环境化学主要研究哪些?
一、环境化学主要研究哪些?
一、研究污染物
研究污染物(主要是化学污染物)在环境(包括大气圈、水圈、土壤岩石圈和生物圈)中的迁移、转化的基本规律,形成环境污染化学这一介于环境科学与化学之间的一门新兴的边缘分支学科。
二、环境分析
研究环境中污染物的种类和成分及其定量分析方法,形成环境分析化学(常简称环境分析)。它是环境化学的分支学科。
三、化学性质的迁移
研究环境中天然的和人为释放的化学性质的迁移、转化规律及其与环境质量和人类健康的关系,形成环境地球化学。它是介于环境与地球化学之间的一门新兴的边缘分支学科。
二、大气环境规划的基本方法有哪些?
①采用无污染或低污染能源。
②对燃料进行预处理(如脱硫),减少燃烧时有害物质的产生。
③改造燃烧装置和改进燃烧技术。
④采用无污染或低污染工艺等。由于大气污染防治的总目标是为了控制污染物排放总量、降低环境中污染物的浓度,人们还采取一些工程技术措施,例如:
①用各种除尘器消除烟尘和工业粉尘。
②采用碱性溶液吸收塔处理有害气体SO2和NOx。
③用催化分解法处理废气。
④用超高压静电法抑制盐酸雾。在城镇工业地区扩大绿地,发展植物净化(截留粉尘、吸收有害气体),也是综合防治中具有长效性和多功能的措施。
利用大气环境的物理、化学自净作用(扩散、稀释、氧化、还原、降水洗涤等),根据不同地区、不同高度、大气层的空气动力学和热力学规律合理确定烟囱高度,都可以起到使大气污染物浓度降低的作用。
三、大气污染物的分类?
大气污染的分类有很多方式,现在罗列如下: (1) 一次污染物。
一次污染物是指直接从污染源排放的污染物质,如二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、颗粒物等,它们又可分为反应物和非反应物,前者不稳定,在大气环境中常与其他物质发生化学反应,或者作催化剂促进其他污染物之间的反应,后者则不发生反应或反应速度缓慢。(2) 二次污染物。二次污染物是指由一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物,其毒性比一次污染物还强。最常见的二次污染物如硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂OX,以及许多不同寿命的活性中间物(又称自由基),如HO2、HO等。大气污染物主要可以分为两类,即天然污染物和人为污染物,引起公害的往往是人为污染物,它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业。颗粒物:指大气中液体、固体状物质,又称尘。硫氧化物:是硫的氧化物的总称,包括二氧化硫,三氧化硫,三氧化二硫,一氧化硫等。碳的氧化物:主要是一氧化碳。(二氧化碳不属于大气污染物) 氮氧化物:是氮的氧化物的总称,包括氧化亚氮,一氧化氮,二氧化氮,三氧化二氮等。碳氢化合物:是以碳元素和氢元素形成的化合物,如甲烷、乙烷等烃类气体。其它有害物质:如重金属类,含氟气体,含氯气体等等。根据大气污染物的存在状态,也可将其分为:气溶胶态污染物和气态污染物。一、气溶胶态污染物 根据颗粒污染物物理性质的不同,可分为如下几种: (1)粉尘(dust) 指悬浮于气体介质中的细小固体粒子。通常是由于固体物质的破碎、分级、研磨等机械过程或土壤、岩石风化等自然过程形成的。粉尘粒径一般在1-200μm之间。大于10μm的粒子靠重力作用能在较短时间内沉降到地面,称为降尘;小于10μm的粒子能长期在大气中漂浮,称为飘尘。(2)烟(fume) 通常指由冶金过程形成的固体粒子的气溶胶。在工业生产过程中总是伴有诸如氧化之类的化学反应,熔融物质挥发后生成的气态物质冷凝时便生成各种烟尘。烟的粒子是很细微的,粒径范围一般为0.01~1μm。(3)飞灰(fly ash) 指由燃料燃烧后产生的烟气带走的会分中分散的较细的粒子。灰分是含碳物质燃烧后残留的固体渣,在分析测定时假定它是完全燃烧的。(4)黑烟(smoke) 通常指由燃烧产生的能见的气溶胶,不包括水蒸气。在某些文献中以林格曼数、黑烟的遮光率、沾污的黑度或捕集的沉降物的质量来定量表示黑烟。黑烟的粒径范围为0.05~1μm。(5)雾(fog) 在工程中,雾一般指小液体粒子的悬浮体。它可能是由于液体蒸汽的凝结、液体的雾化以及化学反应等过程形成的,如水雾、酸雾、碱雾、油雾等,水滴的粒径范围在200μm以下。(6)总悬浮颗粒物(TSP) 指大气中粒径小于100μm的所有固体颗粒。二、气态污染物 (1)含硫化合物 (2)碳的氧化物 (3)含氮化合物 (4)碳氢化合物 (5)卤素化合物四、污染效应有什么?
一、按环境要素分:大气污染、水体污染、土壤污染
二、按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染
三、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
生活中的化学污染只要有以下几类:
1、工厂排放的浓烟
2、汽车、飞机、火车、轮船等交通工具排放的大量有害气体和粉尘
3、燃烧含硫的燃料
4、焚烧生活垃圾、树叶、废旧塑料
5 、焚烧工业废弃物
6、吸烟
7、炒菜做饭时厨房的烟气
8、垃圾的腐烂释放出有害气体
9、工厂有毒气体的泄漏
10、居室装修材料缓慢释放出的有毒气体
11、路面扬尘
12、农业上喷洒有毒农药
13、使用喷发胶等使用化学稀释剂的的产品
14、复印机、电视等电器产生的有害气体
15、硫的氧化物与氮的氧化物是形成酸雨的主要原因,所以要调整能源结构、减少直接使用煤、石油、天然气等石化燃料.工业生产中产生的废气经净化处理后才能向大气排放.
