化学与社会生活(环境1).ppt

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吕琳,（环境）,化学与社会,环境学者把环境定义为：

（1）围绕在生物或生物群体周围的情况或条件；

（2）影响个体或群落的复杂的社会和文化条件。

何谓环境?

古代,巴比伦、哈巴拉、玛雅文明,毁灭,人口膨胀、资源消耗、生态失衡,近代,公害事件自然灾害缺水,人口膨胀、资源消耗、生态失衡、环境污染,工业革命,耕地：

每分钟损失耕地40公顷，每年损失2100万公顷。

森林：

每分钟有21公顷森林消失，每年消失1100万公顷。

沙漠化：

每分钟有11公顷土地沙漠化，每年沙漠化土地600万公顷。

污水：

每分钟有85万吨污水排入江河大海，每年污水排放量为4200亿吨。

泥沙：

每分钟有4.8万吨泥沙流入大海，每年流入大海的泥沙为250亿吨。

人：

每分钟有28人死于环境污染，每年有1500万人因此丧命。

全球的生态环境恶化被喻为第三次世界大战！

现在,化学是双刃剑!

前车之覆，后车之鉴。

人类，需要的是一个人与自然和谐共处的美好家园；人类文明，需要的是一个可持续发展的绿色文明。

面对着环境问题这一当今国际社会最严峻的挑战，人们如果仍然继续对竭泽而渔的短期行为乐此不疲；如果仍然在环境保护方面裹足不前，缺乏真正行动，那么，最终的结局只能是人类文明如流星般陨落。

保护地球资源和环境，已成为人类迫在眉睫的共同任务。

环境化学的主要任务是从化学角度来探索由于人类活动而引起的环境质量的变化规律，以及保护和改善环境的原理。

它的内容极为丰富，大体可分为三个方面：

环境污染的化学分析；环境中造成化学污染的机理；应用生物化学法；物理化学法防治污染。

环境化学诞生了!

大气污染及其治理水资源的合理使用居室污染的防治,主要内容,一、大气污染及其治理,1、了解大气,原始大气：

CO、CO2、CH4、NH3、H2O,现代大气：

N2、O2、CO2、H2O、稀有气体,地表温度下降，水蒸汽凝结，形成海洋，消耗二氧化碳,绿色植物出现，O2量增加CO氧化为CO2，CH4氧化为H2O和CO2，NH3氧化为H2O和N2,大气成分的演化,大气层的结构,一般认为从地球表面到高空1000-1400km，可看作是大气层的厚度。

超出1400km，气体非常稀薄，就是宇宙空间了。

温度随高度的变化是地球大气最显著的特征，根据温度垂直分布的特点，可把大气结构分为五层，自下而上分别是：

对流层8-16千米,平流层16-50千米臭氧层,中间层5080千米,热层80-500千米,散逸层500-1000千米,2、了解大气污染源及主要污染物,天然（火山喷发、森林火灾、雷电）人为（燃料燃烧、工厂及交通运输废气、生活污染源）,一次污染物颗粒物、CO、NO、SO2、CH二次污染物NO2、SO3、H2SO4雾、硫酸盐气溶胶、HNO3及盐、光化学烟雾,CO、CO2、SOX、NOX、CH、氧化剂、卤素极其化合物、颗粒物,排入环境中的一次污染物在物理、化学因素或生物的作用下发生变化，或与环境中的其他物质发生反应所形成的物理、化学性状与一次污染物不同的新污染物,又称继发性污染物。

如一次污染物二氧化硫在环境中氧化成的硫酸盐气溶胶；汽车废气中的氧化氮、碳氢化合物等在日光的照射下发生光化学反应，生成的臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PAN）、甲醛和酮类等;无机汞化合物通过微生物的作用转变成的甲基汞化合物；某些农药通过微生物或光解作用生成的降解产物等。

