废旧电池对环境的污染.ppt

废旧电池对环境的污染,组员分工,组长：何志伟 组员：乔晓燕（查资料） 王之傲（查资料） 张淳（查资料） 何志伟（写论文） 周建宇（写论文） 张莹莹（ppt制作） 秦佳忆（ppt制作）,目录,电池的种类和构成,众所周知，电池是利用化学能、内能、光能、原子能等形式的能转化为电能的装置，并且在人们的日常生活中有广泛的应用。目前电池可分为以下五大类：其中对话学电池中的碱性电池、微型电池、干电池，人们接触最多。干电池是一种最常见的化学电池，以干电池的代表碳锌电池为例：碳锌电池的电动势约为1。5v，它的表面是用锌做成的圆筒。但为了增加锌片的韧性和强度，减缓锌片的腐蚀延长电池的寿命，锌片中加入了铝、镉、贡等物质。整个锌筒作为负极，内有糊状电解质，其成分是氯化铵和淀粉。中间有一根用含二氧化锰的电解质包裹的碳棒作为正极，然后用沥青密封加盖，使电解质不致干涸。当电池接到回路中时，负极锌片放出电子，成为离子zn2：zn-2n=zn2电解质中的桉离子得到电子成为铵气和铵：nh 4+=h+ +2e=2h+nh 3；而二氧化锰起极化作用，出去氢、碱性电池和微型电池是目前较流行的电池。碱性电池的电解液为碱性溶液，以常见的碱锰电池为例，电解液为氢氧化钾，其负极是锌粉带中的锌粉，正极是紧压了一层二氧化锰的铜壳。微型电池的代表是纽扣型的银锌电池，锌片作为负极，银片作为正极。碱性电池和微型电池的工作原理与干电池相似。 二、废旧电池的危害：对上述电池的材料分析可得，化学电池主要含有贡、镉、铅、镍、锌、铜等重金属。据有关专家称，一节干电池里含有50 - 100mg的贡，一旦电池中的水银混入地下水，则可能通过农作物或饮用水进入人体，损伤人的肾脏。更危险的是，水银在水中，水银在水中，由于微生物的作用，无机水银转变成甲基水银的积累，并通过食物链不断富集，使得受水银污染的水中，鱼体内的甲基水银比水中高上万倍。一旦人使用这种鱼过多，甲基水银便进入人的体内。又由于甲基水银容易被吸收，不易降解和排泄，容易在大脑积累，从而使人的神经系统受到严重的破坏，重者发疯至死。所以说，电池中的贡的污染不能低估。有关方面的资料表明，一枚指甲大小的废纽扣电池，能污染60万升的水；一节1号电池烂在地里，可使一平方米的土地草木不升。这的确让人感到触目惊心。 除了上述的贡污染之外，废电池中的隔和铅也同样带来了不少的危害。其中的铅化合物可通过呼吸道、消化道进入人体，会导致人贫血，患肾炎，严重的则会破坏神经系统，影响人的智力。而隔对于植物的生长发育有害，也是对人有害的元素。它可通过食物、水、空气经消化道和呼吸道进入人体，积累在人的肾脏和骨骼之中，会导致贫血，代谢不正常，患高血压、肾脏功能失调等疾病，严重的会引起一种令人可怕的“疼痛病“，这种疾病会使人的骨头变得脆弱，最终会断裂。其他的如锌、铜、锰等金属若在体内大量富集，也会使人免疫力下降!,电池成份，供电原理,在实际生活中干电池、钮扣电池、蓄电池等电池在化学上都叫原电池，供人造卫星，宇宙火箭使用的高能电池也叫原电池。所谓原电池是把化学能转化为电能的装置，但原电池究竟是怎样将化学能转化为电能呢？于是有这样一个实验：把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有硫酸的烧杯里，可以看到锌片上有气泡产生，铜片上没有气泡产生，再用导线把锌片和铜片连接起来，通过实验观察，记录下资料，实验结果表明，用导线连接以后，锌片不断溶解，铜片上有气泡产生。电流表的指针发生偏转。