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1、 环境保护与绿色化学婺源紫阳中学婺源紫阳中学 傅老师整理傅老师整理 要点一要点一 环境污染环境污染 1、环境污染的含义:工农业生产和人类活动排放的物质超过了环境的自净能力,环 境质量就发生不良变化,危害人类健康和生存。 2、环境污染的分类 :(1)按环境要素分:大气污染、水体污染(海洋、江河、湖 泊) 、土壤污染;(2)按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染; (3)按造成污染的性质分:化学污染、生物污染、物理污染、固体废弃物污染、能源污 染。 3. 大气污染的来源、危害、治理:大气污染是指空气中污染物的浓度达到有害程度, 以致破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件,对人和生物
2、造成危害的现象。 (1)主 要污染物: 二氧化物、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等 (2)来源: 煤、石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,工业废气等。 (3)危害: 危害人类健康、 影响植物生长、破坏建筑材料、改变地球气候。 4.水体污染的含义和污染物的类型:水污染是指水体因某种物质的介入,而导致其化 学、物理、生物或者放射性污染等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人体 健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象。 水体污染物主要有以下几类: (1)硫化物、无机酸碱盐(如氯化物、硫酸盐、酸、碱)的无机有害物; (2)氟化物、氰化物的无机有毒化学物质及汞、砷、铬、铝、镉等
3、重金属元素; (3)氨基酸、蛋白质、碳水化物、油类、脂类等耗氧有机物; (4)钾、铵盐、磷、磷酸盐等植物营养源; (5)苯类、酚类、有机磷农药、有机氯农药、多环芳烃等有毒有机物; (6)寄生虫、 、细菌、病菌等微生物污染; (7)铯、钚、锶、铀等放射性污染物。 5、噪声污染是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准,并干扰他人 正常工作、学习、生活的现象。 6、放射性污染是指由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介质表面或者内部出 现超过国家标准的放射性物质或者射线。 7、“温室效应“与全球变暖 “温室效应”是大气中的二氧化碳等气体阻碍热量从地球表面散发出去,从而维持了 地球表面的气温
4、。这种效应,就如同温室的作用一样,称为“温室效应“。能产生温室效应 的气体有: 二氧化碳、甲烷、氮氧化物、氯氟烃、臭氧等气体,这些气体被称为“温室气 体”。 8、 “赤潮”与水体富营养化 “赤潮“是一种危害巨大的自然灾害,它会造成水质恶化和鱼类的大量死亡。赤潮的发 生机理至今尚无定论。一般认为,适度的水温、盐分、营养盐、促生质(促进藻类生长的 物质) 等各种因素都是赤潮生物的增殖因子。而水体富营养化亦即含氮磷营养盐的富集是 赤潮发生的一个不可缺少的先决条件。水体中过量的磷、氮营养盐,成为水中微生物和 藻类的营养物,使得蓝、绿藻和红藻迅速生长,急剧繁殖。它们的繁殖、生长、腐败, 引起水中氧气大量
5、减少,导致鱼虾等水生生物大量窒息死亡。某些藻类甚至还会释放出 一些有毒物质使鱼类中毒死亡。此外,由于死亡藻类分解时会放出一些 CH4、H2S 等气体, 使海水变得腥臭难闻.水质恶化。这种由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染, 叫做水体的“富营养化“。这种现象在海湾出现叫做“赤潮“,如果是发生在淡水中,又叫做“水华“。因此,水体富营养化是赤潮(或水华)的先兆,赤潮是水体富营养化的结果。 9、臭氧与光化学烟雾 来自于汽车尾气的有害气体:一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物(NOx)和一些碳氢化合 物,它们在空气中形成所谓的“光化学烟雾气。 要点二、环境保护与可持续发展要点二、环境保护与可持续发展 环
6、境保护是指人类为解决现实的或潜在的环境问题,协调人类与环境的关系,保障 经济社会的持续发展而采取的各种行动的总称。化学在环保方面发挥重要的作用。 可持续发展观强调的是经济、社会和环境的协调发展,其核心思想是经济发展应当 建立在社会公正和环境、生态可持续的前提下,既满足当代人的需要,又不对后代人满 足其需要的能力构成危害。可持续发展要求人们改变“高投入、高消耗、高污染“的生产和 消费模式,提高资源利用效率。环境保护关系到人类的可持续发展。 【 【典例典例】 】下列有关环境问题的说法正确的是 ( ) A.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中 SO2的量 B.臭氧的体积分数超过 10-4%的空气有利于
7、人体健康 C.pH 在 5.67.0 之间的降水通常称为酸雨 D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染 变式练习1 下列环境问题与化石燃料无关的是 ( ) A、酸雨 B、光化学烟雾 C、水华 D、温室效应 【典例】下列表述正确的是( ) 现代研制的油漆中一般不使用甲醛、酚类等化合物,因为这些化合物对人体有毒我国从 2000年起逐渐用二氧化氯取代氯气对饮用水进行消毒,因为二氧化氯杀菌、消毒能力强,持效长 我国禁止汽车使用含铅汽油,其主要原因铅资源短缺明矾能使水中的悬乳物凝聚,可做为 净水剂赤潮、白色污染、绿色食品都与相关物质颜色有关给机动车安装尾气净化器,可减少 光化学烟雾的发生 开
8、发使用新型清洁能源,减少化石燃料的燃烧,可从根本上防止酸雨的产生 A B C D全部 变式练习变式练习 2 空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得 到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是 ( ) A推广使用燃煤脱硫技术,防治 SO2污染 B实施绿化工程防治扬尘污染 C研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染 D加大石油、煤炭的开采速率,增加化石燃料的供应量 要点三、绿色化学要点三、绿色化学 1、绿色化学的定义: 绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和 避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂(美国绿色化学(GreenChe
