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大学化学教程8化学与环境详解
第四章 化学与环境 主要内容 环境与污染 大气污染 水体污染 绿色化学 环境与污染 什么是环境 环境与污染 环境污染 生态平衡 :生态系统发展到一定阶段,它的生物种类的组成,各个种群的数量比率及能量和物质的输入、输出等都处于相对稳定状态 自净能力:自然界的各个生态系统对某些外来的化学物质均有一定的抵抗和净化能力,象人体,但是有限的 环境污染:环境中发生有害物质积聚的状态 原因:自然因素和人为因素 20世纪化学工业的贡献 重大危害 ?农田板结、食品毒化、白色污染、温室效应、臭氧空洞等严重威胁着人类的生存和发展。原有环保措施—1.措施:治理、罚款、关闭停产2.意义:暂时缓解了污染3.缺陷:高昂代价改善局部环境,地球环境问题无法解决。 ?? 人类面临的环境危机 1、温室气体大量排放导致全球变暖 2、臭氧层破坏 3、生物多样性减少 4、酸雨成灾 5、森林锐减 6、土地沙漠化 7、空气污染 8、淡水资源污染 9、海洋污染 10、垃圾围城——最严重的城市病 大气污染 大气圈 大气的组成和分类 恒定组分:N2、O2、Ar、Ne、Kr等气体, 可变组分:CO2 (0.03~0.033%)、H2O(g) (0~4%) 不定组分:煤烟、粉尘、含S N、C的化合物 (NO2、H2S、SOx) ——是大气中的主要污染成分 大气污染概况 大气污染——大气中有害物质含量超过一定指标,使大气质量恶化,对人、动植物、 设备财产造成危害的现象。 大气的主要污染物 二次污染物——大气污染物之间相互作用或污染物与大气中的正常成分作用或因太阳光引起光化学反应等使污染物转换、产生的新的污染物。 综合性大气污染 温室效应 臭氧层空洞 酸雨 光化学烟雾 温室气体大量排放导致全球变暖 全球变暖导致水平面上升 温室效应产生原因 太阳辐射能量的99%在波长150~4000nm, CO2在4300nm附近有一个强吸收带 其他温室气体:H2O CH4 N2O O3 CFC等多原子分子(30多种) 英国科学家的警告 21世纪,人类活动将导致地球温度上升1.4到5.8摄氏度,这将对人们的生活产生直接影响。 根据目前的情况,下个世纪,全球气候变暖将使沿海居民面临的干旱、洪灾、酷热等自然风险大大增加。 臭氧层空洞 臭氧减少的危害 太阳紫外线分为三个波段 UV—C (100~295nm) 有害 O3吸收90%以上 UV—B (295~320nm) 有害 UV—A (320~400nm) 全部通过 臭氧层破坏原因 研究表明,臭氧层破坏与氟利昂分解时产生的氯原子有直接关系; CF2Cl 2 + hν→ Cl + CF2Cl Cl+O3 ClO+O2 ClO+O Cl+O2 大型喷气式飞机飞行中排出的大量NOx、COx和烃类化合物; 核试验的火球将大量的NOx带入高空。 NO+O3 NO2+O2 NO2+O NO+O2 酸雨 正常的未被污染的雨水pH值为5.6,pH值5.6的雨水就称为酸雨。全球三大酸雨区美国和加拿大地区、 北欧地区、 中国南方地区?。 主要是由SO2、NOx造成的 我国是硫酸型酸雨 酸雨使水体和土壤酸化,损害农作物和林木生长,危害渔业生产(pH<4.8,鱼类就会死亡,腐蚀建筑物、文化古迹和工厂设备,危害人类健康。 我国重庆、贵州、长江三角洲、珠江三角洲雨水的pH值经常在4左右。 面积大 全国每年由于酸雨污染造成的经济损失达200亿元左右。 汽车尾气与光化学烟雾 汽车尾气中的有害成分主要有CO,NOx,碳氢化合物,颗粒物等 汽车尾气排放标准与三效催化剂 光化学烟雾现象: 大气中的CH和NOx等一次污染物,在太阳光中紫外线照射下发生化学反应,衍生种种二次污染物。由一次污染物和二次污染物的混合物(气体和颗粒物)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾 。又叫洛杉矶烟雾。 新装修的建筑物室内环境质量堪忧 新装修的建筑物室内污染物浓度是室外的100倍,不少人会出现皮肤过敏、头痛、嗓子痛、疲倦等症状。 全世界每年有280万人直接或间接死于室内装修污染 世界上30%的新建和重建的建筑物中发现有危害健康的室内空气,装饰材料中有毒材料占68%。 室内环境污染已经被列入对公众危害最大的五种环境因素之一。 ???????????
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