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1、氮的氧化物和二氧化硫对环境的影响本讲稿第一页，共二十四页要想知道事物造成的影响，当要想知道事物造成的影响，当然要知其本质。然要知其本质。氮的氧化物氮的氧化物二氧化硫二氧化硫来源防治措施本讲稿第二页，共二十四页N2ONON2O3NO2N2O5N2O4nextBack本讲稿第三页，共二十四页了解这么多的氮的氧化物，有了解这么多的氮的氧化物，有些看起来还蛮有益的，为什么还会造些看起来还蛮有益的，为什么还会造成环境污染呢？其实，真正的主谋是成环境污染呢？其实，真正的主谋是NO2,本讲稿第四页，共二十四页英NitrogenDioxide别二氧化氮二氧化氮;四氧化氮四氧化氮缩SYHE【化学结构】NO2,N
2、2O4【化学特性】无色固体或黄色,有刺激性气味,能溶于水生成硝酸和亚硝酸,有腐蚀性极毒,空气中最高容许浓度5ppm相对密度:1.419()熔点:-9.3(液体)沸点:21(分解)【火灾危险】不会燃烧,但有助燃性,具强氧化性,如接触碳,磷和硫有助燃作用.不可用水(遇水生成硝酸和亚硝酸,腐蚀性更强)本讲稿第五页，共二十四页爆炸品炸药及爆炸性药品五氧化二氮五氧化二氮英NitrogenPentoxide别硝酐硝酐缩WYHE【化学结构】N2O5【化学特性】无色柱状结晶体,极易潮解.在室温条件下缓慢分解,10以下比较稳定.溶于热水即生成硝酸.相对密度:1.642(18)熔点:30沸点:47蒸气压:53.3
3、3千帕(24.4)【火灾危险】受热分解产生有毒的NO2及O2,为有强烈的氧化作用.遇高温及易燃物品,有引起燃烧爆炸危险.本讲稿第六页，共二十四页二氧化氮是一种棕红色、高度活性二氧化氮是一种棕红色、高度活性的气态物质。氮氧化物是一氧化氮、二的气态物质。氮氧化物是一氧化氮、二氧化氮及其他氮氧化物的总称，而二氧氧化氮及其他氮氧化物的总称，而二氧化氮在臭氧的形成过程中起着重要作用。化氮在臭氧的形成过程中起着重要作用。人为产生的二氧化氮主要来自高温燃烧人为产生的二氧化氮主要来自高温燃烧过程的释放，比如机动车、电厂废气的过程的释放，比如机动车、电厂废气的排放等。家庭用火炉和气炉燃烧也会产排放等。家庭用火炉
4、和气炉燃烧也会产生相当量的二氧化氮。生相当量的二氧化氮。Next本讲稿第七页，共二十四页短期暴露（比如，少于短期暴露（比如，少于3小时）可导致已患呼吸小时）可导致已患呼吸道疾病者产生过敏反应、损害肺功能，增加少年儿道疾病者产生过敏反应、损害肺功能，增加少年儿童（童（5-12岁）的呼吸道疾病发生率。另外，二氧化氮还岁）的呼吸道疾病发生率。另外，二氧化氮还是酸雨的成因之一。事实上，二氧化氮所带来的环境效是酸雨的成因之一。事实上，二氧化氮所带来的环境效应多种多样，包括：对湿地和陆生植物物种之间竞争与应多种多样，包括：对湿地和陆生植物物种之间竞争与组成变化的影响，大气能见度的降低，地表水的酸化，组成变
5、化的影响，大气能见度的降低，地表水的酸化，富营养化（由于水中富含氮、磷等营养物藻类大量繁殖富营养化（由于水中富含氮、磷等营养物藻类大量繁殖而导致缺氧）以及增加水体中有害于鱼类和其它水生生而导致缺氧）以及增加水体中有害于鱼类和其它水生生物的毒素含量。物的毒素含量。危害本讲稿第八页，共二十四页N2O3是不稳定的蓝色气体，将NO和NO2缩合在一起就可以得到N2O3：NO(无色)+NO2(红棕色)=N2O3(蓝色)常压下N2O3即可分解为NO和NO2。N2O3是一个酸性氧化物，它是亚硝酸的酸酐。在分子中N原子都采取杂化，两个N原子通过共价键相连，在整个分子中存在着一个五中心六电子的离域的大键。N的氧化
