第10章 環(huán)境污染和環(huán)境化學(xué)

1、目目 錄錄第一章第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)結(jié)構(gòu) 第二章第二章 溶液和膠體溶液溶液和膠體溶液第三章第三章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第四章第四章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液第五章第五章 氧化還原和電極電勢(shì)氧化還原和電極電勢(shì)第六章第六章 緩沖溶液緩沖溶液第七章第七章 配位化合物配位化合物第八章第八章 常見非金屬元素及其化合物常見非金屬元素及其化合物第九章第九章 常見金屬元素及其化合物常見金屬元素及其化合物2017年6月2第十章第十章 環(huán)境污染和環(huán)境化學(xué)環(huán)境污染和環(huán)境化學(xué)第一節(jié) 環(huán)境污染第二節(jié) 環(huán)境化學(xué)2017年6月3學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1熟悉環(huán)境污染的概念、主要類型及其危害2熟悉環(huán)境化學(xué)的主要研

2、究領(lǐng)域和內(nèi)容3掌握綠色化學(xué)的特點(diǎn)4了解綠色化學(xué)的原則 2017年6月4第一節(jié)第一節(jié) 環(huán)境污染環(huán)境污染一、 概述二、 主要環(huán)境污染與人體健康2017年6月5一、一、 概述概述(一) 環(huán)境污染的定義 環(huán)境污染指自然的或人為的向環(huán)境中添加某種物質(zhì)而超過環(huán)境的自凈能力而產(chǎn)生危害的行為。主要對(duì)環(huán)境自然生態(tài)系統(tǒng)和人的健康產(chǎn)生危害，即使當(dāng)時(shí)不造成危害，但后續(xù)效應(yīng)有害也算是污染行為，如氮氧化物的排放，本身并不有害，但在陽光催化下與自由基等物質(zhì)作用會(huì)轉(zhuǎn)化成光化學(xué)煙霧，對(duì)生物造成危害，對(duì)建筑物等造成腐蝕污水排放污染。2017年6月6(二) 環(huán)境污染的分類按環(huán)境要素可分為大氣污染、水體污染和土壤污染等；按污染的性質(zhì)

3、可分為生物污染、化學(xué)污染和物理污染；按污染物的形態(tài)可分為廢氣污染、廢水污染、固體廢物污染以及噪聲污染、輻射污染等；按污染產(chǎn)生的來源可分為工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染、交通運(yùn)輸污染和生活污染等；按污染物的分布范圍分，又可分為全球性污染、區(qū)域性污染、局部性污染等。2017年6月7(三) 環(huán)境污染的危害1.致癌作用污染物中能夠誘發(fā)人或哺乳動(dòng)物患癌癥的物質(zhì)叫做致癌物。致癌物可以分為化學(xué)性致癌物(如亞硝酸鹽、石棉和生產(chǎn)蚊香用的雙氯甲醚)、物理性致癌物(如鐳的核聚變物)和生物性致癌物(如黃曲霉毒素)三類。 2.致突變作用（常見的致突變物有亞硝胺類、甲醛、苯和敵敵畏等） 3.致畸作用（作用于妊娠母體，干擾胚胎的正常發(fā)

4、育，導(dǎo)致新生兒或幼小哺乳動(dòng)物先天性畸形的作用）2017年6月8(一) 大氣污染與人體健康 大氣的化學(xué)性污染對(duì)人體健康的危害很大。這種危害可以分為慢性中毒、急性中毒和致癌作用三種。 （1）慢性中毒 科學(xué)研究表明，城市大氣的化學(xué)性污染是慢性支氣管炎、肺氣腫和支氣管哮喘等疾病的重要誘因。（2）急性中毒 在工廠大量排放有害氣體并且無風(fēng)、多霧時(shí)，大氣中的化學(xué)污染物不易散開，就會(huì)使人急性中毒。 （3）致癌作用 二、主要環(huán)境污染與人體健康二、主要環(huán)境污染與人體健康2017年6月9知識(shí)拓展知識(shí)拓展 PM2.5 PM2.5指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于 2.5 微米

5、微米的顆粒物，也稱細(xì)顆粒物。它的直徑還不到人的頭發(fā)絲粗細(xì)的的顆粒物，也稱細(xì)顆粒物。它的直徑還不到人的頭發(fā)絲粗細(xì)的1/20。與較粗的大氣顆粒物相比，。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，富含大量的有粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。2013年年2月，全國(guó)科學(xué)技術(shù)月，全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)將名詞審定委員會(huì)將PM2.5的中文名稱命名為細(xì)顆粒物。的中文名稱命名為細(xì)顆粒物。二、主要環(huán)境污染與人體健康二、主要環(huán)境污染與人體健康2017年

6、6月10(二)水污染與人體健康 河流、湖泊等水體被污染后，對(duì)人體健康會(huì)造成嚴(yán)重的危害，這主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。第一，飲用污染的水和食用污水中的生物，能使人中毒，甚至死亡。第二，被人畜糞便和生活垃圾污染了的水體，能夠引起病毒性肝炎、細(xì)菌性痢疾等傳染病，以及血吸蟲病等寄生蟲疾病。第三，一些具有致癌作用的化學(xué)物質(zhì)，如砷 (As)、鉻(Cr)、苯胺等污染水體后，可以在水體中的懸浮物、底泥和水生生物體內(nèi)蓄積。長(zhǎng)期飲用這樣的污水，容易誘發(fā)癌癥。 2017年6月11(三) 固體廢棄物污染與人體健康 固體廢棄物是指人類在生產(chǎn)和生活中丟棄的固體物質(zhì)，如采礦業(yè)的廢石，工業(yè)的廢渣，廢棄的塑料制品，以及生活垃圾。應(yīng)

