浅谈化学对环境的影响

1、浅谈化学对环境的影响化学是自然科学的一种,在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律,创造新物质的科学。世界由物质组成,化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它的成就是社会文明的重要标志,当今社会已经完全离不开化学。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。我国著名化学前辈杨石先生说:“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。但是人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人

2、均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中也不断排放出大量有毒物质,为环境和人类的健康带来一定的危害。例如,温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。环境会影响到人们的生活质量、身体健康和生产活动,使人们的生活环境质量下降。严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题。目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。就大气的环境问题而言,主要有酸雨、温室效应、臭氧层空洞,光化学烟雾等。一、酸

3、雨人类发展离不开各种能源的利用,但是人们所利用的能源大多都是通过几万年的演变所生成的,是不可再生的能源,除此之外,这些能源对我们的生活环境是有很大的污染的。造成雨水酸化的污染物很多,其污染来源大致分为两类:其一为自然物质,火山爆发喷出大量的硫化物及悬浮固体物,自然水域表面释放的硫化氢、二甲基硫及氮化物等，都会使得雨水的pH值降至5.0左右，就是我们俗称的酸雨；二是人为物质,工业化后,燃料的大量使用,燃烧过程中产生一氧化碳、氯化氢、二氧化硫、氮氧化物及有机酸及悬浮固体物,排放至大气环境中,经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质使得雨水之pH值降低,形成酸雨。由于酸雨具有跨区污染的特性且属于二次污染

4、物,以致影响层面相当广,局部的污染防治对于酸雨的防治助益不大,必须削减硫、氮氧化物的总量才能真正有效遏止酸雨的危害。二、温室效应温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应,就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面,而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的温室气体吸收,从而产生大气变暖的效应。地球大气中起温室作用的气体称为温室气体，主要有二氧化碳（CO2）、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂以及水汽等。它们几乎吸收地面发出的所有的长波辐射,其中只有一个很窄的区段吸收很少,因此称为"窗区"。地球主要正是通过这个窗区把从太阳获得的热量中的70%又以长波辐射形式返还宇

5、宙空间,从而维持地面温度不变,温室效应主要是因为人类活动增加了温室气体的数量和品种,使这个70%的数值下降,留下的余热使地球变暖的。空气中含有二氧化碳,而且在过去很长一段时期中,含量基本上保持恒定。这是由于大气中的二氧化碳始终处于增长和消耗持平的动态平衡状态。大气中的二氧化碳有80%来自人和动、植物的呼吸,20%来自燃料的燃烧。散布在大气中的二氧化碳有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。还有5%的二氧化碳通过植物光合作用,转化为有机物质贮藏起来。但是近几十年来,由于人口急剧增加,工业迅猛发展,呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳,远远超过了过去的水平

6、,二氧化碳的产量巨幅增加。而另一方面,由于对森林乱伐,大量的农田建成城市和工厂,破坏了植被,减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。再加上地表水域逐渐缩小,降水量大大降低,减少了吸收溶解二氧化碳的条件,破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡,就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。空气中二氧化碳含量的增长,就使地球气温发生了改变。二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中,具有调节的球气温的功能,如果没有二氧化碳,地球的年平均气温会比目前降低23。但是,二氧化碳含量过高,就会使地球仿佛捂在一口锅里。气温逐渐升高,就形成“温室效应”。三、臭氧层空洞大气中的臭氧含氧量仅一亿分之一,但是离地面20至25公里的平流层中,

7、存在着臭氧层,其中臭氧的含量占这一高度气体总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量极其微少,却具有非常强烈的吸收紫外线的功能,可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭,才使得人类和地球上各种生命能够存在。繁衍和发展。2008年形成的南极臭氧空洞的面积到9月第二个星期就已达2700万平方公里,而2007年的臭氧空洞面积只有2500万平方公里。2000年,南极上空的臭氧空洞面积达创记录的2800万平方公里,相当于4个澳大利亚。臭氧层为什么会出现“空洞”?许多科学家认为,是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成,其中的氯离子释

8、放出来进入大气后,能反复破坏臭氧分子,自己仍保持原状,因此尽管其量甚微,也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。我国科学家新近提出,仅仅是氟利昂的作用还不够,太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中,并破坏了那里的臭氧分子,这才是主要原因。(杨学祥,1999)而无论如何,人为地将氯离子送进大气,终是一种有害行为。在现代经济中,氟利昂等物质应用非常广泛,要全面淘汰,必须首先找到氟利昂等的替代物质和替代技术。在特殊情况下需要使用,也应该努力回收,尽可能重新利用。目前,世界上一些氟利昂的主要生产厂家参与开发研究了替代氟利昂的含氟替代物（含氢氯氟烧：HCFG口含氢氟烷姓：HC曲）及其合成方法，有可能勇做发泡剂、制冷剂和清洁剂等,但这类替代物也损害臭氧层或产生温室效应。同时,也在开发研究非氟利昂类型的替代物质和方法,如水清洗技术、氟制冷技术等。绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,将反应物的原子全部转化为期望的最终产物,因此绿色化学既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经