环境保护与绿色化学

第二节 化学与资源综合利用、环境保护,你知道吗？,世界八大公害,“马斯河谷”事件。1930年12月1日至5日发生于比利时马斯河谷工业区，因几种有害气体和粉尘污染空气，一周内有六十多人死亡。“多诺拉烟雾事件”。1948年发生于美国，由于空气污染造成十七人死亡。“洛杉矶光化学烟雾事件”。（四十年代初）“伦敦烟雾事件”。致使四天内死亡人数较常年同期多了四千人。在之后的两个月内，又有8000人因吸入过多的有毒物质而停止呼吸。 （1952年）,“四日市哮喘事件”。（1961年发生于日本）“水俣（yu）病事件”（1935年1956年发生于日本熊本县水俣市。含无机汞的工业废水污染了水体，中毒者达一千多，死亡一百多人，2万多人受到不同程度的危害 ）“骨痛病事件”（19551972 日本）“米糠油事件”（1968 日本）,当人类活动产生的污染物或某种能造成污染物质，进入环境的浓度或总量超越环境容量或环境自净的能力，从而导致环境质量下降及恶化的现象，就是环境污染。,想一想,什么是环境污染呢？,一、环境污染的分类 ：,1按环境要素分：大气污染、水体污染、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、来源分：化学污染、生物污 染、物理污染（噪声、放射性、 热、电磁波等）、固体废物污染、 能源污染,二、化学在环境保护上的应用主要有以下几 个方面：,1对环境情况进行监测：对污染物的存在形态、 含量进行分析和鉴定。,2治理三废：对生产过程中产生的废气、废水和 废渣进行处理，减少环境污染，实 现资源的回收利用。,3寻找源头治理环境污染的生产工艺，实施 清洁生产绿色化学,三、介绍几类环境污染及其防治,1大气污染,主要污染物:,SO2、NO、NO2、H2S、CxHy、粒子状污染物、氟化物（F）、铅及其化合物（Pb）、挥发性有机物和放射性元素等,来源:,煤、石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,工业废气等,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,2水体污染,水污染的来源：,工业废水、农业用水、生活污水。,水污染的危害：,(1)危害人的健康：水污染后，通过饮水或食物链，污染物进入人体，使人急性或慢性中毒。,(2)对工农业生产的危害,(3)水的富营养化的危害,3固体废弃物污染及其治理,（1）固体废弃物污染,固体废弃物是指人类在生产和生活中丢弃的固体和泥状物，如采矿业的废石、尾矿、煤矸石；工业生产中的高炉渣、钢渣；农业生产中的秸秆、人畜粪便；核工业及某些医疗单位的放射性废料；城市垃圾等等。若不及时清除，必然会对大气、土壤、水体造成严重污染，导致蚊蝇孳生、细菌繁殖，使疾病迅速传播，危害人体健康。,（2）处理固体废弃物的方法：,卫生填埋、堆肥和回收利用,填埋,高温堆肥,垃圾发电,四、化学与环境知识总结,五、绿色化学与清洁生产,绿色化学的核心是要利用化学原理从源头消除污染。绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，实现“零排放”。不仅充分利用资源，而且不产生污染；并采用无毒、无害的溶剂、助剂和催化剂，生产有利于环境保护、社区安全和人身健康的环境友好产品。绿色化学化工的目标是寻找充分利用原材料和能源，且在各个环节都洁净和元污染的反应途径和工艺。对生产过程来说，绿色化学包括：节约原材料和能源，淘汰有毒原材料，在生产过程排放废物之前减降废物的数量和毒性；对产品来说，绿色化学旨在减少从原料的加工到产品的最终处置的全周期的不利影响。,课堂练习1,以乙烯为原料通过氯代乙醇法生产环氧乙烷，其原子利用率为：,采用银催化一步合成环氧乙烷的原子利用率为：100。,设计比现有产品的毒性更低或更安全的化学品，以防止意外事故的发生；设计新的更安全的、对环境良性的合成路线，例如尽量利用分子机器型催化剂、仿生合成等，使用无害和可再生的原材料；设计新的反应条件，减少废弃物的产生和排放，以降低对人类健康和环境产生的危害。,清洁生产,绿色化学对于化学反应提出了“原子经济性”（原子节约）的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物，不产生副产物，实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中，原子经济性最好的是（反应均在一定条件下进行）（ ）,课堂练习2,H2,C,课堂练习3,某工厂利用铜屑制硝酸铜。