环境治理功能材料研究进展论文

水环境监测中现代化萃取技术的应用摘要：现代化萃取技术——快速溶剂萃取是固体物质中污染物监测的一种样品前处理技术，它根据溶质在不同溶剂中溶解度不同，在较高的温度和压力下选择合适的溶剂，高效、快速地萃取固体或半固体样品中的待测物。本文阐述了ase的技术性能和特点，讨论了该技术在水环境监测中的应用，展望了水环境中有机污染物监测技术的发展前景。关键词：水环境监测快速溶剂萃取有机污染物样品前处理一、前言随着工业的发展，水环境中有机污染日益严重，因此有机污染物监测已成为当今世界的研究热点。斯德哥尔摩会议规定禁止或限制使用12种有机物，“加强环境调查，尤其是在发展中国家”是该次会议的重要基本原则之一。受到农药和有毒物质污染的食品，禁止出口，许多国家提出了更高的卫生要求，出口食品农药残留量和有毒物质含量标准规定到了近乎苛求的地步，我国作为wto的成员国，高效、快速地监测有机污染物已成为刻不容缓的艰巨任务。有机污染物具有一定的生物积累性和“三致”作用，甚至有些痕量有机物的危害也是很大的，因此不断寻求痕量、超痕量污染物的监测方法是当今有机污染物监测的重要任务。随着经济社会的快速发展以及对环境监测工作高效率的迫切需要，研究高效、快速的有机污染物监测技术已成为国际环境问题的研究热点之一。沉积物是水体污染物沉积的归属地，污染物在水和底泥的两相间存在着迁移转化行为，在一定条件下又会污染水体。因此有效地分析监测河流和水库沉积物中的污染物，对于治理水体污染有重要意义。此外，沉积物中的有机污染物和水体中的生物间还存在着二次污染问题，因而世界各地开展了一系列研究课题。我国地表水环境质量标准水源地特定监测项目中规定了68种有机污染物的标准限值，因此，迫切需要有机污染物监测的先进技术普及与推广，非凡是在水利系统，对有机污染物的监测工作研究不够，急需先进的监测技术支持并指导水质监督工作的发展。有机污染物监测主要包括样品前处理和仪器检测两部分。而样品前处理技术在有机污染物监测中起着重要的作用，快速溶剂萃取技术就是一项先进的用于固相、半固相物质中痕量有机物前处理的方法。二、有机污染物前处理现状固体样品有机物的前处理主要是采用液固萃取方法，即利用有机物在不同溶剂中溶解度不同，将待测有机物提取出来，传统的方法主要有索氏提取，以及后来进一步发展起来的自动索氏提取、超声萃取、微波萃取、超临界萃取等，但有机溶剂的用量仍然偏多，萃取时间较长，萃取效率不够高。水环境监测具有采样点多、样品数量大、时效性强等特点，非凡是需要一些应急监测措施，上述前处理方法不能满足水环境监测高效、经济的现代化需要。近几年来发展的全新的前处理方法——快速溶剂萃取法，是一种在提高温度和压力的条件下，用于萃取固体物质中有机物的自动化方法，与前几种方法相比，其突出的优点是有机溶剂用量少、快速、回收率高，该法已被美国epa选定为推荐的标准方法，具有世界领先水平，是解决水环境中底泥、土壤等固相物质中挥发性、半挥发性和持久性有机物分析、监测的有效方法。三、快速溶剂萃取技术快速溶剂萃取技术是根据溶质在不同溶剂中溶解度不同的原理，利用快速溶剂萃取仪，在较高的温度和压力条件下，选择合适的溶剂，实现高效、快速萃取固体或半固体样品中有机物的方法。在高温条件下，待测物从基体上的解吸和溶解动力学过程加快，可大大缩短提取时间；由于加热的溶剂具有较强的溶解能力，因此可减少溶剂的用量；在萃取的过程中保持一定的压力可提高溶剂的沸点，提高萃取效率，保证萃取过程的安全性。1技术原理升高温度。温度的提高有利于克服基体效应，加快解析动力学，降低溶剂粘度，加速溶剂分子向基体中的扩散，提高萃取效率。