第五章_化学与环境.ppt

第五章化学与环境 5 1环境污染与人类的关系 5 2大气污染与防治 5 3水污染与防治 5 4土壤污染与防治 5 5新型环保问题 5 6可持续发展的化学 5 1环境污染与人类的关系 5 1 1环境污染与社会公害 5 1 2环境污染与人体健康 5 1 3环境污染与化学工业 环境 环境问题是当今世界所面临的重大问题之一 环境污染和生态破坏不仅给社会经济发展与人民正常生活带来损失 更严重危害人类健康 贻害子孙后代 无论是保护环境 还是发展经济 其最终目的都是为了使人们过上健康快乐的生活 维护人与社会 人与自然的和谐 因此联合国把人口 资源 粮食 环境与发展并列为当今国际社会的五大问题 环境由自然环境和社会环境两部分组成 自然环境 是指环绕人类周围的自然界 是人类和其他生命体赖以生存和发展的物质基础 具体包括地质 矿藏 温泉 自然遗迹等 大气 水体 土壤和生物 森林 草原 野生动植物等 等环境 社会环境又称人工环境 具体包括工农业生产 交通 机场 港口 公路铁路 居住 村落 城市 商业 文教 学校 医院 疗养区 旅游 文物古迹 风景名胜 等区域的建设 环境问题概述 为不断提高物质和精神生活水平 通过长期有计划 有目的的发展 逐步创造和建立起来的人工环境 其质量是人类物质文明和精神文明建设的标志之一 那么什么是环境问题呢 环境问题本质上是人与自然的关系问题 由于人类的活动或自然原因 环境条件发生了变化 引起了环境的破坏和污染 以致影响人类的生产和生活 给人类带来了灾害 这就是环境问题 环境污染 就是指由于人类或自然 风暴 火山喷发 的因素 向自然界排入了一些有害物质 使自然界的组成和性质发生了变化 给人类的生存和发展带来不利的因素和危害 环境污染不同的分类标准有不同的划分 1 按照环境要素分 有大气 水体和土壤污染等 2 按污染物的性质分 有生物 物理和化学污染等 3 按污染物的形态分 有废气 废水 固体废弃物 光和辐射污染等 4 按污染产生的原因有生活 工业 农业和交通污染源等 5 按影响的范围分则有全球性 区域性和局部性污染等 在自然界里不论大气 水 岩石 土壤 生物都是由化学物质组成的 且经久不息地进行着千变万化的各种化学反应 在整个历史进程中 人与环境相互依存 相互作用 5 1 1环境污染与社会公害 环境污染的公害首先出现的是大气污染 随后是水污染最后是土壤污染 随着高科技的发展 近年来出现的还有核污染 20世纪40年代以来 世界上发生的八大著名公害事件 联合国规定 6月5日为世界环境日 以此激发全人类的环境保护意识 5 1 2环境污染与人体健康环境污染对人体健康的危害 取决于污染物的理化性质 进入人体的剂量 作用时间 个体敏感性等因素 大气污染物中的SO2 NOx Cl2等有毒气体对人体的呼吸道有强烈的刺激作用 造成急性缺氧危害 严重者引起心脏恶化而死亡等 重金属在人的机体内持续作用而引起慢性危害 慢性毒作用对人体的危害比急性毒作用的危害更加深远和严重 如有甲基汞引起的水俣yu病和镉引起的骨痛病 有机污染物对人类产生远期危害 在母体内影响胚胎器官分化 发育 引起生物体细胞遗传物质的遗传信息突变 以及诱发肿瘤致癌等 人类从胚胎到死亡 始终处于化学污染等有害物质的危害之中 因此 保护环境是我们每个公民应尽的义务 5 1 3环境污染与化学工业 化工产品的生产过程中排放出许多三废 废渣 废水 废气 威胁人们的健康 危害性最大 如硫酸厂 硝酸厂 染料厂 石化厂 化纤厂 氯碱厂 发电厂 氮肥厂等各类化工厂 搞清洁生产 采用无公害工艺 同时废物减量 变废为宝 这是解决环境污染问题的重点 也是化工生产的发展方向 5 2大气污染与防治 5 2 1大气中化学污染物及危害 5 2 2综合性的大气污染 5 2 3大气污染的防治 5 2 1大气中化学污染物及危害1 硫氧化物 SO2和SO3 的污染及危害来源 硫化物矿石的焙烧 煤燃烧和金属的冶炼中 危害 SO2具有刺激性气味 对眼 鼻 咽喉 肺等器官有强刺激性作用 能引起黏膜炎 嗅觉和味觉障碍 倦怠无力等疾患 空气中SOx的安全浓度约为 百万分之五 5ppm即5cm3 m3 2 氮氧化物 NO和NO2 的污染及危害来源 矿物的燃烧 生产或使用硝酸的工厂排放的尾气 氮肥厂 有机中间体厂等 危害 NOx高浓度会引起头晕 头疼 