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傅里叶温室气体分析仪厂家(傅里叶红外显微光谱仪)

承天示优官方账号 2022-11-09 资讯 2129 views 0

今天给朋友们分享一下有关傅里叶温室气体分析仪厂家的知识,其中当然也会对傅里叶红外显微光谱仪进行一部分的介绍,加入能碰巧解决你现在遇到的困难,不要忘了关注本站,那我们现在开始吧!

本文目录一览:

初二物理物态变化 求题

初二物理《物态变化》单元测试卷

姓名 得分

一、选择题(20*2’=40’)

1、下列现象中属于液化现象的是 ( )

A.加在饮料中的冰块化为水 B.晒在太阳下的湿衣服变干

C.刚从冰箱拿出的冰棍周围冒出“白气” D.冰箱冷冻室内壁出现白色的“霜”

2、下列自然现象中,属于熔化现象的是 ( )

A.春天,河里的冰化成水 B.夏天清晨,花草叶子上附着的露水

C.秋天清晨,笼罩大地的雾 D.冬天,空中纷飞的雪花

3、以下说法中,你认为最符合实际的是 ( )

A. 人体的正常体温为35℃。 B. 冰箱冷冻室的温度约为5℃。

C. 上海盛夏中午室外温度可达38℃。 D. 上海的最低气温可达零下30℃。

4、 “缥缈的雾,晶莹的露,凝重的霜,轻柔的雪,同样的水分子,装扮着我们生活的时空”.这是一首描述物理现象的抒情诗.对这首诗中所描述的物理现象理解正确的是 ( )

A.“缥缈的雾”是汽化现象 B.“晶莹的露”是液化现象

C.“凝重的霜”是凝固现象 D.“轻柔的雪”是熔化现象

5、下列现象形成的过程中,吸收热量的一组是 ( )

①春天,冰雪融化汇成溪流 ②夏天,自来水管“出汗”

③秋天,草丛上凝结出露珠 ④冬天,冰冻的衣服晾干

A.①② B.②③ C.①④ D.③④

6、午饭后,小明和小玲来到商店,小明买了根“冰棍”,小玲买了根“棒棒糖”。当他们把冰棍和棒棒糖放进嘴里后,都慢慢消失了。下列对于这一变化的描述正确的是 ( )

A、“冰棍”溶解了,“棒棒糖”熔化了 B、“冰棍”熔化了,“棒棒糖”溶解了

C、“冰棍”和“棒棒糖”都熔化了 D、“冰棍”和“棒棒糖”都溶解了

7、下表是一些物质的熔点和沸点(标准大气压),根据下表,在我国各个地区都能测量气温的温度计是 ( )

A.水温度计 B.酒精温度计

C.水银温度计 D.乙醚温度计

8、纪念馆要浇铸纪念铜像.在用铜块浇铸铜像的过程中,铜块发生的物态变化是( )

A.先升华,后凝华 B.先凝华,后升华

C.先熔化,后凝固 D.先凝固,后熔化

9、右图是某物质熔化时温度随时间变化的图像,由图像所给信息,

下列判断正确的是 ( )

A.该物质的熔点是0℃,在第2min到第3min内是固液共存态,其内能增加

B.该物质的熔点是0℃,在第2min到第3min内是固液共存状态,其内能不变

C.该物质的熔点是-4℃,在第5min到第6min内是液态,其内能增加

D.该物质的熔点是0℃,在第5min到第6min内是气态,其内能增加

10、下列自然现象中,属于凝华的是 ( )

A. 深秋的早晨,大雾弥漫 B.冬天的早晨,霜打枝头

C. 春天,河里的冰雪消融 D. 夏天早晨,花草上附着露水

11、西藏地区海拔高。关于西藏地区的气压与水的沸点,下列说法正确的是( )

A.气压低、水的沸点高 B.气压高、水的沸点高

C.气压低、水的沸点低 D.气压高、水的沸点低

12、酒精温度计和煤油温度计能测量的最高温度是不同的,这主要是由于酒精和煤油的( )

A.沸点不同 B.凝固点不同 C.比热容不同 D.密度不同

13、一代伟人毛泽东在《沁园春•雪》中写到:“北国风光,千里冰封,万里雪飘”,形成这种自然景象的主要物态变化是 ( )

A.熔化和汽化 B.凝固和凝华 C.凝固和液化 D.汽化和升华

14、若想在高山上将饭煮熟,可采取的方法是 ( )

A.减少加热时间 B.减小火力 C.用高压锅煮 D.打开锅盖煮

15、一锅沸腾的油,魔术师把手伸进去,一分钟、两分钟……再把手拿出来——没事!对这一现象的分析正确的是 ( )

A、这是不可能的,是一种伪科学

B、这是不可能的,油在沸腾时温度不断升高

C、这是可能的,一定是这种油的沸点很低

D、这是可能的,一定是手上沾有水,水从油中吸收了热

16、我国古代有许多艺术性、科学性较高的饮器。有一种杯叫“常满杯”,杯中有用上等白玉做成的圆锥体,放在空气中,不断有水滴产生,使其常满。关于此杯,下列说法错误的是( )

A 、杯中的水是水蒸气在白玉上液化形成的

B 、杯中的水是空气在白玉上液化形成的

C 、白玉是一种比热较小的物质,相同条件下温度变化显著

D 、利用杯子在缺少水源的崇山峻岭中能自动“生”水

17、下列措施中,为了加快蒸发的是 ( )

A.酒精灯不用时盖上灯帽 B.将湿衣服展开后晾在向阳、通风处

C.用保鲜袋装蔬菜放入冰箱 D.春季植树时剪除大量枝叶

18、某工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐,钢罐内表面要压接一层0.25毫米厚的铝膜,一时难住了焊接和锻压专家。后技术人员联合攻关解决了这一难题:他们先把铝膜紧贴到钢罐内表面,再往钢罐内灌满水,插入冷冻管使水结冰,然后铝膜与钢罐就压接在一起了。其原因是( )

A.铝膜与钢罐间的水把它们冻牢了 B.结冰时铝膜与钢罐间的冰把它们粘牢了

C.水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了 D.水结冰时放出的热量把它们焊牢了

19、金属块在冰箱中被冷冻后,取出放一会儿,发现变湿了。用干毛巾擦净,等一会儿金属块又变湿了,原因是 ( )

A、金属块在冰箱中吸收的水继续往外渗透

B、空气中的水蒸气液化成水附着在金属块表面

C、空气中的水附着在金属块表面

D、空气中的水汽化成水蒸气附着在金属块表面

20、下列几种说法中,正确的是 ( )

A.给冰加热,冰的温度一定升高

B.把5℃的水放入0℃的房间,水将会结冰

C.冰棒周围的“白气”,是冰升华形成的水蒸气

D.冬天户外的水管容易冻裂,是由于水结成冰后体积变大的缘故

二、填空题(20*1’=20’)

1、为合理利用资源,小明提出如下设想:在夏季利用晚间用电低谷时的电能制冰,白天利用冰___________吸热给室内致冷(填物态变化名称);体温计的原理是 。

2、生活处处有物理,留心观察皆学问.你知道吗?厨房中也包含着很多物理知识.如手拿刚出笼的馒头时,若先在手上沾些冷水,就不会感到很烫,这是由于 ______ _____ 的缘故.

3、请写出以下现象所属的物态变化名称: 夏天吃棒冰时,揭开包装纸后棒冰会冒“白汽”___ ___ ____;用热风干手器将湿手吹干_ ____;用久了的灯泡钨丝比新时细___ ___•

4、夏天的早晨,室外的花草、树叶上常常有晶莹的小露珠,这是 现象;寒冷的冬天,清晨起床时常常看到窗户上有一层白色的冰花,这是 现象.

