環(huán)境與化學 ppt課件

1、,,環(huán),境,與,環(huán),境,與,化,化,,,,,湖州師范學院楊金田,環(huán),境,與,化,湖州師范學院楊金田,環(huán)境問題與材料、能源、信息并列為現(xiàn)代文明的四大支柱，又與人口、糧食、資源等問題并列為人類面臨的四大挑戰(zhàn)。,學,學,學,8.1　環(huán)境問題與環(huán)境污染,8．2　室內(nèi)環(huán)境與化學,環(huán)境與化學,8．4　汽車與化學,8.3　室外環(huán)境與化學,環(huán)境與化學,第8章,②小環(huán)境。個人活動的空間如車間、辦公室、農(nóng)村田野、實驗室、課堂、宿舍、居室等，亦稱工作和生

2、活環(huán)境。,8.1環(huán)境問題與環(huán)境污染,一、環(huán)境概念,包括大氣、水、土壤、巖石以及存在于其交界處的生物圈和陽光。,2．人類活動環(huán)境　?、俅蟓h(huán)境。與人類生存直接有關(guān)的大氣層（高20km）、水層和土層（深10km）范圍內(nèi)人人共享的環(huán)境物質(zhì)之總和。,1．自然環(huán)境,2．環(huán)境問題,主要指環(huán)境效應和環(huán)境疾病。,（1）環(huán)境效應,①生態(tài)效應　是一種環(huán)境生物效應。主要指保持生態(tài)平衡，即在一段時期內(nèi)環(huán)境中物質(zhì)循環(huán)和能量流動狀態(tài)應保持相對穩(wěn)定。,②溫室效

3、應 是一種全球性的環(huán)境物理和化學效應。大氣中CO2的積累，吸收地面向太空的熱輻射，保持地面空氣溫度升高。,③熱島效應　是一個區(qū)域環(huán)境物理和化學效應。主要指城市地區(qū)因人口稠密、工業(yè)集中造成溫度高于周圍地區(qū)的現(xiàn)象。,上海等大城市的高樓病、肺癌發(fā)病率高，飲水不潔或缺水是50多種水質(zhì)病患（如氟骨癥、傳染性肝炎）流行和傳播的主因。,（2）環(huán)境疾病,①城市病,指現(xiàn)代化和城市化使人類疾病類型發(fā)生改變的現(xiàn)象。原因主要是大氣和水質(zhì)污染。,③地

4、方病 　指發(fā)生在某一特定地區(qū)，同當?shù)刈匀画h(huán)境有密切關(guān)系的疾病，由環(huán)境的化學和生物效應引起?！　　∪缫粋€地區(qū)碘元素分布異常，可引起地方性甲狀腺腫或克汀病。氟元素過多會引起地方性氟中毒。,②職業(yè)病　　如粉塵引起硅肺；某些化工廠的CO、煙霧引發(fā)心紋痛；雷達、射頻設備引起電磁輻射?。ò變?nèi)障、心律不齊、神經(jīng)衰弱等）。,二、環(huán)境污染,1．大氣污染　　常規(guī)污染如顆粒物、氧化劑、氮氧化合物、二氧化硫、一氧化碳、多環(huán)芳烴、光化學煙霧、臭

5、氧層破壞、酸雨等問題。,（1）臭氧層破壞　 O3層：離地面20～25km的太空，O3含量高達0.1%的稀薄大氣。臭氧層能吸收太陽發(fā)射到地球的大量紫外線，保護人類和整個地球的生態(tài)系統(tǒng)免受過量紫外線的危害。,危害：使土壤、湖泊、河流酸化，抑制土壤中有機物的分解和氮的固定，淋洗土壤中的鈣、鎂、鉀等營養(yǎng)元素，使土壤貧瘠。酸雨與大氣中的煙霧結(jié)合形成酸霧，其酸性和腐蝕能力大增，使建筑物和各種露天材料受損。,（2）酸雨,指氣態(tài)染污

