化学环保论文.doc

化学环保论文造成环境污染的因素可分为物理的、化学的及生物学的三方面，而其中化学物质引起的污染约占80%90%。从化学的角度出发，探讨由于人类活动而引起的环境质量的变化规律及其保护和治理环境的方法原理。就其主要内容而言，环境化学除了研究环境污染物的检测方法和原理(属于环境分析化学的范围)及探讨环境污染和治理技术中的化学、化工原理和化学过程等问题外，需进一步在原子及分子水平上，用物理化学等方法研究环境中化学污染物的发生起源、迁移分布、相互反应、转化机制、状态结构的变化、污染效应和最终归宿。随着环境化学研究的深化，为环境科学的发展奠定了坚实的基础，为治理环境污染提供了重要的科学依据。目前中国仍面临着许多难以解决的问题，最主要的当然是环境问题，环境问题已对中国建设和谐社会的事业构成了严重的威胁和挑战，成为影响经济、制约社会的重大问题。椐“绿色gdp核算报告”表明，单是北京一个城市，每年因污染而造成的损失就达116亿多元，这并未包括自然资源的损失，也没计入生态破坏的损失，其中大气污染造成的经济损失为95.2亿元；水污染造成经济损失21.2亿元。由此可见，环境问题对经济和社会的影响有多大。环境问题主要包括水污染、大气污染、生态破坏等问题，下面我们来详细阐述这些问题： 一 水污染问题和产生的附带问题，以及解决的办法 中国有超过70%的河流、湖泊、海岸受到污染，90%的中城市地下水受到污染。水污染从江河支流向干流延伸；从地表向地下渗透；从陆域向海域发展；从城市向农村蔓延；从东部向西部扩展。珠江、长江、松花江、黄河、淮河、辽河、海河等七大水系水质恶化趋势没有得到控制。天津约3000平方公里的近岸海域，没有一处能达到清洁海域水质标准。中国水资源的现状几乎已成为“有水皆污”、“逢雨必酸”的境况。如果照此情况继续发展，人们还有水河饮、有水可用吗？这无疑是给淡水资源紧缺的中国造成雪上加霜的效果，导致中国缺水情况更为严重。 我国虽然地大物博，但人均水资源仅为世界平均水平的四分之一，且水资源分布不平衡，旱、涝灾害时常发生。全国每年缺水总量约为400亿立方米，其中有400余座城市供水不足，110座城市严重缺水，由于过度抽取地下水，导致70座城市不同程度的严重下沉的后果，每年因缺水造成的直接经济损失达2000亿元，少产粮食700多亿公斤。每天有六千万人难以获得足够的饮用水，六亿人则喝着污染的水。中央在“十一五”规划中提出：每年节能4%、减排2%。结果是2006年主要污染物排放不降反升、平均每两天发生一起突发性环境事故，群众对环境投诉增加了三成。解决环境问题的工作迫在眉捷。 我们现在首先谈一谈水污染的处理。现代废水处理方法主要分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。按照处理程度分，可分为三级：一级处理又名初级处理；二级处理又称生物处理；三级处理又称深度处理。但废水三级处理基建费和运行费用都很高，约为相同规模二级处理二至三倍。所有污水处理方法表明，污水处理技术是试验室研究的方法，不能适用大规模的污水处理需要。因为这些处理方法高科技含量高，技术设备超前，投资和运行费用高，真是不惜用“真金白银和污水拼搏的战役”。而我这里有种过滤技术，对污水处理进而将水净化成人们日常饮用的自来水，它具有成本低，方法简单，并能有效地保证治污质量。我将这种过滤法称为“快滤王”，在讲述“快滤王”的工作原理前，我们先来谈谈现在的自来水是用什么方法过滤出来的。 现在的自来水过滤工艺主要是在水中投加混凝剂沉清，然后进入过滤池过滤。这种做法浪费混凝剂十分严重，而沉清池很容易反池，使矾花和杂顶突然大量上升，过滤池一时难于适应高浊度水的过滤，容易造成水质差的现象，本来20度至50度水均可直接过滤。可是现在却要投加混凝剂沉清，这等于过滤池被架空。在过滤的作用与净水原理中的阻力截留，由截留的固体颗粒构成的滤膜，并由它起到过滤作用，但这层滤膜又很容易堵塞过滤速度，导致过滤周期大为缩短，浪费冲洗水头十分严重，造成产量低、质量差，使得水厂只发挥了百分之三十三的作用。如果使用“快滤王”就不会有这些问题存在，“快滤王”造价低，操作简单，过滤速度快能适应复杂的生产环境，作用大，节约水和混凝剂各50%，节约投资95%以上。 “快滤王”的操作方法和作用：“快滤王”是顺着过滤池的进水冲力而工作，操作杆用小水管套一条钢枝连接在快滤王的横杆上，在过滤池反冲洗时，顺着过滤池的排水之势，拉起快滤王的操作杆放下，使快滤王倒污泥进排污室吸走，待反冲洗结束，拉起操作杆的钢枝卡住，使快滤王又对准过滤池的进水口冲力，快滤王又十分神奇而快速地分离污泥和杂质，有效地消除滤膜的堵塞，使过滤池保持长时间的快速过滤，使过滤速度翻两番，并能过滤50度水。如果是由于过滤池滤料粗糙和疏漏、良莠不分、清浊均可通过，造成过滤水质量有问题时，水厂应及时在过滤池滤料上层添加精细均匀的滤料，使过滤水质量合格为止。特别是在洪水期和高温季节里，供水最为紧张时最能看清快滤王的作用，若在快滤王的基础上进行技术革新，可使大部分污水不用反应池和沉清池，更不用投加任何混凝剂，使50度至150度的污水能直接过滤，而且能快速分离污水中的污泥和杂质，当滤层污泥增多至防碍及堵塞滤层过滤时，快滤王会根据污泥的重量，把污泥倒入排污室，能减少反冲洗次数，节约反冲洗动力，延长反冲洗周期3倍至10倍。 二 大气污染的现状与解决方法 国家环保总局国家统计局首次发布的中国绿色国民经济核算研究报告2004环境污染造成年经济损失逾五千亿元，世界20个污染最严重的城市有16个在我国。我国大气污染造成的环境健康损失占我国gdp7%，预计到2020年达到13%。按照较为现实的估计，中国环境污染造成的损失占中国国内生产总值的8%至13%。也就是说，中国的经济增长已被环境污染所吞噬。 大气污染是由于除尘器价格太贵，容量小造成效果差，易损坏难更换。城市在不断地发展和扩大，工农业生产不断增长上升，生产的效益和企业的生存利益竞争激烈，眼前利益和长远的利益没有和谐统一，烟尘不断向空中排放，日积月累，山川水土被严重污染。致使全球近四分之一病例由环境造成，平均每一万个城市居民中有6个人因为空气污染死亡。全国由于大气污染共造成近35.8万人死亡，约64万呼吸和循环系统病人住院，约26.6万人新发慢性支气管炎病人，造成的经济损失高达1527.4亿元。中国的环境问题正在一步步从量变到质变，在同环境污染抗争的时候，我们所付出的除了生命的代价，还有什么？因此，只有使用快滤王的综合功能，才是减少二氧化碳的最好办法。快滤王的除尘用水循环喷雾过滤法： .根据烟尘的大小而建或改造烟囱、烟道，安装充足的喷雾器头。 .顺利地把带头的和高温的或厂房里的烟尘，吸引到水循环喷雾区，用水充分喷洒，务必使清洁气体排出，尘粒随液滴流进过滤池。 .建两个简单实用的快滤王式过滤池，日夜能顺利过滤出所有烟尘水，两个过滤池可同时过滤或轮换清理灰泥。 .建一个蓄水池装过滤后的出水，用于循环喷洒烟尘。 三 海水的处理 进行海水处理，将之淡化成可饮用水能为人类缓解缺水问题。人类进行海水淡化已有100多年的历史，创造了几十种淡化方法，比较成熟的方法主要是蒸馏法，膜分离法，冷冻法等。膜分离法诞生于1953年，又称为膜法和反渗透法。它使用的薄膜叫“半透膜”，其性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动往咸水那边渗透。人们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。目前，海水淡化工程投资成本约为45005500元/吨/日。到目前为止，全球海水淡化的日产已接近4000万吨。2005年底，我国日产12万吨，海水淡化吨水的综合成本5元。由于海水淡化的成本高，技术复杂，几十年以来至今，海水淡化的数量与缺水的数量相比差距甚远。因此，创新海水淡化，节约加压能耗，是大量开发大海的淡水资源的希望，也能进行小型的海水淡化。创新海水淡化可节约加压能耗法： 1、改善预处理，降低膜污染。 2、用再创新的快滤王与膜法相结合，消除海水对淡水的吸引力。 3、能使海水在不加压的情况下顺利进行海水淡化，海水淡化的速度与加压反渗透相同。 4、工程投资成本略低于反渗透法的建造成本。风就存在于我们的身边，我们人类也都习惯了风的存在。可是什么是风能，风能又有哪些特点，人类是怎样一步一步地开发利用风能，以及为什么风能又会成为21世纪人类理想的能源资源呢？这些问题，我们也许还没有认真地思考过，下面我就从以上四个方面讨论一下风能。1、风能的概念与计算公式风是一种自然现象。由于不同地表(如海洋、森林、田野、山岳和沙漠等)在白天受太阳照射以及晚上吸放热的特性不同，对空气加热(或放热)的差异，造成了空气的流动，通常人们将垂直上下的流动称为“气流”，将水平流动称为“风”。