《83 第三节 环境保护与绿色化学》课件.pptx
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- 83 第三节 环境保护与绿色化学 83 第三节 环境保护与绿色化学课件 83 三节 环境保护 绿色 化学 课件
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1、一、环境保护一、环境保护1.在环境问题面前,化学工作者所面临的重要问题在环境问题日益突出的今天,化学工作者所承担的_的检测是进行_和_的基础。的生产工艺。2.化学在三废治理过程中的重要作用。环境质量环境质量评价污染治理3.污水的处理方法常有的有_、_和_等物理法化学法生物法4.工业废渣和生活垃圾等固体废弃物的处理应遵循_、_和_的原则,达到减少环境污染和资源回收这两个重要目的。无害化减量化资源化二、环境保护与绿色化学二、环境保护与绿色化学1.环境:主要是指人类的生存环境。2.环境问题:主要是指由于人类不合理开发和利用自然资源而造成生态环境的破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染问题。3
2、.环境污染:人类排放的污染物质超过了环境的自净能力,引起环境质量发生不良变化从而危害人类健康和生存的现象。因此,要随时进行环境监测!如:水华、赤潮、酸雨、光化学烟雾环境污染的分类:环境污染的分类:按环境要素:分大气污染、水体污染、土壤污染。按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。按造成污染的性质、来源分: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。硫氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学物质发生反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的化学反应原理和类型。酸雨是指PH5.6的酸性降水,其主要成分
3、是硫酸和硝酸,属于严重的大气污染现象,会区域性或随风漂移形成对土壤肥力、森林、水生动植物和建筑物等的大范围危害。酸雨主要是由化石燃料的燃烧、金属矿物的冶炼、生产和使用硫酸、硝酸的工厂等排放的硫氧化物和氮氧化物所造成的。利用化学方法可以控制硫和氮氧化物,进而控制酸雨等危害。例如:针对我国以煤炭为主、酸雨类型属于硫酸型的特点,主要采取燃料预脱煤、炉内脱硫和烟囱排气除硫等措施,用CaCO3、CaO、Ca(OH)2、NH3、水等吸收脱硫。CaO+SO2=CaSO32CaSO3+O2=2CaSO4SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3800800800800再如,机动车辆的尾气排放也同样需要控制,
4、其中的氮氧化物还是光化学污染的主要成因,它比硫氧化物的消除难度大,一般采用CH4、H2、NH3等在Pt、Pd等催化作用下是氮氧化物还原,转化为N2、CO2、H2O等无害气体。CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2OCH4+4NO=2N2+CO2+2H2OPtPt400400500500PtPt400500400500水华是淡水中的一种自然生态现象,是由于水的富营养化引起藻类(如蓝藻、绿藻、硅藻等)的迅猛生长,水一般呈蓝色或绿色。淡水中“水华”造成的最大危害是:饮用水源受到威胁,藻毒素通过食物链影响人类的健康,蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏,具有促癌效应,直接威胁人类的健康和生
5、存。赤潮是由于海水中浮游藻类、原生动物或细菌异常增殖或聚集而引起海水变色的现象。实际上,赤潮并不一定都是红色的,它可因引发赤潮的生物种类和数量不同而呈现出不同颜色。绿色化学绿色化学理念理念(防治防治优于优于治理治理)核心:改变“先污染后治理”的观点和做法。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。从学科观点看:是化学基础内容的更新。(改变反应历程)从环境观点看:强调从源头上消除污染。(从一开始就避免污染物的产生)从经济观点看:它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本。(尽可能提高原子利用率)热点:原子经济性反应物原子全部转化为最终的期望产物,原子利用率为100%应用无毒无害的催化剂
6、应用无毒无害的催化剂反应过程反应过程反应物反应物反应产物反应产物艺艺工工产产生生的的全全安安提高能源的利用率提高能源的利用率无毒无害原料无毒无害原料可再生资源可再生资源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环境友好产品(安全、环境友好产品(安全、能降解、可再利用)能降解、可再利用)应用无毒无害的溶剂应用无毒无害的溶剂绿色化学示意图绿色化学示意图按照绿色化学的原则,最理想的“原子经济“就是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100%。乙烯生产环氧乙烷乙烯生产环氧乙烷以乙烯为原料生产环氧乙烷,经典的方法是氯代乙醇法,包括以下两步反应:原子利用率原子利用率=25.4%
7、=25.4%原子利用率原子利用率=100%=100%你学过的无机反应基本类型和有机反应的类型中,哪些反应类型符合绿色化学的理念?答案:无机反应中的化合反应、有机反应中的加成反应和加聚反应。美化环境美化环境从从我做起我做起1.“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应,尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应,不符合绿色化学概念的是()A.消除硫酸厂尾气排放;SO2NH3H2O=(NH4)2SO3B.消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染 NO2NONaOH=2NaNO2H2O C.制CuSO4;Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2OD.制CuSO4;2CuO2=2CuO;CuOH2SO
