——以印江县印江民族中学实习为例
谭波
摘要 近年来随着我国经济的快速发展,综合实力的快速提升,化学物品在生活中的运用越来越广泛,导致化学污染也越来越严重,化学污染也受到了各方面的重视。化学污染不仅对我们环境、地球造成了损坏,而且还危害到了我们人类的健康。在化学污染中以重金属、非金属、水泥中存在的染为主。本文主要浅谈了化学中重金属、非金属的污染和根据我县水泥生产中存在的化学污染,让更多的人了解化学中也存在污染,并学会自我保护。
关键词 高中化学 环境污染 重金属 非金属 水泥
Abstract: in recent years with the rapid development of China's economy, comprehensive strength of the rapid increase,chemicals in the life, the use of more and more widely, resulting in chemical and water pollution is becoming more andmore serious, chemical pollution has been the attention. Chemical pollution not only to our environment, ball, causing damage but also is harmful to our health. In chemical pollution to metal, nonmetal, cement in the presence of dye based.This paper mainly discuss the chemistry of metal, non metal pollution and according to the existing cement production in our County chemical pollution, let pollution also occurs in more people understand chemistry, and learn to protect themselves.
Key words: high school chemical environmental pollution heavy metal non metal cement
引言:
在我们生活的多姿多彩的物质世界里,化学是必不可少得,也是与我们生活密不可分。但往往很多东西都有两面性,化学也不例外,它让我们的世界变得光彩照人,生活变的更精彩,但是它也加剧了我们的环境污染和加剧了地球的毁灭,更是对我们人类的生命产生了威胁。当今社会,绿化学越来越被人类所重视。绿化学又称环境友好化学,最早出现于美国。“绿化学”由美国化学会(ACS)提出,目前得到世界广泛的响应。其核心是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,让化学最大利益的服务于人类和社会。
面对越来越严重的环境污染问题,让我们的生活健康、家园受到了强大威胁。尤其是科技高速发展的今天,很多东西都离不开化学,但是人们往往在利用化学的同时也在对环境造成污染,影响人类健康。我们只有理解化学了,并知道其中每种成分对环境的污染源之后才能把化学污染降到最低,让化学更好的为人类服务。从而我们应该对重金属对土壤,非
金属对大气等污染进行了解和水泥生产中的污染进行掌握,这样才能更好的应用化学,更好的对我县环境进行治理和完善。
正文water pollution:
1.浅谈重金属在环境中渗透的污染
1.1 重金属污染的概述
在我们的生活和生产中涉及的金属污染大多都属于重金属的污染,而轻金属对环境污染不是很严重,只要我们适当了解和小心运用就不会对环境造成污染。而重金属就不一样,它对环境和人体的健康的危害就是巨大的,稍微过多就会导致生命危险或影响土壤几十年以及更长久。重金属一般指相对密度大于5的金属。但在环境化学研究中,一般是指对生物有显著毒性的元素,如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、钡、锑等。而汞、镉、铅、铬等是重金属污染土壤的重要污染源;有些重金属是人体必须的微量元素,缺了它会引起一系列疾病,如铁元素,是人体血红蛋白中氧的载体,人体缺铁会导致贫血;也有些重金属,不是人体必须的元素,毒性很强,如汞、铅等,摄入体内只会对人体造成严重的损害;还
