化学与社会结课论文.doc

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化学与社会结课论文

论文题目：

社会环境与化学

学生姓名：

程兴龙

学生学号：

1066129234

专业班级：

应用化学10-2班

学院名称：

化学与化工学院

指导老师：

李国祥

社会环境与化学

【摘要】

化学是人类赖以生存的基础科学，是为人类提供材料和药品的科学，也是人类借以认识自然、改造自然、控制自然的科学。

由于化学为其它科学提供基础材料，所以也是其它科学得以发展的基础。

现在，高科技的发展很大程度得益于高新材料的发展，同时，高新技术也反过来促进了化学学科的发展。

也就是说，化学为其它学科提供各种新材料，其它学科为化学提供新设备、新方法、新手段。

化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，对环境有很大的污染，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。

【关键字】环境环境问题环境污染绿色化学化学与环境

【正文】

一、环境

环境可分为自然环境和人类活动环境，自然环境指以人类为主体的外部世界中使个体得以生存和发展的物质条件的综合，是直接或间接影响到人类生活的一切物质及能量总体。

自然环境包括大气、水、土壤、岩石以及存在于其交界处的生物圈和阳光，它们组成环境的结构单元进而构成环境整体。

人类活动环境按人类活动范围划分为：

①大环境。

与人类生存直接有关的大气层（高20千米）、水层和土层（深10千米）范围内人人共享的环境物质之总和。

②小环境。

任何个人活动的空间如工厂车间、办公室、农村田野、实验室、课堂、宿舍、居室等，亦称工作和生活环境③外环境。

大环境和小环境的总称。

④区域环境。

指地区、行业的特有环境问题的概括，如城市环境、旅游环境等。

⑤全球环境。

指研究战略。

近20年来已出现了不少超出一个国家的环境问题，需要从全球的角度来研究它们对人类、整个生物界造成的危害和潜在威胁，研究它们的联系、后果及对策。

⑥宇宙环境。

预测至2015年人类可在月球上建立基地，将来还可建立各种星际站。

因此太空环境研究已提上日程。

二、环境问题

环境问题指环境效应及某些特殊病态。

①生态效应。

这是一种环境生物效应，主要指保持生态平衡，即在一段时期内环境中物质循环和能量流动状态应保持相对稳定，特别要保护自然资源如土地、森林和水这些基础资源，在保证更新的前提下合理开发和利用②温室效应。

这是一种全球性的环境物理和化学效应，认为大气中二氧化碳的积累，吸收了地面向太空的热辐射，保持了地面空气有较高的温度。

温度如果继续升高，将使海洋水位增高，淹没部分大陆。

目前这个问题尚有争论。

③热岛效应。

这是一个区域环境物理和化学效应，主要指城市地区由于人口稠密、工业集中造成温度高于周围地区的现象。

据世界上20多个城市的统计，城市年平均气温比郊区高0.3～1.8℃。

如我国北京和南京高0.7℃，夏季城市更热。

再如对杭州市的一次实测结果为，市内官巷口的气温比近郊的杭州大学高3.2℃，比苏堤高3.9℃。

（2）环境疾病指由环境问题引起的某些人体疾患。

近年来人们比较关注的环境疾病主要有：

①城市病。

指现代化和城市化使人类疾病类型发生改变的现象。

原因主要在于大气和水质污染。

首先，大气污染集中在城市，使呼吸道疾病显著增加。

如上海（国际性大都市）、长沙（人口密度最高）、南京（车辆密度最大）的肺癌发病率最高；其次，饮水不洁或缺水（青岛、北京）是50多种水质病患（如氟骨症、传染性肝炎）流行和传播的主因。

最近又见报道，高楼病又成为一种新病象。

②职业病。

各行各业由于小环境的影响有不同的职业病，如粉尘引起硅肺；某些化工厂的一氧化碳、烟雾引发心纹痛；雷达、射频设备引起电磁辐射病（白内障、心律不齐、神经衰弱等）。

③地方病。

指发生在某一特定地区，同当地自然环境有密切关系的疾病，由环境的化学和生物效应引起。

三、环境污染

环境污染主要包括大气污染、水体污染等等。

1．大气污染：

由于空气对人体健康的重要作用，所以大气的质量很受重视。

除了常规污染问题如颗粒物、氧化剂、氮氧化合物、二氧化硫、一氧化碳、多环芳烃、光化学烟雾等的影响外，近年来社会公众普遍关心臭氧层破坏（涉及冰箱的更新）、酸雨以及污染的指示等问题。