由于空气是有一定质量的，因而其流动时必然具有一定能量，这就是风能。其计算公式为: E551gv ( kw)。代表空气密度，单位是kg/m3；A代表空气流动面积，单位是m2; g=9.8m/s2; v代表空气流动速度，单位是m/s.2、风能的特点(1) 蕴藏量丰富。风能是全球水能的10倍多，我国仅陆地上就有风能资源大约1.6109W。 (2) 可以再生，永不枯竭。风能是太阳能的变异，只要太阳和地球存在，就有风能，它取之不尽，用之不竭，是可再生的。(3) 清洁无污染，随处都可开发利用。3、人类风能开发史回顾 风能作为一种清洁、安全的可再生能源，千百年来一直受到人类的重视。有资料表明，人类利用风能的历史源于亚洲。早在公元前多年，中国和波斯国(现伊朗)就开始利用风车提水，灌溉农田；公元前1700多年，亚洲的巴比伦王国也开始利用风车灌溉农田。此后又过了大约3000年左右，到公元1100年，风车技术从亚洲传到欧洲。到13世纪，风车已在全欧洲得到广泛应用。 随着欧洲人对美洲大陆的殖民统治，也将风车带到了南美和北美。18世纪风车在全世界范围得到普遍应用，成为人类社会的重要动力工具之一，因而历史学家把18世纪称为风车应用的“黄金时代”。由于蒸汽机的发明和广泛应用，人们对风能应用似乎兴趣大减。但在19世纪后期，由于物理学的发展，人们发明了发电机，一些科学家产生了用风车带动发电机发电的设想，从此揭开了人类利用风能的新篇章。 1890年，丹麦制造了人类社会第一台风力发电机；由于风力机机械故障频发和发电成本较高，因而风力发电并没有得到足够的重视。风力发电真正得以大发展是在本世纪50年代中期到80年代中期的30年中。在这段时间里，也由于火电造成的环境污染日益严重，而且正逐步耗尽人类有限的矿物资源，人们对可再生能源的风能越来越重视。经过30年的努力，风力发电逐步从科研走向产品，从实验走向实用。在风力发电领域贡献突出的国家中，首推美国和丹麦。 二战后，美国越来越认识到能源问题的重要性和严重性，因而投入大量资金开展风电的研究开发，并取得了丰硕的成果。50年代末研制成功50 kW风力发电机，60年代研制成功300 kW风力机；从70年代开始到80年代末期，以Mod-,Mod-1和Mod-2等机型为代表，风力发电机的功率从500 kW逐步上升到了 W。在增加风力机输出功率的同时，还十分重视提高运行可靠性。尤其是Mod-1和Mod-2，前者采用了微机控制，后者采用了发电机内部微处理器的技术，使风力发电机能根据外界风力的大小、强弱和方向变化而改变转速、风向和叶片的角度，从而大大提高了运行可靠性，满足了并网发电的要求。 丹麦则因是一个风力资源丰富的国家，风力发电被视为主要的替代能源。从50年代开始，它的两家公司先后研制成功100 kW、300 kW、500 kW和750 kW风力机。在研制大功率风力发电机的同时，还注重进行可靠性研究和降低风力发电机价格。目前，丹麦的中型风力发电机以可靠性高、性能价格比高而著称于世，它每年大约出口600台300 kW到500 kW的风力发电机。 4、根据以上风能的特点和人类开发风能的历史，我们不难想象风能将是21世纪人类理想的能源资源。原因概括起来有以下几点：（）矿物能源的有限性迫使人们越来越重视风能等可再生能源的开发与利用。据1987年第二届太平洋煤炭会议资料介绍，按当时的开采速度，石油只能开采34年，天然气为60年，煤炭只能维持约200年。而风能资源量大且可再生。 （）化石燃料利用中不可避免的环境污染问题也使人们越来越倾向于风能等“绿色能源”的开发与利用。如据联合国环境署1997年报告：在过去20年，全世界能源消耗增长了50%，从现在到2020年，全球能源消耗还将比现在增长50%100%，由此造成温室气体排放将会增加45%90%，从而带来灾难性后果 再如按照我国电力部规划，2000年全国风电场装机容量将超过100万kW，年发电量预计达到30亿kWh。若以相应的风电代替煤电，可减少污染物排放量约为：CO2-2250000t、SO2-18300t、2 -13500t、粉尘-15600t。 同时，在经济上每年还可减少燃煤消耗数百万吨，并相应节约大量运力、发电用水和灰场占地。可见发展风电不但具有可观的环境效益，而且具有可观的经济效益。此外有充分的事实证明，风能开发越充分，越有利于环境的保护与优化。 （）风电技术的逐步成熟和风电机性能价格比的提高