无机化学物质种类十篇

发布时间:2024-04-26 02:48:16

无机化学物质种类篇1

【关键词】人体蛋白质;基因;代谢

自从有人类以来,他们就对一样东西充满了好奇,那就是他们自己,他们想了解自己的身体的运作方式,如何出生,如何消化,如何繁殖,如何死亡。同时他们也对身边的动植物,环境,充满了好奇,所以人类对于生物的研究是从很早就开始的,他们会解剖动物尸体,会仔细观察他们的生活方式,了解他们与人类的相似之处,会分辨植物间的区别。而列文虎克对于显微镜的发明与改进,则是为生物学打开了一道大门,生物学家可以观察更加微观的结构,从而更深刻地了解他们工作的原理,同时也为他们发现了一类新的生物,微生物。他们是很难用肉眼看到的,通过显微镜人类可以观察他们的活动与结构,同时更能找到一些疾病的发病源并且用相关药物加以治疗。而生物学的发展远远不止这些,现代生物学随着人类对于细胞内部结构观察的深入以及与化学,数学,物理学等的良好结合,正在飞速发展。现在生物学的研究面已经扩展地非常的宽,简单来说有如下这些:

1.生物的化学组成

生物是由有机物和无机物组成的,有机物包括小分子的如糖,核糖核酸,氨基酸等,大分子的如蛋白质,激素等,无机物包括各种无机盐等,他们在生物体内起着不同的作用,并且虽然在化学组成的方面研究比较完全,但是近年来新发现的物质也是不胜枚举,比如干扰素,粘结蛋白等。生物进化等级越高,它的物质组成,功能,以及机理则更为复杂,对于人体来讲,物质的结构与组成是相对复杂的,无机盐作为人体的无机物,调节着人体的新陈代谢的正常进行,一旦人体的某一项不符合要求,身体就会做出病态的反应加以警告,钠钾元素细胞内外的浓度差更是很多细胞的工作机理,如神经细胞。蛋白质是人类组成的构件,并且对于各个系统机能的发挥起着重要的作用,它以各种形式存在于人体中,是细胞组成的主要物质,是人类主要摄入的营养以及提供能量的一种方式,是受体等完成高级功能的关键性物质,是大多数酶的组成物质,并且存在于遗传物质中,在21世纪初,人类发现有些很难得到的蛋白质可以通过基因的翻译来实现,开发了一个新的项目――“蛋白质工程”。这个工程可以通过使用基因来生产所需蛋白质,从而实现批量生产的作用。并且经过进一步发展,可以通过改造生产蛋白质的基因来产生新的蛋白质,新的蛋白质拥有更好的工作性能,包括耐热性,耐酸性,工作效率等,使得蛋白质的效用更符合人类的需求。但是由于人类对于蛋白质复杂的空间结构以及基因翻译的了解不够深入,所以无法自己“组装”基因,自己生产蛋白质,只能靠改变部分基因的方法来实现蛋白质的改进,“蛋白质工程”还有待完善。

2.生物的代谢与调节控制

生物在未形成成体时,新陈代谢就已经开始了,如人类在胎儿时,当生物死亡之后,新陈代谢也停止,所以新陈代谢是生物的重要生命活动,没有新陈代谢,生物就会堆积大量有害物质,有益物质很难进入,生物难以生存,所以生物学家一直很关注新陈代谢是如何实现的。新陈代谢包括两部分,一种从外界取得物质,并成为生物的一部分,称为同化作用,一种是把生物体内的物质变为外界的物质,成为异化作用,两种作用互相制衡,互相协调,维持着生命系统的运转,最经典的事例出现在植物中,植物通过光合作用,吸收光能与空气中的二氧化碳和水,转化为身体内的化学能,产生碳水化合物,并且通过呼吸作用,消耗体内的碳水化合物产生二氧化碳与水,同时放出能量提供给生命活动,这里的能量不是具体的热量,而是通过一种化学物质atp的合成与分解来实现能量的传递。

人体无时无刻不在进行着运动和生命活动,但是人体还能保持一个动态平衡,依赖于自身强大的调节机制。人类的调节方式多种多样,一种是激素调节,例如在人类食用食物之后,血糖会升高,在饥饿时血糖又会降低,此间为了保证生命活动的正常进行,需要胰岛素和胰高血糖素的调节。一种是神经调节,这种一般通过反射弧来实现,反应速度较快,如膝跳反射。一种是神经激素调节,如甲状腺激素的分泌等。

3.生物的基因组成,表达,与调节

什么才是生物体内影响其性状,表现行为等特征的关键物质,曾经困扰了生物界很长时间。通过格里菲斯,赫里希,蔡斯等人的实验,最终证明了Dna是主要的遗传物质,有些病毒则以Rna为遗传物质,导致疯牛病的朊病毒则以蛋白质为遗传物质,遗传物质的确定为生物学打开了一道新的大门。生物学家首先开始研究Dna的结构,通过一系列化学组成,空间结构的分析,加上化学与物理学的依据,最后确定了Dna的双链螺旋结构。Dna在动植物体内与蛋白质一起形成染色体存在。科学家通过观察以及实验的各种方式及,发现了许多现象,如异染色质化与染色质活化;Dna的构象变化与化学修饰。后来发现Dna可以转录为Rna,进而在核糖体中翻译为蛋白质。

通过人类对于基因产生,传递以及表达机理的深入理解,基因工程与细胞工程渐渐地进入了人类的视野。基因工程的原理是将所需要的基因从原生物体中提取出来,把它用适当的工具酶剪切下适当的区段,进而用Dna连接酶将其连接在载体基因上,进而将载体导入适宜的受体细胞,让载体中的目的基因在受体细胞中表达,从而实现目的物质的大批量生产。基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍,实现人类所需物质的大批量生产,例如乐意使用酵母菌细菌生产干扰素,可以使得本来提取十分困难的干扰素产量大幅度增加;又如可以用奶牛生产出带有胰岛素的牛奶,进而将胰岛素提取,基因工程又被叫做转基因技术,转基因技术虽然先进,但是因为今年出现了较多事故,所以并不被所有人认同,有些民众尚不敢食用转基因食品。

细胞工程则是主要作用于植物与动物的一种工程。植物细胞主要进行植物体细胞融合,通过诱导剂诱导融合之后,新产生的体细胞通过植物组织培养可以产生新的个体,新的个体可以表达之前两种植物的部分性状,生物学上常应用这个技术来使两种植物互补不足,尽量发挥各自的优点,将其改造为更符合人类和自然需求的新品种。动物细胞工程主要是克隆技术,将某一品种动物的基因从体细胞中提取再转移到另一品种的去核卵细胞中,形成胚胎后放入子宫中,得到一个克隆生物。克隆使得优良品种可以延续,但是克隆由于涉及到人类的伦理问题,所以要谨慎使用,目前不能大力推广。

生物科学包含的方面不止这些,它包含了我们生活中的各个方面,随着科学的发展,生物学研究的深入,相信人类一定可以更好地利用生物学,解决现存的问题,使得生物学大放异彩!

【参考文献】

[1]王悦,彭蜀晋,周媛,张丹,游晓莉.百年诺贝尔化学奖与生物化学的发展[J].大学化学,2011.

无机化学物质种类篇2

一、无机反应的分类

1。四种基本类型

在初中阶段,根据反应物和生成物的类别和反应前后物质种类的多少把化学反应分为四种基本类型。用a、B、C、D或其组合表示物质,这四类反应可简单表示为a+BaB(化合),aBa+B(分解)、a+BCaC+B(置换)、aB+CDaD+CB(复分解)。在化学教学中,这种分类方法对掌握单质、化合物、酸、碱、盐的化学性质,认识化学反应的基本规律,形成初中化学知识系统发挥了重要作用。但是,由于化学反应的复杂性和多样性,四种基本类型只是对化学反应的初步分类,不能概括全部学过的化学反应,例如最常见的生铁冶炼Fe2o3+3Co高温2Fe+3Co2和甲烷燃烧CH4+2o2点燃Co2+2H2o都未能包括在内。

2。离子反应和分子反应

随着溶液导电性的研究和电离理论的发展,人们又根据参加反应的微粒把化学反应分为分子反应和离子反应两大类。分子之间发生的反应称为分子反应,如氢气在氧气中燃烧发生分子反应。电解质在水溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应属于离子反应。如酸碱中和反应H++oH-H2o就最常见的离子反应。

用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子叫做离子方程式,离子方程式有两大特点:一是略去了未参与反应的离子,揭示了离子反应的本质,书写也更加简明。二是离子方程式不仅可以表示一定物质间的某个反应,而且可以表示所有同一类型的离子反应。如前述中和反应的离子方程式就能表示所有强酸强碱的中和反应。

3。氧化还原与非氧化还原反应

自19世纪末发现电子到20世纪初形成原子结构理论,人们逐渐认识到化学反应实质上是反应物之间对价电子的你争我夺,最终导致价电子的运动状态发生改变。于是从电子转移的角度又提出将化学反应分为氧化还原和非氧化还原反应。这样分类可以概括所有的化学反应,分类的着眼点从原子、分子、离子到价电子,步步深入,是一种较基本类型更深层次的分类方法,也更加深入地揭示了化学反应的本质。

在这种分类中,“氧化”已失去了字面上的意义,所以历来是中学化学教学的难点,在教学中应注意以下两点:

①明确氧化还原的辩证关系

氧化还原反应的本质是电子发生转移,在反应中电子有得必有失,而且得失相当。因此,氧化与还原相互依存。氧化还原反应的相关概念多,容易相互干扰而产生负迁移。要明确概念的范围,理清概念之间的联系,这种内在联系可表示为:得电子化合价降低被还原是氧化剂表现氧化性得到还原产物和失电子化合价升高被氧化是还原剂表现还原性得到氧化产物。

