化学人教版（2019）必修第二册8.3环境保护与绿色化学（共26张ppt）

(共26张PPT)
第3节 环境保护和绿色化学
一、化学与环境保护
1.环境质量监测
通过对污染物的存在形态、含量进行分析和测定，为控制和消除污染提供可靠的数据，是进行环境质量评价和污染治理的基础。
“三废”：是指工业生产中产生的废气、废水和废渣对环境的污染。
2.大气污染及防治
（1）大气污染
除了自然因素，大气污染主要来自化石燃料的燃烧和工业生产过程产生的废气及其携带的颗粒物。这些污染物在太阳辐射等因素作用下，经过复杂变化形成次生污染物。在一定的天气条件下，会造成酸雨、雾霾、光化学烟雾等污染现象。
酸雨
光化学烟雾
雾霾，是雾和霾的组合词。雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物（PM 2.5），一旦排放超过大气循环能力和承载度，细颗粒物浓度将持续积聚，此时如果受静稳天气等影响，极易出现大范围的雾霾。
（2）大气污染的治理
①改革能源结构，采用无污染能源，如太阳能、风力、水力，或低污染能源，如天然气、沼气、酒精。
②对燃料进行预处理，如燃料脱硫、煤的液化和气化，以减少燃烧时产生污染大气的物质。
③改进燃烧装置和燃烧技术，如改革炉灶、采用沸腾炉燃烧等，
以提高燃烧效率和降低有害气体排放量。
④采用无污染或低污染的工业生产工艺，如不用或少用易引起污染的原料，采用闭路循环工艺等。
思考讨论
1.煤燃烧可提供能量，那么工厂中如何解决煤燃烧产生的SO2
2.结合工业实际，选取SO2吸收剂还应考虑哪些条件？
(提示：分别从SO2的“物质类别” 和“元素价态”分析)
廉价易得、效果显著、不产生新污染等。
3.如下图是燃煤脱硫工艺示意图，请写出相关反应的化学方程式。
思考讨论
4.如下图分别为碱液吸收法、石灰-石膏法吸收SO2的流程图。试分析两种吸收方法的优劣？(提示：从吸收效率、成本以及产物的扩散性等方面评价）
SO2
吸收
NaOH
Na2SO3
图1：碱液吸收法
图2：石灰-石膏法吸收法
5.在上述两种方法的基础上，请设计一个改进的、能实现物料循环的“双碱法”烟气脱硫方案。
（1）水体污染
指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和自净能力即水体的环境容量，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在人类生活和生产中的作用，降低了水体的使用价值和功能的现象。
3.水体污染及防治
赤潮
水华
生活污水和某些工业废水中经常含有一定量的氮和磷元素，过度施用氮肥、磷肥的农田水中也常含有氮、磷元素。水体中过量的氮和磷为水中微生物和藻类提供了营养，使得红藻和蓝绿藻迅速生长，形成赤潮和水华。藻类的繁殖、生长、腐败，引起水中氧气大量减少，导致鱼虾等水生生物死亡、水质恶化。
赤潮国际上也称其为“有害藻华”，又名红潮。海洋中一些微藻、原生动物或细菌在一定环境条件下爆发性增殖或聚集达到某一水平，引起水体变色或对海洋中其他生物产生危害的一种生态异常现象。
赤潮是在特定环境条件下产生的，相关因素很多，但其中一个极其重要的因素是海洋污染。大量含有各种含氮有机物的废污水排入海水中，促使海水富营养化。
所谓水华（water blooms），就是淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，是水体富营养化的一种特征，主要由于生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后，蓝藻（严格意义上应称为蓝细菌）、绿藻、硅藻等藻类成为水体中的优势种群，大量繁殖后使水体呈现蓝色或绿色的一种现象。也有部分的水华现象是由浮游动物——腰鞭毛虫引起的。
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存。此外，自来水厂的过滤装置被藻类“水华”填塞，漂浮在水面上的“水华”影响景观，并有难闻的臭味。
(2)化学与污水处理
①污水的“三级”处理
②污水处理常用方法：物理法、化学法和生物法等
在二级处理中加入硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝等混凝剂，可使废水中的细小悬浮物聚集成较大的颗粒，然后经沉淀、过滤除去。
可回收物：报纸、纸箱、书本、广告单、塑料瓶、塑料玩具、油桶、酒瓶、玻璃杯、易拉罐、旧铁锅、旧衣服、旧数码产品、旧家电等
有害垃圾：废电池（充电电池、铅酸电池、镍镉电池、纽扣电池等）、废油漆、消毒剂、荧光灯管、含汞温度计、废药品及其包装物等
其他垃圾：餐盒、餐巾纸、湿纸巾、卫生间用纸、塑料袋、食品包装袋、污染严重的纸、烟蒂、纸尿裤、一次性杯子、大骨头、贝壳、花盆等
厨余垃圾：丢弃的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣、碎骨头
二、绿色化学
1.核心思想
改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染。
2.原子经济性反应
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%。
原子利用率 =
期望产物总质量
生成物总质量
以乙烯为原料生产环氧乙烷，过去主要使用的是氯代乙醇法，包括以下两步反应：CH2=CH2+Cl2+H2O →ClCH2CH2OH+HCl
2ClCH2CH2OH+Ca（OH）2→ +CaCl2+2H2O
总的反应可表示为：
CH2=CH2+Cl2+Ca（OH）2→ +CaCl2+H2O
现代石油工业采用银做催化剂，可以实现一步完成：
CH2=CH2+O2→ 2
Ag
要了解环境的污染情况，消除和控制污染以及研究污染物的存在、分布和转化规律，就需要对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定，提供可靠的分析数据。化学工作者正承担着繁重的环境监测工作。
保护绿水青山
彰显新时代化学担当！