该仪器的答应温度范围：50℃-200℃。常规使用的温度范围75℃~125℃，对于环境中一般污染物常用温度100℃。在高压下加热，高温的时间一般少于10min，实验证实热降解不甚明显，可用于样品中易挥发组分的萃取。增加压力。液体的沸点一般随压力的升高而提高，增加压力使溶剂在高温下仍保持液态，并快速布满萃取池，液体对溶质的溶解能力远大于气体对溶质的溶解能力，提高了萃取效率，并保证易挥发性物质不挥发，增加了系统的安全性。该仪器的答应压力范围：，常规使用压力一般保持在1500psi。多次循环。根据分析化学中少量多次的萃取原则，在萃取过程中利用新鲜溶剂的多次静态循环，最大限度的接近动态循环，提高萃取效率。常规采用2~3个循环，即可达到良好的萃取效果。2工作过程样品的预备。含水样品会降低萃取效率，萃取前需通过自然风干或加入干燥剂进行干燥，但不要使用硫酸钠，在高温下会凝聚。样品颗粒的表面积越大，萃取的效率越高，萃取前需研磨颗粒粒径小于，聚合体样品最好在低温，例如液态氮保持低温状态下，通过加入添加剂后进行研磨。在萃取时要加入分散剂，例如颗粒较细的海砂或硅藻土，提高萃取效率。萃取剂的选择。合理选择萃取剂对于有效地萃取目标化合物有着重要的作用。除强酸外，有机试剂、水和缓冲溶剂均可用于ase，根据相似相溶原理，萃取剂的极性应接近目标化合物。不同极性溶剂的混合物可适用于多类型化合物的萃取。常规使用的溶剂有：二氯甲烷、三氯甲烷、石油醚、丙酮等。技术特点。溶剂被泵入填充有样品的萃取池，加温、加压，数分钟后，萃取物从加热的萃取池中输送到收集瓶中，经净化、脱水、浓缩处理，供色谱分析用。加速溶剂萃取仪的构成和工作程序如下图所示。ase有机溶剂用量少，10g样品只需15ml溶剂；快速萃取，完成一次萃取全过程的时间一般需15min；基体影响小，对不同基体可用相同的萃取条件；萃取效率高，选择性好，已进入美国epa标准方法，标准方法编号3545；便于方法的开发和发展，已成熟的溶剂萃取方法都可用于加速溶剂萃取法的开发利用；使用方便、安全性好，可达到12个样品连续自动萃取，全程自动化。3适用范围ase可用于底泥等固体物质中酸性、碱性和中性物质的萃取，尤其对水环境中的有机氯和有机膦农药、氯代除草剂、多氯联苯类物质、二恶英、多氯二苯呋喃，总石油烃、柴油和废油等的萃取十分有效。四、ase与其它前处理技术比较1与各种传统萃取技术比较ase方法可以完全取代人们所熟知的传统的液固萃取方法，如索氏提取、自动索氏提取、超声萃取等。表1是几种传统的萃取方法与ase方法的对比情况。从上表的对比数据可见，ase萃取同样的样品量所用的溶剂最少，溶剂样品比仅为5∶1；其它方法的萃取时间用小时计算，ase仅需12-20分钟。ase是一个节省时间、节省溶剂、高效率的全自动萃取技术。2与超临界萃取技术比较ase技术比超临界萃取技术具有更多的优势，二者比较情况见表2。由上表可见，ase技术操作更简便，适用范围更广泛。由于ase萃取池最大为100ml，故一次可处理大量样品，更适合于痕量、超痕量污染物的萃取。ase已列入美国epa标准方法，符合标准化要求。3与索氏提取技术比较索氏提取是传统的萃取方法，也是目前大多数实验室普遍使用的方法。ase可以完全取代索氏提取，并有非常明显的优势，二者比较见表3。采用ase技术可在较短的时间内获得更好的萃取效率；萃取溶剂的用量明显减少，从而使得单个样品的提取费用也显著降低；由于采用密闭系统，大大降低了有机组分的损失，提高了回收率。五、问题与展望ase是近年来发展的现代化萃取技术，由于其突出的优点，已受到环境污染监测工的极大关注。