咳嗽 心悸等 低浓度长时间能诱发儿童支气管炎疾病 植物 棉织物 尼龙 金属材料都会受到腐蚀 对人体的安全浓度也约为5ppm 3 碳氧化物 CO和CO2 的污染及危害来源 CO2是大气中的正常成分 是温室效应产生的原因 CO是在燃料不完全燃烧时产生的 危害 对人体的危害是因为它与血红蛋白亲和力约为氧的230 270倍 最终导致组织低氧 甚至心肌坏死 4 其他污染物及危害有机污染物 来自石油烃类和人工合成的卤代烃类制品 如 大气中的多环芳香烃是引起癌症的主要物质 多氯联苯 通过呼吸道或通过食物链进入人体 蓄积在人体各种组织 造成病变 严重者可以死亡 重金属元素 如来自汽车尾气排放的铅尘 铅中毒表现为肠胃效应 出现厌食 消化不良和便秘 还会影响小孩的脑部发育 汞蒸气有高度的扩散性和较大的脂溶性 侵入呼吸道后 可被肺泡完全吸收并经血液送至全身 造成严重病变 5 2 2综合性的大气污染二十一世纪影响到全球人类生存的环境危机问题是 酸雨 臭氧层的破坏和温室效应 另外 共存于大气中的各种物质会发生相互作用 有的可能相互抵消 有的则可能使危害加剧 一 酸雨酸雨被定义为pH小于5 6的降水 包括雾 雨 雪 1 产生 分析表明 酸雨中的酸度主要是由硫酸 硝酸和氯气 HCl造成的 它们占总酸度的90 以上 其余为H2S等一些弱酸 矿石燃料的使用大大增加了SOx的排放量 机动车交通造成的NOx排放 在工业化国家占其总NOx排放量的30 50 2 危害 酸雨对河湖生态系统造成严重危害 酸雨造成湖泊酸化 引起鱼类 水生生物大量死亡 对河湖生态系统造成严重危害 酸雨还会毁灭森林 损害农作物 对金属 涂料 纤维 皮革 石雕 岩石壁画 古建筑 建筑材料等 都有不同程度的加快腐蚀和破坏的作用 酸雨还会祸及人体健康 引发气喘 心脏病等 3 防治根本措施是要减少SOx和NOx的排放 还积极采取治理措施 如在已酸化的土壤和湖泊中加入熟石灰 中和其中的酸性物质 在短期内可取得较好的效果 二 臭氧层破坏和臭氧空洞1 臭氧的性质和臭氧层的作用臭氧是大气中的微量气体之一 主要浓集在平流层中20 25km的高空 它可吸收掉一部分由太阳光产生的紫外线辐射 波长 240 320nm 可穿透动植物的表皮细胞 使其细胞变异或变性 臭氧层为地球提供了一个防止紫外辐射屏障 2 臭氧遭破坏的原因 人类活动产生的一些痕量气体如NOx和氯氟烃CFCl3 氟利昂 11 CF2Cl2 氟利昂 12 等进入平流层 与O3发生反应 导致大气中O3的减少 3 臭氧层破坏的危害性 大量紫外线辐射将直接达到地面 对地球生命系统产生极大的危害 还将导致地球气候出现异常 随着平流层中臭氧的减少 愈来愈多的紫外线直接照射到地面上 研究表明 臭氧层中臭氧总量减少1 到达地面的有害紫外线约增加2 由此导致皮肤癌的发病率增加2 5 白内障患者增加0 6 0 8 另外 还会引起晒斑 雪盲症 视力损害 皮肤老化等疾病 对人体免疫系统功能产生抑制作用 降低抵御艾滋病病毒的能力 强紫外线还会杀害海洋浮游生物 使鱼类因食物链遭到破坏而面临生存危机 此外 还会影响植物光合作用 使农作物减产等等 4 拯救臭氧层联合国1990年规定 全球于2010年完全停止氟氯烃的生产和排放 1994年联合国大会将每年9月16日定为 国际保护臭氧层日 最近 国外已找到用空气和水在一定的装置和条件下完全替代空调器和电冰箱制冷系统中使用的氟立昂的办法 相信随着科学技术的发展 破坏臭氧层化学物质的替代物将会不断出现 2000年10月 南极上空的臭氧空洞面积达2900万km2 是迄今为止观测到的臭氧空洞的最大面积 南极臭氧空洞是指南极地区上空受特殊的热力和动力条件 出现大气臭氧总含量季节性大幅度下降的一种现象 通常于8月中旬开始逐渐形成 1月底或12月初臭氧空洞消失 三 温室效应1 产生 大气中某些痕量气体如CH4 N2O CF2Cl2 CFCl3 O3 尤其是CO2等的含量增加对长波 红外线 辐射有强烈的吸收作用 而引起的地球平均气温上升的现象 温室效应在地球环境的演化过程中 起到了极其重要的作用 如果没有大气层的保温作用 全球的平均气温将不是现在的15 而是 40 地球上的各种生物就难以生存和繁衍 但是 全球气候不断变暖 也给人类带来很大的害处 2 温室效应带来的危害 主要是气候变暖 使极地或高山上的冰川融化 