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化学和环境重订省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、化学与环境化学与环境第1页可连续发展可连续发展环境环境环境问题环境问题环境保护环境保护环境污染环境污染当代社见面临当代社见面临环境问题环境问题大气大气水水土壤土壤关注次序关注次序第2页环境环境定义:定义:与人类活动相关全部外界影响力之和。与人类活动相关全部外界影响力之和。环境环境人类人类第3页环境问题环境问题 当前人类面临主要环境问题当前人类面临主要环境问题a.自然灾害自然灾害b.水污染水污染c.大气污染大气污染d.资源问题资源问题e.人口问题人口问题f.粮食问题粮食问题第4页环境保护环境保护 环境保护概念发展环境保护概念发展50年代70年代80年代第5页第6页什么是可连续发展?什么是可连续发
2、展?两个基本组成要素:两个基本组成要素:人类应坚持与自然友好相处人类应坚持与自然友好相处当代人不能剥夺后人发展权利当代人不能剥夺后人发展权利第7页发生时间发生时间发生地发生地事件名称事件名称中毒情况中毒情况 致害原因致害原因19301930年年1212月月比利比利时时马马斯河谷烟斯河谷烟雾雾事件事件6060人死亡,几千多人人死亡,几千多人发发病病SOSO2 2,烟,烟尘尘19481948年年1010月月美国美国多多诺诺拉烟拉烟雾雾事件事件1717人死亡,六千多人患人死亡,六千多人患病病SOSO2 2,烟,烟尘尘19521952年年1212月月英国英国伦伦敦烟敦烟雾雾事件事件4 4天内死亡天内死
3、亡40004000多人多人SOSO2 2,烟,烟尘尘19551955年年510510月月美国美国洛杉洛杉矶矶光化学烟光化学烟雾雾事件事件2 2天内天内6565岁岁以上老人死亡以上老人死亡400400人,大多数居民患病人,大多数居民患病光化学烟光化学烟雾雾1953195619531956年年日本日本水俣(水俣(y)y)事件事件汞汞中毒中毒5050多人死亡,多人死亡,280280多人患多人患病病甲基汞甲基汞1955197219551972年年日本日本富山事件富山事件骨痛病骨痛病8181人死亡,人死亡,130130多人患病多人患病镉镉1961197219611972年年日本日本四日市事件四日市事件哮
4、喘哮喘病病1010多人死亡,多人死亡,800800多人患多人患病病SOSO2 2,烟,烟尘尘19681968年年3 3月月日本日本米糠油事件米糠油事件1616人死亡,五千多人人死亡,五千多人发发病病多多氯联氯联苯苯二十世纪国外八大环境污染事件二十世纪国外八大环境污染事件 第8页 1968年年3月,日本月,日本九州九州、四国四国等地域几十万只鸡突然死亡。经调查,发觉是饲等地域几十万只鸡突然死亡。经调查,发觉是饲料中毒,但因当初没有搞清毒物起源,也就没有对此进行追究。然而,事情并没料中毒,但因当初没有搞清毒物起源,也就没有对此进行追究。然而,事情并没有就此完结,当年有就此完结,当年610月,有月,
5、有4家门人因患原因不明皮肤病到九州大学从属医院就家门人因患原因不明皮肤病到九州大学从属医院就诊,患者早期症状为痤疮样皮疹,指甲发黑,皮肤色素从容,眼结膜充血等。今诊,患者早期症状为痤疮样皮疹,指甲发黑,皮肤色素从容,眼结膜充血等。今后后3个月内,又确诊了个月内,又确诊了112个家庭个家庭325名患者,之后在全国各地仍不停出现。至名患者,之后在全国各地仍不停出现。至1977年,所以病死亡人数达数余人,年,所以病死亡人数达数余人,1978年,确诊患者累计达年,确诊患者累计达1684人。人。米糠油事件引发了日本卫生部门重视,经过尸体解剖,在死者五脏和皮下脂米糠油事件引发了日本卫生部门重视,经过尸体解