ase技术在处理底泥等固相物质中具有强大的优势，但仍具有其局限性，它不适于水中有机污染物的监测，因此在水环境监测中应进一步提高水中有机物监测技术水平。水中挥发性有机污染物监测也应改变传统的顶空气相色谱法，发展吹扫捕集气相色谱法；对于水中半挥发和难挥发、难降解有机物的监测，应发展固相萃取技术，促进水中有机污染物监测现代化技术的发展。ase技术的高效萃取性能及其仪器高度自动化的完美结合大大改善了环境污染物监测工作质量和效率，对实现环境监测的现代化有重要的现实意义。在水环境监测中，应系统地发展吹扫捕集、固相萃取、快速溶剂萃取技术，这三种前处理技术的结合可对水环境中有机污染物进行较完整的处理，再与色谱技术的联合使用，即可较全面地监测水环境有机污染状况，为进行污染趋势分析及研究控制对策提供可靠、全面的科学依据，从而促进水利现代化的可持续发展。参考文献张景明.水样中痕量有机物分析的前处理方法.中国环境监测，2001，17：31~33牟世芬.加速溶剂萃取的原理及应用.环境化学，2001，20：299~300刘晓茹.我国水环境有机污染现状与控制对策.水利技术监督，2002，5：58~60齐文启.痕量有机污染物的监测.北京：化学工业出版社刘虎威.河流沉积物中有机污染物的分析研究进展.中国环境监测，2001，17：12~16

环境保护是现在人类共同关注的问题，低碳出行。而且让使用电瓶车。

保护地球，从我做起 古往今来，地球妈妈用甘甜的乳汁哺育了无数代子孙。原来的她被小辈们装饰得楚楚动人。可是，现在人类为了自身的利益，将她折磨得天昏地暗。人类只有一个地球；而地球正面临着严峻的环境危机。“救救地球”已成为世界各国人民最强烈的呼声。 我为周围环境的恶化而感到心痛，我想：作为未来接班人的青少年，如果不了解人类环境的构成和环境问题的严重性，无视有关环境保护的法律法规，不去增强环境保护意识，自觉履行保护环境的义务的话，我们的生命将毁在自己的手中，老天将对我们作出严厉的惩罚。为此我下定决心要从我做起爱护环境，保护我们这个赖以生存的家园，做一个保护环境的卫士。 在刚过去的一年中，我积极参加学校开展的植树活动，带领我们初一(6)中队的班干部创立了“绿色天使”植绿护绿小组，鼓励队员们在校园里认养了一棵小树苗，利用课余时间给它梳妆打扮，为它长成参天大树打下了基础。在学校组织的“让地球充满生机”的签字活动中，我郑重地在上面签下自己的名字，并写下了自己对环保的决心和期望，对美好未来的憧憬。我积极参加学校在世界环境日举行的有奖征稿，认真查阅、收集各类资料，进行社会调查，撰写有关环境治理设想方面的文章，我经常去参加学校组织的环保讲座，观看环保方面的录相带，积极参预环保知识问答调查活动，认真填写每一项提问。我参与了“红领巾植绿护绿队”的网站建设，在上面发布大量的环保图片和环保知识，以及关于环保的各方面的法律知识，我国在环保方面发展动向、世界各国的环境保护情况；每个月我都利用网络、报纸，查找一些最新的不同的专题和板块“环保资讯”来告诉大家；还定期制作一些宣传板来宣传环保知识和生活中的环保常识。提高了大家的环保意识；号召同学们从不同的方面来关爱自己的家园，从身边的小事做起，为周围的环境奉献自己的一份力量!我积极动员身边的人一起来依法保护和建设人类共有的同样也是仅有的家园，为促进经济和社会的可持续发展，为人类的文明做出贡献。我还和同学们共同发起“养一盆花，认养一棵树、爱惜每一片绿地，让我们周围充满绿色”和“小用塑料袋不使用泡沫饭盒和一次性筷子，让我们远离白色污染”的倡议。让我们放下方便袋，拿起菜篮子，让我们共同走向美好的绿色的明天，走向辉煌、灿烂的未来! 