5、先把两手同时放人热水和冷水中,过了一段时间后,再将两手同时拿出并放入温水中,这时两手的感觉 (选填“相同”或“不相同”)。这个事实说明 。

6、水沸腾过程中水的温度_ (选填“升高”、“下降”或“不变”),该过程水 (选填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”).标准大气压下,酒精的熔点是-117℃、沸点是78℃;水银的熔点是-39℃、沸点是357℃.你认为要测沸水的温度应选用_ (选填“酒精”或“水银”)温度计.液体温度计是利用液体_ 的性质来测量温度的.

7、几种物质的熔点和沸点下表所示,则温度为300℃的铅呈______态,350℃的水银呈______态,80℃的酒精是_____态。我国北方天气寒冷,应选 做测温液体。

物质 熔点(℃) 沸点(℃)

铅 328 1740

水银 一38.8 357

酒精 一117 78.5

8、通过观察图4所示的三幅晒衣服的示意图,结合日常生活的经验,可知:液体蒸发的快慢与液体的 、液体的 和液体表面的空气流速有关。

三、实验题

1、诲波是晶体,石蜡是非晶体.小华同学通过查阅资料收集到海波和石蜡的熔化图象如图所示,诲波的熔化图象是_______(填写序号).

分析田象A可获得的信息有:

①____________________________

②_____________________________

分析图象B可获得的信息有:

_______________________________________(填一条即可).

2、为了研究水的沸腾,小文观察了水在加热过程中温度随加热时间的变化情况,并记录了有关数据如下表:

时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

温度/℃ 90 92 94 96 97 98 99 99 99 99

(1)请根据记录的数据在图12中先描点,再用平滑的

曲线画出水的沸腾图像.

(2)根据图像可知,水的加热过程有以下特点:

(写出3点即可)

① ;

② ;

③ .

3、2003年10月15日到16日,我国成功地发射并回收了“神舟”五号载人飞船。

(1)火箭发射时,高温的火焰向下喷射,大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出,这些“白气”是怎么样产生的?

(2)返回舱穿越大气层时与空气摩擦生热,舱的表面非常高温,但由于返回舱表面涂有一层非常厚的特殊涂料发生了一些物态变化,使舱内温度保持正常。请说明挥发涂料是怎样起作用的?

4、刘娟同学经常利用课余时间帮妈妈做家务,她在一次消灭房间里的蚊子时,用的是如图所示的气雾杀虫剂。刘娟同学用这种杀虫剂喷洒了—一会后,手明显感觉到盛杀虫剂的金属罐变凉了,她摇了摇金属罐,明显感觉到罐里有液体,她又通过阅读说明书得知这种杀虫剂是用一种极易挥发的化学原料和药物配制而成的。请你应用所学的物理知识解释金属罐变凉的原因。

初二物理《物态变化》单元测试卷

姓名 得分

一、选择题(20*2’=40’)

1、下列现象中属于液化现象的是 ( )

A.加在饮料中的冰块化为水 B.晒在太阳下的湿衣服变干

C.刚从冰箱拿出的冰棍周围冒出“白气” D.冰箱冷冻室内壁出现白色的“霜”

2、下列自然现象中,属于熔化现象的是 ( )

A.春天,河里的冰化成水 B.夏天清晨,花草叶子上附着的露水

C.秋天清晨,笼罩大地的雾 D.冬天,空中纷飞的雪花

3、以下说法中,你认为最符合实际的是 ( )

A. 人体的正常体温为35℃。 B. 冰箱冷冻室的温度约为5℃。

C. 上海盛夏中午室外温度可达38℃。 D. 上海的最低气温可达零下30℃。

4、 “缥缈的雾,晶莹的露,凝重的霜,轻柔的雪,同样的水分子,装扮着我们生活的时空”.这是一首描述物理现象的抒情诗.对这首诗中所描述的物理现象理解正确的是 ( )

A.“缥缈的雾”是汽化现象 B.“晶莹的露”是液化现象

C.“凝重的霜”是凝固现象 D.“轻柔的雪”是熔化现象

5、下列现象形成的过程中,吸收热量的一组是 ( )

①春天,冰雪融化汇成溪流 ②夏天,自来水管“出汗”

③秋天,草丛上凝结出露珠 ④冬天,冰冻的衣服晾干

A.①② B.②③ C.①④ D.③④

6、午饭后,小明和小玲来到商店,小明买了根“冰棍”,小玲买了根“棒棒糖”。当他们把冰棍和棒棒糖放进嘴里后,都慢慢消失了。下列对于这一变化的描述正确的是 ( )

A、“冰棍”溶解了,“棒棒糖”熔化了 B、“冰棍”熔化了,“棒棒糖”溶解了

C、“冰棍”和“棒棒糖”都熔化了 D、“冰棍”和“棒棒糖”都溶解了

7、下表是一些物质的熔点和沸点(标准大气压),根据下表,在我国各个地区都能测量气温的温度计是 ( )

A.水温度计 B.酒精温度计

C.水银温度计 D.乙醚温度计

8、纪念馆要浇铸纪念铜像.在用铜块浇铸铜像的过程中,铜块发生的物态变化是( )

A.先升华,后凝华 B.先凝华,后升华

C.先熔化,后凝固 D.先凝固,后熔化

9、右图是某物质熔化时温度随时间变化的图像,由图像所给信息,

下列判断正确的是 ( )

A.该物质的熔点是0℃,在第2min到第3min内是固液共存态,其内能增加

B.该物质的熔点是0℃,在第2min到第3min内是固液共存状态,其内能不变

C.该物质的熔点是-4℃,在第5min到第6min内是液态,其内能增加

D.该物质的熔点是0℃,在第5min到第6min内是气态,其内能增加

10、下列自然现象中,属于凝华的是 ( )

A. 深秋的早晨,大雾弥漫 B.冬天的早晨,霜打枝头

C. 春天,河里的冰雪消融 D. 夏天早晨,花草上附着露水

11、西藏地区海拔高。关于西藏地区的气压与水的沸点,下列说法正确的是( )

A.气压低、水的沸点高 B.气压高、水的沸点高

C.气压低、水的沸点低 D.气压高、水的沸点低

12、酒精温度计和煤油温度计能测量的最高温度是不同的,这主要是由于酒精和煤油的( )

A.沸点不同 B.凝固点不同 C.比热容不同 D.密度不同

13、一代伟人毛泽东在《沁园春•雪》中写到:“北国风光,千里冰封,万里雪飘”,形成这种自然景象的主要物态变化是 ( )

A.熔化和汽化 B.凝固和凝华 C.凝固和液化 D.汽化和升华

14、若想在高山上将饭煮熟,可采取的方法是 ( )

A.减少加热时间 B.减小火力 C.用高压锅煮 D.打开锅盖煮

15、一锅沸腾的油,魔术师把手伸进去,一分钟、两分钟……再把手拿出来——没事!对这一现象的分析正确的是 ( )

A、这是不可能的,是一种伪科学

B、这是不可能的,油在沸腾时温度不断升高

C、这是可能的,一定是这种油的沸点很低

D、这是可能的,一定是手上沾有水,水从油中吸收了热

16、我国古代有许多艺术性、科学性较高的饮器。有一种杯叫“常满杯”,杯中有用上等白玉做成的圆锥体,放在空气中,不断有水滴产生,使其常满。关于此杯,下列说法错误的是( )

A 、杯中的水是水蒸气在白玉上液化形成的

B 、杯中的水是空气在白玉上液化形成的

C 、白玉是一种比热较小的物质,相同条件下温度变化显著

D 、利用杯子在缺少水源的崇山峻岭中能自动“生”水

17、下列措施中,为了加快蒸发的是 ( )

A.酒精灯不用时盖上灯帽 B.将湿衣服展开后晾在向阳、通风处

C.用保鲜袋装蔬菜放入冰箱 D.春季植树时剪除大量枝叶

18、某工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐,钢罐内表面要压接一层0.25毫米厚的铝膜,一时难住了焊接和锻压专家。后技术人员联合攻关解决了这一难题:他们先把铝膜紧贴到钢罐内表面,再往钢罐内灌满水,插入冷冻管使水结冰,然后铝膜与钢罐就压接在一起了。其原因是( )

