1、龙吟民族中学化学校本教材龙吟民族中学：胡桓目录：一、绿色化学二、酸雨三、酒与健康四、日用洗涤剂与人类健康五、氢能六、居室污染七、河流污染八、废旧电池的污染与回收绿色化学 一种新的化学理念1、什么是绿色化学?绿色化学又称环境无害化学，与其相对应的技术称为绿色技术、环境友好技术。理想的绿色技术应采用具有一定转化率的高选择性化学反应来生产目的产品，不生成或很少生成副产品或废物，实现或接近废物的“零排放“ 过程。化学工艺过程中使用无毒无害原料、溶剂和催化剂。绿色意识是人类追求自然完美的一种高级表现，它不把人看成大自然的主宰者，而是看作大自然中的普通一员，追求的是人对大自然的尊重以及人与自然的和谐关系。
2、绿色意识与环保不同，它们属于两个不同层次的概念。通常所说的“环保意识“ 带有明显的被动状态，带有比较强的功利目的。我们经常谈到环境污染给人类带来多少疾病和多大经济损失等等，实际上还是把人放在与自然相对立的位置上，在这种思想指导下，人们可以去治理和解决一些急迫的污染问题，但对于眼下不对人产生危害而仅仅对自然界产生危害的问题，反应就不那么积极了。只有在以绿色意识为核心谈环保意识的时候，才会有正确持续的产物。绿色意识的发展产物就是绿色科技，绿色科技的范围比绿色化学广得多。所谓绿色科技是指以绿色意识为指导研究与环境兼容、不破坏生态平衡、节约资源和能源的绿色科学和工程技术，它的目标在于研究可持续发展的源
3、头战略问题。由于当今世界主要的环境问题大部分直接与化学反应、化工生产过程及它们的产物有关，因此绿色化学便自然而然地成为绿色科技的重要组成部分。由于以上观点，绿色化学又可定义为以绿色意识为指导，研究和设计对环境负作用尽可能少，在技术和经济上可行的化学和化工生产过程。绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。显然，绿色化学技术不是去对终端或生产过程的污染进行控制或处理。所以绿色化学技术根本区别于“三废处理“ ，后者是终端污染控制而不是始端污染的预防。2、绿色化学研究的问题当然应该着眼于当前和发展未来并重，就目前来说，主要研究问题共有 12 个方
4、面（又称 12 项原则）（1）从源头制止污染，而不是在末端治理污染。（2）合成方法应具备“原子经济性 “原则，即尽量使参加反应过程的原子都进入最终产物。（3）在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质。（4）设计具有高使用效益低环境毒性的化学产品。（5）尽量不用溶剂等辅助物质，不得已使用时它们必须是无害的。（6）生产过程应该在温和的温度和压力下进行，而且能耗最低。（7）尽量采用可再生的原料，特别是用可再生物质代替石油和煤等矿物原料。 （8）尽量减少副产品。（9）使用高选择性的催化剂。（10）化学产品在使用完后能降解成无害的物质并且能进入自然生态循环。（11）发展适时分析技术以
5、便监控有害物质的形成。（12）选择参加化学过程的物质，尽量减少发生意外事故的风险。酸雨什么是酸雨 酸雨是指 pH 值小于 5.6 的雨雪或其他形式的大气降水。pH 值是表征酸碱度强弱的数值，pH 值为 7 时是中性；pH 大于 7 时表现为碱性，pH 值越高碱性越强；反之，pH 值小于 7时表现为酸性，pH 值越低，酸性越强。 酸雨是大气受污染的一种表现，因最早引起注意的是酸性的降雨，所以习惯上统称为酸雨。纯净的雨雪在降落时，空气中的二氧化碳会溶入其中形成碳酸，因而具有一定的弱酸性。空气中的二氧化碳浓度一般约在 316ppm 左右，这时降水的 pH 值可达 5.6。这是正常的现象，不是我们通常
6、所说的酸雨。 我们所讲的酸雨是指由于人类活动的影响，使得 pH 值降低至 5.6 以下的酸性降水。随着近现代工业化的发展，这样的降水开始出现，并且逐年增多。它已经开始影响到人类赖以生存的环境，以及人类自己了。 古代的雨雪酸度没有记载，对大约 180 年前的格陵兰岛积冰的测定表明，那时降雪的 pH值为 67.6 之间。 二十世纪 50 年代以前，世界上降水的 pH 值一般都大于 5，少数工业区曾降酸雨。从 60 年代开始，随着工业的发展和矿物燃料消耗的增多，世界上一些工业发达地区(如北欧南部和北美东部)降水的 pH 值降到 5 以下，而且范围不断扩大，生态系统受到了明显的伤害。 1872 年，英
