大气环境化学论文

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1引言环境化学（environmental chemistry）是研究化学物质，特别是化学污染物在环境中的各种存在形态及特性、迁移转化规律、污染物对生态环境和人类影响的科学，主要研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。它是环境科学研究和环境科学的基础内容之一。2概述造成环境污染的因素可分为物理的、化学的及生物学的三方面，而其中化学物质引起的污染约占80%－90%。环境化学即是从化学的角度出发，探讨由于人类活动而引起的环境质量的变化规律及其保护和治理环境的方法原理。就其主要内容而言，环境化学除了研究环境污染物的检测方法和原理(属于环境分析化学的范围)及探讨环境污染和治理技术中的化学、化工原理和化学过程等问题外，需进一步在原子及分子水平上，用物理化学等方法研究环境中化学污染物的发生起源、迁移分布、相互反应、转化机制、状态结构的变化、污染效应和最终归宿。随着环境化学研究的深化，为环境科学的发展奠定了坚实的基础，为治理环境污染提供了重要的科学依据[1]。 从学科研究任务来说，环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象和变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。它所研究的环境本身是一个多因素的开放性体系，变量多、条件较复杂，许多化学原理和方法则不易直接运用。 3主要研究领域和内容研究污染物(主要是化学污染物)在环境(包括大气圈、水圈、土壤岩石圈和生物圈)中的迁移、转化的基本规律，形成环境污染化学这一介于环境科学与化学之间的一门新兴的边缘分支学科。研究环境中污染物的种类和成分及其定量分析方法，形成环境分析化学(常简称环境分析)。它是环境化学的分支学科。研究环境中天然的和人为释放的化学性质的迁移、转化规律及其与环境质量和人类健康的关系，形成环境地球化学。它是介于环境与地球化学之间的一门新兴的边缘分支学科。4环境概况及解决方法有害化学品的污染危害有害化学品是指任何已经被确认为对人类健康和环境有危害性的化学品。随着工农业迅猛发展，有毒有害污染源随处可见，而给人类造成的灾害要属有毒有害化学品为最重。化学品侵入环境的途径几乎是全方位的，其中最主要的侵入途径可大至分为四种，人为施用直接进入环境；在生产、加工、储存过程中，作为化学污染物以废水、废气和废渣等形式排放进入环境；在生产、储存和运输过程中由于着火、爆炸、泄漏等突发性化学事故，致使大量有害化学品外泄进入环境；在石油、煤炭等燃料燃烧过程中以及家庭装饰等日常生活使用中直接排入或者使用后作为废弃物进入环境。 进入环境的有害化学物质对人体健康和环境造成了严重危害或潜在危险。 以农药这一有害化学品为例，随着农药科技和农业的迅速发展，农药的使用越来越普遍，从不使用农药的自然农业发展到使用农药的现代农业，对于我国这样一个人口众多，耕地面积紧张的大国，农药在解决农作物的自然灾害，促进粮食增产方面发挥了重要作用。但由于农药是一类有毒化学物质，而且是人为主动投加到环境当中，长期大量使用，对环境生物安全和人体健康，必将产生较大的不利影响。这就给人们提出了一个不容回避的现实问题，在充分肯定农药的有利作用的同时，需要充分认识农药对生态环境和人体健康产生的危害[2]。 