淺談化學對環(huán)境的影響

1、淺談化學對環(huán)境的影響化學是自然科學的一種,在分子、原子層次上研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結構與變化規(guī)律,創(chuàng)造新物質(zhì)的科學。世界由物質(zhì)組成,化學則是人類用以認識和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一。它是一門歷史悠久而又富有活力的學科,它的成就是社會文明的重要標志,當今社會已經(jīng)完全離不開化學。自有人類以來就開始了對化學的探索,因為有了人類就有了對化學的需求。它與我們的生活息息相關,在我們的日常生活中無處不在。我國著名化學前輩楊石先生說:“農(nóng)、輕、重、吃、穿、用,樣樣都離不開化學?！睕]有化學創(chuàng)造的物質(zhì)文明就沒有人類的現(xiàn)代生活。但是人類正面臨有史以來最嚴重的環(huán)境危機,由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴大,人

2、均耕地、淡水和礦產(chǎn)等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;作為國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一的化學工業(yè)及相關產(chǎn)業(yè),在為創(chuàng)造人類的物質(zhì)文明作出重要貢獻的同時,在生產(chǎn)活動中也不斷排放出大量有毒物質(zhì),為環(huán)境和人類的健康帶來一定的危害。例如,溫室效應、酸雨、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環(huán)境效應。環(huán)境會影響到人們的生活質(zhì)量、身體健康和生產(chǎn)活動,使人們的生活環(huán)境質(zhì)量下降。嚴重的污染事件不僅帶來健康問題,也造成社會問題。目前在全球范圍內(nèi)都不同程度地出現(xiàn)了環(huán)境污染問題,具有全球影響的方面有大氣環(huán)境污染、海洋污染、城市環(huán)境問題等。就大氣的環(huán)境問題而言,主要有酸雨、溫室效應、臭氧層空洞,光化學煙霧等。一、酸

3、雨人類發(fā)展離不開各種能源的利用,但是人們所利用的能源大多都是通過幾萬年的演變所生成的,是不可再生的能源,除此之外,這些能源對我們的生活環(huán)境是有很大的污染的。造成雨水酸化的污染物很多,其污染來源大致分為兩類:其一為自然物質(zhì),火山爆發(fā)噴出大量的硫化物及懸浮固體物,自然水域表面釋放的硫化氫、二甲基硫及氮化物等，都會使得雨水的pH值降至5.0左右，就是我們俗稱的酸雨；二是人為物質(zhì),工業(yè)化后,燃料的大量使用,燃燒過程中產(chǎn)生一氧化碳、氯化氫、二氧化硫、氮氧化物及有機酸及懸浮固體物,排放至大氣環(huán)境中,經(jīng)光化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質(zhì)使得雨水之pH值降低,形成酸雨。由于酸雨具有跨區(qū)污染的特性且屬于二次污染

4、物,以致影響層面相當廣,局部的污染防治對于酸雨的防治助益不大,必須削減硫、氮氧化物的總量才能真正有效遏止酸雨的危害。二、溫室效應溫室效應是指透射陽光的密閉空間由于與外界缺乏熱交換而形成的保溫效應,就是太陽短波輻射可以透過大氣射入地面,而地面增暖后放出的長波輻射卻被大氣中的溫室氣體吸收,從而產(chǎn)生大氣變暖的效應。地球大氣中起溫室作用的氣體稱為溫室氣體，主要有二氧化碳（CO2）、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂以及水汽等。它們幾乎吸收地面發(fā)出的所有的長波輻射,其中只有一個很窄的區(qū)段吸收很少,因此稱為"窗區(qū)"。地球主要正是通過這個窗區(qū)把從太陽獲得的熱量中的70%又以長波輻射形式返還宇

