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染”,并提出治理污染的两种设想方案。最后,对公园的规划提出了新设计,
认为重建红领巾公园,应使它成为名副其实的青少年活动场所。
[论文提要概括了本文的主要内容]
在我们学校旁边有一座公园,这里曾是我们幼年时游戏、荡舟、游泳的
娱乐场所,可如今竟是一片荒芜的景色。自 1984 年 9 月开始,我校有几位高
年级的同学,怀着极大的兴趣组织了考察小组,对荒芜的公园进行了考察。
以后,我们又成立了一个专门考察小组,在他们工作的基础上进行了多次的
调查,并进行了水质化验、污染原因分析、治理研讨、规划设计等工作。这
篇小论文的研讨、修改工作将继续到公园的复苏。
[前言。对考察的目的、任务、计划及方法做了概括性的叙述。]
一、红领巾公园的环境污染严重
红领巾公园位于北京市朝阳区八里庄地带。公园始建于 1958 年,园内种
植了大量花草树木,建有凉亭、码头,设有游船、游泳场等,是北京东郊唯
一有大面积水域的大型公园。十年动乱前,园内花木繁茂,风景十分秀丽,
曾经有过一年四季游人不断的盛况。
[简介公园原先的盛况,为下文对比打下伏笔。]
自从 1964 年开始,湖水水质一年不如一年,如今湖水发黑、发臭,水上
还漂着一层油垢,水质污染严重。
从红领巾湖的水质与国家地面水环境质量标准比较表,我们可以看出湖
水污染的惊人程度。化学需氧量超标 26 倍,大肠菌群超标 99 倍,石油类超
标近 150 倍。
水质的污染给公园的环境带来了一系列的严重后果。目前湖水面积整整
缩小了 1/3,由原来的330 亩减少为 220 亩,水深由原来的 4 米变成了不到 1
米。原来湖中年产 10 万尾的鲢鱼、草鱼,现已完全绝迹。拥有大量游船的码
头完全荒废了,原比北京工人体育场大两倍(1480m2)的游泳场也不得不关
闭。公园景象荒芜,扑面而来的腐臭味令人作呕。盛夏,一寸多长的大尾巴
蛆到处爬行,人们头上缭绕着蚊蝇。这样的环境,不仅无法迎接游人,就是
对于周围居民,也是造成严重威胁。
[通过目测和检测手段得到的污染事实数据,生动地描述了公园受污染的
惊人程度及恶果。]
污染原因试析
我们认为,红领巾公园目前的状况是以下几方面的原因造成的:
①注入红领巾湖的通惠河严重污染
红领巾湖的湖水补给主要来自通惠河。通惠河上游与护城河、京密引水
渠、永定河引水渠相连通,河道沿岸数百家工厂、医院、科研机构往河里排
放大量污水。初步统计有近千个排放污水口,每年大约有 8~10 万立方米生
活污水,几十万立方米的工业、医院污水进入通惠河,致使通惠河的污染十
分严重。湖水中“酚、氰、汞、铬、砷”五毒俱全,各种有毒有害的病原体
大量滋生。
②可怕的“热污染”
通惠河注入红领巾湖之前要引流入北京第一热电厂。自 1964 年,河水被
当做热电厂循环冷却水使用,以高于自然水体 8~10℃以上的温度排入红领
巾湖,这种“热”对湖水的危害是巨大的。我们认为这也是红领巾湖迅速变
小变浅的重要原因。
这是因为,含热废水的排入,提高了湖体水的温度。使水中颗粒物及水
中悬浮物的沉降速度增大。减弱了湖水携带泥沙的能力,加速了湖底的淤积。
另外,“热”也加速了湖水的化学反应速度。北京酒精厂、面粉厂排入
的发酵的营养物废水是细菌的良好培养基,这就加速了湖中有机物的发酵腐
烂,以及有毒病菌的大量繁殖和有害气体的大量扩散。
[“污染原因试析”这一部分,作者通过实地考察和调查等手段,对公园
周围各方面的污染做了数据统计和分析,运用科学的分析方法,得出了公园
受污染严重的必然结果及发展趋势。列出了合乎情理的推理结果,形成前因
后果的因果论证关系。]
对治理红领巾公园的几点建议
对红领巾公园必须调动社会的力量进行综合治理。我们考虑了两个方
案。
方案一:
①清淤。施工最好在初冬进行,估计将清出 70 万立方米淤泥,清出的淤
泥可运往附近洼地填坑,也可以经处理后制成颗粒肥料或制砖。
②加强对通惠河污染的监测管理。呼吁市政府组织人力加强对通惠河的
