1、浅论“三废”处理在环境保护中的重要性第一部分 环境问题与我国经济发展的现状我国在环境资源、环境容量方面，总量虽大但人均量相当小。一方面，我国经济生产的特点是工业技术水平整体不高，工业生产的能源和资源消耗及污染物排放量高，中小型企业比重逐渐增大，但其“三废”（废气、 废水、 废 渣）处理常常因不到位而四处排放，污染十分严重。另一方面，我国能源结构中煤炭仍占 70%左右，煤烟对大气污染程度不易减轻，环保治理技术水平落后，严重地制约着环保工作的深入开展。改革开放三十年以来，人们认识到既不能走“先污染、破坏，后治理，恢复”的道路，也不应该走“边污染，边治理”的道路，而应该采取积极的态度 。“全国 规划
2、 ，合理布局，综合利用，化害 为利，依靠群众，大家动手，保 护环 境，造福人民 ”的中国 环境保护方针，明确了环境污染的综合防治思想，是将环境作为一个有机整体，根据当地的自然条件，按照污染物的产生、变迁和归宿的稳中有降的规律，采取法律、行政、经济和工程技术相结合的措施，防治结合，以防为主，以期最大限限度地合理利用资源、减少污染物的产生和排放，用最经济的方法获取最佳防治效果，以实理资源、环境与发展的良性循环。实现可持续发展战略已成为世界许多国家指导经济、社会发展的总体战略，即 经济的发展必须和人口、环境、资源统筹考虑。1987 年世界环境与发展委员会提出采用可持续发展的总原则是：“今天的人类不应
3、以牺牲今后几代人的幸福而满足其需要。 ”可持续发展的核心思想是在经济发展的同时，注意保护资源和改善环境，合理地保护和改善环境为可持续发展提供物质基础。环境对发展的约束是由于不合理的发展破坏了环境所致，而合理的发展又为治理环境提供了更多的技术和资金。同时，我们应该认识到，可持续发展对于不同国家和地区，其内容和方式不尽相同。对于中国的可持续发展道路，很多人的观点是，首先应保证满足全体人民的基本需求；其次是尽快建立资源节约型的国民经济体系，合理保护资源，提高资源的利用率，维持生态平衡和可持续发展能力；然后，实现社会、政治、 经济 、技术、管理等方面的全方位转变，建立有效、 协调、 创新的持续发 展机
4、制。具体政策包括：控制人口过快的增长；解决贫困人口问题；建立基于市场经济的环境保护政策；采用污染减少型技术；加强对资源的公众管理；加强全民环境教育；大力开展国土整治，改善生态环境；治理城市环境及推广生态农业、植树 造林、保 护 生物多样性等等。第二部分 加强环境保护教育的必要性环境是一个非常复杂的体系，我这里要讲的环境仅限于自然环境，环境是指非人类创造的物质所构成的地理空间、阳光、空气、水、土壤、野生动植物等自然物质与一定的地理条件相结合，就形成了一定的自然环境，化学与环境有密切的关系，在很多情况下，环境污染主要是由化学污染造成的，但我们也应该看到，很多环境问题的解决，要依靠化学的方法。人类的
5、生存离不开环境，人类的生产活动是围绕着资源的开发和利用而进行的，人们为了让环境更好地为自己服务，矿藏的开采，各种金属的冶炼，都是取其中部分加以应用，其余部分作为废物抛弃，如前不久，中央电视台新闻调查栏目报道云南某地由废渣中重金属铬的污染事件。在过去的几千年里，由于世界人口数量不多，生产规模不大，人类抛向自然的废弃物较少，大自然有足够的时间和容量将其分解、稀释、净化。那时人类对环境的影响不大，在环境自净能力范围之内，但是，自工业革命以来，特别是近几十年来，由于科学技术飞跃发展，人类抛向自然界的废弃物终于达到大自然再也消化吸收不了的程度，人类每年都在实验室制造出成千上万种化学品，并投入工业生产、使
