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1、动物生物化学课程教案一、课程定位生物化学是在分子水平上，运用化学的方法解释生命现象本质的一门课程。它在基础化学上开设，更有利于学生对构成生物体主要物质的结构与功能，及其这些物质在生命活动中的变化规律的认识与理解；并对微生物及免疫学、基因工程制药、发酵工程制药和生物药物分析和生化分离技术等课程的开设提供一定的理论与实践的基础。通过本课程的学习，使学生熟练掌握生物分子的结构，性质和功能及其在体内代谢的规律，熟悉生物体内物质代谢产物积累过程及其调控，掌握糖、蛋白质、核酸及主要次生代谢产物的定性、定量测定的生化技术，为其今后走向相关的职业岗位打下坚实的基础。二、课程设计思路本课程的设计突出以学生为中心
2、，注重“教”与“学”的互动，通过知识讲授、多媒体课件、视频录像、专题讲座、网络课程、校内实训等多种教学手段以及递进式的教学过程，使学生能把生物化学的知识应用到相关岗位的实践中，具备相应的职业能力。三、课程教学目标（一）知识目标 1掌握蛋白质和核酸以及参与生命活动的酶、维生素等的化学组成、分子结构、理化性质、结构与功能之间的关系。2掌握生物体内主要的物质代谢和能量代谢，及这些代谢与功能之间的关系。3熟悉遗传中心法则，DNA 的复制、RNA 转录和蛋白质生物合成的基本过程。4.了解物质代谢的调控。（二）技能目标1掌握基本的生化实验技术。2掌握糖、蛋白质、核酸及主要次生代谢产物的定性、定量测定。3能
3、运用生物化学的知识解决相关问题。（三）素质目标 1培养认真、严谨、科学的学习态度。2培养诚信品质、敬业精神和责任意识。3培养社会适应性，学会交流沟通和团队协作精神。四、教学内容及学时安排（一）知识部分第一章第0页情境名称情境名称1生物化学的概念绪论2生物化学的发展史3生物化学与其他学科的关系1蛋白质的分子组成学习蛋白质的分子组成、分2蛋白质的分子结构蛋白质化学子结构、结构与功能的关系、3蛋白质的理化性质理化性质及分类。4蛋白质的分类1概述学习核酸的分类、分布与功2核酸的化学组成核酸化学能；核酸的分子结构；核酸3核酸的分子结构的理化性质。4核酸的理化性质学习酶的概念、酶的催化特1概述点；酶的分子
4、组成和结构特2酶的分子组成和结构特点点、酶的催化机理；影响酶3酶作用的基本原理酶与维生素促反应速率的因素；酶的命4影响酶促反应速率的因素名及分类；维生素的分类、5酶的命名和分类主要生理功能、缺乏病、主要理化性质。6维生素学习生物氧化的定义、特点；线粒体生物氧化体系的组成、线粒体呼吸链中氢和电子的传递；ATP的生成及 CO2的形成过程；线粒体外的生物氧化体系。学习糖的概念、分类和主要生理功能、糖酵解、糖的有氧分解、磷酸无糖途径、糖异生作用、糖原的合成和分解、血糖的来源和去路。学习脂类的消化、吸收和血脂的组成、含量及血浆脂蛋白、脂肪的分解代谢与合成代谢、磷脂的代谢、胆固醇的合成代谢。学习蛋白质的营
5、养价值、蛋白质的消化和吸收、氨基酸的一般分解代谢、一碳基团、糖、脂肪、蛋白质代谢的联系。学习核酸酶的分类、嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸的分解与合成、脱氧核苷酸的合成。学习遗传中心法则、DNA 的半保留复制、RNA 的转录、蛋白质的翻译。1概述2生物氧化中 CO2的生成3线粒体生物氧化体系4生物氧化中能量的产生和利用5.线粒体外生物氧化体系1概述2糖的分解代谢3糖异生作用4糖原的分解和合成5血糖1概述2脂肪的代谢3类脂的代谢1概述2蛋白质的酶促降解3氨基酸的一般分解代谢4个别氨基酸代谢5糖、脂肪、蛋白质的代谢关系1核酸的降解2核苷酸的分解代谢3核苷酸的合成代谢1DNA 的生物合成2RNA 的生物合成3
6、蛋白质的生物合成学习情境学习情境情境描述情境描述学习生物化学的基本概念、发展史及生物化学与其他学科的关系。学习单元学习单元学时学时2645生物氧化4糖代谢6脂类代谢6蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢核酸的酶促降解和核苷酸代谢核酸与蛋白质的生物合成626第一章第1页情境名称情境名称物质代谢的调节学习情境学习情境情境描述情境描述学习代谢调节的生理意义、基本方式、酶的定位调节、活性调节、含量调节、激素水平调节、整体水平调节。合计学习单元学习单元1概述2细胞水平的代谢调节3激素水平的代谢调节2物质代谢的整体调节学时学时451（二）实训部分实训一实训二实训三实训四实训五实训六实训七实训八实训九实训十生化基本
