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1、第四节第四节 化学与环境保护化学与环境保护 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。持续发展的全球大事。水污染使鱼大量死亡水污染使鱼大量死亡一、保护生命之源一、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，有限。同时由于人类的生产、生
2、活活动使水质不断恶化，又进一步加剧了水资源危机。又进一步加剧了水资源危机。石油泄露使海洋受到污染石油泄露使海洋受到污染水体污染的来源主要有：水体污染的来源主要有：1.1.工业废水、废气、废渣工业废水、废气、废渣2.2.农业化肥、农药随水流入河中农业化肥、农药随水流入河中3.3.生活污水任意排放生活污水任意排放水体污染来源示意图水体污染来源示意图交流共享交流共享列举水污染现象，指出造成水污染的主要污染物有哪些？列举水污染现象，指出造成水污染的主要污染物有哪些？（1 1）病原体：病原体：如病毒、病菌、寄生虫等如病毒、病菌、寄生虫等（2 2）需氧物质：需氧物质：生活污水中含有较多的糖类、蛋白质、油生
3、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。氧气，使水中生物呼吸困难，大量死亡，造成水质恶化。（3 3）富营养物质：富营养物质：化肥、饲料、合成洗涤剂的一些添加剂，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。危害鱼类、恶化水质。（4 4）有毒物质：有毒物质：工业生产中的有毒物质如汞、铅、铬、镉、工业生产中的有毒物质如汞、铅、铬、镉、砷、硒
4、的化合物，氰化物，农业生产中的农药等渗入水中，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。造成有毒物质污染。（5 5）热污染：热污染：工矿企业排出的高温废水和工业冷却水使水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。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。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。善水质。被被污污染染的的小小河河1.1.如工
5、业上，通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生，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。使之符合排放标准。2.2.农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。3.3.生活污水也应逐步实现集中处理和排放。生活污水也应逐步实现集中处理和排放。污水处理厂污水处理厂4.4.水污染的综合防治措施：水污染的综合防治措施：依据不同的水质标准对水资源进行分类管理依据不同的水质标准对水资源进行分类管理加强水质检测加强水质检测禁止污水的任意排放禁
6、止污水的任意排放加强对加强对新技术、新工艺的研究与应用，力争实现无污新技术、新工艺的研究与应用，力争实现无污染生产染生产赤赤潮潮水华水华多识一点多识一点二、还人类洁净的空气二、还人类洁净的空气煤燃烧煤燃烧汽车尾气排放汽车尾气排放工厂废气排放工厂废气排放沙尘暴沙尘暴导致空气质量下降的污染物很多。导致空气质量下降的污染物很多。 目前空气中的污染物主要有：目前空气中的污染物主要有：二氧化硫（二氧化硫（SOSO2 2）氮氧化物（氮氧化物（NONOX X）一氧化碳（一氧化碳（COCO）可吸入颗粒物可吸入颗粒物几种空气污染物的主要来源几种空气污染物的主要来源空气污染物空气污染物主要来源主要来源SOSO2
7、2COCO氮氧化物氮氧化物可吸入颗粒可吸入颗粒煤，石油等燃料的燃烧，生产硫酸等工厂煤，石油等燃料的燃烧，生产硫酸等工厂排放的尾气排放的尾气化石燃料等不完全燃烧化石燃料等不完全燃烧机动车辆等排放的废气机动车辆等排放的废气地面扬尘、燃煤排放的粉尘等地面扬尘、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。已非常普遍。 酸雨是怎样形成的？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由于工业
8、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，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。随雨水降下，就形成了酸雨。SOSO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO3 3 2H 2H2 2SOSO3 3+O+O2 2=2H=2H2 2SOSO4 4 2NO+O2NO+O2 2 =2NO=2NO2 2 3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO酸雨的主要成分是硫酸和硝酸，酸雨的酸雨的主要成分是硫酸和硝酸，酸雨的pHpH值一般少于值一般少于5.65.6。“空中的死神空中的死
