一、发现问题:
在庭园里种些花草,不仅能美化我们的家,还能净化我们四周的空气,让我们呼吸的空气更清新。因此有人说,一个具有一定规模的庭园就像一个不停工作的天然“氧吧”,能提供我们所需的清新空气。但近几天我发现我家的天然“氧吧”“罢工”了,每天清早我到院子里,再也呼吸不到以前那种清新的空气了。这是怎么回事呢?是什么令到我家的天然“氧吧”停止工作呢?我下定决心,一定要把那个“凶手”揪出来!
二、调查研究结果:
针对上述事件,我查阅了大量资料,综合我对花草、树叶的连日观察,发现嫌疑最大的是近日车辆的频繁来往,造成了严重的空气污染,加上附近的一些食店排放出来的油烟因近日风势不强,得不到有效的散解,被花草、树叶过量地吸收,造成叶片表面气孔被尘粒堵塞,以至它们不能“工作”。我咨询了相关老师,老师认为这种可能性很高,让我回家去试验一下。于是我回去采了一些花草样本,把它们栽在室内,定期让它们照射阳光,浇水次数加密,几天后,和其他的比较一下,发现经我“悉心照顾”的那些花草比外面的生长得好多了。根据我的实验结果,我把每天浇水的次数加密到每天3次,经过我一个多星期“苦心经营”,“天然氧吧”终于又恢复了正常的工作,每天为我们提供着清新的空气。
三、研究结论:
综合以上所述,我得出了结论:“天然氧吧”的停止工作,是因为周围空气污染的日趋严重,使花草过量地吸收了空气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物以及空气中的悬浮粒子,以至花草、树叶中用于进行光合作用的气孔被堵塞,机能超荷,停止工作。我终于把这个“凶手”揪了出来
四、研究后的思考:
通过这次调查,我很高兴能找出“真凶”,与此同时,我也不禁为人类的未来而担忧:我家的庭园已是如此,全球6亿公顷原始森林将面临如何的挑战啊!它们没有人为它们浇水,还要忍受人类给它们带来的痛苦。人们在尽情享受大自然的成果时,何曾想过大自然——这位人类的母亲正在承受无限的伤痛。众所周知,人类生活的环境有三个重要的因素:大气、陆地、海洋。可有谁会想知道这三个人类赖以生存的环境因素正在被一些不法商人一点一点地破坏着!我可不想这些“天然氧吧”、“气温调节器”被破坏,到那个时候,出动调查的可就不止我一个人了。让我们一起行动起来,防止这些凶案的发生吧!
在人类几百万年的历史进程中,环境对开创人类文明和进步发挥着巨大作用。大气、水源、土地、草原、都是让人类得以生存基础;而森林、矿藏等资源又为人类的不断发展提供物质,创造出地球上高度的人类文明。但是,人类在开发利用环境资源的同时,也对自己的自下生存环境产生了一系列环境问题。为此,我作了调查。
调查时间:20xx年3月28日中午。地点:家庭网络。调查对象:大气恶化情况。
调查结果:
造成大气污染的途径主要是工业生产与交通工具排放的废气和尘埃,工业生产排放出的尘埃颗粒物还吸附了许多有毒有害的物质。这些污染物在大气中还会发生各种化学反应,生成更多的污染物,形成二次污染。二氧化硫是大气污染物中最普遍的一种,它在大气中通过反应可形成硫酸烟雾,甚至形成酸雨。氮氧化合物、一氧化碳和碳氢化合物也是大气中常见的污染物,它们在阳光下,发生光化学反应,可形成光化学烟雾。
在干静的大气中,痕量气体的组成是微不足道的。但是在一定范围的大气中,出现了原来没有的微量物质,可能对人、动物、植物及物品、材料产生危害。当大气中污染物质的浓度达到有害程度,以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件,对人或物造成危害的现象叫做大气污染。造成大气污染的原因,既有自然因素又有人为因素,尤其是人为因素,如工业废气、燃烧、汽车尾气和核爆炸等。随着人类经济活动和生产的迅速发展,在大量消耗能源的同时,也将大量的废气、烟尘物质排入大气,严重影响了大气环境的质量,特别是在人口稠密的城市和工业区域。大气污染的来源很多,如:日益增多的汽车是城市大气污染的主要来源;北京的冬日由于燃煤取暖造成大气污染;化工厂往往会散发出很浓的刺激性气味对人体危害严重;灰色烟尘主要来自水泥厂、石灰生产厂;黑色烟尘里含有大量焦油、碳黑,主要来自燃煤、燃石油工业;采矿爆破是大气中粉尘的一个人为来源。中国的北京和美国芝加哥市的城市污染状况都很严重。
燃料中含有各种复杂的成分,在燃烧后产生各种有害物质,即使不含杂质的燃料达到完全燃烧,也要产生水和二氧化碳,正因为燃料燃烧使大气中的二氧化碳浓度不断增加,破坏了自然界二氧化碳的平衡,从而引发“温室效应”,使地球气温上升。
