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關(guān)鍵詞:計算機電磁輻射電磁場
一、概述
任何帶電物體的周圍都存在電場,而周期變化的電場將會產(chǎn)生周期變化的磁場,也就存在電磁波,產(chǎn)生電磁輻射,如果這種輻射的量超過限定條件,那么就會對環(huán)境形成電磁污染。和無處可躲的大氣污染、水污染、噪聲污染一樣,電磁輻射同樣無處不在,這使它成為公認的“第四污染源”。
只要存在電場變化的地方就會有電磁輻射。目前,能造成大面積電磁污染的主要有高壓輸配電系統(tǒng)、發(fā)射設(shè)備、微波設(shè)備、家用電器、計算機等等。其中高壓輸電系統(tǒng)的電磁輻射強度最大,對人體的危害最明顯。為了保障從業(yè)者的健康,在輻射環(huán)境下的工作時間有著嚴格的限定。相比之下,諸如彩電、手機、微波爐、空調(diào)機、電冰箱、計算機等等家庭必需的電氣設(shè)備所影響的人群更廣泛。在上述常見的電氣設(shè)備中,與人們工作、生活息息相關(guān)的計算機更值得關(guān)注。許多上班族和沉迷于網(wǎng)絡(luò)世界的網(wǎng)蟲每天面對計算機的時間往往超過8小時。而計算機本身就是一個不可小覷的電磁輻射源:微處理器、主板、顯卡、聲卡、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量。計算機所產(chǎn)生的電磁輻射,對那些長期接觸計算機的人的身心健康有巨大的危害。
二、計算機電磁輻射對人體的危害
計算機已進入現(xiàn)代社會的各行各業(yè)和千家萬戶,它給人們的工作、學習、生活帶來了極大的方便。但“計算機病”也與日俱增,嚴重的影響了人們的身心健康。“計算機病”的癥狀表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合癌(頭暈、頭痛、疲勞、失眠或噩夢、記憶力減退、情緒低落等)、肩頸腕綜合癥(骨骼不適、手指麻等、感覺異常、震顫、有壓痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,發(fā)病率最高的是那些每天在計算機旁敲擊鍵盤的專業(yè)人員。這些專業(yè)人員精神壓力大,大腦處于高度集中和緊張狀態(tài),這是產(chǎn)生神經(jīng)衰弱綜合癥的根源。流產(chǎn)、面部褐斑、類似紅斑或濕疹等的出現(xiàn),亦與精神因素密切相關(guān)。專業(yè)人員連續(xù)注視計算機屏幕,長時間近距離盯著閃爍的熒光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,嚴重者還會使眼球視網(wǎng)膜的感光功能失調(diào),晶體受損,暗適應(yīng)能力降低,造成視力減退,甚至可導(dǎo)致微波自內(nèi)障、夜盲癥等。如人體受輻射還可導(dǎo)致人體循環(huán)系統(tǒng)異常,男性生殖能力下降,人體激素分泌異常等。孕婦、兒童、心臟起搏器佩戴者和老人是電磁輻射的易感人群,而心臟、眼睛和生殖系統(tǒng)等是電磁輻射敏感器官。近年來的畸形兒出生率和兒童的自血病增多,心臟起搏器佩戴者的死亡率增加,電磁輻射難逃其咎。
三、計算機輻射的主要來源
雖然微處理器、主板、顯卡、聲卡、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量,但幸運的是,除顯示器之外,這些配件都是被裝在具有電磁屏蔽能力的機箱里面,阻擋了大部分電磁輻射。所以,我們通常受到的輻射一方面來自顯示器,而另一方面則來自主機。倘若顯示器在電磁屏蔽技術(shù)方面不夠嚴謹,那么用戶可能一周5天、每天8小時都會受到電磁輻射,對健康的危害顯而易見。而機箱同樣如此,設(shè)計不良的產(chǎn)品往往臺發(fā)生電磁輻射泄漏,如果機箱與用戶之間的距離太近,外泄的電磁輻射同樣會影響到用戶健康。
上述表明,計算機的電磁輻射主要來源于顯示器和主機。其中顯示器又分為CRT顯示器(陰極射線管顯示器)和LCD顯示器(液晶顯示器)。CRT顯示器是計算機中最嚴重的輻射源。CRT顯示器通過電子槍發(fā)射電子束實現(xiàn)畫面顯示,對外發(fā)射電子本身就會產(chǎn)生嚴重的電磁輻射,盡管厚厚的含鉛玻璃屏幕可在一定程度上阻隔輻射,但仍然有不少電子穿透阻隔層而直接照射到使用者。所以,如何削弱這部分輻射至關(guān)重要。
按照物理學的定義,來自CRT顯示器的輻射傷害主要可分為光輻射、低能x射線、無線電場、靜電場和低頻電磁場。其中光輻射為電子槍打在屏幕背后熒光層而發(fā)出的可見光和少量紫外線,只有少量的紫外線會對人體造成危害。X射線由電子束碰撞陰極射線管的內(nèi)部前屏所產(chǎn)生,但因為能量極低,其輻射程度也可忽略不計。無線電場主要從CRT的控制電路部分發(fā)出,強度非常弱,經(jīng)過短距離后基本上就衰減到零。靜電場則是從CRT電子槍內(nèi)部的加速電場所產(chǎn)生,最直接的體現(xiàn)就是會讓屏幕吸附灰塵。而被認為對人體健康損害最嚴重的應(yīng)該是低頻電磁場,它主要由顯示器的電源部分(高壓包)和垂直/水平掃描電場所產(chǎn)生,電磁場頻率在5Hz~400kHz之間。
LCD電磁輻射相對低很多。從原理上說,LCD顯示器以液晶材料作為光線通過的開關(guān)來控制光線照射屏幕,進而獲得畫面輸出。而這個過程并沒有涉及紫外線、靜電場、高壓電源等容易產(chǎn)生輻射的部件,因此從這個方面考慮可以說LCD正面幾乎是零輻射。另外,LCD和CRT顯示器一樣,機內(nèi)同樣需要一個高壓電源,只是電源驅(qū)動的并不是電子槍,而是LCD背光模組中的冷陰極熒光管。此種熒光燈管其實和我們常見的日光燈一樣,都需要較高的電壓才能驅(qū)動,只是點亮之后電壓會迅速回落到較低的水平。因此,LCD的電源只需要維持一定時間的高壓狀態(tài)(可達到l000V),然后轉(zhuǎn)為常壓甚至低壓狀態(tài),而不必像CRT顯示器的高壓包一樣始終得保持高電壓狀態(tài)。因此相對而言,LCD顯示器電源部分對外輻射的低頻電磁波會比CRT要弱很多,加上LCD的擺放位置往往貼近墻面.所以不會背對著人體,這種輻射對人的影響可減弱到零。
顯示器之外,第二輻射源就是主機。眾所周知,金屬機箱對電磁輻射可起著屏蔽的作用,但不同材料,不同設(shè)計、不同工藝的機箱的防輻射能力并不相同,如果設(shè)計不良,主機外泄的電磁輻射仍可能超標。首先,機箱的材料至關(guān)重要,目前大多數(shù)機箱都是使用鍍鋅銅板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高檔機箱采用更輕的鋁合金材料,同樣具有良好的防輻射能力。材料僅是防輻射要求的基本方面,更關(guān)鍵的地方在于機箱制造工藝,只有模具精細,制造工藝好的機箱才會具有良好的電磁屏蔽效果。這方面主要體現(xiàn)在機箱面板、前置接口,后側(cè)擋板及其他所有存在任何接縫的地方,劣質(zhì)機箱與優(yōu)質(zhì)機箱在這方面差異甚大,前者的接縫處通常很不嚴密,設(shè)計、制造過程中都沒通過輻射實驗室進行嚴格檢測、電磁輻射外泄情況嚴重。尤其是在前置接口方面,電磁輻射很容易就直接影響到用戶。而優(yōu)質(zhì)機箱在這些細節(jié)都比較嚴謹,基本不存在接縫不夠密合的問題,樣品制造出來后都必項在電磁實驗室中測量輻射是否達標,選標之后方可進行大批量制造。此外,不少機箱為了制造方便都采用雙面噴漆,但內(nèi)部表面如果被噴漆的話,機箱板就無法直接吸收電磁坡,電磁波會出現(xiàn)四處散射的情況。倘若在機箱接縫處不夠嚴密就很容易因電磁波散射而造成泄漏現(xiàn)象。相較之下,外表面噴漆、內(nèi)部鍍鋅的做法更值得提倡。鋼板內(nèi)表面所鍍的鋅(防氧化需要)同樣也是金屬,電磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不會出現(xiàn)散射現(xiàn)象,這對機箱整體的電磁輻射屏蔽是很有利的——從健康角度考慮,我們認為多花點預(yù)算購買品質(zhì)優(yōu)良的機箱還是值得提倡的。
因此,對于廣大計算機用戶來說,選擇LCD顯示器,購買選材合理、設(shè)計優(yōu)秀、屏蔽良好的機箱是非常重要的。這樣可以最大限度的保證計算機用戶免于受到過度的電磁輻射危害。
除了在購買時選擇符合電磁輻射標準的計算機外,還可以根據(jù)情況采取下列措施。①平時飲食應(yīng)選擇富含維生素類的食品,以降低輻射的危害②有必要選用防護產(chǎn)品,如防護屏、護目鏡、防磁帖防護服等③長時間使用計算機,應(yīng)注意間隔與調(diào)劑,孕婦操作計算機一天不宜超過2h。④人體與計算機,應(yīng)保持一定的安全距離。室內(nèi)辦公和家用電器的設(shè)置不宜過密,不要把家用電器擺放得過于集中,以免使自己暴露在超劑量輻射的危險之中。
按照物理學的定義,來自CRT顯示器的輻射傷害主要可分為光輻射、低能x射線、無線電場、靜電場和低頻電磁場。其中光輻射為電子槍打在屏幕背后熒光層而發(fā)出的可見光和少量紫外線,只有少量的紫外線會對人體造成危害。X射線由電子束碰撞陰極射線管的內(nèi)部前屏所產(chǎn)生,但因為能量極低,其輻射程度也可忽略不計。無線電場主要從CRT的控制電路部分發(fā)出,強度非常弱,經(jīng)過短距離后基本上就衰減到零。靜電場則是從CRT電子槍內(nèi)部的加速電場所產(chǎn)生,最直接的體現(xiàn)就是會讓屏幕吸附灰塵。而被認為對人體健康損害最嚴重的應(yīng)該是低頻電磁場,它主要由顯示器的電源部分(高壓包)和垂直/水平掃描電場所產(chǎn)生,電磁場頻率在5Hz~400kHz之間。
LCD電磁輻射相對低很多。從原理上說,LCD顯示器以液晶材料作為光線通過的開關(guān)來控制光線照射屏幕,進而獲得畫面輸出。而這個過程并沒有涉及紫外線、靜電場、高壓電源等容易產(chǎn)生輻射的部件,因此從這個方面考慮可以說LCD正面幾乎是零輻射。另外,LCD和CRT顯示器一樣,機內(nèi)同樣需要一個高壓電源,只是電源驅(qū)動的并不是電子槍,而是LCD背光模組中的冷陰極熒光管。此種熒光燈管其實和我們常見的日光燈一樣,都需要較高的電壓才能驅(qū)動,只是點亮之后電壓會迅速回落到較低的水平。因此,LCD的電源只需要維持一定時間的高壓狀態(tài)(可達到l000V),然后轉(zhuǎn)為常壓甚至低壓狀態(tài),而不必像CRT顯示器的高壓包一樣始終得保持高電壓狀態(tài)。因此相對而言,LCD顯示器電源部分對外輻射的低頻電磁波會比CRT要弱很多,加上LCD的擺放位置往往貼近墻面.所以不會背對著人體,這種輻射對人的影響可減弱到零。
