智能考点三十一 环境保护、绿色化学与可持续发展
Ⅰ:课标要求
1.知道大气主要污染物,能说出减少大气污染物的原理和方法。
2.知道主要的居室空气污染物;了解其对人体的危害。
3.认识“白色污染”的危害和防治方法。
4.以酸雨的防治为例,体会化学对环境保护的意义。
5.讨论在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。
Ⅱ:考纲要求
1.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
2.了解水污染的危害。了解污水处理中主要的化学方法及其原理。
3.了解大气主要污染物。了解减少大气污染物的原理和方法。
4.了解生活废弃物处置的方法、“白色污染”的危害和防治方法。
Ⅲ:教材精讲
环境问题是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成对生态环境破坏,以及工农业和人类生活造成的环境污染。对环境情况的监测、三废治理、寻找源头治理环境污染的生产工艺等,都是当今化学工作者的首要任务。
1.环境污染
工农业生产和人类活动排放的物质超过了环境的自净能力,环境质量就发生不良变化,危害人类健康和生存。
(1)环境污染的分类:
①按环境要素分:大气污染、水体污染、土壤污染;
②按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染;
③按造成污染的性质分:化学污染、生物污染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。
(2)大气污染的来源、危害、治理
主要污染物: 二氧化物 碳氧化物 氮氧化物 碳 氢化物 飘尘 煤尘 放射性物质等
①来源:煤、石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,工业废气等
②危害:危害人类健康、影响植物生长、破坏建筑材料、改变地球气候。
③治理: 调整资源结构,开发新能源(太阳能、氢能、风能、地热等),减少使用煤、石油、天然气等化石燃料,减少工业废气排放,对废气进行回收净化再利用等。大力植树造林严禁乱砍滥伐。政府部门合理规划、制定标准、加强监测。
(3)水污染的来源、危害、治理
①来源: 石油炼制、工业废水、生活废水、使用过农药、化肥的农田排水、降水淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。
②危害:污染水源,改变水质,加剧水源危害。造成水体富营养化,破坏海滨风景区。
③治理:控制污水任意排放,对污水进行净化处理,改善用水制度,研究无污染新工业,合理、科学地施用化肥、农药。
(4)居室污染的来源、危害及防治措施
①来源: 煤、石油、液化气、天然气等的燃烧,煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾,烟草的燃烧,电器发出的电磁波,地毯中的螨虫,建筑装潢材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡,化妆品,日用化学品,家宠等。
②危害:引起人体呼吸道、消化道等疾病,导致各种癌症、皮肤病、传染病,影响婴幼儿智力和发育等。
③治理:保持室内清洁通风、对电器辐射采取防护措施,并保持距离、厨房要有通风换气设施、宠物要经常洗浴,养成良好的排便习惯,并注意及时清除.女性朋友要慎用化妆品和日常化学用品、建议男士少抽烟或不抽烟
IV.典型例题
例1.硫氧化物(SOX)和氮氧化物(NOX)是酸雨形成的主要元凶,工业上常利用一些廉价易得的化学物质反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的原理和类型。
[解析] 利用化学方法可以控制硫和氮氧化物,进而控制酸雨等危害。例如,针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点,主要采取燃料预脱硫、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施,用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3水等吸收脱硫。(生石灰脱硫控制酸雨)
CaO(s) SO2(g) CaSO3(s) 2CaSO3(s) O2(g) 2CaSO4(s)
SO2 2NH3 H2O===(NH4)2SO3
例2. 含有大量氮、磷的污水排向湖泊、水库和近海海域,造成了水体的富营养化,出现藻类大量繁殖形成赤潮、水华等严重污染问题。你认为在农村和城市造成的这种水体污染各有什么特点,查阅资料了解有关污染和治理的情况。
[解析]工业生产废水和污水的不适当排放、化肥的不合理使用以及生活污水任意排放会造成严重水体和水源污染。例如,我们日常使用的合成洗涤剂常用多聚磷酸盐作为助洗剂,在水体中经藻类的微生物催化后,容易水解为磷酸盐,成为引起水体富营养化的污染物。水体富营养化污染物为氮、磷化合物。
2.绿色化学
为尽最大限度避免污染,我们应首先实行清洁生产及采用绿色化学原理。
(1)清洁生产可以概括为:采用清洁的能源和原材料,通过清洁的生产过程,制造出清洁的产品。清洁生产把综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品中,从而减少对人类和环境的风险;是推进经济增长方式转变和实现污染物总量控制目标的重要手段。
(2)绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,实现“零排放”。不仅充分利用资源,而且不产生污染;并采用无毒无害的溶剂,助剂和催化剂,生产有利于环境保护,社群安全和人身健康的环境友好产品。
绿色化学反应理想的绿色化学反应是参加反应的分子中的原子100%转化成产物,实现“零排放”,充分利用了资源,又不产生污染。