7、国化学家史密斯在其空气和降雨：化学气候学的开端一书中首先使用了“酸雨”这一术语，指出降水的化学性质受到燃煤和有机物分解等因素的影响，也指出酸雨对植物和材料是有害的。二十世纪 50 年代中期，美国水生生态学家戈勒姆进行了一系列研究工作，揭示了降水的酸度同湖水和土壤酸度之间的关系，并指出降水酸度是矿物燃料燃烧和金属冶炼排出的二氧化硫造成的。但是，他们的工作都没有引起人们的注意。 二十世纪 60 年代间，瑞典土壤学家奥登首先对湖沼学、农学和大气化学的有关记录进行了综合性研究，发现酸性降水是欧洲的一种大范围现象，降水和地面水的酸度正在不断升高，含硫和含氮的污染物在欧洲可以迁移上千公里。 1972 年瑞
8、典政府向联合国人类环境会议提出一份报告：穿越国界的大气污染：大气和降水中的磕对环境的影响 。从此更多的国家关注酸雨这一问题，研究的规模也在不断扩大。 1975 年 5 月，在美国俄亥俄州立大学举行了第一次国际酸性降水和森林生态系统讨论会。1982 年 6 月在瑞典斯德哥尔摩召开了国际环境酸化会议，酸雨已成为当前全球性环境污染的主要问题之一。 酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，绝大部分是硫酸和硝酸，以硫酸为主。硫酸和硝酸是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的，可以是当地排放的，也可以是从远处迁移来的。 煤和石油燃烧以及金属冶炼等工业活动会释放二氧化硫
9、到空气中，通过气相或液相氧化反应生成硫酸。同时高温燃烧会使空气中的氮气和氧气生成一氧化氮，其在大气中与氧继续作用，大部分转化成为二氧化氮，遇水或水蒸气就会生成硝酸和亚硝酸。 由于人类活动和自然过程，还有许多气态或固体物质进入大气，对酸雨的形成也产生影响。大气颗粒物中的铁、铜、镁等是成酸反应的催化剂。大气光化学反应生成的臭氧和过氧化氢等又是使二氧化硫氧化的氧化剂；飞灰中的氧化钙、土壤中的碳酸钙、天然和人为来源的氨，以及其他碱性物质又会与酸反应，而使酸中和。 降水的酸度实际上就是降水中的主要阴阳离子的平衡。当大气中二氧化硫和一氧化氮的浓度较高时，降水中就会表现为酸性；如果降水中代表碱性物质的几个主
10、要阳高子浓度也较高时，降水就不会有很高的酸度，甚至可能呈现碱性。在碱性土壤地区，或大气中颗粒物浓度高时，往往出现这种情况。相反，即使大气中二氧化硫和一氧化氮浓度不高，而碱性物质相对更少时，则降水仍然会有较高的酸度。工业区的高大烟囱可把二氧化硫扩散到很远的地方，因而很多山区和荒野地带也降酸雨。硫和氮是植物生长不可或缺的营养元素，弱酸性降水可溶解地壳中的矿物质，供动、植物吸收。但如果酸度过高，例如 pH 值降到5 以下，就可能使生态系统遭受损害。 在土壤盐基饱和度低的地区或土层薄的岩石地区，酸性雨水降落地面后得不到中和，就会使土壤、湖泊、河流酸化。当湖水或河水的 pH 值降到 5 以下时，流域内的
11、土壤和水体底泥中的金属(例如铝)就会被溶解进入水中，毒害鱼类，使其繁殖和发育受到严重影响。水体酸化还会导致水生生物的组成结构发生变化，耐酸的藻类、真菌增多，而有根植物、细菌和无脊椎动物减少，有机物的分解率降低。因此，酸化的湖泊、河流中鱼类减少。瑞典和挪威南部以及美国东北部许多湖泊都已成为无鱼的死湖。 例如美国东部阿迪朗达克山区，海拔 700 米以上的湖泊，目前半数以上湖水 pH 值在 5 以下，90已无鱼。而在 19291937 年间，只有 4的湖泊的 pH 值在 5 以下，或者是无鱼的。现在瑞典 18000 多个大中型湖泊已经酸化，其中约 4000 个湖泊酸化严重，水生生物受到很大伤害。 酸
12、雨还会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤粒子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化。酸雨会伤害植物的新生芽叶，从而影响其发育生长；酸雨腐蚀建筑材料、金属结构、油漆等，古建筑、雕塑像也会受到损坏；作为水源的湖泊和地下水酸化后，由于金属的溶出，就会对饮用者的健康产生有害影响。控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和一氧化氮的人为排放量。另外瑞典等国试验在已酸化的土壤和水体中施加碱性的石灰，在短期内也曾取得较好的效果。酸雨的形成原因酸雨是指 pH 值小于 56 的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。大量的环境监测资料表明，由于大气层中的酸性物质增加，地球大部分地区上空的云水正在变酸，如不加控制，