同时工业废水也是对环境最大的污染源之一，譬如工业废水中的氰化物等有害物质严重污染了全国主要江河湖泊，使水质恶化，特别是淮河、海河、辽河、滇池、巢湖和太湖（简称“三河三湖”）水污染问题更为突出，给当地经济发展和人民生活带来严重影响。工业废水中排放的氰化物对鱼类危害更甚，含苯酚废水可抑制水中细菌、藻类和软体动物生长。用含酚废水灌溉农田能抑制光合作用和酶的活性，破坏农作物生长素的形成，造成减产。生活污水和某些工业废水中常含有一定量的氮和磷，进入水体后会使封闭性湖泊、海湾形成富营养化，造成浮游藻类大量繁殖、水体透明度下降、溶解氧降低、威胁鱼类生存、水质发臭出现“赤潮”。化学废弃物的不适当处置，会造成土壤板结和地下水污染，直接威胁人体健康和人类生存。目前癌症已成为严重威胁人类健康和生命的疾病之一。据世界卫生组织估计，全世界每年有癌症患者600万人，每年因癌症死亡约500万人，占死亡总人数的1/10。我国每年癌症新发病人有150万人，死亡110万人，而造成人类癌症的原因10%～15%与化学因素有关。 再则冷冻与空调设备释放出的氯氟烃气体造成大气平流层的臭氧层破坏，引起地球表面紫外线辐照增强，使人群皮肤癌发病率上升。燃煤发电厂等排放的二氧化硫引起的酸雨导致河流湖泊酸化，影响鱼类繁殖甚至种群消失。土壤酸度增高可使细菌种类减少，肥力减退，影响作物生长。酸雨还使土壤中锰、铜、铅、镉和锌等重金属转化为可溶性化合物，转移进入江河湖泊引起水质污染。 有害化学品对人体健康和环境的危害是我国环境保护中亟待解决的重要问题，必须引起全社会高度重视。化学品的环境污染控制我国是化工生产量较大的国家，化工产业已形成一个比较完善的体系。要想控制或减少对环境的污染，应从化学品的生产过程中的污染控制方面加以考虑，首先应了解化工厂的污染情况，包括：污染源种类、主要污染物、排放情况、环保措施以及周围环境敏感性等。特别应对污染源分布进行调查和污染物排放量的统计、同时应了解污染影响类型，如是属于一次污染或二次污染、长期污染或短期污染、可逆污染或不可逆污染、局部污染或大面积污染、单因素污染或多因素复合污染等等。化学品的污染危害控制，应采取以下主要措施:制定和健全环境立法，加强环境执法力度我国于1979年已经颁布了《中华人民共和国环境保护法》，该法是我国有关环境保护的综合性法规，也是环境保护领域的基本法律，主要规定了国家的环境政策、环境保护的方针、原则和措施等；国务院还制定了《水污染防治法实施细则》、《大气污染防治法实施细则》和《固体废物污染环境防治法》等环境保护法律、国务院颁布了《化学危险物品安全管理条例》和《农药管理条例》等化学品管理行政法规。国家还专门制定了环境保护标准、污染物排放标准、环保基础标准和环保方法标准。如已颁布的环境质量标准有《环境空气质量标准》、《地面水环境质量》等；污染物排放准有《工业"三废"排放标准》、《污水综合排放标准》等等；同时地方性环境保护法规、环境保护部门规范性文件都作了明确规定等。这些法律法规的颁布实施对加强有害化学品的安全管理，防止化学物质污染环境和保障人民群众身体健康发挥了重要作用。但是，我国尚未建立起完整的化学物质环境管理法规体系，对化学物质的生产、储存、运输、销售、使用和进出口实行全过程有效管理[3]。 我国现行化学品环境立法需要针对当前化学品管理法律法规中的薄弱环节加以补充完善，并与国际化学品管理体制接轨。此外，当前迫切需要加强的是对化学品管理法律法规的执法力度。对环境保护造成严重污染的企业，应依法给予追究，对人身由环境污染造成危害的应依据法律给予处罚和赔偿。这在日本等工业发达国家早已实行了的法律管理制度。