化學(xué)理論環(huán)境管理論文

時(shí)間:2022-07-24 04:24:00

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化學(xué)理論環(huán)境管理論文

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環(huán)境污染:有害物質(zhì)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量超過了生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力,因而打破了生態(tài)平衡,使人類賴以生存的環(huán)境發(fā)生惡化,環(huán)境中發(fā)生有害物質(zhì)積聚的狀態(tài)。當(dāng)前,主要有三大環(huán)境問題:大氣污染、水污染、土壤污染。那么面對目前日益惡化的環(huán)境問題,作為當(dāng)今高中生、明日國家的建設(shè)者,對高中化學(xué)理論和環(huán)境污染認(rèn)識,將對祖國未來建設(shè)產(chǎn)生影響。而環(huán)境教育要從現(xiàn)在抓起、從娃娃抓起。那么高中化學(xué)理論在環(huán)境污染方面作何解釋:

一、高中化學(xué)理論下大氣污染:溫室效應(yīng)、酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧空洞、鉛污染。

1、CO2與溫室效應(yīng):(此知識已在初中化學(xué)學(xué)習(xí))

我們知道燃燒礦物燃料燃燒后,產(chǎn)生CO2、CH4、CFCl3、N2O…,允許陽光進(jìn)入地面,對紅外線有強(qiáng)烈吸收作用,使大氣溫度上升。它的危害將非常深遠(yuǎn):近百年地球氣候年均升溫0.6℃;夏季降水量將減少,臺風(fēng)頻繁發(fā)生;森林減少,荒漠?dāng)U大,昆蟲北移;預(yù)計(jì)到2100年全球氣溫上升3.5℃;兩極冰山融化,海平面上升15-95cm;中緯度氣候帶北移150-550km。

2、SO2與硫酸酸霧:(此知識在高一化學(xué)氧族元素)

SO2來自含S的煤石油的燃燒,H2SO4廠,礦物煅燒:2SO2+O2=2SO3、SO3+H2O=H2SO4。在SO2、NO2和水作用下形成酸雨,它將使祖國土壤、江河湖泊酸化,導(dǎo)致魚類不能繁育,腐蝕建筑和古跡,影響人體健康,使農(nóng)作物枯死。而且酸雨可以漂移,造成大范圍公害。有季節(jié)性,夏季pH高。我國酸雨屬硫酸型。

3、NOx與光化學(xué)煙霧(此知識在高二化學(xué)氮族元素)

氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2。NO和NO2都是對人體有害的氣體。氮氧化物和碳?xì)浠衔?HC)在大氣環(huán)境中受強(qiáng)烈的太陽紫外線照射后產(chǎn)生一種新的二次污染物----光化學(xué)煙霧,在這種復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)過程中,主要生成光化學(xué)氧化劑(主要是O3)及其他多種復(fù)雜的化合物,統(tǒng)稱光化學(xué)煙霧。CxHy化物、NO2在日光下:NO2→NO+O、O+O2→O3、O3+CxHy→RCHO、RCHO+NO2+NO→CH3(CO)OONO2(PAN)、PAN+O3+RCHO→光化學(xué)煙霧(強(qiáng)氧化劑)。

1943年,美國洛杉磯市發(fā)生了世界上最早的光化學(xué)煙霧事件,此后,在北美、日本、澳大利亞和歐洲部分地區(qū)也先后出現(xiàn)這種煙霧。經(jīng)過反復(fù)的調(diào)查研究,直到1958年才發(fā)現(xiàn),這一事件是由于洛杉磯市擁有的250萬輛汽車排氣污染造成的,這些汽車每天消耗約1600t汽油,向大氣排放1000多噸碳?xì)浠衔锖?00多噸氮氧化物,這些氣體受陽光作用,釀成了危害人類的光化學(xué)煙霧事件。目前,由于我國內(nèi)地汽車油耗量高,污染控制水平低,已造成汽車污染日益嚴(yán)重。部分大城市交通干道的NOx和CO嚴(yán)重超過國家標(biāo)準(zhǔn),汽車污染已成為主要的空氣污染物;一些城市臭氧濃度嚴(yán)重超標(biāo),已具有發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的潛在危險(xiǎn)。

4、氣臭氧層及其破壞(此知識在高一化學(xué)氧族元素)

大氣臭氧層分布于平流層,是地球的天然屏障,可以吸收99%的紫外線。氟里昂即氯氟烴,包括F-11(CFCl3)F-12(CF2Cl2)哈龍1301(CF3Br)等。當(dāng)氟里昂進(jìn)入同溫層受紫外線照射并與O3反應(yīng):CF2Cl2→CF2Cl·+Cl·、Cl·+O3→ClO·+O2、ClO·+O→Cl·+O2。每一Cl·(氯自由基)消耗10萬O3。O3減少10%,紫外線輻射增加19-22%,皮膚癌增加15-25%。危害角膜、免疫系統(tǒng)。

