化学与环境
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化学与环境分析化学与环境分析是一门研究化学与环境之间相互关系的学科,通过对环境中化学物质的分析和评估,帮助我们了解环境污染的状况,为环境保护和人类健康提供科学依据。
本文将从化学与环境分析的概念、方法以及应用等方面进行探讨。
一、概述化学与环境分析是一个综合性学科,涉及到化学、环境科学、分析化学等多个学科的知识和技术。
其主要研究内容包括环境污染物的来源、分布、转化和归宿等方面,以及分析方法的选择、样品的采集和处理、数据的处理与解释等方面。
二、分析方法化学与环境分析中使用的主要方法包括物理分析法、化学分析法和仪器分析法等。
物理分析法主要利用物理性质对样品进行分析,如色谱法、光谱法等;化学分析法则通过化学反应对样品进行分析,如滴定法、比色法等;仪器分析法则利用现代化学仪器设备对样品进行分析,如质谱法、核磁共振法等。
各种方法常常结合使用,以提高准确度和可靠性。
三、应用领域化学与环境分析在环境保护、资源开发利用、食品安全等方面有着广泛的应用。
在环境保护方面,通过对大气、水体、土壤等环境介质中污染物的监测和分析,可以评估环境的质量,制定相应的环境保护措施;在资源开发利用方面,可以通过分析地下水、矿石等资源的化学成分,了解其储量和质量,为资源的开发和利用提供科学依据;在食品安全方面,可以对食品中的有害物质进行快速检测,保障公众的食品安全。
四、面临的挑战和发展方向随着环境污染和资源短缺的日益严重,化学与环境分析面临着一系列的挑战。
首先,大气、水体、土壤等环境介质中的污染物种类繁多,需要不断开发新的分析方法来满足对各类污染物的监测需求。
其次,现代化学仪器设备的发展为环境分析提供了更多的手段,但同时也对分析人员的技术水平提出了更高的要求。
此外,环境样品的复杂性和分析过程中可能出现的误差等也是需要解决的问题。
为了应对这些挑战,化学与环境分析需要不断发展和创新。
一方面,需要加强国际合作,建立起全球化学与环境分析的交流平台,共同研究和解决全球性的环境问题。
化学与环境保护的紧密关系在当今社会,环境保护已经成为世界各国政府和人民共同关注的重要问题。
而化学作为一门学科,与环境保护有着紧密的联系。
本文将从化学在环境污染控制、资源回收利用以及可再生能源开发等方面展开论述,旨在揭示化学与环境保护之间紧密的关系。
一、化学在环境污染控制方面的作用环境污染是当今社会普遍存在的问题,直接威胁到人类的生存环境和健康。
而化学作为研究物质性质及其变化规律的科学,可以通过控制和治理污染物的排放来保护环境。
比如,通过研发和应用环境友好型的清洁能源替代传统的化石能源,减少了大气污染物的排放,改善了空气质量。
此外,化学还可研发新型的环境净化技术,如光催化、吸附等,用于处理水体和土壤中的污染物,达到净化环境的目的。
二、化学在资源回收利用方面的贡献资源的有限性成为全球关注的焦点,而化学技术可以在资源回收利用方面发挥重要作用。
一方面,化学合成技术可以将废物转化为有用的物质。
例如,通过化学反应将废旧塑料重新加工,得到再生塑料产品,实现废物的循环利用。
另一方面,化学可以提取废弃物中的有价值成分,如金属离子等,进行回收再利用。
这样不仅减少了资源的浪费,还降低了新资源的开采压力。
三、化学在可再生能源开发方面的推动力能源问题是全球关注的热点,传统能源资源逐渐枯竭,所以研发可再生能源成为当前的发展方向。
而化学技术在可再生能源开发方面发挥着关键作用。
例如,化学催化技术可以提高太阳能电池的效率,降低生产成本;化学反应技术可以促进生物质能的利用,提高生物质能源的产率和品质;化学工程技术可以推动风能和潮汐能等可再生能源的规模化应用。
正是由于化学在此领域的不断创新与突破,才有了现如今可再生能源的快速发展,为环境保护和可持续发展贡献了重要力量。
综上所述,化学与环境保护有着紧密的关系。
化学在环境污染控制方面通过开发环境友好型清洁能源和净化技术,保护了大气、水体和土壤的环境质量;在资源回收利用方面,通过化学技术实现废物的再利用,降低资源的耗竭;在可再生能源开发方面,化学的进步促进了可再生能源的研发和利用。
化学与环境工程在现代工业社会中,化学与环境工程扮演着至关重要的角色。
化学与环境工程领域的研究和应用对于保护环境、减少污染以及可持续发展都起到了至关重要的作用。
本文将探讨化学与环境工程领域的重要性、应用和挑战。
1. 化学与环境工程的重要性:化学与环境工程是一门综合性学科,涵盖了化学、环境科学、材料学和工程技术等领域的知识。
它的目标是通过应用化学原理和工程技术,改善环境质量,保护和恢复生态系统。
