環(huán)境污染、破壞及防治課件

環(huán)境污染、破壞及防治大氣污染低碳概念水資源的保護及利用核污染及同位素概念環(huán)境污染、破壞及防治人們大量使用煤作燃料，底層大氣中的二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮以及顆粒物等含量不斷增加，以至接連發(fā)生由煤煙引起的煙霧污染事件。第二次世界大戰(zhàn)后，又大量使用石油作燃料，出現(xiàn)了光化學(xué)煙霧污染問題。另外，核爆炸把放射性塵埃拋射至平流層，造成全球性放射性污染，超聲速飛機在平流層飛行，排出大量的氮氧化物等，對臭氧層有破壞作用。大氣污染環(huán)境污染、破壞及防治大氣污染物的分類

大氣污染物主要可以分為兩類，即天然污染物和人為污染物,引起公害的往往是人為污染物，它們主要來源于燃料燃燒和大規(guī)模的工礦企業(yè)。顆粒物：指大氣中液體、固體狀物質(zhì)，又稱粉塵。硫氧化物：是硫的氧化物的總稱，包括二氧化硫，三氧化硫，三氧化二硫，一氧化硫等。碳的氧化物：主要包括二氧化碳和一氧化碳。氮氧化物：是氮的氧化物的總稱，包括氧化亞氮，一氧化氮，二氧化氮，三氧化二氮等。碳氫化合物：是以碳元素和氫元素形成的化合物，如甲烷、乙烷等烴類氣體。其它有害物質(zhì)：如重金屬類，含氟氣體，含氯氣體等等。環(huán)境污染、破壞及防治大氣污染的危害大氣污染對氣候的影響很大,大氣污染排放的污染物對局部地區(qū)和全球氣候都會產(chǎn)生一定影響，尤其對全球氣候的影響，從長遠的觀點看，這種影響將是很嚴重的。一、酸雨二、溫室效應(yīng)三、臭氧層空洞環(huán)境污染、破壞及防治酸雨

正常雨水偏酸性，pH值約為6～7，這是由于大氣中的CO2溶于雨水中，形成部分電離的碳酸：CO2（g）＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3－。而水的微弱酸性可使土壤的養(yǎng)分溶解，供生物吸收，這是有利于人類環(huán)境的。酸雨通常是指pH小于5.6的降水，是大氣污染現(xiàn)象之一。降水是對大氣中氣態(tài)物質(zhì)及顆粒物質(zhì)的清除過程，酸化就是在這些過程中形成的。環(huán)境污染、破壞及防治酸雨的形成是一個復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理過程，主要是由廢氣中的SOx和NOx造成的。A、硫酸型酸雨：煤、汽油和柴油等燃料都有含硫化合物，燃燒時排放出SO2，金屬硫化物礦在冶煉過程也要釋放出大量SO2。這些SO2通過氣相或液相的氧化反應(yīng)產(chǎn)生硫酸，其化學(xué)反應(yīng)過程可表示為：氣相反應(yīng)：2SO2＋O2→2SO3

、SO3＋H2O→H2SO4液相反應(yīng)：SO2＋H2O→H2SO3

、2H2SO3＋O2→2H2SO4

大氣中的煙塵、O3等都是反應(yīng)的催化劑，O3還是氧化劑。B、硝酸型酸雨汽油、煤油和柴油等燃料燃燒過程產(chǎn)生的NO和空氣中的O2化合為NO2，NO2遇水則生成硝酸和亞硝酸，其反應(yīng)過程可表示為：2NO＋O2→2NO2

、2NO2＋H2O→HNO3＋HNO2

酸雨對環(huán)境有多方面的危害：使水域和土壤酸化，損害農(nóng)作物和林木生長，危害漁業(yè)生產(chǎn)（pH值小于4.8時，魚類就會消失）；腐蝕建筑物、工廠設(shè)備和文化古跡也危害人類健康。因此酸雨會破壞生態(tài)平衡，造成很大經(jīng)濟損失。此外，酸雨可隨風(fēng)飄移而降落到幾千里外，導(dǎo)致大范圍的公害。因此，酸雨已被公認為全球性的重大環(huán)境問題之一。環(huán)境污染、破壞及防治

溫室效應(yīng)

燃料完全燃燒，會產(chǎn)生水和二氧化碳，使大氣中的二氧化碳濃度不斷增加，破壞了自然界二氧化碳的平衡，破壞大氣層與地面間紅外線輻射的正常關(guān)系，二氧化碳吸收地球釋放出來的紅外線輻射，就像“溫室”一樣，致使地球氣溫上升。這就是有名的“溫室效應(yīng)”。促使地球氣溫升高的氣體稱為“溫室氣體”。二氧化碳是數(shù)量最多的溫室氣體，約占大氣總?cè)萘康?.03%，許多其它痕量氣體也會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，聯(lián)合國在清潔發(fā)展機制中規(guī)定了六種溫室氣體：CO2、CH4