大气中的二氧化碳浓度增加,阻止地球热量的散失,使地球发生可感觉到的气温升高,这就是有名的“温室效应”。促使地球气温升高的气体称为“温室气体”,它们可以破坏大气层与地面间红外线辐射的正常关系,吸收地球释放出来的红外线辐射,就像“温室”一样。二氧化碳是数量最多的温室气体,约占大气总容量的0.03%,许多其它痕量气体也会产生温室效应,其中有的温室效应比二氧化碳还强。
臭氧层占平流层总量的十万分之一,虽然含量极低,却能吸收紫外线的功能,但是由于人类破坏,臭氧层迅速耗减,被极度破坏。1985至1998年臭氧层破坏面积扩大了十倍,南极的臭氧层出现空洞。1998年10月前后,臭氧层破坏面积首次超过了2700平方公里,其面积大于北美、加拿大和美国的面积总和。南极上空的臭氧层是在20亿年里形成的,可是在上个世纪里就被破坏了60%。欧洲和北美洲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%。臭氧层破坏不仅仅是极地问题,并开始向中美地区发展。据报告,由于臭氧层破坏而导致了地面紫外线照射加强。
如果人类一如既往地破坏环境,那么人类将会灭绝,地球也将会成为宇宙中一个遥远的历史,所以我们要从现在做起,保护我们赖以生存的地球。
一、问题的提出
空气污染对我们的生活有着极大的威胁,到底是什么造成了污染?又会有怎样的解决方法?我做了一次调查。
二、调查方法
1.注意新闻联播,晚报,天气预报对空气污染的报道,有选择性的记录,剪去。
2.实际考察,感受受到污染的空气对人体的异处。
3.空气污染物有哪些
三、调查情况和资料整理
四、结论
一、大气污染的主要来源
(1)生产性污染,这是大气污染的主要来源,包括:
①燃料的燃烧,主要是煤和石油燃烧过程中排放的大量有害物质,如烧煤可排出烟尘和二氧化硫;烧石油可排出二氧化硫和一氧化碳等;
②生产过程排出的烟尘和废气,以火力发电厂、钢铁厂、石油化工厂、水泥厂等对大气污染最为严重;
③农业生产过程中喷洒农药而产生的粉尘和雾滴。
(2)由生活炉灶和采暖锅炉耗用煤炭产生的烟尘、二氧化硫等有害气体。
(3)交通运输性污染,汽车、火车、轮船和飞机等排出的尾气,其中汽车排出有害尾气距呼吸带最近,而能被人直接吸入,其污染物主要是氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳和铅尘等。
二、怎样才能保护好环境卫生
为了保护空气,使它不遭到污染,大家都能够愉快和健康,我建议:
1.要教育大家懂得爱护环境的重要,不要只顾赚钱,不顾环境污染。每个人都要自觉维护环境卫生。
2.政府要搞好环境保护,那些污染环境的企业,要责令他们想办法消除至少减轻污染,否则不能让他们生产。政府也要舍得花些钱搞一些净化环境的工程,不要只顾罚款。有些污染环境太厉害的工厂可以搬到乡下去,因为那里树木多,可以净化空气。
3.要多栽树,多搞城市绿化,因为树木花草可以净化空气。
上节课中我们学习了有关于大气污染和汽车尾气污染的知识,空气使我们时时刻刻都在呼吸着的,它关乎我们的健康。学好有关于大气污染防治的知识非常重要,这需要我们既要掌握坚实的化学基础知识、分析化学知识、物化等各种学科知识,也需要我们对数学、物理学、计算机知识有着一定的掌握,并能灵活应用。这样才能在以后的工作中有所成就。首先,我们需要了解什么是大气污染以及大气污染的污染源和污染物以及其危害等等。
一、大气污染的概念
大气是由一定比例的氮、氧、二氧化碳、水蒸气和固体杂质微粒组成的混合物。就干燥空气而言,按体积计算,在标准状态下,氮气占78.08%,氧气占20.94%,氩气占0.93%,二氧化碳占0.03%,而其他气体的体积都大约是0.02%。各种自然变化往往会引起大气成分的变化。例如,火山爆发时有大量的粉尘和二氧化碳等气体喷射到大气中,造成火山喷发地区烟雾弥漫,毒气熏人;雷电等自然原因引起的森林大面积火灾也会增加二氧化碳和烟粒的含量等等。一般来说,这种自然变化是局部的,短时间的。随着现代工业和交通运输的发展,向大气中持续排放的物质数量越来越多,种类越来越复杂,引起大气成分发生急剧的变化。当大气正常成分之外的物质达到对人类健康、动植物生长以及气象气候产生危害的时候,我们就说大气受了污染。
二、大气的主要污染源和污染物
大气污染源就是大气污染物的来源,主要有以下几个:
(1)工业:工业是大气污染的一个重要来源。工业排放到大气中的污染物种类繁多,有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。其中有的是烟尘,有的是气体。
(2)生活炉灶与采暖锅炉:城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳、等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时,往往使污染地区烟雾弥漫,呛得人咳嗽,这也是一种不容忽视的污染源。
