大学化学第06章_环境化学基础_5_13.pptVIP

第5章 环境化学基础 Chapter 5 Basic Enviromental Chemistry;本章概要;5.1 环境与污染 5.1.1 几个基本概念 环境是指人类赖以生存的自然环境和社会环境的总和。 自然环境是指与人类生存和发展有关的各种自然因素，包括阳光、空气、水、土壤、气候、动植物、微生物，等。 人、动物、植物和微生物组成了生物界。各种群之间在依赖与约束中共生。 生物群落与周围非生物环境间也存在着相互作用，如此构成的综合体称为生态系统。 生态系统内部存在物质、能量等交换，当这种交换在相当长时间内保持平稳状态时，便称为达到了动态的生态平衡。;自然界的水循环;生态系统具有一定的抗冲击能力，但当外来冲击超过其 承受能力时，系统便遭到了不可逆转的破坏； 当一种生态平衡遭到破坏后，建立新的平衡需相当长的时间和代价。 常见的破坏生态的例子有： 乱伐森林、破坏植被引起的水土流失与沙漠化； 向大气中过量排放有害气体导致臭氧空洞与温室效应； 向水体中过量排放废弃物引起水体的富营养化； ?? 5.1.2 环境污染的研究内容 当前人们关注的环境污染的内容包括：空气污染；水污染；固废污染；噪音污染；光污染；热污染；放射性污染；等。;5.2 大气污染与防治（防止） 5.2.1 大气的组成与结构 5.2.1.1 大气的组成 5.2.1.2 大气的结构? 5.2.2 几种主要的大气污染 5.2.2.1 粉尘（悬浮颗粒物） 定义：粉尘=降尘 (d≥10?m, 在大气中可因重力而自然沉降) + 飘尘(d≤10?m, 在大气中不能自然沉降)。 危害：降低能见度；吸附携带有害物质与病菌；可随空气通过呼吸进入人体参加血液循环，部分残留在合适的部位引起组织的病变。;来源：工矿企业燃煤、燃油，通过烟囱排放的烟尘。 防止方法：工矿企业采用除尘设备（静电除尘；旋风除尘；布袋除尘；水膜除尘；等)。 5.2.2.2 温室气体与温室效应 地球上的能量关系 地球温度升高所带来的后果（Rf：改变世界的6度） ;与地球大气有关的温室气体: CO, N2O, O3, CH4, CO2, H2O，等。;温室气体的振动方式与红外吸收;温室气体的红外吸收谱图;;;温室气体排放量前五名的国家;5.2.2.3 SOx、NOy与酸雨 定义：由于大气中0.04% CO2的???在，未污染天然雨水的pH约为5.6。人们将pH5.6的雨水叫做酸雨。(H2CO3 ?) 酸雨的危害：腐蚀建材和文物；烧毁庄稼、植物与植被；污染土壤与水体；刺激呼吸道、引发疾病。污染来源：工矿企业燃煤，汽车尾气，等。 防止方法：企业采用脱硫、脱氮装置；减少汽车的用量。 5.2.2.4 含氟烷烃与臭氧空洞 典型的相关含氟烷：氟里昂 (Freon, 含氟含氯烷烃，性质优良的制冷剂)；哈龙（Halon，含氟含溴烷烃，性质优良的泡末灭火器材料）。;臭氧的产生与消亡机理： O2?2O? (光引发) O2+O??O3 O3?O?+O2 （光引发） CFCl3?CFCl2?+Cl? (光引发) Cl?+O3?ClO?+O2 ClO??Cl?+O2 臭氧空洞对人类生存的影响 防止方法 全面禁用氟氯碳化物 ;5.2.2.5 碳氢化合物、氮氧化物与光化学烟雾 现象：由汽车排放物NOx和碳氢化物为基础，在一定的气候条件和光照情况下，引发一系列的化学反应，产生醛酮醇酸(结构式？)等有机物，凝聚为烟雾。 危害：影响能见度，刺激黏膜与呼吸道，腐蚀老化建筑设施。 形成机理：NO2 ? NO+O? (光引发) ； O? + O2 ? O3 O3 + 碳氢化物(HC) ? 醛酮醇酸等及其碎片 防止措施：减少、净化汽车尾气。;5.2.3 烟气除尘与脱硫技术 5.2.3.1 常用的烟气除尘方法 机械除尘：依靠机械力将尘粒从气流中除去，其结构简单，设备费和运行费均较低，但除尘效率不高。包括重力除尘、惯性除尘、离心除尘等。 洗涤除尘：用液体洗涤含尘气体，使尘粒与液滴或液膜碰撞而被俘获，除尘效率为80%～95%，运转费用较高。包括水浴式除尘、泡沫式除尘，文丘里管除尘、水膜式除尘等。 过滤除尘 ：使含尘气流通过滤料将尘粒分离捕集，分内部过滤 (滤料除尘) 和表面过滤 (布袋除尘) 两种方式，除尘效率一般为90%～99%，不适用于温度高的含尘气体。 静电除尘：利用静电力实现尘粒与气流分离，特点是气流阻力小，除尘效率可达99％以上，但投资较高。占地面积大。;5.2.3.2 常用的烟气脱硫技术 石灰石-石膏法：以石灰浆为吸收剂泵入吸收塔与烟气接 触，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从下而上 的空气进行氧化反应生成硫酸钙，反应式为： CaCO3+ SO2+?O2→CaSO4+CO2。脱硫效率可大于95