7、當(dāng)認(rèn)識(shí)到，固體廢棄物只是在某一過程或某一方面沒有使用價(jià)值，實(shí)際上往往可以作為另一生產(chǎn)過程的原料被利用，因此，固體廢棄物又叫“放在錯(cuò)誤地點(diǎn)的原料”。但是，這些“放在錯(cuò)誤地點(diǎn)的原料”，往往含有多種對(duì)人體健康有害的物質(zhì)，如果不及時(shí)加以利用，長(zhǎng)期堆放，越積越多，就會(huì)污染生態(tài)環(huán)境，對(duì)人體健康造成危害。 2017年6月12 (四) 噪聲污染與人體健康 噪聲對(duì)人的危害是多方面的：第一，損傷聽力。長(zhǎng)期在強(qiáng)噪聲中工作，聽力就會(huì)下降，甚至造成噪聲性耳聾。第二，干擾睡眠。當(dāng)人的睡眠受到噪聲的干擾時(shí)，就不能消除疲勞、恢復(fù)體力。第三，誘發(fā)多種疾病。噪聲會(huì)使人處在緊張狀態(tài)，致使心率加快、血壓升高，甚至誘發(fā)胃腸潰瘍和內(nèi)分泌

8、系統(tǒng)功能紊亂等疾病。第四，影響心理健康。噪聲會(huì)使人心情煩躁，不能集中精力學(xué)習(xí)和工作，并且容易引發(fā)工傷和交通事故。2017年6月13第二節(jié)第二節(jié) 環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué)一、 概述二、 綠色化學(xué)2017年6月14一、一、 環(huán)境化學(xué)概述環(huán)境化學(xué)概述環(huán)境化學(xué)（environmental chemistry）是研究化學(xué)物質(zhì)，特別是化學(xué)污染物在環(huán)境中的各種存在形態(tài)及特性、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、污染物對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類影響的科學(xué)，主要研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法，是環(huán)境科學(xué)研究和環(huán)境科學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。2017年6月15(一) 主要研究領(lǐng)域和內(nèi)容1.研究污染物(主要是化學(xué)

9、污染物)在環(huán)境(包括大氣圈、水圈、土壤巖石圈和生物圈)中的遷移、轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律，形成環(huán)境污染化學(xué)這一介于環(huán)境科學(xué)與化學(xué)之間的一門新興的邊緣分支學(xué)科。2.研究環(huán)境中污染物的種類和成分及其定量分析方法，形成環(huán)境分析化學(xué)(常簡(jiǎn)稱環(huán)境分析)。它是環(huán)境化學(xué)的分支學(xué)科。3.研究環(huán)境中天然的和人為釋放的化學(xué)性質(zhì)的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律及其與環(huán)境質(zhì)量和人類健康的關(guān)系，形成環(huán)境地球化學(xué)。它是介于環(huán)境與地球化學(xué)之間的一門新興的邊緣分支學(xué)科。2017年6月16 (二) 環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn)1.對(duì)象復(fù)雜 環(huán)境化學(xué)研究對(duì)象是一個(gè)組成繁雜、形態(tài)多變，機(jī)制復(fù)雜的體系。2.“低水平” 化學(xué)污染物質(zhì)在環(huán)境中的濃度水平很低，一般僅為 ppm

10、級(jí)（百萬分率）或 ppb（十億分率）級(jí)，有時(shí)甚至可達(dá) ppt級(jí)（萬億分率）。3.綜合性 研究化學(xué)污染物質(zhì)在環(huán)境生態(tài)系中的分布，遷移、轉(zhuǎn)化和歸宿，尤其是它們?cè)诃h(huán)境介質(zhì)中的積累、相互作用和生物效應(yīng)等問題2017年6月17二、二、 綠色化學(xué)綠色化學(xué)(一) 綠色化學(xué)概述“綠色化學(xué)”由美國(guó)化學(xué)會(huì)（ACS）提出，目前得到世界廣泛的響應(yīng)。其核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染；反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物

11、、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。2017年6月18(二) 綠色化學(xué)的原則綠色化學(xué)的研究者們總結(jié)出了綠色化學(xué)的12條原則作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)家開發(fā)和評(píng)估一條合成路線、一個(gè)生產(chǎn)過程、一個(gè)化合物是不是綠色的指導(dǎo)方針和標(biāo)準(zhǔn)。1.防止污染優(yōu)于污染形成后處理。2.設(shè)計(jì)合成方法時(shí)應(yīng)最大限度地使所用的全部材料均轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品中。3.盡可能使反應(yīng)中使用和生成的物質(zhì)對(duì)人類和環(huán)境無毒或毒性很小。4.設(shè)計(jì)化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)盡量保持其功效而降低其毒性。5.盡量不用輔助劑，需要使用時(shí)應(yīng)采用無毒物質(zhì)。6.能量使用應(yīng)最小，并應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響，合成方法應(yīng)在常溫、常壓下操作。2017年6月19(二) 綠色化學(xué)的原則7.最大限度地使用可更新原料。8.盡量避免不必要的衍生步驟。9.催化試劑優(yōu)于化學(xué)計(jì)量試劑。10.化學(xué)品應(yīng)設(shè)計(jì)成使用后容易降解為無害物質(zhì)的類型。11.分析方法應(yīng)能真正實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，在有害物質(zhì)形成前加以控制。12.化工生產(chǎn)過程中各種物質(zhì)的選擇與使用，應(yīng)使化學(xué)事故的隱患最小。2017年6月20(二) 綠色化學(xué)的原則為了更明確的表述綠色化學(xué)在資源使用上的要求