化學(xué)與環(huán)境保護(hù)

第化學(xué)與環(huán)境保護(hù)

篇一：化學(xué)與環(huán)境保護(hù)論文

化學(xué)與環(huán)境保護(hù)

從環(huán)境保護(hù)出發(fā)，介紹了環(huán)境污染的現(xiàn)狀、防治方法及我國環(huán)境污染防治取得的成績，綜述了綠色化學(xué)的定義、特點及研究內(nèi)容。指出綠色化學(xué)是近年來國際上普遍提倡和開展的研究課題，綠色化學(xué)的發(fā)展能節(jié)約能源，減少環(huán)境污染，將成為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的核心內(nèi)容。

人類在改造自然創(chuàng)造物質(zhì)財富的進(jìn)程中，特別是20世紀(jì)，隨著有機(jī)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，石油、天然氣生產(chǎn)的急劇增長，化工污染越來越突出，環(huán)境問題日趨嚴(yán)重。不可否認(rèn)，環(huán)境科學(xué)的研究成果和化學(xué)知識的應(yīng)用為推動人類的進(jìn)步做出了巨大的貢獻(xiàn)，化學(xué)及其制品已經(jīng)滲透到人類生活、生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。但另一方面，由于只注意經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而忽視了環(huán)境保護(hù)，污染環(huán)境和危害人類健康的事件接連發(fā)生。在水體方面，1956年。日本熊本縣水俁灣被化工廠排放含汞廢水污染，誘發(fā)水俁病，使一些人四肢麻木、精神失常、一會兒酣睡、一會兒興奮異常，慘痛而死。而大氣方面，有馬斯河谷煙霧事件、多諾拉煙霧事件、倫敦?zé)熿F事件。原因就是燃煤產(chǎn)生的二氧化硫轉(zhuǎn)化成硫酸霧，導(dǎo)致人們胸悶、咳嗽、嘔吐，年老體弱者因而死亡。環(huán)境污染給人類賴以生存的自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大的威脅。如何保護(hù)我們賴以生存的自然環(huán)境，實現(xiàn)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展，已經(jīng)成為世界各國共同關(guān)注和思考的問題。

2.環(huán)境污染與治理

2.1水污染及治理

水是一切細(xì)胞和組織的重要成分，是構(gòu)成自然界一切生命的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是名副其實的生命之源。由于人類大規(guī)模的生產(chǎn)活動，使某些有害物質(zhì)進(jìn)入水體，引起天然水體發(fā)生物理和化學(xué)上的變化，造成水污染。水污染按污染物質(zhì)的類型可分為：病原體污染、需氧物質(zhì)污染、植物營養(yǎng)物質(zhì)污染、石油污染、熱污染、有毒化學(xué)物質(zhì)污染、無機(jī)物污染、放射性污染。

在水污染防治技術(shù)上，我國科技工作者通過不懈努力，取得了一定的成果。歷時五年的“甲基汞污染綜合防治與對策研究”取得可喜成果；“長江中下游淺水湖生態(tài)漁業(yè)研究”通過了專家鑒定；無磷洗衣粉的研制生產(chǎn)為水資源保護(hù)與可持續(xù)利用做出了積極貢獻(xiàn)。

2.2大氣污染及治理

排放到大氣中的污染物有二氧化硫、飄塵、氮氧化物、碳?xì)浠?、一氧化碳、二氧化碳等。大氣污染來源主要有三個方面：一是生活污染源，包括飲食或取暖時燃料向大氣中排放的有害氣體和煙霧；二是工業(yè)污染源，包括火力發(fā)電、鋼鐵和有色金屬冶煉、各種化學(xué)工業(yè)給大氣造成的污染；三是交通污染源，包括汽車、飛機(jī)、火車、輪船等交通工具的煙煤、尾氣排放。人類活動導(dǎo)致全球大氣層的主要變化及環(huán)境問題可以歸結(jié)為三個方面：一是大氣中溫室氣體的增加導(dǎo)致氣候變化，二是大氣臭氧層破壞形成臭氧層空洞，三是酸雨和污染物的越界輸送。為了保護(hù)全球大氣環(huán)境，改善本國的環(huán)境質(zhì)量，一些國家在治理大氣污染方面制定了新的計劃。比如，英國政府宣布實施為期10年的“全球空氣質(zhì)量戰(zhàn)略”計劃，以使英國的空氣變得清新；我國已經(jīng)加入聯(lián)合國《氣候變化框架公約》和修正的《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾公約》，頒布了《中華人民共和國大氣污染防治法》，從調(diào)整能源政策入手，改善能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，增大一次能源中水電、核電及太陽能的比例。