(3)交通运输:汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具,它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车,量大而集中,排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官,对城市的空气污染很严重,成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等,前三种物质危害性很大。
三、大气污染的危害
大气污染的危害主要有以下几个方面:
(1)对人体健康的危害:人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次,吸入空气达15~20立方米。因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。比如,1952年12月5~8日英国伦敦发生的煤烟雾事件死亡4000人。人们把这个灾难的烟雾称为“杀人的烟雾”。据分析,这是因为那几天伦敦无风有雾,工厂烟囱和居民取暖排出的废气烟尘弥漫在伦敦市区经久不散,烟尘最高浓度达4.46毫克/米3,二氧化硫的日平均浓度竟达到3.83毫升/米。二氧化硫经过某种化学反应,生成硫酸液沫附着在烟尘上或凝聚在雾滴上,随呼吸进入器官,使人发病或加速慢性病患者的死亡。这也就是所谓的光化学污染。由上例可知,大气中污染物的浓度很高时,会造成急性污染中毒,或使病状恶化,甚至在几天内夺去几千人的生命。其实,即使大气中污染物浓度不高,但人体成年累月呼吸这种污染了的空气,也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病。
(2)对植物的危害:大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。
(3)对天气和气候的影响:大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的,可以从以下几个方面加以说明:
①减少到达地面的太阳辐射量:从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒,使空气变得非常浑浊,遮挡了阳光,使得到达地面的太阳辐射量减少。据观测统计,在大工业城市烟雾不散的日子里,太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的.日子减少近40%。大气污染严重的城市,天天如此,就会导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好。
②增加大气降水量:从大工业城市排出来的微粒,其中有很多具有水气凝结核的作用。因此,当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候,就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区,降水量更多。
③下酸雨:有时候,从天空落下的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸,随自然界的降水下落形成的。硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏,能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎,能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用,还会腐蚀、污染建筑物。
④增高大气温度:在大工业城市上空,由于有大量废热排放到空中,因此,近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做“热岛效应”。
⑤对全球气候的影响:近年来,人们逐渐注意到大气污染对全球气候变化的影响问题。经过研究,人们认为在有可能引起气候变化的各种大气污染物质中,二氧化碳具有重大的作用。从地球上无数烟囱和其他种种废气管道排放到大气中的大量二氧化碳,约有50%留在大气里。二氧化碳能吸收来自地面的长波辐射,使近地面层空气温度增高,这叫做“温室效应”。经粗略估算,如果大气中二氧化碳含量增加25%,近地面气温可以增加0.5~2℃。如果增加100%,近地面温度可以增高1.5~6℃。有的专家认为,大气中的二氧化碳含量照现在的速度增加下去,若干年后会使得南北极的冰熔化,导致全球的气候异常。
