大气污染化学反应

大气污染化学反应（精选12篇）

大气污染化学反应 第1篇

环境化学是研究化学污染物及对人类生态体系可能产生影响的化学物质在自然环境中的来源、存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的一门学科,是环境科学的核心组成部分。环境化学是以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象,以解决环境问题为目标的新兴交叉学科。课程将人与自然和谐的思想贯穿教学,介绍环境化学的基本原理及其相关的环境问题,并提供解决环境问题有关的技术原理[1]。课程主要由大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学等内容构成。

大气污染化学作为环境工程大气污染控制专业研究生的一门课程,系统全面地讲授大气污染的形成与发展、污染物在大气中的化学行为、污染物监测技术、典型大气污染问题、大气污染控制技术等内容,使学生全面深刻地了解大气污染物的形成、行为特性以及监测控制办法。高等院校环境专业研究生是未来环保战线的重要成员,为学生开设大气污染化学课程十分必要,通过该课程的学习,可使学生对于全球大气环境污染物的形成、迁移转化规律以及治理技术有较深刻的认识,为其从事大气污染预测和治理工作打下良好的理论基础。

我校环境工程专业1993年即开设大气污染化学课程,任课教师均是环境工程专业大气污染控制研究室教师,他们长期奋斗在科研和教学一线,积累了大量的经验,特别是团队中的几位教授均具有丰富的工程实践经验,将这些内容纳入课程教学中,有助于教学效果的提高。

该门课程所使用的教材为陈德钧等人编写的《大气污染化学》(机械工业出版社,1987年),由于该书出版时间较早,许多内容已略显陈旧,未能囊括当今世界最新大气环境问题及最新科研成果,因而,教师在教学活动中每年都要更新教学课件以满足教学需要。经过十余年的教学活动,积累了大量丰富的教学资源和成果。

如何系统地编辑整合现有教学资源,完善大气污染化学授课内容是摆在任课教师面前的一个重要而紧迫的任务。笔者基于多年的教学经验,提出对大气污染化学课程建设的一些建议、设想。

1 以课程建设促进教师素质提高

教师是课程改革的关键人物,教师发展是教育改革的原动力[2]。不断发展的课程将会给任课教师带来新的挑战,教师只有不断充实自己,丰富自己的教学内容,才能给学生灌输更多的信息。科技是不断向前发展的,教师只有经常充电,才能走在科技前沿,向学生传授更多的知识。

2 建立学生为主体、教师为主导的授课模式

研究生与本科生比较而言更有学习主动性和自觉性,应让其主动参与教学过程。在教学中,必须建立相互平等、相互尊重、共同配合的师生关系,让学生主动参与课前准备活动、课堂教学活动、课后延伸教育活动。只有使学生积极投入教学全过程,成为教育的主体,才能真正使教育转化为自我教育。

在教学过程中,积极采用学生为主体、教师为主导的授课模式,使学生对课程知识具有更积极的求知欲,教师充分引导学生学习课程知识,提高教学质量。

3 针对课程特点建立教学方法

大气污染化学是环境化学的一个重要部分,它的主要内容是研究污染物质的来源、分布、迁移、化学转化历程、归宿及其规律,为控制和消除大气污染提供化学方面的依据。当前,大气污染化学在全世界受到关注的几个方面有:硫氧化物污染化学、氮氧化物污染化学、气溶胶化学、酸性降水化学、光化学烟雾及其生物效应等。

大气污染化学有以下特点。首先,大气污染化学研究的对象具有低浓度的特点,而且是一个多组分的复杂体系,因此要彻底解决大气污染问题,大气污染化学的研究就不能只局限于单个污染物的化学行为上,而必须全面探索污染物之间的相互作用及关系。其次,大气污染化学具有综合性的特点,从基础科学来说,它涉及分析化学、化学反应动力学、光化学、计算机模拟动力学等现代化学的前沿;从实验研究方面来看,它包括烟雾模拟实验、现场监测研究、证实化学模型等实验研究工作。

大气污染化学综合研究趋势主要包括以下几方面内容:污染物的天然因素与人为因素的关系;化学科学与其他科学的配合;研究方法要注意现场实测、实验室模拟和数学模式的综合运用。

鉴于上述特点,大气污染化学课程内容涉及多门课程的内容,如大气污染控制、环境监测、环境经济、环境化学,因而如何将多门课程的教学内容融合交叉,提高学生学习积极性和主动性就显得尤为重要。笔者认为应有适合研究生教学的教学大纲、电子教案、多媒体课件、习题、实验指导、参考文献目录、网络教学等一系列教学方法和手段,为学生的个性化学习提供高质量的支持和服务。如在教学过程中引入案例教学,通过实例激发学习积极性,将抽象的化学反应式通过实例讲解给学生,使其更好地掌握。同时,充分发挥网络资源的作用,使学生对课堂内容能更深入地学习和掌握。

4 通过实验教学,提高学生动手能力[3]

大气污染化学中涉及环境监测的部分内容。大气颗粒物污染问题是当今环境保护领域的热点和前沿课题,针对此内容,课程中向学生开设了PM2.5的测定实验,通过此实验,学生一方面对PM2.5有了充分的认识和掌握,另一方面掌握了细颗粒物的监测手段,为其今后的工作奠定基础。

5 结束语

研究生培养质量的好坏关系着全社会教育水平的高低。要想提高教学质量,课程建设是重要环节。改革现有陈旧的教学方法,实现从应试教育向素质教育的过渡,培养当今社会所需的工程技术人才,是时代赋予每一位教育工作者的历史重任。

参考文献

[1][EB/OL].http://180.86.58.126/.

[2]娄华英.以课程建设促教师专业发展[J].上海教育,2012(5):67-68.

[3]陈建民,叶兴南,郑志坚.环境化学实验课程可持续建设模式初探[J].高等理科教育,2012(1):127-129.

化学性大气污染的植物修复技术 第2篇

化学性大气污染的植物修复技术

大气污染的植物修复技术是一种安全可靠的`环境污染治理技术,也是目前大气污染研究的热点课题.介绍了植物对化学性大气污染物的吸附、吸收、同化、降解、转化等修复机理,并指出了其研究方向.

作 者：姚超英 YAO Chao-ying 作者单位：杭州职业技术学院化工系,杭州,310018;浙江大学环境科学系,杭州,310018刊 名：工业安全与环保 PKU英文刊名：INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION年，卷(期)：33(9)分类号：X7关键词：化学性大气污染 吸收 同化 降解 转化 植物修复

警惕化学污染入侵大脑 第3篇

卡洛斯·贾西诺是在美国哈德逊河附近的哈莱姆长大的，像其他孩子一样，在附近滑旱冰，吃麦当劳，和小朋友一起闲逛。但他当时并不知道，在哈莱姆，30%以上的孩子患有哮喘，是美国哮喘发病率最高的地方之一。

哈莱姆地区周围的空气质量令人们深为担忧，但大多数人都归咎于1985年建立在沿哈德逊河一侧的一个污水处理场，那里暴露在空气中的沉降池臭气熏天。后来在环保人士的努力下，于1994年在这里建立起了空气监测站。

哈莱姆地区人们的健康困扰在城市贫困人口中并不少见。除了哮喘之外，这里的孩子肥胖率也很高，也许最令人震惊和担忧的，是日益增多的学习障碍症。医学研究人员发现，所有的这些症状在某种程度上都与诸多环境因素有关，从营养不良到烟草中的尼古丁到工业化学物质，但令卡洛斯和其他许多人大为震惊的是，化学污染最大的目标可能不是我们的肺，而是我们的大脑。

触目惊心的污染现实

在美国，多达六分之一的儿童患有各种神经发育障碍症，包括自闭症、语言能力迟缓、注意力缺失过动症（ADHD）等。据美国疾病控制和预防中心估计，仅ADHD这一项就对14%的儿童产生影响。2000年的一份报告指出，需要特殊教育服务孩子的数量在过去25年里增加了200%。据美国国家科学院国家研究委员会估计，3%的脑部疾病完全是因环境毒素引起的，另外25%也与环境因素与遗传易感性的交互作用有关。

美国的孕妇和幼儿每天至少要受到三种有可能毒害大脑神经的杀虫剂的污染，主要污染途径是通过食物和水，还有一些污染则来自家居环境、草坪等。一些有毒化学物质，如多环芳烃污染，主要通过汽车排气，聚溴二苯醚、多溴二苯醚这类化学阻燃剂的污染，主要通过家中的软垫饰物和家用电器等。这些化学物质和其他工业副产品无处不在，无孔不入地进入到我们的身体里。但每个人受化学物质污染毒害的程度不尽相同，我们中的一些人似乎更容易受到化学物质的影响，其可能原因包括遗传易感性、营养不良、身心压力和年龄等。

1994年，卡洛斯在完成高中学业后，参加了当地的一个青年环保组织，开始绘制当地污染源地图，其中包括干洗店和排放汽车尾汽的公交站的位置等。1997年，他加入了西哈莱姆的环保行动组。如今，他利用一种实时记录碳黑污染的“黑匣子”——微波炉大小的便携式黑碳仪——监测当地的空气环境。每天下午3点污染指数最高时，卡洛斯就开始收集数据，到近傍晚时，污染指数可达700s以上。在他的想象中，“像丑陋鬼脸般、令我们窒息的黑色污染物在我们的窗户周围不断地盘旋着。”

不过，这种可见的烟雾还不是最严重的污染。烟雾污染确实存在，但从上世纪70年代开始，在空气质量管制条例下得到了一定程度的控制，在其后的40年里，《清洁空气法》从根本上减少了许多烟雾成分，其中一氧化碳排放量下降了82%；二氧化硫下降了76%。

但是得不到有效控制的直径小于2.5微米的黑碳颗粒物，依然造成全球每年二百万人过早死亡，并对气候变化造成严重影响。据最新研究发现，黑碳是“由人类排放造成空气污染的第二大因素”。