3.我國化學(xué)污染防治的成績

我國自70年代起，在典型地區(qū)環(huán)境質(zhì)量評價、環(huán)境容量和環(huán)境背景值調(diào)查、污染源普查、圍繞工業(yè)“三廢”，在大氣、水體、土壤中環(huán)境污染物的表征、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、生物效應(yīng)及控制等方面進(jìn)行了大量的工作。近年來，完成了一批攻關(guān)課題和重大基金項目等國家任務(wù)?！鞍宋濉焙汀熬盼濉逼陂g，在有毒污染物環(huán)境化學(xué)行為和生態(tài)毒理效應(yīng)、水體顆粒物和環(huán)境工程技術(shù)、大氣化學(xué)和光化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、對流層臭氧化學(xué)、區(qū)域酸雨的形成和控制、天然有機(jī)物環(huán)境地球化學(xué)、有毒有機(jī)物結(jié)構(gòu)效應(yīng)關(guān)系、廢水無害化和資源化原理與途徑等方面取得了一批具有創(chuàng)新性的研究成果。

在酸雨測量技術(shù)、形成機(jī)理、物理化學(xué)特征、高空云雨化學(xué)、大氣酸性污染物來源和沉積過程等方面取得重要成果，在天然源研究、區(qū)域酸沉降模式和酸雨成因、能源和環(huán)境協(xié)調(diào)規(guī)劃、酸雨區(qū)域綜合防治和臨界負(fù)荷的研究方法等方面達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

在環(huán)境分析化學(xué)方面，從80年代起，我國先后制定出《環(huán)境檢測標(biāo)準(zhǔn)方法》、《環(huán)境污染分析方法》和《環(huán)境監(jiān)測分析方法》等，選取了200多種分析方法，近百種無機(jī)和有機(jī)物，所用方法靈敏、準(zhǔn)確、可靠、多年來在全國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和有關(guān)實驗室廣泛應(yīng)用。對監(jiān)測分析方法的統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化、在提高分析檢測水平及實驗室質(zhì)量控制方面起了重要作用。

1992~1995年，國家基金委化學(xué)部資助了重大基金項目“典型有機(jī)污染物化學(xué)行為與生態(tài)效應(yīng)”的研究，探討了某些有毒有害污染物的環(huán)境行為、在介質(zhì)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、污染物的環(huán)境風(fēng)險評價、水生天然有機(jī)物的起源、表征、與重金屬相互作用機(jī)理與模型以及鹵代烴生成潛力等。在新農(nóng)藥單甲脒的環(huán)境行為和生態(tài)毒理效應(yīng)以及有機(jī)錫的生態(tài)毒理效應(yīng)研究中取得了創(chuàng)新性成果。首次發(fā)現(xiàn)城市水源中的硝基多環(huán)芳烴的存在，對多氯聯(lián)苯等的光解規(guī)律和產(chǎn)物毒性提出了新的機(jī)理和解釋。

在臭氧的測量技術(shù)、中國光化學(xué)煙霧特征、室內(nèi)大氣光化學(xué)反應(yīng)模擬、空氣質(zhì)量模式、汽車尾氣高效凈化等方面取得了重大成果，其中大氣微量組分源排放、大氣氧化能力、大氣光化學(xué)模擬和模式的研究達(dá)到世界先進(jìn)水平。

在天然水質(zhì)變化與水污染控制原理、難降解有毒有害污染物的物理化學(xué)去除與生物降解和高級化學(xué)氧化、水質(zhì)凈化的高效生物和絮凝反應(yīng)器、廢水的無害化與資源化、清潔生產(chǎn)等方面取得了達(dá)到國際先進(jìn)水平的研究成果。

4.綠色化學(xué)

