浅谈现代生活与化学的关系.doc

池州学院成人教育学院 毕业论文报告书 课题名称 浅谈现代生活与化学的关系 专 业 应用化工 班 级 1005 学生姓名 胡秀兰 学 号 100313223 指导教师 章厚林 完成时间 2012 年 5 月 16 日 池州学院 毕业设计 论文 1 目目 录录 摘要 2 关键词 2 1 前言 3 1 1 问题的提出 3 2 化学与居住健康 3 2 1 涂料对人类健康的影响 有机化学 4 2 2 如何减少涂料对人体的危害 4 3 化学与使用健康 4 3 1 家用洗涤剂与人类健康 物理化学 5 3 2 防腐剂与人类健康 有机化学 6 4 化学与饮食健康 6 4 1 蔬菜与人类健康 无机化学 7 4 2 盐与人类健康 无机 生物化学 8 4 3 炊具与食品中的铝与人类健康 无机化学 8 5 展望 9 致谢 10 附录 参考文献 10 池州学院 毕业设计 论文 2 摘 要 大学化学 作为化学学科较深层次研究的一门课程 它与人们的现代 生活息息相关 尤其是它与人类的健康关系甚是密切 本文主要从无机化 学 有机化学和物理化学等学科 探讨了大学化学与居住健康 使用健康 饮食健康等方面 为化学学科发展促进人类现代生活健康提供有益借鉴 关键词 大学化学 现代生活 居住 使用 饮食 健康 池州学院 毕业设计 论文 3 1 1 前言前言 1 11 1 问题的提出 化学是一门实用性 创造性的学科 它与能源 材料 信息 环境保护 国防 生物工程 医药卫生 资源的综合利用以及人们的衣 食 住 行密切相关 自有人 类以来就开始了对化学的探索 因为有了人类就有了对化学的需求 它与我们的生活 息息相关 在我们的日常生活中无处不在 我国著名滑雪前辈杨石先生说 农 轻 重 吃 穿 用 样样都离不开化学 没有化学创造的物质文明 就没有人类的现 代生活 化学作为一门庞大的知识体系 能用来解决人类面临的问题 满足社会的需要 对人类社会做出贡献 它的成就已成为社会文明的标志 深刻的影响着人类社会的发 展 社会的发展离不开人类的发展 人类的发展离不开人的生存 而人的生存离不开 化学 社会的一切发展 生命是基础 一切生命的起源离不开化学变化 一切生命的 延续同样离不开化学变化 恩格斯说 生命的起源必然是通过化学的途径实现的 没有化学的变化 就没有地球上的生命 也就更不会有人类 是化学创造了人类 创造了美丽的地球 在大学化学学习中 有很多内容都联系着我们的生活 渗透到我 们的衣 食 住 行中 可以说化学关系着人类的生存与健康 我们要运用好这些知 识 真正做到 让生活走进化学 让化学走向社会 让化学服务人类生活 为当今 社会造福 2 大学化学与居住健康 2 1 涂料对人类健康的影响 有机化学 2 1 1 涂料中挥发性有机化合物对环境的影响 传统的溶剂型涂料由于大量有机溶剂和有一定毒性的各种助剂 防腐剂及含重金 属的颜料填料 在生产与使用中产生三废 造成对环境的污染 并严重影响人类健康 特别是涂料生产和施工以及成膜过程中产生大量的挥发性有机化合 VOCs 主要包括直 链烃 卤代烃 芳香烃以及醛酮醇类化合物等 直接排放到大气中 造成严重的空气污 染 挥发性有机化合物 VOCs 的一次污染 排放到大气中的有机挥发物首先造成一 次污染 直接威胁人类的健康 其中主要是通过呼吸途径随空气进入人体 还可通过 池州学院 毕业设计 论文 4 与人体接触 或皮肤吸收导致中毒 据有关报道 仅全国每年发生的有毒建筑涂料引 起的急性中毒约 400 余起 中毒人数 15000 余人 死亡人数约 350 人 慢性中毒约 100000 人次 挥发性有机化合物 VOCs 的二次污染 目前的调查研究表明 涂料施 工后所释放出的有机溶剂已经成为继交通污染之后的第二大污染源 这些在阳光作用 下会发生光化学反应 产生许多活性物质 有的可与大气中的氧化氮和氧化硫发生进 一步的反应 生成酸性物质 这些反应使有机污染物转化成毒性更大的二次污染物 