环境与化学PPT课件下载(共39页)

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环境与环境与化化湖州师范学院杨金田环境与化湖州师范学院杨金田　环境问题与材料、能源、信息并列为现代文明的四大支柱，又与人口、粮食、资源等问题并列为人类面临的四大挑战。学学学8.1　环境问题与环境污染8．2　室内环境与化学环境与化学　8．4　汽车与化学8.3　室外环境与化学②小环境。个人活动的空间如车间、办公室、农村田野、实验室、课堂、宿舍、居室等，亦称工作和生活环境。8.1环境问题与环境污染一、环境概念　包括大气、水、土壤、岩石以及存在于其交界处的生物圈和阳光。　　2．人类活动环境　　①大环境。与人类生存直接有关的大气层（高20km）、水层和土层（深10km）范围内人人共享的环境物质之总和。1．自然环境2．环境问题　主要指环境效应和环境疾病。（1）环境效应　①生态效应　是一种环境生物效应。主要指保持生态平衡，即在一段时期内环境中物质循环和能量流动状态应保持相对稳定。②温室效应是一种全球性的环境物理和化学效应。大气中CO2的积累，吸收地面向太空的热辐射，保持地面空气温度升高。　③热岛效应　是一个区域环境物理和化学效应。主要指城市地区因人口稠密、工业集中造成温度高于周围地区的现象。上海等大城市的高楼病、肺癌发病率高，饮水不洁或缺水是50多种水质病患（如氟骨症、传染性肝炎）流行和传播的主因。（2）环境疾病①城市病　　指现代化和城市化使人类疾病类型发生改变的现象。原因主要是大气和水质污染。　　　③地方病　指发生在某一特定地区，同当地自然环境有密切关系的疾病，由环境的化学和生物效应引起。　　　如一个地区碘元素分布异常，可引起地方性甲状腺肿或克汀病。氟元素过多会引起地方性氟中毒。　　②职业病　　如粉尘引起硅肺；某些化工厂的CO、烟雾引发心纹痛；雷达、射频设备引起电磁辐射病（白内障、心律不齐、神经衰弱等）。　二、环境污染　　1．大气污染　　常规污染如颗粒物、氧化剂、氮氧化合物、二氧化硫、一氧化碳、多环芳烃、光化学烟雾、臭氧层破坏、酸雨等问题。　（1）臭氧层破坏　O3层：离地面20～25km的太空，O3含量高达0.1%的稀薄大气。臭氧层能吸收太阳发射到地球的大量紫外线，保护人类和整个地球的生态系统免受过量紫外线的危害。　危害：使土壤、湖泊、河流酸化，抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗土壤中的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠。酸雨与大气中的烟雾结合形成酸雾，其酸性和腐蚀能力大增，使建筑物和各种露天材料受损。（2）酸雨　指气态染污物、飘尘和大气雨云结合成的pH＜5.6的雨雪或其它的大气降雨。成因：石化燃料燃烧放出的SO2及NOx。②传染病。以水为媒介的细菌性肠道传染如伤寒、痢疾、肠炎等；病毒传染如血吸虫、传染性肝炎等。　2．水污染人体组织内约有65-70%是水，每人每天至少需饮用1.5~2.5升水。（1）水污染对健康的影响80%的疾病与水或水源污染有关。①食物链毒化。如甲基汞（水俣病）、镉（痛痛病）、农药及氟、砷、铬、铅、钡等均可引起饮水或食物毒化；　②适量饮水。人体一天所需的水量大约为2500毫升。　③喝含二氧化硅越高的水，患癌症的人越少；　（2）水的卫生和保健意义水是生命物质的溶剂、生命的营养物质、消化过程中水解反应的主要反应物和食物润滑剂，也是体温调节剂。　　