说明有电流通过，而之所以有电流通过调查得出，当把用导线连接的铜片和锌片一同浸入稀硫酸时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成zn2+，而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中h从铜片中获得电子，被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子，从铜片上放出，这一变化过程表示如下：,锌片：zn2e=zn2+（氧化反应） 铜片：2h+2e=h2（还原反应） 从上述实验中本课题组得出如下结论： 装置特点：化学能转化为电能 形成条件：1、两个相连接活泼性不同电极 2、电解质溶液 工作原理：铜锌电池，溶解质是稀h2so4 即氧化反应 zn2e=zn2+ 2h2eh2 还原反应 zn2 ,负极,正极,电解质溶液,原电池原理模拟动画,旧电池的危害性,一粒纽扣电池可污染60万升水，等于一个人一生的饮水量。一节电池烂在地里，能够使一平方米的土地失去利用价值，所以把一节节的废旧电池说成是“污染小炸弹”一点也不过分。 我们日常所用的普通干电池，主要有酸性锌锰电池和碱性锌锰电池两类，它们都含有汞、锰、镉、铅、锌等各种金属物质，废旧电池被遗弃后，电池的外壳会慢慢腐蚀，其中的重金属物质会逐渐渗入水体和土壤，造成污染。重金属污染的最大特点是它在自然界是不能降解，只能通过净化作用，将污染消除。 废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上，重金属污染，威胁着人类的健康。人类如果忽视对重金属污染的控制，最终将吞下自酿的苦果，因此，加强废旧电池的回收就日显重要了。,关于废电池对人体健康和生态环境的危害，目前国内比较流行的说法是：一节钮扣电池可以污染600立方米的水;即使是一个完全符合标准的低汞电池(指汞含量小于电池重量0.025%的电池)，被扔到1立方米水中，会使水的汞含量超过标准25万倍。实际上，上面所说废电池重金属汞的环境风险，只有在将废电池破碎，用酸将金属溶解，然后投入特定体积的水或土壤中，并且使确定数量的人饮用后才可能产生。在各种干电池中，镉、锰、汞、镍、锌等金属可能引起的重金属污染问题中，最受关注的两种重金属是镉和汞。镉是一种毒性很大的重金属，人体接触过多会导致严重疾病。汞同样是毒性很大的物质，其潜在危害在于汞能够被转化为有毒形态(如甲基汞或其它有机汞化合物)。目前，我国废电池除少数城市试点进行单独收集外，大多数的废电池进入城市生活垃圾，随其进入到填埋、焚烧、堆肥的过程中。因此，废电池可能产生的环境污染风险。,废电池的危害,当电池内部的化学物质反应完全后，电池再也不能供电了，成了一颗废电池，通常情况下人们就随手一丢，再买过另一颗新的。大多数人会说，这是很正常的哩。但他们没有想到，就在那举手投足之下，也是在破坏他们的家园 地球。也许有人会问： “ 就这么一个小东西对于地球来说，能有什么了不起呢！还说什么破坏？ ” 电池看上去并不那么具有破坏力，但是看东西不能全看表面。废电池里含有大量重金属汞、镉、锰、铅等。当废电池日晒雨淋表面皮层锈蚀了，其中的成分就会渗透到土壤和地下水，人们一旦食用受污染的土地生产的农作物或是喝了受污染了的水，这些有毒的重金属就会进入人的体内，慢慢的沉积下来，对人类健康造成极大的威胁！据测量一节一号电池烂在土壤里，可以使一平方米 土地失去利用价值；一个扣钮电池可以污染 60 万升水，相当于一个人一生的饮水量。就近全球 50 亿人来计每个月每人丢一颗电池，一年累积下来 600 亿颗电池，对地球的破坏力可说是很大的了，其对人类健康危害造成的后果更难以想象了，据统计，仅北京市 每年因废电池而进入自然环境的汞竟然达到 29.6 吨，这数目不能不让人头痛。