化学论文-化学与环境

化学与环境摘要：论文通过化工产业起源、工业对环境的污染、环境现状、绿色化学改善环境四个方面四格方面论述。保护环境，已成为人类紧迫和重要的任务。关键词：化工产业起源；工业对环境的污染；环境现状；绿色化学改善环境。引言：随着化工产业的建立和快速发展，很多个人、企业、国家并不注意排污、消耗、产品安全以及这些问题对未来环境的影响。绿色化学让我对化学与环境之间的关系进行了思考，化学可以保护环境，也可以破坏环境。本篇论文将就化学对环境的双重影响进行探讨。化工产业起源尽管化学品的使用可以追溯到古代文明时代，我们所谓的现代化学工业的发展却是非常近代才开始的。可以认为它起源于工业革命期间，大约在1800年，并发展成为为其他工业部门提供化学原料的产业，比如制肥皂所用的碱，棉布生产所用的漂白粉，玻璃制造业所用的硅及碳酸钠。我们会注意到所有这些都是无机物。有机化学工业的开始是在十九世纪六十年代以WilliamHenryPerkin发现第一种合成染料——苯胺紫并加以开发利用为标志的。20世纪初，德国花费大量资金用于实用化学方面的重点研究，到1914年，德国的化学工业在世界化学产品市场上占有75%的份额。这要归功于新染料的发现以及硫酸的接触法生产和氨的哈伯生产工艺的发展。而后者需要较大的技术突破使得化学反应第一次可以在非常高的压力下进行。这方面所取得的成绩对德国有很大帮助。特别是由于1914年第一次世界大战的爆发，对以氨为基础的化合物的需求飞速增长。这种深刻的改变一直持续到战后。1940年以来，化学工艺一直以引人注目的速度飞速发展。尽管这种发展的速度近年来已经大大减慢。化学工业的发展由于1950年以来石油化学领域的研究和开发大部分在有机化学方面取得。石油化工在60年代和70年代的迅猛发展主要是由于人们对于合成高聚物如聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚酯和环氧树脂的需求大大增加。化学工业涉及到原材料的转化，如石油，首先转化为化学中间体，然后转化为数量众多的其他化学产品。这些产品再被用来生产消费品，这些消费品可以使我们的生活更为舒适或者作为药物维持人类的健康和生命。在生产过程的每一个阶段，都有价值加到产品上面，只要这些附加的价值超过原材料和加工成本之和，这个加工就产生了利润。而这正是化学工业要达到的目的。从社会需求上看，化工产业在衣、食、住、行各方面都起着重要的作用，因此，化工产业必不可少。工业对环境的污染化学工业，这个点石成金的“魔术大师”，为人类创造了前所未有的巨大的财富，满足了人们越来越高的生产和生活要求。但在全球保护环境的呼声日益高涨的情况下，化学工业又首当其冲，成了人们抱怨的罪魁祸首。环境污染破坏了人们正常的生活环境平衡，严重危害人体和动、植物生长，影响了社会的进步。环境污染的主要原因是工业生产排出的废水、废气和废渣。在环境污染中，化学污染占各类污染的80%-90%。化学污染是在化工生产过程中废弃的污染物随废水、废气派出，或以废渣形式排放。化学工业由于使用化学原料数量巨大、种类多，生产过程中排出的“三废”数量大，成分复杂，含危害物质多的特点。20世纪五、六十年代，世界化工业（尤其是石油化学工业）的兴起和迅速发展，更加剧了环境污染的危机。化工产品的使用过程中对环境的污染，主要体现在化工产品。化学工业反应、冷却、加热、蒸馏、蒸发、萃取、吸收、过滤、结晶和熔解都要排放大量废液和废水，生产装置和包装容器的冲洗过程也有可观化工废水中的污染，一种是其中含有直接对人体和生物有毒性作用的污染物，如一些重金属和类金属及其化合物酚类和氰类等。1953-1979年间，日本的熊本县水俣湾地区，汞废水污染了水俣海域，鱼贝类富集了水中的甲基苯，人或动物吃了鱼贝后引起中毒。受害人数达到1004人，死亡206人。1955-1972年间，在日本富山神川流域由于镉渣污染引起“痛痛病”患者达280人，其中34人死亡。另一种所含污染物不直接造成危害，但导致水中产生色泽、味道、臭味和增加耗氧量，恶化水质，间接损害水生生物的存在。如硫化物、亚硫酸盐和亚铁盐等还原性无机物以及能生物氧化和化学氧化的有机物，均大量地消耗水中的溶解氧，使水体缺氧，从而造成水体的富营养化。大气污染物可分为气体污染物和气溶胶状污染物。气体污染物主要有碳氧的化物、硫的氧化物、硫化氢、氮的氧化物、氯气、氯化氢和烃类。其中，二氧化碳一氧化二氮和甲烷等温室气体造成全球的气温升高。这些将会改变降雨和蒸发体系，影响农业和粮食资源，改变大气环流，进而影响海洋水流导致富营养地区的迁移、海洋生物的再分布和一些捕鱼区的消失。同时，也会使海洋变暖和冰川溶化，给沿海地区造成大灾难。氟里昂、甲烷、四氯化碳和三氯甲烷等引起同温层中臭氧的浓度下降，形成“洞”据研究，1%就会导致增加2%的紫外线到达地球表面，如果没有任何防护措施，将引起100万人患癌症。