导致海平面上升 经专家研究预测到21世纪末 地球平均气温上升1 3 5 海平面升高15 95cm 沿海地区某些大城市将被淹没 还将导致人类食用水减少 传染病流行 其次是气候变化 亚热带可能会比现在更干 而热带可能变得更湿 由此海洋产生更多的热量和水分 气流更强 台风和飓风将更加频繁 温室效应对生态环境的变化 可能导致物种的灭绝和农作物减产 3 对策 全球气候变暖是错综复杂的环境问题 但就二氧化碳等温室气体增加造成气温升高而言 人们都认识到 要控制全球变暖必须控制大气中二氧化碳的含量 因此 首先要提高煤 石油等能源的利用率 其次是使用清洁能源 如 用太阳能 水能 风能 海洋能 地热能等代替煤 石油等矿物燃料 此外 应大力植树造林 减少对森林的滥砍滥伐 绿色能源 使用过程中无任何有害排放物的能源 清洁能源 便于运输 燃烧充分 无废渣和烟尘排放 但有少量无色有害排放物的能源 四 光化学烟雾大气中的烃类和氮氧化物 在阳光下发生光化学反应造成的烟雾污染现象 光化学烟雾诱发的流泪 眼红或呼吸紧张病症 夏季的晴天 在强烈日光的照射下 在汽车废气或工厂废气排放量较多的地方 有可能使人诱发得病 5 2 3大气污染的防治大气污染源 包括有工业 冶金 水泥 化工 污染源 农业 化肥 农药 污染源 交通污染源和生活污染源 主要由为这些行业提供的燃料燃烧而来 其中一部分是由燃料的本质引起 另一部分则为燃烧条件而造成的 因此必须从燃料结构和燃烧条件来防止污染物 1 硫氧化物污染的防治燃料脱硫和烟气脱硫 燃料脱硫一般是将煤和重油脱硫 烟气脱硫对高浓度SO2烟气 一般是将经SO2催化氧化生成硫酸后回收利用 对低浓度SO2烟气 通常依据SO2的酸性和还原性采用多种方法治理 2 氮氧化物污染的防治氮氧化物废气的治理按其化学性质 先将NOX氧化为NO2 再依据NO2的酸性 氧化还原性加以处理 3 汽车尾气污染物的防治汽车排放的气体中有害成分包括一氧化碳 碳氢化物 氮氧化物 硫氧化物 颗粒物等 它们是引起光化学烟雾的主要成分 根据汽车产生污染物的理化性质 可采用催化转化法将有害物质直接转化为无害物质 汽车尾气的完全催化转化一般分两步进行 一步是催化还原NOX 另一步是催化氧化碳氢化物和CO 目前已有一些高效催化剂 能同时对碳氢化物 CO和NOX进行净化 减少汽车尾气对大气造成的污染 雾霾与PM2 5 PM2 5是指一些空气动力学当量直径为小于等于2 5微米的颗粒物 又称为可入肺颗粒物 有 烟尘 可吸入悬浮颗粒物 浮尘 NOx SOx CO O3 挥发性有机物 稠环芳香致癌有机物等 PM2 5粒径小 富含大量的有毒 有害物质且在大气中的停留时间长 输送距离远 因而对人体健康和大气环境质量的影响更大 PM2 5只是地球大气成分中含量很少的组分 但它们能折射大量的可见光 可降低人肉眼的视野和道路能见度 对日光的传播与农作物的生长 交通安全等有着重要的影响 重度污染和污染源 5 3水污染与防治 水是生命的源泉 工农业生产的血液 城市的命 水是人类生产与生活不可缺少的环境要素 水在大自然中川流不息 周而复始地运动组成水的循环系统 地球上水的总量约为13 4亿km3 咸水97 5 淡水2 5 淡水中大部分以两极的冰盖冰川和深度在750m以上的地下水的形式存在 世界人均水资源2200m3 我国人均水资源1700m3 目前我国国土面积的30 人口面积的60 处于缺水状态 我国已被列为世界上120个国家中第13个贫水大国之一 水体污染 当污染物进入河流 湖泊 海洋或地下水等后 其含量超过水体的自净化能力 使水体的理化性质或生物群落组成发生变化 从而降低了水体的使用价值和功能的现象 5 3 1水体污染物及危害水体污染有两类 自然污染和人为污染 人为污染是人类生活和生产活动中产生的废水对水体的污染 包括生活污水 工业废水 农田排水和矿山排水 还有废渣和垃圾倾倒在水中或岸边经降雨淋洗流入水体造成的污染 从污染的化学组成划分 主要是酸 碱 盐等无机污染物 重金属污染物 耗氧有机污染物 有毒有机污染物和生物体污染物等 一 酸碱盐等无机污染物1 水体酸污染和碱污染的重要来源水体酸污染的重要来源 冶金 金属加工的酸洗工序 人造纤维 酸法造纸等工业废水 碱污染的重要来源 碱法造纸 化学纤维 制碱 制药 炼油等工业废水 2 危害 