第一篇：化學與環境保護論文

化 學 與 環 境 保 護

摘要：由于人們對工業高度發達的負面影響預料不夠,預防不利，導致了全球性的三大危機:資源短缺、環境污染、生態破壞.人類不斷的向環境排放污染物質。但由于大氣、水、土壤等的擴散、稀釋、氧化還原、生物降解等的作用。污染物質的濃度和毒性會自然降低，這種現象叫做環境自凈。如果排放的物質超過了環境的自凈能力，環境質量就會發生不良變化，危害人類健康和生存，這就發生了環境污染。

關鍵詞：環境污染;溫室效應；臭氧層空洞；光化學污染

環境污染會給生態系統造成直接的破壞和影響，如沙漠化、森林破壞、也會給生態系統和人類社會造成間接的危害，有時這種間接的環境效應的危害比當時造成的直接危害更大，也更難消除。例如，溫室效應、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環境效應。這 種由環境污染衍生的環境效應具有滯后性，往往在污染發生的當時不易被察覺或預料到，然而一旦發生就表示環境污染已經發展到相當嚴重的地步。當然，環境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人類環境的質量下降，影響人類的生活質量、身體健康和生產活動。例如城市的空氣污染造成空氣污濁，人們的發病率上升等等；水污染使水環境質量惡化，飲用水源的質量普遍下降，威脅人的身體健康，引起胎兒早產或畸形等等。嚴重的污染事件不僅帶來健康問題，也造成社會問題。隨著污染的加劇和人們環境意識的提高，由于污染引起 的人群糾紛和沖突逐年增加。

目前在全球范圍內都不同程度地出現了環境污染問題，具有全球影響的方面有大氣環境污染、海洋污染、城市環境問題等。

就大氣的環境問題而言，主要有溫室效應、臭氧層空洞，光化學煙霧等。

一、溫室效應

溫室效應是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的。

空氣中含有二氧化碳，而且在過去很長一段時期中，含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于“邊增長、邊消耗” 的動態平衡狀態。大氣中的二氧化碳有80％來自人和動、植物的呼吸，20％來自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有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。還有5％的二氧化碳通過植物光合作用，轉化為有機物質貯藏起來。這就是多年來二氧化碳占空氣成分0.03%（體積分數）始終保持不變的原因。

但是近幾十年來，由于人口急劇增加，工業迅猛發展，呼吸產生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產生的二氧化碳，遠遠超過了過去的水平。而另一方面，由于對森林亂砍亂伐，大量農田建成城市和工廠，破壞了植被，減少了將二氧化碳轉化為有機物的條件。再加上地表水域逐漸縮小，降水量大大降低，減少了吸收溶解二氧化碳的條件，破壞了二氧化碳生成與轉化的動態平衡，就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加。空氣中二氧化碳含量的增長，就使地球氣溫發生了改變。

二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中，具有調節地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳，地球的年平均氣溫會比目前降低20 ℃。但是，二氧化碳含量過高，就會使地球仿佛捂在一口鍋里，溫度逐漸升高，就形成“溫室效應”。

現今最受人青睞的是瑞士兩位氣候專家對溫室效應成因作出新的解釋，認為造成溫室效應的主要原因并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳，而是大氣層中增多的水蒸氣。它是于2001年發表的。瑞典中部大學的KG·拉松和斯韋克·愛德華松說，根據他們提出的一種計算未來氣溫的新模式，地球確實像其他研究人員所認為的那樣，正在進入一個逐漸變暖的時期，但這主要是因為地球軸心在向太陽傾斜，而使地球與太陽之間的距離在今后的一萬年里有所縮短。他們說，隨著氣溫的升高，地球大氣層中的水蒸氣逐漸增多。因此，造成溫室效應的罪魁禍首更主要的是增多的水蒸氣，而并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳。

還有，英國科學家在最新一期《科學》雜志上發表的報告指出，他們在大氣層中發現一種學名為“五氟化硫三氟化碳”（化學分子式為SF5CF3）【1】的稀有氣體。雖然這種氣體目前的濃度仍相當低，但是它穩定熱的能力遠超過其他任何已知的溫室氣體，而且正在快速積累，長此以往，將會使“溫室效應”形勢更趨惡化。

二、臭氧層空洞

大氣中的臭氧含量僅一億分之一，但在離地面20至30公里的平流層中，存在著臭氧層，其中臭氧的含量占這一高度空氣總量的十萬分之一。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少，卻具有非常強烈的吸收紫外線的功能，可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分（UV－B）。由于臭氧層有效地擋住了來自太陽紫外線的侵襲，才使得人類和地球上各種生命能夠存在、繁衍和發展。

1985年，英國科學家觀測到南極上空出現臭氧層空洞，并證實其同氟利昂（CFCs）分解產生的氯原子有直接關系。這一消息震驚了全世界。到“1994年，南極上空的臭氧層破壞面積已達2400萬平方公里，北半球上空的臭氧層比以往任何時候都薄，歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10％－15％，西伯利亞上空甚至減少了35％。科學家警告說，地球上臭氧層被破壞的程度遠比一般人想象的要嚴重得多。

氟利昂等消耗臭氧物質是臭氧層破壞的元兇，氟利昂是本世紀20年代合成的，其化學性質穩定，不具有可燃性和毒性，被當作制冷劑、發泡劑和清洗劑，廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等領域。80年代后期，氟利昂的生產達到了高峰，產量達到了144萬噸。在對氟利昂實行控制之前，全世界向大氣中排放的氟利昂已達到了2000萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達數百年，所以排放的大部分仍留在大氣層中，其中大部分仍然停留在對流層，一小部分升入平流層。在對流層相當穩定的氟利昂，在上升進入平流層后，在一定的氣象條件下，會在強烈紫外線的作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧會發生連鎖反應，不斷破壞臭氧分子。科學家估計一個氯原子可以破壞數萬個臭氧分子。

在現代經濟中，氟利昂等物質應用非常廣泛，要全面淘汰，必須首先找到氟利昂等的替代物質和替代技術。在特殊情況下需要使用，也應努力回收，盡可能重新利用。目前，世界上一些氟利昂的主要生產廠家參與開發研究了替代氟利昂的含氟替代物（含氫氯氟烴HCFC和含氫氟烷烴HCF等）【2】及其合成方法，有可能用作發泡劑、制冷劑和清洗溶劑等，但這類替代物也損害臭氧層或產生溫室效應。同時，也在開發研究非氟利昂類型的替代物質和方法，如水清洗技術、氨制冷技術等。

為了推動氟利昂替代物質和技術的開發和使用，逐步淘汰消耗臭氧層物質，許多國家采取了一系列政策措施，一類是傳統的環境管制措施，如禁用、限制、配額和技術標準，井對違反規定實施嚴厲處罰。歐盟國家和一些經濟轉軌國家廣泛采用了這類措施。一類是經濟手段，如征收稅費，資助替代物質和技術開發等。美國對生產和使用消耗臭氧層物質實行了征稅和可交易許可證等措施。另外，許多國家的政府、企業和民間團體還發起了自愿行動，采用各種環境標志，鼓勵生產者和消費者生產和使用不帶有消耗臭氧層物質的材料和產品，其中綠色冰箱標志得到了非常廣泛的應用。