监测管理,严格执行环境保护法规。
③解决热电厂的冷却方式。解除红领巾湖受到的“热”污染。
④建设小型污水处理站。鉴于解决通惠河的污染非短期可以实现,建议
在公园入水口建造小型污水处理站,并在入水口设立水闸,一旦发现水质异
常立即截断水源。并修一个地下暗道将污水排出。
方案二:
①清淤。(方法同方案一)
②引亮马河水(在公园北部较好的水源)进入红领巾湖。但亮马河水也
存在着污染的问题,为此,在公园入水口也可建污水处理站。
[“对治理红领巾公园的几点建议”这一部分属文章的结尾部分。作者从
实际出发,运用科学的联想构思方法,对治理公园污染问题具体提出了可供
选择的两个方案。各方案实施的具体步骤具有科学性和可行性,其设计合理,
考虑周全,既有处理方法,又有补救措施。]
红领巾公园的规划设想
根据建设现代化北京城的总体规划,红领巾公园应该是水碓子公园的一
部分,它的面积超过驰名中外的颐和园。我们认为重建的红领巾公园应该成
为名副其实的青少年的活动场所。在这里应该建造冰场、少年射击场、电子
游艺厅、少年环境保护站、三毛餐厅等专供青少年游乐的设施。
由于湖面热气升腾遇冷,常形成一种晨雾缭绕的景象,成为这一公园特
有的景观。整治过的红领巾公园,可以从热电厂引来符合国家规定标准的高
于天然水体 3~5℃以内的循环水。水进入公园后,经过喷雾冷却池,并在它
的周围建设一些亭台楼阁,造成仙境般带有朦胧意境的景观。这一景观可命
名为“晨雾区”。
在荒凉的湖心岛,可建造“鲁滨逊岛游乐区”。有仿鲁滨逊的木屋、石
洞、独木舟等。使青少年在古朴自然的环境中进行娱乐。
人们生活与工作,需要良好的环境,但往往由于管理不善,或缺乏环境
保护知识,却自己毁坏了自己创造的美好环境,红领巾公园的严重污染,教
训深刻。我们生活和学习在这座公园周围的学生,向社会各界大声疾呼:“快
来拯救红领巾公园吧!”
[“红领巾公园的规划设想”这一部分,属该考察报告的延伸部分。在提
出治理污染的方案之后,进而提出了美妙的规划设想。反映了作者热爱大自
然、热爱祖国,热爱家乡的美好情操。末尾一段还发出呼吁,与文章开头呼
应。]
[综评:该文是一篇为解决具体问题而作的调查考察报告。作者在叙述公
园污染情况时,集中列举检测数据,用摆事实的手法,笔墨不多,但达到了
引入量视的目的;分析污染成因时,运用考察调查得到统计数据资料和事实,
采用科学的推理分析手段,晓畅言明,使人信服;提出的两个治理方案,科
学可行,既有实施办法,又有补救措施,合乎情理。最后进行提出开发公园
规划的设想,情操高尚,水到渠成,实为锦上添花。]
实验报告
《关于热传递的一次探索》
本文获第三届全国青少年小论文竞赛二等奖;
作者:江苏省无锡市第四中学初三俞岚
辅导老师:陈柯
论文提要
我在初三物理学习比热这节课的实验中,发现课本的实验装置很难说明
问题,便自己设计了一个改进的实验。通过这个改进的实验发现,热传递过
程是一个相当复杂的物理过程,即使在几乎只有传导一种方式时,热传递的
热量也不仅跟物质的传导系数有关,还跟液体的内外温差有关。
奇怪的现象
在初三物理比热这节课上,老师按课本装置演示了一个实验。100 克水
和 100 克煤油分别在酒精灯上同时加热。煤油的温度升得比水高,得到的结
论是:质量相同的不同物质,吸收相等热量升高温度是不相同的。
该实验装置,很难说明两只酒精灯在相同时间里供给的热量是相等的。
因此,我对这个装置进行了改进:把两只烧杯改成两只大试管,装入同质量
的煤油和水后同时放入 100℃的沸水中。我想,温差是一样的,这样会提供
相同的热量,可以使实验更准确。令人奇怪的是,实验结果不是煤油温度上
升快,与课本实验结论完全相反,我迷惑了!究竟是什么原因呢?我决定去
问老师。
老师沉思了许久,用鼓励的口气对我说:“你发现的问题很有意义。要
解决这个矛盾,看来要从两个方面去考虑,其一是物质的本性,其二是热传
递方式。”并答应和我一起探索这个有趣的问题。
[在老师的辅导下,经过重复实验,并通过科学的分析,终于确定了研究
课题和探索方向。]
传导与对流哪一种为主?