A.铝膜与钢罐间的水把它们冻牢了 B.结冰时铝膜与钢罐间的冰把它们粘牢了

C.水结冰时膨胀产生的巨大压力把它们压牢了 D.水结冰时放出的热量把它们焊牢了

19、金属块在冰箱中被冷冻后,取出放一会儿,发现变湿了。用干毛巾擦净,等一会儿金属块又变湿了,原因是 ( )

A、金属块在冰箱中吸收的水继续往外渗透

B、空气中的水蒸气液化成水附着在金属块表面

C、空气中的水附着在金属块表面

D、空气中的水汽化成水蒸气附着在金属块表面

20、下列几种说法中,正确的是 ( )

A.给冰加热,冰的温度一定升高

B.把5℃的水放入0℃的房间,水将会结冰

C.冰棒周围的“白气”,是冰升华形成的水蒸气

D.冬天户外的水管容易冻裂,是由于水结成冰后体积变大的缘故

二、填空题(20*1’=20’)

1、为合理利用资源,小明提出如下设想:在夏季利用晚间用电低谷时的电能制冰,白天利用冰___________吸热给室内致冷(填物态变化名称);体温计的原理是 。

2、生活处处有物理,留心观察皆学问.你知道吗?厨房中也包含着很多物理知识.如手拿刚出笼的馒头时,若先在手上沾些冷水,就不会感到很烫,这是由于 ______ _____ 的缘故.

3、请写出以下现象所属的物态变化名称: 夏天吃棒冰时,揭开包装纸后棒冰会冒“白汽”___ ___ ____;用热风干手器将湿手吹干_ ____;用久了的灯泡钨丝比新时细___ ___•

4、夏天的早晨,室外的花草、树叶上常常有晶莹的小露珠,这是 现象;寒冷的冬天,清晨起床时常常看到窗户上有一层白色的冰花,这是 现象.

5、先把两手同时放人热水和冷水中,过了一段时间后,再将两手同时拿出并放入温水中,这时两手的感觉 (选填“相同”或“不相同”)。这个事实说明 。

6、水沸腾过程中水的温度_ (选填“升高”、“下降”或“不变”),该过程水 (选填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”).标准大气压下,酒精的熔点是-117℃、沸点是78℃;水银的熔点是-39℃、沸点是357℃.你认为要测沸水的温度应选用_ (选填“酒精”或“水银”)温度计.液体温度计是利用液体_ 的性质来测量温度的.

7、几种物质的熔点和沸点下表所示,则温度为300℃的铅呈______态,350℃的水银呈______态,80℃的酒精是_____态。我国北方天气寒冷,应选 做测温液体。

物质 熔点(℃) 沸点(℃)

铅 328 1740

水银 一38.8 357

酒精 一117 78.5

8、通过观察图4所示的三幅晒衣服的示意图,结合日常生活的经验,可知:液体蒸发的快慢与液体的 、液体的 和液体表面的空气流速有关。

三、实验题

1、诲波是晶体,石蜡是非晶体.小华同学通过查阅资料收集到海波和石蜡的熔化图象如图所示,诲波的熔化图象是_______(填写序号).

分析田象A可获得的信息有:

①____________________________

②_____________________________

分析图象B可获得的信息有:

_______________________________________(填一条即可).

2、为了研究水的沸腾,小文观察了水在加热过程中温度随加热时间的变化情况,并记录了有关数据如下表:

时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

温度/℃ 90 92 94 96 97 98 99 99 99 99

(1)请根据记录的数据在图12中先描点,再用平滑的

曲线画出水的沸腾图像.

(2)根据图像可知,水的加热过程有以下特点:

(写出3点即可)

① ;

② ;

③ .

3、2003年10月15日到16日,我国成功地发射并回收了“神舟”五号载人飞船。

(1)火箭发射时,高温的火焰向下喷射,大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出,这些“白气”是怎么样产生的?

(2)返回舱穿越大气层时与空气摩擦生热,舱的表面非常高温,但由于返回舱表面涂有一层非常厚的特殊涂料发生了一些物态变化,使舱内温度保持正常。请说明挥发涂料是怎样起作用的?

4、刘娟同学经常利用课余时间帮妈妈做家务,她在一次消灭房间里的蚊子时,用的是如图所示的气雾杀虫剂。刘娟同学用这种杀虫剂喷洒了—一会后,手明显感觉到盛杀虫剂的金属罐变凉了,她摇了摇金属罐,明显感觉到罐里有液体,她又通过阅读说明书得知这种杀虫剂是用一种极易挥发的化学原料和药物配制而成的。请你应用所学的物理知识解释金属罐变凉的原因。

环境分析化学的发展趋势

环境分析化学发展的趋势是:

分析方法标准化

这是环境分析的基础和中心环节。环境质量评价和环境保护规划的制定和执行,都要以环境分析数据作为依据,因而须要研究制订一整套的标准分析方法,以保证分析数据的可靠性和准确性。

分析技术连续自动化

环境分析化学逐渐由经典的化学分析过渡到仪器分析,由手工操作过渡到连续自动化的操作。70年代以来,已出现每小时可连续测定数十个试样的自动分析仪器,并已正式定为标准分析方法。现已采用的有:比色分析、离子选择性电极、X射线荧光光谱、原子吸收光谱、极谱、气相色谱、液相色谱、流动注射分析等自动分析方法及相应的仪器。特别是流动注射分析法,分析速度可达每小时200多个试样,试剂和试样的消耗量少,仪器的结构简单,比较容易普及,是发展较快的方法之一。

电子计算机的应用

在环境分析化学中应用电子计算机,极大地提高了分析能力和研究水平。在现代化的分析实验室中,很多分析仪器已采用电子计算机控制操作程序、处理数据和显示分析结果,并对各种图形进行解释。应用电子计算机,可实现分析仪器自动化和样品的连续测定。如配备有电子计算机的γ-能谱仪可同时测定几百个样品中多种元素,利用傅里叶变换在计算机上进行计算,既可提高分析的灵敏度和准确度,又可使核磁共振仪能测得13C讯号,使有机骨架结构的测定有了可能,为从分子水平研究环境污染物引起的生态学和生理机制的有关问题开拓了前景。

多种方法和仪器的联合使用

这可以有效地发挥各种技术的特长,解决一些复杂的难题,再配用电子计算机,更可大大提高分析效果,并能及时给出分析结果。例如,色谱-质谱-计算机联用,能快速测定各种挥发性有机物。这种方法已应用于废水的分析,可检测200种以上的污染物。在环境污染分析中还常采用火花源质谱-电子计算机联用、气相色谱-微波等离子体发射光谱联用、色谱-红外光谱联用、色谱-原子吸收光谱联用、发射光谱和等离子体源联用,以及质谱-离子显微镜组合而成的直接成象离子分析仪。

激光技术的应用

利用激光作为分析化学的光源已发展了吸收光谱、拉曼光谱、原子和分子荧光光谱、激光光声光谱、高分辨率光谱以及其他激光光谱技术和分析方法。激光分析的特点是高分辨率、高灵敏度、长距离、短时间。随着激光基础理论研究的进一步发展,激光技术必将进一步改变环境分析化学的面貌。

痕量和超痕量分析的研究

环境科学研究向纵深发展,对环境分析提出的新要求之一就是常须检测含量低达10-6~10-9克(痕量级)和10-9~10-12克(超痕量级)的污染物,以及研究制订出一套能适用于测定存在于大气、水体、土壤、生物体和食品中的痕量和超痕量的污染物的分析方法。例如已测定太平洋中心上空空气中铅的含量为1ppb,南北极则低于0.5ppb。南极洲冰块中的DDT含量为0.04ppb;雨水中汞的平均含量为0.2ppb;人体中铀的平均含量为1ppb。这些成果是依靠痕量或超痕量分析技术取得的。加强对新的灵敏度高、选择性好而又快速的痕量和超痕量分析方法的研究,成为今后环境分析化学的发展方向之一。

环境分析样品前处理

(sample pretreatment methodologies in environmental analysis)

由于环境样品具有被测物浓度低,组分复杂,干扰物质多,同种元素以多相形式存在,易受环境影响而变化等特点,通常都要经过复杂的前处理后才能进行分析测定。经典的前处理方法,如沉淀,络合,衍生,吸附,萃取,蒸馏,干燥,过滤,透析,离心,升华等,靠人工操作,重现性差,工作强度大,处理周期长,又要使用大量有机溶剂等.因此样品前处理预分离是环境分析中最薄弱的环节,而也是现环境分析化学,乃至分析化学中一个重要的关键环节,前沿研究课题。它包括了各种前处理新方法与新技术的研究及这些技术与分析方法在线联用设备的研究两个方面.

