1、化学物质对水、鱼和空气造成的污染随着社会的发展科技的进步，人们在享受科技进步给生活所带来的方便、快捷和舒适的同时也遭受到了它给人们带来的危害。2011 年的暑假社会实践活动我进行了一项实践调查“化学物质对水、鱼和空气造成的污染” 。此话题看似是一项化学对环境污染的调查实质是化学对人体健康的危害的调查。现代社会化学产品已经成为人们生活中必不可少的了，我们到处都可见到；水则是生命之源，与此同名的还有空气；鱼则是人见人爱的食物，现代社会中人们的餐桌上到处可见；然而就是这几样重要的东西在遭到化学物质的污染后给人们的生活带来了一次又一次的迫害甚至死亡。因此才有了此次的实践报告。化学物质对水的污染 。目前
2、，全世界每年约有 4200 多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了 5.5 万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总量的 14%以上。1984 年颁布的中华人民共和国水污染防治法中为“水污染”下了明确的定义，即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染。按照造成水污染的污染物性质可分为 3 大类：生物性污染物；化学性污染物；物理性污染物。在这里我们只介绍第二类化学性污染物。化学性污染物。包括无机污染物和有机污染物。化学性污染会致人体遗传物质突变，诱发肿瘤和造成胎儿畸形。被污染的水中如含有丙
3、烯腈会致人体遗传物质突变；水中如含有砷、镍、铬等无机物和亚硝胺等有机污染物，可诱发肿瘤的形成；甲基汞等污染物可通过母体干扰正常胚胎发育过程，使胚胎发育异常而出现先天性畸形。无机污染物如砂、土等颗粒状的污染物，它们一般和有机颗粒性污染物混合在一起，统称为悬浮物（SS）或悬浮固体，使水变浑浊。还有酸、碱、无机盐类物质，氮、磷等营养物质。无机有毒物主要有：非金属无机毒性物质如氰化物（CN） 、砷（As） ，金属毒性物质如汞（Hg） 、铬（Cr） 、镉（Cd） 、铜（Cu） 、镍（Ni）等。长期饮用被汞、铬、铅及非金属砷污染的水，会使人发生急、慢性中毒或导致机体癌变，危害严重。有机污染物如生活及食品工
4、业污水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪等。有机有毒物，多属人工合成的有机物质如农药 DDT、六六六等、有机含氯化合物、醛、酮、酚、多氯联苯（PCB）和芳香族氨基化合物、高分子聚合物（塑料、合成橡胶、人造纤维） 、染料等。 有机物污染物因须通过微生物的生化作用分解和氧化，所以要大量消耗水中的氧气，使水质变黑发臭，影响甚至窒息水中鱼类及其他水生生物。按照污染源的分布特征，可分为点污染源和面污染源两大类。点污染源是集中在一点或小范围内排放污染物的污染源。主要是城镇和工矿企业排放的生活污水和工业废水。面污染源则指污染物随地表径流分散进入水体的污染源。农田中施用的化肥、农药等，大气中的酸雨都可能部分进入
5、水体造成污染。另外，在生产或运输过程中发生的有毒物质或油类等泄漏事故，则会造成突发性的水污染。我国有 82%的人饮用浅井和江河水，其中水质污染严惩细菌超过卫生标准的占 75%，受到有机物污染的饮用水人口约 1.6 亿。长期以来，人们一直认为自来水是安全卫生的。但是，因为水污染，如今的自来水已不能算是卫生的了。一项调查显示，在全世界自来水中，测出的化学污染物有 2221 种之多，其中有些确认为致癌物或促癌物。从自来水的饮用标准看，我国尚排较低水平，自来水目前仅能采用沉淀、过滤、加氯消毒等方法，将江河水或地下水简单加工成可饮用水。自来水加氯可有效杀除病菌，同时也会产生较多的卤代烃化合物，这些含氯有
