環(huán)境污染和環(huán)境化學(xué)實(shí)用教案

1、目 錄第一章第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)結(jié)構(gòu) 第二章第二章 溶液和膠體溶液溶液和膠體溶液第三章第三章 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率(sl)(sl)和化學(xué)平衡和化學(xué)平衡第四章第四章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液第五章第五章 氧化還原和電極電勢(shì)氧化還原和電極電勢(shì)第六章第六章 緩沖溶液緩沖溶液第七章第七章 配位化合物配位化合物第八章第八章 常見(jiàn)非金屬元素及其化合物常見(jiàn)非金屬元素及其化合物第九章第九章 常見(jiàn)金屬元素及其化合物常見(jiàn)金屬元素及其化合物2017年6月1第1頁(yè)/共22頁(yè)第一頁(yè)，共23頁(yè)。第十章第十章 環(huán)境環(huán)境(hunjng)污污染和環(huán)境染和環(huán)境(hunjng)化學(xué)化學(xué) 第一節(jié) 環(huán)境(hunjng)污染 第二節(jié) 環(huán)

2、境(hunjng)化學(xué)2017年6月2第2頁(yè)/共22頁(yè)第二頁(yè)，共23頁(yè)。學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)(xux)(xux)目標(biāo)目標(biāo) 1熟悉環(huán)境污染的概念、主要類型及其危害2熟悉環(huán)境化學(xué)的主要研究領(lǐng)域和內(nèi)容3掌握綠色化學(xué)的特點(diǎn)4了解(lioji)綠色化學(xué)的原則 2017年6月3第3頁(yè)/共22頁(yè)第三頁(yè)，共23頁(yè)。第一節(jié)第一節(jié) 環(huán)境污染環(huán)境污染(hunjng wrn) 一、 概述 二、 主要環(huán)境污染與人體(rnt)健康2017年6月4第4頁(yè)/共22頁(yè)第四頁(yè)，共23頁(yè)。一、一、 概述概述(i sh)(i sh) (一) 環(huán)境污染的定義 環(huán)境污染指自然(zrn)的或人為的向環(huán)境中添加某種物質(zhì)而超過(guò)環(huán)境的自凈能力而產(chǎn)生危害的行

3、為。主要對(duì)環(huán)境自然(zrn)生態(tài)系統(tǒng)和人的健康產(chǎn)生危害，即使當(dāng)時(shí)不造成危害，但后續(xù)效應(yīng)有害也算是污染行為，如氮氧化物的排放，本身并不有害，但在陽(yáng)光催化下與自由基等物質(zhì)作用會(huì)轉(zhuǎn)化成光化學(xué)煙霧，對(duì)生物造成危害，對(duì)建筑物等造成腐蝕污水排放污染。2017年6月5第5頁(yè)/共22頁(yè)第五頁(yè)，共23頁(yè)。(二) 環(huán)境污染(wrn)的分類按環(huán)境要素可分為大氣污染(wrn)、水體污染(wrn)和土壤污染(wrn)等；按污染(wrn)的性質(zhì)可分為生物污染(wrn)、化學(xué)污染(wrn)和物理污染(wrn)；按污染(wrn)物的形態(tài)可分為廢氣污染(wrn)、廢水污染(wrn)、固體廢物污染(wrn)以及噪聲污染(wrn)

4、、輻射污染(wrn)等；按污染(wrn)產(chǎn)生的來(lái)源可分為工業(yè)污染(wrn)、農(nóng)業(yè)污染(wrn)、交通運(yùn)輸污染(wrn)和生活污染(wrn)等；按污染(wrn)物的分布范圍分，又可分為全球性污染(wrn)、區(qū)域性污染(wrn)、局部性污染(wrn)等。2017年6月6第6頁(yè)/共22頁(yè)第六頁(yè)，共23頁(yè)。 (三) 環(huán)境污染的危害 1.致癌作用 污染物中能夠誘發(fā)人或哺乳動(dòng)物患癌癥的物質(zhì)叫做致癌物。 致癌物可以分為化學(xué)性致癌物(如亞硝酸鹽、石棉和生產(chǎn)蚊香用的雙氯甲醚)、物理性致癌物(如鐳的核聚變物)和生物性致癌物(如黃曲霉毒素)三類。 2.致突變作用（常見(jiàn)的致突變物有亞硝胺類、甲醛、苯和敵敵畏等） 3.

