第一篇:化學(xué)與環(huán)境保護(hù)論文
化 學(xué) 與 環(huán) 境 保 護(hù)
摘要:由于人們對工業(yè)高度發(fā)達(dá)的負(fù)面影響預(yù)料不夠,預(yù)防不利,導(dǎo)致了全球性的三大危機(jī):資源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)破壞.人類不斷的向環(huán)境排放污染物質(zhì)。但由于大氣、水、土壤等的擴(kuò)散、稀釋、氧化還原、生物降解等的作用。污染物質(zhì)的濃度和毒性會(huì)自然降低,這種現(xiàn)象叫做環(huán)境自凈。如果排放的物質(zhì)超過了環(huán)境的自凈能力,環(huán)境質(zhì)量就會(huì)發(fā)生不良變化,危害人類健康和生存,這就發(fā)生了環(huán)境污染。
關(guān)鍵詞:環(huán)境污染;溫室效應(yīng);臭氧層空洞;光化學(xué)污染
環(huán)境污染會(huì)給生態(tài)系統(tǒng)造成直接的破壞和影響,如沙漠化、森林破壞、也會(huì)給生態(tài)系統(tǒng)和人類社會(huì)造成間接的危害,有時(shí)這種間接的環(huán)境效應(yīng)的危害比當(dāng)時(shí)造成的直接危害更大,也更難消除。例如,溫室效應(yīng)、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環(huán)境效應(yīng)。這 種由環(huán)境污染衍生的環(huán)境效應(yīng)具有滯后性,往往在污染發(fā)生的當(dāng)時(shí)不易被察覺或預(yù)料到,然而一旦發(fā)生就表示環(huán)境污染已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)嚴(yán)重的地步。當(dāng)然,環(huán)境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人類環(huán)境的質(zhì)量下降,影響人類的生活質(zhì)量、身體健康和生產(chǎn)活動(dòng)。例如城市的空氣污染造成空氣污濁,人們的發(fā)病率上升等等;水污染使水環(huán)境質(zhì)量惡化,飲用水源的質(zhì)量普遍下降,威脅人的身體健康,引起胎兒早產(chǎn)或畸形等等。嚴(yán)重的污染事件不僅帶來健康問題,也造成社會(huì)問題。隨著污染的加劇和人們環(huán)境意識(shí)的提高,由于污染引起 的人群糾紛和沖突逐年增加。
目前在全球范圍內(nèi)都不同程度地出現(xiàn)了環(huán)境污染問題,具有全球影響的方面有大氣環(huán)境污染、海洋污染、城市環(huán)境問題等。
就大氣的環(huán)境問題而言,主要有溫室效應(yīng)、臭氧層空洞,光化學(xué)煙霧等。
一、溫室效應(yīng)
溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。
空氣中含有二氧化碳,而且在過去很長一段時(shí)期中,含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于“邊增長、邊消耗” 的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。大氣中的二氧化碳有80%來自人和動(dòng)、植物的呼吸,20%來自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。還有5%的二氧化碳通過植物光合作用,轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)貯藏起來。這就是多年來二氧化碳占空氣成分0.03%(體積分?jǐn)?shù))始終保持不變的原因。
但是近幾十年來,由于人口急劇增加,工業(yè)迅猛發(fā)展,呼吸產(chǎn)生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了過去的水平。而另一方面,由于對森林亂砍亂伐,大量農(nóng)田建成城市和工廠,破壞了植被,減少了將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的條件。再加上地表水域逐漸縮小,降水量大大降低,減少了吸收溶解二氧化碳的條件,破壞了二氧化碳生成與轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡,就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加??諝庵卸趸己康脑鲩L,就使地球氣溫發(fā)生了改變。
二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中,具有調(diào)節(jié)地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳,地球的年平均氣溫會(huì)比目前降低20 ℃。但是,二氧化碳含量過高,就會(huì)使地球仿佛捂在一口鍋里,溫度逐漸升高,就形成“溫室效應(yīng)”。
現(xiàn)今最受人青睞的是瑞士兩位氣候?qū)<覍厥倚?yīng)成因作出新的解釋,認(rèn)為造成溫室效應(yīng)的主要原因并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳,而是大氣層中增多的水蒸氣。它是于2001年發(fā)表的。瑞典中部大學(xué)的KG·拉松和斯韋克·愛德華松說,根據(jù)他們提出的一種計(jì)算未來氣溫的新模式,地球確實(shí)像其他研究人員所認(rèn)為的那樣,正在進(jìn)入一個(gè)逐漸變暖的時(shí)期,但這主要是因?yàn)榈厍蜉S心在向太陽傾斜,而使地球與太陽之間的距離在今后的一萬年里有所縮短。他們說,隨著氣溫的升高,地球大氣層中的水蒸氣逐漸增多。因此,造成溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)赘饕氖窃龆嗟乃魵?,而并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳。
還有,英國科學(xué)家在最新一期《科學(xué)》雜志上發(fā)表的報(bào)告指出,他們在大氣層中發(fā)現(xiàn)一種學(xué)名為“五氟化硫三氟化碳”(化學(xué)分子式為SF5CF3)【1】的稀有氣體。雖然這種氣體目前的濃度仍相當(dāng)?shù)?,但是它穩(wěn)定熱的能力遠(yuǎn)超過其他任何已知的溫室氣體,而且正在快速積累,長此以往,將會(huì)使“溫室效應(yīng)”形勢更趨惡化。
二、臭氧層空洞
大氣中的臭氧含量僅一億分之一,但在離地面20至30公里的平流層中,存在著臭氧層,其中臭氧的含量占這一高度空氣總量的十萬分之一。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少,卻具有非常強(qiáng)烈的吸收紫外線的功能,可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧層有效地?fù)踝×藖碜蕴栕贤饩€的侵襲,才使得人類和地球上各種生命能夠存在、繁衍和發(fā)展。
1985年,英國科學(xué)家觀測到南極上空出現(xiàn)臭氧層空洞,并證實(shí)其同氟利昂(CFCs)分解產(chǎn)生的氯原子有直接關(guān)系。這一消息震驚了全世界。到“1994年,南極上空的臭氧層破壞面積已達(dá)2400萬平方公里,北半球上空的臭氧層比以往任何時(shí)候都薄,歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10%-15%,西伯利亞上空甚至減少了35%??茖W(xué)家警告說,地球上臭氧層被破壞的程度遠(yuǎn)比一般人想象的要嚴(yán)重得多。
氟利昂等消耗臭氧物質(zhì)是臭氧層破壞的元兇,氟利昂是本世紀(jì)20年代合成的,其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不具有可燃性和毒性,被當(dāng)作制冷劑、發(fā)泡劑和清洗劑,廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學(xué)品、汽車、消防器材等領(lǐng)域。80年代后期,氟利昂的生產(chǎn)達(dá)到了高峰,產(chǎn)量達(dá)到了144萬噸。在對氟利昂實(shí)行控制之前,全世界向大氣中排放的氟利昂已達(dá)到了2000萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達(dá)數(shù)百年,所以排放的大部分仍留在大氣層中,其中大部分仍然停留在對流層,一小部分升入平流層。在對流層相當(dāng)穩(wěn)定的氟利昂,在上升進(jìn)入平流層后,在一定的氣象條件下,會(huì)在強(qiáng)烈紫外線的作用下被分解,分解釋放出的氯原子同臭氧會(huì)發(fā)生連鎖反應(yīng),不斷破壞臭氧分子??茖W(xué)家估計(jì)一個(gè)氯原子可以破壞數(shù)萬個(gè)臭氧分子。
在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中,氟利昂等物質(zhì)應(yīng)用非常廣泛,要全面淘汰,必須首先找到氟利昂等的替代物質(zhì)和替代技術(shù)。在特殊情況下需要使用,也應(yīng)努力回收,盡可能重新利用。目前,世界上一些氟利昂的主要生產(chǎn)廠家參與開發(fā)研究了替代氟利昂的含氟替代物(含氫氯氟烴HCFC和含氫氟烷烴HCF等)【2】及其合成方法,有可能用作發(fā)泡劑、制冷劑和清洗溶劑等,但這類替代物也損害臭氧層或產(chǎn)生溫室效應(yīng)。同時(shí),也在開發(fā)研究非氟利昂類型的替代物質(zhì)和方法,如水清洗技術(shù)、氨制冷技術(shù)等。
為了推動(dòng)氟利昂替代物質(zhì)和技術(shù)的開發(fā)和使用,逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì),許多國家采取了一系列政策措施,一類是傳統(tǒng)的環(huán)境管制措施,如禁用、限制、配額和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),井對違反規(guī)定實(shí)施嚴(yán)厲處罰。歐盟國家和一些經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌國家廣泛采用了這類措施。一類是經(jīng)濟(jì)手段,如征收稅費(fèi),資助替代物質(zhì)和技術(shù)開發(fā)等。美國對生產(chǎn)和使用消耗臭氧層物質(zhì)實(shí)行了征稅和可交易許可證等措施。另外,許多國家的政府、企業(yè)和民間團(tuán)體還發(fā)起了自愿行動(dòng),采用各種環(huán)境標(biāo)志,鼓勵(lì)生產(chǎn)者和消費(fèi)者生產(chǎn)和使用不帶有消耗臭氧層物質(zhì)的材料和產(chǎn)品,其中綠色冰箱標(biāo)志得到了非常廣泛的應(yīng)用。
人類的社會(huì)行為和對自然的加劇破壞改變了自然系統(tǒng)的平衡,導(dǎo)致自然環(huán)境加劇變化,就形成難以處理的難題,我們要發(fā)揚(yáng)可持續(xù)發(fā)展的精神,保護(hù)環(huán)境,保護(hù)地球。
