第四节 化学与环境保护

第四节化学与环境保护在农业生产和日常生活中，人们随意向大自然排放或倾倒的有害物质，对生态环境造成了严重的污染与破坏。防止环境污染已成为保护人类生存环境、保障社会持续发展的全球大事。水污染使鱼大量死亡一、保护生命之源水是生命之源，但大自然赐予我们的水资源却十分有限。同时由于人类的生产、生活活动使水质不断恶化，又进一步加剧了水资源危机。石油泄露使海洋受到污染水体污染来源示意图1.水污染的三个来源工业：废水、废气、废渣农业：化肥、农药随水流入河中生活：污水任意排放列举水污染现象，指出造成水污染的主要污染物有哪些？（1）病原体：如病毒、病菌、寄生虫等（2）需氧物质：生活污水中含有较多的糖类、蛋白质、油脂、木质素等有机物，在分解和氧化时大量消耗水中溶解的氧气，使水中生物呼吸困难，大量死亡，造成水质恶化。交流共享（3）富营养物质：化肥、饲料、合成洗涤剂的一些添加剂，其中含有的氮、磷使水体营养过剩，一些藻类疯长，从而危害鱼类、恶化水质。（4）有毒物质：工业生产中的有毒物质如汞、铅、铬、镉、砷、硒的化合物，氰化物，农业生产中的农药等渗入水中，造成有毒物质污染。（5）热污染：工矿企业排出的高温废水和工业冷却水使水体温度变化无常，破坏生态系统。水体污染，不仅影响工农业、渔业生产，破坏水生生态系统，还会直接危害人体健康。因此必须采取各种措施，预防和治理水污染，保护和改善水质。被污染的小河（1）如工业上，通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体利用化学方法（如中和法、氧化法）处理使之符合排放标准。（2）农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。（3）生活污水也应逐步实现集中处理和排放。污水处理厂2.防治水污染的措施（4）综合防治措施：①依据不同的水质标准对水资源进行分类管理②加强水质检测③禁止污水的任意排放④加强对新技术、新工艺的研究与应用，力争实现无污染生产赤潮水华多识一点二、还人类洁净的空气煤燃烧汽车尾气排放工厂废气排放沙尘暴导致空气质量下降的污染物很多。目前空气污染物主要有：二氧化硫（SO2）氮氧化物（NOX）一氧化碳（CO）可吸入颗粒物几种空气污染物的主要来源空气污染物主要来源SO2CO氮氧化物可吸入颗粒物煤、石油等燃料的燃烧，生产硫酸等工厂排放的尾气化石燃料等不完全燃烧机动车辆等排放的废气地面扬尘、燃煤排放的粉尘等•酸雨是一个严重的世界性问题，全世界酸雨污染的范围日渐扩大。在中国，大部分城市都出现酸雨，到了长江以南酸雨已非常普遍。•酸雨是怎样形成的？•工业生产排放出来的二氧化硫和氮氧化合物等被烟尘中的金属离子催化氧化后，与大气中的水汽结合成为雾状的酸，随雨水降下，就形成了酸雨。SO2+H2O====H2SO32H2SO3+O2====2H2SO42NO+O2====2NO23NO2+H2O====2HNO3+NO•酸雨的主要成分是硫酸和硝酸，酸雨的pH值一般小于5.6。“空中的死神”——酸雨酸雨的危害有哪些？1.酸化土壤,使土壤养分流失并失去活性。2.污染水体,使鱼类减少甚至灭绝。渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍。3.侵蚀建筑物、桥梁及文物古迹，加速金属制品的锈蚀等。Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑CaCO3+H2SO4====CaSO4+H2O+CO2↑控制酸雨常用的方法1.最简单的预防措施是使用清洁能源——即产生较少的二氧化硫和氮氧化合物的燃料。可向原煤中加入固硫剂如石灰石和生石灰，制成型煤代替散煤。2.对产生的有毒气体通过安装除尘净化装置、排烟脱硫或脱氮，使废气中的有毒气体变成无毒物质，如在新汽车中使用催化转化器，能够减少汽车废气中的各种氮氧化合物；工厂中将含有二氧化硫的尾气通入脱硫吸收塔，用含有碳酸钙的洗液洗去二氧化硫等。