王敏行
(唐山第一中學(xué) 河北 唐山 063000)
化學(xué)知識對污染防治影響的探索
王敏行
(唐山第一中學(xué) 河北 唐山 063000)
化學(xué)給我們的生活帶來巨大的變化,也帶來多種污染。利用化學(xué)知識對霧霾、水污染、土地污染、裝修污染、食品污染進(jìn)行深入分析,提出簡單、易用的化學(xué)防治方法,并建議國家嚴(yán)格治理,向大眾普及基本化學(xué)知識,青年人應(yīng)立志開發(fā)健康化學(xué)產(chǎn)品,共同還人們綠色生活。
化學(xué)知識;污染防治;綠色生活
化學(xué)是一門非常重要的學(xué)科,通過無數(shù)科學(xué)家的研究和探索,化學(xué)成功得給我們的生活帶來巨大的變化,與人們的衣食住行息息相關(guān)。當(dāng)我們更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)化學(xué)知識,會發(fā)現(xiàn)化學(xué)的世界雖然深奧、復(fù)雜,但也那樣的充滿趣味,會令人情不自禁的去思索,能否通過化學(xué)知識的合理運(yùn)用,有效解決當(dāng)前環(huán)境污染嚴(yán)重的問題,還我們一個嶄新的綠色生活?
當(dāng)前,霧霾成為困擾全國大部分地區(qū)的最主要的大氣污染。人們在生產(chǎn)生活中會排放大量的細(xì)顆粒物—PM2.5,當(dāng)這些細(xì)顆粒物超出大氣循環(huán)能夠承受的程度時,濃度逐漸加大、持續(xù)聚集,就很容易出現(xiàn)霧霾。PM2.5的主要化學(xué)成分包括有機(jī)碳、元素碳、硝酸鹽、硫酸鹽等,空氣中可轉(zhuǎn)化為PM2.5的主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、氨氣等氣體。
人們生活中最基本的應(yīng)對是戴防霧霾口罩。防霧霾口罩的主要化學(xué)成分是活性炭,它是一種黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳,對氣體中的顆粒有很好的吸附作用。針對大量的氮氧化物、氨氣的排放,專業(yè)的化學(xué)知識可以為工業(yè)生產(chǎn)提供有效的解決辦法。例如可以采用脫硝技術(shù),使得還原劑(NH3)在催化劑的作用下,在320~400攝氏度下,將氮氧化物還原為氮?dú)夂退?。同時從社會層面上來說,大量的氮氧化物來自于機(jī)動車尾氣,除了政府部門制定相關(guān)政策限制機(jī)動車出行的密度之外,人們也應(yīng)當(dāng)多采用綠色出行方式,利用時下流行的共享單車作為代步工具,既環(huán)保又健康。
海洋資源的污染主要來自于原油泄漏、工業(yè)廢水排放;淡水資源的污染除來自工業(yè)廢水排放還有人們生活用水的污染。水資源的污染破壞了正常的生態(tài)系統(tǒng),使得大量水生物死亡,水自身的凈化能力下降[1]。地球的淡水資源本就稀少,愈演愈烈的水資源污染為人類的生存敲響了警鐘。
人們生活中的自來水是對來自于江河的淡水加氯消毒,但消毒的同時也產(chǎn)生大量的含氯化合物,對人們的身體危害很大。為提高人們的生活用水質(zhì)量,最簡單的辦法是配備家用凈水器,家用凈水器濾芯的主要成分是活性炭,能夠有效吸附自來水中的雜質(zhì)和含氯化合物。
對于污水的處理,可以采用化學(xué)沉淀法進(jìn)行凈化?;瘜W(xué)沉淀法即在水中投入沉淀劑,通過與污染物反應(yīng)形成沉淀進(jìn)行分離的方法。向水中投入Na(OH)、Ca(OH)2與水中的沉淀物反應(yīng)形成金屬氫氧化物沉淀。也可以向污水中投入溶于水的硫化物,如H2S、NaHS、Na2S等,與金屬離子反應(yīng)形成金屬硫化物沉淀。
