内容正文:
第三节 环境保护与绿色化学
环境保护
蓝
清
蓝,清
2
绿
绿
绿
绿
3
一、化学与环境保护
阅读课本P117了解环境问题和环境保护的任务
1、环境问题
人类和其他生物生存的生物圈与大气圈、水圈和岩石圈不断地进行着物质和能量的交换,共同构成了地球生态系统。
通常所说的环境问题,主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
污水排放到河里
工厂排放浓烟
乱扔垃圾
2、环境保护的任务
(1)环境质量监测:对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定,为控制和消除污染提供可靠的数据。
(2)治理工业“三废”(废水、废气、废渣),减少环境污染,实现资源的回收利用。
(3)寻找源头治理环境污染的生产工艺:杜绝污染物的排放,能从根本上解决环境问题。
废气
主要来自化石燃料燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。
废水
工业生产中的废水(或废液),任意排放会导致土壤、水源的污染。
废渣
工业生产、生活所产生的废渣等固体废弃物。
工业“三废”
环境污染
大气污染
水污染
土壤污染
工业“三废”
废气
废水
废渣
化石燃料的燃烧和工业生产
废气和颗粒物
工农业生产和日常生活中
农药、化肥、生活污水
3、污染分类及污染物的来源
4、大气污染及其治理
(1)当大气中某些有毒有害物质的含量超过正常值或大气的自净能力时,就发生了大气污染
目前计入空气污染指数的项目主要是SO2、NO2、CO、O3和可吸入颗粒物等。CO2不属于大气污染物。
(2)污染物主要来源:大气污染物主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。在一定的天气条件下会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。
(3)污染物主要成分:CO、SO2、氮氧化物、挥发性有机物、烟尘等。
(4)“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5um的颗粒物,又称细颗粒物或可入肺颗粒物
(5)次生污染物的形成
大气污染物在太阳辐射等因素作用下,经过复杂变化形成次生污染物,具体形成过程如下:
次生污染物可造成酸雨、雾霾、光化学烟雾、臭氧空洞等污染现象
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工厂尾气 主要成分 处理方式
硫酸厂尾气 SO2、O2、N2等 一般用氨水吸收
硝酸厂尾气 NO、NO2、N2、O2等 一般用NaOH溶液吸收
高炉煤气 CO、CO2、N2等 一般回收利用
炼钢烟气 Fe2O3烟尘、CO等 一般回收利用
焦炉气 H2、CH4、CO、CO2、C2H4、N2等 可用作燃料
(6)常见的工业废气、成分及处理方法
a.通过改善燃料质量、改进燃烧裝置和燃烧技术、改进排烟设备、发展洁净煤技术降低燃煤在能源结构中的比例等措施
b.通过推广使用无铅汽油、在汽车尾气系统中安装催化转化器、使用燃料电池、乙醇汽油作为汽油代用品、发展电动车等措施
c.停止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层
d.通过合理使用煤气、石油气或天然气等家用燃料、使用合格的环保型建筑材料和装饰材料、禁止在公共场所吸烟等措施降低CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁、甲醛、苯及其同系物、氡等污染物含量
限制和减少污染物的排放,吸收和处理大气污染物
(7)大气污染的治理措施
5、水污染及其治理
(1)由于人类活动排放的污染物,使水体的物理、化学性质发生变化或生物群落组成发生变化,从而降低了水体的使用价值的现象叫做水污染
(2)主要污染物
①重金属、酸、碱、盐等无机化合物
②耗氧物质、石油和难降解的有机物以及含磷洗涤剂等
③农药等
(3)水污染现象:水的自净能力下降,水质浑浊、发黑、臭;赤潮、水华、水俣病等。
水华和赤潮的区别
将含、磷元素的大量污水任意排入河流、湖泊,造成水体富营养化,导致藻类疯长,消耗水中溶解的氧,使水体变成浑浊的绿色、水质恶化的水污染现象称为水华;将污水排入近海水域而引起的水污染现象称为赤潮(常使水体呈现红色、砖红色、黄色、褐色等不同颜色)。
(4)污水处理
阅读课本P118了解污水处理方法
①污水处理方法:常用的有物理法、化学法和生物法等。
②常用的化学方法:
化学方法 添加试剂 反应原理
混凝法 明矾、硫酸亚铁等 Al3++3H2O= =Al(OH)3(胶体)+3H+,生成的胶体吸附水中悬浮物
中和法 熟石灰、硫酸 加碱中和酸,或加酸中和碱,如Ca(OH)2+H2SO4 === CaSO4↓+2H2O
沉淀法 Na2S、H2S等 加沉淀剂使金属离子形成沉淀而除去,如除Hg2+:Hg2++S2- === HgS↓
氧化还原法 氧化剂或还原剂 如用Cl2处理电镀废水
③污水处理流程
一级处理:通常采用物理法(如格栅间、沉淀池等)除去污水中不溶性的污染物,废水的净化程度不高,一般不能直接排放,通常作为预处理。如加入FeSO4、Al2(SO4)3