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关键词:高等环境化学;教材;内容;大纲
中图分类号:G643.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0202-02
一、前言
《高等环境化学》是北京林业大学环境科学与工程硕士学位点的学位课程,目前尚无一本统编教材,在教学过程主要是参考著名的教材和专著:叶常明等主编的《21世纪的环境化学》[1],戴树桂主编的《环境化学进展》[2],唐孝炎,张远航,邵编《大气环境化学》[3]等,选取其中部分内容进行讲授。因此有必要编著一本适合农林高等院校相关专业的《高等环境化学》教材,并体现教材编写组的最新教改成果,这样将有助于高校研究生专业课程的建设以及专业人才的培养,具有较高推广和应用价值。
二、教材建设内容
1.教学内容的确立。《高等环境化学》的教学团队进行了大量的调研和文献阅读工作,借鉴了国内外同行在该领域的最新科学研究成果。撰写了大纲的初稿,并在不同级别的研究生培养计划修订会上进行讨论,集思广益,从课程目的、教学内容、授课方法等方面均进行了深入的探讨和分析,从而确定了该门课程教学大纲的相关内容。主要包括:“张锡辉著,《高等环境化学与微生物原理及应用》[4]中的1~4章”、“叶常明等主编的《21世纪的环境化学》[1]中的3.2~3.4,4.2、4.4节”、“陈景文等编著的《环境化学》[5]中的6~7章”等内容作为适合环境类专业的“高等环境化学——污染物的结构、性质以及水污染化学、土壤污染化学方面”的教学内容。选取唐孝炎等编写的《大气环境化学》[3]中的第3、4、7章作为大气环境化学授课内容。根据高等环境化学内容的特点,建设其教学辅助资源,培养研究生的科研兴趣,扩大他们的科研视野。
2.教材编写大纲。《高等环境化学》立足于应用现代化学、微生物学、生态学领域的新知识,对环境污染物的性质、行为进行更深层次的探讨;主要应用现代结构理论(宏观结构、几何连接结构、轨道电子构型、综合光谱结构和量子化学结构等几个层次)在解析环境污染物的性质、存在、迁移、转化、毒理效应等领域的应用过程和特点。同时注重环境化学领域的最新进展,介绍水环境、大气环境、土壤环境、污染生态面临的机遇、挑战和典型成果。
其大纲内容主要包括:污染物的结构、性质与环境毒理学(结构与基本性质、传质迁移过程、环境毒理学);环境化学进展,包括各个领域的最新进展和发展趋势(水污染化学大气污染化学、土壤污染化学、污染生态化学)
主要大纲内容如下:
第一部分:污染物的结构、性质
第一章 污染物的结构与基本性质
第二章 污染物传质迁移过程
第二部分:环境毒理学
第三章 污染物结构与环境毒理学
第三部分:环境化学进展
第四章 水污染化学的最新进展和发展趋势
第五章 大气污染化学的最新进展和发展趋势
第六章 土壤污染化学的最新进展和发展趋势
第七章 污染生态化学的最新进展和发展趋势
3.其他辅助教学资源建设规划。在教材建设的同时,按照目前授课情况先后建设该课程的讲义、多媒体课件、难点、疑点解析、最新研究进展内容、经典高水平研究成果进展以及图表和图片库、期刊杂志、专著文章等。充实教学内容,作为教材的辅助材料发挥作用
三、教学过程探讨
高等环境化学的讲授内容涉及环境化学领域的基础性研究工作和最新进展。在课堂教学方面,依据“污染物的结构、性质方面”的化学理论较为深入、公式较多的情况,一方面在课堂上给同学们讲述清楚这些基本的原理,同时给他们介绍应用这些原理研究相关科学问题的实例,尤其是授课老师在这方面的成果,让同学掌握这些基本原理的应用方法与途径。在“环境毒理学”与“环境化学进展”教学过程中采用“核心知识块结合关键知识点”的教学结构向学生传授最新的知识。同时,又将这相关内容关联讲授,做到承上启下,知识学习具有连贯性。依据“水污染化学、土壤污染化学”方面综述内容较多的情况,通过课堂的细致讲授,并辅助给同学介绍相关的英文文献,让同学在学习过程中不仅仅局限于别人的综合出的研究成果,而是要求同学们探讨这些成果是如何得出的,在这个综述索源的过程中让同学们熟悉和体会综述性结论的获取过程,注重科研思维的灌输。
除此之外,通过课堂提问、讨论、文献解析等多种形式来调节课堂气氛,并有针对性的让学生了解在相关领域里头的一些轶闻趣事,增加趣味性,最终实现课堂的启发式、互动式教学,提高学习效果。
参考文献:
[1]国家自然科学基金委员会化学科学部,组编.叶常明,王春霞,金龙珠,主编.21世纪的环境化学[M].科学出版社,2004.