8、4(稀)=CuSO4H2OC C C中有污染物SO2放出,不符合“绿色化学”的概念。2.保护环境是每一个公民的责任,下列做法:推广使用无磷洗涤剂;城市生活垃圾分类处理;推广使用一次性木质筷子;推广使用清洁能源;过量使用化肥、农药;推广使用无氟冰箱。其中有利于保护环境的是()A B C D3.绿色化学的目标是()A.减少对环境的污染B.防患于未然,最终杜绝化学污染源C.设计对人类健康和环境更安全的化合物D.研究变换基本原料和起始化合物C C B B 绿色化学的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。4.空气污染下列叙述错误的是()A.温室效应是CO具有增高地球温度的效应造成的B
9、.破坏臭氧层的主要物质是氟氯烃等物质C.CO能与血红蛋白形成稳定的化合物,降低血液输入氧的能力D.酸雨主要是雨水与SO3或SO2反应,最终形成的H2SO4、还有少 量的NO2及CO2和水反应生成的HNO3与H2CO3造成的C C 解析:A温室效应是CO2浓度增高所致。D中含硫的物质燃烧生成SO2,SO2在一些催化剂作用下生成SO3,SO3被水吸收成H2SO4或SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3再被氧化成H2SO4。空气中NO2(汽车尾气)与H2O反应生成HNO3或NO和O2,水反应生成HNO3。谢谢一、化学与环境保护一、化学与环境保护1环境保护环境保护(1)环境问题:主要)环境问题:主要
10、是指由于人类不合理地开发和是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境利用自然资源而造成的生态环境破坏。以及破坏。以及工农业生工农业生产和人类生活所造成的环境污染。产和人类生活所造成的环境污染。(2)环境保护)环境保护的任务的任务环境监测:对环境监测:对污染物的存在形态、含量等进行分析和污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定,提供鉴定,提供可靠的分析数据。可靠的分析数据。治理工业治理工业三废(三废(_、_、_)。)。寻找源头治理环境污染的生产寻找源头治理环境污染的生产工艺:杜绝工艺:杜绝污染物的排污染物的排放,能放,能从根本上解决环境问题。从根本上解决环境问题。废水废水废气废气废渣废
11、渣2大气污染大气污染(1)污染)污染物主要物主要来源:除了来源:除了自然因素自然因素外,大气污染外,大气污染物主物主要来自要来自_和工业生产过程产生的废气及其和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。携带的颗粒物。化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧(2)次生污染物)次生污染物的形成的形成【微思考微思考】CO2能引起能引起温室效应,故温室效应,故CO2属于大气污染属于大气污染物物之一,所以之一,所以应最大限度地杜绝应最大限度地杜绝CO2的排放。这种观的排放。这种观点对点对吗?吗?提示:提示:观点观点错误。错误。CO2不属于大气污染不属于大气污染物,大气污染物,大气污染物物是指大气中危害人类和环境的人为
12、污染物和天然污染物。是指大气中危害人类和环境的人为污染物和天然污染物。CO2参与参与光合作用,所以光合作用,所以CO2还是有一定作用的。还是有一定作用的。当然,当然,为为减少减少温室效应,可以温室效应,可以适当减少适当减少CO2的排放。的排放。3污水污水的处理方法的处理方法(1)常用)常用的污水处理方法有的污水处理方法有_、_、和、和_等。等。(2)污水处理)污水处理的常用化学方法的常用化学方法_、_、_等。等。物理法物理法化学法化学法生物法生物法中和法中和法氧化还原法氧化还原法沉淀法沉淀法(3)污水处理)污水处理的流程的流程一级一级处理:通常处理:通常采用采用_方法,即方法,即用格栅间、沉淀
13、用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶性的污染物。经一级处理后的水池等除去污水中不溶性的污染物。经一级处理后的水一般达不到排放一般达不到排放标准,一级标准,一级处理作为预处理。处理作为预处理。物理物理二级二级处理:采用处理:采用_方法(又方法(又称称_法)及法)及某些某些化学方法,除去化学方法,除去水中的可降解有机物等污染物。经二级水中的可降解有机物等污染物。经二级处理处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。后的水一般可以达到国家规定的排放标准。三级三级处理:主要处理:主要采用采用_、_、_和和_等,对等,对污水进行深度处理和污水进行深度处理和净化。经三级处理后水可用于绿化和景观用水等。净化。经三
14、级处理后水可用于绿化和景观用水等。生物生物微生物微生物化学沉淀法化学沉淀法氧化还原法氧化还原法离子交换法离子交换法反渗透法反渗透法4固体固体废弃物的处理废弃物的处理工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循工业废渣和生活垃圾等固体废物的处理应遵循_、_和和_的的原则,达到原则,达到_和和_这两个重要目的。这两个重要目的。无害化无害化减量化减量化资源化资源化减少环境污染减少环境污染资源回收利用资源回收利用二、绿色化学二、绿色化学1“绿色化学绿色化学”可以诠释为环境友好可以诠释为环境友好化学,它化学,它的核心的核心内涵是在反应过程和化工生产内涵是在反应过程和化工生产中,尽量中,尽量减少或彻底消减少或
15、彻底消除使用和产生有害物质。它研究对环境没有任何副作除使用和产生有害物质。它研究对环境没有任何副作用的化学试剂、化学制品和化学工艺。用的化学试剂、化学制品和化学工艺。2绿色绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。按照绿色化学的原消除工业生产对环境造成的污染。按照绿色化学的原则,最则,最理想的理想的“原子经济性反应原子经济性反应”就是就是_(即(即没有没有副副反应,不反应,不生成生成副产物,更副产物,更不能产生不能产生废弃物),这时废弃物),这时原子原子利用率为利用率为100%。反应物的原子全反应物的原子全部转化为期望的最
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