6、机物的含量成倍增加，是引起人类患各种胃肠癌的最大根源。目前，城市污染的成分十分复杂，受污染的水域中除重金属外，还含有甚多农药、化肥、洗涤剂等有害残留物，即使是把自来水煮沸了，上述残留物仍驱之不去，而煮沸水中增加了有害物的浓度，降低了有益于人体健康的溶解氧的含量，而且也使亚硝酸盐与三氯甲烷等致癌物增加，因此，饮用开水的安全系数也是不高的。据最新资料透露，目前我国主要大城市只有 23%的居民饮用水符合卫生标准，小城镇和农村饮用水合格率更低。在农村农药污水中，一是有机质、植物营养物及病原微生物含量高，二是农药、化肥含量高。我国目前没开展农业面上的监测，据有关资料显示，在 1 亿公顷耕地和 220 万
7、公顷草原上，每年使用农药 110.49 万吨。我国是世界上水土流失最严惩的国家之一，每年表土流失量约 50 亿吨，致使大量农药、化肥随表土流入江、河、湖、库，随之流失的氮、磷、钾营养元素，使 2/3 的湖泊受到不同程度富营养化污染的危害，造成藻类以及其他生物异常繁殖，引起水体透明度和溶解氧的变化，从而致使水质恶化。据我所知现在人们因喝到重金属污染的水而导致的生病的事件比比皆是。首先介绍一下重金属的概念。重金属是指比重大于 5 的金属，（一般指密度大于 4.5 克每立方厘米的金属）约有 45 种，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量
8、元素，但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。如汞中毒的临床表现有，全身症状为头痛、头昏、乏力、发热。口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓，口腔有臭味，并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻。皮肤接触可出现红色斑丘疹，以四肢及头面部分布较多。少数患者可有肾损害，个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难等急性间质性肺炎的表现。轻微重金属中毒也有一个简单的初级治疗，重金属中毒会使体内的蛋白质凝固,如果轻微中毒,就大量喝牛奶,牛奶中的蛋白质会和重金属反应,这样不会损伤到你自身的身体机能,喝了以后马上就医。还有一种水污染就是水的富营
9、养化。水的富营养化的危害在正常情况下，氧在水中有一定溶解度。溶解氧不仅是水生生物得以生存的条件，而且氧参加水中的各种氧化-还原反应，促进污染物转化降解，是天然水体具有自净能力的重要原因。含有大量氮、磷、钾的生活污水的排放，大量有机物在水中降解放出营养元素，促进水中藻类丛生，植物疯长，使水体通气不良，溶解氧下降，甚至出现无氧层。以致使水生植物大量死亡，水面发黑，水体发臭形成“死湖” 、 “死河” 、 “死海” ，进而变成沼泽。这种现象称为水的富营养化。富营养化的水臭味大、颜色深、细菌多，这种水的水质差，不能直接利用，水中的鱼大量死亡。据世界权威机构调查，在发展中国家，各类疾病有 8%是因为饮用了