[2]戴树桂.环境化学进展[M].化学工业出版社(化学与应用化学出版中心),2005.
[3]唐孝炎,张远航,邵敏.大气环境化学[M].高等教育出版社.
关键词:标准化管理;管理制度;前期论证;现场管理;工作行为管理
Abstract: In the construction engineering management throughout the implementation of the beginning, scientific standardization, management determines the quality of engineering. Different from the traditional concept, standardized management began in the project before implementation, at the end of the project after the end, not only exist in the "construction" is a specific link. The development of strict, scientific, operational management system, work flow, construction of scientific investigation, argumentation, strengthen the effective management of construction site, personnel, organization of work behavior refinement, standardization management, strengthen supervision, supervision of the operation behavior of the tube, is the basic content of management of engineering construction standards the. This paper intends to explore this slightly.
Key words: standardized management; management system; feasibility study; field management; work behavior management
中图分类号:TU71
建筑工程施工企业的发展,必然以工程质量为核心力量。企业之间的竞争,归根结底是工程质量的竞争,同时,必然是管理水平的竞争。实施标准化、科学化、精细化的管理,是保证工程质量、提升管理水平、提升企业效益和市场竞争力的必然选择。
标准化管理的目的在于为工程的开展提供最佳秩序,对存在的问题或潜在的问题提供可共同使用和重复使用的解决方式。是将有实践证明的成功做法和经验,在相同或相似的环境中进行实施,减少不确定因素对工程进展的干扰。实施标准化管理,实质是将复杂的问题程序化,模糊的问题具体化,推进作业的进展,实现作业各阶段的有机衔接,减少不必要的消耗,整体提高工程质量和效益。
一、标准化管理的各项制度、工作流程要科学、严密,有可操作性
标准化管理的各项制度和工作流程从何而来?是对以往管理活动经验的总结,是对成功经验的固化,对潜在问题的预防或纠正。初步形成的制度与标准,需要在工程实践中检验其合理性和可行性。根据工程的现实特点和问题的发展变化,标准化管理的各项制度也应该不断的完善和提高,保证自身的科学性和严密性,保证较强的可操作性,以充分发挥效能。 建立切实可行的质量保证体系是各项管理制度与流程的实施目的。质量保证体系应具有指令性、强制性、系统性、可操作性、可检查性,以促进机构和岗位设置的科学性,人员配备的标准化,明确每个人的工作职责,提高工作效率;促进现场管理标准化和过程控制标准化,明确工作目标、标准和程序,建立科学的评价评估体系,明确责任追究制度,促进工程进展。二、科学、严谨的前期调研、论证是标准化管理的先导和不可或缺的重要组成部分
建筑工程的实施,自然资源和人力资源的消耗量大,工程的质量关系到作业者、直接使用者等方方面面的利益,工程的标准化管理须以工程存在的合法、合理为基本前提。工程建设前,应对与之相关的技术、经济、社会、环境等因素进行科学、广泛、深入的调查研究,研究技术手段的可行性、适用性,经济方面的合理有利性,社会效益、环境效益、生态效益的平衡兼顾,在此基础上做出科学、严密论证,获得主管部门批准后,付诸实施。