水的酸碱度发生变化 水中的微生物生长受到抑制 水体自净能力受到阻碍 并可腐蚀水下各种设备 使水生生物的种群变化 鱼类减产 甚至绝迹 各种溶于水的氯化物以及其它无机盐类会造成水体含盐量增高 硬度变大 进行灌溉时会使农田盐渍化 造成减产或颗粒无收 氰化物是毒性很强的污染物之一 氰化物可对细胞中氧化酶造成损害 人中毒后呼吸困难 全身细胞缺氧因而窒息死亡 饮用水中含氰不得超过0 01 g L 地面水不超过0 1 g L 二 重金属污染物重金属污染主要通过食物或饮水进入人体 能在人体的一定部位积累 且不易排出 使人慢性中毒 如汞 镉 铅 铬等 三 耗氧有机污染物耗氧性有机污染物引起水体溶解氧浓度降低 对水中多数好氧呼吸的生物产生危害作用 天然水体内溶解氧一般为5 10 g L 如鱼类在溶解氧小于4 g L的水中 就会窒息而死 此外 当水体处于缺氧状态时 水中某些化合物被还原 产生有害的物质如H2S N2 CH4等 厌氧的水体还会因有机物发酵而污染水体 使藻类和绿色植物绝迹 四 有毒有机污染物酚类化合物产生臭味 溶于水毒性较大 能使细胞蛋白质发生变性和沉淀 低浓度时 使鱼肉产生酚味 高浓度时 使鱼类大量死亡 人类长期饮用含酚水可引起头昏 贫血及各种神经系统症状 有机农药及其降解产物对水环境污染十分严重 有机氯农药易溶于脂肪和有机溶剂而不溶于水 光学性质稳定 残留时间长 有机磷农药的毒性大 但在环境中较易分解 其它如多环芳烃是环境中重要的致癌物质之一 多氯联苯是一种稳定性高的化学物质 侵入肌体后不易排泄 易聚集于脂肪组织 肝 脑中 引起皮肤和肝脏损害等 五 生物体污染物城市生活污水 医院污水或污水处理厂排入地表水后 引起病源微生物污染 排放的污水中常含有细菌 原生动物 寄生蠕虫等 5 3 2污水的化学净化对于污染严重 经自净化仍不能达到要求的水体 必须进行废水处理 针对不同的污染物 有不同的处理方法 按原理分为物理法 生物法 物理化学法和化学法等 物理法主要利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质 如沉淀法 筛滤法 气浮法 生物法是利用微生物作用 使废水中的有机污染物转化为无毒无害的物质 如好氧生物处理法和厌氧生物处理法 物理化学法是通过吸附 混凝等过程将废水中污染物得以净化 化学法是利用化学反应的作用来分离和回收污染物或改变污染物的性质 使其从有害变为无害 如中和法 氧化还原法 化学沉淀法等 现分别介绍如下 1 中和法中和法的目的是调节废水的pH值 酸性废水可直接放入碱性废水进行中和 也可采用石灰 石灰石 电石渣等处理 碱性废水可加入废酸 吹入CO2气体或用烟道废气中的SO2来中和 2 氧化还原法将溶解于水中的有毒物质 利用其氧化或还原的性质 将它转化成无毒或毒性甚小的新物质 以达到处理的目的 1 氧化法常用的氧化剂有空气 漂白粉 氯气 高锰酸钾和臭氧等 目前比较成熟的是用漂白粉处理含氰废水 让有毒的CN 离子转变成无毒的CO2和N2 其反应式如下 Ca ClO 2 H2O CN Cl Ca OH 2 N2 CO2此外 Cl2和O3是强氧化剂 比较常用 O3能氧化大部分无机物和有机物 用O3处理后的废水由于不产生二次污染 能够进行生物处理 是一种很有前途的方法 2 还原法主要选用的还原剂有铁屑或 将重金属离子还原为单质沉淀而分离 如Hg22 和Hg2 可与铁发生置换反应达到分离 3 化学凝聚法在某些工业废水中含有细小带电颗粒物质形成胶体 不易沉淀 此时向废水中投入絮凝剂 中和原来杂质粒子的电荷而发生絮凝 常用的絮凝剂有硫酸铝 硫酸铁 以及有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺等 实际治理某种废水时往往是多种方法联合运用 如 Cr 的毒性比Cr3 大1000倍 能引起遗传密码的改变 是致癌物质之一 处理酸性含Cr 的废水时 加入还原剂FeSO4 将Cr 还原为Cr3 然后以石灰为沉淀剂 使Cr3 生成Cr OH 3而去除 总之废水的处理是把废水中的有害物质以某种形式分离出去 或者将其转化为无害而稳定的物质 工业废水种类繁多 成分复杂 不同的污染物混合在一起又会产生新的污染物 因此一般不宜采取集中处理的方法 而以排放单位分别处理为主 一 石油1 