电子得失是氧化还原的微观本质,化合价升降是宏观表现,被氧化、被还原是指发生了什么变化,“剂”“性”针对反应物而言,产物即生成物。

②氧化还原反应的规律

氧化还原总是强氧化剂和强还原剂发生反应生成弱氧化剂和弱还原剂,这与酸碱之间的强强反应规律是一致的。氧化还原的另一规律是化合价升降相等,电子得失总数守恒,这是氧化还原方程式配平和氧化还原计算的依据。

③氧化还原与非氧化还原没有严格界限

在化学上金属与非金属、酸与碱、离子键与共价键、离子化合物与共价化合物等都没有严格界限,中间都存在着某种过渡状态,从量变到质变。氧化还原与非氧化还原也是逐步过渡的。即使在非氧化还原反应中也存在着一定程度的电子偏移,只是这种偏移未能引起宏观上化合价的改变。例如中和反应H++oH-H2o,在反应物中H+与H原子相比少一个电子,带一个单位正电荷,oH-中相对多一个电子,有成对电子,带一个单位负电荷,但在生成物H2o中,电子对是共用的,也就是说H+在一定程度上得到了电子,可见,在中和反应中电子仍有一定程度的偏移,氧化还原反应与非氧化还原反应并非“势不两立”,“是”与“非”是根据化合价是否改变人为界定的。

分类方法的演变反映了化学科学的发展,无机反应的三种分类方法依据不同,其结果各异。应注意把握彼此之间的联系。如金属与酸溶液的置换反应是离子反应,也是氧化还原反应,而酸碱盐之间的复分解反应是离子反应,但不属于氧化还原反应,所以,离子反应包括氧化还原反应也包括非氧化还原反应。

二、有机反应的分类

有机化学为什么能够自成体系?一方面是因为有机物是构成生物体的物质基础,另一方面也是因为含碳化合物在结构上的特殊性。碳位于元素周期表的第2周期第Ⅳa族,原子半径小,最外层的4个电子可形成4个共价单键,碳原子之间可以共价单键或双键、三键连接成碳链或碳环,因此有机物分子中碳原子数就可以成千上万,而当分子中原子种类数目相同时,又可能具有不同的结构,所以碳的化合物种类繁多,结构复杂,功能齐全。硅的最外层电子数也是4个,但由于半径大,Si-Si键长远大于C-C键,使之键能小,硅链难以形成,即使形成也不稳定。因此,在地球的演变过程中,“造物主”选择了碳原子构成有机物的骨架是必然的。由于有机物组成、结构上的特殊性,使得有机反应的分类不再沿用无机反应的分类方法,而是另立门户。

1。有机反应的基本类型

无机物的性质主要决定于元素组成和原子的最外层电子数,有机物的组成简单,其反应基本都发生在官能团上。在中学阶段,有机反应也可分为四种基本类型:取代、加成、消去、聚合。同样,由于有机物的多样性,这四种基本类型也不能概括所有的有机反应。

①取代反应

有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应,如甲烷在光照下能与卤素单质反应。甲烷分子中的氢原子逐一被碳原子代替。

CH4+Cl2光CH3Cl+HCl……

值得注意的是取代与置换不同,二者是不同范畴的概念,取代被限定为有机物的反应。置换反应一定有单质参加也有另一单质生成,而取代则与单质是否参与或生成无关。在有机化学里取代是有机反应中的一大门类,包括卤代、磺化、硝化、酯化及酯的水解等,以酯化为例:

CH3CooH+C2H5oH浓H2So41CH3CooC2H5+H2o

这一反应的机理是羧酸失羟基;醇失氢原子,即羧酸分子中的羟基被醇中的烷氧基所取代。其逆反应酯的水解也属于取代反应之列。

②加成反应

有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他们原子或原子团直接结合生成新化合物的反应叫加成反应。乙烯使溴水褪色就是乙烯与溴发生了加成反应CH2=CH2+Br2CH2Br-CH2Br,发生加成反应的主体是含有不饱和键的有机物,被加成的物质可以是非金属单质(H2、X2等)或小分子化合物(H2o、HX等),加成反应的主体可以是不饱和烃,也可以是含氧、含氮的有机物(发生在Co或Cn上)。三键的加成可分步进行,也可一步到位。如CHCH与X2加成可得二卤烯烃和四卤代烷两种产物。小分子化合物与不饱和烃加成时,氢原子和羟基或卤原子可分别加到不同位置的碳原子上,其加成规律在中学化学教材中并未涉及,如在高考试卷中出现,则可分析试题中的新信息确定。

③消去反应

有机物在一定条件下从一个分子中脱去一个小分子(如H2o、HX等)而生成不饱和化合物的反应叫消去反应,例如溴乙烷与naoH醇溶液共热生成乙烯CH3-CH2Br+naoH醇1CH2=CH2+naBr+H2o。对于消去反应需注意卤代烃的消去反应条件是与强碱的醇溶液共热,若改成强碱的水溶液则发生取代(水解)生成醇,对此要强化记忆,避免混淆。另外卤代烃发生消去反应还需符合一定的结构条件,与连接卤原子的碳原子相邻的碳原子上一定连有氢原子,否则不能发生消去,如CH3Br、(CH3)3C-CH2Br都无法发生消去。实验室用乙醇脱水制乙烯属于消去反应,这一反应温度应控制在170℃,若温度为140℃,则发生双分子脱水2C2H5oH浓H2So41140℃C2H5-o-C2H5+H2o,此时未生成不饱和化合物,不属于消去反应,而属于取代反应。消去的逆反应是加成,但不能认为消去与加成是一对可逆反应,因为二者的反应条件完全不同。

④聚合反应

由相对分子质量小的化合物互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。聚合反应是合成高分子材料的必由之路。在聚合反应中,相互结合的小分子称单体,反应后得到的高分子称聚合体。聚合反应又分为加聚和缩聚,不饱和小分子的聚合实质上是大规模的加成,这种聚合简称为加聚。如由丙烯制取聚丙烯:nCH3-CH=CH2催化剂CHCH3CH2发生加聚的单体可以是一种,也可以是几种,如丁二烯与苯乙烯混聚,这种混聚产物往往具有更优良的性能。另一种聚合叫缩聚,其单体至少是两种甚至更多。聚合时也未发生在不饱和键上,而是通过失去小分子而彼此连接成高分子。如脲醛树脂的制取nH2nConH2+nCHo催化剂nHConHCH2+(n-1)H2o这种缩聚反应可以看成是大规模连续发生的取代反应。蛋白质就是20种氨基酸按一定顺序、一定数目缩聚成的高分子化合物。

2。有机反应中的氧化还原

烃及含氧衍生物的燃烧属于氧化反应,当氧气充足时产物为Co2和H2o,当氧气不足时,也会有Co生成。通过测定完全燃烧时生成Co2和H2o的量可以确定有机物的组成并写出分子式。此外,在有机化学中,把醇、醛、羧酸的相互转化也称为氧化或还原:

醇氧化1还原醛氧化1还原羧酸

如CCH3oH+H2催化剂1CH3-CH2oH(还原)

无机化学物质种类篇3

关键词:絮凝剂重金属作用机理

中图分类号:X78文献标识码:a文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0110-01

近年来,废水的产生越来越多,这些废水中含有的杂质成分比较多,重金属成分的含量也比较大,如果处理不当轻则会造成环境的污染,重则会直接或间接的给人们的生命健康构成威胁。絮凝剂的产生使这个问题得到了解决,本文就是主要针对絮凝剂在重金属废水处理的应用做出研究,说明絮凝剂的作用机理和实际操作中应该注意的影响因素。

1絮凝剂的种类和特点

絮凝剂是一类化学混合物的统称,这类混合物能够将液体中得悬浮、溶解和溶胶状态的物质通过化学反应,凝聚成沉淀颗粒沉淀下来,达到分离的目的,具有这类作用的化学混合物统称为絮凝剂,它是混凝剂大类中的一种[1]。

废水处理出来水质量的好坏,絮凝剂是关键,根据化学混合物成分的不同絮凝剂可以分为3类:有机、无机和微生物[2]。

1.1无机絮凝剂

无机絮凝剂根据内部分子材料的不同又可以划分为以下几种。

(1)低分子无机凝絮剂。这类絮凝剂制造工艺比较简单,在废水处理中需求量比较大,这类絮凝剂由化学无机成分组成,增加凝结固体相互直接的碰撞,加速废水中得杂质的沉淀。

(2)高分子无机凝絮剂。由于低分子无机凝絮剂自身处理过程中,存在自身的残留物较多的问题,现在处理要求比较高的地方都开始应用高分子无机凝絮剂,这类絮凝剂又称为二代无机絮凝剂。

(3)复合高分子无机凝絮剂。上面所讲的高分子无机凝絮剂通常只是针对一种金属成分来进行凝聚处理。复合高分子无机凝絮剂是指可以对多种金属成分都能进行处理的复合高分子无机凝絮剂。

1.2有机高分子絮凝剂

有机高分子絮凝剂又称为有机聚电解质,根据生成原理的不同有机高分子絮凝剂可以分为天然和合成两类。

(1)天然有机高分子絮凝剂。这类絮凝剂产生于生物体内或自然存在的,需要进行化学处理高分子化合物,这类化合物成本比较低廉,容易分解,来源比较广。

(2)合成有机高分子絮凝剂。这类凝絮剂是目前市场上最多的,它采用化学手段进行高分子复合,针对性比较强,效果比较显著,但是残留物比较难于分解,容易造成环境污染。

1.3微生物絮凝剂

这类絮凝剂采用生物医学技术,利用细菌、真菌和其他微生物的微生物体内或其分泌物中进行提纯加工,产生的新的高效、安全、自然降解的水处理絮凝剂。与传统的无机和有机絮凝剂相比,不仅能够使水中的杂质或胶体进行凝固沉淀的一般特点,还具有无污染,降解能力快,繁殖代谢能力快的特殊有点,这是近年来絮凝剂发展的新方向。