①卫生要求　　饮用水应是无臭、无味、透明的液体，水中细菌数应＜国际标准，应含有多种营养物质。干净水、安全水、健康水概念。　　④适当硬度和可溶解性固体，是健康饮用水的两个重要指标。饮用硬水，可降低癌症发病率。三、典型污染物举例三、典型污染物举例1、铅污染铅(Pb)是一种蓝白色重金属，重要的工业原料，广泛运用于冶炼、蓄电池、印刷、焊接、陶瓷、橡胶和涂料、油漆、杀虫剂中。全世界每年约消耗400万吨铅。铅是毒性较大的重金属。既可通过大气被人体吸收，还可通过饮水、进食等途径进入人体。小孩对铅的吸收率是成年人的5倍。据报道，我国约有42.2%的城乡儿童血铅超标。铅蓄电池企业员工铅中毒患病率高达23.8%！　　随着塑料产量增大和成本降低，大量的商品包装袋、液体容器以及农膜等，用后即丢，成为“白色污染”，构成一大社会公害。2.2.塑料污染塑料污染　　塑料是人工合成的高分子材料,具有良好的成型、成膜、绝缘、耐酸碱、耐腐蚀、低透气、透水性能以及易着色、外观鲜艳等特点，已成为一类与生活息息相关的材料，广泛用于家电、汽车、家具、包装用品、农用薄膜等许多方面。世界塑料年产量已达1亿2千万吨，我国每年产量超过500万吨。3.电池污染　　废电池污染及其处理已经成为目前社会最为关注的环保焦点之一。　　列入危险废物控制名录的废电池主要有：含汞电池（主要是锌锰电池）、铅酸蓄电池、镉镍电池等。电池中包括大量重金属和酸碱等。重金属主要有铅、镉、汞、镍、锌、锰等。其中铅、镉、汞的危害较大。4.4.持久性有机污染物（持久性有机污染物（POPs)POPs)　　　POPs包括艾氏剂（六氯－六氢－二亚甲基萘）、氯丹（八氯－六氢亚甲茚）、狄氏剂和异狄氏剂、滴滴涕（双对氯苯基三氯乙烷）、七氯（七氯化茚）、六氯苯、天蚁灵、毒杀芬（氯化莰烯）、多氯联苯、二噁英（多氯二苯并对二恶英PCDDs）、呋喃（多氯二苯并呋喃PCDFs）12种，其中9种杀虫剂。其中二噁英称为“毒王”、“毒中之毒”。　　（2）维D合成　　紫外线有“太阳维生素”的雅称。适当照射紫外线能促进合成维D，抗佝偻病。孕妇和婴幼儿晒太阳十分重要。8．2　室内环境与化学　一、环境舒适度　指人在一定环境中主观感受到的快慰。主要因素有阳光、空气、微气候等，也与一些个体因素如肥胖程度、汗腺功能甚至脾气禀赋有关。　1．阳光的化学　（1）杀菌作用　　阳光中的紫外线与人体健康关系极为密切。如不正确利用阳光，也会有害健康。紫外线的过度作用可致皮肤癌。　　（4）晒焦作用　　　即黑色素的沉积。受照射的表层皮肤因吸收太阳光短波射线而温度升高，通过表面血管舒张及出汗，增加体表散热，使机体和环境达到代谢平衡。　　（3）红斑作用　　促进皮肤血液流畅，刺激皮肤末稍的神经感受器，全面增进人体生理功能，加强机体的免疫反应能力。成人每天接受照紫外线辐射不应低于1/8红斑剂量，儿童应不少于1/4红斑剂量。　②适量负离子浓度。如达1000－1500个/cm3，可显著提高健康水平和工作效率；达5000－10000个/cm3，会呼吸舒畅、心旷神怡。　2．空气的化学　人的生命离开空气几分钟就会死亡。人每天呼吸的空气量约为13－14kg，比食物(1kg)和饮水(2kg)的量大得多。保证空气质量极其重要。（1）清洁空气的概念　　①CO2浓度＜0.1%（体积比。正常值为0.03%）。若达到0.4%，就会昏迷、呕吐等；如达3.6%，就会窒息、休克；达10%，就会死亡。C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2↑+12H2O+能量　　通常室内负离子为30－500个/cm3，寿命为1分钟。