6、剖,在死者五脏和皮下脂米糠油事件引发了日本卫生部门重视,经过尸体解剖,在死者五脏和皮下脂米糠油事件引发了日本卫生部门重视,经过尸体解剖,在死者五脏和皮下脂肪中发觉了多氯联苯,这是一个化学性质极为稳定脂溶性化合物,能够经过食物链肪中发觉了多氯联苯,这是一个化学性质极为稳定脂溶性化合物,能够经过食物链肪中发觉了多氯联苯,这是一个化学性质极为稳定脂溶性化合物,能够经过食物链肪中发觉了多氯联苯,这是一个化学性质极为稳定脂溶性化合物,能够经过食物链而富集于动物体内。多氯联苯被人畜食用后,多积蓄在肝脏等多脂肪组织中,损害而富集于动物体内。多氯联苯被人畜食用后,多积蓄在肝脏等多脂肪组织中,损害而富集于动物体
7、内。多氯联苯被人畜食用后,多积蓄在肝脏等多脂肪组织中,损害而富集于动物体内。多氯联苯被人畜食用后,多积蓄在肝脏等多脂肪组织中,损害皮肤和肝脏,引发中毒。早期症状为眼皮肿胀,手掌出汗,全身起红疹,其后症状皮肤和肝脏,引发中毒。早期症状为眼皮肿胀,手掌出汗,全身起红疹,其后症状皮肤和肝脏,引发中毒。早期症状为眼皮肿胀,手掌出汗,全身起红疹,其后症状皮肤和肝脏,引发中毒。早期症状为眼皮肿胀,手掌出汗,全身起红疹,其后症状转为肝功效下降,全身肌肉疼痛,咳嗽不止,重者发生急性肝坏死、肝昏迷转为肝功效下降,全身肌肉疼痛,咳嗽不止,重者发生急性肝坏死、肝昏迷转为肝功效下降,全身肌肉疼痛,咳嗽不止,重者发生急
8、性肝坏死、肝昏迷转为肝功效下降,全身肌肉疼痛,咳嗽不止,重者发生急性肝坏死、肝昏迷 等,以等,以等,以等,以至死亡。至死亡。至死亡。至死亡。教授从病症家族多发性了解到食用油使用情况,怀疑与米糠油相关。经过对教授从病症家族多发性了解到食用油使用情况,怀疑与米糠油相关。经过对教授从病症家族多发性了解到食用油使用情况,怀疑与米糠油相关。经过对教授从病症家族多发性了解到食用油使用情况,怀疑与米糠油相关。经过对患者共同食用米糠油进行追踪调查,发觉患者共同食用米糠油进行追踪调查,发觉患者共同食用米糠油进行追踪调查,发觉患者共同食用米糠油进行追踪调查,发觉九州九州九州九州一个食用油厂在生产米糠油时,因管一个
9、食用油厂在生产米糠油时,因管一个食用油厂在生产米糠油时,因管一个食用油厂在生产米糠油时,因管理不善,操作失误,致使米糠油中混入了在脱臭工艺中使用热载体多氯联苯,造成理不善,操作失误,致使米糠油中混入了在脱臭工艺中使用热载体多氯联苯,造成理不善,操作失误,致使米糠油中混入了在脱臭工艺中使用热载体多氯联苯,造成理不善,操作失误,致使米糠油中混入了在脱臭工艺中使用热载体多氯联苯,造成食物油污染。因为被污染了米糠油中黑油被用做了饲料,还造成数十万只家禽死亡。食物油污染。因为被污染了米糠油中黑油被用做了饲料,还造成数十万只家禽死亡。食物油污染。因为被污染了米糠油中黑油被用做了饲料,还造成数十万只家禽死亡
10、。食物油污染。因为被污染了米糠油中黑油被用做了饲料,还造成数十万只家禽死亡。这一事件发生在当初震惊了世界。这一事件发生在当初震惊了世界。这一事件发生在当初震惊了世界。这一事件发生在当初震惊了世界。第9页化学在环境科学中作用化学在环境科学中作用(1 1)环境分析化学)环境分析化学)环境分析化学)环境分析化学 环境分析化学发展主要集中在对环境中微量、痕量有害化合物分环境分析化学发展主要集中在对环境中微量、痕量有害化合物分环境分析化学发展主要集中在对环境中微量、痕量有害化合物分环境分析化学发展主要集中在对环境中微量、痕量有害化合物分析。析。析。析。(2 2)环境污染化学)环境污染化学)环境污染化学)
