内容正文:
环境保护与绿色化学
01 知识体系
02 考点速记
知识点一 化学与环境保护
1.环境保护问题的意义
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。
2. 化学在环境保护中的作用
(1)“三废”的治理
废渣治理
工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循无害化、减量化和资源化的原则,达到减少环境污染和资源回收利用这两个重要目的。
【点拨】城市生活垃圾的分类投放即依据三化无害化、减量化、资源化)的原则。
废水处理
污水处理流程
程
主要任务
处理方法
处理程度
一级
除去污水中不溶解的污染物
通常采用物理法(如格栅间、沉淀池)
一般达不到排放标准
二级
除去废水中的可降解有机物等污染物
采用生物方法(又称微生物法)及某些化学法(如曝气池)
一般可达到国家规定的排放标准
三级
对污水进行深度处理和净化
主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等
可用于绿化和景观用水等
污水处理方法
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
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
工业废气的危害及治理
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可通过吸附、燃烧等方法治理工业废气。
(2)环境质量监测
环境质量监测的主要任务是对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定,以此研究污染物的存在、分布和转化规律,为控制和消除污染提供可靠的数据。环境质量监测是进行环境质量评价和污染治理的基础。
【拓展】空气质量日报(AQI):主要内容包括“空气污染指数”“空气质量级别”“首要污染物”等。目前计人空气污染指数的项目主要是SO2、NO2和 PM2.5等。
知识点二 绿色化学
1绿色化学示意图
2.原子经济
按照绿色化学的思想,最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率(即期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100%。
例如,以乙烯为原料生产环氧乙烷,过去主要使用的是氯代乙醇法,包括以下两步反应:
总的反应可表示为
原子利用率
3.绿色化学的最高目标与核心
最高目标:原子利用率为100%,即反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
核心思想:利用化学原理和技术手段,减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质,实现从源头减少或消除环境污染。
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