环境保护与绿色化学-课件.pptx

1、环境保护与绿环境保护与绿色化学色化学夯实基础：夯实基础：二、二、当前地球正面临的环境问题当前地球正面临的环境问题三、三、环境污染的分类环境污染的分类四、四、环境的污染及其防治环境的污染及其防治 五、五、化学在环境保护上的应用化学在环境保护上的应用环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学一、一、我们向往的生活环境我们向往的生活环境一、我们向往的生活环境一、我们向往的生活环境蓝绿绿绿返回 这是多么迷人的自然美这是多么迷人的自然美景景 ！然而，如今的地球正！然而，如今的地球正在遭受着前所未有的灾难：在遭受着前所未有的灾难：返回二、当前地球正面临的严重问题：二、当前地球正面临的严重问题：化石能源越来越少；

2、环境问题越来越严重。化石能源越来越少；环境问题越来越严重。 保护环境已成为实现人类社会可保护环境已成为实现人类社会可持续发展的重要课题！持续发展的重要课题！大气污染：水污染：海洋污染：酸雨的危害：光化学烟雾污染：臭氧层空洞：固体废弃物污染：土壤污染： 沙尘暴：石油污染：中国环境保护徽返回大气污染、水体污染、土壤污染。大气污染、水体污染、土壤污染。 工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。 化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污染。性、热、电磁波等）、固体废物污染、能源污

3、染。三、环境污染的分类：三、环境污染的分类：1.按环境要素分：按环境要素分：2.按人类活动分：按人类活动分：3.按造成污染的性质、来源分：按造成污染的性质、来源分：返回1.1.大气污染大气污染悬浮颗粒物悬浮颗粒物 TSP TSP、硫氧化物硫氧化物碳的氧化物（主要是碳的氧化物（主要是CO，CO2不属于大气污染物）不属于大气污染物）氮氧化物氮氧化物、碳氢化合物碳氢化合物（碳氢化合物与氮氧化合物在（碳氢化合物与氮氧化合物在光照条件下反应生成复杂的有强氧化性的有毒物质光照条件下反应生成复杂的有强氧化性的有毒物质，一次污染物和二次污染物混合形成的烟雾污染叫，一次污染物和二次污染物混合形成的烟雾污染叫做光

4、化学烟雾）做光化学烟雾）其它有害物质（如含氟、氯气体等等）其它有害物质（如含氟、氯气体等等）来源来源: : 煤、石油的燃烧、矿石冶炼、汽车尾气、煤、石油的燃烧、矿石冶炼、汽车尾气、工业废气等工业废气等! !四、环境的污染及其防治：四、环境的污染及其防治：“ “空中的死神空中的死神 ” ”酸雨酸雨这正是工业文明带来的新课题这正是工业文明带来的新课题! 一般认为一般认为, ,酸雨是由于燃烧高硫煤排放的酸雨是由于燃烧高硫煤排放的二氧化硫等酸性气体进入大气后二氧化硫等酸性气体进入大气后, ,造成局部地造成局部地区大气中的二氧化硫富集区大气中的二氧化硫富集, ,在水凝结过程中在水凝结过程中, ,溶解于水

5、形成亚硫酸溶解于水形成亚硫酸, ,然后经某些污染物的催然后经某些污染物的催化作用及氧化剂的的氧化作用生成硫酸化作用及氧化剂的的氧化作用生成硫酸, ,随雨随雨水降下形成酸雨。水降下形成酸雨。 酸雨的酸雨的pH值一般少于值一般少于5.6酸雨的形成：酸雨的形成：PH5.6的雨水的雨水 空气中硫的氧化物和氮的氧化物空气中硫的氧化物和氮的氧化物被被烟尘中的金属离子催化氧化后烟尘中的金属离子催化氧化后遇水变成遇水变成H2SO4、HNO3等随着雨水降下就成为酸等随着雨水降下就成为酸雨。雨。 危害：危害： 破坏农作物、森林、草原，使土壤、破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，加速建筑物、文物、桥梁、湖泊酸