新时期以来,面对严峻的环境和资源形势,科学发展观日益深入人心,保护环境、节能降耗、维护社会公共利益成为一切工程项目实施的基本前提。工程的前期勘察、调研及可行性论证报告是否客观、科学,将直接影响到工程的进展、质量和寿命。如果论证不重视经济社会背景和供需平衡,缺乏风险分析,无法避免行政权力和有关利益方的干预,流于形式,工程的合法、合理性则无从保证,工程实施的标准化管理也将失去存在的意义。所以,我们认为,建筑工程的前期调研、论证是工程进展决定性的一环,标准化管理必然应运用在其中。
三、施工现场和过程的标准化管理是管理活动的核心
建筑工程施工现场和过程的标准化管理是借鉴工业生产标准化的理念,通过引进系统理论,整合原有的人员管理、文明施工、安全生产、工程质量和工程监理等单体概念,形成系统性的管理理念与方法。实施标准化管理的目的是整合管理资源,建立有效的推进工程进展、预防与持续改进有关问题的机制,形成操作行为规范化、场容场貌秩序化、管理过程程序化、内部管理信息化、监控手段科学化的新局面,提高工程质量和产业发展水平。
施工现场和过程的标准化管理能够保证工程质量,确保作业人员和工程使用者的生命财产安全,降低资源消耗,提高企业管理水平和文明度,创造良好经济效益和社会效益,是构建和谐社会、节约型社会、文明社会的需要。此阶段的标准化管理应包含以下几个层面:
制度标准化:从管理标准、技术标准、作业标准三个层次构建管理制度体系。各项标准在不同单位、不同项目的相同专业、相同工种、相同工序等层面可复制,持续运用,实质是以规章制度发挥程序性决策的作用,尽量避免人为因素等不确定因素对工程实施的不利影响。
现场管理标准化:重点对项目的临建设施、标示标牌、机械设备颜色和标示,作业人员的服装和安全防护装备,作业记录及汇报材料的格式、内容等进行统一和规范。规范用工模式,取消“包工头”,组建有专业技术的管理队伍,从具备相关资质的劳务企业中遴选符合要求的作业人员,提高施工队伍的整体素质。
过程控制标准化:建立健全目标体系、责任体系、分级控制体系和考核体系,层层分解责任、量化目标;通过制订详细完善的制度体系,约束、规范作业人员行为;以详细分解的计划为指导,定人员、定工期、定岗位、定职责、定作业点,确保施工过程有效受控;推行“菜单式”过程管理模式,以不同专业操作细则为标准,实施作业过程逐级检查签认制度,落实终端责任制。管理者对各个工序、各种作业过程的检查签认表格定期收集、存档、查考;实施全方位、全过程的动态目标考核,以质量、安全、环保、节点工期几个方面为重点,定期考核和日常考核相结合,全面考核与单项考核互为补充,力求考核全面、科学、有效。 同时,必须按工程实际情况对各项制度、流程的内容进行评审和更新,保证其有效性。
四、人员、组织的工作行为的标准化、精细化管理是管理活动正常开展的关键
人员和组织是工程建设的推进者和质量的创造者,标准化管理的各个层面和进程都是对人员和组织作业行为的指导和控制。从业人员的职业技能、职业素养、行为规范如何,作业行为是否始终处于受控和可改进状态,自律约束机制是否建立、健全,工作积极性、创造性、责任感和执行力状态如何,直接关系到各项作业的质量和整个工程的质量。组织机构运转是否规范、高效,决定着是否能够有效地应对环境和各项条件的变化,有效地完成作业目标和管理目标。
E120 南京信息工程大学学报
G058 南京医科大学学报自然科学版
R008 南京邮电大学学报自然科学版
G059 南京中医药大学学报自然科学版
A008 南开大学学报自然科学版
W590 南水北调与水利科技
G288 脑与神经疾病杂志
G662 内科急危重症杂志
G523 内科理论与实践
E104 内陆地震
A026 内蒙古大学学报自然科学版
A111 内蒙古师范大学学报自然科学汉文版
G513 内蒙古医科大学学报
P004 内燃机学报
W002 泥沙研究
U504 酿酒科技
A110 宁夏大学学报自然科学版
G665 宁夏医科大学学报
H071 农产品质量与安全
* H105 农学学报
T034 农药
T924 农药科学与管理
H404 农药学学报
H279 农业工程学报
Z008 农业环境科学学报
H773 农业环境与发展
H278 农业机械学报
H286 农业生物技术学报