13、酸雨区的面积将继续扩大，给人类带来的危害也将与日俱增。现已确认，大气中的二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物质。美国测定的酸雨成分中，硫酸占 60%，硝酸占 32%，盐酸占 6%，其余是碳酸和少量有机酸。大气中的二氧化硫和二氧化氮主要来源于煤和石油的燃烧，它们在空气中氧化剂的作用下形成溶解于雨水的各种酸。据统计，全球每年排放进大气的二氧化硫约 1 亿吨，二氧化氮约 5000 万吨，所以，酸雨主要是人类生产活动和生活造成的。目前，全球已形成三大酸雨区。我国覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区，面积达 200 多万平方公里的酸雨区是世界三大酸雨区之一。我国酸
14、雨区面积扩大之快、降水酸化率之高，在世界上是罕见的。世界上另两个酸雨区是以德、法、英等国为中心，波及大半个欧洲的北欧酸雨区和包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。这两个酸雨区的总面积大约 100020 世纪 30 年代后科学家们发现，越来越多地区的降水正在变酸，并对地球的生态环境和人类的生存构成威胁。纯净的雨雪降落时，空气中的二氧化碳深入其中形成碳酸而呈弱枝性。在人类活动产生的硫、氮影响不到的偏远地方，降水的 pH 值常常为 5.2-5.6 之间，只有在极端情况下，pH 值小于 5。由于各种污染物的影响，就会形成酸性降水，使雨雪或其它方式的降水（如雾、霜、露水等等，统统称之为酸雨） 。酸雨形成的基
15、本原因是由于大气中有酸性物质的存在，并进入到降水中，在我国，已知的酸性物质的存并进入到降水中。在我国，已知的酸性物质及其对酸雨形成的贡献量为：硫酸 6070，硝酸 30，盐酸 5，有机酸，其比例在不同地区和不同条件时有所差异。就自然界本身来说，海风、火山爆发、森林大火、沼泽蒸发和生物分解等，都会向大气贡献酸性，从而构成了酸雨的自然本底值。但是，形成酸雨的主要污染物硫产。当令世界的三大酸雨污染区是北美、西欧和中国南方地区，酸雨已经成为世世界上最严重的环境问题之一。现代科学研究表明，酸雨的形成基于三个因素：大气中的酸性污染物，对酸化化极为敏感的水土，以及通风不畅的地形，可以说是一个复杂的大气物理化
16、学过程。其中主要酸性物质硫并不是直接排放的，而是在燃烧石油或煤炭时产生的二氧化硫和氮氧化物在空气中发生化伙化后生成的。也就是说，二氧化硫和氮氧化物在空气中发生化学变化后生成的。也就是说，二氧化硫和氮和氮氧化物是随着我们身边的汽车，火电厂和气排放入天空的，这些污染物在大气中通过一系列气液相氧化反应转变为硫和硝酸，然后又变成硫酸盐和硝酸盐。其转化率受环境条件，如阳光、温度、湿度、支量和其它化学条件的控制，生成的酸性物质中，有一些经漂浮后重新落到地表，队着到树木、土壤、建筑物上面，被称作干性酸沉降；有一些容解在云中或降水中，最后随雨水返回地球，称之为湿性酸性污染物先在云内与水蒸汽结合成支滴；然后，在
17、云下低层大气中通过与各种微粒、气体的碰撞，解、吸附和冲刷，最终变成酸雨降落到地面。于是，云下大气中的悬浮颗粒物和飘尘也成了酸雨形成的参与者，对雨水的 PH 值起着重要的作用。在我国内陆，颗粒物主要来自土壤，大气中的颗粒物和飘尘偏碱性，对雨水的酸度起着缓冲能力则较弱。降雨中酸性物质的浓度直接影响酸雨 PH 值，它与大气中酸性物质的量有关。其主要来源，一是成雨云层中以酸雾状态存在的酸性物质，大气污染物具有长距离传输的特性，不一定代表当地酸性物质排放的多少；二是降雨空间经淋洗进入雨水的酸性物质，一般多与当地酸性物质的排放量有关。两者叠加后即是降雨的酸度。大气污染物在大气中的传输过程相当复杂，取决于气
18、象条件、地理特征，尤其是污染物形态。典型的酸性物质在大气中能够停留几个小时到几个星期，在这期间，风向决定了被污染的地区总是位于污染源的下风向；风速很大时，空气中的污染物刮到多远的地方，当风速很大时，空气中的物能随盛行风长距离传输，被吹到几公里甚至上千公里以外的地方。风是不懂得国界和洲界的，于是一个国家产生的酸性污染物就有可能越境对另一个国家形成酸伤害。这样相互影响的国家可能是邻国，也可能相隔很远。有文献报告说，瑞典境内20 50的硫污染物来自本国，而其余的则主要来自欧洲其他国家；而挪威的很多酸雨来自英国工业中心的污染气体。在北美，加拿大工部一多半的酸雨是从美国的工业中心越境来的。风把酸雨问题变