人類的社會行為和對自然的加劇破壞改變了自然系統的平衡，導致自然環境加劇變化，就形成難以處理的難題，我們要發揚可持續發展的精神，保護環境，保護地球。

三、光化學煙霧

含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大氣，在陽光的照射下，發生光化學反應而產生二次污染物，這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象，稱為光化學煙霧。近年來，汽車尾氣排放的NOx、CO及隨后形成的光化學煙霧，使得許多大城市的空氣質量惡化。隨著全球工業和汽車業的迅猛發展，光化學煙霧污染在世界各地不斷出現，如美國洛杉磯、日本東京、大阪、英國倫敦、澳大利亞、德國等大城市及我國北京、南京、蘭州均發生過光化學煙霧現象。

光化學煙霧的形成條件是大氣中有氮氧化物和碳氧化物存在，大氣溫度較低，而且有強烈的陽光照射，這樣在大氣中就會一系列復雜的反應，生成出一些二次污染物，如O3、醛、PAN、H2O2等。

光化學煙霧是一個鏈式反應，其中關鍵性的反應可以簡單地分成3組：（1）NO2的光解導致O3的生成：(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基，如HO、HO2、RO2等。（3）通過以上途徑生成的HO2、RO2、[RC（O）O2]【3】均可將NO氧化成NO2。

光化學煙霧危害極大，它的防治已受到人們的日益關注。

工業上，較好的措施是對煤進行加工，改進燃燒技術，同時改進生產工藝，對污染物進行后處理及合理排放。使用前對煤進行脫硫加工，并盡可能除去灰分;使用過程中，通過對鍋爐進行適當改進，同時加人固硫劑，可減少煙塵利二氧化硫的發生量;最后，對廢氣進行綜合利用后，對不能利用的進行無害處理后再進行排放。對于生活燃煤，除了對煤跡行加工外，比較好的措施是改進用能和供能方式，采用集中供熱、城市燃氣化。集中供熱和城市燃氣化，是城市節能和綜合整治的重要內容，能有效地改善城市大氣環境質量，減少室內空氣污染。

此外，重點研究改革燃料和改進汽車設備結構，試制無公害汽車和發展高效交通系統。具體舉措為:(1)改革燃料。采用液化天然氣、氫氣、液化煤氣與柴油的混合燃料和無鉛汽油來代替有鉛汽油作為汽車燃料，是減少汽車尾氣污染的有效措施。采用天然氣作燃料，在燃燒時不僅排出的污染物極少，沒有氣味，沒有鉛化物，而且噪聲很小，從而減少發生光化學煙霧污染的可能性。

(2)改進汽車設備結構。汽車尾氣污染的防治，除提高汽油燃燒質量外，關鍵在于改進發動機的燃燒設計。美國福特公司制成一種“層化加油”發動機，它改變了燃燒室的設計和燃料注人系統的設計，從而減少廢氣的排出。日本本田摩托車研制出三臺層狀燃燒的汽缸，它能使汽油與空氣的比例降到1:20，使排氣中氮氧化物減少2/3，一氧化碳、碳氫化合物幾乎減少一半以上。這兩種發動機，一種是減少基質的濃度，一種是減少引發物質的濃度，其結果都是使光化學煙霧產生的可能性降低。

(3)研究無公害汽車和發展高效交通系統。從發展遠景來看，國外正在大力發展無公害汽車如電子汽車、電動汽車和蒸汽汽車等。通過發展高效率城市交通系統以代替市內汽車。這些都是減少汽車尾氣排放和防止光化學煙霧污染城市大氣的重要措施通過改進發動機結構和運行條件能有效減少污染物的發生但現階段這些措施仍不可能使尾氣達到直接排放的要求，還必須進行廢氣凈化處理。一氧化碳和碳氫化物的凈化，可用熱反應法或催化氧化法來達到目的。至于氮氧化物，采用三元催化的方法可達到凈化目的。

另外，大面積地植樹造林綠色植物是二氧化碳的消耗者，氧氣的天然加工廠，在調節大氣中的二氧化碳的平衡上起著無可替代的作用，不同的植物對二氧化硫、氟化氫、氯氣、氨氣、氯化氫、光化學煙霧、放射線等有不同的吸收能力，從而達到凈化空氣的效果。

世界衛生組織(WHO)和美國、日本等許多國家已經把臭氧和光化學氧化劑的水平作為判斷大氣環境質量的指標之一，并據以發布光化學煙霧的警報。城市空氣污染與經濟發展水平密切相關，我國正處快速發展時期，城市空氣污染已經成為一個重要的環境問題。為防止光化學煙霧的爆發，除了采取上述方法外，還必須采取行政命令干涉的手段才能有較好的效果。

化學是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段之一，是重要的基礎科學之一，在與物理學、生物學、自然地理學、天文學等學科的相互 滲透中，得到了迅速的發展，也推動了其他學科和技術的發展。而環境問題則是化學研究的一大部分，大氣是人類和其他一切生命體時刻不可缺少的生成條件，大氣污染對人類的影響，不僅時間長、范圍廣，而且大多是人為污染造成的，因此應當引起全人類的關注，采取有效措施，防治大氣污染。

參考文獻：

【1】SF5CF3幾何構型及紅外振動光譜的量子化學研究

Quantum-Chemical Studies on Geometrical Structure and IR Harmonic Vibrarional spectrum of SF5CF3

【2】 《化學與環境保護》 劉靜 2004年02月 2 頁-10頁 西安交通大學出版社 【3】 《環境保護概論》 戰友 2004年08月 78頁-81頁 化學工業出版社

第二篇：化學與環境保護論文

人口資源與環境論文

題目：化學與環境保護

院系：化學學院

班級：高分子材料與工程

姓名：

學號：

2班

目錄

摘要

關鍵詞

引言

酸雨

溫室效應及其控制對策

臭氧層空洞的形成及其控制對策

光化學煙霧及其控制對策

結語

參考文獻

大氣污染

摘要：由于人們對工業高度發達的負面影響預料不夠,預防不利，導致了全球性的三大危機:資源短缺、環境污染、生態破壞.人類不斷的向環境排放污染物質。但由于大氣、水、土壤等的擴散、稀釋、氧化還原、生物降解等的作用。污染物質的濃度和毒性會自然降低，這種現象叫做環境自凈。如果排放的物質超過了環境的自凈能力，環境質量就會發生不良變化，危害人類健康和生存，這就發生了環境污染。

關鍵詞：環境污染、酸雨、溫室效應、臭氧層空洞、光化學污染

引言：

環境污染會給生態系統造成直接的破壞和影響，如沙漠化、森林破壞、也會給生態系統和人類社會造成間接的危害，有時這種間接的環境效應的危害比當時造成的直接危害更大，也更難消除。例如，溫室效應、酸雨、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環境效應。這 種由環境污染衍生的環境效應具有滯后性，往往在污染發生的當時不易被察覺或預料到，然而一旦發生就表示環境污染已經發展到相當嚴重的地步。當然，環境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人類環境的質量下降，影響人類的生活質量、身體健康和生產活動。例如城市的空氣污染造成空氣污濁，人們的發病率上升等等；水污染使水環境質量惡化，飲用水源的質量普遍下降，威脅人的身體健康，引起胎兒早產或畸形等等。嚴重的污染事件不僅帶來健康問題，也造成社會問題。隨著污染的加劇和人們環境意識的提高，由于污染引起 的人群糾紛和沖突逐年增加。

