第一篇:环境污染化学读书报告
环境污染化学读书报告
一、水体环境中重金属污染
1、采样
泉州湾北纳洛阳江, 西迎晋江, 为晋江、洛阳江汇合入海的半封闭海湾, 东濒台湾海峡, 北起惠安的崇武半岛, 南至晋江石狮市祥芝角, 地理位置为 24°47′-24°57′,118°34′-118°56′(图 1).具体采样位置都选在避开人为直接干扰、离海岸有一定距离的潮间带, 包括湾内的主要河口(3、4、5、7号站)和排污区(2、6号站)及湾外区域(1、8、9号站).采样时间为 2006年 10月至 2007年 1月.泉州湾重金属污染较为严重, 研究表明泉州湾表层沉积物中重金属元素含量在湾内的河口和排污区比湾外高[ 9 ], 重金属污染已对海湾的生态环境产生了严重的影响.我们选取具有不同污染特点的站位进行采样, 旨在了解海湾重金属污染在空间上的分布特点, 并对其污染源进行分析.【基于主成分分析法的泉州湾表层沉积物中重金属污染可能来源分析--蔡龙炎】
采样点的分布和布置见图 1所示。选取了 7个采样点。从星子到湖口段由于受长江水影响很大所以没有布置采样点。1.饶河口;2.南矶山;3.白沙洲;4.杨梅颈;5.上边村;6.老爷庙;7.星子冬枯山
【鄱阳湖水体重金属污染的现状评价--涂淑玲】
2、污染现状
泉州湾属敞开性海湾, 其特点是口阔底浅, 水域面积大, 水体交换好[ 7].但 20世纪 90年代以来, 泉州湾生态环境质量日益恶化[ 8].龚香宜等(2007)曾研究了其表层沉积物中重金属的含量与分布[ 9].目前虽已有关于泉州湾水质评价的研究[ 7-8], 但未见有关针对沉积物中重金属来源的全面分析报道.重金属污染来源复杂且危害性大, 因此有必要对其重金属污染来源做一个全面的分析.这对于泉州湾重金属污染的防治具有重要的意义.泉州湾潮间带表层沉积物中各重金属元素含量的变化范围都比较大.其中 As的含量单质 A s在自然环境中含量极少, 极易被氧化为剧毒的 A s2O3(砒霜), 具有较大的危害性.【基于主成分分析法的泉州湾表层沉积物中重金属污染可能来源分析--蔡龙炎】
近年来, 我国众多湖泊湿地日益遭受严重的破坏与污染。鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊, 随着鄱阳湖区域经济的发展, 鄱阳湖受到了不同程度的污染, 其中以鄱阳湖东部因德兴铜矿开采而引起的重金属污染尤为突出。进行鄱阳湖重金属污染现状调查与评价因而显得非常的有必要。本文主要对鄱阳湖水体的重金属污染进行调查和评价。
【鄱阳湖水体重金属污染的现状评价--涂淑玲】
3、治理技术
主成分分析(principal component analysis, PCA)法是一种广泛用于沉积物中污染物的来源评价的统计分析方法.主成分分析法优点是能多变量分析, 并揭示蕴含的内在信息, 通过对原变量进行线性变换后,由产生的少数几个新变量来最大限度地反映原来众多变量的变化关系和相互作用关系[ 10].这与传统调查方法相比, 具有省时、省力、准确、简单易行等特点.在国外, Singh等(2005)曾用此法评价了 Gom ti河的表层沉积物中重金属的可能来源[ 11].在国内, 李玉等(2006)也基于主成分分析法对胶州湾表层沉积物中重金属的可能来源进行了评价[ 12].本研究首先采用地质累积指数对泉州湾潮间带表层沉积物中重金属污染状况进行了评价, 然后基于主成分分析法分析了重金属存在的可能污染源, 旨在为泉州湾重金属污染防治提供指导和依据.【基于主成分分析法的泉州湾表层沉积物中重金属污染可能来源分析--蔡龙炎】
二、土壤中无机重金属污染
1、采样
由于所调查的包头白云鄂博铁矿采矿区与包头选矿、冶炼及尾矿堆存区处于不同地点,两者相距175 km,所以土壤重金属污染调查针对于包头铁矿分为两部分,一是包头尾矿库区,二是位于白云鄂博的铁矿采矿区. 包头尾矿坝位于包头市区西 12 km之外,九原区和昆都仑区交界处. 1965 年正式投产使用,是平地筑坝围成,其东西宽约 3.2 km,南北长 约 3.5 km,坝体周长 11.5 km,占地面积约 12 km2,有效库容0.688 3 亿 m3. 周围临近地区包括打拉亥上下村、新光村一、三、八村等 5 个村庄和九原工业区. 白云鄂博矿区属内蒙古自治区包头市所辖,矿区南距包头市区 149 km,区域面积 328 km2. 白云鄂博铁矿于 1957 年建矿,是一座大型的铁、铌、稀土等多种金属共生矿床,矿物种类繁多,已发现有 110余种. 主要铁矿物有磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿等,矿物组成中含有方铅矿、闪锌矿、锰铌铁矿、钡铁锰矿、黄铜矿等. 该矿是包头钢铁公司的主要原料基地,开采方式为露天开采,矿区居住总人口约 3 万人. 包钢从白云鄂博铁矿采矿,经铁路运至包头选矿厂,经选矿工艺后将剩余矿浆全部输入包头尾矿坝. 两区域均属内陆干燥气候区,低温少雨,干旱多风,温差变化大,常年主导风向为西北风,土壤类型均以栗钙土为主.
