化学与环境重订.ppt

化学与环境 环境 环境问题 目前人类面临的主要环境问题 环境保护 环境保护概念的发展 什么是可持续发展？ 两个基本构成要素： 人类应坚持与自然和谐相处 当代人不能剥夺后人发展的权利 化学在环境科学中的作用 （1）环境分析化学 环境分析化学的发展主要集中在对环境中微量、痕量有害化合物的分析。 （2）环境污染化学 环境污染化学主要研究环境污染物的产生、迁移、转化、累积、降解、危害及归宿。 （3）污染控制化学 化学、生物以及化学与生物配合技术已广泛地应用于污染控制。 （4）生态化学 综合应用环境化学、生物学、毒理学研究大量化学物质在环境中引起的生态效应和对人体健康的影响是生态化学研究的主要内容。 绿色化学 大气结构 主要大气污染物及来源 一次污染物： CO, CO2 SO2, H2S NO, NH3 颗粒污染物 二次污染物： SO3, H2SO4, MSO4 NO2, HNO3, MNO3, O3 醛、酮 CO 源 汽车尾气，化石燃料燃烧 火山爆发、森林火灾 植物生长过程的光分解 海洋生物代谢 汇 与土壤中微生物反应 CO —— CO2 与OH·反应 CO2 源 汽车尾气，化石燃料燃烧 火山爆发、森林火灾 汇 植物的光合作用 SOX 源 电厂、工业排放 自然界火山、海洋排放 生物腐败或生产排放出的H2S, 经氧化生成SO2 汇 地面或水系 NOX 源 天然土壤、海洋中细菌对硝酸盐的分解 闪电过程 NH3的氧化 燃料燃烧 合成氨生产（很少） 汇 NO —— NO2 —— HNO3 —— 地面或水系 颗粒物 空气污染指数（API） 二氧化氮（nitrogen dioxode, NO2） 二氧化硫（sulphur dioxide,SO2） 臭氧（ozone,O3） 一氧化碳（carbon monoxide,CO） 可吸入悬浮粒子（respirable suspended particulates, RSP） 大气污染物迁移的影响因素 风、湍流、浓度梯度 天气形势和地理形势 光化学烟雾 硫酸型烟雾 酸性降水 颗粒物 温室效应 “亦正亦邪”的臭氧 人类对臭氧层的破坏 臭氧层的保护作用 臭氧对人类的危害 人类对臭氧层的破坏 大气污染的综合防治 1、大气污染的控制途径 合理规划 改变燃料结构 集中供热供暖 绿化造林 采用先进技术 2、大气污染的治理技术 颗粒污染物的治理（除尘） 主要气态污染物的治理 （吸收法； 吸附法； 催化法； 燃烧法； 冷凝法） 二、水环境、水污染和水处理 概述 水体 水体的组成不仅包括水，而且也包括其中的悬浮物质、胶体物质、溶解物质、底泥和水生生物，所以水体是个完整的生态系统，或是被水覆盖地段的自然综合体。 天然水体组成 ： 悬浮物质： 泥沙、粘土、藻类及附着的细菌等 胶体物质： 硅溶胶和腐殖酸胶体等 水合金属离子 （Fe3+、Al3+） 溶解物质： 盐类（ K+ 、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3- 、 Cl- 、 SO42-等） 微量金属离子（Cd、Hg、Pb、Sb、Sn、Zn、Mn、Cu） 营养物质 （N,P） 气体（O2、CO2、H2S和N2等） 有机物质 (非腐殖质和腐殖质) 水体指标 总含盐量(TDS): 水体中常见主要离子总量。 TDS=[Ca2++Mg2++Na++K+]+[HCO3-+SO42-+Cl-] 水体中的有机污染物 COD 气体在水中的溶解度 水体污染 污染物排入天然水体,一旦超过其自净能力，就引起天然水体发生物理、化学性质的变化，水质变坏。 水的污染恶化环境，传染疾病，毒害生物，对人类和自然界造成严重危害。 水体中主要污染物来源及危害 1、无机无毒物质 （颗粒；酸、碱、无机盐；氮、磷等营养物质 ） 2、无机有毒物质 （氰化物、砷、汞、镉、铅等重金属盐） 3、有机无毒物质 （碳水化合物、蛋白质、脂肪） 4、有机有毒物质 （农药、酚、醛、酮、多氯联苯、多环芳烃、染料、塑料） 5、石油类污染物 （石油及其制品） 6、其他污染物 （放射性物质、热） 颗粒 来源: —— 岩石风化（石英、刚玉、赤铁矿…） —— 粘土矿物 —— 碳酸盐、硅石 —— 有机颗粒物（生物残骸） —— 天然人造有机物（核酸、蛋白质） 危害： —— 大大降低光合作用，妨碍水体自净 —— 堵塞鱼鳃，导致鱼类死亡 —— 其他污染物的载体 酸、碱和无机盐 来源： 酸 —— 酸雨、矿山废水、化工厂排放、金属加工 碱 —— 制碱、制革、造纸、炼油 危害： 1. 抑制甚至消灭微生物的生长，妨碍水体自净