關(guān)鍵詞:計算機電磁輻射電磁場
1概述
任何帶電物體的周圍都存在電場,而周期變化的電場將會產(chǎn)生周期變化的磁場,也就存在電磁波,產(chǎn)生電磁輻射,如果這種輻射的量超過限定條件,那么就會對環(huán)境形成電磁污染。和無處可躲的大氣污染、水污染、噪聲污染一樣,電磁輻射同樣無處不在,這使它成為公認的“第四污染源”。
只要存在電場變化的地方就會有電磁輻射。目前,能造成大面積電磁污染的主要有高壓輸配電系統(tǒng)、發(fā)射設(shè)備、微波設(shè)備、家用電器、計算機等等。其中高壓輸電系統(tǒng)的電磁輻射強度最大,對人體的危害最明顯。為了保障從業(yè)者的健康,在輻射環(huán)境下的工作時間有著嚴格的限定。相比之下,諸如彩電、手機、微波爐、空調(diào)機、電冰箱、計算機等等家庭必需的電氣設(shè)備所影響的人群更廣泛。在上述常見的電氣設(shè)備中,與人們工作、生活息息相關(guān)的計算機更值得關(guān)注。許多上班族和沉迷于網(wǎng)絡(luò)世界的網(wǎng)蟲每天面對計算機的時間往往超過8小時。而計算機本身就是一個不可小覷的電磁輻射源:微處理器、主板、顯卡、聲卡、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量。計算機所產(chǎn)生的電磁輻射,對那些長期接觸計算機的人的身心健康有巨大的危害。
2計算機電磁輻射對人體的危害
計算機已進入現(xiàn)代社會的各行各業(yè)和千家萬戶,它給人們的工作、學習、生活帶來了極大的方便。但“計算機病”也與日俱增,嚴重的影響了人們的身心健康。“計算機病”的癥狀表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合癌(頭暈、頭痛、疲勞、失眠或噩夢、記憶力減退、情緒低落等)、肩頸腕綜合癥(骨骼不適、手指麻等、感覺異常、震顫、有壓痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,發(fā)病率最高的是那些每天在計算機旁敲擊鍵盤的專業(yè)人員。這些專業(yè)人員精神壓力大,大腦處于高度集中和緊張狀態(tài),這是產(chǎn)生神經(jīng)衰弱綜合癥的根源。流產(chǎn)、面部褐斑、類似紅斑或濕疹等的出現(xiàn),亦與精神因素密切相關(guān)。專業(yè)人員連續(xù)注視計算機屏幕,長時間近距離盯著閃爍的熒光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,嚴重者還會使眼球視網(wǎng)膜的感光功能失調(diào),晶體受損,暗適應(yīng)能力降低,造成視力減退,甚至可導(dǎo)致微波自內(nèi)障、夜盲癥等。如人體受輻射還可導(dǎo)致人體循環(huán)系統(tǒng)異常,男性生殖能力下降,人體激素分泌異常等。孕婦、兒童、心臟起搏器佩戴者和老人是電磁輻射的易感人群,而心臟、眼睛和生殖系統(tǒng)等是電磁輻射敏感器官。近年來的畸形兒出生率和兒童的自血病增多,心臟起搏器佩戴者的死亡率增加,電磁輻射難逃其咎。
3計算機輻射的主要來源
雖然微處理器、主板、顯卡、聲卡、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量,但幸運的是,除顯示器之外,這些配件都是被裝在具有電磁屏蔽能力的機箱里面,阻擋了大部分電磁輻射。所以,我們通常受到的輻射一方面來自顯示器,而另一方面則來自主機。倘若顯示器在電磁屏蔽技術(shù)方面不夠嚴謹,那么用戶可能一周5天、每天8小時都會受到電磁輻射,對健康的危害顯而易見。而機箱同樣如此,設(shè)計不良的產(chǎn)品往往臺發(fā)生電磁輻射泄漏,如果機箱與用戶之間的距離太近,外泄的電磁輻射同樣會影響到用戶健康。
上述表明,計算機的電磁輻射主要來源于顯示器和主機。其中顯示器又分為CRT顯示器(陰極射線管顯示器)和LCD顯示器(液晶顯示器)。CRT顯示器是計算機中最嚴重的輻射源。CRT顯示器通過電子槍發(fā)射電子束實現(xiàn)畫面顯示,對外發(fā)射電子本身就會產(chǎn)生嚴重的電磁輻射,盡管厚厚的含鉛玻璃屏幕可在一定程度上阻隔輻射,但仍然有不少電子穿透阻隔層而直接照射到使用者。所以,如何削弱這部分輻射至關(guān)重要。
按照物理學的定義,來自CRT顯示器的輻射傷害主要可分為光輻射、低能x射線、無線電場、靜電場和低頻電磁場。其中光輻射為電子槍打在屏幕背后熒光層而發(fā)出的可見光和少量紫外線,只有少量的紫外線會對人體造成危害。X射線由電子束碰撞陰極射線管的內(nèi)部前屏所產(chǎn)生,但因為能量極低,其輻射程度也可忽略不計。無線電場主要從CRT的控制電路部分發(fā)出,強度非常弱,經(jīng)過短距離后基本上就衰減到零。靜電場則是從CRT電子槍內(nèi)部的加速電場所產(chǎn)生,最直接的體現(xiàn)就是會讓屏幕吸附灰塵。而被認為對人體健康損害最嚴重的應(yīng)該是低頻電磁場,它主要由顯示器的電源部分(高壓包)和垂直/水平掃描電場所產(chǎn)生,電磁場頻率在5Hz~400kHz之間。
LCD電磁輻射相對低很多。從原理上說,LCD顯示器以液晶材料作為光線通過的開關(guān)來控制光線照射屏幕,進而獲得畫面輸出。而這個過程并沒有涉及紫外線、靜電場、高壓電源等容易產(chǎn)生輻射的部件,因此從這個方面考慮可以說LCD正面幾乎是零輻射。另外,LCD和CRT顯示器一樣,機內(nèi)同樣需要一個高壓電源,只是電源驅(qū)動的并不是電子槍,而是LCD背光模組中的冷陰極熒光管。此種熒光燈管其實和我們常見的日光燈一樣,都需要較高的電壓才能驅(qū)動,只是點亮之后電壓會迅速回落到較低的水平。因此,LCD的電源只需要維持一定時間的高壓狀態(tài)(可達到l000V),然后轉(zhuǎn)為常壓甚至低壓狀態(tài),而不必像CRT顯示器的高壓包一樣始終得保持高電壓狀態(tài)。因此相對而言,LCD顯示器電源部分對外輻射的低頻電磁波會比CRT要弱很多,加上LCD的擺放位置往往貼近墻面.所以不會背對著人體,這種輻射對人的影響可減弱到零。
顯示器之外,第二輻射源就是主機。眾所周知,金屬機箱對電磁輻射可起著屏蔽的作用,但不同材料,不同設(shè)計、不同工藝的機箱的防輻射能力并不相同,如果設(shè)計不良,主機外泄的電磁輻射仍可能超標。
首先,機箱的材料至關(guān)重要,目前大多數(shù)機箱都是使用鍍鋅銅板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高檔機箱采用更輕的鋁合金材料,同樣具有良好的防輻射能力。材料僅是防輻射要求的基本方面,更關(guān)鍵的地方在于機箱制造工藝,只有模具精細,制造工藝好的機箱才會具有良好的電磁屏蔽效果。這方面主要體現(xiàn)在機箱面板、前置接口,后側(cè)擋板及其他所有存在任何接縫的地方,劣質(zhì)機箱與優(yōu)質(zhì)機箱在這方面差異甚大,前者的接縫處通常很不嚴密,設(shè)計、制造過程中都沒通過輻射實驗室進行嚴格檢測、電磁輻射外泄情況嚴重。尤其是在前置接口方面,電磁輻射很容易就直接影響到用戶。而優(yōu)質(zhì)機箱在這些細節(jié)都比較嚴謹,基本不存在接縫不夠密合的問題,樣品制造出來后都必項在電磁實驗室中測量輻射是否達標,選標之后方可進行大批量制造。此外,不少機箱為了制造方便都采用雙面噴漆,但內(nèi)部表面如果被噴漆的話,機箱板就無法直接吸收電磁坡,電磁波會出現(xiàn)四處散射的情況。倘若在機箱接縫處不夠嚴密就很容易因電磁波散射而造成泄漏現(xiàn)象。相較之下,外表面噴漆、內(nèi)部鍍鋅的做法更值得提倡。鋼板內(nèi)表面所鍍的鋅(防氧化需要)同樣也是金屬,電磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不會出現(xiàn)散射現(xiàn)象,這對機箱整體的電磁輻射屏蔽是很有利的——從健康角度考慮,我們認為多花點預(yù)算購買品質(zhì)優(yōu)良的機箱還是值得提倡的。
因此,對于廣大計算機用戶來說,選擇LCD顯示器,購買選材合理、設(shè)計優(yōu)秀、屏蔽良好的機箱是非常重要的。這樣可以最大限度的保證計算機用戶免于受到過度的電磁輻射危害。
除了在購買時選擇符合電磁輻射標準的計算機外,還可以根據(jù)情況采取下列措施。①平時飲食應(yīng)選擇富含維生素類的食品,以降低輻射的危害②有必要選用防護產(chǎn)品,如防護屏、護目鏡、防磁帖防護服等③長時間使用計算機,應(yīng)注意間隔與調(diào)劑,孕婦操作計算機一天不宜超過2h。④人體與計算機,應(yīng)保持一定的安全距離。室內(nèi)辦公和家用電器的設(shè)置不宜過密,不要把家用電器擺放得過于集中,以免使自己暴露在超劑量輻射的危險之中。
4結(jié)語
隨著計算機走進人們的日常生活,它給現(xiàn)代人的工作、學習帶來了極大的便利,成為人們生產(chǎn)生活所必不可少的一件工具。在給人們帶來便利的同時,應(yīng)該注意到,計算機所產(chǎn)生的電磁輻射也給人們的健康帶來了危害。如何有效地防止和降低計算機對人身健康的威脅,是人們生產(chǎn)生活中所應(yīng)該關(guān)心和關(guān)注的一個問題。計算機的電磁輻射主要來源于顯示器和主機,選擇LCD顯示器和具有良好防輻射效果的機箱是防止用戶免于過度電磁輻射的關(guān)鍵。另外加強維生素的攝入,選擇防護用具,避免長時間近距離接觸計算機也是重要的防護措施。
參考文獻:
[1]胡焱弟,白志鵬等.大學生受電腦電磁輻射的研究.安全與環(huán)境學報.2005.5(3).37~41.
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[4]張劍.關(guān)注健康——從設(shè)計的角度看待電磁輻射.微型計算機.2003.(23).112~118.