【内蒙古包头铁矿区土壤重金属污染特征及其评价--郭伟】
2、污染现状
内蒙古矿产资源极其丰富,种类繁多;矿产资源储量潜在价值达 13 万亿元,占全国的 10% 以上,居第 3 位[17]. 与其它地区的矿业开采活动相比,由于内蒙古的矿业开采活动处于抗干扰能力较弱的草原生态系统中,其导致的生态破坏与环境污染问题也更加严重,具有其特殊性. 位于草原上的金属矿山的开采,矿石的加工、运输、储存,尾矿的堆积等所造成的土壤重金属污染问题会对当地草场、牧民、牲畜等造成很大影响[18,19],进而对草原生态系统造成不容忽视的危害,所以对草原矿区及其周围土壤重金属污染状况、特征进行调查和评价显得尤为重要.
【内蒙古包头铁矿区土壤重金属污染特征及其评价--郭伟】
3、治理技术
根据不同采样点位和不同区段的整体调查,对研究区域土壤重金属污染状况分别采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法进行综合评价.
(1)单因子指数法
单因子指数法是国内外普遍采用的方法之一,是对土壤中的某一污染物的污染程度进行评价.
其计算公式为:
pici/si
式中,Pi为土壤中污染物 i 的环境质量指数;ci为污染物 i 的实测含量(mg·kg- 1);S i为污染物 i 的评价标准(mg·kg- 1),选用内蒙古土壤中重金属元素几何平均值.
(2)内梅罗综合污染指数法
内梅罗综合污染指数法可全面反映土壤中各污染物的平均污染水平,也突出了污染最严重的污染物给环境造成的危害[24]. 其计算公式为:
pNci/s2
imaxci/s2
iave/21/2
式中,PN为综合污染指数;(ci/ Si)max为各污染物中污染指数最大值;(ci/ Si)ave为各污染物中污染指数的算术平均值.
【内蒙古包头铁矿区土壤重金属污染特征及其评价--郭伟】
三、土壤中农药污染方面
1、采样
2、污染现状
土壤中农药的主要来源有:农药生产、加工过程中的废液排放;农田农药使用;农药气体沉降以及农药运输过程中的泄漏。土壤是农药在环境中的“ 贮藏库”与“ 集散地”,由于利用率低,施入土壤的农药大部分残留于土壤中。农药在土壤中残留期长短与农药性质有关,化学性质稳定的农药残留期长。我国 20 世纪 60 年代曾广泛使用的含汞、砷农药,目前在许多地区土壤中仍有残留。
农药残留会改变土壤的物理性状,造成土壤结构板结,导致土壤退化、农作物产量和品质下降。长期受农药污染的土壤还会出现明显的酸化,土壤养分(P2O5、全 N、全 K)随污染程度的加重而减少。同时,残留还造成重金属污染,土壤一旦遭受重金属污染将很难恢复。
【农药污染对生态环境的影响及防治对策--肖军】
第二篇:环境污染控制读书报告
环境污染控制原理与技术
《大气污染控制工程》读书报告
——烟气同步脱硫脱硝技术研究进展
摘要:燃煤烟气排放的二氧化硫和氮氧化物是重要的大气污染物质,同步脱硫脱硝技术是目前研究的热点。本文通过对《大气污染控制工程》的学习、并结合现有的研究成果,主要从技术成本及脱硫脱硝产物的可资源化利用两个方面对目前广泛研究的同步脱硫脱硝技术进行了综述,介绍了湿法同步脱硫脱硝工艺、干法同步脱硫脱硝工艺以及生物法同步脱硫脱硝工艺,并指出资源化同步脱硫脱硝技术是当前研究的发展趋势。
关键词:同步脱硫脱硝,干法,湿法,生物法
正文:
环评导则共分为四部分。分别为大气环境,地表水环境,声环境和生态影响。引言
我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一,煤炭在我国能源消耗中的比例达到70%以上。在今后一段时间内,我国的一次能源仍将以煤炭为主,而煤炭排放的二氧化硫和氮氧化物是重要的大气污染物。二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要原因,酸雨会导致地表植被破坏、土壤和地下水酸化和金属腐蚀等问题,已经成为威胁人类生存的重要环境问题。随着氮氧化物排放量的增加,我国酸雨中硝酸根浓度逐年增加,加速了由硫酸型酸雨向混合型酸雨的转变。国家对SO2和 NOX的污染控制十分重视,颁布了一系列的控制政策和排放标准,控制 SO2和 NOX的排放。国内外学者也开展了大量关于烟气脱硫脱硝的实验研究。当前,投入实际应用的脱硫脱硝技术主要为湿法脱硫(WFGD)和选择性催化还原(SCR)技术。但是,如果仅将两种技术工艺简单组合来实现同步脱硫脱硝,不仅初次投入和运行费用高,而且易造成二次污染。如果能够充分利用SO2和NOX某些通性,使脱硫脱硝过程能够在同一个结构紧凑的一体化工艺中同步完成,这将能够大大降低脱硫脱硝成本。因此,同步脱硫脱硝技术会成为未来烟气净化领域的一种发展趋势。2干法烟气同步脱硫脱硝技术
