气体化学与环境保护

物质按照聚集状态来分类，通常可以分为三种：气态、液态和固态。人类生活在气体的包围中就像鱼儿生活在海洋里一样，水里面有毒鱼会死，空气里有污染人会生病。人类赖以生存的大气并不是一种单一的物质，科学家们经过实验发现，大气的主要成分是N2和O2，其次就是CO2和稀有气体。由于地球的引力，这些气体包围着地球。科学家们根据温度与成分的不同，将大气分为五层：对流层、平流层、中间层、热电离层和散逸层。人类主要生活在对流层。随着科技的发展和工业的革新，大气环境被污染了，人类的生存空间受到了严重的影响。大气污染的情况主要有以下几种：

1.臭氧层的破坏

臭氧的分子式为O3，它的氧化性极强，极易分解，很不稳定。臭氧层分布在海拔15千米至35千米的平流层里，对地球的生命体起着一个保护作用。它能够吸收太阳释放出来的绝大部分紫外线，使动物和植物免受紫外线的伤害。过多的紫外线照射会诱发皮肤癌、基因突变、破坏植被和农作物。但是随着氟利昂在压缩机里的使用，平流层里的臭氧层越来越稀薄，在南极、北极、等地已经出现了臭氧层的空洞。

氟利昂分解臭氧的反应式为：

①CFCl3 CFCl2 + Cl；②CFCl2 CFCl + Cl；③Cl + O3 ClO + O2；④ClO + O2

Cl + O2；⑤O3 + O

2O2。

其中，氟利昂分解出来的氯原子成为促使臭氧变成氧气，而氯原子作为催化剂，本身并无变化，一个氯原子破坏臭氧分子的数量可以达到10万。

臭氧层被破坏还有一些其他的原因，如一氧化氮、二氧化氮等氮的氧化物，硫酸的酸雾，火山灰粒子等。要怎样才能保护臭氧层不再受到破坏呢？

科学家们早已经尝试用其他的物质来替代氟利昂的位置，减少氟利昂对臭氧层的破坏。然而对于一些工业废气，如一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫等，企业在排放之前应当做出相应的处理。为了保护我们的地球，保护我们人类自己，大家都应当努力。

2.光化学烟雾和灰霾的危害

近年来在我国的上海、南京、深圳、武汉、北京等地陆续出现了光化学烟雾污染和灰霾天气，证明我们的生存环境已经遭受到了严重的破坏。

光化学烟雾是指汽车的尾气、工厂排放的废气里包含碳氢化合物、氮氧化物等一次污染物，这些一次污染物在阳光的作用下发生光化学反应，生成臭氧、醛、酮、酸等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合形成浅蓝色有刺激性的烟雾。经过一次污染、二次污染，光化学烟雾的成分已经变得非常复杂，具有强氧化性，能刺激人类和动物眼睛及呼吸道黏膜，伤害植物叶子，加速橡胶等材料的老化，并使大气能见度降低。

灰霾是指空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子的含量过高，让空气变得浑浊、能见度很低。灰霾比较厚，可达1―3公里左右。灰霾的粒子比较小、分布也比较均匀，用肉眼无法看到。灰霾与晴空区之间没有明显的边界，看起来呈黄色或橙灰色。灰霾的成分很复杂，包含了上百种颗粒物，进入呼吸道，会严重影响人类的健康，引发鼻炎、支气管炎甚至肺癌等疾病。紫外线能杀死大气中大部分的细菌和病毒，灰霾天气还会导致近地层紫外线减弱，使传染病患变多。灰霾天气还容易引发交通事故，让人产生悲观情绪。灰霾和光化学烟雾还是一对孪生兄弟，灰霾天气会让光化学烟雾提前到来，让空气更差，环境污染更加严重。

3.温室效应

温室效应是大气保温效应的俗称。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，温室效应引发的全球气候变暖等问题也越来越严重。二氧化碳又被称为温室气体，它具有吸热和隔热的功能，它在大气越积越多会形成一种无形的屏障，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间反射，地球表面变得越来越热。温室效应的直接危害是引起全球变暖，导致两极的冰川融化，使海平面上升淹没地势较低的土地，进而导致生物群落的纬度变化和物种的变异及灭亡。

4.酸雨的危害

酸雨也是目前环境污染的一个重要方面。酸雨是指pH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。酸雨的形成主要因为水蒸气从大气中溶解了大量的酸性物质，如二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等。汽车的尾气、工业的排放、石油和天然气等燃料的燃烧是这些酸性物质的主要来源。酸雨可导致土壤酸化，建筑物和雕塑被腐蚀，损害森林和植被，破坏鱼类和海洋生物的生存环境。

大气是人类赖以生存的基本条件。随着工业的发展，大气的污染也越来越严重，人类的生存条件也越来越恶劣。为了保护我们的大气、我们的地球，我们可以利用所学的化学知识对环境进行保护，如节能减排、开发新能源、将废弃物加以改造变废为宝、植树造林等。只要我们去除愚昧，学习科学、重视环保，我们的生活环境会越来越好。

（作者单位：山东省海阳市第一中学）