1基于学生的学习兴趣,选择教学的最佳时机

对于任何学习科目而言,良好的学习兴趣都是其能够主动投身到学习过程当中,在课堂上完全跟随教师的思维而展开学习和理解活动的重要基础与前提。所以教师在展开有机化学教学的过程中,要充分把握学生的兴趣点,选择更加符合高中生心理特征、思想特点以及兴趣爱好表现的教学时机,在课堂上引入新内容、新观点以及教学重点等。由于化学本身是与现实生活、人类生活科技进步、乃至于人体机能构造都有着密切联系的学科,因此教师可以通过引入这样一种关联性,有效激发学生的学习兴趣。再例如,整个高中化学教材的设置,其内容划分为有机化学和无机化学两大版块,当无机化学的学习结束之后,学生随即而来接触到的就是有机化学,这个时候就有可能因为接触到一个全新的知识体系,而感到好奇和兴奋,这本身就是一个兴趣拔高点,也是教师可以用来把握教学的第一个最佳时期。

2处理好不同知识模块之间的过渡与衔接

高中有机化学部分的教材内容涉及主要包括两方面内容,即必修板块和选修板块。相对而言,前者是内置于“化学与可持续发展”部分展开的较为笼统的介绍,而后者则是相对独立的教学板块,有非常详尽的有机化学教学内容与模块设置。鉴于此,教师在展开具体的教学活动时,就需要充分处理好这二者之间的关系,做到必修内容和选修内容之间的有效衔接,使学生产生良好的过渡和缓冲心理,具体来说,主要包括下述两方面内容:首先,时刻把握化学课程学习的主题与精髓,即“结构决定性质,性质反应结构”。同时这也是有关有机化学学习的一项非常重要的指导思想,在解决诸多有关该系列内容的题目当中会发挥十分重要的作用。它指的是学生必须充分认知和理解“官能团”在有机化学学习过程中所能起到的作用和所扮演的角色,在通过必修课程模块当中理解和掌握到一定有机化学代表物的基础上,能够根据“官能团”的一致性,由代表性物质引申出一系列具有相似性或关联性的物质,例如从甲烷到乙烷,甲醛到乙醛,甲醇到乙醇的过渡;或者由乙醇过渡到一半醇类化合物和其它经济基化合物等,实现从个性到共性的推论。其次,充分认知和理解自然科学学习的主要方法———“归纳、演绎和类比推理”。例如在学习脂肪烃这一章节的相关内容时,就可以充分采用“复习再现、迁移提高”的教学模式。教师可以首先通过演示甲烷、乙烯等有机化学物质的立体模型,通过复习、总结出个性特点和结构规律;然后通过学习迁移,根据有机化学学习的关键点“结构决定性质”,进一步的出所有有关烷烃、烯烃的结构化学式的表达方法、结构特点以及其性质表现。其目的在于让学生在手动的观察过程中,能够更为清晰和直观到感受到有机化学的空间感、和立体感,从而在由手到眼、再到思考的过程中,不断提升个人的思维判断能力和类比迁移能力。

3利用多媒体或其它现代化的教学设备辅助教学

有机化学当中所涉及到的物质大多具有非常复杂的结构特征,其内部空间排列、次序以及不同元素之间的组合关系都呈现着非常明显的特殊性,会为学生理解和充分认知这一章节与该系列内容的知识带来一定的困难。因此在有机化学教学过程中充分使用各类辅教学资源(挂图、视频影像、立体模型等)就显得十分重要。通过引入各类现代化的辅教学设备,不仅可以让学生对有机体的空间构型、元素比例、结构排列以及同分异构等问题产生非常直观的认知,还能在一定程度上培养学生的空间想象力和思维关联性,从而起到加深学生学习效果与理解力、记忆力的作用。

4注重对学生学习能力和分析能力的培养

对于有机化学的学习者而言,在教材设置促使其必须有传统无机化学转向有机化学进行过渡时,会出现思维上和学习方法上的“不适应”,其不仅表现在解题过程和理解问题中出现的“不适应”,也表现在课堂上传统的思维模式却没有办法接受全新的知识讲解过程,事实上这些都是由有机化学这一全新知识模块其独有的特点所造成的。相对于有机化学,无机化学从整体课程的设置以及内容的排不上来说,所涉及到的知识点、记忆点都比较少,需要强行理解的部分也不多。但是由于有机化学本身是“结构至上”的一系列内容,因此多样的组合导致了多样的变化,也导致了学科的复杂性,这就对学生的综合素质出现了不小的挑战与更高的要求。在这样一种局面下,学生就要打破传统的思维定式,不断提升自我的思维判断能力和逻辑分析能力,以一种全新的视角来展开有机化学的学习。

5结语

综上所述,高中有机化学部分的教学是整个高中化学进程中的关键点与难点。对于化学教师而言,为提高教学质量就需要基于学生的学习兴趣,选择教学的最佳时机;处理好不同知识模块之间的过渡与衔接;利用多媒体或其它现代化的教学设备辅助教学;注重对学生学习能力和分析能力的培养———只有这样才能让学生逐渐克服对于有机化学学习的困境,从而更好地投入到对知识理解和内容吸收的过程当中。

参考文献

[1]周莉.新课改下有机化学教学有效性分析[J]理科考试研究:高中版,2013,20(12):65-66.

篇3

关键词:化学品;生态环境;危害健康;危险化学品

中图分类号:X592 文献标识码:A

化学品就是指各种元素组成的纯净物和混合物,无论是天然的还是人造的都属于化学品。分为不同类别;有机物、无机物;单子化合物、混合物;酸性物质、碱性物质、中性物质、两性物质;危险化学品物质。目前全世界化学品已经多达700多万余种,其中已经作为商品上市的就有10万余种,人类经常使用的约有7万多种,每年全世界新出现的化学品有1000多种。

化学品具有易燃、易爆、有毒、腐蚀、发射性等危险的特性,在生产、储存、运输、使用和废弃物处置过程中及容易造成人员伤亡、财产毁损。

1 化学品对生态环境的影响

20世纪5、60年代开始,化肥、农药、地膜等农用化学品在农业生产中逐步得到广泛应用,并开创了化学农业时代,化学农业不仅改进了生产方式,提高了生产效率,而且也极大地提高了农业产量,但是,由于农业化学品大量施用,而且由于主要由作物产量驱动,农药使用量和使用水平在阶段以后逐步趋于稳定,另外主要受耕地面积减少和病虫害发生的影响而变动较大,地膜使用量基本保持平稳,在逐步降低,主要与地膜的高强度低厚度发展有关。对农业生产群落的结构和生态环境产生的负面影响也是很大的,大量施用化肥不仅造成很大浪费,对生态环境也会造成很大影响。环境中的化学因素成分复杂,种类繁多,大气、水、土壤中含有各种有机和无机化学物质,其中许多成分含量是适宜人类生存和维持身体健康所必须的。在其生产过程中产生的化学物,可以通过被污染的空气和饮用水进入机体,各种染料的燃烧产物,有的存在于废水、废弃和废渣中,通过多种途径在环境中迁移运动,也可以通过被污染的空气和饮用水进入机体中,因此,环境中的化学物可通过许多途径和方式进入人体,对人体健康造成极大影响。另外,工业化学品如果管理不好,也会对环境造成巨大影响。例如,新年刚过,正当大家关注全国大部分城市发生持续雾霾天气时,2013年1月10日,上海市金山区发生一起化学品泄漏事件,原因是一艘散装化学品的船只在装载过程中,因擅自加装的排泄阀未完全关闭,造成部分化学品苯乙烯泄入金山区掘石港河道,导致周边水域污染,从而导致7km范围内水域受到污染,3万人面临无水喝的境地;还有如2012年12月31日7:40,位于山西省长治市境内的山西煤矿发生一起因输送软管破裂导致的苯胺泄漏事故,总量约为38.7t的苯胺泄漏,约30t苯胺被当地采取措施截留,8.7苯胺流蚀漳河,泄漏的苯胺随河流流出外省,引起河北省多个城市饮水困难。