三、光化學(xué)煙霧
含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大氣,在陽光的照射下,發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生二次污染物,這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象,稱為光化學(xué)煙霧。近年來,汽車尾氣排放的NOx、CO及隨后形成的光化學(xué)煙霧,使得許多大城市的空氣質(zhì)量惡化。隨著全球工業(yè)和汽車業(yè)的迅猛發(fā)展,光化學(xué)煙霧污染在世界各地不斷出現(xiàn),如美國洛杉磯、日本東京、大阪、英國倫敦、澳大利亞、德國等大城市及我國北京、南京、蘭州均發(fā)生過光化學(xué)煙霧現(xiàn)象。
光化學(xué)煙霧的形成條件是大氣中有氮氧化物和碳氧化物存在,大氣溫度較低,而且有強(qiáng)烈的陽光照射,這樣在大氣中就會(huì)一系列復(fù)雜的反應(yīng),生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等。
光化學(xué)煙霧是一個(gè)鏈?zhǔn)椒磻?yīng),其中關(guān)鍵性的反應(yīng)可以簡單地分成3組:(1)NO2的光解導(dǎo)致O3的生成:(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基,如HO、HO2、RO2等。(3)通過以上途徑生成的HO2、RO2、[RC(O)O2]【3】均可將NO氧化成NO2。
光化學(xué)煙霧危害極大,它的防治已受到人們的日益關(guān)注。
工業(yè)上,較好的措施是對煤進(jìn)行加工,改進(jìn)燃燒技術(shù),同時(shí)改進(jìn)生產(chǎn)工藝,對污染物進(jìn)行后處理及合理排放。使用前對煤進(jìn)行脫硫加工,并盡可能除去灰分;使用過程中,通過對鍋爐進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn),同時(shí)加人固硫劑,可減少煙塵利二氧化硫的發(fā)生量;最后,對廢氣進(jìn)行綜合利用后,對不能利用的進(jìn)行無害處理后再進(jìn)行排放。對于生活燃煤,除了對煤跡行加工外,比較好的措施是改進(jìn)用能和供能方式,采用集中供熱、城市燃?xì)饣?。集中供熱和城市燃?xì)饣?,是城市?jié)能和綜合整治的重要內(nèi)容,能有效地改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量,減少室內(nèi)空氣污染。
此外,重點(diǎn)研究改革燃料和改進(jìn)汽車設(shè)備結(jié)構(gòu),試制無公害汽車和發(fā)展高效交通系統(tǒng)。具體舉措為:(1)改革燃料。采用液化天然氣、氫氣、液化煤氣與柴油的混合燃料和無鉛汽油來代替有鉛汽油作為汽車燃料,是減少汽車尾氣污染的有效措施。采用天然氣作燃料,在燃燒時(shí)不僅排出的污染物極少,沒有氣味,沒有鉛化物,而且噪聲很小,從而減少發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的可能性。
(2)改進(jìn)汽車設(shè)備結(jié)構(gòu)。汽車尾氣污染的防治,除提高汽油燃燒質(zhì)量外,關(guān)鍵在于改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒設(shè)計(jì)。美國福特公司制成一種“層化加油”發(fā)動(dòng)機(jī),它改變了燃燒室的設(shè)計(jì)和燃料注人系統(tǒng)的設(shè)計(jì),從而減少廢氣的排出。日本本田摩托車研制出三臺(tái)層狀燃燒的汽缸,它能使汽油與空氣的比例降到1:20,使排氣中氮氧化物減少2/3,一氧化碳、碳?xì)浠衔飵缀鯗p少一半以上。這兩種發(fā)動(dòng)機(jī),一種是減少基質(zhì)的濃度,一種是減少引發(fā)物質(zhì)的濃度,其結(jié)果都是使光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的可能性降低。
(3)研究無公害汽車和發(fā)展高效交通系統(tǒng)。從發(fā)展遠(yuǎn)景來看,國外正在大力發(fā)展無公害汽車如電子汽車、電動(dòng)汽車和蒸汽汽車等。通過發(fā)展高效率城市交通系統(tǒng)以代替市內(nèi)汽車。這些都是減少汽車尾氣排放和防止光化學(xué)煙霧污染城市大氣的重要措施通過改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件能有效減少污染物的發(fā)生但現(xiàn)階段這些措施仍不可能使尾氣達(dá)到直接排放的要求,還必須進(jìn)行廢氣凈化處理。一氧化碳和碳?xì)浠锏膬艋捎脽岱磻?yīng)法或催化氧化法來達(dá)到目的。至于氮氧化物,采用三元催化的方法可達(dá)到凈化目的。
另外,大面積地植樹造林綠色植物是二氧化碳的消耗者,氧氣的天然加工廠,在調(diào)節(jié)大氣中的二氧化碳的平衡上起著無可替代的作用,不同的植物對二氧化硫、氟化氫、氯氣、氨氣、氯化氫、光化學(xué)煙霧、放射線等有不同的吸收能力,從而達(dá)到凈化空氣的效果。
世界衛(wèi)生組織(WHO)和美國、日本等許多國家已經(jīng)把臭氧和光化學(xué)氧化劑的水平作為判斷大氣環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)之一,并據(jù)以發(fā)布光化學(xué)煙霧的警報(bào)。城市空氣污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān),我國正處快速發(fā)展時(shí)期,城市空氣污染已經(jīng)成為一個(gè)重要的環(huán)境問題。為防止光化學(xué)煙霧的爆發(fā),除了采取上述方法外,還必須采取行政命令干涉的手段才能有較好的效果。
化學(xué)是人類用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一,是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一,在與物理學(xué)、生物學(xué)、自然地理學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科的相互 滲透中,得到了迅速的發(fā)展,也推動(dòng)了其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展。而環(huán)境問題則是化學(xué)研究的一大部分,大氣是人類和其他一切生命體時(shí)刻不可缺少的生成條件,大氣污染對人類的影響,不僅時(shí)間長、范圍廣,而且大多是人為污染造成的,因此應(yīng)當(dāng)引起全人類的關(guān)注,采取有效措施,防治大氣污染。
參考文獻(xiàn):
【1】SF5CF3幾何構(gòu)型及紅外振動(dòng)光譜的量子化學(xué)研究
Quantum-Chemical Studies on Geometrical Structure and IR Harmonic Vibrarional spectrum of SF5CF3
【2】 《化學(xué)與環(huán)境保護(hù)》 劉靜 2004年02月 2 頁-10頁 西安交通大學(xué)出版社 【3】 《環(huán)境保護(hù)概論》 戰(zhàn)友 2004年08月 78頁-81頁 化學(xué)工業(yè)出版社
第二篇:化學(xué)與環(huán)境保護(hù)論文
人口資源與環(huán)境論文
題目:化學(xué)與環(huán)境保護(hù)
院系:化學(xué)學(xué)院
班級:高分子材料與工程
姓名:
學(xué)號:
2班
目錄
摘要
關(guān)鍵詞
引言
酸雨
溫室效應(yīng)及其控制對策
臭氧層空洞的形成及其控制對策
光化學(xué)煙霧及其控制對策
結(jié)語
參考文獻(xiàn)
大氣污染
摘要:由于人們對工業(yè)高度發(fā)達(dá)的負(fù)面影響預(yù)料不夠,預(yù)防不利,導(dǎo)致了全球性的三大危機(jī):資源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)破壞.人類不斷的向環(huán)境排放污染物質(zhì)。但由于大氣、水、土壤等的擴(kuò)散、稀釋、氧化還原、生物降解等的作用。污染物質(zhì)的濃度和毒性會(huì)自然降低,這種現(xiàn)象叫做環(huán)境自凈。如果排放的物質(zhì)超過了環(huán)境的自凈能力,環(huán)境質(zhì)量就會(huì)發(fā)生不良變化,危害人類健康和生存,這就發(fā)生了環(huán)境污染。
關(guān)鍵詞:環(huán)境污染、酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層空洞、光化學(xué)污染
引言:
環(huán)境污染會(huì)給生態(tài)系統(tǒng)造成直接的破壞和影響,如沙漠化、森林破壞、也會(huì)給生態(tài)系統(tǒng)和人類社會(huì)造成間接的危害,有時(shí)這種間接的環(huán)境效應(yīng)的危害比當(dāng)時(shí)造成的直接危害更大,也更難消除。例如,溫室效應(yīng)、酸雨、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環(huán)境效應(yīng)。這 種由環(huán)境污染衍生的環(huán)境效應(yīng)具有滯后性,往往在污染發(fā)生的當(dāng)時(shí)不易被察覺或預(yù)料到,然而一旦發(fā)生就表示環(huán)境污染已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)嚴(yán)重的地步。當(dāng)然,環(huán)境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人類環(huán)境的質(zhì)量下降,影響人類的生活質(zhì)量、身體健康和生產(chǎn)活動(dòng)。例如城市的空氣污染造成空氣污濁,人們的發(fā)病率上升等等;水污染使水環(huán)境質(zhì)量惡化,飲用水源的質(zhì)量普遍下降,威脅人的身體健康,引起胎兒早產(chǎn)或畸形等等。嚴(yán)重的污染事件不僅帶來健康問題,也造成社會(huì)問題。隨著污染的加劇和人們環(huán)境意識(shí)的提高,由于污染引起 的人群糾紛和沖突逐年增加。
目前在全球范圍內(nèi)都不同程度地出現(xiàn)了環(huán)境污染問題,具有全球影響的方面有大氣環(huán)境污染、海洋污染、城市環(huán)境問題等。
就大氣的環(huán)境問題而言,主要有酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層空洞,光化學(xué)煙霧等。
一:酸雨
