許　哲

近年來，人們越來越多地關(guān)注環(huán)境的保護和治理，如對空氣質(zhì)量和水污染的保護與治理等，但很少有人會注意到土壤的污染。據(jù)調(diào)查，目前我國有1.5億畝的土地(即接近1／5的耕地)被污染了，不能再進行種植和使用。這對于發(fā)展中的農(nóng)業(yè)大國來說，損失是十分嚴重的。

我們觀察到，埋入土中的枯枝爛葉經(jīng)過一段時間就不見了，原來，是土壤中的蚯蚓把它們當作“大餐”吃到肚子里去了。蚯蚓既然能把枯枝爛葉當作食物，那么，蚯蚓會不會對食品加工廠、紡織廠等產(chǎn)生的含有機物的肥料感興趣呢?針對這個問題，我進行了相關(guān)的研究。

一、實驗原理

蚯蚓在生態(tài)系統(tǒng)中擔當著分解者的角色，主要以腐爛的有機物為食。蚯蚓消化能力強、食性廣，有強大的消化系統(tǒng)，因此，可以用它來處理城市生活垃圾，工業(yè)污泥、廢渣，農(nóng)村中的秸稈、沼氣廢渣等有機物。

二、實驗過程

將捕捉的蚯蚓放在腐殖質(zhì)豐富的土壤中，蚯蚓生活狀況良好。在土壤中埋入紙片作為蚯蚓的食物，一段時間后發(fā)現(xiàn)紙片減小，并最終消失；而蚯蚓生長狀況良好，沒有不良反應(yīng)，植物也生長旺盛。

三、實驗結(jié)果

實驗驗證了利用蚯蚓凈化土壤的可行性。人們可以在造紙廠、食品加工廠、紡織廠的后院建造蚯蚓養(yǎng)殖廠，將造紙廠產(chǎn)生的廢紙漿、食品加工后的剩余原料傾倒在養(yǎng)殖場中，作為蚯蚓的食物。蚯蚓將廢渣、紙漿等分解，使土壤得到凈化。

蚯蚓體內(nèi)含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、某些特殊的酶類、激素，具有很高的藥用價值，可作為人類的佳肴和滋補良藥；還有某些水棲蚯蚓，如霍甫水絲蚯、中華顫蚯、尾鰓蚯等，可生活在水環(huán)境里，凈化被污染的水體。

(指導(dǎo)老師：丁潔)

“人造溫泉”采暖模式

孫銘壕

山西太原冬季供暖污染問題一直備受關(guān)注。面對冬季里太原城灰蒙蒙的天空和自己總覺得干澀的喉嚨，我不禁想到：能不能用天然的溫泉水供暖?但不是每個城市都有溫泉，那么，能不能把太陽能轉(zhuǎn)為地下水的熱能，制成“溫泉”來供暖呢?

帶著這些疑問，我開始了這項課題的研究。

一、研究方法

1、收集資料。查詢太陽能利用、風(fēng)車抽水技術(shù)、打井技術(shù)、溫泉形成、冬季采暖技術(shù)、建筑保溫技術(shù)等方面的知識。

2、實地調(diào)研。多次在太原、忻州、河津、北京、天津等地進行實地考察，對現(xiàn)有的采暖供熱工程、建筑保溫工程、風(fēng)力抽水灌溉工程、打井工程、天然溫泉和太陽能利用的情況進行調(diào)研。

3、現(xiàn)場監(jiān)測。多次到工地進行溫度等的監(jiān)測及灌水實驗。

4、方案設(shè)計。對調(diào)研監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，并設(shè)計“人造溫泉”綠色采暖方案。

二、結(jié)果分析

調(diào)查結(jié)果表明，山西省建筑采暖模式大體有3種：燃煤鍋爐集中供暖、電廠余熱供暖和小鍋爐供暖。在太原市城區(qū)，無除塵設(shè)施的小鍋爐依然

三、“人造溫泉”方案設(shè)計

天然溫泉是吸收了地球內(nèi)部熱量的地下水。以太陽能為替換能源，通過太陽能集熱器將水加熱后灌人地下，利用地層儲熱性能跨季節(jié)保溫儲存，形成人工地?zé)幔鳛槎静膳療嵩础?/p>

四、綠色采暖系統(tǒng)設(shè)計

對采暖鏈條上的各個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化配置：采取風(fēng)力提水和低溫地板采暖工藝；使用人造溫泉提供綠色熱源，綜合利用風(fēng)能、太陽能和地?zé)崮埽朔鹘y(tǒng)采暖缺陷，彌補水源熱泵的不足；采用低溫地板輻射工藝構(gòu)成室內(nèi)散熱系統(tǒng)，直接使用儲存的低溫?zé)崴膳?；利用太陽能、風(fēng)能完成提水、加熱和儲存的水循環(huán)過程。

五、“人造溫泉”虛擬采暖模式構(gòu)建

虛擬了太原師范街9000m2小區(qū)新建住宅，嘗試性地構(gòu)建了“人造溫泉”綠色采暖模式，并制作成模型。

“人造溫泉”綠色采暖模式充分利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕那鍧嵞茉?，對建筑采暖系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計。在城鎮(zhèn)建設(shè)中，積極推廣這種綠色采暖模式，有重要的意義。

(指導(dǎo)老師：李啟民劉錦屏)