石油进入海洋的途径船舶海上运输遇难 排油 漏油 违章排泄 海底油田井喷事故和泄露 工业含油废气 车辆含油废气的沉降以及未经燃烧的油随发动机尾气排放等 石油进入海洋以后 将发生一系列的变化 如扩散 汽化 乳化 光化学氧化 吸附 沉积 生物吸收和生物降解等 5 3 3典型的水体污染物 石油污染产生的危害 1 石油比水轻 浮于水面 且极易扩散形成油膜 油膜覆盖在水面上 使水与空气隔绝 阻止了大气中氧的溶解 在加上水中有机物质分解需消耗水体中的溶解氧 因而使水体缺氧变臭 2 石油在水中发生氧化反应时 也需要消耗水中的溶解氧 因而引起水体缺氧 水生生物窒息死亡 3 石油及其分解产物中存在许多有毒的物质 这些物质危害水生生物 造成水生生物畸变 甚至经食物链进入人体 使人的肠 胃 肝发生病变 危害人体健康 4 受污染的水体还会引起动植物的大量死亡 如1989年美国埃克森石油公司的泄油灾难 5 海面浮油还会沾污海兽的皮毛 使它们失去保温作用 海兽因丧失游泳的能力而死亡 6 石油污染还会破坏海滨风景区和海滨浴场等 3 减轻海洋石油污染需要所有国家和地区的共同努力及国际协议的支持 现在已经通过了一些国际公约和协议来控制水体和海洋的石油污染 目前 处理海洋石油污染的主要方法有分散法 吸附法 凝固法和围拦法等 美国和韩国还研究出利用细菌治理油污染的方法 1 合成洗涤剂的组成 主要由表面活性剂 三聚磷酸盐 泡沫稳定剂 荧光增白剂 羧甲基纤维素 芒硝等配制而成 其中表面活性剂 三聚磷酸盐是合成洗涤剂中引起水体污染的主要物质 合成洗涤剂是随着生活污水和工业废水进入水体的 二 合成洗涤剂 合成洗涤剂产生的危害 1 水中的合成洗涤剂在微生物的作用下可以分解 但要消耗水中溶解的氧 使水中溶解氧降低 2 阴离子型合成洗涤剂在水中容易形成泡沫 浓度较高时 可能形成永久性的泡沫 漂浮在水面上 阻止空气与水的接触 进一步降低水中的溶解氧 甚至造成缺氧而发臭 3 合成洗涤剂进入水体后 其中的三聚磷酸盐也进入了水体 会引起水体的富营养化 限制含磷洗涤剂的使用 生产无磷洗涤剂 是合成洗涤剂的研究方向 4 合成洗涤剂会伤害鱼的味蕾 使鱼的味觉迟钝 减弱或丧失觅食以及避开有毒污染物的能力 对鱼类的生存产生危害 5 经常接触合成洗涤剂的皮肤会出现皮炎 继而引发湿疹并发霉菌感染等 因此 使用洗涤剂是一定要注意冲洗干净 5 4土壤污染与防治大自然中发生的物理变化 化学和生物学反应 所排出的废物不断污染着土壤 人类的生产和生活活动也污染着土壤 土壤污染物可分为无机和有机两大类 无机物有重金属元素汞 镉 铅 铬等 有机物如酚 农药等 此外还有有害生物 8 4 1土壤污染及危害 8 4 2土壤污染的防治 5 4 1土壤污染及危害来源 第一是固体废弃物 生活垃圾 阴沟污泥 工矿废渣等 使许多有机质和无机毒物进入土壤 第二是大型工矿企业所排放的气体污染物受重力作用或随雨雪落于地表渗入土壤之内 尤其是工业废水灌溉 第三是人类的排泄物 生活污水中含有致病的各种病原菌和寄生虫等 用这种未经处理的肥源施于土壤 会使土壤发生严重的生物污染 第四是农药 化肥的使用不断扩大 数量和品种不断增加 也是土壤的重要污染源 一 重金属类污染物重金属元素不能被土壤微生物所分解 易于在土壤中积累 土壤中重金属可以通过植物吸收 如铜 锌主要是妨碍植物正常发育 汞 镉 铅等元素在植物体内富集转化 引起食物污染 危及人体的健康 这类污染不易被察觉 而一旦毒害作用比较明显表现出来 就难以彻底消除 二 农药污染物农药是保护农作物的药剂 包括杀虫剂 除草剂 杀菌剂等 农药进入土壤 必须要求在土壤中停留一定时期 才能发挥其应有的杀虫 灭菌或除莠作用 农药对土壤的污染与农药的施用方法 性质 用量以及土壤的成分都有关系 进入土壤中的农药首先是被土壤吸附 其后被植物吸收 或在土壤中迁移和降解 农药污染 农作物吸收了土壤中的农药 并积累在农产品 粮 菜 水果等 中 通过食物链 危害鸟 兽和人类健康 还因农药同时杀害了有益生物 或害虫天敌 破坏了自然生态系统 使农作物遭到间接的损害 农药的危害 1 短期大量摄入农药能引起急性中毒 长期接触农药 可引起慢性中毒 2 有机氯农药的慢性中毒主要是损害肝 肾 经常接触有机磷农药的人 当体内积累到一定程度 还会出现大脑功能损害症状 3 农药还会在人体内蓄积 