《人口增长中的化学因素.ppt

身边的化学 第一讲 民以食为天 1.尿素的发展历程 目前，世界上广泛采用由氨和CO2直接合成尿素法。 1922年，首先在德国的法本公司奥堡工厂实现了工业化生产。 30年代中期有了连续生产的不循环法 50年代初期发展了半循环法 60年代初期生产技术以水溶液全循环法为主 70年代初期气提法生产尿素占优势 与甲醛的缩合反应 尿素与甲醛作用生成尿甲醛缩合物，可作为脲醛塑料的原料，也是一种很好的缓效肥料。 二、毁誉参半的农药 1. DDT 是怎样发现的 1874年，德国著名化学家 O.Zeidler 首先合成出来的。 当时人们并没有发现它有什么用途， O.Zeidler 合成它完全是出于 对化学反应研究和化学结构的兴趣。 1939年，瑞士化学家 Paul Miller 合成了二氯 二苯基三氯乙烷（Dichloro-Diphenyl-Tricloroethane) . DDT的化学结构式为： Cl— —C— —Cl Cl— C—Cl | Cl 2.不可磨灭的历史功绩 DDT的六个特点： （1）对害虫毒性很高; （2）对温血动物和植物相对无害； （3）无刺激性、气味极淡； （4）能广泛使用； （5）化学性质稳定、残效期长； （6）廉价且容易大量生产。 1944年 美国首先在意大利的军队和平民中广泛使用DDT，对付斑疹伤寒流行病。 1952年 不少国家用DDT对付虐蚊，以控制疟疾流行病。 （没用DDT以前，由于疟疾， 全世界每年死亡200-300万人。） 使用DDT 10 年后，疟疾作为人类的主要祸患基本消除。 印度：7500万人（1952）-10万人（1964） 前苏联：3500万（1956）- 1.3万（1966） 斯里兰卡：1.2万人（1956）-0 （1966） WHO的一项报告中指出：“单从疟疾病看，DDT可能拯救了5000万个生命。” 因此，1948年，Paul Miller 获诺贝尔医学奖。1963年，希腊赛塞努力克大学授予他博士学位。 3.退出历史舞台 1972年，美国环境保护局（EPA）对在美国使用DDT发出一项禁令。DDT的成功历史就此结束。 这是因为： 1946年，科学家就认识到，DDT 可在人体的脂肪中富集，并能长期地残留； 富集效应：土壤100 ppm→蚯蚓 140 ppm→ 知更鸟 400 ppm. 1960年，美国加利福尼亚的图利湖（Tule Lake )和下克拉马斯保护区发生食鱼性鸟类大量死亡。检查发现小鹈鹕体内脂肪中的DDT 含量比湖水中高77万倍。 1983年，中国停止生产、停止使用DDT。 历年累计产量约40多万吨，占国际用量的20﹪。 目前，某些国家仍生产用于控制疾病的传播。 国际上公认POPs具有下列四个重要的特性： (1) 能在环境中持久地存在。由于POPs物质对生物降解、光解、化学分解作用有较高抵抗能力，一旦排放到环境中，它们难于被分解，可以在水体、土壤和底泥等环境中存留数年时间。衡量化学物质在环境中持久性的评价参数为半衰期。 (2) 能蓄积在食物链中，对有较高营养级的生物造成影响。由于POPs具有低水溶性、高脂溶性特性，导致POPs从周围媒介物质中生物富集到生物体内，并通过食物链的生物放大作用达到中毒浓度。由于POPs多为对人类、动物和水生生物有较高毒性的物质，通过饮食和环境污染接触到POPs，从而造成健康危害。生物富集因子(BCF)评价一种化学物质被生物富集时可能达到的程度。一般用鱼作为实验生物来测定，BCF值为稳定状态下，鱼体内受试化学物质的浓度与实验水体中受试物质的比值。 (3) 能够经过长距离迁移到达偏远的极地地区。POPs所具有的半挥发性使得它们能够以蒸汽形式存在或者吸附在大气颗粒物上，便于在大气环境中做长距离迁移，同时这一适度挥发性又使得它们不会永久停留在大气中，能重新沉降到地球上。通常以饱和蒸汽压作为评价化学物质挥发性的指标参数 ，所谓饱和蒸汽压是指化学物质在一定温度下，与液体或固体处于相互平衡时的蒸汽饱和压力。 (4) 在一定的浓度下会对接触该物质的生物造成有害或有毒影响。POPs大多具有“三致(致癌、致畸、致突变)”效应，对人类和动物的生殖、遗传、免疫、神经、内分泌等系统具有强烈的危害作用。 由于POPs兼具上述四个方面的特性，因此造成的结果是： POPs进入环境，其持久性会