二次污染物对环境和人体的危害通常比一次污染物严重，例如甲基汞比汞或汞的无机化合物对人体健康的危害要大得多，光化学氧化剂对人体也有较大危害。

大气污染源（主要指人为污染源）,3、了解空气污染造成的环境危机,雷切尔卡森的寂静的春天中的描绘让人触目惊心！

据统计，全世界每年排入大气的烟尘有亿多吨；二氧化硫亿多吨；一氧化碳亿多吨。

何谓酸雨？

形成酸雨的气体有哪些？

酸雨是如何形成的？

酸雨的危害？

我国酸雨污染情况,可怕的杀手酸雨,美国于20世纪60年代初就制定了一个“ORD研究计划”。

经过几十年来的努力，终于揭开了酸雨的秘密。

50多年前，一股祸水悄悄地潜入欧洲斯堪的纳维亚半岛，造成江河湖泊里的鱼虾大量死亡，庄稼枯萎，鲜花凋零。

人们一时不知所措，忧虑忡忡事情惊动了欧洲大气化学监测网的专家。

他们纷纷赶到现场，分析测试。

结果发现，此处从天上降落下来的雨或雪，都有强烈的酸性。

正常的雨水值约为5.6，而瑞典等国的雨雪的pH值为34。

酸度如此之大，鱼虾当然要死亡，鲜花肯定要凋零,庄稼也要枯萎了。

造成酸雨或酸雪的有害气体还会到处飘移，甚至引起国际纠纷。

十几年前，加拿大科学家就发现，在加拿大和美国交界处的五大湖地区，水质污染严重，附近一带森林也大面积死亡。

他们认为这是美国境内工业基地产生的有害气体飘移到加拿大境内所造成的。

为此，加拿大政府向美国政府提出抗议，要求赔偿损失。

但美国政府态度很强硬，认为酸雨互相跑，谈不上谁赔偿谁。

至今这场官司也没有结果。

美国和加拿大都成了酸雨污染严重的国家。

在我国，1982年发现有20多个省市有酸雨，其中值低于的城市有重庆、南昌、贵阳、广州、苏州等。

在著名的长江三峡边上，曾经有一个美丽的林场，漫山遍野长满了华山松。

可是有一年，松树的针叶突然枯萎、脱落。

几年后，全林场几万亩松林几乎全部死亡。

到底谁是杀害树林的凶手呢？

科学家们经过仔细的调查研究，终于使真相大白。

原来这里有一座土法炼硫厂，每天有许多烟囱向大气中喷吐着含硫量很高的有害气体，形成酸雨降下来，把一个每年能创造300多万元财富的林场，变成了一片荒山秃岭。

氮氧化物的天然排放源：

闪电、高空雨云闪电，有很强的能量，能使空气中的氮气和氧气部分化合，生成NO，继而在对流层中被氧化为NO2，NOx即为NO和NO2之和；土壤硝酸盐分解，即使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐，在土壤细菌的帮助下可分解出NO，NO2和N2O等气体。

氮氧化物的人为排放源：

酸性物质NOx人为排放源主要是交通运输，如汽车尾气、飞机高空飞行等。

注意,地球的“棉被”,大气中某些痕量气体含量增加，它们对太阳辐射不吸收或很少吸收，而对地面长波辐射却强烈吸收，大气中某些痕量气体含量增加，而引起的地球平均气温上升的情况，则称温室效应。

