環(huán)境問題和解決途徑

1、關于環(huán)境問題與解決途徑第一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月原美國化學協(xié)會主席 R. Breslow:*我們生活的用品：住宅、家具、肥皂、牙膏、衣服（即使是天然纖維，也經過化學處理、染色）。*我們吃的食物：需要包裝、冷藏；作物生長需要肥料、農藥；食品中添加維生素、防腐劑。*化妝品更是化學家制造出來的。*質量保證還需化學方法檢驗食品的質量。*交通工具汽車更是離不開化學產品。 第二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月緒 論1 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略依靠綠色化學2 綠色化學綠色化學(Green Chemistry)利用化學原理，在化學品的設計、生產和應用中消除或減少有毒有害物質的使用和產生。環(huán)

2、境無害化學環(huán)境友好化學 清潔化學 從源頭消除污染的途徑 新設計化學合成方法和化工產品來根除污染源 第三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3 綠色化學應用的12條原則P3最好是防止廢物的產生而不是產生后再來處理。合成方法應設計成能將所有的起始物質嵌并入最終產物中。反應中使用和生成的物質應對人類健康和環(huán)境無毒或毒性很小。設計的化學產品應在保持原有功效同時，盡量使其無毒或毒性很小。應盡量不使用輔助性物質（如溶劑、分離試劑等），如果一定要用，也應使用無毒物質。能量消耗越小越好，應能為環(huán)境和經濟方面的考慮所接受。第四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月只要技術上和經濟上可行，使用的原材料應

3、是能再生的。應盡量避免不必要的衍生過程（如基團的保護與去保護，物理與化學過程的臨時性修改等）。盡量使用選擇性高的催化劑，而不是靠提高反應物的配料比。設計化學產品時，應考慮當該物質完成自己的功能后，不再滯留于環(huán)境中，而可降解為無毒的產物。分析方法需要進一步研究開發(fā)，能做到實時、現(xiàn)場監(jiān)控，以防有害物質的形成。一個化學過程中使用的物質或物質的形態(tài)，應考慮盡量減小實驗事故的潛在危險，如氣體釋放、爆炸和著火等。第五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月4 綠色化學的中心內容，見圖0-1原料綠色化反應介質綠色化化學反應綠色化產品綠色化無毒無害原料可再生資源環(huán)境友好產品 回歸自然廢物回收利用無毒無害催化

4、劑 無毒無害溶劑原子經濟反應第六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月5 綠色化工強化技術生產過程強化設備6 綠色化學在我國 1993年世界環(huán)境和發(fā)展大會之后，編制了中國21世紀議程鄭重聲明走可持續(xù)發(fā)展道路的決心。 1995年中國科學院化學部組織了綠色化學與技術推進化工生產可持續(xù)發(fā)展的途徑院士咨詢活動 1997年國家自然科學基金委“九五”重大項目：環(huán)境友好石油化工催化化學與反應工程第七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 1997年5月，香山科學會議第72次學術研討會：可持續(xù)發(fā)展問題對科學的挑戰(zhàn)綠色化學 1998年合肥第一屆國際綠色化學高級研討會 1999年北京第16次九華山科學論壇

5、“綠色化學的基本科學問題” 2000年科技部國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃項目立項石油煉制和基本有機化學品合成的綠色化學7 綠色化學展望第八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月復習題1 綠色化學的概念？2 綠色化學的原則？3 綠色化學的中心內容？4 首屆國際綠色化學高級研討會于年，在舉辦。想一想? 猜一猜!第九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1 環(huán)境問題與解決途徑1.1人類面臨的重大環(huán)境危機1.1.1全球變暖 二氧化碳、厄爾尼諾、拉尼娜1.1.2臭氧層破壞 氟利昂1.1.3生物多樣性減少1.1.4酸雨蔓延1.1.5森林銳減第十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.1.6土地荒

6、漠化1.1.7大氣污染1.1.8水體污染1.1.9海洋污染1.1.10垃圾圍城1.1.11放射性污染1.1.12戰(zhàn)爭：生態(tài)環(huán)境的災難第十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第十二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第十三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三、中國的環(huán)境問題工業(yè)大氣污染固體廢物污染我國水土流失面積達356萬平方公里，占全國陸地面積近40%我國已有80%的江河湖泊受到不 同程度的污染第十四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月土地沙化草原退化森林破壞渤海在哭泣海洋環(huán)境惡化第十五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1 環(huán)境問題與解決途徑1.2室內污染問