将直接导致酸雨的形成以及光化学烟雾的产生 对人类生态环境构成了严重的威胁 此外 还可能产生温室效应 使地球变暖 对人类的生活带来不利的影响 引发火 灾和爆炸灾害 空气中的有机化合物的一般为易燃易爆化学品 可引发火灾和爆炸灾 害 这种现象一旦发生 将给人民生命财产和社会安全等方面造成不可挽回的影响 2 1 2 涂料中重金属颜料的影响 无机 分析化学 颜料中的铅系颜料 铬系颜料 镉系颜料含铅 铬 镉 在生产中造成对水质的 污染 对动植物和人类造成极大危害 铬系颜料长期以来是涂料工业广泛应用的着色 颜料 铬被视为是致癌的金属之一 六价铬的毒性是三价铬毒性的 100 倍左右 由于 铬的毒性使国外铬系颜料使用量大幅度下降 我国用量却呈上升趋势 用于涂料中含 铜的颜料也很多 例如红丹 锌铬黄 锶铬黄 高铜酸等 铜能抑制血红素合成和溶 血 由此造成贫血 对大脑 小脑 脊髓和周围神经也造成侵害 铅可能导致血管痉 挛等病变 如腹绞痛 铅中毒性脑病 神经麻痹 尤其值得注意的是 它可通过胎盘 乳汁影响后代 婴幼儿由于血脑屏障发育未完善 对铅的毒性更敏感 镉系颜料虽然 耐久性好 涂料工业中仍有少量应用 但其化合物毒性很大 2 2 如何减少涂料对人体的危害 在房子装修时 应尽量选择无毒 清洁的涂料 刚装修完毕的房子应打开门窗通风 至少半个月 方可入住 日常生活中要尽量避免长时间的与涂料接触 同时 科研机 构要积极研发各种无毒涂料 在绿色化学思想的指导下制定环境产品认证体系及环境 友好涂料标准 引导世界涂料工业走可持续发展的道路 3 大学化学与使用健康 3 1 家用洗涤剂与人类健康 物理化学 池州学院 毕业设计 论文 5 日常生活中我们经常接触洗涤剂 它是当今社会人们离不开的生活必需品 不管是 在公共场所 豪华饭店 还是在每个家庭 大众小吃摊 我们都可以看到化学洗涤剂 的踪迹 在这些被包装得多彩多姿的化学洗涤剂的使用过程中 人们正在不知不觉地 如同吸毒般地依赖着它 在不能自拔地使用着化学洗涤剂的同时 化学污染便通过各 种渠道对人类的健康进行着危害 3 1 1 洗涤剂的去污原理 化学洗涤剂实际上是将石油垃圾开发的副产品 它溶于水 化学洗涤剂的洗污能力 主要来自表面活性剂 因为表面活性剂有可以降低表面张力的作用 可以渗入到连水 都无法渗人的纤维空隙中 把藏在纤维空隙中的污垢挤出来 而化学洗涤剂则挤在这 些空隙之中 水难以清洗它们 给人们健康造成潜在危害 3 1 2 洗涤剂对人体的危害 表面活性剂可以渗人人体 沾在皮肤上的洗涤剂大约有 0 5 惨入血液 皮肤上若 有伤口则渗透力提高 10 倍以上 进入人体内的化学洗涤剂毒素可使血液中钙离子浓度 下降 血液酸化 人容易疲倦 这些毒素还使肝脏的排毒功能降低 使原本该排出体 外的毒素淤积在体内积少成多 使人们免疫力下降 肝细胞病变加剧 容易诱发癌症 化学产品的泛滥是人类癌症越来越多的最大根源 而化学洗涤剂是人类最直接最密切 的生活用品 人们在广泛的使用化学洗涤剂洗头发 洗碗筷 洗衣服 洗澡的同时 化学毒素就从千千万万的毛孔渗人 人体就在夜以继日的吸毒 化学污染从口中渗入 从皮肤渗入 日积月累 潜伏集结 由于这种污染的危害在短时间内不可能很明显 因此 往往会被忽视 但是 微量污染持续进入体内 积少成多可以造成严重的后果 导致人体的各种病变 3 2 防腐剂与人类健康 有机化学 我们经常能看到食品包装中带有防腐剂 它能有效防止食品变质 防腐剂可分为无 机防腐剂和有机防腐剂两大类 其中 无机防腐剂有亚硫酸盐 焦硫酸盐及二氧化硫 等 但由于使用二氧化硫 亚硫酸盐后残存的二氧化硫能引起严重的过敏反应 主要 是呼吸道过敏 故世界联合国粮农组织 FAO 于 1986 年禁止在新鲜果蔬中使用无 机防腐剂 目前 常用的防腐剂为有机防腐剂 主要有如下几种 3 2 1 苯甲酸及其盐类 池州学院 毕业设计 论文 6 苯甲酸又称安息香酸 因其在水中的溶解度低 而不直接使用 故绝大多数使用苯 