环境保护--高一化学教案

澄海中学（谢惠扬）

1 高一化学 第六章 第四节环境保护

［自学资料］

一.阅读课本第139面《大气污染及防治》，第140面《空气质量日报、周报》

二.大气污染阅读材料

(一)什么是环境？

在环境科学中，一般认为环境是指围绕人群的空间及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总称。

在世界各国的一些环境保护法规中，往往把环境中应当保护的环境要素或对象称为环境，例如《中华人民共和国环境保护法》所规定的环境是指：“大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、水生生物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等。”尽管环境所包含的范围并不仅限于上述法定范畴，然而环境保护法所指明的环境范畴,则是环境管理的法律依据。

(二)什么是环境问题？

环境问题通常是指：“由于人类活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类的生产、生活和健康产生影响的问题。”

环境问题按其产生原因可以归纳为原生环境问题和次生环境问题两类：

原生环境问题是指一些非人类能力所能控制的，而由自然因素（活动）引起的环境变化。如：由太阳辐射变化引起的台风、干旱、暴雨；由地球热力和动力作用产生的火山爆发、地震等。

次生环境问题是指由人类的社会经济活动造成的对自然环境的破坏。如：由于人类生产、生活引起的大气污染、水体污染、生态破坏、资源枯竭、水土流失、沙漠化、气候异常、地面沉降、诱发地震等。

(三)环境污染分类

1.按环境要素分：大气污染、水体污染、土壤污染

2.按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染

3.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

目前，人类活动对环境损害所造成的后果和环境污染对社会发展的反作用已日渐被人们所感受，并逐渐形成共识。保护环境，保护我们人类共同的家园--地球，是全人类共同的责任。

(四)人类面临的全球环境问题主要有那些？

到目前为止已经威胁人类生存并已被人类认识到的环境问题主要有：全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源危机、能源短缺、森林资源锐减、土地荒漠化、物种加速灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染等众多方面。

1.全球变暖

全球变暖是指全球气温升高。近100多年来，全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总得看为上升趋势。进入八十年代后，全球气温明显上升。1981～1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃ 。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，澄海中学（谢惠扬）

2 导致全球气候变暖。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。

2.臭氧层破坏

在地球大气层近地面约20～30公里的平流层里存在着一个臭氧层，其中臭氧含量占这一高度气体总量的十万分之一。臭氧含量虽然极微，却具有强烈的吸收紫外线的功能，因此，它能挡住太阳紫外辐射对地球生物的伤害，保护地球上的一切生命。

然而人类生产和生活所排放出的一些污染物，如冰箱空调等设备制冷剂的氟氯烃类化合物以及其它用途的氟溴烃类等化合物，它们受到紫外线的照射后可被激化，形成活性很强的原子与臭氧层的臭氧（O3）作用，使其变成氧分子（O2），这种作用连锁般地发生，臭氧迅速耗减，使臭氧层遭到破坏。

南极的臭氧层空洞，就是臭氧层破坏的一个最显著的标志。到1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里。南极上空的臭氧层是在20亿年里形成的，可是在一个世纪里就被破坏了60％。北半球上空的臭氧层也比以往任何时候都薄，欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10～15％，西伯利亚上空甚至减少了35％。因此科学家警告说，地球上空臭氧层破坏的程度远比一般人想象的要严重的多。

3.酸雨

正常雨水偏酸性，pH值约为6~7，水的微弱酸性可使土壤的养分溶解，供生物吸水，对人类环境有利。酸雨也称酸沉降，是指pH值小于5.6的雨、雪、霜、雹等大气降水，是大气污染现象之一。酸雨的形成主要由空气中的SO2、NOX等造成的。其形成过程为：

(1)NO、NO2反应生成HNO3

2NO + O2 ＝ 2NO2 3NO2 + H2 O ＝ 2HNO3 + NO

(2)SO2通过气相或液相反应产生H2 SO4(大气中的烟尘、O3等都是反应的催化剂)

气相反应：2SO2 + O2 催化剂 2SO3 SO3 ＋ H2O ＝ H2SO4

液相反应： SO2 + H2O ＝ H2SO3 2 H2SO3 + O2 催化剂 2H2SO4

酸雨对环境危害极大，因此有“空中死神”之称。主要有：①使水域或土壤酸化，损害农作物生长；危害渔业生产（pH值小于4.8时，鱼类就会死亡）；如1982年6月18日，重庆东南郊一场夜雨后有2万亩水稻突然出现赤褐色斑点而枯死。因酸雨危害，使瑞典4000个湖泊中没有生物存在，16000个湖泊几乎没有生物存在，挪威的北极大马哈鱼均几乎消失殆尽，几乎一半以上的棕色鲑鱼都已死亡。②腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹。如：我国四川的乐山大佛、印度的泰姬陵、北京故宫的汉白玉雕刻等闻名世界的大建筑因受酸雨的侵蚀而显得斑斑驳驳。③危害人类健康，如1952年12月5日到8日，英国伦敦由于连日大雾，无风，气候反常，导致上空烟尘蓄积，排出的煤烟粉尘和SO2等气体扩散不开，引起呼吸道疾病，造成4000多人死亡。酸雨不分国界，因此酸雨是世界性公害，我国的酸雨直接对韩日产生危害。每年世界产生形成酸雨的气体SO2有146百万吨（人为造成）和9百万吨（自然界），NOX有50百万吨（人为造成）和160百万吨（自然界）。

酸雨在五、六十年代最早出现于北欧及中欧，当时北欧的酸雨是欧洲中部工业酸性废气迁移所至，七十年代以来，许多工业化国家采取各种措施防治城市和工业的大气污染，控制酸雨污染的主要途径有：