2 化学品对人类健康的影响

2.1 家庭中的各种化学品

家庭中广泛使用着各种化学品:除虫剂、消毒剂、洗涤剂、干洗剂等,它们都是常用的,但同时也是有毒气体,毒性很高的苯胺有少量用于生产家用化学品、涂料、除虫剂,广泛用做溶剂,灭火剂的CCL4,用做去油剂的CH3CCL3用做制冷,发泡剂的CHFCI等是主要的氯代烃污染源。甲醛是一种无色易溶于水、醇和醚的刺激性气体,有凝固蛋白质的作用。尤其具有较高毒性,在我国有毒优先控制名单中位列第2,已被世界卫生组织确认为致癌、致畸性物质,是公认的变态反应源,也是潜在的强致突变物之一。胶粘剂、人造板材(胶合板、纤维板、大芯板和刨花板等)及其制造的家具、复合(强化)木地板、墙纸、涂料、油漆、有机溶剂、杀虫剂、防腐剂等都是空气中甲醛的主要来源。甲醛释放期长达3~15a。人类可以经过呼吸道吸收,对人体的危害具有长期性、潜伏性、隐蔽性等特点。质变性,人们长期接触甲醛还会使人体细胞蛋白质变性,对视丘视网膜有较大损害,可引起嗅觉异常、刺激过敏,导致肺、肝及人体免疫功能产生异常。同时,还可诱发慢性呼吸道疾病、鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、女性月经紊乱、妊娠综合症等;导致新生儿体质降低,染色体异常;引起青少年儿童智力下降。儿童和孕妇对甲醛尤为敏感,因而受到的伤害也是最大的。现在全世界因为装修时装修材料中含有化学品对人体伤害的例子比比皆是。

除了室外的大气污染物能经空气流通进入室内之外,室内各种建筑装饰材料、厨房炊事、化妆品、日用化学制品、复印机、打印机、放射性污染物、空气清新剂、杀虫剂、吸烟、食品添加剂,农村使用的农药也是重要的室内化学污染物,人们已经从室内空气中鉴定出300多种挥发性化学物质,医学研究表明上述污染的呼吸道,心血管疾病和癌症等疾病,主要是易挥发物质。危险化学品突发事故对人类健康的影响危险化学品按主要危险特征分为:爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体(自然物品和易遇湿易燃品)、氧化剂和有机化合物、有、放射性物品、腐蚀品等。

2.2 危险化学品的影响

危险化学品事故对其影响主要包括2个方面:生理影响,危险化学品事故对人群造成直接的生理伤害,如中毒、致畸、烧伤、灼伤、致残、甚至致死等。2003年12月23日发生在重庆开县的特大事故中,含有高浓度硫化氢的天然气突然大量泄漏,造成了243人死亡,2142人中毒住院治疗;心里影响,由于危险化学品事故的发生并造成严重伤亡后果,城市人群就会产生恐慌和不安情绪,从而使社会安全感大大降低,个人心里压力上升。在我国危险化学品事故一直呈上升趋势,危险化学品事故发生突然,破坏性极大,直接关系到人们生命安全和国家财产的损失,同时还往往使人们赖以生存的生态环境造成严重破坏,已经成为我国经济发展中一个不可忽视的严重问题。随着我国经济的快速发展,城市中的危险源越来越多,一旦发生危险化学品事故,其后果必将会越来越严重。由于我国工业化进程起步较晚,对危险化学品事故的认识和研究都很不完善,对危险化学品事故的成因规律没有足够的分析,安全科学技术的理论和方法还正在处于发展之中,风险分析与安全评价的理论和方法体系还有待与不断研究和探索,对管理方式和横式等还处于探讨阶段。 危险化学品对人类影响的研究有待改善,危险化学品发生事故突然,其所造成的影响危害性大,人群无法避免,危险化学品所造成的长期影响,其后果是很难想象的,其危害要经过一段时间,可能是几年,也有可能是10几年才能表现出来,因此必然加强危险化学品对人类所造成影响的研究,提高风险评价工作的质量,做好预防措施,减少事故发生的概率。 其实危险化学品对人类所造成的长期影响更可怕,因为它的影响结果是无法想象的,就拿农药来举例吧,农药会对健康造成长期的慢性影响,农药慢性毒害主要有5种形式,即致癌性、致畸性、诱变性、免疫系统的过敏和其他影响及对神经系统的影响。如何更好地管理和控制化学品对生态环境及人类健康的影响。

化学品给人类健康及生态环境带来了很多益处,当前,我国化学品生产使用快速增长,而企业技术水平落后,布局不合理,环境安全主体责任不落实,管理技术和科研能力薄弱。化学品管理是新时期环保系统面临的艰巨任务。因此,要建立化学品环境污染责任追究制,应该对辖区内所有生产使用化学品的企业都要进行逐一登记,种类、数量、工艺、环境影响等都要清楚。所以,在当前和今后一段时期,环保部门要对化学品及危险化学品生产使用企业开展环境管理登记,进一步加强环境监管,打破以往重治理,轻防控的惯性思维,,将工作重心从单纯的末端污染防治向全过程风险防控转移。这样才能正确处理好化学品对生态环境及人类健康的关系。

如果发生化学品事故后,有关地方人民政府应当立即组织安全生产监督管理、环境保护、公安、卫生、交通等有关部门,按照本地区危险化学品事故应急预案组织实施救援,并采取必要的应急处置措施:立即组织营救和救治受害人员,疏散、撤离或者采取其他措施保护危害区域内的其他人员;迅速控制危害源,测定危险化学品的性质、事故的危害区域及危害程度;针对事故对人体、动植物、土壤、水源、大气造成的现实危害和可能产生的危害,迅速采取封闭、隔离、洗消等措施;对危险化学品事故造成的环境污染和生态破坏状况进行监测、评估,并采取相应环境污染治理和生态修复措施,不得退延、推诿。

篇4

【关键词】挥发性有机物;排放源;危害;综合治理;

1挥发性有机物的概述

1.1挥发性有机物定义及类型

挥发性有机物 (Volatile Organic compounds, VOCs) :指在标准状态下饱和蒸气压较高(标准状态下大于 13.33Pa)、沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发的有机化合物。由于VOCs种类繁多,导致挥发性有机物的类型也多种多样、组成复杂。有机废气中经常碰到的VOCs有:烃类(烷烃、烯烃、芳香烃、炔烃等)、酮类、酯类、醇类、酚类、醛类、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等。

1.2挥发性有机物排放源

大气中VOCs来源广泛、种类繁多,成因也比较复杂,同时还具有浓度低、活性强、危害大的特点,主要分为天然源和人为源两种。但通常人们关注的VOCs主要来自人为污染源:即工业生产过程中排放的挥发性有机污染物。根据《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南(试行)》将VOCs排放源划分为生物质燃烧源、化石燃料燃烧源、工艺过程排放源、溶剂使用源、移动源五类。

(1) 生物质燃烧源:主要是工业生产过程中生物质燃料(秸秆、薪柴、沼气等)的燃烧以及农村作为废弃物的生物质(秸秆、树枝)等的露天焚烧;

