高中化學教學與環境保護

　　摘 要： 隨著工農業生產的發展，化學污染物對環境，對人類健康，社會發展的危害，越來越受到全社會的普遍關注，保護人類的生存環境已成為人們的共同呼聲。為此，把環境保護與中學化學緊密聯系起來是化學教學中每一位化學教師義不容辭的責任。
　　關鍵詞： 高中化學 環境保護 理論知識
　　
　　有害物質進入生態系統的數量超過了生態系統的自凈能力，因而打破了生態平衡，使人類賴以生存的環境發生惡化，那么面對目前日益惡化的環境問題，作為當今的中學生、明日國家的建設者，正確認識中學化學理論和環境污染，對祖國未來的建設都將產生重要的影響。那么高中化學理論知識與環境污染有什么關系呢？
　　一、溫室效應與CO2
　　由于地球人口激增，現代工業大量燃燒礦物燃料，使大氣中二氧化碳不斷增加，致使二氧化碳吸收及反射回地面的長波輻射能增多引起地面氣溫上升，因此產生“溫室效應”。同時由于森林的大面積被毀，致使森林吸收CO2的量及送入大氣中的O2的量均顯著下降，導致“溫室效應”加劇。“溫室效應”加劇導致地球表面溫度上升，因而地球兩極冰山和冰川開始融化，會使海上升，最終可能會使沿海城市和農田被淹沒。氣候變暖也會引起海洋溫度升高，將促使強烈的熱帶風暴形成。全球氣候的變化，必將破壞生態平衡，給人類帶來更為嚴重的災難。例如：2008年的雪災和今年我國西南部分地區的旱災全球氣候劇變會影響和破壞生物鏈、食物鏈。我們如何緩減溫室效應呢？
　　控制“溫室效應”加劇采取的主要措施是：①控制礦物燃料的燃燒，合理開發、合理利用燃料，尋找新能源如太陽能、生物能、地熱等以減少二氧化碳的排放。②保護森林、保護植被，禁止亂砍濫伐，植樹造林，利用森林涵養水源，調節氣溫。③控制人口激增。提倡低碳生活、發展低碳經濟是我們減緩全球變暖、拯救家園的重要方式。
　　二、酸雨與氮的氧化物（NO2），硫的氧化物（SO2）
　　酸雨是指pH值小于5.0的雨水、凍雨、雪、雹、露等大氣降水。大氣中的二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物質，它們在空氣中氧化劑的作用下形成溶解于雨水的硫酸，硝酸等。大量中的二氧化硫和二氧化氮主要來源于煤和石油的燃燒。據統計，全球每年排放進大氣的二氧化硫約1億噸，二氧化氮的5000萬噸。所以，酸雨主要是人類生產活動和生活造成的，酸雨有哪些危害呢？
　　酸雨給地球生態環境和人類的社會經濟帶來嚴重的影響和破壞，酸雨使土壤酸化，降低土壤肥力，抑制植物的生長發育。酸雨使河流、湖泊的水體酸化，抑制水生生物的生長和繁殖，使水生生態系統紊亂；酸雨污染河流湖泊和地下水，直接或間接危害人體健康。歐洲每年排出2200噸硫，毀滅了大片森林。我國四川、廣西等省區已有10多萬公頃森林瀕臨死亡。酸雨對金屬、石料、木料、水泥等建筑材料有很強的腐蝕作用，世界已有許多古建筑和石雕藝術品遭酸雨腐蝕破壞，如加拿大的議會大廈、我國的樂山大佛，等等。控制酸雨的根本措施是減少二氧化硫和氮氧化物的排放。
　　1.原煤脫硫技術，可以除去燃煤中大約40%—60%的無機硫。
　　2.優先使用低硫燃料，如含硫較低的低硫煤和天然氣等。
　　3.改進燃煤技術，減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液態化燃煤技術是受到各國歡迎的新技術之一。
　　4.煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進行煙氣脫硫。目前主要用石灰法，可以除去煙氣中85%—90%的二氧化硫氣體。
　　5.開發新能源：如太陽能、風能、核能、可燃冰等。
　　光化學煙霧是一種混合物的總稱。它是排入大氣中的NO和碳氫化合物受太陽紫外線作用，發生光化學反應所產生的一種刺激性很強的淺藍色的混合煙霧。這種光化學煙霧可隨氣流飄移數百公里，使遠離城市的農村莊稼也受到損害，人暴露在光化學煙霧中，會導致發病率，死亡率急速上升。1971年，日本東京發生了較嚴重的光化學煙霧事件，使一些學生中毒昏倒，同時也會影響植物生長，降低對病蟲害的抵抗率。1970年，美國加利福尼亞州發生光化學煙霧事件，農作物損失達2500多萬美元。光化學煙霧還會促成酸雨的形成，影響材料質量的損失，加速聚合物、橡膠等的老化。
