第7章 環(huán)境與化學(xué)newppt課件

1、西安理工大學(xué)理學(xué)院運用化學(xué)系第 7 章 環(huán) 境 與 化 學(xué) 環(huán)境問題是當(dāng)今人類面臨的三大問題之一，環(huán)境污染與維護將是本世紀(jì)關(guān)注的重點。特別是溫室效應(yīng)、臭氧層空洞、酸雨沉降等，本章著重引見環(huán)境污染的現(xiàn)狀及其防治對策。第 7 章 環(huán)境化學(xué)恬靜、清新、美麗它曾經(jīng)就在我們身邊！但是：現(xiàn)狀？！我們的地球 怎樣了？環(huán)境污染！ 生態(tài)平衡破壞！ 人類由依從自然轉(zhuǎn)而利用 改造自然，而在利用和改造自然的同時，也在破壞著本人賴以生存的環(huán)境。越演越烈，以致要挾到人類本身。 對已被破壞的環(huán)境進展治理，維護和防止環(huán)境的進一步破壞，是人類面臨的艱苦而迫切的課題。7.1 環(huán)境污染與化學(xué) 環(huán) 境：生物環(huán)境；非生物環(huán)境。 生態(tài)平

2、衡：物質(zhì)循環(huán)和能量流動相對平衡。 影響要素：自然;人為物理要素，生物因 素，化學(xué)要素 環(huán)境污染: 指由人類消費和生活活動引起 的對生態(tài)平衡的破壞。 一、生態(tài)平衡二、大氣環(huán)境 大氣是人類生存和活動的空間，干凈的空氣對生命來說比任何東西都重要。 1.大氣圈及其構(gòu)造 大氣層：(根據(jù)氣體的溫度沿地球外表 垂直方向的變化) 對流層，平流層，中間層。 所謂天就是指包圍著地球的大氣層。根據(jù)氣體的溫度沿地球外表垂直方向的變化)可分為五層。對流層平流層中間層熱氣層散逸層可變組分：指二氧化碳通常含量為 0.02%0.04%和水蒸氣含量小于4%。 恒定組分：占大氣體積20.95%的氧、78.09% 的氮和0.93%

3、的氬，微量氖、氦、氪、氙、氡。 2.大氣組成不定組分：主要指因地因時隨時變化的組分， 這是空氣污染的主要來源。 1粉塵： 主要來自燃料所產(chǎn)生的煙塵，礦石開采燒結(jié)、水泥工業(yè)、鋼鐵工業(yè)以及金屬冶煉。會誘發(fā)呼吸道疾病，甚至癌癥。 3.大氣的污染分類：降塵(10m) 飄塵(10m)組成：無機物礦物、金屬 有機物碳氫化合物、多環(huán)芳烴大氣污染2氮氧化物(NOx : NO、NO2 ) 大部分來自燃料熄滅、汽車等交通工具的尾氣以及硝酸的消費或運用。NOx的嚴(yán)重危害是能引發(fā)光化學(xué)煙霧 由汽車尾氣NOx引起的光化學(xué)煙霧最早發(fā)生在1946年美國的洛杉磯，又稱“洛杉磯煙霧。NOx與光化學(xué)煙霧產(chǎn)生：CxHy化物、NO2

4、在日光下：NO2NO+OO+O2O3O3+CxHyRCHORCHO+NO2+NOCH3(CO)OONO2 過氧乙酰硝酸酯PANPAN+O3+RCHO光化學(xué)煙霧 強氧化劑危害：NO與血紅素結(jié)合，引起中毒；NO2劇烈 刺激眼、鼻、呼吸系統(tǒng)，使血紅素硝化。光化學(xué)煙霧使頭暈?zāi)垦＃肿愠榇ぃ桓g金屬，危害樹木、莊稼。 燃料熄滅，礦物煅燒產(chǎn)生SO2。1952年12月英國倫敦?zé)熿F事件的原因，就是大氣中SO2在粉塵的催化下轉(zhuǎn)化為SO3： 2SO2 + O2 2SO33硫氧化物SOx ：SO2和SO3 SO3與霧滴結(jié)合成硫酸酸霧。倫敦型煙霧4碳氧化物COx CO2、CH4、N2O、O3、氟里昂等，稱為溫室效應(yīng)氣