6、化，加速建筑物、文物、桥梁、工业设备等的腐蚀。工业设备等的腐蚀。什么是酸雨？有什么危害？什么是酸雨？有什么危害？ 二氧化硫污染大气的罪魁二氧化硫污染大气的罪魁煤，平均煤，平均含硫量约为含硫量约为2.5%-3%2.5%-3%。为治理煤燃烧时造成的。为治理煤燃烧时造成的二氧化硫污染，二氧化硫污染， 一种办法是事先从煤中除去硫。一种办法是事先从煤中除去硫。 但是只有一部分煤中的硫主要以黄铁矿但是只有一部分煤中的硫主要以黄铁矿（FeSFeS2 2）的形态存在；这样的煤以脱硫工艺）的形态存在；这样的煤以脱硫工艺处理后其含硫量可降低到约为处理后其含硫量可降低到约为1%1%。大部分的。大部分的煤中还含有较多

7、的有机硫化合物，这样的煤煤中还含有较多的有机硫化合物，这样的煤以脱硫平均只能除去原含硫量的约以脱硫平均只能除去原含硫量的约40%40%。酸雨的治理酸雨的治理( (一一) )： 另一类治理二氧化硫污染的办法是处理生成的二氧化另一类治理二氧化硫污染的办法是处理生成的二氧化硫。硫。 高浓度的高浓度的SO2（如某些有色金属治炼厂排放的）（如某些有色金属治炼厂排放的） 可直接可直接用于生产硫酸。用于生产硫酸。 低浓度的低浓度的SO2多用碱吸收法处理，已采用过的及还在采多用碱吸收法处理，已采用过的及还在采用的碱性吸收剂有石灰浆液、石灰石浆液、氢氧化镁浆液、用的碱性吸收剂有石灰浆液、石灰石浆液、氢氧化镁浆液

8、、氨水、氢氧化钠等。例如有石灰浆液吸收氨水、氢氧化钠等。例如有石灰浆液吸收SO2，生成难溶，生成难溶于水的亚硫酸钙：于水的亚硫酸钙： SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O 还可进一步利用空气中的氧气将还可进一步利用空气中的氧气将CaSO3氧化为石膏氧化为石膏 (CaSO42H2O）应用）应用,反应方程式为：反应方程式为： 2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO42H2O 但是，至今还没有找到令人完全满意的治理但是，至今还没有找到令人完全满意的治理SO2污染大污染大气的办法。气的办法。酸雨的治理酸雨的治理( (二二) )：思考与交流思考与交流SO2主要来自于含硫矿物的燃烧和硫酸工厂废气。

9、主要来自于含硫矿物的燃烧和硫酸工厂废气。(1)若用若用Na2SO3溶液来吸收工厂的溶液来吸收工厂的SO2尾气，加热尾气，加热吸收液可获得高浓度的吸收液可获得高浓度的SO2，变废为宝。你能写出，变废为宝。你能写出主要的化学方程式吗？主要的化学方程式吗？Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3 2NaHSONaHSO3 3 = = Na2SO3 + SO2 + H2O SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3(NH4)2SO3+ H2SO4 = (NH4)2SO4 +SO2+H2O(2)为除去燃料中的硫，可采用右图所示的石灰固为除去燃料中的硫，可采用右图所示的石灰固硫工艺。你能

10、写出主要的化学方程式吗？硫工艺。你能写出主要的化学方程式吗？S + O2 = SO2CaO + SO2 = CaSO3 2CaSO3+O2= 2CaSO4点燃点燃思考与交流思考与交流 机动车所排放的废气中主机动车所排放的废气中主要含要含CO和氮氧化物。为使机和氮氧化物。为使机动车达标排放，可在排气筒中动车达标排放，可在排气筒中安装一个催化净化装置，使尾安装一个催化净化装置，使尾气中的气中的CO和和NO转化为参与大转化为参与大气循环的两种无毒气体。气循环的两种无毒气体。(1)写出反应的化学方程式。写出反应的化学方程式。尾气催化转化装置尾气催化转化装置2CO + 2NO = 2CO2 +N2点燃点

11、燃SO2转化为转化为SO3，SO3溶于水化合成溶于水化合成H2SO4。(2) “催化转换器催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是的酸度，其原因是 什么？什么？ 在距离地面约25Km处，有一层由太阳强辐射造成的臭氧层，它能吸收太阳紫外线，使大部分有害射线不能到达地球表面，保护地球生物免遭伤害，是地球的“保护伞”。 20世纪70年代以来，人们大量使用冰箱、空调，释放出大量的氟氯烃化合物（氟利昂），上升到臭氧层，通过光化学反应大量消耗臭氧。1979-1990年，全球臭氧总量大致下降3%， 南极附近臭氧量减少尤为严重，出现了全球臭氧量最低值，大约低于全球平