甲酸钠 钾两种盐 根据世界卫生组织和联合国粮农组织 FAO WHO 1994 规定 人造奶油 果酱 果冻 菠萝汁使用苯甲酸钠的限量为 1 0g kg 指单用量或与苯甲酸 山梨酸及其盐类以及亚硫酸盐类合用累计量 但亚硫酸盐类含量不超过 500mg kg 苯 甲酸进入机体后 大部分在 9 15 小时内 可与甘氨酸作用生成马尿酸 从尿中排出 剩余部分与葡萄糖化合而解毒 因上述解毒作用是在肝脏内进行的 故含苯甲酸的食 品对肝功能衰弱的人群不宜使用 3 2 2 山梨酸及其盐类 山梨酸 学名为 2 4 已二烯酸 它一般用于鱼类食品和糕 酒食品 其盐类常 用山梨酸钾 它的水溶性好 性能稳定 其抑菌作用和使用范围与山梨酸相同 山梨 酸 山梨酸钾都能参加人体正常的新成代谢 易被分解为二氧化碳和水而排出体外 故只要符合标准 对人体无害 3 2 3 对羟基苯甲酸酯类 主要使用对羟基苯甲酸酯类中的甲 乙 丙 异丙 丁 异丁 庚酯 其酯随着酯 基中碳原子个数的增多其抗菌作用增强 但同时其水溶性降低 而毒性则相反 因此 经常将丁酯与甲酯混用 乙酯和丙酯混用 可提高溶解度 并用增效作用 由于对羟 基苯甲酸酯类的酸性和腐蚀性强 因此 胃酸过多的病人和儿童不宜使用含此类防腐 剂的食品 但只要符合规定的限量 正常人均可使用 但也要注意 应尽量使用防腐 剂不同的食品 以防止同种防腐剂的叠加中毒现象 以上三类防腐剂对人体的毒性大小为 苯甲酸类 对羟基苯甲酸酯类 山梨酸类 山 梨酸及其钾盐虽然成本较高 但它是迄今为止常用防腐剂中毒性最低的 从国内外发 展动态分析 山梨酸有逐步取代苯甲酸的趋势 但山梨酸有在空气中稳定性较差和易 被氧化着色的缺点 1998 年 我国研制出一种高效无毒的防腐剂 它的成分是单辛酸 甘油酯 其在防止食品腐败 变质的同时 也有助于保持食品营养成分和风味 并且 性状稳定等特点 4 化学与饮食健康 4 1 蔬菜与人类健康 无机化学 池州学院 毕业设计 论文 7 4 1 1 蔬菜中硝酸盐的危害 蔬菜是一种极易富集硝酸盐的植物性食品 人体摄入的硝酸盐有 81 2 来自蔬菜 如每千克新鲜菠菜中硝酸根离子的含量可高达 2358 世界卫生组织和联合国粮农 组织 WHO FAO 1973 规定硝酸盐的 AOI 值 日允许量 为 3 6 按人均 体重 60 计算 则日允许量为 216 若以每天食蔬菜 0 5 计 则每千克蔬菜 的硝酸根允许量为 432 可见我国蔬菜中硝酸盐含量已大大超标 因此 绿色蔬菜 产品对硝酸盐的含量规定了限量标准 蔬菜中的硝酸盐含量成为评价蔬菜品质的重要 指标之一 据研究 人从食物中摄取的硝酸盐在胃和肠道内可被硝酸还原菌还原为亚 硝酸 生成的亚硝酸对人体主要危害包括 进入血液 亚硝酸盐具有较强氧化性 能将亚铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白 导致输送氧气的功能下降 造成缺氧 出现 高铁血红蛋白症 胃中形成的亚硝酸盐在酸性条件下转化为亚硝酸 它与人体蛋白 质代谢生成的仲胺或酰胺发生亚硝化反应 生成 亚硝基化合物亚硝胺或亚硝酰胺 它们在体内的积累会诱发消化系统癌症 因此 控制蔬菜中硝酸盐的积累及人体对硝 酸盐的摄入量 对保护人体健康有重要意义 4 1 2 如何减少蔬菜中的危害 由于蔬菜中硝酸盐积累的主要因素是过量使用氮肥 因此生产过程中应合理施用氮 肥 增施磷钾肥 钼肥 锰肥及有机肥料 降低硝酸根的积累 因光温条件可影响蔬 菜中氨基酸的含量和蛋白质的合成 故而冬季温室大棚蔬菜种植应采用措施 增强光 照和提高温度 在日常生活中蔬菜不宜久放 应食用新鲜的蔬菜 并多食富含 Vc Ve 的食品 控制或减少亚硝胺的生成 另外 常食大蒜及其制品能降低人体胃液中亚硝 酸的含量 还能抑制硝酸还原酶的作用 我国居民有腌制咸菜的习惯 方法是将蔬菜 用大量的盐长时间的腌制 这种不科学的饮食习惯有待纠正 4 2 盐与人类健康 无机 生物化学 4 