H222 农业现代化研究
V032 暖通空调
H219 排灌机械工程学报
U602 皮革科学与工程
U604 皮革与化工
G759 齐鲁医学杂志
N041 起重运输机械
E021 气候变化研究进展
E361 气候与环境研究
E352 气象
E566 气象科技
E359 气象科学
E001 气象学报
* E521 气象与环境科学
E633 气象与环境学报
X532 汽车安全与节能学报
X018 汽车工程
X013 汽车技术
P001 汽轮机技术
G595 器官移植
Y009 强度与环境
C007 强激光与粒子束
X021 桥梁建设
U018 青岛大学学报工程技术版
G061 青岛大学医学院学报
T012 青岛科技大学学报自然科学版
H267 青岛农业大学学报自然科学版
U535 轻工机械
J001 清华大学学报自然科学版
W020 情报学报
S106 全球科技经济瞭望
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D002 燃料化学学报
P011 燃烧科学与技术
E563 热带地理
E642 热带海洋学报
H516 热带农业科学
E110 热带气象学报
H415 热带生物学报
G609 热带医学杂志
H223 热带作物学报
T105 热固性树脂
N071 热加工工艺
C134 热科学与技术
R501 热力发电
P006 热能动力工程
T013 人工晶体学报
N106 人类工效学
F041 人类学学报
G805 人民军医
T070 日用化学工业
H097 乳业科学与技术
S011 软件学报
N029 与密封
R086 三峡大学学报自然科学版
D012 色谱
H382 森林工程
E635 沙漠与绿洲气象
H070 山地农业生物学报
E101 山地学报
G742 山东大学耳鼻喉眼学报
J022 山东大学学报工学版
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G062 山东大学学报医学版
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H031 山东农业大学学报自然科学版
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A057 山东师范大学学报自然科学版
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G063 山东中医药大学学报
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A014 山西大学学报自然科学版
H393 山西农业大学学报自然科学版
H390 山西农业科学
G064 山西医科大学学报
* G923 山西医药杂志
R072 陕西电力
U025 陕西科技大学学报自然科学版
H217 陕西农业科学
A066 陕西师范大学学报自然科学版
G630 陕西医学杂志
G725 陕西中医
V088 上海城市规划
A056 上海大学学报自然科学版
U528 上海纺织科技
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X038 上海海事大学学报
H292 上海海洋大学学报
G330 上海护理
X006 上海交通大学学报
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CODE 期刊名称
G066 上海交通大学学报医学版
M021 上海金属
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J031 上海理工大学学报
H282 上海农业学报
A043 上海师范大学学报自然科学版
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G946 上海中医药大学学报
G389 上海中医药杂志
A515 深圳大学学报理工版
G329 神经疾病与精神卫生
G070 神经解剖学杂志
G319 神经损伤与功能重建
J052 沈阳工业大学学报
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H024 沈阳农业大学学报
G071 沈阳药科大学学报
G202 肾脏病与透析肾移植杂志
F203 生理科学进展