可吸入颗粒物污染是人类多种疾病频发的罪魁祸首，包括心脏病和肺部疾病等，有的甚至导致过早死亡。黑碳被认为是多环芳烃这类化学物质的“同谋者”，它比多环芳烃更易测量到，通常与多环芳烃的存在密切相关。细小的黑碳颗粒被人体吸入后，会深入肺部，甚至会到达大脑，在大脑里肆意作乱：改变基因表达，导致发炎，扰乱神经电路等。卡洛斯和其他人不由想到：这些污染物和其他常见的污染物是导致哈莱姆地区的孩子们神经发育延迟高发病率的元凶吗？

“环境暴露”问题的提出与研究进展

上世纪80年代时，哥伦比亚大学医学研究中心的弗雷德里卡·佩蕾拉是一位年轻的癌症研究人员，当时她决定从人类胎盘收集组织样本，认为它们是最“原始”的、未受环境污染的组织。“但结果我们发现即使是在不吸烟女性身上获取的样本中，也有DNA被污染的痕迹。这让我对胎儿的环境污染风险感到担忧。”她回忆道。

在过去的20年里，癌症研究人员和其他分子生物学家花了很多时间研究与基因组相关的疾病，希望能够破解疾病的秘密。如今人们已经明白，细胞的生存状态并不仅仅取决于DNA蓝图，细胞会敏感地与外部产生交互关系，对基因的开启或切断产生影响，有时甚至因环境、饮食、污染物质吸入或通过皮肤接触等因素产生突变。为了真正理解人类健康与疾病的关系，科学家们需要同时对基因组和环境暴露（exposome）进行研究，“环境暴露”一词是2005年美国癌症流行病学家克里斯多佛·怀尔德创造的一个新术语。

佩蕾拉如今已是哥伦比亚大学医学研究中心主任，是对美国流行病学数据搜集最多的人之一。从1998年底开始，佩蕾拉和她的同事在哈莱姆医院等地招募了700多名孕妇开展母婴研究项目。15年后，当年的婴儿已进入青少年时期，研究团队一直在对其中四分之三的参与者随时间推移的健康状况进行跟踪调查，并保留着他们从母亲怀孕到分娩的所有血液和尿液样本，以供研究人员在出现新问题时回过头去查询这些历史数据和资料。

如今人们已经知道，很多化学物质可以渗透进入曾经被认为神圣不可侵入的胎盘中。这种情况令人担忧，这些化学物质的大部分从未进行过对人类健康影响的测试。此外，医学界普遍认为，胎儿时期受到的化学物质污染，会带来许多疾病风险和隐患，如肥胖、癌症和自闭症等。

2013年9月，美国妇产科医师学会和美国生殖医学协会发表联合声明称，“过去15年里的科研证据表明，在怀孕前和怀孕期间暴露于有毒污染物环境中，有可能对生殖健康产生显著和持久的影响。”发育生物学家认为，胎儿时期身体和大脑细胞的发育正处于最重要的关键时期，此时细胞的分裂和增殖就好像单行列车，一旦离站，就再也没有退回重来的机会。

污染对孩子们的影响比实验室动物更难研究，因为他们接触到的多种环境因素都会对实际数据产生影响。但通过佩蕾拉和她的研究团队复杂而多样化的调查研究策略，一切都开始明晰起来。该中心的早期研究发现，出生时的一些问题，包括体重过轻和头围过小以及儿童低智商等，都与母亲体内高污染物含量相关，罪魁祸首是多环芳烃和一种叫做毒死蜱的化学物质，前者是100多种多环化学结构式的总称，是具有致癌、致畸和致突变作用的环境污染物，并具有明显的生物累积效应；后者是一种有机磷剧毒农药，用于杀死室内蟑螂和臭虫。此外，化学阻燃剂污染的危害也不可忽视。毒死蜱在早期样本中的几乎每一位母亲的脐带中都有发现，虽然自2001年以来，已在住宅使用中被淘汰，但是一些害虫驱除剂仍在使用。这类有害化学物质，还包括一些农业杀虫剂，它们最终会残留在食物中，进入我们的身体。

佩蕾拉和她的同事证明，这些有害化学物质会损害细胞的DNA。动物实验表明，毒死蜱会导致发育中的脑细胞死亡，诱导老鼠产生行为变化，例如，在子宫内或出生后不久给予低剂量农药的老鼠，在走迷宫实验中的学习能力很差。

佩蕾拉和她的团队不知道这些化学物质会如何改变大脑，他们通过对阅读能力、运动技能，以及攻击性、冒险或抑郁等心理标准的定期测试，来研究有害化学物质对儿童成长发育的影响。

在孩子3岁时，与其他孩子相比，接触农药最多者，运动技能测试低于平均成绩6分，心理发育测试低3分，产生注意力缺失和多动症等问题的风险也更大。

另有研究表明，多环芳烃污染导致发育迟缓风险增加近三倍。在孩子7岁时的测试表明，排除吸烟影响和孕产妇智力等因素，孕期曾大量接触毒死蜱母亲生产出的孩子，工作记忆下降2.8%，智商下降1.4%。之后波兰的一项研究发现，更高的产前化学物质接触导致5岁儿童智商平均下降3.8分。这种影响可与上世纪70年代铅的有害影响相比拟。

如今哈莱姆的儿童已经长大，研究团队想要知道，胎儿期的化学物质接触累积，是否在其他方面对他们产生不良影响，如学术能力、社交能力、焦虑和抑郁，甚至一些自伤行为等。

化学污染如何入侵和改变大脑

人类对于环境污染对大脑损害的研究有着悠久的历史。早在公元前200年，一位希腊医生就对铅的毒性进行了描述。1848年，一位法国医生发现了导致某个婴儿脾气暴躁的原因，原来这个婴儿一直喜欢吸吮一个用铅做成的士兵玩偶。随着20世纪商业和工业的迅速发展，类似的儿童受害曝光事件也越来越多。1955年春，一种添加到奶粉中的加了砷的稳定剂导致日本12000名受害者产生各种疾病，包括癫痫、智商降低等，大多数受害者为婴儿。培养皿中的研究实验表明，砷抑制细胞生长，影响大脑正常发育过程。上世纪50年代，也是在日本，一家工厂将汞排入海湾，怀孕期间的母亲吃了受污染的鱼，最终引发许多孩子产生严重的身体疾病和认知障碍。

上世纪70年代中期，世界各地的研究人员对空气污染、铅污染、谷物中含汞防腐剂、鱼类的多氯联苯污染以及酒精对胎儿和儿童的影响进行研究后发现，化学物质对孩子的影响比对成年人要大得多。

“因为人类的大脑是如此地复杂，所以它也是非常脆弱的。”哈佛大学公共卫生学院副教授格兰迪恩说道，“哪怕只出现一点错误，你也不会有第二次机会。”

格兰迪恩解释说，受孕后不久大脑就开始形成一小簇细胞。在胎儿生长发育的高峰期，每分钟可生成12000个细胞，即每秒200个，这些细胞开始发送和接收信息，并转移到身体的特定部位。当大脑完全成熟的时候，已有接近1000亿个神经细胞，它们各有分工，或提供营养物质，或清除死亡细胞等。“如果细胞定位或连接形式出现错误，会影响人的一生。”

2006年，格兰迪恩和他的合著者纽约西奈山医院的菲利普·兰德里在《柳叶刀》上发表文章，确定了201种重金属、溶剂、杀虫剂和内分泌干扰物质对人类大脑的毒性影响，其中至少有100种经动物实验证明对神经有毒害作用，但尚未经过人体测试。在这201种有害物质中，有一半为“高产”化学物质，每年在美国本土制造或通过进口进入美国的数量达一百万磅以上。当年格兰迪恩等证明对胎儿大脑发育产生毒性的有害物质有6种，如今已经增加到10种，这个数字还在继续增长中。比较常见的、并经常在孕妇血液中被发现的毒害神经系统的化学物质通常有：铅、甲基汞、包括DDT（上世纪70年代被禁止，但在土壤和水中仍有残余）在内的有机氯杀虫剂、用于杀灭蟑螂的毒死蜱等有机磷酸脂、多环芳烃、多溴二苯醚（这种普遍使用的阻燃剂现已被淘汰）、砷、乙醇和甲苯溶剂等。

各种化学物质从多方面对大脑发育产生毒害影响。例如，甲基汞会令大脑神经细胞的分布位置产生混乱；毒死蜱会对胆碱酯酶产生抑制作用，而胆碱酯酶是维持大脑细胞间正常信息沟通的一种重要的酶；高含量的甲基汞会引发记忆缺陷；铅会导致注意力缺失；杀虫剂会损害空间感知能力；黑碳会对注意力和大脑信息处理速度产生影响。

但并不是所有的孩子对这些化学物质的易感性都是一样的，还会受到如基因、对社会环境影响心理变化的适应能力等的影响，此外还有性别的区别。例如，男孩比女孩更易受到多环芳烃的影响，在同等的毒死蜱暴露下，男孩比女孩更易产生工作记忆困难。

许多有害化学物质对贫穷孩子的影响更大，他们通常暴露于更多的铅和一手烟、二手烟的环境中，而较富裕人群从饮食中积累的汞更多。城市孩子可能受多环芳烃和黑碳的影响更大，而农村孩子则受到更多杀虫剂和含砷井水的毒害。

在所有化学污染物中，溴化阻燃剂可能是最“不分贫富”的。虽然目前美国孕妇体内的多溴二苯醚含量在下降，但仍然是世界上最高的。上世纪70年代美国加州可燃性标准的制定，导致多溴二苯醚在美国全国范围内无处不在，从电子产品到家居用品。更糟糕的是，多溴二苯醚分子很易转移，并可在血液和母乳中沉积多年。研究人员通过对克汀病的研究，发现这种化学物质会影响对大脑发育等功能至关重要的甲状腺激素的产生。

加州大学伯克利分校的一项研究表明，母亲怀孕期间体内多溴二苯醚水平较高者，孩子的言语智商平均低6分，精细运动技能测试得分也较低，产生多动症的风险也更高。瑞典毒理学家佩尔·埃里克森发现，同时接触溴二苯醚和汞的实验动物，比单独接触汞的动物对神经系统的影响更为明显。