新方法与新技术中较为成熟的有:

1,固相萃取法(solid-phase extraction,SPE)

其原理是根据样品中不同组分在固相填料上的作用力强弱不同,被测组分与其它组分分离。主要用于处理环境水样及可溶的固体环境样品,也可用于捕集气体中的痕量有机物及气溶胶.改变洗脱剂组成,填料的种类及其它参数以达到不同分离的目的。早期以柱状固相填料为主,近段时间来出现了厚度为1mm左右新型薄膜填料,它们截而积大,流量高,特别适合于野外现场处理样品.

2,超临界流体萃取法(supported liquid memberane,SLM)

该法利用超临界流体既有与液体相仿的高密度,具有较大的溶解能力,又有与气体相近的高扩散率,因此能有效地从固体内部将被测的溶质萃取出来。它特别适合于处理各种固体的环境样品.改变超临界流体的组成,温度,压力,可以有选择地把不同的组分从样品中先后连续萃取进行分离。既用于样品的前处理,也用于固体废弃物的治理.

3,固相微萃取法(solid-phase microsextraction,SPME)

它用装在注射器针头内的熔融石英光导纤维作载体,表面用有机固定液作涂渍处理。当它浸在样品溶剂中时,被测物通过扩散吸附在它表面,然后转移至气相色谱仪的进样口进样,通过加热脱附,被测物随载气进入色谱校进行分离和测定.该法可用于处理各种气体和液体的环境样品,也可用于处理固体样品中的挥发性物质,通过改变固定液的类型与液层的厚度,可以改变方法的选择性,提高吸附量,易于自动化,可直接处理低于10-9级的水样,也便于和其它分析方法(例HPLC等)联用。表-1列出几种代表性的无,少溶剂样品前处理方法的比较.

表-1几种主要的无,少溶剂样品前处理方法

前处理方法

原理

分析方法

分析对象

萃取相

缺点

顶空法(静态顶空法,捕吹法)

利用待测物的挥发性

直接抽取样品顶空气体进行色谱分析;利用载气尽量吹出样品中待测物冷冻捕集或吸附集的方法收集被测物

挥发性有机物

气体

静态顶空法不能浓缩样品,定量需要校正,吹捕法易形成泡沫,仪器超裁

超临界流体萃取

利用超临界流体密度高,粘度小对压力变化敏感的特征

在超临界状态下萃取待测样品,通过减压,降温或吸附收集后分析

烃类及非极性化合物,以及部分中等极性化合物

CO2,氨,乙烷,乙烯,丙烯,水等

萃取装置昂贵,不适于分析水样

膜萃取

膜对待测物质的吸附作用

由高分子膜萃取样品中的待测物,然后再用气体或液体萃取出膜中的待测物

挥发,半挥发性物质,支载液膜萃取在不同pH值下能离子化的化合物

高分子膜,中空纤维

膜岁待测物浓度变化有滞后性,待测物受膜限制大

固相萃取

固相吸附剂对待测物的吸附作用

先用吸附剂吸附在用溶剂洗脱待测物

各种气体液体及可溶的固体

盘状膜,过滤片,固相萃取伎

回收率低,固体吸附剂容易被堵塞

固微相萃取

待测物在样品及萃取涂层之间的分配平衡

将萃取纤维暴露在用品或其顶空中萃取

挥发,半挥发性有机物

具有选择吸附性的涂层

萃取涂层易磨损,使用寿命有限

4,加速溶剂萃取法(简称ASE)

这是一种全新的萃取方法,它可以显著提高样品前处理的速度。溶剂被泵入盛有样品的萃取池后,加温加压,数分钟后,萃取物从加热的萃取他中输送到收集瓶中供分析中.萃取步骤全程自动化,并且可以多次萃取,快速省时,溶剂消耗量少。以分析土壤中有机氯农药为例,首先要用大量有机溶剂将其从基体中提取出来.新近颁布和即将出台的环保法规对实验室使用溶剂在许多方面作出了严格的限制。为适应这种变化,加速溶剂萃取作为减少溶剂消耗量的固体样品前处理技术应运而生.与传统方法相比较,加速溶剂萃取更方便,快速,溶剂用量少,其重现性与超声萃取相当。并且避免了使用超声萃取所带来的多次清洗的问题.

表-2示出水中优先检测有机污染物600系列标准分析方法,经过适当的前处理步骤,便可发展为相应污染物在饮用水(500系列)和固体废弃物(8000系列)中的标准分析方法,这些方法与各自前处理的操作步骤实际上是相应的。

表-2USEPA 500,600和8000系列方法编号对照表

污染物名称

500系列

(饮用水)

600系列

(废水)

8000系列

(固体废弃物)

主要分析方法

挥发性卤代烃

502.1

601

8010

GC/OHD,ECD

挥发性有机物

502.2

8015

挥发性芳烃类

503.1

601

8020

GC/PID

丙烯醛,丙烯腈

603

8030

GC/FID

二溴乙烯,二氯氮丙烷

504

酚类

604

8040

GC/FID',EC

有机卤化物,农药急PCBs

505

联苯胺类

605

邻苯二甲酸酯类

506

606

8060

含N,P农药

507

亚硝胺类

607

GC/NPD'TEA

有机氯农药及PCBs

508/508A

608

8080

GC/ECD

硝基芳烃及异佛尔酮

609

8090

GC/EC,FID

多环芳烃类

610

8100

LC/UV,荧光,GC/FID

卤代醚类

611

GC/OHD

卤代烃类

612

8120

GC/ECD

2,3,7,8-TCDD

613

GC/MS

有机磷类

8140

有机氯除草剂

515

8150

挥发性有机物

524-2(60重)

624

8240

GC/MS

半挥发性有机物

525

625

8250

GS/MS

各种色谱技术的进展

1,毛细管气相色谱技术的不断发展和应用

高灵敏度,高选择性气相色谱检测器和GC,MS的发展奠定了USEPA 1979年底公布的114种水中优先检测有机污染物分析方法的基础,而毛细管气相色谱的应用大大提高了分离效率和分析速度,使方法简化,净化损失减少,近20年来,毛细管柱管材由金属改变为玻璃,再发展为熔融石英,解决了管壁对分析的干扰和操作技术的可靠性。毛细管柱固定相,高分子液晶固定相,高分子冠醚新固定相的研制,柱表面去活性处理(如辐射处理),尤其是化学键合交联固定相的研制成功,使大批重要污染物(包括众多异构体)有了可靠的测定方法.采用无分流进样和柱上进样技术解决了柱容量小和热不稳定试样的分解问题。近几年来发展的0.53mm,0.75mm内径的宽口径毛细管柱进一步解决了柱容量小的问题,使它们直接与气提设备相接,简化了挥发性化合物的分析步骤,而且更有利于与灵敏度稍差的检测器匹配。组合柱技术,化学衍生技术(包括柱前,柱后)等,不但可提高分辨能力或灵敏度,并在一定程度上解决了某些挥发性较差的化台物的监测.高灵敏,高选择性的检测器仍在不断发展,例如化学发光检测器,TEA,离子化检测器,酶抑制剂荧光监测器等,再加上多维色谱的应用,多监测器联用,特别是GC与MS及其它仪器的联用,使GC在环境分析,色谱分析中仍将继续占据优势。徐晓白等综述了色谱技术研究我国大气污染的现状,对环境中潜在致癌物质,如多环芳烃和硝基多环芳烃进行了研究和探讨.并对我国若干城市大气中痕量元素的温室效应和有害有毒颗粒物进行了研究。EPA已将毛细管气相色谱作为常规监测技术,GC—TID(离子阱检测器)在提高灵敏度方面有特色.我国在这方面,无论是仪器的生产或毛细管柱的研制都有较好基础,今后可能在开辟色谱新技术,提高质量,降低价格以及系列处方固做出更多贡献。在1998年召开的第七次全国色谱学术报告会上发表了350多篇论文,其中1/6与环境样品有关,这也反应了我国色谱分析在环境分析化学中的重要作用.