2絮凝剂的作用机理

2.1絮凝状态

絮凝剂根据其内部的分子材料的不同,它们在废水处理过程中的絮凝状态也都不同,由于它们的凝聚机理的不同可以将絮凝状态分为三类[3]。

(1)凝结。加入无机絮凝剂例如石灰和明矾后,絮凝剂在水中溶解后,无机分子会消除金属成分表面的电荷,这样会促使水中的杂质和无机成分颗粒凝结成块。

(2)凝聚。这种状态的机理是利用大分子的桥键作用,将大分子颗粒、杂质颗粒和两者的凝结体通过桥键组成一个网状的聚合体。

(3)团聚。是指高分子微粒和杂质在水中的溶解物通过絮凝剂的作用相互抱团成为一起的现象,这种状态形成的沉淀物的颗粒比较大。

2.2絮凝作用机理

絮凝是指分子微粒和小的固体悬浮物及胶体颗粒聚合成沉淀物的过程,凝聚是指水胶体是压缩分子的电荷层和损失稳定的过程中,这一过程需要添加絮凝剂产生溶解电离子中和水胶体颗粒,然后相互形成开始的絮凝微颗粒沉淀物[4]。

3絮凝剂在重金属废水处理的应用

3.1重金属废水处理凝聚机理

就重金属废水处理中的凝聚状况来讲,根据不同絮凝剂的添加,在水中的凝聚原理有所不同,主要可以分为以下几种。

(1)双电层压缩机理。通常情况下,水中的溶解物和金属成分相互之间是稳定的。加入絮凝剂后,微粒间的吸引力和排斥力出现不平衡,这时微粒就会出现结合聚集,达到沉淀的目的。

(2)电中和机理。这种机理主要是针对pH值不是中性的废水,针对废水金属成分的电荷情况,加入相反成分的絮凝剂,导致他们相互吸引产生电中性,从而达到沉淀的目的。

(3)吸附架桥机理。这种机理主要利用高分子材料的吸附作用,使胶体吸附于高分子上形成沉淀物的目的。

(4)沉淀物网铺和卷扫机理。向水中加入大量的大分子物质,使其产生沉淀物,在下降的过程中,沉淀物会将水中杂物一起沉下去达到净化的目的。

这几种机理在实际的应用中往往都是结合起来应用,或者是以某一种或两种为主的应用,这样才能更好地达到净化的目的。

3.2絮凝剂应用的影响因素

在实际的应用中,要得到很好的净化效果的话,需要考虑多方面的因素,结合实际的工程,我们主要考虑以下几点因素。

(1)水温。这点我们应该很容易理解,如果絮凝剂采用的是有机或微生物絮凝剂的话,温度高的话,微生物的代谢加快,繁殖速度加快,所以净化的速度和效果都会有明显的改善。

(2)pH值。pH值很重要,如果我们添加的絮凝剂的种类与该值不符,不仅不能达到净化的目的,而且会增加下一次净化的难度。在大规模使用前,一定要对废水的pH值进行取样测试,取样要均匀准确。

(3)重金属的成分和含量。对废水进行这样的测试,是为了将水中的重金属准确地去除,尽量不添加新的污染物,这样可以有针对地加入絮凝剂并确定絮凝剂加入多少量。做到有的放矢,这样才能更好地达到净化的目的。

(4)水力条件。水力条件主要是影响沉淀物能不能凝聚以及沉淀物大小的问题。如果水流速度过快,还没有形成沉淀物,这部分水就流走了,达不到沉淀的目的,如果水流速度过慢,会导致絮凝剂添加量偏大,水中加入额外的残留物,降低效率。

4结语

絮凝剂在废水处理中的重要性日益凸显,本文对絮凝剂的种类和作用机理做出了介绍,并结合实际工程中的操作,给出了影响絮凝剂效果的几个重要因素。积极探索絮凝剂在重金属处理中得应用。

参考文献

[1]郭帅.微生物絮凝剂的研制及其对染料和重金属废水的处理研究[D].湖南大学,2008:1~23.

[2]戴玉芬.重金属螯合剂对水体中重金属离子的去除性能研究[D].南昌航空大学,2007:3~16.

无机化学物质种类篇4

1.高中无机推断题的种类

1.1表格类题型这类题型的题目中会给定物质及物质的特征现象,来确定物质属于哪一个,从而通过表格的方式罗列出来,考题的目的是考察学生对所学内容和基础知识及物质特征现象的掌握程度,解这类题的关键点在于排除化学反应没有此类想象的物质,然后根据所学知识来确定最终的答案。1.2网络类题型在高中化学考试题目中,同学们根据给出的少量的特征信息,根据整体网络中不同位置的物质信息,通过判断,对网络中不同位置的物质进行判断,在通过物质在网络中的互相反应或者现象进行整个网络中未知物质进行判断,从而将整个题目解答完成。

1.3框图类题型这一类题目已知条件信息比较少,所以题目的难度相对以上两种类型的题目较高,对我们高中生的逻辑思维一段能力要求比较高,对同学们知识储备量的要求也很高,所以在做这类题目时,要仔细阅读每一个文字,注意提干的每一个细节,再解题。

2.高中化学无机推断题的特点

2.1起始于课本,升华于课本从每一年的高考题能够看出,考题都是来源于课本,所以我们在进行复习和复习的过程中要通读课本,对课本的每一个知识点都要了解,找到课本中知识点的重点和难点,把高中化学课本知识学好,用好,在考试的时候才能信手拈来,从容不迫。

2.2答案自在题中出题者在命题时,为了考察学生的细心程度,有时候会将重要的信息或者答案隐含在题目中,所以做题时,要反复阅读,瞻前顾后。我们应该做到能够发掘隐含消息,细心认真。在平时的学习中要加强这一方面的训练,但是也不要忘记基础知识是最重要的。

2.3无用条件掺杂,扰乱思维

有的题目,数字繁多,信息量很大,但是其中有用的信息只占了一部分,这样考查了学生的阅读能力和心态,很多学生在阅读问题量大的问题是,题目中的很多迷惑性信息,由于没有耐心,不够仔细,会漏掉某一些可用条件,从而无法顺利的解题。

3.排除法的特点

排除法也被称为淘汰法,是学生在具有一定的基础知识的前提下,利用辩证思维方式,对已知条件的选项进行筛选排除,以反树正,去伪存真的一个推断解题方法。我们在学习无机化学并且做题时,常常会用到排除法,解题的基本方法:从仔细阅读剖析题目已知条件入手,找到能够一个或者多个这个条件的理由就能够证明这个选项或者条件与题目不符合,就可以将其淘汰,对后续解题精简可用条件。

4.排除法的典型例题解析

4.1在10-9-10-7m的单位范围里,纳米超分子技术能够对分子,原子进行操纵,往往会得到意想不到的变化。例如纳米铜颗粒在遇到空气后会剧烈燃烧,甚至是爆炸,以下的说法中正确的是()a.纳米铜是化合物B.纳米铜颗粒与普通的铜更易于与氧气发生反应C.纳米铜的原子类型与普通铜金属的铜原子不同D.纳米铜可以通风保存题目解析:从题目中可以知道纳米铜是由铜原子构成,属于金属单质,所以就可以将a和C选项排除,题目已知遇到空气极易燃烧,判断必须密封保存,所以排除选项D。最终得到这个题的答案案:B

4.2一包粉末,可能含有碳酸钙、碳酸钠、硫酸钠、硫酸铜和氯化钡中的一种或者几种。为了分析其中成分,某同学做了一下处理:将粉末放入试管中,(1)加水后为白色沉淀和无色溶液的混合物,(2)再加入稀硝酸后,白色沉淀部分溶解,推断粉末的可能成分?解析:由(1)可推断白色沉淀可能是碳酸钙,无色溶液中不可能是硫酸铜,可以将硫酸铜派出,由(2)可知白色沉淀一定有硫酸钡。所以答案是:有三种可能,(1)硫酸钠、氯化钡、碳酸钙;(2)硫酸钠、氯化钡、碳酸钠;(3)硫酸钠、氯化钡、碳酸钙、碳酸钠。

5.结语

综上所述,无机推断题中排除法是确定混合物中组分的一般方法,解题时能够经常用到,对高中化学无机题目的解题提供了便捷快速的方法。

作者:王晨曦单位:长沙市雅礼中学

参考文献:

[1]张萌萌.我的高中化学实验学习体会[J].中学生数理化(高一版),2014年05期

无机化学物质种类篇5

关键词:网箱养殖;水库水质;相互关系;建议

我国现有各种类型水库8900余座,总水面超过200万公顷,占淡水总水面的11.5%,其中可养鱼的水面估计超过180万公顷,占全国淡水可养水面的32%。水库是农业灌溉、人畜饮水、渔业养殖的主要区域,网箱养殖是一项高投入、高产出、适合大水面的渔业方式,具有投资少、产量高、见效快的特点,水库网箱养殖能够最经济和最大程度地利用现有水库资源。但是随着养殖规模和养殖强度的扩大,网箱养殖对水库生态环境的影响凸现,养殖残饵、排泄物、渔药、死鱼、生活废物等严重破坏水库生态系统,2006年初至2007年底,我们对广西的水库网箱养殖进行了实地调研,初步探讨了水库网箱养殖与水质变化的相互关系。