以科学手段干预和阻止污染入侵大脑

令人担忧的是，化学物质对儿童神经的毒害影响是在潜移默化中悄然发生的慢性中毒，而不是像出现在医院急诊室里那样的急性中毒，往往容易被忽视。大多数医生都没有经过如产前或童年环境有毒化学物质接触影响这类相关知识的训练，如果父母问医生，他们往往会说“放心，没事”，但实际上这种慢性中毒对于孩子的学习、心理和行为障碍，甚至一生的幸福健康的影响可能是非常大的。

据美国纽约大学医学院的一项估计，仅汞暴露导致每年出生在美国的几十万儿童平均智商下降0.59到3.2。“我们需要一个新的监管机构对各种化学物质进行研究检测。”自然资源保护委员会（NRDC）高级科学家、公共卫生专家米里亚姆·罗特京-埃尔曼说道。

为了获得更多数据，兰德里将启动一个投资2000万的前瞻性调查研究计划，对孩子从子宫到童年进行跟踪调查，通过更多的数据来揭示环境暴露与疾病之间的联系。

与此同时，佩蕾拉的研究团队开始建立环境健康研究的下一个前沿阵地：大脑成像。如今，科学家已确定有害化学物质接触与大脑认知障碍有关，观察大脑结构本身就很有意义。他们想知道，有害化学物质是否明显改变了大脑的物理结构？

哥伦比亚大学流行病学家维吉尼亚·劳对此持肯定态度，毒死蜱暴露量最高的5～11岁儿童的大脑成像图显示，与语言接受能力和社会认知能力相关的大脑部分有细微的变形，与注意力和解决问题功能相关的顶叶皮层和额叶皮质也在变薄。

是关注这个问题的时候了，维吉尼亚·劳说道：“除了如铅和汞这类金属之外，公共卫生部门没有真正重视起化学物质对下一代大脑的污染和影响，我们面临的艰巨任务是要通过研究，有效地干预和阻止化学污染对孩子大脑的损害。”

19%的美国人都住在车流量很大的道路附近，大部分地区缺乏空气监测设施。而黑碳污染问题很复杂，因为它包含了许多污染物质。城市和联邦官员建议通过使用更清洁的燃料、新的引擎来减少污染物质的排放。

佩蕾拉接下来将继续对儿童有害化学物质暴露问题进行研究，从多环芳烃到新的合成除虫菊酯杀虫剂。流淌不息的哈德逊河提醒着我们，我们与空气和水相依相存，空气和水在滋养着我们，同时也将污染传送到我们的身体细胞里。

政策和有力的措施带来了环境上的一些变化，曾经因污染而变得肮脏的哈德逊河，如今比两代人前要清洁得多。变化也反映在我们的身体上，曾进入家居生活中的毒死蜱被逐步淘汰后，孕妇体内有害化学物质水平显著下降。最近的一项研究数据表明，与三年前的测试结果相比，加州孕妇体内溴化阻燃剂水平低了65%。在使用清洁燃料和空气过滤器之后，纽约市公交车的颗粒物质排放降低了97%。

大气污染化学反应 第4篇

【题目】2012年春节期间, 一起镉污染事件备受关注, 多部门积极检测并处理, 采取了以下两种方法。

方法1:絮凝剂富集法

聚合氯化铝 (PAC) 分子结构大, 吸附能力强, 成本低, 所以这次事故处理投放了大量的该物质作为絮凝剂使镉离子固体化。

(1) AlCl3水溶液呈__性 (填“酸”、“碱”或“中”) , 该水溶液中离子浓度由小到大的顺序是__, AlCl3在水溶液中也能产生一种絮状吸附物质, 用离子方程式表示产生絮状物的过程__。

(2) 一定温度下, 铝在氯气中燃烧生成氯化铝固体, 每转移1mol电子, 放热akJ, 写出该反应的热化学反应方程式___。

(3) Al2O3的熔点远远高于AlCl3的熔点, 而工业冶炼铝采用电解熔融的Al2O3而不是AlCl3的主要原因是, 氯化铝的二聚体结构如下, 其结构中所有化学键类型___ (填“相同”或“不同”) , 若不相同, 分别是__键和__键。

方法2:弱碱性沉淀法

加入碱使镉离子形成沉淀, 再加入絮凝剂使沉淀颗粒变大。此次处理加入食品级烧碱调节pH值。

(4) 与用熟石灰相比, 分别写出一条用食品级烧碱调节pH值的优点和缺点:

优点____缺点____。

(5) 弱碱法沉淀形成白色的Cd (OH) 2在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:

常温下, Cd (OH) 2溶液的溶度积Ksp=c (Cd2+) ﹒c2 (OH-) =4×10-16 (mol/L) 3, 国家标准GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》中镉不得超过4×10-8 mol/L, 要使柳江水符合饮用水卫生标准, 需要先将水的pH值调至___ (为了便于计算, 所给数据与实际数据稍有出入) , CdS为黄色, 其溶液的溶度积为1.4×10-29 (mol/L) 2, 向饱和的Cd (OH) 2溶液中滴加0.1mol/L Na2S溶液, 现象为__。

(6) 有关镉及其污染说法不正确的是 () 。

A.污染物的排放实际是有价值的物质排错了地方

B.金属镉可做成原子反应堆中的中子吸收棒, 广泛用于电镀上

C.镉因可能造成重金属污染不应开发

D.镉相关生产企业应严格按照可持续发展规律操作

【命题意图】该题让学生理解科学、技术与社会 (STS) 的相互作用, 有助于学生形成科学的价值观, 运用所学化学反应原理和物质结构的知识解释生活中的现象、问题, 提高对化学学科的学习兴趣。物质在水溶液中的行为、热化学反应方程式是化学反应原理的重要组成部分, 本题以镉污染为载体对这些知识进行有机组合, 并融入了结构知识和可持续发展理念。考查了盐的水解及其应用、氧化还原反应的电子转移和热化学反应方程式、化学键与其决定的物质类别、沉淀溶解平衡计算以及资源利用中的可持续发展等相关知识。

本题为原创题, 情景新颖而真实, 曾用于2012年高三开学考试, 有较好的区分度。题目的综合性较强, 包含的知识点较多, 凸显能力考查, 难度适中。

【解题思路】 (1) 运用盐的水解知识解答, 单一盐的水解难度不大。 (2) 写出并配平金属铝与氯气的反应方程式, 注明物质状态, 根据所写反应方程式转移电子数计算出对应的焓变, 注意焓变的正负号和单位。 (3) 依据离子化合物的鉴别方法或结构中电负性的知识找出原因, 结合铝的价电子数和题目所给结构式判断铝周围既有共价键又有配位键。 (4) 从食品级信息入手, 说明所用物质的安全性, 也可从二者的价格差异分析, 另外还可结合溶解度较大的强碱会导致配套使用的铝元素大量以[Al (OH-) 4]-的形式进入水中, 造成二次污染等。 (5) 用题目中的溶度积与国家规定的饮用水镉离子最高浓度, 计算出最低浓度, 再结合水的离子积与pH值计算公式得出结果, 利用二者溶度积判断沉淀的转化。 (6) 结合镉元素知识和资源的充分利用的常识进行判断。

[参考答案]

(3) AlCl3为共价化合物, Al2O3为离子化合物;不同;共价;配位。

(4) 食品级烧碱安全或溶解度大 (合理即可) ;价格贵或使用不当会使聚合氯化铝中的铝以离子形式进入水中引起二次污染 (合理即可) 。

(5) 10;沉淀由白色变成黄色。

化学污染 第5篇

摘要

随着现代社会的飞速发展，人类为了自己的一时之利，盲目地掠夺和破坏环境。本文主要就目前化学导致的各方面污染危害做简要的阐述，并作一定思考。

关键词：化学污染环境

正文

当今社会人类经济越来越发达 但是污染也越来越严重人类还没有清醒认识到环境是多么重要，在治理污染方面的程度目前还远远跟不上污染的程度。

化学污染：由于化学物质(化学品)进入环境后造成的环境污染。即因化学对环境的污染化学污染物引起的环境污染。按照传播途径主要分为大气污染，水污染，固体废弃物污染。

大气污染人类活动产生的污染气体进入大气呈出足够的浓度，达到足够的时间.工业生产，工业废气、生活燃煤、汽车尾气 是主要因素.按其存在状态可分为两大类。一种是气溶胶状态污染物，另一种是气体状态污染物。气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。气体状态污染物主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物，以二氧化氮为主的氮氧化合物，以二氧化碳为主的碳氧化合物以及碳、氢结合的碳氢化合物。.大气污染日益严重燃料的燃烧和不合理使用，都会造成大气环境污染。如煤的燃烧生成二氧化硫等气体，是形成酸雨的主要成因；如石油燃烧的氮氧化物含铅化物都会污染大气环境，这些污染会腐蚀建筑物、使土壤酸化、破坏土质结构，直接或间接地影响到动植物生物生命活动和生理机能。并且随着人类不断开发新的物质，大气污染物的种类和数量也在不断增加着

大气污染对人的危害大致可分为急性中毒、慢性中毒、致癌三种。

急性中毒：大气中的污染物浓度较低时，通常不会造成人体急性中毒，但在某些特殊条件下，如工厂在生产过程中出现特殊事故，大量有害气体泄露等，便会引起人群的急性中毒。

慢性中毒大气污染对人体健康慢性毒害作用，主要表现为污染物质在低浓度、长时间连续作用于人体后，出现的患病率升高等现象。，近年来中国城市居民肺癌发病率很高，其中最高的是上海市，城市居民呼吸系统疾病明显高于郊区。并以每年5000 人的速度递增，致癌作用这是长期影响的结果，是由于污染物长时间作用于肌体，损害体内遗传物质，引起突变，长期接触环境中致癌因素而引起的肿瘤，导致人的寿命大大下降。