6、数为+3。本讲稿第九页，共二十四页 NO在常温下为气体，具有脂溶性是使它在人体内成为信使分子的可能因素之一。它不需要任何中介机制就可快速扩散通过生物膜，将一个细胞产生的信息传递到它周围的细胞中，主要影响因素是它的生物半寿期。具有多种生物功能的特点在于它是自由基，极易参与与传递电子反应，加入机体的氧化还原过程中。分子的配位性又使它与血红素铁和非血红素铁具有很高的亲合力，以取代O2和CO2的位置。据研究报道，血红蛋白-NO可以失去它附近的碱基而变成自由的原血红素-NO，这就意味着自由的碱基可以自由地参与催化反应，自由的蛋白质可以自由地改变构象，自由的血红素可以自由地从蛋白中扩散出去，这三种变化中
7、的 任 何 一 个 或 它 们 的 组 合，将 在 鸟 苷 酸 环 化 酶 的 活 化 过 程 中 起 重 要 作 用。本讲稿第十页，共二十四页 一氧化二氮一氧化二氮又称“笑气”，它是一种无色并具有微弱香味和甜味的气体，因吸入这种气体会使人大笑不已，而得此名。“笑气”在空气中非常稀少，大约占空气总体积的二百万分之一，所以尽管人们每天在呼吸空气，也不会笑个不停。据悉，1978年英国一名化学家做了一个试验：一边吸入“笑气”，一边记录自己的生理效应。他发现吸入少量的“笑气”，就会使人兴奋不已而大笑起来。“笑气”可以减轻牙齿的疼痛。进一步的研究证实，吸入适量的“笑气”，可以使人进入麻醉状态，减轻病人的
8、疼痛。从此“笑气”被用作牙科麻醉剂。“笑气”还有一个有趣的特性，就是能够助燃。把一根点燃的木棍伸入一瓶“笑气”中将会爆燃出明亮的火焰。这是因为“笑气”在加热时分解成氮气和氧气的缘故；“笑气”还有一个特性，一个“笑气”分子会和6个水分子结合在一起，冷却溶有大量“笑气”的水溶液，可以得到含有“笑气”的晶体。如果把晶体加热，“笑气”会重新逃出。本讲稿第十一页，共二十四页短期暴露（比如，少于3小时）可导致已患呼吸道疾病者产生过敏反应、损害肺功能，增加少年儿童（5-12岁）的呼吸道疾病发生率。另外，二氧化氮还是酸雨的成因之一。3NO2+H2O2HNO3+NO事实上，二氧化氮所带来的环境效应多种多样，包括
9、：对湿地和陆生植物物种之间竞争与组成变化的影响，大气能见度的降低，地表水的酸化，富营养化（由于水中富含氮、磷等营养物藻类大量繁殖而导致缺氧）以及增加水体中有害于鱼类和其它水生生物的毒素含量。二氧化氮二氧化氮污染示意图本讲稿第十二页，共二十四页本讲稿第十三页，共二十四页 酸雨的形成主要原因是雨水中溶入酸雨的形成主要原因是雨水中溶入SOSO2 2、SOSO3 3、氮氧化物等，氮氧化物等，但以但以SOSO2 2为主为主。SO2 +H2O H2SO3（亚硫酸）（亚硫酸）2H2SO3+O2=2H2SO4 2SO2+O2 2SO3 SOSO3 3+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4 SOSO3
10、3的形成是因为在空气中的漂尘作用下，的形成是因为在空气中的漂尘作用下，一部分一部分SOSO2 2被氧化成成SOSO3 3，或空气中的，或空气中的NONO2 2与与SOSO2 2作用生成作用生成SOSO3 3，在降水时，在降水时，SOSO2 2 、SOSO3 3和氮氧化物等溶于水形成酸雨，其和氮氧化物等溶于水形成酸雨，其PHPH5.65.6危害危害本讲稿第十四页，共二十四页酸雨对人和自然的危害：酸雨对人和自然的危害：1酸雨因pH小于5.0以下，造成土壤、岩石中的有毒金属元素溶解，流入河川或湖泊，严重时使得鱼类大量死亡。2水生植物和以河川酸化水质灌溉的农作物，因累积有毒金属，将经由食物链进入人体，