(2)化石燃料燃烧源:主要指煤、燃料油、煤气、天然气、液化石油气等化石燃料的燃烧;同时燃烧源又可分成火力发电、供热、工商业消费、城市消费、农村消费等五个部门。同时,油类的储运、销售也属于该类别。

(3)工艺过程排放源:工艺过程源VOCs来源广泛,有机化学、无机化学、食品和农业、木材加工等工业生产过程,都是潜在的VOCs排放源,具体集中在化学原料及化学制品制造业、化学纤维制造业、橡胶制品业、塑料制品业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、农副食品加工业、食品制造业、饮料制造业、木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业、造纸及纸制品业、煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业等十四个制造业行类中,其中石油化工业是VOCs的重要排放源。

(4) 溶剂使用源:根据主要排放过程主要分为表面涂层、染色过程、农药使用、清洗过程、日用消费、以及其他等类别,涉及的行业主要有涂料生产、涂装、印刷、制药、皮革加工、树脂加工等。

1.3挥发性有机物的危害

(1)VOCs是光化学反应的前提,有阳光照射时,在合适的条件下VOCs与NOx及其它悬浮化学物质发生一系列光化学反应,主要生成臭氧,形成光化学烟雾,从而发生光化学污染;

(2)光化学烟雾会刺激人的眼睛和呼吸系统,有些VOCs还具有强烈刺激气味,空气中达到一定浓度时则产生令人不适的感觉,影响空气质量;

(3)有些有毒的VOCs(如芳香烃等)气体在环境中存在会损害人们的健康,长时间暴露在污染空气中会引发瘤变或引起其它严重疾病,如苯对骨髓的造血机能造成破坏,是一种致瘤物;甲苯和二甲苯对中枢神经具有强的麻醉作用;氯乙烯为致癌物。

2挥发性有机物的综合治理

为了进一步贯彻国务院《大气污染防治行动计划》,扎实推进挥发性有机污染物防治工作,全面改善空气质量,结合《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》提出以下整治建议:

2.1 VOCs污染防治应遵循源头和过程控制与末端治理相结合的综合防治原则。

(1)严格建设项目环境准入。结合主体功能规划、城市总体规划等要求,严格空间准入、总量准入、项目准入“三位一体”的环境准入制度,优化调整产业布局、空间布局,积极推动VOCs排放重点行业企业向园区集中,通过规划环评和项目环评联动,确保区域、行业发展整体规模、布局等与环境承载能力相适应。新、改、扩建项目在设计和建设中选用先进的生产工艺,从源头上控制VOCs污染。

(2)大力推进清洁生产。在工业生产中使用清洁生产技术,严格控制含VOCs原料与产品在生产和储运销过程中的VOCs排放,鼓励对资源和能源的回收利用;鼓励在生产和生活中使用不含VOCs的替代产品或低VOCs含量的产品。

(3)建立VOCs排放总量控制制度。将挥发性有机物总量控制将作为建设项目环境影响评价审批前置条件。建立建设项目与污染减排、淘汰落后产能相衔接的审批机制,实行污染物排放“等量置换”或“减量置换”。

2.2积极开展VOCs摸底调查。

通过VOCs污染现状调查,采用实测、物料衡算、排放系数等方法,重点对企业主要生产工艺、VOCs排放环节、治理措施和效果、VOCs排放量和VOCs物质清单等展开调查,摸清企业的VOCs排放状况和排放量,作为VOCs排污收费、总量控制和环境管理的重要依据。

2.3针对不同行业采取不同的整治措施

(1)石油化工及煤化工业:鼓励采用先进的清洁生产技术,提高原油的转化和利用效率、实现煤炭高效、清洁转化。对于易于发生泄漏的设备与管线组件制定泄漏检测与修复(LDAR)计划,定期检测、及时修复;对VOCs工艺排气宜优先回收利用,不能(或不能完全)回收利用的可利用燃烧塔(火炬)经过充分燃烧后排放;

(2)油类(燃油、溶剂)储运及销售行业:储油库、加油站和油罐车宜配备相应的油气收集系统,储油库、加油站宜配备相应的油气回收系统。

(3)表面涂装、印刷、粘合、工业清洗等行业:鼓励使用通过环境标志产品认证的环保型涂料、油墨、胶粘剂和清洗剂;采用效率高、挥发性有机物排放少的生产工艺,含VOCs产品的使用过程中,应采取废气收集措施,提高废气收集效率,减少废气的无组织排放与逸散,并对收集后的废气进行回收或处理后达标排放。

(4)建筑装饰装修:选用符合环境标志产品技术要求的建筑涂料、低有机溶剂型木器漆和胶粘剂,逐步减少有机溶剂型涂料的使用;

(5)服装干洗:淘汰开启式干洗机的生产和使用,推广使用配备压缩机制冷溶剂回收系统的封闭式干洗机,鼓励使用配备活性炭吸附装置的干洗机;

(6)餐饮业:鼓励使用管道煤气、天然气、电等清洁能源;倡导低油烟、低污染、低能耗的饮食方式;推广使用具有油雾回收功能的油烟抽排装置,并根据规模、场地和气候条件等采用高效油烟与VOCs净化装置进行油烟净化;

2.4严格控制VOCs处理过程中产生的二次污染。

对于催化燃烧和热力焚烧过程中产生的含硫、氮、氯等无机废气,以及吸附、吸收、冷凝、生物等治理过程中所产生的含有机物废水,应处理后达标排放,避免处理过程中对大气环境造成二次污染。

2.5鼓励研发新技术、新材料和新装备

鼓励工业生产过程中能够减少VOCs形成和挥发的清洁生产技术;旋转式分子筛吸附浓缩技术、高效蓄热式催化燃烧技术(RCO)和蓄热式热力燃烧技术(RTO)、氮气循环脱附吸附回收技术、高效水基强化吸收技术,以及其他针对特定有机污染物的生物净化技术和低温等离子体净化技术等;高效吸附材料(如特种用途活性炭、高强度活性炭纤维、改性疏水分子筛和硅胶等)、催化材料(如广谱性VOCs氧化催化剂等)、高效生物填料和吸收剂等;挥发性有机物回收及综合利用设备等的研发和推广;

结束语:

随着工业化程度的提高和科技的进步,人们的物质生活和精神生活都有了极大的改善,同时生态环境的污染也日趋严重,尤其是挥发性有机化合物污染,因此必须对相关行业进行综合治理。

参考文献:

篇5

关键词:绿色化学;药学实验;应用探索;污染

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)32-0211-02

“绿色化学”是化学界尤其是化学教育领域在社会发展过程中的一种新型理念,是研究如何从化学反应的设计、反应的进行、产物的使用及废弃过程中使污染减少到最小的新兴科学,是一门从源头上阻止污染的化学,其核心内涵是将现有化学和化工生产的技术路线从“先污染后治理”改变为“从源头上根除污染”,指明了未来发展绿色化学的方向[1]。在环境保护日益受到关注的今天,如何改变传统的实验设置和模式,用“绿色化学”思想来指导和规范药学实验教学,治理实验过程中产生的污染,是每位实验人员需要面对的一个严峻的问题。近年来很多高校在这方面做了很多尝试性的工作,也取得了很好的效果。药学实验过程难免会产生不少污染[2],包括实验产生的有毒、有腐蚀性的废液、废渣,洗涤所产生的废水;有毒的实验产品和实验过程中挥发的有毒溶剂。如果这些污染物不经过处理就直接排入下水道和大气中,不仅会腐蚀下水道,还会对周围环境造成污染。