10、不卫生的水而传播的，每年因饮用不卫生水至少造成全球 2000万人死亡，因此，水污染被称作“世界头号杀手“。化学物质对鱼的污染 。这里说的污染鱼，主要指化学性污染。随着人类科学技术和生产的发展，尤其是农药和化肥的广泛应用、众多的工业废气、废水和废渣的排放，一些有毒物质，如汞、酚、氰化物、有机氯、有机磷、硫化物、氮化物、氟化物、砷化物和对硝基苯等，混杂在土壤里、空气中，源源不断地注入鱼塘、河流或湖泊，甚至直接进入水系，造成大面积的水质污染，致使鱼类受到危害。被污染的鱼，轻则带有臭味，发育畸形；重则死亡。人们误食受到污染的鱼，有毒物质便会转移至人体，在人体中逐渐积累，引起疾病。如有机农药会导致儿童发
11、育迟缓，智能低下，易患侏儒症；重金属盐类可致关节疼痛和癌症。有些物质毒性较强，对人类健康危害更大。水体受到污染鱼类也不可避免，这里就介绍一下如何鉴定某些受污染的鱼。鱼体受到污染后的重要特征是畸形，因钓鱼者对各种鱼的体形十分熟悉，只要细心观察，不难识别。污染鱼往往躯体变短变高，背鳍基部后部隆起，臀鳍起点基部突出，从臀鳍起点到背鳍基部的垂直距离增大；背鳍偏短，鳍条严密，腹鳍细长；胸鳍一般超过腹鳍基部；臀鳍基部上方的鳞片排列紧密，有不规则的错乱；鱼体侧线在体后部呈不规则的弯曲，严重畸形者，鱼体后部表现凸凹不平，臀鳍起点后方的侧线消失。另一重要特征是，污染鱼大多鳍条松脆，一碰即断，最易识别。 含酚的鱼
12、。鱼眼突出，体色蜡黄，鳞片无光泽，掰开鳃盖，可嗅到明显的煤油气味。烹调时，即使用很重的调味品盖压，仍然刺鼻难闻，尝之麻口，使人作呕。被酚所污染的鱼品，不可食用。含苯的鱼。鱼体无光泽，鱼眼突出，掀开鳃盖，有一股浓烈的“六六六”粉气味。煮熟后仍然刺鼻，尝之涩口。含苯的鱼，其毒性较含酚的更大，严禁食用。含汞的鱼。鱼眼一般不突出。鱼体灰白，毫无光泽。肌肉紧缩，按之发硬。掀开鳃盖，嗅不到异味。经过高温加热，可使汞挥发一部分或大部，但鱼体内残留的汞毒素仍然不少，不宜食用。含磷、氯的鱼。鱼眼突出，鳞片松开，可见鱼体肿胀，掀开鳃盖，能嗅到一股辛辣气味，鳃丝布满粘液性血水，以手按之，有带血的脓液喷出，入口有麻木
13、感觉。被磷、氯所污染的鱼品，应该忌食。吃了被污染的鱼，人体可能慢性中毒、急性中毒，甚至诱发多种疾病，可致畸、致癌。如果发现中毒症状，应及时去医院诊治。化学物质对空气的污染。所谓空气污染就是受某种自然或人为的因素影响，改变了空气的平衡组成，并且超过了大气的自净能力，对人体、动植物和建筑物产生不良影响。污染源主要是煤和石油的燃烧、汽车尾气及工业生产过程中泄漏或排放出的粉尘和废气等。其中对大气污染威胁较大的污染物主要有粉尘、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、氟和氟化氢、烃类、硫化氢、氨和氯气等。据统计，每年化石燃料燃烧所致的二氧化碳达 150 亿吨之多，并且这个数字年年都在增加，这就造成了大气
14、中的二氧化碳的含量，正以惊人的速度增长着。有人估算大气中的二氧化碳浓度 1860 年为295ppm，1958 年为：313ppm，1971 年为 328ppm，到本世纪末将增到 375ppm。二氧化碳能透过太阳短波辐射，使之达到地面增温，但它却能吸收地球的长波辐射，这样，地面的长波辐射绝大部分被截留在大气中的二氧化碳内，不再逸入宇宙空间。大气中的二氧化碳由于吸收了地面的长波辐射，后温度升高，再以逆辐射射向地面，使地面温度升高，这就是我们平常所说的“温室效应” 。据估计，本世纪末，世界地表平均温度将比现在升高 0.40.5。对人体健康的危害：人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约 2