近段时间江桂斌研制的表面发射火焰光度检测方法(Quartz surface induced lurninescene-FPD)在国际上首次将由石英表面引发的发射(QSIL)原理用于定量分析,引起学术界的高度评价,并获国家发明专利。该研究工作提供了一种高灵敏度火焰光度检测器.和现有商品仪器相比,它有三个优点:(1)色谱柱直接插入燃烧头的顶端,避免了样品的扩散等造成的色谱峰展宽等现象。(2)改变了传统的氢火焰燃烧方式,使火焰的稳定性得到根本的提高.(3)通过改变火焰的发射介质,导致了发射机理的根本变化,获得了强度很大的发射光谱。与一般气相色谱火焰光度方法相比,灵敏度提高100—1000倍.用该系统已很好地分离和测定了各种介质中不同形态的有机锡化合物,最低检测限在30fg—2.3pg.另外,已证明这一原理可以推广到硫,磷化合物,有机硒,有机铅等化合物的定量分析。

1997年在美国召开的21世纪环境实验室 (environmental laboratory moving for the 21 century)研讨会后,对现场监测和可移动实验室的设计与研究,出现了一个新的发展方向.如便携式色谱仪已开始在现场环境分析中应用。1998年匹茨堡会议上,已出现了商品.我国也正在研制毛细管便携式色谱仪。在微型化过程中,常规色谱检测器的微型化技术是这一领域的制约因素.

色谱进样技术:发展很快,枝头进样(oncolumn),分流/无分流进样(split/splitless)吹捕法(purge and trap)进样等技术已成为实验室的常规方法。色谱校的发展也日新月异.法国研制的用一种平行的多毛细管往系(含有900根1m长,40μm内径的毛细管,涂层厚度为0.2μm)成功地分离和测定了多种有机锡化合物。分离时间由常规毛细管柱的5—10min缩短到30s.

2,高效液相色谱的广泛应用

80年代以来,HPLC仪器的增长速度一直据首位,据估计1983年世界HPLC的销售额己超过GC.这是出于GC主要适用于测定较易挥发的污染物,但70%以上的化合物是低挥发性,大分子量或热不稳定的,不进行衍生化就不能直接用GC法测定,而HPLC法恰好弥补了这方面的不足,所以后者在环境分析中越来越多地得到应用。金祖亮曾统计Analytical Abstract引述文章的情况;1980年应用HPLC的文章数量仅为引用GC的文章数量的1/5,而到1989年则几近一半.HPLC的分辨率虽不如毛细管气相色谱(HRGC).但也有用它一次直接分析32种优先检测污染物的成功例子,缩小柱径和采用3μm填料可提高分辨率。己制成的3—7cm商品柱的柱效可达5000一10000理论塔板/m,用它进行环境样品的常规分析,1min就能完成一次测定HPLC的柱后反应,检测灵敏度可达pg级,是现迅速发展的领域.另外发展类似GC上用的更为通用型的检测器,例如HPLC-FID,HPLC-ECD,HPLC—TID,HPLC—NPD和HPLC-FPD等是另一倾向。

微孔柱的应用促进了LC-MS的发展,由于溶剂的减少,与MS接口的问题迎刃而解,已可进行常规检测.不过由于用微孔柱分析速度较慢,其它的接口例如热喷射(thermospray),电喷雾(electrospray),粒子束(particle beam)等接口技术配合更为理想。如用HPLC法分级预分离,在系统分析中能使被检出的污染物数目增加数倍.

3,超临界流体色谱的发展

超临界流体在化学分离中的应用并与计算机技术的成功结合,制成了现代化的SFC仪,引起了分析界的兴趣。近段时间来商品毛细管SFC的问世在环境分析化学中得到较广泛的关注.由于该方法的特点是采用超临界的流体作为流动相,可填补GC与HPLC的空隙,适用于极性化合物,热不稳定,化学性质活泼,分子量高及挥发性化合物等复杂混合物的分离,测定,理论计算推断毛细管SFC分离效率与GC相近,而比HPLC高。因此SFC兼具GC与HPLC的优点.

SFC常用的流动相为CO2,但现有更多的流体可供选用。还可能用不同流体及不同成分比的组合,因此分析方法可以有相当多样化选挥.还能起到选择萃取预分离的作用。这样既可节省溶剂,减少萃取时间,又可能减少预处理过程中引起的污染.

现公认SFC可贵的另一主要原因是因为它能和一系列检测系统联用。一般说来,GC与HPLC的检测器在SFC上均可应用,常用的有FID,FPD,ECD,UV和荧光等.新的检测器,如化学发光硫检测器,测定硫化合物的灵敏度可达数十至100pg,线性范围为103.SFC与MS及FT-IR的联用亦已获得成功。现与—般EI,CI相似的质谱图可从SFC-FTIR获得,而且灵敏度尚佳.

已报道应用SFC的对象有农药,染料,有机酸,表面活性剂及药物等。其中以农药及其代谢物测定的报告较多.

4,离子色谱[IC]的应用

由于IC具有操作简便,快速,选择性好,灵敏度和推确度均较高,而且能进行多组分同时测定等优点,随着离子色谱的发展,已逐渐应用于环境分析。首先在阴离子分析方而,发展很快.近几年由于梯度淋洗,柱和检测器等的进一步发展,已能应用IC测定阳离子,过渡金属,金属络合物。区分不同价态,直至分析有机化合物等.

5,毛细管电泳

近段时间来,毛细管电泳在环境化学中的应用正在逐步扩大,包括污染物与DNA加合物的分析,正辛酵—水分配系数的测定以及动物体内甲基汞的测定等,并且已发表了数篇综述,由于毛细管电泳的持点:样品需要量小,高分离效率,柱价格低,易清洗,试剂耗费量小,方法简单,分析时间短等,使其在分离环境污染物时拥有独特优势,可以作为一种与GC和HPLC相互补充的新的污染物分析手段。Yan等采用填充拄毛细管电色谱,在45min以内分离了16种EPA优先检测PAHs.采用CZE(毛细管区带电泳)模式可在24min内分离酚及其10种衍生物,改变分析条件可在5min内就能实现对12种酚类化合物的快速分离。也有关于分离二恶英TCDD,PCB异构体,光学异构体的报导,MEKC(micellar electrokinetic chromatography胶柬电动色谱)分离分析胶类化合物获得成功.毛细管电泳曾用来分离百草快和杀草快,磺酰脲,苯氧基酸等。此类工作既涉及除草剂对映体或异构体的分离,又包括分析农作物上除草剂的残留和水中的除草剂.现毛细管电泳分离分析环境污染物的研究在不断深入和扩大,但很多工作集中在分离标准样品上,应用于实际环境样品分析的还相对较少。就其主要原因,主要是检测器灵敏度不够和要求新的样品预处理方法等.但总的来看前景是十分光明的。