2.1电子束氨法烟气脱硫脱硝技术
电子束氨法烟气脱硫脱硝技术(简称EA-FGD)的研究始于1970年,由日本荏原公司(EBARA)首先提出电子束氨法烟气脱硫脱硝技术。上世纪80年代,美国、德国和波兰等国相继开展研究和评价,并开展了一定规模的中试实验。电子束氨法烟气脱硫脱硝技术逐步进入工业化应用的试探阶段。我国电子束辐射脱硫脱硝技术的研究始于20世纪80年代中期,中国工程物理研究院建造的最大烟气处理量为12000m3/h的工业性试验装置,是目前国内自行设计建造的第一套工业化装置,标志着我国燃煤烟气电子束辐射脱硫脱硝技术进入工业化试验阶段。
电子束氨法烟气脱硫脱硝技术是利用电子能量为800keV-1MeV的电子束对烟气进行辐射,将烟气中的SO2和NOX转化为SO3和NO2,最后由氨溶液吸收得到硫酸铵和硝酸铵副产品的一种脱硫脱硝工艺。电子束辐射技术脱硫脱硝的大致工艺流程是:燃煤锅炉排出的烟气经除尘后,进入冷却塔,在塔中由喷雾水冷却到65~70℃;在烟气进入反应器之前,注入接近化学计量的氨气,然后进入反应器,经受高能电子束照射,使烟气中的N2、O2和水蒸气等发生辐射反应,生成大量的离子、自由基、原子、电子和各种激发态的原子、分子等活性物质,它们将烟气中的SO2和NOX氧化为SO3和NO2;这些高价的硫氧化物和氮氧化物与水蒸气反应生成雾状的硫酸和硝酸,这些酸再与事先注入反应器的氨反应,生成硫铵和硝铵,净化后的烟气经烟囱排放;副产品经造粒处理后可作化肥销售。
电子束氨法烟气脱硫脱硝技术有许多优点:其同步脱硫脱硝效率很高;工艺流程短,占地面积小;副产品为硫酸铵和硝酸铵,进一步处理后可以用作化肥原料;工序中不需要复杂的废水处理设施。该技术同样也存在一些缺点:副产品作为肥料销售还需要特定的处理;部分未反应液氨逸出会污染环境;生成的硫酸铵含水率较高,黏性大,对管道和极板粘结严重,清灰困难;烟气对极板有一定的腐蚀性,电子束发生设备寿命短。2.2 脉冲电晕烟气脱硫脱硝技术
脉冲电晕烟气脱硫脱硝技术是继电子束方法之后于80年代中期提出的,其脱硫脱硝的基本原理和电子束辐射脱硫脱硝的基本原理基本一致,它们的差异在于高能电子的来源不同。电子束方法是通过阴极电子发射和外电场加速来获得,而脉冲电晕放电方法是由电晕放电自身产生的。它利用电晕放电过程中产生的高能电子使烟气中的分子如H2O、O2等激活、裂解或电离,从而产生强氧化性的自由基 O、OH、HO2等。而这些自由基会对SO2和NO进行等离子体催化氧化,分别生成SO3和NO2或相应的酸,在有添加剂如氨的情况下,则生成可用作肥料的铵盐沉降下来,国内外都对此技术进行了比较全面的研究。
脉冲电晕放电脱硫脱硝有着突出的优点:它能在单一的过程内同时脱除SO2和NOX;高能电子由电晕放电自身产生,不需昂贵的电子枪,也不需要辐射屏蔽;它只要对现有的静电除尘器进行适当改造就可以实现,并可能集脱硫脱硝和飞灰收集的功能于一体;它的最终产品可用作肥料,不会产生二次污染;在超窄脉冲作用时间内,电子获得了加速,而对不产生自由基的惯性大的离子没有加速,因此该方法在节能方面有很大的潜力;它对电站锅炉的安全运行没有影响。但SO2和NOX脱除的化学反应动力学尚需深入研究,以确定烟气中飞灰、水蒸气等各种成分对脱除反应的影响,还需考虑电源与反应器的有效匹配等问题,才能实现该技术在工业中大规模的应用。2.3 MOX﹣Al2O3/C烟气脱硫脱硝技术
CuO作为活性组分用于同时脱除烟气中的SO2和NOX已经得到比较深入的研究,其中脱除剂以CuO/Al2O3和CuO/SiO2为主。CuO在300—500℃的温度范围内,可以较好的与烟气中的SO2反应生成CuSO4,形成的CuSO4和CuO对还原烟气中NOx有很高的催化活性。吸收饱和的CuSO4进行再生,再生过程释放的SO2可浓缩制成硫酸,生成的CuO进一步重新应用于烟气中SO2和NOX的脱除过程。主要反应如下:
2CuO+2SO2+O2→2CuSO4 2H2+CuSO4→SO2+Cu+2H2O
2Cu+O2→2CuO 4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O 4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O 氧化铜同时脱硫脱硝的主要缺点是CuO在不断的吸附、还原和氧化过程中,活性逐步下降,经过多次循环之后就会逐渐失活,载体Al2O3长期在含SO2的气氛中也会逐渐失去活性,而且该法后处理过程也比较复杂,CuO的再生也并非那么简单,因而其应用于工业化还有许多问题要解决。