大气污染引发的几大现象

臭氧空洞：人类活动排入大气中的一些物质主要是氯氟烷烃进入平流层与那里的臭氧发生化学反应，就会导致臭氧耗损，使臭氧浓度减少。80年代初期以来，南极上空的臭氧总量在每年的春季。迅速地减少一半左右，形成所谓的“臭氧空洞”。其它地区也 不同程度地出现了臭氧耗损现象。2012年末，南极臭氧空洞历史性的降至1989年来最小面积。臭氧层空洞对人类健康的影响：增加皮肤癌臭氧每减少1%皮肤癌患者增加4%；损害眼睛增加白内障患者；削弱免疫力增加传染病患者等等。

酸雨：工业高度发展而出现的副产物。由于人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料，燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物，在大气中经过复杂的化学反应，形成硫酸或硝酸气溶胶，或为云、雨、雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨。酸污染严重影响人类呼吸，二氧化硫和二氧化氮会引起例如哮喘、干咳、头痛等。

温室效应：近100多年来，特别是进入八十年代后，全球气温明显上升。1981～1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。”，导致全球气候变暖。全球变暖会导致海平面上升。全球海平面的上升将直接淹没人口密集、工农业

发达的大陆沿海低地地区及诸多岛国。

大气污染的重大事件

海湾战争油污染事件：科威特200口油井燃起的黑烟遮天蔽日，燃烧的大火持续时间之长令世人罕见，致使海湾及其周 边地区环境污染十分严重。据报导，科威特下午两点上街开车 要打亮前灯，居民出门得靠手电寻路，人们饱含着有害的二氧化硫及碳氢化合物的污染。据有关人士分析：油井3 个月到半年就能产生150万吨烟尘，形成半个美国那么大的 烟云，使阿富汗、印度等国深受其害，浓烟蔽日，天空变暗，大 量烟尘将使印度大陆的气温下降好几度。并且使该地区在雨季到来之时不再下雨，从而对该地区几个国家已经十分紧张 的粮食供应造成直接威胁，使到达地面的太阳能减少20％，从而使该地区的气温下降4℃。并预言，油井燃烧所产生的烟尘将使北半球一半地区的气候受到破坏。

雅典紧急状态事件：1989年11月2日上午9时，希腊首都雅典市中心大气质量监测站显示，空气中二氧化碳浓度318毫克/立方米，超过国家标准（200毫克/立方米）59％，发出了红色危险讯号。11时浓度升至604毫克/立方米，超过500毫克/立方米紧急危险线。中央政府当即宣布雅典进入“紧急状态”，禁止所有私人汽车在市中心行驶，限制出租汽车和摩托车行驶，并令熄灭所有燃料锅炉，主要工厂削减燃料消耗量50％，学校一律停课。中午，二氧化碳浓度增至631毫克/立方米，超过历史最高记录。一氧化碳浓度也突破危险线。许多市民出现头疼、乏力、呕吐、呼吸困难等中毒症状。市区到处响起救护车的呼啸声。此外还有莱茵河污染事件，印度博帕尔公害事件等等。

固体废弃物污染固体废弃物就是一般所说的垃圾，目前城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾，以及工业生产排出的固体废弃物，数量急剧增加，成分日益复杂。世界各国的垃圾以高于其经济增长速度2～3倍的平均速度增长

据统计，中国每年产生垃圾30亿吨，约有2万平方米耕地被迫用于堆置存放垃圾。土地退化，荒漠化现象非常严重。更是由于大量塑料袋、废金属等有毒物质直接填埋或遗留土壤中，难以降解严重腐蚀土地，致使土质硬化、碱化保水保肥能力下降，农作物减产，甚至绝产影响农作物质量。

填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法。我国目前使用的塑料制品的降解时间，通常至少需要200年。若被填埋，将直接占用土地，且1000年内难以降解。由于塑料密度小、体积大，它能很快填满场地，降低填埋场地处理垃圾的能力；而且填埋后的场地由于地基松软，垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下，污染地下水，危及周围环境。若把聚氯乙烯直接进行焚烧处理，不但产生大量黑烟，而且会产生二恶英——迄今为止毒性最大的一类物质。二恶英进入土壤中，至少需15个月才能逐渐分解，它会危害植物及农作物；二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。

20世纪40年代，美国一化学公司利用腊芙运河停挖废弃的河谷，来填埋生产有机氯农药、塑料等残余有害废物。掩埋10余年后在该地区陆续发生了一些如婴儿畸形、人患怪病等现象。经化验分析研究当地空气、用作水源的地下水和土壤中都含有六六六、三氯苯、三氯乙烯、二氯苯酚等82种有毒化学物质，许多住宅的地下室和周围庭院里渗进了有毒化学浸出液，于是迫使总统在1978年8月宣布该地区处于“卫生紧急状态”，先后两次近千户被迫搬迁

固体废弃物其中比较重大的有白色污染和废旧电池污染。

白色污染：人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象。侵占土地过多。火灾隐患。白色垃圾几乎都是可燃物，在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气，遇明火或自燃易引起的火灾事故不断发生，时常造成重大损失。废旧塑料包装物进入环境后，由于其很难降解，造成长期的、深层次的生态环境问题，在此不一一赘述。

废旧电池污染：电池经过长期机械磨损和腐蚀，使得内部的重金属和酸碱等泄露出来，进入土壤或水源，就会通过各种途径进入人的食物链。废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上，如铅、汞、镉等。这些有毒物质通过各种途径进入人体内，长期积蓄难以排除，损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。电池污染的特点是生产多少废弃多少。短时使用，长期污染。一只小钮扣电池所含的有毒物质渗入地下水中，它所污染的水量远远超过一个人一生所用的水量的总和。

水污染由于人类排放的各种外源性物质（包括自然界中原先就有的和没有的），进入水体后，超出了水体本身自净作用所能承受的范围产生的。污水中的酸、碱、氧化剂，以及铜、镉、汞、砷等化合物，苯、酚、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物，会毒死水生生物，影响饮用水源。污水中的有机物被微生物分解时消耗水中的溶解氧，影响鱼类等水生生物的生命。

人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水受到污染。目前，全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总量的14%以上。

趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。据世界权威机构调查，在发展中国家，各类疾病有80%是因为饮用了不卫生的水而传播的，每年因饮用不卫生水至少造成全球2000万人死亡，因此，水污染被称作“世界头号杀手”。

剧毒物污染莱茵河事件

1986年 11月1日，瑞士巴塞尔市桑多兹化工厂仓库失火，近30吨剧毒的硫化物、磷化物与含有水银的化工产品随灭火剂和水流入莱茵河。顺流而下150公里内，60多万条鱼被毒死，500公里以内河岸两侧的井水不能饮用，靠近河边的自来水厂关闭，啤酒厂停产。有毒物沉积在河底，将使莱茵河因此而“死亡”20年。

淮河水污染事件 1994年

1994年7月，淮河上游的河南境内突降暴雨，颍上水库水位急骤上涨超过防洪警戒线，因此开闸泄洪将积蓄于上游一个冬春的2亿立方米水放了下来。水经之处河水泛浊，河面上泡沫密布，顿时鱼虾丧失。下游一些地方居民饮用了虽经自来水厂处理，但未能达到饮用标准的河水后，出现恶心、腹泻、呕吐等症状。经取样检验证实上游来水水质恶化，沿河各自来水厂被迫停止供水达54天之久，百万淮河民众饮水告急。

更加令人震惊的是：研究表明现在很多雄性脊椎动物雌性化已相当普遍。

科学家们发现，干扰荷尔蒙的大多都是人们经常接触到但大多没有可靠安全信息的化学品。这些有害的化学物质藏匿在食品包装、化妆品、儿童爽身粉、家具、电子产品中等等。

化学品污染对人类生育能力和男女性别比例的影响已经显现。不久前，美国有研究显示，那些怀孕期间接触常见化学物质的女性，生下的男婴生殖器短小，或者拥有女性化的生殖器。暴露在多氯联苯（PCB）中的孕妇生下的男婴，长大后更倾向于玩洋娃娃和摆弄茶具，而不是男孩子通常的舞刀弄棒。而在加拿大、意大利、俄罗斯等被性别扭曲化学品严重污染的地区，女孩的出生率是男孩的两倍。仅在美国和日本，就有25万女婴“本该”是男婴。

科学是一面双刃剑任何科学都不例外。

人类利用化学生产化肥和农药，以增加粮食产量；利用化学合成药物，以抑制细菌和病毒，保障人体健康；利用化学开发新能源、新材料，以改善人类的生存条件；利用化学综合应用自然资源和保护环境以使人类生活得更加美好。却鲜有考虑环境。

人类正面临有史以来最严重的环境危机，由于人口急剧的增加，资源的消耗日益扩大，人类与环境的矛盾越来越尖锐，人类不停地向大自然索取，回报的却是无情地伤害。

化学工业在对人类的物质文明作出重要贡献的同时，在生产活动中不断向环境排放出大量污染物质，这必将对人类带来严重的危害。也许100年也许1000年当臭氧层消失了，当到处都是酸雨，当海平面大幅度上涨，陆地不断地缩小，当圾没有地方可以堆积，当种植庄稼的土地越来越少，当有可以让人放心饮用的水，当到处都充满了致癌因子，我们还能往哪里走呢。

人类从大自然普通的猿猴一组进化而来，渐渐地掌控了世界，却无情地摧毁孕育了我们的大自然。最终也必然被大自然抛弃，承受着大自然的无情报复。

希望当今的化学工作者不单单只是向怎么增加经济效益的方向发展，同时也要想想回馈自然。大力发展绿色化学，今天多一份努力，明天就少一份悔恨

现在越来越多的人认识到了保护环境的重要性但力度还明显不够曾经的DDT在2002年后又开始使用人类不能单单地只考虑自己就像每个人不是一个人活着那么简单.化工学院

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汽车尾气是光化学污染的“元凶” 第6篇

然而好景不长，从40年代初开始，人们就发现这座城市一改以往的温柔，变得“疯狂”起来。每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。污染致使远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。仅1950-1951年，美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人；1970年，约有75%以上的市民患上了红眼病。