这类痕量气体，即叫温室气体，主要包括CO2、CH4、O3、氧化亚氮和氯氟烃（氟里昂）等，其中尤以CO2的温室作用最明显。

美国科学家还认为，甲烷的“温室效应”比二氧化碳的效果强300倍，氟里昂比二氧化碳强20000倍。

特别值得指出的是，这些在空气中的痕量气体起着“放大器”的作用，能将二氧化碳的温室效应加以放大，进一步促进地球变暖。

注意,

（1）气候带和自然带的变化。

高纬升温多，低纬升温少；冬季升温多，夏季升温少。

而在中纬度地区，夏季温度可能上升到超出地球平均温度的3050。

据估计，全球平均气温升高1，气候带和自然带约向极地方向推移l00km。

（2）海平面上升根据目前地球变暖的程度，可以预测到2075年海平面将上升30213cm。

海平面升高对居住在沿海地区约占全球50的人口将带来严重的影响，一些沿海低地和岛屿可能被淹没，其生态系统也将彻底崩溃。

（3）不少地区的自然灾害增加气候变暖引起降水量和降水空间分布和时间分布的变化，不少地区的旱涝灾害可能增加。

同时气候变暖可能使病虫害增加。

对待气候变暖，应一分为二的去看,因为大气环境问题，是一个全球性的问题，只有各国共同努力，才有希望改善大气环境问题。

节约能源，开发新能源，尤其是要发展太阳能、核能，因为太阳能、核能不会对气候产生有害影响。

千方百计减少向大气释放甲烷、氟里昂、二氧化碳等气体，以使地球覆盖的“棉被”不致于太厚。

绿色植物是大自然的调节师，是制造有机物的“绿色工厂”，它能吸收二氧化碳，吐出氧气，对保持生态平衡有着重要作用。

为此必须采取有力措施，大力植树造林，美化、绿化环境，使大自然的调节师绿色植物，有足够的能力调节大气的组成，减少二氧化碳的增多。

地球需要“补天”,地球表面上空4000050000米（20-25Km）的空间含有稀薄的臭氧，这就是臭氧层。

在其最大浓度时，臭氧也只占空气分子的百万分之几。

如果把臭氧分离出来，它的厚度大约只有厘米。

别小看这薄薄的臭氧层，它的作用却很大呢！

紫外线虽然能够杀灭细菌，但是对人体也有害，尤其是与皮肤癌有密切关系。

同时，对人体的免疫系统的危害也很大。

臭氧层能吸收和阻挡对生命有害的太阳辐射的紫外线，好像一把遮阳伞，保护了人类的健康。

破坏臭氧层主要杀手有两个，一个是氮的氧化物，一个是氟里昂。

当大批超音速飞机在同温层中飞行，通过它的引擎尾气会留下氮氧化物；核爆炸也会产生大量的氮氧化物，随热火球浮升带入同温层。

氮的氧化物在同温层使臭氧减少，可通过以下反应实现：

hr3氟里昂类物质已广泛用于空调器、电冰箱等电器的制冷剂和作为喷雾剂的载体。

一旦泄漏，这些氟里昂类物质就会上升到臭氧层，在臭氧层被紫外线照射后，就会产生各种原子，其中氯原子能大量破坏臭氧，具体反应可描述如下：

。

lhrlClllll,臭氧层的破坏是一个全球性的问题。

这个问题带来的灾难性后果是没有国界的。

因此必须全球协作，才能解决臭氧层破坏这一难题。

1990年2月，欧洲共同体国家一致同意公元2000年起全部停止使用氟里昂。

日本工业技术院已研制出用较低费用简单分解氟里昂使之无害化的技术。

我国也加强了这方面的研究，上海氟化学研究所亦已研制成功氟里昂的代用品作为制冷剂。

然而解决臭氧层的破坏问题，不是一朝一夕就能够做到的。

面对今天我们所处的环境，我们还应注意自身的防护，不要长时间在日光下暴晒，必须在强阳光下工作时，一定要戴草帽，穿防护衣，防止阳光中的紫外线对身体的摧残。

光化学污染原理,光化学烟雾烟雾是由大气污染物在日光照射和低温、逆温条件下形成的，是一种具有强烈浅兰色烟雾，具有氧化性，能使橡胶开裂，植物叶子变白枯萎，大气能见度下降，使行人眼睛红肿流泪，刺激黏膜和呼吸道，损害肺部功能，所含致癌物质更对人体健康带来威胁。

其有毒刺激物浓度高峰常出现在中午或午后，污染区域在下风向往往可以弥漫扩展到几十到几百公里。

光化学污染形成的机理比较复杂，涉及的化学反应非常多。

1、氮氧化物的光化学反应光化学反应是指存在于大气中的原子、分子、离子或自由基在吸收一个光子后相互作用而导致的化学变化。

2NO+O22NO2NO2+hrNO+O（3P）O（3P）+O2+MO3+MO3+NONO2+O2,2、碳氢化合物在形成光化学污染中的作用可进行光化学反应或被O、O3氧化而生成多种自由基；引起NO向NO2的转化；NO、碳氢化合物与自由基作用产生多种有毒物质。

（1）马斯河谷事件1930年12月1日到5日发生在比利时马斯河谷工业区。

由于炼锌、炼钢、电子、玻璃、硫酸、化肥等工厂排出有害气体，积累在狭窄的盆地工业区，特别是二氧化硫等多种有害气体与粉尘，对人体发生综合毒害作用，造成一周内60多人和许多家畜死亡、几千人患呼吸道疾病的惨剧。

人们常说的八起重大环境事件中有5件属于大气污染,

（2）多诺拉事件1948年10月26日到31日，发生在美国宾夕法尼亚州匹兹堡市南边的多诺拉镇。

该镇地处河谷，工厂很多，持续有雾，大气污染物在近地层积累，估计其中二氧化硫的浓度高达0.52.0g/t，空气中明显有尘粒。

在这样的环境下，该镇在4天内有5911人发病，占全镇人口的43%，其中轻度患者占15%、中度患者占17%、重度患者占11%、死亡17人，为一般时期的8.5倍。

（3）洛山矶光化学烟雾事件该事件于20世纪40年代初期发生在美国洛山矶市。

洛山矶市三面环山，市内高速公路纵横交错，占全市面积的30%，全市有250多万辆汽车，每天消耗汽油约1600万升，向城市上空排放近4吨石油烃的废气、一氧化碳、氮氧化物和铅烟（由于汽油里加入抗震添加剂四乙基铅）。

这些废气在阳光照射下生成淡蓝色光化学烟雾，其中含有臭氧、氧化氮、乙醛和其他氧化剂滞留市区。

这些毒物刺激人的眼、鼻、喉。

（4）伦敦毒雾事件该事件于1952年12月5日到8日，发生在英国伦敦市。

当时英国几乎全境被浓雾笼罩。

雾中粉尘最高达4.46mgm3，是平时的10倍；二氧化硫最高达1.34gt，是平时的6倍。

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