你认为可以用哪些方法？哪种最好？,利用铜屑制硝酸铜可以采用以下三种方法：铜与浓硝酸反应；铜与稀硝酸反应；铜与氧气反应后，再与硝酸反应。从原子经济性的角度考虑，从最大限度地减少废物的排放的角度考虑，采用铜与氧气反应后，再与硝酸反应的方法是最好的。,课堂练习4,汽车尾气（含有烃类、CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。,（1）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式 ：,（2）“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是（ ）,SO2转化为SO3，产生硫酸酸雾,（3）控制城市空气污染源的方法可以有 （多选扣分） a 开发氢能源 b 使用电动车 c 植树造林 d 戴上呼吸面具,ab,大气污染对人体健康的危害大致可分为急性中毒、慢性中毒和致畸致癌作用等三种。震惊世界的伦敦烟雾事件就是典型的急性中毒事件,1952年12月5日至8日，英国首都伦敦市上空烟雾弥漫，煤烟粉尘积蓄不散，造成了震惊一时的烟雾事件。这起事件使4000名健康市民因此死亡。在毒雾事件之后的两个月内，8000名患肺部疾病的人也因吸入过多的有毒物质而停止呼吸。据调查英国伦敦从1873年至1962年共发生过6次重大的烟雾公害事件，每次都造成成千上万的人发病，甚至死亡。直至1965年以后，伦敦由于采取了排烟脱硫等治理措施，才没再出现烟雾杀人的事件。,大气污染物主要通过呼吸道进入人体，也有少量通过接触和刺激体表进入人体。人体吸入的空气经过鼻腔、咽部、喉头、气管、支气管后进入肺泡，并在肺泡上进行气体交换。当血液通过肺泡毛细管时，放出二氧化碳，吸收氧气。含氧的血液被输送到人体各部分，供人体组织和细胞新陈代谢用。如果生活在烟雾迷漫的环境中，空气中的有毒、有害污染物就会溶于体液或沉积在肺泡上，轻者会使上呼吸道受到刺激而有不适感，重者会引起疾病，使呼吸道和肺功能损害，引起病变。,返回,氟化物（F）、氮氧化物可以破坏臭氧层。CO、NO能与人体血红蛋白结合，使动物因缺氧而死亡。NO、NO2、CO、CxHy等还参与光化学烟雾的形成，严重危害人类健康。,SO2、NO、NO2等物质主要来源于用煤、硝酸工业、硫酸工业、汽车尾气等。它们可以形成酸雨,酸雨是指pH5.6的酸性降水，其主要成分是硫酸和硝酸，属于严重的大气污染现象。使湖泊水质酸化，毒害水生物、植物，以及使土壤酸化，破坏农作物、森林。破坏建筑材料。,返回,1地球上的病虫害增加； 2海平面上升； 3气候反常，海洋风暴增多； 4土地干旱，沙漠化面积增大。,产生温室效应的气体,其他气体：氯氟烃、甲烷、低空臭氧和氮氧化物气体等,煤、石油、天然气等燃料燃烧产生大量的二氧化碳,由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象,温室效应的危害,它会带来下列几种严重恶果：,返回,（1）砷、铬、铵类、苯并芘等，多数稠环芳烃具有致癌作用。（2）被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水，会引起多种传染病和寄生虫病。（3）重金属污染的水，对人的健康均有危害。被镉污染的水、食物，人饮食后，会造成肾、骨骼病变，摄入硫酸镉20毫克，就会造成死亡。铅中毒引起贫血，神经错乱。六价铬有很大毒性，引起皮肤溃疡，还有致癌作用。（4）饮用含砷的水，会发生急性或慢性中毒。日本水俣病的发生就是典型的一例。（5）有机磷农药会造成神经中毒，有机氯农药会在脂肪中蓄积，对人和动物的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。（6）氰化物也是剧毒物质，进入血液后，与细胞的色素氧化酶结合，使呼吸中断，造成呼吸衰竭窒息死亡。,返回,水质污染后，工业用水必须投入更多的处理费用，造成资源、能源的浪费，食品工业用水要求更为严格，水质不合格，会使生产停顿。农业使用污水，使作物减产，品质降低，甚至使人畜受害，大片农田遭受污染，降低土壤质量。海洋污染的后果也十分严重，如石油污染，造成海鸟和海洋生物死亡。,返回,水华是淡水中的一种自然生态现象，是由于水的富营养化引起藻类 （如蓝藻 、绿藻、硅藻等）的