關(guān)鍵詞 海洋;核應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測;江蘇
中圖分類號 X591 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)08-0204-02
與其他常規(guī)能源相比,核能具有高效、清潔等特點,但是由于核反應(yīng)堆芯包容大量的放射性物質(zhì),也存在較大的潛在風險,一旦失去控制,可產(chǎn)生重大的負面影響[1]。20世紀70年代開始我國開始籌建核電站,第1座自行設(shè)計、自主建設(shè)的核電站于1991年12月15日并網(wǎng)發(fā)電成功,標志著我國進入核能時代[2]。目前,我國的核能利用進入了一個飛速發(fā)展的時期,已形成廣東、浙江、江蘇等核能基地[3]。作為我國的重要核電基地之一,江蘇在連云港建成了田灣核電站,1、2號機組于2007年5月和8月投入了商業(yè)運行,田灣二期工程1、2號機組進入全面建設(shè)階段[4]。
核應(yīng)急是指采取不同于正常工作程序的緊急行動,其目的是控制或緩解核事故。目前,國外發(fā)達國家均建立了較為完善的核應(yīng)急管理體制[5]。然而,2011年3月11日的日本福島核泄漏事故引起了全球范圍的關(guān)注,雖然日本應(yīng)急機制相對先進,但此次事故還是對海洋環(huán)境造成了直接污染,引發(fā)了人們對海洋輻射安全的廣泛關(guān)注和反思[6]。
目前,江蘇的核電站位于沿海地區(qū),而環(huán)境放射性監(jiān)測以陸地監(jiān)測手段為主,尚未形成成熟的海洋核應(yīng)急監(jiān)測方案。為此,本文擬從合理借鑒和總結(jié)國內(nèi)外核事故后應(yīng)急監(jiān)測預(yù)案的經(jīng)驗,為開展海洋核應(yīng)急監(jiān)測能力建設(shè)提供意見和建議,以提高江蘇海洋核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測預(yù)案能力,保障江蘇省核電安全穩(wěn)定發(fā)展和海洋環(huán)境質(zhì)量。
1 國內(nèi)外核應(yīng)急監(jiān)測情況
核應(yīng)急監(jiān)測是指疑似或確定發(fā)生核事故時,對環(huán)境輻射水平進行監(jiān)測,收集輻射數(shù)據(jù),以為防護措施的確定及核事故后果評價提供參考。其包括研究與制定應(yīng)急方案、統(tǒng)籌及進行各項輻射監(jiān)測、取樣及分析工作;評價核事故的性質(zhì)、影響程度及范圍;以及建議所需的防護措施等多項內(nèi)容[7]。
從20世紀中葉至今,世界上已發(fā)生了多起的核電站事故,如美國三英里島核電事故、前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電事故以及2011年發(fā)生的日本福島第一核電站事故。這些事故均造成人員傷亡,周圍生態(tài)系統(tǒng)被破壞,對參與應(yīng)急救援的相關(guān)設(shè)施及工作人員的要求較高。如果有污染物進入海洋,則還會引發(fā)多重連鎖反應(yīng),一方面是海水、沉積物、生物、生態(tài)系統(tǒng)污染,另一方面是隨著海水的潮流運動,污染的遷移擴散。
歐美等發(fā)達國家,都具備相對完善的核事故海洋監(jiān)測和應(yīng)急措施。如德國建立了綜合測量信息系統(tǒng)(IMIS),對德國全境的輻射環(huán)境進行日常監(jiān)測,監(jiān)測數(shù)據(jù)將被發(fā)送到聯(lián)邦輻射防護辦公室的數(shù)據(jù)中心,經(jīng)過分析處理后送交聯(lián)邦環(huán)境、自然保護與核能安全部(BMU),并在網(wǎng)絡(luò)上,使民眾可以即時了解相關(guān)信息。目前,我國已經(jīng)初步建成了國家核應(yīng)急響應(yīng)、核應(yīng)急監(jiān)測、核輻射防護等8個專業(yè)技術(shù)支持中心,6支應(yīng)急救援分隊,以及環(huán)境、海洋、食品和飲用水等4個輻射監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)[7]。
2 江蘇海洋核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測情況
江蘇海洋核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測主要圍繞江蘇田灣核電站開展相關(guān)工作,該核電站廠址坐落于云臺山南麓的扒山頭地區(qū),東臨黃海,西與宿城山谷相鄰,南面是黃海灘地,北靠后云臺山[8]。其所在地址山體較有利于防止污染向市區(qū)擴散,但是對江蘇海域海洋環(huán)境有著潛在的影響,因此,加強江蘇海洋的放射性監(jiān)測,保護公眾身體健康,保護海洋環(huán)境,是江蘇海洋環(huán)境監(jiān)測工作者的職責所在。
江蘇省海涂中心持續(xù)多年對田灣核電站(也是核應(yīng)急計劃區(qū)內(nèi))周圍環(huán)境進行輻射水平調(diào)查,運行前期環(huán)境監(jiān)測,到現(xiàn)在為止的正常運行狀態(tài)下的輻射水平監(jiān)測,掌握了其天然輻射本底。2013年江蘇海域海水、海洋生物中鐳-226、銫-137、銫-134、鈷-60、總β等放射性水平未見異常。水體中的鍶-90、銫-137、銫-134、鈷-60的放射性含量均遠低于《海水水質(zhì)標準》中規(guī)定的上限。生物體中鐳-226、銫-137放射性含量均遠低于《食品中放射性物質(zhì)限制濃度標準》中規(guī)定限值。田灣核電站鄰近海域海水中鍶-90、銫-137、總β、氚等放射性核素含量處于海洋環(huán)境放射性本底水平[9]。2014年田灣核電站鄰近海域海水放射性水平處于核電站運營前本底范圍內(nèi),海水中鍶-90、銫-137的放射性濃度遠低于海水水質(zhì)標準的要求;沉積物放射性水平處于所在海域本底范圍內(nèi);生物體內(nèi)鐳-226、銫-137的放射性濃度遠低于《食品中放射性物質(zhì)限制濃度標準》中放射性物質(zhì)限制值[10]。江蘇省海涂中心工作成效在于:一方面掌握了田灣核電站附近海域的本底,另一方面也在實時監(jiān)測其附近海域情況,公告公眾其安全性。
3 江蘇海洋核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測建議
3.1 核事故初始階段
如果發(fā)生了核事故,由于時間緊迫和危險的不確定性,在海洋應(yīng)急監(jiān)測的不同階段也應(yīng)該有不同的目的和任務(wù)。初始階段,海洋監(jiān)測需要對污染程度和污染范圍給予盡快了解,應(yīng)選有具有代表性且能進行快速監(jiān)測的項目進行監(jiān)測。首選監(jiān)測介質(zhì)為海洋上空大氣和表層海水,要注意做好采樣人員的防護。
3.2 核事故發(fā)展階段
核事故的發(fā)展階段則根據(jù)污染源的釋放和環(huán)境受到污染的方向、范圍和劑量。監(jiān)測項目一般以半衰期較長,生物蓄積系數(shù)較高的項目為主,以全面掌握事故對整個生態(tài)系統(tǒng)的影響程度,監(jiān)測介質(zhì)主要是沉積物和生物。因為海水中的顆粒物會吸附具有顆粒活性的放射性核素,然后沉降到海底沉積物中;放射性核素也會通過食物鏈在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞和蓄積,對生態(tài)環(huán)境形成破壞。
3.3 建設(shè)移動式的核輻射監(jiān)測實驗室
江蘇省海洋核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測可以考慮建設(shè)應(yīng)急移動實驗室(車載/船載)配合陸地監(jiān)測,是陸地監(jiān)測方式的有效補充。它的最大的優(yōu)勢就是及時響應(yīng),機動靈活。設(shè)計方案要精準、核心,不搞大而全,突出防護功能,設(shè)計全面,考慮周詳。主要核心是3點:一是現(xiàn)場監(jiān)測,可以現(xiàn)場檢測的核素,現(xiàn)場給出結(jié)果,傳輸至指揮端。二是采集樣品。對于監(jiān)測儀器龐大,監(jiān)測周期較長,監(jiān)測環(huán)境要求較高的核監(jiān)測項目,將樣品采集、保存,并帶回陸地實驗室檢測。采集樣品注意防沾污,進行分類保存,防止交叉污染[11];三是車/船應(yīng)配置必要的氣象裝置,作為現(xiàn)場的第一執(zhí)行裝置。氣象條件是確定核應(yīng)急的監(jiān)測方向、范圍以及人群的疏散措施的重要導(dǎo)向。應(yīng)急移動實驗室的輔助核心也有3點:一是警報裝置,發(fā)出警報疏散人群,使交通工具可以快速通行到達目的地。二是電源配置,配置足夠備用電源,保證所有設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。這個情況很重要,因為突況下,電力很容易中斷。所以一方面要提高電源的配置,另一方面要提高電源的科技含量。三是傳輸裝置,現(xiàn)場情況的傳輸。包括影象的傳輸,數(shù)據(jù)的傳輸,人員設(shè)備工作情況的傳輸,可視化的界面可以給指揮端決策提供更為準確的依據(jù),包括以后的工作回溯都是非常珍貴的資料。
4 結(jié)語
江蘇省海洋核應(yīng)急監(jiān)測基礎(chǔ)薄弱,隨著江蘇核電事業(yè)的發(fā)展,需要從以下幾個方面加強海洋核應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測的核應(yīng)急預(yù)案:一是開展核應(yīng)急監(jiān)測宣傳,尤其在江蘇連云港(田灣核電站所在地)。通過多種渠道廣泛開展公眾信息溝通、培訓(xùn)、演習。一方面宣傳田灣核電站帶給人們巨大的便利,另一方面也告訴人們要居危思安,萬一發(fā)生核電危機的時候,要怎么做,做什么。二是加大核應(yīng)急監(jiān)測人員培訓(xùn),加強核應(yīng)急能力的建設(shè),加強人力資源的配備。相關(guān)單位通過定期的應(yīng)急演習保持核應(yīng)急響應(yīng)能力。三是做好田灣核電站周圍的本底數(shù)據(jù)的監(jiān)測和收集、整理工作。包括核輻射、核電周圍的土壤地質(zhì)情況,海洋的地形地貌、水文氣象以及棲息生物的種類、密度。有利于核應(yīng)急監(jiān)測后的數(shù)據(jù)比較,確定核應(yīng)急方案。核設(shè)施是雙刃劍,一方面給公眾帶來高效潔凈的能源能量,另一方面也是一個潛在的“老虎”。因此,應(yīng)重視戰(zhàn)略,藐視困難,保護好公眾和環(huán)境安全。
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我國環(huán)境工程專業(yè)從1977年清華大學、同濟大學等一批院校開設(shè)開始,經(jīng)過30多年的發(fā)展,目前年招生人數(shù)已達到2萬人左右。環(huán)境工程的最大特點在于它是一門邊緣交叉型的綜合性學科。廣義地說,幾乎任何一門基礎(chǔ)學科或工程學科的技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護領(lǐng)域都會在環(huán)境工程專業(yè)占有一席之地。在現(xiàn)有專業(yè)目錄中,環(huán)境工程可能算得上是一門對其他各門學科的知識體系包容性很強的學科,也正是由于這一特點,我國環(huán)境工程本科專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)和教學計劃自專業(yè)創(chuàng)建之始至今一直處于發(fā)展、完善之中。
雖然各高校的環(huán)境工程專業(yè)已統(tǒng)一相同的名字,但各高校依舊保持了傳統(tǒng)的特色。全國各院校環(huán)境工程專業(yè)的培養(yǎng)體系也呈百花齊放、多種特色并存的特點。一般環(huán)境工程專業(yè)教學體系強調(diào)基礎(chǔ)教學,以環(huán)境工程原理為專業(yè)基礎(chǔ),以水污染控制工程、大氣污染控制工程、噪聲污染控制工程、固體廢物處理處置與資源化工程、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境規(guī)劃與管理等為專業(yè)課。培養(yǎng)過程過于強調(diào)教學過程,輕視綜合能力這一最終目標。強調(diào)課堂教學,重視提供大量的實踐鍛煉,學生畢業(yè)論文或設(shè)計課題多為模擬,缺乏“真刀真槍”的實際訓(xùn)練。[1]國家環(huán)境保護“十二五”規(guī)劃中對涉核環(huán)境保護與輻射安全管理提出本文由收集整理了明確的要求,按此規(guī)劃要求,在核原料開采、純化和核廢物處置循環(huán)全過程、核電設(shè)計、核工程技術(shù)、核反應(yīng)堆工程、核與輻射安全、運行管理等領(lǐng)域均需要大量具有核環(huán)境保護知識的專門人才。為了滿足這個需求,探索南華大學有核特色環(huán)境工程學科新的教學體系,培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強能力的專門人才,使之理論扎實、知識面廣、素質(zhì)高、創(chuàng)新意識和獨立工作能力強,服務(wù)于國防建設(shè)、核工業(yè)發(fā)展、地方經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展的各個領(lǐng)域。通過十多年的建設(shè)和發(fā)展,在教學體系建設(shè)與實踐方面進行了有效探索,積累了一些成功的經(jīng)驗,并逐步形成了特色。
一、有核特色環(huán)境工程教學體系的建立
隨著環(huán)境保護政策的深入,環(huán)境保護相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展基本走過了以“三廢”治理為主要特征的發(fā)展階段,正在朝著有利于改善經(jīng)濟的環(huán)境品質(zhì)、促進經(jīng)濟增長、提高經(jīng)濟檔次的方向發(fā)展,這樣就對環(huán)境專業(yè)人才應(yīng)具備的知識、能力、素質(zhì)提出了更高要求。