11、环境污染化学 环境污染化学主要研究环境污染物产生、迁移、转化、累积、降环境污染化学主要研究环境污染物产生、迁移、转化、累积、降环境污染化学主要研究环境污染物产生、迁移、转化、累积、降环境污染化学主要研究环境污染物产生、迁移、转化、累积、降解、危害及归宿。解、危害及归宿。解、危害及归宿。解、危害及归宿。(3 3)污染控制化学)污染控制化学)污染控制化学)污染控制化学 化学、生物以及化学与生物配合技术已广泛地应用于污染控制。化学、生物以及化学与生物配合技术已广泛地应用于污染控制。化学、生物以及化学与生物配合技术已广泛地应用于污染控制。化学、生物以及化学与生物配合技术已广泛地应用于污染控制。(4 4
12、)生态化学)生态化学)生态化学)生态化学 综合应用环境化学、生物学、毒理学研究大量化学物质在环境中综合应用环境化学、生物学、毒理学研究大量化学物质在环境中综合应用环境化学、生物学、毒理学研究大量化学物质在环境中综合应用环境化学、生物学、毒理学研究大量化学物质在环境中引发生态效应和对人体健康影响是生态化学研究主要内容。引发生态效应和对人体健康影响是生态化学研究主要内容。引发生态效应和对人体健康影响是生态化学研究主要内容。引发生态效应和对人体健康影响是生态化学研究主要内容。绿色化学绿色化学绿色化学绿色化学第10页1 干洁空气干洁空气 (N2,O2,Ar,CO2)2 水汽水汽3 悬浮颗粒悬浮颗粒 当
13、前大气组成当前大气组成一、大气环境一、大气环境第11页大气结构大气结构第12页主要大气污染物及起源主要大气污染物及起源一次污染物:一次污染物:CO,CO2SO2,H2SNO,NH3颗粒污染物颗粒污染物二次污染物:二次污染物:SO3,H2 2SO4,MSO4NO2,HNO3,MNO3,O3醛、酮醛、酮第13页CO源汽车尾气,化石燃料燃烧火山暴发、森林火灾植物生长过程光分解海洋生物代谢汇与土壤中微生物反应CO CO2与OH反应第14页CO2源汽车尾气,化石燃料燃烧火山暴发、森林火灾汇植物光合作用温室效应第15页SOX源源电厂、工业排放电厂、工业排放自然界火山、海洋排自然界火山、海洋排放放生物腐败或
14、生产排放生物腐败或生产排放出出H H2 2S,S,经氧化生成经氧化生成SOSO2 2汇汇地面或水系地面或水系酸雨第16页NOX源天然土壤、海洋中细菌对硝酸盐分解闪电过程NH3氧化燃料燃烧合成氨生产(极少)汇NO NO2 HNO3 地面或水系 NOx与光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏都相关系第17页颗粒物第18页空气污染指数(API)二氧化氮(二氧化氮(nitrogen dioxode,NOnitrogen dioxode,NO2 2)二氧化硫(二氧化硫(sulphur dioxide,SOsulphur dioxide,SO2 2)臭氧(臭氧(ozone,Oozone,O3 3)一氧化碳(一氧化碳
15、(carbon monoxide,COcarbon monoxide,CO)可吸入悬浮粒子(可吸入悬浮粒子(respirable suspended particulates,respirable suspended particulates,RSPRSP)空气污染指数空气污染指数是把五种空气污染物浓是把五种空气污染物浓度与相关某城市空气污染指数比较而计算度与相关某城市空气污染指数比较而计算出来。其中五种空气污染物为出来。其中五种空气污染物为PM2.5PM2.5PM2.5PM2.5:指空气中空气动力学直径小于等于:指空气中空气动力学直径小于等于:指空气中空气动力学直径小于等于:指空气中空气动力
