無機合成引起的環(huán)境問題[1]

1、無機合成引起的環(huán)境問題化學化工學院陳彤無機合成得合成對象除了一般的無機物，現已擴展到金屬有機化合物、生物無機化合物、原子簇化合物、無機固體材料等方面。有關無機物的物理、化學性質及反應規(guī)律的知識及經驗的積累和總結奠定了無機合成化學的基礎，據此進行特定結構和性質的無機材料定向設計和合成是無機合成的發(fā)展方向。有代表的無機合成技術有：經典的水溶液化學法和高溫固相反應、電解法、非水溶劑法、化學氣相沉積法、電弧法、光化學法、水熱法等。近年來又發(fā)展了

2、高溫、高壓等極端條件下的化學合成，以及以溶膠凝膠法為代表的在溫和條件下進行的所謂“軟化學”合成。而合成后的無機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機合成產生的無機污染物。其中硫、氮、碳的氧化物和金屬粉塵是主要的大氣無機污染物。各種酸、堿和鹽類的排放，會引起水體污染，其中所含的重金屬如鉛、鎘、汞、銅會在沉積物或土壤中積累，通過食物鏈危害人體與生物無機污染物有的是隨著地殼變遷

3、、火山爆發(fā)、巖石風化等天然過程進入大氣、水體、土壤和生態(tài)系統的。有的是隨著人類的生產和消費活動而進入的。各種無機污染物在環(huán)境中遷移和轉化，參預并干擾各種環(huán)境化學過程和物質循環(huán)過程，造成了無機污染物的污染。錫、鎘、砷、鉛、銻等的礦物開采量甚至大大超過它們的自然循環(huán)量?，F代采礦、冶煉、機械制造、建筑材料、化工等生產部門，每天都排放大量的無機污染物，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)系統它們有的會和烴類污染物進一步發(fā)生氣相反應生成光化學煙霧，有的會發(fā)生液相反應引起酸雨等從而傷害動植物，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，通過食物鏈在不同的營養(yǎng)級上逐級富集，造成更大的危害。污染物一進入大氣，就會稀釋擴散。風越大，大氣湍流越強，大氣越不穩(wěn)定，污染物的稀釋擴散就越快；相反，污染物的稀釋擴散就慢。在后一

5、種情況下，特別是在出現逆溫層時，污染物往往可積聚到很高濃度，造成嚴重的大氣污染事件。降水雖可對大氣起凈化作用，但因污染物隨雨雪降落，大氣污染會轉變?yōu)樗w污染和土壤污染。大氣污染對人體的影響，首先是感覺上不舒服，隨后生理上出現可逆性反應，再進一步就出現急性危害癥狀。大氣污染對人的危害大致可分為急性中毒、慢性中毒、致癌三種。污染物大多數是由與組成生物機體相同的元素所組成，當污染物發(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養(yǎng)元素。所有的植物都需要硼，大多數植物需要釩，哺乳動物則除硼、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一定限度，也會成為惡化環(huán)境質量、危害生態(tài)系統的環(huán)境污染物。例如鋅在土壤中含量過高可使作物的植株矮小葉片萎黃。過量的鋅還會使土壤酶系喪失活性，細菌數目減少，土壤微生物作用降低。其他必需的營養(yǎng)元素如銅、錳、鈷、釩、硒、鉬等含量過高都對生

7、態(tài)系統有毒害作用和不利影響。有些元素如鈹、鎘、汞、鎳、砷等對生物是有毒的，其中鈹、羰基鎳和六價鉻等對實驗動物有致癌作用。銻、鉈、鉛等也都有毒性，可以在生物體內蓄積，引起各種癥狀。無機合成在人類生活中占據了重要的位置人們能切身體會和直接受益的就是合成的農藥。民以食為天藥是農業(yè)生產中必不可少的生產資料，又是具有毒物屬性的有害化學物質，不合理使用將導致對人體鍵康和生態(tài)環(huán)境的危害。隨著新世紀的到來，人們對環(huán)境質量和食品安全的要求越來越高。由于種

8、種原因，我國當前的農藥污染狀況不容樂觀，某些地方還相當嚴重。提高全民的環(huán)境意識，防治農藥污染越來越重要。我國是一個農業(yè)大國，農藥使用品種多、用量人，其中70％~80％的農藥直接滲透到環(huán)境中，對十壤、地表水、地下水和農產品造成污染，并進一步進入生物鏈，對所有環(huán)境生物和人類健康都具有嚴重的、長期的和潛在的危害性.國“預防為主，綜合防治”的植保方針確立以來，農作物病蟲害防治技術水平取得了較大的成就，但也存在化學農藥用量過大，一些地區(qū)單純依賴化

9、學農藥治蟲防病等突出問題。我國白1983年始限制了有機氯的生產和使用，有機氯對環(huán)境的污染狀況有了極大的改善，但在原有機氯重污染區(qū)，還將出現局部的、間歇性污染在科學發(fā)展的今天，農藥對生態(tài)環(huán)境的污染尤為嚴重。這是為什么呢其中就包括了一個從量變到質變的過程。即可達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，其反應如下：SO22NH3H2O─→(NH4)2SO3然后通入空氣：(NH4)2SO312O2─→(NH4)2SO4

10、產物(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。污染源主要來自燃料的燃燒、汽車的尾氣、生產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，并能與血色素結