7、操作蛋白质等电点的测定蛋白质含量的测定核酸的定量测定唾液淀粉酶活性的观察琥珀酸脱氢酶的作用及竞争性抑制作用生化血液样品的制备血糖含量的测定肝中酮体的生成和利用血清转氨酶 GPT 活性测定合计实训项目实训项目学时学时222422222424五、教学要求学习情境一绪论【学习目标】1.掌握生物化学的概念和研究的内容；2.了解化学的发展简史及生物化学与其它学科及生产实践的关系；3.培养良好的职业素质和认真的工作态度。【学习内容】1.概述：生物化学的概念、研究对象、和主要内容。2.生物化学的发展史：静态生化阶段、动态生化阶段、机能生化阶段。3.生物化学与其他学科的关系：生物化学与药学、畜牧兽医、食品等学
8、科的关系。【重点难点】重点：生物化学的概念和生物化学研究的主要内容。第一章第2页难点：生物化学与其他学科的关系。学习情境二 蛋白质化学【学习目标】1.掌握蛋白质的分子组成、分子结构与功能。2.熟悉蛋白质的理化性质。3.了解蛋白质的分类。【学习内容】1.蛋白质的分子组成：元素组成、基本结构 Aa 的种类、结构、性质。2.蛋白质的分子结构：肽键、肽链、分子结构、维持各级结构的化学键、结构与功能的关系。3.蛋白质的理化性质：两性电离与等电点、胶体性质、变性作用、沉淀反应、凝固反应、颜色反应等。4.蛋白质的分类：按分子形状分类、分子组成分类、功能分类。【重点难点】重点：蛋白质的元素组成、基本结构单位、
9、结构和功能的关系。难点：蛋白质的空间结构、结构和功能的关系的理解。学习情境三核酸化学【学习目标】1.掌握核酸的分类、分布与功能及 DNA 的右手双螺旋结构、核酸的理化性质。2.熟悉 RNA 的分子结构。3.培养良好的职业素质和认真的工作态度。【学习内容】1.概述：核酸的分类、分布与功能。2.核酸的化学组成：核酸的化学组成、核酸的组成单位。3.合核酸的分子结构：DNA 的一级结构、DNA 双螺旋结构模型要点、真核生物染色体的结构特点、与蛋白质合成有关的三种 RNA 的结构。4.核酸的理化性质：核酸的一般理化性质、DNA 的变性、复性、分子杂交。【重点难点】重点：核酸的组成、DNA 的结构与功能、
10、核酸的性质。难点：核苷酸的连接方式、DNA 的双螺旋结构。第一章第3页学习情境四酶和维生素【学习目标】1.掌握酶的概念、酶的催化特点、影响酶促反应的因素。2.熟悉酶的分子组成、催化机理、酶原及其激活机制及酶的命名分类。3.培养良好的职业素质和认真的工作态度。【教学内容】1.概述：酶、底物、产物的概念、酶的催化特点；酶的化学本质。2.酶的分子组成和结构特点：酶的分子组成（单体酶、寡聚酶、多酶复合体、单纯酶、结合酶）、酶的活性中心、酶原和酶原激活。3.酶作用的基本原理：活化能、中间产物学说、诱导契合学说。4.影响酶促反应速率的因素：底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂、抑制剂及动力学特点。5.酶的
11、命名和分类：习惯命名、系统命名、酶的分类。6.维生素：维生素的概念、维生素命名原则及分类方法、B 族维生素和维生素 C 的生理功能及其缺乏症、维生素 A、D、E、K 的生理功能及其缺乏症。【重点难点】重点：酶的催化特点、酶分子的组成与结构特点、影响酶促反应速率的因素、维生素的概念、分类、体内活性形式、缺乏症。难点：酶的结构特点、影响酶促反应的因素、维生素的体内活性形式。学习情境五生物氧化【学习目标】1.掌握生物氧化、线粒体氧化体系、呼吸链的概念、呼吸链的类型、偶联部位以及影响因素。2.熟悉体内氧化的方式、呼吸链的组成、生物氧化中 CO2的形成过程。3.了解线粒体外生物氧化体系。4培养良好的职业
12、素质和认真的工作态度。【学习内容】1.概述：生物氧化；生物氧化与体外有机物氧化（燃烧）的异同点；生物氧化的种类、氧化的方式。2.生物氧化中 CO2的生成：生物氧化中 CO2的生成、脱羧的分类。3.线粒体生物氧化体系：呼吸链的概念、组成及功能、NADH 呼吸链和 FADH2呼吸链中的电子传递顺序、胞液中 NADH 的氧化。第一章第4页 4.生物氧化中能量的产生和利用：高能键和高能化合物、ATP的生成方式、磷氧比值、氧化磷酸化的偶联部位、化学渗透学说、影响氧化磷酸化的因素、ATP的利用、转移与贮存。5.线粒体外生物氧化体系：需氧脱氢酶催化的生物氧化、加氧酶催化的生物氧化、过氧化氢酶和过氧化物酶催化