化学与环境工程在以下几个方面非常重要:1.1 污染物的控制和治理:化学与环境工程的一个重要任务是减少和控制污染物的排放。
通过研究和开发高效的污染治理技术,如废水处理、大气污染控制和土壤修复等,可以降低污染物对环境和人类健康的影响。
1.2 资源的可持续利用:在化学与环境工程领域,研究人员致力于开发可持续利用资源的方法和技术。
例如,通过研究可再生能源和可再生材料,可以减少对有限资源的依赖,促进经济可持续发展。
1.3 环境风险评估:化学与环境工程帮助评估和预测人类活动对环境的潜在风险。
研究人员通过分析和模拟环境中的化学物质的行为和迁移,发现潜在的环境风险,并提出相应的治理措施。
2. 化学与环境工程的应用:2.1 废水处理:废水处理是化学与环境工程的核心应用之一。
通过物理、化学和生物技术,可以将废水中的有害物质去除或转化为无害物质,从而减少对水资源的污染,保护水环境的可持续发展。
2.2 大气污染控制:化学与环境工程在大气污染控制方面也发挥着重要作用。
研究人员通过开发和应用各种技术,如燃烧优化、焚烧和脱硝等,减少大气污染物的排放,并保护大气环境的质量。
2.3 土壤修复:化学与环境工程也致力于研究和开发土壤修复技术。
通过物理、化学和生物方法,可以去除土壤中的有害物质,提高土壤质量,恢复受污染的土壤生态系统。
3. 化学与环境工程面临的挑战:3.1 新型污染物的应对:随着科技的进步和工业的发展,新型污染物的出现给化学与环境工程带来了新的挑战。
环境与化学的关系
环境与化学有着密切的关系。
化学是研究物质的组成、性质、结构、变化和相互关系的科学,而环境则是指周围的自然和人为条件,包括大气、水、土壤、生物等因素。
一方面,环境中的化学物质对生态系统和人类健康产生重要影响。
例如,空气中的污染物质如二氧化硫、氮氧化物、臭氧等会导致空气污染,对人类健康和大气环境造成危害;水体中的重金属、有机污染物等也会污染水资源,影响水生生物和人类的用水安全;土壤中的农药、化肥等会对农作物生长和土壤质量产生影响。
通过化学分析和研究,可以了解这些化学物质的来源、迁移和转化过程,从而指导环境保护和治理工作。
另一方面,环境因素也会影响化学反应和化学物质的性质。
例如,温度、压力、光照、湿度等环境条件都会对化学反应速率、平衡位置和产物选择产生影响。
此外,环境中的其他物质也可能与化学物质发生相互作用,改变其性质和行为。
因此,在开展化学研究和工程应用时,必须考虑和控制环境因素,以实现预期的化学反应和性能。
环境与化学之间相互影响,化学研究和应用也需要考虑环境因素,以实现可持续发展和环境保护的目标。
化学在环境中的应用
化学在环境中的应用主要体现在以下几个方面:
•大气污染治理。
绿色化学技术关注大气、水和固体废弃物的污染问题,例如对煤燃烧产生的二氧化硫进行脱硫处理,或者在燃烧过程以及燃烧之后
分别进行固硫和烟气脱硫处理。
这样可以实现污染前的防控治理,并有效
消除二氧化硫引发的污染。
•环境保护和资源利用。
化学吸附材料可以有效地去除污染物,化学循环利用技术可以实现资源的高效利用。
•其他领域。
化学在能源、地球科学、化工、电子技术等领域中也有广泛的应用。
此外,化学在土壤污染修复、水体污染控制与治理、固体废物处理与处置、异味物质处理以及环境友好材料的研发等方面也有着重要的应用。
同时,随着科学技术的不断发展,化学在环境监测和环境友好化学品研发方面也取得了很大的进展。
总的来说,化学在环境保护和资源利用方面发挥着非常重要的作用,可以帮助我们解决环境问题和资源问题,推动社会进步和发展。
化学与环境姓名:丁梦瑶班级:11国贸1 学号:20111401106人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。
作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。
化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。
传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。
环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除。
例如,温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。
这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。
当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。