本文以药物化学和有机化学实验为研究重点,就实验过程中涉及的污染问题,将实验绿色化学理念应用于实验的各个环节中。

一、有目的地选择实验内容,优化实验安排[3]

首先对于实验内容,根据社会发展的需要,精心选择项目,增加有应用价值的操作实验,删除部分已经过时或者很少使用的实验操作,同时将一些基础操作安排在相关的综合实验中,不再单独开设实验。这样通过选择实验项目,调整实验顺序,综合实验内容,更能有效地利用资源,提高效率。其次在实验过程中应尽量利用实验产品,使之利用完全,比如说上个实验的实验产物可以作为下一实验的原料,努力延长产物的使用周期。在有机化学实验“茶叶中提取咖啡因”的实验中所提取得到的咖啡因就可以作为药剂学实验“复方乙酰水杨酸片的制备”中实验的原料,也可以作为药物分析实验复方乙酰水杨酸片含量测定。对于相关性较多的实验可以按照调整次序进行授课,这样整合的实验内容即既让学生能够更好的学到知识,又可以让实验试剂得到更充分的利用。减少中间环节的浪费和污染。通过这样的调整,不仅可以节约实验经费,使本来存在的几次污染变成一次污染,甚至变得没有污染。在实验过程中有目的性地选择实验内容,实现实验综合化、互补化,将基础操作性实验和综合能力训练型实验有机地联系在一起,既能激发学生的学习兴趣,同时也培养学生的资源意识、环境意识和可持续发展的思想观念。

二、开展微量或半微量实验,减少实验试剂的使用[4]

被誉为“实验革命”的微型实验是近20年来发展很快的一种实验方法[5]。它是在微型化的仪器装置中进行的实验,在微小的仪器装置中,在可能的条件下,采用尽可能少的试剂来进行的实验。一般来说,微型实验使用的试剂是常规实验使用的■~■。我们在保证实验现象明显的前提下,在实验教学中进行尝试用尽可能少的试剂来完成实验,减少污染的产生。在微型反应器中反应的实验,现象明显,节省了试剂的使用,也避免了废气、废液的排放。它既能从源头上节约原材料和时间,减少污染,又具有安全、便捷、高效等优点,是实验教学改革中的一个重要方面。很多实验在实验室条件下都可以尝试用微量或者半微量实验,特别是有些性质实验,比如在有机化学物质性质实验中,可以利用点滴板,这样的实验效果也比较明显,而且在试剂方面控制到最小的计量,大大减小了对环境的污染。开展微量和半微量微型实验对于实验改革意义重大,它能够在最大限度方面控制试剂的使用,有些实验通过微型实验更能得到更加明显的现象,有效降低了实验费用,丰富了实验内容,提高了实验效率,改善了实验室环境,增强了实验安全性,有利于培养学生严谨的工作态度和娴熟的实验技能,有利于学生创造性思维能力的发展。

三、充分利用有利条件,种植绿色植物,使实验环境绿色化[6,7]

绿色植物能有效地吸收大气中的有毒有害物质[6],在实验室种植一些绿色植物既能美化环境,又能吸收一些有毒有害的气体,使实验环境绿色化。如芦荟、虎尾兰、吊兰等对甲醛、硫化氢、三氯乙烯、苯等有害气体有很强的吸收能力,万年青等也可有效地去除三氯乙烯的污染,月季花能较多地吸收苯酚、乙醚、氯化氢、硫化氢。我们在实验室的角落或周围摆放一些价格便宜、容易栽种的芦荟、吊兰、雏菊等植物,不仅能有效地吸收有毒有害的气体,净化空气,还能美化环境。

四、妥善处理废弃物,实现“三废”处理绿色化[8-10]

实验废弃物若直接排放,对环境危害很大,应妥善处理,且应遵循“变废为宝、化害为利、分类处理”的原则。首先应考虑是否能够循环利用,这样既能节约资源,又能变害为利。药学实验每次都会产生大量的废弃物,如果不及时妥善处理随意排放,不仅污染环境,而且会弱化人们的环保意识,淡化环保观念。废液绝不允许直接排放,应统一回收,集中处理,比如可以按照酸、碱、盐、有机溶剂、重金属化合物等分类,对现有实验室利用小型三废处理装置,一般实验废物采用中和、稀释等简单方法及时处理,有机溶剂进行回收,对污染较大的废弃物定期收集,统一处理。了解药学实验室的废液排放规律,在废液排放的高峰期集中收集、集中处理。废弃的药品分固体和液体两类,都应分类放入密闭容器中储存,黏贴标签,标明废弃物的种类、储存时间,实行定期处理。在有机化学实验中用到的有机溶剂在实验结束后一定要妥善处理,处理时一定要清楚其化学性质,防止在处理过程中再次反应,避免产生更加剧毒的物质,对环境造成更大的污染。

五、寻找替代性试剂,并引进现代微波、超声技术[11,12]

绿色化目标是将实验过程中危险性降至最小。实验中要尽可能不用或少用危险化学品,如易燃、易爆、有毒、刺激或者有腐蚀性的,特别是剧毒物质。要研究取代危险化学品特别是剧毒化学品,并尽可能地选择对人体和环境危害小的药品,做到低毒化甚至无害化。如在有机化学实验中,可用“肉桂酸”实验代替“喹啉”实验,避开苯胺,硝基苯等有毒致癌的物质。可用“溴乙烷”代替“溴苯”实验,避开了苯、吡啶、溴等有毒,对空气污染很大的试剂,减少对环境的影响。微波作为一种新型能量形式,其促进化学反应速度可比传统的加热技术快数倍甚至数千倍,具有反应条件温和、操作方便、时间短、产率高、产品易纯化、减少用量或不用溶剂、加热时微波设备几乎不辐射能量,可避免环境高温,改进工作环境,对环境友好等优点[13]。超声波实验利用超声波的空化作用,改善目的产物的选择性,改善催化剂的表面形态,提高催化活性组分在载体上的分散性等[14],具有反应产率高、时间短、操作简便等特点。在药学实验中引入微波、超声波技术,如微波辅助提取、微波消化、微波灼烧、超声催化,不但能减少环境污染,节约能源,还有助于增加对相关的先进科学技术的了解,激发求知欲。这些技术的引入对增强药学实验内容的绿色化有十分重要的作用,因而也是实现药学实验绿色化的一个重要方法。

六、结论

实验室“绿色化”管理是一个动态过程,其最终目的就是通过建立一个最为合理的方案,减少实验过程中产生的污染,确保师生及生存环境的安全和健康。我们相信,只要上下统一认识,共同努力,树立“实验绿色化”的理念,通过形成较为完善的实验教学体系,达到节约实验资源,改善实验环境,防止环境污染的目的。

参考文献:

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[6]杨泽丽.加强实验室安全管理创造良好实验环境[J].实验室科学,2008,(3).

[7]刘琦.环境化学[M].北京:化学工业出版社,2004.

[8]王竹林,刘曙东.实验室环境管理体系建设[J].实验科学与技术,2007,5(6).

[9]何积秀,张建英,倪吾钟,等.高校实验室废弃物污染的现状及防治措施[J].实验技术与管理,2008,25(9).

[10]徐飞,李生英,张梅,等.大学无机化学实验中“三废”的绿色化处理[J].实验室科学,2008,(2).

[11]曹晓菊.微波和超声波在化学中的应用[J].实验教学与仪器,2003,(12).

[12]胡亚楠,赵荣祥,李秀萍.超声法准备纳米材料的研究进展[J].当代化工,2013,42(11).

[13]李攻科,杜甫佑,肖小华.微波辅助萃取技术在中药现代化中的应用[J].精细化工,2007,24(12).

