环境化工原理论文

1引言环境化学（environmental chemistry）是研究化学物质，特别是化学污染物在环境中的各种存在形态及特性、迁移转化规律、污染物对生态环境和人类影响的科学，主要研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。它是环境科学研究和环境科学的基础内容之一。2概述造成环境污染的因素可分为物理的、化学的及生物学的三方面，而其中化学物质引起的污染约占80%－90%。环境化学即是从化学的角度出发，探讨由于人类活动而引起的环境质量的变化规律及其保护和治理环境的方法原理。就其主要内容而言，环境化学除了研究环境污染物的检测方法和原理(属于环境分析化学的范围)及探讨环境污染和治理技术中的化学、化工原理和化学过程等问题外，需进一步在原子及分子水平上，用物理化学等方法研究环境中化学污染物的发生起源、迁移分布、相互反应、转化机制、状态结构的变化、污染效应和最终归宿。随着环境化学研究的深化，为环境科学的发展奠定了坚实的基础，为治理环境污染提供了重要的科学依据[1]。 从学科研究任务来说，环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象和变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。它所研究的环境本身是一个多因素的开放性体系，变量多、条件较复杂，许多化学原理和方法则不易直接运用。 3主要研究领域和内容研究污染物(主要是化学污染物)在环境(包括大气圈、水圈、土壤岩石圈和生物圈)中的迁移、转化的基本规律，形成环境污染化学这一介于环境科学与化学之间的一门新兴的边缘分支学科。研究环境中污染物的种类和成分及其定量分析方法，形成环境分析化学(常简称环境分析)。它是环境化学的分支学科。研究环境中天然的和人为释放的化学性质的迁移、转化规律及其与环境质量和人类健康的关系，形成环境地球化学。它是介于环境与地球化学之间的一门新兴的边缘分支学科。4环境概况及解决方法有害化学品的污染危害有害化学品是指任何已经被确认为对人类健康和环境有危害性的化学品。随着工农业迅猛发展，有毒有害污染源随处可见，而给人类造成的灾害要属有毒有害化学品为最重。化学品侵入环境的途径几乎是全方位的，其中最主要的侵入途径可大至分为四种，人为施用直接进入环境；在生产、加工、储存过程中，作为化学污染物以废水、废气和废渣等形式排放进入环境；在生产、储存和运输过程中由于着火、爆炸、泄漏等突发性化学事故，致使大量有害化学品外泄进入环境；在石油、煤炭等燃料燃烧过程中以及家庭装饰等日常生活使用中直接排入或者使用后作为废弃物进入环境。 进入环境的有害化学物质对人体健康和环境造成了严重危害或潜在危险。 以农药这一有害化学品为例，随着农药科技和农业的迅速发展，农药的使用越来越普遍，从不使用农药的自然农业发展到使用农药的现代农业，对于我国这样一个人口众多，耕地面积紧张的大国，农药在解决农作物的自然灾害，促进粮食增产方面发挥了重要作用。但由于农药是一类有毒化学物质，而且是人为主动投加到环境当中，长期大量使用，对环境生物安全和人体健康，必将产生较大的不利影响。这就给人们提出了一个不容回避的现实问题，在充分肯定农药的有利作用的同时，需要充分认识农药对生态环境和人体健康产生的危害[2]。 同时工业废水也是对环境最大的污染源之一，譬如工业废水中的氰化物等有害物质严重污染了全国主要江河湖泊，使水质恶化，特别是淮河、海河、辽河、滇池、巢湖和太湖（简称“三河三湖”）水污染问题更为突出，给当地经济发展和人民生活带来严重影响。工业废水中排放的氰化物对鱼类危害更甚，含苯酚废水可抑制水中细菌、藻类和软体动物生长。用含酚废水灌溉农田能抑制光合作用和酶的活性，破坏农作物生长素的形成，造成减产。生活污水和某些工业废水中常含有一定量的氮和磷，进入水体后会使封闭性湖泊、海湾形成富营养化，造成浮游藻类大量繁殖、水体透明度下降、溶解氧降低、威胁鱼类生存、水质发臭出现“赤潮”。化学废弃物的不适当处置，会造成土壤板结和地下水污染，直接威胁人体健康和人类生存。目前癌症已成为严重威胁人类健康和生命的疾病之一。据世界卫生组织估计，全世界每年有癌症患者600万人，每年因癌症死亡约500万人，占死亡总人数的1/10。