化学与环境及环境保护.ppt

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1、化学与环境及环境保护化学与环境及环境保护第六讲第六讲主要内容主要内容 环境污染与化学，室内环境与化学，室外环境与化学，铅污染和塑料污染 中国环境标志 人和其他动植物都需要洁净的空气！煤燃烧汽车尾气排放沙尘暴南极臭氧层空洞臭氧层空洞的危害 臭氧层被破坏后，紫外线会通过大气层长驱直入。强烈的紫外线照射会抑制人的免疫力，会使白内障和皮肤癌患者增加。直接引起酸沉降的主要物质是人为和天然排放的SOx（SO2和SO3）和NOx（NO和NO2）。森林受到酸雨破坏同一座雕像分别在1908年（左）和1969年（右）的外观水污染使鱼大量死亡水体污染来源示意图赤潮水华塑料包装制品回收标志环境污染与化学 环境问题与材

2、料、能源、信息并列为现代文明的四大支柱，又与人口、粮食、资源等问题并列为人类面临的四大挑战。据国家环保总局网站消息，国家环保总局据国家环保总局网站消息，国家环保总局和国家统计局和国家统计局20062006年年0909月月0707日联合发布了中日联合发布了中国绿色国民经济核算研究报告国绿色国民经济核算研究报告20042004。这是中。这是中国第一份经环境污染调整的国第一份经环境污染调整的GDPGDP核算研究报告。核算研究报告。研究结果表明，研究结果表明，20042004年全国因环境污染造成的年全国因环境污染造成的经济损失为经济损失为51185118亿元，占当年亿元，占当年GDPGDP的的3.05

3、%3.05%。环境的概念环境的概念1 1自然环境自然环境 包包括括大大气气、水水、土土壤壤、岩岩石石以以及及存存在在于于其其交交界界处处的的生生物物圈圈和和阳阳光光，它它们们组组成成环环境境的的结结构构单单元元进而构成环境整体。进而构成环境整体。2 2人类活动环境人类活动环境 大大环环境境。与与人人类类生生存存直直接接有有关关的的大大气气层层（高高2020公公里里）、水水层层和和土土层层（深深1010公公里里）范范围围内内人人人共享的环境物质之总和。人共享的环境物质之总和。小环境。小环境。任何个人活动的空间如工厂车任何个人活动的空间如工厂车间、办公室、农村田野、实验室、课堂、宿间、办公室、农村

4、田野、实验室、课堂、宿舍、居室等，亦称工作和生活环境。舍、居室等，亦称工作和生活环境。外环境。外环境。大环境和小环境的总称。大环境和小环境的总称。区域环境。区域环境。指地区、行业的特有环境问指地区、行业的特有环境问题的概括，如城市环境、旅游环境等。题的概括，如城市环境、旅游环境等。1.1.环境问题环境问题 环境问题指环境效应及某些特殊病态。（1）环境效应 生态效应 这是一种环境生物效应，主要指保持生态平衡，即在一段时期内环境中物质循环和能量流动状态应保持相对稳定，特别要保护自然资源如土地、森林和水这些基础资源，在保证更新的前提下合理开发和利用。温室效应 这是一种全球性的环境物理和化学效应，认为

5、大气中二氧化碳的积累，吸收了地面向太空的热辐射，保持了地面空气有较高的温度。温度如果继续升高，将使海洋水位增高，淹没部分大陆。热岛效应 这是一个区域环境物理和化学效应，主要指城市地区由于人口稠密、工业集中造成温度高于周围地区的现象。（2）环境疾病 城市病：指现代化和城市化使人类疾病类型发生改变的现象。原因主要在于大气和水质污染。首先，大气污染集中在城市，使呼吸道疾病显著增加。如上海（国际性大都市）等大城市的高楼病、肺癌发病率高，饮水不洁或缺水是50多种水质病患（如氟骨症、传染性肝炎）流行和传播的主因。职业病 各行各业由于小环境的影响有不同的职业病，如粉尘引起硅肺。某些化工厂的一氧化碳、烟雾引发