5、體。特性：允許陽光進入 地面，對紅外 線有劇烈吸收 作用，使大氣 溫度上升。太陽地球太陽光熱輻射云的反射熱輻射大氣層散射反射溫室效應(yīng)氣體吸收 開發(fā)新能源，又要制止砍伐森林，添加人們的環(huán)保認(rèn)識，特別是要有效地控制人口增長。 自然能源的耗費急增，森林面積的減少以及海洋漏油污染等。引起溫室效應(yīng)的緣由處理對策 人為溫室氣體對全球變暖的奉獻5氟里昂CFC 由于氟里昂很穩(wěn)定，在低層大氣中可長期存在壽命約為幾十年甚至上百年，還未來得及分解即進入臭氧層，以遠快于O3產(chǎn)生的速率分解 O3分子。O3電離層過渡層同溫層對流層臭氧層的位置在地面上30km左右的平流層中。大氣臭氧層及其破壞80年代發(fā)現(xiàn)南極上空出現(xiàn)臭氧空

6、洞;90年代北半球又發(fā)現(xiàn)新的空洞。目前，最早運用CFC的24個興隆國家已于1985年和1987年分別簽署了限制運用CFC的和。1993年2月，中國政府同意了，確定在2021年完全淘汰耗費臭氧層物質(zhì)。 1995年1月23日，結(jié)合國大會經(jīng)過決議，為留念1987年9月16日簽署的，把每年的9月16日定為“國際維護臭氧層日。 指pH5.6的酸性降水，是酸性氣體污染大氣所產(chǎn)生的后果之一。 酸雨對環(huán)境破壞性很大: 湖泊、河流中生物受損； 森林被破壞； 土壤生態(tài)系統(tǒng)遭破壞； 腐蝕建筑物、設(shè)備以及文物古跡。6酸雨特點：酸雨可以漂移，呵斥大范圍公 害。有季節(jié)性，夏季pH高。危害：使土壤、江河、湖泊酸化，導(dǎo)致魚類

7、不能繁育；腐蝕建筑和古跡；影響人體安康；使農(nóng)作物枯死。酸雨在消滅森林！三、水體環(huán)境 排入水體的污物超越水體的自凈才干時，會呵斥水質(zhì)惡化，使水的用途遭到影響水體污染。包括：自然污染、人為污染。1無機污染物 酸，堿，無機鹽，汞，鉻，鎘，鉛等重金屬和氰化物，砷化物；2有機污染物 耗氧有機物，難降解有機物；無毒的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、有毒的有機氯、磷農(nóng)藥等)。 破壞土壤，危害農(nóng)作物；腐蝕水下設(shè)備、船殼。來自電鍍，焦化，煤氣廠的污染物毒性大，進入水體長期存在，經(jīng)過食物鏈富集于人體。水中溶解氧下降影響水中生物的生存乃至死亡。危害有毒物質(zhì)在食物鏈上的濃集水俁病水體污染許多化學(xué)物質(zhì)對食物鏈上的影響正在加強

8、。例如DDT可以聚集在生物組織內(nèi)，特別是動物的脂肪中。當(dāng)這些物質(zhì)進入人體后將添加人類患癌癥和其他疾病的能夠性，并對大腦構(gòu)造產(chǎn)生長期影響。 水體污染3水體富營養(yǎng)化 水體中氮、磷超越目的就是富營養(yǎng)。 N1.5，P0.1mgL-1 危害：使藻類大量繁衡被破壞。類死亡。水體生態(tài)平添加，水質(zhì)惡化，魚殖，DO減少，COD赤潮 海洋中一種或幾種浮游生物迸發(fā)性增毒素聚集，部分海域成“死海。長，引起水體變色紅、褐、綠、棕海洋蒙受污染后產(chǎn)生的災(zāi)難性海洋景象： 赤潮 石油走漏呵斥的海洋污染曾經(jīng)成為當(dāng)前非常嚴(yán)重的水污染問題。 海洋污染原 油 泄 漏 7.2 環(huán)境維護與化學(xué)慢速過濾工藝流程一、生活用水的凈化處置沉淀-過

