关于环境与化学的读书报告
【摘要】：随着科学技术的进步、工业、农业的发展，我们现在的生活有了很大的
改善，然而，与此同时我们所赖以生存的环境却受到了极大的干扰。为了得到短期农作物的高产，人们过度砍伐森林而耕作，结果使土壤流失、土地肥力下降。在许多工业地区，由于河流、湖泊和地下水遭到严重污染，已难觅清洁的饮用水源。光化学烟雾使著名的埃菲尔铁塔时隐时现，城市空气的污浊使意大利米兰的警察有时需戴口罩指挥交通„„人类生存的环境已经达到了恶劣的地步，要保护我们的环境、解决目前所面临的环境问题，光靠人们强烈的环境意识是不够的，只有同时具备强烈环境意识并合理应用环境科学与技术，才能使全人类在这个只有有限资源的星球上生存下来。
【关键词】：环境意识，环境科学与技术，生存
最近我看了一些关于环境化学的书，看了之后才发现离开科学技术谈环保是远远不够
的，环境意识固然重要，但只有结合科学技术时才能真正有它的作用，因此，学习环境科学技术是很有必要的。我们生活在这个星球上，最直接的接触就是水、空气、土地，在看书过程中，根据我对资料的搜索及看书时感受，将内容分为三个方面，即“水环境化学”、“大气环境化学”“土壤环境化学”，下面我通过对这三个方面的学习谈一谈关于环境与化学的所学及所感： 1. 水环境化学
水具有很多特性，水之所以是生命之源也正是因为他的这些特性：①水是优良的溶剂，输送营养物质和排泄物，使水介质中的生物学过程成为可能；②水的介电常数比任何一种纯液体都高，离子型的物质具高溶解性，在溶液里这些物质易电离；③除汞外，水的表面张力比其他任何液体都高，它是生理学上控制水的滴落和表面现象的控制因素；④水是无色的，能透过可见光和紫外光的长波部分，使光合作用要求的光达到水体相当的深度；⑤水的汽化热比其他任何物质都高，它决定了大气和水体之间热和水分子的转移；⑥水在4℃时液体密度最大，这使得冰浮于水，使垂直循环只在限定的分层水体里进行；⑦除液氨之外，水的比热容比其他任何液体都高，这对生物的体温和地理区域的气温起稳定作用。
看了书之后我才发现原来水是多么奇妙的物质，倘若它的这些特性缺少任何一个，地球上就不会呈现现在的繁荣，因此，我们更应该节约用水、保护水资源，让水的特性充分的发挥，让生命更加繁荣。
水在自然中的存在形式是多种多样的，它包括海水、雨雪水、地表水和地下水等, 而
缓蚀剂）处理；⑤阴极保护。
高级氧化法是一种利用物理手段、催化氧化技术或者各种手段的联合使用产生高活性、低选择性的自由基进攻大分子有机物，达到去除废水中难降解有毒物的水处理技术。根据产生自由基的方式和反应条件的不同，总的可分为化学氧化法、湿式空气氧化法、超临界水氧化法、光化学氧化法、声化学氧化法等。各种具体的处理方法各有优缺，但对于处理污水来讲，高
级氧化法使我的视野有所开阔，让我初步了解了污水的一种处理办法。 2、大气环境化学 大气环境化学是研究对环境有重要影响的大气组分（污染物）在大气环境中的化学行为 的科学。对大气环境影响较大的污染物质主要有二氧化硫、氮的氧化物、臭氧、一氧化碳、甲烷、CFC 及颗粒物、自由基等。由书中的讲述以及我自己的兴趣，我将我所看到的如下几点罗列出来：
一、大气光化学
首先我了解到的是大气中光化学的基础知识。光化学反应是由原子、分子、自由基或离 子吸收光子所引起的物理和化学变化。它包括三个基本定律，即光化学第一、第二定律、朗伯-比耳定律（具体内容不再一一罗列）。