13、的生物氧化、超氧化物歧化酶催化的生物氧化。【重点难点】重点：2 条呼吸链的组成、氧化磷酸化的偶联及其部位、影响氧化磷酸化的因素。难点：氢和电子的传递、水的生成、氧化磷酸的偶联。学习情境六糖代谢【学习目标】1.掌握糖酵解途径、糖有氧氧化的基本过程及能量计算、磷酸戊糖途径的生理意义。2.熟悉糖原合成与分解、糖异生作用、血糖的来源与去路。3.培养良好的职业素质和认真的工作态度。【学习内容】1.概述：糖的概念、分类、主要生理功能。2.糖的分解代谢：糖酵解概念、反应过程、能量计算、糖酵解的调节和生理意义；糖有氧氧化概念、反应过程、能量计算、调节及生理意义、磷酸戊糖途径的概念、反应过程及生理意义。3.糖异
14、生作用：糖异生作用的概念、反应过程及生理意义。4.糖原的分解和合成：糖原的概念、糖原的分解及糖原的合成。5.血糖：血糖的来源与去路、血糖的调节。【重点难点】重点：糖酵解途径、糖有氧氧化的基本过程及能量计算、磷酸戊糖途径的生理意义。难点：糖的有氧氧化的基本过程及能量的计算、糖原的分解与合成。学习情境七脂类代谢【学习目标】1.掌握甘油的代谢、肪肪酸的-氧化。2.熟悉脂肪动员、血脂的组成、分类及主要生理功能、软脂酸的合成。3.了解脂类的消化、吸收、类脂的代谢。4.培养良好的职业素质和认真的工作态度。【学习内容】1.概述：脂类的组成、分类和生理功能、血脂的概念及其组成；血浆脂蛋白的分类、第一章第5页组
15、成、性质、合成部位、主要生理功能。2.脂肪代谢：甘油在体内的代谢、肪肪酸的-氧化过程及能量计算、酮体生成和利用、酮体代谢的生理意义、软脂酸的合成、在线粒体和微粒体中碳链的延长、去饱和、脂肪的合成。3.类脂代谢：磷脂的种类、生理功能、甘油磷脂的合成和分解、胆固醇的合成及转化。【重点难点】重点：甘油的代谢、肪肪酸的-氧化。难点：肪肪酸的-氧化、软脂酸的合成。学习情境八蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢【学习目标】1.掌握氨基酸的一般代谢概况、脱氨基作用、脱羧基作用、血氨的来源和去路、一碳基团。2.熟悉蛋白质的营养作用、尿素的生成。3.了解蛋白质的消化吸收、糖、脂肪、蛋白质代谢的联系。4.培养良好的职业素
16、质和认真的工作态度。【学习内容】1.概述：蛋白质的生理作用、氮平衡、蛋白质的营养价值；2.蛋白质的酶促降解：蛋白质水解酶、蛋白质的消化吸收。3.氨基酸的一般分解代谢：氨基酸代谢概况、氨基酸的脱氨基作用、-酮酸的代谢途径、体内氨的来源和去路、尿素的生成、脱羧基作用。4.个别氨基酸代谢：一碳基团。5.糖、脂肪、蛋白质的代谢关系：糖、脂肪、蛋白质的相互联系和相互影响。【重点难点】重点：氨基酸的一般代谢概况、脱氨基作用、脱羧基作用、血氨的来源和去路、一碳基团。难点：联合脱氨基作用、尿素的生成、糖、脂肪、蛋白质的代谢关系。学习情境九核酸的酶促降解和核苷酸代谢【学习目标】1.掌握核苷酸从头合成的概念和原料
17、、补救途径的概念和原料、嘌呤核苷酸分解代谢的最终产物。2.熟悉嘧啶核苷酸分解的最终产物、核酸酶的分类。第一章第6页 3.了解嘌呤、嘧啶核苷酸、脱氧核糖核苷酸的合成过程。4.培养良好的职业素质和认真的工作态度。【学习内容】1.核酸的降解：核酸外切酶、核酸内切酶、核苷酸的降解。2.核苷酸的分解代谢：嘌呤核苷酸的分解代谢、嘧啶核苷酸的分解代谢。3.核苷酸的合成代谢：嘌呤核苷酸的合成、嘧啶核苷酸的合成、脱氧核糖核苷酸的合成。【重点难点】重点：核苷酸从头合成和补救途径的概念和原料。难点：核苷酸的合成、分解过程。学习情境十核酸和蛋白质的生物合成【学习目标】1.掌握中心法则、DNA 的复制、RNA 的转录、
18、蛋白质生物合成的方式、条件、主要的酶、基本过程。2.熟悉 DNA 分子的损伤和修复、逆转录。3.了解转录后加工修饰、多肽链合成后的加工。4.培养良好的职业素质和认真的工作态度。【学习内容】1.DNA 的生物合成：DNA 的复制方式、条件、主要的酶、基本过程、DNA 的损伤和修复、逆转录。2.RNA 的生物合成：RNA 的转录方式、条件、主要的酶、基本过程、RNA 转录后的加工、RNA 的复制。3.蛋白质的生物合成：RNA 在蛋白质的生物合成中的作用、蛋白质的生物合成过程、多肽链合成后的加工。【重点难点】重点：中心法则、DNA 的复制、RNA 的转录、蛋白质生物合成的方式、条件、主要的酶、基本过