目前在全球范圍內都不同程度地出現了環境污染問題，具有全球影響的方面有大氣環境污染、海洋污染、城市環境問題等。

就大氣的環境問題而言，主要有酸雨、溫室效應、臭氧層空洞，光化學煙霧等。

一：酸雨

造成雨水酸化之污染物很多，其污染來源大致可分為兩類： 其一為自然物質，其二為人為物質。前者如：火山爆發噴出大量之硫化物及懸浮固體物，自然水域表面釋放之硫化氫，動植物分解產生有機酸，土壤微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物等，都會使雨水之pH值降至5.0左右;后者則為工業化后，燃料之大量使用，燃燒過程中產生一氧化碳、氯化氫、二氧化硫、氮氧化物及有機酸及懸浮固體物，排放至大氣環境中，經光化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質使得雨水之pH值降低，形成酸雨。

由于酸雨為二次污染物且具有跨區污染的特性，以致影響層面相當廣，故局部空氣污染的改善，空氣品質標準的達成，對于酸雨的防制助益不大，必須削減SO2、NOx的總量方能遏止酸雨的危害。

二：溫室效應及其控制對策

溫室效應是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的。

空氣中含有二氧化碳，而且在過去很長一段時期中，含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于“邊增長、邊消耗” 的動態平衡狀態。大氣中的二氧化碳有80％來自人和動、植物的呼吸，20％來自燃料的燃燒。

但是近幾十年來，由于人口急劇增加，工業迅猛發展，呼吸產生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產生的二氧化碳，遠遠超過了過去的水平。而另一方面，由于對森林亂砍亂伐，大量農田建成城市和工廠，破壞了植被，減少了將二氧化碳轉化為有機物的條件。再加上地表水域逐漸縮小，降水量大大降低，減少了吸收溶解二氧化碳的條件，破壞了二氧化碳生成與轉化的動態平衡，就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加。空氣中二氧化碳含量的增長，就使地球氣溫發生了改變。

二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中，具有調節地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳，地球的年平均氣溫會比目前降低20 ℃。但是，二氧化碳含量過高，就會使地球仿佛捂在一口鍋里，溫度逐漸升高，就形成“溫室效應”。

現今最受人青睞的是瑞士兩位氣候專家對溫室效應成因作出新的解釋，認為造成溫室效應的主要原因并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳，而是大氣層中增多的水蒸氣。它是于2001年發表的。瑞典中部大學的KG·拉松和斯韋克·愛德華松說，根據他們提出的一種計算未來氣溫的新模式，地球確實像其他研究人員所認為的那樣，正在進入一個逐漸變暖的時期，但這主要是因為地球軸心在向太陽傾斜，而使地球與太陽之間的距離在今后的一萬年里有所縮短。他們說，隨著氣溫的升高，地球大氣層中的水蒸氣逐漸增多。因此，造成溫室效應的罪魁禍首更主要的是增多的水蒸氣，而并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳。

保護植被，減少溫室氣體的排放，植樹造林，增加co2的吸收與循環，進而控制溫室效應。

三：臭氧層空洞的形成及其控制對策

大氣中的臭氧含量僅一億分之一，但在離地面20至30公里的平流層中，存在著臭氧層，其中臭氧的含量占這一高度空氣總量的十萬分之一。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少，卻具有非常強烈的吸收紫外線的功能，可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分（UV－B）。由于臭氧層有效地擋住了來自太陽紫外線的侵襲，才使得人類和地球上各種生命能夠存在、繁衍和發展。

1985年，英國科學家觀測到南極上空出現臭氧層空洞，并證實其同氟利昂（CFCs）分解產生的氯原子有直接關系。這一消息震驚了全世界。到“1994年，南極上空的臭氧層破壞面積已達2400萬平方公里，北半球上空的臭氧層比以往任何時候都薄，歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10％－15％，西伯利亞上空甚至減少了35％。科學家警告說，地球上臭氧層被破壞的程度遠比一般人想象的要嚴重得多。

在現代經濟中，氟利昂等物質應用非常廣泛，要全面淘汰，必須首先找到氟利昂等的替代物質和替代技術。在特殊情況下需要使用，也應努力回收，盡可能重新利用。目

前，世界上一些氟利昂的主要生產廠家參與開發研究了替代氟利昂的含氟替代物（含氫氯氟烴HCFC和含氫氟烷烴HCF等）及其合成方法，有可能用作發泡劑、制冷劑和清洗溶劑等，但這類替代物也損害臭氧層或產生溫室效應。同時，也在開發研究非氟利昂類型的替代物質和方法，如水清洗技術、氨制冷技術等。

為了推動氟利昂替代物質和技術的開發和使用，逐步淘汰消耗臭氧層物質，許多國家采取了一系列政策措施，一類是傳統的環境管制措施，如禁用、限制、配額和技術標準，井對違反規定實施嚴厲處罰。歐盟國家和一些經濟轉軌國家廣泛采用了這類措施。一類是經濟手段，如征收稅費，資助替代物質和技術開發等。美國對生產和使用消耗臭氧層物質實行了征稅和可交易許可證等措施。另外，許多國家的政府、企業和民間團體還發起了自愿行動，采用各種環境標志，鼓勵生產者和消費者生產和使用不帶有消耗臭氧層物質的材料和產品，其中綠色冰箱標志得到了非常廣泛的應用。

人類的社會行為和對自然的加劇破壞改變了自然系統的平衡，導致自然環境加劇變化，就形成難以處理的難題，我們要發揚可持續發展的精神，保護環境，保護地球。

四：光化學煙霧及其控制對策

含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大氣，在陽光的照射下，發生光化學反應而產生二次污染物，這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象，稱為光化學煙霧。近年來，汽車尾氣排放的NOx、CO及隨后形成的光化學煙霧，使得許多大城市的空氣質量惡化。隨著全球工業和汽車業的迅猛發展，光化學煙霧污染在世界各地不斷出現，如美國洛杉磯、日本東京、大阪、英國倫敦、澳大利亞、德國等大城市及我國北京、南京、蘭州均發生過光化學煙霧現象。

光化學煙霧的形成條件是大氣中有氮氧化物和碳氧化物存在，大氣溫度較低，而且有強烈的陽光照射，這樣在大氣中就會一系列復雜的反應，生成出一些二次污染物，如O3、醛、PAN、H2O2等。

光化學煙霧是一個鏈式反應，其中關鍵性的反應可以簡單地分成3組：（1）NO2的光解導致O3的生成：(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基，如HO、HO2、RO2等。（3）通過以上途徑生成的HO2、RO2、[RC（O）O2]均可將NO氧化成NO2。

光化學煙霧成分復雜，但是，對動物、植物和材料有害的主要是O3、PAN、醛、酮等二次污染物。人和動物受到的主要傷害是眼睛和黏膜受到刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。1955年，美國洛杉機因為光化學煙霧一次就死了400多人。植物受到臭氧的損害，開始時表皮褪色，呈蠟質狀，經過一段時間之后色素發生變化，葉片上出現紅褐色斑點。PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色，影響植物的生長，降低植物對病蟲害的抵抗力。O3、PAN等還能造成橡膠制品老化，脆裂，使染料褪色，并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。