6、心纹痛，雷达、射频设备引起电磁辐射病（白内障、心律不齐、神经衰弱等）。地方病 指发生在某一特定地区，同当地自然环境有密切关系的疾病，由环境的化学和生物效应引起。如一个地区碘元素分布异常，可引起地方性甲状腺肿或地主性克汀病。氟元素过多会引起地方性氟中毒，还有原因尚待研究的克山病、大骨节病（估计与钼、硒含量失衡有关）等。一、环境舒适度一、环境舒适度 所谓环境舒适度是指人在一定环境中主观感受到的快慰。主要因素有阳光、空气、微气候等，当然也与一些个体因素如肥胖程度、汗腺功能甚至脾气禀赋有关。室内环境与化学室内环境与化学1阳光的化学（1）杀菌作用 阳光中的紫外线与人体健康关系极为密切。如不正确利用阳光，

7、也会有害健康，因为紫外线的过度作用可致皮肤癌。（2）维D合成 阳光中具有促进人体合成维D的紫外线，从而抗佝偻病。孕妇和婴幼儿晒太阳十分重要，紫外线有“太阳维生素”的雅称。（3）红斑作用 红斑作用的功能是能使皮肤血液流畅，并通过刺激皮肤末稍的神经感受器，全面增进人体生理功能，加强机体的免疫反应能力。成人每天接受日照紫外线辐射不应低于1/8红斑剂量，儿童应不少于1/4红斑剂量。（最低红斑剂量：皮肤在日晒后发红医学上称为“红斑症”，这是皮肤对日晒作出的最轻微的反应。最低红斑剂量，是皮肤出现红斑的最短日晒时间。）（4）晒焦作用 即黑色素的沉积，可使大部分太阳辐射线特别是其短波部分被皮肤表面吸收，阻止其

8、透入深部组织。受照射的表层皮肤则由于吸收射线而温度升高，通过表面血管舒张及出汗，增加体表散热，使机体和环境达到代谢平衡。2空气的化学空气的化学 我们的生命离开空气几分钟就会死亡，比挨饿忍渴的时间短得多。我们呼吸的空气量每天约为1314公斤，比食物（1公斤）和饮水（2公斤）的量大得多，因此保证我们直接呼吸的即室内及居室周围的空气质量极其重要。（1）清洁空气的概念 清洁空气除了要符合一定的污染物允许标准（包括能见度、颗粒物、臭氧和其它毒物、恶臭和刺激性等有关规定）外，通常还要符合：二氧化碳的最高允许含量不超过0.1%（体积比。正常值为0.03%）。如果达到0.4%，就有昏迷、呕吐等病象；如达到3.

9、6%，则会出现严重病态如窒息、休克；达10%，则会死亡。适量负离子浓度。负离子浓度可作为空气新鲜程度的一个重要指标。如达到每立方厘米10001500个，则可显著提高健康水平和工作效率；如达到每立方厘米500010000个，则会感到呼吸舒畅，心旷神怡。通常室内负离子为每立方厘米30500个，寿命为1分钟，但在人口密集且污染严重的地区，负离子已被各种污染物吸收殆尽，寿命仅数秒钟。负离子是由于组成空气的各种成分不断受到宇宙线、放射性元素的射线、雷电以及太阳紫外线的作用失去外层电子形成阳离子，而释出的电子则附在另一些中性分子上形成负离子。由于电子运动速度快，所以负离子的活动范围比正离子大、分布广，在局

10、部区域内可以一定寿命独立存在。现场使用负离子发生器，证实它有降尘、灭菌和消除乙醚、汽油等难闻有机物气味的作用。（3）呼吸的化学 空气是通过呼吸对人体发挥作用的，吸入人体需要的氧气，呼出产生的二氧化碳，其作用机制大致归纳如下：一、是肺泡功能；二、是肺泡气浓度变化；三、是呼吸膜的作用；四、是气体的运输。氧和血红蛋白结合，利用系数一般为25%。二氧化碳进入血液后立即被碳酸酐酶催化与水结合生成碳酸，以碳酸氢根形式在红细胞内扩散，起缓冲作用。另一部分与血红蛋白结合成氨基甲酸血红蛋白配合物，在肺泡内释放出二氧化碳呼出。3微气候 居室内外的小气候对环境舒适度影响甚大，其中室内温度和湿度是两个重要参数，通风换