19、得复杂化了，国际环境纠纷也由此产生。酸雨是从天而落的软刀子 当雨水带着酸洒向大地时，带给地球的是土壤退化、湖泊沉寂、森林减少、生灵涂炭和建筑腐蚀，以至威胁着人类的健康。酸雨被喻为“从天而落的软刀子 “，其主要特征为损害水陆生态系统；腐蚀人工建筑物；危害面积大和远程输送。酸雨对土壤的影响 一般地壤中于表层（05cm）,耕作地壤则集中于耕层（020 cm）,酸雨落地后会使土壤原有的酸度增大或碱性降低，从而改变土壤的物理化学性质和微生物落，引起地壤中营养物质的流失和某些金属元素的浴出。酸雨可以把土壤中的磷肥转化为难溶于水的化合手，这样就影响了植物根系对肥的吸收。酸雨所带来的过量氢离子会替换其它元素，
20、包括钾、镁、钙等营养元素，从而植物的生长；高浓度氢离子可以溶解出土壤中自然产生的铝，铝一旦被释放就会妨碍植根吸收水分和养料的能力，尤其是镁的吸收，随着镁的容出，地壤中会发生镁不足情况。镁是叶绿素的核心元素，是植物的活性，新陈代谢不可欠缺的元素，缺少镁将会导致植物枯萎和森林枯萎。而锰、铅、汞、镉等金属元素在酸的作用下也可变成可容性的物质，这不仅使植物遭受毒害，还会污染地下水和江河湖泊。科学研究发现、土壤中的铜含量过高会使农作物减产，最后将使大片农田沦为不抟之地。还有，当土壤的酸度增高时，制造氮肥的固氮菌就被年都有大片的土地因为酸 化而不能耕情况纪续下去，人类将面临饥饿的威胁。 酸雨使植物受损、森
21、林枯萎。世界各地都出现过大面积的针叶树和阔叶树村死的报道，酸雨被认 是祸首之一，酸雨不仅土壤的化学营养结构，阴碍植物根系的营养吸收；还通过冲刷和附着灼伤叶子和花瓣丰，破坏树叶的光合作用，人而使树木因营养不良而枯死，导致森林的估萎。酸雨对针叶林的损在尤为严重，因为针叶林不是每年都落再生新叶，叶子遭受的损害可能逐年积累，直到叶子遍体鳞伤丧失活力，在酸雨引起的间接损害中，有一种伞菌会使树木枯死。这种伞菌在土壤酸化时繁殖，侵入有伤的树木或弱小的树木使其枯死。 北美和欧洲已经发生了森林大面积枯萎的现象，数百万的树木受到酸损害，德国树木受害特别严重，一半一块被称作黑色三角地的区域，盛产含硫量高的煤炭，火电
22、厂燃烧这种煤后产生大量二氧化硫，引起森林大面积枯死。同样的难在我国南方也有发生。酸雨使重庆南山上的马尾松死亡率高达 46；佛教名山峨嵋山金顶上的冷杉，在酸雨的频频光顾后，林场的 树地几天之内全部由绿色就成了棕红色并枯萎。 湖沮水体的酸化是酸雨给生态系统的严重之一，直接威协着水中的生物，科学家们发现，pH 值为 4.0 的水中，我数微生物，就不存在。据报道，瑞典境内有 4000 个湖泊已找不到鱼的踪影；挪威的 5000 多个湖泊中，有 1750 个鱼类已全部绝迹；美国纽约州约有180 个湖泊里的鱼已经绝种，鱼没有或变少了，那么食鱼的鸟类和兽类就会饿死。生物链遭受破坏，生命之水变成了死亡之水。世界
23、上江河湖泊的自然本底 pH 值各有不同，最多的上呈中性，也有呈酸性和弱碱性的。水体的酸决于酸性物质的沉降量，同时，还取决于当地地质 4 主其缓冲作用的强弱，进入江河湖泊的雨水有些直接落入水体，但多数的雨水是落在土壤上，进入土壤的水一部分还可以通过地下水、地表径流、渗出等作用再进入水体。在这一过程中，岩石和土壤中的矿物质等碱性物质与氢离子反应，中和水里的酸。这种土壤调节能力的前提是其必须含有合适的矿物质，若土地富含能中和酸的元素，就可以阻止酸悸水流入江河湖泊，直至其缓冲能力耗尽，反之，已经酸化的沙土和严重风化的贫瘠土壤，对酸雨的缓冲能力则大打折扣。 湖泊水体本身对对酸 水也具有一定的缓冲能力，随
24、水中的溶解物和沉积物的组份，以及微物活动而不同。其中通过微生物活动减少酸性物质是水体的生物缓冲过程，而化学缓冲取决于水中能够接受氢离子化学物质的量，碱性是其强弱的尺度。使碱性就强的化学物质主要由流域供给。一般来说，盐基成份高的石灰岩地带的河流湖泊的中和能力大，比较难酸化；而湖泊严惩酸化的北美和斯堪的纳维亚半岛，其碱性物质贡献量很少的花岗岩湖基，是众多湖泊对酸雨非常敏感的地质原因。右以认为，湖泊酸化是从低碱化是从低碱度地区开始的，也就昌说酸雨首先伤害的是碱性弱的水体。酸化给水体中的动植物带来了灾难性的影响。伴随着湖水的酸化，藻类和水生维管束植物逐渐减少、消失；对酸较敏感的鱼和贝类除个别种群，大部