光化學煙霧危害極大，它的防治已受到人們的日益關注。

工業上，較好的措施是對煤進行加工，改進燃燒技術，同時改進生產工藝，對污染物

進行后處理及合理排放。使用前對煤進行脫硫加工，并盡可能除去灰分;使用過程中，通過對鍋爐進行適當改進，同時加人固硫劑，可減少煙塵利二氧化硫的發生量;最后，對廢氣進行綜合利用后，對不能利用的進行無害處理后再進行排放。對于生活燃煤，除了對煤跡行加工外，比較好的措施是改進用能和供能方式，采用集中供熱、城市燃氣化。集中供熱和城市燃氣化，是城市節能和綜合整治的重要內容，能有效地改善城市大氣環境質量，減少室內空氣污染。

此外，重點研究改革燃料和改進汽車設備結構，試制無公害汽車和發展高效交通系統。具體舉措為:(1)改革燃料。采用液化天然氣、氫氣、液化煤氣與柴油的混合燃料和無鉛汽油來代替有鉛汽油作為汽車燃料，是減少汽車尾氣污染的有效措施。采用天然氣作燃料，在燃燒時不僅排出的污染物極少，沒有氣味，沒有鉛化物，而且噪聲很小，從而減少發生光化學煙霧污染的可能性。

(2)改進汽車設備結構。汽車尾氣污染的防治，除提高汽油燃燒質量外，關鍵在于改進發動機的燃燒設計。美國福特公司制成一種“層化加油”發動機，它改變了燃燒室的設計和燃料注人系統的設計，從而減少廢氣的排出。日本本田摩托車研制出三臺層狀燃燒的汽缸，它能使汽油與空氣的比例降到1:20，使排氣中氮氧化物減少2/3，一氧化碳、碳氫化合物幾乎減少一半以上。這兩種發動機，一種是減少基質的濃度，一種是減少引發物質的濃度，其結果都是使光化學煙霧產生的可能性降低。

(3)研究無公害汽車和發展高效交通系統。從發展遠景來看，國外正在大力發展無公害汽車如電子汽車、電動汽車和蒸汽汽車等。通過發展高效率城市交通系統以代替市內汽車。這些都是減少汽車尾氣排放和防止光化學煙霧污染城市大氣的重要措施通過改進發動機結構和運行條件能有效減少污染物的發生但現階段這些措施仍不可能使尾氣達到直接排放的要求，還必須進行廢氣凈化處理。一氧化碳和碳氫化物的凈化，可用熱反應法或催化氧化法來達到目的。至于氮氧化物，采用三元催化的方法可達到凈化目的。

另外，大面積地植樹造林綠色植物是二氧化碳的消耗者，氧氣的天然加工廠，在調節大氣中的二氧化碳的平衡上起著無可替代的作用，不同的植物對二氧化硫、氟化氫、氯氣、氨氣、氯化氫、光化學煙霧、放射線等有不同的吸收能力，從而達到凈化空氣的效果。

世界衛生組織(WHO)和美國、日本等許多國家已經把臭氧和光化學氧化劑的水平作為判斷大氣環境質量的指標之一，并據以發布光化學煙霧的警報。城市空氣污染與經濟發展水平密切相關，我國正處快速發展時期，城市空氣污染已經成為一個重要的環境問題。為防止光化學煙霧的爆發，除了采取上述方法外，還必須采取行政命令干涉的手段才能有較好的效果。

結語

化學與人類的環境息息相關，環境是人們賴以生存的家園，如果被破壞那么會對人類造不可預知的影響，因此為了美好家園，人們要積極投身于環保，從小事做起，從我做起，共建地球美好明天！

參考文獻：

《化學與環境保護》 劉 靜 主編 西安交通大學出版社

《環境保護概論》 戰 友 主編 化學工業出版社

《環境學概論》

《環境保護》

劉培桐 主編 高等教育出版社 劉天齊 主編 化學工業出版社

第三篇：關于化學與環境保護的論文

進入21世紀以來,社會快速發展,越來越多的新科技新技術應用到社會工業特別是化工行業之中,引發了越來越的環境污染問題。溫室效應、酸雨、臭氧空洞等環境問題已經嚴重影響到人類及其他生物的正常生活。嚴重的環境污染問題已經成為全球各國關注的重點問題,在這種情況下我國制定了多項方針政策旨在減少環境污染,保護環境。化學是引起環境問題的重要因素,為了有效的減少環境污染,就必須在化學教育中加強對環境保護的知識宣傳教育。因此如何在學校化學教育中加強環境保護教育就成為了學校教學工作的一個不可忽視的環節。

一、在化學課堂教學中進行環境保護教育

1.根據教材內容滲透環境保護意識

環境保護意識的培養是環保教育的第一步驟。在化學課堂教學過程中,教師必須首先根據教材的知識內容適當的加入環境保護相關的科學知識,努力培養學生形成良好的環境保護意識。在目前的化學教材中有很多知識可以和環境保護相聯系,例如教師在講解臭氧的性質時,就要利用好它的相關化學性質和物理性質,通過介紹它的產生和消耗條件原理、以及在阻隔紫外線等方面的作用,讓學生了解到臭氧對于生態環境的重要作用;而后教師再講解目前日常生活中常見的臭氧破壞的基本原理、防護手段及注意事項等,讓學生形成與日常生活形成聯系,自覺形成保護環境的意識。再如在學習醛類物質性質時,教師可以在教學中加入生動形象的環境保護相關知識資料,不僅能夠使學生加深對醛類物質的物理化學性質的理解和記憶,還能有效的讓學生了解醛類物質污染環境的對人體的嚴重影響,從而引導學生學會在日常生活中主動學會采取措施保護環境。

2.開展課外活動,進行環境保護教育

課外實踐活動的開展,可以使得學生在完成任務的過程中自覺地挖掘環境保護知識,自動的學習環保知識、培養環保意識。因此教師可以指定若干與環境保護相關的課題,讓學生分組協作完成任務。例如教師可以讓調查學校附近河水、海水或者自來水的水質情況,讓學生利用學到的化學知識分析相關質量參數;然后再引導學生查閱圖書或者網絡資料,學會分析水質情況,評價當地水質受污染狀況;最后讓學生上交總結報告。這樣學生在自己動手學習的過程中就會了解到大量環境保護信息,對環境污染有比較深刻的印象,從而能夠在日常生活中自發的學習節約用水、保護環境,愛護資源。

3.利用化學習題對學生進行環境保護教育

在習題中加入環保知識是加強學生對環境保護認識的一個十分有效地方法。學生每天都要通過習題練習鞏固化學知識,強化記憶,加深對新知識的理解。因此教師在設置化學習題時應該注意加強有關環境保護方面知識習題的練習,而這些習題中通常有大量環保相關介紹知識,能夠有效的擴大學生對環境污染方面的認識,學會大量保護環境的手段和措施。例如計算含烴類物質的化石燃料的燃燒過程產生的溫室氣體二氧化碳的質量的習題,可以介紹目前大氣中二氧化碳超標引發的全球溫度上升情況,提出相應的一些解決方法如植樹造林、開發清潔能源、提高能源利用等。這樣學生在學習化學知識的同時能夠還學會了如何運用化學知識保護環境。