后来人们将发生在20世纪40、50年代的洛杉矶光化学烟雾事件列为世界上迄今为止严重的环境污染事件之一。

北京和洛杉矶有何惊人的相似，就是机动车数量的快速增长。“无边无际的汽车长龙缓慢移动，像幽灵一样出现，随后又隐没在笼罩北京的雾霾中。机动车已成为大城市污浊空气的罪魁祸首，北京更是如此。”这是美联社记者在其一篇名为《汽车导致中国城市空气遭遇严峻问题》的文章写到的北京的现状。

监测数据显示，以含硫排放物为主的机动车尾气是PM 2.5颗粒的重要来源之一。在北京市，汽车尾气污染更是无法忽视的因素。北京市环保局副局长庄志东表示，目前北京市机动车已达517万辆，尾气污染严重。

汽车在怠速状态下，排放的废气是正常行驶状态下的5倍至10倍。空气质量严重污染的那些大城市，都存在着严重的交通拥堵，在拥堵状态下，废气的排放是正常情况下的好几倍。可以说，交通拥堵加剧了空气污染。

1月份雾霾天气的袭击，也将中石化、中石油等炼油企业推上了风口浪尖，一些专家认为，由于我国油品质量低，造成过多的硫化物等排放物被排放到天空，导致了PM 2.5颗粒在空气中的急剧增加。

但是油企则将根源归结到我国的油品标准上。1月31日，虽然中石化董事长傅成玉坦承炼油企业是雾霾天气直接责任者之一，但是他表示这并非因油企质量不达标，而是我国标准不够。

按照我国成品油排放标准，以硫含量来看，京Ⅴ标准硫含量要低于10ppm（即每公斤汽油的硫含量低于10毫克），国Ⅳ标准要求低于50ppm，国Ⅲ标准要求低于150ppm。但据了解，目前除了北京使用了京Ⅴ标准汽柴油，上海、珠三角、江苏等地也实施了国Ⅳ标准油品外，全国大部分地区的油品实施的仍是国Ⅲ标准。

而美国、欧洲实施的成品油排放标准硫含量分别是低于30ppm、10ppm。这意味着，除北京油品质量与欧洲相当外，大部分地区（国Ⅲ）油品的硫含量确实是欧洲的15倍，是美国的5倍。

浅述室内化学污染物污染与防治 第7篇

现代人平均有90%的时间生活和工作在室内, 60%以上的时间在家里。室内空气污染严重影响人们的生活质量, 与室内空气污染有直接关系的疾病已经成为社会普遍关注的热点。认识和分析常见的室内污染物, 将其危害防患于未然, 这对提高人类生活质量有着重要的意义。

1 室内主要污染物

在我国《室内空气质量标准》中将室内空气主要污染物质按其性质区分为化学性、物理性、生物性和放射性四大类[1]。其中化学性污染尤为突出, 其污染物主要应有以下几类:

1.1 甲醛。

因为甲醛具有较强的粘合性, 还具有加强板材硬度及防虫、防腐功能, 被大量用作人造板材中的胶粘剂, 还可应用于涂刷墙面涂料和家具油漆等。

甲醛是一种无色、易溶、带刺激性的有毒气体, 通过呼吸道进入人体内, 长期接触甲醛, 可引起呼吸道疾病, 甚至可以致癌, 也可能导致胎儿畸形。

1.2 苯。

主要是苯系物, 例如苯乙烯, 它存在于油漆、胶、涂料中, 由于苯属于芳香类, 一时不易觉察其毒性, 但如果在散发着苯气味的密封房间里, 可能在短时间内就会出现头晕、胸闷、恶心、呕吐等症状, 若不及时脱离现场, 便会导致死亡。此外, 苯也可致癌, 引发血液疾病等。

1.3 氨气。

主要来源于建筑材料, 如有大量氨气泄漏, 对人体呼吸道、眼黏膜及皮肤会造成损害, 出现流泪、头疼、头晕等症状, 甚至死亡等。长期吸入低浓度氨, 会使人体血液中的尿素含量明显上升。

1.4 氡气。

氡是一种无色无味的放射性气体。是自然界中铀、钍等放射性元素的衰变产物, 遍布于地壳中, 是导致肺癌的第二大因素, 即使在氡浓度很高的环境里, 人们对它也毫无感觉。室内的氡主要来源于砖、混凝土、石块等建筑材料以及土壤和供水系统。室内氡气的浓度较室外要高出2~10倍。通常, 地下室和建筑物第一层的浓度总是高于地面上其他房间的浓度[1]。据有关专家介绍在氡气超标的居室呆一天, 无异于一天多抽了100多包烟。

1.5 总挥发性有机化合物 (TVOC) 。

TVOC是由复杂的混合物 (主要是苯系物、醛、酮以及不饱和烃类等) , 另外家用化学品 (如清洁剂、杀虫剂等) 、燃气、吸烟等都可造成VOC污染, 其对人体神经系统危害极大。轻者引起烦躁不安, 重者引起头痛及神经病变。

2 污染源控制

对室内环境污染的控制, 我们须知道我国对室内化学污染物浓度限量标准是:

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》 (GB50325-2001) 2006版中规定, 室内环境污染物浓度限量不得超过表1的规定[2]。

2.1 慎重选用装修材料对每一类污染物的控制, 建议如下:

2.1.1 甲醛。

是工业生产树脂的重要原料, 这些树脂主要用于生产各种人造纤维板的粘合剂, 也是生产化纤地毯等多种轻化产品的原料, 用途广, 也更易造成室内空气污染。所以改革生产工艺流程, 减少甲醛的使用量, 使建材产品中的甲醛含量降低。

2.1.2 氡气。用氡气检测仪对建筑工程土壤进行监测, 工程应避开氡气异常或过高的地质环境。

2.1.3 氨。在建筑工程中, 严禁使用含有氨水, 尿素, 硝铵等可挥发氨气的成分的材料。

2.1.4 苯和TVOC。

室内用涂料及胶粘剂不使用苯作溶剂;科学施工工艺, 如对木制板材表面及端面采取有效覆盖处理措施, 对断面进行密封等。

2.2 加强通风, 延期进住。

据监测, 一般新装修的居室, 室内污染物的浓度高出室外10倍左右, 有的甚至高达几十至上百倍。即使安全性达标的材料仍含有微量对人体有害物质。在室内装修施工期间, 要及时打开门窗通风换气, 以降低有害和有毒物质的浓度。在通风不良的条件下, 房间空气污染约在新装修10~15d内达到高峰。在自然通风条件下, 要排除由装修材料产生的40%~50%有害气体, 时间至少需30d以上。因此, 在房屋装修完成后一个月时间, 再迁入新居。同时尽量不要在冬季进行室内装修。

2.3 养花可减轻室内污染, 在室内养花可消除或减轻室内空气污染给人们身体带来的危害。

仙人掌、吊兰、芦荟、龙舌兰、虎尾兰可吸收甲醛;菊花、长青藤、铁树可吸收苯;去除氨气, 现最出色的是黄金葛;吸收二氧化硫作用的植物:如月季、玫瑰等;杜鹃花可吸收放射性物质;天竺葵、柠檬有显著的杀菌作用。

3 结论

在室内环境污染的防治工作中, 预防在先, 治理在后。要树立健康环保意识, 从家装工程的设计开始, 严格把好选材关, 工程建设全过程的监督验收一丝不苟, 工程竣工后加强通风换气, 必要时拿起法律武器维护自己的权利, 相信不久的将来, 室内环境污染治理的状况一定会有较大的改观。

参考文献

[1]史德, 苏广和.室内空气质量对人体健康的影响[M].北京:中国环境科学出版社, 2005.[1]史德, 苏广和.室内空气质量对人体健康的影响[M].北京:中国环境科学出版社, 2005.

大气污染化学反应 第8篇

1 绿色化学的概念

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学, 是指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, 在始端就采用实现污染预防的科学手段, 因而过程和终端均为零排放和零污染, 是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护, 绿色化学不是被动地治理环境污染, 而是主动的防止化学污染, 从而在根本上切断污染源, 所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。在此基础上出现绿色化学的12项原则及5R理论。作为一门新兴交叉学科, 绿色化学已成为当今国际化学科学研究的前沿, 对我们课堂上为学生介绍绿色化学概念及解释均具有一定的指导作用。

2 重大化学环境污染事件与课本知识结合及中学生绿色化学意识培养

在化学产生和发展的过程中, 世界上发生多起重大化学环境污染事件, 对环境及人们的生命和财产造成重大损失, 让我们意识到绿色化学的重要性。在中学化学教学中渗透绿色化学教育, 不仅可以扩展学生的知识面, 提高保护环境的意识, 增强保护环境的自觉性, 更重要的是让学生从化学角度认识一些社会问题, 将化学与实践连在一起, 学生会觉得学有所用, 从而激发学习化学的兴趣, 同时也会使我们的化学课摆脱枯燥乏味, 更生动, 更有吸引力, 为了说明如何在课堂教学内容中渗透绿色化学教育, 举以下几个范例。

2.1 氮族元素中的氮氧化物污染实例

比如在讲解高二化学氮族元素中的氮氧化物时, 可向学生讲解NO、NO2是大气的污染物, 而空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。NO2在紫外线的照射下, 会发生一系列光化学反应, 产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾, 刺激呼吸器官, 使人生病甚至死亡。为了让学生了解他们的实际危害, 可以介绍上世纪40年代发生在美国洛杉矶的光化学烟雾事件:1943年夏季, 美国洛杉矶市, 该市数百万辆汽车每天烧掉上千吨汽油。汽车尾气中的的碳氢化合物等在太阳光照射下通过化学反应形成浅蓝色烟雾, 并使多数市民患了眼红、头疼等疾病, 后来洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件, 致使数百人因五官中毒、呼吸衰竭而死, 后来通过环境治理才逐步消除这种现象。通过这样的介绍, 让学生们更加深刻的了解到氮族元素对环境的污染, 明白绿色化学的重要性。