1网箱养鱼对水库水环境的影响

水库水域是一个完整的生态系统,网箱养鱼后将会打破原来的系统平衡,对投饵式养殖而言,系统在增加鱼群体总量的同时,还大量投入饵料;对非投饵式养殖而言,系统增加了滤食性鱼群体总量,消耗掉大量的浮游生物量。因此,网箱养鱼对水库水环境的影响因水库自身的条件不同而有所不同,既有积极有利的作用又有消极抑制的作用。我们对广西龙滩水库网箱养鱼调研表明,至2008年初库区内共有网箱约3万箱,其中95%以上是放养滤食性鱼类,利用水库丰富的浮游生物进行养殖(俗称为生态养殖),放养吃食性鱼类仅600箱左右,年产鱼量约2万吨。2008年3月在水库上游2000m和3000m处曾对水样进行抽检,结果CoD浓度为10mg/L、总p浓度为0.11mg/L、总n浓度为2.1mg/L、石油类为0.02L/L、高锰酸盐为2.4mg/L,除因船舶航行有局部水域受石油类污染外,尚不存在其他严重污染问题,基本达到国家规定的地表3类水质标准。但受库区移民就业压力和眼前利益的驱动,库区的网箱养殖将迅猛发展,3~4年内库区的浮游生物就会出现供不应求的局面,到那时养殖模式势必转为人工投料养殖。据刘潇波[1]研究认为,每投喂1t饲料就有100~150kg散失于水中。按现有网箱规模,每年将有2000t的残饵进入库区水体,龙滩水库水质将受到严重污染。孟红明等[2]曾对我国主要水库的富营养化现状调查,认为水库水质总体状况堪忧,被评价的135座水库中贫营养型水库38座、中营养型水库40座、富营养型水库57座,分别占调查水库总库容的17.6%、45.4%、37.0%,如不采取相应的措施,水体富营养化将日趋严重。

2网箱养殖对水库水体溶氧量(Do)的影响

溶解在水中的氧称为溶解氧(Do),Do以分子状态存在于水中,Do量是水库水质重要指标之一。水库水体Do含量受到2种作用的影响:一种是使Do下降的耗氧作用,包括好氧有机物降解、生物呼吸;另一种是使Do增加的复氧作用,主要有空气中氧的溶解、水生植物的光合作用等,在藻类丰富的水体中,光合作用放氧也可能使水中的氧达到过饱和状态,好氧和复氧作用使水中Do含量呈现出时空变化。在水库中进行网箱养殖,部分散失在水体中的饵料和鱼类排泄物增加,若其耗氧速度超过氧的补给速度,则水中Do量将不断减少。另外,网箱养殖的鱼类呼吸要消耗大量的Do。因此,网箱区水体中的Do通常低于无网箱区。当水体受到有机物污染时,水中Do量甚至可接近于零,这时有机物在缺氧条件下分解就出现腐败发酵现象,使水质严重恶化,可造成鱼类浮头、死亡。水库水体中Do的数0,除了跟水体中的生物数量和有机物数量有关外,还与水温和水层有关,底层水中一般Do较少,深层水中甚至完全无氧,水体中的溶解氧随水深的增加而减少是一个普遍现象,网箱养殖可使这一现象加剧。水质良好的水体Do量应维持在5~10mg/L,2006年10月26日11时我们对南宁横县西津水库的米埠坑上、中、下游水体进行抽测,其Do分别为7.04mg/L、4.16mg/L和3.84mg/L,显然米埠坑中游和下游断面的Do已低于安全界限4.9mg/L,这是由于人类的网箱养殖活动造成的。

3网箱养殖对水库水体生化需氧量(BoD)的影响

水体中微生物分解有机物的过程消耗水中Do的量,称生化需氧量(BoD),BoD是表示水体被有机物污染程度的一个重要指标。一般有机物在微生物作用下,其降解过程可分为2个阶段,第1阶段是有机物转化为二氧化碳、氨和水,第2阶段是氨进一步在亚硝化细菌和硝化细菌的作用下,转化为亚硝酸盐和硝酸盐,即硝化过程。BoD一般指的是第1阶段生化反应的耗氧量。在水产养殖中通常采用20℃条件下经5d培养后测得的BoD作为水中有机物的耗氧量。水库网箱养殖产生残饵和排泄物等有机物通常都可以被微生物所分解,但分解需要消耗氧,如果水中的溶解氧不足以供给微生物需要,部分有机物氧化不完全,容易产生H2S、nH3等有毒气体,危害养殖鱼类的健康,严重时会引起养殖鱼类的大量死亡,所以在Do较高的水库有机物分解的较好,鱼类的发病率较低。一般认为BoD小于1mg/L,表示水体清洁;大于3~4mg/L,表示受到有机物污染。据刘顺科等[3]对水磨滩水库网箱养殖的水质研究表明,网箱养殖区的生化耗氧量高于对照区,网箱养殖使水库水体的生化耗氧量明显增加。

4网箱养殖对水库水体化学需氧量(CoD)的影响

水体中能被氧化的物质在规定条件下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量,称为化学需氧量(CoD)。水中各种有机物进行化学氧化反应的难易程度是不同的,因此,化学需氧量只表示在规定条件下水中可被氧化物质的需氧量的总和。CoD与BoD比较,CoD的测定不受水质条件限制,测定的时间短,CoD不能区分可被生物氧化和难以被生物氧化的有机物,不能表示出微生物所能氧化的有机物量,而且化学氧化剂不仅不能氧化全部有机物,反而会把某些还原性的无机物也氧化了。所以采用BoD作为有机物污染程度的指标较为合适,在水质条件限制不能做BoD测定时,可用CoD代替。网箱养殖对水库水体CoD的影响与BoD相类似,其使水库水体的化学耗氧量增加。

5网箱养殖对水库水体pH值的影响

pH值亦称氢离子浓度指数,是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。pH值是水库水质的一个重要指标,它对网箱养殖鱼类的生长有着直接或者间接的影响。对网箱养殖而言,pH值7.5~8.0的微碱性条件是较为理想的酸碱度。通常由于水库的水体较大,为天然的缓冲系统,因而其pH值变化幅度较其他参数小。水库的pH值变化主要与工业污染、酸雨(广西近年降水酸度pH值平均为4.9左右)、水生生物的活动、水温、空气中Co2分压的变化和底质中有机碎屑的腐解有关,正常的网箱养殖对pH值的影响不大,但在养殖活动中大量使用药物(如生石灰、漂白粉、盐酸等)、大量死鱼或富营养化发生水华等情况下,养殖区的pH值会升高或降低。2006年10月26日11时我们对南宁横县西津水库的米埠坑上、中、下游水体进行抽检,三断面pH值无明显差异。

6网箱养殖对水库水体总氮(tn)、总磷(tp)的影响

水体中的氮主要以3种形式存在:可溶性无机氮、有机氮化合物及溶解的分子态氮,tn通常包括无机氮和有机氮。有机氮主要存在于各种有机细屑和鱼类的排泄物中;无机氮指溶在水中的各种无机化合物中的氮,主要是三态氮:硝态氮、亚硝态氮和铵态氮。水体中的磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在,在各项水质指标中,氮和磷是水体富营养化最主要的诱因。水库富营养化程度与水体tn、tp浓度密切相关,随着其浓度的升高,水体的富营养化程度也在不断加剧,tn在0.5~1.5mg/L之间为富营养型,tp超过0.01mg/L时,就可能引起富营养化发生,在网箱养殖水域,散失的饵料和养殖对象的排泄物是投饵网箱养殖水体中磷的主要来源,高密度的投饵网箱养殖造成水体中磷浓度的增加。我所于2006年对西津水库网箱养殖对水质的影响研究表明,养殖区的无机磷和tp分别是非养殖区的1.25倍和1.67倍[4],网箱区水层中总tp随水深的增加而增加,是p沉积的结果,这在有跃温层的水体中表现得尤为明显。2007年区环保部门对施行网箱养殖的龙滩水库、岩滩水库、大王滩水库和青狮潭水库水质的检测结果是:水库水体为Ⅳ类水质,但是tn和tp超标、富营养化趋势明显。网箱养殖产生的废物增加了水体营养物的总浓度,降低了水体的透明度,导致水体一定程度的富营养化。在龙滩水库的不投饵网箱养殖,主养品种以鲢、鳙鱼为主,对网箱区及上下游的水质监测结果表明,不投饵网箱养殖能改善水体透明度,降低BoD、CoD含量,对降低tp也有一定的作用。

7讨论与分析

2006年,全国水资源综合规划调查评价,我国主要水库中约1/4的水库水质状况劣于iii类标准;6.4%为劣V类,污染严重,水体功能基本丧失。其中中南、华东地区水库水质状况较好,西北、西南和华北地区次之,东北地区最差。水质超标项目主要为高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、挥发酚等,说明我国水库水体污染主要为耗氧有机污染。我国水库水质状况恶化有多种原因,其中生活用水、工业用水等点源污染未能得到有效控制,降雨径流造成的面源污染日益严重,由水产养殖造成的内源污染正逐步显现,形成了点源、面源和内源污染共存、污染物类型多样的复杂态势。水库网箱养殖是内源污染的主要形式,其对水库水质的影响主要是由于投饵、排泄等原因造成水体中tp、tn增加,Do量减少,CoD、BoD升高,而对水体的pH值、水温等影响不大。

8建议

(1)积极开展水库水环境演变机理及水环境修复技术的研究。根据水库不同的水质类型,建立相应的负载力模型,限制养殖规模,合理布局网箱养殖区域。

(2)定期对水质进行监测,避免长时间养殖带来富营养化和污染,保证水库水环境处于良性生态平衡状态。目前,我国水库中真正监测水质状况的不多,只有一些大水库有监测,但数据是不公开的,要遏制水库水质的恶化,必须加强水库水质的监测、监管和信息制度。

(3)推行健康养殖。选择合理的养殖品种,吃食性鱼类和滤食性鱼类搭配合理;选择优质的饲料,注重饵料的投放量和投喂方法,减少残饵对水体污染,提高饵料利用率;提高疾病预防意识,严禁使用违禁渔药。

(4)加强对养殖户的环保教育,提高环保意识,让大家都认识到水资源并非“用之不尽,取之不竭”,如果违反自然规律,无节制地索取水资源,最后必将得到自然界的报复,自觉树立“人人有责,从我做起”的观念。

9参考文献

[1]刘潇波,高殿森.浅析淡水网箱养鱼对水环境的影响及对策[J].重庆工业高等专科学校学报,2004,19(6):50-51.