(1)对原煤进行洗造成加工，减少煤炭中的硫含量。 煤被称为“工业的粮食”，我国煤储量澄海中学（谢惠扬）

3 位居世界第一位。大范围大量用煤作燃料，是我国酸雨危害的直接原因之一。

(2)优先开发和使用各种低硫燃料，如低硫煤和天燃气。用(1)中洗选成的低硫煤作燃料，也减少SO2的排放。我国天燃气（CH4）资源储量据估计在2×1013~3×1013m3左右（世界总储量约为6×1014m3）。天燃气丰富，应用领域十分广阔，“十五”期间的“西气东输”工程目的是调整东部的能源结构，缓慢能源危机，当然更重要的目的是有利于环境保护，减少城市污染。

(3)改进燃烧技术，减少燃烧过程中产生的SO2和NOX的量。

(4)采用先进的脱硫装置，脱除烟中的SO2和NOX，如“钙基固硫”法。

(5)给汽车安装尾气净化装置，减少NOX的排放。

我们相信，虽然酸雨是危害环境的元凶之一，但人们普遍认识到环境的重要性。环境保护的法律法规日趋完善，人们参与环保的意识进一步增强。全世界的人都清楚的认识到可持续发展与环境——人类保护环境必由之路。我国的可持续发展道路，多数人的观点是，第一、应保证满足全体人民的基本要求，第二、是尽快建立资源节约型的国民经济体系，合理保护资源，维持生态平衡和可持续发展能力。第三、是实现社会、政治、经济等多方面的转变。建立科学、和谐的持续发展机制。

我国“九五”环保目标的两大举措：（1）实现污染物排放总量的控制。（2）实施世纪绿色工程计划，重点是三河（淮河、辽河、海河），三湖（滇池、巢湖、太湖）水污染防治和二氧化硫污染与酸雨的控制。展望我国2010年的环保目标——到2010年基本改变环境恶化的状况，城乡环境有比较明显的改善。我相信，在不久的将来，酸雨问题不再成为人们关注的热点，甚至可以大胆地预测，未来酸雨问题将成为历史。

4.淡水资源危机

地球表面虽然2/3被水覆盖，但是97％为无法饮用的海水，只有不到3％是淡水，其中又有2％封存于极地冰川之中。在仅有的1％淡水中，25％为工业用水，70％为农业用水，只有很少的一部分可供饮用和其它生活用途。然而，在这样一个缺水的世界里，水却被大量滥用、浪费和污染。加之，区域分布不均匀，致使世界上缺水现象十分普遍，全球淡水危机日趋严重。

目前世界上100多个国家和地区缺水，其中28个国家被列为严重缺水的国家和地区。预测再过20～30年，严重缺水的国家和地区将达46～52个，缺水人口将达28～33亿人。我国广大的北方和沿海地区水资源严重不足，据统计我国北方缺水区总面积达58万平方公里。全国500多座城市中，有300多座城市缺水，每年缺水量达58亿立方米，这些缺水城市主要集中在华北、沿海和省会城市、工业型城市。

世界上任何一种生物都离不开水，人们贴切地把水比喻为“生命的源泉”。然而，随着地球上人口的激增，生产迅速发展，水已经变得比以往任何时候都要珍贵。一些河流和湖泊的枯竭，地下水的耗尽和湿地的消失，不仅给人类生存带来严重威胁，而且许多生物也正随着人类生产和生活造成的河流改道、湿地干化和生态环境恶化而灭绝。不少大河如美国的科罗拉多河、中国的黄河都已雄风不再，昔日“奔流到海不复回”的壮丽景象已成为历史的记忆了。

5.资源、能源短缺

6.森林锐减

7.土地荒漠化

8.物种加速灭绝 澄海中学（谢惠扬）

4 9.垃圾成灾

全球每年产生垃圾近100亿吨，而且处理垃圾的能力远远赶不上垃圾增加的速度，特别是一些发达国家，已处于垃圾危机之中。美国素有垃圾大国之称，其生活垃圾主要靠表土掩埋。过去几十年内，美国已经使用了一半以上可填埋垃圾的土地，30年后，剩余的这种土地也将全部用完。我国的垃圾排放量也相当可观，在许多城市周围，排满了一座座垃圾山，除了占用大量土地外，还污染环境。危险垃圾，特别是有毒、有害垃圾的处理问题（包括运送、存放），因其造成的危害更为严重、产生的危害更为深远，而成了当今世界各国面临的一个十分棘手的环境问题。

10.有毒化学品污染

五.世界环境污染最著名的“八大公害”和“十大事件”是什么？

1.八大公害

二十世纪的三十年代到六十年代，震惊世界的环境污染事件频繁发生，使众多人群非正常死亡、残废、患病的公害事件不断出现，其中最严重的有八起污染事件，人们称之为“八大公害”。

（1）比利时马斯河谷烟雾事件

1930年12月1日～5日，比利时的马斯河谷工业区，外排的工业有害废气（主要是二氧化硫）和粉尘对人体健康造成了综合影响，其中毒症状为咳嗽、流泪、恶心、呕吐，一周内有几千人发病，近60人死亡，市民中心脏病、肺病患者的死亡率增高，家畜的死亡率也大大增高。

（2）美国洛杉矶烟雾事件

1943年5月～10月，美国洛杉矶市的大量汽车废气产生的光化学烟雾，造成大多数居民患眼睛红肿、喉炎、呼吸道疾患恶化等疾病，65岁以上的老人死亡400多人。