我们还应通过宣传教育提高从事化学危险品生产、贮存、经营、运输和使用的单位和个人的遵法守法意识，加强对有害化学品的安全和环境管理。特别是应按着我国环境保护法来严格管理有害化学品。加强对重点有害化学品的环境管理 建立相应登记管理制度，对那些已知或怀疑对人类有致癌、致畸、致突变物质或者对环境有严重危害化学品采取禁止或严格限制使用和淘汰、替代措施，以有效减少这些化学物质的污染危害。推行清洁生产，严格控制有害化学物质向环境中排放 化工污染之所以严重，一个重要原因是一大批老企业长期以来没有进行技术改造，资源、能源消耗太高，排污量太大。全面推行清洁技术改造，通过改革工艺设备，尽可能把"三废"消除在生产过程之中，减轻末端治理的负担，是改变化工生产消耗高、污染大的落后局面的根本途径。积极推行清洁生产，就要选用清洁原料，采用无毒无害物质替代有害原材料、设计清洁工艺、生产清洁产品。同时改善和加强企业内部安全管理等措施，在污染的源头削减污染物和废物产生量并回收利用废物。最大限度消除或削减有害物质的排放。对通过预防不能解决的污染物，应采取源控制措施进行安全处理处置，使污染物达到国家或地方规定的排放标准。强化危险废物管理 危险废物是指具有易燃性、腐蚀性、反应性、爆炸性、急性毒性、传染性等危险特性之一的废弃物。根据《固体废物污染环境防治法》的规定，从事危险废物的收集、贮存、处置经营活动的单位，必须经环境保护行政主管部门批准并领取经营许可证。公众监督通过建立和实行危险化学品的安全标签和安全技术说明书制度，在企业员工和化学品使用者中普及化学品安全和环境保护知识。并在全社会积极宣传有关化学品安全与环境保护知识，提高社会公众对有害化学品的危害、安全防护措施和环境保护的认识，大力鼓励公众参与监督有害化学物质的污染防治。5结论要时刻关注生态系统的表现，尽早发现失调的信息，及时扭转不利的情况。积极提高生态系统的抗干扰能力，保护生态系统，预防生态失调。参考文献[1]袁加程.环境化学.化学工业出版社,2010[2]张瑾.环境化学导论.化学工业出版社,2008[3]周启星,李培军.污染生态学,科学出版社,2001

摘要 科学技术的进步，将促进社会各项生产事业的发展，使人民生活更加丰富、更为方便，由此也带来各种公害以及破坏自然环境的隐患．只有当人们，尤其是作为跨世纪劳动者的中学生普遍树立起环境意识之时，才能形成社会力量，来共同保护人类自身的生活环境． 关键词 中学化学教学，环境化学，环保意识 中图分类号 G633．8 人类以其科学技术改造自然，推动社会进步，但同时却给自身带来环境污染的不幸．近代屡屡发生的公害事件终于使人们承认了这一事实，并发现化学品造成的环境污染最为严重．治理已发生的污染固然重要，而根本大计还在防患于未然，要使人们在建设的同时考虑到环境的影响，树立“环境意识”．可见，在中学向学生介绍有关环境化学与防止环境污染的知识是非常必要的． 1加强中学生环境化学教育的重要性 我国属于发展中国家，改革开放以来，乡镇企业异军突起，在带来巨大的经济效益的同时，也给我国广大农村这块净土带来了新的环境污染和劳动保护问题．“八五”期间报道，当时我国大气污染程度已相当于世界发达国家50～60年代污染最严重时期，每年的排尘量为2300万吨，年排放SO2量达14610万吨．到本世纪末，燃烧煤和机动车辆排放出的废气将对大气造成更为严重的污染．面对如此严峻的形势，若不加强环境管理，让不断增加的工业“三废”继续污染环境、破坏生态平衡，就会给我国社会主义建设、经济发展造成严重的后果．所以对全民族进行环境、生态知识的宣传教育是不可缺少的，务必从中学教育抓起． 2结合化学教学对学生开展环境化学教育 2．