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1、专题六 从污染防治到绿色化学,专题6 从污染防治到绿色化学,知识回顾,1、 环境污染,环境污染是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量，从而使环境的质量降低，对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。,汽车尾气NOx、CO,酸雨腐蚀SO2,洛山矶光化学烟雾NOx、烃类,伦敦烟雾事件SO2,大气污染,赤潮P、N,被油污染的海鸟,日本水俣病Hg,白色污染塑料垃圾,2、 环境污染的各种分类,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、环境污染。,按造成环境污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声污染、放射性、电磁
2、波）固体废物污染、能源污染。,第一单元 环境污染的化学防治,你知道吗？ （P106）,要了解环境污染情况，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，为环境污染的化学防治提供科学的分析数据和措施。,有氰化物的废水危害极大，能毒杀各种鱼类和水生物。CN-离子浓度在0.010.04mgL-1时就有强烈的毒杀作用，处理含有氰化物的工业废水的方法之一是：使CN-被氧化转变为低毒的CNO-（其毒性仅为氰化物的千分之一），一般转化为氰酸盐（如NaCNO）。氧化剂常用次氯酸盐，同时还可降解产生无毒气体。近期研究表明，在光的作用下，在某些悬浮小粒表面和溶
3、液界面可发生明显的氧化还原反应，很快降解毒性，如在二氧化钛（TiO2）表面上可以降解氰化物等有毒物。,（1）二氧化钛在上述反应中的作用是_。 （2）如果用NaClO处理含NaCN的废液，则可能生成另外两种盐（毒性降解），试写出此反应的化学方程式： _。（其中N均为3价） 此反应中被氧化的元素是 _ _ 。 （3）氰酸盐再与次氯酸盐作用降解产生的无毒气体可能有哪些？ _。 写出可能发生的离子方程式 _。,催化作用,NaClO+NaCNNaCl+NaCNO,碳或（C）,CO2，N2,2CNO- + 3ClO- +H2O2HCO3-+N2+ 3Cl-,福建省水泥业粉尘污染整治方案,据统计，全省水泥企
4、业实际安装各类除尘设施2000台套，占应安装数50，已安装除尘设备的粉尘排放达标率仅为50 。这说明我省水泥企业约有75粉尘点未达到排放标准。在布局上，水泥企业分布建城区、近郊、中心集镇或其它敏感区域的有80多家，由此可见，布局不当问题也相当突出。 从安装治理设施类型看，机立窑除了九洲麒麟（集团）水泥股份有限公司、三明水泥厂、三明第二水泥厂采用玻纤袋收尘的生产线能达标外，其余普遍采用沉降室除尘，100超标。由于玻纤袋投入大，运行费用高，大多数企业无力承受。其它水泥工段粉尘污染源治理设施大都采用袋收尘和电收尘，从技术角度讲，是可以治理达标的，但由于相当部分治理设备因管理不当，维护不善或选型不符合
5、要求，粉尘仍超标排放。, pH值小于5.6的酸性降水(雨水、冻雨、雪、雹、露) 。,大气中的二氧化硫和二气化氮是形成酸雨的主要物质。美国测定的酸雨成分中，硫酸占60%，硝酸占32%，盐酸占 6%，其余是碳酸和少量有机酸。大气中的二氧化硫和二氧化氮主要来源于煤和石油的燃烧，它们在空气中氧化剂的作用下形成溶解于雨水的种酸。据统计，全球每年排放进大气的二氧化硫约1亿吨，二氧化氮的5000万吨，所以，酸雨主要是人类生产活动和生活造成的。,酸雨的治理措施 ？,控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放。,目前世界上减少二氧化硫排放量的主要措施有： 1、原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40一60的无
6、机硫。 2、优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。 3、改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液态化燃煤技术，它主要是利用加进石灰石和白云石，与二氧化硫发生反应，生成硫酸钙随灰渣排出。 4、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。目前主要用石灰法，可以除去烟气中85一90的二氧化硫气体。不过，脱硫效果虽好但十分费钱。例如，在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用，要达电厂总投资的25之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。 5.开发新能源，如太阳能，风能，核能，可燃冰等，但是目前技术不够成熟，如果使用会造成新污染，且消耗费用十分高.,一、煤的脱硫处理,P10
7、6-107 问题解决,2SO2 + 2CaCO3 + O2 = 2CaSO4 + CO2,襄汾9.8尾矿库溃坝事故遇难254人,2008年山西省襄汾新塔矿业有限公司塔儿山铁矿尾矿库于9月8日8点多发生溃坝事故 ，截止09月16日事故遇难人数已达254人。,所谓“尾矿”就是从磨碎的矿石中提出有用成分后的剩余矿浆，里面含有大量的泥浆与矿渣。由于里面含有部分有用元素，是辅助经济合理选矿的重要工具。在尾矿中回收低品位的贵重金属可实现资源再利用和经济收益，但存放尾矿的地方尾矿库，也是矿山危险性较大的设施，国际灾害事故排名将尾矿库危害列在第18位，排名居中。,二、固体废弃物的处理,将固体废弃物经化学、物理
8、、生物等途径达到减量化、无害化、或部分资源化，以便于利用、储存、运输或最终处置的过程。,固体废弃物,分类收集和处理,秸秆露天焚烧直接导致大气污染，影响大气环境质量。在夏秋季节，尤其是在每年的6至7月份收割季节，农民朋友为了尽早完成水稻的种植，将大量的废弃麦草直接在农地里焚烧，导致空气中总悬浮颗粒数量明显升高，焚烧产生的滚滚浓烟中含有大量的CO、CO2、SO2等有毒有害气体，对人体健康产生不良影响。,违法焚烧秸秆 邛崃48人被拘留 2008-5-24 8:21:38 来源：四川在线 本报讯（贾燕妮杨锦 记者 石莉芳）昨日，记者从成都市环保局获悉，汶川大地震后，邛崃市因违法焚烧秸秆而被行政拘留的达
9、48人。通过一系列有效措施，该市露天焚烧秸秆行为大幅下降，目前全市空气质量良好，保障了救灾航空运输的安全。,三、从农业废弃物获得能量,生物质能（biomass energy ）：就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。,第二单元 绿色化学与可持续发展,绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。1990年，美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991年后在，“绿色化学”由美国化学会（ACS）提出并成为美国环保署（E
10、PA）的中心口号。,绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少或消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生。,绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生产和使用。,绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则，这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。,1.污染防止优于污染形成后的处理 2.最大限度地利用资源 3.最大限度地使用或产生无毒或性小的物质 4.设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性 5.尽量不用辅助剂而需要使用时应采无毒物质 6.能量使用应最小并应考虑其对
11、环境及经济的影响 7.最大限度地使用可更新原料 8.尽量避免不必要的衍生步骤 9.催化试剂优于化学计量试剂 10.化学品应设计成使用后容易降解为无害物质 11.分析方法应能实现在线监测并在有害物质形成前加以控制 12.化工过程物质的选择与使用应使化学事故的隐患最小,按绿色化学的原则，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。,绿色化学工艺,1、原料绿色化：用可再生资源（农业性、生物性）原料，替代不可再生性原料。,2、催化剂绿色化：选用无毒、无污染、可重复使用的高效催化剂。如分子筛、酶等。,3、溶剂绿色化：溶剂要低污染、低残留、溶解性强。如：超临界二氧化碳或液态二氧化碳、离子液体等。,4、产品绿色化：产品的使用不会引起生态危害、不会威胁人类健康、可循环利用。,