影响生物酶的活性 如长期接触六六六的人 皮肤会对光过敏或者易生痤疮 DDT可引起高脂血症等 4 农药是非常重要的环境激素 对内分泌系统 免疫系统 生殖系统产生影响 可使鸟类产卵数减少 蛋壳变薄 胚胎不易发育等 5 农药还具有致畸 致癌的作用 5 4 2土壤污染的防治 贯彻 预防为主 防治结合 的环境保护方针 控制和消除土壤污染源是防治的根本措施 关键是控制和消除工业的 三废 排放 大力推广闭路循环 无毒工艺 以减少或消除污染物 其次是合理施用化肥和农药 禁止或限制使用剧毒 高残留性农药 发展生物防治措施 增加土壤有机质的含量 增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量 从而减少污染物在土壤中的活性 同时利用现代高科技发现 分离和培养新的微生物品种 以增强生物降解作用 提高土壤自身的净化能力 工业固体废弃物是土壤的主要污染源 对固体废弃物的处理一般采用的方法有 1 用物理 化学或生物学的方法将固体废物转化成便于运输 贮存 回收利用和处置的形态 2 焚烧热回收技术 目的在于是可燃的固体废物氧化分解 去毒 并回收能量及副产品 3 热解技术 在无氧或缺氧条件下可燃物经高温分解 并以气体 油或固体的形式将能量贮存起来 4 对生活废弃物主要采用微生物分解技术使之堆肥化 5 固化技术 主要应用于毒性较大的放射性污染物 铬泥等固体废弃物的处理 当土壤被重金属污染后 可采取以下措施 1 向土壤施加改良性抑制剂 如生石灰 磷酸盐 硅酸钙等 使它与重金属污染物作用生成难溶化合物 降低重金属在土壤及植物体内的迁移能力 2 向土壤多施有机肥 使有机质与金属元素结合 形成不易溶解的配合物 可抑制植物的吸收 3 调节土壤的pH值也可降低重金属元素的有效性 如土壤的pH值大于6 5 可以显著减少铬 铜 锰 铅 锌和镍被植物的吸收 防止农药的危害 1 有机氯农药已在许多国家先后被禁止使用 我国从1984年停止生产六六六 DDT农药 从1992年起 禁止使用六六六 DDT 二溴氯丙烷 敌枯双等农药 2 大力发展高效低毒 低残留农药 如除虫菊酯 烟碱等植物体天然成分的农药 大力开展微生物农药的研究等 白色污染 一些被抛弃的合成聚合物 如聚氯乙烯泡沫塑料等 在自然界中很难消融降解 长期污染环境 防治 白色污染 的较好办法是对这类不易降解的聚合物回收后进行再生利用 或对聚合物进行改性 使之在大自然中易于生物降解 或以纸代塑 对二恶英的防范室内化学物质污染机动车污染控制一种新型的环境疾病 多发性化学过敏症 5 5新型环保问题 5 5 1对二恶英的防范1999年5月底 比利时发现该国饲养场的肉鸡体内含有超标二恶英致癌物 此事件披露后 立即在全球引起轩然大波 一 性质和特点二恶英 英文名称dioxin 是多氯二苯并二恶英和多氯二苯并呋喃的统称 毒性很强 相当于氰化钾的50 100倍 具有强致癌性 生殖毒性 内分泌毒性和免疫毒性效应 显著特点 一是化学稳定性强 在环境中持续存在 被称为持续性有机污染物 二是高亲脂性或脂溶性 这两个特性导致这种污染物容易通过食物链富集于动物和人的脂肪和乳汁中 一旦进入动物和人体又较难于排出 二 危害 1 对人和动物有很强的致癌性 被列为一级致癌物 2 进入人体以后以 假性激素 产生类似于人体激素的作用 当摄入微量 就可干扰人的生殖功能 导致精子数减少 3 不仅影响性激素 而且影响甲状腺激素 胰岛素等其他激素 造成神经系统 免疫系统等正常人体系统障碍 引起婴儿夭折 畸胎 孕妇流产 是未成年人营养不良 智力低下 学习功能障碍 导致糖尿病患病几率增大等 三 产生 一般认为 二恶英最可能在温度为250 350 之间 在烟囱飞尘颗粒的表面形成 垃圾焚烧炉是释放二恶英的主要来源 因为炉内的温度 含氯的化合物及起催化作用的活泼金属都有利于二恶英的合成 普通的家庭生活垃圾用垃圾桶进行焚烧也会产生二恶英 四 对二恶英的防范 1 对可能产生二恶英的相关产品 如氯酚 多氯酚 多氯联苯等的生产使用加以限制 必要时取样分析 2 对垃圾焚烧要慎重处理 3 对垃圾中的含氯废物尽量减少或尽可能不要焚烧 五 二恶英的降解 日本发现一种白蘑菇真菌 不仅能分解木质素 且对二恶英也有分解能力 二恶英与白蘑菇混合培养 2个月内50 70 的二恶英彻底被降解 