1通过课堂教育把环境保护作为小公民自觉行动 环境化学重要内容之一，是研究化学污染物在环境中的变化规律，即在原子、分子的水平上用物理化学等方法去研究环境中化学污染物的来源、迁移、转化过程中的化学行为，以及反应机制、积累和归宿等．由于我国公民环境意识较差，这和日趋严重的环境问题是不相适应的．要提高全民的环保意识，使保护环境成为每个公民的自觉行动，首先就要从学生做起，从课堂做起．当学生在做制取Cl2，NO2，H2S等有毒气体实验时，应强调学生注意对制取气体装置气密性的检查、化学药品用量的适当（尽量采用微量，只要达到实验效果明显即可）、以及设计吸收尾气的装置等．实验完毕，还应将废液集中倒入废液缸中，可回收的尽量回收，以养成保护环境的良好习惯． 2．2通过实验开展环境化学知识教育 中学教育目的之一，就是为社会造就合格的后备劳动者．中学化学教育对环境科学的学习将起着启蒙作用，应很好地利用这门实践性很强的学科，通过实验使学生掌握一定的环保知识．中学实验室的污染源多，国家提出居民区大气中的有毒物质有21种，中学化学实验室里就有14种．例如，制取溴苯实验过程中逸出的臭味是溴蒸气，它既污染了教室环境又严重地影响了师生的身体健康．针对这一问题，利用所学知识引导学生认真分析，找出原因是制取溴苯的装置不够严密，因此在反应过程中逸出的Br2通过长玻璃管时不可能完全被冷凝成液体，因而会从导管口逸出．要避免实验中Br2的逸出，就应设法改进实验装置，使整个涉及Br2的反应过程在一个密闭系统内进行，即将反应安排在“Y”形管内进行．在反应装置和HBr气体的吸收装置间串联一个洗气瓶，内装四氯化碳以吸收气体中的Br2． 3理论联系实际提高学生学习环保知识的认识 3．1从人类与大自然的协调中激发学生的学习积极性 新的《化学教学大纲》明确指出：“在教学过程中要十分注意联系实际，以使学生更好地掌握所学的知识和技能，以及这些知识和技能在工农业生产、第三产业、科学技术和日常生活的应用．随着科学技术的发展，联系实际的教学内容应有所增加，可以充实包括环境保护、新内容、新能源、海洋、卫生保舰食品等方面内容，但应限于有关的化学基础知识范围之内”．可见，环境化学基础理论知识和原理的学习是十分重要的，并应着重于理论联系实际和基础知识面的扩展上．要以地球化学知识为基储生态系统中物质循环和能量流动为线索，讲授空气、水体、土壤、森林、植物与人类的关系，展示好的生态小环境和污染严重区的对比，简明介绍当今世界关注的环境问题，以讲座、竞赛等形式让学生提高认识，使学生深切地感到环境化学就在自己身边． 3．2针对温室效应引导学生分析此类生态问题 运用学生所获得的知识，引导分析“温室效应”，使他们了解到由于大气层CO2浓度逐年上升，太阳能辐射的一部分——地球红外辐射热不能透过大气层，因而造成“温室效应”，使地球表面升温、冰川溶化，直接影响着现代文明社会发展的情况．以提高对控制“温室效应”等生态问题的认识．还应让学生通过讨论分析得出人类必须控制战争和固体废物燃烧、大力发展森林等结论，以利于生态环境的改善． 3．3结合现有法律法规的宣传加深学生对环保意义的认识 组织学生参加环保法律法规的宣传，利用3月12日植树节、5月31日世界无烟日、6月5日世界环境日等纪念日，取得当地环保、水保、森保等部门的支持，让学生们在宣传中了解我国有关这方面的规定和常识，以提高学生在环境管理环境文化方面的认识． 3．4结合第二课堂教学提高学生的学习兴趣 利用节假日、夏令营，组织学生对当地自然保护区、生态保护区、水土保护区和环境污染区等进行实地考查，使他们认识到人与气温、气候、空气、谷物增产、水土流失、森林砍伐及环境保护等都存在着密切关系．