在人口密集且污染严重的地区，负离子被各种污染物吸收殆尽，寿命仅数秒钟。　使用负离子发生器，具有降尘、灭菌和消除乙醚、汽油等难闻有机物气味的作用。（3）呼吸的化学　　空气通过呼吸对人体发挥作用，吸入人体需要的O2，呼出CO2。方程式如下：Hb(aq)+O2(aq)→HbO2(aq)血红蛋白　　　　　　　　氧合血红蛋白　　在11－29℃范围（夏天21－32℃，冬天11－20℃）内，人们一般均有舒适感，可维持最佳工作效率。　　O2和血红蛋白结合，利用率约25%。CO2进入血液后立即被碳酸酐酶催化与水结合生成H2CO3，以HCO3-形式在红细胞内扩散，起缓冲作用。另一部分与血红蛋白结合成氨基甲酸血红蛋白配合物，在肺泡内释放出CO2呼出。3．微气候　　室内温度和湿度对居室的舒适度影响很大。（1）温度　　指环境的热舒适。即人在心理上感到满意的热环境。　　一般认为18－20℃的温度为舒适温度。此时人的皮肤温度基本不变，热调节机能处于稳定状态，个体心理普遍感到满意。　　　适宜气流速度：0.1－0.5米/秒。　　气流速度的波动使人很不舒服。（2）湿度　舒适湿度：24－70%的相对湿度。夏季20－70%、冬季24－83%为适宜湿度。（3）气流速度　二、居室环境保护　1．居室中的污染物及有关毒物　（1）主要污染源　　①厨房　　②厕所　　③垃圾　　④漂尘　　⑤静电　　⑥噪声　　⑦放射性　　⑧电磁辐射等　⑤放射性氡。致癌和危害生育系统。从砖块、混凝土、土壤和花岗岩等。（2）室内主要化学污染物　①CO。燃料在供氧不足条件下燃烧会大量产生。　②SO2。主要来自燃煤炉灶。　③甲醛。是泡沬塑料板、胶合板、复合板中的胶粘剂成分。　④苯并芘。强致癌物，来源与CO、SO2基本相同。　③飘尘。飘尘是室内最厉害的杀手，是各种微生物、人体排出的不洁气体、痰沫、病毒等的传播载体，使个体受到交叉感染，是呼吸道炎症的主要病源，尤其使婴幼儿和老弱者受害。（3）其它污物　①污垢。主要有人体污垢、餐具污垢和住宅污垢三类，可分为有机（油污）及无机物（矿尘）。　②垃圾。主要包括生活垃圾、医院垃圾、市场垃圾、建筑垃圾和街道扫集物等。2．卫生居室的建立采取多种措施，使居室、办公室更卫生。（1）改善居住条件　①居室位置及大小。　应位于工业污染源的上风区。净高2.7米条件下，每人应有6－9M2居住面积。　②宜小室分居。（2）采取合理措施　　①合理采光　　②勤于清扫　③湿式扫除　　④劳动卫生　8.3　室外环境与化学室外环境指居室外的近域如阳台及庭院、城市楼群间、农村宅基地的环境，是室内环境的延伸，主要涉及庭院美化和职业环境的改善。一、庭院美化家庭美化、工厂花园化、城市公园化设计中都应着眼于绿化和良好景观。　1．绿化绿化的主要作用是改善小气候、杀菌、净化空气。（1）改善小气候　①温度。树木能吸收热量。盛暑时绿地和树荫下的气温比柏油和石子路面低10℃；冬天，树木、野草生化反应放热，能阻挡寒流和冷空气，故林密处气温比旷野高3～5℃。②湿度。绿化后相对湿度提高10%。（2）灭菌　　闹市区上空的细菌数目比绿地高10～15倍。（3）净化大气　　①滞尘　　②吸毒④音调。节奏有调、和谐悦耳的声音称为乐声，而杂乱无章、令人心烦的声音称为噪声。2．景观　（1）基本要求景观美指环境中给人感官以肯定感觉的因素。如整洁、安宁、清香、和谐等。在摆设、颜色、香感、音调诸方面都应体现美学要求，以方便、实用为基调。（2）美的感受　③香感。赋香物通常为花卉或各种植物。