其次我了解了大气中重要气体的光吸收。一些污染物（如二氧化氮、臭氧、亚硝酸、三氧化氮等等）通过对光的吸收主要产生了自由基，由于自由基的存在使大气中化学反应活跃，它们能诱发或参与大量其他反应，使一次污染物转变成二次污染物。
由光化学的一些基本知识，我更好的了解了光化学烟雾的成因及危害。大气中氮的氧化物、碳氢化合物等污染物在合适的气象、地理等条件下，受太阳紫外线照射，就会发生一系列复杂的光化学反应，产生一些氧化性很强的二次产物（如臭氧、醛类、PAN 、亚硝酸等），形成光化学污染（光化学烟雾是指参与光化学反应过程中的一次污染物和生成的二次污染物的混合物），因此光化学烟雾主要发生在强日光及大气相对湿度较低的夏季晴天，白天形成，晚上消失。光化学烟雾的特征是烟雾呈蓝色，具有强氧化性，刺激人们眼睛和呼吸道黏膜，伤害植物叶子，加速橡胶老化，并使大气能见度降低，可见光化学烟雾的危害之大！
光化学烟雾的控制。最理想的控制方案当然是控制其发生的源头，即控制碳氢化合物、氮氧化合物等的排放，阻止光化学烟雾的发生。对于已发生的光化学烟雾，可通过在大气中散发能控制自由基形成的阻化剂，以清除自由基，使链式反应终止。光化学烟雾的危害很大，但只要掌握其处理技术，就能减小其危害，但是不能从根本上解决问题，因此，只有控制碳氢化合物和氮氧化物的排放量，才能真正避免光化学烟雾的发生。
二、气溶胶化学
首先我了解了气溶胶的基本知识。气溶胶是指液体或固体微粒均匀的分散在气体中所形成的相对稳定的悬浮体系。这些微粒的直径在0.002-100微米之间，具有胶体的性质，故称为气溶胶粒子。既然谈到气溶胶，自然要讲到它的作用和危害：气溶胶参与大气中云的形成及降水过程（若没有气溶胶粒子，云雨就没有凝结核，水就不能凝聚）；气溶胶能散射太阳光谱，使大气能见度下降，并阻挡或减弱太阳辐射，改变环境温度和植物的生长速率；气溶胶能为大气中化学反应过程提供巨大的表面，促进大气化学反应；气溶胶还能进入人体呼吸器官，危害人体，污染和腐蚀各种建筑材料。
气溶胶来源于天然和人为两个方面，然而随着工业的不断发展，气溶胶粒子人为来源所占的比例正在逐年增加提高，并已占全球气溶胶粒子总量的很大比重，对大气质量影响很大。书中给出去除气溶胶粒子的两种方法：干沉降法和湿沉降法。干沉降即是指气溶胶粒子在其重力作用下或与地面及其它物体碰撞后发生沉降被除去的方法，湿沉降是通过形成雨、雪、云过程和冲刷洗脱过程沉降。然而这两种方式对自然的依赖很大，很有可能造成更严重的污染（如水污染），因此，解决问题的最有效的方法还是从根源上减少污染粒子的排放。
从这里我学到了很多，除了“气溶胶”的概念和它的基本性质之外，我明白了人类对环境的污染是多种形式的，它表现在多种层面上，我以前所了解的那些形式的污染只是众多污染的一部分，并且很不深刻。同时我觉得人类发展过程中对环境的破坏总是呈现这样的特点：当我们破坏环境时并没有意识到其后果，当环境已经影响到我们的生活时我们才对它的严重感到吃惊（例如人类活动对臭氧层的破坏，当英国科学家发现这一现象时，臭氧层已经破了一个大洞），以至于我们现在所能做的就是竭尽全力去修复被破坏的环境。因此我们更应重视环境问题的预防，只有这样，才能从根源上解决环境问题。
三、含硫化合物的控制化学
在工业生产过程中，人类排放了大量的二氧化硫，以至于目前酸雨问题成为困扰人类的一个大环境问题，我们经常看到许多关于酸雨危害的报道，然而如何逐步减轻直至解决酸雨问题呢？这当然要依赖科学技术。众所周知，引起酸雨的最主要的物质是二氧化硫，下面我谈一谈控制二氧化硫排放的方法：