9、mistry)杂志) 。 绿色化学又称“环境无害化学”、 “环境友好化学”、 “清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和 发展起来的,是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科 ,内 容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排 放或零污染。世界上很多国家已把 “化学的绿色化 ”作为新世纪化学进展的主要方向之一。 今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术,它可通过使用自然能源,避免给环 境造成负担、避免排放有害物质。利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技 术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 绿色化学的核心:利
10、用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照 绿色化学的原则、在理想的化工生产方式是:反应物的原子全部转化为期望的最终产物。2、绿色化学的主要特点:(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,以减少向环境排放废物;(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”;(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。 3、绿色化学的原则 防治污染的产生优于治理产生的污染;原子经济性(设计的合成方法应将反应 过程中所用的材料,尽可能全部地转化到最终产品中);只要可行,应尽量采用对人 类和环境低毒或无毒
11、的合成路线;设计的化学品应能保留其功效,降低其毒性;应 尽可能避免使用辅助物质(如溶剂、分离试剂等),如使用也应是无毒的;应考虑到 能源消耗对环境和经济的影响,并应尽量少地使用能源(在常温、常压下进行);只 要技术和经济上可行,原料应是可再生的,而不是即将耗竭的;尽量避免不必要的衍 生步骤(阻断基团、保护和脱保护等);催化剂(尽可能好的选择性)优于化学计量 性试剂;化工产品在完成其使命后,应能降解为无害的物质,而不应残留在环境中; 应进一步发展分析方法,使有害物质在生成前能够进行即时在线跟踪和控制;在化 学转换过程中,所选用的物质和物质的形态尽可能地降低发生化学事故的可能性(包括 泄漏、爆炸、
12、火灾等)。 4、原子经济 化学反应的“原子经济性”(Atom economy)概念是绿色化学的核心内容之一,原子经 济既要求尽可能地节约不可再生资源,又要求最大限度地减少废弃物排放。理想的原子经 济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的 “零 排放”。 目前绿色化学工艺与技术研究的主要成果和趋势:开发“原子经济性 ”反应。近年来,开发 原子经济性反应已成为绿色化学研究的热点之一。采用无毒、无害的原料 采用无毒、无害 的催化剂采用无毒、无害的溶剂、助剂 利用可再生的资源合成化学品 环境友好产品 【 【典例典例】 】以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是 A.
13、乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B.甲烷与氯气制备一氯甲烷 C.以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D.用 SiO2制备高纯硅 变式练习 3. 2006 年 6 月 5 日是第 35 个世界环境日,国家环保总局确定的主题是:“生态 安全与环境友好型社会”。下列说法不符合这一主题的是 A用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质 B回收废电池,减少对环境的污染 C为使农作物高产,大量施用化肥和农药 D研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染 【 【典例典例】 】保护环境已成为人类的共识。人类应以可持续发展的方式使用资源,以合理的方 式对废物进行处理并循环使用。下列做法不利于环境保护的是 A.发电厂
14、的煤经脱硫处理B.将煤转化为水煤气作燃料 C.回收并合理处理聚乙烯塑料废物D.电镀废液经中和后直接排放 变式练习 4下列关于某些社会热点问题的说法中,不正确的是 A “绿色食品”是指不含任何化学物质的食品 B “无磷洗涤剂”的推广使用,可以减少水体富营养化的发生 C甲醛是某些劣质装饰板材释放的常见污染物之一 D臭氧在高空对人类有保护作用 1.为了减少大气污染,许多城市推广清洁燃料,目前使用的清洁燃料主要有两类,一类是 压缩天然气,另一类是液化石油气,这两类燃料的主要成分是 ( )A碳水化合物 B碳氢化合物 C氢气 D醇类 2.某年“世界无烟日”的主题是“清洁空气,拒吸二手烟”。 “二手烟”燃烧
15、产生的烟气中含有 三种主要毒素,除烟碱和致癌物焦油外,还有一种不易注意的有毒物质是 ( ) ANO BSO2 CCO DCO2 3科技文献经常出现的下列词汇,其中与相关物质的颜色并无联系的是 ( ) A赤色海潮 B白色污染 C绿色食品 D棕色烟气 4.化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是 ( ) A.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料,有利于节约资源、保护环境 B.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害,不可食用 C.为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术 D.提倡人们购物时不用塑料袋,是为了防止白色污染 5绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率,从根本上解决环境污染问题。原子利用率 表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率 最高的是 6.近期我国冀东渤海湾发现储量达 10 亿吨的大型油田。下列关于石油的说法正确的是 A.石油属于可再生矿物能源B.石油主要含有碳、氢两种元素 C.石油的裂化是物理变化D.石油分馏的各馏分均是纯净物 7.下列叙述合理的是 ( ) A.金属材料都