7、題1.2.1室內污染物的種類及危害第十六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月常見室內空氣污染物 污染物分子式來 源對健康影響二氧化硫SO2燃 燒氣 喘二氧化氮NO2燃 燒氣 喘一氧化碳CO燃燒、吸煙、尾氣影響碳氧血紅蛋白功能二氧化碳CO2燃燒、代謝惡心、頭痛氨NH3清潔劑、代謝刺眼、鼻臭 氧O3負離子發(fā)生器、空氣凈化器呼吸功能反應甲 醛HCHO人造板、化妝品、吸煙、家具不良建筑綜合癥、致突、致癌苯C6H6膠粘劑、溶劑白血病苯并芘B(a)P吸煙、溶劑、燃煤肺 癌可吸入顆粒PM10燃燒、吸煙、揚塵、凝結致病、致癌總揮發(fā)有機物TVOC膠粘劑、溶劑、燃燒、化妝品過敏、不良建筑綜合癥細菌總數發(fā)霉、

8、寵物等各種疾病第十七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月中國室內裝飾協(xié)會室內環(huán)境檢測中心曾向消費者發(fā)出警示：新裝修居室中環(huán)境污染超標率達88%，新裝修或放置新家具的家庭，最好推遲入住時間。第十八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.2.2日常生活污染人體新陳代謝烹飪電子產品的使用a產生有害氣體b電磁波污染第十九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一是對身體健康的直接影響 :電腦顯示器伴有輻射與電磁波 ,長期使用會傷害人們的眼睛 ,誘發(fā)一些眼病 ,如 青光眼等；長期擊鍵會對手指和上肢不利 ;操作電腦時 ,體形和全身難得有變化 ,高速、單一、重復的操作 , 持久的強迫體位 ,容

9、易導致肌肉骨骼系統(tǒng)的疾患。計算機操作時所累及的主要部位有腰、頸、肩、肘、腕部 等。 二是電腦微波對身體的危害 :電腦的低能量的 X射線和低頻電磁輻射 ,容易引起人們中樞神經失調。英國一項 辦公室電磁波研究證實 ,電腦屏幕發(fā)出的低頻輻射與磁場 ,會導致 719種病癥 ,包括眼睛癢、頸背痛、短暫失 去記憶、暴躁及抑郁等。對女性還易造成生殖機能及胚胎發(fā)育異常 ,出現(xiàn)痛經、經期延長等癥狀 ,少數婦女還 發(fā)生早產或流產 ,孕婦每周使用20小時以上電腦 ,其流產發(fā)生率增加80%以上 ,同時 ,還能導致胎兒畸形。 第二十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三是增加精神和心理壓力 :操作電腦過程中注意力

10、高度集中 ,眼、手指快速頻繁運動 ,使生理、心理過度重負 ,從而產生睡眠多夢、神經衰弱、頭部酸脹、機體免疫力下降 ,甚至會誘發(fā)一些精神方面的疾病。這種人易 喪失自信 ,內心時常緊張、煩躁、焦慮不安 ,最終導 致身心疲憊。四是導致網絡綜合征 :長時間無節(jié)制地花費大量時間和精力在互聯(lián)網上持續(xù)聊天、瀏覽 ,會導致各種行為異 常、心理障礙、人格障礙、交感神經功能部分失調 ,嚴重者發(fā)展成為網絡綜合征 ,該病癥的典型表現(xiàn)為 :情緒 低落、興趣喪失、睡眠障礙、生物鐘紊亂、食欲下降和體重減輕、精力不足、精神運動性遲緩和激動、自我評 價降低、思維遲緩、不愿意參加社會活動、很少關心他人、飲酒和濫用藥物等。五是電腦

11、散發(fā)的氣體危害呼吸系統(tǒng) :電腦、激光打印機等設備會釋放有害人體健康的臭氧 ,不僅有毒 ,而且可 造成某些人呼吸困難 ,對于那些哮喘病和過敏癥患者來說 ,情況就更為嚴重了。另外 ,較長時間呆在臭氧氣體 濃度較高的地方 ,還會導致肺部發(fā)生病變。第二十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月吸煙的危害第二十二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月化妝品日用化學品污染 增白化妝品污染： 據醫(yī)學美容專家介紹，一些皮膚增白劑對人的面容有潛在的危險。特別是許多祛斑化妝品中含有無機汞和氫醌等有毒的化學藥品。增白霜中的汞是氟化汞和碘化汞，也很容易被皮膚吸收導致慢性積聚，會引起局部或全身性的毒副反應。如皮