CuO/C催化剂由于其较好的同步脱硫脱硝性能得到了许多学者的广泛研究。其主要利用活性炭的还原性,将金属离子还原成单质或低价态的离子,负载在活性炭上的原子和化合物与吸附质之间结合作用较强,使得活性炭的吸附能力大大提高。催化剂的制备多采用液相沉积,常用的浸渍液有:硝酸铜、氯化铜、碳酸钠、硫酸亚铁、氯化铁等水溶液,载体多为活性炭或活性碳纤维。活性炭成本较高、而且存在中毒问题,应用受到限制。2.4 NOXSO技术
NOXSO技术是由NOXSO公司和美国能源部匹兹堡能源中心合作开发的烟气同时脱硫脱硝技术。其工艺过程为烟气经过水雾冷却,从流化床吸收塔进入,维持温度约120℃,SO2和NOX一起被指定吸附剂吸附脱除。所用吸收剂是高比表面积浸泡过Na2CO3的Al2O3颗粒。用过的吸收剂随后送入加热器,在高温下发生分解,释放的NOX进入锅炉燃烧室继续循环,被还原性气体还原,转化为氮气。未分解的硫化物则与天然气反应,放出的H2S和SO2,最终被还原成单质S,吸收剂冷却后返回流化床吸收塔继续循环。NOXSO技术脱硫效率可以达到90%以上,脱硝率可达70%以上,但是耗电量比较大,适用于小型电站和工业锅炉。主要反应为:
Na2CO3+Al2O3→2NaAlO2+CO2 2NaAlO2+H2O→2NaOH+Al2O3 4NaOH+ SO2+O2→2Na2SO4+2H2O 4NaOH+4NO+3O2→4NaNO3+2H2O 4NaOH+4NO2+O2→4NaNO3+H2O 可用H2S、CH4等对吸收剂进行再生,反应式为:
4Na2SO4+CH4→4Na2SO3+CO2+2H2O 4Na2SO3+3CH4→4Na2S+3CO2+6H2O 2.5 SNRB工艺
SNRB工艺由Babcock和wilcox公司开发,SNRB技术是把SO2、NOX和颗粒物的脱除都集中在一个高温集尘室内进行。其主要原理是在烟气中喷入钙基吸收剂以脱除SO2,在气体进除尘室前喷入NH3,用SCR催化剂去除NOX,用高温陶瓷纤维袋式除尘器捕集粉尘。布袋除尘器位于省煤器和换热器之间以保证反应温度在300-500℃。美国R.E.Burger燃煤发电厂利用该技术进行了5MW规模的示范。试验结果表明,经过处理后,氮氧化物远远达到排放控制标准。在NH3/NOX摩尔比为0.85、氨的逸出小于4mg/m3时,NOX的脱除率可达到90%;在以熟石灰为脱硫剂,钙硫比为2.0时,脱硫效率可达80%—90%;粉尘的脱除率高达99.9%;颗粒物排放小于0.013mg/kJ。SNRB工艺虽然占地面积小,但是烟气温度较高,需要采用特殊的耐高温陶瓷纤维编织的滤袋,因而会增加投资成本。
3湿法烟气同步脱硫脱硝技术
3.1碱液吸收法
碱液吸收法的原理是利用碱性溶液吸收烟气中的SO2和NOX,通过中和SO2和NOX溶解生成的亚硫酸、硝酸和亚硝酸的方式,使之变为亚硫酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐。用于脱硫脱硝的碱液一般情况下K、Na、Mg等碱金属离子的氢氧化物。碱液吸收法工艺流程和设备简单,技术路线成熟,脱硫效率较高,但NO2/NO对其脱硝效率有较高的影响。NO难溶于水,当烟气中NO含量在90%以上时,直接运用碱液吸收法,脱硝效率很低。
双碱法液相氧化脱硫脱硝工艺对普通碱液吸收法进行了改进。双碱法吸收塔内采用Na2CO3/NaOH吸收SO2,生成的SO32-、HSO3-与SO2、H2O形成的共存体系使得NOX的分压下降,体系中生成(ON-SO3)2-,当烟气中有Fe3+存在时,其能催化氧化NO在碱液中的吸收过程,使NOX和SO2同时处于边吸收边氧化的过程中。双碱法分为吸收、再生和固体分离三个过程,塔外用Ca(OH)2使NaOH再生循环使用。碱法再生反应不在吸收塔内进行,避免了塔的堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,其副产品石膏纯度较高,该法适于处理SO2和NOX浓度较高的烟气
3.2 氧化吸收法
氧化吸收法是在湿法脱硫系统中加入强氧化剂,通过提高NOX的溶解度或液相反应速率的方式以提高NOX脱除效率最终实现同步脱硫脱硝。常用的氧化性添加剂有KMnO4、HClO3、NaClO2、H2O2等。它们可以将SO2氧化为硫酸盐的同时,将溶解于液相的NO快速转化为硝酸盐、促进NO的溶解反应速率,进而提高同步脱硫脱硝效率。氧化吸收法反应速度快、脱硫脱硝率高,但是由于SO2的溶解度和化学活性都远远高于 NO,湿法同步脱硫脱硝的目的在于提高同步脱硝率,而在液相氧化吸收法中,烟气中的SO2消耗的氧化剂量较大,使得运行成本增加。同时,液相中大量的氧化剂会带来设备腐蚀问题,提高了对设备防腐耐磨性能的要求。