据我收集到的一份报告说：“环境问题是由于人类不合理地开发和利用自然源所造成的。触目惊心的环境问题主要有大气污染、水质污染、噪声污染、食品污染、不适当开发利用自然资源这五大类。”一个个铁一样的事实告诉我们，它们像恶魔般无情地吞噬着人类的生命。它威胁着生态平衡，危害着人体健康，制约着经济和社会的可持续发展，它让人类陷入了困境。为此我作出宣告：“只要我们——人类有时刻不忘保护环境的意识，有依法治理环境的意识，地球村将成为美好的乐园”。未来的天空一定是碧蓝的，水是清澈的，绿树成荫鲜花遍地，人类可以尽情享受大自然赋予我们的幸福。 “真正检验我们对环境的贡献不是言辞，而是行动。”虽然我现在做得只不过是一些微小的事，但是我坚信要是我们人人都有保护环境的责任心，从自己做起，从小事做起，携手保护我们的家园，自然会给人类应有的回报。在温暖的摇篮——草原上小憩；在慈祥的笑脸——天空下成长，在爱的源泉——河流中沐浴

绿色建材的概念和意义摘要： 绿色材料的概念是在1988年第一届国际材料科学研究会上首次提出。1992年国际学术界给绿色材料定义为：在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料。关键词： 绿色建材 建筑材料1-1 绿色建材的概念绿色材料的概念是在1988年第一届国际材料科学研究会上首次提出。1992年国际学术界给绿色材料定义为：在原料采取、产品制造、应用过程和使用以后的再生循环利用等环节中对地球环境负荷最小和对人类身体健康无害的材料。70年代末一些工业发达国家的科技工作者就己着手研究建筑材料对室内空气质量的影响及对人体健的危害性，并进行了全面系统的基础研究。到了90年代对绿色建材的发展、研究和应用更加重视，思路逐渐明确，制定出一些有机挥发物散发量的试验方法，并推行低散发量标志认证，同时积极鼓励开发生产绿色建材新产品和建造健康住宅。我国环境污染程度处在世界前列，首都北京的污染程度又处在世界十大严重污染城市之列。我国在1992年发布的\"中国21世纪议程\"中把保护环境、发展绿色产品作为可持续发展战略的重要内容。国家环保总局正在抓环境标志产品及认证工作。目前，住宅室内装修热方兴未艾，人们除了讲究装修格局、色调、材质、做工和价格外，更关注所用装修材料对人体健康有无危害。近一段时期一些报刊、电视等新闻媒体时有报导入住新装修的房主发生人身伤害事故。对某些装修材料的危害性也有说法，如花岗石衰变会产生氡气，人长期处在高浓度的氡气环境中会有致癌的危险；木材类复合板的生产，多用脲醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂为胶粘剂，在使用过程会释放出游离甲醛，它可以使蛋白质发生硬化，人长时间接触高浓度甲醛气体会导致癌症的产生；涂料所用成膜助剂主要是毒性较大的乙二醇单乙醚、乙二醇丁醚，二乙二醇和苯甲醇等；油性涂料中的氯化物溶液或芳香类碳氢化合物以及塑料制品中使用的铅类热稳定剂等对人体都有很大的危害性等等。这些说法一方面提高了人们选材的环保意识，提醒厂家生产中少用有害物质，另一方面也使百姓在选用装修材料时不知所措，因此，已经到了为绿色建材建立正确概念的时候了。然而，对人体健康的直接影响仅是绿色建材内涵的一个方面，而作为绿色建材的发展战略，应从原料采集、产品的制造、应用过程和使用后的再生循环利用等四个方面进行全面系统的考察，方能界定是否称得上绿色建材。众所周知，环境问题已成为人类发展必须面对的严峻课题。