6章4-化学与环境保护鲁教化学

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水体污染的来源主要有：1、工业废水、废气、废渣2、农业化肥、农药随水流入河中3、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，是水中生物呼吸困难，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，由于其中的氮、磷而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4、水污染的综合防治措施：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？•由于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值一般少于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•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。•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•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。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？生活中人们用降解塑料、纸制品或其它易分解的物质取代聚乙烯塑料制品，解决“白色污染”问题。降解塑料制成的塑料袋燃料电池为消除电池造成的污染，人们研制出了绿色环保电池，如太阳能电池、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，改善镀层质量堵住污染源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向环境排放污染物治理污染固体废弃物的分类及处理方法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（2）工业固体废物是指在工业、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。固体废弃物的处理固体废弃物的处理通常是指物理、化学、生物、物化及生化方法把固体废物转化为适于运输、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。一般防治固体废物污染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；固体废弃物的分类及处理方法多识一点其次是开展综合利用，把固体废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。绿色化学(GreenChemistry)--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。•绿色化学主要特点是：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，以减少废物向环境排放；3．提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”原子利用率就为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；5．满足“物美价廉”的传统标准。绿色化学的研究内容,要包括化学反应(化工生产)过程的4个基本要素：一是设计对人类健康和环境危害小的,淘汰有害的反应起始物(原材料);二是选择最佳的反应(生产)条件,包括温度,压力,时间,介质,物料平衡等等,以实现最大限度的节能和零排放;三是研究最佳的转换反应和良性的试剂(含催化剂);四是设计对人类健康和环境更安全的目标化合物(最终产品),因此绿色化学的研究,其实就是围绕化学反应,原料,催化剂,溶剂和产品的绿色化开展的。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反应安全的生产工艺提高能源的利用率反应物生成物化学与环境空气污染水污染COSO2氮氧化物（ＮO2）可吸入颗粒工业三废农业农药化肥任意施用生活污水绿色化学从科学观点看——化学科学基础的创新从环境观点看——从源头上消除污染从经济观点看——合理利用资源和能源，降低生产成本符合经济和社会可持续发展的要求小结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世界界环环境境日日世界环境日主题：1999年为了地球上的生命——拯救地球就是拯救未来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——20亿人生命之所系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·绿色生活在线测试1：保护环境就是保护人类赖以生存的家园。下列做法不利于环境保护的是（）A．分类回收垃圾B．天然气代替煤作燃料C．污水处理后排放D．焚烧废旧塑料袋中国环境保护徽D2：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、④3：下列叙述你认为不合理的是()A.用喷灌、滴灌的方式浇灌园林或农园B.海水中含有很多N、P、K等作物营养成分，可用其灌溉农作物C.大力提倡为农作物施用农家肥D.加快城市污水处理系统的建设B4：某校化学研究性学习小组,就施用化肥的利与弊为题进行小组辩论,甲方的观点是使用化肥有利,下列甲方观点不正确的是()A.施用化肥可使农作物增加产量B.施用化肥不会造成环境污染C.复合化肥能提供几种营养元素D.化肥肥效快B5：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A