联用技术

联用技术是现分析化学中的热点,在环境分析中由于样品的复杂性,测量难度大,对信息的要求又高,用一种仪器的单项技术很难解决.GC/MS在环境分析化学,特别是在环境有机分析中应用的成功经验已不必赘述,其中尤以四级质谱的引入再结合微型计算机系统的检索,使其在美国环保局系统中的常规检测费用可与GC相比,有时甚至低于后者。MS本身的发展,开拓了这类联机的应用范围,而GC与元素分析仪器的联用使其威力引伸到无机物或金属有机物等的分析.用HPLC替代联机中的GC虽然有溶剂去除的难题,但对与FT-IR,NMR等的联用尚有方便之处,另外结合热喷射,电喷雾,软电离离子化等接口技术,不但解决了LC/MS联用的主要障碍,使分析的对象可扩展至挥发性低的化合物,而且使SFC,IC等与MS的联用也获得成功,表-3示出环境分析中的若干联用技术,从中可以看到联用技术及其组合方式正在迅速增加。

三联与四联仪器系统乃至多机一体化等的出现是当前环境分析化学,环境分析仪器发展的新动向.另外,如进样流动注射(FIA)等技术的引入也将使环境样品分析自动化,快速化等达到新的高度。

表-3 环境分析化学中的联用技术

联用技术

应用举例

GC-AAS

石油中乙基铅化合物,络合物,鱼中汞化合物

GC-AES(原子发射光谱)

有机锡化合物,甲硅烷化醇类

GC-MES(微波等离子体发射光谱)

元素选择性检测

GC-AFS(原子荧光光谱)

四乙基铅

GC-ICP-AES(DCP,MIP)

烷基铅,有机硅(Mn,Hg,Cr)

GC-MS

普遍应用(挥发性,半挥发性化合物,衍生物)

GC-FTIR

柴油机尾气颗粒物中硝基多环芳烃

GC-MS-FTIR

GX-TEA

亚硝胺

HPLC-AAS

四烷基铅,有机锡

HPLC-ICP-AES

VB12中CO,蛋白质中金属,Fe,As,Hg,Cu;螯合物状态分析,同位素稀释

HPLC-ICP/MS;HPLC-FTIR;HPLC-TEA

HPLC-MS

Thermospray,Particle Beam/MAGIC

HPLC-NMR

10-4g,多组分电喷雾中半挥发性及非挥发性物质

HPLC-FTIR/MS

MS/MS(可与GC或HPLC联用)

10-11-10-12g(PCDD,PCDF)

SFC-FID,UV等

偶氮,蒽醌,苯胺类染料,PAH

SFC-MS,FTIR或NMR

农药等

IC-ICP

1-100×10-9级地表水

ICP-MS

0.1-10×10-9级(检测下限可达0.01)海洋生物中Al,Mn,Cu,Ni,Co,Zn,Sn,Cd,Ba,La,Ce,Th,U

GC-QSIL-FPD(气相色谱表面发射火焰光度检测)

水中有机锡,铅,汞,锗,硒等形态分析以及生物样品等,灵敏度达0.7-2.3pg(检出限)有机锡

在无机物的分析方面,IC与检测仪器的联用,尤其是各种进样方式的ICP与MS的联用在痕量元素分析中已成为重要的分析技术前沿。由于后者的高灵敏度(检出限达l0—60pg/mL),高选择性,线性范围宽,以及多种元素的同时测定,和可进行在线分析等已使USEPA将ICP-MS列为可行的常规分析手段.

与生物学科的结合的环境分析化学

1,生物试验指导的分离分析

生物试验指导的分离分析发展于80年代初,是有机污染物分析的重要发展方向之一。现环境样品中的致癌,致畸变,致突变性成份是人们主要关心的对象,由于医学还不能完全控制和治愈严重威胁人类生命的癌症,而流行病学又指出,人类70%—90%的癌症是由于环境中的致癌物所引起,短期生物试验的发展(如Ames试验)提供了在短期内初步评价研究对象三致特性的可能,且费用较为低廉,灵敏度高,选择性好,结合化学分离和鉴定,就有可能从复杂的环境试样中有效地筛选出活性组分,获得新的结果,环境中潜在致癌物硝基多环芳烃的发现即是一例.较近的研究表明大气飘尘中不但存在硝基多环芳烃,而且有羟基硝基多环芳烃,后者的致突变性有时比前者为高。在气体研究中也得到相应的结果,这些结果促进了环境污染活性的研究.生物指导的活性发现是生物学科与分析学科结合的产物,它将在环境科学研究中发挥更大的作用。

2,新的分析方法——生物监测:免疫分析

常规的环境分析有时对大批复杂试样不能及时迅速报出结果,在这方面某些生物监测方法却能起到很好的作用.免疫试验就是一个很好的例子,后者近几年在环境方面的应用有很大的成就,并已在区域性环境质量评价中得到应用。免疫试验优点很多:价格便宜,灵敏度高(如1ng),前处理方法简便.有利于大量监测某种确定的对象,还有可能进行实时分析,因此前景诱人。在《分析化学前沿》有关环境分析若干进展中已报道免疫分析在农药,致癌物,甚至DNA加合物方面试验的一些数据.由此得知其灵敏度甚高。美国EPA,AOAC,IUPAC已组织过多次专业会议,今后有希望在环境监测中得到更多应用.

此外,各种类型的生物传感器和生物标记物的开发与应用亦将有广泛的前途。

气体传感器有哪些分类

气体传感器的分类如下:

一、半导气体传感器

这种类型的传感器在气体传感器中约占60%,根据机理分为电导型和非电导型,电导型中又分为表面型和容积控制型。

二、固体电解质气体传感器

这种传感器元件为离子对固体电解质隔膜传导,称为电化学池,分为阳离子传导和阴离子传导,是选择性强的传感器,研究较多达到实用化的是氧化锆固体电解质传感器,其机理是利用隔膜两侧两个电池之间的电位差等于浓差电池的电势。稳定的氧化铬固体电解质传感器已成功地应用于钢水中氧的测定和发动机空燃比成分测量等。

为弥补固体电解质导电的不足,近几年来在固态电解质上镀一层气敏膜,把围周环境中存在的气体分子数量和介质中可移动的粒子数量联系起来。

三、接触燃烧式气体传感器

接触燃烧式传感器适用于可燃性气H2、CO、CH4的检测。

四、电化学气体传感器

电化学方式的气体传感器常用的有两种:

1、恒电位电解式传感器

是将被测气体在特定电场下电离,由流经的电解电流测出气体浓度,这种传感器灵敏度高,改变电位可选择的检洌气体,对毒性气体检测有重要作用。

2、原电池式气体传感器

在KOH电解质溶液中,Pt—Pb或Ag—Pb电极构成电池,已成功用于检测O2,其灵敏度高,缺点是透水逸散吸潮,电极易中毒。

五、光学气体传感器

1、直接吸收式气体传感器

红外线气体传感器是典型的吸收式光学气体传感器,是根据气体分别具有各自固有的光谱吸收谱检测气体成分,非分散红外吸收光谱对SO2、CO、CO2、NO等气体具有较高的灵敏度。

2、光反应气体传感器

光反应气体传感器是利用气体反应产生色变引起光强度吸收等光学特性改变,传感元件是理想的,但是气体光感变化受到限制,传感器的自由度小。

3、气体光学特性的新传感器

光导纤维温度传感器为这种类型,在光纤顶端涂敷触媒与气体反应、发热。温度改变,导致光纤温度改变。利用光纤测温已达到实用化程度,检测气体也是成功的。

梅特勒-托利多InPro 6800G/12/220/Ka可精确测量浓度介于0.1%至100%的氧气浓度,为满足特定应用的要求,InPro 6800G/12/220/Ka的长度为220 mm,适用于中长长度安装。它采用了Kalrez?O形圈和316L不锈钢液接部分,应用范围广泛。

人类对地球的破坏的事例

1.全球气候变化,过去的世纪里,全球表面平均温度上升了0.3至0.6摄氏度,海平面上升了10至25厘米。目前地球大气中的二氧化碳浓度已由工业革命(1750年)之前的280ppm增加到了近360ppm。