[2]孟红明,张振克.我国主要水库富营养化现状评价[J].河南师范大学学报(自然科学版),2007,35(2):133-136.

无机化学物质种类篇6

关键词:网箱养殖;水库水质;相互关系;建议

我国现有各种类型水库8900余座,总水面超过200万公顷,占淡水总水面的11.5%,其中可养鱼的水面估计超过180万公顷,占全国淡水可养水面的32%。水库是农业灌溉、人畜饮水、渔业养殖的主要区域,网箱养殖是一项高投入、高产出、适合大水面的渔业方式,具有投资少、产量高、见效快的特点,水库网箱养殖能够最经济和最大程度地利用现有水库资源。但是随着养殖规模和养殖强度的扩大,网箱养殖对水库生态环境的影响凸现,养殖残饵、排泄物、渔药、死鱼、生活废物等严重破坏水库生态系统,2006年初至2007年底,我们对广西的水库网箱养殖进行了实地调研,初步探讨了水库网箱养殖与水质变化的相互关系。

一、网箱养鱼对水库水环境的影响

水库水域是一个完整的生态系统,网箱养鱼后将会打破原来的系统平衡,对投饵式养殖而言,系统在增加鱼群体总量的同时,还大量投入饵料;对非投饵式养殖而言,系统增加了滤食性鱼群体总量,消耗掉大量的浮游生物量。因此,网箱养鱼对水库水环境的影响因水库自身的条件不同而有所不同,既有积极有利的作用又有消极抑制的作用。我们对广西龙滩水库网箱养鱼调研表明,至2008年初库区内共有网箱约3万箱,其中95%以上是放养滤食性鱼类,利用水库丰富的浮游生物进行养殖(俗称为生态养殖),放养吃食性鱼类仅600箱左右,年产鱼量约2万吨。2008年3月在水库上游2000m和3000m处曾对水样进行抽检,结果CoD浓度为10mg/L、总p浓度为0.11mg/L、总n浓度为2.1mg/L、石油类为0.02L/L、高锰酸盐为2.4mg/L,除因船舶航行有局部水域受石油类污染外,尚不存在其他严重污染问题,基本达到国家规定的地表3类水质标准。但受库区移民就业压力和眼前利益的驱动,库区的网箱养殖将迅猛发展,3~4年内库区的浮游生物就会出现供不应求的局面,到那时养殖模式势必转为人工投料养殖。据刘潇波研究认为,每投喂1t饲料就有100~150kg散失于水中。按现有网箱规模,每年将有2000t的残饵进入库区水体,龙滩水库水质将受到严重污染。孟红明等曾对我国主要水库的富营养化现状调查,认为水库水质总体状况堪忧,被评价的135座水库中贫营养型水库38座、中营养型水库40座、富营养型水库57座,分别占调查水库总库容的17.6%、45.4%、37.0%,如不采取相应的措施,水体富营养化将日趋严重。

二、网箱养殖对水库水体溶氧量(Do)的影响

溶解在水中的氧称为溶解氧(Do),Do以分子状态存在于水中,Do量是水库水质重要指标之一。水库水体Do含量受到2种作用的影响:一种是使Do下降的耗氧作用,包括好氧有机物降解、生物呼吸;另一种是使Do增加的复氧作用,主要有空气中氧的溶解、水生植物的光合作用等,在藻类丰富的水体中,光合作用放氧也可能使水中的氧达到过饱和状态,好氧和复氧作用使水中Do含量呈现出时空变化。在水库中进行网箱养殖,部分散失在水体中的饵料和鱼类排泄物增加,若其耗氧速度超过氧的补给速度,则水中Do量将不断减少。另外,网箱养殖的鱼类呼吸要消耗大量的Do。因此,网箱区水体中的Do通常低于无网箱区。当水体受到有机物污染时,水中Do量甚至可接近于零,这时有机物在缺氧条件下分解就出现腐败发酵现象,使水质严重恶化,可造成鱼类浮头、死亡。水库水体中Do的数0,除了跟水体中的生物数量和有机物数量有关外,还与水温和水层有关,底层水中一般Do较少,深层水中甚至完全无氧,水体中的溶解氧随水深的增加而减少是一个普遍现象,网箱养殖可使这一现象加剧。水质良好的水体Do量应维持在5~10mg/L,2006年10月26日11时我们对南宁横县西津水库的米埠坑上、中、下游水体进行抽测,其Do分别为7.04mg/L、4.16mg/L和3.84mg/L,显然米埠坑中游和下游断面的Do已低于安全界限4.9mg/L,这是由于人类的网箱养殖活动造成的。

三、网箱养殖对水库水体生化需氧量(BoD)的影响

水体中微生物分解有机物的过程消耗水中Do的量,称生化需氧量(BoD),BoD是表示水体被有机物污染程度的一个重要指标。一般有机物在微生物作用下,其降解过程可分为2个阶段,第1阶段是有机物转化为二氧化碳、氨和水,第2阶段是氨进一步在亚硝化细菌和硝化细菌的作用下,转化为亚硝酸盐和硝酸盐,即硝化过程。BoD一般指的是第1阶段生化反应的耗氧量。在水产养殖中通常采用20℃条件下经5d培养后测得的BoD作为水中有机物的耗氧量。水库网箱养殖产生残饵和排泄物等有机物通常都可以被微生物所分解,但分解需要消耗氧,如果水中的溶解氧不足以供给微生物需要,部分有机物氧化不完全,容易产生H2S、nH3等有毒气体,危害养殖鱼类的健康,严重时会引起养殖鱼类的大量死亡,所以在Do较高的水库有机物分解的较好,鱼类的发病率较低。一般认为BoD小于1mg/L,表示水体清洁;大于3~4mg/L,表示受到有机物污染。据刘顺科等对水磨滩水库网箱养殖的水质研究表明,网箱养殖区的生化耗氧量高于对照区,网箱养殖使水库水体的生化耗氧量明显增加。

四、网箱养殖对水库水体化学需氧量(CoD)的影响

水体中能被氧化的物质在规定条件下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量,称为化学需氧量(CoD)。水中各种有机物进行化学氧化反应的难易程度是不同的,因此,化学需氧量只表示在规定条件下水中可被氧化物质的需氧量的总和。CoD与BoD比较,CoD的测定不受水质条件限制,测定的时间短,CoD不能区分可被生物氧化和难以被生物氧化的有机物,不能表示出微生物所能氧化的有机物量,而且化学氧化剂不仅不能氧化全部有机物,反而会把某些还原性的无机物也氧化了。所以采用BoD作为有机物污染程度的指标较为合适,在水质条件限制不能做BoD测定时,可用CoD代替。网箱养殖对水库水体CoD的影响与BoD相类似,其使水库水体的化学耗氧量增加。

五、网箱养殖对水库水体pH值的影响

pH值亦称氢离子浓度指数,是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。pH值是水库水质的一个重要指标,它对网箱养殖鱼类的生长有着直接或者间接的影响。对网箱养殖而言,pH值7.5~8.0的微碱性条件是较为理想的酸碱度。通常由于水库的水体较大,为天然的缓冲系统,因而其pH值变化幅度较其他参数小。水库的pH值变化主要与工业污染、酸雨(广西近年降水酸度pH值平均为4.9左右)、水生生物的活动、水温、空气中Co2分压的变化和底质中有机碎屑的腐解有关,正常的网箱养殖对pH值的影响不大,但在养殖活动中大量使用药物(如生石灰、漂白粉、盐酸等)、大量死鱼或富营养化发生水华等情况下,养殖区的pH值会升高或降低。2006年10月26日11时我们对南宁横县西津水库的米埠坑上、中、下游水体进行抽检,三断面pH值无明显差异。