热传递的方式有传导、对流、辐射三种形式,课本上实验中的热传递既
有对流又有传导,传导面积较小,主要靠对流。我设计的水浴装置主要靠传
导。是不是由于热传递的主要方式不同而导致了相反的结果呢?为什么热传
递的主要方式不同,就会出现相反的结果呢?
我查阅了多方面的资料,知道水的热传导系数是 k= 0.00143 卡/厘
米·秒·度,而煤油的热传导系数是 k= 0.00039 卡/厘米·秒·度。就是说,
在温差、传导面积和时间都相同的条件下,水传导的热量接近煤油传导热量
的 4 倍。水的比热恰是煤油比热的 2 倍,水的升高温度当然是煤油升高温度
的 2 倍了。
推理方式如下:
Q =m C △t
水 水 水 水
Q △t
煤油 =m C
煤油 煤油 煤油
Q 为吸收的热量,C 为比热,△t 为温度变化量
水浴实验中,试管上下温差极小,对流很小,吸热以热传导为主。
Q水 4
所以 =
Q煤油 1
C水 2
=
C煤油 1
△t水 = Q水 Q煤油 4 × =
1 2
× =
△t煤油 Q煤油 Q水 1 2 2
这与水浴实验结果相符,我欣喜若狂,把自己的研究告诉了老师。老师
肯定了我的论断。
验证
我采用新的装置,重做上面的实验,仔细观察水和煤油中的小气泡,确
实看到了明显的对流,这时煤油上升的温度也比水上升的温度高。到此为止
证明了不管是酒精灯加热还是水浴法加热,只要是传导为热传递的主要方
式,那么同质量的水温度升高要比煤油大,原因是水的导热系数比煤油大得
多。相反,只要是对流为热传递的主要方式,那么通常煤油要比水温升高得
快些。但在以对流为热传递主要方式时,传导的作用还是不可忽视的。
这一次关于热传递问题的探索看来仅仅是我学习物理的开始,很多问题
的分析可能是十分肤浅的。但我相信这是一个好的起点。
[综评:不迷信书本权威,敢于提出问题、发现问题就很不容易,再运用
科学的思维方法和实验方法解决问题更不是简单的事。运用精确的语言,简
明的因素,演算处理实验数据并进行分析实验中观察到的现象,是科学的,
正确的。
作者按发现问题、分析问题、解决问题这一惯常的思维方式,把问题阐
明得较为清楚。严谨的科学运用,推理演算简明扼要,避免了叙述的啰嗦和
不准确,值得我们借鉴。
动物起源
生命的起源
地球上存在着形形色色、种类繁多的生物。有人估计,植物有 30 多万种,
动物有 150 多万种,微生物有 10 多万种。但是地球上还有不少地区,诸如严
寒的极地和高山、热带的丛林、荒芜的沙漠、较深的海洋,其生物调查还很
不全面。随着生物学的发展,逐年都有新种发现,每年植物能发现 5000 个新
种,动物能发现 10000 个新种及亚种。所以又有人认为,植、动物合计 180
万种的估计数字偏于保守,地球上现存的生物至少应有 400~500 万种。这么
丰富多彩的生物是怎样起源的呢?关于这个问题,历史上出现过各种错误的
解释,有主张一切生物来自神创的“神创论”;有认为生物是由某种“活力”
的激发而产生于死物的“活力论”或“自生论”;有提倡“一切生命来自生
命”,认为地球上的生命是宇宙空间其他天体飞来的“宇宙生命论”;还有
坚持生物只能由同类生物产生的“生源论”等等。可是随着辩证唯物主义宇
宙观的发展和自然科学的进步,实践和理论都已证明了这些观点的误谬,并
对它们进行了批判。
恩格斯曾经提出:“生命的起源必然是通过化学的途径实现的。”我们
已知道化学分无机化学和有机化学两种,生命是有机质,必然是通过有机化
学实现的。目前,探索生命起源的科学家们通过生物学、古生物学、古生物
化学、化学、物理学、地质学和天文学等方面的综合研究,证明了恩格斯这
一预见的正确性。大量研究成果说明,生命是由无机物经历了漫长时间而发
展产生的,自从生命在地球上出现了以后,又经历了几十亿年的时间,才由