F001 生理学报
F042 生命的化学
F215 生命科学
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Z034 生态毒理学报
H784 生态环境学报
S784 生态经济
Z014 生态学报
Z028 生态学杂志
Z023 生态与农村环境学报
F049 生物多样性
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F016 生物化学与生物物理进展
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F204 生物加工过程
F012 生物物理学报
F213 生物学杂志
G006 生物医学工程学杂志
G332 生物医学工程研究
G603 生物医学工程与临床
G624 生殖医学杂志
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C033 声学技术
C054 声学学报
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E636 湿地科学与管理
A615 石河子大学学报自然科学版
T933 石化技术与应用
X042 石家庄铁道大学学报自然科学版
环境工程建设与国民经济、社会发展和人民生活息息相关,环境工程的建设越来越受到人们的关注。注重环境的保护和利用、加强城市环境工程建设是认真贯彻科学发展观的基本要求。在进行环境工程建设当中,只有建设环境友好型、资源节约型社会,协调人与环境的关系,构建一个和谐的社会环境,才能真正做到城市建设和环境保护相互结合。虽然我国城市环境工程建设工作取得了一定的进展,但是从具体的实际上来看,目前还存在着诸多难点问题,环境工程建设体系还不够完善,因此,研究环境工程的难点及应对措施具有十分重要的现实意义。
一、城市环境工程建设的难点
1、城市中的生活污水及工业废水没有得到有效治理
随着工业和第三产业的发展,城市人口数量正以前所未有的速度攀升,这对城市的环境承载力带来了不小的压力,生活污水和工业废水没有经过有效处理或者未治理达标即被肆意排放,大量水体被污染。相关统计资料表明,我国城镇平均每天有超过一亿吨的废水被排入河流等水体。相关水质监测数据表明,我国水体的水质整体现状已经相对比较恶劣,被污染程度比较严重,四成河水已经不能作为生活饮用水,近一半的城镇自来水水质低于国家饮用水标准,相当一部分的城市水域被严重污染。
2、城市生活垃圾没有得到无公害治理
城市化发展随之而来的是城市人口比重的逐年增加、城市生活消费品的消耗量逐渐增加。城市生活垃圾的产生量以每年超过10%的速度不断增长。越是发达的地区,人均垃圾产生量越大,不断增加的城市垃圾加大了城市的环境承载压力。相关统计资料表明,我国的大型城市每天产生的垃圾多达几千吨。如以这样的速度持续恶化发展,我们难以想象以后的城市环境将会是怎样一种景象,人们的生活将会如何进行。在当前的城市环境工程建设当中,城市生活垃圾的处理已经成为一个相当严峻的问题。目前,针对固体废物治理的主要环境工程建设工艺为填埋和焚烧两类。当根据固体废物的性质及当地条件合理选择设计工艺。填埋占用大量土地,产生的垃圾渗滤液处理难度大,且防渗系统存在渗漏的风险,如果处理不当可能导致污染地下水。焚烧工艺要求固体废弃物具有一定的热值,如果热值达不到要求需要添加燃料,且产生的二恶英等次生产物对人体危害大很难治理。
3、园林绿化建设没跟上发展
城市园林绿化建设也相对发达国家相比较为落后,和发达国家之间存在着很大的差距,在各地的城市发展当中,建设水平也不一致。园林建设在城市环境工程建设当中有着很重要的作用,不仅能够降低城市的噪声和空气污染,还能够改善城市的居住环境,提升居住品质但是在我国的城市建设当中,对城市的园林绿化建设重视不够,片面地强调加大商品房和高档住宅的建设,导致很多城市密切在一起,没有足够的绿化空间,我国城市的园林绿化建设相对落后于城市的高速建设发展,将会严重限制未来城市的进步城市环境工程建设难点。
三、城市环境工程建设的有效措施
1、提高人们对环境工程建设的认知