6、物、飄塵和大氣雨云結(jié)合成的pH＜5.6的雨雪或其它的大氣降雨。,成因：石化燃料燃燒放出的SO2及NOx。,②傳染病。以水為媒介的細菌性腸道傳染如傷寒、痢疾、腸炎等；病毒傳染如血吸蟲、傳染性肝炎等。,2．水污染,人體組織內(nèi)約有65-70%是水，每人每天至少需飲用1.5~2.5升水。,（1）水污染對健康的影響,80%的疾病與水或水源污染有關(guān)。,①食物鏈毒化。如甲基汞（水俁?。?、鎘（痛痛?。?、農(nóng)藥及氟、砷、鉻、鉛、鋇等均可引起飲水或食物毒化

7、；,②適量飲水。人體一天所需的水量大約為2500毫升 。?、酆群趸柙礁叩乃及┌Y的人越少；,,（2）水的衛(wèi)生和保健意義,水是生命物質(zhì)的溶劑、生命的營養(yǎng)物質(zhì)、消化過程中水解反應的主要反應物和食物潤滑劑，也是體溫調(diào)節(jié)劑。,①衛(wèi)生要求,飲用水應是無臭、無味、透明的液體，水中細菌數(shù)應＜國際標準，應含有多種營養(yǎng)物質(zhì)。,干凈水、安全水、健康水概念。,④適當硬度和可溶解性固體，是健康飲用水的兩個重要指標。飲用硬水，可降低癌癥發(fā)病率。,三、

8、典型污染物舉例,1、鉛污染,鉛(Pb)是一種藍白色重金屬，重要的工業(yè)原料，廣泛運用于冶煉、蓄電池、印刷、焊接、陶瓷、橡膠和涂料、油漆、殺蟲劑中。全世界每年約消耗400萬噸鉛。,鉛是毒性較大的重金屬。既可通過大氣被人體吸收，還可通過飲水、進食等途徑進入人體。小孩對鉛的吸收率是成年人的5倍。據(jù)報道，我國約有42.2%的城鄉(xiāng)兒童血鉛超標。,鉛蓄電池企業(yè)員工鉛中毒患病率高達23.8%！,隨著塑料產(chǎn)量增大和成本降低，大量的商品包裝袋、液體容器

9、以及農(nóng)膜等，用后即丟，成為“白色污染”，構(gòu)成一大社會公害。,,2. 塑料污染,塑料是人工合成的高分子材料,具有良好的成型、成膜、絕緣、耐酸堿、耐腐蝕、低透氣、透水性能以及易著色、外觀鮮艷等特點，已成為一類與生活息息相關(guān)的材料，廣泛用于家電、汽車、家具、包裝用品、農(nóng)用薄膜等許多方面。世界塑料年產(chǎn)量已達1億2千萬噸，我國每年產(chǎn)量超過500萬噸。,3.電池污染,廢電池污染及其處理已經(jīng)成為目前社會最為關(guān)注的環(huán)保焦點之一。,列入危險廢物控制

10、名錄的廢電池主要有：含汞電池（主要是鋅錳電池）、鉛酸蓄電池、鎘鎳電池等。電池中包括大量重金屬和酸堿等。重金屬主要有鉛、鎘、汞、鎳、鋅、錳等。其中鉛、鎘、汞的危害較大。,4.持久性有機污染物（POPs),POPs包括艾氏劑（六氯－六氫－二亞甲基萘）、氯丹（八氯－六氫亞甲茚）、狄氏劑和異狄氏劑、滴滴涕（雙對氯苯基三氯乙烷）、七氯（七氯化茚）、六氯苯、天蟻靈、 毒殺芬（氯化莰烯）、多氯聯(lián)苯、二噁英（多氯二苯并對二惡英PCDDs）、呋喃（多氯二