16、学直径小于等于 2.52.52.52.5微米微米微米微米颗粒物,也称细颗粒物,也称细颗粒物,也称细颗粒物,也称细颗粒物。能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量(浓度)越高,就颗粒物。能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量(浓度)越高,就颗粒物。能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量(浓度)越高,就颗粒物。能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量(浓度)越高,就代表空气污染越严重。每立方米代表空气污染越严重。每立方米代表空气污染越严重。每立方米代表空气污染越严重。每立方米PM2.5PM2.5PM2.5PM2.5小于小于小于小于10101010微克为期望值。微克为期望值。微克为期望值。微克为期望值。
17、第19页空气空气空气空气污染污染污染污染指数指数指数指数APIAPI空气空气质量质量情况情况表表表表征征征征颜颜颜颜色色色色对健康影响对健康影响提议采取方法提议采取方法0-500-50优优优优可正常活动可正常活动可正常活动可正常活动51-10051-100良良良良100-100-200200轻度污染轻度污染轻度污染轻度污染易感人群症状有轻度加剧,易感人群症状有轻度加剧,易感人群症状有轻度加剧,易感人群症状有轻度加剧,健康人群出现刺激症状健康人群出现刺激症状健康人群出现刺激症状健康人群出现刺激症状 心脏病和呼吸心脏病和呼吸系统疾病患者系统疾病患者应降低体力消应降低体力消耗和户外活动耗和户外活动
18、200-200-300300中度污染中度污染中度污染中度污染心脏病和肺病患者症状显心脏病和肺病患者症状显心脏病和肺病患者症状显心脏病和肺病患者症状显著加剧,运动耐受力降著加剧,运动耐受力降著加剧,运动耐受力降著加剧,运动耐受力降低,健康人群中普遍出低,健康人群中普遍出低,健康人群中普遍出低,健康人群中普遍出现症状现症状现症状现症状 老年人和心脏老年人和心脏病、肺病患者病、肺病患者应停留在室内,应停留在室内,并降低体力活并降低体力活动动 300300重污染重污染重污染重污染健康人运动耐受健康人运动耐受力降低,有显著力降低,有显著强烈症状,提前强烈症状,提前出现一些疾病出现一些疾病 老年人和病人老
19、年人和病人应该留在室内,应该留在室内,防止体力消耗,防止体力消耗,普通人群应防普通人群应防止户外活动止户外活动 国内空气污染指数表第20页大气污染物迁移影响原因大气污染物迁移影响原因风、湍流、浓度梯度风、湍流、浓度梯度天气形势和地理形势天气形势和地理形势第21页第22页光化学烟雾光化学烟雾淡蓝色,氧化性烟雾第23页第24页硫酸型烟雾硫酸型烟雾淡黄色,还原性烟雾第25页酸性降水酸性降水第26页第27页中国酸雨地域分布图中国酸雨地域分布图第28页颗粒物第29页第30页温室效应第31页第32页敌人?“亦正亦邪亦正亦邪”臭氧臭氧朋友?人类对臭氧层破坏第33页臭氧层保护作用臭氧层保护作用 臭氧可阻挡大部
20、分高能紫外线,预防紫外线对地球上生物杀伤。第34页臭氧对人类危害臭氧对人类危害 臭氧会使人感臭氧会使人感臭氧会使人感臭氧会使人感到呼吸困难、肺到呼吸困难、肺到呼吸困难、肺到呼吸困难、肺功效减弱及肺组功效减弱及肺组功效减弱及肺组功效减弱及肺组织受损;织受损;织受损;织受损;臭氧与汽车派臭氧与汽车派臭氧与汽车派臭氧与汽车派出碳氢化合物产出碳氢化合物产出碳氢化合物产出碳氢化合物产生作用,生成生作用,生成生作用,生成生作用,生成光光光光化学烟雾化学烟雾化学烟雾化学烟雾,刺激,刺激,刺激,刺激我们呼吸系统。我们呼吸系统。我们呼吸系统。我们呼吸系统。第35页人类对臭氧层破坏人类对臭氧层破坏臭氧空洞第36页