2.2 二氧化硫和硫化氢污染实例

在高二化学课本第六章硫和硫的化合物中介绍二氧化硫和硫化氢时。二氧化硫是最常见的硫氧化物。无色气体, 有强烈刺激性气味, 大气主要污染物之一。伦敦烟雾事件便是二氧化硫污染典型实例, 1952年, 伦敦发生过12次大的烟雾事件, 逼迫飞机停飞, 汽车白天开灯行驶, 行人走路困难。经调查是燃煤排放的粉尘和二氧化硫引起的。烟雾事件使呼吸疾病患者猛增, 先后有上万人死亡。硫元素的化合物所造成的环境污染通过这样生动的介绍使同学们产生极大的震撼。

2.3 重金属污染实例

在高二化学课本第三章几种金属章节中介绍重金属时。我们知道, 化学上通常把密度大于5g/cm3的金属称为重金属。其中, 对人体危害最大的有汞、铅、砷、铬、镉等, 这些重金属与水中会与的其他毒素结合生成毒性更大的化合物。为了让同学们印象深刻, 可以介绍上世纪五十年代日本“水俣病”事件, 当时, 熊本县水俣镇一家氮肥公司排放含有汞的废水, 未经处理排入海湾后经过某些生物的转化, 形成甲基汞。这些汞在浮游生物和鱼类中富集, 经过食物链使人中毒。当时, 最先发病的是爱吃鱼的猫, 吃鱼后的猫发病后, 纷纷跳海自杀。后来, 该地区连猫的踪影都不见了。后来出现了与猫的症状相似的病人。因为开始病因不清, 所以用当地地名命名。直到1991年, 日本环境厅公布的中毒病人仍有两千多人, 一千余人死亡, 甲基汞毒性如此持久更是让同学们认识到化学污染防治及绿色化学的重要。

2.4 化工产品污染实例

在化学实验中, 关于药品苯胺, 可以介绍, 苯胺毒性比较高, 仅少量就能引起中毒。主要是通过皮肤、呼吸道和消化道进入人体, 从而破坏血液造成溶血性贫血, 损害肝脏引起中毒性肝炎, 甚至导致各种癌症。因此, 在环境中对苯胺类化合物应严格控制排放。

可以结合还有发生在我国吉林化工原料桶流入松花江事件, 及刚刚发生的山西长治苯胺泄漏事故。2012年12月31日山西长治市某化工集团股发生苯胺泄漏事故。然而间隔了5天时间, 山西省环保厅才获知消息, 河流污染5天后通知河北河南, 4名责任人被撤。在该事件介绍中, 还可以介绍应急预案方法, 比如可以对污染物进行活性炭吸附清理, 及苯胺与乙酸反应制备的乙酰苯胺, 可作为重结晶试验的原料, 消除毒性。

以上这样生动的实例让学生更加深刻的了解各种元素、化合物及化学药品的危害, 通过绿色化学概念的介绍, 以及重大化学污染实例与课本知识的有机结合, 让学生直观的了解化学知识及绿色化学对我们日常生活的重要性, 了解化学污染对地球生态环境及我们自身健康的危害, 从而树立正确的化学观点、普及绿色化学理念, 作为中学教师, 是我们义不容辞的责任与义务。

参考文献

[1]王恩举.漫谈绿色化学.大学化学, 2002, 4

[2]董昌耀.中学绿色化学的教学与实践[J].化学教学, 2003, 09

[3]王震敏.寓绿色化学教育于教学中[J].教学与管理, 2005, 16

[4]鲍时安, 刘文桃.谈中学化学教学中的绿色化学教育[J].江西教育学院学报, 2004, 06

[5]邹毓文.在中学化学教学中如何培养绿色意识[J].重庆师专学报, 2000, 01

试谈中学化学实验污染 第9篇

化学是一门实验学科。实验是化学理论产生的基础, 也是检验化学理论的唯一标准。化学实验也带来了不同程度的污染。化学实验带来的污染分为有机污染和无机污染。有机污染主要是有机试剂和有机样品污染, 如苯、氯仿、四氯化碳等有机溶剂;酚等有机试剂。无机污染包括强酸、强碱、重金属污染等, 其中汞、铅、镉等重金属不仅毒性强, 而且在人体有蓄积性。有机溶剂在实际使用中用量大, 如果不对废弃的有机溶剂进行妥善处理, 就会对周围环境产生极大的不良影响, 甚至危及人的生命。化学工作者应力争减少实验污染, 不断提高化学水平。

一、中学化学实验污染的根源

1. 源自实验源头。

若实验设计不合理, 则必然导致污染。不合理的实验教材编写、教学内容的设计、教学过程的安排及教学计划等, 因其本身就有导致污染的可能, 在这种情况下只要做实验, 就会带来污染。如用Ba (OH) 2·8H2O与NH4Cl反应验证化学反应中的能量的变化就是一个典型的例子。

2. 源自实验过程。

包括实验药品种类和数量的设计不合理;实验中不能正确使用仪器和药品;实验操作不规范;化学试剂的取用量存在着一定的盲目性和随意性;实验仪器陈旧导致跑、冒、滴、漏严重。

3. 源自实验处理。

即对实验中有毒物质处理不当。在一般的中学化学实验室里, 很难找到“三废”的处理装置, 导致废气、废液、废渣直接排入大自然中。如在制备和验证气体性质时, 有毒气体的实验一般在通风橱内进行, 保护了教室内的小环境, 却忽略了教室外的大环境;对废液随意倾倒;对固体废弃物乱抛乱弃。由于对污染物的不合理、不科学处理甚至不处理, 导致实验废液和实验废物直接流入下水道, 对周围环境造成了二次污染, 也是造成中学化学实验污染的主要原因。

4. 源自实验管理。

很多中学实验员并没有经过专业、系统的学习, 对废物的处理方法及必要性缺乏科学认识和科学管理。

二、防治实验污染的措施

1. 增强师生环保意识。

在化学教学中应重视环保教育, 培养学生的环保责任感, 把环境保护教育渗透到化学实验过程中, 禁止乱扔、乱倒行为。让学生把环保意识转变为自觉的行动, 树立正确对待环境的态度, 培养学生改造和优化环境的意识和能力。在教学中充分利用教材资源, 有计划、有目的地对学生进行环保宣传教育, 使学生牢固树立环境保护意识, 关心和重视化学实验污染。

2. 改进实验教学, 减少污染。

改进实验教学, 可从以下三个方面入手:

(1) 药品改进: (1) 在实验过程中尽可能使用无毒或毒性很小的物质。例如:用Ca (OH) 2代替Ba (OH) 2·8H2O与NH4Cl反应;用“直溜汽油”代替“苯”进行有关的萃取实验。 (2) 尽可能循环使用反应产物, 如Cu2 (OH) 2CO3加热分解的产物CuO收集起来可作为“酸的通性”实验的原料之一, 而“酸的通性”实验的产物CuSO4又是“质量守恒定律”实验的原料, “质量守恒定律”的实验产物Cu (OH) 2悬浊液中通入CO2又可产生Cu2 (OH) 2CO3, 这样循环不仅使化学试剂得到了充分利用, 节约了成本, 而且对环境保护作出了贡献。

(2) 浓度改进:对涉及药品浓度的实验探索和改进, 既能节约药品、保证实验效果, 又能减少环境污染。如 (1) 改进指示剂的浓度:可将浓度为0.5%~1.0%酚酞和石蕊减少到0.1%~0.25%, 酚酞和石蕊变色很灵敏, 即使用微量药品同样有明显的现象和效果。 (2) 改进苯酚的浓度:可将苯酚溶液浓度由2%降至0.5%~1.0%, 溴水浓度也可降低为橙红 (稍浓) 。 (3) 改进硝酸银浓度:配制银氨溶液时, 可将硝酸银浓度、氨水浓度均由2%降为1%, 实验效果依然。而在高中化学一般离子检验中, 硝酸银浓度微量0.1%已足够。 (4) 改进硫氰酸钾、三氯化铁溶液的浓度:在浓度对化学平衡的影响的演示实验中, 可将硫氰酸钾浓度由0.01mol/L降为0.005mol/L, 三氯化铁溶液的浓度由1mol/L降为0.5mol/L。改进实验药品的浓度既增强了实验效果, 又减少了药品的损耗, 减少了环境污染。

(3) 仪器改进: (1) 用可循环使用的仪器代替传统实验。如:碘的升华实验, 可用碘锤来完成 (碘锤的两头向内凹陷, 内封有碘晶体, 如图1) ;温度对化学平衡的影响实验, 可采用密封有二氧化氮的双球泡 (如图2) 。

(2) 合并实验, 减少污染。实验的合并是将某几个实验合并在一起做, 减少实验中产生的污染, 甚至变得没有污染。如:浓硫酸特性实验及产物的验证实验 (图3) 。 (3) 推行微型实验。在保证现象明显的前提下, 实现药品微量化及实验仪器微型化, 具有现象明显、效果良好、节约实验材料和时间、减少污染、安全、便于携带等优点。如下图所示是验证氯气性质的微型实验, a、b、d、e (图4) 是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后, 立即用另一培养皿扣在上面, 观察实验现象。

在中学教学中, 这样的例子还有很多, 如氯、溴、碘的氧化性实验, 三价铁的显色反应可放在点滴板中进行;有些定性实验可放在滤纸上进行, 如电解饱和食盐水, 乙醛与氢氧化铜悬浊液的反应, 气体的性质和检验, 等等。如果遇到实验中微型化带来的实验现象不明显问题, 就可以借助投影仪把实验现象放大, 这样可以消除实验微型化带来的不利影响。微型化学实验不是常规实验的简单微缩, 也不是对常规实验的补充, 更不是与常规实验的对立, 它是用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果。