11、气是改善环境的必要措施。（1）温度 指环境的热舒适。即人在心理上感到满意的热环境。一般认为1820的温度为舒适温度，此时人的皮肤温度基本不变，热调节机能处于稳定状态，个体心理普遍感到满意。试验表明：人体耐受“冷”而不导致异常反应的下限温度为11左右，而 耐受“热”的上限温度为2932，因此在1129范围（夏天2132，冬天1120）内，人们一般均有舒适感，可维持最佳工作效率。（2）湿度）湿度 研究表明，2470%的相对湿度可认为舒适湿度，此时机体体温易于维持，体感满意。人体对热和冷的耐受性与湿度关系很大。实验表明，如空气完全干燥，人可耐93的气温而没有显著病理影响。但若空气100%润湿，只要温

12、度高于34，体温即开始升高并导致中暑病变。在潮湿的冷空气中，对“冷”的敏感显著加剧。例如干燥时，机体在40仍可生活，但若浸在冰水中或冷湿的空气中，则2030分钟后体温将显著降低，甚至僵化和休克。（3）气流速度 通风换气是改善室内微气候的重要办法。一般认为气流速度以保持在0.10.5米/秒为适宜。气流速度的波动使人很不舒服。实验表明：实验表明：实验表明：实验表明：一套80m3的住房在室内外温差为20时，开窗9分钟，就能把室内空气交换一遍。温差为15时，则需12分钟。交通要道换气时间应选在上午10时和下午3时左右，以避开污染高峰。2卫生居室的建立（1）改善居住条件 居室位置及大小。在净高2.7米的

13、条件下，每人应有69m3居住面积，对于减少传染病和呼吸道感染是十分必要的。合理利用居室。故宜小室分居。（2）采取合理措施 合理采光、湿式扫除、勤清扫、改善微气候、劳动卫生。所谓室外环境指居室外的近域如阳台及庭院、城市楼群间、农村宅基地的环境，是室内环境的延伸，主要涉及庭院美化和职业环境的改善。一、庭院美化 家庭美化、工厂花园化、城市公园化的设计中都着眼于绿化和良好的景观。1绿化 绿化的主要作用是改善小气候、杀菌、净化空气。室外环境与化学室外环境与化学（1）改善小气候）改善小气候 温度。盛暑时绿地和树荫下的气温比柏油和石子路面低10；树木却能吸收50%热量。冬天，由于树木、野草仍在进行生化放热反

14、应，以及阻挡寒流和冷空气，故林密处气温比旷野高35。湿度。绿化后相对湿度提高10%。（2）灭菌）灭菌 闹市区上空的细菌数目比绿地高1015倍。（3）净化大气）净化大气 许多植物有滞尘和吸毒功能。滞尘。吸毒。2 2景观景观（1 1）基本要求）基本要求 景观美是在模仿自然的基础上产生的，是指环境中给人感官以肯定感觉的因素如整洁、安宁、清香、和谐等，也就是在摆设、颜色、香感、音调诸方面都应体现美学要求，而以方便、实用为基调。（2）美的感受）美的感受 摆设。指室外建筑、室内陈设、个人服饰的得体，通常应按对称性、黄金分割原则进行安排。颜色。环境色调要尽可能加大对比度，防止互补色。香感。环境中的赋香物通常

15、是花卉或各种植物。现代料学研究证明，花草不仅是净化空气的“天然工厂”，还是大自然赋予人们的“保健医生”。音调。物理学和心理学把节奏有调、和谐悦耳的声音称为乐声，而把杂乱无章、令人心烦的声音称为噪声。二、职业环境二、职业环境按环境科学的要求，将职业环境大致分为高温环境、低温环境两种。1高温环境 温度超过人体舒适程度的环境称为高温环境。一般取213为人体舒适温度范围，因此24以上的温度即可认为是高温。但对人的工作效率有明显不利影响的温度，通常在29以上。（1）高温环境的形成 高温环境主要见于热带、沙漠地带，以及一些高温作业、某些军事活动和火车、轮船的锅炉及发动机操作间。主要热源有：燃烧生热 机器生