二、在化學實驗教學中進行環境保護教育

1.節約化學藥品,培養環保意識

化學實驗需要用到各種化學試劑藥品,其中有不少藥品含有毒性或者價格昂貴,因此在進行化學實驗教學時,教師務必要引導學生節約使用化學藥品,盡量使用最少的試劑藥品做出最佳的實驗效果,防止浪費化學藥品資源、減少產生的廢棄物,將污染環境降到最低,同時還可以避免有毒藥品對學生身體造成傷害。例如在鈉在水中反應的實驗中,由于鈉是比較貴的金屬,而且如果取量過多還容易劇烈反應而燙傷人,因此必須較少用量。再如濃硝酸、濃鹽酸等經常在實驗中用到的試劑,極易揮發污染環境,刺激人體呼吸道,所以教師必須培養學生節約化學藥品的意識。

2.引導廢品回收處理,培養學生環境保護能力

化學工業中廢氣、廢液、有毒化學品等的排放是導致環境污染的一個十分重要的方面,嚴重影響人們的正常生活和身體健康。未經處理的化學品能夠污染水源、土壤、大氣等等,極有可能傷害人體、引發各種疾病,目前我國很多地區的環境都因工業廢棄物的隨意排放受到嚴重污染。因此在化學實驗教學中,教師必須首先對學生進行廢棄物處理教育,教會學生正確處理實驗中產生的廢棄物,防止污染破壞環境。例如在實驗室設置廢液回收罐,收集廢棄試劑集中處理;有毒化學品不能隨意排放,必須要回收處理。這種教育方式可以促使學生形成良好的習慣,自覺保護環境。

三、總結

保護環境人人有責,學生作為國家建設的接班人,其環境保護意識的高低直接關系著我國的發展進步。因此,化學教師必須充分重視努力培養學生形成良好的環境保護意識,積極投入到環境保護之中,營造和諧環境。

第四篇：化學與環境保護論文

化學與環境保護論文

題目：大氣污染院系：專業：班級：姓名：學號：

********學院

目錄

摘要 關鍵詞 引言 酸雨

溫室效應及其控制對策

臭氧層空洞的形成及其控制對策 光化學煙霧及其控制對策 結語 參考文獻

摘要：由于人們對工業高度發達的負面影響預料不夠,預防不利，導致了全球性的三大危機:資源短缺、環境污染、生態破壞.人類不斷的向環境排放污染物質。但由于大氣、水、土壤等的擴散、稀釋、氧化還原、生物降解等的作用。污染物質的濃度和毒性會自然降低，這種現象叫做環境自凈。如果排放的物質超過了環境的自凈能力，環境質量就會發生不良變化，危害人類健康和生存，這就發生了環境污染。

關鍵詞：環境污染、酸雨、溫室效應、臭氧層空洞、光化學污染

引言：環境污染會給生態系統造成直接的破壞和影響，如沙漠化、森林破壞、也會給生態系統和人類社會造成間接的危害，有時這種間接的環境效應的危害比當時造成的直接危害更大，也更難消除。例如，溫室效應、酸雨、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環境效應。這 種由環境污染衍生的環境效應具有滯后性，往往在污染發生的當時不易被察覺或預料到，然而一旦發生就表示環境污染已經發展到相當嚴重的地步。當然，環境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人類環境的質量下降，影響人類的生活質量、身體健康和生產活動。例如城市的空氣污染造成空氣污濁，人們的發病率上升等等；水污染使水環境質量惡化，飲用水源的質量普遍下降，威脅人的身體健康，引起胎兒早產或畸形等等。嚴重的污染事件不僅帶來健康問題，也造成社會問題。隨著污染的加劇和人們環境意識的提高，由于污染引起 的人群糾紛和沖突逐年增加。

目前在全球范圍內都不同程度地出現了環境污染問題，具有全球影響的方面有大氣環境污染、海洋污染、城市環境問題等。

就大氣的環境問題而言，主要有酸雨、溫室效應、臭氧層空洞，光化學煙霧等。

一：酸雨

造成雨水酸化之污染物很多，其污染來源大致可分為兩類： 其一為自然物質，其二為人為物質。前者如：火山爆發噴出大量之硫化物及懸浮固體物，自然水域表面釋放之硫化氫，動植物分解產生有機酸，土壤微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物等，都會使雨水之pH值降至5.0左右;后者則為工業化后，燃料之大量使用，燃燒過程中產生一氧化碳、氯化氫、二氧化硫、氮氧化物及有機酸及懸浮固體物，排放至大氣環境中，經光化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質使得雨水之pH值降低，形成酸雨。

由于酸雨為二次污染物且具有跨區污染的特性，以致影響層面相當廣，故局部空氣污染的改善，空氣品質標準的達成，對于酸雨的防制助益不大，必須削減SO2、NOx的總量方能遏止酸雨的危害。

二：溫室效應

溫室效應是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的。空氣中含有二氧化碳，而且在過去很長一段時期中，含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于“邊增長、邊消耗” 的動態平衡狀態。大氣中的二氧化碳有80％來自人和動、植物的呼吸，20％來自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有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。還有5％的二氧化碳通過植物光合作用，轉化為有機物質貯藏起來。這就是多年來二氧化碳占空氣成分0.03%（體積分數）始終保持不變的原因。

但是近幾十年來，由于人口急劇增加，工業迅猛發展，呼吸產生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產生的二氧化碳，遠遠超過了過去的水平。而另一方面，由于對森林亂砍亂伐，大量農田建成城市和工廠，破壞了植被，減少了將二氧化碳轉化為有機物的條件。再加上地表水域逐漸縮小，降水量大大降低，減少了吸收溶解二氧化碳的條件，破壞了二氧化碳生成與轉化的動態平衡，就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加。空氣中二氧化碳含量的增長，就使地球氣溫發生了改變。

二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中，具有調節地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳，地球的年平均氣溫會比目前降低20 ℃。但是，二氧化碳含量過高，就會使地球仿佛捂在一口鍋里，溫度逐漸升高，就形成“溫室效應”。

現今最受人青睞的是瑞士兩位氣候專家對溫室效應成因作出新的解釋，認為造成溫室效應的主要原因并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳，而是大氣層中增多的水蒸氣。它是于2001年發表的。瑞典中部大學的KG·拉松和斯韋克·愛德華松說，根據他們提出的一種計算未來氣溫的新模式，地球確實像其他研究人員所認為的那樣，正在進入一個逐漸變暖的時期，但這主要是因為地球軸心在向太陽傾斜，而使地球與太陽之間的距離在今后的一萬年里有所縮短。他們說，隨著氣溫的升高，地球大氣層中的水蒸氣逐漸增多。因此，造成溫室效應的罪魁禍首更主要的是增多的水蒸氣，而并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳。

還有，英國科學家在最新一期《科學》雜志上發表的報告指出，他們在大氣層中發現一種學名為“五氟化硫三氟化碳”（化學分子式為SF5CF3）的稀有氣體。雖然這種氣體目前的濃度仍相當低，但是它穩定熱的能力遠超過其他任何已知的溫室氣體，而且正在快速積累，長此以往，將會使“溫室效應”形勢更趨惡化。