通过现场对比，丰富学生环境方面的知识，结合已学的知识，开展有关环境污染与保护知识的问答．例如，酸雨是如何形成的？造成大气污染的主要物质是什么？防治途径如何？等等．以提高学生的学习兴趣，并为今后工作奠定良好的环保基础． 4通过学生向社会宣传环保知识促进全民环保意识的提高 我国是一个农业大国，据报道1993年全年生产和使用化学农药达25万吨，农村改革后，单纯依赖使用化学农药的单元从过去60万个生产队，扩大分散到亿万农户，直接接触农药的约有2～3亿人，每年全国因农药中毒伤亡人数超过10万人．由于缺乏生态、环境意识与农药常识，环境科学教育又未跟上，因而全国各地滥用剧毒化学农药的现象相当普遍．这不仅危及亿万农民的生命安全，也祸及全社会几亿个普通家庭．通过学生向亲人、朋友及社会各界宣传环保知识，不仅可促进当地环保工作的开展，提高公民的环保意识，而且还可推动无公害生物农药的研究和使用．

年底的气候大会中“低碳生活”是个新概念，提出的却是世界可持续发展的老问题，它反映了人类因气候变化而对未来产生的担忧，世界对此问题的共识日益增多。目前的主流看法是，导致气候变化的过量碳排放是在人类生产和消费过程中出现的，要减少碳排放就要相应优化和约束某些消费和生产活动。笔者以为，对占主流、有共识的“低碳生活”理念主旨可以概括为“适度吃、住、行、用，不浪费，多运动”。如以中国传统文化来解释这一理念的主要内涵，还可再简化为“勤、俭”二字。“低碳生活”这一理念着眼于人类未来。近几百年来，以大量矿石能源消耗和大量碳排放为标志的工业化过程让发达国家在碳排放上遥遥领先于发展中国家。当然也正是这一工业化过程使发达国家在科技上领先于其他国家，也令它们的生产与生活方式长期以来习惯于“高碳”模式，并形成了全球的“样板”，最终导致其自身和全世界被“高碳”所绑架。在首次石油危机、继而在气候变化成为问题以后，发达国家对高耗能的生产消费模式和“低碳生活”理念才幡然觉悟，有了新认识。尽管仍有学者对气候变化原因有不同的看法，但由于“低碳生活”理念至少顺应了人类“未雨绸缪”的谨慎原则和追求完美的心理与理想，因此“宁可信其有，不愿信其无”，“低碳生活”理念也就渐渐被世界各国所接受。世界被气候问题所困扰，但世界是由不同地理环境、不同发展阶段的国家和地区组成，我们必须各自做出努力在这一理念上达成共识，共同行动。在目前阶段，我们还必须在全面、公正、有区别的原则下处理如下难题：短期与长远利益的协调，国家与全球利益的冲突与共赢，行业经济与整体经济利益的博弈与调整，国家意志与社团利益的对立统一，发达国家与发展中国家的资源共享与互助等。由此足见，要将“低碳生活”理念真正转化为现实，会带来怎样的挑战。“低碳生活”最根本的挑战是，它要求人类改变自工业化以来形成的生产消费理念，特别是那种消费至上的消费文化。现有世界流行的主流经济理论基本建立在消费至上、消费者至上、竞争优先的基础上，它提高了社会生产的高效率，却也一度导致了生产与消费领域不受控制的高碳排放。虽然消费至上看起来是美好的目标，但以“低碳生活”理念看来，它却是牺牲人类长远利益和整体利益的短视行为。所以，选择“低碳生活”理念，就意味着我们必须拿出足够的政治勇气来进行一次资源和利益的再协调和再分配，而且我们还必须要有足够的能力，并准备相应的行动手段来审视我们的消费习惯。“低碳生活”向人类提出的是前所未有的问题，没有现成的经验、理论与选择模式，我们唯一的选择就是创新，创新我们的生活模式，以保护地球家园、为人类未来造福为宗旨。