19、程。难点：DNA 的复制过程、RNA 的转录过程、蛋白质的生物合成过程。学习情境十一 物质代谢的调节【学习目标】1.掌握物质代谢调节的生理意义、基本方式。第一章第7页 2.熟悉细胞水平的代谢调节、激素水平的代谢调节、物质代谢的整体调节。3.培养良好的职业素质和认真的工作态度。【学习内容】1.概述：物质代谢调节的生理意义、基本方式。2.细胞水平的代谢调节：酶的定位调节、酶活性的调节、酶含量的调节。3.激素水平的代谢调节：激素通过细胞膜受体的调节、激素通过细胞内受体的调节。4.物质代谢的整体调节：物质代谢的整体调节。【重点难点】重点：物质代谢调节的生理意义、基本方式。难点：酶的活性调节。六、课程实
20、施建议以学生为主体，教师为主导，灵活运行多种教学方法。课程教学以多媒体教学为主，理论部分主要采用以案例教学法、比较教学法、讨论法等的讲授法和练习法；实训教学可采用示范演示、视频录像、分组练习、等教学手段；课外学生可通过教师提供的校外网络教学资源库进行自学和复习。七、教学评价、考核要求采用学习过程评价与学习结果考核相结合的方式，学习过程评价比重占课程总评成绩的 60%，学习结果考核比重占课程总评成绩的 40%。过程考核以学习态度、实践技能、平时测验、作业及实训报告、职业素养等为考核要素，每学期不少于5 次。结果考核重点考察学生对课程基本知识的掌握情况，以及运用所学知识分析、解决实际问题的能力。八
21、、教学资源（一）硬件条件生物化学实训室应配有基本玻璃仪器、可见分光光度计、离心机、恒温水浴锅、电泳仪、细胞融合仪、酶联免疫测定仪等仪器设备，能够满足生物化学教学与实训的需要。同时建立本课程的校外实训基地，为学生提供真实的实践环境。（二）师资任课教师应具有相关专业背景或行业企业工作经历，专任教师应具备专业技术职称，兼职教师应为一线工作的高级技术人员。（三）教材1教材选用第一章第8页依据课程标准，遵循理论知识与实践技能相结合的原则，建议选用高职高专“十一五”规划教材动物生物化学或高职高专系列教材生物化学。（1）陆辉、左伟勇.动物生物化学.化学工业出版社，2011（2）朱善元.基础生物化学.中国环境
22、科学出版社，20072参考书选用（1）郝乾坤、郑里翔主编.生物化学.第四军医大学出版社，2011（2）张楚富.生物化学原理.高等教育出版社，2011（3）罗纪盛.生物化学简明教程.高等教育出版社，2006（4）潘文干，何旭辉.生物化学.人民卫生出版社，2009（四）信息化教学资源1.1.3.1 粗丁二烯萃取解吸系统由西山来的粗丁二烯入粗丁二烯原料罐（G413/414），由粗丁二烯进料泵（B403/404）抽出经粗丁二烯预热器（H407）加热至露点60-70进入粗丁二烯萃取塔（T401A）第66，70，74层板，溶剂乙腈用溶剂泵（HB401/402）从粗溶剂罐（G406）中抽出，经流量控制进入冷
23、却器（H406）冷却至50-60，进入粗丁二烯萃取塔（T401B）140 或 144 层板，进行萃取精馏，轻组分异丁烯从萃取塔顶馏出，经塔顶冷凝器（H404）冷凝后进入粗回流罐（G403），然后用回流泵（B405/407）部分打回流，部分合格产品产入异丁烯水洗塔（T410），经水洗后的异丁烯入异丁烯产品罐（R110、G423）中，产满后由产品泵（QB409/410）送 MTBE 装置，西山贮运等地。粗丁二烯萃取塔底含丁二烯的乙腈溶液靠压差作用压入粗丁二烯解吸塔（T402）第 32 或 36 块板进行丁二烯与乙腈的分离。丁二烯馏分从粗丁二烯解吸塔顶（T402）馏出，经塔顶冷凝器（H405）进入粗
24、解吸回流罐（G404）中，经回流泵（HB406/409）抽出，一部分打回流，另一部分合格的丁二烯产入炔烃原料罐（G424）。粗丁二烯解吸塔底解吸干净的乙腈靠压差经中间重沸器（H302），回收进料第二预热器（H420），粗丁二烯原料预热器（H407）换热后进入粗溶剂罐（G406）中循环使用。异丁烯水洗塔洗涤水使用装置内的热水循环使用，在塔内水与异丁烯逆向接触，洗涤后的水洗塔下水去回收塔（T408）进行乙腈回收。1.1.3.2 炔烃及脱水再蒸馏系统由粗解吸塔顶及西山来的含炔烃的丁二烯入炔烃原料罐后（G424），用进料泵（HB424/425）抽出，经炔烃原料预热器（H101）预热至50-60后进入炔
25、烃萃取塔（T406）第8 或 10 层塔板，炔烃溶剂罐（G437）内乙腈溶剂用溶剂泵（QB405/406）抽出，经溶剂冷却器（H413）控制在36-44进入炔烃萃取塔（T406）第77 或 80 层塔板，经过萃取精馏，塔顶产出的炔烃含量合格的丁二烯经塔顶冷凝器（H801A）冷凝后进入炔烃萃取回流罐（G428），然后用回流泵（QB415/416）抽出，一部分打回流，另一部分送入脱水原料罐（R807）。炔烃萃取塔底含炔烃的乙腈溶剂靠压差压入炔烃解吸塔（T411）的28、30、34 层塔板，进行碳四与乙腈的分离，塔顶产出的含炔烃的丁二烯经塔顶冷凝器（H405）进入炔烃解吸塔回流罐（G435），然后由