15、万多次，吸入空气达 1520 立方米。因此，被污染了的空气对人体健康有直接的影响。许多化学物质进入体内后会产生活性氧，这种活性氧不利于新陈代谢的进行。例如，氧自由基会与低密度脂蛋白氧化反应,从而形成动脉粥样硬化，损伤血管细胞，并不断的将炎症细胞转移到血管损伤部位。同样的，氧自由基还会造成心脏细胞的死亡。空气中的一氧化碳进入血液后代替氧气与血红蛋白结合，使得进入大脑的氧气减少，造成脑供养不足，引起脑细胞大面积死亡。二氧化氮是一种棕红色有刺激性臭味的气体。主要来自于车辆废气、火力发电站和其他工业的燃料燃烧及硝酸、氮肥、炸药的工业生产过程，具有腐蚀性和生理刺激作用，呼吸系统有问题的人士如哮喘患者，较
16、易受二氧化氮的影响。对儿童来说，可能会造成肺部发育受损。研究指出长期吸入能会导致肺部构造改变。二氧化氮是形成光化学烟雾的主要因素之一，也是酸雨的来源之一。二氧化硫是一种无色的中等刺激性气体，主要影响呼吸道。二氧化硫主要来自燃烧含硫燃料。空气中的二氧化硫很大部分来自发电过程及工业生产。吸入二氧化硫可使呼吸系统功能受损，加重已有的呼吸系统疾病(尤其是支气管炎及心血管病)。对于容易受影响的人，除肺部功能改变处，还伴有一些明显症状如喘气、气促、咳嗽等。二氧化硫亦会导致死亡率上升，尤其是在悬浮粒子协同作用下。最易受二氧化硫影响的人士包括患有哮喘病、心血管或慢性肺病(例如支气管炎或肺气肿)者，儿童及老年人
17、。大气是人类赖以生存的必不可少的物质之一，人们一刻也不能停止呼吸空气，因此空气受污染，无疑对人体健康会带来严重危害。如何保护环境，阻止水、鱼、空气污染，是世界关注的一个重要问题。而有关化学污染对环境保护严重的负面影响已经对人身健康造成重大伤害。因此，必须加强环境保护意识，提高公众参与意识，增强公众环境保护意识，保持人类和环境的和谐关系，促进环境保护事业的迅速发展。化学也并非完全对环境保护有害，而是此次的调查主要是化学对环境保护的弊处。对化学的认识 。化学(Chemistry)是一门研究物质的性质、组成、结构、变化，以及物质间相互作用关系的科学。 “化学”一词，若单从字面解释就是“变化的科学”之
18、意。化学如同物理皆为自然科学之基础科学。很多人称化学为“中心科学”(Central science)，因为化学为部分科学学门的核心，例如材料科学、纳米科技、生物化学。化学研究的对象涉及物质之间的相互关系，或物质和能量之间的关联。传统的化学常常都是关于两种物质接触、变化，即“化学反应” ，又或者是一种物质变成另一种物质的过程。这些变化有时会需要使用电磁波，当中电磁波负责激发化学作用。不过有时化学都不一定要关于物质之间的反应。光谱学研究物质与光之间的关系，而这些关系并不涉及化学反应。在化学家的概念中一切物质都是由原子或比原子更细小的物质组成，如电子，中子和质子。一堆原子结合以后可以成为各种其他物质
19、，例如分子、离子或者晶体。当代的化学已发展出许多不同的学门，通常每一位化学家只专精于其中一、两门。在中学课程中的化学，化学家称为“普通化学”(General Chemistry)。普通化学是化学的导论。普通化学课程提供初学者入门简单的概念，相较于专业学门领域而言，并不甚深入和精确，但普通化学提供化学家直观、图像化的思维方式。即使是专业化学家，仍用这些简单概念来解释和思考一些复杂的知识。四大分支方向：物理化学是从物理角度分析化学原理的化学学门，可谓近代化学的原理根基。物理化学家关注于分子如何形成结构、动态变化、分子光谱的根本原理，以及平衡态等根本问题，涉及的物理包涵热力学、动力学、量子化学、统计