25、分难以生存。在酸雨严重的北美和北欧，每当春天来临，冰雪中蓄积的酸性物质便随着融化的冰水给湖水一个酸冲击。这时正值鱼类和两栖动物的产孵期，于是被整代整代的致死，后果可谓是灾难性的。此外，酸性水对鱼类的影响也与水中活性铝的协同作用有关。具有讽刺意味的是，那些被酸化的湖水看起来清澈透明，可美丽的水中却是一片死寂。为什么会出现这种现象呢？科学研究表明，建筑物整体变黑，是以煤烟型污染为主的酸雾长期着所致；随着降雨，附着物中的二氧化硫变成硫酸，将石灰岩的主要成分碳酸钙变成硫酸钙（即石膏）并析出，碳粒子皮时作为很好的催化剂，增进了碳酸钙向硫酸钙转变的速度；酸雨流经建筑物表面后便留下一道道腐蚀后的酸筋，并在建
26、筑物的壁上或屋檐下形成冰柱样的东西酸雨冰溜，上述过程的周而复始，使莪慢慢被整体腐蚀，满目疮痍的表面便得昔日辉煌不再，历经百年，甚至千年沧桑的人类文明瑰宝，如同染上了瘟疫，面临灭顶之灾。惨剧在世界各地上演着，雅典古城堡、罗马斗兽场、巴黎埃菲尔和意大利比萨斜塔以及美国自由女神像，近几十年来风化腐蚀的速度明显加快。我国重庆江边山崖上的石刻佛像已面目模糊；乐山大佛也似乎患上牛皮癣，身上不停地脱屑落粉。虽然酸雨不是建筑物和自然文化遗产破坏的唯一因素，但是，从酸雨严重地区的建筑物现状来看，愈来愈严重的酸雨污染加速了破坏过程是不争的事实，另外，酸雨影响的范围变扩大到纺织品、木制品和金属。在酸雨成为国际争论的
27、问题之前，早就有人注意到酸雨现象和空气污染物的距离传输，也早就有人试图揭示其中奥秘。历史应追溯到 18 世纪的工业革命发源地英国。1860 年前后，英国的森林资源日趋枯竭，工业需要使其煤炭的消耗量急剧上升，英国从此沦为世界上最早遭受大气污染的国家，长期在烟雾中痛苦地挣扎。英文中烟雾(smog)是烟(smoke) 和雾(fog)的合成词，就是在 1950 年被英国首先使用的。大气污染引发酸雨问题，则与 18 世纪英国烧碱工业兴起有关。在通过食盐和硫酸反应造烧碱的鲁布朗法的工艺中，盐酸产生了，工厂周围成了酸雨降落的地方。 酒与健康酒对人体的健康影响如何？对此问题尽管众说纷纭，但是，某些基本看法可以
28、说大家都是一致的。我国古代医药学家李时珍在本草纲目中也谈到酒与健康与饮酒数量有关。他说：“面曲之酒，少饮则和血行气，壮神御寒，若夫沉湎无度，醉以为常者，轻则致疾败行，甚则丧躯殒命，其害可胜言哉。 ”现代科学研究证明，这个论断是有道理的。饮酒适量少生病 所谓少饮，就是饮酒的量要以不损害健康为原则。很多科学家经过大量调查研究，基于各种病理学的检验资料，提出了一个安全的饮酒量。对一个 60 公斤体重的人来说，摄入乙醇的安全量上限为 60 克，相当于每公斤体重 1 克。但是，不能绝对而论，应当考虑到个体差异，每天摄入乙醇的量应限制在 45 克以内为好。超过这个摄入量“痛饮”的话，对肝脏的损害率就会明显
29、增加，还会造成慢性酒精中毒，引起多发性神经炎、心肌病变、脑病变、造血功能障碍等疾病。神经系统受到侵犯后，中枢神经抑制过程减弱，大脑皮层功能紊乱，久而久之则可造成智力和记忆力减退、判断力下降，有时出现妄想等精神病症状。同时，食欲减退，摄取蛋白质及维生素不足，造成营养不良。如果是胰岛素依赖性糖尿病患者，大量饮酒后，会出现低血糖，甚至有死于昏迷的病例。 近年来，医学家研究证实：大量摄入酒精可损害骨组织。大量饮酒造成的危害是严重的，必须引起警惕。 借酒催眠不可取。笔者过去有饮酒催眠的习惯，爬格子夜间工作，常失眠难入睡。因此，手中笔一放，一杯酒呷了一口又一口，两杯酒落肚，倒在床上就迷迷糊糊地睡着了。长此
30、以往，把酒当成了催眠剂。近日，因旧病复发住院治疗，酒不能喝了失眠的痛苦实难忍受。一天，医师查房时听说我有借酒催眠的习惯，便对我讲饮酒催眠的危害。实践证明：饮酒之后的脑电图，与正常睡眠时不同，饮酒后一段时间，脑子活动反而会变得比平时更加活跃。因此，酒后尽管可以使人麻醉，进入睡眠状态，但从脑电图活动的情况来看，酒后的睡眠与正常睡眠有着本质上的区别。日用洗涤剂与人类健康日用化学洗涤剂正在逐步地成为当今社会人们离不开的生活必需品。不管是在公共场所、豪华饭店，还是在每个家庭、大众小吃摊，我们都可以看到化学洗涤剂的踪迹。每天的新闻媒介如广播、电视、报刊上也在大量地做着化学洗涤剂的广告。在这些被包装得多彩多
31、姿的化学洗涤剂的使用过程中，人们正在不知不觉地如同吸毒般地依赖着它。在不能自拔地使用着化学洗涤剂的同时，化学污染便通过各种渠道对人类的健康进行着危害。所以有些科学家们以对人类负责的精神，提出对化学洗涤剂进行再认识的问题。如日本的权威团体-日本消费者联盟经过 20 多年的调查、实验以及根据对消费者的伤害报告，大声疾呼：“化学洗涤剂不能再用了！” 化学洗涤剂实际上是将石油垃圾开发的副产品。由于它溶于水，所以它的本质一直被忽视掉。同时由于它造价低，洗涤性能良好，所以一经发现，很快被人们所接受，并用色香味的障眼法将其包装起来进入社会之中。化学洗涤剂的洗污能力主要来自表面活性剂。因为表面活性剂有可以降低