21、大气污染综合防治1、大气污染控制路、大气污染控制路径径合理规划合理规划改变燃料结构改变燃料结构集中供热供暖集中供热供暖绿化造林绿化造林采取先进技术采取先进技术2、大气污染治理技、大气污染治理技术术颗粒污染物治理颗粒污染物治理颗粒污染物治理颗粒污染物治理(除尘)(除尘)(除尘)(除尘)主要气态污染物治主要气态污染物治主要气态污染物治主要气态污染物治理理理理 (吸收法;(吸收法;(吸收法;(吸收法;吸附法;吸附法;吸附法;吸附法;催化法;催化法;催化法;催化法;燃烧法;燃烧法;燃烧法;燃烧法;冷凝法)冷凝法)冷凝法)冷凝法)第37页二、水环境、水污染和水处理二、水环境、水污染和水处理第38页概述概
22、述总量:总量:1414亿立方公里亿立方公里淡水淡水 2.8%2.8%海水海水 97.2%97.2%淡水分配:淡水分配:冰川、冰盖:冰川、冰盖:77.2%77.2%地下水:地下水:22.4%22.4%沼泽、湖泊:沼泽、湖泊:0.35%0.35%大气:大气:0.04%0.04%河流:河流:0.01%0.01%我国当前平均每人占有地表水资源约我国当前平均每人占有地表水资源约2700m3,居世界第居世界第88位,仅为世界人均占有量位,仅为世界人均占有量1/4。第39页水体水体水体组成不但包含水体组成不但包含水水,而且也包含,而且也包含其中其中悬浮物质悬浮物质、胶体物质胶体物质、溶解物溶解物质质、底泥底
23、泥和和水生生物水生生物,所以水体是,所以水体是个完整生态系统,或是被水覆盖地个完整生态系统,或是被水覆盖地段自然综合体。段自然综合体。第40页天然水体组成天然水体组成:悬浮物质:悬浮物质:泥沙、粘土、藻类及附着细菌等泥沙、粘土、藻类及附着细菌等胶体物质:胶体物质:硅溶胶和腐殖酸胶体等硅溶胶和腐殖酸胶体等水合金属离子水合金属离子(Fe3+、Al3+)溶解物质:溶解物质:盐盐盐盐类类类类(K K+、NaNa+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、HCOHCO3 3-、NONO3 3-、ClCl-、SOSO4 42-2-等)等)等)等)微量金属离子(微量金属离子(微量金属离子(微量金属离子(CdCd
24、、HgHg、PbPb、SbSb、SnSn、ZnZn、MnMn、CuCu)营养物质营养物质营养物质营养物质 (N,PN,P)气体(气体(气体(气体(OO2 2、COCO2 2、H H2 2S S和和和和N N2 2等)等)等)等)有机物质有机物质有机物质有机物质 (非腐殖质和腐殖质非腐殖质和腐殖质非腐殖质和腐殖质非腐殖质和腐殖质)第41页水体指标水体指标总含盐量总含盐量(TDS):水体中常见主要离子总量。水体中常见主要离子总量。TDS=Ca2+Mg2+Na+K+HCO3-+SO42-+Cl-水体中有机污染物水体中有机污染物 CODCODCODCODCOD是是是是Chemical Oxygen D
25、emandChemical Oxygen DemandChemical Oxygen DemandChemical Oxygen Demand,化学耗氧量化学耗氧量化学耗氧量化学耗氧量。化学耗氧量化学耗氧量化学耗氧量化学耗氧量(chemical oxygen demand)(chemical oxygen demand)(chemical oxygen demand)(chemical oxygen demand)亦称亦称亦称亦称“化学需氧量化学需氧量化学需氧量化学需氧量”,简称,简称,简称,简称“耗氧量耗氧量耗氧量耗氧量”。用化学氧化剂。用化学氧化剂。用化学氧化剂。用化学氧化剂(如如如如高锰
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