9、神 ” ”酸雨酸雨酸雨的危害有哪些？酸雨的危害有哪些？1.1.酸化土壤酸化土壤, ,使土壤养分流失并失去活性。使土壤养分流失并失去活性。2.2.污染水体污染水体, ,使鱼类减少甚至灭绝。渗入地下使鱼类减少甚至灭绝。渗入地下, ,使水中铝、使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍。铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍。3.3.侵蚀建筑物、桥梁及文物古迹，加速金属制品的锈蚀等。侵蚀建筑物、桥梁及文物古迹，加速金属制品的锈蚀等。Fe + HFe + H2 2SOSO4 4 = FeSO = FeSO4 4 + H + H2 2 CaCOCaCO3 3+H+H2 2SOSO4 4=CaSO=
10、CaSO4 4+H+H2 2O+COO+CO2 2 控制酸雨常用的方法控制酸雨常用的方法最简单的预防措施是使用清洁能源最简单的预防措施是使用清洁能源即产生较少的二氧化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。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；工用催化
11、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。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。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排放, ,可在汽车排气管上安装可在汽车排气管上安装“催化转化器催化转化器”，使尾气中的，使尾气中的一氧化碳和一氧化氮（一氧化碳和一氧化氮（NONO）转化为氮气
12、和二氧化碳。）转化为氮气和二氧化碳。 2NO+2CO 2NO+2CO N N2 2+2CO+2CO2 2催化剂催化剂=三、与自然和谐相处三、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量的废物，污染了环境，从根本上解决污染问题已成为2121世纪人类所面临的重点问题。世纪人类所面临的重点问题。环境污染分两个过程，一是由污染源产生污染物；二是环境污染分两个过程，一是由污染源产生污染物；二是
13、由污染物经过各种转化或转移，有害物质进入环境，产生由污染物经过各种转化或转移，有害物质进入环境，产生危害。危害。污染的防治就应从三方面考虑：污染的防治就应从三方面考虑：一是堵住污染源；一是堵住污染源；二是禁止向环境中排放污染物；二是禁止向环境中排放污染物；三是污染物进入环境产生危害后再治理。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？哪一种方法更好呢？ 生活中人们用降解塑料、生活中人们用降解塑料、纸制品或其它易分解的物质纸制品或其它易分解的物质取代聚乙烯塑料制品，解决取代聚乙烯塑料制品，解决“白色污染白色污染”问题。问题。降解塑料制成的塑料袋降解塑料制成的塑料袋燃料电池燃料电池 为消
14、除电池造成的污为消除电池造成的污染，人们研制出了绿色环染，人们研制出了绿色环保电池，如太阳能电池、保电池，如太阳能电池、燃料电池和海洋电池等。燃料电池和海洋电池等。堵堵住住污污染染源源用无铅汽油代替含铅汽油用无铅汽油代替含铅汽油用新研制的用新研制的R600aR600a代替代替氟利昂，作冰箱制冷剂氟利昂，作冰箱制冷剂研制的无磷洗衣粉研制的无磷洗衣粉代替含磷洗衣粉代替含磷洗衣粉镀镀铬铬车车窗窗饰饰边边镀铬工艺用三价铬代替六价镀铬工艺用三价铬代替六价铬消除剧毒六价铬的使用和铬消除剧毒六价铬的使用和排放，改善镀层质量排放，改善镀层质量堵堵住住污污染染源源城市污水实现集中处理和排放城市污水实现集中处理和
15、排放对三废经过处理使之符合排对三废经过处理使之符合排放标准后再排放放标准后再排放治理受污染的河流治理受污染的河流禁止向环境排放污染物禁止向环境排放污染物治理污染治理污染多识一点多识一点固体废弃物的分类及处理方法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。废弃物和农业废弃物。（1 1）城市生活废弃物。城市生活固体废弃物主要是指）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