花草不仅是净化空气的“天然工厂”，还是大自然赋予人们的“保健医生”。　　①摆设。室外建筑、室内陈设、个人服饰要得体，遵循对称性、黄金分割原则(0.618:1)。　②颜色。环境色调尽可能加大对比度，防止互补色。　一般取24℃以上的温度即可认为是高温。　对人的工作效率有明显不利影响的温度，通常在29℃以上。二、职业环境职业环境分为高温环境、低温环境2种。1．高温环境　温度超过人体舒适程度的环境称为高温环境。　（3）对高温的防护使用防护手套、头盔和靴袜进行局部防护。最好穿冷却服，即在衣服的夹层内通气或水以达到全身冷却。（1）高温环境的形成　一些高温作业、火车、轮船的锅炉及发动机操作间。　主要热源：　①燃烧生热　②机器生热　③化学反应生热　④人体生热　⑤太阳辐射热（2）高温环境的影响　高温使人体皮肤温度达41～44℃时就会产生灼痛感，若继续上升，皮肤基础组织即受到伤害。（2）对低温的防护　　①加衣　　②加温　　③活动　　④习服　　⑤饱食2．低温环境主要指高山、极地及水下和冬季的边卡、野外作战等环境。通常，10℃以下的低温对人的生活就有不利影响。（1）低温环境的影响　　①冻伤　　②全身性生理效应（2）对噪声的防护①控制噪声源②隔声屏障　③安装消声器。3．噪声环境纺织、机械和印刷行业，使用风动工具、马达、操纵振动台等设备、机场附近的工作点、机动车辆的司机室，都可能有强烈的噪声。（1）噪声环境的影响　　①听力下降。　　②脑血管受损，出现失眠、心慌、记忆力衰退、全身疲劳等症状。　　③心血管系统疾病。胆固醇升高，心跳加速、心律不齐、血管痉挛等。④化学工业4．其它职业环境①放射性矿物②烟道③建筑行业　　汽车在促进经济繁荣、给人民生活带来方便的同时，也带来了能源和环保问题。　8.4　汽车与化学一、车外污染及其治理　　汽车的大量使用加剧酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏、铅中毒、温室效应和交通堵塞等问题。　　减少汽车污染的方法可以简称为“一边“割尾巴”、一边“换心脏””，即“减少尾气”和“革新食谱”。　　如太阳能、液化气、核能、酒精、电能等。　　　汽油无铅化：　　如日本在1985年、美国于1996年全面禁止含铅汽油。　　新加坡、马来西亚等亚太国家和地区均已在2000年全部实现汽油无铅化。　　整个欧州联盟无铅汽油市场占有率已达60％。　　我国至2000年底已基本实现汽油无铅化，现已使用复合无铅汽油。1.主要来源二、车内污染及其减污（1）汽车尾气排放(CO等)（2）有害霉菌(空调系统、食品碎屑、毛发、座椅及地毯)（3）汽车自身污染(甲醛、苯、阻燃剂、防腐剂等)（1）保持清洁和空气流通（2）开空调时，使用内外空气交流模式（3）遇到车外空气差时，采用车内自循环模式（4）新车应尽量保持车内外空气交换（5）及时检测车内空气质量，清除污染物2.减小污染的主要措施（1）单纯过滤技术（如活性炭吸附）（2）化学消毒（用消毒剂）（3）臭氧消毒（广泛采用）（4）紫外线消毒（效果好）3.车内消毒和净化方法　　　　　　思考与练习题1．人类面临的主要环境问题有哪些？2．主要的环境污染有哪些？3．请论述铅污染和“白色污染”的成因和危害。4．人体吸入和利用氧气的主要机制如何？5．影响环境舒适度的因素主要有哪些？6．居室的污染物主要有哪些？怎样营建卫生居室？7．家用电器带来的负面影响主要有哪些？8．庭院美化的方法主要有哪些？怎样美化庭院环境？9．汽车内的污染物主要有哪些，怎样减少车内污染物？10．车内消毒和净化方法主要有哪些？