真真麻烦啊
化学与环境保护摘要:从环境保护出发,介绍了环境污染的现状及防治方法,综述了绿色化学的定义、特点及研究内容。指出绿色化学是近年来国际上普遍提倡和开展的研究课题,绿色化学的发展能节省资源,减少环境污染,将成为可持续发展战略的核心内容。关键词:环境污染,环境治理,绿色化学1 前言人类在改造自然创造物质财富的进程中,特别是20世纪,随着有机化学工业的发展,石油、天然气生产的急剧增长,使化工污染越来越突出,环境问题日趋严重。不可否认,化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步作出了巨大的贡献,化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域。但另一方面,随着化学品的大量生产和广泛应用,给人类本来绿色平和的生态环境带来了黑色的污水,黄色的烟尘,五颜六色的废渣和看不见的无色毒物。在大气方面,有马斯河谷烟雾事件、多诺拉烟雾事件、伦敦烟雾事件。特别是伦敦烟雾事件,其致死人数最多,5天内4OOO多人死亡。原因就是燃煤产生的二氧化硫转化成硫酸雾,导致人们胸闷、咳嗽、呕吐,年老体弱者因而死亡。1956年,13本熊本县水俣湾被化工厂排放含汞废水污染,诱发水俣病,使一些人四肢麻木,精神失常,一会酣睡,一会兴奋异常 惨痛而死。环境污染威胁着人们的健康,给人类赖以生存的自然环境的可持续发展带来了巨大的威胁,如何保护我们赖以生存的自然环境,已成为世界各国共同关注和思考的问题。2 环境污染与治理2.1 水污染及治理水是一切细胞和生命组织的重要成分,是构成自然界一切生命的重要物质基础。由于人类大规模的生产活动,在使用水的同时,也往往使某些有害物质进人水体,引起天然水体发生物理和化学上的变化,造成水污染。水污染按污染物质的类型可分为:病原体污染、需氧物质污染、植物营养物质污染、石油污染、热污染、有毒化学物质污染、无机物污染、放射性污染。在水污染防治技术上,我国科技工作者通过不懈的努力,取得了一定的成果。历时五年的“甲基汞污染综合防治与对策研究”,取得可喜成果;“长江中下游浅水湖生态渔业研究”通过专家鉴定;无磷洗衣粉的研制生产等,为水资源保护与可持续利用作出了积极的贡献。2.2 大气污染及治理排放到大气中的主要污染物有二氧化硫、飘尘、氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、二氧化碳等。大气污染来源主要有三个方面:一是生活污染源,包括饮食或取暖时燃料向大气排放有害气体和烟雾;二是工业污染源,包括火力发电、钢铁和有色金属冶炼,各种化学工业给大气造成的污染;三是交通污染源,包括汽车、飞机、火车、船舶等交通工具的煤烟、尾气排放。人类活动导致全球大气层的主要变化及环境问题可以归结为三方面:一是大气中温室气体增加导致气候变化;二是大气臭氧层破坏;三是酸雨和污染物的越界输送。为了保护全球大气环境,改善本国的环境质量,一些国家在治理大气污染方面制定了新的计划。比如,英国政府宣布实施为期l0年的“全国空气质量战略”计划,以使英国的空气变得清新;我国已加人联合国《气候变化框架公约》和修正后的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,颁布了《中华人民共和国大气污染防治法》,从调整能源政策人手,改善能源生产结构,增大一次能源中水电、核电及太阳能比例。3 环境污染的预防虽然当今的化学污染防治已取得了巨大的成绩,发展了新的灵敏分析监测手段,测定环境中的污染物;从化学品中鉴定出有毒化合物的类型;发明了化学方法处理废弃物;减少了废弃物的排放等等,并对一些全球性的化学污染,如原油泄漏,燃煤烟尘,酸雨,汽车尾气,温室效应,有机氯农药,环境致癌物等的研究、控制、治理,已取得了肯定的进展。然而多年来解决化工生产过程中产生的废弃物,有毒有害物质的大量排放问题,基本上是以治理为主,这些办法的效果是有限的,所需费用昂贵且日益增长。因此,我们需要大力研究与开发绿色化学,这样可以减少末端治理,从根本上解决环境污染问题。3.1 绿色化学的定义及重要性“绿色化学”是在20世纪90年代提出的,“绿色化学”又称为无害化学、环境友好化学和清洁化学。绿色化学是指以绿色意识为指导,研究和设计环境负作用没有或尽可能小的,并在技术上,经济上可行的化学品与化学过程。其核心是利用化学知识和技术预防污染,从源头消除污染,避免或减少废物的产生。绿色化学的目标是研究与寻找能充分利用的无毒无害原材料,最大限度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径的工艺。绿色化学的最大特点,在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。