11、苯并呋喃PCDFs）12種，其中9種殺蟲劑 。 其中二噁英稱為“毒王”、“毒中之毒”。,（2）維D合成　　紫外線有“太陽維生素”的雅稱。適當照射紫外線能促進合成維D，抗佝僂病。孕婦和嬰幼兒曬太陽十分重要。,8．2　室內(nèi)環(huán)境與化學,一、環(huán)境舒適度　指人在一定環(huán)境中主觀感受到的快慰。主要因素有陽光、空氣、微氣候等，也與一些個體因素如肥胖程度、汗腺功能甚至脾氣稟賦有關(guān)。,1．陽光的化學,（1）殺菌作用　　陽光中的紫外線

12、與人體健康關(guān)系極為密切。如不正確利用陽光，也會有害健康。紫外線的過度作用可致皮膚癌。,（4）曬焦作用　　　即黑色素的沉積。受照射的表層皮膚因吸收太陽光短波射線而溫度升高，通過表面血管舒張及出汗，增加體表散熱，使機體和環(huán)境達到代謝平衡。,（3）紅斑作用　　促進皮膚血液流暢，刺激皮膚末稍的神經(jīng)感受器，全面增進人體生理功能，加強機體的免疫反應能力。成人每天接受日照紫外線輻射不應低于1/8紅斑劑量，兒童應不少于1/4紅斑劑量。,②適量負離子

13、濃度。如達1000－1500個/cm3，可顯著提高健康水平和工作效率；達5000－10000個/cm3 ，會呼吸舒暢、心曠神怡。,2．空氣的化學,人的生命離開空氣幾分鐘就會死亡。人每天呼吸的空氣量約為13－14kg，比食物(1kg)和飲水(2kg)的量大得多。保證空氣質(zhì)量極其重要。,（1）清潔空氣的概念,①CO2濃度＜0.1%（體積比。正常值為0.03%）。若達到0.4%，就會昏迷、嘔吐等；如達3.6%，就會窒息、休克；達10%，就會死

14、亡。,C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2↑+12H2O+能量,通常室內(nèi)負離子為30－500個/cm3 ，壽命為1分鐘。在人口密集且污染嚴重的地區(qū)，負離子被各種污染物吸收殆盡，壽命僅數(shù)秒鐘。,使用負離子發(fā)生器，具有降塵、滅菌和消除乙醚、汽油等難聞有機物氣味的作用。,（3）呼吸的化學,空氣通過呼吸對人體發(fā)揮作用，吸入人體需要的O2，呼出CO2。方程式如下：,Hb(aq) +O2 (aq) →HbO2 (aq) 血紅蛋白　　　　　　

15、　　氧合血紅蛋白,在11－29℃范圍（夏天21－32℃，冬天11－20℃）內(nèi)，人們一般均有舒適感，可維持最佳工作效率。,O2和血紅蛋白結(jié)合，利用率約25%。CO2進入血液后立即被碳酸酐酶催化與水結(jié)合生成H2CO3，以HCO3-形式在紅細胞內(nèi)擴散，起緩沖作用。另一部分與血紅蛋白結(jié)合成氨基甲酸血紅蛋白配合物，在肺泡內(nèi)釋放出CO2呼出。,3．微氣候,室內(nèi)溫度和濕度對居室的舒適度影響很大。,（1）溫度,指環(huán)境的熱舒適。即人在心理上感到滿意的熱環(huán)

16、境。,一般認為18－20℃的溫度為舒適溫度。此時人的皮膚溫度基本不變，熱調(diào)節(jié)機能處于穩(wěn)定狀態(tài)，個體心理普遍感到滿意。,適宜氣流速度：0.1－0.5米/秒?！　饬魉俣鹊牟▌邮谷撕懿皇娣?。,（2）濕度,舒適濕度：24－70%的相對濕度。,夏季20－70%、冬季24－83%為適宜濕度。,（3）氣流速度,二、居室環(huán)境保護,1．居室中的污染物及有關(guān)毒物,（1）主要污染源,①廚房　　 ②廁所　　 ③垃圾　　 ④漂塵　　 ⑤靜電　　 ⑥