、N2O、HFCs、PFCs、SF6

。其中有的溫室效應(yīng)比二氧化碳還強。環(huán)境污染、破壞及防治臭氧層破壞

臭氧層是地球最好的保護傘，它吸收了來自太陽的大部分紫外線。然而近二十年的科學(xué)研究和大氣觀測發(fā)現(xiàn)：每年春季南極大氣中的臭氧層一直在變薄，事實上在極地大氣中存在一個臭氧“洞”原因之一：大量氯氟烴化合物的使用

環(huán)境污染、破壞及防治破壞臭氧的機理主要是氟利昂等氯氟烴類物質(zhì)進入平流層后，在紫外線照射下分解出Cl原子基，Cl再與O3發(fā)生鏈反應(yīng)。反應(yīng)機理：臭氧在紫外線作用下O3→O2+O氯氟烴分解（以CF2Cl2為例）CF2Cl2→CF2Cl?+?Cl自由基鏈反應(yīng)Cl?+O3→ClO?+O2

ClO?+O→Cl?+O2總反應(yīng)：O3+O=2O2

在整個過程中，氟利昂只是起到一個催化作用，即反應(yīng)前后氟利昂并不消耗。所以少量的氟利昂能夠?qū)Τ粞鯇釉斐芍旅钠茐摹?/p>

環(huán)境污染、破壞及防治大氣污染的防護1987年，許多國家的代表匯集在加拿大第二大城市蒙特利爾，簽署了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾協(xié)定書》。這個協(xié)定書是對付世界環(huán)境公害的一個開創(chuàng)性的國際協(xié)定，是一個有約束力的國際協(xié)定。

低碳概念——對節(jié)能減排的號召環(huán)境污染、破壞及防治存在形式：蛋殼、貝殼、石灰?guī)r、鐘乳石、大理石、水垢……變化途徑——用途：一、煤→二氧化碳→碳酸鈣（二氧化碳捕捉器，降低溫室效應(yīng)的影響）C+O2=點燃=CO2、CaO+CO2=高溫=CaCO3、

CaCO3=高溫=CaO+CO2↑

二、碳酸鈣→硫酸鈣等（煉鐵工業(yè)中爐渣的形成、煤的脫硫工藝等）（爐渣）：CaCO3=高溫=CaO+CO2↑、CaO+SiO2=高溫=CaSiO3

（脫硫）CaCO3=高溫=CaO+CO2↑CaO+SO2=高溫=CaSO3、

CaSO3+O2=高溫=CaSO4低碳概念——碳酸鈣的變遷環(huán)境污染、破壞及防治三、氧化鈣→氫氧化鈣→碳酸鈣→碳酸氫鈣的變遷（石灰水刷墻的原理、硬水軟化、溶洞形成的原理等）刷墻原理：CaCO3=高溫=CaO+CO2↑、CaO+H2O→Ca（OH）2

、Ca（OH）2+CO2→CaCO3↓溶洞及鐘乳石形成原因：CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2、Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2↑+H2O↑硬水的軟化：（暫時硬度）Ca(HCO3)2=△=CaCO3↓+CO2↑+H2O↑、Mg(HCO3)2=△=MgCO3↓+CO2↑+H2O↑（永久硬度）Mg2++Ca(OH)2

→Mg(OH)2↓+Ca2+

、Ca2++Na2CO3

→CaCO3↓+2Na+

醋酸可以用來浸泡水壺以除去水壺中的水垢(主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂)：2CH3COOH+CaCO3→(CH3COO)2Ca+H2O+CO2

、2CH3COOH+Mg(OH)2

→(CH3COO)2Mg+2H2O環(huán)境污染、破壞及防治自來水的硬度及軟化方法所謂“硬水”是指水中所溶的礦物質(zhì)成分多，尤其是鈣和鎂的離子。硬水并不對健康造成直接危害，但是會給生活帶來很多麻煩，比如用水器具上結(jié)水垢、肥皂和清潔劑的洗滌效率減低等。硬水軟化首先要搞清楚水硬度的分類，一般來說水的硬度是暫時硬度和永久硬度的總和。水的暫時硬度是由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起的，這種水經(jīng)過煮沸以后，水里所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解成不溶于水的碳酸鈣和難溶于水的碳酸鎂沉淀。這些沉淀物析出，水的硬度就可以降低，從而使硬度較高的水得到軟化。水的永久硬度則是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，永久硬度不能用加熱的方法軟化，一般有加入碳酸鹽的沉淀法（藥劑軟化法）和離子交換法等。環(huán)境污染、破壞及防治