由于它在通过化学转化获取新物质的过程中就已充分利用了每个原料的原子,具有“原子经济性”,因此它既充分利用了资源,又实现了防止污染。传统化学虽然具有不可替代的作用,但在许多场合却不能有效地利用资源,又大量排放废物造成严重污染。以1993年为例,美国仅按365种有害物质排放估算,化学工业的排放量为136万吨,1992年美国化学工业用于环境的费用为l150亿美元,清理已污染地区花费7000亿美元,所以从环保、经济和社会的要求来看,化学工业已不能再使用和产生有毒、有害物质了,需大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色技术.而不仅是对废水、废气、废渣等局部性终端治理技术的开发。绿色化学包括节约材料和能源,淘汰有毒原材料;在生产过程排放废物之前减降废物的数量和毒性;对产品而言,绿色化学旨在减少从原材料的提炼到产品的最终处置全过程的不利影响。绿色化学不仅对传统的化学工业带来革命性的变化,而且还将推进绿色能源工业、绿色农业的建立和发展。
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今天,提起环境保护,几乎没有什么人会公开反对,但是真正做到自觉长久地保护环境,保护资源,还有许多工作在等待着我们去做。 有资料表明:目前全球人口正以每年9000多万人的幅度增长,世界人口今年将达到60亿,到下个世纪中期将达100亿。全球已有30%的土地因人类的活动遭致退化,每年流失土壤约240亿吨。全世界每年流入海洋的石油达1000多万吨,重金属几百万吨,还有数不清的生活垃圾。水中的病菌和污染物每年造成约2500万人死亡。全球每年向大气中排放的二氧化碳约有230亿Ⅱ屯’比本世纪初增加了25%,与此同时空气中的颗粒物质、二氧化硫、一氧化碳、硫化氢等污染物也大量增加。 全世界森林面积以每年约1700万公顷的速度消失, 平均每天有140种生物消亡等。 所有这一切都在向人类发出警示:人类在破坏地球环境的同时,也在毁灭着自己。 人类对环境的保护,归根结底是基于保护地球上日益枯竭的资源,保护我们生存发展的最起码条件。当工业文明进入20世纪后,它对环境的破坏日趋严重,对资源的使用走向了滥用,这引起了人们越来越高度的警惕。各国政府为了保护环境,采取了许多措施,环境保护也取得了长足的进展,并且成为人类社会的共识。我认为首要的就是要在全民族树立起环保意识,具体地说就是树立资源意识,生存意识。要让大家都认识到,保护环境与资源和我们每个人息息相关,保护环境不仅是关乎子孙后代的千秋大业,而且已经直接关系到人类社会今天的生存!不能抱着环保多我一人少我一人差别不大的思想,也不能对保护环境有任何松懈和怕麻烦的思想。政府部门对环境保护固然负有重要的责任,而每个单位,每个企业,每个人对此更是承担了更为直接、更为具体的责任。 所以,只要我们从大处着想,小处着手,从自己做起,从小事做起,大家共同努力,持之以恒,就一定能为社会、也为自己留下一片碧水蓝天。难道我们还有什么需要犹豫的吗? 那么,就让我们来关注一下身边无处不有的小树的命运。重视一棵树的命运,不知有多少人能够认同这个观点。 我们不妨先作个假设:如果设一个“森林法庭”,我们每个人都会成为被告。通过陈述实录,就可以作出明确的判断——比如,在成片的大面积林区发生山火,至少要达到“亩”的数量才能称为灾。即使像1987年大兴安岭森林大火那样的灾害,人们虽然给它定性为“特大”,但烧死了多少树,谁也数不清。在这里,树作为生命被“草菅”了。多数人以为原始森林,是祖先留下的,烧掉太可惜了,而发出的也只是感叹。自然保护区或西部干旱地区,砍伐或毁烧了树木,是要以棵为单位来计算的,因为这些地方的树木太珍贵了。有山没树是很荒凉的,人们渴望有树。 在内蒙古赤峰地区,树是政府和老百姓的“眼睛”。最典型的事例是,砍掉一棵树也要惊动当地政府官员,山上一冒烟,不管烧没烧着树,市长都会出动。道理很简单,生活在沙窝子里,几十年几代人种树,在树的身上他们投入了太多的血汗,也收到了显而易见的成效。人们看重树,也依赖着树。“案情”已经相当明了: “家大业大”,手就会松一点, “小门小户”就要精打细算,要是“贫困户”更不敢轻易动血本了。从以上的陈述,可以看出,树作为一个活的“生命”,生存的地位被以这样或那样的形式给剥夺了。而这些“犯罪”行为,恰恰是我们人类至今没有引起重视的一个“盲点”。 对生命的伤害,尤其是对无辜生命的伤害,每个人都应该感到愧疚,包括一棵树、一根草和一切微观世界的生命。但在生活中,人类的生存和发展,在需要和保护面临选择的时候,对待树的“生命”就出现了人为的不平等。大到引发火灾、乱滥伐,小到随意践踏、不经意的伤害,这样的例子数不胜数。在树叶渐渐枯萎的悲凉中,一座座大楼破土动工了。