化學與環(huán)境及環(huán)境保護6

1、化學與環(huán)境及環(huán)境保護化學與環(huán)境及環(huán)境保護第六講第六講主要內(nèi)容主要內(nèi)容 環(huán)境污染與化學， 室內(nèi)環(huán)境與化學 ， 室外環(huán)境與化學 ， 鉛污染和塑料污染 中國環(huán)境標志 人和其他動植物都需要潔凈的空氣！煤燃燒汽車尾氣排放沙塵暴南極臭氧層空洞臭氧層空洞的危害 臭氧層被破壞后，紫外線會通過大氣層長驅直入。 強烈的紫外線照射會抑制人的免疫力，會使白內(nèi)障和皮膚癌患者增加。 直接引起酸沉降的主要物質是人為和天然排放的sox（so2和so3）和nox（no和no2）。森林受到酸雨破壞同一座雕像分別在1908年（左）和1969年（右）的外觀水污染使魚大量死亡水體污染來源示意圖赤潮水華塑料包裝制品回收標志環(huán)境污染與化學

2、 環(huán)境問題與材料、能源、信息并列為現(xiàn)代文明的四大支柱，又與人口、糧食、資源等問題并列為人類面臨的四大挑戰(zhàn)。 據(jù)國家環(huán)?？偩志W(wǎng)站消息，國家環(huán)?？偩謸?jù)國家環(huán)?？偩志W(wǎng)站消息，國家環(huán)?？偩趾蛧医y(tǒng)計局和國家統(tǒng)計局20062006年年0909月月0707日聯(lián)合發(fā)布了日聯(lián)合發(fā)布了中中國綠色國民經(jīng)濟核算研究報告國綠色國民經(jīng)濟核算研究報告20042004。這是中。這是中國第一份經(jīng)環(huán)境污染調(diào)整的國第一份經(jīng)環(huán)境污染調(diào)整的gdpgdp核算研究報告。核算研究報告。研究結果表明，研究結果表明，20042004年全國因環(huán)境污染造成的年全國因環(huán)境污染造成的經(jīng)濟損失為經(jīng)濟損失為51185118億元，占當年億元，占當年gdpg

3、dp的的3.05%3.05%。環(huán)境的概念環(huán)境的概念1 1自然環(huán)境自然環(huán)境 包括大氣、水、土壤、巖石以及存在于其交包括大氣、水、土壤、巖石以及存在于其交界處的生物圈和陽光，它們組成環(huán)境的結構單界處的生物圈和陽光，它們組成環(huán)境的結構單元進而構成環(huán)境整體。元進而構成環(huán)境整體。2 2人類活動環(huán)境人類活動環(huán)境 大環(huán)境。大環(huán)境。與人類生存直接有關的大氣層與人類生存直接有關的大氣層（高（高2020公里）、水層和土層（深公里）、水層和土層（深1010公里）范圍公里）范圍內(nèi)人人共享的環(huán)境物質之總和。內(nèi)人人共享的環(huán)境物質之總和。 小環(huán)境。小環(huán)境。任何個人活動的空間如工廠車任何個人活動的空間如工廠車間、辦公室、農(nóng)村

4、田野、實驗室、課堂、宿間、辦公室、農(nóng)村田野、實驗室、課堂、宿舍、居室等，亦稱工作和生活環(huán)境。舍、居室等，亦稱工作和生活環(huán)境。 外環(huán)境。外環(huán)境。大環(huán)境和小環(huán)境的總稱。大環(huán)境和小環(huán)境的總稱。 區(qū)域環(huán)境。區(qū)域環(huán)境。指地區(qū)、行業(yè)的特有環(huán)境問指地區(qū)、行業(yè)的特有環(huán)境問題的概括，如城市環(huán)境、旅游環(huán)境等。題的概括，如城市環(huán)境、旅游環(huán)境等。1.1.環(huán)境問題環(huán)境問題 環(huán)境問題指環(huán)境效應及某些特殊病態(tài)。（1）環(huán)境效應 生態(tài)效應 這是一種環(huán)境生物效應，主要指保持生態(tài)平衡，即在一段時期內(nèi)環(huán)境中物質循環(huán)和能量流動狀態(tài)應保持相對穩(wěn)定，特別要保護自然資源如土地、森林和水這些基礎資源，在保證更新的前提下合理開發(fā)和利用。 溫室效