三：臭氧層空洞

大氣中的臭氧含量僅一億分之一，但在離地面20至30公里的平流層中，存在著臭氧層，其中臭氧的含量占這一高度空氣總量的十萬分之一。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少，卻具有非常強烈的吸收紫外線的功能，可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分（UV－B）。由于臭氧層有效地擋住了來自太陽紫外線的侵襲，才使得人類和地球上各種生命能夠存在、繁衍和發展。

1985年，英國科學家觀測到南極上空出現臭氧層空洞，并證實其同氟利昂（CFCs）分解產生的氯原子有直接關系。這一消息震驚了全世界。到“1994年，南極上空的臭氧層破壞面積已達2400萬平方公里，北半球上空的臭氧層比以往任何時候都薄，歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10％－15％，西伯利亞上空甚至減少了35％。科學家警告說，地球上臭氧層被破壞的程度遠比一般人想象的要嚴重得多。

氟利昂等消耗臭氧物質是臭氧層破壞的元兇，氟利昂是本世紀20年代合成的，其化學性質穩定，不具有可燃性和毒性，被當作制冷劑、發泡劑和清洗劑，廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等領域。80年代后期，氟利昂的生產達到了高峰，產量達到了144萬噸。在對氟利昂實行控制之前，全世界向大氣中排放的氟利昂已達到了2000萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達數百年，所以排放的大部分仍留在大氣層中，其中大部分仍然停留在對流層，一小部分升入平流層。在對流層相當穩定的氟利昂，在上升進入平流層后，在一定的氣象條件下，會在強烈紫外線的作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧會發生連鎖反應，不斷破壞臭氧分子。科學家估計一個氯原子可以破壞數萬個臭氧分子。

在現代經濟中，氟利昂等物質應用非常廣泛，要全面淘汰，必須首先找到氟利昂等的替代物質和替代技術。在特殊情況下需要使用，也應努力回收，盡可能重新利用。目前，世界上一些氟利昂的主要生產廠家參與開發研究了替代氟利昂的含氟替代物（含氫氯氟烴HCFC和含氫氟烷烴HCF等）及其合成方法，有可能用作發泡劑、制冷劑和清洗溶劑等，但這類替代物也損害臭氧層或產生溫室效應。同時，也在開發研究非氟利昂類型的替代物質和方法，如水清洗技術、氨制冷技術等。

為了推動氟利昂替代物質和技術的開發和使用，逐步淘汰消耗臭氧層物質，許多國家采取了一系列政策措施，一類是傳統的環境管制措施，如禁用、限制、配額和技術標準，井對違反規定實施嚴厲處罰。歐盟國家和一些經濟轉軌國家廣泛采用了這類措施。一類是經濟手段，如征收稅費，資助替代物質和技術開發等。美國對生產和使用消耗臭氧層物質實行了征稅和可交易許可證等措施。另外，許多國家的政府、企業和民間團體還發起了自愿行動，采用各種環境標志，鼓勵生產者和消費者生產和使用不帶有消耗臭氧層物質的材料和產品，其中綠色冰箱標志得到了非常廣泛的應用。

人類的社會行為和對自然的加劇破壞改變了自然系統的平衡，導致自然環境加劇變化，就形成難以處理的難題，我們要發揚可持續發展的精神，保護環境，保護地球。

四：光化學煙霧

含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大氣，在陽光的照射下，發生光化學反應而產生二次污染物，這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象，稱為光化學煙霧。近年來，汽車尾氣排放的NOx、CO及隨后形成的光化學煙霧，使得許多大城市的空氣質量惡化。隨著全球工業和汽車業的迅猛發展，光化學煙霧污染在世界各地不斷出現，如美國洛杉磯、日本東京、大阪、英國倫敦、澳大利亞、德國等大城市及我國北京、南京、蘭州均發生過光化學煙霧現象。

光化學煙霧的形成條件是大氣中有氮氧化物和碳氧化物存在，大氣溫度較低，而且有強烈的陽光照射，這樣在大氣中就會一系列復雜的反應，生成出一些二次污染物，如O3、醛、PAN、H2O2等。

光化學煙霧是一個鏈式反應，其中關鍵性的反應可以簡單地分成3組：（1）NO2的光解導致O3的生成：(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基，如HO、HO2、RO2等。（3）通過以上途徑生成的HO2、RO2、[RC（O）O2]均可將NO氧化成NO2。

光化學煙霧成分復雜，但是，對動物、植物和材料有害的主要是O3、PAN、醛、酮等二次污染物。人和動物受到的主要傷害是眼睛和黏膜受到刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。1955年，美國洛杉機因為光化學煙霧一次就死了400多人。植物受到臭氧的損害，開始時表皮褪色，呈蠟質狀，經過一段時間之后色素發生變化，葉片上出現紅褐色斑點。PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色，影響植物的生長，降低植物對病蟲害的抵抗力。O3、PAN等還能造成橡膠制品老化，脆裂，使染料褪色，并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。

光化學煙霧危害極大，它的防治已受到人們的日益關注。

工業上，較好的措施是對煤進行加工，改進燃燒技術，同時改進生產工藝，對污染物進行后處理及合理排放。使用前對煤進行脫硫加工，并盡可能除去灰分;使用過程中，通過對鍋爐進行適當改進，同時加人固硫劑，可減少煙塵利二氧化硫的發生量;最后，對廢氣進行綜合利用后，對不能利用的進行無害處理后再進行排放。對于生活燃煤，除了對煤跡行加工外，比較好的措施是改進用能和供能方式，采用集中供熱、城市燃氣化。集中供熱和城市燃氣化，是城市節能和綜合整治的重要內容，能有效地改善城市大氣環境質量，減少室內空氣污染。

此外，重點研究改革燃料和改進汽車設備結構，試制無公害汽車和發展高效交通系統。具體舉措為:(1)改革燃料。采用液化天然氣、氫氣、液化煤氣與柴油的混合燃料和無鉛汽油來代替有鉛汽油作為汽車燃料，是減少汽車尾氣污染的有效措施。采用天然氣作燃料，在燃燒時不僅排出的污染物極少，沒有氣味，沒有鉛化物，而且噪聲很小，從而減少發生光化學煙霧污染的可能性。

(2)改進汽車設備結構。汽車尾氣污染的防治，除提高汽油燃燒質量外，關鍵在于改進發動機的燃燒設計。美國福特公司制成一種“層化加油”發動機，它改變了燃燒室的設計和燃料注人系統的設計，從而減少廢氣的排出。日本本田摩托車研制出三臺層狀燃燒的汽缸，它能使汽油與空氣的比例降到1:20，使排氣中氮氧化物減少2/3，一氧化碳、碳氫化合物幾乎減少一半以上。這兩種發動機，一種是減少基質的濃度，一種是減少引發物質的濃度，其結果都是使光化學煙霧產生的可能性降低。

(3)研究無公害汽車和發展高效交通系統。從發展遠景來看，國外正在大力發展無公害汽車如電子汽車、電動汽車和蒸汽汽車等。通過發展高效率城市交通系統以代替市內汽車。這些都是減少汽車尾氣排放和防止光化學煙霧污染城市大氣的重要措施通過改進發動機結構和運行條件能有效減少污染物的發生但現階段這些措施仍不可能使尾氣達到直接排放的要求，還必須進行廢氣凈化處理。一氧化碳和碳氫化物的凈化，可用熱反應法或催化氧化法來達到目的。至于氮氧化物，采用三元催化的方法可達到凈化目的。