環(huán)境工程專業(yè)既堅持“統(tǒng)一”性又注意發(fā)展“特殊”性,突出“個性”。統(tǒng)一性就是在培養(yǎng)規(guī)格和基本要求上做到一致。特殊性就是要根據(jù)學校相關(guān)學科優(yōu)勢和自身條件及畢業(yè)生服務(wù)行業(yè)、部門和區(qū)域的要求,使培養(yǎng)的人才在某個或某些方面具有特色或優(yōu)勢,得到社會的認可。kyoto大學本科生的教學重點以有毒有害及放射性廢物管理為主。德國環(huán)境工程專業(yè)本科生的教學目標是使學生能夠從事一般性的環(huán)境技術(shù)問題,更多地強調(diào)工程教學的實踐性和應(yīng)用性,并以應(yīng)用型人才的培養(yǎng)為主。[2]國內(nèi)大多數(shù)高校已經(jīng)或正在使自己的環(huán)境工程教育特色化。為使南華大學環(huán)境工程專業(yè)學生能滿足國防事業(yè)、核電建設(shè)、地方經(jīng)濟發(fā)展對環(huán)境工程專業(yè)人才的需求,實現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、重實踐、強能力、寬適應(yīng)”的全新的教學內(nèi)容和課程體系,拓寬學生專業(yè)知識,為培養(yǎng)多樣化、個性化、高素質(zhì)的創(chuàng)造性人才構(gòu)建好平臺。在教學體系的制訂過程中,以市場需求為導(dǎo)向,以追求教學質(zhì)量和教學效果為目標,以學生的能力提高為核心,多平臺設(shè)置課程,將實踐教學、實習與校內(nèi)課堂教學放在同等重要的位置。設(shè)有公共基礎(chǔ)課平臺、學科基礎(chǔ)課平臺、專業(yè)課平臺、實踐教學平臺。每個平臺又分為必修和選修,開設(shè)跨專業(yè)修雙學士學位課程,對學生實行彈性管理模式,學生在一定的時間內(nèi)修滿180課程學分、10分第二課堂學分即可申請學位。為了達到上述目的,根據(jù)教育部高等學校環(huán)境工程專業(yè)教學指導(dǎo)分委員會的意見,將所有的課程分為四大類:一是公共基礎(chǔ)課,重點培養(yǎng)學生的基本素質(zhì),尤其強調(diào)世界觀、道德、外語和計算機應(yīng)用知識的學習。二是學科基礎(chǔ)課,在于讓學生打好基礎(chǔ),開設(shè)了“大學物理”、“分析化學”和“核工業(yè)生產(chǎn)概論”等課程。三是專業(yè)課程,提供1~2個專業(yè)課程模塊,讓學生了解相關(guān)專業(yè)的情況,實行主修和輔修相結(jié)合的教學機制。將“水污染控制工程”與“排水工程”的相關(guān)內(nèi)容結(jié)合起來教學;“環(huán)工原理與設(shè)備”、“環(huán)境微生物學”、“大氣污染控制工程”、“固體廢棄物的處置和綜合利用”、“噪聲控制工程”為主要專業(yè)課程。特別增設(shè)了“核環(huán)境學”、“放射性輻射防護”、“放射性三廢處理”、“放射性環(huán)境監(jiān)測與評價”等課程,以“環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展”、“環(huán)境系統(tǒng)工程”等課程強調(diào)持續(xù)發(fā)展理念以及環(huán)境倫理學的觀念。四是專業(yè)選修類課程,分為限制選修和任意選修。鼓勵學生跨專業(yè)跨學科選修課程,也可在大類學科范圍內(nèi)任意選課,以建立合理的知識結(jié)構(gòu),擴展知識面,開設(shè)了“環(huán)境管理與法律”、“工程監(jiān)理”等課程。培養(yǎng)計劃的模塊化操作除了落實教育部高等學校環(huán)境工程專業(yè)教學指導(dǎo)分委員會制訂的高等學校本科環(huán)境工程專業(yè)專業(yè)規(guī)范所要求的教學任務(wù)外,其顯著的特點是增加涉核課程,突出實踐教學,使畢業(yè)生能快速地適應(yīng)國防、核工業(yè)等有關(guān)領(lǐng)域的工作需要。
二、培養(yǎng)核特色環(huán)工人才的實踐
1.整合資源,促進發(fā)展
不同層次學校學科建設(shè)的目標和建設(shè)思路有所不同,如何堅持走以內(nèi)涵發(fā)展為主的道路,突出特色,優(yōu)化資源配置,打破學科壁壘,增強學科間的內(nèi)在聯(lián)系和相互支撐是實施資源整合、培養(yǎng)有核特色的環(huán)境工程人才的前提條件。核心能力是資源整合的結(jié)果,但核心能力首先不是單指一個組織所擁有的一、兩種“我有你沒有”、“我行你不行”的專長設(shè)備、專長技術(shù),而是獲取、配置并充分運用各種資源的有效優(yōu)化的整合能力。教學資源整合可分為四個方面。專業(yè)內(nèi)課程資源整合:同一專業(yè)、不同研究方向的教師共享教學資源,就教學內(nèi)容、教學形式等進行交流與合作,形成基于課程的教師學習與教研共同體;專業(yè)之間教學資源的整合:與輻射防護與環(huán)境工程、市政工程及安全工程專業(yè)實現(xiàn)教學資源的整合與共享;校內(nèi)教學資源的整合:在專業(yè)課之外,與校內(nèi)采礦工程、核技術(shù)及應(yīng)用、市政工程等6個省級重點學科中環(huán)境相關(guān)的研究領(lǐng)域建立資源共享機制,拓展專業(yè)的課程內(nèi)容,豐富課程學習資源;校園—社會相關(guān)資源的整合:為了營造學術(shù)氛圍,學校經(jīng)常開展學術(shù)報告、咨詢、講座等活動,讓學生在這個大環(huán)境中受到潛移默化的影響,充分利用核類企業(yè)實踐教學資源。
2.改革實驗教學,培養(yǎng)動手能力
實驗室是“知識創(chuàng)新的源頭、人才培育的基地”。實驗室在提高學生的實踐能力、創(chuàng)新能力以及實施素質(zhì)教育的過程中發(fā)揮著不可替代的作用。學校一直高度重視實驗室建設(shè),以培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和社會競爭力,體現(xiàn)專業(yè)特色為基礎(chǔ),構(gòu)建了校園微型專業(yè)環(huán)境,進行專業(yè)之間的橫向拓展,實現(xiàn)專業(yè)之間的教學資源、校內(nèi)教學資源整合;市政與環(huán)境實驗室、基礎(chǔ)化學實驗室、放射性輻射防護實驗室和環(huán)境監(jiān)測實驗室對學生全面開放;作為部省級重點實驗室的節(jié)能與環(huán)境實驗室和氡實驗室向?qū)W生的科研、畢業(yè)論文開放,不僅使實驗室的功能得到了拓展,而且使儀器設(shè)備的功能得到了開發(fā)和利用。
在實驗內(nèi)容和形式上,增加設(shè)計性實驗、綜合性實驗、創(chuàng)新性實驗和探索實驗,減少單純驗證性實驗。部分實驗,學生在獨立查閱文獻的基礎(chǔ)上自己設(shè)計方案,采用“三開放”形式,實驗時間、實驗地點和實驗方式開放,以此培養(yǎng)學生的初步工程意識和提高學生的工程實踐能力。
3.強化實踐,培養(yǎng)工程能力
在實驗教學和課程設(shè)計、實習、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)大幅度提高實踐教育的地位,并以實驗的設(shè)計上最充分地調(diào)動學生的主體性和充分發(fā)揮他們的主觀能動性作為實驗室設(shè)計的主要宗旨,使高仿真的實驗環(huán)境和主體角色體驗成為促進學生主動學習的興趣源、動力源,強化學生創(chuàng)新和科研能力的培養(yǎng)。為此,設(shè)置研究型課程和第二課堂學分,廣泛開展科技文化活動;進行了公共場所空氣質(zhì)量評價、校園環(huán)境監(jiān)測、湘江流域(衡陽段)水質(zhì)評價、放射性核素和重金屬在表層土壤中的遷移行為研究等;讓學生根據(jù)情況查閱相關(guān)的文獻資料,在老師的指導(dǎo)下自己制訂方案,實施實驗,對實驗現(xiàn)象及結(jié)果進行分析和解釋。同時,鼓勵學生參加省、市、學校和環(huán)境保護協(xié)會舉辦的大學生科研創(chuàng)新活動。通過這些活動使他們的創(chuàng)新思維和實踐動手能力得到了很好的鍛煉。充分利用已開辟的6處教學實習基地(中核集團二七二鈾業(yè)有限責任公司、桂林污水處理廠和耒陽電廠等),讓學生有充分的接觸和認知工程的機會。
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)明就是為了讓更多的人在最短的時間和最具有靈活性的環(huán)境下獲得知識和進行學習。因為它利用了歷史上最廉價的傳輸媒介,無論從學習素材的角度,還是學習者主體發(fā)展的角度,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境拓展了研究性學習、探索性學習的途徑與渠道,豐富了研究性學習的手段和形式,特別適合學生自主發(fā)現(xiàn)、自主探索式學習。網(wǎng)絡(luò)輔助教學對學生學習的所有載體,包括課本、學校學習工具、師資等,其實并不是沖擊和取代,而是效果的提升。《新疆醫(yī)學物理應(yīng)用網(wǎng)》正是為學生提供了這樣一個方便快捷的平臺。
1開展醫(yī)學物理應(yīng)用輔助教學的意義
(1)大大增加信息量,提高學生對這門課程的學習興趣和自學能力,豐富學生的課余生活。網(wǎng)絡(luò)的資源是豐富的,但網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容又是復(fù)雜的,良莠并存。網(wǎng)絡(luò)輔助教學有利于引導(dǎo)學生走出以“扎堆、聊天、消磨時光”為基本特征的互聯(lián)網(wǎng)消遣性、娛樂性應(yīng)用的誤區(qū),發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)工作、學習和生活工具的健康、積極、成長性。我曾經(jīng)走訪過我校附近的網(wǎng)吧,詳細觀察大學生都在網(wǎng)上做些什么,結(jié)果發(fā)現(xiàn)大多數(shù)是在玩網(wǎng)游、QQ、看新聞、聽音樂。而很少有學生利用網(wǎng)絡(luò)來查詢自己的學習資料,而作為一名教師應(yīng)該引領(lǐng)學生學會利用網(wǎng)絡(luò)資源。《新疆醫(yī)學物理應(yīng)用網(wǎng)》的建成與開通,為教師和學生的學習交流提供了方便。
(2)有利于引導(dǎo)學生在互動中學習,即學會社會性學習,并在學習過程中培養(yǎng)合作、互助、利他精神。例如:在新疆醫(yī)學物理應(yīng)用網(wǎng)站里有留言版,同學可以把他們沒有理解或搞懂的問題或感興趣的問題通過留言版及時反饋給教師,老師通過E-mail輔導(dǎo)答疑同學問題。這樣大大地增強了師生的交流和溝通,做到一對一的教學,從而更有利于教學質(zhì)量的提高。
(3)有利于擴展學生知識視野,走出僅僅閱讀和背記教材知識點的誤區(qū)。例如:為了配合醫(yī)用物理緒論內(nèi)容,網(wǎng)站還恰當介紹學科前沿知識,使學生從物理角度理解一些生命現(xiàn)象,學到一些與醫(yī)學密切相關(guān)的新的物理概念、規(guī)律、方法和新的物理技術(shù),從而使學生較深刻地理解物理學應(yīng)用于醫(yī)學的方法,一方面可提高了學生學習的積極性和主動性,更重要的方面是大大提高學生的科學素養(yǎng),使學生充分體會高新技術(shù)在推動醫(yī)學發(fā)展中所起的作用,樹立終生學習的理念。增強了學生的學習興趣、激發(fā)了學生的求知欲。
(4)是傳統(tǒng)課堂教學的補充。受學時限制,教師可以將一部分內(nèi)容放在網(wǎng)絡(luò)上,讓學生自學。“拓展應(yīng)用”和“課后探究”將課堂延伸到課外,形式新穎,學生興趣很高。有利于激發(fā)學生的學習。例如:如配合《振動與波》一章內(nèi)容,筆者在“新疆醫(yī)學物理應(yīng)用網(wǎng)站”上拓展教材相關(guān)的內(nèi)容,如:聽診器的發(fā)明、聽診器的發(fā)展、多普勒效應(yīng)及在醫(yī)學上的應(yīng)用,臨床超聲醫(yī)學的進展、聲波驅(qū)蚊、手機的新用途、超聲波清洗工藝等文章,配合《原子核和放射性》一章內(nèi)容,結(jié)合當前日本福島大地震引發(fā)的核電站核泄露,網(wǎng)站又添加了一系列關(guān)于輻射劑量單位、核輻射防護、核輻射對人體健康的危害等文章,讓學生體驗物理知識就出現(xiàn)在我們現(xiàn)實生活中,體會到物理學在醫(yī)學中的重要意義,醫(yī)學生只有學習更多的物理知識,才能為醫(yī)藥學的發(fā)展做出更大的貢獻。
(5)有利于照顧各種層次的學生。學生可以根據(jù)自己的水平和興趣,選擇合適的教學資源。例如:網(wǎng)站有醫(yī)學物理的講稿和大量的練習題,同時附有標準答案和答題要點,方便學生在學習結(jié)束后進行自測,找到自己在學習中的不足之處,學生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學的自主性和創(chuàng)造性。
(6)可以實現(xiàn)資源的交流。占用較少的資源,提高資源的利用效率。網(wǎng)站平臺所搭載的論壇及學習博客來記錄自己的學習體會心得,并通過論壇發(fā)帖跟帖的方式實現(xiàn)學生對某個問題的共同討論,達到加深知識理解、升華的目的,這包括學生與學生之間、學生與教師之間。網(wǎng)絡(luò)教學有利于化解交流的障礙,一般而言,課堂主要時間用于講授專業(yè)知識,學生提問和學生自由發(fā)言探討的時間非常有限。論壇及學習博客平臺則可以有效避免這些問題,因為網(wǎng)絡(luò)具有較大的陌生性。學生在網(wǎng)絡(luò)平臺上可以以匿名、化名提問,參與探討,可以毫無顧忌地表達自己對問題的看法,或者提出自己的困惑。這樣,參與討論的學生面會出現(xiàn)很大的擴充,再不局限于幾個人。在網(wǎng)絡(luò)教學中,教師既是網(wǎng)絡(luò)教學的組織者,同時也是參與者。網(wǎng)站還設(shè)有友情連接,同學很容易連接的相近的網(wǎng)站。如:連接到超聲醫(yī)學研究網(wǎng)、放射影像園、核醫(yī)學專業(yè)網(wǎng)等等,實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)資源的共享。
(7)給學生展示自我的一個平臺。例如《:新疆醫(yī)學物理應(yīng)用網(wǎng)站》有“學生論文”版塊,可以展示同學的風采。比如老師可以向同學推薦題目,也可以由學生在學習過程中根據(jù)自己的興趣選題,這種方式不僅培養(yǎng)了學生查閱資料、文獻、搜索信息的能力,又培養(yǎng)了學生勤于思考和勇于探索的精神,以及知識的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。同學們可以在網(wǎng)站上互相學習、交流,當學生在互聯(lián)網(wǎng)上能看到自己發(fā)表的論文時,增強了學生的自信心和對學習醫(yī)學物理的興趣,對提高教學質(zhì)量意義重大。
(8)筆者將平時在互聯(lián)網(wǎng)上、書、專業(yè)雜志上搜集的資料、素材隨時上傳到網(wǎng)站上,并分類管理。定時更新內(nèi)容,重組獲得的資源,不斷擴充資源庫,這樣做不僅可以增加網(wǎng)站的信息量,對教師也是一種知識更新和管理知識的方式。
(9)網(wǎng)站宏觀結(jié)構(gòu)設(shè)計與設(shè)計模式。為了很好地實現(xiàn)任務(wù)分析中確定的網(wǎng)站功能,網(wǎng)頁按表格進行排版設(shè)計,這樣作的優(yōu)點在于設(shè)計制作速度快,尤其在可視化網(wǎng)頁編輯器,如MicrosoftFrontPage中,這樣設(shè)計顯得直觀而方便,將網(wǎng)站的宏觀結(jié)構(gòu)設(shè)計為如表1所示。
【Abstract】The mass of uranium recycled by spent fuel reprocessing is 95% of total fuel mass. The use of recycled uranium could effectively save the natural uranium resource, reduce the cost of spent fuel reprocessing and the consumption of enrichment and separation work. By summarizing the worldwide application situation of recycled uranium, the paper proposes some suggestions on the use of uranium in China.