26、回流泵（HB414/415）抽出，部分打回流，另一部分输出到废碳四水洗塔（T407）。经水洗后，废碳四进入废碳四罐（G402），产满后由产品泵（HB422/423）送动力车间。炔烃解吸塔底的热乙腈经过炔烃原料预热器（H429）预热后，进入炔烃溶剂罐（G437）循环使用。由炔烃萃取塔顶来的炔烃含量合格的丁二烯和聚合废干电池回收的障碍与对策废干电池回收的障碍与对策中国是世界电池生产和消费大国。据有关资料统计，1980 年中国电池生产量就已超过美国，跃居世界第一。1999 年我国生产电池 150 亿只，消费 70 亿只。面对如此大量第一章第9页的电池生产和消费，回收利用并使之无害化、资源化、减量化的
27、工作却远远没有跟上，由此给人们带来现实的和潜在的污染危害，既浪费了宝贵的资源，又影响了经济的可持续发展。因此，加强对废旧电池回收利用的研究和管理，是我们义不容辞的责任。1、废干电池的危害及回收再利用的意义1.1 废干电池的危害废电池中含有大量的重金属及废酸、废碱等电解质溶液，以我国生产和消费量最大的干电池来说，其中含有汞、镉、铅等多种对人体有害物质。目前，我国的废干电池几乎都和生活垃圾一起排出；而生活垃圾多以堆肥，焚烧，填埋三种方式处置。据检测，我国有的城市每吨垃圾汞含量竟高达 1.75.1g，其中 70%来自废干电池。当生活垃圾堆肥处理时，会因含汞等重金属而影响发酵。当生活垃圾焚烧处理时，烟
28、气中的汞含量也高达 15mg/Nm3，超过世界保健机构规定标准的 60300 倍；当生活垃圾填埋处理时，电池中的重金属可能随渗滤液一起渗出，成为污染土壤和地下水的永久隐患。1.2 废干电池回收再利用的意义随意丢弃废电池不仅污染环境，危害人类健康，也浪费资源。干电池中的金属含量超过 50%，以我国目前的生产水平计算，每年干电池生产约耗锌 25 万吨，锰 24 万吨，铜 4500 万吨，还有其他重金属。若以10%增长速度推算的话，到2005 年我国干电池生产量将达 200 多亿只，如不及早考虑回收利用，其对环境的危害会进一步加剧，不仅造成资源的大量浪费，而且贻害子孙后代。需要特别指出的是，废干电池
29、中所含多种金属都属于不可再生资源，所以回收利用废干电池对我国来说意义重大。我国经济增长和资源供给的矛盾十分突出，目前多种自然资源趋于萎缩，人均资源量只有世界平均水平的 1/2，居世界第 53 位。国土资源部的资料显示，我国的铁、铜、铅、锌等重要矿产资源，从 2000 年起就进入采掘中晚期。我国生产优质电池所用的锰矿的储量已极少，供应不足，所以从可持续发展的用度出发，应尽早考虑资源的回收再利用。其实，从废电池中回收有用金属要比矿石中提取容易得多，不需建矿山，免去采矿、选矿与繁杂的前期工序，可节省80%以上的投资和 50%70%的能源；还能有效地改善生态环境。以回收利用铜和铅为例，每再生利用 1
30、万吨废铜要比用矿石冶炼生产铜节省投资 1 亿多元，节省能源折合标准煤 5.9 万吨，少排放二氧化硫等有害气体 3600 吨，少排出尾矿 100 多万吨，节省的运力以及采、选、冶炼过程中所耗用的水的数量更是难以计算。世界各国都十分重视铅的回收再利用，特别是废铅蓄电池的回收再生。从全世界范围来看，西方国家在 80 年代初再生铅产量就占其年第一章第10页产量的 50%；进入 90 年代，美国铅的年产总量中的 70%以上是再生铅。美国是铅资源十分丰富的国家，为什么对铅的再生这样重视，而且达到了这么高的回收比例呢？原因简单，回收再利用资源有着它的优势和环境效益。近年来，随着可持续发展战略的普遍采纳，发达
31、国家正在把发展循环经济，建立循环型社会，作为实现环境与经济协调发展的重要途径，循环经济的根本之源就是保护日益稀缺的资源。在这一潮流和趋势的影响下，世界上许多国家都非常重视资源的回收再利用。在世界各种主要物质的总量中，铜产量的 45.62%、钢产量的 45%、铝产量的 22%、铅产量的 40%、锌产量的 30%都是来自再生资源。1998 年世界主要工业发达国家再生资源回收利用总值已超过 2000 亿美元。总之，以节约资源来保护本国资源是当前世界的发展趋势，像日本这样的经济发达国家，目前也在为走向“循环经济社会”做准备，使以“大量生产、大量消费和大量废弃”为基本特征的现代经济社会，向以“最优消费和