人类不断开采地球上的资源后，地球上的资源必然越来越少，为了人类文明的延续，也为了地球生物的生存，人类必须改变观念，改变对待自然的态度，由一味向自然索取转变为珍惜资源，爱护环境，与自然和谐相处。人类在积极地寻找新资源的同时，目前最紧迫的应是考虑合理配置地球上的现有资源和再生循环利用问题，走既能满足当代社会发展的需求又不致危害未来社会的发展，做到发展与环境的统一，眼前与长远的结合。1-2 绿色建材的定义与基本特征1、绿色建材的定义1992年，国际学术界明确提出绿色材料的定义：绿色材料是指在原料采取、产品制造、使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷为最小和有利于人类健康的材料，亦称之为“环境调和材料”。建材工业是国民经济非常重要的基础性产业。是天然资源和能源资源消耗最高、破坏土地资源最多、对大气污染最为严重的行业之一。绿色建材又称生态建材、环保建材和健康建材等。绿色建材是指采用清洁生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性、有利于环境保护和人体健康的建筑材料。2、绿色建材的分类在制造和使用总过程中，对地球环境负荷相对最小的材料称为\"环境材料\"或\"绿色材料\"；而有益于环境健康的材料称为\"保健环境材料\"或\"环保型材料\".然而，环保型建材在国际上却仍处于研究阶段。传统天然材料及大多数人造新材料均属于\"绿色建材\"的范畴。\"健康材料\"的概念系指具有特定的环保功能和有益于健康功能的材料，可具有空气净化、抗菌、防霉功能或电化学效应、红外幅射效应、超声和电场效应等。\"绿色建材\"主要针对地球环境负荷，而\"保健材料\"是指直接与健康有关的居室内小环境，也有人把二者总称为\"生态环境材料\".\"生态环境\"是指气、水、地球环境及光和热等自然条件之外，微生物、动植物等与人类有关的一切环境。因此，把\"生态环境材料\"分为如下几种：（1）气环境材料-净化空气材料（2）水环境材料-净化水材料（3）地环境材料-改良土地、利用废渣（4）循环材料-零排放废气、废水和废渣（5）保健环境材料1）空气净化建材2）饮水净化材料3）保健抗菌材料4）健康功能材料3、绿色建材的基本特征绿色建材与传统建材相比可归纳以下五个方面的基本特征：1、其生产所用原料尽可能少用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾、废液等废弃物。2、采用低能耗制造工艺和无污染环境的生产技术。3、在产品配制或生产过程中，不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氢化合物；产品中不得含有汞及其化合物；不得用铅、镉、铬等种金属及其化合物的颜料和添加剂。4、产品的设计是以改善生产环境、提高生活质量为宗旨，即产品不仅不损害人体健康，而应有益于人体健康，产品具有多功能化，如抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、防火、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电等。5、产品可循环或回收再利用，无污染环境的废弃物。绿色建材满足可持续发展的需要，做到了发展与环境的统一，现代与长远的结合。既满足现代人的需要，安居乐业，健康长寿，又不损害后代人对环境、资源的更大需求。总之，建材工业的发展、绿色化进程，不但关系到建材工业目前的发展问题，还关系到能否和国际市场接轨问题，关系到国计民生能否可持续发展的大事，关系到我国人民生活质量的大事，关系到功在当代，造福千秋的大事。