3. 有效使用多媒体, 减少污染。

对氯气、铜与硝酸、苯、苯酚等环境污染严重的实验, 可采用计算机多媒体系统进行仿真实验以减少污染。采用多媒体教学的实验往往有以下特点: (1) 对实验毒性很大, 产生气体污染严重的, 如:氯气的制取、除杂、干燥、性质、尾气处理的综合实验。 (2) 对需从微观的角度诠释原理的, 如:电解饱和食盐水的实验, 会产生氯气, 同时学生对离子的移动缺乏理解, 如果用电脑三维动画从微观的角度诠释微粒的运动, 并显示两极的变化, 则效果比实验好。 (3) 对需分析化学原理的, 如:苯酚和浓溴水反应。 (4) 对反应需要一定速度和时间的, 如:Cl2和H2混合光照爆炸很难观察到过程, 且有一定的危险性。 (5) 通过多媒体, 实验仪器不仅可以按实验的要求随意组装, 还可以另存为图片, 或进行模拟演示, 既可省去教师画图的麻烦, 又能很好地再现实验现象, 对培养学生的实验设计能力有较大的帮助。

4. 正确处理实验废弃物, 减少污染。

化学实验产生的废水、废气、废渣等都会对周围环境造成不同程度的污染。如果我们对这些废弃物进行合理利用, 则不仅可以减少对环境的污染, 而且可以变废为宝。实验室常见的有害物处理方法如下: (1) 废气:氯气、氮氧化物、二氧化硫等用碱液吸收, 一氧化碳用气球收集后再做处理或点燃。 (2) 废液:废酸用石灰乳或碳酸钠中和;废铬液用浓高锰酸钾再生;含重金属离子的废液可加碱或硫化钠使其沉积, 再过滤分离, 残渣埋于地下。 (3) 废渣:尽可能再生利用, 不能再生的有毒物要远离生活区深埋。

中考化学命题与环境污染问题 第10篇

化学与环境污染问题关系十分密切, 在初中化学教学中, 环境污染问题是中考化学命题关注的热点之一。近几年的中考试题中, 与生活、生命、科技、社会密切相关的题分值占全卷的10%左右, 其中直接涉及到环境问题的可占到4-6分, 可见, 环境问题日益受到中考化学命题的关注。

在中考化学命题中涉及到的环境问题主要包括:酸雨、大气污染、水体污染、白色污染、绿色化学、温室效应、农药化肥污染、能源利用等方面, 现分别例析如下:

一、化肥、农药污染

例1 (2006年江西省) 合理使用化肥有利于农作物的生长和减少环境污染。有关化肥的说法正确的是: ( )

A. 为保证高产尽量多使用化肥

B. 不能将氯化铵和碱性物质混用

C. CO (NH2) 2是一种常用的复合肥

D 提倡将农家肥和化肥综合使用

解析:化肥能提高粮食产量, 但并非化肥使用越多越有效, 怎样施肥最有效, 化肥应该怎样搭配使用是老百姓最关心的社会问题之一, 为引导学生关心社会, 将所学的化学知识应用于社会实践, 如氯化铵能与碱性物质反应降低肥效, 使用农家肥可以减少污染, CO (NH2) 2是一种常见的氮肥等, 既开拓了学生的视野, 又使所学知识得到应用。本题应选B、D

二、绿色化学

例2 (2006年南通市) “绿色化学”强调采取有效措施防止对环境的破坏和污染。

(1) 硫在氧气中燃烧实验前, 往集气瓶中加入少量的NaOH溶液, 再进行实验, 原因是 (用化学方程式表示) 。

(2) 在汽车排气管上装一个“催化转换器”可使汽车尾气中的NO与CO反应, 生成能参与大气循环的两种无毒气体。NO与CO反应的化学方程式为 。

解析:“绿色化学”的概念给学生无污染的感觉, 强烈的好奇心促使学生仔更加关注题中所给信息“有效措施防止对环境的破坏和污染”, 再联想化学知识:NaOH溶液可以吸收有污染的SO2;NO与CO反应可生成CO2和N2而不再污染环境。所以本题答案为 : (1) SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;undefined

三、酸雨

例3 (2006黑龙江省) 某中学化学课外活动小组的同学, 监测一次降雨过程中雨水的PH。取雨水水样, 用PH计 (测量PH的仪器) , 测得数据如下:

小组同学对数据的分析错误的是 ( )

A. 本次降雨通常会影响作物的生长

B .在测定期间雨水的酸性逐渐减弱

C .本次降雨对大理石建筑有腐蚀作用

D .当时空气中二氧化硫的含量可能超标

解析:酸雨严重腐蚀大理石建筑物, 并影响农作物的生长, 雨水的酸性随PH的减小而增大, 形成酸雨的主要原因是生产生活中大量燃烧含硫煤和石油等燃料, 生成大量二氧化硫, 因此减少酸雨的最有效途径是减少二氧化硫的排放, 因此本题答案为B。

四、白色污染

例4 (2006年无锡市) 塑料的使用方便了人类的生活, 但由此也带来了“白色污染”。下列解决“白色污染”的合理措施是: ( )

A. 焚烧废旧塑料袋

B. 废旧塑料回收再利用

C.禁止使用塑料制品

D.使用可降解塑料

解析:聚乙烯等白色污染在自然界中是难以分解的, 其垃圾造成环境污染单解决方案注意可行性。禁止使用塑料制品在当今社会是不能做到的。因此本题答案为C。

五、空气污染

例5 (2006年北京市) 为配合今年6月5日的世界环境日, 北京开展了“为首都多一个蓝天, 我们每月少开一天车”的主题活动。下列说法正确的是: ( )

A. 汽车尾气不会对空气造成污染

B. 每月少开一天车不会减少汽车尾气排放

C. 汽车尾气中只含有CO2和H2O

D. “为首都多一个蓝天”是每个市民的责任

解析:本题从实际出发着重考查对空气污染进行治理的有关知识, 也考查同学们作为一个中国公民对我们首都环境的关注程度和责任意识;并且考查同学们的审题能力。本题答案为D。

六、水体污染

例6 2006年黄冈市) 保护环境, 防止空气和水体的污染是每个公民应尽的职责, 下列做法中有利于环境保护的是: ( )

① 控制工业生产中的废气和废水的直接排放;② 增大绿地面积;③ 开发生产无汞电池;④ 分类回收垃圾;⑤ 生活污水处理后排放;⑥ 禁止含磷洗涤剂的使用;⑦ 合理使用农药和化肥;⑧ 在水库周边兴建造纸厂。

A. 全部 B .①④⑥⑧

C .①②③④⑦⑧ D. ①②③④⑤⑥⑦

解析:水体污染直接关系我们的生活质量, 关注水体的质量就是关心我们的身体健康, 本题能够较好的引导学生提高环保意识, 结合我们所学的化学知识, 造纸厂的污水不经处理就排放, 能够严重严重污染周边环境, 不利于环保。因此该题答案选D。

化学实验室常见污染来源及治理措施 第11篇

关键词：化学实验室；环境保护；处理方法

中图分类号：X3

1.引言

随着社会的发展，人们对生活和工作环境的要求越来越高，对周围的环境污染控制越来越严格。而化学实验室作为大量各种化学物品使用和反应的场所，其在实验过程可能产生许多污染物，包括一些有剧毒或能致癌的有机和无机的废气、废液和固体废弃物。如果不对这些废弃物进行处理直接排放到环境中去就会污染环境，危害人类身体健康。

2.化学实验室环境污染的主要来源

2.1 化学实验室废气主要来源

由于化学实验室所承担的实验项目的特殊性，化学实验室空气中含有常用HCL、H2SO4、HNO3等强酸所散发的酸雾溶液，碘化钠、碘化钾等碘盐造成的碘蒸气污染，有机溶剂如苯、醚、酮、氯化烷烃等挥发性有毒蒸气等。

2.2 化学实验室废液主要来源

根据废液中所含主要污染物性质，可以分为有机、无机、及含病原微生物实验室废液三大类。无机废液主要含有重金属、重金属络合物、酸碱、氰化物、硫化物、卤素离子以及其他无机离子等。有机废液含有常用的有机溶剂、有机酸、醚类、多氯联苯、有机磷化合物、酚类、石油类、油脂类物质等。

2.3 化学实验室固体废弃物主要来源

实验室产生的固体废弃物包括残留固体试剂、沉淀絮凝所产生的沉淀残渣、消耗或破损的实验用品、残留或失效的化学试剂。另外，还有实验室常用滤纸等。这些固体废弃物成分复杂。

3.化学实验室污染物的处理方法

3.1 废气的处理

由于各类化学实验室的工作性质不同，产生的有害气体的类型也不同。目前针对无机类化学物产生的废气处理方法可分为两大类：第一类处理方法的原理相同，主要靠水雾或水幕来捕捉含微粒，气液分离后所排放的气体中有害物的含量降到国家环保允许排放标准，对于酸性或碱性较强的气体，用适当的碱或酸进行吸收。对于含酸或碱类物质的废液，如浓度较大时，可利用废酸或废碱相互中和，再用pH试纸检验，若废液的pH值在5.8～8.6之间，如此废液中不含其它有害物质，则可加水稀释至含盐浓度在5%以下排出。第二类处理方法的原理为干式吸收法，主要靠具有较强吸附性能的吸附介质在与废气接触的过程中，利用其强大的吸附功能截住废气中的各种有害物，使排放气体中的有害物的含量降到国家环保允许排放标准。

3.2 废液的处理

3.2.1 废液的收集和存放

各实验室可根据废液的化学特性，将废液分类贮存在统一规定的密闭容器中，然后定期收集起来，统一进行处理。在收集废液时注意以下事项：（1）下面所列的废液不能互相混合

①过氧化物与有机物；②氰化物、硫化物、次氯酸盐与酸；③盐酸、氢氟酸等揮发性酸与不挥发性酸；④浓硫酸、磺酸、羟基酸、聚磷酸等酸类与其它的酸；⑤铵盐、挥发性胺与碱。

（2）要选择没有破损及不会被废液腐蚀的容器进行收集。将所收集的废液的成份及含量，贴上明显的标签，并置于安全的地点保存。特别是毒性大的废液，尤其要十分注意。（3）对硫醇、胺等会发出臭味的废液和会发生氰、磷化氢等有毒气体的废液，以及易燃性大的二硫化碳之类废液，要先做适当的防止泄漏处理，并应尽快进行消焚。

