环境与化学欢迎访问桂林理工大学.pptx

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1、环境与化学欢迎访问桂林理环境与化学欢迎访问桂林理工大学工大学 环环境境问问题题与与材材料料、能能源源、信信息息并并列列为为现现代代文文明明的的四四大大支支柱柱，又又与与人人口口、粮粮食食、资资源源等等问问题题并并列列为为人人类类面面临临的的四四大大挑战挑战。据国家环保总局网站消息，国家环保总据国家环保总局网站消息，国家环保总局和国家统计局局和国家统计局20062006年年0909月月0707日联合发布了日联合发布了中国绿色国民经济核算研究报告中国绿色国民经济核算研究报告20042004。这是中国第一份经环境污染调整的这是中国第一份经环境污染调整的GDPGDP核算研核算研究报告。研究结果表明，究

2、报告。研究结果表明，20042004年全国因环境年全国因环境污染造成的经济损失为污染造成的经济损失为51185118亿元，占当年亿元，占当年GDPGDP的的3.05%3.05%。8.18.1环境污染与化学环境污染与化学一、环境概念一、环境概念1 1自然环境自然环境n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，它们组成环境的结构单元进而构成环境整体。光，它们组成环境的结构单元进而构成环境整体。2 2人类活动环境人类活动环境n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）、水水层层和土层（深和

3、土层（深1010公里）范围内人人共享的环境物质之总和。公里）范围内人人共享的环境物质之总和。n小小环环境境。任任何何个个人人活活动动的的空空间间如如工工厂厂车车间间、办办公公室室、农农村村田田野、实验室、课堂、宿舍、居室等，亦称工作和生活环境。野、实验室、课堂、宿舍、居室等，亦称工作和生活环境。n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。n区区域域环环境境。指指地地区区、行行业业的的特特有有环环境境问问题题的的概概括括，如如城城市市环环境、旅游环境等。境、旅游环境等。1 1环境问题环境问题n环境问题指环境效应及某些特殊病态。n（1）环境效应n生态效应n这是一种环境生物效应，主要

4、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。n温室效应n这是一种全球性的环境物理和化学效应，认为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n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。n（2）环境疾病 城市病n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。n如上海（国

5、际性大都市）等大城市的n高楼病、肺癌发病率高，饮水不洁n或缺水是50多种水质病患（如氟骨症、n传染性肝炎）流行和传播的主因。n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）。n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。8 82 2室内环境与化学室内环境与化学一、环境舒适度一、环

6、境舒适度n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。n1阳光的化学n（1）杀菌作用n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，也会有害健康，因为紫外线的过度作用可致皮肤癌。n（2）维D合成n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。n（3）红斑作用n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

7、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。）n（4）晒焦作用n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

8、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3.6%，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。n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

9、吸收殆尽，寿命仅数秒钟。n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。n（3）呼吸的化学n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：n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。n氧和血红蛋白结合，利用系数一般为25%。二氧化碳进入血

10、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。n3微气候n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，通风换气是改善环境的必要措施。n（1）温度n指环境的热舒适。即人在心理上感到满意的热环境。n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。n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

11、均有舒适感，可维持最佳工作效率。（2）湿度）湿度n大量考察表明，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。夏季2070%、冬季2483%可认为适宜湿度。n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，只要环境温度高于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。n（3）气流速度n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

12、为适宜。气流速度的波动使人很不舒服。n n实实验验表表明明：一套80立方米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 2卫生居室的建立卫生居室的建立在社会条件允许下可采取多种措施，使居室（包括办公室）更卫生。（1）改善居住条件 居室位置及大小。一般居宅区应位于工业污染源的上风侧，应与工厂有一定的卫生防护距离。在净高2.7米的条件下，每人应有69平方米居住面积，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。充分利用阳光，不仅可增加

13、室内照明度，更可净化空气。湿式扫除。勤清扫。改善微气候。劳动卫生。8.38.3室外环境与化学室外环境与化学 所所谓谓室室外外环环境境指指居居室室外外的的近近域域如如阳阳台台及及庭庭院院、城城市市楼楼群群间间、农农村村宅宅基基地地的的环环境境，是是室室内内环环境境的的延延伸伸，主主要要涉涉及及庭庭院院美美化化和和职职业业环环境境的的改善。改善。一、庭院美化一、庭院美化 家家庭庭美美化化、工工厂厂花花园园化化、城城市市公公园园化化的的设设计计中中都都着眼于绿化和良好的景观。着眼于绿化和良好的景观。1 1绿化绿化 绿化的主要作用是改善绿化的主要作用是改善小气候、杀菌、净化空气。小气候、杀菌、净化空气

14、。（1 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 2）灭菌）灭菌闹市区上空的细菌数目比绿地高1015倍。（3 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 2）美的感受）

15、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n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。n1高温环境n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

16、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 2低温环境低温环境 通常通常对人的生活有不利影响的低温指对人的生活有不利影响的低温指1010以下以下。除冬季低温外，。除冬季低温外，低温环境主要指高山、极地及水下和边

17、卡、野外作战等环境。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 1）低温环境的影响）低温环境的影响冻伤。冻伤。全身性生理效应。全身性生理效应。（2 2）对低温的防护）对低温的防护加衣。人在加衣。人在2121气温环境中保持舒适所需的衣服为气温环境中保持舒适所需的衣服为1 1隔热单位，隔热单位，1212为为2 2隔热单位，隔热单位，3.53.5为为3 3隔热单位，隔热单位，6.56.5需需8 8隔热单位，隔热单位，1212需需1111隔热单位。隔热单位。加温。加温。活动。活动。习服。习服。饱食。饱食。3 3噪声环境噪声环境 纺织、机械和印刷行业，使用风动工具、马达、操纺织、机械和印

18、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。司机室，都可能存在强烈的噪声。（1 1）噪声环境的影响）噪声环境的影响 听力下降。听力下降。神经系统疾病。使脑血管受损，出现失眠、心慌、记神经系统疾病。使脑血管受损，出现失眠、心慌、记 忆力衰退、全身疲劳等症状。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、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。血管痉挛等。（2 2）对噪声的防护）对噪声的防护 控制噪声源控制噪声源 隔声屏障隔声屏障 安装消声

19、器。安装消声器。4 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。8 84 4铅污染和塑料污染铅污染和塑料污染一、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、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。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

20、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。美美国国于于1996年年1月月 l日日实实现现全全面面禁禁止止含含铅铅汽汽油油。日日本本早早在在1985年年就就实实现现了了普普通通汽汽油油无无铅铅化化。整整个个欧欧州州联联盟盟无无铅铅汽汽油油市市场场占占有有率率已已达达60。新新加加坡坡、马马来来西西亚亚等等亚亚太太国国家家和和地地区区均均已已在在2000年全部实现汽油无铅化。年全部实现汽油无铅化。我我国国政政府府对对无无铅铅汽汽油油的的推推广广使使用用也也很很重重视视。从从1993年年起起在在部部分分机机动动车车辆辆试试用用无无铅铅汽汽油油以以来来，至至2000年底，全国已基本实现汽油无铅化。年底，全国已基本实现汽油无铅化。