内容正文:
第三节
环境保护与绿色化学
必修第二册 第八章 化学与可持续发展
【学习要求】
1.了解常见的环境问题,认识保护自然环境对人类可持续发展的重要性。
2.了解绿色化学和原子经济的有关知识,加强环境保护意识并培养绿色化学的理念。
情境导入
十八大以来,习近平总书记在多个场合强调,“绿水青山就是金山银山”。过去几十年来,中国经济社会发展取得历史性成就,但也承担了资源环境方面的代价。当下,人民群众对清新空气、清澈水质、清洁环境等生态产品的需求越来越迫切。
“环境就是民生,青山就是美丽,蓝天也是幸福”,习近平总书记这样指出。在他眼中,生态环境与人民生活质量息息相关。
1. 环境污染
(1)工业三废:
①废气:大气污染物主要来自 和工业生产过程中产生的 及其 。
②废水:含有复杂的成分,任意排放会导致 的污染。
③废渣:对废渣等固体废弃物的处理兼有 和 两个重要目的。
化石燃料燃烧
废气
携带的颗粒物
土壤、水源
减少环境污染
资源回收利用
学习任务一:绿水青山去哪?
污染物主要来源
除了自然因素外,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。
这些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,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。
次生污染物的形成示意图
(2)大气污染物与次生污染物
二氧化碳能造成温室效应,它是大气污染物吗?
CO2不属于大气污染物。大气污染物是指大气中危害人类和环境的人为污染物和天然污染物,它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业。包括颗粒物、硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、其他有害物质等。
酸雨的形成
燃烧含硫的燃料
工业排出的废气
汽车尾气
……
NO
SO2
空气
阳光、尘埃
NO2
SO3
HNO3
H2SO4
酸雨
(pH<5.6)
H2SO3
途径1:2NO+O2 === 2NO2 、 3NO2+H2O === 2HNO3+NO
途径3:SO2+H2O === H2SO3、2H2SO3+O2 === 2H2SO4
途径2:空气中飘尘的催化作用, 2SO2+O2 === 2SO3 、 SO3+H2O === H2SO4
催化剂
环境问题 主要污染物 主要危害
酸雨(pH<5.6) SO2及氮氧化物(NOx) 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等
温室效应 CO2、CH4 造成全球气候变暖,水位上升,陆地面积减小
臭氧空洞 氟氯代烃、氮氧化物(NOx) 到达地球表面的紫外线明显增多,给人类健康(皮肤癌)及生态环境带来多方面危害
光化学烟雾 碳氢化合物、氮氧化物(NOx) 刺激人体器官,特别是人的呼吸系统,使人生病甚至死亡
常见环境问题
环境问题 主要污染物 主要危害
白色污染 难降解的废弃塑料 在土壤中影响农作物吸收养分和水分,导致农作物减产;易被动物当成食物吞入,导致动物死亡;混入生活垃圾中难处理、难降解
赤潮(海水
中)和水华(淡水中) 废水中含N、P等营养元素 水体富营养化,导致水中藻类疯长,消耗水中溶解的氧,使水质腐败变质、变臭,水生生物因缺氧而死亡
PM2.5 直径小于或等于2.5微米颗粒物 污染空气,形成雾霾天气,增加交通事故,危害人体健康
常见环境问题
①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,减少煤等化石燃料燃烧产生的污染;
②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,减少汽车等机动车尾气污染;
③停止氟氯代烷的生产和使用以保护臭氧层;
④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,改善室内空气质量等。
(1)大气污染的治理措施
学习任务二:还原绿水青山
常见的工业废气及处理
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
(2)污水的处理方法
常