32、表面张力的作用，可以渗入到连水都无法渗人的纤维空隙中，把藏在纤维空隙中的污垢挤出来。而化学洗涤剂则挤在这些空隙之中，水难以清洗它们。同样，表面活性剂也可以渗人人体。沾在皮肤上的洗涤剂大约有 0.5%渗入血液，皮肤上若有伤口则渗透力提高 10 倍以上。进入人体内的化学洗涤剂毒素可使血液中钙离子浓度下降，血液酸化，人容易疲倦。这些毒素还使肝脏的排毒功能降低。使原本该排出体外的毒素淤积在体内积少成多，使人们免疫力下降，肝细胞病变加剧，容易诱发癌症。化学洗涤剂侵入人体后与其它的化学物质结合后，毒性会增加数倍。尤其具有很强的诱发癌特性。据有关报导，人工实验培养胃癌细胞、注入化学洗涤剂基本物质 LAS 会
33、加速癌细胞的恶化。LAS 的血溶性也很强，容易引起血红蛋白的变化，造成贫血症。化学产品的泛滥是人类癌症越来越多的最大根源，而化学洗涤剂是人类最直接最密切的生活用品。人们在广泛的使用化学洗涤剂洗头发、洗碗筷、洗衣服、洗澡的同时，化学毒素就从千千万万的毛孔渗人，人体就在夜以继日的吸毒，化学污染从口中渗入，从皮肤渗入，日积月累，潜伏集结。由于这种污染的危害在短时间内不可能很明显，因此，往往会被忽视。但是，微量污染持续进入体内，积少成多可以造成严重的后果，导致人体的各种病变。人类生活的都市化是无可避免的，都市生活对清洁剂的依赖也是不可避免的。所以，改善洗涤剂，使用不危害人体、不破坏生存环境、无毒无公害
34、的洗涤剂就成为当务之急，在全世界高呼“环保” 、 “拯救地球 ”的呼声中，许多国家把希望寄托在海洋中。从取之不尽、用之不竭的海水中提炼天然洗涤剂是全人类迫不及待的愿望。远在 3000 多年前，中东死海附近的居民就懂得用海水净身；在第一次世界大战前夕，德国就在研究从海水中提炼的洗涤剂；80 年代在日本的西药房里也可以买到医用海水洗涤剂，这种洗涤剂已接近无毒无公害的标准。在我国也曾有用鸡蛋清洗头发，用皂角泡水洗衣服等做法的记载，这也说明在天然资源中开发洗涤剂是前途宽广的。当人们逐步认识了解了化学洗涤剂的危害之后，一定会加速开发天然洗涤剂资源的步伐，为使人们更健康，社会更进步而努力奋斗。酒与健康酒对
35、人体的健康影响如何？对此问题尽管众说纷纭，但是，某些基本看法可以说大家都是一致的。我国古代医药学家李时珍在本草纲目中也谈到酒与健康与饮酒数量有关。他说：“面曲之酒，少饮则和血行气，壮神御寒，若夫沉湎无度，醉以为常者，轻则致疾败行，甚则丧躯殒命，其害可胜言哉。 ”现代科学研究证明，这个论断是有道理的。饮酒适量少生病 所谓少饮，就是饮酒的量要以不损害健康为原则。很多科学家经过大量调查研究，基于各种病理学的检验资料，提出了一个安全的饮酒量。对一个 60 公斤体重的人来说，摄入乙醇的安全量上限为 60 克，相当于每公斤体重 1 克。但是，不能绝对而论，应当考虑到个体差异，每天摄入乙醇的量应限制在 45
36、 克以内为好。超过这个摄入量“痛饮”的话，对肝脏的损害率就会明显增加，还会造成慢性酒精中毒，引起多发性神经炎、心肌病变、脑病变、造血功能障碍等疾病。神经系统受到侵犯后，中枢神经抑制过程减弱，大脑皮层功能紊乱，久而久之则可造成智力和记忆力减退、判断力下降，有时出现妄想等精神病症状。同时，食欲减退，摄取蛋白质及维生素不足，造成营养不良。如果是胰岛素依赖性糖尿病患者，大量饮酒后，会出现低血糖，甚至有死于昏迷的病例。 近年来，医学家研究证实：大量摄入酒精可损害骨组织。大量饮酒造成的危害是严重的，必须引起警惕。 借酒催眠不可取。笔者过去有饮酒催眠的习惯，爬格子夜间工作，常失眠难入睡。因此，手中笔一放，一
37、杯酒呷了一口又一口，两杯酒落肚，倒在床上就迷迷糊糊地睡着了。长此以往，把酒当成了催眠剂。近日，因旧病复发住院治疗，酒不能喝了失眠的痛苦实难忍受。一天，医师查房时听说我有借酒催眠的习惯，便对我讲饮酒催眠的危害。实践证明：饮酒之后的脑电图，与正常睡眠时不同，饮酒后一段时间，脑子活动反而会变得比平时更加活跃。因此，酒后尽管可以使人麻醉，进入睡眠状态，但从脑电图活动的情况来看，酒后的睡眠与正常睡眠有着本质上的区别。氢能-人类发展的历史性选择对能源的利用伴随着人类的文明史。从最早的钻木取火、风能、水能开始，人类通过对天然动力和能源的控制和应用，大幅度增长了支配环境的能力，社会生产力不断提高。18 世纪资