篇6

关键词:循证设计;可持续设计;医疗建筑

中图分类号:TU246.1+8

文献标识码:A

文章编号:1008-0422(2014)02-0088-02

1、前言

工业革命带来的先进生产力和高速发展要求使人类开始了对地球资源的掠夺,随着环境逐渐恶化,人们意识到可持续发展的重要性。可持续建筑以可持续发展理念为基础,追求建筑、环境、社会、人类的和谐。对于医疗建筑来说,保证建筑的可持续性更为重要。首先,医院内患者的身体素质较普通人更为脆弱,更需要有助于康复的良好环境。其次,为了保证舒适的室内环境,维持各类医疗护理器械的运行,其能耗比普通建筑更多。并且,医疗建筑中的药品,消毒剂,清洁剂等对环境质量影响更大。因此,可持续设计对于医疗建筑如何促进患者康复,提高建筑环境质量,并降低自身对环境的影响等是十分有意义的。

2、循证设计与可持续设计

循证设计(Evidence-Based Design)是一种建立在循证医学和环境心理学的基础之上的研究方法,“循”的意思是遵循,依照,“证”的意思是证据,数据,即以行业内最可靠的科学研究方法和统计数据作为设计依据,并通过设计师、开发商、使用者等多方面的互动,寻找优化建筑表现的途径,提出某项建筑设计措施对使用者的行为、组织的效率、经济的效益等方面能够产生积极影响的设计方法,并提供信息平台和同行对研究成果分享和讨论。循证设计在医疗建筑中应用最早而且最广泛。

可持续设计目前也是循证设计领域的热点话题之一。可持续设计的发展存在着多重阻力,因为人们害怕改变,害怕成果的不确定,和害怕过高的成本。在建筑设计中的可持续设计通常被认为是额外的预算,或增加的计划,是不必要的,复杂的,空想的,或者与科学技术进步是相矛盾的。这些对可持续设计的抵抗正成为了我们需要循证设计的原因,因为确凿的证据可以帮助可持续设计方案被人们接受。循证设计是可持续设计的根基,两种设计方式是共生的。

3、可持续医疗建筑的优势

短期来看,可持续的建筑环境设计能够缓解建筑环境对人身体健康带来的不利影响。长期来看,它能够创造出在身体,心理和精神方面都对使用者有益的环境。对医疗建筑来说,在减少环境对建筑不利影响的同时,也要减少建筑对环境的污染。具体来说是能够帮助减少医院对周边社区的潜在负面健康影响。可持续的医疗设施和它的使用者的具体利益之间是互相关联的,它能够提高病人治疗效果,提高病人和员工安全,满意度,建立更好的社会形象,更能节约成本,和增加工作效率。

4、可持续设计要素和策略

4.1 室内空气质量

医疗建筑中的患者和工作人员都长时间在室内活动。室内空气充斥着来自建材和清洁剂的挥发性有机化合物(VOC),来自阻燃剂、杀虫剂、增塑剂的半挥发性有机化合物(SVOC),来自霉菌的微生物和微生物挥发性有机化合物,无机化学物质,和颗粒物质,它们都对健康产生了威胁。保证良好的室内空气质量应考虑如下四个设计原则。

源头控制:选择低VOC的材料和低挥发性材料,减少室内空气中的化学品浓度。

通风设计:在室外空气质量良好的地区可以考虑自然通风,但是室外空气质量较低的地区应进行机械通风,并重点考虑空气过滤,通风率选择和加湿控制。

建筑和室内空气质量调试:建筑调试(Commissioning)是指对机械和电气系统测试和评估的过程,以保证他们安装正常且工作高效。建筑调试有助于不断微调建筑,并捕捉空气质量和工作效率的不足。

建筑维护:机械系统的维护(如更换过滤器)和对环保清洁产品的使用能够更好的保护建筑,而且能从长远角度上提高室内空气质量和使用者健康。

4.2 材料和资源

建筑的设计、施工和运营过程,会使用大量的材料,并产生大量的副产品和废物。在设计建筑时考虑材料和资源的种类,能够减少材料生命周期内的对环境造成的影响。

选择建筑的材质的标准通常包括价格、美观、耐用和维护,但是人们往往忽略了材料生命周期内对环境和人造成的影响。尽管对所有材料进行全生命周期分析是很困难的,但是有些问题是不能被忽视的,例如材料对室内空气质量的影响,和材料的耐用程度。耐用和易维护的材料可以减少废物的产生,减少更换材料和维护材料的不必要花费。环保材料的推荐和选择应该加入到建筑规划的过程中,这样就可以使建筑的使用者和自然环境受益。

4.3 日光照明策略

利用自然采光减小了白天对灯光的需要,能够节能,节约成本,并可以提高使用者的精神状态。如果能对日光控制得当,并配合以良好的视野和眩光控制,它将是可持续建筑的最重要部分。

越来越多的证据表明,日光照明的室内环境对健康有积极的影响。根据西英格兰大学Richard Hobday的研究,日光可以帮助控制疾病,因为细菌和病毒能受到日光的控制。在医院中的院内获得疾病,如耐药的金黄色葡萄球菌已经成为造成死亡的重要原因。有自然光照的医院病房被证明会产生更少的细菌相关的疾病。

阳光也可以帮助预防维生素D缺乏,因为人类90%的维生素D都来自阳光,以室内生活为主的人接触更少的阳光,后果是免疫系统的虚弱。阳光也可以帮助预防临床抑郁症,使它成为有价值的治疗过程的一部分。

4.4 和自然环境的接触

研究证明,无论是病人还是普通人,在看见自然环境的同时能在5分钟以内显著减轻压力,还能改善情绪和发生生理变化如血压和心率的降低。另外的研究发现,延长接触自然景色的时间不仅能使病人镇定,而且对医疗成果有更深远的影响。例如,一项手术病人研究表明,床边窗户有自然景色的病人比窗户对着砖墙的病人更容易康复。自然环境能提高医疗质量,因此康复花园、绿色屋顶等的设计在医疗建筑中越来越流行。在医疗建筑中的环境要素(自然材料或植物)或自然形状和形式(植物图案)也能够帮助提高医疗表现,如减少病痛。

5、可持续医疗建筑设计案例――Providence癌症中心

Providence癌症中心位于美国俄勒冈州波特兰市,由Zimmer Gunsul FrascaArchitects建筑事务所设计,运用了循证设计支持下的可持续设计方法。该项目是一座11层,45,700m。的建筑,包括诊断、治疗、研究、和康复服务。建筑包括240个新的病人床位,21间手术室等。

基于已有的循证设计成果,ZimmerGunsul Frasca和俄勒冈大学建筑学院的建筑能耗实验室建立了联合研究项目,研究如何优化病房的自然采光设计,提高病人的康复状况并减少建筑的能耗。这项研究做了如下建议:

设计小进深的房间,能够使阳光在房间分布更均匀。Providence癌症中心的房间很大,并接近正方形,保证外墙和窗户的面积最大化,和阳光穿透的最大化。

窗户的玻璃理想情况下应该是低热阻的,低太阳得热系数的,和高可见光透射率的。Providence的窗户达到了这些标准,满足了在提供足够自然光的同时不会带来过高的建筑得热和眩光。

建筑应和自然增加接触。美国西北部的自然特征,主题色彩,自然材料都体现在了Providence的室内设计,艺术品,和寻路系统中。户外花园,庭院也用来增加建筑同自然的联系。

这项研究在Providence癌症中心得到了成功应用。自然采光措施和灯光控制系统使白天的采光能耗减少87%,减少灯具的产热,因此降低了建筑的制冷负荷和对空调系统的需求量。(见图1-图3)