【關(guān)鍵詞】回收鈾;乏燃料;鈾資源
【Keywords】recycled uranium; spent fuel; uranium resource
【中圖分類號】TL249 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)05-0172-02
1 引言
回收鈾也稱堆后鈾,是指從核電站卸出的乏燃料經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)化和分離后得到的鈾[1]。乏燃料后處理回收的鈾約占燃料金屬質(zhì)量的95%,其U-235的豐度為0.8~1.3wt%之間。從資源的角度看,回收鈾的利用可以有效節(jié)約天然鈾資源,減少大量乏燃料處置費用,降低濃縮分離功的成本。國際上許多國家開展了回收鈾加工和循環(huán)利用,回收鈾作為重要的鈾資源補充方式,其開發(fā)利用具有廣泛的前景。
2 回收鈾國內(nèi)外應(yīng)用情況
2.1 國外使用情況
①英國
英國回收鈾主要來自Magnox反應(yīng)堆的金屬燃料。從1960年Magnox反應(yīng)堆運行以來,其所有的乏燃料都進行了后處理,其中約有1600t鈾再濃縮用于制造AGR燃料。到90年代中期,約60%的AGR燃料是由Magnox反應(yīng)堆乏燃料回收鈾制成的。
②法國
法國電力公司(EDF)早在上世紀80年代初就研究了在壓水堆中使用回收鈾的可行性。從1997年開始,EDF在Cruas-3和Cruas-4堆大批量使用RU燃料,兩個機組都獲得了全堆芯裝載回收鈾的批準。自1997年以來,其回收鈾的年使用量大約為150~400噸。到2003年底,法國約獲得9600噸源自法國壓水堆乏燃料的回收鈾,其中2900噸已在法國壓水堆核電廠中使用,剩余6700噸回收鈾被轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定形式以待未來使用。
③德國
德國于上世紀70年代早期就_始回收鈾循環(huán)利用嘗試。1971―1972年,含有回收鈾的34組MOX燃料組件被裝入15MWe的沸水堆。從1982年開始,采用回收鈾制造的燃料組件在340MWe的奧布利希海姆反應(yīng)堆、810MWe的GKN-1壓水堆上進行輻照考驗,用以驗證其可行性。到2003年底,德國共獲得5078噸源自德國商用輕水堆乏燃料的回收鈾,其中2696噸已在德國輕水堆機組中使用,剩余的回收鈾被轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定形式以待未來使用。
④日本
日本具有大量的回收鈾管理經(jīng)驗,如回收鈾與低濃鈾摻混、回收鈾與钚制成MOX元件、回收鈾直接再濃縮等。針對回收鈾的濃縮,日本PNC原型離心廠1989年開始運行,該廠與關(guān)西電力公司(KANSAI)和東京電力公司(TEPCO)共同實施了回收鈾再濃縮測試論證,論證期間共有40噸回收鈾通過再濃縮制成燃料裝入大飯(Ohi)壓水堆和福島第一核電廠沸水堆中進行了測試,取得了預(yù)期結(jié)果。
⑤俄羅斯
俄羅斯擁有工業(yè)規(guī)模的回收鈾燃料加工經(jīng)驗,其加工回收鈾的設(shè)施主要有兩處,分別位于謝韋爾斯克的西伯利亞化學企業(yè)(SCC)和埃列克特羅斯塔爾的OAO MSZ公司。上世紀90年代初,SCC公司為AREVA NC公司進行了回收鈾的再濃縮,并開展回收鈾凈化研究,降低了回收鈾產(chǎn)品中U-232含量。OAO公司擁有專用的回收鈾燃料元件生產(chǎn)線,曾經(jīng)采用來自英國Thorp廠的回收鈾進行422噸燃料元件制造生產(chǎn)。
2.2 國內(nèi)使用情況
國內(nèi)回收鈾應(yīng)用主要是在重水堆上利用壓水堆回收鈾方面進行示范驗證和探索研究。2011年,中核北方核燃料元件有限公司利用壓水堆回收鈾與貧鈾摻混制得等效天然鈾燃料棒束并進入秦山第三核電有限公司1號機組進行輻照。根據(jù)運行期間的堆芯檢測、出堆后的水下檢查以及熱室檢查結(jié)果,該型燃料核特性以及輻照性能方面和天然鈾相當,適用于作為國內(nèi)重水堆的替換燃料[2]。
3 回收鈾利用的意義
3.1 回收鈾利用可有效提高資源利用率
采用乏燃料一次通過的方式,鈾資源利用不足1%,造成大量鈾資源的閑置和浪費。有資料顯示,如果將回收鈾與堆后钚制成MOX元件,通過快堆增殖,反復(fù)循環(huán)使用,鈾資源利用率理論上可達60%~70%。如果僅考慮回收鈾的單獨回收利用,通過回收鈾再濃縮、與低濃鈾摻混應(yīng)用于壓水堆或直接應(yīng)用于重水堆,可以節(jié)約10%~20%天然鈾資源。同時,由于壓水堆回收鈾U-235富集度0.8~1.3wt%,高于天然鈾(0.71wt%),可以節(jié)約大量分離功,省去天然鈾利用的采礦、水冶等工序,提高了資源利用率。
3.2 回收鈾利用可減少放射性廢物的處置量
廢物最小化是核能可持續(xù)發(fā)展的基本原則。燃料組件中僅有約1%的U-235同位素在熱中子的作用下發(fā)生裂變反應(yīng),這意味著燃料組件中99%的能量未被利用而變?yōu)榉θ剂稀7θ剂先绻患皶r進行處理和回收使用,勢必需要建設(shè)核廢料處置場,這意味著高額的建設(shè)、運行和管理費用(美國的尤卡山項目預(yù)算962億美元)。通過乏燃料后處理進行回收鈾的利用,可以有效減少放射性廢物的處置量。
3.3 回收鈾對于天然鈾國際市場具有調(diào)節(jié)作用
回收鈾作為鈾資源供應(yīng)的一種補充方式,為核電發(fā)展國家提供了另外一種選擇,對于抵御國際天然鈾市場價格波動具有一定作用。例如在2003年到2007年底不到5年時間,天然鈾價格漲了10倍以上,對于和我國核電規(guī)模發(fā)展類似的國家,核燃料供應(yīng)和鈾資源保障尤為重要。加強回收鈾的利用,對于降低天然鈾價格波動,保障鈾資源穩(wěn)定供應(yīng)具有重要意義。
4 回收鈾應(yīng)用面臨的主要問題
經(jīng)過近四十年的發(fā)展,全球眾多國家在回收鈾加工利用方面已經(jīng)積累了較為豐富的經(jīng)驗。回收鈾的加工制造與天然鈾相比差異性較小,技術(shù)性和安全性方面沒有明顯差別[3],回收鈾幾乎可以完全采用天然鈾加工工藝及設(shè)備進行加工,只是需要一條專門的加工生產(chǎn)線作必要的輻射防護。
回收鈾加工及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)具有較為堅實的基礎(chǔ),而且產(chǎn)業(yè)規(guī)模也已形成。但是,回收鈾的開發(fā)利用仍面臨以下問題和挑戰(zhàn):①回收鈾加工成本和加工成燃料前的貯存管理成本略高,回收鈾的應(yīng)用并非基于市場驅(qū)動,主要是政府間的后處理協(xié)議。尤其是近期天然鈾的價格持續(xù)低迷,如何推動價格略高的回收鈾的使用,是需要思考的問題;②按照當前全球核電裝機規(guī)模,每年將產(chǎn)生約1萬噸HM乏燃料,回收鈾的獲取源于乏燃料的后處理,但目前全球回收鈾循環(huán)設(shè)施布局及能力還未完全適應(yīng)潛在需求;③盡管國際標準化組織(ISO)和美國材料與試驗協(xié)會(ASTM)也對回收鈾和濃縮回收鈾的可接受核素水平進行了規(guī)定,但由于后處理工藝不同,以及反應(yīng)堆運行工況的實際差異,會造成回收鈾的組分變化,因此需要建立回收鈾加工和應(yīng)用的標準體系。
5 結(jié)語
綜上所述,主要核電國家在回收鈾轉(zhuǎn)化、再濃縮、元件制造等方面已經(jīng)擁有相應(yīng)能力,回收鈾使用過程中的除雜和輻射防護問題已經(jīng)解決,回收鈾堆內(nèi)輻照性能已經(jīng)得到驗證,若干的工藝標準體系已經(jīng)建立。隨著全球核電持續(xù)發(fā)展,鈾資源需求不斷增加,伴隨回收鈾加工、應(yīng)用新技術(shù)的不斷進步,回收鈾的開發(fā)利用前景廣泛。
我國核電主要是以壓水堆為主,將來大量壓水堆的乏燃料通過后處理以后,勢必將產(chǎn)生大量的回收钚和回收鈾。回收钚可以與鈾混合制成MOX燃料重新裝入壓水堆使用或者放入快堆增殖,屆時將面臨大量的回收鈾開發(fā)利用問題,因此,當前國內(nèi)應(yīng)加大回收鈾開發(fā)應(yīng)用力度,重點研究,科學規(guī)劃,完善相關(guān)體制機制和法規(guī)標準,為將來我國大量的回收鈾尋找一條經(jīng)濟高效的利用之路。
【參考文獻】
【1】回收應(yīng)用將開啟核能可持續(xù)發(fā)展新篇章[J].核燃料專題綜述,
2016(01):24-25.