造成雨水酸化之污染物很多,其污染來源大致可分為兩類: 其一為自然物質(zhì),其二為人為物質(zhì)。前者如:火山爆發(fā)噴出大量之硫化物及懸浮固體物,自然水域表面釋放之硫化氫,動(dòng)植物分解產(chǎn)生有機(jī)酸,土壤微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物等,都會(huì)使雨水之pH值降至5.0左右;后者則為工業(yè)化后,燃料之大量使用,燃燒過程中產(chǎn)生一氧化碳、氯化氫、二氧化硫、氮氧化物及有機(jī)酸及懸浮固體物,排放至大氣環(huán)境中,經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)生成硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)使得雨水之pH值降低,形成酸雨。
由于酸雨為二次污染物且具有跨區(qū)污染的特性,以致影響層面相當(dāng)廣,故局部空氣污染的改善,空氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)成,對于酸雨的防制助益不大,必須削減SO2、NOx的總量方能遏止酸雨的危害。
二:溫室效應(yīng)及其控制對策
溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。
空氣中含有二氧化碳,而且在過去很長一段時(shí)期中,含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于“邊增長、邊消耗” 的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。大氣中的二氧化碳有80%來自人和動(dòng)、植物的呼吸,20%來自燃料的燃燒。
但是近幾十年來,由于人口急劇增加,工業(yè)迅猛發(fā)展,呼吸產(chǎn)生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了過去的水平。而另一方面,由于對森林亂砍亂伐,大量農(nóng)田建成城市和工廠,破壞了植被,減少了將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的條件。再加上地表水域逐漸縮小,降水量大大降低,減少了吸收溶解二氧化碳的條件,破壞了二氧化碳生成與轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡,就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加??諝庵卸趸己康脑鲩L,就使地球氣溫發(fā)生了改變。
二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中,具有調(diào)節(jié)地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳,地球的年平均氣溫會(huì)比目前降低20 ℃。但是,二氧化碳含量過高,就會(huì)使地球仿佛捂在一口鍋里,溫度逐漸升高,就形成“溫室效應(yīng)”。
現(xiàn)今最受人青睞的是瑞士兩位氣候?qū)<覍厥倚?yīng)成因作出新的解釋,認(rèn)為造成溫室效應(yīng)的主要原因并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳,而是大氣層中增多的水蒸氣。它是于2001年發(fā)表的。瑞典中部大學(xué)的KG·拉松和斯韋克·愛德華松說,根據(jù)他們提出的一種計(jì)算未來氣溫的新模式,地球確實(shí)像其他研究人員所認(rèn)為的那樣,正在進(jìn)入一個(gè)逐漸變暖的時(shí)期,但這主要是因?yàn)榈厍蜉S心在向太陽傾斜,而使地球與太陽之間的距離在今后的一萬年里有所縮短。他們說,隨著氣溫的升高,地球大氣層中的水蒸氣逐漸增多。因此,造成溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)赘饕氖窃龆嗟乃魵猓⒉皇瞧嚭凸S所排放的二氧化碳。
保護(hù)植被,減少溫室氣體的排放,植樹造林,增加co2的吸收與循環(huán),進(jìn)而控制溫室效應(yīng)。
三:臭氧層空洞的形成及其控制對策
大氣中的臭氧含量僅一億分之一,但在離地面20至30公里的平流層中,存在著臭氧層,其中臭氧的含量占這一高度空氣總量的十萬分之一。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少,卻具有非常強(qiáng)烈的吸收紫外線的功能,可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧層有效地?fù)踝×藖碜蕴栕贤饩€的侵襲,才使得人類和地球上各種生命能夠存在、繁衍和發(fā)展。
1985年,英國科學(xué)家觀測到南極上空出現(xiàn)臭氧層空洞,并證實(shí)其同氟利昂(CFCs)分解產(chǎn)生的氯原子有直接關(guān)系。這一消息震驚了全世界。到“1994年,南極上空的臭氧層破壞面積已達(dá)2400萬平方公里,北半球上空的臭氧層比以往任何時(shí)候都薄,歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10%-15%,西伯利亞上空甚至減少了35%。科學(xué)家警告說,地球上臭氧層被破壞的程度遠(yuǎn)比一般人想象的要嚴(yán)重得多。
在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中,氟利昂等物質(zhì)應(yīng)用非常廣泛,要全面淘汰,必須首先找到氟利昂等的替代物質(zhì)和替代技術(shù)。在特殊情況下需要使用,也應(yīng)努力回收,盡可能重新利用。目
前,世界上一些氟利昂的主要生產(chǎn)廠家參與開發(fā)研究了替代氟利昂的含氟替代物(含氫氯氟烴HCFC和含氫氟烷烴HCF等)及其合成方法,有可能用作發(fā)泡劑、制冷劑和清洗溶劑等,但這類替代物也損害臭氧層或產(chǎn)生溫室效應(yīng)。同時(shí),也在開發(fā)研究非氟利昂類型的替代物質(zhì)和方法,如水清洗技術(shù)、氨制冷技術(shù)等。
為了推動(dòng)氟利昂替代物質(zhì)和技術(shù)的開發(fā)和使用,逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì),許多國家采取了一系列政策措施,一類是傳統(tǒng)的環(huán)境管制措施,如禁用、限制、配額和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),井對違反規(guī)定實(shí)施嚴(yán)厲處罰。歐盟國家和一些經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌國家廣泛采用了這類措施。一類是經(jīng)濟(jì)手段,如征收稅費(fèi),資助替代物質(zhì)和技術(shù)開發(fā)等。美國對生產(chǎn)和使用消耗臭氧層物質(zhì)實(shí)行了征稅和可交易許可證等措施。另外,許多國家的政府、企業(yè)和民間團(tuán)體還發(fā)起了自愿行動(dòng),采用各種環(huán)境標(biāo)志,鼓勵(lì)生產(chǎn)者和消費(fèi)者生產(chǎn)和使用不帶有消耗臭氧層物質(zhì)的材料和產(chǎn)品,其中綠色冰箱標(biāo)志得到了非常廣泛的應(yīng)用。
人類的社會(huì)行為和對自然的加劇破壞改變了自然系統(tǒng)的平衡,導(dǎo)致自然環(huán)境加劇變化,就形成難以處理的難題,我們要發(fā)揚(yáng)可持續(xù)發(fā)展的精神,保護(hù)環(huán)境,保護(hù)地球。
四:光化學(xué)煙霧及其控制對策
含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大氣,在陽光的照射下,發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生二次污染物,這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象,稱為光化學(xué)煙霧。近年來,汽車尾氣排放的NOx、CO及隨后形成的光化學(xué)煙霧,使得許多大城市的空氣質(zhì)量惡化。隨著全球工業(yè)和汽車業(yè)的迅猛發(fā)展,光化學(xué)煙霧污染在世界各地不斷出現(xiàn),如美國洛杉磯、日本東京、大阪、英國倫敦、澳大利亞、德國等大城市及我國北京、南京、蘭州均發(fā)生過光化學(xué)煙霧現(xiàn)象。
光化學(xué)煙霧的形成條件是大氣中有氮氧化物和碳氧化物存在,大氣溫度較低,而且有強(qiáng)烈的陽光照射,這樣在大氣中就會(huì)一系列復(fù)雜的反應(yīng),生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等。
光化學(xué)煙霧是一個(gè)鏈?zhǔn)椒磻?yīng),其中關(guān)鍵性的反應(yīng)可以簡單地分成3組:(1)NO2的光解導(dǎo)致O3的生成:(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基,如HO、HO2、RO2等。(3)通過以上途徑生成的HO2、RO2、[RC(O)O2]均可將NO氧化成NO2。
光化學(xué)煙霧成分復(fù)雜,但是,對動(dòng)物、植物和材料有害的主要是O3、PAN、醛、酮等二次污染物。人和動(dòng)物受到的主要傷害是眼睛和黏膜受到刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。1955年,美國洛杉機(jī)因?yàn)楣饣瘜W(xué)煙霧一次就死了400多人。植物受到臭氧的損害,開始時(shí)表皮褪色,呈蠟質(zhì)狀,經(jīng)過一段時(shí)間之后色素發(fā)生變化,葉片上出現(xiàn)紅褐色斑點(diǎn)。PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色,影響植物的生長,降低植物對病蟲害的抵抗力。O3、PAN等還能造成橡膠制品老化,脆裂,使染料褪色,并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。
光化學(xué)煙霧危害極大,它的防治已受到人們的日益關(guān)注。
工業(yè)上,較好的措施是對煤進(jìn)行加工,改進(jìn)燃燒技術(shù),同時(shí)改進(jìn)生產(chǎn)工藝,對污染物
進(jìn)行后處理及合理排放。使用前對煤進(jìn)行脫硫加工,并盡可能除去灰分;使用過程中,通過對鍋爐進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn),同時(shí)加人固硫劑,可減少煙塵利二氧化硫的發(fā)生量;最后,對廢氣進(jìn)行綜合利用后,對不能利用的進(jìn)行無害處理后再進(jìn)行排放。對于生活燃煤,除了對煤跡行加工外,比較好的措施是改進(jìn)用能和供能方式,采用集中供熱、城市燃?xì)饣?。集中供熱和城市燃?xì)饣?,是城市?jié)能和綜合整治的重要內(nèi)容,能有效地改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量,減少室內(nèi)空氣污染。