5、致畸作用（作用于妊娠母體，干擾胚胎(piti)的正常發(fā)育，導(dǎo)致新生兒或幼小哺乳動(dòng)物先天性畸形的作用）2017年6月7第7頁(yè)/共22頁(yè)第七頁(yè)，共23頁(yè)。(一) 大氣污染與人體健康 大氣的化學(xué)性污染對(duì)人體健康的危害很大。這種危害可以分為慢性中毒、急性中毒和致癌作用三種。 （1）慢性中毒 科學(xué)研究表明，城市大氣的化學(xué)性污染是慢性支氣管炎(zh q un yn)、肺氣腫和支氣管哮喘等疾病的重要誘因。（2）急性中毒 在工廠大量排放有害氣體并且無(wú)風(fēng)、多霧時(shí)，大氣中的化學(xué)污染物不易散開(kāi)，就會(huì)使人急性中毒。 （3）致癌作用 二、主要環(huán)境污染與人體二、主要環(huán)境污染與人體(rnt)健康健康2017年6月8第8頁(yè)/

6、共22頁(yè)第八頁(yè)，共23頁(yè)。知識(shí)拓展知識(shí)拓展 PM2.5 PM2.5指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于于 2.5 微米的顆粒物，也稱細(xì)顆粒物。它的直徑還不到微米的顆粒物，也稱細(xì)顆粒物。它的直徑還不到人的頭發(fā)絲粗細(xì)的人的頭發(fā)絲粗細(xì)的1/20。與較粗的大氣顆粒物相比，。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送(sh sn)距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。2013年年2月，全國(guó)科月，全國(guó)

7、科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)將學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)將PM2.5的中文名稱命名為細(xì)顆的中文名稱命名為細(xì)顆粒物。粒物。二、主要環(huán)境污染二、主要環(huán)境污染(hunjng wrn)與人體健康與人體健康2017年6月9第9頁(yè)/共22頁(yè)第九頁(yè)，共23頁(yè)。 (二)水污染與人體健康 河流、湖泊等水體被污染后，對(duì)人體健康會(huì)造成嚴(yán)重的危害，這主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。 第一，飲用污染的水和食用污水(w shu)中的生物，能使人中毒，甚至死亡。 第二，被人畜糞便和生活垃圾污染了的水體，能夠引起病毒性肝炎、細(xì)菌性痢疾等傳染病，以及血吸蟲(chóng)病等寄生蟲(chóng)疾病。 第三，一些具有致癌作用的化學(xué)物質(zhì)，如砷 (As)、鉻(Cr)、苯胺等污染水

8、體后，可以在水體中的懸浮物、底泥和水生生物體內(nèi)蓄積。長(zhǎng)期飲用這樣的污水(w shu)，容易誘發(fā)癌癥。 2017年6月10第10頁(yè)/共22頁(yè)第十頁(yè)，共23頁(yè)。 (三) 固體廢棄物污染與人體健康 固體廢棄物是指人類在生產(chǎn)和生活中丟棄的固體物質(zhì)，如采礦業(yè)的廢石，工業(yè)的廢渣，廢棄的塑料制品，以及生活垃圾。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)(rn shi)到，固體廢棄物只是在某一過(guò)程或某一方面沒(méi)有使用價(jià)值，實(shí)際上往往可以作為另一生產(chǎn)過(guò)程的原料被利用，因此，固體廢棄物又叫“放在錯(cuò)誤地點(diǎn)的原料”。但是，這些“放在錯(cuò)誤地點(diǎn)的原料”，往往含有多種對(duì)人體健康有害的物質(zhì)，如果不及時(shí)加以利用，長(zhǎng)期堆放，越積越多，就會(huì)污染生態(tài)環(huán)境，對(duì)人體健康造

9、成危害。 2017年6月11第11頁(yè)/共22頁(yè)第十一頁(yè)，共23頁(yè)。 (四) 噪聲污染與人體健康 噪聲對(duì)人的危害是多方面的： 第一，損傷聽(tīng)力。長(zhǎng)期在強(qiáng)噪聲中工作，聽(tīng)力就會(huì)下降，甚至造成噪聲性耳聾。 第二，干擾睡眠。當(dāng)人的睡眠受到噪聲的干擾時(shí)，就不能消除疲勞、恢復(fù)體力。 第三，誘發(fā)(yuf)多種疾病。噪聲會(huì)使人處在緊張狀態(tài)，致使心率加快、血壓升高，甚至誘發(fā)(yuf)胃腸潰瘍和內(nèi)分泌系統(tǒng)功能紊亂等疾病。 第四，影響心理健康。噪聲會(huì)使人心情煩躁，不能集中精力學(xué)習(xí)和工作，并且容易引發(fā)工傷和交通事故。2017年6月12第12頁(yè)/共22頁(yè)第十二頁(yè)，共23頁(yè)。第二節(jié)第二節(jié) 環(huán)境環(huán)境(hunjng)化學(xué)化學(xué) 一

10、、 概述(i sh) 二、 綠色化學(xué)2017年6月13第13頁(yè)/共22頁(yè)第十三頁(yè)，共23頁(yè)。一、一、 環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué)(huxu)(huxu)概述概述 環(huán)境化學(xué)（environmental chemistry）是研究化學(xué)物質(zhì)，特別是化學(xué)污染物在環(huán)境中的各種存在形態(tài)及特性、遷移(qiny)轉(zhuǎn)化規(guī)律、污染物對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類影響的科學(xué)，主要研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法，是環(huán)境科學(xué)研究和環(huán)境科學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。2017年6月14第14頁(yè)/共22頁(yè)第十四頁(yè)，共23頁(yè)。 (一) 主要研究領(lǐng)域(ln y)和內(nèi)容 1.研究污染物(主要是化學(xué)污染物)在環(huán)境(包