關(guān)鍵詞: 科研; 教學; 研究; 實踐
中圖分類號: G644 文獻標識碼: A 文章編號: 1009-8631(2013)03-0059-02
“教學與科研相統(tǒng)一”作為大學的一種思想和理念,最先由法國“百科全書派”提出,其實質(zhì)是歐洲對大學培養(yǎng)創(chuàng)新人才的要求。但真正在辦學實踐中貫徹并使之聞名于世的是19世紀初洪堡所領(lǐng)導(dǎo)的柏林大學。柏林大學從創(chuàng)立之初就堅持科研應(yīng)為教學服務(wù),一切教學均應(yīng)基于科研,科研包容在教學之中[1]。千百年來,我國對教師的定義是:師者,所以傳道、授業(yè)、解惑也。進入現(xiàn)代社會,應(yīng)該對這一定義進行拓展,變更為:師者,所以以傳道、授業(yè)、解惑、創(chuàng)新也。二十世紀初,以德國大學的Seminar為藍本,在北京大學首創(chuàng)文、理、法三科研究所,主張教學與科研相結(jié)合,提倡思想自由,兼容并包,從而在較短的時間內(nèi)使北京大學面貌煥然一新,成為一所中國第一流的高等學府[2]。認為:“大學無研究院,則教員易陷入抄發(fā)講義不求進步之陋習。”因此,設(shè)立研究所,使大學高年級學生得以在導(dǎo)師指導(dǎo)下,有從事科學研究的機會,也為大學畢業(yè)生深造創(chuàng)造條件。隨著社會的發(fā)展,到20世紀80、90年代,美國當代著名高等教育學者伯頓·克拉克發(fā)現(xiàn),高等教育領(lǐng)域的研究者們對長期流行于學界的教學與科研相融相長的觀點提出了質(zhì)疑。伯頓·克拉克基于自己對美國大學多年的實地調(diào)查和研究,于1987年描述了當時美國大學中教學和科研日益分離的現(xiàn)狀:“知識的生產(chǎn)和創(chuàng)造者們儼然是大學中聲望卓著的優(yōu)等公民,而那些整日奔波于本科教學的知識傳授者則明顯地處于劣勢地位……因此,大學的學術(shù)生活必須進行重構(gòu)”[3]。一些實證研究也表明教師的科研能力與教學效果不一定成正相關(guān),一些研究認為成微弱正相關(guān),一些研究認為成不相關(guān),甚至有的認為成負相關(guān)。根據(jù)對西南科技大學部分學生的調(diào)查,學生反而喜歡科研能力居中的老師。他們認為科研能力居中的教師,不僅具有相當?shù)目蒲兴仞B(yǎng)和水平,對課程內(nèi)容理解充分,而且對學生也能細致體貼,講解認真負責,幫助學生更好地把握課程內(nèi)容。科研能力強的人可能過多地將時間用于科研而忽視教學,同時,科研能力強的教師智商高,能輕松理解課程的基本原理,理所當然地認為學生也能輕松理解,而不注重認真細致地講解給學生,導(dǎo)致學生對這些原理不能很好地掌握。科研能力差的教師可能存在自身對課程基本原理的理解還不夠透徹,因而難以給學生深入細致地講解,導(dǎo)致學生對這些原理不能很好地掌握。這就說明科研和教學相融相長并不是必然關(guān)系。因此我們就需要尋找到一些途徑,以促進科研和教學的融合,切實達到科研反哺教學的效果。
一、轉(zhuǎn)變教師對大學課程的教學內(nèi)容和教學方法的看法,重視課堂教學與科研的結(jié)合
教學要建立在科研的基礎(chǔ)上,科研也要圍繞教學展開,實現(xiàn)教學科研齊頭并進的發(fā)展。“教而不研則淺,研而不教則空”,教師不僅要進行教學,而且還要進行科研工作。教師如果能夠堅持開展科學研究,就會對所研究領(lǐng)域的動態(tài)和前沿比較熟悉,就能把所講授的專業(yè)基礎(chǔ)知識與本人所研究的方向結(jié)合起來,通過自己切身的創(chuàng)造經(jīng)驗,把知識講活,使教學充滿活力,使學生在掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時,也對本專業(yè)的最新科技進展有所了解,從而在提高學生的科學素質(zhì)的同時也極大地提高專業(yè)基礎(chǔ)課的教學質(zhì)量。
我校材料科學與工程學院對《材料物理》專業(yè)課程的講授,提倡學生以“研究”方式學習,強調(diào)理論教學、文獻查閱與實驗教學三者的結(jié)合,活躍在科研第一線的教學團隊經(jīng)過長期努力,建成課程相關(guān)的文獻資源,在教學過程中按照課堂布置、課外查閱、課外小組討論、課堂學生PPT講解與討論四個環(huán)節(jié),成功實現(xiàn)課堂教學與科研的融合[4]。比如說,《材料物理》教材中有“高溫超導(dǎo)材料”專題,2011年是超導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)100周年,Nature Materials與Science等權(quán)威期刊都發(fā)表了重要評論,教學團隊相應(yīng)地建立了文獻資源“超導(dǎo)百年回顧與展望”,讓學生更為清楚地了解了超導(dǎo)的歷史與發(fā)展方向。《材料物理》課程共建立了約20個專題、約80篇國外權(quán)威期刊論文為主的文獻資源,并逐年隨著相關(guān)學科發(fā)展而完善。通過對《材料物理》各個專題的研究式學習,參與科研創(chuàng)新活動,學生聽、說、讀與寫以及文獻查閱總結(jié)能力都有一定程度的提高,而且通過學術(shù)討論,許多專業(yè)問題越辯越真,對課程的認識和理解也更深入。
二、以科研促進實驗教學,培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力
實驗教學是高等學校教學的重要組成部分,也是培養(yǎng)學生實踐動手能力和創(chuàng)新精神的重要途徑,對鞏固學生所學的基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)知識具有重要意義。但傳統(tǒng)的實驗教學通常是一些基礎(chǔ)實驗和驗證性實驗,雖然有利于學生鞏固基本的理論知識、掌握簡單的實驗方法和操作技能,卻在運用綜合實驗方法和手段,培養(yǎng)學生綜合運用知識、分析和解決實際問題的能力方面有所欠缺。如果將現(xiàn)有科研中與本科實驗教學相關(guān)的研究工作納入到實驗教學中,通過科研工作和實驗教學有機結(jié)合的模式,可有以有效培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力。
西南科技大學的人才培養(yǎng)目標是具有創(chuàng)新精神的高級復(fù)合應(yīng)用型專門人才,十分重視實驗教學這一重要環(huán)節(jié)。學校化工涂料實訓(xùn)基地為此做出了有益的探索,它是依靠生態(tài)建筑涂料課題組長期的科研和開發(fā)的技術(shù)建成的,應(yīng)用“產(chǎn)、學、研”緊密結(jié)合的辦學模式,對應(yīng)用化學、材料學等專業(yè)十分對口,在基地的設(shè)計時就明確了教學、科研中試和生產(chǎn)三個功能,現(xiàn)在已完成應(yīng)用化學生產(chǎn)實習、“化學建材”和“涂料加工工藝”等課程實驗教學任務(wù)[5]。化工涂料實訓(xùn)基地通過編寫生產(chǎn)實習指南,明確實習要求、實習內(nèi)容、實習方法,并布置個人作業(yè)題目,在老師的指導(dǎo)下完成實習作業(yè)。個人作業(yè)主要包括:學習和了解建筑涂料的基礎(chǔ)知識,涂料車間布置和設(shè)備概況,涂料的配方設(shè)計和配料計算,涂料生產(chǎn)的分散、砂磨、調(diào)漆、調(diào)色等訓(xùn)練,記錄各工藝環(huán)節(jié)的速度、時間等工藝參數(shù),學習涂料各工藝環(huán)節(jié)的質(zhì)量判斷方法和生產(chǎn)經(jīng)驗,涂料基本性能檢測,涂料有毒有害指標分析,等等。化工涂料實訓(xùn)基地使科研有效服務(wù)于實驗教學,學生們表現(xiàn)出濃厚的學習興趣,引發(fā)了同學們開拓進取精神,增強了同學們從事產(chǎn)業(yè)開發(fā)的信心,培養(yǎng)了學生的工程和實踐能力,通過將科研成果上升到中試和生產(chǎn)級別,大大提高了相關(guān)的科研研發(fā)能力,研究成果更接近于生產(chǎn)和應(yīng)用水平,具有很好的示范和推廣作用。
三、教師以科研項目為依托,凝煉為適合學生的畢業(yè)論文(設(shè)計)題目,提升畢業(yè)論文(設(shè)計)質(zhì)量,以開拓學生的視野和提升實踐能力
畢業(yè)論文(設(shè)計)選題是培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)、提高自身能力、保質(zhì)保量完成畢業(yè)論文(設(shè)計)的重要基礎(chǔ),是提高畢業(yè)論文(設(shè)計)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一個優(yōu)秀的畢業(yè)論文(設(shè)計)選題必須符合本專業(yè)的培養(yǎng)目標和教學基本要求原則,應(yīng)該遵循與生產(chǎn)、科研相結(jié)合的原則,有利于學生在課題完成過程中培養(yǎng)和提高綜合能力。西南科技大學特種功能材料實驗室借助承擔的科研課題,較好地實現(xiàn)了科研反哺教學,支持了學生高質(zhì)量完成本科畢業(yè)論文(設(shè)計)。該實驗室完全是在導(dǎo)師所爭取的各類科研項目經(jīng)費的支持下建成的,該實驗室從大一新生中開始吸納成員,培養(yǎng)其科研興趣,但核心成員是6名大三、大四學生和研究生,他們在導(dǎo)師指導(dǎo)下開始從事實驗工作,導(dǎo)師在黑板上畫圖講解,幫助學生理解實驗原理,從根本上把握實驗。特別是學生參與各種標液配制和材料制備,不僅加深了學生對于課本知識的理解,同時也使得學生對于所研究的材料有了更加直觀的印象,而不僅僅是局限于課堂所學的各種材料的名稱。學生還學會了一些測試分析軟件,如X-pert,origin,Search match等。在學生畢業(yè)設(shè)計階段,導(dǎo)師將一個較大的科研任務(wù),分解成幾個小的畢業(yè)設(shè)計題目,從文獻查閱、方案設(shè)計、實驗過程,到問題解決、成果總結(jié)、論文撰寫等環(huán)節(jié)全程參與指導(dǎo),學生在完成課題任務(wù)過程中會涉及到幾乎所有的專業(yè)基礎(chǔ)課程中的知識點,通過課題任務(wù)的完成對專業(yè)基礎(chǔ)知識理解更透,把握更牢。學生通過無機材料的合成和表征的實驗,學會了如何分析物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)。在導(dǎo)師指導(dǎo)下,學生自學《現(xiàn)代材料分析測試方法》,并在樣品的分析測試中,熟練掌握了X射線衍射、拉曼散射、掃面電子顯微鏡和透射電鏡原理,增強了感性認識,使對基本理論的掌握更加直觀、真實、具體。畢業(yè)設(shè)計與科研項目相結(jié)合,將科研轉(zhuǎn)化為教學環(huán)節(jié),使畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容緊跟學科的發(fā)展,讓學生感受做科研的過程,并充分利用投入的科研設(shè)備和器材,加深了學生對科研的系統(tǒng)認識,提高學生的創(chuàng)新能力和團隊合作意識。
四、積極組織各種創(chuàng)新實踐班、大學生科技活動社團,作為科研促進教學的補充
李政道先生曾說,科研就是為了滿足我們的好奇。為了更廣泛地讓科研反哺教學,培養(yǎng)學生對相關(guān)專業(yè)的興趣,滿足學生的好奇心,讓更多學生受益,我校積極創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,組織開展智能機器人創(chuàng)新實踐班、先進機電技術(shù)創(chuàng)新實踐小班、材料與工程學院創(chuàng)新人才班、大學生科技活動社團等。
“智能機器人”創(chuàng)新實踐班,在全校每屆選拔30名以工科為主、不同專業(yè)的優(yōu)秀學生,配合完善的淘汰和退出機制。其培養(yǎng)過程采用基礎(chǔ)訓(xùn)練、專題研究、系統(tǒng)設(shè)計等研究性教學方式,以實際工程問題的深入研究為載體,以學生為主體,以專業(yè)導(dǎo)師為主導(dǎo),注重學生個性發(fā)展,通過系統(tǒng)性、綜合性的科研實踐使學生掌握從事科學研究的思維方法與實踐技能,在理論與實踐的緊密結(jié)合中,培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力和興趣。首屆“智能機器人”創(chuàng)新實踐班33名畢業(yè)生經(jīng)過兩到三年的創(chuàng)新班課程學習,修完規(guī)定學分,并順利通過了由美國伊利諾理工大學H.Stark、T.Wong、Dr.Y.Yang等三位教授參加并由中央電視臺和學校宣傳部進行現(xiàn)場錄像的畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯會,獲得了結(jié)業(yè)證書,畢業(yè)論文良好率達100%,優(yōu)秀率達到50%,得到了答辯專家的一致好評。其中,李海南同學獲第五屆中國青少年科技創(chuàng)新獎,王卓然同學主編的教材《深入淺出AVR單版機:從ATmega48/88/168開始》2008年6月由中國電力出版社出版發(fā)行。通過開展緊密結(jié)合工程實踐的探究式學習,學生的創(chuàng)新實踐能力和工程素質(zhì)得到顯著提升。
我校計算機學院大學生科技活動社團,是為了解決實踐課程受益面廣但不夠深入、個別學生科技活動較深入但受益面較窄的矛盾而采取的大學生綜合能力培養(yǎng)模式,實行“教師指導(dǎo)技術(shù)方案、研究生指導(dǎo)技術(shù)細節(jié)、本科生負責技術(shù)方案實施”的三級技術(shù)指導(dǎo)和文化交流體制,采用“一個學生科技活動社團、多個科研方向、若干個課題小組”的三級“集中-分散”模式進行管理。大學生科技活動社團開展活動兩年多來,在參與科技活動的數(shù)量和質(zhì)量方面都表現(xiàn)突出,共獲得四川省苗子工程項目13項,學生獲得各級項目經(jīng)費共計228,800元[6]。
五、實現(xiàn)科研反哺教學還需注意的問題
(一)重視科研與教學的平衡關(guān)系。同志在慶祝清華大學建校100周年大會上的講話指出,全面提高高等教育質(zhì)量,必須大力增強科學研究能力,已經(jīng)對高校教學和科研的因果關(guān)系和本末秩序進行了明確定位。但批判了多年的“重科研,輕教學”現(xiàn)象,即使在非常注重高等教育教學質(zhì)量的今天,也沒有明顯改觀,甚至有越演越烈之勢。高校教師職稱評聘重在科研;高校實行聘期考核,3年左右一個聘期,科研“硬指標”層層落實,易于考核,教學“軟任務(wù)”軟軟綿綿,得過且過;高校要上臺階,申報碩士點、博士點、重點學科、特色學科、特色專業(yè),甚至大學排名等,都極其看重科研。宏觀和微觀環(huán)境都給科研以較高要求,教學型大學和教學研究型大學想擠進研究型大學,向985高校、211高校靠近,本無可厚非,只是有些本末倒置。在高校,科研終究是為教學服務(wù)的,這是我們一定要注意掌握的關(guān)鍵。