12、均值的30%-40%，相对于其他地区来说，就象是一个洞，这就是“南极臭氧洞”。“人类杀手” 臭氧空洞“人类杀手” 臭氧空洞 大气中的臭氧总量每减少大气中的臭氧总量每减少1%，到达地面的太，到达地面的太阳紫外线辐射就会增加阳紫外线辐射就会增加2%。到达地面的太阳紫外。到达地面的太阳紫外线辐射增加，线辐射增加， 一方面直接危害人体健康，象皮肤癌、白内一方面直接危害人体健康，象皮肤癌、白内障、各种传染病患者会大幅度增加；障、各种传染病患者会大幅度增加； 另一方面还对生态环境和农林牧渔业造成破另一方面还对生态环境和农林牧渔业造成破坏，农产品减产、品质下降，渔业产量减少，森坏，农产品减产、品质下降，渔业

13、产量减少，森林覆盖率减少林覆盖率减少等等，给人类和地球上的生物等等，给人类和地球上的生物带来巨大灾难。带来巨大灾难。臭氧空洞的危害臭氧空洞的危害 为了保护臭氧层，国际社会要求各国减为了保护臭氧层，国际社会要求各国减少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧层的物质的少并逐步禁止氟氯烃等消耗臭氧层的物质的排放，发达国家要求到排放，发达国家要求到2000年停止使用氟氯年停止使用氟氯烃，发展中国家则在烃，发展中国家则在2016年冻结使用，年冻结使用，2040年淘汰；年淘汰； 并组织人力物力研制新型的制冷系统。并组织人力物力研制新型的制冷系统。臭氧层的保护臭氧层的保护 温室，对我们来说并不陌生。为什么户外冰天温室，

14、对我们来说并不陌生。为什么户外冰天雪地，而温室内却温暖如春？原来温室顶棚和四雪地，而温室内却温暖如春？原来温室顶棚和四周的玻璃（或塑料薄膜）能够透进太阳光的短波周的玻璃（或塑料薄膜）能够透进太阳光的短波辐射，而室内地面反向的长波辐射却很少能穿透辐射，而室内地面反向的长波辐射却很少能穿透玻璃（或塑料薄膜玻璃（或塑料薄膜) ) ，这样热量就被留在室内，这样热量就被留在室内，因此温室里的温度比室外要高出许多。因此温室里的温度比室外要高出许多。 近几十年来，由于人类消耗的能源急剧增加，近几十年来，由于人类消耗的能源急剧增加，森林遭到破坏，大气中森林遭到破坏，大气中COCO2 2的浓度不断上升。的浓度不

15、断上升。 COCO2 2就像温室的玻璃一样，并不影响太阳对地球表面就像温室的玻璃一样，并不影响太阳对地球表面的辐射，但却能阻碍由地面反射回高空的红外辐的辐射，但却能阻碍由地面反射回高空的红外辐射，这就射，这就 像给地球罩上了一层保温膜，使地球表像给地球罩上了一层保温膜，使地球表面气温增高，产生面气温增高，产生“温室效应温室效应”。“慢性杀手慢性杀手” 温室效应温室效应 全球变暖将可能导致两极的冰川融化，使还全球变暖将可能导致两极的冰川融化，使还海平面升高，淹没许多城市。海平面升高，淹没许多城市。世界上大约有世界上大约有1/31/3的的人口生活在沿海岸线人口生活在沿海岸线60Km60Km以内以内

16、，世界上世界上3535座最大座最大的城市中，有的城市中，有2020座地处沿海座地处沿海。海平面升高无疑将。海平面升高无疑将是对人类的巨大威胁。是对人类的巨大威胁。 地球表面气温升高，各地降水和干湿状况也地球表面气温升高，各地降水和干湿状况也会发生变化。现在温带的农业发达地区，由于气会发生变化。现在温带的农业发达地区，由于气温升高，蒸发加强，气候会变得干旱，农业区会温升高，蒸发加强，气候会变得干旱，农业区会退化成草原；干旱区会变得更干旱，土地沙漠化，退化成草原；干旱区会变得更干旱，土地沙漠化，使农业减产。使农业减产。温室效应的危害温室效应的危害 为了保护人类赖以生存的地球，人类应为了保护人类赖以