38、本主义产业革命后，伴随着蒸汽机的发明，煤炭成为工业的主要能源，促进了资本主义社会的工业高速发展，出现了机器和大工业的生产。第二次能源结构大变革是在 20 世纪初开始的。内燃机的发明使石油迅速登上了能源舞台，并得到了急速发展。以内燃机为动力的移动式机械设备使人类的活动范围空前扩大。新的洁净的二次能源电力的普及使能源利用产业摆脱了对矿区的依赖，新技术革命创造了人类历史上空前灿烂的物质文明。第三次能源结构大变革始于 20 世纪 70 年代的石油危机，人们逐渐认识到化石能源的不可再生性，必须加速开发新型能源。另一方面，化石能源的大量开采和应用也导致了人类自身生存环境的恶化。开始了新能源开发和利用的新时
39、期，太阳能、原子能、地热能和潮汐能等多种新能源的开发应用导致了人类用能的多元化。 第三次能源变革逐渐受到可持续发展思想的影响并开始以可持续发展为主题。可持续发展的概念始于 20 世纪 80 年代，既满足当代人的需求，又不损害子孙后代满足其需求能力的发展。可持续发展是一个涉及经济、社会、文化、科技、自然环境等多方面的一个综合概念，它以自然资源的可持续利用和良好生态环境为基础，以经济可持续发展为前提，以谋求社会的全面进步为目标。目前我们以化石燃料为基础的能源体系与这样的目标相差甚远，体现在： 1）污染物排放。能源利用导致的污染物大量排放，尤其是微细粉尘和酸性气体的排放造成了空气污染，导致生态破坏，
40、并对人类健康造成了极大的威胁。 2）全球气候变化。人类活动产生的温室气体主要来源于能源的生产和利用。这些温室气体已经开始对全球气候产生明显的影响。 3）不可再生性。现有的化石燃料均为不可再生能源，尤其是油气资源，在可预见的将来，将会面临开采枯竭。濒临枯竭前将有剧烈的价格波动。 自美国“911” 事件以后，世界各国都意识到自身能源供应安全问题，即石油输出国和输入国之间的利益摩擦可能导致输入国的利益损害。 如何充分利用国内资源实现自主能源供应，摆脱进口依赖，并实现污染物和温室气体零排放的目标，成为关注的热点。大家把目光投向氢能。 氢能引起世界各国的关注基于以下几个原因：l）超级洁净，生成物为水，基
41、本实现温室气体和污染物的零排放；2）被称为“能源货币”，为可再生能源的非稳供能提供储存可能；3）可申多种能源转化，保障国家能源安全供应；4）通用性强，可用于大多数终端燃烧设备；5）化学活性高，燃料电池避开热机转换循环可实现能量高效转化；6）可望实现低损耗输运，实现分布式利用。 氢能被誉为“二十一世纪”的能源。许多国家都在加紧部署、实施氢能战略，如美国针对运输机械的“FreedomCAR”计划和针对规模制氢的“FutureGen”计划，日本的“ New Sunshine”计划及“ WeNET” 系统，欧洲的“Framework”计划中关于氢能科技的投人也呈现指数式上升的趋势。冰岛已经宣布，在二十
42、年内建立全球首家氢经济社会。 二 氢能体系思想的眼 现有的能源体系从终端利用的角度，可分为固定式和移动式。固定式能源需求部门包括工业、农业、商业和住宅，能源的需求形式为热和动力。对于高需求密度区，可由化石能源发电，并输送到需求区转变为动力，由载热介质供应热能。但是对于低需求密度区和移动式机械的能量供应，电力的应用受到限制，因为电力为不可储存的能量，而且在长途输送过程中沿程损耗巨大。在这样的场合，液体和气体化石燃料通过燃气轮机、活塞式发动机等转化设备将化学能直接转化为动力和热能。 用于固定式发电的燃料主要是煤，用于分布式及移动机械的燃料主要为天然气和石油。这三种化石能源并重而互补。出于规模效应，
43、大型电站有经济能力对尾气进行净化，消除大部分气体污染物排放，产生出清洁的电力和热能。汽车工业中，石油产品燃烧造成的污染则不易消除，导致大城市空气质量恶化。再加上能源供应安全等因素，人们首先想到能否有一种清洁的流体燃料来代替石油产品，驱动运输设备。这种燃料就是氢。燃料电池的发展对氢能的前景部署起到了巨大的推动作用。燃料电池避免了传统的热机循环限制，直接将氢的化学能转化为动力，其效率可为传统内燃机的 23 倍。目前燃料电池技术正得到飞速发展。 氢能从哪里来？ 氢是宇宙中最丰富的元素之一，但是在地球上单质氢的含量微乎其微。氢能属于二次能源，只能由其他能源进行转化而得到。 人们已经意识到化石燃料的不可
44、再生性，开始将目光投向可再生能源。由可再生能源进行氢电联产，两种清洁能源形成并重而互补的能源体系一直是人们的梦想。但是能源系统的转换是一个长期的过程，另外，可再生能源的大规模开采还存在经济的技术的困难，需要大量的科研力量投人。目前主要作为化工品和火箭燃料使用，要进入能源体系，仍需由碳氢燃料规模制备。我们是否须等到可再生能源成为体系主流后再发展氢能呢？答案是否定的。 即使由目前的碳氢燃料尤其是廉价的煤炭和生物质制备氢能，在近期仍然具有巨大的环境、经济、安全、效率方面的吸引力。首先，氢能制备过程中二氧化碳富集，比较容易进行捕捉和封存，可运输至地质岩层中进行储存，或作为石油开采的驱动气体；其次，从合