5、應 這是一種全球性的環(huán)境物理和化學效應，認為大氣中二氧化碳的積累，吸收了地面向太空的熱輻射，保持了地面空氣有較高的溫度。溫度如果繼續(xù)升高，將使海洋水位增高，淹沒部分大陸。 熱島效應 這是一個區(qū)域環(huán)境物理和化學效應，主要指城市地區(qū)由于人口稠密、工業(yè)集中造成溫度高于周圍地區(qū)的現(xiàn)象。（2）環(huán)境疾病 城市?。褐脯F(xiàn)代化和城市化使人類疾病類型發(fā)生改變的現(xiàn)象。原因主要在于大氣和水質污染。首先，大氣污染集中在城市，使呼吸道疾病顯著增加。如上海（國際性大都市）等大城市的高樓病、肺癌發(fā)病率高，飲水不潔或缺水是50多種水質病患（如氟骨癥、傳染性肝炎）流行和傳播的主因。 職業(yè)病 各行各業(yè)由于小環(huán)境的影響有不同的職業(yè)病

6、，如粉塵引起硅肺。某些化工廠的一氧化碳、煙霧引發(fā)心紋痛，雷達、射頻設備引起電磁輻射?。ò變?nèi)障、心律不齊、神經(jīng)衰弱等）。 地方病 指發(fā)生在某一特定地區(qū)，同當?shù)刈匀画h(huán)境有密切關系的疾病，由環(huán)境的化學和生物效應引起。如一個地區(qū)碘元素分布異常，可引起地方性甲狀腺腫或地主性克汀病。氟元素過多會引起地方性氟中毒，還有原因尚待研究的克山病、大骨節(jié)?。ü烙嬇c鉬、硒含量失衡有關）等。一、環(huán)境舒適度一、環(huán)境舒適度 所謂環(huán)境舒適度是指人在一定環(huán)境中主觀感受到的快慰。主要因素有陽光、空氣、微氣候等，當然也與一些個體因素如肥胖程度、汗腺功能甚至脾氣稟賦有關。室內(nèi)環(huán)境與化學室內(nèi)環(huán)境與化學1陽光的化學（1）殺菌作用 陽光中

7、的紫外線與人體健康關系極為密切。如不正確利用陽光，也會有害健康，因為紫外線的過度作用可致皮膚癌。（2）維d合成 陽光中具有促進人體合成維d的紫外線，從而抗佝僂病。孕婦和嬰幼兒曬太陽十分重要，紫外線有“太陽維生素”的雅稱。（3）紅斑作用 紅斑作用的功能是能使皮膚血液流暢，并通過刺激皮膚末稍的神經(jīng)感受器，全面增進人體生理功能，加強機體的免疫反應能力。成人每天接受日照紫外線輻射不應低于1/8紅斑劑量，兒童應不少于1/4紅斑劑量。 （最低紅斑劑量：皮膚在日曬后發(fā)紅醫(yī)學上稱為“紅斑癥”，這是皮膚對日曬作出的最輕微的反應。最低紅斑劑量，是皮膚出現(xiàn)紅斑的最短日曬時間。）（4）曬焦作用 即黑色素的沉積，可使大

8、部分太陽輻射線特別是其短波部分被皮膚表面吸收，阻止其透入深部組織。受照射的表層皮膚則由于吸收射線而溫度升高，通過表面血管舒張及出汗，增加體表散熱，使機體和環(huán)境達到代謝平衡。 2空氣的化學空氣的化學 我們的生命離開空氣幾分鐘就會死亡，比挨餓忍渴的時間短得多。我們呼吸的空氣量每天約為1314公斤，比食物（1公斤）和飲水（2公斤）的量大得多，因此保證我們直接呼吸的即室內(nèi)及居室周圍的空氣質量極其重要。（1）清潔空氣的概念 清潔空氣除了要符合一定的污染物允許標準（包括能見度、顆粒物、臭氧和其它毒物、惡臭和刺激性等有關規(guī)定）外，通常還要符合： 二氧化碳的最高允許含量不超過0.1%（體積比。正常值為0.03

9、%）。如果達到0.4%，就有昏迷、嘔吐等病象；如達到3.6%，則會出現(xiàn)嚴重病態(tài)如窒息、休克；達10%，則會死亡。 適量負離子濃度。負離子濃度可作為空氣新鮮程度的一個重要指標。如達到每立方厘米10001500個，則可顯著提高健康水平和工作效率；如達到每立方厘米500010000個，則會感到呼吸舒暢，心曠神怡。 通常室內(nèi)負離子為每立方厘米30500個，壽命為1分鐘，但在人口密集且污染嚴重的地區(qū)，負離子已被各種污染物吸收殆盡，壽命僅數(shù)秒鐘。 負離子是由于組成空氣的各種成分不斷受到宇宙線、放射性元素的射線、雷電以及太陽紫外線的作用失去外層電子形成陽離子，而釋出的電子則附在另一些中性分子上形成負離子。由

