化学与环境论文.
化学,为保护环境而生
院系:化学化工学院
年级:2012级
班级:化学师范三班
姓名:王雪
学号:[**************]
目录
一. 前言
二. 化学发展对环境造成的不利影响
三. 化学发展对环境造成的有利影响
四. 如何通过化学手段来保护环境
五. 结语
前言
人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。
化学对环境造成的不利影响 (一)·酸雨
造成雨水酸化之污染物很多,其污染来源大致可分为两类: 其一为自然物质,其二为人为物质。前者如:火山爆发喷出大量之硫化物及悬浮固体物,自然水域表面释放之硫化氢,动植物分解产生有机酸,土壤微生物及海藻释放之硫化氢、二甲基硫及氮化物等,都会使雨水之pH 值降至5.0左右; 后者则为工业化后,燃料之大量使用,燃烧过程中产生一氧化碳、 氯化氢 、二氧化硫 、氮氧化物及有机酸及悬浮固体物,排放至大气环境中,经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质使得雨水之pH 值降低,形成酸雨。
由于酸雨为二次污染物且具有跨区污染的特性,以致影响层面相当广,故局部空气污染的改善,空气品质标准的达成,对于酸雨的防制助益不大,必须削减SO2、NOx 的总量方能遏止酸雨的危害。
(二)·温室效应
温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。 空气中含有二氧化碳,而且在过去很长一段时期中,含量基本上保持恒定。这是由于大气中的二氧化碳始终处于" 边增长、边消耗" 的动态平衡状态。大气中的二氧化碳有80%来自人和动、植物的呼吸,20%来自燃料的燃烧。散布在大气中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。还有5%的二氧化碳通过植物光合作用,转化为有机物质贮藏起来。这就是多年来二氧化碳占空气成分0.03%(体积分数)始终保持不变的原因。 但是近几十年来,由于人口急剧增加,工业迅猛发展,呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳,远远超过了过去的水平。而另一方面,由于对森林乱砍乱伐,大量农田建成城市和工厂,破坏了植被,减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。再加上地表水域逐渐缩小,降水量大大降低,减少了吸收溶解二氧化碳的条件,破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡,
就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。空气中二氧化碳含量的增长,就使地球气温发生了改变。
(三)·臭氧层空洞
大气中的臭氧含量仅一亿分之一,但在离地面20至30公里的平流层中,存在着臭氧层,其中臭氧的含量占这一高度空气总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量虽然极其微少,却具有非常强烈的吸收紫外线的功能,可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分(UV -B )。由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭,才使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展。
1985年,英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞,并证实其同氟利昂(CFCs )分解产生的氯原子有直接关系。这一消息震惊了全世界。到“1994年,南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里,北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄,欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10%-15%,西伯利亚上空甚至减少了35%。
氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶,氟利昂是本世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂,在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。
(四)·光化学烟雾
含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大气,在阳光的照射下,发生光化学反应而产生二次污染物,这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。近年来,汽车尾气排放的NOx 、CO 及随后形成的光化学烟雾,使得许多大城市的空气质量恶化。随着全球工业和汽车业的迅猛发展,光化学烟雾污染在世界各地不断出现,如美国洛杉矶、日本东京、大阪、英国伦敦、澳大利亚、德国等大城市及我国北京、南京、兰州均发生过光化学烟雾现象。
光化学烟雾的形成条件是大气中有氮氧化物和碳氧化物存在,大气温度较低,而且有强烈的阳光照射,这样在大气中就会一系列复杂的反应,生成出一些二次污染物,如O 3、醛、PAN 、H 2O 2等。
光化学烟雾成分复杂,但是,对动物、植物和材料有害的主要是O 3、PAN 、
醛、酮等二次污染物。人和动物受到的主要伤害是眼睛和黏膜受到刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。O 3、PAN 等还能造成橡胶
制品老化,脆裂,使染料褪色,并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。光化学烟雾危害极大,它的防治已受到人们的日益关注。
化学对环境造成的有利影响
(一)·农业化学的产生
农业化学是以土壤为基础、以植物营养为中心、以肥料为手段,综合研究三者之间的关系,最后达到是作物增产的目的。农业化学的科学原理目前在农业生产中应用十分广泛,包含农药化学、生物营养学、绿色化学等多重研究领域的知识。农业化学研究包括农业生产的很多方面,如在土壤养分方面,研究土壤中各种营养元素的含量、形态、转化和有效性,以及土壤供应养分的能力;在植物营养方面,主要研究植物对其所必需的营养元素的吸收、利用及其有植物新陈代谢过程中所起的生理功能和植物生长发育的影响;肥料性质方面,研究各种肥料所含营养成分、物理化学性质以及植物吸收利用情况;肥料施有方面,研究各种肥料的合理施用及其对作物的增产效应。所有物方法有盆栽试验、田间试验、农业化学分析、作物营养诊断、同位素技术、仪器分析技术和电子计算机应用技术等。
农业化学的发展,不仅对农业生产有巨大贡献,同时也对环境保护有重大意义。对农业生产技术的了解与应用可以防止化学肥料等资源对农业生产造成负影响,有效保护生态环境,使化学不再是污染的代名词,也让化学真正的为保护环境而生。
(二)·资源的循环利用
随着化学技术的不断进步,人类逐渐开发出各种可循环利用的资源与物料。资源的循环利用具体是指根据资源的成分、特性和赋存形式对自然资源综合开发、能源原材料充分加工利用和废弃物回收再生利用,通过各环节的反复回用,发挥资源的多种功能,使其转化为社会所需物品的生产经营行为。循环经济是可持续发展的重要途径,资源循环利用是循环经济的核心内涵,清洁生产和废弃物的综合处理是循环经济的重要内容,而这一切最终的落脚点在于实现经济、生态环境和社会系统的协调。在化学技术的基础上,实现资源的循环利用,能够大大提升资源利用率,也能减少排放污染物质以保护环境。是化学生产实现可持续的利用和发展。
通过化学手段使资源循环利用,一定程度上缓解了化学生产排放物对环境造
成的污染问题,但想要从根本上解决化学污染问题,我们还要做出更多的努力。
(三)·绿色化学的产生和应用
绿色化学是一门新兴的化学分支,以“原子经济”为原则,研究如何在产生的过程中充分利用原料,减少有害物质的释放。绿色化学旨在从物质产生的源头控制废物的产生,减少对环境的污染,可以诠释为环境友好化学,其核心内涵是反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和生产有害物质。绿色化学在日常生活中涉及诸多方面,例如服装生产、家具生产、电器制造等等。绿色化学因化学造福于环境而提出,强调化学利用与环境保护双向发展,旨在让人民生活在健康、安全的化学世界当中。绿色化学实现途径主要包括:1、强化绿色化学意识 2、快速有效的筛选 3、开发绿色反应,提高原子利用率 4、采用无毒无害原料、催化剂以及溶剂 5、利用可再生的资源合成化合物 。建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发,重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此,工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。
如何通过化学手段来保护环境
化学生产在让我们的生活更加便捷的同时,也为我们赖以生存的环境带来了巨大的压力。要实现化学生产的可持续发展,我们应当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。
结语
化学既是一门服务于生活的技术,也应该是一门为保护环境而生的技术。在化学发展前进的路上,我们要坚持绿色化学的基本原则,努力实现化学为保护环境、与环境双赢的目标,让我们的生活更加健康与便捷。