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1、第一单元 化学与生活,一、空气质量预报,从1997年开始，我国社会生活中又多了一件新鲜事，许多城市就像发布天气预报那样，在当地电视台、电台、报纸上公布一周来本城市的空气质量情况。从此，城市空气质量的好坏对于许多老百姓来说，不再是一个未知数了。,通过新闻媒介向全社会发布空气质量周报是国务院环境保护委员会1997年1月做出的决定，当时要求在全国46个环境保护重点城市发布空气质量周报。当年5月23日，南京市率先在当地新闻媒介上发布了空气质量周报，紧接着，上海、武汉、沈阳到1998年6月，46个城市全部推出了空气质量周报。这46个城市包括所有的直辖市、省会城市、经济特区城市以及一部分重点旅游城市。,空
2、气质量周报的主要内容为：空气污染指数、空气质量级别和首要污染物。空气污染指数就是将监测的几种空气污染物的浓度值简化成为单一的数值形式，并分级表示空气污染程度和空气质量状况。污染指数的分级标准是：1、污染指数在50以下对应的空气质量级别为一级，即优；2、污染指数在50以上、100以下对应的空气质量级别为2级，即良；3、污染指数在100以上、200以下对应的空气质量级别为3级，即轻度污染；4、污染指数在200以上、300以下对应的空气质量级别为4级，为中度污染；5、污染指数在300以上对应的空气质量级别为5级，为重度污染。,根据我国空气污染的特点，目前空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、氮氧化物和
3、总悬浮颗粒物。二氧化硫主要来自燃煤废气，它是生成酸雨的原凶；氮氧化物主要来自于汽车尾气；总悬浮颗粒物主要来自燃煤排放的烟尘和地面扬起的灰尘。取这3种污染指数最大的作为首要污染物，并将首要污染物的污染指数确定为该城市的空气污染指数。例如广州市在某一周的空气质量监测中，氮氧化物的污染指数是最高的，达到了134，那么氮氧化物就被确定为本周的主要污染物，同时，氮氧化物的污染指数134及其对应的空气质量级别3级就作为广州市本周的空气污染指数和空气质量级别。,目前世界上许多国家，像美国、日本、德国、荷兰、墨西哥、新加坡、马来西亚都开展了空气质量公报、污染警报和预报工作。美国是最早开始这一工作的国家，于70
4、年代中期就开始了。国外一般都是日报，还有不少国家进行预报，当污染指数超过警戒值时，就要发出污染警报，一方面警告敏感人群如老人、小孩、病人减少室外活动，另一方面要限制工厂和交通排放废气。我们国家现在刚刚开始搞周报，大部分城市还不具备条件搞日报，因为46个城市中只有20个城市具备了空气自动监测系统，另外一多半的城市仍然采用手工或半自动化监测。目前我国已有5个城市，即北京、厦门、青岛、南京、大连实现了日报。,二、油条与化学,油条是我国传统的大众化食品之一，它不仅价格低廉，而且香脆可口，老少皆宜。 油条的历史非常悠久，我国古代的油条叫做“寒具“。当你们吃到香脆可口的油条时，是否想到油条制作过程中的化学
5、知识呢？,首先看看油条的制作过程：首先是发面，即用鲜酵母或老面（酵面）与面粉一起加水揉和，使面粉发酵到一定程度后，再加入适量纯碱、食盐和明矾进行揉和，然后切成厚1厘米，长10厘米左右的条状物，把每两条上下叠好，用窄木条在中间一压，旋转后拉长放入热油锅里去炸，使其膨胀成一根又松、又脆、又黄、又香的油条。 在发酵过程中，由于酵母菌在面团里繁殖分泌酵素（主要是分泌糖化酶和酒化酶），使一小部分淀粉变成葡萄糖，又由葡萄糖变成乙醇，并产生二氧化碳气体，同时，还会产生出一些有机酸类，这些有机酸与乙醇作用呢就可以生成有香味的酯类。,反应产生的二氧化碳气体使面团产生许多小孔并且膨胀起来。有机酸的存在，就会使面团
6、有酸味，加入纯碱，就是要把多余的有机酸中和掉，并且能产生二氧化碳气体，使面团进一步膨胀；同时，纯碱溶于水,发生水解，后经热油锅一炸，有二氧化碳生成，使炸出的油条更加蓬松、稣脆。,从上面的反应中，我们也许会担心，在炸油条时不是剩下了氢氧化钠吗？含有如此强碱的油条，吃起来怎么可能会可口呢？然而其巧妙之处也就在这里。当面团里出现游离的氢氧化钠时，原料中的明矾就立即和它发生了反应，使游离的氢氧化钠变成了氢氧化铝。氢氧化铝的凝胶液或干燥凝胶，在医药上用作抗酸药，能中和胃酸、保护溃疡面，用于治疗胃酸过多症、胃溃疡和十二指肠溃疡等症。常见胃药“胃舒平“其主要成分就是氢氧化铝，因此，有的中医处方中谈到：油条对