17、噪聲　　 ⑦放射性　　 ⑧電磁輻射等,⑤放射性氡。致癌和危害生育系統(tǒng)。從磚塊、混凝土、土壤和花崗巖等。,（2）室內(nèi)主要化學污染物,①CO。燃料在供氧不足條件下燃燒會大量產(chǎn)生 。,②SO2。主要來自燃煤爐灶。,③甲醛。是泡沬塑料板、膠合板、復合板中的膠粘劑成分。,④苯并芘。強致癌物，來源與CO 、 SO2基本相同。,③飄塵。飄塵是室內(nèi)最厲害的殺手，是各種微生物、人體排出的不潔氣體、痰沫、病毒等的傳播載體，使個體受到交叉感染，是呼吸道

18、炎癥的主要病源，尤其使嬰幼兒和老弱者受害。,（3）其它污物,①污垢。主要有人體污垢、餐具污垢和住宅污垢三類，可分為有機（油污）及無機物（礦塵）。,②垃圾。主要包括生活垃圾、醫(yī)院垃圾、市場垃圾、建筑垃圾和街道掃集物等。,,2．衛(wèi)生居室的建立,采取多種措施，使居室、辦公室更衛(wèi)生。,（1）改善居住條件,①居室位置及大小?！挥诠I(yè)污染源的上風區(qū)。凈高2.7米條件下，每人應有6－9M2居住面積。 　②宜小室分居。,（2）采取合理措施,①合

19、理采光　　 ②勤于清掃 　 ③濕式掃除　 　④勞動衛(wèi)生,8.3　室外環(huán)境與化學,室外環(huán)境指居室外的近域如陽臺及庭院、城市樓群間、農(nóng)村宅基地的環(huán)境，是室內(nèi)環(huán)境的延伸，主要涉及庭院美化和職業(yè)環(huán)境的改善。,一、庭院美化,家庭美化、工廠花園化、城市公園化設計中都應著眼于綠化和良好景觀。,1．綠化 綠化的主要作用是改善小氣候、殺菌、凈化空氣。,（1）改善小氣候,①溫度。樹木能吸收熱量。盛暑時綠地和樹蔭下的氣溫比柏油和石子路面

20、低10℃；冬天，樹木、野草生化反應放熱，能阻擋寒流和冷空氣，故林密處氣溫比曠野高3～5℃。 ②濕度。綠化后相對濕度提高10%。,（2）滅菌　　鬧市區(qū)上空的細菌數(shù)目比綠地高10～15倍。,（3）凈化大氣 　　①滯塵 　?、谖?④音調(diào)。節(jié)奏有調(diào)、和諧悅耳的聲音稱為樂聲，而雜亂無章、令人心煩的聲音稱為噪聲。,2．景觀,（1）基本要求 景觀美指環(huán)境中給人感官以肯定感覺的因素。如整潔、安寧、清香、和諧等。在擺設、

21、顏色、香感、音調(diào)諸方面都應體現(xiàn)美學要求，以方便、實用為基調(diào)。,（2）美的感受,③香感。賦香物通常為花卉或各種植物。花草不僅是凈化空氣的“天然工廠”，還是大自然賦予人們的“保健醫(yī)生”。,①擺設。室外建筑、室內(nèi)陳設、個人服飾要得體，遵循對稱性、黃金分割原則(0.618:1) 。,②顏色。環(huán)境色調(diào)盡可能加大對比度，防止互補色。,一般取24℃以上的溫度即可認為是高溫。　 對人的工作效率有明顯不利影響的溫度，通常在29℃以上。,二、職業(yè)環(huán)境,職

22、業(yè)環(huán)境分為高溫環(huán)境、低溫環(huán)境2種。,1．高溫環(huán)境,溫度超過人體舒適程度的環(huán)境稱為高溫環(huán)境。,（3）對高溫的防護使用防護手套、頭盔和靴襪進行局部防護。最好穿冷卻服，即在衣服的夾層內(nèi)通氣或水以達到全身冷卻。,（1）高溫環(huán)境的形成,一些高溫作業(yè)、火車、輪船的鍋爐及發(fā)動機操作間。,主要熱源： ?、偃紵鸁?　 ②機器生熱 ?、刍瘜W反應生熱 ?、苋梭w生熱 ?、萏栞椛錈?（2）高溫環(huán)境的影響　高溫使人體皮膚溫度達41～44℃