10、于電子運動速度快，所以負離子的活動范圍比正離子大、分布廣，在局部區(qū)域內(nèi)可以一定壽命獨立存在?，F(xiàn)場使用負離子發(fā)生器，證實它有降塵、滅菌和消除乙醚、汽油等難聞有機物氣味的作用。（3）呼吸的化學 空氣是通過呼吸對人體發(fā)揮作用的，吸入人體需要的氧氣，呼出產(chǎn)生的二氧化碳，其作用機制大致歸納如下： 一、是肺泡功能； 二、是肺泡氣濃度變化； 三、是呼吸膜的作用； 四、是氣體的運輸。 氧和血紅蛋白結合，利用系數(shù)一般為25%。二氧化碳進入血液后立即被碳酸酐酶催化與水結合生成碳酸，以碳酸氫根形式在紅細胞內(nèi)擴散，起緩沖作用。另一部分與血紅蛋白結合成氨基甲酸血紅蛋白配合物，在肺泡內(nèi)釋放出二氧化碳呼出。3微氣候 居室內(nèi)

11、外的小氣候對環(huán)境舒適度影響甚大，其中室內(nèi)溫度和濕度是兩個重要參數(shù)，通風換氣是改善環(huán)境的必要措施。（1）溫度 指環(huán)境的熱舒適。即人在心理上感到滿意的熱環(huán)境。一般認為1820的溫度為舒適溫度，此時人的皮膚溫度基本不變，熱調(diào)節(jié)機能處于穩(wěn)定狀態(tài)，個體心理普遍感到滿意。 試驗表明：人體耐受“冷”而不導致異常反應的下限溫度為11左右，而 耐受“熱”的上限溫度為2932，因此在1129范圍（夏天2132，冬天1120）內(nèi)，人們一般均有舒適感，可維持最佳工作效率。（2）濕度）濕度 研究表明，2470%的相對濕度可認為舒適濕度，此時機體體溫易于維持，體感滿意。人體對熱和冷的耐受性與濕度關系很大。實驗表明，如空氣

12、完全干燥，人可耐93的氣溫而沒有顯著病理影響。但若空氣100%潤濕，只要溫度高于34，體溫即開始升高并導致中暑病變。在潮濕的冷空氣中，對“冷”的敏感顯著加劇。例如干燥時，機體在40仍可生活，但若浸在冰水中或冷濕的空氣中，則2030分鐘后體溫將顯著降低，甚至僵化和休克。（3）氣流速度 通風換氣是改善室內(nèi)微氣候的重要辦法。一般認為氣流速度以保持在0.10.5米/秒為適宜。氣流速度的波動使人很不舒服。一套80m3的住房在室內(nèi)外溫差為20時，開窗9分鐘，就能把室內(nèi)空氣交換一遍。溫差為15時，則需12分鐘。交通要道換氣時間應選在上午10時和下午3時左右，以避開污染高峰。2衛(wèi)生居室的建立（1）改善居住條件

13、 居室位置及大小。在凈高2.7米的條件下，每人應有69m3居住面積，對于減少傳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、 濕式掃除、 勤清掃、 改善微氣候、 勞動衛(wèi)生。 所謂室外環(huán)境指居室外的近域如陽臺及庭院、城市樓群間、農(nóng)村宅基地的環(huán)境，是室內(nèi)環(huán)境的延伸，主要涉及庭院美化和職業(yè)環(huán)境的改善。一、庭院美化 家庭美化、工廠花園化、城市公園化的設計中都著眼于綠化和良好的景觀。 1綠化 綠化的主要作用是改善小氣候、 殺菌、凈化空氣。室外環(huán)境與化學室外環(huán)境與化學（1）改善小氣候）改善小氣候 溫度。盛暑時綠地和樹蔭下的氣溫比柏油和石子路面低10；樹木卻能吸收

14、50%熱量。冬天，由于樹木、野草仍在進行生化放熱反應，以及阻擋寒流和冷空氣，故林密處氣溫比曠野高35。 濕度。綠化后相對濕度提高10%。 （2）滅菌）滅菌 鬧市區(qū)上空的細菌數(shù)目比綠地高1015倍。（3）凈化大氣）凈化大氣 許多植物有滯塵和吸毒功能。 滯塵。 吸毒。2 2景觀景觀（1 1）基本要求）基本要求 景觀美是在模仿自然的基礎上產(chǎn)生的，是指環(huán)境中給人感官以肯定感覺的因素如整潔、安寧、清香、和諧等，也就是在擺設、顏色、香感、音調(diào)諸方面都應體現(xiàn)美學要求，而以方便、實用為基調(diào)。 （2）美的感受）美的感受 擺設。指室外建筑、室內(nèi)陳設、個人服飾的得體，通常應按對稱性、黃金分割原則進行安排。 顏色。環(huán)