另外，大面積地植樹造林綠色植物是二氧化碳的消耗者，氧氣的天然加工廠，在調節大氣中的二氧化碳的平衡上起著無可替代的作用，不同的植物對二氧化硫、氟化氫、氯氣、氨氣、氯化氫、光化學煙霧、放射線等有不同的吸收能力，從而達到凈化空氣的效果。

世界衛生組織(WHO)和美國、日本等許多國家已經把臭氧和光化學氧化劑的水平作為判斷大氣環境質量的指標之一，并據以發布光化學煙霧的警報。城市空氣污染與經濟發展水平密切相關，我國正處快速發展時期，城市空氣污染已經成為一個重要的環境問題。為防止光化學煙霧的爆發，除了采取上述方法外，還必須采取行政命令干涉的手段才能有較好的效果。

結語

大氣是人類和其他一切生命體時刻不可缺少的生成條件，大氣污染對人類的影響，不僅時間長、范圍廣，而且大多是人為污染造成的，因此應當引起全人類的關注，采取有效措施，防治大氣污染。

參考文獻：

《化學與環境保護》 劉 靜 主編 西安交通大學出版社

《環境保護概論》 戰 友 主編 化學工業出版社

《環境學概論》 劉培桐 主編 高等教育出版社

《環境保護》 劉天齊 主編 化學工業出版社

第五篇：綠色化學與環境保護

綠色化學與環境保護

摘要：綠色化學是指利用一系列原理來降低或消除在化工產品的設計、生產及應用中有 害物質的使用和產生的科學。它致力于從源頭上制止污染物的生成。發展綠色化學是實現 環境保護的途徑。

關鍵詞： 綠色化學、環境保護、可持續發展

從七八百年前人類開始用煤產生的空氣污染到當代多方面的全球環境問題，無不與化學科學密切相關。化學工業的迅猛發展，在為人類創造大量物質財富的同時，產生的大量排放物對生態環境造成極大的威脅。為了保護環境和促進經濟社會可持續發展，大力研究和開發從源頭上減少和消除污染的綠色化學勢在必行。

1傳統化學的貢獻與危害

化學對人類做出了巨大貢獻，我們每個人的衣食住行都離不開化學。化學，尤其是有機合成化學的發展和進步，在很大程度上提高了人類的生活質量，改變了人類的生活方式。藥品的發展減輕了人類的痛苦，延長了人類的壽命；農藥、化肥的大力發展使人類得以增產增收，減輕了人121增長對食物需求的壓力；聚合物技術的創新促進了制衣等日用產品和建筑材料以及電視、電話、計算機等高科技產品部件的更新換代。20世紀化學工業的巨大成就舉世矚目，它在國民經濟中的發展速度超出了其他任何部門。不幸的是，在許多成功的故事中蘊涵著一些化學家們所始料不及的不良后果。例如，當時人們沒有認識到那些多氯代殺蟲劑像l，l—雙(4—氯苯基)—2，2，2—三氯乙烷(DDT)，會由鳥類進行生物富集，引起蛋殼變薄和筑巢失敗，從而導致游隼、禿鷹、鶚和鵜鶘等鳥類數量的急劇下降[1]。傳統的化學化工對整個人類賴以生存的生態環境造成的嚴重污染和破壞是不爭之事實，人類正面臨著有史以來最為嚴峻的環境危機。

隨著世界人口的急劇增加、各國工業化進程的加快、資源和能源的大量消耗與日漸枯竭、工農業污染物和生活廢棄物等的大量排放，人類生存的生態環境迅速惡化，主要表現為大氣被污染、酸雨成災、全球氣候變暖、臭氧層被破壞、淡水資源緊張和被污染、海洋被污染、土地資源退化和沙漠化、森林銳減、生物多樣性減少、固體廢棄物造成污染等。目前，人類賴以生存的自然環境遭到破壞，人與自然的矛盾激化。2綠色化學的興起

在過去的20多年中，化學工業在致力于減少污染危害方面作了巨大的努力，化學家們發展了許多新方法來處理化學廢物及減輕廢物排放的后果，新的分析檢測手段、新的控制程序、綜合治療技術等被不斷提出，這些努力對減少污染危害的作用值得稱道，但這些被動的污染控制技術并不是綠色化學。

那么什么是綠色化學?綠色化學就是在化學品的設計、制造和使用過程中利用一系列的原則來減少、甚至消除有毒有害物質的使用或在過程中的生成。

綠色化學又稱可持續化學、環境友好化學、環境無害化學、清潔化學，是指利用一系列原理來降低或消除在化工產品的設計、生產及應用中有害物質的使用和產生的科學。它是從最基本的分子科學出發提供解決環境問題的根本辦法，而不是以“繃帶和補丁”的方式來降低危害[2]。從1991年綠色化學概念的形成到現在，綠色化學已成為全球研究的熱點。研究內容涉及再生的原材料、溶劑、催化劑、試劑、設計安全的化學品及合成方法等領域。面對生態環境問題的挑戰，綠色化學及技術將成為人類強有力的武器而發揮重要作用。

綠色化學與傳統化學的不同在于前者更多的考慮環境、經濟和社會的和諧發展，使環境資源的化學變換體系成為一種更有效的運行模式，對環境支持系統的破壞作用更小，進而改善環境質量，促進人類和自然關系的協調。傳統化學只對目標產物有興趣，常常用收率和選擇性兩個指標來評價化學效率，而對這一化學過程所產生的其他物質統統視為廢物，對環境對資源關注甚少。

綠色化學與環境化學的不同之處在于前者是研究對環境友好的化學反應和技術，特別是新的催化反應技術，而環境化學則是研究影響環境的化學問題。

綠色化學與環境治理的不同在于前者是污染預防，即從源頭上防止污染的生成；環境治理是末端治理，即對已經污染的環境進行治理。

自從綠色化學這一頗具生命力的新興交叉學科出現以來，受到我國高等院校、科研院所以及相關工農業部門的積極和熱情關注，并紛紛展開研究和探索。然而，綠色化學在我國尚屬于起步階段，面對機遇和挑戰，應大力推廣綠色化學的知識、研究和應用。

綠色化學這一新興學科絕非僅與合成化學和工程學有關，從美國提出至今，包括環境化學家和化學、化工分支學科專家都發揮著相當重要的作用。要從節約能源、資源，特別是防止生態和環境污染的觀點重新審視和革新傳統化學[3]。