2.臭氧层破坏和损耗,自1985年南极上空出现臭氧层空洞以来,地球上空臭氧层被损耗的现象一直有增无减。到1994年,南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里。现在在美国、加拿大、西欧、前苏联、中国、日本等国的上空,臭氧层都开始变薄。

由于ODS相当稳定,可以存在50-100年,所以被排放的大部分ODS目前仍留在大气层中。在它们陆续升向平流层时,就会与那里的臭氧层发生反应,分解臭氧分子。因此,即使全世界完全停止排放ODS,也要再过20年,人类才能看到臭氧层恢复的迹象。

3.酸雨污染,现在"酸雨"一词已用来泛指酸性物质以湿沉降(雨、雪)或干沉降(酸性颗粒物)的形式从大气转移到地面上。酸雨中绝大部分是硫酸和硝酸,主要来源于人类广泛使用化石燃料,向大气排放了大量的二氧化硫和氮氧化物。欧洲是世界上一大酸雨区,美国和加拿大东部也是一大酸雨区。

在北欧,由于土壤自然酸度高,水体和土壤酸化都特别严重,有些湖泊的酸化导致鱼类灭绝。美国国家地表水调查数据显示,酸雨造成了75%的湖泊和大约一半的河流酸化。加拿大政府估计,加拿大43%的土地(主要在东部)对酸雨高度敏感,有14000个湖泊是酸性的。水体酸化会改变水生生态,而土壤酸化会使土壤贫瘠化,导致陆地生态系统的退化。

4.土地荒漠化,荒漠化是当今世界最严重的环境与社会经济问题。1991年联合国环境规划署对全球荒漠化状况的评估是:全球荒漠化面积已近36亿公顷,约占全球陆地面积的1/4,已影响到全世界1/6的人口(约9亿人),100多个国家和地区。而且,荒漠化扩展的速度是,全球每年有600万公顷的土地变为荒漠,其中320万公顷是牧场,250万公顷是旱地,12.5万公顷是水浇地,另外还有2100万公顷土地因退化而不能生长谷物。

5.水资源危机,界上许多地区面临着严重的水资源危机。根据国际经验,每人每年1000立方米可重复使用的淡水资源是一个基本指标,低于这个指标的国家可能会遭受阻碍发展和损害健康的长期性水荒。然而,目前世界上约有20个国家已低于这一指标,主要位于西亚和非洲,总人口数已过亿。另一方面,由生活废水、工业废水、农业污水、固体废物渗漏、大气污染物等引起的水体污染,使全球可供淡水的资源量大大减少了。

6.森林植被破坏,由于推测的难度,全世界的森林面积尚无准确数值。但据推算,地球上的森林面积约为30-60亿公顷,约占陆地面积的20%-40%,其中约一半是热带林(包括热带雨林和热带季雨林),另一半以亚寒带针叶林为主。从森林植物的干重测定值来看,热带林是亚寒带针叶林的两倍,所以,热带林占陆地总生物量的很大部分。

7.生物多样性锐减,科学家估计地球上约有1400万种物种,但当前地球上的生物多样性损失的速度比历史上任何时候都快,比如鸟类和哺乳动物现在的灭绝速度可能是它们在未受干扰的自然界中的100倍至1000倍。

8.海洋资源破坏和污染,据估计,全世界有9.5亿人把鱼作为蛋白质的主要来源。但近几十年来,人类对海洋生物资源的过度利用和对海洋日趋严重的污染,有可能使全球范围内的海洋生产力和海洋环境质量出现明显退化。1993年,在全世界捕捞的1.01亿吨鱼中,有77.7%来自海洋。当年,联合国粮农组织估计,2/3以上的海洋鱼类已被最大限度或过度捕捞,特别是有数据资料的25%的鱼类,由于过度捕捞,已经灭绝或濒临灭绝,另有44%的鱼类的捕捞已达到生物极限。

而另一方面,人类活动产生的大部分废物和污染物最终都进入了海洋。全球每年有数十亿吨的淤泥、污水、工业垃圾和化工废物等被直接排入了海洋,河流每年也将近百亿吨0淤泥和废水、废物带入沿海水域,引起沿海生境改变,使动物的栖息和繁殖地遭到破坏。

未来100年,人类面临的最大问题是什么,生活是什么样子?

有人问:以现在的世界格局,预言一下未来一百年世界走向是什么样子?

现在的世界格局?什么是现在的世界格局?政治经济还是社会发展,还是科技发展?由于众所周知的原因,我不想说什么全方位的世界格局,只说说在100年内的科技走向。

未来100年是一个很关键的时期,决定着人类未来的走向。

现在的世界纷纷扰扰,但大自然不会理会各种主义和意识形态之争,它们只会按照客观规律演化和发展,顺应和利用规律,就对人类社会发展有利,破坏和违背规律,就会对人类和社会发展不利。

近100年来,由于人类对自然客观规律的认识越来越多,越来越深刻,科学技术呈现爆炸式发展,尤其以爱因斯坦相对论和量子力学为基石的现代物理学,成为现代科学最重要基础,促进了宇宙天文学、地球科学、气候环境学、生物化学、脑神经科学、基因科学、人工智能等的大力发展,现在的10年,比过去100年,甚至1000年人类进步还要快。

但是,由于人类社会发展长期以来并不一定完全遵从自然规律,尤其是在一些政客鼓动下,导致自然环境遭到大破坏。尤其是近100百年来,人类活动对环境的破坏程度远远超过了过去数千年累积总和,因此对地球气候和生态的影响日益加重,从而引发了人类生存危机,而未来100年,如何度过这个发展瓶颈,走出生存困境将是全人类面临的最大课题。

其中最大的危机就是应对环境和气候的恶化,而导致这个恶化的主要罪魁祸首就是温室气体的排放。

何谓温室气体?

最早研究温室气体的是法国数学家、物理学家让-巴普蒂斯特-约瑟夫·傅里叶。他在1820年开始注意到地球如何获取热能的问题,在此之前,全世界都没有哪位科学家思考过或提及过这个问题。傅里叶曾经被拿破仑器重,被任命为地方行政长官,后来又当选为法国科学院院士,被敕封为男爵。

傅里叶一生贡献颇多,其《热的传播》和《热的分析理论》等著作,为数学和物理学发展产生了深远影响。他最著名的结论是,地球接受太阳热量,但反射回太空热量被大气层拦下了一部分。大气层就像一个巨大的钟罩,顶端由云和气体组成,在这个钟罩里保存了足够热量,让地球更温暖,生命得到孕育和繁衍。它的这些研究以《地球及其表层空间温度概述》论文形式发表于1824年。

傅里叶1930年去世,当时他关于温室气体的研究并未引起重视,一直到19世纪末才开始被科学界所关注,被认为是温室效应研究的鼻祖。其实温室气体有其积极作用,如果没有这些温室气体保护地球温度,地球平均气温将降到-18℃,能不能孕育生命适合生命生存就难说了。

但温室气体多了对人类的负面影响就想象出来。现代研究认为,温室气体主要是大气中能够吸收地面发射长波辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水汽(H₂O)、二氧化碳(CO₂)、氧化亚氮(N₂O)、氟利昂、甲烷(CH₄)等。这些气体就像傅里叶描述的温室钟罩,截留太阳辐射,加温室内空气,从而让地球变得更暖,这种影响就被称为“温室效应”。

温室气体可导致地球平均气温持续上升,后果严重。

据统计,由于温室气体的排放和积聚,20世纪的100年来,地球平均气温比工业化以前升高了0.6℃。别小看这0.6℃,已经导致了冰川融化,南北极冰盖消融,大洋环流和空气流动改变,极端气候频现,世界性森林火灾频发,热带雨林不断消失,珊瑚礁大片死亡,海平面上升等等迹象的出现,而本世纪温度上升还在加速。

如果不遏制温度上升的趋势,后果非常严重,甚至关系到人类能否存续问题。现代研究认为,地球温度只要升高6℃,全球性生物大灭绝就不可避免的来临,灭绝的方式为:

全球海平面上升100米,所有临海城市和低海拔地区都被淹没。极端气候频发,干旱和洪灾,巨型雷暴和冰冻肆虐全球,气候失控变得无法预测;全球环境发生根本改变,一些沙漠地区成为汪洋,一些绿洲变成沙漠,人类只有通过大迁徙来逃避灭绝;生物大灭绝导致食物链断裂,各个链条上的物种相继灭绝,人类最终无法逃出被灭绝厄运。

这绝非危言耸听,全球的科学家已经就这种后果联名签发两次警告信,一再向全人类发出警告:呼吁要求人类改变自己的生存方式,保护并修复已经被破坏的自然生态环境,减少排放,节约资源,节制生育,挽救我们自己。但效果甚微,从1992年科学家联名签署发出第一封警告信后,30多年过去了,人口依然高速增加,物种依然在快速灭绝,森林和淡水依然在减少,冰川依然在融化。因此又在2017年发出了第二封警告信,惊呼:留给我们的时间不多了!