16、热 化学反应生热 人体生热 太阳辐射热（2）高温环境的影响 高温使人体皮肤温度达4144时就会产生灼痛感，若继续上升，皮肤基础组织即受到伤害。（3）对高温的防护 使用隔热材料制成的防护手套、头盔和靴袜进行局部防护。最好穿冷却服，即在衣服的夹层内通气或水以达到全身冷却。2低温环境 通常对人的生活有不利影响的低温指10以下。除冬季低温外，低温环境主要指高山、极地及水下和边卡、野外作战等环境。（1）低温环境的影响 冻伤。全身性生理效应。（2）对低温的防护 加衣。人在21气温环境中保持舒适所需的衣服为1隔热单位，12为2隔热单位，3.5为3隔热单位，6.5需8隔热单位，12需11隔热单位。加温。活动。

17、习服。饱食。3噪声环境 纺织、机械和印刷行业，使用风动工具、马达、操纵振动台等设备、机场附近的工作点、机动车辆特别是司机室，都可能存在强烈的噪声。（1）噪声环境的影响 听力下降。神经系统疾病。使脑血管受损，出现失眠、心慌、记 忆力衰退、全身疲劳等症状。心血管系统疾病。胆固醇升高，心跳加速、心律不齐、血管痉挛等。（2）对噪声的防护 控制噪声源 隔声屏障 安装消声器。4其它职业环境其它职业环境 放射性矿物放射性矿物 烟道烟道 建筑行业。建筑行业。化工。化工。一、铅污染与无铅汽油一、铅污染与无铅汽油 铅(Pb)是一种蓝白色的重金属元素，是重要的工业原料，广泛运用于冶炼、印刷、焊接、陶瓷、橡胶和涂料、

18、油漆、杀虫剂及机动车燃料中。铅是一种有用又有毒的元素，它既为人类服务又毒害、摧残着人类。目前，全世界每年约消耗400万吨铅。铅污染和塑料污染铅污染和塑料污染 汽车尾气已经成为人类健康的一大公害。汽油无铅化，是人类生存、环境保护的必然趋势，也是提高效率、节约能源的一大重要举措。70年代以后，世界各国尤其是工业化国家越来越严格地限制使用含铅汽油，而提倡使用被誉为汽车“绿色食品”的无铅汽油。无铅汽油一般是加入了甲基叔丁基醚CH3OC(CH3)3作为高辛烷值组份。这种组份沸点较低，可以改善汽油的蒸发、汽车的启动、加速等性能以及减少发动机活塞磨损和耗油量。美国于1996年1月 l日实现全面禁止含铅汽油。

19、日本早在1985年就实现了普通汽油无铅化。整个欧州联盟无铅汽油市场占有率已达60。新加坡、马来西亚等亚太国家和地区均已在2000年全部实现汽油无铅化。我国政府对无铅汽油的推广使用也很重视。从1993年起在部分机动车辆试用无铅汽油以来，至2000年底，全国已基本实现汽油无铅化。二、塑料污染及其危害二、塑料污染及其危害 塑料作为人工合成的高分子材料,由于它具有良好的成型、成膜、绝缘、耐酸碱、耐腐蚀、低透气、透水性能以及易于着色、外观鲜艳等特点，从50年代开始，随着石油化工的发展而得到迅速发展，成为一类与生活息息相关的材料，广泛用于家电、汽车、家具、包装用品、农用薄膜等许多方面。到目前为止，世界塑料

20、年产量已达1亿2千万吨，我国每年产量也超过500万吨。然而随着塑料产量增大和成本降低，大量的商品包装袋、液体容器以及农膜等，人们已经不再反复使用，而是用后即丢。即或是大型成型件，最后也会随着产品的损坏而被丢弃，使塑料成为一类用过即丢的产品代表。废弃塑料带来的“白色污染”已经成为一种不容忽视的社会公害自来水厂净水过程示意图自来水厂净化水的一般步骤实验实验：过 滤 液 体一一一一贴贴贴贴二二二二低低低低三三三三靠靠靠靠 比较未经处理的天然水和做了不同程度处理的水，它们的清澈程度有什么差别？可以利用什么物品代替实验室中的滤纸和漏斗来过滤液体？利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质 活活性炭具性炭具有吸附有吸附作用。作用。活性炭不活性炭不仅可以滤去仅可以滤去液体中的不液体中的不溶性物质，溶性物质，还可以吸附还可以吸附掉一些溶解掉一些溶解的杂质，除的杂质，除去臭味。去臭味。自 制 简 易 净 水 器谢谢