20、力学等重要物理领域。物理化学和化学物理两者差异不大，端看研究者所关注或偏向的层面而定。大体而言，物理化学为四大学门中最讲求数值精确以及理论架构严谨的学门。诺贝尔奖得主李远哲先生之研究领域化学反应动力学即属物理化学。分析化学开发分析物质成分、结构的方法，使化学成分得以定性和定量，化学结构得以确定。分析化学是化学家最基础的训练之一。化学家在实验技术和基础知识上的训练，皆得力于分析化学。当代分析化学着重仪器分析，常用的分析仪器有几大类，包括原子与分子光谱仪，电化学分析仪器，核磁共振，X 光，以及质谱仪。有机化学研究碳，氢，氧，氮，硫等元素组成的化合物的化学学门。有机化学主要研究有机化合物的合成途径和
21、方法，机构和物理性质。由于有机化学高度的应用性和悠久的发展历史，通常被普罗大众视为当代化学的代名词。有机合成和新反应途径的开发，对于药物，天然物，生物和材料高分子的开发，都是极为重要的一环，对于化学工业有极大的影响。无机化学有机化合物以外元素的化学领域，研究化合物的合成途径和方法，机构和物理性质，最常见的分子体系为金属错合物。有机和无机化学领域常有交叠，甚至有密不可分的趋势。有机金属化学就是一门结合有机和无机领域的化学。化学的发展前景 。化学将会在解决能源这一人类面临的重大问题方面做出贡献。目前我国的经济持续稳定增长，使能源开发利用面临需求增大和环境污染的双重压力。而能源利用效率低，环境污染严
22、重是我国亟待解决的重要问题。发展新能源及其储能材料在受到化学家的重视同时，也引起政府部门的关注，科学研究和产业化研究正相伴而行。我国化学家可望在未来几年里创制和开发出多种新型催化剂，使我国的煤、天然气和煤层气的综合优化利用取得优异成绩，从而减缓我国的能源紧张和环境污染的压力。21 世纪我国核能利用将进一步发展，而化学研究涉及到核能生产的各个方面，化学工作者必将为我国核能的安全利用做出应有的贡献。此外，化学家在大规模、大功率的光电转换材料方面的探索研究将导致太阳能的开发利用。而化学家从事的新燃料电池及催化剂的研究可能在 21 世纪初出现突破，电动汽车将向实用化迈出一大步，这将改变人类能源消费的方
23、式，同时提高人类生态环境的质量。展望 21 世纪我国的材料科学与工业的发展，化学必将发挥关键作用。首先，化学将不断提高基础材料如钢铁、水泥和通用有机高分子材料及复合材料的质量与性能；其次，化学工作者将创造各类新材料，如电子信息材料、生物医用材料、新型能源材料、生态环境材料和航天航空材料等，化学工作者将利用各种先进技术，在原子、分子及分子链尺度上对材料组织结构进行设计、控制及制造。特别要指出的是，晶体材料的设计理论和方法研究，是我国化学发展的一个重要且富有成效的领域，在 21 世纪它将会有更大的发展，一些有价值的具有新功能的晶体和大尺寸的新型非线性光学晶体、重要激光晶体、闪烁晶体及铁电陶瓷晶体研
24、究将达到实用和开发水平。另一方面，我国是世界稀土资源大国，总储量占世界的 80%，产量占世界的 70%，然而其中一大半是以资源或初级产品方式出口国外，这种局面在未来的几年中将转变，我国化学家在 2010 年前将在稀土分离理论和高纯稀土分离、新型稀土磁学材料、发光材料等方面的研究中，取得一批具有国际领先水平、明确应用前景和独创性的基础研究成果和具有自主产权的重大关键技术，使我国的资源优势转化为产业优势。在这世纪之交，展望未来 10 年化学事业的发展和化学对人类生活的影响，我们充满信心，亦倍感兴奋。化学是无限的，化学是至关重要的，它将帮助我们解决 21 世纪所面临的一系列问题，化学将迎来她的黄金时代!社会对化学专业的学生的素质要求 。耐心、认真的研究精神，较强的动手能力。