此外,重點(diǎn)研究改革燃料和改進(jìn)汽車設(shè)備結(jié)構(gòu),試制無公害汽車和發(fā)展高效交通系統(tǒng)。具體舉措為:(1)改革燃料。采用液化天然氣、氫氣、液化煤氣與柴油的混合燃料和無鉛汽油來代替有鉛汽油作為汽車燃料,是減少汽車尾氣污染的有效措施。采用天然氣作燃料,在燃燒時(shí)不僅排出的污染物極少,沒有氣味,沒有鉛化物,而且噪聲很小,從而減少發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的可能性。
(2)改進(jìn)汽車設(shè)備結(jié)構(gòu)。汽車尾氣污染的防治,除提高汽油燃燒質(zhì)量外,關(guān)鍵在于改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒設(shè)計(jì)。美國福特公司制成一種“層化加油”發(fā)動(dòng)機(jī),它改變了燃燒室的設(shè)計(jì)和燃料注人系統(tǒng)的設(shè)計(jì),從而減少廢氣的排出。日本本田摩托車研制出三臺(tái)層狀燃燒的汽缸,它能使汽油與空氣的比例降到1:20,使排氣中氮氧化物減少2/3,一氧化碳、碳?xì)浠衔飵缀鯗p少一半以上。這兩種發(fā)動(dòng)機(jī),一種是減少基質(zhì)的濃度,一種是減少引發(fā)物質(zhì)的濃度,其結(jié)果都是使光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的可能性降低。
(3)研究無公害汽車和發(fā)展高效交通系統(tǒng)。從發(fā)展遠(yuǎn)景來看,國外正在大力發(fā)展無公害汽車如電子汽車、電動(dòng)汽車和蒸汽汽車等。通過發(fā)展高效率城市交通系統(tǒng)以代替市內(nèi)汽車。這些都是減少汽車尾氣排放和防止光化學(xué)煙霧污染城市大氣的重要措施通過改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件能有效減少污染物的發(fā)生但現(xiàn)階段這些措施仍不可能使尾氣達(dá)到直接排放的要求,還必須進(jìn)行廢氣凈化處理。一氧化碳和碳?xì)浠锏膬艋捎脽岱磻?yīng)法或催化氧化法來達(dá)到目的。至于氮氧化物,采用三元催化的方法可達(dá)到凈化目的。
另外,大面積地植樹造林綠色植物是二氧化碳的消耗者,氧氣的天然加工廠,在調(diào)節(jié)大氣中的二氧化碳的平衡上起著無可替代的作用,不同的植物對二氧化硫、氟化氫、氯氣、氨氣、氯化氫、光化學(xué)煙霧、放射線等有不同的吸收能力,從而達(dá)到凈化空氣的效果。
世界衛(wèi)生組織(WHO)和美國、日本等許多國家已經(jīng)把臭氧和光化學(xué)氧化劑的水平作為判斷大氣環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)之一,并據(jù)以發(fā)布光化學(xué)煙霧的警報(bào)。城市空氣污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān),我國正處快速發(fā)展時(shí)期,城市空氣污染已經(jīng)成為一個(gè)重要的環(huán)境問題。為防止光化學(xué)煙霧的爆發(fā),除了采取上述方法外,還必須采取行政命令干涉的手段才能有較好的效果。
結(jié)語
化學(xué)與人類的環(huán)境息息相關(guān),環(huán)境是人們賴以生存的家園,如果被破壞那么會(huì)對人類造不可預(yù)知的影響,因此為了美好家園,人們要積極投身于環(huán)保,從小事做起,從我做起,共建地球美好明天!
參考文獻(xiàn):
《化學(xué)與環(huán)境保護(hù)》 劉 靜 主編 西安交通大學(xué)出版社
《環(huán)境保護(hù)概論》 戰(zhàn) 友 主編 化學(xué)工業(yè)出版社
《環(huán)境學(xué)概論》
《環(huán)境保護(hù)》
劉培桐 主編 高等教育出版社 劉天齊 主編 化學(xué)工業(yè)出版社
第三篇:關(guān)于化學(xué)與環(huán)境保護(hù)的論文
進(jìn)入21世紀(jì)以來,社會(huì)快速發(fā)展,越來越多的新科技新技術(shù)應(yīng)用到社會(huì)工業(yè)特別是化工行業(yè)之中,引發(fā)了越來越的環(huán)境污染問題。溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧空洞等環(huán)境問題已經(jīng)嚴(yán)重影響到人類及其他生物的正常生活。嚴(yán)重的環(huán)境污染問題已經(jīng)成為全球各國關(guān)注的重點(diǎn)問題,在這種情況下我國制定了多項(xiàng)方針政策旨在減少環(huán)境污染,保護(hù)環(huán)境。化學(xué)是引起環(huán)境問題的重要因素,為了有效的減少環(huán)境污染,就必須在化學(xué)教育中加強(qiáng)對環(huán)境保護(hù)的知識(shí)宣傳教育。因此如何在學(xué)校化學(xué)教育中加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)教育就成為了學(xué)校教學(xué)工作的一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)。
一、在化學(xué)課堂教學(xué)中進(jìn)行環(huán)境保護(hù)教育
1.根據(jù)教材內(nèi)容滲透環(huán)境保護(hù)意識(shí)
環(huán)境保護(hù)意識(shí)的培養(yǎng)是環(huán)保教育的第一步驟。在化學(xué)課堂教學(xué)過程中,教師必須首先根據(jù)教材的知識(shí)內(nèi)容適當(dāng)?shù)募尤氕h(huán)境保護(hù)相關(guān)的科學(xué)知識(shí),努力培養(yǎng)學(xué)生形成良好的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。在目前的化學(xué)教材中有很多知識(shí)可以和環(huán)境保護(hù)相聯(lián)系,例如教師在講解臭氧的性質(zhì)時(shí),就要利用好它的相關(guān)化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì),通過介紹它的產(chǎn)生和消耗條件原理、以及在阻隔紫外線等方面的作用,讓學(xué)生了解到臭氧對于生態(tài)環(huán)境的重要作用;而后教師再講解目前日常生活中常見的臭氧破壞的基本原理、防護(hù)手段及注意事項(xiàng)等,讓學(xué)生形成與日常生活形成聯(lián)系,自覺形成保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。再如在學(xué)習(xí)醛類物質(zhì)性質(zhì)時(shí),教師可以在教學(xué)中加入生動(dòng)形象的環(huán)境保護(hù)相關(guān)知識(shí)資料,不僅能夠使學(xué)生加深對醛類物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)的理解和記憶,還能有效的讓學(xué)生了解醛類物質(zhì)污染環(huán)境的對人體的嚴(yán)重影響,從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)在日常生活中主動(dòng)學(xué)會(huì)采取措施保護(hù)環(huán)境。
2.開展課外活動(dòng),進(jìn)行環(huán)境保護(hù)教育
課外實(shí)踐活動(dòng)的開展,可以使得學(xué)生在完成任務(wù)的過程中自覺地挖掘環(huán)境保護(hù)知識(shí),自動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)保知識(shí)、培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)。因此教師可以指定若干與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的課題,讓學(xué)生分組協(xié)作完成任務(wù)。例如教師可以讓調(diào)查學(xué)校附近河水、海水或者自來水的水質(zhì)情況,讓學(xué)生利用學(xué)到的化學(xué)知識(shí)分析相關(guān)質(zhì)量參數(shù);然后再引導(dǎo)學(xué)生查閱圖書或者網(wǎng)絡(luò)資料,學(xué)會(huì)分析水質(zhì)情況,評價(jià)當(dāng)?shù)厮|(zhì)受污染狀況;最后讓學(xué)生上交總結(jié)報(bào)告。這樣學(xué)生在自己動(dòng)手學(xué)習(xí)的過程中就會(huì)了解到大量環(huán)境保護(hù)信息,對環(huán)境污染有比較深刻的印象,從而能夠在日常生活中自發(fā)的學(xué)習(xí)節(jié)約用水、保護(hù)環(huán)境,愛護(hù)資源。
3.利用化學(xué)習(xí)題對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境保護(hù)教育
在習(xí)題中加入環(huán)保知識(shí)是加強(qiáng)學(xué)生對環(huán)境保護(hù)認(rèn)識(shí)的一個(gè)十分有效地方法。學(xué)生每天都要通過習(xí)題練習(xí)鞏固化學(xué)知識(shí),強(qiáng)化記憶,加深對新知識(shí)的理解。因此教師在設(shè)置化學(xué)習(xí)題時(shí)應(yīng)該注意加強(qiáng)有關(guān)環(huán)境保護(hù)方面知識(shí)習(xí)題的練習(xí),而這些習(xí)題中通常有大量環(huán)保相關(guān)介紹知識(shí),能夠有效的擴(kuò)大學(xué)生對環(huán)境污染方面的認(rèn)識(shí),學(xué)會(huì)大量保護(hù)環(huán)境的手段和措施。例如計(jì)算含烴類物質(zhì)的化石燃料的燃燒過程產(chǎn)生的溫室氣體二氧化碳的質(zhì)量的習(xí)題,可以介紹目前大氣中二氧化碳超標(biāo)引發(fā)的全球溫度上升情況,提出相應(yīng)的一些解決方法如植樹造林、開發(fā)清潔能源、提高能源利用等。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的同時(shí)能夠還學(xué)會(huì)了如何運(yùn)用化學(xué)知識(shí)保護(hù)環(huán)境。
二、在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行環(huán)境保護(hù)教育