选择性催化氧化(SCO)﹣吸收法是指在催化剂的作用下,利用烟气中的O2将NO部分氧化成为NO2,通过碱液吸收将其与SO2一并脱除,从而达到同时脱硫脱硝的目的。选择性催化氧化NO,无需添加其它化学剂,运行稳定、安全,且不会造成二次污染。另外,利用该技术还能将SO2和NOX转化成为有价值的副产品。因而选择性催化氧化-吸收法同时脱硫脱硝技术具有良好的应用前景。目前,第二步湿法吸收技术已经比较成熟,在国内外脱硫领域得到了广泛应用;第一步NO的催化氧化成为发展选择性催化氧化﹣吸收法同时脱硫脱硝技术的关键和难点,SCO催化剂还处在研究阶段。3.3 还原吸收法
还原法主要是利用尿素、氨水等具有还原性物质的溶液作为吸收剂,脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物,还原性物质可以将烟气中的氮氧化物还原为氮气,脱硫产物为硫酸铵。该方法工艺流程简单,产物硫酸铵具有一定的经济价值,使其投资和运行费用较低,但氨的供应和防逸等问题也需要考虑在内。
2NH3·H2O+SO2→(NH4)2SO3+H2O
2(NH4)2SO3+2NO→2(NH4)2SO4+N2(NH4)2SO3+1/2O2→(NH4)2SO4 4(NH4)2SO3+2NO2→4(NH4)2SO4+ N2
3.4 络合吸收法
传统的湿法脱硫的脱除效率大多在90%以上,但是NO在水中溶解度很低,湿法同时脱硝难以完成,而金属螯合物可以与溶解的NOX迅速反应,促进氮氧化物的吸收。湿法络合吸收的基本原理是 NO和过渡金属络合物反应形成金属亚硝酰化合物。其中,过渡金属提供空轨道,配位体提供孤对电子。目前,能形成络合物并应用于湿法络合脱硝的过渡金属中心离子主要有 Fe2+和 Co2+,配体的选择主要有氨基羧酸类配体(如EDTA)和巯基类配体(如半胱氨酸)。由于络合物可与溶液中吸收SO2而形成的SO32-/HSO3-发生反应,形成一系列N—S化合物,因而可以实现同步脱硫脱硝。液相络合吸收法同时脱硫脱硝技术尚处在实验研究阶段,虽然取得了一些成果,但仍然存在一些问题阻碍了该技术的工业化应用,主要是络合剂的再生困难、利用率低,造成运行成本偏高;另外,形成的N-S体系溶解度较好,难以直接分离回收,后续处理问题尚未解决。
4生物法烟气同步脱硫脱硝技术
微生物脱硫很早就有研究,早在 1947年,Colmer和Hinkle发现并证实化能自养细菌能够促进氧化并溶解煤炭中存在的黄铁矿。20世纪 50年代,Leathan及 Temple等人从煤矿废水中分离出氧化亚铁硫杆菌。而将微生物用于烟气脱硫研究的却比较晚。近年来,国内进行了不少利用生物滴滤塔同步脱硫脱硝的实验研究。脱氮硫杆菌以NO3-为电子受体,氧化硫离子为单质硫或硫酸盐的同时还原硝酸盐为氮气,到目前为止的研究已经证明,脱氮硫杆菌在厌氧条件下的同步脱硫脱硝是可行的。
5S2-+2NO3-+12H+→5S+N2+6H2O 5S2-+6NO3-+8H2O→5SO42-+4H++3N2
生物法烟气脱硫脱硝具有设备简单、能耗低、操作维护简单且无二次污染等优点,具有较好的发展前景。但生物法对运行条件如PH、温度等都必须进行严格控制,其烟气处理量也会受制于生物的活性,相关问题还有待研究。
5烟气同步脱硫脱硝技术发展趋势
从目前的技术水平和已装配的脱硫脱硝设施来看,我国今后在相当长一段时间里,同时脱硫脱硝技术仍以典型的SCR+WFGDs组合技术为主,但其经济、技术和设备腐蚀问题还尚需解决,低成本、高效率的烟气同步脱硫脱硝技术有待开发。与当前广泛应用的各种烟气脱硫技术相比,烟气脱硫脱硝同步控制技术的发展还有很多不完善的地方,很多只是进行了示范工作并没有投入实际的运行中去,有的甚至只是处于实验室或中试阶段,技术还有待于进一步的完善和优化。另外,将烟气中的二氧化硫、氮氧化物等气态污染物通过液相化学反应转化为液相产物,而脱硫脱硝副产物成分复杂,分离净化回收,容易造成废水排放,引起二次污染。综上所述,开发出低成本、操作可行的烟气同步脱硫脱硝技术将是未来的研究方向。
第三篇:化学读书报告
化学读书报告-生物能学与生物氧化
丁文欣 14120813
一、概况
我们已经接触了很多化学反应,那么在生物体内,也进行着大量的化学反应,通过读这本书,我了解到了一个全新的生物化学世界。
1、自由能
通过自由能可以推导出自发反应的方向并指出一个化学反应过程中的能量的生成或消耗。因此自由能在生物化学系统中具有关键的热动力学功能。对于溶液中进行的反应,如果参加反应的物质浓度为1mol/L,温度为25℃,压力为一个大气压,则这种状态为标准状态,在该状态下的自由能称为标准自由能△ G0 =-RTlnKeq’。然而在生物体内却不可能达到标准状态。原因是生物中的化学反应中都伴随着质子,而1mol/L意味着PH=0,这是一个非生物体系的条件。因此为了描述生物化自由能的变化,引入了生物化学自由能△ G0’=-RTlnK’bio,其中K’bio 表示在PH值为8时的生化反应的平衡常数。