最终转化为二氧化碳和水 此法可减轻或清除二恶英的危害 5 5 2室内化学物质污染室内化学污染源 除经空气流通进入室内之外 室内各种建筑装饰材料 厨房炊事 化妆品 日用化学用品和化学制品 复印机 放射性污染物等都是重要的室内化学污染源 一 种类化学污染物 Hg 卤素等元素类物质 CO 氮氧化合物 NOX 卤化氢 H2S SO2等无机化合物 烷烃 不饱和非芳香烃 芳烃 多环芳烃等有机烃 四乙基铅 二丁基锡等金属有机和准金属有机化合物 环氧乙烷 醚 酮 醛 有机酸 酯 酐 酚类等含氧有机物 胺 腈 硝基甲烷 硝基苯 三硝基苯 亚硝胺等有机氮化物 CCl4 脂肪烃和烯烃的卤化物 芳香族卤化物 多氯联苯等有机卤化物 烷基硫化物 硫醇 巯基甲烷 二甲砜 硫酸二甲酯等有机硫化物 磷酸酯类 磷酸三甲酯 磷酸三乙酯 有机磷农药等 二 健康长寿的 头号杀手 吸烟烟草是一种含有多种对人体有害化学成分的植物 其主要有毒物质是尼古丁 含量约占烟草的0 8 5 左右 其他还有微量的醇 羧酸 醛 色素 链烷烃 类脂类 萜烯类等物质 由于吸烟过程是香烟的不完全燃烧过程 在这个过程中会发生一系列的复杂化学反应 生成大量新的物质如一氧化碳 烟焦油 多环芳烃等 所以产生的烟雾中化学成分更复杂 据分析 整个烟雾中约有3800多种成分 其中很多是有毒有害物质 包括致癌物质 促癌物质等 在室内吸烟3 5分钟可使空气负离子浓度明显下降 甚至消失 科学研究表明 吸烟对人类的危害极大 1 吸烟被列为 人群一级致癌物 首先它是诱发肺癌的主要因素 而且 开始吸烟的年龄越小 患肺癌的可能性越大 此外 口腔癌 咽喉癌 膀胱癌 胰腺癌等与吸烟也都有关系 2 吸烟除了引发癌症之外 还会引起其他多种疾病 如高血压 高血脂 脑溢血 心脏功能衰竭等心血管疾病和消化道疾病 神经系统疾病等 3 妇女吸烟坏处更多 所生婴儿智力低下 迟钝 体重轻 体质弱 出生后数年易患支气管炎 肝病 肺病 肺炎等疾病 妇女吸烟越多 出现肥胖比例越高 导致脸色发黑 皮肤干燥 皱纹增多等早衰现象 4 未成年人吸烟较成年人更易出现咳嗽 感冒 咽喉炎等疾病 影响肺部发育 危害生殖功能 还会造成运动能力下降 学习能力减退等 5 吸烟不仅害己还要害人 吸烟者吸入的烟雾只有10 其余90 弥散在大气之中 儿童被动吸烟会引起猝死综合症 哮喘 中耳炎等 总之 吸烟有百害而无一利 三 建筑装潢装饰材料污染 1 涂料涂料大多数是由树脂类的有机高分子化合物溶于有机溶剂而组成的 有机溶剂主要有苯和甲苯等 一些着色的颜料中还含有金属铅 铬等 它们可以通过呼吸道进入人体 引起咳嗽 恶心 食欲下降 腹胀等 还会刺激中枢神经系统 使人头痛 失眠 记忆力衰退 智力低下等 也可以通过与皮肤直接接触 引起局部或全身皮肤炎症 此外 还会刺激眼睛 引起充血 视力模糊 灼痛等 因此 国家对居住区大气中苯的最大容许值为0 8毫克 米3 铅的平均值为0 7微克 米3 2 甲醛污染甲醛的危害 经呼吸道 消化道及皮肤吸收 对皮肤有强烈的刺激作用 可引起组织蛋白的凝固坏死 对中枢神经系统有抑制作用 甲醛的来源 家具 墙纸 天花板 化纤地毯 塑料地板 隔热材料等 各种树脂 油漆 乳胶 涂料 胶粘剂等中长期 持续 缓慢地释放出甲醛 调查发现 装饰程度较高的居室中 甲醛浓度竟为室外的46倍 控制甲醛污染的有效方法 关闭门窗 在室温27 以氨水熏蒸几个小时 3 石棉石棉是纤维状的硅酸盐类矿物 可制成石棉瓦以及耐火 隔热 隔音的材料 室内墙壁 天花板 地面装潢也已采用含石棉的材料 石棉难降解 易破碎成细微纤维和尘埃 因而能漂浮在空气中达数月之久 长期吸入一定量的石棉纤维易引起石棉肺 肺癌 口腔癌 喉癌 食管癌 肾癌 胃肠癌 还可诱发间皮瘤等 石棉致癌的潜伏期很长 且初期不易发现 一旦发现常已危及生命 所以早期发现极为重要 我国对车间空气石棉粉尘最大容许浓度为2毫克 米3 4 氡放射性污染 氡是铀等放射性元素蜕变的产物 存在于花岗岩和火山岩结构的地表中 是一种无色 无味 透明的稀有气体 是低层大气中天然放射性的主要成分 蜕变时主要放射 射线 它从地下到地表 再从地表到大气 非常容易聚集在封闭的建筑物中 当它及其衍生物通过呼吸道进入人体后 往往长期滞留在人体的整个呼吸道内 是诱发肺癌及其它呼吸系统疾病的重要原因之一 来源 居室空气中的氡主要来自建筑材料和建筑物 