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近年来,由于相关部门对医疗垃圾管理不严、处理不当引起的环境污染和社会问题,使得人们对医疗垃圾的危害性有了更深刻的认识。医疗垃圾被列为“《国家危险废物名录》HW01号危险废物”,其对环境的危害性是普通生活垃圾的几十、几百甚至上千倍。因此,医疗垃圾的无害化处理受到了国家的高度重视和社会公众的广泛关注。自20世纪60年代起,一些欧美发达国家相继建立了比较完善的医疗垃圾管理、处理法律制度。而我国对医疗垃圾的研究及系统管理开始于20世纪80年代,国家先后颁发了《医疗废物管理条例》《医疗卫生机构医疗废物管理办法》《医疗废物分类目录》《医疗废物专用包装物、容器标准和警示标示规定》《医疗废物行政处罚办法》等一系列法律法规,使我国的医疗垃圾进入法制管理的轨道,并取得了一定成效。然而,我们也应当认识到,我国的医疗垃圾管理仍然存在着相关法律规定滞后、管理执法不严、监督体系不完善以及公众环保意识薄弱等问题,我国对医疗垃圾处置技术的研究投入也与发达国家有较大的差距。因此,完善我国医疗垃圾管理法律制度既具有重要的理论意义,也具有现实意义,可以为我国医疗垃圾科学、无害化处理提供重要制度保障。

一、对医疗垃圾的界定

(一)医疗垃圾的定义及特点

医疗垃圾亦称医疗废物或医疗废弃物,目前,在世界各国的相关法律法规中,对此尚未有一个统一的定义。世界卫生组织认为,卫生保健废物是指卫生保健机构、研究机构和实验室产生的所有废物及各个分散点(如家庭卫生保健所)产生的废物,并将卫生保健废物分为一般性废物和危险性废物,而危险性废物又包括感染性废物、病理性废物(组织、体液)、锋利物、药物性废物等[1]。美国环保局采用医疗废物的称谓,将其定义为在诊断治疗病人和动物及相关研究、生物实验及研究过程中所产生的一切废物[2]。在日本则采用感染性废物的称谓,其在法律上是指医院、诊所、动物医院、研究机构等医疗机构产生的含有或可能含有病原体的废物,包括血液、手术后废弃的病理废物、残留血液的锐利物等,及病原微生物实验用培养物、器具、残留血液的手套等[3]。我国采用了医疗废物的称谓,在2003年颁布的《医疗废物管理条例》中将医疗废物定义为医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接感染性、毒性以及其他危害性的废物,俗称“医疗垃圾”。它主要包括传染性废物、病理废物、利器废物、制药废物、基因污染物、化学品废物、放射性废物等。与一般的生活垃圾相比,医疗垃圾的环境污染风险更大,一旦出现问题,不仅会导致环境受到污染,还会形成危险的疾病传播源。医疗垃圾具有以下特点:一是高度传染性。医疗垃圾不同程度地含有病菌、病毒、寄生虫卵及其他有害化学物质,具有极强的传染性,在收集、贮存、运输等环节若稍有不慎,这些医疗垃圾就会成为传染病传播、流传的重要源头。二是生物毒性。医疗垃圾含有多种病原菌和各种有机、无机化学成分,这些都可能通过人体的呼吸系统、消化系统、伤口、黏膜、体液等途径进入人体,对人的身体健康造成危害。三是多样性。医疗垃圾数量巨大,种类繁多,包括感染性废物、病理性废物、损伤性废物、药物性废物、化学性废物等,各分类中又包含多种小的类别,体系纷繁复杂。四是二次污染性。由于技术、资金限制,在医疗垃圾的处理上存在着诸多问题,致使一部分细菌残留而产生新的危害性物质,这都在一定程度上给环境造成了二次污染。而且用于处理医疗垃圾的消毒物质清理不干净也会造成环境污染。

(二)加强医疗垃圾管理的必要性

医疗垃圾对环境造成污染以及对人体健康造成危害,在很多情况下都是由于管理上存在漏洞、非法利益的驱动。例如:由于我国医疗垃圾管理工作起步比较晚,管理理念相对落后,管理体制方面也存在诸多不足,导致一些具有高度传染性的医疗垃圾流入生活垃圾之中,这对环境的污染相当严重。由于利益的驱使,很多人从事医疗垃圾的非法买卖活动,更有一些黑心商贩将经过简单消毒或者未经消毒的医疗垃圾再次利用并以成品的形式流入市场,对群众的身体健康造成重大危害。因此,在规范医疗垃圾的处理中,既需要先进的技术支持,更重要的是通过严格的管理制度、科学的管理体制以及良好的法治环境,来预防其对环境造成污染,这是防止医疗垃圾污染环境、危害人体健康的基础。我国是世界上最大的发展中国家,产生的医疗垃圾量逐年增多,2010年我国产生的医疗垃圾已达100万吨以上,如不加强管理,任其流散到人们的生活环境中,就会污染环境、传播疾病,严重危害人们的身心健康。因此,无论是从环境保护的角度,还是从卫生防疫的角度,加强对医疗垃圾的科学管理都具有极其重要的现实意义。

二、我国医疗垃圾管理法律制度存在的问题

我国先后出台了《医疗废物管理条例》《医疗卫生机构医疗废物管理办法》《医疗废物分类目录》《医疗废物行政处罚办法》等多项法律法规以规范医疗垃圾的管理工作,并建设了大量的医疗垃圾处置设施。但在实际中,医疗垃圾管理现状堪忧,医疗垃圾污染环境、传播疾病的报道和投诉频繁出现在各大媒体的报道中,医疗垃圾非法买卖在有些城市甚至成为公开的商业活动[4]。由此可见,我国在医疗垃圾的管理、法律体系和监管体系的完善、环保意识的增强等方面,还存在着很多缺陷。

(一)医疗垃圾管理的相关法律法规不健全

我国现行的法律体系不能满足医疗垃圾全过程管理处置的要求,还存在许多法律上的漏洞和不足。尽管我国先后出台了《医疗废物管理条例》《医疗卫生机构医疗废物管理办法》等法律法规来规范医疗垃圾的管理工作,对医疗垃圾的产生、运输、储存、处置等过程做了相应规定,但是这些规定都过于宽泛,缺乏实施的细则。《医疗废物分类目录》对医疗垃圾的分类过于笼统,对不同性质的医疗垃圾的分类过于模糊。例如:国内因胎盘、死胎是否为医疗垃圾而引起的纠纷已见诸报道[5];医疗卫生机构(疾控机构)产生的污水目前没有列入医疗废物的分类目录中;现行有效的GB18466-2001《医疗机构污水排放要求》中尚无疾控、检验等相应机构的污水排放标准及化学性医疗废物处置或排放标准[6]。此外,对于医疗垃圾管理处置过程中的登记制度,相关行政主管部门缺乏严格的执法力度。医疗垃圾的登记制度应当包括对产生医疗垃圾的医疗机构的登记、医疗垃圾的登记以及处置产业资质的申报登记。现阶段我国法律对此都有相应的规定,各省、市也对登记制度颁布了相应的政策和办法,但还未对这些登记形成有效的监督,存在不少漏登、错登的现象。例如:很多个体诊所未申报登记医疗垃圾处理,而将产生的医疗垃圾私自处理或混入生活垃圾之中;一些不具有医疗垃圾处置资质的企业逃避申报登记。对于这些违反登记制度的行为,法律并未有相应的制裁措施,在一定程度上纵容了这些不法行为。此外,在相关配套法律制度上,缺乏对医疗垃圾处理程序的相应技术规范,如环境影响评价制度、对医疗垃圾处理处置者的任职要求没有明确的限制、对医疗垃圾的正确处理也没有明确的标准等问题,这些都是我国医疗垃圾法律体系中亟待完善的问题。