1.節(jié)約化學(xué)藥品,培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要用到各種化學(xué)試劑藥品,其中有不少藥品含有毒性或者價(jià)格昂貴,因此在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師務(wù)必要引導(dǎo)學(xué)生節(jié)約使用化學(xué)藥品,盡量使用最少的試劑藥品做出最佳的實(shí)驗(yàn)效果,防止浪費(fèi)化學(xué)藥品資源、減少產(chǎn)生的廢棄物,將污染環(huán)境降到最低,同時(shí)還可以避免有毒藥品對學(xué)生身體造成傷害。例如在鈉在水中反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,由于鈉是比較貴的金屬,而且如果取量過多還容易劇烈反應(yīng)而燙傷人,因此必須較少用量。再如濃硝酸、濃鹽酸等經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)中用到的試劑,極易揮發(fā)污染環(huán)境,刺激人體呼吸道,所以教師必須培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約化學(xué)藥品的意識(shí)。
2.引導(dǎo)廢品回收處理,培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境保護(hù)能力
化學(xué)工業(yè)中廢氣、廢液、有毒化學(xué)品等的排放是導(dǎo)致環(huán)境污染的一個(gè)十分重要的方面,嚴(yán)重影響人們的正常生活和身體健康。未經(jīng)處理的化學(xué)品能夠污染水源、土壤、大氣等等,極有可能傷害人體、引發(fā)各種疾病,目前我國很多地區(qū)的環(huán)境都因工業(yè)廢棄物的隨意排放受到嚴(yán)重污染。因此在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師必須首先對學(xué)生進(jìn)行廢棄物處理教育,教會(huì)學(xué)生正確處理實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢棄物,防止污染破壞環(huán)境。例如在實(shí)驗(yàn)室設(shè)置廢液回收罐,收集廢棄試劑集中處理;有毒化學(xué)品不能隨意排放,必須要回收處理。這種教育方式可以促使學(xué)生形成良好的習(xí)慣,自覺保護(hù)環(huán)境。
三、總結(jié)
保護(hù)環(huán)境人人有責(zé),學(xué)生作為國家建設(shè)的接班人,其環(huán)境保護(hù)意識(shí)的高低直接關(guān)系著我國的發(fā)展進(jìn)步。因此,化學(xué)教師必須充分重視努力培養(yǎng)學(xué)生形成良好的環(huán)境保護(hù)意識(shí),積極投入到環(huán)境保護(hù)之中,營造和諧環(huán)境。
第四篇:化學(xué)與環(huán)境保護(hù)論文
化學(xué)與環(huán)境保護(hù)論文
題目:大氣污染院系:專業(yè):班級:姓名:學(xué)號:
********學(xué)院
目錄
摘要 關(guān)鍵詞 引言 酸雨
溫室效應(yīng)及其控制對策
臭氧層空洞的形成及其控制對策 光化學(xué)煙霧及其控制對策 結(jié)語 參考文獻(xiàn)
摘要:由于人們對工業(yè)高度發(fā)達(dá)的負(fù)面影響預(yù)料不夠,預(yù)防不利,導(dǎo)致了全球性的三大危機(jī):資源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)破壞.人類不斷的向環(huán)境排放污染物質(zhì)。但由于大氣、水、土壤等的擴(kuò)散、稀釋、氧化還原、生物降解等的作用。污染物質(zhì)的濃度和毒性會(huì)自然降低,這種現(xiàn)象叫做環(huán)境自凈。如果排放的物質(zhì)超過了環(huán)境的自凈能力,環(huán)境質(zhì)量就會(huì)發(fā)生不良變化,危害人類健康和生存,這就發(fā)生了環(huán)境污染。
關(guān)鍵詞:環(huán)境污染、酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層空洞、光化學(xué)污染
引言:環(huán)境污染會(huì)給生態(tài)系統(tǒng)造成直接的破壞和影響,如沙漠化、森林破壞、也會(huì)給生態(tài)系統(tǒng)和人類社會(huì)造成間接的危害,有時(shí)這種間接的環(huán)境效應(yīng)的危害比當(dāng)時(shí)造成的直接危害更大,也更難消除。例如,溫室效應(yīng)、酸雨、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環(huán)境效應(yīng)。這 種由環(huán)境污染衍生的環(huán)境效應(yīng)具有滯后性,往往在污染發(fā)生的當(dāng)時(shí)不易被察覺或預(yù)料到,然而一旦發(fā)生就表示環(huán)境污染已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)嚴(yán)重的地步。當(dāng)然,環(huán)境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人類環(huán)境的質(zhì)量下降,影響人類的生活質(zhì)量、身體健康和生產(chǎn)活動(dòng)。例如城市的空氣污染造成空氣污濁,人們的發(fā)病率上升等等;水污染使水環(huán)境質(zhì)量惡化,飲用水源的質(zhì)量普遍下降,威脅人的身體健康,引起胎兒早產(chǎn)或畸形等等。嚴(yán)重的污染事件不僅帶來健康問題,也造成社會(huì)問題。隨著污染的加劇和人們環(huán)境意識(shí)的提高,由于污染引起 的人群糾紛和沖突逐年增加。
目前在全球范圍內(nèi)都不同程度地出現(xiàn)了環(huán)境污染問題,具有全球影響的方面有大氣環(huán)境污染、海洋污染、城市環(huán)境問題等。
就大氣的環(huán)境問題而言,主要有酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層空洞,光化學(xué)煙霧等。
一:酸雨
造成雨水酸化之污染物很多,其污染來源大致可分為兩類: 其一為自然物質(zhì),其二為人為物質(zhì)。前者如:火山爆發(fā)噴出大量之硫化物及懸浮固體物,自然水域表面釋放之硫化氫,動(dòng)植物分解產(chǎn)生有機(jī)酸,土壤微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物等,都會(huì)使雨水之pH值降至5.0左右;后者則為工業(yè)化后,燃料之大量使用,燃燒過程中產(chǎn)生一氧化碳、氯化氫、二氧化硫、氮氧化物及有機(jī)酸及懸浮固體物,排放至大氣環(huán)境中,經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)生成硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)使得雨水之pH值降低,形成酸雨。
由于酸雨為二次污染物且具有跨區(qū)污染的特性,以致影響層面相當(dāng)廣,故局部空氣污染的改善,空氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)成,對于酸雨的防制助益不大,必須削減SO2、NOx的總量方能遏止酸雨的危害。
二:溫室效應(yīng)
溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的??諝庵泻卸趸?,而且在過去很長一段時(shí)期中,含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于“邊增長、邊消耗” 的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。大氣中的二氧化碳有80%來自人和動(dòng)、植物的呼吸,20%來自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。還有5%的二氧化碳通過植物光合作用,轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)貯藏起來。這就是多年來二氧化碳占空氣成分0.03%(體積分?jǐn)?shù))始終保持不變的原因。
但是近幾十年來,由于人口急劇增加,工業(yè)迅猛發(fā)展,呼吸產(chǎn)生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了過去的水平。而另一方面,由于對森林亂砍亂伐,大量農(nóng)田建成城市和工廠,破壞了植被,減少了將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的條件。再加上地表水域逐漸縮小,降水量大大降低,減少了吸收溶解二氧化碳的條件,破壞了二氧化碳生成與轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡,就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加。空氣中二氧化碳含量的增長,就使地球氣溫發(fā)生了改變。
二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中,具有調(diào)節(jié)地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳,地球的年平均氣溫會(huì)比目前降低20 ℃。但是,二氧化碳含量過高,就會(huì)使地球仿佛捂在一口鍋里,溫度逐漸升高,就形成“溫室效應(yīng)”。
現(xiàn)今最受人青睞的是瑞士兩位氣候?qū)<覍厥倚?yīng)成因作出新的解釋,認(rèn)為造成溫室效應(yīng)的主要原因并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳,而是大氣層中增多的水蒸氣。它是于2001年發(fā)表的。瑞典中部大學(xué)的KG·拉松和斯韋克·愛德華松說,根據(jù)他們提出的一種計(jì)算未來氣溫的新模式,地球確實(shí)像其他研究人員所認(rèn)為的那樣,正在進(jìn)入一個(gè)逐漸變暖的時(shí)期,但這主要是因?yàn)榈厍蜉S心在向太陽傾斜,而使地球與太陽之間的距離在今后的一萬年里有所縮短。他們說,隨著氣溫的升高,地球大氣層中的水蒸氣逐漸增多。因此,造成溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)赘饕氖窃龆嗟乃魵?,而并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳。
還有,英國科學(xué)家在最新一期《科學(xué)》雜志上發(fā)表的報(bào)告指出,他們在大氣層中發(fā)現(xiàn)一種學(xué)名為“五氟化硫三氟化碳”(化學(xué)分子式為SF5CF3)的稀有氣體。雖然這種氣體目前的濃度仍相當(dāng)?shù)停撬€(wěn)定熱的能力遠(yuǎn)超過其他任何已知的溫室氣體,而且正在快速積累,長此以往,將會(huì)使“溫室效應(yīng)”形勢更趨惡化。
三:臭氧層空洞
大氣中的臭氧含量僅一億分之一,但在離地面20至30公里的平流層中,存在著臭氧層,其中臭氧的含量占這一高度空氣總量的十萬分之一。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少,卻具有非常強(qiáng)烈的吸收紫外線的功能,可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧層有效地?fù)踝×藖碜蕴栕贤饩€的侵襲,才使得人類和地球上各種生命能夠存在、繁衍和發(fā)展。