六、网箱养殖对水库水体总氮(tn)、总磷(tp)的影响

水体中的氮主要以3种形式存在:可溶性无机氮、有机氮化合物及溶解的分子态氮,tn通常包括无机氮和有机氮。有机氮主要存在于各种有机细屑和鱼类的排泄物中;无机氮指溶在水中的各种无机化合物中的氮,主要是三态氮:硝态氮、亚硝态氮和铵态氮。水体中的磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在,在各项水质指标中,氮和磷是水体富营养化最主要的诱因。水库富营养化程度与水体tn、tp浓度密切相关,随着其浓度的升高,水体的富营养化程度也在不断加剧,tn在0.5~1.5mg/L之间为富营养型,tp超过0.01mg/L时,就可能引起富营养化发生,在网箱养殖水域,散失的饵料和养殖对象的排泄物是投饵网箱养殖水体中磷的主要来源,高密度的投饵网箱养殖造成水体中磷浓度的增加。我所于2006年对西津水库网箱养殖对水质的影响研究表明,养殖区的无机磷和tp分别是非养殖区的1.25倍和1.67倍,网箱区水层中总tp随水深的增加而增加,是p沉积的结果,这在有跃温层的水体中表现得尤为明显。2007年区环保部门对施行网箱养殖的龙滩水库、岩滩水库、大王滩水库和青狮潭水库水质的检测结果是:水库水体为Ⅳ类水质,但是tn和tp超标、富营养化趋势明显。网箱养殖产生的废物增加了水体营养物的总浓度,降低了水体的透明度,导致水体一定程度的富营养化。在龙滩水库的不投饵网箱养殖,主养品种以鲢、鳙鱼为主,对网箱区及上下游的水质监测结果表明,不投饵网箱养殖能改善水体透明度,降低BoD、CoD含量,对降低tp也有一定的作用。

七、讨论与分析

2006年,全国水资源综合规划调查评价,我国主要水库中约1/4的水库水质状况劣于iii类标准;6.4%为劣V类,污染严重,水体功能基本丧失。其中中南、华东地区水库水质状况较好,西北、西南和华北地区次之,东北地区最差。水质超标项目主要为高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、挥发酚等,说明我国水库水体污染主要为耗氧有机污染。我国水库水质状况恶化有多种原因,其中生活用水、工业用水等点源污染未能得到有效控制,降雨径流造成的面源污染日益严重,由水产养殖造成的内源污染正逐步显现,形成了点源、面源和内源污染共存、污染物类型多样的复杂态势。水库网箱养殖是内源污染的主要形式,其对水库水质的影响主要是由于投饵、排泄等原因造成水体中tp、tn增加,Do量减少,CoD、BoD升高,而对水体的pH值、水温等影响不大。

八、建议

(1)积极开展水库水环境演变机理及水环境修复技术的研究。根据水库不同的水质类型,建立相应的负载力模型,限制养殖规模,合理布局网箱养殖区域。

(2)定期对水质进行监测,避免长时间养殖带来富营养化和污染,保证水库水环境处于良性生态平衡状态。目前,我国水库中真正监测水质状况的不多,只有一些大水库有监测,但数据是不公开的,要遏制水库水质的恶化,必须加强水库水质的监测、监管和信息制度。

(3)推行健康养殖。选择合理的养殖品种,吃食性鱼类和滤食性鱼类搭配合理;选择优质的饲料,注重饵料的投放量和投喂方法,减少残饵对水体污染,提高饵料利用率;提高疾病预防意识,严禁使用违禁渔药。

(4)加强对养殖户的环保教育,提高环保意识,让大家都认识到水资源并非“用之不尽,取之不竭”,如果违反自然规律,无节制地索取水资源,最后必将得到自然界的报复,自觉树立“人人有责,从我做起”的观念。

参考文献

[1]刘潇波,高殿森.浅析淡水网箱养鱼对水环境的影响及对策[J].重庆工业高等专科学校学报,2004,19(6):50-51.

[2]孟红明,张振克.我国主要水库富营养化现状评价[J].河南师范大学学报(自然科学版),2007,35(2):133-136.

无机化学物质种类篇7

生态堡所产鲜食螺旋藻的卫生与安全性的基本原理及科学依据主要表现在以下几方面:

一、在物种方面:

螺旋藻是早就被世界卫生组织、联合国粮农组织、美国FDa等国际权威机构公认的“人类未来最佳营养食品”,中国卫生部也将其作为“营养新资源食品”。由此可以确认螺旋藻作为食品物种是安全可靠的。而生态堡所使用的藻种,更是由中国科学院武汉微藻研究中心从近百个品系中优选出的优质品系(纯顶螺旋藻),无论从营养、品质、纯正度、抗变异以及生长性方面,均属最优良的品种之一。

二、在培养产出方式方面:

螺旋藻的发现利用,是因科学家发现生活在非洲乍得湖畔的土著人将湖中的蓝绿色物质捞取直接食用或在沙滩上晒干后食用,其体格强壮、极少生病,平均寿命在90岁以上,后经科学研究发现该食品是一种藻类,是十分适合人类食用的营养品,其形状为螺旋状,故称为螺旋藻。为了大规模地满足人类健康的需要,美、英等国先后开发了工业化生产螺旋藻的技术,后被世界广泛使用。而这种工业化的生产方式主要依靠开放式的水面养殖,这种养殖方法不仅受到季节变化的限制,同时,也不可避免地受到风沙、雨水及人为的污染。相对这种自然开放式的培养方法,生态堡采用的是几乎封闭培养的方式;使用的水为纯净水或自来水;生态堡制造所用的材料凡与培养物接触的部分,全都采用无毒材料,并已通过食品卫生检验合格;生态堡的扣齿防尘设计和净化后爆气翻腾溢氧设计,更杜绝了自然风沙、尘埃的侵入污染。因此,如果在此之前全世界使用开放式培养的螺旋藻食用尚属卫生的话,生态堡的封闭式加净化条件下的培养更不存在卫生方面的问题。

三、在培养基的安全性方面:

螺旋藻的生长除了需要水、阳光、空气外,还需要多种的基础生长元素如(碳源、氮源和多种矿物质)。以往工业化生产螺旋藻所使用的培养基一般都是工业级或农用级材料。生态堡所用的培养基即“鲜食螺旋藻专用培养源”,都是选用食用级(如碳源主要是食用小苏打、葡萄糖等)或分析纯级(其重金属等有害物质含量比工业级低几十倍到上千倍),对于有些元素物质还进行了无毒害化处理。因此,由广西医科大学中心试验室在对生态堡鲜藻动物食用全面科学实验中,没有发现有毒有害、对动物产生致病、产生遗传不利影响的问题。北京市疾病预防控制中心随机抽样对鲜藻及培养源的重金属检验,其含量远远低于国家同类产品的规定标准。

四、pH值与渗透压:

在此之前,全世界基本都采用开放式培养生产螺旋藻,但污染致害问题并不多见。生态堡所产鲜藻及培养源送北京疾病预防控制中心检验时,其所含有害菌的数量之少让检验人员感到惊奇(生态堡鲜藻液菌总数不到国家规定的万分之一,大肠杆菌仅为干品的三十分之一,致病菌为零),其中重要的原因与螺旋藻水生环境的两个重要指标有关:一是其pH值在9-11之间,这种高碱性的水环境,不要说自身不易产生细菌,即使有外来菌侵入也难以存活;二是培养液的渗透压远高于一般的水体,这是蓝藻生存所必须的(因螺旋藻在普通淡水中十几分钟其细胞壁便会自然破裂),而改变培养液渗透压的物质,主要是食盐等无机盐类,这就进一步强化了其抗菌抑菌的作用力。

五、螺旋藻有无包涵、无内毒的生理特性:

螺旋藻是35亿年前的原始自养生物,在地球的亿万种生物圈内,像螺旋藻这样在如此长久、且生态环境多变的情况下,能仍然存在且无明显进化的物种十分罕见。这一奇特现象的原因到目前仍然是个谜。但是有一点是已被科学证实了的,那就是这种生物有一种难得的生理特性,即该生物不容易与其他生物有机体融合,在转化其无机物过程中,不易出现包涵体和内毒现象。这主要是因为这种自养生物因其处在生物链的最低层,其食物链也与其他生物不同,它只依靠水和无机元素通过光合作用分裂达到增殖。因此,一些制药业将人直接食用有毒或不易吸收的治疗性物质,经螺旋藻转化为无毒无害的有机质供人食用,便可达到食用安全、治疗效果更佳的目的就是很好的例证。

六、新鲜品与干品之区别:

螺旋藻属于水生植物,与其他植物一样含有很高的叶绿素a和叶绿素B,所不同的是,螺旋藻所含的蛋白质和维生素是其他任何植物所不可比的,因此营养极其丰富、齐全、配比均衡。从基本常识可以知道,富含叶绿素和维生素的果蔬类食品,新鲜的一定比干燥的或加工成罐头制品的更安全、更营养。而富含蛋白质的鱼、虾也一定是鲜活的比死亡后再加工的制品好。科学实验已证明,螺旋藻因其细胞壁极薄且营养丰富,采用以往的工业化加工(采集烘干制粉压片或灌装胶囊包装储运销售)消费方法,极易使螺旋藻品质受损和被加工过程污染(如在干品中叶绿素和氨基酸的含量比鲜品降低20%以上,抗氧化物歧化酶“SoD”鲜品中含量高达3750个国际单位,而在干藻中则全部灭活,其他生物活性物质也发生不同程度的变质或劣化现象,常见于螺旋藻干品中的腥臭味就是螺旋藻质变的外在反映)。而生态堡所产鲜活螺旋藻因可以使消费者做到即取即食(就像水果从树上摘下即食一样),可有效避免螺旋藻的营养损失和质变问题。因此,食用生态堡所产的鲜活螺旋藻,只要遵循即采即食,冲淋充分(主要为清洗掉藻细胞外壁残留的培养液即碱味),便能保证食用卫生、安全。

七、生态堡鲜藻培养过程中的科学护理与注意事项:

1、初次使用的生态堡,应用清洁的淡水(自来水即可)冲洗干净,再用少量热水冲洗消毒即可(但不要用抹布之类擦拭,以免污染或划伤)。

2、必须使用与生态堡匹配的“鲜食螺旋藻专用培养源”,因为这是按生态堡的特殊培养方式和所选用的藻种相匹配的且经过了无毒害化处理的专用培养基,不可使用来路不明或工业生产用的培养基,以免造成对螺旋藻生长的不利影响和对健康的危害。