11、括大氣圈、水圈、土壤巖石圈和生物圈)中的遷移、轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律，形成環(huán)境污染化學(xué)這一介于環(huán)境科學(xué)與化學(xué)之間的一門新興的邊緣分支學(xué)科。 2.研究環(huán)境中污染物的種類和成分及其定量分析方法，形成環(huán)境分析化學(xué)(常簡(jiǎn)稱環(huán)境分析)。它是環(huán)境化學(xué)的分支學(xué)科。 3.研究環(huán)境中天然的和人為釋放的化學(xué)性質(zhì)的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律及其與環(huán)境質(zhì)量和人類健康的關(guān)系，形成環(huán)境地球化學(xué)。它是介于環(huán)境與地球化學(xué)之間的一門新興的邊緣分支學(xué)科。2017年6月15第15頁(yè)/共22頁(yè)第十五頁(yè)，共23頁(yè)。 (二) 環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn) 1.對(duì)象復(fù)雜 環(huán)境化學(xué)研究對(duì)象是一個(gè)組成繁雜、形態(tài)多變，機(jī)制復(fù)雜的體系。 2.“低水平” 化學(xué)污染物質(zhì)在環(huán)境中的濃度

12、(nngd)水平很低，一般僅為 ppm 級(jí)（百萬(wàn)分率）或 ppb（十億分率）級(jí)，有時(shí)甚至可達(dá) ppt級(jí)（萬(wàn)億分率）。 3.綜合性 研究化學(xué)污染物質(zhì)在環(huán)境生態(tài)系中的分布，遷移、轉(zhuǎn)化和歸宿，尤其是它們?cè)诃h(huán)境介質(zhì)中的積累、相互作用和生物效應(yīng)等問(wèn)題2017年6月16第16頁(yè)/共22頁(yè)第十六頁(yè)，共23頁(yè)。二、二、 綠色綠色(l s)(l s)化學(xué)化學(xué) (一) 綠色化學(xué)概述 “綠色化學(xué)”由美國(guó)化學(xué)會(huì)（ACS）提出，目前得到世界廣泛的響應(yīng)。其核心是利用化學(xué)原理(yunl)從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染；反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無(wú)害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。

13、綠色化學(xué)即是用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對(duì)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。2017年6月17第17頁(yè)/共22頁(yè)第十七頁(yè)，共23頁(yè)。 (二) 綠色化學(xué)的原則 綠色化學(xué)的研究者們總結(jié)出了綠色化學(xué)的12條原則作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)家開(kāi)發(fā)和評(píng)估一條合成路線、一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程、一個(gè)化合物是不是綠色的指導(dǎo)方針和標(biāo)準(zhǔn)。 1.防止污染優(yōu)于污染形成后處理。 2.設(shè)計(jì)合成方法時(shí)應(yīng)最大限度地使所用的全部材料均轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品中。 3.盡可能使反應(yīng)中使用和生成的物質(zhì)對(duì)人類和環(huán)境無(wú)毒或毒性很小。 4.設(shè)計(jì)化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)盡量保持其功效(gngxio)而降低其毒性。 5.盡量

14、不用輔助劑，需要使用時(shí)應(yīng)采用無(wú)毒物質(zhì)。 6.能量使用應(yīng)最小，并應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響，合成方法應(yīng)在常溫、常壓下操作。2017年6月18第18頁(yè)/共22頁(yè)第十八頁(yè)，共23頁(yè)。 (二) 綠色化學(xué)的原則 7.最大限度地使用可更新原料。 8.盡量避免不必要的衍生步驟。 9.催化試劑(shj)優(yōu)于化學(xué)計(jì)量試劑(shj)。 10.化學(xué)品應(yīng)設(shè)計(jì)成使用后容易降解為無(wú)害物質(zhì)的類型。 11.分析方法應(yīng)能真正實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，在有害物質(zhì)形成前加以控制。 12.化工生產(chǎn)過(guò)程中各種物質(zhì)的選擇與使用，應(yīng)使化學(xué)事故的隱患最小。2017年6月19第19頁(yè)/共22頁(yè)第十九頁(yè)，共23頁(yè)。(二) 綠色化學(xué)的原則(yunz)為了更明

15、確的表述綠色化學(xué)在資源使用上的要求，人們又提出了5R理論： 1.減量Reduction2. 重復(fù)使用Reuse3. 回收Recycling4. 再生Regeneration5. 拒用Rejection2017年6月20第20頁(yè)/共22頁(yè)第二十頁(yè)，共23頁(yè)。目標(biāo)目標(biāo)(mbio)(mbio)測(cè)試測(cè)試 1、主要的環(huán)境污染有哪些？各有哪些危害？ 2、環(huán)境化學(xué)的主要研究領(lǐng)域和內(nèi)容有哪些？ 3、綠色化學(xué)的主要特點(diǎn)有哪些？ 4、什么(shn me)是綠色化學(xué)的“5R”原則？ 2017年6月21第21頁(yè)/共22頁(yè)第二十一頁(yè)，共23頁(yè)。2017年6月謝謝您的觀看(gunkn)！第22頁(yè)/共22頁(yè)第二十二頁(yè)，共23頁(yè)。