2、富能化合物
营养物质的化学能量通过一系列氧化还原反应得以释放和利用的整个过程称为生物氧化。当一个生化物质,如葡萄糖完全氧化为CO2和H20时,△ G0’=-2880KJ/mol。如此巨大的能量完全以热能的形式直接释放是有害的,它将导致生物大分子的变性,生物体解决这个问题的办法是利用一些化合物作为真和谐释放能量的暂时储存形式,这些化合物被称为富能化合物。其中,最主要的类型是ATP。从ADP和Pi形成ATP需吸收30。5kJ/mol的能量。细胞或组织可以通过逆向过程利用其中的能量,富能化合物的水解和其他形式的裂解会放出能量。吸能反应和放能反应发生在合成和分解的代谢中,构成能量的偶联反应。这样的能量代谢的整个网络是基于ATP的合成与分解,称为ATP循环。
富能化合物不仅仅是ATP,还有其他很多类型,其中主要分为三种:酸酐类、特殊酯类和磷酰胺酸衍生物。ATP属于酸酐类。
富能化合物在生物系统中起到了一种能量通货的作用,大多数的耗能生化反应都要有富能化合物的参与,因此富能化合物是生化反应的基础。
3、电子传递
与一般的化学反应不同,生物化学的反应大多数是分步进行的,每一步都有特殊的酶催化,每一步反应的产物都可以分离出来。这种逐步反应的模式有利于在温和的条件下释放能量,提高能源利用率。那么在分布进行的氧化还原反应中,电子的运输变得十分重要,因此生物产生了一种独特的电子传递机制。
首先,电子传递的方向是由氧化还原电位决定的。所有氧化还原的发生依赖于氧化-还原对中氧化剂的电子亲和力,在氧化还原对中,一个具有较高电子亲和力的氧化剂的还原对被还原,另一个氧化还原对被氧化。氧化剂对电子的亲和力可以通过氧化还原电位来描述。在生物化学中,还可用还原力表示获得电子的能力,还原力可以与H2的氧化还原对或者氢电极的比较得到。一个氢电极由插入含有氢离子溶液的铂电极和溶液上方的氢气组成。规定室温为25℃、氢气的压力为一个大气压、溶液中的氢离子为1mol/L时,这个电极的电压为0伏特,这就是标准氢电极。然而,这个条件的PH=0,同样不适用于生化化学反应。因此在生物化学中,定义了一个不同的参考电位,称为生物化学标准氧化还原电位,以E0’表示。此时C(H+)=10-8mol/L,其他条件和标准氢电极的一样。E0’可以用2.30RT下列公式表示:E0’=nF logK’,式中,R是气体常数,T是绝对温度(K),F是法拉第常数,K’是PH值为8.0时反应的平衡常数。
对于氧化还原反应,其自由能变化与氧化还原电位的变化的关系可以用一下两个公式表示:△ G0’=-nFE0’
△ G0’=-nF△ E0’,这里E0’和△ E0’表示两个半反应结合后的氧化还原电位总的变化,n是一个半反应所产生的被另一个半反应所消耗的电子数。这些公式表示的氧化还原电位的变化与自由能的变化相等,这实际上是从不同的角度解释生物化学中氧化还原反应。一个氧化还原最终进行的方向取决于细胞内反应物和产物的浓度。
要在细胞内实现电子传递,不光要就需要建立电子传递系统。以生物中的氧化为例,当代谢物被氧化时,NAD+还原为NADH,这个过程需要从代谢物上以氢负离子和一个质子的形式移走两个氢原子,一个或两个都转移进辅酶。吸收的氢负离子和质子从脱氢酶上转移到其他的氧化还原反应辅酶上和一些特殊的化合物上,它们作为依次连续的电子载体组成电子载体链,电子通过这些电子载体链流向氧气。这样,由特殊的酶、辅酶和其他化合物组成了电子传递系统。在真核细胞中,电子传递系统位于线粒体内膜。原核生物有着由相同电子载体组成和相似的电子传递系统。
在电子传递系统中,非常重要的是电子传递载体。线粒体ETS由五类电子载体组成。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、黄素蛋白类、辅酶Q(泛醌)、细胞色素类、铁硫蛋白类。通过其辅基的可逆氧化还原传递电子.它们在膜表面形成四个复合体。NADH依次经过复合物Ⅰ、辅酶Q、复合体Ⅲ、细胞色素C、复合体Ⅳ最终把电子传递给氧气,并将质子排到线粒体膜间隙最终经线粒体ATP合酶生成2.5个ATP.FADH2经复合体Ⅱ、辅酶Q、复合体Ⅲ、细胞色素C、复合体Ⅳ最终把电子传递给氧气,并将质子排到线粒体膜间隙最终经线粒体ATP合酶生成1.5个ATP.由于前者的生成ATP量大于后者,所以前者称为主电子传递链,后者称为次电子传递链。
4、呼吸作用的控制机理