16、要包括居民生活产生的固体废弃物，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）。垃圾、医院垃圾、商业垃圾、建筑垃圾（又称渣土）。（2 2）工业固体废弃物是指在工业、交通等生产活动中）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。而依据废渣的毒性又照其来源及物理性状大体可分为六类。而依据废渣的毒性又可分为有毒与无毒废渣两类，凡含有
17、氟、汞、砷、铬、铅、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。氰等及其化合物和酚、放射性物质的均为有毒废渣。 （3 3）农业废弃物。也称为农业垃圾，主要来自粪便以）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。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、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物转化为适于运输、贮存、利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。量化、资源化。一
18、般防治固体废物污染的方法首先是要控制其产生一般防治固体废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；品的回收率等；固体废弃物的分类及处理方法固体废弃物的分类及处理方法其次是开展综合利用，把固体废物作为资源和能源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固体废物，
19、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。括压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物处理等。 绿色化学绿色化学 (Green Chemistry)(Green Chemistry) - -环境无害化学环境无害化学 -环境友好化学环境友好化学 -清洁化学清洁化学 绿色化学是新世纪人们追求健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学的技术和方法去减少或停止那些对 人人类类健健康康、社社区区安安全全、生生态态环环境境有有害害的的原原料料、催催化化剂剂、溶溶剂剂和和试试剂剂、产产物物
20、、副副产产物物等等的的使使用用和产生。其核心是要利用化学原理从源头上消除污染。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绿色化学主要特点是：1 1充分利用资源和能源，采用无充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；毒、无害的原料；2 2在无毒、无害的条件下进行反在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；应，以减少废物向环境排放；3 3提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现被产品所消纳，实现“零排放零排放”原子利用率就为原子利用率就为100%100%；4 4生产出有利于环境保护、社区安全和人体健
21、康的环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；境友好的产品；5 5满足满足“物美价廉物美价廉”的传统标准。的传统标准。绿色化学的研究内容绿色化学的研究内容, , 要包括化学反应要包括化学反应( (化工生产化工生产) ) 过程的过程的4 4个基本要素：个基本要素： 一是设计对人类健康和环境危害小的一是设计对人类健康和环境危害小的, , 淘汰有害的反淘汰有害的反应起始物应起始物( (原材料原材料);); 二是选择最佳的反应二是选择最佳的反应( (生产生产) ) 条件条件, , 包括温度包括温度, , 压力压力, , 时间时间, ,介质介质, , 物料平衡等等物料平衡等等, , 以
22、实现最大限度的节能和零排以实现最大限度的节能和零排放放; ; 三是研究最佳的转换反应和良性的试剂三是研究最佳的转换反应和良性的试剂( (含催化剂含催化剂); ); 四是设计对人类健康和环境更安全的目标化合物四是设计对人类健康和环境更安全的目标化合物( (最终最终产品产品), ), 因此绿色化学的研究因此绿色化学的研究, , 其实就是围绕化学反应其实就是围绕化学反应, , 原原料料, , 催化剂催化剂, , 溶剂和产品的绿色化开展的。溶剂和产品的绿色化开展的。无毒无害原料可无毒无害原料可再生资源再生资源环境友好产品环境友好产品回归自然回归自然废物回收利用废物回收利用无毒无害无毒无害催化剂催化剂