有是作为人体新陈代谢过程中必需的微量元素,不可缺少,但过量时又成为一种有毒物质,危害人体的健康,如铜就是这类元素之一。所以,对重金属污染的认识不仅要了解定性的划分,还要必须了解定量的概念。
重金属污染的特点:形态多变,且形态不同毒性不同。金属多为过渡代元素,有多个化合价,反应话性强,能参加多种反应和过程。会随着所在环境的条件的变化而变化,如酸、碱性环境,氧化性与还原性环境等的不同而反应产生不同形态的物质,从而导致污染不同。毒性效应强浓度范围低,不同的生物对金属的耐毒能力不同,一般而言金属的毒性大小为:Hg>Ag>Cu>Cd>Zn>Pb>Cr>Ni>Co。极低的浓度即显现出较强的毒性;土壤中的重金属难被微生物降解,因而长期停留和积累在环境中,无法彻底清除。土壤中的重金属离子被农作物吸收,农作物再被人类吃掉从而导致人体积累重金属而中毒,对人体造成潜在的危害。
1.2汞污染
汞(mercury,Hg),又称水银,在各种金属中,汞的熔点是最低的,只有-38.87℃,也是唯一在常温下呈液态并易流动的金属,外表似银珠。晶体汞相对密度14.26-14.4;液体汞
相对密度13.546(20℃)。它的化学符号来源于拉丁文,原意是“液态银”,他的毒性在重金属中一般最强。汞在我们的日常生活中随处可见,随处可用。如生活中常常使用的水银温度计,化学实验室也常常利用来参与一些实验,工农业生产中也常常运用到汞,如农药、土壤中的汞、氯碱工业、造纸工业、颜料工业等都用到了汞。汞的排放主要来自于自然源和人为源两部分,自然源包括:火山活动、自然风化、土壤排放和植被释放等;人为源指的是因人类活动引起的汞排放,包括汞的使用、物质当中含有汞杂质以及废物处理引起的汞排放三大类。向大气中排放汞主要源于化石燃料燃烧,尤其是煤炭的燃烧,而燃煤电厂是大气中汞排放的最大源头。其他污染源还包括电厂以外的各种燃煤工业锅炉、废物燃烧、水银法氯碱生产、水泥生产、有金属生产、钢铁生产。在日常生活中,造成汞污染的因非常多。如化妆品、牙科材料、体温计、照明用灯、鱼体内都含有一定量的汞。汞对皮肤有一定的漂白作用,因此,具有漂白、祛斑作用的化妆品多含有汞。充填龋齿的主要材料是银汞合金。补牙时,银汞充填物产生的汞蒸气,对患者同样有害。一支普通的玻璃体温计含汞约1克,一台台式血压计含汞约50克。由于所用容器的材质多为玻璃,在使用中倘若发生破碎就容易导致汞泄漏。汞在我们生活中用途广泛,但毒性又很强大,所以我们在运用时一定要小心。
汞在环境中的转变与迁移形式是多样的。如挥发性,因为汞的熔点低,所以易挥发是其一大特点。正是由于汞的这一特性,才导致每年有数以万吨的汞通过土壤和植物的蒸发作用释放到大气中去,污染空气和影响人类健康。氧化还原性,因为汞有0价、+1价、+2 价三种形式存在,所以处于最低价态的汞(0价)具有还原性,处于最高价态的汞(+2价)具有氧化性,处于中间价态的汞(+1 价)具有两性。当这三种形式的汞遇到不同性质的物质之间发生相互转化,从而导致污染更为多样化,更为严重化。吸附作用,汞在土壤或空气中形成某些物质,从而导致它具有一定的吸附性,如HgCl2就具有吸附性。因为汞在我们生活中的形式多样,变化多样,污染环境的能力多样,所以在使用汞做一切事情之前我们一定要学会和了解有关知识。在学校一定要对学生多普及这方面的知识,因为化学就是贴近生活,我们有义务和权利让汞污染减少,让社会不再发生汞中毒等事件,这就是我们的教育所在的意义所在。
2.浅谈非金属在环境中渗透的污染
2.1非金属污染的概述
在高一化学必修一第四章我们学习了非金属。它除稀有气体外,非金属元素只有十多种,
它们大都位于元素周期表的右上部。非金属元素虽然少但是他对人们的影响确是很大,人们每天都要生活在有O2的世界里,植物进行光化作用也离不开CO2,人体的生理必需的食用盐——NaCl中也含有非金属氯元素。它们低种类很少是它们的形式多样化,因为大多数非金属元素的化合价都有多种,如硫有-2价的H2S 、Na2S; 0价的S单质; +2价的Na2S2O3; +4价的 SO2 、H2SO3; +6价的 SO3 、H2SO4等,氮常见的化合价有+4价的NO2、+3价的 HNO2、+2价的NO、+1价的N2O、0价的N2、-3价的NH3 等。虽然它们很多对人体和环境有利,但是由于它们的形式多样化,导致产物多样化,从而产生有毒有害物质,如产生的Cl2、SO2、NO2、都属于有毒气体。当环境不同时、反应条件不同时又会产生不同的产物,如产生的CO2 是形成温室效应的主要成分,SO2、NO2是形成酸雨的主要成分等。非金属也能形成我们所需的材料、生活用品、化妆品、食用调料等,但也往往因为这些,再生产过程中也产生了大量的对环境、地球、大气破坏的物质。这些都是我们在生产和运用化学是需要注意和关注的问题。