城市环境工程建设涉及到城市环境的方方面面,不仅要依靠城市建设部门,而且要增加广大市民对环境工程建设的了解与支持。只有两个方面共同协作,才能够最大限度地集聚最广大的社会力量来共同进行城市环境工程建设。环境建设工作者要不断地提高对环境工程建设的认识,做好带头作用,在广大的市民中不断地宣传环境工程建设,让大家了解什么是环境工程建设以及如何进行环境工程建设,最终把广大的社会力量凝结起来,进行必要的监督。让广大的市民对环境工程建设有所了解,提出对环境工程建设的意见,加快城市环境工程的建设步伐。
2、加大技术的发展,推进城市的污水处理和垃圾处理
首先,城市的污水处理积极推进城市垃圾与城市污水的处理机制应当将城市垃圾和城市污水的处理机制不断的推进向前,落实并完善经营制度,严格的对各级城市建设运营部门进行管理与监督;制定并实施相关的节能措施与优惠政策,积极的鼓励研发、使用新型绿色建筑技术和建筑产品;建立并健全服务、运营和建设的政府监管体制,从根本上提升城市环境基础设施的运行效率;明确城市的绿化管理职能,并加强对城市植被的监管和保护。
3、物料闭路循环将废物综合利用
工业生产中的“三废”实质上是生产过程中流失的原料、中间体和副产物,尤其是我国农药、燃料行业的主要原材料利用率一般只有30%~40%,有60%~70%以“三废”形式排入环境。在生产过程中比较容易实现的是用水闭路循环,供水、用水和井水一体化,一水多用,分质使用,净水重复使用。我国现已研制成功的利用磷石膏联产硫酸和水泥,利用硝酸生产尾气制亚硝酸,利用硫酸生产尾气制亚硫酸钠,从硫铁矿烧渣中回收金、银、铁,从乐果合成废水中萃取回收乐果等.都是很有使用价值的“三废”综合利用技术。
4、提高环境工程建设认识
环境工程建设与人们的生产生活密切相关,有必要提高对环境工程建设的认识。对政府而言,政府部门要引起高度重视,坚定抓好环境建设的信心和决心,认真贯彻执行科学发展观和可持续发展战略。要加强环境工程建设的宣传和监督,强化抓好环境建设的责任感和紧迫感,狠抓环境工程建设工作的落实,及时向社会环保设施建设和建筑节能工作进展,完善环境工程建设相应的政策措施,加快环境工程建设的步伐。对公民而言,每一个公民都有参与环境工程建设的义务和责任,提高对环境工程建设的认识,结合公众的力量,积极参加到环境工程建设的工作中来,有利于环境工程建设的顺利进行。
5、充分发挥政府的职能
在城市环境工程建设的过程当中,政府的作用和职能是尤为重要的。因此,应当充分的发挥政府的相关职能,积极的协调相关部门的城市环境工程建设的工作和任务,及时的对工程建设项目中的环评、土地、规划、立项等工作所带来的问题进行合理的解决。对城市环境工程建设各个部门的工作进行综合的评比与考核,进而形成科学有效的制度。与此同时,应当重点突出城市建设环境保护的监督与引导,并科学的建设和规划城市环保基础设施。
6、鼓励社会各界多元化的投资
城市环境工程建设的耗资使十分巨大的,在建设过程当中,不仅需要我国政府部门提供一定的财力支持,还需要社会各界多元化的投资。应当鼓励社会各界加强对城市环境工程建设的投资力度,让更多有能力的企业主动的参与到我国的城市环境工程建设工作中,这样能够有效的促进我国城市环境工程建设的良性运转,并且可以加快工程建设的建设步伐。所以,我国相关部门应当最大程度的推进积极有效的引导体制,加强政府部门对积极参与城市环境工程建设人员的鼓励和奖励,充分的调动参与人员的主动性以及积极性,以便于更好的推动城市环境工程建设的总体进展。
关键词:化学工程;可持续发展;科技创新;挑战
化学工程是研究化学工业及其相关产业生产过程中所进行的化学过程、物理过程及其所用设备的设计与操作和优化的共同规律的一门工程学科。化学工程领域涉及工艺开发、产品研制、过程设计、装备强化、系统模拟、环境保护、生产管理、操作控制等内容。该领域包含无机与有机化工、精细化工、石油化工与煤炭化工、冶金化工、生物化工、环境化工、材料化工等行业。在社会发展与国民经济建设中,化学工程领域具有重要作用,且化学工程与信息、材料、生物、能源、资源、航天、海洋等高新技术领域相互渗透,共同推动高新科技的发展。
1我国化学工程的发展历程