污水處理也可以采用電化學(xué)法。污水中含有大量雜質(zhì),能夠?qū)щ姡旧頌殡娊赓|(zhì)溶液。對電解質(zhì)溶液直接通直流電,用鐵板做陽極,陽極會溶解成Fe3+,與污水中的OH-形成Fe(OH)3,在水中形成絮凝便于過濾。
對于土地資源的污染主要來自三個方面,一是工業(yè)廢水的排放,二是農(nóng)民施肥后留在土地中的農(nóng)藥殘留,三是生活垃圾的亂扔亂放。危害較大的是工業(yè)廢水和農(nóng)藥,有害物質(zhì)滲入地底,會改變土壤結(jié)構(gòu),使土壤中的重金屬含量過高,殘留有毒物質(zhì)。生活垃圾內(nèi)的有害物質(zhì)較少,有食物內(nèi)殘留的農(nóng)藥、有害的食物添加劑等。
運(yùn)用化學(xué)知識對土地污染進(jìn)行治理,首先是對污染土壤的化學(xué)成分進(jìn)行分析,搞清楚土壤內(nèi)有害物質(zhì)的成分。采用索氏萃取的方法,取污染的土壤樣本放入提取管中,對蒸餾燒瓶加熱,讓蒸汽在冷凝管中冷卻,利用蒸餾的方法分離提純,逐一分析土壤的物質(zhì)成分。針對土壤中的重金屬,利用化學(xué)物質(zhì)氧化鐵、硫酸鹽或者是石灰,通過這些物質(zhì)與重金屬之間的反應(yīng),將重金屬轉(zhuǎn)化為難溶解的物質(zhì),雨水沖洗后與土壤分離,由此降低重金屬在土壤溶液中的濃度,調(diào)節(jié)土壤的PH值。對于土壤中的有害農(nóng)藥殘留,可以考慮利用生物的辦法,向土壤施入有機(jī)肥料,提高土壤內(nèi)微生物的活力,加快有害物質(zhì)的分解;或者利用生物的特性,如蚯蚓能降解農(nóng)藥,或是直接給土壤接種具有清除有害物質(zhì)特性的微生物。
以上化學(xué)方法能在一定程度上治理土地污染,但并不能從根本上解決問題。土地污染的防治還是要從源頭抓起,嚴(yán)格監(jiān)督和控制廠礦企業(yè)的廢水排放,鼓勵農(nóng)民施用有機(jī)肥料,在農(nóng)田周圍種植對有害物質(zhì)有強(qiáng)烈吸收能力的植物,如羊齒類鐵角蕨屬的植物。同時提高食品安全,降低有害食品添加劑的使用,治理城鎮(zhèn)村各級衛(wèi)生排放,嚴(yán)禁亂扔生活垃圾。
在室內(nèi)裝飾材料中存在對人體有害的物質(zhì)已經(jīng)是個公開的秘密。常見的一是放射性元素,室內(nèi)裝修常用的大理石、花崗巖中含有大量放射性元素,如超出人體能承受的范圍,放射元素釋放的射線會極大損害人體健康。比如氡是一種放射性惰性氣體,常存在于水泥和一些天然大理石中,人體長期吸入氡會對肺部造成損害,損害程度僅次于長期吸煙,容易引發(fā)肺癌。二是人造板、人造粘合劑等化學(xué)方法合成的物品,內(nèi)含甲醛、苯、甲苯等化學(xué)物質(zhì)[2];甲醛是最常見的裝修污染,高濃度的甲醛對呼吸道有嚴(yán)重的刺激,長期吸入對人體危害極大,如果實(shí)驗(yàn)鼠生活在甲醛濃度超過15ug/m3的環(huán)境中一段時間,會患鼻癌,人類長期生活在甲醛濃度超標(biāo)的環(huán)境內(nèi),患癌癥的幾率會大大增加[3],兒童白血病患者有相當(dāng)一部分是來自新裝修的家庭;苯是無色、具有特殊芳香氣味的透明液體物質(zhì),不溶于水,能夠通過皮膚或呼吸系統(tǒng)滲入人體,在人體內(nèi)積累到一定濃度時將會對神經(jīng)系統(tǒng)造成損害;甲苯是無色具有刺激性氣味的液體,對人的眼睛及呼吸道有強(qiáng)烈刺激,長期接觸會引發(fā)皮炎、神經(jīng)衰弱等疾病。三是劣質(zhì)涂料中含有的鉛、汞、鎘、鉻等重金屬,鉛對人尤其是兒童的神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)危害很大;鎘會損害肺功能和腎功能。