雖然我國的化學(xué)污染防治已經(jīng)取得了巨大的成績，但是，從國際發(fā)展趨勢和目前水平來衡量，就總體而論，無論從方法、技術(shù)上，還是研究思路上大多缺乏獨創(chuàng)性、系統(tǒng)性和完整性，對熱點環(huán)境問題的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國家在環(huán)境保護(hù)方面的需求。在分支學(xué)科和研究的內(nèi)容上發(fā)展也不平衡，缺乏連貫性、系統(tǒng)性和綜合性。在環(huán)境化學(xué)過程研究中對化學(xué)污染物的外觀表征研究得較多，而在復(fù)合污染的界面反應(yīng)過程動力學(xué)，污染機(jī)制及其效應(yīng)方面研究的深度不夠，缺乏從分子水平上對污染物動力學(xué)機(jī)制的研究。在環(huán)境分析化學(xué)方面，雖然建立和發(fā)展了較為完備的常規(guī)分析測試方法，但對于環(huán)境樣品的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與中間產(chǎn)物、同族體等的分離與測定還與國際先進(jìn)水平有很大差距。在污染物的現(xiàn)場測試、實時測定等方面尚缺少有效的方法和儀器。加之多年來解決化工生產(chǎn)的廢棄物、有毒有害物質(zhì)的大量排放問題，基本上是以治理為主，這些方法的效果是有限的。所需費(fèi)用昂貴且日益增長。因此我們需要加大研究與開發(fā)綠色化學(xué)，這樣可以減少末端治理，從根本上解決環(huán)境污染問題。

“綠色化學(xué)”是20世紀(jì)90年代提出的，“綠色化學(xué)”又稱為無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)和清潔化學(xué)。綠色化學(xué)是指以綠色意識為指導(dǎo)，研究和環(huán)境副作用沒有或盡可能小的，并且在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品與化工過程。其核心是利用化學(xué)知識和技術(shù)防止污染、從源頭上消除污染、避免或減少廢物的產(chǎn)生。綠色化學(xué)的目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無毒無害原材料，最大限度的節(jié)約能源，在各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑的工藝。綠色化學(xué)的最大特點，在于它是在始端就采用實現(xiàn)污染預(yù)防的科學(xué)手段，因而過程和終端均為零排放或零污染。由于它在通過化學(xué)轉(zhuǎn)化獲取新物質(zhì)的過程中就已充分利用了原料的每個分子，具有“原子經(jīng)濟(jì)性”，因而它既充分利用了資源，又實現(xiàn)了防治污染。傳統(tǒng)化學(xué)雖然具有不可替代的作用，但在許多場合卻不能有效地利用資源，有大量排放廢物造成嚴(yán)重污染。以1993年為例，美國僅按365種有害物質(zhì)排放估算，化學(xué)工業(yè)的排放量為136萬噸，1992年美國化學(xué)工業(yè)用于環(huán)境的費(fèi)用為1150億美元，清理已污染地區(qū)花費(fèi)7000億美元，所以從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和社會的需求來看，化學(xué)工業(yè)已不能再利用和產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)了，需大力研究與開發(fā)從源頭上減少和消除污染的綠色技術(shù)，而不僅是對廢水、廢氣、廢渣等局部性終端治理技術(shù)的開發(fā)。綠色化學(xué)包括節(jié)約材料和能源、淘汰有毒原材料；在生產(chǎn)過程排放廢氣物之前減低廢物的數(shù)量和毒性；對產(chǎn)品而言，綠色化學(xué)旨在減少從原料提煉到產(chǎn)品的最終處置全過程的不利影響。綠色化學(xué)不僅對傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)帶來了革命性的變化，而且將推進(jìn)綠色能源工業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)的建立和發(fā)展，對全面的和諧可持續(xù)發(fā)展起著重要的作用。

5.結(jié)論

綠色化學(xué)不但有重大的社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，而且說明化學(xué)的負(fù)面作用是可以避免的，顯現(xiàn)了人的能動性。綠色化學(xué)體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)、技術(shù)與社會的相互聯(lián)系和相互作用，是化學(xué)科學(xué)高度發(fā)展以及社會對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的作用的產(chǎn)物，對化學(xué)本身而言是一個新階段的到來。作為新世紀(jì)的一代，不但要有能力去發(fā)展新的、對環(huán)境更友好的化學(xué)，以防止化學(xué)污染;而且要讓年輕的一代了解綠色化學(xué)、接受綠色化學(xué)、為綠色化學(xué)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

篇二：化學(xué)與環(huán)境保護(hù)

化學(xué)與環(huán)境保護(hù)論文

題目：大氣污染

院系：

專業(yè)：

班級：

姓名：

學(xué)號：

********學(xué)院

目錄

摘要

關(guān)鍵詞

引言

酸雨

溫室效應(yīng)及其控制對策

臭氧層空洞的形成及其控制對策

光化學(xué)煙霧及其控制對策

結(jié)語

參考文獻(xiàn)