所以废旧电池是不可以随意丢弃的。在废电池回收上，各国都很重视。另外，发达国家生产的各类锌锰子电池已是无汞电池了。而且发达国家也不允许进口含汞电池。因此中国的含汞电池也不能进入欧美发达地区。,废电池里面的污染物,清华大学环境科学与工程系的博士生导师聂永丰教授，带领课题组专门对废电池的危害和处理做过研究。他介绍说，近年来关于废旧电池给环境带来危害的报道的确很多，但是遗憾的是，这些报道未向读者或观众说明支持其结论的科研内容，没有向读者介绍其分析推理过程，也没有列举因干电池造成污染的实际案例，只有“污染严重”的结论。 废电池中含有哪些有害物质，这些物质通过什么样的机理释放到环境中，会对环境造成多大程度的损害，国内外有无废干电池引起严重污染的案例，发达国家是怎样解决这个问题的?带着疑问，课题组作了全面深入的调查，得出的结论与一些新闻报道相去甚远，这些报道确有不切合实际和偏激之处。 聂教授介绍说，电池产品可分一次干电池(普通干电池)、二次干电池(可充电电池，主要用于移动电话、计算机)、铅酸蓄电池(主要用于汽车)三大类。用量最大、群众最关心，报道最多的是普通干电池。下面所说的电池均指普通干电池。 电池主要含铁、锌、锰等，此外还含有微量的汞，汞是有毒的。有报道笼统地说，电池含有汞、镉、铅、砷等物质，这是不准确的。事实上，群众日常使用的普通干电池生产过程中不需添加镉、铅、砷等物质。,废电池中的汞没有对环境构成威胁,汞的挥发温度低，是一种毒性较大的重金属。很多地方的土壤中也含有微量的汞，在汞矿开采、提炼、含汞产品加工过程中，如密闭措施不够完备，释放到空气中的汞(蒸气)对操作人员的健康影响很大。 电池中虽然含有汞，但由于是添加剂，其含量很少。即便是高汞电池，含汞量一般也在电池重量的千分之一以内。我国电池行业全年的用汞量，大体上与一个汞法聚氯乙烯，或汞法炼金，或高汞铅锌矿采选的企业年排放废水中的含汞量相当。由于电池消费区域大，含汞废电池进入生活垃圾处理系统以后，对环境的影响比前述一个化工企业排放含汞废水所造成的影响要小得多，况且电池使用了不锈钢或碳钢做外包皮，有效地防止了汞的外漏。因而废电池分散丢弃在生活垃圾中，其危害微乎其微，在客观上不可能造成水俣病之类的危害。日本的水俣病是化工企业几十年向一条河流排放大量含汞废水，下游水系中汞逐渐累积造成的。,含汞电池正在被无汞电池代替,当然，含汞废电池毕竟对环境有负面影响(哪怕是轻微的)。因此，在1997年底，国家经贸委、中国轻工总会等9部门联合发出关于限制电池汞含量的规定，借鉴发达国家的经验，要求国内电池制造企业逐步降低电池汞含量，2002年国内销售的电池要达到低汞水平，2006年达到无汞水平。 从实际进展来看，国内电池制造业基本按照规定要求在逐步削减电池汞含量。据中国电池工业协会提供的数据，我国电池年产量为180亿只，出口约100亿只，国内年消费量约80亿只，基本已达到低汞标准(汞含量小于电池重量的0.025)。其中约有20亿只达到无汞标准(汞含量低于电池重量的0.001)。 聂教授最后强调，截至目前国内外均无废电池造成严重污染的报道或科研资料，有关废电池污染环境的说法的确缺乏科学根据，对群众造成了误导。,废电池集中回收处理不当会造成污染,如果按某些报道呼吁的那样，在我国建造一个专业的、能够批量处理废电池的工厂，是否可行呢?国家环保总局污控司固体处彭德富工程师介绍说，建设一个废电池回收处理厂，需要投资1000多万元人民币，而且还要每年至少回收4000多吨废旧电池，工厂才能运转起来。