(二)建立高校教師進入企業(yè)的長期合作機制。尤其是為培養(yǎng)提高青年教師的教學能力,須推動青年教師下企業(yè)鍛煉。目前我校引進的部分青年教師學歷雖然都高,基本上都是博士畢業(yè),可是卻缺乏工程實踐能力,在教學中僅有理論是不夠的,沒有見過生產(chǎn)線、如何講解工藝流程?因此,可考慮輪流派遣青年教師到企業(yè)進修,每次至少一個學期,在這段時間里對教師教學任務(wù)不再進行考核。我校已經(jīng)選派科技人員組成項目技術(shù)工作組到中核集團821廠掛職,以“玻璃固化”項目為接入點,進行項目合作工作對接,在幫助廠方消化吸收進口技術(shù)和設(shè)備,解決實際工程技術(shù)問題的同時,參與集團公司一些國家級重大項目的編寫、申報等工作,又提高了教師的工程實踐能力,可有效改善相關(guān)課程的教學效果,實現(xiàn)校企雙贏。國防科技學院為改變輻射防護與核安全和核工程與核技術(shù)兩個涉核專業(yè)核心課程缺乏具有工程背景專業(yè)教師的現(xiàn)狀,也擬派遣青年教師到中核集團蘭州鈾濃縮有限公司(原五〇四廠)鍛煉,這種作法值得繼續(xù)推廣并深入。
(三)繼續(xù)加大力度建設(shè)教學科研一體化團隊。積極組織科研水平高、工程實踐能力強的專業(yè)教師和行業(yè)合作編寫教材。課程的許多內(nèi)容涉及不同研究領(lǐng)域,因而教學應(yīng)該和科研一樣,強調(diào)團隊合作,通過團隊逐步挖掘和積累可在教學過程中利用的科研資料和素材,將團隊科研成果應(yīng)用于該團隊對應(yīng)的課程教學中,更新教學內(nèi)容。通過教學科研團隊加強與大型企事業(yè)單位的合作,結(jié)合課程教學內(nèi)容多帶學生深入一些和專業(yè)相關(guān)的實踐單位,讓學生接觸行業(yè)一線,了解行業(yè)一線的實際工作并逐漸培養(yǎng)實際操作能力。加強專業(yè)教師實踐教學能力的培養(yǎng),創(chuàng)造條件給教師參加實踐教學培訓(xùn)。
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人類在生存發(fā)展的過程中,不斷地改變著自身,也不斷地改變著生存環(huán)境,特別是利用能源的過程中,人類從外部環(huán)境中攫取資源,使環(huán)境發(fā)生了很大的變化。自學會用火以來,人類經(jīng)歷了漫長的煙與火的時代,一直到人類發(fā)現(xiàn)了電的現(xiàn)象、進而在上世紀初發(fā)明、制造出了能夠產(chǎn)生電力的機器設(shè)備——發(fā)電機。人類從直接電力工業(yè)的出現(xiàn)與人類學會用火一樣具有劃時代的歷史意義。在現(xiàn)代化的人類生活中,任何一個發(fā)達國家的文明生活都不可能離開電力,而且隨著社會經(jīng)濟活動的持續(xù)發(fā)展和人民物質(zhì)、文化生活水平的不斷提高,社會各行業(yè)和廣大群眾對電力的需求量日益增長。
電力改變了社會的發(fā)展模式,電力改變了人類的生活方式,電力為創(chuàng)建一個和諧的社會產(chǎn)生了不可替代的影響。隨著工業(yè)的進步和科學的發(fā)展,電力工業(yè)在我國已經(jīng)形成了一個直接影響國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。
從環(huán)境保護的角度看,對于終端用戶而言在所有形式的能源利用中,電力是最清潔、最便利的一種能源。隨著國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和人民生活水平不斷提高,社會各行業(yè)和城鄉(xiāng)居民對電的需求量日益增長。電力企業(yè)本著“建綠色電網(wǎng),創(chuàng)和諧家園”的原則,積極為建設(shè)規(guī)劃科學、結(jié)構(gòu)合理、安全可靠、環(huán)境友好、服務(wù)高效的電網(wǎng)而不懈努力。在電網(wǎng)建設(shè)的過程中,電力設(shè)施的建設(shè)和電力環(huán)保工作得到了同等重視。
一、用科學的規(guī)劃指導(dǎo)電網(wǎng)的建設(shè)
首先我們應(yīng)該看到,在現(xiàn)代文明的社會中電網(wǎng)是公用基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,涉及國家經(jīng)濟安全并與人民生活密切相關(guān)。這種需求的增長導(dǎo)致了整個電力設(shè)施系統(tǒng)的迅速擴大。為了滿足城市環(huán)境空氣質(zhì)量凈化的需要,城市區(qū)域已限制發(fā)電廠的建設(shè),城區(qū)的電力要從周邊區(qū)域供應(yīng)。這樣就拉長了輸電距離。在這種情況下,要想解決城市對電力日益增長的需求,提高線路的輸電能力,特別是遠距離輸電線路的功率傳送能力,就必須提高電壓等級。當輸送功率確定時,提高輸電壓等級將降低輸電線路通過的電流,從而減少電能損耗。所以,提高供電電壓等級是解決城市高密度負荷用電的必要技術(shù)手段。出于用電發(fā)展和遠距離輸電的需要,就使輸電電壓越來越高,不同電壓等級的變電站也越來越多。從經(jīng)濟財務(wù)的角度看電網(wǎng)是電力公司財產(chǎn)的重要構(gòu)成,從作用功能來看電網(wǎng)又是整個社會經(jīng)濟以及民眾生活的重要支架。隨著全社會越來越依靠電力,隨著電力網(wǎng)絡(luò)的電壓等級越來越高、地域延伸越來越廣,隨著電網(wǎng)建設(shè)的周邊環(huán)境越來越復(fù)雜,電網(wǎng)的進一步建設(shè)也就越來越需要在科學規(guī)劃的指導(dǎo)下進行。一方面,電網(wǎng)規(guī)劃必須滿足電力系統(tǒng)規(guī)劃的相關(guān)技術(shù)要求,要兼顧到電源電的布置、負荷中心所處的位置以及社會建設(shè)的發(fā)展趨勢;另一方面,電網(wǎng)的設(shè)置還必須與國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、城鎮(zhèn)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃相協(xié)調(diào),才能滿足國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求;同時,電網(wǎng)規(guī)劃必須符合國家、地方相關(guān)環(huán)境保護法律法規(guī)的要求,滿足國家、地方環(huán)境保護規(guī)劃要求,努力建設(shè)“綠色電網(wǎng)”。
二、以環(huán)境影響評價確保綠色電網(wǎng)的建設(shè)
為了實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,預(yù)防因建設(shè)項目實施后對環(huán)境造成不良影響,促進經(jīng)濟、社會和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,電網(wǎng)企業(yè)新建和擴建、改造的各項110千伏及以上電網(wǎng)建設(shè)項目都進行了環(huán)境影響評價。
建設(shè)項目的環(huán)境影響評價就是對項目實施后可能造成的環(huán)境影響進行分析、預(yù)測和評估,提出預(yù)防或者減輕不良環(huán)境影響的對策和措施,提出進行跟蹤監(jiān)測及評價的制度。環(huán)境影響評價以客觀、公開、公正的態(tài)度,綜合考慮建設(shè)項目實施后對各種環(huán)境因素及其所構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)可能造成的影響,為環(huán)境決策和工程采取相應(yīng)環(huán)保措施提供科學依據(jù)。另外,根據(jù)《環(huán)境影響評價法》,電網(wǎng)專項規(guī)劃必須進行規(guī)劃的環(huán)境影響評價。電網(wǎng)規(guī)劃的環(huán)境影響評價必須執(zhí)行早期介入的原則,實現(xiàn)規(guī)劃環(huán)評與電網(wǎng)規(guī)劃編制的良性互動,將規(guī)劃對環(huán)境影響的考慮融入到電網(wǎng)規(guī)劃中,并據(jù)此提出對規(guī)劃進行優(yōu)化調(diào)整的建議,努力達到從源頭上控制電網(wǎng)建設(shè)的環(huán)境影響的目的。
具體操作環(huán)境評價的過程中,在工程項目取得了可行性研究報告的批復(fù)以后,我們必須委托具有從事環(huán)境評價資質(zhì)的單位(公司),對該項目進行涉及環(huán)境影響的評價。為了保證環(huán)境評價工作具有競爭性,保證評價質(zhì)量同時適當控制費用,目前我們都是通過公開招標的方式確定環(huán)境評價單位,并簽訂委托合同。
開展環(huán)境評價的依據(jù)主要有:《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》、《水污染防治法》、《噪聲污染防治法》、《建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例》等。此外,具體執(zhí)行一個項目的評價時,還要考慮到各有關(guān)部委規(guī)章、地方法規(guī)、環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范、環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則、工程設(shè)計及批復(fù)文件、任務(wù)依據(jù)。在編制評價報告時還要請相關(guān)政府部門對環(huán)境影響評價所執(zhí)行的標 準下達批復(fù)文件等等。
在執(zhí)行環(huán)境影響評價時,電網(wǎng)企業(yè)始終重視并堅持了一個十分重要的程序,就是通過環(huán)保宣傳、征求公眾意見等方式進行“公眾參與”。為了開展合理、有效的公眾參與活動,先將項目的內(nèi)容以文字形式掛到環(huán)境保護的相關(guān)網(wǎng)站上,并且打印出來粘貼到有關(guān)項目站址的周邊和沿線,確保讓附近或相關(guān)的民眾全面了解項目的實際情況。此外電網(wǎng)企業(yè)委托咨詢單位請項目附近或相關(guān)的民眾填寫《公眾參與調(diào)查表》。調(diào)查表根據(jù)不同的項目向被調(diào)查人提出各種問題,一般來說主要會詢問:1.是否知道本工程的建設(shè)情況?2.從什么途徑得知本項目的?3.對本地區(qū)目前電力供應(yīng)的情況評價怎樣?4.是否了解本項目的設(shè)施(變電站、高壓線路)?5.本項目的施工和運行可能對環(huán)境構(gòu)成哪些影響?6.本項目的施工和運行可能對周邊居民產(chǎn)生哪些影響?7.對于項目所必需的占地、砍樹和搬遷是怎么看的?8.對本項目在環(huán)境保護方面有哪些建議?等等。
對于公眾的意見政府和電網(wǎng)企業(yè)都是十分重視的,在環(huán)境評價和項目竣工的環(huán)保驗收中專門有一部分是對公眾調(diào)查的分析。由于公眾對項目的了解程度不同,對電力環(huán)境保護的理解不同,提出的看法和意見會不一樣,加上少數(shù)被調(diào)查對象出于經(jīng)濟利益的目的,還可( )能提出與環(huán)境保護毫不相關(guān)的問題。在這種情況下由咨詢單位提出采納意見,政府進行決策,科學合理地采納公眾參與的意見,通過宣傳介紹與對照標準相結(jié)合的辦法,一方面讓被調(diào)查人更全面了解電力環(huán)保的基本知識,一方面在環(huán)境評價報告中提出相應(yīng)的方案,按照有關(guān)的標準、規(guī)定解決涉及電力建設(shè)的環(huán)保問題,確保我們的輸變電設(shè)施符合國家和電力行業(yè)的環(huán)境保護技術(shù)標準。
三、電網(wǎng)建設(shè)中最受關(guān)注的環(huán)境保護問題
當一套高壓輸變電設(shè)施投入運行以后,一般不會產(chǎn)生煙霧、埃塵,沒有明顯的化學反映過程,設(shè)施本身也與水、土的擾動沒有直接的關(guān)系。在環(huán)境保護角度上看,輸電線路與變電站常常被人們關(guān)注的是工頻電場、工頻磁場、噪聲等方面的現(xiàn)象。下面我們逐個探討這些現(xiàn)象及其相關(guān)的規(guī)定。
關(guān)于工頻電場和工頻磁場:容易給人造成誤會的一個映像就是,有電場、磁場存在就一定會有輻射。其實這種說法至少是不夠嚴謹?shù)模蛘哒f是不科學的。平常說的“場”這個概念,是一種以看不見摸不著的特殊形式存在的物質(zhì)。不僅電有“場”,力也有“重力場”、“引力場”等。對電而言,靜止的電荷在其周圍空間產(chǎn)生“電場”;運動電荷(也就是電流)在其周圍空間同時產(chǎn)生磁場。當頻率很低時,電場和磁場是相互獨立的,彼此沒有聯(lián)系。我國電力系統(tǒng)的電源工作頻率(即:工頻)為50hz,即使在0~300hz的極低頻范圍中,也處在很低的頻段位置。正是因為交流輸變電設(shè)施產(chǎn)生的電場和磁場屬于極低頻場,其波幅的長度長達6000米,不可能像x射線、γ射線那樣構(gòu)成有效的電離輻射、也不可能像可見光、微波爐產(chǎn)生的微波那樣構(gòu)成有效的電磁輻射。科學的定義是:50hz交流輸變電設(shè)施產(chǎn)生的工頻電場和工頻磁場是通過電磁感應(yīng)對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響的,這種感應(yīng)與輻射有本質(zhì)上的不同。
此外,我國及國際上對輸變電工頻電、磁場強度限值是有規(guī)定的:
1)國家環(huán)保部在輸變電工程環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范中規(guī)定,居民區(qū)輸變電工程工頻電場強度的推薦限值為4千伏/米,工頻磁感應(yīng)強度限值是0.1毫特(即100微特)。這個限值是針對居民區(qū)的,其它地區(qū)的限值寬于居民區(qū)限值。
2)國際非電離輻射防護委員會(icnirp)于1998年了《限制時變電場、磁場和電磁場曝露的導(dǎo)則(300ghz以下)》。在這個導(dǎo)則中,對公眾的工頻電場限值是5千伏/米,工頻磁感應(yīng)強度限值是0.1毫特(即100微特)。此限值對保護公眾健康已留下有足夠的安全裕度,得到世界衛(wèi)生組織的認可與推薦,已被包括歐美發(fā)達國家在內(nèi)的許多國家所采用。我國工頻電場強度的推薦限值比國際導(dǎo)則對公眾的限值要嚴,比5千伏/米還小1千伏/米。
可能人們會問,變電站周圍工頻電磁場強度到底有多大?