（1） 石灰/石灰石法烟气脱硫
它又包括石灰/石灰石洗涤法、改进的石灰/石灰石法。石灰/石灰石洗涤法是应用最广泛的湿式烟气脱硫技术，该脱硫工艺中，烟气经石灰/石灰石浆液洗涤后，其中的二氧化硫与浆液中的碱性物质发生化学反应生成亚硫酸盐和硫酸盐。（其实该技术的核心理论就是两
个化学方程式，然而应用在工业中却能解决很大的问题，可见化学基础知识应用的广泛性，因此，在学习过程中应经常将知识与实际用途相结合，这样才更有意义）。改进的石灰/石灰石法是在石灰石湿式脱硫法的基础上又添加了己二酸或硫酸镁以达到提高二氧化硫除去率和减少废渣产量目的的方法，其化学原理是：己二酸在洗涤液中作为酸碱值的缓冲剂，其缓冲作用抑制了气液界面上由于二氧化硫溶解而导致的溶液酸碱值的降低，从而使界面处二氧化硫浓度的提高，大大加速了二氧化硫的液相传质。添加硫酸镁的目的是为了改进溶液化学性质，使二氧化硫已可溶性盐的形式被吸收，从而减少了结垢。
（2） 双碱法脱硫
此方法采用碱金属盐类或其水溶液吸收二氧化硫，然后再用石灰或石灰石再生吸收二氧化硫后的吸收液将二氧化硫以亚硫酸钙或硫酸钙形式沉淀析出，得较高纯度的石膏，再生后的溶液返回吸收后的系统循环利用。这种方法既克服了石灰/石灰石法易结垢、二氧化硫除去率低的弱点，又有循环利用，是一个很好的方法。
（3）氧化镁法脱硫
此法属湿式回收工艺，采用一定浓度的氧化镁乳液为吸收剂吸收二氧化硫，生成硫酸镁，经加热再生氧化镁和高浓度的二氧化硫。但是此法要求预先进行除尘和除氯，并要严格控制再生焙烧温度，此外，工艺过程会有少量原料流失，造成二次污染，限制了该工艺的使用。
（4）氨法脱硫
以氨作为吸收剂吸收二氧化硫。优点是费用低廉，且氨可保留在吸收产物中制成含氮肥料，减少了再生费用。
（5）喷雾干燥法脱硫
此法属干法工艺，其原理是二氧化硫被雾化了的氢氧化钙浆液或碳酸钠溶液吸收，同时温度较高的烟气干燥了液滴，形成干固体粉尘。该法操作简单、无污水产生，废渣量少，能耗较
湿法较低。
如上即是现在应用较广的一些关于脱硫的技术，方法当然各有优缺，有待于进一步的改善，因此，当我们在处理环境的时候，更应该充分考虑所采取的方法对环境的影响，否则，处理好这样的环境问题却又引起另一种环境问题，无异于拆东墙补西墙，是不值得的。
大气环境化学还包括很多，在此我学到了很多新的知识，同时也深感大气环境的状况已十分严峻，它需要人们对它更多的关注，需要我们一起努力去改善大气环境。 3、土壤环境化学 土壤是地球表面具有肥力、生长植物的疏松层。对于人类和陆生生物而言，土壤是岩石
圈中最重要的部分。虽然土壤的厚度与地球的直径相比微乎其微，但正是这薄薄的一层土壤，才使地球上有了广袤的森林、农田和草原，因此值得我们关注。
以前只在电视或教科书上了解到土壤污染，只知道土壤污染的一些表面知识，但看过书之后才发现土壤里有这么多知识。首先，我了解了一些关于土壤的基本知识。土壤是由矿石经过了亿万年风化、水解、氧化、碳化等等过程形成的（可见土壤也和煤、石油等化石燃料一样很难再生，然而目前水土流失、沙漠化以及前一阶段我看期刊时看到的我国目前已相当严重的石漠化现象正大量吞噬着我们的土壤，因此，抗水土流失、沙漠化和石漠化的行动刻不容缓！）。
土壤是由固相、液相和气相构成的复杂的多相疏松多孔体系，土壤固相包括矿物质、有机质和土壤生物；液相即是土壤溶液，包括土壤水分及其所含的溶质；气相即是土壤空气，其组成与大气大同小异，但土壤空气是不连续的，湿度较高且二氧化碳浓度显著偏高，并含有少量甲烷、硫氢酸、氢气等还原性气体。