而实际上要回收这样大数量的废电池十分困难。以首都北京为例，在大力宣传和鼓励下，3年才回收了200多吨。在环保模范城杭州市，废电池的回收率也只有10%。据了解，目前瑞士和日本已建好的两家可加工利用废旧电池的工厂，现在也因吃不饱经常处于停产状态。这不得不让我们慎重考虑投资建回收厂的问题。,废旧电池回收与处理,废旧电池中含有汞，铅，镉，镍等重金属及酸，碱等电解质溶液，它对自然环境威胁十分大，若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋，或者随手丢弃，进而进入鱼类，农作物中，就会破坏人类生存环境，渗出的汞及重金属物质也会渗透于土壤，污染地下水。专家们说，电池烂在地里，能使1万平方米的土壤失去其利用价值，一粒纽扣电池可使600吨水受到浸染，相当于一个人一生的饮水量。 虽然可以将废旧电池收集起来，集中处理，但由于电池污染具有周期长，隐蔽性大等特点，如果把大量的废旧电池集中到一个地方，处理不当则有可能引起局部地区的二次污染，由于这一缘故，本课题不提倡开展集中收集普通废旧电池，目前比较有效的解决办法主要是技术层面的，就是生产新型环保电池，逐渐取代现代现有技术生产的电池。环保电池是一种不含汞，镉等物质的。尽管如此，要使电池完全做到不含其它任何有害物质仍然是件让人头疼的事。燃料电池作为一种新的，最彻底的环保电池，燃料电池是把氢，甲醇等燃料和空气中氧气的化学能通过化学反应，直接转变成电能的发电装置，主要生成物是水。燃料电池具有发电效率高，可循环利用以及无环境污染等特点，现介绍几种燃料型的装置通电原理。,我国首创的以铝空气海水为能源、海水为电解质溶液的电池，靠空气中，只要把书包放回处，靠空气中的氧使铝不断氧化而源源产生电流，只要把灯放在海水中，数分钟后就会发生耀眼的白光，这种电池基本结构为铝，石墨，负极，其反应原理： al3e=al3 正极 o2+2h2o+4e=4oh 另一种为熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用li2co3和na2co3熔融盐相互混合作电解质，co为阳极燃气，空气与co2的混合气体为阴极助燃气，得在650工作的燃料电池 阳极反应式o22co22co32-4e 阴极反应o22co24e2co32 阳极反应2coo22co2 不久前，美国劳伦斯利韦莫尔国家实验室的研究人员研制成功并展示了一种微型薄膜燃料电池样品。普通手机如果采用这种燃料电池，使用时间估计将延长300，这种微型燃料电池技术把一个薄膜燃料电池和一些微流体燃料处理部件共同装入一个普通包装，利用甲醇等便于储存的液体燃料，这种燃料电池的电源模块提供电力时间比现有充电电池长3倍以上，预计，这类电池成为一次性电池重要替代品。,三千电池回收点将遍布城区,近来，市民在武汉市部分中心城区、社区、超市、便利店中，已可以看到专门用于废旧电池的回收箱点。长江网记者获悉，至年底废旧电池回收点数量将达3000个。 据武汉格林美公司循环经济办公室韩主任介绍，该公司于3月份以来，已在武汉中心城区免费投入2000多个废旧回收箱点。作为国家循环经济试点企业，该公司一直致力于技术开发环保领域产品，已开发了世界先进的废旧电池循环利用技术，包括近20项核心专利，成功实现废旧电池中钴镍等稀缺元素的提取、原生化与循环再造高技术钴镍产品，建立了中国自主知识产权的废旧电池回收利用核心技术体系。 仅如此，武汉绿色基金会、格林美与20多所武汉高校联合，积极推动群众性环保公益活动的发展。此前，已在武汉大学举行了回收废旧电池和电子垃圾的回收方案交流会。主办方希望通过这样的活动，