在大多数生理作用条件下,ATP的合成石紧密地与呼吸作用和ETS的运转偶联的,ATP的合成绝对依赖电子流动。除非ADP被磷酸化成ATP,否则电子不会正常流过ETS,这种呼吸作用调节现象被称为呼吸控制,他基本上取决于细胞内ADP的水平。活跃的、消耗能量的细胞利用ATP,积累ADP。高浓度的ADP刺激呼吸并增强ETS的活性;相反的,在静止的、有良好营养的细胞积累ATP,ADP的缺少限制了呼吸作用并降低了ETS的活性。
呼吸作用控制是代谢中一个主要的控制机理,它表现了在细胞内ATP的需求和食物通过EST被氧化速率的联系。
二、心得体会
通过自学生物化学中的“生物能学与生物氧化”这一章,我了解到了生物中存在的诸多化学反应,同时也明白了生物化学与普通化学之间的区别,更重要的是我通过这次的读书报告,提高了对未知事物的自学能力,这是一件使我终生受用的能力。
三、上课建议
包括我在内的很多同学在中学都没有学习过原子结构的任何知识,我希望老师能在用量子理论解释原子结构之前先简单讲一下原子结构,将能层、能级、构造原理这些基本概念告诉我们,再开始新的内容。
参考文献:《生物化学》
百度百科电子传递链http://baike.baidu.com/view/570899.htm?fr=aladdin
第四篇:环境污染报告
关于环境污染的事故报告
我公司位于瓯北五星工业区,公司为鲍斯高服饰有限公司,在厂区右侧的地方有一个羊绒加工厂,由于该厂在生产过程中,产生了很多生产垃圾(废弃羊绒),这些生产垃圾没有经过专业的处理就直接向外排放,排放位置处于我公司生产车间,导致羊绒在生产区内满天飞舞,造成我公司新建冷风机外部保护网严重堵塞,无法正常散热。羊绒加工厂在生产过程中长期有生产垃圾向窗外排出,导致我公司无法正常生产。
根据《中华人民共和国环境保护法》第二十四条、三十一条规定,在产生环境污染和其他公害的单位,必须把环境保护工作纳入计划,建立环境保护责任制度;采取有效措施,防治在生产建设或者其他活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘、恶臭气体、放射性物质以及噪声、振动、电磁波辐射等对环境的污染和危害。
经多次调解,该羊绒加工厂都置之不理,导致我司生产工作无法正常开展,请环保部门对此事进行调查并及时处理。
2013-5-22浙江鲍斯高服饰有限公司
第五篇:化学与环境污染的关系
化学与环境污染的关系
化学在生活中与我们息息相关,无论在工业、农业或其它方面,化学都渗透的其中。随着世界经济的快速发展,化学工业为经济发展提供了强大的发展支持与动力。科学技术的进步促进了生产的高速发展,使人们的生活更加丰富多彩,但同时也带来了某些负面效应。环境污染是个突出的问题,特别是化学品的污染更为严重。化学品的成份有成千上万种,每种成份的应用必然产生好的或坏的副作用,正所谓,能量是守恒的。在产生主要作用的同时,副作用也应运而生。因此,化学与环境污染的关系就出现了。
我们每个人都生活的环境中,每时每刻都在与环境接触,环境是我们生活的场所,我们不能离开它。空气,是提供我们生命的燃料,没有了空气或空气受严重污染,我们的生命就不会得到延续,地球人类文明就会消失。水,是我们生命的源泉,没有了水,人类就会消失灭绝,地球的生物就会枯谢,土地就会干涸,因此,所有的食物来源都会断绝。土壤,是我们生命的赖以存在的基石,我们种植的农作物需要土壤,我们的花卉,森林等等都需要土壤。近年来的经济高速发展,沙漠化的问题越来越突出,人类的居住地正一步一步的减少,因此,土壤是十分重要的资源。
化学是一把双刃剑。
一方面,化学是一门实用的学科,它的发展不断提高人们的生活质量,我们生活的周边必然充满着化学制品,我们病了去医院,药物的合成,以抑制细菌和病毒,保障人体健康。在军事上,我们有原子弹,氢弹,导弹等等武器装备都是利用化学发明的,化学的发展使得国防力量的强大,维护国家领土安全,保护国民生命起着巨大的作用,我们国家有了核武器,使得西方列强不敢轻易的攻击与侵略。在工业上,各种新型材料的发明创造大部分都是利用化学而制造的,我们的防弹玻璃,汽车,飞机,航天科技,航天飞机,轰炸机,隐型战斗机等等,各种领域如果没有了化学,可见我们的时代还是在几百年前的状态,一切都是原始,落后的。在农业上,化学的作用也非常的大,化肥农药使得农产物得以良好的生产,高产。我国是一个人口大国,我们有着13亿的老百姓,假若农业产量每年因害虫,细菌,天敌等侵蚀,我们的社会就会动荡,人民的温饱问题就成问题,谈何发展,恢复中华民族的强大事业呢?在能源方面,化学也是充当着重要的角色。例如石油,天燃汽,地热能,核能,太阳能,风能等等方面,都必需涉及化学的应用。石油的提炼,燃烧释放能量,都是一系列的化学反应,没有化学,就没有现在的汽车,飞机,我们的交通工具就不会发生一场变革,人类的文明就不会得到快速发展。特别在近几年,新型化学材料的发展更促进了社会的前进,如太阳能,太阳能是一种清