例如城市的空气污染造成空气污浊,人们的发病率上升等等;水污染使水环境质量恶化,饮用水源的质量普遍下降,威胁人的身体健康,引起胎儿早产或畸形等等。
严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题。
随着污染的加剧和人们环境意识的提高,由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加。
造成环境污染的因素可分为物理的、化学的及生物学的三方面,而其中化学物质引起的污染约占80%-90%。
环境化学即是从化学的角度出发,探讨由于人类活动而引起的环境质量的变化规律及其保护和治理环境的方法原理。
就其主要内容而言,环境化学除了研究环境污染物的检测方法和原理(属于环境分析化学的范围)及探讨环境污染和治理技术中的化学、化工原理和化学过程等问题外,需进一步在原子及分子水平上,用物理化学等方法研究环境中化学污染物的发生起源、迁移分布、相互反应、转化机制、状态结构的变化、污染效应和最终归宿。
目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。
就大气的环境问题而言,主要有酸雨、温室效应、臭氧层空洞等。
就酸雨来说,造成雨水酸化之污染物很多,其污染来源大致可分为两类:其一为自然物质,其二为人为物质。
前者如:火山爆发喷出大量之硫化物及悬浮固体物,自然水域表面释放之硫化氢,动植物分解产生有机酸,土壤微生物及海藻释放之硫化氢、二甲基硫及氮化物等,都会使雨水之pH值降至5.0左右;后者则为工业化后,燃料之大量使用,燃烧过程中产生一氧化碳、氯化氢、二氧化硫、氮氧化物及有机酸及悬浮固体物,排放至大气环境中,经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质使得雨水之pH值降低,形成酸雨。
由于酸雨为二次污染物且具有跨区污染的特性,以致影响层面相当广,故局部空气污染的改善,空气品质标准的达成,对于酸雨的防制助益不大,必须削减SO2、NOx的总量方能遏止酸雨的危害。
温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。
空气中含有二氧化碳,而且在过去很长一段时期中,含量基本上保持恒定。
这是由于大气中的二氧化碳始终处于"边增长、边消耗" 的动态平衡状态。
大气中的二氧化碳有80%来自人和动、植物的呼吸,20%来自燃料的燃烧。
散布在大气中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。
还有5%的二氧化碳通过植物光合作用,转化为有机物质贮藏起来。
这就是多年来二氧化碳占空气成分0.03%(体积分数)始终保持不变的原因。
但是近几十年来,由于人口急剧增加,工业迅猛发展,呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳,远远超过了过去的水平。
而另一方面,由于对森林乱砍乱伐,大量农田建成城市和工厂,破坏了植被,减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。
再加上地表水域逐渐缩小,降水量大大降低,减少了吸收溶解二氧化碳的条件,破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡,就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。
空气中二氧化碳含量的增长,就使地球气温发生了改变。
二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中,具有调节地球气温的功能。
如果没有二氧化碳,地球的年平均气温会比目前降低20 ℃。
但是,二氧化碳含量过高,就会使地球仿佛捂在一口锅里,温度逐渐升高,就形成"温室效应"。
还有,英国科学家在最新一期《科学》杂志上发表的报告指出,他们在大气层中发现一种学名为"五氟化硫三氟化碳"(化学分子式为SF5CF3)的稀有气体。
虽然这种气体目前的浓度仍相当低,但是它稳定热的能力远超过其他任何已知的温室气体,而且正在快速积累,长此以往,将会使"温室效应"形势更趋恶化。
大气中的臭氧含量仅一亿分之一,但在离地面20至30公里的平流层中,存在着臭氧层,其中臭氧的含量占这一高度空气总量的十万分之一。
臭氧层的臭氧含量虽然极其微少,却具有非常强烈的吸收紫外线的功能,可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分(UV-B)。