3、配兑“培养液”的水最好使用合格的纯净水或蒸馏水(如有困难,可以凉开水代替),这样不仅使螺旋藻长势好,观感好,而且培养液的消耗也会有所节省。

4、培养过程中一定要避免油、脂等有机物的污染。因螺旋藻是以无机质作为生长增殖的基本营养物的,不能吸收利用有机质,因此有机物特别是油脂类的物质,会对螺旋藻的生长起障碍作用,也容易导致有害菌类的借机入侵。因此,所有培养用具(包括堡体、配制培养液的容器、采集器、网、刷等),都必须是清洁的。

5、螺旋藻在生长过程中会因其趋光特性,容易在光亮处黏附,长时间不采集或夏季气温过高(超过35℃)时较易产生老化藻,如出现结膜、结片或黄褐藻体时,应及时清理出生态堡,以免产生有机污染。

无机化学物质种类篇8

关键词蔬菜;无公害;施肥技术

中图分类号s147.2文献标识码b文章编号1007-5739(2010)22-0302-01

无公害蔬菜是指蔬菜中有害物质(如农药残留、重金属、亚硝酸盐等)的含量控制在国家规定的允许范围内,食用后对人体健康不造成危害的蔬菜。但蔬菜是一种容易富集和残留硝酸盐、重金属及农药等污染物的作物。研究无公害蔬菜生产中存在的问题,改进种植措施,使蔬菜中有害物质的含量控制在国家规定的标准以内,具有现实意义。

1无公害蔬菜施用的肥料类型

蔬菜中有害物质的含量,特别是硝酸盐含量,与所施用的肥料种类密切相关。施用化肥的蔬菜中有害物质的含量较高,沤制肥次之,高温堆肥较少,生物菌肥最少。在无公害蔬菜生产中应限制化肥的施用量,提倡施用有机肥和生物菌肥[2]。生产无公害蔬菜的肥料类型有以下几种。

(1)有机肥。主要有堆肥、厩肥、沼气肥、绿肥、作物秸秆、泥肥、饼肥等。高温堆肥在物料堆制发酵过程中,能杀死肥料中的病原微生物、虫、卵或清除杂草种子等,并对物料所含有机氯农药有明显的降解作用,应大力提倡施用。

(2)生物菌肥。包括复合微生物肥料、磷细菌肥料、根瘤菌肥料、腐殖酸类肥料等。生物菌肥主要依靠微生物的分解发挥其肥效,可减少蔬菜中硝酸盐的含量,改善蔬菜品质。

(3)矿质肥料。如矿物钾肥、硫酸钾肥、矿物磷肥等。

(4)微量元素肥料。即以铜、铁、硼、锌、锰、钼等微量元素及有益元素为主配制的肥料。

2无公害蔬菜的施肥原则

无公害蔬菜施肥原则应以施有机肥为主,其他肥料为辅;以多元复合肥为主,单元肥料为辅;以施基肥为主,追肥为辅。

(1)因蔬菜种类施肥。不同种类的蔬菜吸收硝酸盐的程度不同,如茄子、辣椒、胡萝卜、番茄、萝卜等果菜和根菜类对硝酸盐积累较轻,收获前20~30d应停止施用硝态氮肥;而卷心菜、缩叶莴苣等对硝酸盐积累少,可少量施用;白菜、菠菜等容易积累硝酸盐,应严禁施用硝态氮肥。

(2)春冬菜少施氮。春冬菜光照弱,容易积累硝酸盐,应不施或少施氮肥;夏秋菜生长季节气温高,含硝酸少,可适量施用一些氮肥。高肥菜地应禁用氮肥;低肥菜地的蔬菜积累硝酸盐较轻,可施氮肥、有机肥培肥地力;富含腐植质的土壤,因蔬菜的硝酸盐含量高,应禁施氮肥[3-4]。

(3)不施硝态氮肥。硝酸铵、硝酸钾、硝酸钙及含硝态氮的复合化肥容易使蔬菜积累硝酸盐,在菜地不宜施用。尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、酰铵态氮肥施用时应控制其用量,施用时一定要深施盖土。

(4)氮肥深施盖土。深施在土壤15~18cm左右,可使硝化作用进行缓慢,肥料利用率高,并减少蔬菜对硝酸盐的积累。蔬菜中硝酸盐积累随施肥量的增加而提高,纯氮施肥量一般控制在375kg/hm2,60%~70%作基肥全层施用,30%~40%作苗肥深施。

(5)早施氮肥。苗期宜施氮肥,有利于蔬菜早发、快长并降低硝酸盐积累。

(6)重施有机肥。有机肥应经高温堆沤腐熟,杀死病菌、虫卵后施用,可避免蔬菜被硝酸盐污染,并且保证品质、耐贮存。沼气废渣液肥效高,经常施用可明显减少病虫害,因此,应减少农药用量,提高蔬菜产量。

3无公害蔬菜施肥技术

在蔬菜生产中科学、合理的施肥不仅影响蔬菜产量,也影响蔬菜品质和环境质量。平衡施肥既要满足无公害蔬菜高产和优质的要求,又要不断提高和保持土壤肥力,防止环境污染。其具体要求是:施用肥料无公害、施肥方式无公害、施肥结果无公害,其最终目标是实现高产、优质、高效。

(1)坚持“一个”施肥原则。坚持有机肥与化学肥料相结合的原则。有机肥是蔬菜高产、稳产、优质、高效的物质基础,化学肥料则保证蔬菜生长营养全面,两者只有配合施用、平衡互补,才能充分发挥其肥效。

(2)把握好“两个”平衡。一是氮、磷、钾养分之间的平衡;二是大量元素与中、微量元素之间的平衡。把握好“两个”养分平衡,一方面,要了解不同蔬菜种类的营养特性;另一方面,要密切关注土壤养分状况的变化。只有把二者相结合,才能制订出科学的施肥方案。在实施过程中,还要根据土壤养分含量的变化及时调整施肥方案,灵活把握施肥规律,力求所施养分的比例趋于平衡,从而增进肥效,达到预期高产、优质、高效的目的。

(3)合理运用“三种”施肥方式。种肥、基肥、追肥是常用的3种施肥方式,应根据不同的蔬菜品种和不同生育期,灵活施肥,做到基肥与追肥合理搭配,辅助施用种肥,补充叶面肥和co2气肥。整理

4参考文献

[1]李秋双.无公害蔬菜施肥需要注意的问题[j].现代农村科技,2010(10):44-45.

[2]刘斌,周子青,杨晓莉.再谈有机肥料的积造与施用技术[j].内蒙古农业科技,2006(b12):103-105.

无机化学物质种类篇9

不妨从“有机”说起。

神秘的“生命力”

自13世纪以来首先出现在英文里的organ,指的是风琴之类的乐器,也有器械、机构或机关的含义。后来,又延伸出一个重要含义,指活的生物中任何一种能够完成特定工作任务的结构。因此,心、肝、肺和皮肤都是“organ”(器官)。由于大多数生物体都可视为一同发挥作用的许多器官的集合体,所以通常就把生物叫做“organism”,即“有机体”。

及至19世纪初,人们业已认识到,只是在活组织中(或曾是活组织的一部分的那些物质中)才能发现的化学物质,与在非生命世界中到处都能发现的化学物质差异极大。1806年,瑞典化学家贝采利乌斯(1779-1848)最早提出了“有机化学”这个名称,并首次以“有机物”指代生物体的分子化合物,而以“无机物”指代非来源于生物体的化合物。

贝采利乌斯设想,在有机界,存在神秘的“生命力”参与化合物的生成,由此他断言:只有活组织才能制造有机化合物(他的这种观点就是所谓“生机论”的范例)。这便使人们产生了一种错觉:似乎有机物这种复杂而又神秘的物质,属“有生机之物”或“有生命之物”,只有在一种非物质的“生命力”的作用下才能形成,而不能在实验室里用化学方法合成。

可是,1828年,贝采利乌斯的学生、德国化学家弗里德里希·维勒(1800-1882)未利用任何活的或死的组织,只是把氰酸铵加热就制成了一种典型的有机化合物——尿素,从而打破了事关有机化合物的生机论(今天我们知道,已知的成千上万种有机化合物中的许多种类,都可以很容易地在实验室里合成)。

不过,对有机化合物与无机化合物做出区分还是有用的。因此,从1860年起,有机化合物被定义为所有含碳原子的化合物(个别简单的化合物如二氧化碳例外),而无机化合物则是指其分子中不包含碳原子的化合物。相应地,有机化学通常就是指研究含碳化合物的科学。人们逐渐认识到,碳元素是一种十分重要的元素,因为由碳原子组成的链或环构成了有机化合物的骨架,而有机物又是构成生物分子和生物体的材料。

如今,“有机”就其对应之英文“organic”来说,有一个特别的含义,指人类、动物或植物的生命过程或产物。它也具有一个重要的引申含义或隐喻:表示某些种类的关系,以及某些社会类型。当适用到社会组织时,organic之含义接近natural:一个有机的社会是指“自然成长”的社会,而非“人为创造”的社会。organic也一直被广泛地用在艺术与文学的讨论里,以此来描述一部作品中各个部分间深具意义的关系与相关性(即特别的内在关系):有机的关系或有机的关联。

organic还可以有以下几种生物学上的含义:是物体与生俱来的基础构成物;代表生命体的特性或概念;是一种自然且循序的发展过程;是一种由大自然的元素自然结合而呈现出的组织现象。