四、大气污染的防治
大气污染的防治措施很多,但最根本的一条是减少污染源。一般采用以下几种措施:
(1)工业合理布局:这是解决大气污染的重要措施。工厂不宜过分集中,以减少一个地区内污染物的排放量。另外,还应把有原料供应关系的化工厂放在一起,通过对废气的综合利用,减少废气排放量。
(2)区域采暖和集中供热:分散于千家万户的炉灶和市内密如树林的矮烟囱,是煤烟粉尘污染的主要污染源。采取区域采暖和集中供热的方法,即用设立在郊外的几个大的、具有高效率除尘设备的热电厂代替千家万户的炉灶,是消除煤烟的一项重要措施。
(3)减少交通废气的污染:减少汽车废气污染,关键在于改进发动机的燃烧设计和提高汽油的燃烧质量,使油得到充分的燃烧,从而减少有害废气。
(4)改变燃料构成:实行自煤向燃气的转换,同时加紧研究和开辟其他新的能源,如太阳能、氢燃料、地热等。这样,可以大大减轻烟尘的污染。
(5)绿化造林:茂密的林丛能降低风速,使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平,有的有绒毛,有的能分泌粘液和油脂,因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子经雨水冲洗后,能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃,能使空气得到净化。
五、空气污染物的种类
空气污染物的种类包含很多,它们的型态可能是固体状的粒子,也可能是被滴或是气体,或是这些型态的混合存在。目前我国法令所定义的空气污染物有那些种类呢?依据空气污染防制法及相关规定所定义,空气污染物可分为四大项目,分别为气状污染物(包括硫氧化物勺一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、氯气、气化氢、氟化物、氯化烃等)、粒状污染物(包括悬浮微粒、金局煤烟、黑烟、酸雾、落尘等)、二次污染物(指污染物在空气中再经光化学反应而产生之污染,包括光化学雾、光化学性高氧化物等)及恶臭物质(包括氯气、硫化氢、硫化甲基、硫醇类、甲基胺类)等。比较常见的空气污染物包括悬浮微粒、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物和碳氢化合物等,大多是由人为因素而产生。在我国法令中对於人为因素(如烟囱排放、交通工具排放等)而产生之空气污染物,大多订有「排放标准」来规范它们的排放。
汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。这里的汽车尾气主要指的是:一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物、醛及含铅化合物等,他们对环境都有极大的危害。
一、汽车尾气的主要成分及危害
1、一氧化碳
一氧化碳是烃燃料燃烧的中间产物,主要是在局部缺氧或低温条件下,由于烃不能完全燃烧而产生,混在内燃机废气中排出。当汽车负重过大、慢速行驶时或空挡运转时,燃料不能充分燃烧,废气中一氧化碳含量会明显增加。一氧化碳是一种化学反应能力低的无色无味的窒息性有毒气体,对空气的相对密度为0.9670,它的溶解度很小。一氧化碳由呼吸道进入人体的血液后,会和血液里的红血蛋白Hb结合,形成碳氧血红蛋白,导致携氧能力下降,使人体出现反应,如听力会因为耳内的耳蜗神经细胞缺氧而受损害等。吸入过量的一氧化碳会使人发生气急、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。研究表明,人对一氧化碳的承受能力相当高,一个健康的人能短时间承受血液中含量为20%~40%的一氧化碳的侵袭。虽然对人体无副作用的一氧化碳阈值尚未确定,但长期吸收一氧化碳对城市居民身体健康是一个潜在威胁。
2、氮氧化合物
氮氧化合物是在内燃机气缸内大部分气体中生成的,氮氧化合物的排放量取决于燃烧温度、时间和空燃比等因素。从燃烧过程看,排放的氮氧化物95%以上可能是一氧化氮,其余的是二氧化氮。人受一氧化氮毒害的事例尚未发现,但二氧化氮是一种红棕色呼吸道刺激性气体,气味阈值约为空气质量的1.5倍,对人体影响甚大。由于其在水中溶解度低,不易为上呼吸道吸收而深入下呼吸道和肺部,引发支气管炎、肺水肿等疾病。在浓度为.4mg/m2的空气中暴露10分钟,即可造成呼吸系统失调。对于氮氧化合物世界卫生组织环境健康评价组曾做出这样的结论:二氧化氮浓度0.94mg/m—3是短期暴露引起有害影响的最低水平,0.19-0.32mg/m—3最长1小时,一个月不能出现多于两次才能确保公共健康。
3、碳氢化合物