根據(jù)我們國家的設(shè)計規(guī)范和實際測量,戶外式變電站站界工頻電場強度在每米幾伏到幾百伏之間,靠近變電站進出線稍高。變電站在設(shè)計時,均按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求,保證變電站相鄰居民區(qū)的電場強度低于國家規(guī)定的4千伏/米的限值。戶內(nèi)式和半戶內(nèi)式變電站站界工頻電場強度則比戶外式變電站電壓更低。變電站站界工頻磁感應(yīng)強度小于10微特,遠低于我國規(guī)定的推薦限值100微特。戶內(nèi)變電站周圍的工頻磁感應(yīng)強度則趨于本底值。
關(guān)于線路跨越民房的問題,有關(guān)技術(shù)規(guī)程規(guī)定,500千伏及以上輸電線路不應(yīng)跨越長期住人的建筑物。在工頻電場強度和工頻磁場強度低于國家推薦限值4千伏/米和0.1毫特的情況下,其它電壓等級的輸電線路跨越民房是可以的。
四、努力減少輸電設(shè)施建設(shè)運行時對環(huán)境的影響
1.關(guān)于工頻電磁場的影響。
雖然從科學的角度已經(jīng)反復(fù)說明了變電站產(chǎn)生的是工頻電磁場,不產(chǎn)生電離輻射,但是人們對于輸電設(shè)備的存在和運行還是存有疑慮,擔心對人的健康會有危害。
實際上在現(xiàn)代生活中,每一個普通家庭所使用的電器都會產(chǎn)生不同量的電磁場。有人請專家做了個小測試,看看大家家里的家用電器產(chǎn)生的電磁場到底都有多大。測試結(jié)果顯示,這些電器產(chǎn)生的電磁場都屬于工頻電磁場的范圍。一些大容量的家用電器如空調(diào)和取暖設(shè)備由于工作時電流較大,其周圍的工頻磁場的磁感應(yīng)強度有時可以達到十幾個微特,但是隨著距離的增加,其值迅速衰減。
接下來的問題是,長期處在這些家用電器或變電站周邊的電磁場中,到底對人體可能會有多大影響。社會上流傳一些沒有科學依據(jù)的說法,說是長期處在變電站或家用電器的工頻電磁場容易致癌。這些說法既沒有確切科學依據(jù),也找不到實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)的支持。人體長度最大為兩米左右,比起工頻電磁場的波長6000公里、50赫茲的電磁波來說,電磁波穿過一個人體幾乎都是同相位的,對極細小的人體細胞和dna分子更難以產(chǎn)生影響,因此50赫茲符合標準的感應(yīng)電磁場對人體是無害的。而且,世界衛(wèi)生組織第263號文件《電磁場和公眾健康——極低頻場和癌癥》中說明:“現(xiàn)在仍沒有令人信服的證據(jù)顯示,極低頻電磁場會直接破壞生物分子,故不大可能引起癌變。”世界衛(wèi)生組織認為,暴露在我們居住環(huán)境中的極低頻的電磁場,不會導(dǎo)致包括dna在內(nèi)的生物分子直接受損,不可能引發(fā)癌癥等疾病。
科學家們迄今為止進行的動物實驗結(jié)果顯示:極低頻電磁場不會引發(fā)或助長癌癥、白血病。流行病調(diào)查顯示,工頻磁場與兒童白血病微弱的關(guān)聯(lián)的結(jié)論存在著嚴重的不一致性。并沒有得到實驗室和動物研究支持,調(diào)查存在其他混淆因素干擾,并沒有得到世界衛(wèi)生組織和國際社會所確認。因此,并沒有成為國際社會公認主動監(jiān)管行動的理由。
而國內(nèi)學者在上世紀八十年代初就對湖北省超高壓電場作業(yè)人員進行了8年的健康動態(tài)觀察,其間共進行三次全面健康檢查。體檢項目為神經(jīng)系統(tǒng)的檢查及有關(guān)的主觀感覺、ekg、腦血流圖及5項生化指標(全血膽堿酯酶、血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶、甘油三酸脂、膽固醇及尿素氨)。經(jīng)統(tǒng)計學分析,除個別指標有差異外,其余均無統(tǒng)計學意義。
此外,我們國家還針對變電站對周邊環(huán)境的影響制定了嚴格的標準。國際上制定工頻電磁場標準是經(jīng)過實驗研究確認對人體有害的閥值,并在這個的基礎(chǔ)上, 對職業(yè)人員和普通公眾分別給予了10倍和50倍的安全因子。
對我們普通人來說,工頻電磁場國際標準的安全尺度是在實驗研究確認的危險數(shù)值的基礎(chǔ)上出于保護公眾的角度出發(fā)給予了50倍的安全裕度,也就是說,標準數(shù)值是在有害影響數(shù)值基礎(chǔ)上再嚴格50倍的數(shù)值。而我們國家的標準比國際標準和歐盟標準還要嚴格。所以,符合標準的變電站工頻電磁場是不會對人產(chǎn)生有害影響的。
根據(jù)近幾年來對從110千伏到500千伏多個變電站的測試結(jié)果表明,變電站周邊工頻電磁場數(shù)值均能滿足工頻電場強度薦值4千伏/米,工頻磁感應(yīng)強度0.1毫特(即100微特)限值標準,110千伏到220千伏的工頻電磁場數(shù)值更是遠遠小于國家標準,城區(qū)全戶內(nèi)變電站場界電磁場與環(huán)境背景場值相差無幾,對周邊居民生活環(huán)境無影響。
另外,根據(jù)國家環(huán)保局18號令的要求和我國環(huán)境保護的法規(guī),電壓在100千伏以上送、變電項目在建設(shè)之前都要請有專門資質(zhì)的環(huán)評單位進行環(huán)境影響評價,并要經(jīng)過環(huán)保主管部門批準,方能動工建設(shè)。因此,按照國家法律法規(guī)準則,在落實環(huán)境評價中的環(huán)境保護措施后,我們的健康肯定是不會受到各種電壓等級變電站和輸電線路影響的。
2.關(guān)于運行噪聲的影響。
變電站內(nèi)電器設(shè)備運行可能產(chǎn)生機械噪聲及電暈放電產(chǎn)生電磁性噪聲;輸電線路電暈放電會產(chǎn)生電磁性噪聲。針對電網(wǎng)建設(shè)項目的環(huán)境影響特點,電網(wǎng)建設(shè)項目在選站選線、設(shè)計階段、施工階段、運行階段一般均根據(jù)國家相關(guān)技術(shù)規(guī)程規(guī)范,環(huán)境保護相關(guān)技術(shù)政策采取相應(yīng)的環(huán)境保護措施。電網(wǎng)建設(shè)項目環(huán)境影響評價階段將對工程設(shè)計、施工、運行階段采取的環(huán)境保護措施進行論證和評價,并根據(jù)環(huán)境影響評價過程中發(fā)現(xiàn)的環(huán)境保護問題提出相應(yīng)的環(huán)境保護措施。通過以上措施和努力,我公司目前新的電網(wǎng)建設(shè)項目對環(huán)境的噪聲影響,均被控制在國家相關(guān)環(huán)境保護標準要求的范圍內(nèi)。
3.其他方面的影響。
在電力設(shè)施的施工期間也會產(chǎn)生比較短期的環(huán)境影響。
1)施工揚塵:變電站場地平整及塔基開挖、土建施工、沙石料運輸可能產(chǎn)生揚塵,對環(huán)境空氣質(zhì)量造成短期的、局部的影響。
2)施工廢污水:施工人員產(chǎn)生的生活污水和施工廢水若處理不當可能對周圍水體產(chǎn)生影響。
3)施工噪聲:施工過程中各種施工機械產(chǎn)生的噪聲可能對附近居民產(chǎn)生影響。
4)土地占用:變電站及塔基占地造成土地功能的改變。
5)水土流失:施工期場地平整及塔基開挖將破壞、擾動地表和植被,土建施工期的臨時堆土及表土剝離,都將可能產(chǎn)生水土流失問題。
6)生態(tài)環(huán)境影響:施工噪聲、施工占地、水土流失等各項環(huán)境影響因素均可能對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。
施工過程中如果不作規(guī)范和要求,可能留下擾動環(huán)境的后患,造成長期的影響。所以我公司加強施工前的環(huán)境保護及水土保持評價,同時強調(diào)竣工后的環(huán)境保護及水土保持的驗收,在施工過程中進行環(huán)境保護的全過程監(jiān)理,盡可能地減少了電力設(shè)施施工期間對環(huán)境的影響。
建設(shè)環(huán)境友好的電網(wǎng),需要全社會的共同努力。在環(huán)境影響評價過程中必須考慮電網(wǎng)規(guī)劃與相關(guān)規(guī)劃的協(xié)調(diào)性問題。在規(guī)劃環(huán)評過程中,還要與地方環(huán)境保護局、發(fā)展和改革委員會、城市規(guī)劃局、國土資源局、水利局、文物管理局等政府部門主動進行協(xié)調(diào)和溝通。只有得到全社會的大力支持,才能保證電網(wǎng)與周邊的環(huán)境相協(xié)調(diào),保證真正建設(shè)成為環(huán)境友好電網(wǎng)。
參考資料:
1.《輸變電設(shè)施的電場、磁場及其環(huán)境影響》——中國電力出版社5月版;