王秋麗
重視環境保護,治理環境污染,實現社會、經濟的可持續發展,已成為大家的共識,環境問題已成為世界性熱點,社會各界對環境保護的呼聲日趨高漲。面對目前日益惡化的環境問題,作為當今高中生、明日國家的建設者,對高中化學理論和環境污染認識,將對祖國未來建設產生影響。如果在中學化學教學中與時俱進,加強對中學生的環保教育,則能讓學生養成保護環境的良好習慣,從而提高全民的環保意識,改善我國公民環境意識較差這一現狀,是每一位化學教師義不容辭的責任。那么如何在教學中滲透環保知識呢?下面淺談一下個人的看法。
一、高中化學理論下大氣污染:溫室效應、酸雨、光化學煙霧、臭氧空洞、鉛污染
1.二氧化碳與溫室效應
我們知道燃燒礦物燃料燃燒后,產生二氧化碳乖,允許陽光進入地面,對紅外線有強烈吸收作用,使大氣溫度上升。它的危害將非常深遠:近百年地球氣候年均升溫0.6℃;夏季降水量將減少,臺風頻繁發生;森林減少,荒漠擴大,昆蟲北移;預計到2100年全球氣溫上升3.5℃;兩極冰山融化,海平面上升15-95cm;中緯度氣候帶北移150-550km。
2.二氧化硫與硫酸酸霧
二氧化硫來自含S的煤、石油的燃燒,硫酸廠,礦物煅燒。在二氧化硫、二氧化氮和水作用下形成酸雨,它將使祖國土壤、江河湖泊酸化,導致魚類不能繁育,腐蝕建筑和古跡,影響人體健康,使農作物枯死。而且酸雨可以漂移,造成大范圍公害。有季節性,夏季pH高。我國酸雨屬硫酸型。
3.氮氧化物與光化學煙霧(此知識在高二化學氮族元素)
氮氧化物(NOx)主要是指一氧化氮和一氧化氮。一氧化氮和一氧化氮都是對人體有害的氣體。氮氧化物和碳氫化合物在大氣環境中受強烈的太陽紫外線照射后產生一種新的二次污染物——光化學煙霧,在這種復雜的光化學反應過程中,主要生成光化學氧化劑及其他多種復雜的化合物,統稱光化學煙霧。1943年,美國洛杉磯市發生了世界上最早的光化學煙霧事件,此后,在北美、日本、澳大利亞和歐洲部分地區也先后出現這種煙霧。經過反復的調查研究,直到1958年才發現,這一事件是由于洛杉磯市擁有的250萬輛汽車排氣污染造成的,這些汽車每天消耗約1600t汽油,向大氣排放1000多噸碳氫化合物和400多噸氮氧化物,這些氣體受陽光作用,釀成了危害人類的光化學煙霧事件。目前,由于我國內地汽車油耗量高,污染控制水平低,已造成汽車污染日益嚴重。部分大城市交通干道的NOx和CO嚴重超過國家標準,汽車污染已成為主要的空氣污染物;一些城市臭氧濃度嚴重超標,已具有發生光化學煙霧污染的潛在危險。
4.鉛污染
自1923年美國實際使用四乙基鉛作為汽油的抗爆性能(即汽油在各種使用條件下抗爆震燃燒能力,用辛烷值表示)起,到70年代初,世界各國大都采用含鉛汽油。在當時的技術水平和歷史條件下,汽油加鉛對改造汽油性能起到了重要作用。但是,四乙基鉛是一種無色油狀、易溶于汽油的劇毒物質。使用含鉛汽油的車輛,所排放的廢氣中鉛主要是以氧化鋁形式存在,它損害人的造血機能,使腸胃中毒,嚴重時可使神經中樞中毒,還能損害心臟和腎臟功能。它對孕婦和嬰兒的影響尤為重要,血鉛含量過高影響兒童的身體發育和智力;兒童血鉛含量每公斤體重增加10微克,智商水平下降2-4個智商數,而鉛在人體中蓄積,不易排出,衰期為12年,一旦嬰兒體內血鉛增高,將產生長期的危害。鉛不僅使人體健康遭到嚴重損害,也可使汽車凈化裝置中的催化劑“中毒”而失去凈化效果,使機動車輛排放氮氧化物、一氧化碳等二次污染。據分析,城市中80%的空氣污染物源于含鉛汽油,全世界有17億人的健康因此受到威脅。
二、高中化學理論下水污染:水體富營養化與赤潮與海洋污染、重金屬污染
水污染的種類有:1.無機污染物,2.有機污染物,3.水體富營養化,4.水體熱污染,5.赤潮與海洋污染等。其中水體富營養化與赤潮與海洋污染是高中化學經常接觸的。
(一)水體富營養化與赤潮與海洋污染
赤潮是在特定的環境條件下,海水中某些浮游植物、原生動物或細菌爆發性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態現象。赤潮是一個歷史沿用名,它并不一定都是紅色,實際上是許多赤潮的統稱。由于城市工業廢水和生活污水大量排入海中,使營養物質在水體中副集,造成海域富營養化。此時,水域中氮、磷等營養鹽類;鐵、錳等微量元素以及有機化合物的含量大大增加,促進赤潮生物的大量繁殖。赤潮檢測的結果表明,赤潮發生海域的水體均已遭到嚴重污染,富營養化。氮磷等營養鹽物質大大超標。據研究表明,工業廢水中含有某些金屬可以刺激赤潮生物的增殖。
(二)重金屬污染
1.水俁病事件:1953~1956年日本熊本縣水俁市,含甲基汞的工業廢水污染水體,使水俁灣和不知火海的魚中毒,人食用毒魚后受害。1972年日本環境廳公布:水俁灣和新縣阿賀野川下游有汞中毒者283,其中60人死亡。2.痛痛病事件:1955~1972年日本富山縣神通川流域鋅、鉛冶煉廠等排放的含廢水污染了神通川水體,兩岸居民利用河水灌溉農田,使稻米和飲用水含鎘而中毒,1963年至1979年3月共有患者130人,其中死亡81人。
三、高中化學理論下土壤污染:無機污染物、有機污染物
無機污染物:Hg、Cd、Pb、Cr、As、F、Cl、P、S等;有機污染物:酚、氰、農藥等。染污的土壤,影響作物的生長如Mn、Cu和磷酸影響植物對Fe的吸收;無機砷影響水稻的生長;磷肥中的三氯乙醛影響小麥的生長等。影響人體的健康,土壤污染可以進而造成大氣污染、水污染,吸入人體或通過飲水和食物鏈進入人體,影響健康。此外。城市的噪聲污染、噪光污染也越來越嚴重,已經引起人們的關注。
課堂教學固然是進行環保教育的重要一環。但課外科技活動的形式多種多樣,內容豐富多彩,所以為了進行環保教育還應開展課外活動。比如把環保實驗(如考察本地水的污染及其防治)安排在課外活動中進行,讓學生從自我構思、設計環保實驗,搜集材料書寫小論文。既可補充課堂教學時間的不足,又可使學生從接受環保教育階段上升到動手保護環境的自覺境界。開展環境保護講座,也是施行環保教育的一種重要形式。比如從學生自身生活考慮,講解居室污染的來源、危害及防治措施和化妝品污染。有些學生感受到自己有時也在不知不覺地破壞環境,紛紛表示要從自身做起改造環境,刻苦學習化學知識。作為新世紀的一代,不但要有能力去發展新的、對環境更友好的化學,以防止化學污染,而且要讓年輕的一代了解綠色化學、接受綠色化學、為綠色化學鋪路,為環境美化貢獻一份力量。
(責任編輯 若 曦)