5、鉛污染

自1923年美國實(shí)際使用四乙基鉛作為汽油的抗爆性能(即汽油在各種使用條件下抗爆震燃燒能力,用辛烷值表示)起,到70年代初,世界各國大都采用含鉛汽油。在當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平和歷史條件下,汽油加鉛對改造汽油性能起到了重要作用。但是,四乙基鉛是一種無色油狀、易溶于汽油的劇毒物質(zhì)。使用含鉛汽油的車輛,所排放的廢氣中鉛主要是以氧化鋁形式存在,它損害人的造血機(jī)能,使腸胃中毒,嚴(yán)重時(shí)可使神經(jīng)中樞中毒,還能損害心臟和腎臟功能。它對孕婦和嬰兒的影響尤為重要,血鉛含量過高影響兒童的身體發(fā)育和智力;兒童血鉛含量每公斤體重增加10微克,智商水平下降2-4個(gè)智商數(shù),而鉛在人體中蓄積,不易排出,衰期為12年,一旦嬰兒體內(nèi)血鉛增高,將產(chǎn)生長期的危害。鉛不僅使人體健康遭到嚴(yán)重?fù)p害,也可使汽車凈化裝置中的催化劑“中毒”而失去凈化效果,使機(jī)動車輛排放氮氧化物、一氧化碳等二次污染。據(jù)分析,城市中80%的空氣污染物源于含鉛汽油,全世界有17億人的健康因此受到威脅。

二、高中化學(xué)理論下水污染:水體富營養(yǎng)化與赤潮與海洋污染、重金屬污染。

水污染的種類有:1.無機(jī)污染物、2.有機(jī)污染物、3.水體富營養(yǎng)化、4.水體熱污染、5.赤潮與海洋污染等。其中水體富營養(yǎng)化與赤潮與海洋污染是高中化學(xué)經(jīng)常接觸的。(此知識在高二化學(xué)氮族元素)

1、水體富營養(yǎng)化與赤潮與海洋污染

赤潮是在特定的環(huán)境條件下,海水中某些浮游植物、原生動物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。赤潮是一個(gè)歷史沿用名,它并不一定都是紅色,實(shí)際上是許多赤潮的統(tǒng)稱。

由于城市工業(yè)廢水和生活污水大量排入海中,使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)在水體中副集,造成海域富營養(yǎng)化。此時(shí),水域中氮、磷等營養(yǎng)鹽類;鐵、錳等微量元素以及有機(jī)化合物的含量大大增加,促進(jìn)赤潮生物的大量繁殖。赤潮檢測的結(jié)果表明,赤潮發(fā)生海域的水體均已遭到嚴(yán)重污染,富營養(yǎng)化。氮磷等營養(yǎng)鹽物質(zhì)大大超標(biāo)。據(jù)研究表明,工業(yè)廢水中含有某些金屬可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的鐵螯合劑和小于2mg/dm3的錳螯合劑,可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻達(dá)到最高增殖率,相反,在沒有鐵、錳元素的海水中,即使在最適合的溫度、鹽度、PH和基本的營養(yǎng)條件下也不會增加種群的密度。

2、重金屬污染。

1)水俁病事件:1953~1956年日本熊本縣水俁市含甲基汞的工業(yè)廢水污染水體,使水俁灣和不知火海的魚中毒,人食用毒魚后受害。1972年日本環(huán)境廳公布:水俁灣和新縣阿賀野川下游有汞中毒者283,其中60人死亡。2)痛痛病事件:1955~1972年日本富山縣神通川流域鋅、鉛冶煉廠等排放的含廢水污染了神通川水體,兩岸居民利用河水灌溉農(nóng)田,使稻米和飲用水含鎘而中毒,1963年至1979年3月共有患者130人,其中死亡81人。

三、高中化學(xué)理論下土壤污染:無機(jī)污染物、有機(jī)污染物

無機(jī)污染物:Hg、Cd、Pb、Cr、As、F、Cl、P、S等;有機(jī)污染物:酚、氰、農(nóng)藥等。(此知識在高二化學(xué)氮族元素)

染污的土壤,影響作物的生長如Mn、Cu和磷酸影響植物對Fe的吸收;無機(jī)砷影響水稻的生長;磷肥中的三氯乙醛影響小麥的生長等。影響人體的健康,土壤污染可以進(jìn)而造成大氣污染、水污染,吸入人體或通過飲水和食物鏈進(jìn)入人體,影響健康。

此外。城市的噪聲污染、噪光污染也越來越嚴(yán)重,已經(jīng)引起人們的關(guān)注。

作為新世紀(jì)的一代,不但要有能力去發(fā)展新的、對環(huán)境更友好的化學(xué),以防止化學(xué)污染;而且要讓年輕的一代了解綠色化學(xué)、接受綠色化學(xué)、為綠色化學(xué)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。為環(huán)境作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。