6、用。这些化学物质中，有的有毒，它们进入环境后，在环境中扩散、迁移、积累和转化，南极大陆冰原覆盖，荒无人类，但从生息在那里企鹅体内也检测出滴滴涕，因此可以说，污染无所不在。我国十分重视环境保护工作，制定了一系列保护环境，防治污染的法律、法规。早在 1978 年，中共中央就作出决定；普通中学和小学要增加环境保护知识的教育内容，而目前人们最关注的大气污染、水体污染、臭氧层空洞、温室效应、酸雨、淡水缺乏、土地沙漠化、植被减少、生物种群灭绝，有毒化学物等方面来看，其大多数与化学有直接的关系，而污染环境的大多数物质属于化学物质，要解决这些或减少污染物的危害，这就要求我们从事化学教学的教师，加强对学生环境知
7、识的教育，加强学生的环境保护意识。第三部分 “三废”的处理在环境保护中的重要性具本讲，保护环境，一靠管理、二靠 资金、三靠技。 环境污染的治理，归根结 底要依靠科学技术的进步。作为一名中学化学教育工作者，应该结合实际，对学生进行环境保护教育 。一是环境保护教育要面向大自然，从生活走进化学，从化学走进社会，也是化学新课改的理念，倡导回归生活的教育带领学生参观造纸厂，皮革厂的污水排放，造成河水的污染、鱼类的减少，通过这些活动来增强学生的环保意识和环保责任感，通过学生的宣传以提高整个社会的环保意识，对学生进行环境知识教育，是提高生存质量的一个极好途径，尤其在目前这种化工产品、化肥、农药、装饰材料、塑
8、料等应用日益广泛的今天，多了解一些环保知识，污染物的产生、性质及其危害，以便主动地去预防或减少污染物对环境及自身的危害，有着非常重要的意义；二是应该以课堂教学为主阵地，结合化学实验进行环境保护教育。课堂是学生学习活动的主阵地，通过课堂中文化知识的学习有能力培养的同时达到环境教育的目的。中学化学有许多知识点都渗透环境保护教育内容，例如：水、空气、石油化工、电解和电镀、金属的冶炼，硫酸的制取等，我首先给学生安排了一节讲一些即简单又系统的环境保护的基本知识，如什么叫环境，环境与人的关系，环境污染的发展史污染现状及其对人类的影响，让学生对环境保护有一个基本了解，让学生认识到，污染无处不有，地球上几无净
9、土，当今世界环境问题的严峻性。如在讲解硫酸的工业制取时，让学生思考尾气中的二氧化硫必须回收，为什么？如何回收？这样让学生明白，即消除二氧化硫对空气的污染，又使资源得到了充分利用，也使学生明白原子经济等先进理念，在讲解空气、一氧化碳、氮氧化物时，结合教材内容认识这些污染物的危害性，介绍一些典型的污染事件的污染现象，如光化学烟雾的形成和危害，并介绍一氧化碳，主要是汽车尾气和燃料的不完全燃烧，它是城市污染大气的主要来源，大气污染可引起急性中毒，并致死、空气污染还可引起慢性中毒，二氧化硫、飘尘、氮氧化物等即使浓度很低也能刺激呼吸系统，诱发呼吸道的各种炎症。日本“四日市哮喘病”是慢性中毒的典型例子，由于
10、空气污染加剧，空气中致畸致癌物日益增多，造成婴儿畸形和癌症发病率增高城市中肺癌发病率、死亡率往往高于农村，这是一个典型例子，讲到水时，让学生明白水是一种宝贵的自然资源，是人类生活、动植物生长和工农业生产不可缺少的物质，没有水就没有生命，水是良好的溶剂，可溶解很多物质，并联系当地实际，分析造成水污染的主要原因，被污染的水给人的健康带来的危害以及对工农业生产带来的危害，在实际室制取有毒气体时，教育学生要将有毒气体经过一个倒立漏斗进入吸收液、废液、废渣倒入废液缸，让学生明白如何保护环境。当然，化学工作者也在提高环保治理技术水平，保护环境质量中发挥了重要作用。一、 废气的处理。大气污染物绝大部分是由化
