無(wú)機(jī)合成引起的環(huán)境問(wèn)題[1]

1、無(wú)機(jī)合成引起的環(huán)境問(wèn)題化學(xué)化工學(xué)院陳彤無(wú)機(jī)合成得合成對(duì)象除了一般的無(wú)機(jī)物，現(xiàn)已擴(kuò)展到金屬有機(jī)化合物、生物無(wú)機(jī)化合物、原子簇化合物、無(wú)機(jī)固體材料等方面。有關(guān)無(wú)機(jī)物的物理、化學(xué)性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律的知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)的積累和總結(jié)奠定了無(wú)機(jī)合成化學(xué)的基礎(chǔ)，據(jù)此進(jìn)行特定結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的無(wú)機(jī)材料定向設(shè)計(jì)和合成是無(wú)機(jī)合成的發(fā)展方向。有代表的無(wú)機(jī)合成技術(shù)有：經(jīng)典的水溶液化學(xué)法和高溫固相反應(yīng)、電解法、非水溶劑法、化學(xué)氣相沉積法、電弧法、光化學(xué)法、水熱法等。近年來(lái)又發(fā)展了

2、高溫、高壓等極端條件下的化學(xué)合成，以及以溶膠凝膠法為代表的在溫和條件下進(jìn)行的所謂“軟化學(xué)”合成。而合成后的無(wú)機(jī)物通常很多都是含有有毒金屬及其氧化物、酸、堿、鹽類、硫化物和鹵化物等?；すI(yè)排放出的污染物大多都是無(wú)機(jī)合成產(chǎn)生的無(wú)機(jī)污染物。其中硫、氮、碳的氧化物和金屬粉塵是主要的大氣無(wú)機(jī)污染物。各種酸、堿和鹽類的排放，會(huì)引起水體污染，其中所含的重金屬如鉛、鎘、汞、銅會(huì)在沉積物或土壤中積累，通過(guò)食物鏈危害人體與生物無(wú)機(jī)污染物有的是隨著地殼變遷

3、、火山爆發(fā)、巖石風(fēng)化等天然過(guò)程進(jìn)入大氣、水體、土壤和生態(tài)系統(tǒng)的。有的是隨著人類的生產(chǎn)和消費(fèi)活動(dòng)而進(jìn)入的。各種無(wú)機(jī)污染物在環(huán)境中遷移和轉(zhuǎn)化，參預(yù)并干擾各種環(huán)境化學(xué)過(guò)程和物質(zhì)循環(huán)過(guò)程，造成了無(wú)機(jī)污染物的污染。錫、鎘、砷、鉛、銻等的礦物開采量甚至大大超過(guò)它們的自然循環(huán)量?，F(xiàn)代采礦、冶煉、機(jī)械制造、建筑材料、化工等生產(chǎn)部門，每天都排放大量的無(wú)機(jī)污染物，包括有害的元素氧化物、酸、堿和鹽類等。其中硫、氮、碳的氧化物和一些金屬粉塵是主要的大氣污染物，

4、可以直接危害人體和生態(tài)系統(tǒng)它們有的會(huì)和烴類污染物進(jìn)一步發(fā)生氣相反應(yīng)生成光化學(xué)煙霧，有的會(huì)發(fā)生液相反應(yīng)引起酸雨等從而傷害動(dòng)植物，腐蝕建筑材料和使土壤肥力下降。各種酸、堿和鹽類的任意排放，往往引起水質(zhì)惡化等后果，其中所含的重金屬元素如鉛、鎘、汞、銅等可在土壤中積累，通過(guò)食物鏈在不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)上逐級(jí)富集，造成更大的危害。污染物一進(jìn)入大氣，就會(huì)稀釋擴(kuò)散。風(fēng)越大，大氣湍流越強(qiáng)，大氣越不穩(wěn)定，污染物的稀釋擴(kuò)散就越快；相反，污染物的稀釋擴(kuò)散就慢。在后一

5、種情況下，特別是在出現(xiàn)逆溫層時(shí)，污染物往往可積聚到很高濃度，造成嚴(yán)重的大氣污染事件。降水雖可對(duì)大氣起凈化作用，但因污染物隨雨雪降落，大氣污染會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樗w污染和土壤污染。大氣污染對(duì)人體的影響，首先是感覺上不舒服，隨后生理上出現(xiàn)可逆性反應(yīng)，再進(jìn)一步就出現(xiàn)急性危害癥狀。大氣污染對(duì)人的危害大致可分為急性中毒、慢性中毒、致癌三種。污染物大多數(shù)是由與組成生物機(jī)體相同的元素所組成，當(dāng)污染物發(fā)生分解之后，有些元素（如碳、氮、硫、磷、鈣、鎂、鉀、鈉等）就