3.合理开发、利用新能源；保护森林，保护植被，利用森林涵养水源、调节气温等。4.汽车尾气也是导致酸雨的重要原因，为减少汽车尾气的排放,可在汽车排气管上安装“催化转化器”，使尾气中的一氧化碳和一氧化氮（NO）转化为氮气和二氧化碳。2NO+2CO=====N2+2CO2催化剂三、与自然和谐相处化学产品极大的丰富了人类的物质生活，提高了生活质量，但在生产和使用这些化学产品的过程中也产生了大量的废物，污染了环境，从根本上解决污染问题已成为21世纪人类所面临的重点课题。环境污染分两个过程，一是由污染源产生污染物；二是污染物经过各种转化或转移，有害物质进入环境，产生危害。污染的防治就应从三方面考虑：一是堵住污染源；二是禁止向环境排放污染物；三是污染物进入环境产生危害后再治理。哪一种方法更好呢？生活中人们用可降解塑料、纸制品或其他易分解的物质取代聚乙烯塑料制品，解决“白色污染”问题。可降解塑料制成的塑料袋燃料电池人们研制出了绿色环保电池，如太阳能电池、氢氧燃料电池和海洋电池等。堵住污染源用无铅汽油代替含铅汽油用新研制的R600a代替氟利昂，作冰箱制冷剂研制的无磷洗衣粉代替含磷洗衣粉镀铬车窗饰边镀铬工艺用三价铬代替六价铬消除剧毒六价铬的使用和排放，改善镀层质量城市污水实现集中处理和排放对三废经过处理使之符合排放标准后再排放治理受污染的河流禁止排放污染物治理污染固体废弃物主要包括城市生活固体废弃物、工业固体废弃物和农业废弃物。（1）城市生活固体废弃物。城市生活固体废弃物主要是指在城市日常生活中或者为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物，即城市生活垃圾，主要包括居民生活垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾（又称渣土）。多识一点固体废弃物的分类（2）工业固体废弃物是指在工业、交通等生产活动中产生的采矿废石、选矿尾矿、燃料废渣、化工生产及冶炼废渣等固体废物，又称工业废渣或工业垃圾。工业固体废物按照其来源及物理性状大体可分为六类。而依废渣的毒性又可分为有毒与无毒废渣两类，凡含有氟、汞、砷、铬、铅、氰等及其化合物和酚、放射性物质的均为有毒废渣。（3）农业废弃物也称为农业垃圾，主要来自粪便以及植物秸秆类。固体废弃物的处理通常是指用物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废弃物转化为适于运输、贮存、利用或处置的过程，固体废弃物处理的目标是无害化、减量化、资源化。一般防治固体废弃物污染的方法首先是要控制其产生量。例如，逐步改革城市燃料结构（包括民用工业）控制工厂原料的消耗，定额提高产品的使用寿命，提高废品的回收率等。多识一点固体废弃物的处理其次是开展综合利用，把固体废弃物作为资源和能源对待，实在不能利用的则经压缩和无毒处理后成为终态固体废物，然后再填埋和沉海，目前主要采用的方法包括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。--环境无害化学--环境友好化学--清洁化学绿色化学是新世纪人们追求健康、环保、生态平衡的趋势。是用化学的技术和方法去减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。其核心是要利用化学原理从源头上消除污染。绿色化学(GreenChemistry)绿色化学主要特点1．充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；2．在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废弃物向环境排放；3．提高原子的利用率，使所有作为原料的原子百分之百转化为期望的最终产物，实现“零排放”，即原子利用率为100%；4．