2.2酸雨对环境的破坏
在高一化学必修一第四章我们学习了非金属,对酸雨进行了学习。酸雨正式的名称是为酸
性沉降.是指pH值小于5.6的雨、雪、雾、 雹等大气降水。它可分为"湿沉降"与"干沉降"两大类,前者指的是所有气状污染物或粒状污染物,随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面,后者是指在不降雨的日子,从空中降下来的灰尘所带的一些酸性物质。酸雨形成的原因:酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水气凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷”形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。根据调查和测定我县的酸雨是硫酸型酸雨。
酸雨多成于化石燃料的燃烧:
⑴S→H2SO4 S+O2(点燃)=SO2
SO2+H2O=H2SO3(亚硫酸)
2H2SO3+O2=2H2SO4(硫酸)
总的化学反应方程式:
S+O2(点燃)=SO2; 2SO2+2H2O+O2=2H2SO4
⑵氮的氧化物溶于水形成酸:
酸雨多成于化石燃料的燃烧:
⑴S→H2SO4 S+O2(点燃)=SO2
SO2+H2O=H2SO3(亚硫酸)
2H2SO3+O2=2H2SO4(硫酸)
总的化学反应方程式:
S+O2(点燃)=SO2; 2SO2+2H2O+O2=2H2SO4
⑵氮的氧化物溶于水形成酸:
a.NO→HNO3(硝酸)
2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
总的化学反应方程式:
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
b.NO2→HNO3
总的化学反应方程式:
4NO2+2H2O+O2=4HNO3
在通过上述这几个主反应最终形成酸性物质随雨水等降落到地球上,对环境和人造成危害。在我县酸雨的危害还是较大的,它能使农作物大幅度减产,特别是小麦,在酸雨影响下,可减产13%至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害,导致蛋白质含量和产量下降。在酸雨的作用下,土壤中的营养元素钾、钠、钙、镁会释放出来,并随着雨水被淋溶掉,所以长期的酸雨会使土壤中大量的营养元素被淋失,造成土壤中营养元素严重不足,变得贫瘠。此外,酸雨能使土壤中的铝从稳定态中释放出来,使活性铝的增加而有机络合态铝减少。土壤中活性铝的增加会严重抑制林木的生长。酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖,降低酶活性,土壤中的固氮菌、细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。酸雨还可使森林的
2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
总的化学反应方程式:
4NO+2H2O+3O2=4HNO3
b.NO2→HNO3
总的化学反应方程式:
4NO2+2H2O+O2=4HNO3
在通过上述这几个主反应最终形成酸性物质随雨水等降落到地球上,对环境和人造成危害。在我县酸雨的危害还是较大的,它能使农作物大幅度减产,特别是小麦,在酸雨影响下,可减产13%至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害,导致蛋白质含量和产量下降。在酸雨的作用下,土壤中的营养元素钾、钠、钙、镁会释放出来,并随着雨水被淋溶掉,所以长期的酸雨会使土壤中大量的营养元素被淋失,造成土壤中营养元素严重不足,变得贫瘠。此外,酸雨能使土壤中的铝从稳定态中释放出来,使活性铝的增加而有机络合态铝减少。土壤中活性铝的增加会严重抑制林木的生长。酸雨可抑制某些土壤微生物的繁殖,降低酶活性,土壤中的固氮菌、细菌和放线菌均会明显受到酸雨的抑制。酸雨还可使森林的
病虫害明显增加。在贵州,重酸雨区的马尾松林的病情指数为无酸雨区的2.5倍。酸雨危害水生生物,它使许多河、湖水质酸化,导致许多对酸敏感的水生生物种灭绝,湖泊失去生态机能,最后变成死湖。酸雨还杀死水中的浮游生物,破坏水生生态系统。
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