有机食品的兴起

“有机食品”是英文“organicFood”的直译,这里所说的“有机”不是化学上的概念,而是指采取一种有机的耕作和加工方式。美国农业部下设的有机食品管理机构,于2001年对有机食品的生产方式给出了如下界定:有机食品生产过程中必须注重对可再生资源的使用,注重水土保持及环境保护。而有机肉类、禽类、鸡蛋、奶制品等生产过程中不得使用任何抗生素或生长激素。有机食品也不允许使用传统的杀虫剂,不允许使用合成肥料及污水污泥灌溉,不经生物工程或电离辐射加工。

因此,大致可以这么说:有机食品来自于有机农业生产体系,是指根据国际或者国家有机农业生产要求和相应的标准生产加工,并通过独立的有机食品认证机构认证的一切农副产品及其加工品,包括粮食、蔬菜、水果、奶制品、禽畜产品、蜂蜜、水产品和调料等。

有机食品的兴起,反映了人们对于农产品生产的重新认识,是近年来人们追求“天然”、“绿色”、“健康”饮食生活的一个延续和升华;同时,也反映了人们对广泛使用化肥、农药和食品添加剂的不安,以及试图通过食用安全的、健康的食品来摆脱这种不安的心理和愿望。

在国外,过去所讲的“健康食品”,通常是指能够改善人体健康状况的食品;“天然食品”,一般是指加工程度很小,不含人工合成的色素、香料、防腐剂及添加剂的食品。在我国,蔬菜、水果、蛋类、肉类和奶制品按其安全、健康标准,从低到高依次称为“无公害”、“绿色”和“有机”三类食品。

“无公害食品”由政府推动,是对食品的一种基本要求:农药残留、重金属和有害微生物等卫生质量指标均不能超标;绿色食品则彰显其出自良好的生态环境,它限量使用化肥、农药、激素等合成物质,分为a级和aa级两种。其中,a级绿色食品生产中允许限量使用化学合成生产资料,aa级绿色食品则较为严格地要求在生产过程中不使用化学合成的肥料、农药、饲料添加剂、食品添加剂和其他有害于环境和健康的物质。

自2005年4月1日起施行《有机产品》国家标准要求:获得有机产品认证的生产、加工单位或者个人,从事有机产品销售的单位或者个人,应当在生产、加工、包装、运输、贮藏和经营等过程中,按照有机产品国家标准和相关办法的规定,建立完善的跟踪检查体系和生产、加工、销售记录档案制度。未获得有机产品认证的产品,不得在产品或者产品包装及标签上标注“有机产品”、“有机转换产品”和“无污染”、“纯天然”等其他误导公众的文字表述。

此外,有机配料含量等于或者高于95%的加工产品,可以在产品或者产品包装及标签上标注“有机”字样。有机配料含量低于95%且等于或者高于70%的加工产品,可以在产品或者产品包装及标签上标注“有机配料生产”字样。有机配料含量低于70%的加工产品,只能在产品成分表中注明某种配料为“有机”字样。

绿色食品和无公害食品均属政府认证,是国家唯一标识(农业部农产品质量安全中心认证无公害农产品,中国绿色食品发展中心认证绿色食品);而有机食品标识则完全放开,并不统一,属企业对企业的认证(每个认证组织标识都不一样,我国有30多个有机食品认证组织)。这三类认证产品都有醒目的标识。

“奢侈”的消费

在农药和各种激素、食品添加剂泛滥,食品安全事件层出不穷的今天,富裕起来的人们将视线更多地投向了有机食品。与之关联的有机耕作或者说有机农业,由于生产过程可靠、安全度高、受污染小,大受都市高收入人群追捧,渐渐地也兴旺起来。

不过,由于有机食品和有机耕作一样,都需要对自然过程进行了解和利用,既费事又费神,所以,相对无公害食品和绿色食品而言,处于食品安全等级最高位置的有机食品,受生产成本大、产量低等因素影响,其价格难免高高在上。对普通家庭来说,有机食品多少还是有些超前或“奢侈”。

说来也真是好笑,时光倒退六七十年,大家普遍消费的,难道不就是“天然”或“有机”食品吗?不知大家是否想过这样一个问题:几千年来人体对食物的基本需求一直都没有改变,但获得食物以满足人类胃口的手段却越来越多。

上个世纪40年代末,第二次世界大战之后,伴随着现代化学和生物技术的飞速发展,以及食品加工水平的大幅提升,人们在享尽“口福”的同时,也开始面临各种越来越复杂的食品问题,并生发出越来越多的困惑与疑虑。随之出现了两种冲突激烈的农业生产观点:一种是传统的“有机”方法,崇尚“回归自然”,注重在农作物种植及家畜养殖中使用天然材料;另一种是较新的“现代”方法,主要利用各种化学成分的合成肥料及杀虫剂,借以提高生产力。

后一种方法在今天,似乎已呈难以遏制的大趋势,相形之下,前一种方法则越发显得稀罕,且“操作”条件十分苛刻。例如,采用有机化方法养殖禽畜,养殖场要远离喧嚣、空气清新、干净整洁,家畜和家禽均以有机食物为饲料,并在户外自由放养,不能喂同科动物的制品,也不能强迫喂食。它们也不会被注射抗生素、激素或除疫苗以外的药物来抵抗疾病。以这种方式生产出来的畜禽肉质好、味道鲜美,但成本没法不高,产量往往也不大。

问题与争议

在“有机食品运动”开展较早的美国,有机食品和有机种植技术事实上一直存在争议。一些人认为,并没有充足的科学证据表明有机食品比非有机食品更安全,这两种食品在营养价值上其实差别很小(迄今被认可的只是有机食品中的一些绿叶蔬菜,其含氮量和维生素C含量升高了),甚至没有差别;更有人在权威杂志上撰文声称:有机食品运动实际上是利用“威吓和伪科学”误导公众,以使他们相信食用传统食品(本文指在生产过程中使用了化学合成的肥料、农药及各种添加剂的食品)不安全。

有机耕作方式的批评者,并不认同有机耕作相对于传统农业的种种好处,反倒对其偏小的规模和低下的效率嗤之以鼻,对有机食品的推崇者所强调的有机食品无杀虫剂这一优点也经常提出质疑。在他们看来,相关的法律法规已经对杀虫剂的用量做出严格限制,传统食品的安全性是有保障的,完全不必担心农药残留会造成什么不良影响。因此,花高价购买有机食品不值当,也毫无意义。

而有机食品在国外最不让人放心的一点,就是其中可能含有致病微生物——大肠杆菌o157:H7,它所引发的疾病,则是世界各国中最常见的食品相关疾病。传统农作物种植时所施加的杀虫剂,通常可以有效杀灭这类病原体,但“纯洁”的有机食品在生产过程中却没有这道“工序”,更别提有机农场惯用牛粪作肥料,牛粪中常常携带着大量的大肠杆菌o157:H7。此外,有机食品生产过程的管理、产品的检测、标准的认定,都不是太好把握。

“在支持和反对有机食品的人当中,都有一小部分狂热者过分夸大他们的观点。”美国学者大卫·e·牛顿在一部专著里给出了这样的评述。他指出,尽管可以制定各种政策支持或反对有机耕作及有机食品的销售,但目前来看,不管是争论的哪一方,都还缺乏足够的科学证据。

在英国,利用广告宣传有机食品对健康的好处是被严格禁止的。例如,2001年7月,政府广告业务委员会为“创造一种平等竞争的局面,确保消费者对这一日益扩大的市场充满信心”,特别对有机食品的广告宣传制定出新的指导方针,其中有这样一条原则:“广告中不得出现有机食品比传统食品更安全和更健康的说法,除非能够拿出令人信服的证明。”

在我国,也有学者提出:有机食品只是富人的食品,如果中国只发展不施化肥、不用农药的有机农业,也许只能养活5%的人口,剩下的大多数只能挨饿。但是,也有一种观点认为,中国应该把更多精力放到追求生态完整与环境友好的生态有机农业的发展中去,这才是解决食品安全、农村生态和“三农”问题的根本之道、也符合农业人口过于庞大的国情。

无机化学物质种类篇10

绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。

化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。

一、采用无毒、无害并可循环使用的新物料

1.原料选择

工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平,又不破坏环境,我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。

以塑料为例,据统计,到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg(20世纪90年代数量进一步上升),打开包装后即被抛弃,这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题:掩埋它们将永久留在土地里中;焚烧它们会放出剧毒。

我国也大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。

2.溶剂的选择

大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。

固相反应

固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。

以水为溶剂的反应

由于大多数有机化合物在水中的溶解性差,而且许多试剂在水中会分解,因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”,价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性,更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。水相有机合成在有机金属类反应,水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中,开发利用以水作溶剂是大有可为的。

超临界流体作为有机溶剂

超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界Co2作溶剂。超临界Co2是指温度和压力在其临界点(31.10℃,7477.79Kpa)以上的Co2流体。它通常具有流体的密度,因而有常规常态溶剂的溶解度;在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且,由于具有很大的可压缩性,流体的密度,溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。

3.催化剂的选择

许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂,这些液体酸催化剂的共同缺点是:对设备腐蚀严重,对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境,多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手,大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,这种催化剂选择性高,乙苯收率超过99.6%,而且催化剂寿命长。

二、化学反应的绿色化

为了节约资源和减少污染,合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面,一是选择性(化学、区域、非对映体和对映体选择性),另一个就是原子经济性,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物,理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物,不产生副产物或废弃物,实现废物的“零排放”。为此,化学化工工作者在设计合成路线时,要减少“中转”、增加“直快”、“特快”,更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子,减少中间产物的形成,少用或不用保护基或离去基,避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多,在些不作赘述。

三、生物技术的应用

生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发,它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程,其产品常常又具有特殊性能。因此,生物技术的研究和应用倍受青睐。