16、臭氧层受到氟氯烃,氮的氧化物等气体的破坏.二氧化碳、臭氧、甲烷、氟氯烃等气体能产生“温室效应”,使全球变暖,对人类正常的生活带来很大的影响.要防止臭氧层继续遭到破坏,防止“温室效应”进一步增强,可以采取以下措施:一、节约能源,减少使用煤、石油、天然气等矿物燃料,更多地利用太阳能、风能、地热等洁净能源.限制并逐步停止氟氯烃的生产和使用,大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林、保护湿地等.
17、厨房空气里既有燃料燃烧时释放出的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体,又有煎炒食物时产生的气体和悬浮物(油烟).所以要保持室内空气的流通,在厨房安装抽油烟机.新盖及新装修的居室也会有大量的有害气体,
18、吸烟危害健康,同时也污染环境.
19、大气污染的来源、危害、治理.
主要污染物:二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等.
来源:煤、石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,工业废气等.
20、水污染的来源、危害、治理.
主要污染物:无机物,碱、盐等,重金属耗氧物质,植物营养物质,石油,难降解有机物等.
另外还有氰化物、酚类、病原体、放射性物质、悬浮固体物等等.
来源:石油炼制、工业废水、生活污水、使用过农药、化肥的农田排水、降雨淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等.
21、居室污染的来源、危害及防治措施
主要污染物:CO、CO2、SO2、NOx、NH3、醛类(如甲醛)、酚类、烟雾、烟尘、放射性稀有气体氡、电磁波、螨虫、细菌、病毒等.
来源:煤、石油、液化气、天然气等的燃烧,煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾,烟草的燃烧,电器发出的电磁波,地毯中的螨虫,建筑装璜材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡,化妆品,日用化学品,家宠等
22、电池中含有大量的重金属离子,会对水体、土壤造成污染
五、大气污染有哪几种类型?
1 、颗粒污染物:污染大气的颗粒物质又称气溶胶。环境科学中把气溶胶定义为悬浮在大气中的固体或液体物质,或称微粒物质或颗粒物。按其来源的性质不同,气溶胶又可分为一次气溶胶和二次气溶胶。前者系指从排放源排放的微粒,例如从烟函排出的烟粒、风刮 起的灰尘以及海水澉起的浪花等;后者系指从源排放吋为气体,经过一些大气化学过 程所形成的微粒,例如来自排放源 和 SO2气体,经大气氧化过程,***终转化为硫酸盐微粒。烟尘主要来自火力发电厂、钢铁厂、金属冶炼厂、化工厂、水泥广及工业 和民用锅炉的排放。
2、气态污染物:
气态污染物种类很多,主要有五大类:
(1)以SO2为主的含硫化合物:大气污染物中的含硫化合物包括硫化氢、二氧化硫、三氧化琉、 硫酸、亚硫酸盐、硫酸盐和有机硫气溶胶。以SO2为主。
(2)以 N0 和 NO2 为主的含氮化合物:大气中对环境有影响的含N污染物主要是 NO和NO2,其他还有NO2、 及铵盐。NO 和NO2是对流层中危害***大的两种氮的氧化物。NO 的天然来源有闪电、森林或草原火灾、大气中氨的氧化及土壤中微生物的硝化作用等。NO2 的人为源主要来自化石燃料的燃烧(如汽车、飞机及内燃机的燃烧过程)、也来自硝酸及使用硝酸等的生产过程,氨肥厂、***厂、有色及黑色金属冶炼厂的某些生产过程等。氨在大气中不是重要的污染气体,主要来自天然源,它是有机废物中的氨基酸被***分解的产物。氨的人为源主要是煤的燃烧和化工生产过程中产生的。在许多气体污染物的反应和转化中,氨起着重要的作用,它可以和硫酸、硝酸及盐酸作用生成铵盐,在大气气溶胶中占有一定比例。
(3)碳的氧化物:主要是CO和CO2,一氧化碳(CO)是低层大气中***重要的污染物之一,主要来源是化石燃料的燃烧,以及炼铁厂、石灰窑、砖瓦厂、化肥厂的生产过程。二氧化碳(CO2)是动植物生命循环的基本要素,通常它不被看作是大气的污染物。 就整个大气而言,长期以来 CO2 浓度是保持平衡的。但是近几十年,由于人类使用矿物燃料的数量激增、自然森林遭到大量破坏,已超出自然界能“消化”的限度。其对人类环境的影响,尤其对气候的影响是不容低估的,***主要的即“温室效应"。
(4)碳氢化合物:碳氢化合物统称烃类, 是指由碳和氢两种原子组成成的各种化合物,碳氢化合物主要来自天然源。在大气污染中较重要的碳氯化合物有四类:烷烃、烯烃、芳香烃、含氧烃。表面上在城市中烃类对人类健康未造成明显的直接危害,但是在污染的大气中它们是形成危害人类健康的光化学烟雾的主要成分
(5)含卤素的化合物:存在于大气中的含卤素化合物很多, 在废气治理中接触较多的主要有氟化氢 (HF) ***(HCL)等。
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