本文概述了化学与环境的紧密联系,通过列举在普通化学教学过程中的一些内容和体会,表明为适应现代知识更新、学科结构变化和素质教育的需要,在普通化学教学中渗透环境化学教育的重要性和可行性。
　　化学正面临人类可持续发展要求的巨大挑战。
　　21世纪是化学学科飞速发展的世纪,同时化学学科与其他学科相互渗透也将越来越深入。地球为人类提供了空气、水、土地和大量的生物及矿物资源。人类的生活和生产活动不断地改变着这些环境条件,甚至引起对环境的污染,发展到21世纪多方面的全球环境问题,无不与化学科学密切相关。
　　所以,如何阐明这些危害人类的环境问题的化学机理并为解决这些问题提供科学依据,已成为化学科学工作者的一个重要职责。环境科学与化学学科交叉形成的环境化学在这方面负有特殊的使命。
　　环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和化学方法的科学,是在化学学科的传统理论和方法基础上发展起来的,以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象,以解决环境问题为目标的一门新兴学科。
　　美国环境化学家提出"为21世纪环境而设计"的响亮口号,号召支持开展以创造无污染生产过程为目的的环境良性循环化学研究。
　　作为高校化学教师有责任使作为未来社会科技革命主力的大学生认识到防治环境污染和保护自然生态的重要性,能够用所学的化学知识解决环境污染问题。但在当前高校中,除个别专业开设"环境化学"课程外,大多数专业未开设"环境化学"。
　　因此,我认为在大学本科第一学期开设的"普通化学"中渗透环境化学教育是非常必要的。
　　下面谈一谈笔者在普通化学教学中渗透环境化学的内容以及一些体会。
　　化学平衡与地球碳素循环化学平衡是化学反应在一定条件下所能达到的最大限度,是一个动态平衡,条件改变平衡就会遭到破坏。自然界也存在许多平衡。环境污染正是由于人为因素破坏了这些平衡而造成的。例如,地球碳素循环分陆地和海洋两部分。陆地生物碳量比大气碳量稍低,而土壤碳却是大气碳量的两倍,是陆地生物固定碳量的3倍,因而土壤有机碳库的动态对整个地球碳素的平衡有重要影响。
　　在自然生态系统中,每年植物和光合微生物固定碳量与土壤中植物残体分解量大致相等,达到动态平衡,如果环境条件改变或者由于土地不合理利用,就会打破这种平衡造成土壤有机碳库的亏缺。例如,由于能源消耗量增加,大气中CO2含量不断提高,可能会加速有机物质分解和空气中CO2浓度提高,产生温室效应。因此,维持地球碳素循环平衡是保护人类生存环境的一个重要环节。
　　电解质溶液与酸雨普通化学中"电解质溶液"一章,主要介绍弱酸弱碱的电离平衡,盐类水解,缓冲溶液这几种体系pH值的计算。通过本章教学使学生掌握不同溶液pH值的计算。这时我们可以结合实际给学生提出雨水pH值如何计算?我们现在经常说酸雨(广义讲pH<5.6的降水,包括雨、雪、霜、雹、露等,均称为酸雨),酸雨的pH值又是多少呢?在讲课中提出这些问题让学生思考,然后进行讲解。
　　在未被污染的大气中,可溶于水且含量比较大的酸性气体是CO2,如果只把CO2作为影响天然降水pH的因素,可根据CO2(全球大气浓度为330ml m-3)与纯水的平衡:
　　所以可以忽略第二步电离产生的氢离子对溶液pH值的影响,利用[H+] = Ka1c,可得pH=5.6。多年来国际上一直将此值看作未受污染的降水pH的背景值,把5.6作为判断酸雨pH值的界限, pH<5.6的降水称为酸雨。
　　近年来通过对降水的多年观测,已经对pH为5.6能否作为酸性降水的界限以及判断人为污染的界限提出异议。有人认为pH在5.0~5.6之间的降水有可能受到人为活动的影响,但没有超过天然本底硫的影响范围。或者说,即使认为影响存在,由于降水中有H2CO3-HCO-3缓冲对存在,有足够的缓冲容量,也未超出天然缓冲作用的调节能力。
　　因为雨水与天然本底硫平衡时的pH为5.0,如果雨水pH小于5.0就可确信人为影响的存在,所以提出5.0作为酸雨pH值的界限更为确切。
　　在普通化学教学中,以人们关注的环境问题为例,不仅激发了同学们的学习积极性,加深了对概念的理解,变死记为活用,而且认识到人们对自然界的认识是在不断完善的。
　　氧化还原反应与土壤的氧化还原按照反应中有无电子得失,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。土壤中无机物和有机物发生迁移转化以及对土壤生态系统产生重要影响的化学过程都属于氧化还原反应。

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