摘要：由于人們對工業(yè)高度發(fā)達(dá)的負(fù)面影響預(yù)料不夠,預(yù)防不利，導(dǎo)致了全球性的三大危機(jī):資源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)破壞.人類不斷的向環(huán)境排放污染物質(zhì)。但由于大氣、水、土壤等的擴(kuò)散、稀釋、氧化還原、生物降解等的作用。污染物質(zhì)的濃度和毒性會自然降低，這種現(xiàn)象叫做環(huán)境自凈。如果排放的物質(zhì)超過了環(huán)境的自凈能力，環(huán)境質(zhì)量就會發(fā)生不良變化，危害人類健康和生存，這就發(fā)生了環(huán)境污染。

關(guān)鍵詞：環(huán)境污染、酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層空洞、光化學(xué)污染

引言：環(huán)境污染會給生態(tài)系統(tǒng)造成直接的破壞和影響，如沙漠化、森林破壞、也會給生態(tài)系統(tǒng)和人類社會造成間接的危害，有時這種間接的環(huán)境效應(yīng)的危害比當(dāng)時造成的直接危害更大，也更難消除。例如，溫室效應(yīng)、酸雨、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環(huán)境效應(yīng)。這種由環(huán)境污染衍生的環(huán)境效應(yīng)具有滯后性，往往在污染發(fā)生的當(dāng)時不易被察覺或預(yù)料到，然而一旦發(fā)生就表示環(huán)境污染已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)嚴(yán)重的地步。當(dāng)然，環(huán)境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人類環(huán)境的質(zhì)量下降，影響人類的生活質(zhì)量、身體健康和生產(chǎn)活動。例如城市的空氣污染造成空氣污濁，人們的發(fā)病率上升等等；水污染使水環(huán)境質(zhì)量惡化，飲用水源的質(zhì)量普遍下降，威脅人的身體健康，引起胎兒早產(chǎn)或畸形等等。嚴(yán)重的污染事件不僅帶來健康問題，也造成社會問題。隨著污染的加劇和人們環(huán)境意識的提高，由于污染引起的人群糾紛和沖突逐年增加。

目前在全球范圍內(nèi)都不同程度地出現(xiàn)了環(huán)境污染問題，具有全球影響的方面有大氣環(huán)境污染、海洋污染、城市環(huán)境問題等。

就大氣的環(huán)境問題而言，主要有酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層空洞，光化學(xué)煙霧等。

一：酸雨

造成雨水酸化之污染物很多，其污染來源大致可分為兩類：其一為自然物質(zhì)，其二為人為物質(zhì)。前者如：火山爆發(fā)噴出大量之硫化物及懸浮固體物，自然水域表面釋放之硫化氫，動植物分解產(chǎn)生有機(jī)酸，土壤微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物等，都會使雨水之pH值降至5.0左右;后者則為工業(yè)化后，燃料之大量使用，燃燒過程中產(chǎn)生一氧化碳、氯化氫、二氧化硫、氮氧化物及有機(jī)酸及懸浮固體物，排放至大氣環(huán)境中，經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)生成硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)使得雨水之pH值降低，形成酸雨。

由于酸雨為二次污染物且具有跨區(qū)污染的特性，以致影響層面相當(dāng)廣，故局部空氣污染的改善，空氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)成，對于酸雨的防制助益不大，必須削減SO2、NOx的總量方能遏止酸雨的危害。

二：溫室效應(yīng)

溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的?？諝庵泻卸趸?，而且在過去很長一段時期中，含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于邊增長、邊消耗的動態(tài)平衡狀態(tài)。大氣中的二氧化碳有80％來自人和動、植物的呼吸，20％來自燃料的燃燒。散布在大氣

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。還有5％的二氧化碳通過植物光合作用，轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)貯藏起來。這就是多年來二氧化碳占空氣成分0.03%（體積分?jǐn)?shù)）始終保持不變的原因。

但是近幾十年來，由于人口急劇增加，工業(yè)迅猛發(fā)展，呼吸產(chǎn)生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了過去的水平。而另一方面，由于對森林亂砍亂伐，大量農(nóng)田建成城市和工廠，破壞了植被，減少了將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的條件。再加上地表水域逐漸縮小，降水量大大降低，減少了吸收溶解二氧化碳的條件，破壞了二氧化碳生成與轉(zhuǎn)化的動態(tài)平衡，就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加?？諝庵卸趸己康脑鲩L，就使地球氣溫發(fā)生了改變。