由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭,才使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展。
1985年,英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞,并证实其同氟利昂(CFCs)分解产生的氯原子有直接关系。
这一消息震惊了全世界。
到“1994年,南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里,北半球上空的臭氧层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%。
科学家警告说,地球上臭氧层被破坏的程度远比一般人想象的要严重得多。
氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶,氟利昂是本世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。
80年代后期,氟利昂的生产达到了高峰,产量达到了144万吨。
在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。
由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。
在对流层相当稳定的氟利昂,在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。
科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。
在现代经济中,氟利昂等物质应用非常广泛,要全面淘汰,必须首先找到氟利昂等的替代物质和替代技术。
在特殊情况下需要使用,也应努力回收,尽可能重新利用。
目前,世界上一些氟利昂的主要生产厂家参与开发研究了替代氟利昂的含氟替代物(含氢氯氟烃HCFC和含氢氟烷烃HCF等)及其合成方法,有可能用作发泡剂、制冷剂和清洗溶剂等,但这类替代物也损害臭氧层或产生温室效应。
同时,也在开发研究非氟利昂类型的替代物质和方法,如水清洗技术、氨制冷技术等。
随着环境化学研究的深化,为环境科学的发展奠定了坚实的基础,为治理环境污染提供了重要的科学依据。
我国于1979年已经颁布了《中华人民共和国环境保护法》,该法是我国有关环境保护的综合性法规,也是环境保护领域的基本法律,主要规定了国家的环境政策、环境保护的方针、原则和措施等;国务院还制定了《水污染防治法实施细则》、《大气污染防治法实施细则》和《固体废物污染环境防治法》等环境保护法律、国务院颁布了《化学危险物品安全管理条例》和《农药管理条例》等化学品管理行政法规。
国家还专门制定了环境保护标准、污染物排放标准、环保基础标准和环保方法标准。
如已颁布的环境质量标准有《环境空气质量标准》、《地面水环境质量》等;污染物排放准有《工业"三废"排放标准》、《污水综合排放标准》等等;同时地方性环境保护法规、环境保护部门规范性文件都作了明确规定等。
这些法律法规的颁布实施对加强有害化学品的安全管理,防止化学物质污染环境和保障人民群众身体健康发挥了重要作用。
但是,我国尚未建立起完整的化学物质环境管理法规体系,对化学物质的生产、储存、运输、销售、使用和进出口实行全过程有效管理。
我国现行化学品环境立法需要针对当前化学品管理法律法规中的薄弱环节加以补充完善,并与国际化学品管理体制接轨。
此外,当前迫切需要加强的是对化学品管理法律法规的执法力度。
对环境保护造成严重污染的企业,应依法给予追究,对人身由环境污染造成危害的应依据法律给予处罚和赔偿。
这在日本等工业发达国家早已实行了的法律管理制度。
我们还应通过宣传教育提高从事化学危险品生产、贮存、经营、运输和使用的单位和个人的遵法守法意识,加强对有害化学品的安全和环境管理。
特别是应按着我国环境保护法来严格管理有害化学品。
世界卫生组织(WHO)和美国、日本等许多国家已经把臭氧和光化学氧化剂的水平作为判断大气环境质量的指标之一,并据以发布光化学烟雾的警报。
城市空气污染与经济发展水平密切相关,我国正处快速发展时期,城市空气污染已经成为一个重要的环境问题。
为防止光化学烟雾的爆发,除了采取上述方法外,还必须采取行政命令干涉的手段才能有较好的效果。
化学与环境生活息息相关。
大气是人类和其他一切生命体时刻不可缺少的生成条件,大气污染对人类的影响,不仅时间长、范围广,而且大多是人为污染造成的,因此应当引起全人类的关注,采取有效措施,防治大气污染。