23、時就會產(chǎn)生灼痛感，若繼續(xù)上升，皮膚基礎組織即受到傷害。,（2）對低溫的防護　?、偌右隆　、诩訙亍　、刍顒印　、芰暦　、蒿柺?2．低溫環(huán)境,主要指高山、極地及水下和冬季的邊卡、野外作戰(zhàn)等環(huán)境。 通常，10℃以下的低溫對人的生活就有不利影響。,（1）低溫環(huán)境的影響　?、賰鰝　、谌硇陨硇?（2）對噪聲的防護 ①控制噪聲源 ②隔聲屏障 　③安裝消聲器。,3．噪聲環(huán)境 紡織

24、、機械和印刷行業(yè)，使用風動工具、馬達、操縱振動臺等設備、機場附近的工作點、機動車輛的司機室，都可能有強烈的噪聲。,（1）噪聲環(huán)境的影響 　?、俾犃ο陆?。 　　②腦血管受損，出現(xiàn)失眠、心慌、記 憶力衰退、全身疲勞等癥狀。 　?、坌难芟到y(tǒng)疾病。膽固醇升高，心跳加速、心律不齊、血管痙攣等。,④化學工業(yè),,4．其它職業(yè)環(huán)境,①放射性礦物,②煙道,③建筑行業(yè),汽車在促進經(jīng)濟繁榮、給人民生活帶來方便的同時，也帶來了能源和環(huán)保問題。,8.4

25、　汽車與化學,一、車外污染及其治理,汽車的大量使用加劇酸雨、光化學煙霧、臭氧層破壞、鉛中毒、溫室效應和交通堵塞等問題。,減少汽車污染的方法可以簡稱為“一邊“割尾巴”、一邊“換心臟””，即“減少尾氣”和“革新食譜”?！　∪缣柲?、液化氣、核能、酒精、電能等。,汽油無鉛化：　　如日本在1985年、美國于1996年全面禁止含鉛汽油。　　新加坡、馬來西亞等亞太國家和地區(qū)均已在2000年全部實現(xiàn)汽油無鉛化?！　≌麄€歐州聯(lián)盟無鉛汽油市場占有

26、率已達60％。,我國至2000年底已基本實現(xiàn)汽油無鉛化，現(xiàn)已使用復合無鉛汽油。,1. 主要來源,二、車內(nèi)污染及其減污,（1）汽車尾氣排放(CO等)（2）有害霉菌(空調(diào)系統(tǒng)、食品碎屑、毛發(fā)、座椅及地毯 )（3）汽車自身污染(甲醛、苯、阻燃劑、防腐劑等 ),（1）保持清潔和空氣流通（2）開空調(diào)時，使用內(nèi)外空氣交流模式（3）遇到車外空氣差時，采用車內(nèi)自循環(huán)模式（4）新車應盡量保持車內(nèi)外空氣交換（5）及時檢測車內(nèi)空氣質(zhì)量，清除污染物

27、,2. 減小污染的主要措施,（1）單純過濾技術(shù)（如活性炭吸附）（2）化學消毒（用消毒劑）（3）臭氧消毒（廣泛采用）（4）紫外線消毒（效果好）,3.車內(nèi)消毒和凈化方法,思考與練習題,1．人類面臨的主要環(huán)境問題有哪些？2．主要的環(huán)境污染有哪些？3．請論述鉛污染和“白色污染”的成因和危害。4．人體吸入和利用氧氣的主要機制如何？5．影響環(huán)境舒適度的因素主要有哪些？6．居室的污染物主要有哪些？怎樣營建衛(wèi)生居室？7．家用電器帶來的