二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中，具有調(diào)節(jié)地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳，地球的年平均氣溫會比目前降低20℃。但是，二氧化碳含量過高，就會使地球仿佛捂在一口鍋里，溫度逐漸升高，就形成溫室效應(yīng)。現(xiàn)今最受人青睞的是瑞士兩位氣候?qū)＜覍厥倚?yīng)成因作出新的解釋，認(rèn)為造成溫室效應(yīng)的主要原因并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳，而是大氣層中增多的水蒸氣。它是于2001年發(fā)表的。瑞典中部大學(xué)的KG·拉松和斯韋克·愛德華松說，根據(jù)他們提出的一種計算未來氣溫的新模式，地球確實像其他研究人員所認(rèn)為的那樣，正在進(jìn)入一個逐漸變暖的時期，但這主要是因為地球軸心在向太陽傾斜，而使地球與太陽之間的距離在今后的一萬年里有所縮短。他們說，隨著氣溫的升高，地球大氣層中的水蒸氣逐漸增多。因此，造成溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)赘饕氖窃龆嗟乃魵?，而并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳。

還有，英國科學(xué)家在最新一期《科學(xué)》雜志上發(fā)表的指出，他們在大氣層中發(fā)現(xiàn)一種學(xué)名為五氟化硫三氟化碳（化學(xué)分子式為SF5CF3）的稀有氣體。雖然這種氣體目前的濃度仍相當(dāng)?shù)?，但是它穩(wěn)定熱的能力遠(yuǎn)超過其他任何已知的溫室氣體，而且正在快速積累，長此以往，將會使溫室效應(yīng)形勢更趨惡化。三：臭氧層空洞

大氣中的臭氧含量僅一億分之一，但在離地面20至30公里的平流層中，存在著臭氧層，其中臭氧的含量占這一高度空氣總量的十萬分之一。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少，卻具有非常強(qiáng)烈的吸收紫外線的功能，可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分（UV－B）。由于臭氧層有效地?fù)踝×藖碜蕴栕贤饩€的侵襲，才使得人類和地球上各種生命能夠存在、繁衍和發(fā)展。

1985年，英國科學(xué)家觀測到南極上空出現(xiàn)臭氧層空洞，并證實其同氟利昂（CFCs）分解產(chǎn)生的氯原子有直接關(guān)系。這一消息震驚了全世界。到“1994年，南極上空的臭氧層破壞面積已達(dá)2400萬平方公里，北半球上空的臭氧層比以往任何時候都薄，歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10％－15％，西伯利亞上空甚至減少了35％?？茖W(xué)家警告說，地球上臭氧層被破壞的程度遠(yuǎn)比一般人想象的要嚴(yán)重得多。

氟利昂等消耗臭氧物質(zhì)是臭氧層破壞的元兇，氟利昂是本世紀(jì)20年代合成的，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不具有可燃性和毒性，被當(dāng)作制冷劑、發(fā)泡劑和清洗劑，廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學(xué)品、汽車、消防器材等領(lǐng)域。80年代后期，氟利昂的生產(chǎn)達(dá)到了高峰，產(chǎn)量達(dá)到了144萬噸。在對氟利昂實行控制之

前，全世界向大氣中排放的氟利昂已達(dá)到了2000萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達(dá)數(shù)百年，所以排放的大部分仍留在大氣層中，其中大部分仍然停留在對流層，一小部分升入平流層。在對流層相當(dāng)穩(wěn)定的氟利昂，在上升進(jìn)入平流層后，在一定的氣象條件下，會在強(qiáng)烈紫外線的作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧會發(fā)生連鎖反應(yīng)，不斷破壞臭氧分子?？茖W(xué)家估計一個氯原子可以破壞數(shù)萬個臭氧分子。

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中，氟利昂等物質(zhì)應(yīng)用非常廣泛，要全面淘汰，必須首先找到氟利昂等的替代物質(zhì)和替代技術(shù)。在特殊情況下需要使用，也應(yīng)努力回收，盡可能重新利用。目前，世界上一些氟利昂的主要生產(chǎn)廠家參與開發(fā)研究了替代氟利昂的含氟替代物（含氫氯氟烴HCFC和含氫氟烷烴HCF等）及其合成方法，有可能用作發(fā)泡劑、制冷劑和清洗溶劑等，但這類替代物也損害臭氧層或產(chǎn)生溫室效應(yīng)。同時，也在開發(fā)研究非氟利昂類型的替代物質(zhì)和方法，如水清洗技術(shù)、氨制冷技術(shù)等。