12、炎、肌肉萎縮、粟粒疹，甚至過敏反應。洗滌用品的污染： 據衛(wèi)生檢測部門證實，市場上許多洗滌用品中或多或少地含有對人體或生態(tài)環(huán)境有害的成分。在抽查中發(fā)現(xiàn)，某些洗衣粉中的三聚磷酸鈉、硅酸納、表面活性劑、熒光增白劑等均是有害物質。 香水污染： 從化學角度講，香水中含有多種易揮發(fā)的有害化合物，它對人體神經系統(tǒng)產生的毒副作用不可小視。很多人使用香水時，會出現(xiàn)頭暈、惡心、嘔吐等中毒癥狀，有人則產生過敏反應，引起皮膚疾患。第二十三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.2.3建筑和裝修材料污染 裝修、家具和建筑本身的污染目前仍是室內污染的主要來源。甲醛、氨、苯、氡、氯化烴，這些室內空氣污染物包圍全球近一

13、半的人，導致人體35.7% 的呼吸道疾病，22%的慢性肺病和15% 的氣管炎、支氣管炎和肺癌。它造成的是多系統(tǒng)、多組織、多細胞、多基因的損害。第二十四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月最頑固的污染物 甲醛：有一定毒性的揮發(fā)性有機化合物。當室內空氣中釋放量達到一定濃度時，人的眼、耳、鼻、喉均會感到刺激，吸入一定量后將會引起某種程度的中毒，如損害中樞神經系統(tǒng)，損害視網膜，使視力減退并產生頭痛癥狀。來源：人造地板、家具和 裝修中使用的黏合劑以及 地毯等合成織物。第二十五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月最致癌的污染物 苯：長期吸入苯濃度較高的空氣易引起苯的慢性中毒，引發(fā)過敏性發(fā)炎、喉

14、頭水腫及血小板下降，嚴重的可能導致再生障礙性貧血。苯及其化合物已被世界衛(wèi)生組織確定為強致癌物質。來源：建筑材料中所使用的大量 化工材料，如涂料、溶劑、 稀釋劑、膠粘劑等。第二十六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月破壞呼吸道的污染物 氨：通過皮膚及呼吸道引起中毒，長期接觸低濃度的氨會引發(fā)喉炎，還可能導致呼吸困難、肺水腫、昏迷和休克。來源：建筑施工所使用的混凝土、防凍劑等，也可能來自 室內裝飾材料，如 家具涂料使用的 添加劑和增白劑。第二十七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月導致肺癌的第二大殺手 氡：無色、無味的放射性惰性氣體。較底濃度的氡就會增加肺癌的發(fā)生率。在衰變過程中放出的射

15、線會致癌，是除吸煙以外引發(fā)肺癌的第二大因素。來源：建筑材料和室內裝飾 材料，如礦渣磚、爐渣、 花崗巖、瓷磚、潔具等。第二十八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月?lián)p傷視力的污染物 TVOC（總揮發(fā)性有機物）：指居室中烷、烴等有機物的總量，主要刺激人的眼睛和呼吸道，嚴重時會引起頭痛、頭暈、視力損壞以及記憶力降低等。來源：室內涂料、油漆，如壁櫥、門框、地毯、壁紙等合成織物。第二十九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3人類面臨新的環(huán)境問題1.3.1“生命倫理”受到挑戰(zhàn)“生物工程技術將消除一切界限” ，后果1.是新的生物投放自然界后可能不受控制地繁殖、傳播，從而影響現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)平衡；

16、2.是改變了的基因遺傳特征可能不知不覺地傳給其它生物（基因自然轉移）并在這些生物中形成不受控制的或者是危險的特性；3.是如果用于制造武器，就可能造出比原子彈威力更大的毀滅性武器。 第三十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.2人類遭受新舊傳染病的圍攻下列因素導致的：1.全球變暖，病菌傳播范圍擴大，病菌繁殖速度加快。2.隨著交通運輸和貿易及旅游業(yè)的發(fā)展，人員在全球范圍流動、交往頻繁，增加了病菌傳播的機率。3.環(huán)境污染，缺乏安全、衛(wèi)生的飲用水和清潔新鮮的空氣，現(xiàn)代病和環(huán)境怪病增多。4.人畜異體器官移植，病毒可能產生變異，成為人體內的新病原體或者同人體內原有病毒重新結合，形成新病毒菌株。

17、5.人類居住越來越都市化，將成為舊病復發(fā)的溫床和新病源滋生的理想場所。6.抗菌素和殺蟲劑的廣泛使用，導致抗藥性新病源體的出現(xiàn)。7.食品生產，加工，運輸和銷售的國際化，大大增加了食物源傳染病的發(fā)病危險。 第三十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.3人類活動污染宇宙人類在太空活動40年來，留在太空的垃圾如廢棄衛(wèi)星、火箭殘骸、爆炸碎片等已滿布太空，數以百萬計。這些大大小小的碎片和殘骸，以每小時28000公里的速度在太空軌道上飄游。高速飄游的太空垃圾，已成為危險的太空“飄流炸彈”，對在軌道上運轉的太空器造成了嚴重威脅。隨著太空飛行日益頻繁，還會污染地球，危及人類。1983年，前蘇聯(lián)一顆