另外，由于化学燃料的大量使用，人为的二氧化硫和氮氧化物的大量排放而形成酸雨。酸雨的主要危害是破坏森林生态系统、改变土壤性质结构、破坏水生生态系统、腐蚀建筑物和损坏人体的呼吸系统和皮肤。目前，我国40%国土面积受到酸雨的危害，我国南方还出现了大片的pH小于4.5的重酸雨。仅西南地区由于酸雨造成森林生产力下降共损失木材630万立方米，30亿元。化学工业中排出的工业废渣主要包括：硫酸矿渣、电石渣、碱渣、煤气炉渣、磷渣、汞渣、铬渣、盐泥、污泥硼渣、废塑料以及橡胶碎屑。其中仅以废塑料形成的“白色污染”(指废弃在环境中的废旧塑料，不易回收利用及不可降解性对市容景观和生态环境造成的污染)为例：当前世界塑料工业发展迅速，在2000年降达到2t左右。而废塑料约占塑料总量的70%，占城市垃圾的10%～15%。环境现状一.空气质量明显下降《中国环境状况公报》显示，我国城市空气质量污染状况十分严重，经过近几年的治理，城市的污染状况有所好转，但总体上依然严重，全国空气质量达标城市到2001年底仅占1/3。造成我国空气污染的主要原因是烧煤和汽车尾气，其中烧煤是最根本原因。而且，随着我们经济的发展，我国对能源的需求将越来越大，中国煤炭的消耗会随之将大幅度提高，由此带来的二氧化硫，一氧化氮，二氧化碳等污染气体的排放将进一步增加。二.水体污染十分严重中国工程院院士、湖泊环境研究主席刘鸿亮教授对全国55000千米河段进行了研究调查，报告显示，23.3%的河段水质污染严重而不能用于灌溉，45%的河段鱼虾绝迹，85%的河段不符合人类饮用水标准，而且河流自洁等生态功能也严重衰退，形势严峻。水体污染给我国经济的发展和人民群众的生活带来了严重的影响：有效耕地面积减少，农产品质量下降；渔业生产严重受损；水资源供应更为紧张，严重威胁到城乡居民的饮水安全和健康。三．土壤状况不断恶化在我国，人均土地面积只有0.771公顷，为世界人均水平的1/3；人均耕地面积才0.106公顷，为世界人均水平的43%。不仅如此，我国耕地的总体质量还不好，全国大于陡坡的耕地有近600万公顷，有水源保证和灌溉设施的耕地只占40%，中低产田占总耕地面积的79%，更有许多耕地面临严重的水土流失，沙漠化，盐碱化，风蚀，海蚀。四.植被状况令人担忧我国历史上曾是多林国家，可是由于人们不注意环境保护，对森林滥砍滥伐，加上近代史上的多年战乱，使我国在20世纪40年代成了世界上的少林国，森林资源锐减。植被覆盖率低的另一个表现是草场退化，我国84.4%的草地分布在西部地区，面积约3.31亿公顷，由于不合理的利用，草原的生态系统遭到了严重的破坏，草地退化面积不断扩大。在西北地区草场退化形成的沙漠逐渐扩展，荒漠化日益严重，导致沙尘暴频繁发生。绿色化学当今发达国家对于环境的治理，已逐步从治标转向治本，即从末端治理发展至开发清洁工业技术，削减污染源头，生产环境友好产品。而“绿色技术”也已成为21实际化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。从高中起我们就接触了绿色化学的概念：绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学或清洁化学。绿色化学即是利用化学的技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物；它是一门从源头上阻止污染的化学。现如今，消耗式的粗放的工业生产方式已经对生态造成太大的污染，已经不是21世纪化学工业发展的主流趋势，只有发展类似绿色化学或者是接近于绿色化学的化工生产方式才能阻止目前环境恶化的趋势。已经造成的环境破坏想要修复确实存在着很大的难度，但是，作为近十年刚刚发展起来并且成为热门学科的绿色化学无疑是解决污染问题的重要趋势。绿色化学在这方面的应用极其广泛：一、对煤燃前脱硫解决大气中二氧化硫污染问题，绿色化的煤炭生物脱硫技术则是今后脱硫技术的发展方向。二、在水污染控制中的应用开发高效、低毒、低能耗、不造成二次污染的水处理技,特别是光、声、磁、电、生物氧化等多种手段联用的新型绿色技术将成为水处理技术研究的热点和方向。三、在固体废弃物处理中的应用：热分选煤气化技术,尤其是固体废弃物电离气化技术(SKYGAS),它不但是最终彻底解决固体废弃物无害化、资源化的最新技术,不会产生二次污染,而且成本低。结论化学造成的环境污染已经到达了必须解决的地步，想要解决环境的持续恶化，绿色化学势在必行。参考文献：[1]李相然,城市化环境效应与环境保护[M],北京:中国建筑工业出版社,2004[2]袁加程,环境化学,化学工业出版社,2010[3]张瑾,环境化学导论,化学工业出版社,2008