生命逐渐发展成为生物界。生物界发展的历史是与地球发展的历史密切相
关、不可分割的。
宇宙大爆炸产生了宇宙后,银河系、太阳系、地球相继形成。当地球这
个星体稳定后渐渐冷却,地表开始划分出了岩石圈、水圈和大气圈。那时大
气圈中没有氧气,宇宙紫外线辐射是产生化学作用的主要能源,化学反应就
在这样的条件下不断地进行着。由于缺氧,合成的有机分子不会遭受氧化的
破坏,得以进化出具有生命现象的物质,最终产生了生命。生命的产生过程
可以概括为四个阶段:
(1)原始海洋中的氮、氢、氨、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氯化氢、
甲烷和水等无机物,在紫外线、电离辐射、高温、高压等一定条件影响和作
用下,形成了氨基酸、核苷酸及单糖等有机化合物。科学家们所做的模拟试
验也表明,无机物在合适条件下能够变成有机物。
(2)氨基酸、核苷酸等有机物在原始海洋中聚合成复杂的有机物,如甘
氨酸、蛋白质及核酸等,被称为“生物大分子”。
(3)许多生物大分子聚集、浓缩形成以蛋白质和核酸为基础的多分子体
系,它既能从周围环境中吸取营养,又能将废物排出体系之外,这就构成原
始的物质交换活动。
(4)在多分子体系的界膜内,蛋白质与核酸的长期作用,终于将物质交
换活动演变成新陈代谢作用并能够进行自身繁殖,这是生命起源中最复杂的
最有决定意义的阶段。技术改造构成的生命体,被称为“原生体”。
这种原生体的出现使地球上产生了生命,把地球的历史从化学进化阶段
推向了生物进化阶段,对于生物界来说更是开天辟地的第一件大事,没有这
件大事,就不可能有生物界。
但值得一提的是:有生命的原生体是一种非细胞的生命物质,有些类似
于现代的病毒,它出现以后,随着地球的发展而逐步复杂化和完善化,演变
成为具有较完备的生命特征的细胞,到此时才产生了原核单细胞生物。最早
的原核单细胞细菌化石发现是在距今 32 亿年前的地层中,那就是说非细胞生
命物质出现的时间,还要远远地早于 32 亿年以前。
单细胞的出现,使生物界的进化从微生物阶段发展到了细胞进化阶段,
这样,生物的演化过程又登上了一个新台阶,在此基础上演化就分成了两支,
分别朝着植物和动物方向发展。32 亿年以后,几百万种形态各异的、但均以
细胞为基础单位的生物就充满在地壳的海、陆、空领域之中了。
动植物的分化
动物和植物差别很大,植物是固定生长,而动物是可四处活动的;植物
可利用阳光进行光合作用,制造养料,而动物不能制造养料,只能耗费养料;
两者从细胞上分,植物细胞有壁,动物细胞没有壁;动物出现要比植物晚,
因为动物是吃植物的,同时它呼出二氧化碳,吸入氧气,而没有植物,地球
上就没有氧气,没有食物,动物也就不会出现。但植物又是怎样出现的呢?
这要从 32 亿年前谈起。
地球上最早出现的原核生物——单细胞的细菌以周围环境的有机质为养
料,是异养生物。但原始海洋中由化学反应产生的有机质有限,当消费与生
产达到平衡时,异养生物缺乏养料,就很难发展下去。于是由于高度的变异
潜能,原核生物演化出具有叶绿素的蓝藻,它能够进行光合作用,把无机物
合成有机的养料,生物学把它称为自养生物。自养的蓝藻所合成的有机质,
除供本身营养外,还能供应异养细菌;异养的细菌除从蓝藻取得食物供应外,
还把有机质分解为无机物,为蓝藻提供原料。因此在生态学中称蓝藻为合成
者,细菌为分解者。自养蓝藻的出现使早期生物界具备了自养和异养、合成
和分解两个环节,形成了个菌藻生态体系,也叫两极生态体系,解决了营养
问题,突破环境限制,在原始海洋中获得了更广泛的发展。两极生态体系形
成之后,经过了很长一段时间,在 17 亿年前,随着真核细胞生物的出现,生
物界开始了动、植物的分化。动物的出现形成了一个三极生态体系,所谓“三
极”指的是:
绿色植物 进行光合作