因此要以战略的眼光、时代的紧迫感和历史责任感努力促进各种绿色建材的发展，以绿色建材建造健康-安全-舒适-美观的建筑和室内环境，造福于社会，造福于人民。1-3 发展绿色建材的意义本世纪七十年代以来，臭氧层破坏、温室效应、酸雨等系列全球性环境问题的日益加剧，人们已逐步认识到保护我们赖以生存的地球环境已不再只是政府、民间团体、科研机构的事情，每个人都应以自己的行动来直接参与环境保护工作。作为建筑材料而言，在生产、使用过程中，一方面消耗大量的能源，产生大量的粉尘和有害气体，污染大气和环境，另一方面，使用中会挥发出有害气体，对长期居住的人来说，会对健康产生影响。鼓励和倡导生产、使用绿色建材，对保护环境，改善人民的居住质量，作到可持续的经济发展是至关重要的。据资料介绍，自然界中每年大约有400-500亿吨的 CO2被绿色植物的光合作用所消耗，同时每年动植物呼吸、微生物的分解及燃烧等，又把数量相当的CO2释放到大气中去，所以千百年来大气中的CO2含量基本保持不变，长期稳定在这个水平上。但近一个世纪以来，随着现代工业和运输业迅猛发展，大量化学燃料被燃烧，数以百万吨的CO2释放到大气中去，严重干扰了大气中的CO2循环的动态平衡。据联合国政府间气候变化委员会（IPCC）的报告，大气中CO2的浓度已经从1800年的280PPm，上升到1995年的364PPm，增长了30%.目前正以每年的速度继续增加，预测新世纪时为600PPm以上，这将给地球大气的变化带来严重后果。为了解决温室效应，降低CO2排放量并回收排放的CO2，因而提出了许多治理CO2方法。例如：（1）节省能源，减少化石燃料的燃烧；（2）开发氢能、原子能等无污染的能源；（3）CO2的分离、吸附和再利用；（4）CO2的化学和生物法固定；（5）海洋固定；（6）地下或海洋中储存等。在以上这些方法中，虽然用化学、物理方法可以回收CO2，如气体吸收或膜分离技术等。问题是回收后如何处理，即如何把它变成其它无害甚至有用的物质。另外把回收的CO2送入大海或废弃的天然井中，不但所需费用昂贵，而且储存在海洋里的CO2还不知道对地下水资源会产生什么样的影响。据日本Ounma的估计，不论是采用太阳能发电、CO2的分离和海洋储存，还是种植物等各种方法处理，每吨CO2要花掉3-4万日元。所以，用以上方法处理CO2问题，目前从技术上和经济上都很难达到降低CO2排放量和有效利用的水平。我国每年排放CO2量为23亿吨，12亿人口和居室小环境中CO2排放量为6亿吨，占总排放量的1/4左右。除了CO2以外，更为严重的是燃烧和机动车排放的NO2和SO2等气体不仅对人体有害而且可产生酸雨及光化学烟雾。谈到空气污染，人们往往只意识到大环境中的大气污染，却对居室内空气污染认识不足，其实，居室内的污染对人体的侵害更为直接。这种小环境是大环境的组成部分，它与人们朝夕相伴，与健康息息相关。居室内污染物质有化学物质、放射物质、细菌等生物性物质。据美国环保局对各类建筑物室内空气连续五年的监测结果表明，迄今已在室内空气中发现有数千种化学物质，其中某些有毒化学物质含量比室外绿化区多20倍，已对人体健康造成威胁。新建筑物完工的的前6个月空气中有毒物质含量比室外完工后有害物质含量高100倍。因而致使许多人患上\"厌恶建筑物综合症\"，即眼鼻不适、头痛、疲劳、恶心和其它一些不适症状，甚至致癌。因此，解决小环境污染、保护人类健康环境成为我们刻不容缓的责任。仅供参考，请自借鉴。希望对您有帮助。

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