洁无害而且不会枯竭的重要能源,我相信,在未来的20到30年间,太阳能的利用必定是成为各国发展的源动力。在石油煤炭资源日益枯竭的影响下,太阳能必定成为新一轮能源利用的焦点。化学日益渗透到生活的各个方面,特别是与人类社会发展密切相关的重大问题。总之,化学与人类的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用等方面都有密切的联系,它是一门社会迫切需要的实用学科。
另一方面,化学在社会利用的同时,也产生了它黑暗或不可避免的一方面。化学的危害是巨大的,在今年的3月份日本发生的海啸引用的核电站爆炸事件中,核泄露,导致对人体健康产生巨大的危害,土壤成为一文不值的资源,整个城市一瞬间成为一座鬼城。可见,化学在应用的同时,不可或免的会产生不好的一面。在社会发展中,化学与环境是一对矛盾关系,有利必然有害。当今的环境问题总体是严峻和恶烈的。全球变暖,酸雨危害,臭氧层的空洞,大气污染,水污染,光化学烟雾等等一系列的环境问题突出,使得化学污染成为主要原因,可见,不加节制的利用化学,会使我们赖以生存的环境产生破坏。特别近半个世纪以来,化学品污染严重地危害着人们的健康,有的甚至致人死亡。例如,1952年伦敦的烟雾事件使一万多人丧生;再如,1967年日本的四日市,由于空气中飘浮的粉尘和二氧化硫,使几百人患有气喘病。近几年来,我国死亡中癌症比率增大,也与空气中含有大量的化学品污染物有关。特别近几年来东莞人民的结石严重,水资源的污染使得患结石的人数增加。
因些,我对化学与环境污染的关系有几下几点的总结。
化学与环境关系既是好朋友也是敌人。化学的应用一方面使人们生活的总体水平提高,使得现代文明得到新的发展,环境给化学提供支持与发展。另一方面,化学与环境又是一对敌人,化学的得到发展的同时,给环境带来了严重的打击,一系列的环境突出问题,使得化学与环境关系恶化。
化学是环境污染的凶手,但也是环境污染的医生。在一系列环境污染问题当中,源头来自于化学品的污染,导致环境日益恶烈,但是,环境的治理也离不开化学。在水污染中,我们利于化学的特性,过滤,清洁,使得污水可以循环利用,利用海水淡化技术,使得海水可以变成淡水饮用,可见,化学在其中扮演者重要的角色。在大气污染中,化学也是其医生。大气中含有大量的悬浮颗粒,有毒气体,我们可以利用化学物品,吸附,过滤,使得大气可以变得更干净纯洁。正所谓解铃还须系铃人,化学虽是环境污染的罪愧祸手,但也是环境污染治理的医生。
化学与环境污染的关系发展的几点建议。
一、提倡是绿色化学。在社会发展的今天,许多化学品的污染是导致环境污染的源头,因些,我们可以提倡使用绿色化学品。绿色化学,其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学工业能否生产 出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
二、加快建设污水处理厂,利用化学把污水转变成净水。在工业上,在每一间企业工厂的排放废水中加装化学反应装置,便得污水经处理后达标排放,减少污染主干河流的污染,从源头上扼杀。
三、加大科研投入,研制新型化学能源,化学村料等等。传统的能源利用使得地球环境受到极大污染,特别是二氧化碳的大量排放,使得全球汽温变暖,生物环境链受到影响。新型化学能源的开发,不但可能代替传统能源的不足,而且使环境得到改善。
四、在农业化肥农药上改进化学成份,便得化学成品可以降解,且无公害。早期发明的有机氯杀虫剂,如六六
六、DDT曾经就是以显著药效而迅速推广,但不久,害虫对它们产生了抗药性,因而用量越来越大,这样在土壤中的积累也越来越多,而土壤对六六
六、DDT的降解作用非常缓慢。农药污染环境后,多半能直接危害人体健康,产生致癌、致畸等恶果。所以,改进化学农药的成份显得极为重要和迫切。
在新型环境下,我们面对当前复杂严峻的形势,环境污染问题正以全球化,高速度的发展趋势,化学与环境的友好发展必须大力提倡。建设化学与环境友好形社会是我们的首要。环境一但丧失自我的修复能力,地球这唯一的生命摇蓝变会成为我们自己的墓地。化学与环境污染的关系,是新一轮全球发展的焦点,没有了良好的环境支持,我们的发展只会是纸上谈兵,先发展后治理的传统观念必须彻底的转变,因为我们的环境承受能力正一步步的减弱。提倡绿色化学,清洁化学,无公害化学的概念是我们建设环境友好型社会的前提和基础。
总之,化学的发展给予我们良好的生活条件和机会,环境污染问题我们必须重视。化学与环境污染的关系是关乎我们生存的问题,没有环境,我们生存的机会就会没有,但没有化学,我们还可生存,因此,化学的发展必须与环境污染相互结合,在利用的同时注重环境治理。