我国每年癌症新发病人有150万人，死亡110万人，而造成人类癌症的原因10%～15%与化学因素有关。 再则冷冻与空调设备释放出的氯氟烃气体造成大气平流层的臭氧层破坏，引起地球表面紫外线辐照增强，使人群皮肤癌发病率上升。燃煤发电厂等排放的二氧化硫引起的酸雨导致河流湖泊酸化，影响鱼类繁殖甚至种群消失。土壤酸度增高可使细菌种类减少，肥力减退，影响作物生长。酸雨还使土壤中锰、铜、铅、镉和锌等重金属转化为可溶性化合物，转移进入江河湖泊引起水质污染。 有害化学品对人体健康和环境的危害是我国环境保护中亟待解决的重要问题，必须引起全社会高度重视。化学品的环境污染控制我国是化工生产量较大的国家，化工产业已形成一个比较完善的体系。要想控制或减少对环境的污染，应从化学品的生产过程中的污染控制方面加以考虑，首先应了解化工厂的污染情况，包括：污染源种类、主要污染物、排放情况、环保措施以及周围环境敏感性等。特别应对污染源分布进行调查和污染物排放量的统计、同时应了解污染影响类型，如是属于一次污染或二次污染、长期污染或短期污染、可逆污染或不可逆污染、局部污染或大面积污染、单因素污染或多因素复合污染等等。化学品的污染危害控制，应采取以下主要措施:制定和健全环境立法，加强环境执法力度我国于1979年已经颁布了《中华人民共和国环境保护法》，该法是我国有关环境保护的综合性法规，也是环境保护领域的基本法律，主要规定了国家的环境政策、环境保护的方针、原则和措施等；国务院还制定了《水污染防治法实施细则》、《大气污染防治法实施细则》和《固体废物污染环境防治法》等环境保护法律、国务院颁布了《化学危险物品安全管理条例》和《农药管理条例》等化学品管理行政法规。国家还专门制定了环境保护标准、污染物排放标准、环保基础标准和环保方法标准。如已颁布的环境质量标准有《环境空气质量标准》、《地面水环境质量》等；污染物排放准有《工业"三废"排放标准》、《污水综合排放标准》等等；同时地方性环境保护法规、环境保护部门规范性文件都作了明确规定等。这些法律法规的颁布实施对加强有害化学品的安全管理，防止化学物质污染环境和保障人民群众身体健康发挥了重要作用。但是，我国尚未建立起完整的化学物质环境管理法规体系，对化学物质的生产、储存、运输、销售、使用和进出口实行全过程有效管理[3]。 我国现行化学品环境立法需要针对当前化学品管理法律法规中的薄弱环节加以补充完善，并与国际化学品管理体制接轨。此外，当前迫切需要加强的是对化学品管理法律法规的执法力度。对环境保护造成严重污染的企业，应依法给予追究，对人身由环境污染造成危害的应依据法律给予处罚和赔偿。这在日本等工业发达国家早已实行了的法律管理制度。我们还应通过宣传教育提高从事化学危险品生产、贮存、经营、运输和使用的单位和个人的遵法守法意识，加强对有害化学品的安全和环境管理。特别是应按着我国环境保护法来严格管理有害化学品。加强对重点有害化学品的环境管理 建立相应登记管理制度，对那些已知或怀疑对人类有致癌、致畸、致突变物质或者对环境有严重危害化学品采取禁止或严格限制使用和淘汰、替代措施，以有效减少这些化学物质的污染危害。推行清洁生产，严格控制有害化学物质向环境中排放 化工污染之所以严重，一个重要原因是一大批老企业长期以来没有进行技术改造，资源、能源消耗太高，排污量太大。全面推行清洁技术改造，通过改革工艺设备，尽可能把"三废"消除在生产过程之中，减轻末端治理的负担，是改变化工生产消耗高、污染大的落后局面的根本途径。积极推行清洁生产，就要选用清洁原料，采用无毒无害物质替代有害原材料、设计清洁工艺、生产清洁产品。同时改善和加强企业内部安全管理等措施，在污染的源头削减污染物和废物产生量并回收利用废物。最大限度消除或削减有害物质的排放。对通过预防不能解决的污染物，应采取源控制措施进行安全处理处置，使污染物达到国家或地方规定的排放标准。强化危险废物管理 危险废物是指具有易燃性、腐蚀性、反应性、爆炸性、急性毒性、传染性等危险特性之一的废弃物。根据《固体废物污染环境防治法》的规定，从事危险废物的收集、贮存、处置经营活动的单位，必须经环境保护行政主管部门批准并领取经营许可证。公众监督通过建立和实行危险化学品的安全标签和安全技术说明书制度，在企业员工和化学品使用者中普及化学品安全和环境保护知识。并在全社会积极宣传有关化学品安全与环境保护知识，提高社会公众对有害化学品的危害、安全防护措施和环境保护的认识，大力鼓励公众参与监督有害化学物质的污染防治。5结论要时刻关注生态系统的表现，尽早发现失调的信息，及时扭转不利的情况。积极提高生态系统的抗干扰能力，保护生态系统，预防生态失调。参考文献[1]袁加程.环境化学.化学工业出版社,2010[2]张瑾.环境化学导论.化学工业出版社,2008[3]周启星,李培军.污染生态学,科学出版社,2001