1985年,英國科學(xué)家觀測到南極上空出現(xiàn)臭氧層空洞,并證實(shí)其同氟利昂(CFCs)分解產(chǎn)生的氯原子有直接關(guān)系。這一消息震驚了全世界。到“1994年,南極上空的臭氧層破壞面積已達(dá)2400萬平方公里,北半球上空的臭氧層比以往任何時(shí)候都薄,歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10%-15%,西伯利亞上空甚至減少了35%??茖W(xué)家警告說,地球上臭氧層被破壞的程度遠(yuǎn)比一般人想象的要嚴(yán)重得多。
氟利昂等消耗臭氧物質(zhì)是臭氧層破壞的元兇,氟利昂是本世紀(jì)20年代合成的,其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不具有可燃性和毒性,被當(dāng)作制冷劑、發(fā)泡劑和清洗劑,廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學(xué)品、汽車、消防器材等領(lǐng)域。80年代后期,氟利昂的生產(chǎn)達(dá)到了高峰,產(chǎn)量達(dá)到了144萬噸。在對氟利昂實(shí)行控制之前,全世界向大氣中排放的氟利昂已達(dá)到了2000萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達(dá)數(shù)百年,所以排放的大部分仍留在大氣層中,其中大部分仍然停留在對流層,一小部分升入平流層。在對流層相當(dāng)穩(wěn)定的氟利昂,在上升進(jìn)入平流層后,在一定的氣象條件下,會(huì)在強(qiáng)烈紫外線的作用下被分解,分解釋放出的氯原子同臭氧會(huì)發(fā)生連鎖反應(yīng),不斷破壞臭氧分子??茖W(xué)家估計(jì)一個(gè)氯原子可以破壞數(shù)萬個(gè)臭氧分子。
在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中,氟利昂等物質(zhì)應(yīng)用非常廣泛,要全面淘汰,必須首先找到氟利昂等的替代物質(zhì)和替代技術(shù)。在特殊情況下需要使用,也應(yīng)努力回收,盡可能重新利用。目前,世界上一些氟利昂的主要生產(chǎn)廠家參與開發(fā)研究了替代氟利昂的含氟替代物(含氫氯氟烴HCFC和含氫氟烷烴HCF等)及其合成方法,有可能用作發(fā)泡劑、制冷劑和清洗溶劑等,但這類替代物也損害臭氧層或產(chǎn)生溫室效應(yīng)。同時(shí),也在開發(fā)研究非氟利昂類型的替代物質(zhì)和方法,如水清洗技術(shù)、氨制冷技術(shù)等。
為了推動(dòng)氟利昂替代物質(zhì)和技術(shù)的開發(fā)和使用,逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì),許多國家采取了一系列政策措施,一類是傳統(tǒng)的環(huán)境管制措施,如禁用、限制、配額和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),井對違反規(guī)定實(shí)施嚴(yán)厲處罰。歐盟國家和一些經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌國家廣泛采用了這類措施。一類是經(jīng)濟(jì)手段,如征收稅費(fèi),資助替代物質(zhì)和技術(shù)開發(fā)等。美國對生產(chǎn)和使用消耗臭氧層物質(zhì)實(shí)行了征稅和可交易許可證等措施。另外,許多國家的政府、企業(yè)和民間團(tuán)體還發(fā)起了自愿行動(dòng),采用各種環(huán)境標(biāo)志,鼓勵(lì)生產(chǎn)者和消費(fèi)者生產(chǎn)和使用不帶有消耗臭氧層物質(zhì)的材料和產(chǎn)品,其中綠色冰箱標(biāo)志得到了非常廣泛的應(yīng)用。
人類的社會(huì)行為和對自然的加劇破壞改變了自然系統(tǒng)的平衡,導(dǎo)致自然環(huán)境加劇變化,就形成難以處理的難題,我們要發(fā)揚(yáng)可持續(xù)發(fā)展的精神,保護(hù)環(huán)境,保護(hù)地球。
四:光化學(xué)煙霧
含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大氣,在陽光的照射下,發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生二次污染物,這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象,稱為光化學(xué)煙霧。近年來,汽車尾氣排放的NOx、CO及隨后形成的光化學(xué)煙霧,使得許多大城市的空氣質(zhì)量惡化。隨著全球工業(yè)和汽車業(yè)的迅猛發(fā)展,光化學(xué)煙霧污染在世界各地不斷出現(xiàn),如美國洛杉磯、日本東京、大阪、英國倫敦、澳大利亞、德國等大城市及我國北京、南京、蘭州均發(fā)生過光化學(xué)煙霧現(xiàn)象。
光化學(xué)煙霧的形成條件是大氣中有氮氧化物和碳氧化物存在,大氣溫度較低,而且有強(qiáng)烈的陽光照射,這樣在大氣中就會(huì)一系列復(fù)雜的反應(yīng),生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等。
光化學(xué)煙霧是一個(gè)鏈?zhǔn)椒磻?yīng),其中關(guān)鍵性的反應(yīng)可以簡單地分成3組:(1)NO2的光解導(dǎo)致O3的生成:(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基,如HO、HO2、RO2等。(3)通過以上途徑生成的HO2、RO2、[RC(O)O2]均可將NO氧化成NO2。
光化學(xué)煙霧成分復(fù)雜,但是,對動(dòng)物、植物和材料有害的主要是O3、PAN、醛、酮等二次污染物。人和動(dòng)物受到的主要傷害是眼睛和黏膜受到刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。1955年,美國洛杉機(jī)因?yàn)楣饣瘜W(xué)煙霧一次就死了400多人。植物受到臭氧的損害,開始時(shí)表皮褪色,呈蠟質(zhì)狀,經(jīng)過一段時(shí)間之后色素發(fā)生變化,葉片上出現(xiàn)紅褐色斑點(diǎn)。PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色,影響植物的生長,降低植物對病蟲害的抵抗力。O3、PAN等還能造成橡膠制品老化,脆裂,使染料褪色,并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。
光化學(xué)煙霧危害極大,它的防治已受到人們的日益關(guān)注。
工業(yè)上,較好的措施是對煤進(jìn)行加工,改進(jìn)燃燒技術(shù),同時(shí)改進(jìn)生產(chǎn)工藝,對污染物進(jìn)行后處理及合理排放。使用前對煤進(jìn)行脫硫加工,并盡可能除去灰分;使用過程中,通過對鍋爐進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn),同時(shí)加人固硫劑,可減少煙塵利二氧化硫的發(fā)生量;最后,對廢氣進(jìn)行綜合利用后,對不能利用的進(jìn)行無害處理后再進(jìn)行排放。對于生活燃煤,除了對煤跡行加工外,比較好的措施是改進(jìn)用能和供能方式,采用集中供熱、城市燃?xì)饣<泄岷统鞘腥細(xì)饣?,是城市?jié)能和綜合整治的重要內(nèi)容,能有效地改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量,減少室內(nèi)空氣污染。
此外,重點(diǎn)研究改革燃料和改進(jìn)汽車設(shè)備結(jié)構(gòu),試制無公害汽車和發(fā)展高效交通系統(tǒng)。具體舉措為:(1)改革燃料。采用液化天然氣、氫氣、液化煤氣與柴油的混合燃料和無鉛汽油來代替有鉛汽油作為汽車燃料,是減少汽車尾氣污染的有效措施。采用天然氣作燃料,在燃燒時(shí)不僅排出的污染物極少,沒有氣味,沒有鉛化物,而且噪聲很小,從而減少發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的可能性。
(2)改進(jìn)汽車設(shè)備結(jié)構(gòu)。汽車尾氣污染的防治,除提高汽油燃燒質(zhì)量外,關(guān)鍵在于改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒設(shè)計(jì)。美國福特公司制成一種“層化加油”發(fā)動(dòng)機(jī),它改變了燃燒室的設(shè)計(jì)和燃料注人系統(tǒng)的設(shè)計(jì),從而減少廢氣的排出。日本本田摩托車研制出三臺(tái)層狀燃燒的汽缸,它能使汽油與空氣的比例降到1:20,使排氣中氮氧化物減少2/3,一氧化碳、碳?xì)浠衔飵缀鯗p少一半以上。這兩種發(fā)動(dòng)機(jī),一種是減少基質(zhì)的濃度,一種是減少引發(fā)物質(zhì)的濃度,其結(jié)果都是使光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的可能性降低。
(3)研究無公害汽車和發(fā)展高效交通系統(tǒng)。從發(fā)展遠(yuǎn)景來看,國外正在大力發(fā)展無公害汽車如電子汽車、電動(dòng)汽車和蒸汽汽車等。通過發(fā)展高效率城市交通系統(tǒng)以代替市內(nèi)汽車。這些都是減少汽車尾氣排放和防止光化學(xué)煙霧污染城市大氣的重要措施通過改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件能有效減少污染物的發(fā)生但現(xiàn)階段這些措施仍不可能使尾氣達(dá)到直接排放的要求,還必須進(jìn)行廢氣凈化處理。一氧化碳和碳?xì)浠锏膬艋捎脽岱磻?yīng)法或催化氧化法來達(dá)到目的。至于氮氧化物,采用三元催化的方法可達(dá)到凈化目的。
另外,大面積地植樹造林綠色植物是二氧化碳的消耗者,氧氣的天然加工廠,在調(diào)節(jié)大氣中的二氧化碳的平衡上起著無可替代的作用,不同的植物對二氧化硫、氟化氫、氯氣、氨氣、氯化氫、光化學(xué)煙霧、放射線等有不同的吸收能力,從而達(dá)到凈化空氣的效果。
世界衛(wèi)生組織(WHO)和美國、日本等許多國家已經(jīng)把臭氧和光化學(xué)氧化劑的水平作為判斷大氣環(huán)境質(zhì)量的指標(biāo)之一,并據(jù)以發(fā)布光化學(xué)煙霧的警報(bào)。城市空氣污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平密切相關(guān),我國正處快速發(fā)展時(shí)期,城市空氣污染已經(jīng)成為一個(gè)重要的環(huán)境問題。為防止光化學(xué)煙霧的爆發(fā),除了采取上述方法外,還必須采取行政命令干涉的手段才能有較好的效果。
結(jié)語
大氣是人類和其他一切生命體時(shí)刻不可缺少的生成條件,大氣污染對人類的影響,不僅時(shí)間長、范圍廣,而且大多是人為污染造成的,因此應(yīng)當(dāng)引起全人類的關(guān)注,采取有效措施,防治大氣污染。