7、胃酸有抑制作用，并且对某些胃病有的一定的疗效。,三、您会鉴别衣料吗,每当购置一块衣料或者是添置一件新衣服后，你一定很想自已鉴别它是什么类型的纺织品吧？其实这并不困难。只要从衣料角上各抽几条经纬线，用火柴点燃并观察其灰烬、闻其气味就可以正确判断。,要是纤维在点燃后会边熔融边徐徐燃烧，灰烬以呈亮棕色硬玻璃状并有呛鼻子的特殊气味放出，便可确认是锦纶（尼龙）织品。因为锦纶的化学成分是聚酰胺，其灰烬为亮棕色硬玻璃状，受热后又会分解放出特殊的氨化物气体都是这种化学成分固有的性质。,对苯二甲酸乙二酯在燃烧时会冒黑烟，灰烬呈黑褐色玻璃球状，同时又会分解放出具有芳香烃气味的气体。“的确良“的化学成分是聚酯，主要
8、是对苯二甲酸乙二酯，所以布料的经纬线燃烧会产生上述现象时便可确认是“的确良“制品。,要是布料的纤维燃烧后无灰烬而燃烧残留部分呈透明球状，同时又会出现一股明显的石腊燃烧气味，则是聚丙烯特有的性质。因此即可证实布料是聚丙烯为原料的丙纶织品。,聚氯乙烯燃烧的特征是：先收缩熔融，难以点燃，灰烬呈不规则块状并放出的刺激性气味的氯气。布料纤维燃烧出现上述现象便可确认是由聚氯乙烯为主要成分的氯纶织品。棉布是天然纤维织品，这类织品的经纬线被点燃时易燃，灰烬呈灰色且量少、质软，并有燃烧纸的那种味道。而毛织品纤维在燃烧时呈熔化收缩状，燃烧缓慢，灰烬呈黑色且具脆性，同时燃烧时又会放出一股较为强烈的烧焦羽毛似的气味，
9、则是所有毛织品的特色。,四、光化学烟雾,氮氧化合物(NOx)主要是指NO和NO2，NO和NO2都是对人体有害的气体。氮氧化合物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物-光化学烟雾。在这种复杂的光化学反应过程中，主要生成光化学氧化剂(主要是O3)及其他多种复杂的化合物，统称光化学烟雾。,经过研究表明，在北纬60度南纬60度之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行，反应生成物不断积蓄，光化学烟雾的浓度不断升高，大约3h4h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的农村庄稼也受
10、到损害。,1943年，美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件，此后，在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究，直到1958年才发现，这一事件是由洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的，这些汽车每天消耗约1600t汽油，向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化合物，这些气体受阳光作用，酿成了危害人类的光化学烟雾事件。1970年，美国加利福尼亚洲发生光化学烟雾事件，农作物损失达2500多万美元。,1971年，日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件，使一些学生中毒昏倒。同一天，日本的其他城市也有类似的事件发生。此后，日本一些大城市连续不断出现光化学
11、烟雾。日本环保部门经过对东京等几个主要污染源排放的主要污染物进行调查后发现，汽车排放的CO、NOx、HC三种污染物约占总排放量的80%。,目前，由于我国内地汽车油耗量高，污染控制水平低，已造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道的NOx和CO严重超过国家标准，汽车污染已成为主要的空气污染物；一些城市臭氧浓度严重超标,已经具备了发生光化学烟雾污染的潜在危险。据国家环境保护局一九九六年环境质量通报： 我国大城市氮氧化物污染逐渐加重。1996年度污染较严重的城市分别为:广州、北京、上海、鞍山、武汉、郑州、沈阳、兰州、大连、杭州。从总体上看,氮氧化物污染突出表现在人口100万以上的大城市或者是特大城市