随着石油化工迅速发展，高分子合成材料材料将越来越广泛应用于工业、农业、电子、国防、建筑以及日常生活等各个领域。目前世界合成树脂产量已超过亿吨， 中国合成树脂产量1995年为388万吨，1999年为803万吨（其中PVC190万吨，PE281万吨，PP264万吨，PS55万吨，ABS12万吨），预计2000年PVC树脂生产能力将达到300万吨， 合成树脂总产量将达到900万吨， 将居世界第五位合成树脂大国。 中国塑料制品随着国外市场需求的变化，不断的进行调整与优化，全国塑料加工能力1995年为1000余万吨，2000年为2000万吨，塑料制品总产量1995年为万吨，1996、1997、1998连续三年均为1500多万吨，其消费比例包装占23%，电器占，建筑占，农业占8%，鞋类占，交通占，机械零件、医疗器械，玩具文体、家俱分别占，塑料制品总产量居世界第二位。 中国塑料制品近几年出口增长迅速，1995年出口万吨（亿美元），预计2000年塑料制品出口达400万吨（40多亿美元）。中国塑料加工机械进入90年代，年均增长率达到22%，企业已达600多家，产品有有混配料设备，注射成型机、挤出生产线、中空成型机、压延生产线等19大类，具有10万台套以上的塑料机械能力，成为世界塑料机械制造大国。 目前中国塑料工业无论是原材料的生产、塑料制品的加工、塑料机械的制造以至塑料的应用都形成了一套较完整体系， 并具备了一批国际先进水平的现代化企业。塑料工业既是消费工业，又是新型材料工业，具有科技含量高、应用广、市场前景好的行业，预计到2005年市场增长为10%，中国塑料制品总工程师量将达到2500万吨，2015年市场增长速度为8%，总产量将达到5000万吨。2.中国塑料管材及塑料异型材、门窗制品发展迅速中国政府从1994年开始由建设部、原化学工业部、原中国轻工总会、国家建材局、原中国石化总公司五个部委联合组织“全国化学建材协调领导小组”制订和发布有关大力发展化学建材的目标、规划、政策、规范等，在短短几年中， 中国塑料管材、异型材、门窗获得了迅猛发展， 全国塑料管材1994年生产能力为24万吨，2000年为164万吨，产量1994年为15万吨，2000年将达到100万吨（其中PVC—U管材产量约50万吨），管材的生产线已达到2000余条， 硬聚氯乙烯管材万吨企业已超过20家；塑料异型材及门窗制品1994年生产能力为20万吨，2000年达到100万吨，并在2000年年底塑料异型材生产线将形成2000条，塑料门窗组装生产线3000多条，能力6000万M2。并有万吨级以上塑料异型生产企业20多家， 其中大连实德集团1999年型材能力已达16万吨。目前中国塑料管材、塑料异型材及门窗无论从原材料生产、加工设备的制造、产品生产的工艺技术、产品标准及应用施工规范都形成了一套较完整的体系，并具备了一批国际先进水平的大型加工现代企业。中国是一个具有12亿人口的大国， 建筑业的市场十分巨大。塑料建材不仅能大量代钢、代木、替代传统建材、而且具有节能、节材、保护生态、改善居住环境、提高建筑功能与质量、降低建筑自重、施工便捷等优点。建筑业是国民经济的支产业，今后， 5—15年我国建筑业将会有较大的发展，它将成为我国新的消费热点和新的经济增长点。全国化学建材协调领导小组相继制订了“关于加强我国化学建材生产和推广应用的若干意见”，“国家‘十五’和2010年发展规划纲要” 、“关于加速化学建材推广应用和限制淘汰落后产品的规定”等文件，这些文件大大加速了中国塑料建材生产及应用的发展。2000年， 全国新建住宅的建筑室内排水管道系统50%采用塑料排水管， 城市供水管道30%采用塑料管。2010年全国新建住宅室内排水管80%采用塑料管，城市供水50%采用塑料管。塑料门窗2000年， 市场占有率达到15%，2010年市场占有率达到30%以上。 有的城市目前使用塑料门窗已达到80%。预测2005年建筑用塑料制品占总产量16%，约400万吨。