17、生存的地球，人类应共同防止温室效应的进一步增强。可以采取共同防止温室效应的进一步增强。可以采取以下措施：以下措施： 节约能源、减少使用煤、石油、天然气节约能源、减少使用煤、石油、天然气等矿物燃料；更多地利用太阳能、风能、地等矿物燃料；更多地利用太阳能、风能、地热等；限制并逐步停止氟氯烃的生产和使用；热等；限制并逐步停止氟氯烃的生产和使用； 大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。温室效应的治理温室效应的治理“幼儿杀手” 居室污染居室污染什么是居室污染？什么是居室污染？1.建筑装潢材料产生的甲醛、苯、氨、氡、建筑装潢材料产生的甲醛、苯、氨、氡、TVOC;2.室内家用电

18、器电磁波以及辐射室内家用电器电磁波以及辐射;3.煤、液化气、天然气等的燃烧煤、液化气、天然气等的燃烧;4.煎炒烘烤等高温烹调加工过程中产生的煎炒烘烤等高温烹调加工过程中产生的烟雾烟雾;5.烟草的燃烧烟草的燃烧;6.家宠身上的病毒、细菌等污染物破坏家家宠身上的病毒、细菌等污染物破坏家庭日常生活环境，影响人们健康的现象。庭日常生活环境，影响人们健康的现象。1、选用无毒、无害、无、选用无毒、无害、无 污染的装饰材料污染的装饰材料来装饰您的居室，购来装饰您的居室，购买家具时要选择那些名牌厂家的产品买家具时要选择那些名牌厂家的产品;2、购买和装饰新居后，不要急于入住、购买和装饰新居后，不要急于入住，应该

19、先找室内环境检测，应该先找室内环境检测部门进行检测部门进行检测,听取专家的意见，选择合适的入住时间。为了下听取专家的意见，选择合适的入住时间。为了下一代的健康，新婚夫妇更应该注意这一点一代的健康，新婚夫妇更应该注意这一点;3、选用适用有效的室内空气净化设施、选用适用有效的室内空气净化设施，可根据居室、厨房、卫，可根据居室、厨房、卫生间的不同污染物选用具有不同功能空气净化装置，如空气净生间的不同污染物选用具有不同功能空气净化装置，如空气净化器、排油烟机、臭氧消毒器等化器、排油烟机、臭氧消毒器等;4、注意选用密封好的门窗，选择合适的开窗换气时间、注意选用密封好的门窗，选择合适的开窗换气时间，防止室

20、，防止室外大气污染进入室内。外大气污染进入室内。5、纳米吸附、纳米吸附:是一种矿石吸附剂，是一种矿石吸附剂，同时具有弱电性，甲醛、氨、同时具有弱电性，甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯的分子直径都在苯、甲苯、二甲苯的分子直径都在0.4-0.62纳米之间，且都是极纳米之间，且都是极性分子，具有优先吸附甲醛、苯、性分子，具有优先吸附甲醛、苯、TVOC等有害气体的特点，等有害气体的特点，达到净化室内空气的效果。达到净化室内空气的效果。6、活性炭吸附！、活性炭吸附！居室污染居室污染的保护的保护2.水体污染水体污染赤潮和水华：赤潮和水华：什么是赤潮？什么是赤潮？ 海洋中出现大面积变色的海水这一海洋中出现大面积变

21、色的海水这一现象称为红潮或赤潮。现象称为红潮或赤潮。 赤潮是由赤潮是由浮游生物浮游生物引起的，包括引起的，包括夜夜光虫、鞭藻、硅藻、蓝藻光虫、鞭藻、硅藻、蓝藻等单细胞生物。等单细胞生物。 赤潮一般出现在含赤潮一般出现在含N、P微量元素的微量元素的有机化合物丰富的近岸海域中，条件适有机化合物丰富的近岸海域中，条件适宜大量繁殖，但生存期不长，死后要消宜大量繁殖，但生存期不长，死后要消耗海水中的耗海水中的O2来分解它们的遗体，从而来分解它们的遗体，从而导致海水中缺溶解氧致使海洋生物因缺导致海水中缺溶解氧致使海洋生物因缺氧而大量窒息死亡氧而大量窒息死亡。3.固体废弃物污染固体废弃物污染千年难题千年难题