11、影响人类的健康。3酸雨会影响农林作物的叶子，同时土壤中的金属元素因被酸雨溶解，造成矿物质大量流失，植物无法获得充足的养分，将枯萎、死亡。4湖泊酸化后，可能使生态系统改变，甚至湖中生物死亡，生态系统活动因无法进行，最后变成死湖。5腐蚀建筑物、公共设施、古迹和金属物质，造成人类经济、财物及文化遗产的损失。6刺激人类眼睛和皮肤，对人体造成伤害。示意图其他图片本讲稿第十五页，共二十四页酸雨在国外被称为酸雨在国外被称为“空中死神空中死神”酸雨可对森林植物产生很大危害。酸雨可对森林植物产生很大危害。根据国内对根据国内对 105 种木本植物影响种木本植物影响的模拟实验，当降水的模拟实验，当降水 pH 值小于
12、值小于 3.0 时，可对植物叶片造成直接的时，可对植物叶片造成直接的损害，使叶片失绿变黄并开始脱损害，使叶片失绿变黄并开始脱落。叶片与酸雨接触的时间越长，落。叶片与酸雨接触的时间越长，受到的损害越严重。野外调查表受到的损害越严重。野外调查表明，在降水明，在降水 PH 值小于值小于 4.5 的地区，的地区，马尾松林、华山松和冷杉林等出马尾松林、华山松和冷杉林等出现大量黄叶并脱落，森林成片地现大量黄叶并脱落，森林成片地衰亡。例如重庆奉节县的降水衰亡。例如重庆奉节县的降水 pH 值小于值小于 4.3 的地段，的地段，20 年生马尾年生马尾松林的年平均高生长量降低松林的年平均高生长量降低 50%。本讲
13、稿第十六页，共二十四页乐乐山山大大佛佛遭遭受受酸酸雨雨腐腐蚀蚀本讲稿第十七页，共二十四页平平静静的的湖湖水水却却缺缺少少了了生生机机本讲稿第十八页，共二十四页左侧图片摄于左侧图片摄于1908年年右侧图片摄于右侧图片摄于1968年年本讲稿第十九页，共二十四页本讲稿第二十页，共二十四页二氧化硫二氧化硫主要来自于化石燃料，特别是煤的燃烧。随着我国经济的快速发展，煤炭消耗量不断增加。全国煤炭消耗量从1990年的9.8亿吨增加到1995年的12.8亿吨，二氧化硫排放总量随着煤炭消费量的增长而急剧增加。到1995年全国二氧化硫排放总量达到2370万吨。二氧化氮二氧化氮主要来源于空气，约占空气中70%的氮气
14、在高温或打雷的情况下，与氧气化合成一氧化氮，一氧化氮很容易在常温下与空气的氧气化合，生成二氧化氮，二氧化氮再溶于水，生成硝酸及一氧化氮，无限循环下去。本讲稿第二十一页，共二十四页防治二氧化硫污染环境的措施防治二氧化硫污染环境的措施1、从源头上尽量减少用原油、原煤直接作燃料。、从源头上尽量减少用原油、原煤直接作燃料。2加强环境管理，强化环保执法，严格控制二氧化硫的排放量。加强环境管理，强化环保执法，严格控制二氧化硫的排放量。3、在燃煤中加入生石灰、石灰石等，用以硫的固定。、在燃煤中加入生石灰、石灰石等，用以硫的固定。4、采用煤的液化、汽化技术。、采用煤的液化、汽化技术。5、开发和使用洁净能源，如太阳能、核能、水能、风能等，减少对煤和、开发和使用洁净能源，如太阳能、核能、水能、风能等，减少对煤和石油的消耗。石油的消耗。6、在含硫矿石的冶炼、硫酸、化肥、造纸等行业加强废气的处、在含硫矿石的冶炼、硫酸、化肥、造纸等行业加强废气的处理和综合利用。理和综合利用。7、应用脱硫技术。、应用脱硫技术。本讲稿第二十二页，共二十四页防止氮的氧化物污染环境的措施防止氮的氧化物污染环境的措施1 减少机动车的使用。2 开发新型的环保能源，如太阳能，潮汐能，风能，核能等。3 大力推广，应用环保能源。本讲稿第二十三页，共二十四页本讲稿第二十四页，共二十四页