(二)医疗垃圾的管理主体职责不明确

1.医疗垃圾行政管理主体职权划分不合理医疗垃圾的管理是一项复杂的系统工程,涉及环境、社会公众利益、经济和技术等多种因素,涉及的权、责、利的行政部门有卫生防疫、环境保护、环境卫生等。《医疗废物管理条例》第34、35条规定了县级以上各级人民政府卫生行政主管部门、环境保护行政主管部门、县级以上各级人民政府及其他相关部门在各自的职责范围内负责与医疗垃圾处置有关的监督管理工作。可见,各部门之间职责不够明确,存在着执法交叉冲突的现象,这是一般环境行政执法中经常遇到的老、大、难问题。由于政出多门,使得医疗垃圾的监管工作更趋复杂、效率更加低下。2.医疗机构管理者消极行使管理职权一些大型医疗机构的医疗垃圾处理制度相对比较完善,而大部分中小医院和乡镇医院、个体诊所以及乡村卫生所的医疗垃圾处理问题比较突出。一般情况下,部分医疗机构只重视医疗质量和经济效益,忽视了对医疗垃圾的处理。医疗机构的领导往往由于处理医疗垃圾的成本太高,而政府又无相应的贴补政策,导致其对医疗垃圾的管理抱有消极的态度,使医疗垃圾管理处置制度不能得到真正的落实。此外,各类人员缺乏专业知识,导致医疗垃圾分类混乱,尤其是一些中小城市和偏远地区的医疗机构,医疗垃圾常常与普通生活垃圾混杂在一起,有的医疗机构把医疗垃圾承包给缺乏处置能力的个人或者其他单位处置,医疗机构的相关管理者消极地行使其管理权。

(三)医疗垃圾处理收费标准不统一

在我国,医疗垃圾的收集和处理都是有偿的,《医疗废物管理条例》第31条明确规定,医疗卫生机构按照规定支付的医疗废物的处置费用,可以纳入医疗成本。但是法律却未规定一个明确的收费标准,导致各地医疗垃圾处理的收费标准不统一。目前我国绝大多数医院是按照实际床位数或实际占用的床位数收取医疗垃圾的处置费用的,例如,杭州、湖州、深圳、珠海、广州、西安等医院,大约按每床1.7~2.5元收取[7]。有的医院则按产生的医疗垃圾的重量来收取,例如北京等地,收购1kg的垃圾应向处理中心缴纳3元的处理费用[8]。收费标准的不统一增加了医疗垃圾的管理处置难度,不合理的医疗垃圾处理收费制度加重了医院的负担,若盲目地将医疗垃圾的处置费用纳入医疗成本,也可能导致医患关系紧张。

(四)缺乏科学有效的经济效益刺激机制

医疗垃圾是一种高度危险的废物,它的收集、运输、处理都需要投入大量的人力、物力、财力,从某种程度上来说,医疗垃圾处置产业属于公益事业。公益事业是政府的一揽子工程,从投资到建设、运营以及监管都由政府承担,这样的处理模式存在低效率、高成本的缺陷。我国是发展中国家,经济实力相对薄弱,在医疗垃圾处理方面的资金投入不足,各地医疗垃圾处理发展水平不平衡。一些中小城市的医疗机构虽然建立了医疗垃圾的焚烧设备,但由于资金有限,设备大多简单、粗陋,很难达到《医疗垃圾焚烧环境卫生标准》的要求,一些地方医疗机构甚至并未建立专门的回收处理机构。资金投入较少也使得我国在医疗垃圾处置的科研力量培养和技术成果研究等方面相对落后,严重滞后于人们对医疗垃圾无害化处理的迫切需要。随着市场经济的发展,我国政府正在积极探索多元化的融资机制,以调动全社会投资医疗垃圾处置产业的积极性,形成政府、企业、社会相结合的多元化投资格局。其中,政府应该扮演什么角色,并为医疗企业提供哪些优惠条件等成为有效处理医疗垃圾问题的关键。现阶段,各地医疗垃圾收费标准不统一,使得一些医疗垃圾处置产业出现一定程度的亏损,有的难以继续经营,现行的法律法规或地方政策也未对这些处置产业有相应的扶持,大大降低了企业的投资热情。同时,一次性医疗器具二次利用过程中的高额利润使得许多处置产业不惜铤而走险。缺乏科学、有效的经济激励机制,医疗垃圾处置产业就难有健康的市场环境。

(五)缺乏健全的监督机制

目前,我国医疗垃圾处理的法律法规正在逐步完善,但医疗垃圾处理的监督机制还未健全,医疗垃圾的产生机构、监督管理机构、处置机构及其他相关机构之间的分工不够明确,法律责任不够清晰,导致监督管理机构缺少对医疗垃圾处理的有效监督措施。此外,设施建设完工试运行管理程序以及相应监测的可靠性、验收程序的可操作性还存在一些问题;医疗垃圾处置设施运行监督管理还缺乏足够的依据,缺乏完整的执法监督体系,缺乏持续的、全面的、严格的、规程性的监督管理手段,难以保证有效的监督管理[9]。一旦监督机制出现漏洞,医疗垃圾的收集、贮存、运输体系就会相继出现问题,致使医疗垃圾不能得到科学无害的处理,反而流入人们的日常生活中,甚至为不法商家回收利用,成为传播病毒和细菌的重要污染源。同时,我国大部分公众对医疗垃圾的危害性认识不够,医疗垃圾的管理缺乏群众参与和主动监督。虽然我国在2003年颁布了《医疗废物管理条例》,但是根据某地的调查资料显示,公众对一次性医疗废弃物管理的认知、了解程度为:4%完全了解、30%基本了解、39%了解一点、27%完全不了解[10]。因此,公众遇到某些医院不合理处理医疗垃圾的情况时,往往不能及时向相关部门举报,或者采取事不关己、漠不关心的态度,在接触有医疗垃圾的环境时不能进行有效的自我防护,致使自身健康或日常生活环境受到医疗垃圾污染。