在冬季树木休眠的季节,树的立足之地,也就成了倒脏水、堆垃圾的废料场,油污的侵蚀,使一些树木在返青之前就葬送了自己的生命……而对沉默的树,人有千万种理由说出要砍树的必要性。那么,谁来为树伸张正义呢?道德的法庭?天理的法庭?我们无法说清。从现象上看,纵火的,砍树的,毁林的,有的已经得到了应有的惩罚,但在日常生活中人们对树的种种伤害呢?人们在思维方式上对树的种种轻视甚至蔑视呢?诚然,这种为树争取生存权力的道德法庭现在还是虚拟的。但事实上,人们不知看到没有,“自然的法庭”早已开庭审理了,并对人类做出了无法抗拒的判决:黄河泥沙滚滚并在屡屡泛滥之后又数次出现断流;荒漠化在不停地推进,吞噬着良田和人类赖以生存的空间;洪水肆虐,冲毁层层堤坝……我们不要等到“自然的法庭”对我们宣读“死亡”判决时才幡然悔悟,那样就为时已晚了。在一片片绿荫演化成漫天的黄沙飞舞时,我们人类能否能听到它们如泣的哭诉?赞同0| 评论
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空气的成分 空气的成分之一 在远古时代,空气曾被人们认为是简单的物质,在1669年梅猷曾根据蜡烛燃烧的实验,推断空气的组成是复杂的。德国史达尔约在1700年提出了一个普遍的化学理论,就是“燃素学说”。他认为有一种看不见的所谓的燃素,存在于可燃物质内。例如蜡烛燃烧,燃烧时燃素逸去,蜡烛缩小下塌而化为灰烬,他认为,燃烧失去燃素现象,即:蜡烛-燃素=灰烬。然而燃素学说终究不能解释自然界变化中的一些现象,它存在着严重的矛盾。第一是没有人见过“燃素”的存在;第二金属燃烧后质量增加,那么“燃素”就必然有负的质量,这是不可思议的。1774年法国的化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说,才否定燃素学说。拉瓦锡在进行铅、汞等金属的燃烧实验过程中,发现有一部分金属变为有色的粉末,空气在钟罩内体积减小了原体积的1/5,剩余的空气不能支持燃烧,动物在其中会窒息。他把剩下的4/5气体叫做氮气(原文意思是不支持生命),在他证明了普利斯特里和舍勒从氧化汞分解制备出来的气体是氧气以后,空气的组成才确定为氮和氧。 空气的成分之二 空气的成分以氮气、氧气为主,是长期以来自然界里各种变化所造成的。在原始的绿色植物出现以前,原始大气是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨为主的。在绿色植物出现以后,植物在光合作用中放出的游离氧,使原始大气里的一氧化碳氧化成为二氧化碳,甲烷氧化成为水蒸气和二氧化碳,氨氧化成为水蒸气和氮气。以后,由于植物的光合作用持续地进行,空气里的二氧化碳在植物发生光合作用的过程中被吸收了大部分,并使空气里的氧气越来越多,终于形成了以氮气和氧气为主的现代空气。 空气是混合物,它的成分是很复杂的。空气的恒定成分是氮气、氧气以及稀有气体,这些成分所以几乎不变,主要是自然界各种变化相互补偿的结果。空气的可变成分是二氧化碳和水蒸气。空气的不定成分完全因地区而异。例如,在工厂区附近的空气里就会因生产项目的不同,而分别含有氨气、酸蒸气等。另外,空气里还含有极微量的氢、臭氧、氮的氧化物、甲烷等气体。灰尘是空气里或多或少的悬浮杂质。总的来说,空气的成分一般是比较固定的。 由于地球有强大的吸引力,使百分之八十的空气集中在离地面平均为十五公里的范围里。这一空气层对人类生活、生产活动影响很大。人们通常所说的大气污染指的是这一范围内的空气污染。工业的发展,向空气排放了有害物质,污染了空气,使空气里增加了有害成分。当空气里的有害物质达到一定浓度后,就会严重地损害人类的健康和农作物的生长,破坏了某些物质,又会使人的能见度降低,影响交通安全等等。因此,必须大力防止空气的污染。 排放到空气里的有害物质,可以分为以下几类:粉尘类(如炭粒等),金属尘类(如铁、铝等),湿雾类(如油雾、酸雾等),有害气体类(如一氧化碳、硫化氢、氮的氧化物等)。从世界范围来看,排放量较多、危害较大的有害气体是二氧化硫和一氧化碳。二氧化硫是煤、石油在燃烧中产生的。一氧化碳主要是汽车开动时排出的。从全球估计,一氧化碳的排出量超过二氧化硫的排出量。 防止空气污染,保护环境,是关系到保护人民健康,关系到多快好省地发展社会主义工农业生产的大事。我们一定要在实现四个现代化的同时,解决好环境保护的问题。
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[1]刘南威.自然地理学[M].北京:科学出版社,2001:548. [2]李春华.环境科学原理[M].南京:南京大学出版社,2003,(4). [
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