23、无毒无害无毒无害溶剂溶剂原子经济反应原子经济反应安全的生产工艺安全的生产工艺提高能源的利用率提高能源的利用率反应物反应物生成物生成物绿色化学的主要内容绿色化学的主要内容化学与环境化学与环境空气污染空气污染水污染水污染COCOSOSO2 2氮氧化物（氮氧化物（O O2 2）可吸入颗粒可吸入颗粒工业三废工业三废农业农药化肥任意施用农业农药化肥任意施用生活污水生活污水 绿色化学绿色化学从科学观点看从科学观点看化学科学基础的创新化学科学基础的创新从环境观点看从环境观点看从源头上消除污染从源头上消除污染 从经济观点看从经济观点看合理利用资源和能源，降低生产成本合理利用资源和能源，降低生产成本符合经济和社
24、会可持续发展的要求符合经济和社会可持续发展的要求世世界界环环境境日日 把把保保护护生生态态环环境境看看成成自自己己的的神神圣圣使使命命，正正成成为为世世界界上上越越来来越越多多的的人人的的共共识识。请请看看 -l 2 2月月0202日：国际湿地日日：国际湿地日l 3 3月月2222日：世界水日日：世界水日l 4 4月月2222日：地球日日：地球日l 5 5月月3131日：世界无烟日日：世界无烟日l 6 6月月0505日：世界环境日日：世界环境日l 6 6月月1717日：世界防治荒漠化和干旱日日：世界防治荒漠化和干旱日l 7 7月月1111日：世界人口日日：世界人口日l 9 9月月1616日：国
25、际保护臭氧层日日：国际保护臭氧层日l 1010月月4 4日：世界动物日日：世界动物日l 1010月月1616日：世界粮食日日：世界粮食日l 1212月月2929日：国际生物多样性日日：国际生物多样性日世界环境日主题：世界环境日主题： 19991999年年 为了地球上的生命为了地球上的生命拯救地球就是拯救未来拯救地球就是拯救未来 20002000年年 环境千年环境千年 行动起来吧行动起来吧 20012001年年 世间万物世间万物, ,生命之网生命之网 20022002年年 让地球充满生机让地球充满生机 20032003年年 水水2020亿人生命之所系亿人生命之所系 20042004年年 “海洋兴
26、亡匹夫有责海洋兴亡匹夫有责” 2005 2005年年营造绿色城市营造绿色城市, ,呵护地球家园呵护地球家园! ! 2006 2006年：莫使旱地变为沙漠年：莫使旱地变为沙漠 20072007年：冰川消融，后果堪忧年：冰川消融，后果堪忧 20082008年：促进低碳经济年：促进低碳经济 20092009年：地球需要你：团结起来应对气候变化年：地球需要你：团结起来应对气候变化 20102010年：多个物种，一个星球，一个未来年：多个物种，一个星球，一个未来 中国主题：低碳减排中国主题：低碳减排绿色生活绿色生活 1.1.保保护环境就是保境就是保护人人类赖以生存的家园。下列做法中以生存的家园。下列做法
27、中不利于不利于环境保境保护的是（的是（ ）A A分分类回收垃圾回收垃圾 B B天然气代替煤作燃料天然气代替煤作燃料C C污水水处理后排放理后排放 D D焚焚烧废旧塑料袋旧塑料袋中国环境保护徽中国环境保护徽D D2.2.为改善空气改善空气质量，有如下建量，有如下建议：植植树造林，增加造林，增加绿化面化面积 禁止尾气排放不达禁止尾气排放不达标的汽的汽车行行驶 将将污染染重的工厂烟囱加高重的工厂烟囱加高 加速燃气化建加速燃气化建设，改，改烧煤煤为烧煤煤气或天然气。你气或天然气。你认为以上建以上建议合理的是：合理的是：_。、3.3.下列叙述中你下列叙述中你认为不合理的是不合理的是( ( ) )A.A.
28、用用喷灌、滴灌的方式灌、滴灌的方式浇灌园林或灌园林或农园园B.B.海水中含有很多海水中含有很多N N、P P、K K等作物等作物营养成分，可用其养成分，可用其灌灌溉农作物作物C.C.大力提倡大力提倡为农作物施用作物施用农家肥家肥D.D.加快城市加快城市污水水处理系理系统的建的建设B B4.4.某校化学研究性学某校化学研究性学习小小组, ,就施用化肥的利与弊就施用化肥的利与弊为题进行小行小组辩论, ,甲方的甲方的观点是使用化肥有利点是使用化肥有利, ,下列甲方下列甲方观点中点中不正确的是不正确的是( )( )A.A.施用化肥可使施用化肥可使农作物增加作物增加产量量 B.B.施用化肥不会造成施用化
29、肥不会造成环境境污染染C.C.复合化肥能提供几种复合化肥能提供几种营养元素养元素 D.D.化肥肥效快化肥肥效快 B B5.5.空气空气质量日量日报是是环境境监测部部门对一个地区空气一个地区空气质量情况量情况所做的所做的监测报告。目前告。目前计入空气主要入空气主要污染物的是可吸入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。下粒物、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物。下列情况中能直接造成空气列情况中能直接造成空气污染的是（染的是（ ）A A把煤作把煤作为主要燃料主要燃料 B B随意随意丢弃塑料垃圾弃塑料垃圾C C随意随意丢弃弃废电池池 D D利用太阳能、利用太阳能、风能、等清能、等清洁能源能源A A无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无济于事。