生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。绿色化学的主要内容无毒无害原料可再生资源环境友好产品回归自然废物回收利用无毒无害催化剂无毒无害溶剂原子经济安全的生产工艺提高能源的利用率反应物生成物把保护生态环境看成自己的神圣使命，正成为世界上越来越多人的共识。请看——2月02日：国际湿地日3月22日：世界水日4月22日：地球日5月31日：世界无烟日6月05日：世界环境日6月17日：世界防治荒漠化和干旱日7月11日：世界人口日9月16日：国际保护臭氧层日10月4日：世界动物日10月16日：世界粮食日12月29日：国际生物多样性日世界环境日世界环境日主题：1999年拯救地球就是拯救未来2000年2000环境千年——行动起来吧2001年世间万物,生命之网2002年让地球充满生机2003年水——二十亿人生命之所系2004年——“海洋兴亡，匹夫有责”2005年——营造绿色城市,呵护地球家园!2006年：莫使旱地变为沙漠2007年：冰川消融，后果堪忧2008年：促进低碳经济2009年：地球需要你：团结起来应对气候变化2010年：多个物种，一个星球，一个未来中国主题：低碳减排·绿色生活【典例1】冰岛火山喷发对欧洲多国造成了严重的环境污染。下列物质中不属于空气污染物的是()A．氧气B．二氧化硫C．火山灰D．一氧化碳A知识点一、空气污染知识点二、绿色化学D【典例2】上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”，其根本目的就是要营造一个环境优美、人与人和谐、人与自然和谐的新型城市，而最重要的是要推崇“绿色生活的理念”。下列做法不符合这一主题的是（）A．使用新型的“零排放”无污染交通工具，如氢氧燃料电池车B．对城市生活和生产污水进行净化处理，分级使用C．使用光降解或生物降解塑料，防止白色污染D．注意个人卫生，全部使用一次性的木筷和餐盒1.2010年4月，我国西南地区遭遇历史罕见的特大旱灾，造成数以万计的人畜饮水困难。因此，我们要增强节约用水的意识。下列做法与节约用水无关的是（)A．用淘米水浇花B．开发利用地下水C．使用节水龙头D．用喷灌、滴灌方法给农作物浇水B2.环境问题已成为制约社会发展和进步的严重问题，下列说法不正确的是()A.大量使用农药、化肥以提高农作物产量B.CO2的过量排放将产生温室效应C.SO2、NO2排入大气中，会形成酸雨D.随意丢弃塑料垃圾会造成“白色污染”A3.下列措施不是为了防止环境污染的是（）A.食盐加碘B.禁止使用含铅汽油C.禁止使用含磷洗衣粉D.禁止燃放鞭炮A4.随着科学技术的进步，我们的生活水平大大提高，同时也产生了一些新的问题。下列做法中错误的是（）A．为减少大气污染，火力发电厂应采取加高烟囱的办法B．回收废旧电池，既可节约金属资源又可减少环境污染C．为减少水污染，工业废水和生活污水一定要处理达标后再排放D．使用可降解塑料代替传统塑料，有利于减轻“白色污染”A5.空气质量日报是环境监测部门对一个地区空气质量情况所做的监测报告。目前计入空气主要污染物的是可吸入颗粒物、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物。下列情况能直接造成空气污染的是（）A．把煤作为主要燃料B．随意丢弃塑料垃圾C．随意丢弃废电池D．利用太阳能、风能等清洁能源A6.为改善空气质量，有如下建议：①植树造林，增加绿化面积②禁止尾气排放不达标的汽车行驶③将污染重的工厂烟囱加高④加速燃气化建设，改烧煤为烧煤气或天然气。你认为以上建议合理的是：_____________。①、②、④化学与环境空气污染COSO2氮氧化物（ＮO2）可吸入颗粒物水污染工业三废农业农药、化肥任意施用生活污水绿色化学——从源头上消除污染，零排放今天尽你的最大努力去做好，明天你也许就能做得更好。