15、境色調(diào)要盡可能加大對比度，防止互補色。 香感。環(huán)境中的賦香物通常是花卉或各種植物?，F(xiàn)代料學研究證明，花草不僅是凈化空氣的“天然工廠”，還是大自然賦予人們的“保健醫(yī)生”。 音調(diào)。物理學和心理學把節(jié)奏有調(diào)、和諧悅耳的聲音稱為樂聲，而把雜亂無章、令人心煩的聲音稱為噪聲。二、職業(yè)環(huán)境二、職業(yè)環(huán)境按環(huán)境科學的要求，將職業(yè)環(huán)境大致分為高溫環(huán)境、低溫環(huán)境兩種。1高溫環(huán)境 溫度超過人體舒適程度的環(huán)境稱為高溫環(huán)境。一般取213為人體舒適溫度范圍，因此24以上的溫度即可認為是高溫。但對人的工作效率有明顯不利影響的溫度，通常在29以上。（1）高溫環(huán)境的形成 高溫環(huán)境主要見于熱帶、沙漠地帶，以及一些高溫作業(yè)、某些軍事

16、活動和火車、輪船的鍋爐及發(fā)動機操作間。主要熱源有： 燃燒生熱 機器生熱 化學反應生熱 人體生熱 太陽輻射熱（2）高溫環(huán)境的影響 高溫使人體皮膚溫度達4144時就會產(chǎn)生灼痛感，若繼續(xù)上升，皮膚基礎組織即受到傷害。（3）對高溫的防護 使用隔熱材料制成的防護手套、頭盔和靴襪進行局部防護。最好穿冷卻服，即在衣服的夾層內(nèi)通氣或水以達到全身冷卻。2低溫環(huán)境 通常對人的生活有不利影響的低溫指10以下。除冬季低溫外，低溫環(huán)境主要指高山、極地及水下和邊卡、野外作戰(zhàn)等環(huán)境。（1）低溫環(huán)境的影響 凍傷。 全身性生理效應。（2）對低溫的防護 加衣。人在21氣溫環(huán)境中保持舒適所需的衣服為1隔熱單位，12為2隔熱單位，3

17、.5為3隔熱單位，6.5需8隔熱單位，12需11隔熱單位。 加溫。 活動。 習服。 飽食。3噪聲環(huán)境 紡織、機械和印刷行業(yè)，使用風動工具、馬達、操縱振動臺等設備、機場附近的工作點、機動車輛特別是司機室，都可能存在強烈的噪聲。（1）噪聲環(huán)境的影響 聽力下降。 神經(jīng)系統(tǒng)疾病。使腦血管受損，出現(xiàn)失眠、心慌、記 憶力衰退、全身疲勞等癥狀。 心血管系統(tǒng)疾病。膽固醇升高，心跳加速、心律不齊、血管痙攣等。（2）對噪聲的防護 控制噪聲源 隔聲屏障 安裝消聲器。4其它職業(yè)環(huán)境其它職業(yè)環(huán)境 放射性礦物放射性礦物 煙道煙道 建筑行業(yè)。建筑行業(yè)。 化工?；ぁＲ?、鉛污染與無鉛汽油一、鉛污染與無鉛汽油 鉛(pb)是一種

18、藍白色的重金屬元素，是重要的工業(yè)原料，廣泛運用于冶煉、印刷、焊接、陶瓷、橡膠和涂料、油漆、殺蟲劑及機動車燃料中。鉛是一種有用又有毒的元素，它既為人類服務又毒害、摧殘著人類。目前，全世界每年約消耗400萬噸鉛。 鉛污染和塑料污染鉛污染和塑料污染 汽車尾氣已經(jīng)成為人類健康的一大公害。汽油無鉛化，是人類生存、環(huán)境保護的必然趨勢，也是提高效率、節(jié)約能源的一大重要舉措。70年代以后，世界各國尤其是工業(yè)化國家越來越嚴格地限制使用含鉛汽油，而提倡使用被譽為汽車“綠色食品”的無鉛汽油。無鉛汽油一般是加入了甲基叔丁基醚ch3oc(ch3)3作為高辛烷值組份。這種組份沸點較低，可以改善汽油的蒸發(fā)、汽車的啟動、加速等性能以及減少發(fā)動機活塞磨損和耗油量。 美國于1996年1月 l日實現(xiàn)全面禁止含鉛汽油。日本早在1985年就實現(xiàn)了普通汽油無鉛化。整個歐州聯(lián)盟無鉛汽油市場占有率已達60。新加坡、馬來西亞等亞太國家和地區(qū)均已在2000年全部實現(xiàn)汽油無鉛化。 我國政府對無鉛汽油的推廣使用也很重視。從1993年起在部分機動車輛試用無鉛汽油以來，至2000年底，全國已基本實現(xiàn)汽油無鉛化。塑