三、完善我国医疗垃圾管理法律制度的思考

(一)健全医疗垃圾管理的相关法律法规

1.完善各项法律法规,制订相关的实施细则医疗垃圾立法既属于环境立法范畴,也涉及产业立法领域,要通过立法来促进医疗垃圾的合理、科学化管理及其处置产业的发展。医疗垃圾的管理体制、技术标准以及相关部门的责任与义务等都应当通过法律的规定使之明确化,完善医疗垃圾管理的法律体系,使医疗垃圾处理做到有法可依。例如:德国在1972年通过了第一版《废弃物法》,提出了建设无害化的处理设施,随后在1986年通过了第四版《废弃物法》,首次提出了垃圾的回收利用,在1994年再次对该法进行了修改,提出要遵循物质闭合循环的废弃物管理,实在不能利用的,则要采用环境无害化的方法处置[11]。此外,还应当对相关规定进行细化,如医疗垃圾的分类应当更加明确、具体,将医疗废水、死胎、胎盘等纳入医疗垃圾范畴中,明确规定可回收利用的和不可回收利用的医疗垃圾;制订详细的《医疗垃圾处置标准》及实施细则,保证医疗垃圾的科学化、无害化处理;制订《医疗垃圾处置技术规范》,将环境保护制度中的“三同时”制度和环境影响评价制度纳入其中,对医疗垃圾处理设施的标准和程序、医疗垃圾处理者的资质认证都应有详细的规定。2.明确医疗垃圾管理处置过程中的法律责任医疗垃圾管理处置过程中的法律责任包括行政责任、民事责任以及刑事责任,不仅涉及行政部门,还涉及产生医疗垃圾的医疗机构、医疗垃圾处置企业以及一些个体商户等。任何一个机构违反了国家或地方有关医疗垃圾的法律法规,都应承担相应的法律责任。例如:医疗机构违规将医疗垃圾混入生活垃圾中,造成严重后果的;相关行政部门在监督过程中放纵违法行为,导致环境污染事故的;一些个体商贩违法倒卖一次性医疗器具的,应根据主体的性质、违法行为的性质、造成危害的后果等,确定其应承担的责任,违法主体最终受到法律的制裁。我国《环境保护法》第41条规定:造成环境污染危害的,有责任排除危害,并对直接受到损害的单位或个人赔偿损失。可见我国环境法中对污染环境的行为人采取无过错责任的原则,这项原则同样适用于医疗垃圾的管理处置过程。明确相关主体的法律责任,既有事前的警示和预防作用,又有事后的惩罚和补救作用,可避免由医疗垃圾处理不当而引起的事故或灾害。

(二)加强对医疗垃圾的规范化行政管理

1.对医疗垃圾的管理坚持减量化、集中处理化、无害化原则医疗垃圾处理的最终目的是达到减量化、集中处理化和无害化的效果,许多国家的医疗垃圾处理已经达到这个标准,他们建立了科学合理的管理机制,并且开发了相应的处置装置和技术。欧共体在医疗垃圾的处理问题上设立了特别委员会,提出了欧共体各国共同遵守的规定,如:确定医疗垃圾包括切除的人体脏器、血液、体液、排泄物及实验动物尸体等;床位在100个以上的医院设立专职的管理人员;将医疗垃圾分类为安全的和危险的两类,危险医疗垃圾要完全消毒焚烧,并对焚烧炉的构造和使用做出了详细的规定;对医疗垃圾的分类、收集、贮存、运输以及有关的技术等程序都制订了详细的规章制度[12]。我国更应该在医疗垃圾的管理与处置过程中坚持减量化、集中处理化、无害化原则,并将这些原则贯彻始终。可以借鉴国外先进的医疗垃圾管理模式,逐步改善我国医疗垃圾管理落后的局面,形成国家立法指导、专业公司社会化服务、行政部门监管的医疗垃圾管理新模式[13]。同时,还要加强技术研发,引进先进的处理技术,确保做到无害化处理,并集中处理,节约资源,有计划地建立相应的规模化的处理中心。2.明确各部门的职责,加强部门间的合作与监督《医疗废物管理条例》《医疗卫生机构医疗废物管理办法》等法律法规的出台,使得医疗垃圾的管理更加规范化,相关行政部门除了做到“有法必依,执法必严”,还要明确各自的职责,在职责范围内做好医疗垃圾处置的管理工作。笔者认为,可由卫生防疫行政部门负责医疗垃圾产生的管理工作,由环卫部门负责医疗垃圾的贮存、运输、处置过程的管理工作,由环保行政机构负责全过程的监督工作,定期抽查、检查等。同时,各级部门间的行政关系也要明确。市、县级的相关行政部门负责当地医疗垃圾的管理处置工作,省级相关行政部门应该加强协调、组织工作。各部门之间责任明确,分工细致,就可以避免出现管理混乱的局面。3.完善医疗垃圾处理的登记制度和收费制度针对医疗垃圾登记制度存在的问题,管理部门应当制订详细的登记规则,相关的行政机构应严格把好登记关,由卫生防疫部门做好各医疗垃圾产生者的登记工作,包括私人诊所、乡村医院等,由环保部门做好医疗垃圾处置企业的申报登记工作,而医疗垃圾的暂时贮存则由医院的专门部门做好每天的登记工作。还要不定期地抽查登记记录,有错登、漏登现象的要及时更正和补充。医疗垃圾的收费应当有一个明确、统一的标准。可采取按床位计费为主、按重量计费为辅的方式收取医疗垃圾处理费用。按照医院的规模、级别确定交费方式,如大型医院、传染病医院等产生医疗垃圾量多的就采取按床位收费,一些个体小诊所、精神病院等无床位或者产生医疗垃圾少的就按重量收费。具体的收费数额应当根据当地的经济发展水平而定。这样可以在一定程度上避免部分大型医院为逃脱高额的处置费用而将医疗垃圾混入生活垃圾中。同时,环境卫生行政部门应当负责收取医疗垃圾处置费用,并将大部分费用交给处置单位,其中一部分费用用于医疗机构分类收集和暂时贮存医疗垃圾的工作,例如用于购买装医疗垃圾的特殊垃圾袋、桶,建设符合标准的暂时贮存点,对负责收集、贮存工作的相关人员的培训等。这样既能保证处置产业的运行成本,又能减轻医院的经济负担。4.充分发挥政府职能,保证资金投入,支持医疗垃圾处理技术改革医疗垃圾的处置设施、技术等需要大量的资金投入,除了处置单位应当加大投资以外,政府也应给予一定的补贴,并且利用行政手段保证资金的顺利到位。医疗垃圾的处置涉及的不仅仅是医疗机构与相关行政部门,还关系到我们生存环境的质量和广大群众的健康。因此,医疗垃圾的处置属于社会公益事业,政府应当发挥政府职能,保证该项事业的顺利开展。此外,政府还可以通过争取一些国际合作的机会,引进国外的先进处理技术,并采取一些奖励性措施,鼓励关于医疗垃圾的科研项目,鼓励开发、使用新技术,从而减少处理过程中对环境的二次污染,也可以实现一些可回收医疗垃圾的再利用,减少能源和不可再生资源的消耗。

(三)建立科学规范的经济运行机制

目前,我国医疗垃圾的处理模式基本是政府监管、医疗垃圾处置企业负责运输和集中处置,这种模式也是最为可行的。但是医疗垃圾处置产业属于公益事业,具有投资大、回报小、风险高、技术要求高等特点,倘若没有一个科学合理的经济运行机制,投资者便会缺乏热情,处置单位则为了节约成本、提高利润而不愿意改进技术,使得医疗垃圾不能得到有效的处置。经济运行机制的建立是推进医疗垃圾可持续管理的必要支撑手段。政府应当根据实际情况,围绕工程建设、设施运营环境等实际需求出发,通过商业化协作、财政补贴、减少税收、低息贷款等一系列政策,鼓励投资者对医疗垃圾处置产业的投资,并且将回收利用权交给处置产业,增加企业的利润回收率,从而提高企业的投资热情,同时减小企业对技术投入的压力。具体的经济运行模式如下可知,将医疗机构产生的医疗垃圾交由处置产业,处置产业严格做好分类,将可回收利用的医疗垃圾予以回收利用,由此获得的经济收益成为其利润的一部分;对于不可回收利用的,就直接处理掉。医疗机构所缴纳的医疗垃圾处理费,则由行政部门(环卫部门)收取,收取后将大部分费用划拨给处置产业,剩余部分用于医疗机构分类收集和暂时贮存工作。同时,政府制订相关的财政补贴、减少税收、低息贷款等政策,提高处置产业的投资热情,相关行政部门予以监督。这样的运行机制,既减轻了医疗机构和处置产业工作者的负担,减少了医疗垃圾的流失,并保证了医疗垃圾集中处置单位得以正常运转,同时又可获得可观的利润,政府也能在此过程中充分地发挥监督管理职能。