45、成气中除去气态污染物比从燃烧产物中进行要容易得多；第三，煤炭在全球的分布相对油气资源要相对平均，可有效缓解供应安全供应问题；最后，团定式高温燃料电池的发展讯速将不仅提高中心式供能产业的整体效率，而且排除了传统火电的规模和负荷屏障，便于分布式供能。这也是美国在部署了针对燃料电池汽车的 FreedomCAR 计划之后，接着颁布针对煤气化规模制氢的 FutureGen 计划的原因。 三 氢经济的实现途径 关于氢经济的最早文字记载大概出现在 1870 年儒勒凡尔纳（Guies Verne）写的一本科学幻想小说神秘岛中。他在书中写道：“我相信总会有一天可以用水来作燃料，组成水的氢和氧可以单独地或合在一起
46、采使用。这将为热和光提供无限的来源，所供给光和热的雄是煤炭所无法达到的。所以我相信一旦煤矿枯竭了，我们将会用水来供热和取暖。水将是未来的煤炭。 ”作者的思想出发点是基于相对遥远的未来。但是现在，无论从光解、热解、电解或微生物分解制备的氢能都不具备市场竞争力。 如何实现氢经济？ 从氢能制备的角度，利用碳氢燃料规模制备可望成为突破点，采用先进气化技术为核心的混合循环多联产系统将对传统的能源产业产生革命性的影响。随着可再生能源制备技术的逐步成熟，以此为基础的氢能与化石燃料制备的氢能具有成本竞争力。 从氢能分配的角度，高效的储存和输送技术将促成供能基础设施的成本不断下降，形成管网、罐车、铁路等多重分配
47、体系。随着技术的不断进步，氢能基础设施将从某一点的示范工程出发，呈辐射状扩大，最终形成全球的氢能市场。 从氢能利用的角度，燃料电池技术的日渐成熟促成了汽车工业的转型，燃料电池汽车逐渐普及。 不仅如此，高温固定式燃料电池也将在中心式及分布式供能系统中发挥重要作用。在重型运输机械及体积/重量要求比较苛刻的场合，氢能将通过燃烧的方式实现高效供能。 四 结束语 能源系统的转换是一个长期的持续的过程，需要从战略、系统和技术方面进行不断突破，从政策方面进行坚持不懈的扶持，从市场方面进行不断培养和完善，鼓励官产学研之间的大力配合，从群众教育行动提高公众接受程度。氢经济将逐步实现并为人类的进一步发展作出巨大贡
48、献。居室污染生命健康的隐形杀手据有关统计资料显示，目前我国每年有 11.1 万人死于室内污染；4的疾病与室内空气污染有关，80的儿童白血病患者家中，在半年之内曾进行过装修，每年因为装修污染而引起上呼吸道感染的儿童有 210 万人，其中 100 多万 5 岁以下儿童的死因与室内空气污染有关。不计其数的人由于室内空气污染引发呼吸道感染、头疼、恶心、过敏、精神不集中、记忆力下降等症状，严重影响了正常的工作、学习和生活。 室内空气污染已经成为全世界各国共同关注的问题，被公认为人类健康最危险的杀手之一。美国一项研究表明，室内空气的污染程度要比室外空气严重 25 倍，在特殊情况下可达到 100 倍。在对室
49、内空气的检测中，共发现 500 多种挥发性有机物，某些有害气体浓度比户外高出十倍甚至几十倍，其中致癌物质就有 20 多种，致病病毒 200 多种，美国已将室内空气污染归为危害人类健康的五大环境因素之一。国际一些研究也指出，人们在经历了“煤烟污染”和“ 光化学烟雾污染 ”对人们健康的危害之后，正在经历着以“ 室内空气污染”为代表的第三次污染时代的到来。 三大因素影响人类健康 居室卫生受到多方面的影响，从其性质来讲，可分三大类：一是化学因素，主要来自装修、家具、玩具、煤气热水器、杀虫喷雾剂、化妆品、抽烟、厨房的油烟等，是挥发性的有机物，如甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、甲苯二乙氰酸酯、甲醛等挥发性的有机物和氨、CO、CO2 等无机化合物；二是物理因素，来自室外及室内的电器设备的噪声、电磁辐射、光污染等；三是生物因素，主要来自寄生于地毯，毛绒玩具、被褥中的螨虫及其他细菌等，其中第一类引起的症状较为明显。 有关专家还指出，甲醛、苯及苯系物、氨气、氡、总挥发性有机物（TVOC）是当前造成室内空气污染的五大污染源。这些污染源对人体的危害非常大，主要表现为： 甲醛是建筑材料界公认的可疑致癌物，它刺激眼睛和呼吸道黏膜等，损伤人的视觉，最终造成免疫功能异常、肝损伤、肺损伤及神经中枢系统受到影响，而且还能致使胎儿畸形。