參考文獻(xiàn):
《化學(xué)與環(huán)境保護(hù)》 劉 靜 主編 西安交通大學(xué)出版社
《環(huán)境保護(hù)概論》 戰(zhàn) 友 主編 化學(xué)工業(yè)出版社
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《環(huán)境保護(hù)》 劉天齊 主編 化學(xué)工業(yè)出版社
第五篇:綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)
綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)
摘要:綠色化學(xué)是指利用一系列原理來降低或消除在化工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及應(yīng)用中有 害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生的科學(xué)。它致力于從源頭上制止污染物的生成。發(fā)展綠色化學(xué)是實(shí)現(xiàn) 環(huán)境保護(hù)的途徑。
關(guān)鍵詞: 綠色化學(xué)、環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展
從七八百年前人類開始用煤產(chǎn)生的空氣污染到當(dāng)代多方面的全球環(huán)境問題,無不與化學(xué)科學(xué)密切相關(guān)?;瘜W(xué)工業(yè)的迅猛發(fā)展,在為人類創(chuàng)造大量物質(zhì)財(cái)富的同時(shí),產(chǎn)生的大量排放物對生態(tài)環(huán)境造成極大的威脅。為了保護(hù)環(huán)境和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,大力研究和開發(fā)從源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)勢在必行。
1傳統(tǒng)化學(xué)的貢獻(xiàn)與危害
化學(xué)對人類做出了巨大貢獻(xiàn),我們每個(gè)人的衣食住行都離不開化學(xué)?;瘜W(xué),尤其是有機(jī)合成化學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步,在很大程度上提高了人類的生活質(zhì)量,改變了人類的生活方式。藥品的發(fā)展減輕了人類的痛苦,延長了人類的壽命;農(nóng)藥、化肥的大力發(fā)展使人類得以增產(chǎn)增收,減輕了人121增長對食物需求的壓力;聚合物技術(shù)的創(chuàng)新促進(jìn)了制衣等日用產(chǎn)品和建筑材料以及電視、電話、計(jì)算機(jī)等高科技產(chǎn)品部件的更新?lián)Q代。20世紀(jì)化學(xué)工業(yè)的巨大成就舉世矚目,它在國民經(jīng)濟(jì)中的發(fā)展速度超出了其他任何部門。不幸的是,在許多成功的故事中蘊(yùn)涵著一些化學(xué)家們所始料不及的不良后果。例如,當(dāng)時(shí)人們沒有認(rèn)識(shí)到那些多氯代殺蟲劑像l,l—雙(4—氯苯基)—2,2,2—三氯乙烷(DDT),會(huì)由鳥類進(jìn)行生物富集,引起蛋殼變薄和筑巢失敗,從而導(dǎo)致游隼、禿鷹、鶚和鵜鶘等鳥類數(shù)量的急劇下降[1]。傳統(tǒng)的化學(xué)化工對整個(gè)人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染和破壞是不爭之事實(shí),人類正面臨著有史以來最為嚴(yán)峻的環(huán)境危機(jī)。
隨著世界人口的急劇增加、各國工業(yè)化進(jìn)程的加快、資源和能源的大量消耗與日漸枯竭、工農(nóng)業(yè)污染物和生活廢棄物等的大量排放,人類生存的生態(tài)環(huán)境迅速惡化,主要表現(xiàn)為大氣被污染、酸雨成災(zāi)、全球氣候變暖、臭氧層被破壞、淡水資源緊張和被污染、海洋被污染、土地資源退化和沙漠化、森林銳減、生物多樣性減少、固體廢棄物造成污染等。目前,人類賴以生存的自然環(huán)境遭到破壞,人與自然的矛盾激化。2綠色化學(xué)的興起
在過去的20多年中,化學(xué)工業(yè)在致力于減少污染危害方面作了巨大的努力,化學(xué)家們發(fā)展了許多新方法來處理化學(xué)廢物及減輕廢物排放的后果,新的分析檢測手段、新的控制程序、綜合治療技術(shù)等被不斷提出,這些努力對減少污染危害的作用值得稱道,但這些被動(dòng)的污染控制技術(shù)并不是綠色化學(xué)。
那么什么是綠色化學(xué)?綠色化學(xué)就是在化學(xué)品的設(shè)計(jì)、制造和使用過程中利用一系列的原則來減少、甚至消除有毒有害物質(zhì)的使用或在過程中的生成。
綠色化學(xué)又稱可持續(xù)化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、環(huán)境無害化學(xué)、清潔化學(xué),是指利用一系列原理來降低或消除在化工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及應(yīng)用中有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生的科學(xué)。它是從最基本的分子科學(xué)出發(fā)提供解決環(huán)境問題的根本辦法,而不是以“繃帶和補(bǔ)丁”的方式來降低危害[2]。從1991年綠色化學(xué)概念的形成到現(xiàn)在,綠色化學(xué)已成為全球研究的熱點(diǎn)。研究內(nèi)容涉及再生的原材料、溶劑、催化劑、試劑、設(shè)計(jì)安全的化學(xué)品及合成方法等領(lǐng)域。面對生態(tài)環(huán)境問題的挑戰(zhàn),綠色化學(xué)及技術(shù)將成為人類強(qiáng)有力的武器而發(fā)揮重要作用。
綠色化學(xué)與傳統(tǒng)化學(xué)的不同在于前者更多的考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的和諧發(fā)展,使環(huán)境資源的化學(xué)變換體系成為一種更有效的運(yùn)行模式,對環(huán)境支持系統(tǒng)的破壞作用更小,進(jìn)而改善環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)人類和自然關(guān)系的協(xié)調(diào)。傳統(tǒng)化學(xué)只對目標(biāo)產(chǎn)物有興趣,常常用收率和選擇性兩個(gè)指標(biāo)來評價(jià)化學(xué)效率,而對這一化學(xué)過程所產(chǎn)生的其他物質(zhì)統(tǒng)統(tǒng)視為廢物,對環(huán)境對資源關(guān)注甚少。
綠色化學(xué)與環(huán)境化學(xué)的不同之處在于前者是研究對環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)和技術(shù),特別是新的催化反應(yīng)技術(shù),而環(huán)境化學(xué)則是研究影響環(huán)境的化學(xué)問題。
綠色化學(xué)與環(huán)境治理的不同在于前者是污染預(yù)防,即從源頭上防止污染的生成;環(huán)境治理是末端治理,即對已經(jīng)污染的環(huán)境進(jìn)行治理。
自從綠色化學(xué)這一頗具生命力的新興交叉學(xué)科出現(xiàn)以來,受到我國高等院校、科研院所以及相關(guān)工農(nóng)業(yè)部門的積極和熱情關(guān)注,并紛紛展開研究和探索。然而,綠色化學(xué)在我國尚屬于起步階段,面對機(jī)遇和挑戰(zhàn),應(yīng)大力推廣綠色化學(xué)的知識(shí)、研究和應(yīng)用。
綠色化學(xué)這一新興學(xué)科絕非僅與合成化學(xué)和工程學(xué)有關(guān),從美國提出至今,包括環(huán)境化學(xué)家和化學(xué)、化工分支學(xué)科專家都發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用。要從節(jié)約能源、資源,特別是防止生態(tài)和環(huán)境污染的觀點(diǎn)重新審視和革新傳統(tǒng)化學(xué)[3]。
3綠色化學(xué)十二條原理 1998年,明確了綠色化學(xué)的十二條原則,簡稱前十二條:(1)預(yù)防防止產(chǎn)生廢物比在其產(chǎn)生后再處理或清除更好。
(2)原子經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)合成方法時(shí),應(yīng)盡可能使用于生產(chǎn)加工過程的材料都進(jìn)入最后的產(chǎn)品中。
(3)無害(或少害)的化學(xué)合成所設(shè)計(jì)的合成方法應(yīng)該對人類 健康和環(huán)境具有小的或沒有毒性。
(4)設(shè)計(jì)無危險(xiǎn)的化學(xué)品化學(xué)產(chǎn)品應(yīng)該設(shè)計(jì)為使其有效地顯示所期望的功能而毒性最小。
(5)安全的溶劑和助劑所使用的輔助物質(zhì)包括溶劑、分離試劑盒其他物品,當(dāng)使用時(shí)都應(yīng)該是無害的。
(6)設(shè)計(jì)要講求能效化學(xué)加工過程的能源要求應(yīng)該考慮它們的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響并應(yīng)盡量節(jié)省。如果可能,合成方法應(yīng)在室溫和常壓下進(jìn)行。
(7)使用可再生的原料當(dāng)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行,原料和加工廠粗料都應(yīng) 可再生。
(8)減少衍生物如果可能,盡量減少和避免利用衍生化反應(yīng)。因?yàn)?,此種步驟需要添加額外的試劑并且可能產(chǎn)生廢棄物。
(9)催化作用采用具有高選擇性的催化劑比化學(xué)計(jì)量學(xué)助劑要優(yōu)越得多。
(10)設(shè)計(jì)要考慮降解設(shè)計(jì)化學(xué)產(chǎn)品應(yīng)使它們在功能終了時(shí),分解為無害的降解產(chǎn)物并不在環(huán)境中長期存在。
(11)為了預(yù)防污染進(jìn)行實(shí)時(shí)分析需要進(jìn)一步開發(fā)新的分析方法,使其可進(jìn)行實(shí)時(shí)的生產(chǎn)過程監(jiān)測并在有害物質(zhì)形成之前予以控制。
(12)防止事故發(fā)生的固有安全化學(xué)在化學(xué)過程中使用的物質(zhì)和物質(zhì)形態(tài)的選擇,應(yīng)使其盡可能地減少發(fā)生包括釋放、爆炸以及著火等化學(xué)事故的潛在可能性。
綠色化學(xué)的12條原理是相互關(guān)聯(lián)的,綜合的考慮施行更為有效。然而,在一項(xiàng)綠色化學(xué)研究項(xiàng)目中不易同時(shí)體現(xiàn)這12條原理,實(shí)質(zhì)上最關(guān)鍵的核心精神就是在化學(xué)品的創(chuàng)造、應(yīng)用乃至報(bào)廢的整個(gè)過程中做到少廢、無廢和無毒、無害。