32、最少废弃”的可持续发展的“循环经济社会”转变。中国和日本的国情不同，但走循环经济之路，也是我国社会经济发展的必然之路。从这一点出发，应加强对废干电池回收利用的研究管理，使其能够尽快完成从危害到资源的转化。2、废干电池回收方式的比较中国回收方式 60 年代就曾实行，当时以每分钱 2 只废干电池的价格进行收购，后来因为此法费工多、经济亏损严重，被迫停止。近年来，随着环保知识的普及，有些商家和个人也加入了回收废电池的行列。如北京新街口百货商场，他们对购买电池的顾客，实行以旧换新的做法，每节旧电池折价 5 分钱，在不长的时间里投入了 1160 元。后来实行无偿回收；河南省农家妇女田桂荣从 1998 年
33、起自费回收废电池，1998 年3 月到2001年初，她就自费二三万元回收电池 50 多吨。2.2 与商家、企业结合回收型1999年5月8日北京市环境卫生管理局与北京麦当劳各分店联合举办回收废旧电池的活动。人们可将家中的废旧电池送往北京麦当劳的任何一家餐厅，参与者可根据废旧电池的积累数量，免费兑换麦当劳标准可乐或汉堡，此次活动持续半年时间。2001 年 5月 1 日开始，北京晚报与乐百氏北京分公司联合举办废旧电池回收活动，1 个月就回收废旧电池 19 万节。2.3 义务回收型1998 年 4 月，北京市环卫局成立了有用垃圾回收中心，专门负责废电池的回收工作，他们在中小学、机关、商店、餐厅建立了
34、300 多个回收点，定期派车到各点回收废电池。第一章第11页新街口百货商城，从1997 年 2 月到现在已回收 4685 公斤；麦当劳回收的废电池也已占到了全市回收数量的 1/2；北京信息工程学院的环保志愿者与所居住的小区家委会联合，5 个多月回收废旧电池 430 公斤。1998 年，上海环卫部门在全市 1163 所中小学、8 所大学和市区两级党政机关设立废电池回收箱。丹东市从2000 年 3 月到 9 月，全市20 多万人参加废电池回收活动，回收废电池 11 吨。3、废旧电池回收中存在的问题3.1 回收数量少北京城里每年消费的电池是 6000 吨，现有的废旧电池回收网点是 300 余个；但从
35、1998 年到 2000 年，仅仅回收废电池 100 多吨。上海市从 1998 年 6 月到 1999 年 3 月，回收了 10 吨（37 万节旧电池），而其每年的消费量是 3 亿节。如果从全国来看，上百亿节废电池大部分没有回收，而是随意丢弃，进入生活垃圾继续污染环境。现在我国的废旧电池仍以每天 15 吨的速度增长着。有资料表明，一个 300 万人口的城市，一年消费的干电池是 7000 多万节，用完后随生活垃圾埋掉的金属是 2000 余吨，其中仅汞就有 300多公斤。那么不难算出，北京一年消费 6000 吨电池，废弃后被埋入地下的金属又是多少呢？目前，我国生产的含汞电池是 138 亿节。据专家
36、测试，1 节 1 号电池烂在地里，能使 1m2的土地失去利用价值，而 1995 年我国通过各种途径向环境输入的汞达 971 吨，这将使多少土地失去利用价值呢？在人均耕地面积仅相当于世界水平 28%的国情下，我们有什么理由如此浪费宝贵的土地资源呢？3.2 坚持时间短麦当劳轰轰烈烈地开展废电池回收活动半年，乐百氏公司与媒体合作开展回收活动1 个月。这种媒体与企业相结合的方式很好，但因持续时间太短，活动过去后回收数量骤减。3.3 影响和带动面小废电池的回收应是一项全社会参与的事业，但现有的回收活动只限于城市，而且只限于大城市中的部分人群。现有的回收方式虽然在一定程度上推动了废旧电池的回收工作，但存在
37、的弊端也十分明显，以无偿回收型来说，只局限于有环保意识的企业或人群；以有偿回收型来说，无论是商家还是个人，均无能力长期以大量资金回收旧电池；以商家、企业参与回收的方式来说，虽能起到为商家或企业造声势、树形象的作用，但因坚第一章第12页持时间太短，不能推动回收工作在产业化的道路上运行。4、废旧电池回收不上来的原因4.1 缺乏政府的支持国外政府都十分重视废旧电池的回收，瑞士与奥地利从 60 年代起回收废干电池；日本 1984 年成立了回收与再生利用中心，开展包括回收废干电池在内的废物回收与再生利用工作；比利时大量回收废干电池，已使垃圾焚烧中的汞排放减少了36%。国外政府也很重视镍镉电池和铅酸电池的