令我感触颇深的是土壤的基本性能，它从另一个方面研究土壤，让我学到了很多知识。土壤的基本性能包括：吸附作用（土壤具有滞留固态、液态及气态物质的能力，成为土壤的吸附性能，与土壤胶体的性质有关）；酸碱性（受土壤微生物的活动、有机物的分解、营养元素的释放和土壤中元素的迁移、气候、地质、水文等因素的影响，根据其酸碱度的范围，可将土壤的酸碱度划分为九个等级）；土壤的氧化还原性（土壤中存在着许多有机和无机的氧化还原性物质，这些氧化还原性物质参与土壤氧化还原反应，对土壤的生态系统产生重要影响，此外，土壤养分状况也受到各种氧化还原反应的制约。）；土壤的配合和螯合作用（土壤中的有机、无机配体能与金属离子发生配合和螯合作用，从而影响金属离子迁移转化等行为）。了解了土壤的这些性能，可以更深刻体会到土壤的作用不止是种植植物，还包括很多其他的用途，同时也揭示了另外一个道理，即物质的存在总会有它的价值和意义，并且其价值往往会不止有一个，只有深入去探索，才能发现更多。
其次我再谈一下我对土壤污染的所感。土壤污染源可分为人为污染源和自然污染源（并非所有的土壤污染都是人为的）。在人为污染源中，土壤污染物主要是工业和城市的废水和固体废物、农药和化肥、牲畜排泄物、生物残体及大气沉降物等；在自然污染源中，在某些矿床或化合物的富集中心周围，由于矿物的自然分解与风化，往往形成自然污染带，使附近土壤中某些元素的含量超出一般土壤的含量。
自然污染并非人力所能控制，暂且不予讨论，对于人为的污染，其中有两项比较严重的污染，即土壤重金属污染和土壤化学农药污染。重金属元素多为变价元素，进入土壤中的重
金属元素常以可溶态或颗粒态存在，其存在形态直接影响它们在土壤中的迁移、转化和生态效应。其中有严重危害的且很常见的金属有五种，即汞、镉、铅和铬。化学农药是指能防治植物病虫害，消灭杂草和调节植物生长的化学药剂，按其化学成分可分为有机氯农药、有机磷农药和氨基甲酸酯类农药。长期使用农药，虽然消灭了大量害虫，每年使粮食的损失减少30%，但是，农药同时也杀死了害虫的天地，破坏了生态平衡；长期使用同类型的农药，使害虫产生了抗药性，增加了防止次数，加大了污染，也大大增加了防治费用和成本；长期大量使用农药，由于有些农药难降解，残留期可达几十年甚至更长，使农药长期在环境中积累，尤其是土壤环境中，产生了农药污染环境问题。
既然有污染，自然要谈到其防治，书中将提出了土壤污染防治和土壤污染修复。对于土壤污染防治，需要控制消除工业三废的排放（从源头上消除污染）；合理使用农药和化肥（兼顾环境与生产）；增加土壤环境容量（利用环境降解污染）；建立土壤环境质量监测网络系统（作好监督工作，防患于未然）。土壤污染的修复方法有施用化学物质；增施有机肥料；调控土壤氧化还原条件；改变轮作制度；换土和翻土等等。
看完书后，我了解了关于土壤的很多知识，益发觉得我们应该珍惜每一寸土地，不能再毫无危机意识的生活，只有这样，可持续发展的目标才能实现，只有这样，我们的生活才能更美好。
总结
我们生活在这个世界上，不知不觉已将这个世界“糟蹋”成了这个样子，虽然我们现在的生活有了很大的改观，但是如果一直放任下去，这样的生活能长久吗？应该说一定不能，因此我们应该竭尽全力去保卫我们的环境，保卫我们的家园。为达到这一目标，首先，我们要有强烈的环境意识，其次，还要有一定的科学知识，这也是我看书后最深刻的感受。