随着塑料管材应用领域的不断扩大，塑料管材的品种也不断开拓增加， 除了早期开发的供、排PVC管材、化工管材、农用排灌管材、燃气用聚乙烯管材外， 这两年开拓最多的是PVC芯层发泡管材、PVC双壁波纹管材、铝塑复合管材、交联PE管材、塑钢复合管材等等。特别是PVC双壁波纹管材和铝塑复合管材全国近两年分别形成几十条至上百条生产线生产规模。 还有新上马的河北、甘肃分别引进国外先进设备，生产特大口径（2600mm）塑料管材。塑料异型材及门窗引进国外先进设备技术并加以消化吸收，不断开拓，目前无论是型材设备还是组装设备和模具，可说是集世纪各国之精华。 从工艺技术来说，基本上掌握了双料共挤、双色共挤，以及覆膜、印刷、烫印、喷涂等生产工艺。钢塑复合挤出，一模双股、四股挤出，高速挤出等技术领域也进入开发研制生产阶段。3.农用塑料在现代农业科学技术发展中发挥越来越重要作用我国是一个人口众多的农业大国，政府一向把农业放在首位来抓。农用塑料在现代农业科学技术中起着越来越重要的作用。多年来不断开拓农用塑料品种，不断改善提高农 用塑料品种的性能，如农用育秧膜，棚膜、青贮膜、多功能膜、防滴膜、反光膜、 地膜、遮阳网、缠绕膜、塑料育苗容器、防虫网、捕捞网具、农用器械、输水用塑料管、 喷灌、滴灌以及各种水利用土工膜等农用塑料产品。中国农用塑料薄膜（包括大棚膜、地膜）产量居世界首位，1997年产量为95万吨，1999年地膜用量为44万吨，地面覆盖 面积为1．8亿亩，棚膜用量为65万吨，覆盖面积2000万亩，全国农地膜实际消费量为110万吨。据农业部的预测，2005年，我国可覆盖的地膜面积和棚膜面积分别为亿 亩和5000万亩，约需300万吨。还有节水灌溉工程等，预计2005年新增节水灌溉面积1．5亿亩，其中喷灌7900万亩，滴灌1000万亩，管道输水1400万亩和渠道防渗5000万 亩等约需170万吨。农用塑料对农业起着增产、增收、防灾、减灾、节水的作用，从而促进农业的持续发展，保证农产品的有效供应，增加农民收入，保持社会稳定都具有十 分重要意义。预测2006年农用塑产品占全国产品总产量19%，约为470万吨。4.包装用塑料制品仍然保持较快增长中国包装用塑料制品近几年来发展迅速，1980年产量为19万吨，1990年为85万吨，1998年为203万吨，预计2000年将达到325万吨，约占全国包装总产量的％，居包装材料的第二位。塑料包装材例展较快的有BOPP、BOPS、BOPET等双向拉伸薄膜目前BOPP共计65条生产线，其中引进企业有54家，（其中从法国布鲁克纳公司引进共35条、占54％），总生产能力为34万吨，1998年年产量为20万吨。BOPET共计15条生产线，能力为10万吨，产量5万吨。其次PET瓶生产线，目前全国共80多条生产线，其中50多条是 引进。总生产能力为15万吨（45亿个）泡沫塑料包装材料市场需要量大，目前PS泡沫制品量约20多万吨（包括一次性餐盒），如北京、上海、广州等大城市一天耗用快餐盒高达50－80万个。塑料包装应用领域广，可以开发具有各种不同性能如阻透性耐温性、耐冷冻、耐蒸煮、可降解等各种塑料包装制品满足不同领域不同产品包装的需要，预计2005年包装用塑料产品将占总塑料制品产量22％，约达550万吨 。5.正确认识塑料与环保的关系，加大对废弃塑料的管理回收利用力度随着现代工业科学技术迅速发展，保护环境越来越显得突出和重要。工业生产大量排出的废物废气以及人们的大量产品应用后的废弃，对自然环境带来越来越大的污染，在塑料工业中由于塑料产量迅速增加，应用量日益加大。因此，塑料回收利用，是共同关注的问题，目前中国塑料制品的产量在短短的几年中由几百万吨；猛增到1000多万吨，而回收利用不到10％。特别是塑料薄膜和一次性使用的包装薄膜、餐盒、包装衬垫物，由于质轻体积庞大，不易回收，若不小心，不及时处理，就很容易丢弃在街头、公路、田野、江河湖泊、房屋的周围，严重影响环境卫生。因此，被人们称为“白色污染”。不少地方下令禁产、禁用。中国塑料加工工业协会为作好此项工作，专门组织成立了废弃塑料回收利用再生专业委员会，除了作好加强提高全民环意识宣传外，着重对废弃塑料的管理，回收利用措施， 政策以及技术路线、产品开发和应用等多方面进行交流与合作，从而进一步推动搞好废弃塑料回收利用，同时今后还继续作好降解塑料的研究开发和应用工作。