（1）臭氧层在离地面20～25千米的太空，覆盖着一层臭氧含量高达0.1%的稀薄大气，称为臭氧层。

这个臭氧层能吸收太阳发射到地球的大量紫外线，保护人类和整个地球的生态系统免受过量紫外线的危害。

据研究，如果该层臭氧减少1%，则抵达地球表面的紫外线将增加2%，人类的皮肤癌患者也将增加2%。

由于一切生物遗传基因的物质基础DNA都易受紫外线的影响，因而臭氧层的破坏，会严重影响到动植物的生殖繁衍。

有人认为，现在每年的皮肤癌患者增加12万与此有关，长此以往问题将会越来越严重。

导致臭氧层破坏的原因，在于排进大气中的许多化学物质能与臭氧发生反应而消耗臭氧，其中主要是氟里昂。

氟里昂是一类应用广泛、生产量很大的清洗电路用的溶剂、喷雾推进剂、灭火剂、致冷剂，具有无毒、化学稳定性好等特点，在大气层下部不会由于降雨、氧化或阳光作用而分解，可在环境中滞留40～150年。

因此，人们已对臭氧层采取保护措施。

例如：

一是削减或停止氯氟烃生产；二是削减卤素化学品如四氯化碳、三氯甲烷的产量；三是控制核试验和航天器引起的污染物高空排放等。

（2）酸雨：

所谓酸雨是指气态染污物、飘尘和大气雨云结合形成的pH＜5.6的雨雪或其它形式的大气降雨。

通常的雨水呈弱酸性，因为它能吸收二氧化碳而生成碳酸，其pH值约为6。

雨水的这种微弱酸性，可溶解地壳的矿物质，供给植物吸收，有营养作用。

这种酸水是正常的。

环境科学要着重研究的是由于人类活动的影响，pH值降至5.6以下的酸性降水。

除基体水外，酸雨的主成分为硫酸和硝酸，还包括碱金属、碱土金属阳离子、铵离子和某些酸根如氟、氯、碳酸根、亚硝酸根、亚硫酸根等离子，这些成分之间又能发生复杂的化学反应，因而酸雨的化学组成是很复杂的。

通常认为由于石化燃料燃烧放出的二氧化硫及氮氧化物是酸雨形成的主因。

这些气体可以是当地排放的，也可以是从远处迁移来的。

它们释放入大气后，在阳光和飘尘的（催化）作用下，经历各种大气化学和大气物理过程，成为酸雨降落地面。

酸雨使土壤、湖泊、河流酸化，抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤粒结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠。

1988年美国《化工新闻》曾报道指出，酸雨促使苔藓生长，这些较低级植物产生一些有机酸能与土壤中的铝结合。

这种被激活的铝输送到树木的根部，取代了树木生长所需要的钙，从而造成近地面处树根缺钙枯死。

湖水或河水的pH值降到5以下，使泥土中的铝形成可溶性的羟基铝离子以至鱼、虾、水禽无食而不能棲息。

酸雨直接害及禾苗，会使水稻出现赤褐色斑而枯死。

酸雨与大气中的烟雾结合形成酸雾，其酸性和腐蚀能力大增，使建筑物和各种露天材料受损。

许多电视铁塔或桥梁即使用高级防护漆刷好几层，但在酸雨侵蚀下不出3～5年就会出现斑驳锈块，架空输电的金属器件寿命也大为缩短。

酸雨使雅典古堡如巴特仑神庙、我国的乐山大佛、美国自由女神像都蒙受侵害（自由女神像及海岸建筑物的损害还与盐雾的作用有关）。

（3）污染的指示：

除化学指示即对污染物进行化学监测外，近年来发展了生物指示体系或开展了许多指示物研究，以适应城市及工厂外环境美化的需要。

①指示生物。

对污染物产生各种反应信息而被用来监测和评价环境质量的现状和变化的生物，通常分大气污染指示和水污染指示两类。

②大气污染指示生物。

金丝雀对一氧化碳敏感，可将其用于监测煤矿坑道的大气污染。

植物如花卉的指示作用更受重视，如秋海棠、美人蕉和紫花苜蓿对二氧化硫敏感，杜鹃花、扶桑，菊花、矮牵牛和烟草对氮氧化物气体灵敏，百日草、蔷薇可用于氯气监测，香石竹、兰花、凤仙花易受乙烯气体作用，向日葵对氨气的作用很明显，吊兰对臭气吸收效果好，郁金香在氟浓度为0.5ppb时即部分枯死等等。