11、石燃烧和工业生产过程产生的，一般可通过下列措施防止或减少污染物的排放。改革能源结构，积极开发无污染能源（太阳能、地热能、海洋能、 风 能等），或采用相对低污染能源（天然气、沼气等）；改进燃煤技术和能源供应办法，逐步采取区域采暖 、集中供 热 的方法， 这样既能提谪 燃烧效率，又能降低有害气体排放量；采用无污染或低污染的工业生产工艺；及时清理和合理处置工业、生活和建筑废渣，减少地面扬尘；加强企业管理，注意节约能源和开展资源综合利用，并要减少事故性排放逸散；植树造林，这是治理大气污染、绿化环境的重要途径。二、 废水的处理。污染水体的污染物主要来自城市生活污水、工业废水和径流水。污水若不经处理就排入
12、地面水体，会使河流、湖泊受到严重污染。污水处理厂进行处理后排放。工业生产中尽可能采用无毒原料，可杜绝有毒废水的产生。采用合理的艺术流程和设备，消除逸漏，可减少工业废水排放量，减轻污水处理厂的负荷，又可达到废水回用，节省水的目的。排放到污水处理厂污水及工业废水，可利用多种分离和转化进行无害化处理，其基本方法可分为物理方法、化学方法、物理化学法和生物法。按水质状况及处理后出水的去向确定其处理程度，废水处理程度可分为一级、二级、三级处理。一 级处 理，主要是用以除去、减轻废水的腐化程度。一级处理后的废水一般还达不到排放量的标准。经过二级处理后的水一般可达到农灌标准和废水排放标准。三级处理可采用化学法
13、（化学沉淀法、氧化还原法等）物理化学法（吸附、离子交换、萃取、电渗析、反渗透法等） 这是以除去某些特定污染的一种处理方法。化学沉淀法，就是利用某些化学物质作沉淀剂，与废水中的污染物（主要是金属离子）进行化学反应，生成难溶于水不的物质沉淀析出，从废 水中分离出去。石灰 Ca(OH)2与 废水中 Cd2+,Hg2+等重金属离子形成的氢氧化物沉淀。 化学氧化法常用来处理工业废水，特别适宜处理难以生物降解的有机物，如大部分农药、染料、酚、氧化物，以及引起色度、臭味的物质。常用的氧化剂有氯类（液态氯、次氯酸铜、漂白粉等）和氧类（空气、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等）。化学还原法主要用于处理含有汞、铬等金属离
14、子的废水。例如用废铁屑、废铜屑、废锌粒等较汞活泼的金属作还原剂处理含汞废水，将上述金属放在过滤装置中，当废水流过金属滤层时，废水中的 Hg2+即被还原为金属汞。三、 废渣的处理。垃圾不是完全不可以利用的，通过各种加工处理可以把垃圾转化为有用的物质或能量，所以人们把垃圾看成一种资源。面对垃圾资源与日剧增同自然资源日渐枯竭的严峻现实，人类已开始自觉和不自觉地投入垃圾处理技术的研究。许多国家根据本国的垃圾有机成分含量最高的特点，用垃圾生产高能燃料、复合肥料，制造沼气和发电，并将沼气最终用于城市管道燃气、汽车燃料、工业燃料。在各种合理方法处理垃圾的同时，更有价值的是对垃圾进行回收，这种回收包括材料和能