3綠色化學十二條原理 1998年，明確了綠色化學的十二條原則，簡稱前十二條：(1)預防防止產生廢物比在其產生后再處理或清除更好。

(2)原子經濟性設計合成方法時，應盡可能使用于生產加工過程的材料都進入最后的產品中。

(3)無害(或少害)的化學合成所設計的合成方法應該對人類 健康和環境具有小的或沒有毒性。

(4)設計無危險的化學品化學產品應該設計為使其有效地顯示所期望的功能而毒性最小。

(5)安全的溶劑和助劑所使用的輔助物質包括溶劑、分離試劑盒其他物品，當使用時都應該是無害的。

(6)設計要講求能效化學加工過程的能源要求應該考慮它們的環境和經濟的影響并應盡量節省。如果可能，合成方法應在室溫和常壓下進行。

(7)使用可再生的原料當技術和經濟上可行，原料和加工廠粗料都應 可再生。

(8)減少衍生物如果可能，盡量減少和避免利用衍生化反應。因為，此種步驟需要添加額外的試劑并且可能產生廢棄物。

(9)催化作用采用具有高選擇性的催化劑比化學計量學助劑要優越得多。

(10)設計要考慮降解設計化學產品應使它們在功能終了時，分解為無害的降解產物并不在環境中長期存在。

(11)為了預防污染進行實時分析需要進一步開發新的分析方法，使其可進行實時的生產過程監測并在有害物質形成之前予以控制。

(12)防止事故發生的固有安全化學在化學過程中使用的物質和物質形態的選擇，應使其盡可能地減少發生包括釋放、爆炸以及著火等化學事故的潛在可能性。

綠色化學的12條原理是相互關聯的，綜合的考慮施行更為有效。然而，在一項綠色化學研究項目中不易同時體現這12條原理，實質上最關鍵的核心精神就是在化學品的創造、應用乃至報廢的整個過程中做到少廢、無廢和無毒、無害。

綠色化學的這12條原理可被進～步濃縮成兩個主要的觀點。第一觀點是可持續發展性：也就是說，反應應該在盡可能產生少量廢料的情況下發生。第二點是減少廢料：也就是說，反應最后產生的廢物中應該還有盡量少的有毒、有害和其他廢料[4]。4發展綠色化學是實現生態環境保護的途徑

從科學觀點看，綠色化學是對傳統化學思維的創新和發展；從環境觀點看，綠色化學是從源頭上消除污染，保護環境的新科學和新技術；從經濟觀點看，綠色化學是合理利用資源和能源，實現可持續發展的核心戰略之一。綠色化學是對化學工業乃至整個現代工業的革命。同時，綠色化學的出現也推動了現代化學面向社會生活延展，它與人類的生活質量、環境保護、人類福利及可持續發展密切相關。4．1資源利用與保護

隨著人口的增長，有限資源的使用成為可持續發展的一個重要挑戰。資源的重新利用是綠色化學的主要原則之一，也是研究中的一個非常活躍的領域。對于有限的資源來說，最重要的是綠色化學力求把廢棄物轉變為可利用的原料。

在綠色化學和綠色工程中，氫能源成為研究得比較活躍的領域。在制造和使用中經濟可行并且可以確保能量平衡的光電能和太陽能正在開發。通過綠色化學的研究，可能研制出產生風和地熱能所需的材料。總之，未來的能量需求應轉向一種可持續發展的平衡。在這種轉變中綠色化學將發揮重要作用。

另外，水資源已成為2l世紀可持續發展最大的挑戰。綠色化學通過防止水源污染和環境友好的水處理方法來提高水的供給和水的質量。綠色化學的研究致力于尋找更可持續發展的方法來純化飲用水，通過使用無氯的消毒劑，水不僅得到純化而且不會產生毒性及生物富集物質。

4．2全球氣候變暖的減緩

目前，全球呈現氣候變暖的趨勢，解決該問題的核心是如何減少溫室氣體的產生及對大氣的排放。從經濟可持續發展和環境保護的角度出發，重要的是發展新的科學技術。綠色化學可以設計和發展更靈活的處理二氧化碳的方法，例如，將二氧化碳轉變為聚合材料或建筑材料。將廢棄物二氧化碳轉變為原料將是以經濟可持續發展和環境保護的觀點處理和控制二氧化碳的一個重要途徑。4．3環境中有毒物質的控制

有毒物質的產生及對環境的釋放一直是全球性的環境問題之一。目前，生物富集的化學品和內分泌干擾物等持久性有機污染物得到全世界的廣泛關注。綠色化學的最大力度就是在分子水平上審視毒性物質，通過了解毒性物質對人體及生態的作用機制，設計分子結構，使分子不顯現一定的毒性終點，或破壞毒性的作用機制。這些原則和技術可廣泛應用于染料、殺蟲劑、塑料及制藥等領域[5]。

5綠色化學與環境保護

自從人類環境問題被提出來。各國都是采用環境治理的辦法進行環境保護，環境治理也叫環境污染的末端治理。是對已被污染的環境進行物理、化學、生物等方法的治理，使之恢復到被污染前的情況。實際環境保護是帶有一種被動色彩。是在已經對環境造成破壞的前提下，迫使人們去反思，是一種不得已的被動行為。人們在集累了多年的環境治理經驗后，認識到只有改變傳統的生產模式，倡導綠色化生產，在污染的源頭防止污染的產生，走可持續發展的道路。發展綠色化學工藝宋代替傳統的化學工藝．才能從根本上消除環境污染。綠色化學的出現，為人類最終從化學的角度解決環境和能源問題帶來了新希望。

綠色化學是對環境更友善的化學，這種綠色意識是人類追求自然界完美的一種高級表現。綠色化學與環境保護是屬于兩個不同層次的概念。它不把人看成是自然的主宰者，而是看著自然界中普通的一員，追求的是人對自然的尊重以及人與自然和諧的關系。它和通常講的“環保意識”不同。通常講的環保意識帶有明顯的被動狀態。當我們談到污染，污染給人類帶來多少疾病，多大經濟損失的時候，實際上還是把人放在與自然相對立的位置上，是在以人為中心的基點上宋處理人與自然的關系，在這種思想的指導下。人們可以去治理和解決一些急迫的污染問題，但對于眼下不對人產生危害而僅危害自然的行為反應就不那么在意了。只有在以綠色意識為核心談環保意識的時候，才會有正確持續的作用。綠色化學是當今國際上化學學科研究的前沿。綠色化學是用化學的技術和方法，從源頭上減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物的科學。綠色化學的目標是不使用有毒、有害的物質，不生產廢物，不處理廢物。它和“末端治理”不同，是一門“從源頭上阻止污染”的化學。又稱環境無害化學。

綠色化學要求化學家在研究和設計化學品和化學過程的同時，考慮它的環境副作用，盡可能減少環境副作用。并且考慮它在技術上和經濟上的可行性，所以綠色化學是從環境保護、科學技術和經濟效益三方面來考慮的[6]。

6結語

可持續發展戰略是解決環境問題的根本途徑，而綠色化學是可持續發展強有力的技術支撐。綠色化學使用現代化學的原理和方法來減少或消除對人類和環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物的使用和產生，使所開發的化學產品和過程更加友好。綠色化學從源頭上阻止污染，是防治污染的最好辦法。因此，無論在化學界還是在環境科學界都引起了廣泛的關注。在我國，綠色化學的研究尚處于起步階段。面對環境保護的挑戰，我國應大力擴展綠色化學的研究領域。綠色化學不僅要針對于化學工業過程，從節約能源和防止污染的觀點重新審視和改革傳統化學，而且要求我們對環境的治理從治標轉向治本，對環境科學提出更高的要求。環境科學不能只局限于像跟蹤污染物這樣的老課題——只注意污染的減輕和補救，環境研究應從單純的清除污染深入到污染的預防。因此為了保護環境和促進經濟社會可持續發展，要為環境而設計化學，大力研究和開發從源頭上減少和消除污染的綠色化學。綠色象征著生命，象征著人與自然的和諧，綠色化學是人類生存和社會可持續發展的必然選擇。

參考文獻：

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