2 1 盐的危害 研究发现高盐摄入可引起血压升高 低盐饮食能使血压降低 高盐能使血压升高 的原因可能因为 1 盐的成分是氯化钠 高盐 高钠 摄入引起钠潴留 导致血容 量增加 同时细胞内外钠离子水平的增加可导致细胞水肿 血管平滑肌细胞肿胀 血 管腔狭窄 外围血管阻力增大 引起血压升高 2 高盐摄入使血管对儿茶酚胺类缩 血管因子敏感性增强 同时交感神经末梢释放去甲肾上腺素增加 另外还能增加血管 池州学院 毕业设计 论文 8 壁上的血管紧张素受体密度 导致血管过度收缩 外围血管阻力增加 血压升高 3 高盐摄入引起的钠潴留能使细胞内钠增加 抑制钠 钾 ATB 酶活性 使细胞外 钙流入细胞内 同时细胞内钠的增加使细胞内外钠离子梯度消失 钠 钙交换受抑制 使细胞钙排出减少 导致血管平滑细胞内钙离子浓度升高 引起血管平滑肌收缩 外 围血管阻力增加 血压上升 4 2 2 如何减少盐的危害 应改变饮食中盐的比例 严格控制盐的摄入量 每人每天控制在 4 克以内 我们为了身体健康 一定要养成良好的饮食习惯 清淡饮食以免使口味加重 而严重 地危害身体健康 导致疾病悄然上身 另外 烹饪过程中 特别是蔬菜 肉类等 加 盐不能太早 应在将熟时加入 以免使食物过早失水 流失维生素等水溶性营养物质 4 3 炊具与食品中的铝与人类健康 无机化学 4 3 1 铝的危害 铝是一种低毒金属元素 并非人体需要的微量元素 不会导致急性中毒 但若铝超 过标准就会对人体造成危害 人体摄入铝后仅有 10 15 排泄到体外 大部分会在 体内蓄积 与多种蛋白质 酶等人体重要成分结合 影响体内多种生化反应 长期摄 入会损伤大脑 导致痴呆 还可能出现贫血 骨质疏松等疾病 尤其对身体抵抗力较 弱的老人 儿童和孕妇产生危害 导致儿童发育迟缓 老年人出现痴呆 孕妇摄入则 影响胎儿发育 人们摄入铝的主要来源有炊具和食品两个方面 铝餐具如遇酸性或碱 性食生物就会发生反应 使铝溶解随食物进入人体 因此 烹饪或存放酸性食物时应 避免使用铝制品 宜使用铁制品或玻璃制品 铝的摄入来源于饮食 比如易拉罐饮料 碳酸饮料 中铝的含量比瓶装饮料要高 到 倍 多数孩子喜欢油炸 膨化食品 这些食品在制作过程中使用铝添加剂 为片面追求口感 有的企业超标使用添加剂 如油条制作过程中加入超量明矾和苏打 从而含铝量较高 另外 粉丝 凉粉 薯条 虾条 芝士条等和非自然发酵法制作的馒头 面包都含铝 4 3 2 如何减少铝的危害 日常饮食中应注意引导人们少吃油炸 膨化食品 远离易含铝超标食品 如粉丝 凉粉 薯条 虾条 芝士条等 不使用含铝食品添加剂 如明矾 含铝发酵粉 池州学院 毕业设计 论文 9 在使用铝制炊具及餐具时应保护好其氧化层 尽可能不盛放过咸 过酸或碱性食物 以使保护膜不遭到破坏 5 展望 化学是一门实用的学科 它与数学 物理学等学科共同成为当代自然科学迅猛发展 的基础 当前 我国所面临的挑战有人口控制问题 健康问题 环境问题 能源问题 资源与可持续发展问题等 环境污染 全球变暖这些世界性的问题的解决必须依靠有 机化学 如何控制二氧化碳的排放量 研制合适高效的催化剂将汽车尾气转化为无污 染的气体是有机化学中的难题 面对世界能源危机 如何高效的利用 H 能源也是有机 化学界研究的重要课题 煤 石油 天然气这些不可再生的能源必须得到高效综合的 利用 石油化工工业的发展使合成纤维的利用渗透到生活的方方面面 我国化学家可 望在未来几年里创制和开发出多种新型催化剂 使我国的煤 天然气和煤层气的综合 优化利用取得优异成绩 从而减缓我国的能源紧张和环境污染的压力 此外 化学家 在大规模 大功率的光电转换材料方面的探索研究将导致太阳能的开发利用 而化学 家从事的新燃料电池及催化剂的研究可能在 21 世纪初出现突破 电动汽车将向实用化 迈出一大步 这将改变人类能源消费的方式 同时提高人类生态环境的质量 综上所述 我们不难发现 大学化学与我们日常的生活是息息相关的 它对指导人 类健康的