38、回收，瑞典、意大利的铅蓄电池的回收率已近100%；丹麦 1997 年镍镉电池的回收率就已达 95%。相比之下，我国废旧电池回收工作一直处于十分困难的境地，我国是世界电池生产和消费第一大国，1999 年生产电池 150 亿只，消费 70 亿只。迄今为止，我们对生产量最大的锌锰电池和含剧毒物质镉的镍镉电池的回收基本上是空白，这无疑与缺乏政府的支持有关。政府应考虑，假如我们走发达国家先污染后治理的老路，花费会更大。日本从 1981 年起，对痛通病的发源地神通川流域的镉污染土壤进行治理，每公顷的治理费用约 250 万人民币；广东省 19801989 年对农业商品基地调查，农田土壤重金属元素检出率较高，
39、农产品中汞、镉、铅、锌、铜5 种重金属的超标率为 41%，重金属是环境中最难降解的物质，流入环境以后，像汞、镉、铅会在生物体中积累，在今后几年乃至几个世纪内产生有害的影响。中国的现代化建设必须考虑环境污染和资源短缺两个问题，选择适合自己的道路；而废旧电池的污染恰恰在这两个方面都造成极大危害。也许有人认为，1997 年国家 9 部委联合发出了限制电池产品汞含量的通知，今后电池无汞化了就没必要回收了。对此，我们的回答是否定的，虽然电池无汞化了，但仍然存在其他重金属的污染和资源的浪费。最好的办法是把它作为二次资源加以利用。4.2 缺乏经济实用的处置技术废旧电池回收以后关键要给予无害化处理，处理技术的
40、先进性、经济性直接影响到污染的治理，也影响到废旧电池的回收。北京从1998 年到 2000 年收集的旧电池，由于找不到地方处理，只能堆放在三个大集装箱里；河南农家妇女田桂荣自费收集 50 多吨旧电池已堆满了她租借的两间仓库。由于缺乏经济实用的技术，人们只能面对着堆积如山的废旧电池一筹莫展。4.3 公众环保意识不强近年来，我国对废旧电池的危害已进行了大量的宣传，但对于一个 13 亿人口的大国来说，知道的人还是少数，乱仍废旧电池的现象比比皆是。而发达国家环保工作细致第一章第13页入微，如德国，每个人从幼儿园起接受环保教育，对废旧电池的回收利用更是早已习惯化、制度化。相比之下，我们的工作还有很大差距
41、。4.4 缺乏相应的立法巴塞尔公约中关于危险废物的控制规定，许多种类的废电池如铅酸电池、含汞电池、镉镍电池、镍镉电池等属于危险废物，应当按照危险废物来管理。但是，目前我国对于任何种类的废电池都没有按照危险废物来管理，而按照普通垃圾来对待。另外，我国对废电池的回收处理，也没有制定具体的法规和政策，1995 年颁布的固体废弃物污染环境防治法对废电池的回收末作任何规定。而在发达国家，德国政府已经立法，明确规定，对于毒性大的铅酸蓄电池、含汞电池、镉镍电池必须标有再生标识，电池生产厂家和经销商必须建立电池再生利用，对于不可再生利用的电池要根据废物管理法进行妥善处置；美国是废电池管理立法最多最细的一个国家
42、，不仅建立了完善的废电池回收体系，而且建立了多家废电池处理厂；日本是发达国家中循环经济立法最全面的国家，立法的目标是建立一个资源循环型社会。45 缺乏社会回收系统电池污染的特点是集中生产、分散污染，要想把分散在千家万户的废旧电池回收上来，就必须有一个社会回收系统。60 年代这项工作是由物资部门负责，回收废旧电池曾产生了一定的经济效益。现阶段我国生产量最大的锌锰干电池，资源利用率很低，每节电池在使用中有 70%75%的锌尚未参与反应，正极中有 40%的锰尚未发出电能。如果采取有效措施回收的话，就以我们每年消耗120 亿节电池计算，可得锌65 万 t、电解二氧化锰 20t；若以每吨产品耗电3000
43、 度计算可节电 6 亿度；若要算社会效益的话，更是难以计量。46 缺乏资金和政策引导废旧电池的回收利用是一项复杂的系统工程，需要强大的资金支持。如果只靠个别人和个别厂家的有偿回收，则难以长久维持。另外，我国对废旧电池的回收利用一直就没有什么政策，政府对此采取不鼓励也不惩罚的态度，这当然不会引起人们的重视。在现有的回收方式不能完成废旧电池从危害到资源的转化的情况下，必须考虑探索新的回收方式。新的回收方式应是政府部门、生产厂家、经销商、零售商、环卫部门、物资回收部门、消费者和拾荒者共同参与回收的一种模式，从经济上、法律上、行政命令上多方面参与，有偿与无偿相结合，用最少的成本取得最大的效益的一种回收
44、模式。5需要采取的对策第一章第14页51 政府主导广大老百姓对政府领导环保工作寄予厚望，最新一项对全国公众环境意识调查结果显示，33%的人认为中央政府的作用最重要，68%的人愿意为保护环境增税，所以政府应把废旧电池及其他危险固体废物的处置工作列入环保工作的主要目标。拿北京市来说，应把这项工作列入“十五计划”的日程。罐区来的不含炔烃的丁二烯一同进入脱水原料罐（R807），然后由进料泵（B804A/B）抽出，经流量控制后进入丁二烯水洗塔（T803），丁二烯由塔顶出来进入脱水塔第58 或 60 层塔板，脱水塔顶水和丁二烯的共沸物经冷凝器（H418）冷凝后先入分水罐（R801）将分层水脱掉，然后丁二烯