③水污染指示生物。

主要有许多藻类和幼虫。

如水中存在毛翅目幼虫、蜉蝣目稚虫时，水质一般比较清洁，而颤蚓类大量存在或食蚜蝇幼虫出现时，水体一般受到严重污染。

2．水污染人体组织内约有65%是水分，成年人每天需饮用1.5~2.5升水。

生活用水范围极广，食、衣、住、用均离不开水，水污染影响人体健康，也影响到其它卫生和保健活动

（1）水污染对健康的影响。

据调查，世界上80%的疾病与水或水源污染有关。

例如，洪水灾难时，人们往往容易患腹泻病。

原因是喝了被霍乱孤菌等物质污染的水。

铅厂周围居民易腹痛，原因是喝了破铅污染的水而发生铅中毒。

①食物链毒化。

这是化学污染的恶果。

如甲基汞（水俣病）、镉（痛痛病）、农药及氟、砷、铬、铅、钡等均可引起饮水或食物毒化；②传染病。

以水为媒介的细菌性肠道传染如伤寒、痢疾、肠炎等，病毒传染如血吸虫、传染性肝炎等；

四、绿色化学

1、绿色化学的概念

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。

绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。

2、绿色化学的产生及其背景

当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。

它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。

绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。

在1984年，美国环保局（EPA）提出“废物最小化”，这是绿色化学的最初思想。

1989年，美国环保局又提出了“污染预防”的概念。

1990年，美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。

1992年，美国环保局又发布了“污染预防战略”。

1995年，美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。

1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志，标志着绿色化学的正式产生。

我国也紧跟世界化学发展的前沿，在1995年，中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。

3、绿色化学的核心内容

原子经济性是绿色化学的核心内容，这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖）提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。

理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。

他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。

绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：

一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。

五、化学与环境

化学是人类赖以生存的基础科学，是为人类提供材料和药品的科学，也是人类借以认识自然、改造自然、控制自然的科学。

由于化学为其它科学提供基础材料，所以也是其它科学得以发展的基础。

现在，高科技的发展很大程度得益于高新材料的发展，同时，高新技术也反过来促进了化学学科的发展。

也就是说，化学为其它学科提供各种新材料，其它学科为化学提供新设备、新方法、新手段。

化学工程在实施过程中，很容易产生人类所不需要的副产物，因处理不当或者无法避免而影响到了环境，造成了环境污染。

但是环境污染的治理、各种副产物的处理技术，又要依赖化学手段才可能得到改进。

所以环境改善也需要化学。

其实，环境污染也不全部是化学工业的责任，其它工业同样也对环境产生污染，只不过化工的污染更加直接，更加显见而已。

而治理、克服、控制这些污染，却更是离不开化学。

只有通过化学的手段才可能使其得到根本的治理。

所以，可以说化学与环境是相辅相成的。

另外，人类的活动必然消耗自然资源，这种消耗也必然导致自然环境的改变。

要认识到这些问题并且控制这种改变给世界带来的负面作用，所有学科都必须尽其能力，把负作用降低到最小。

也就是人类必须尽其全力认识并控制自然、控制自身。

科学学科并不存在过错，人类对科学学科也不应该存在任何偏见，才有可能使人类更加美好。

【参考文献】

【1】《环境监测》（环境保护知识丛书）刘青松主编中国环境科学出版社

【2】《水环境监测实用手册》李青山著中国环境科学出版社

【3】《环境监测中的电化学分析法》杜宝中编著化学工业出版社

【4】郑曙阳绿色设计之路——室内设计面向未来的唯一选择建筑创作第十期2002

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