18、核動力間諜衛(wèi)星燒毀，反應堆中的110磅放射性鈾，80%被釋放出來，使高層大氣中的放射性最強的鈾235含量增加了50%。由于實驗的需要，越來越多的地球生物進入太空。這些進入太空的生物，在受到強烈紫外線和宇宙射線的照射后而發(fā)生突變，成為具有強烈毒性的生物。 第三十二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月年月日，南極上空公里，發(fā)生了一起看似偶然的“宇宙交通事故”一塊年前發(fā)射的，美國雷神火箭推進器遺棄物，與中國年前發(fā)射的長征四號火箭相撞。這是一起典型的太空垃圾“宇宙交通肇事案”。 太空垃圾的名目繁多：大的有已經“壽終正寢”，但仍在空間軌道兜圈子的衛(wèi)星、空間站等航天器，被遺棄的運載火箭推進器殘??；中

19、等有意外爆炸形成的碎片，如年月日，美國一枚飛馬座火箭發(fā)生爆炸，共產生了約個危害性碎片；小的有一些零部件，如星箭分離用的爆炸螺栓、衛(wèi)星包帶和彈簧等，還有宇航員“隨地亂扔”的垃圾，比如年，在美國首次太空行走過程中，宇航員愛德華失手丟掉了一只手套（還好，一個月后，這只時速近公里，人類歷史上殺傷力最大的手套墜入大氣層燒毀）；更多的則是極其微小的空間微粒，如航天器脫落的油漆顆粒等。 第三十三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月不要小看這些太空垃圾，由于飛行速度極快（公里秒），它們都蘊藏著巨大的殺傷力，一塊克重的太空垃圾撞上衛(wèi)星，相當于兩輛小汽車以公里的時速迎面相撞衛(wèi)星會在瞬間被打穿或擊毀！試想，如

20、果撞上的是載人宇宙飛船 一旦撞上，就是毀滅性的。更令航天專家頭疼的是“雪崩效應”每一次撞擊并不能讓碎片互相湮滅，而是產生更多碎片，而每一個新的碎片又是一個新的碰撞危險源。如果有一天，等地球周圍被這些太空垃圾擠滿的時候，人類探索宇宙的道路該何去何從呢？ 第三十四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.4人類自身隱憂增加21世紀的人類社會在各種高新技術的裝備下，現(xiàn)代化和自動化程度越來越高，人類可以在各種人造環(huán)境中舒舒服服地坐享其成，而人類的適應力和抗逆性將會漸漸減弱。英國倫敦大學基因教授史蒂夫.瓊斯在1997年初發(fā)表的研究報告中驚呼：社會在進步，人種在退化。因為在舒適的環(huán)境中自然選擇淘汰

21、的機率越來越小，使得大量基因變異產生的素質不高的基因也能夠遺傳下去，最終導致人種的總體退化。另外，受教育程度高的人生育的子女少，受教育程度低的人生育的子女多，也將導致人口素質的逐步退化。 第三十五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.5信息高速公路建設帶來的隱患信息高速公路的啟動與延伸，為信息傳遞，經濟和事業(yè)等各個領域帶來巨大貢獻。然而，有些國外環(huán)境界的有識之士卻認為，信息高速公路將是21世紀最大的環(huán)境破壞技術。它將導致森林、空地及野生動植物的大量破壞與消失。隨著信息高速公路的迅猛發(fā)展，人口向大城市流動的趨勢將被逆轉。人們沒有必要再去固守著擁擠、嘈雜、污染嚴重的都市，他們可以到擁有

22、藍天、碧水、綠樹的鄉(xiāng)村原野去建安樂窩。在那里通過信息高速公路，同樣可以享受過去在城市里才能享有的一切。但歷史已經證明：人類在那里活動，那里的大自然就可能遭殃。 第三十六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.4綠色化學的主要研究內容1.4.1設計或重新探索對人類健康和生存環(huán)境更安全的目標物質：綠色產品 例如：聯(lián)苯胺是個很好的染料中間體但具有極強的致癌作用，已被很多國家禁用。但對其分子結構加以改造，變?yōu)槎一?lián)苯胺后既保持了染料的功能，又消除了致癌性。 例如：關于氯氟烴類（CFCs）化合物及其替代問題 第三十七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月根據蒙特利爾草案要求，至1998年CFCs的產量要降低50，到2010年前中國完全禁止生產使用CFCs第三十八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.4.2采用無毒或低毒的綠色原料例如：生產尼龍的己二酸，一直用有致癌作用的苯為起始物制備，1994年通過遺傳工程利用微生物為催化劑，