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高中化学环境应用论文

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环境污染 :有害物质进入生态系统的数量超过了生态系统的自净能力,因而打破了生态平衡,使人类赖以生存的环境发生恶化 ,环境中发生有害物质积聚的状态。当前,主要有三大环境问题:大气污染、水污染、土壤污染。那么面对目前日益恶化的环境问题,作为当今高中生、明日国家的建设者,对高中化学理论和环境污染认识,将对祖国未来建设产生影响。而环境教育要从现在抓起、从娃娃抓起。那么高中化学理论在环境污染方面作何解释:

一、高中化学理论下大气污染:温室效应、酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞、铅污染。

1、CO2 与温室效应:(此知识已在初中化学学习)

我们知道燃烧矿物燃料燃烧后,产生CO2、CH4、CFCl3、N2O…,允许阳光进入地面,对红外线有强烈吸收作用,使大气温度上升。 它的危害将非常深远:近百年地球气候年均升温0.6℃;夏季降水量将减少,台风频繁发生;森林减少,荒漠扩大,昆虫北移;预计到2100年全球气温上升3.5℃;两极冰山融化,海平面上升15-95cm;中纬度气候带北移150-550km。

2、SO2与硫酸酸雾:(此知识在高一化学氧族元素)

SO2来自含S的煤 石油的燃烧,H2SO4厂,矿物煅烧:2SO2 + O2 = 2SO3、SO3 + H2O = H2SO4 。在SO2 、NO2和水作用下形成酸雨,它将使祖国土壤、江河湖泊酸化,导致鱼类不能繁育,腐蚀建筑和古迹,影响人体健康,使农作物枯死。而且酸雨可以漂移,造成大范围公害。有季节性,夏季pH高。我国酸雨属硫酸型。

3、NOx与光化学烟雾(此知识在高二化学氮族元素)

氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2。NO和NO2都是对人体有害的气体。氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物----光化学烟雾,在这种复杂的光化学反应过程中,主要生成光化学氧化剂(主要是O3)及其他多种复杂的化合物,统称光化学烟雾。CxHy化物、NO2在日光下:NO2 → NO + O、O + O2 → O3、O3 + CxHy → RCHO、RCHO + NO2 + NO → CH3(CO)OONO2 (PAN)、PAN+O3 + RCHO → 光化学烟雾(强氧化剂)。

1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件,此后,在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究,直到1958年才发现,这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的,这些汽车每天消耗约1600 t汽油,向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物,这些气体受阳光作用,酿成了危害人类的光化学烟雾事件。目前,由于我国内地汽车油耗量高,污染控制水平低,已造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道的NOx和CO严重超过国家标准,汽车污染已成为主要的空气污染物;一些城市臭氧浓度严重超标,已具有发生光化学烟雾污染的潜在危险。

4、气臭氧层及其破坏(此知识在高一化学氧族元素)

大气臭氧层分布于平流层,是地球的天然屏障,可以吸收99%的紫外线。氟里昂即氯氟烃,包括 F-11(CFCl3)F-12(CF2Cl2)哈龙1301(CF3Br)等。当氟里昂进入同温层受紫外线照射并与O3 反应:CF2Cl2 → CF2Cl · + Cl ·、Cl ·+ O3→ClO ·+ O2 、ClO ·+ O→Cl ·+ O2。每一Cl·(氯自由基)消耗10万O3。O3减少10%,紫外线辐射增加19-22%,皮肤癌增加15-25%。危害角膜、免疫系统。

5、铅污染

自1923年美国实际使用四乙基铅作为汽油的抗爆性能(即汽油在各种使用条件下抗爆震燃烧能力,用辛烷值表示)起,到70年代初,世界各国大都采用含铅汽油。在当时的技术水平和历史条件下,汽油加铅对改造汽油性能起到了重要作用。但是,四乙基铅是一种无色油状、易溶于汽油的剧毒物质。使用含铅汽油的车辆,所排放的废气中铅主要是以氧化铝形式存在,它损害人的造血机能,使肠胃中毒,严重时可使神经中枢中毒,还能损害心脏和肾脏功能。它对孕妇和婴儿的影响尤为重要,血铅含量过高影响儿童的身体发育和智力;儿童血铅含量每公斤体重增加 10微克,智商水平下降2-4个智商数,而铅在人体中蓄积,不易排出,衰期为12年,一旦婴儿体内血铅增高,将产生长期的危害。铅不仅使人体健康遭到严重损害,也可使汽车净化装置中的催化剂“中毒”而失去净化效果,使机动车辆排放氮氧化物、一氧化碳等二次污染。据分析,城市中80%的空气污染物源于含铅汽油,全世界有17亿人的健康因此受到威胁。

二、高中化学理论下水污染:水体富营养化与赤潮与海洋污染、重金属污染。

水污染的种类有:1.无机污染物、2.有机污染物、3. 水体富营养化、4. 水体热污染、5. 赤潮与海洋污染等。其中水体富营养化与赤潮与海洋污染是高中化学经常接触的。(此知识在高二化学氮族元素)

1、水体富营养化与赤潮与海洋污染

赤潮是在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮是一个历史沿用名,它并不一定都是红色,实际上是许多赤潮的统称。

由于城市工业废水和生活污水大量排入海中,使营养物质在水体中副集,造成海域富营养化。此时,水域中氮、磷等营养盐类;铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量大大增加,促进赤潮生物的大量繁殖。赤潮检测的结果表明,赤潮发生海域的水体均已遭到严重污染,富营养化。氮磷等营养盐物质大大超标。据研究表明,工业废水中含有某些金属可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的铁螯合剂和小于2 mg/dm3 的锰螯合剂,可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻达到最高增殖率,相反,在没有铁、锰元素的海水中,即使在最适合的温度、盐度、PH和基本的营养条件下也不会增加种群的密度。

2、重金属污染。

1)水俣病事件:1953~1956年日本熊本县水俣市 含甲基汞的工业废水污染水体,使水俣湾和不知火海的鱼中毒,人食用毒鱼后受害。1972年日本环境厅公布:水俣湾和新县阿贺野川下游有汞中毒者283,其中60人死亡。2)痛痛病事件:1955~1972年日本富山县神通川流域 锌、铅冶炼厂等排放的含废水污染了神通川水体,两岸居民利用河水灌溉农田,使稻米和饮用水含镉而中毒,1963年至1979年3 月共有患者130人,其中死亡81人。

三、高中化学理论下土壤污染:无机污染物、有机污染物

无机污染物:Hg、Cd、Pb、Cr、As、F、Cl、P、S等;有机污染物:酚、氰、农药等。(此知识在高二化学氮族元素)公务员之家

染污的土壤,影响作物的生长 如Mn、Cu和磷酸影响植物对Fe的吸收;无机砷影响水稻的生长;磷肥中的三氯乙醛影响小麦的生长等。影响人体的健康,土壤污染可以进而造成大气污染、水污染,吸入人体或通过饮水和食物链进入人体,影响健康。

此外。城市的噪声污染、噪光污染也越来越严重,已经引起人们的关注。

作为新世纪的一代,不但要有能力去发展新的、对环境更友好的化学,以防止化学污染;而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学作出应有的贡献。为环境作出应有的贡献。

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