綠色化學(xué)的這12條原理可被進(jìn)~步濃縮成兩個(gè)主要的觀點(diǎn)。第一觀點(diǎn)是可持續(xù)發(fā)展性:也就是說,反應(yīng)應(yīng)該在盡可能產(chǎn)生少量廢料的情況下發(fā)生。第二點(diǎn)是減少廢料:也就是說,反應(yīng)最后產(chǎn)生的廢物中應(yīng)該還有盡量少的有毒、有害和其他廢料[4]。4發(fā)展綠色化學(xué)是實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的途徑
從科學(xué)觀點(diǎn)看,綠色化學(xué)是對傳統(tǒng)化學(xué)思維的創(chuàng)新和發(fā)展;從環(huán)境觀點(diǎn)看,綠色化學(xué)是從源頭上消除污染,保護(hù)環(huán)境的新科學(xué)和新技術(shù);從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看,綠色化學(xué)是合理利用資源和能源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的核心戰(zhàn)略之一。綠色化學(xué)是對化學(xué)工業(yè)乃至整個(gè)現(xiàn)代工業(yè)的革命。同時(shí),綠色化學(xué)的出現(xiàn)也推動(dòng)了現(xiàn)代化學(xué)面向社會(huì)生活延展,它與人類的生活質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)、人類福利及可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。4.1資源利用與保護(hù)
隨著人口的增長,有限資源的使用成為可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。資源的重新利用是綠色化學(xué)的主要原則之一,也是研究中的一個(gè)非?;钴S的領(lǐng)域。對于有限的資源來說,最重要的是綠色化學(xué)力求把廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫脑稀?/p>
在綠色化學(xué)和綠色工程中,氫能源成為研究得比較活躍的領(lǐng)域。在制造和使用中經(jīng)濟(jì)可行并且可以確保能量平衡的光電能和太陽能正在開發(fā)。通過綠色化學(xué)的研究,可能研制出產(chǎn)生風(fēng)和地?zé)崮芩璧牟牧???傊磥淼哪芰啃枨髴?yīng)轉(zhuǎn)向一種可持續(xù)發(fā)展的平衡。在這種轉(zhuǎn)變中綠色化學(xué)將發(fā)揮重要作用。
另外,水資源已成為2l世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展最大的挑戰(zhàn)。綠色化學(xué)通過防止水源污染和環(huán)境友好的水處理方法來提高水的供給和水的質(zhì)量。綠色化學(xué)的研究致力于尋找更可持續(xù)發(fā)展的方法來純化飲用水,通過使用無氯的消毒劑,水不僅得到純化而且不會(huì)產(chǎn)生毒性及生物富集物質(zhì)。
4.2全球氣候變暖的減緩
目前,全球呈現(xiàn)氣候變暖的趨勢,解決該問題的核心是如何減少溫室氣體的產(chǎn)生及對大氣的排放。從經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā),重要的是發(fā)展新的科學(xué)技術(shù)。綠色化學(xué)可以設(shè)計(jì)和發(fā)展更靈活的處理二氧化碳的方法,例如,將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)榫酆喜牧匣蚪ㄖ牧?。將廢棄物二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)樵蠈⑹且越?jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)處理和控制二氧化碳的一個(gè)重要途徑。4.3環(huán)境中有毒物質(zhì)的控制
有毒物質(zhì)的產(chǎn)生及對環(huán)境的釋放一直是全球性的環(huán)境問題之一。目前,生物富集的化學(xué)品和內(nèi)分泌干擾物等持久性有機(jī)污染物得到全世界的廣泛關(guān)注。綠色化學(xué)的最大力度就是在分子水平上審視毒性物質(zhì),通過了解毒性物質(zhì)對人體及生態(tài)的作用機(jī)制,設(shè)計(jì)分子結(jié)構(gòu),使分子不顯現(xiàn)一定的毒性終點(diǎn),或破壞毒性的作用機(jī)制。這些原則和技術(shù)可廣泛應(yīng)用于染料、殺蟲劑、塑料及制藥等領(lǐng)域[5]。
5綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)
自從人類環(huán)境問題被提出來。各國都是采用環(huán)境治理的辦法進(jìn)行環(huán)境保護(hù),環(huán)境治理也叫環(huán)境污染的末端治理。是對已被污染的環(huán)境進(jìn)行物理、化學(xué)、生物等方法的治理,使之恢復(fù)到被污染前的情況。實(shí)際環(huán)境保護(hù)是帶有一種被動(dòng)色彩。是在已經(jīng)對環(huán)境造成破壞的前提下,迫使人們?nèi)シ此?,是一種不得已的被動(dòng)行為。人們在集累了多年的環(huán)境治理經(jīng)驗(yàn)后,認(rèn)識(shí)到只有改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式,倡導(dǎo)綠色化生產(chǎn),在污染的源頭防止污染的產(chǎn)生,走可持續(xù)發(fā)展的道路。發(fā)展綠色化學(xué)工藝宋代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學(xué)工藝.才能從根本上消除環(huán)境污染。綠色化學(xué)的出現(xiàn),為人類最終從化學(xué)的角度解決環(huán)境和能源問題帶來了新希望。
綠色化學(xué)是對環(huán)境更友善的化學(xué),這種綠色意識(shí)是人類追求自然界完美的一種高級表現(xiàn)。綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)是屬于兩個(gè)不同層次的概念。它不把人看成是自然的主宰者,而是看著自然界中普通的一員,追求的是人對自然的尊重以及人與自然和諧的關(guān)系。它和通常講的“環(huán)保意識(shí)”不同。通常講的環(huán)保意識(shí)帶有明顯的被動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)我們談到污染,污染給人類帶來多少疾病,多大經(jīng)濟(jì)損失的時(shí)候,實(shí)際上還是把人放在與自然相對立的位置上,是在以人為中心的基點(diǎn)上宋處理人與自然的關(guān)系,在這種思想的指導(dǎo)下。人們可以去治理和解決一些急迫的污染問題,但對于眼下不對人產(chǎn)生危害而僅危害自然的行為反應(yīng)就不那么在意了。只有在以綠色意識(shí)為核心談環(huán)保意識(shí)的時(shí)候,才會(huì)有正確持續(xù)的作用。綠色化學(xué)是當(dāng)今國際上化學(xué)學(xué)科研究的前沿。綠色化學(xué)是用化學(xué)的技術(shù)和方法,從源頭上減少或消滅那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物的科學(xué)。綠色化學(xué)的目標(biāo)是不使用有毒、有害的物質(zhì),不生產(chǎn)廢物,不處理廢物。它和“末端治理”不同,是一門“從源頭上阻止污染”的化學(xué)。又稱環(huán)境無害化學(xué)。
綠色化學(xué)要求化學(xué)家在研究和設(shè)計(jì)化學(xué)品和化學(xué)過程的同時(shí),考慮它的環(huán)境副作用,盡可能減少環(huán)境副作用。并且考慮它在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的可行性,所以綠色化學(xué)是從環(huán)境保護(hù)、科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益三方面來考慮的[6]。
6結(jié)語
可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是解決環(huán)境問題的根本途徑,而綠色化學(xué)是可持續(xù)發(fā)展強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。綠色化學(xué)使用現(xiàn)代化學(xué)的原理和方法來減少或消除對人類和環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物的使用和產(chǎn)生,使所開發(fā)的化學(xué)產(chǎn)品和過程更加友好。綠色化學(xué)從源頭上阻止污染,是防治污染的最好辦法。因此,無論在化學(xué)界還是在環(huán)境科學(xué)界都引起了廣泛的關(guān)注。在我國,綠色化學(xué)的研究尚處于起步階段。面對環(huán)境保護(hù)的挑戰(zhàn),我國應(yīng)大力擴(kuò)展綠色化學(xué)的研究領(lǐng)域。綠色化學(xué)不僅要針對于化學(xué)工業(yè)過程,從節(jié)約能源和防止污染的觀點(diǎn)重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué),而且要求我們對環(huán)境的治理從治標(biāo)轉(zhuǎn)向治本,對環(huán)境科學(xué)提出更高的要求。環(huán)境科學(xué)不能只局限于像跟蹤污染物這樣的老課題——只注意污染的減輕和補(bǔ)救,環(huán)境研究應(yīng)從單純的清除污染深入到污染的預(yù)防。因此為了保護(hù)環(huán)境和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,要為環(huán)境而設(shè)計(jì)化學(xué),大力研究和開發(fā)從源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。綠色象征著生命,象征著人與自然的和諧,綠色化學(xué)是人類生存和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
參考文獻(xiàn):
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[5](美)馬特洛克著,汪志勇等譯,綠色化學(xué)導(dǎo)論[M].石油化工出版社.2006 [6](美)庫寧漢姆.塞果編著,戴樹桂主譯,環(huán)境科學(xué):全球關(guān)注[M].科學(xué)出版社,2004.