6、可以成為生物的構(gòu)成成分。有些微量元素如錳、鐵、銅、鈷、鉻、鋅、鉬是高等生物都必需的營(yíng)養(yǎng)元素。所有的植物都需要硼，大多數(shù)植物需要釩，哺乳動(dòng)物則除硼、釩之外還需要碘、氟、硒、鍶和鉻等。但如環(huán)境中這些元素的含量超過(guò)一定限度，也會(huì)成為惡化環(huán)境質(zhì)量、危害生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境污染物。例如鋅在土壤中含量過(guò)高可使作物的植株矮小葉片萎黃。過(guò)量的鋅還會(huì)使土壤酶系喪失活性，細(xì)菌數(shù)目減少，土壤微生物作用降低。其他必需的營(yíng)養(yǎng)元素如銅、錳、鈷、釩、硒、鉬等含量過(guò)高都對(duì)生

7、態(tài)系統(tǒng)有毒害作用和不利影響。有些元素如鈹、鎘、汞、鎳、砷等對(duì)生物是有毒的，其中鈹、羰基鎳和六價(jià)鉻等對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有致癌作用。銻、鉈、鉛等也都有毒性，可以在生物體內(nèi)蓄積，引起各種癥狀。無(wú)機(jī)合成在人類生活中占據(jù)了重要的位置人們能切身體會(huì)和直接受益的就是合成的農(nóng)藥。民以食為天藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的生產(chǎn)資料，又是具有毒物屬性的有害化學(xué)物質(zhì)，不合理使用將導(dǎo)致對(duì)人體鍵康和生態(tài)環(huán)境的危害。隨著新世紀(jì)的到來(lái)，人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量和食品安全的要求越來(lái)越高。由于種

8、種原因，我國(guó)當(dāng)前的農(nóng)藥污染狀況不容樂觀，某些地方還相當(dāng)嚴(yán)重。提高全民的環(huán)境意識(shí)，防治農(nóng)藥污染越來(lái)越重要。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)藥使用品種多、用量人，其中70％~80％的農(nóng)藥直接滲透到環(huán)境中，對(duì)十壤、地表水、地下水和農(nóng)產(chǎn)品造成污染，并進(jìn)一步進(jìn)入生物鏈，對(duì)所有環(huán)境生物和人類健康都具有嚴(yán)重的、長(zhǎng)期的和潛在的危害性.國(guó)“預(yù)防為主，綜合防治”的植保方針確立以來(lái)，農(nóng)作物病蟲害防治技術(shù)水平取得了較大的成就，但也存在化學(xué)農(nóng)藥用量過(guò)大，一些地區(qū)單純依賴化

9、學(xué)農(nóng)藥治蟲防病等突出問(wèn)題。我國(guó)白1983年始限制了有機(jī)氯的生產(chǎn)和使用，有機(jī)氯對(duì)環(huán)境的污染狀況有了極大的改善，但在原有機(jī)氯重污染區(qū)，還將出現(xiàn)局部的、間歇性污染在科學(xué)發(fā)展的今天，農(nóng)藥對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染尤為嚴(yán)重。這是為什么呢其中就包括了一個(gè)從量變到質(zhì)變的過(guò)程。即可達(dá)93％～97％。此法可用于處理硫酸廠的制酸尾氣或電廠鍋爐的煙道氣，其反應(yīng)如下：SO22NH3H2O─→(NH4)2SO3然后通入空氣：(NH4)2SO312O2─→(NH4)2SO4

10、產(chǎn)物(NH4)2SO4可作化肥用。(2)堿法：以氫氧化鈉或碳酸鈉溶液作吸收劑，可得產(chǎn)物亞硫酸鈉，供造紙廠作漂白劑。2NaOHSO2─→Na2SO4H2ONa2CO3SO2─→Na2SO4CO2↑(3)鈣法(石灰—石膏法)：以碳酸鈣或消石灰或兩者的混合濁液(5％～10％)作為吸收劑2CaCO3(s)2SO2(g)O2(g)─→2CaSO4(s)2CO2(g)2Ca(OH)22SO2─→2CaSO3H2O2CaSO3H2OO22H2O─→2

11、CaSO42H2O最后可得石膏，用作鈣塑材料的添加劑。氮氧化物(NOx)的種類很多，作為排放于大氣中的污染物主要是NO和NO2。污染源主要來(lái)自燃料的燃燒、汽車的尾氣、生產(chǎn)和使用硝酸的工廠尾氣等。較濃的氮氧化物氣體呈棕黃色，故有“黃龍”之稱。在一般條件下，空氣中氮與氧不能直接化合為氮的氧化物，在1200℃或更高的溫度下，NO生成量顯著增加。在空氣中，NO與O2化合生成NO2，溫度越高，NO2的生成率越小。NO能刺激呼吸系統(tǒng)，并能與血色素結(jié)