世界联合起来共同应对危局,形成了三重约定。

应对气候变化最得力的措施,应该是联合国形成的三个具有法律约束力的文件,即:《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》、《巴黎协定》。

这三个文件中,《联合国气候变化框架公约》是一个提纲挈领式的总体文件,于1992年5月9日在联合国大会上通过,1994年3月21日生效,有150个国家签署。这个公约的终极目标是将大气温室气体浓度维持在一个安全稳定水平。

而《京都议定书》是《联合国气候变化框架公约》的补充条款,1997年12月在日本京都召开的联合国气候变化框架公约参加国第三次会议制定,是将大气中的温室气体含量稳定控制水平更具体细化,目标是防止剧烈气候改变对人类造成伤害。

而《巴黎协定》是继上述两个文件后,更具体细化的应对气候变化的文件,是面向2022 年后的措施和要求。协定于2015年12月12日在巴黎气候变化大会上通过,2016年4月22日在纽约签署。这个文件的具体目标是在本世纪末,将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2℃以内,争取控制在1.5℃以内。

可惜,人类美好的愿望要实现总是困难重重。

每个国家的政客们在发表国情咨文时,总会描绘出一幅美好的图画,但在执行过程中就又是一副嘴脸,因为到了具体落实,扯皮就成了常态。联合国应对气候变化也是一样,各种文件文本都说得很好,但要具体执行时,谈判的艰难就显示出来了。

人类本来就是自私的动物,不过在国与国的谈判中,自私被贴上了国家和人民的标签,由此就变得高尚起来。当涉及到各国的节能减排的指标时,每个国家都希望别人多节能一点少排放一点,而自己国家由于某些困难,总想要少节能一点,多排放一点。这看起来似乎在为本国人民讨价还价,实际上是把世界整体推向深渊。

世界如果到了深渊,一国一人是无法幸免的。这句话说说容易,但往往到了“当局”就“者迷”起来。扯皮的结果是巴黎协定的各项指标落实艰难,温度控制没有显现出预期效果。而美国这个世界最大最强国家的退出,给这个协议的存续和落实蒙上了一层巨大阴影。

由此有人认为,本世纪末温度控制目标很难实现,上升很可能超过3℃甚至更高。而3℃是一个阈值。什么是阈值?就是临界点,任何事物到达或超过一个临界点,就会变得不可收拾。科学家们认为,如果全球温度上升超过3℃,极端气候变化就会失控,很可能温度就会急剧变化,全球灭绝性大灾难就不可避免。

因此100年内科学技术会发展成一个什么样子,关键还是取决于人类能否控制住气候变化,关键的关键是否能够达成共识,真正的做到节能减排,减少碳排放。如果人类能够度过目前的发展瓶颈,获得一个宽松的生存环境,我想,100年的科技发展就会超乎很多人的想象。

100年科学技术与社会前瞻。

前面说了,现在的科学发展已经进入快速通道,1年等于过去10年,10年等于过去100年甚至1000年,100年呢?我想会有颠覆性的变化。

目前科学正在努力解开的顶级基础性谜团,包括但不限于这样一些项目:暗物质、暗能量、中微子、意识、基因、量子奇异特性、人类大脑与神经系统,最前沿的技术包括但不限于:可控核聚变、人工智能、曲速引擎等等,这些项目在这100年中,必定有突破和进展。因此100年内的社会生活将有这样一些变化:

基因解码已经有了更多的重大突破,人类健康从基因层面介入,大多数现有疑难病症和不治之症将得到根治,人类衰老得到缓解,寿命大大延长,120岁以上将不再是梦想;

航天已经突破了速度瓶颈和长距离长时间生命保障问题,人类已经在月球建立基地,并让那里成为第一个地外旅游点;在火星建立了基地,第一批居民已在火星繁育出后代,火星改造已经开始;而以核聚变为动力的星舰,速度已经达到1/10光速以上,第一艘远征星舰已经前往比邻星;曲速引擎尚在开发中,由于所需能量巨大,很可能要获得戴森球太阳能量才能够起航;

虚拟技术得到很大发展,人们在家中或者在一些工作室可以身临其境的享受这虚拟旅行、太空实景的体验,这种体验是全方位的视听嗅觉、触觉感受,很难与实境区别;因此人类的工作很多都会在虚拟中进行,甚至战争也实现了虚拟化;

人工智能已经承担了人类绝大部分工作,人类的主要工作将转向高端设计和管理;

大脑研究和量子化计算机结合取得突破,实现了意识储存、上传和转移,第一批以意识形态存在的永生人已经诞生,他们以计算机为载体或者实现人机结合、克隆人结合,开始活动在社会上,对社会伦理和人类未来存在方式形成了冲击和挑战;

可控核聚变已经成为人类社会普遍能源,人类能源危机得到暂时的消除。由于科技和社会所需能量的指数级增长,人类还需要寻找更巨大的能源来源,戴森球工程进入可行性研究和初步设计阶段。

与上述文明程度相匹配的社会管理体系发生了根本变化,家庭的存在已经受到严重挑战,国家与世界的关系和存在方式也将发生翻天覆地的变化。

这只是几个框架式重大变化,而真正的社会变化将充斥着每个角落的细节中。如谈恋爱还会是现在方式吗?很多人可能沉浸在虚拟的完美中,而对充满缺陷的现实表现出嗤之以鼻。而人类的外貌很可能已经有了较大变化,我现在想象不出会是什么样子,或许獐头鼠目已经成为时尚,那种审美观肯定不是我们现在能够理解或者喜欢的。但我不相信未来1000年人类变成上图那个样子,因为1000年后,人类很可能已经实现了意识化生存。

海阔天空,一家之言,并非具有严谨科学依据,仅供各位愉悦参考。

就是这样,欢迎讨论,感谢阅读。

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臭氧层空洞是在那一年哪个国家发现的

1977年4月,联合国环境规划署理事会在美国华盛顿哥伦比亚特区召开了有32个国家参加的“评价整个臭氧层”国际会议。

会议通过了第一个“关于臭氧层行动的世界计划”。这个计划包括监测臭氧和太阳辐射、评价臭氧耗损对人类健康影响、对生态系统和气候影响等,并要求联合国环境规划署建立一个臭氧层问题协调委员会。

扩展资料:

臭氧在大气中从地面到70千米的高空都有分布,其最大浓度在中纬度24千米的高空,向极地缓慢降低,最小浓度在极地17千米的高空。

20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。1985年英国南极考察队在南纬60°地区观测发现臭氧层空洞,引起世界各国极大关注。臭氧层的臭氧浓度减少,使得太阳对地球表面的紫外辐射量增加,对生态环境产生破坏作用,影响人类和其他生物有机体的正常生存。

人类大量使用的氯氟烷烃化学物质(如制冷剂、发泡剂、清洗剂等)在大气对流层中不易分解,当其进入平流层后受到强烈紫外线照射,分解产生氯游离基,游离基同臭氧发生化学反应,使臭氧浓度减少,从而造成臭氧层的严重破坏。

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