5、宙空間,從而維持地面溫度不變,溫室效應主要是因為人類活動增加了溫室氣體的數(shù)量和品種,使這個70%的數(shù)值下降,留下的余熱使地球變暖的?？諝庵泻卸趸?而且在過去很長一段時期中,含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于增長和消耗持平的動態(tài)平衡狀態(tài)。大氣中的二氧化碳有80%來自人和動、植物的呼吸,20%來自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。還有5%的二氧化碳通過植物光合作用,轉化為有機物質(zhì)貯藏起來。但是近幾十年來,由于人口急劇增加,工業(yè)迅猛發(fā)展,呼吸產(chǎn)生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳,遠遠超過了過去的水平

6、,二氧化碳的產(chǎn)量巨幅增加。而另一方面,由于對森林亂伐,大量的農(nóng)田建成城市和工廠,破壞了植被,減少了將二氧化碳轉化為有機物的條件。再加上地表水域逐漸縮小,降水量大大降低,減少了吸收溶解二氧化碳的條件,破壞了二氧化碳生成與轉化的動態(tài)平衡,就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加?？諝庵卸趸己康脑鲩L,就使地球氣溫發(fā)生了改變。二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中,具有調(diào)節(jié)的球氣溫的功能,如果沒有二氧化碳,地球的年平均氣溫會比目前降低23。但是,二氧化碳含量過高,就會使地球仿佛捂在一口鍋里。氣溫逐漸升高,就形成“溫室效應”。三、臭氧層空洞大氣中的臭氧含氧量僅一億分之一,但是離地面20至25公里的平流層中,

7、存在著臭氧層,其中臭氧的含量占這一高度氣體總量的十萬分之一。臭氧層的臭氧含量極其微少,卻具有非常強烈的吸收紫外線的功能,可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧層有效地擋住了來自太陽紫外線的侵襲,才使得人類和地球上各種生命能夠存在。繁衍和發(fā)展。2008年形成的南極臭氧空洞的面積到9月第二個星期就已達2700萬平方公里,而2007年的臭氧空洞面積只有2500萬平方公里。2000年,南極上空的臭氧空洞面積達創(chuàng)記錄的2800萬平方公里,相當于4個澳大利亞。臭氧層為什么會出現(xiàn)“空洞”?許多科學家認為,是使用氟利昂作制冷劑及在其他方面使用的結果。氟利昂由碳、氯、氟組成,其中的氯離子釋

8、放出來進入大氣后,能反復破壞臭氧分子,自己仍保持原狀,因此盡管其量甚微,也能使臭氧分子減少到形成“空洞”。我國科學家新近提出,僅僅是氟利昂的作用還不夠,太陽風射來的粒子流在地磁場的作用下向地磁兩極集中,并破壞了那里的臭氧分子,這才是主要原因。(楊學祥,1999)而無論如何,人為地將氯離子送進大氣,終是一種有害行為。在現(xiàn)代經(jīng)濟中,氟利昂等物質(zhì)應用非常廣泛,要全面淘汰,必須首先找到氟利昂等的替代物質(zhì)和替代技術。在特殊情況下需要使用,也應該努力回收,盡可能重新利用。目前,世界上一些氟利昂的主要生產(chǎn)廠家參與開發(fā)研究了替代氟利昂的含氟替代物（含氫氯氟燒：HCFG口含氫氟烷姓：HC曲）及其合成方法，有可能勇做發(fā)泡劑、制冷劑和清潔劑等,但這類替代物也損害臭氧層或產(chǎn)生溫室效應。同時,也在開發(fā)研究非氟利昂類型的替代物質(zhì)和方法,如水清洗技術、氟制冷技術等。綠色化學又稱綠色技術、環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學、清潔化學。綠色化學即是用化學及其它技術和去減少或消除那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。其核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染,將反應物的原子全部轉化為期望的最終產(chǎn)物,因此綠色化學既可以充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學向綠色化學的轉變可以看作是化學從“粗放型”向“集約型”的轉變。綠色化學可以變廢為寶,可使經(jīng)