　　光化學煙霧可以說是工業發達、汽車擁擠的大城市的一個隱患。50年代以來，世界上很多城市都發生過光化學煙霧事件。光化學煙霧的形成機理十分復雜，其主要污染物來自汽車尾氣。因此，目前人們主要在改善城市交通結構、改進汽車燃料、安裝汽車排氣系統催化裝置等方面做著積極的努力，以防患于未然。
　　四、臭氧層空洞與氟利昂
　　臭氧層是大氣平流層中臭氧濃度最大處，是地球的一個保護層，太陽紫外線輻射大部被其吸收。臭氧層空洞是大氣平流層中臭氧濃度大量減少的空域。氟利昂的大量釋放和太陽風射來的粒子流在地磁場的作用下向地磁兩極集中，是破壞臭氧層的主要原因。臭氧層的損耗是當前世界上又一個普遍關注的全球性大氣環境問題，它同樣直接關系到生物圈的安危和人類的生存。由于臭氧層中臭氧的減少，照射到地面的太陽光紫外線增強，對生物圈中的生態系統和各種生物，包括臭氧層人類，都會產生不利的影響。例如導致皮膚癌、白內障患者數量增加，減少漁業產量、破壞森林，等等。
　　我國政府和科學家們非常關心保護大氣臭氧層這一全球性的重大環境問題。我國早于1989年就加入了《保護臭氧層維也納公約》，先后積極派團參與了歷次的《保護臭氧層維也納公約》和《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》締約國會議，并于1991年加入了修正后的《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》。我國還成立了保護臭氧層領導小組，開始編制并完成了《中國消耗臭氧層物質逐步淘汰國家方案》。根據這一方案，我國已于1999年7月1日凍結了氟利昂的生產，并將于2010年前全部停止生產和使用所有消耗臭氧層物質。
　　五、重金屬污染與汞、鎘、鉻、鉛及砷等
　　重金屬污染主要指汞、鎘、鉻、鉛及砷等生物毒性顯著的重金屬元素及其化合物對環境的污染。由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬制品等人為因素所致。重金屬在人體內能和蛋白質及各種酶發生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中富集，造成人體中毒，對人體會造成很大的危害。例如，日本發生的水俁病（汞污染）和骨痛病（鎘污染）等公害病，都是由重金屬污染引起的。2011年4月初，我國首個“十二五”專項規劃——《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》獲得國務院正式批復，防治規劃力求控制汞、鎘、鉻、鉛和砷5種重金屬。控制與消除土壤污染源，是防止重金屬污染污染的根本措施。
　　1.控制與消除工業“三廢”排放
　　2.加強土壤污灌區的監測與管理
　　3.合理施用化肥與農藥
　　4.增加土壤容量與提高土壤凈化能力
　　5.建立監測系統網絡，對策
　　6.工程治理
　　以上幾種污染都涉及我們在中學化學中所學的知識，首先我們要從思想上重視了解這些對人類及環境造成的危害，提高環境保護意識，只有保護好生存環境，才能保護人類自己。從行為上，要從個人做起，配合國家法律、法規的環境保護的規定，企業要加強管理，并且做好監督管理機制，使措施落到實處，不能只以人為本，還要考慮動植物及環境所能承受的壓力，這樣人類才有立足之地。
　　
　　參考文獻：
　　［１］中國大百科全書.環境科學.中國大百科全書出版社，1983，12.
　　［2］高級中學.化學第一冊教學參考書.人民教育出版社，1990，12.
　　［3］化學教學，1994，3.
　　注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文