3.2.2 实验室废夜处理的具体方法

首先谈一下无机类实验废液的处理方法，实验室中经常有大量的废酸液。废液可先过滤，滤液加碱中和，调至pH=6—8后就可排出，少量滤渣可埋于地下。较多的废铬酸洗液，可以用高锰酸钾氧化法使其再生，还可使用。少量的废铬酸洗液可加入废碱液或石灰使其生Cr（OH）3沉淀，埋于地下即可。氰化物是剧毒物质，少量的含氰废液可加入NaOH调至pH=10以上，再加入几克高锰酸钾使CN—氧化分解。量大的含氰废液碱液氯化法处理，先用碱调至pH=10以上，再加入次氯酸钠，使CN—氧化成氰酸盐，并进一步分解为CO2和N2。含汞盐废液应先调pH至8—10后加适当过量的Na2S，使生成HgS沉淀，并加FeSO4与过量S2—生成FeS沉淀，从而吸附HgS共沉淀下来。少量残渣可埋于地下，大量残渣可用焙烧法回收汞。含重金属离子的废液，最有效和最经济的方法是加碱或加Na2S把重金属离子变成难溶性的氢氧化物或硫化物而沉积下来。

对于有机类的实验废液总的来说尽量回收溶剂，在对实验没有妨碍的情况下，把它反复使用。具体的处理方法：（1）焚烧法，将可燃性物质的废液，置于燃烧炉中燃烧。如果数量很少，可把它装入铁制或瓷制容器，选择室外安全的地方把它燃烧。并且，必须监视至烧完为止。对难于燃烧的物质，可把它与可燃性物质混合燃烧，产生NO2、SO2或HCl之类有害气体的废液，必须用配备有洗涤器的焚烧炉燃烧。（2）溶剂萃取法，对含水的低浓度废液，用与水不相混合的正已烷之类挥发性溶剂进行萃取，分离出溶剂层后，把它进行焚烧。（3）氧化分解法，在含水的低浓度有机类废液中，对其易氧化分解的废液，用H2O2、KMnO4、NaOCl、H2SO4+HNO3、HNO3+HClO4、H2SO4+HClO4及废铬酸混合液等物质，将其氧化分解。然后，按上述无机类实验废液的处理方法加以处理。

3.3 固体废弃物的处理

在废液收集桶的桶口部位都放置了一个小的塑料篮，当学生把废液带着废渣倒入收集桶时，这个小塑料篮就会把一些废纸和废渣拦在篮上。在学生实验过程中，实验室也会提供专门的回收杯等用来回收实验废渣或多余产品等。玻璃废渣、废瓶、或有毒废渣集中存放后由学校统一收集。有些回收产品等可以再利用。

参考文献

[1]宗汉兴.十年化学实验改革的实践与探索[J].大学化学.1999，1（44）：26

[2]甘礼华，陈龙武，钱君律.多层次物理化学实验教学的再思考[J].实验室研究与探索，2002，21（6）：8～9

[3]金丽萍编著.物理化学实验[M].华东理工大学出版社，2005

[4]方文军，王国平，雷群芳.在物理化学实验教学中培养学生的创新意识[J].实验技术与管理，2003，20（6）：8～14

化学法处理污染土壤研究进展 第12篇

关键词：化学法,污染土壤,处理

近年来,随着工农业的发展和人类活动的增强,越来越多化学污染正以各种途径进入土壤系统。如化肥和农药的大量使用,石油以及其他的有毒有机物在开采、储存和运输过程中发生的泄露等事故也在不断增加,造成土壤的有毒有机物点源污染,给国家和人民群众的生命财产以及生态环境都造成了极大危害。因此,对突发性有毒有机化学品点源污染土壤进行快速降解处理,及时清除毒性危害成为备受关注的课题。

化学法以其对有毒有机污染物的高效性和反应时间短,操作简单等优势,得到越来越广泛的研究和应用。

1 化学氧化技术

化学氧化修复技术主要是通过搀进土壤中的化学氧化剂与污染物所产生的氧化反应,使污染物降解或转化为低毒、低移动性产物的一项修复技术。

化学氧化技术主要用来修复被石油、多环芳烃(如萘)、五氯酚、农药及非溶态氯化物(如TCE)等污染物污染的土壤。

最常用的氧化剂是K2Mn O4、H2O2和臭氧气体(O3)等。

1.1 高锰酸钾法

高锰酸钾与有机物反应产物为Mn O2、CO2和有机中间体,因此加入土壤中没有环境风险。Gates等[1]发现,每kg土壤中加入20g K2Mn O4可降解100%TCE、90%PCE。Hoag等[2]用高锰酸钾氧化PCE,结果表明:在酸性条件下,PCE被完全矿化为CO2和氯化物。

1.2 臭氧氧化法

O3是一种有效的氧化剂和消毒剂,其氧化能力在天然元素中仅次于氟,作为一种高级氧化技术已经应用于废水和有机废气治理,现在它已开始拓展到土壤修复领域。张晖等[3]人利用原位臭氧氧化法修复蒽污染土壤,在气体流量为120m L/min、气相臭氧浓度为3.38mg/L的条件下,当通气时间达到40min时,浓度为100mg/kg的蒽平均去除率可达80.4%。刘婉婷等用臭氧用处理稠油污染的土壤,通气30min后,总石油烃、饱和烃和芳烃的去除率分别为40.97%、61.81%、90.18%,有效提高了稠油的亲水性,提高了其生物可利用性。

1.3 H2O2法

双氧水H2O2曾一度作为一种氧源用于土壤生物修复以促进微生物的生长,后来它又被用作氧化剂处理土壤中的污染物。Gates等将双氧水投加到含有TCE和PCE的酸性黏土中,虽然投加量达到了25.5g/Kg土,但反应后PCE的去除率只有48%,TCE的去除率低于72%。

2 高级氧化技术

高级氧化技术(Advanced Oxidation Technologies,简称AOTs)又称为深度氧化技术,其反应机理目前普遍认为是自由基氧化机理,即利用复合氧化剂、光照射、电或催化剂等作用,诱发产生多种形式的强氧化活性物质(·OH,HO2·,过氧离子等),尤其是氧化性很强的羟基自由基(Hydroxyl radical)·OH,其几乎无选择地与废水中的任何污染物反应,彻底氧化污染物为CO2,H2O或矿物盐。

高级氧化技术包括:Fenton试剂法、电化学氧化技术、湿式氧化技术、超临界水氧化法、半导体光催化氧化法、超声降解法等。

2.1 Fenton试剂法

与臭氧、次氯酸盐、高锰酸盐相比,Fenton试剂法在污染土壤中应用的最广泛,很多学者在Fenton试剂修复各种有机污染物污染的土壤领域进行了研究:Namgoo Kang等人利用Fenton法去除土壤污泥中的苯、甲苯、乙苯、二甲苯,通过调整影响参数,污染物的降解率在3小时后,可达97%。C.M.Kao,M.J.Wu发现,没有处理过的受污染土壤中只有54%的TCDD在厌氧条件下降解,经Fenton试剂预处理后可生化降解的TCDD可达99%。O.A.Makhotkina、E.V.Kuznetsova等将Fe附在具有沸石结构的ZSM-5上,利用非均相Fenton氧化法,在p H=3的条件下,UDMH的矿化度达93%。曾华冲、杨利芝等用Fenton法处理2,4-二氯酚污染的土壤,p H=2~3,过氧化氢与亚铁质量比为5:1时,去除率可达90%。

Richard J.Watts等[10,11,12]用Fenton法处理土壤中的石油烃、多环芳烃、阿特拉津、菲等有机污染物,都取得了较好的效果。

美国环保署采用Fenton试剂原位修复受各种有机物污染的土壤,均取得了很好的修复效果。

2.2 电化学氧化技术

电化学氧化,又称电化学燃烧,其基本原理是在电极表面的电催化作用下或在由电场作用而产生的自由基作用下使有机物氧化。

电化学氧化技术通过阳极氧化可以使许多有机物如脂肪醛、醇、酮等转化为无机物,最终生成H2O和CO2。目前己证实对氯苯酚、五氯酚均可在Pb O2阳极上被彻底分解。Yang等将电化学技术结合Fenton试剂处理各种有机物:酚类、多环芳烃和卤代烃,去除率很高。

3 化学还原技术

化学还原技术需构建一个可渗透反应区并填充以化学还原剂,修复对还原作用敏感的污染物如铀、锝、铬酸盐和一些氯代试剂,当这些污染物迁移到反应区时,或者被降解,或者转化成固定态,从而使污染物在土壤环境中的迁移性和生物可利用性降低。常用的还原剂有SO2、H2S气体和Fe0胶体。

Amonette等用SO2还原CCl4,一周后90%的CCl4被降解;也有研究对H2S原位修复Cr6+污染土壤进行了尝试,加入的H2S能够将Cr6+还原成Cr3+,并继续转化成氢氧化铬沉淀,H2S本身转化成硫化物。

4 展望

化学技术有机污染物的氧化能力强,去除彻底,有着其他一般技术无法比拟的优势,但化学淋洗技术和溶剂浸提技术对去除低溶解度和吸附性强的污染物比较有效,但引入的淋洗液(溶剂)可能对土壤具有负面影响。而化学氧化技术是一种快速,敏捷,对污染类型和浓度不敏感的方式。但选择的氧化剂应该具有某种特异性,既能去除污染物,又不破坏土壤原来性质,修复成本比较高。因此,虽然每种技术都具有先进性,同时又不可避免的有局限性,在实际应用中,可以把多种技术相结合,取长补短,达到高效、低耗的双重效果。

参考文献

[1]Kun-Chang Huang,George E Hoag,Predeep Chheda,et al.Kinetics and mechanism of oxidation of tetrachloroethylene withpermanganate[J].Chemosphere.2002,46:815-825.

[2]张晖,纪录,吴峰等.蒽污染土壤的原位臭氧氧化法修复[J].农业环境科学学报.2003,22(5):624-626.