12、。,五、氧气,（一）氧是心脏的“动力源“ 氧是人体进行新陈代谢的关键物质，是人体生命活动的第一需要。呼吸的氧转化成为人体内可利用的氧，称为血氧。血液携带血氧向全身输入能源,血氧的输送量与心脏、大脑的工作状态密切相关。心脏泵血能力越强，血氧的含量就越高；心脏冠状动脉的输血能力越强，血氧输送到心脑及全身的浓度就越高，人体重要的器官运行状态就越好。,（二）氧气喷泉 随着人们对新鲜氧气的需求愿望与日俱增，在美国洛杉矶等大城市，一种氧气喷泉吧随之设置。在氧气喷泉吧里，人们手持透明氧气罐，其上插上了精巧的外接吸收装置，轻轻一吸，罐内的纯氧即喷涌而出。带着柠檬或其他香味的氧气可连续输送20分钟。除此之外，美
13、国其他与氧有关的产品不断涌现，如各种含氧水、含氧汽水、含氧胶丸等。新兴的氧气消费，已经形成了一股新的潮流。,（三）增加吸氧量可减少术后感染以及止吐 今年1月，美国的新英格兰医学杂志发表一项新的研究成果。奥地利、美国以及澳大利亚的麻醉医师报告，只要在手术中和手术后给病人增加吸氧量，病人手术后感染危险将降低一半。因为增氧可以提高免疫系统的免疫能力，可为患者的“免疫大军“提供更多“弹药“，杀死伤口部位的细菌。这项研究是在奥地利维也纳和德国汉堡医院500名患者身上进行的。其过程是：在整个手术期间和手术后两个小时，为第一组250名患者实施含30%氧的麻醉，另一组250名患者在同一时间内接受含80%的氧麻
14、醉。结果第一组手术后有28人感染，而第二组手术后只有13人感染。,麻醉病人在术后发生恶心或呕吐颇为常见，病人感到非常难受。进行此项研究的麻醉师说，增加吸氧比目前所使用的所有止吐药效果更为明显，而且无危险、价格低廉。氧气防止呕吐的机制可能是防止肠道局部缺血，从而阻止催吐因子的释放。但是完全用氧气而不用一氧化氮是不可取的，因为这样有可能使病人在手术中醒过来。,（四）高压氧制服突发性耳聋 据友谊医院高压氧科主任介绍，高压氧不仅能改善内耳听觉器官的缺氧状态，而且还能改善内耳血液循环即组织代谢，促进听觉功能的恢复。 一旦患了突发性耳聋，应该马上到医院去进行高压氧，因为高压氧对突发性耳聋的治疗常常取决于最
15、初的治疗时间，一般在发病后三天之内（最迟不应超过一周）治疗效果最佳。但是最迟不应该超过一周。,（五）高压氧治疗牙周病效果好 牙周病指的是牙龈、牙周膜和牙槽骨等的炎症、变形、萎缩，最后导致牙齿松动、脱落的一种慢性疾病。患了牙周病会有牙龈充血、红肿、出血，牙龈沟加深，形成了牙周炎，牙周袋溢脓，有口臭，牙齿松动，并常伴有牙龈退缩。 牙周病的常规治疗效果并不理想，近年来，医务工作者用高压氧治疗牙周病，取得了良好的疗效。高压氧治疗牙周病可以提高牙周病局部组织的氧含量和氧的弥散距离，促进侧枝循环的重建，改善局部循环，血管收缩效应可以缓解局部肿胀。另外，高压氧还能有效地抑制细菌，尤其是厌氧菌的生长繁殖，改善
16、牙周组织的供血、供氧，促进新陈代谢，以利于局部组织的修复，从而达到抗炎、消肿、止血和除臭的目的。,（六）过度吸氧的负作用 早在19世纪中叶，英国科学家保尔伯特首先发现，如果让动物吸收纯氧会引起中毒，人类也同样。如果人类在大于0.05MPa（半个大气压）的纯氧环境中，对所有的细胞都有毒害作用，吸入时间过长，就可能发生“氧中毒“。肺部毛细管屏障被破坏，导致肺水肿、肺淤血和出血，严重影响呼吸功能，进而使各肿胀器官缺氧而发生损害。在0.1MPa（1个大气压）的纯氧环境中，人只能存活24小时，就会发生肺炎，最终导致呼吸衰竭、窒息而死。人如果在0.2 MPa（2个大气压）的高压纯氧环境中，最多可停留1.5小时2小时，超过了会引起脑中毒，生命节奏紊乱，精神错乱，记忆丧失。如果加入0.3MPa（3个大气压）甚至更高的氧，人就会在数分钟内发生脑细胞变性坏死，抽搐昏迷，导致死亡。,此外，过量吸氧还会促进生命衰老。进入人体的氧与细胞中的氧化酶发生反应，可以生成过氧化氢，进而变成脂褐素。这种脂褐素是加速细胞衰老的有害物质，它堆积在心肌，使心肌细胞老化，心功能减退；堆积在血管壁上，造成血管老化和硬化；堆积在肝脏，削弱肝脏功能；堆积在大脑，引起智力下降，记忆力衰退，人变得痴呆；堆积在皮肤上，则就形成老年斑。,