化学工程在发展的过程中经历了三个阶段。第一个发展阶段称为“单元操作”[1],该阶段的化学工程是一门共性化学工程学科,以各工业种类所需的单元设备或操作的共性规律为基础;第二个发展阶段称为“传递原理和反应工程”[2],该阶段总结出了不同的单元设备和操作中的共性现象———流动、传热、传递和反应,即“三传一反”,第二阶段是在第一阶段基础上进一步的知识深化;第二阶段中,化学工程吸收了当时相关科学技术发展的新成果,强化了解决工业问题的能力,形成了模型化的方法论,进一步推动了化学工程在其他工业领域中的应用,第二阶段“三传一反”的相关研究引领了化学工程近半个世纪的发展。伴随社会经济的持续发展和工业技术的高速发展,化学工程的需求也在快速增长,特别是资源、能源利用与环境破坏问题的挑战,使得化学工程的重要性进一步凸显。然而,一方面化学工程的现有理论与方法已经愈发无法满足当前工业工程应用与发展的需求;另一方面,一些高新技术的发展如纳米科学、生命科学技术等也为化学工程未来深层次的发展创造了新的机遇。在此状况下,化工界关于化学工程新的发展阶段的讨论越来越多。我国化工学者郭慕孙提出“三传一反+X”[3],认为传递过程与反应工程的研究必须扩展到介观尺度、微观尺度范畴,并在探索多尺度转变规律过程中不断发展与更新(汪家鼎)[4]。复杂性科学的进步将有力推动化学工程的发展。为了满足社会经济发展对化学工程的需要,我们首先应当关注化学工程当前面临的挑战是什么?然后面对这些挑战怎样将其转变为机遇。
2化工发展中面临的挑战
目前,在我国化学工程的发展中,第二阶段的“三传一反”依然是化学工程研究的主要内容,但化学工程的研究内容只有产生适应学科交叉融合和经济需求的变革,才能继续在社会发展中发挥重要作用。而在此变革过程中,我们面临着多方位的挑战。
2.1化学工程与环境的可持续发展
近二三百年来,随着工业的飞速发展,资源的急剧消耗,环境也日趋恶化,在人口、资源、环境与社会经济的发展上,出现了一系列矛盾。人类面临着资源短缺、生存环境质量下降等现象,迫使人们在改造自然的同时要进行深刻的反思。人们不得不面对现实,努力建立与自然新型合作关系,走可持续发展道路,建立和谐的社会经济发展的大环境。我国政府也制定了可持续发展战略,采取了积极的措施来促进经济的全面发展和生态环境的平衡。而化学工程是对环境中的各种资源进行化学处理和加工的生产过程,该生产过程产生的废弃物部分有害、有毒,进入环境会造成污染。并且有的化工产品在使用过程中也会造成对环境的污染。因此化学工业对环境影响巨大,所以实施可持续发展对化工生产尤为重要。化学工程领域要积极探索新的方法减少化工生产过程中或产品对环境的危害。这是化学工程今年来面临的一大挑战。目前我国环境保护问题面临着严峻挑战,同时资源、能源的高效清洁利用问题也面临着突出挑战,因此,化学工程的研究对象将由以煤、石油、天然气为代表的传统不可再生能源向生物质能等新兴可再生能源进行实质性的扩展。新兴可再生能源应当具有环保性、成本低和宜于大规模利用等优点。随着环境保护、气候变化、能源清洁利用等问题越来越受到重视,各种资源的循环利用也将成为化学工程面临的重要难题,化学工程必须重视并解决这一难题。今后,化工必须以重大需求作为牵引力,以解决能源、资源利用与环境保护的重大问题为目标(李成岳)[5]。
2.2化学工程与科技创新
传统的化学工程对于“三传一反”的研究难以突破常规化工过程的量化放大和调控这一瓶颈问题,更需面对高新技术,尤其是生物技术、纳米技术和材料科学发展过程中遇到的新问题,因此其时空内涵和范围必须深化和扩展。化学工程需要解决的大多数难题都具有多尺度结构特征,空间上跨越从原子、分子到设备、系统,甚至自然生态的尺度,时间上跨越秒、月到年甚至更大的尺度,之前的计算方法并不能在这样的时空尺度中运算,更无法建立不同尺度之间的关系,因此认识不同层次结构与宏观性能的关系十分困难,这是解决很多化学工程问题的瓶颈。我国目前的可持续发展战略要求对化工产品进行全生命周期的设计,从产品研发开始就必须提前考虑以后整个周期中可能产生的生态环境效应和如何回收资源,这就需要大大扩展化学工程研究的时空范围。化学工程必须树立复杂性的观念,进入复杂性科学[6]。由于当今很多新兴领域在持续高速发展,而目前的化学工程理论与技术并不能满足这些领域发展对于化工技术的需求,因此很多化工行业的企业在市场需求和经济利益的推动下,采用了高能耗、高污染、高排放的生产模式。但如果长期忽视了化学工程相关知识的扩展和应用,忽视了化学工程学科自身的发展,长此以往,化学工程会失去发展的机遇,甚至可能在学科交叉与融合的进程中落伍。
3结论
我国化学工业正面临许多挑战,并且也会伴随有机遇,化学工业发展所带来的科技创新和对环境的友好型发展的步伐也将有较大进展。面对高新技术的发展、可持续发展战略的趋势,应认清形势,明确任务,调整发展战略,全面提高竞争力。
参考文献:
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