9、濾-滅菌快速過濾工藝流程二、廢水處置 根本方法根本原理單元技術(shù)物理法物理或機械的分別過程過濾,沉淀,離心,分別,上浮等化學(xué)法參與化學(xué)物質(zhì)與污水中有害物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反響的轉(zhuǎn)化過程中和,混凝,化學(xué)沉淀,氧化復(fù)原 物理化學(xué)方法物理化學(xué)的分別過程萃取,吸附,離子交換,電滲析,膜分別,光催化氧化,超聲凈化 生物法微生物在污水中對有機物進展氧化分解的新陳代謝過程活性污泥,生物濾池,生物轉(zhuǎn)盤, 生物流化床,厭氧消化等廢水處置程度：一級、二級、三級污水處置方法分類 對廢氣的治理的方法有： 7.3 大氣污染的防治 1.從排煙中去除 CO、 NOx催化復(fù)原4NO+CH4Pt2N2+CO2+2H2O4NO2+CH4P

10、t4NO+CO2+H2O2CO+2NOPt2CO2+N22.從排煙中除去SO2氨法 石灰乳法 堿法 催化復(fù)原去除CO、NOx 二十一世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，因此要求對生命科學(xué)，特別是對構(gòu)成生命的蛋白質(zhì)、核酸、糖類等根本物質(zhì)以及與生命景象有關(guān)的化學(xué)有一個根本的了解。 7.4 生命科學(xué)與化學(xué)一、構(gòu)成生命的重要物質(zhì) 生物大分子 種類 重要作用 糖類 淀粉纖維素糖原 提供食物抑制腸道對脂肪的吸收動物體葡萄糖儲存形式 蛋白質(zhì)單純蛋白結(jié)合蛋白 結(jié)構(gòu)、運輸、催化、調(diào)節(jié)、運動、免疫等酶單純酶，結(jié)合酶生物催化劑核酸DNARNA遺傳信息的儲存和傳遞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 脂類脂肪類脂 供能,保溫和保護作用 細胞膜,血液的

11、主要成分 構(gòu)成生命的重要物質(zhì)與生命相關(guān)的 有機化合物 碳水化合物蛋白質(zhì)脂肪核酸碳氫氧氮 細胞在生命過程中，把儲存在DNA順序中的遺傳信息轉(zhuǎn)錄為RNA，再翻譯成蛋白質(zhì)的表達過程，稱作基因表達。 二、基因的表達與調(diào)控 基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。 中心法那么DNA基因、染色體“指紋識別 條形圖案表示人的遺傳特點。 樣品闡明，犯罪嫌疑人的血樣E 與S2明顯匹配。 是具有特殊構(gòu)造和功能的半透膜。生物膜的主要化學(xué)成分是磷脂和蛋白質(zhì)，并由它們構(gòu)成流動鑲嵌模型構(gòu)造。 三、生物膜被動運輸自動運輸 生物膜的主要功能 生物膜是當(dāng)前分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)中 一個非常活潑的研討領(lǐng)域。 氧自在基:指O2、HO2、HOOH 及OH等活性 氧，具有較分子氧活潑的化學(xué)反響性。 四、氧自在基與人體安康自在基:指帶有未成對電子的分子、原子或離子。 SOD是體內(nèi)O2的去除劑。H2O2被體內(nèi)的過氧化氫酶催化而去除。 五、微量元素與疾病 “微量元素只需痕量，對于人體非常重害。但是，機理仍不清楚。要。短少任一種元素都可導(dǎo)致生物體的傷 甲狀腺腫缺碘大骨節(jié)病缺SeFe 血紅蛋白成分，保送O2、CO2； Cu與Fe共同起氧化復(fù)原反響； Co 維生素