汽车尾气的碳氢化合物来自三种排放源。对一般汽油发动机来说,约60%的碳氢化合物来自内燃机废气排放20%~25%来自曲轴箱的泄漏,其余的15%~20%来自燃料系统的蒸发。甲烷是窒息性气体,其嗅觉阈值是142.8mg,只有高浓度时才对人体健康造成危害。乙烯、丙烯和乙炔则主要是对植物造成伤害,使路边的树木不能正常生长。苯是无色类似汽油味的气体,可引起食欲不振、体重减轻、易倦、头晕、头痛、呕吐、失眠、粘膜出血等症状,也可引起血液变化,红血球减少,出现贫血,还可导致白血病。其嗅觉阈值16.29mg,对人体健康有影响的阈值34.8mg。汽车尾气中还含有多环芳烃,虽然含量很低,但由于多环芳烃含有多种致癌物质(如苯丙芘)而引起人们的关注。
HC和NOX在大气环境中受强烈太阳光紫外线照射后,产生一种复杂的光化学反应,生成一种新的污染物形成光化学烟雾,1952年12月伦敦发生的光化学烟雾4天中死亡人数较常年同期约多4000,45]岁以上的死亡最多,约为平时的3倍,1岁以下的约为平时的2倍。事件发生的一周中,因支气管炎、冠心病、肺结核和心脏衰弱者死亡分别为事件前一周同类死亡人数的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。
4、醛
醛是烃类燃烧不完全产生,主要由内燃机废气排放,汽车尾气排放的醛类成分见表:汽车尾气排放的醛类以甲醛为主,占60%~70%。甲醛是有刺激性的气体,对眼睛有刺激性作用,也会刺激呼吸道,嗅觉阈值为0.06~1.2mg,高浓度时会引起咳嗽、胸痛、恶心和呕吐。乙醛属低毒性物质,高浓度时有麻醉作用。丙烯醛是一种辛辣刺激性气体,对眼睛和呼吸道有强烈刺激,可引起支气管细胞损害,嗅觉阈值为0.48~4.1mg。
5、含铅化合物
汽车尾气排放的含铅颗粒大部分来自内燃机的废气排放。四乙铅是作为抗爆剂加进汽油中的,一般汽油的含铅量在0.08%~0.13%之间,四乙铅燃烧后生成氧化铅排出。铅主要作用于神经系统、造血系统、消化系统和肝、肾等器官。铅能抑制血红蛋白的合成代谢过程,还能直接作用于成熟的红细胞。经由呼吸系统进入人体的铅粒,颗粒较大者能吸附于呼吸道的粘液上,混于痰中而吐出;颗粒较小者,便沉积于肺的深部组织,它们几乎全被吸收。铅在人体内各器官中积累到一定程度,会对人的心脏、肺等造成损害,使人贫血,行为呆傻,智力下降,注意力不集中,严重的还可能导致不育症以及高血压。根据进入身体的方式,可以有高达60%的摄入总铅量永久留在人体内,成年人血液中混入0.8mg以上称为铅中毒。含铅汽油经燃烧后,85%左右的铅排入大气中造成铅污染。铅氧化物不仅对人体有害,它还会吸附在汽车尾气催化净化器的催化剂表面上,对催化剂产生“毒害”,明显地缩短尾气催化净化装置的寿命,是汽车尾气催化净化装置要解决的难题之一。20世纪40年代以来,通过汽车燃烧排入大气中的铅已达数百万吨,成为一种公认的全球性污染。
二、汽车尾气污染的防治
欧盟的环保专家认为,要减少汽车污染对城市环境的危害,最有效的办法是调整城市交通政策,大幅减少私家车数量,优先发展公交,提倡自行车交通;同时,还应加速发展、普及环保型汽车,减少对石化燃料的依赖。
1、控制汽车的数量
在许多大中城市中,汽车的数量实际已经“超载”。政府可以用宏观调控的方法提高汽车的价格,适当减少汽车的购买量,促进小型制造汽车的企业的转产,把汽车的数量控制在生态平衡允许的范围内。同时要使公共汽车、地铁等公共交通工具迅速发展起来,向市民提倡骑自行车、乘坐公共汽车和地铁;公务员更要以身作则,尽量使用公共交通工具,少乘坐私家车,尽量降低汽车尾气排放量。
2、严格把关,提高汽油质量
到21世纪初,世界大多数城市都已禁止使用含铅汽油。要提高汽车尾气污染物排放标准,严格把关,不能让未达到标准的汽油流入市场。
3、加快采用先进的汽车尾气处理技术,对不符合尾气排放标准的汽车进行淘汰或改造。
4、推广以天然气为燃料的燃气汽车,并对燃气汽车进行改造,解决其存在的发动机动了性能下降、储气瓶占用空间大等问题。
5、变废为宝。
方案A:在气缸内的燃料和空气经过压缩,变成高温高压的气体,燃烧后能量仍很高。如果将这些能量利用起来,转化成发动机的动力,既节省了燃料,又减少了废气排放量。
方案B:汽车尾气中含有氮氧化物和硫氧化物,如果在尾气排放管上加装一个收集和转化装置,将其转化成工业原料硝酸和硫酸,虽然收集量可能不多,但积少成多,这就在减少对大气的污染的同时对资源进行了回收。
6、加强宣传,提高人民环保意识
加强对环境保护重要性的宣传,提高人民环保意识,让群众自觉使用公共交通工具,不购买尾气排放量不达标的汽车,坚决不购买、制造含铅、低质汽油。
最后我想说,知识只有通过运用才能更加灵活的掌握,我希望以后能在实践中运用好知识,并学会创新与发展,从而取得一定的成就。