民以食為天,食品安全是關(guān)系人民生活健康與否的頭等大事。但是當(dāng)前在食品中存在著大量的化學(xué)污染物質(zhì),如食品中的農(nóng)藥殘留、有害的食品添加劑[4]、食品運(yùn)輸包裝材料內(nèi)含有的水溶性有害物質(zhì)、用于動物身上最終被人體吸收的有害藥品等。如果對食物存儲不當(dāng),食物也會產(chǎn)生有害的化學(xué)物質(zhì),如土豆發(fā)芽或谷物發(fā)霉會產(chǎn)生黃曲霉菌,綠色蔬菜烹調(diào)后隔夜會產(chǎn)生大量亞硝酸鹽,腌制食物處理不當(dāng)也會含有大量亞硝酸鹽。食物烹調(diào)不當(dāng),也會對人體有害,例如豆腐與菠菜同煮,會生成人體無法吸收的草酸鈣[5]。
食品中的農(nóng)藥殘留,如有機(jī)氯農(nóng)藥具有親脂肪性,在肉、蛋、奶類中的殘留大于在水果中的殘留,可引起急慢性中毒和對人體的長期危害;有機(jī)磷農(nóng)藥與有機(jī)氯農(nóng)藥相比,易降解,殘留的時間和數(shù)量都較少,但也會引起急慢性中毒和遲發(fā)型神經(jīng)疾?。蝗斯ず铣傻臍⑾x劑殘留相比之下殘留更少,一般引起的危害不大。黃曲霉菌耐熱、易溶于油和有機(jī)溶劑,在堿性條件下容易被破壞。亞硝酸鹽經(jīng)化學(xué)反應(yīng)會形成亞硝胺、亞硝酰胺等亞硝基化合物,亞硝酰胺是直接的致癌物質(zhì),亞硝胺是間接致癌物,兩者對人體的危害極大。
針對食品污染,在國家食品安全嚴(yán)格監(jiān)控和治理的條件下,從農(nóng)民到工廠到食品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),都應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求,為人民生活提供安全無害的食品。國家應(yīng)制定食品中農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn),并責(zé)成有關(guān)部門嚴(yán)格監(jiān)督和管理;科研機(jī)構(gòu)和院所應(yīng)致力于研制高效、低毒和低殘留的農(nóng)藥;各級農(nóng)業(yè)監(jiān)督管理部門也應(yīng)幫助和監(jiān)督農(nóng)民在種植過程中安全合理使用農(nóng)藥。對黃曲霉菌污染的食物,可通過挑選去除或者創(chuàng)造堿性條件加堿去毒的方法保證食品安全。對亞硝酸鹽類污染,除國家制定食物中的使用量和殘留量標(biāo)準(zhǔn),家庭個人也應(yīng)通過電視、網(wǎng)絡(luò)等多種媒體了解關(guān)于食品的化學(xué)知識,在生活中注意保護(hù)自身健康。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活水平大大提高了。同時,也對周圍賴以生存的環(huán)境帶來嚴(yán)重破壞,大氣污染、水污染、土地污染、室內(nèi)污染、食品污染,有害的化學(xué)物質(zhì)遍布生活的各個角落。因此,建議國家通過大眾媒體向人們普及最基礎(chǔ)的化學(xué)知識。我輩青年人也應(yīng)當(dāng)肩負(fù)起責(zé)任,認(rèn)真學(xué)習(xí)無機(jī)、有機(jī)化學(xué)知識,發(fā)現(xiàn)更多化學(xué)方法治理各種污染,研究更多健康無害的化學(xué)產(chǎn)品替代生活中充斥的有害化學(xué)產(chǎn)品,還人們綠色生活。
[1]石琳,環(huán)境監(jiān)測中的有機(jī)污染[J],資源節(jié)約與環(huán)保,2016(9):170.
[2]成壘,高中化學(xué)知識在生活中的應(yīng)用探討[J],科教論壇,2017(2):42.
G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1009-5624(2018)02-0236-03