15、源的回收。如利用磁吸回收废铁；利用振动弹跳法分选软、硬物质；利用旋风分离方法，分离密度不同的物质等。随着可燃性垃圾不断增加，不少国家把它作为能源的资源。作为辅助燃料代替低硫煤使用；在焚化炉内焚化，利用其热能生产蒸汽和发电；高温干馏产生气体和残渣，气体可作燃料，残渣冷却后形成玻璃体，可作原料利用。这种方法比高温焚化垃圾，产生可供利用的能源更多，回收的材料更多，也不污染空气，这种方法会得到发展。因此，目前在开展科学合理使用填埋法和焚烧法的同时，积极研究无害化处理、长期受益有良性循环轨道的垃圾处理方法。分选发酵法是基于我国城市垃圾主要以厨房垃圾为主的特点，先将收集的制成颗粒复合肥，这正是对城市垃圾作
16、为生产沼气和复合肥的宝贵原料的积极开发。“三废”的处理过程不应产生新的污染，这样才能实现减少或消除污染。更有 实际意义的是绿色工艺的设计.例如有机化学家在有机合成工业中，提出对合成途径原子利用率和 E 一因子的分析和估价，以此综合考虑对原料的选取、能量的耗损、以及废料的环境商值 E Q等，探索新的合成工艺。E-因子定义为每生产 1kg 期望产品的同时产生的废物的量，即 E-因子=废料质量/产品质 量。不同化工生产部门的 E-因子工业部门 产品/吨 E-因子炼 油基本化工精细化工制 药166-108104-106102-104101-103-0.11-55-5025-100从表中可以看到，精细化
17、工（如染料）和制药工业的 E-因子较大，主要废料是在纯化产品的反应过程中产生的无机盐。一般合成步骤多，废料就多。因此，减少合成步骤、无机 盐的形成，可减少废料向环境的排放。环境商值 EQ 是综合考虑废物的排放量和废物在环境中的毒性行为，用以 评价各种合成方法相对于环境的好坏。环境商 EQ=EQ。式中 E 即为 E-因子， Q 为根据废物在环境中的行为给出的对环境不友好度，如无害的 NaCl 和（NH 4）2SO4 若 Q 定为 1，则有害重金属离子的盐类基于其毒性大小，其 Q 为 100-1000。环境商值愈大，废物对环境的污染愈严重，因此 EQ 值的大小是化学工程师衡量或选择合理生产工艺的重
18、要因素。要降低 EQ 值，意味着要减少生产工艺过程中废物的排放量，就是要提高合成工艺中的原子利用率。原子利用率定义为 =期 望 产 品 的 摩 尔 质 量原 子 利 用 率 化 学 方 程 式 中 按 计 量 所 得 物 质 的 摩 尔 质 量为此，要选择合适的途径，提高原子利用率。除理论产率外，还需考虑和比较不同途径的原子利用率，这是有关生产过程对环境产生的潜在影响的又一评价标准。近 10 年来，娄底市在加快区域经济发展的同时，在环境保护方面也作出了很大的贡献。如娄星城区的原来被人称为“臭水沟”的涟水河，通过对涟钢“三废”的集中治理及河岸周边生活污水和垃圾的集中惩治，使涟 水河水也清了，鱼也
19、多了；周边环境成了一条漂亮的风光带。再如娄底的“母亲河”- 孙水河，几年前，河边一年四季生活垃圾成堆，生活污水未经任何处理就直接排放，严重影响几十万人口的生活用水，甚至饮用水的标准也一度难以达标。市委、市政府专门组织有关职能部门实地考察调研，对一些未达排放标准的中小型企业整改后任然不能达标的采取关停并转，小区的生活污水集中处理后再排放，一个风景旖旎的孙水公园及沿河风光带给娄底的房地产经济带来空前的影响。总之，我国在制定经济发展目标和政策时，应该充分考虑环境问题。若经济 政策既能带来经济效益又不损害环境，它们就能促进经济的可持续发展。反之，如果可能带来环境损失，就需要调整计划，以便抵消这些损失。我们只有坚持“经济建设、城乡建设和环境建设同步规划、同步实施、同步发展”的指导方针，才能实现人口、资源、环境与发展的良性循环，给子孙后代创造更好的生存和发展条件。娄底三中 周仲华2006 年 10 月 18 日