45、入回流罐（R810），用回流泵（B807A/B）抽出，经回流泵控制全部打回流，水值合格的丁二烯由塔底产出，经塔底泵（B806A/B）和塔底液控后打入再蒸馏塔（T801）第 50、59 层塔板进料，丁二烯从塔顶蒸出，经塔顶冷凝器（H426、H801B）冷凝后入回流罐（R809），然后用回流泵（B810A/B）抽出，部分打回流，部分作为原料供聚合装置，还可以根据生产需要部分给环丁砜或液体胶装置，塔底的重组份靠塔的压力压入小碳五罐（G425），由重组份泵抽出至废碳四罐（G402），同废碳四一起送动力烧火。丁二烯水洗塔的洗涤水是软化水经水流量控制后进入洗涤水冷却器（H806），冷却至 25-35后，进
46、入丁二烯水洗塔（T803）的顶部与丁二烯逆向接触，进行液液萃取，丁二烯由塔顶产出入脱水塔（T804），含有乙腈及杂质的洗涤水从塔底排出，靠塔压经塔釜液控后压入溶剂回收塔（T408）。各水洗塔下水、各脱水罐下水以及炔烃解吸和粗解吸塔的再生溶剂一并经过回收原料预热器（H420）后进行溶剂回收塔（T408）第 13、15、19 层塔板，在常压下进行精馏，乙腈馏份从塔顶产出，经过冷凝冷却器（H410）后进入回流罐（G430），然后用回流泵（HB416/417）抽出，一部分打回流，另一部分送至炔烃溶剂罐（G437）或粗溶剂罐（G406）循环使用。回收塔釜的水经原料预热器（H424）换热后进入循环水罐（G
47、440），循环水罐的水经循环水泵抽出后经过循环水冷却器（H417/422）冷却至 20-40后，再经流控进入异丁烯水洗塔（T410）和废碳四水洗塔（T407）与异丁烯和废品碳四进行液-液萃取，异丁烯和废碳四从水洗塔顶产出直接进入异丁烯和废碳四产品罐。1.1.1工艺原则流程图见第十章附录10.11.11.1 工艺指标1.2.1原料指标原料名称项目外观粗丁二烯1,3 丁二 烯含量总炔烃丁二烯二聚物过氧化物水含量气相含氧量C2C3 含量%（m/m）%（m/m）mg/kgmg/kgmg/kg%(v/v)%(m/m)单位指标无色透明无悬浮物40.02.010009.45000.30.5原料名称项目外观工
48、业用丁二烯1,3 丁二烯含量总炔烃丁二烯二聚物过氧化物水含量气相含氧量阻聚剂含量%（m/m）mg/kgmg/kgmg/kgmg/kg%(v/v)mg/kg单位指标无色透明无悬浮物98.010010009.45000.350150第一章第15页C5C5 以上组分%(m/m)1.01.2.2半成品、成品指标名称半成品1.2.3公用工程（水、电、汽、风等）指标名称循环水新鲜水软化水高压电1.2.4主要操作条件萃取精馏塔主要操作条件塔 顶 温 度塔顶压 力（）（MPa）项目压力温度压力温度压力温度电压频率相数单位MPaMPaMPaVHZ指标0.4240.4200.46060005%50+0.5/-1.
49、5三相、三线、中线不接地名称13公斤蒸汽项目压力温度压力仪表风质量压力氮气质量电压频率低压电相数单位MPaMPaMPaVHZ指标0.81900.8无油、无水、无尘0.2无油、无水、无尘3805%50+10%三相、三线、中线不接地项目粗解吸塔顶丁二烯纯度粗解吸塔顶异丁烯纯度粗萃取塔顶丁二烯纯度单位指标名称项目丁二烯纯度丁二烯水值乙腈含量炔烃含量二聚物含量单位%（m/m）mg/kgmg/kgmg/kgmg/kg指标98.03003050%（m/m）93.0%（m/m）%（m/m）0.52成品塔 底 温 控（）溶 剂 温 度（）溶剂含水（%）8%18%5%20%水油比121212粗丁二烯115130
50、50600.450.525058萃取塔粗丁二烯12013040600.200.36解吸塔炔烃萃取12513238480.320.423545塔炔烃解吸110120751050.180.25塔水洗塔主要操作条件洗涤水温度（）塔底压力（MPa）异丁烯水洗塔25400.250.4废碳四水洗塔25400.250.4丁二烯水洗塔25400.350.5精馏塔主要操作条件塔 底 温 控塔 顶 温 度塔顶压力回 流 温 度回流比第一章第16页丁二烯脱水塔丁二烯精馏塔溶剂回收塔1.2.5物料平衡（）284639.055.098110（）243520347483（MPa）0.1700.2500.170.35常压（