22、白色污染白色污染什么是白色污染？什么是白色污染？ 白色污染白色污染(White Pollution)是人们是人们对对难降解的塑料垃圾难降解的塑料垃圾(多指塑料袋多指塑料袋)污染环境现污染环境现象的一种形象称谓。象的一种形象称谓。 它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致破坏环境，严重污扔，难于降解处理，以致破坏环境，严重污染的现象。染的现象。白色污染白色污染的防护的防护1.禁止使用一次性难降解的

23、塑料包装物。禁止使用一次性难降解的塑料包装物。2.强制回收利用。强制回收利用。3.在技术方面，一是采取以纸代塑。在技术方面，一是采取以纸代塑。返回对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。对污染物的存在形态、含量进行分析和鉴定。 对生产过程中产生的对生产过程中产生的废气废气、废水废水和和废渣废渣进行处理，进行处理，减少环境污染，实现资源的回收利用。减少环境污染，实现资源的回收利用。五、化学在环境保护上的应用：五、化学在环境保护上的应用：1、对环境情况进行监测：、对环境情况进行监测：2 2、治理三废：、治理三废：1.1.用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳时，由于在收集气体的用稀盐酸和石灰石制取二氧化碳时

24、，由于在收集气体的过程中不可能会没有排放，就不是绿色化学。过程中不可能会没有排放，就不是绿色化学。2.2.如果用硫酸铜和铁反应，会生产铜和硫酸亚铁，没有任如果用硫酸铜和铁反应，会生产铜和硫酸亚铁，没有任何排放，就是绿色化学。何排放，就是绿色化学。3、实施清洁生产，倡导绿色化学。 利用化学原理，从源头上减少和消除工业生产利用化学原理，从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。对环境的污染。( (以以“原子经济性原子经济性”为基本原则为基本原则) )按按照绿色化学的原则，最理想的照绿色化学的原则，最理想的“原子经济原子经济”就是反就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时候原应物的原子全部转化为

25、期望的最终产物，这时候原子利用率为子利用率为100%100%。 即原子利用率即原子利用率 = 期望产物的质量期望产物的质量/生成物的总质量生成物的总质量 =100% 【举例理解】【举例理解】: :绿色化学绿色化学:核心：核心： 利用化学原理从源头上减少和消除利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染！工业生产对环境的污染！原子经济：原子经济： 反应物的原子全部转化为期望的最反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为终产物，这时原子利用率为100%！原子利用率原子利用率=100%=100% 原子经济性反应原子经济性反应高选择性反应高选择性反应绿色化学示意图绿色化学示意图无毒无

26、害原料无毒无害原料可再生资源可再生资源安全的生产工艺安全的生产工艺提高能源的利用率提高能源的利用率应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的催化剂应用无毒无害的催化剂环境友好产品环境友好产品（安全、能降（安全、能降解、可再利用解、可再利用）2月月02日：国际湿地日日：国际湿地日3月月22日：世界水日日：世界水日4月月22日：地球日日：地球日 5月月31日：世界无烟日日：世界无烟日6月月05日：世界环境日日：世界环境日6月月17日：世界防治荒漠化和干旱日日：世界防治荒漠化和干旱日7月月11日：世界人口日日：世界人口日9月月16日：国际保护臭氧层日日：国际保护臭氧层日10月月4日：世界动物

27、日日：世界动物日10月月16日：世界粮食日日：世界粮食日12月月29日：国际生物多样性日日：国际生物多样性日 把保护生态环境看把保护生态环境看成自己的神圣使命，正成自己的神圣使命，正成为世界上越来越多人成为世界上越来越多人的共识。的共识。1 1、尽量乘坐公交车辆尽量乘坐公交车辆2 2、请用布袋购物请用布袋购物 3 3、拒绝一次性用品拒绝一次性用品4 4、简单装修房屋简单装修房屋5 5、反对笼养鸟反对笼养鸟6 6、分类回收垃圾分类回收垃圾7 7、优先购买绿色产品优先购买绿色产品8 8、及时举报破坏环境的行为及时举报破坏环境的行为9 9、使用无氟冰箱使用无氟冰箱10 10 多用肥皂多用肥皂 少用不用洗涤剂少用不用洗涤剂 -摘自摘自20002000年年5 5月月您能为环保做的您能为环保做的 十件大事十件大事返回祝大家生活愉快，学习进步再 见