其次是从住宅地基土壤和岩石中释放出来的 当用含氡的地下水做饮用水时 氡会从水中释放出 此外 氡也会随液化石油气的燃烧进入空气 近期发现 高压线附近产生的强大电场 可使氡原子带静电 所以氡易附着在窗帘 家具 衣服等物品上 使高压线附近的住宅内氡含量较高 危害 据国外某些辐射防护组织调查测算表明 长期居住在含氡及其子体浓度高的住宅的人 肺癌发病率显著增高 据美国国家环保局估计 美国每年有5千到2万人死于由氡及其子体引起的肺癌 我国每年约有5万人死于由氡及其子体引起的肺癌 由氡引起的肺癌已成为影响人们身体健康的最严重的问题之一 氡的防治 为了减轻室内氡及其子体的污染程度 在装修居室时应该填平 密封所有的裂缝 墙面涂上油漆类的涂料以减少建筑材料中氡的析出 装修时选择放射性含量低的装饰材料 夏季多用风扇吹风增加空气湍流 使氡子体加速沉降以降低空气中氡子体含量 测量作为饮用水水源的地下水中氡的含量 若有含量过高 则不可作为饮用水源 种植花草 尤其是长绿多叶的植物 因为它们易吸收氡子体 会降低它在空气中的浓度 在日常生活中最重要的是要经常开窗 使室内空气流通 迅速降低氡及其子体的浓度等 5 其它挥发性有机物污染装修中使用的各种溶剂 胶粘剂可造成苯 甲苯 二甲苯 三氯乙烯等挥发性有机物的污染 油漆中用作稀释剂的香蕉水 含苯或甲苯达50 55 其毒性作用主要表现在对神经系统的先兴奋后抑制作用 对皮肤黏膜有刺激性 因此 装修宜适度 刚装修好的新居应加强通风 不宜马上入住 同时 研制新一代环保型装潢装饰材料 实现装潢的环保化 绿色化 已经提到议事日程上来 四 化妆品污染化妆品中的色素 香料 表面活性剂 防腐剂 漂白剂 避光剂等都可导致接触性皮炎 香水 防晒剂 染发剂中含的对苯二胺 口红中含的二溴和四溴荧光素都具有变应原性质 可引起皮肤红肿 瘙痒 发生变应性接触性皮炎 胭脂 眉笔的笔芯也含有变应原 可引起眼睑变应性接触性皮炎 使用含雌激素的化妆品能引起儿童性早熟发育症状 洗发香波中含的苯酚有毒 其口服致死量为2 15g 洗发水含苯胺类化合物 溅入眼内 2天内眼球表面就出现广泛损伤 并能渗入晶体引起白内障 有些化妆品含有四氧化三铅或碱式碳酸铅 进入人体或呼吸道易引起铅中毒 因此 从医学角度来看 不化妆 不染发 慎用化妆品 崇尚自然美 是现代女性最佳的养生之道 五 日用化学品污染除虫剂 消毒剂 洗涤剂 干洗剂 空气清新剂 家具擦光剂 擦玻璃剂 是有用的日用品 但同时也散发出有毒气体 有些家用化学品 涂料 光漆 染料 抗氧化剂 除草剂 杀虫剂 杀菌剂等中用到了毒性很高的苯胺 用作溶剂 灭火剂 干洗剂的CCl4 用作去油剂 干洗剂的CH3CCl3 用作制冷剂 发泡剂的CHF2Cl等是主要的氯代烃污染源 5 5 3机动车污染控制来源 机动车排放的CH CO NOX和颗粒物等污染物 是造成酸雨 全球气温升高 臭氧层臭氧浓度降低的重要原因之一 因此 机动车排气污染控制早已为世界各国所关注 纷纷研究和探索减少污染物排放的方法和技术 治理方法 改善燃料品质 提高燃烧效率 开发高效尾气催化净化装置等 5 5 4一种新型的环境疾病 多发性化学过敏症 MCS 特点 症状多种多样 几种同时伴随出现 如变态反应 呼吸困难 头痛 昏晕 恶心 视力障碍 哮喘 疲倦关节疼痛 注意力下降免疫力下降 情绪压抑等 导致MCS的主要有害化学物质 木材保护剂 洗涤剂 溶剂 防腐剂 芳香剂 颜料等产品中的有害化学物质 如甲醛 五氯苯酚 聚氯联苯 六氯化苯 农药 杀虫剂 重金属等 摄入人体后被分解和排除的过程非常缓慢 随着时间的推移会积少成多 并随着人们年龄和体重的增长 其对身体健康的危害也随之增加 治疗MCS的困难 1 许多带有有害化学物质的产品在人们的日常生活中还在大量使用 有些有害物质的使用没有法律规定 2 人们日常绝大部分的时间生活在封闭式的空间内 几乎24小时呼吸着被污染的空气 3 有害化学物质具有很大的隐蔽性 4 MCS具有较长的潜伏期 5 这是一种新型疾病 尚未引起人们足够的认识和重视 并且尚无实验手段明确识别MCS 在治疗上更是束手无策 禁止使用有害化学物质是从根本上杜绝MCS的最有效办法 为此德国自1989年已禁止使用甲醛 五氯苯酚 聚氯联苯等 自1993年禁止使用六氯化苯等有害化学物质 5 6 1 可持续