1、蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第三屆校園文化月活動,化學(xué)與生活 知識講座,輕化工程系,文霞 胡遇明,1 前 言,人類的生活離不開化學(xué)，只有化學(xué)這門科學(xué)得到高度發(fā)展，才能使我們生活豐富多彩，人們在家庭日常生活中，始終離不開吃、穿、用、住，而其中常常遇到許多有關(guān)化學(xué)問題。在吃的方面，如食物和營養(yǎng)、各種調(diào)味品；在穿的方面，如各種天然纖維、人造纖維的合成纖維及其織物，隨之所需的肥皂和合成洗滌劑以及它們?nèi)ス赋鄣姆椒?；用的方面，如塑料及其制品、各種化妝品、玻璃、搪瓷等制品；住的方面，如各種裝飾材料，涂料等；,通過科技文化月活動的知識講座，以化學(xué)知識為主線，以社會廣泛關(guān)注的有關(guān)問題為視點，闡述了化學(xué)與日常生活的關(guān)系。

2、對化學(xué)科學(xué)的特點及其重要作用有一概括了解，從而達(dá)到開拓視野、提高科學(xué)素養(yǎng)的目的。 希望大家了解化學(xué)這門科學(xué)，增長化學(xué)知識，以便使化學(xué)更好地為我們生活服務(wù)。,1.1 化學(xué)是一門中心科學(xué)，它與社會發(fā)展各方面的需要都有密切關(guān)系,化學(xué)不僅是化學(xué)工作者的專業(yè)知識，也是廣大人民科學(xué)知識的組成部分，化學(xué)教育的普及是社會發(fā)展的需要，是提高公民文化素質(zhì)的需要。,1.2 化學(xué)與人類生活息息相關(guān),化學(xué)與衣、食、住、行 衣：合成纖維，衣料的化學(xué) 處理與印染 食：化肥、農(nóng)藥、植物生長 激素和除草劑 住、行：金屬、非金屬材 料、高分子材料,1.3 化學(xué)與社會發(fā)展密切相關(guān),環(huán)境、能源、材料、生命過程奧秘探索與化學(xué)密切相關(guān)。

3、 環(huán)境問題主要有大氣環(huán)境，水環(huán)境，土壤環(huán)境. 常見的能源：煤炭、石油、天然氣 材料：新型無機材料，高分子材料 生命：化學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ),2 化學(xué)與生活,2.1 中國酒文化,一 白酒 中國白酒是著名的世界蒸餾酒之一. 世界蒸餾酒最遲產(chǎn)生于公元25-220年的中國東漢時期,中國的釀酒方法,19世紀(jì)傳入歐洲.,二 葡萄酒,我國果酒包括野生葡萄酒的歷史在6000年以上,漢武帝(公元前136年-121年)張騫(qian)出使西域,將葡萄引入中國內(nèi)地,同時招來了釀酒藝人.,近年來的一些研究表明，葡萄酒含有植物防御素、多酚類物質(zhì)等多種成分，有調(diào)節(jié)血脂和脂蛋白代謝、抑制血小板凝聚、松馳血管等作用；可抑制動脈

4、粥樣硬化的形成，長期適量飲用可降低缺血性心臟病的發(fā)生率和死亡率。 流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，盡管同樣是攝入高脂肪和飽和脂肪酸飲食，但在法國和地中海國家的部分地區(qū)冠心病的發(fā)病率和死亡率都比其它發(fā)達(dá)國家低得多，大量的研究表明其原因可能在于獨特的地中海飲食和經(jīng)常飲用葡萄酒，尤其是紅葡萄酒,葡萄酒的營養(yǎng)葡萄酒由于完全來自于葡萄，故含絕大部分葡萄的營養(yǎng)成分，葡萄酒中含有的成分多達(dá)600余種，除酒精和水外，還含有糖、蛋白質(zhì)、無機鹽、微量元素、有機酸、果膠、各種醇類及多種維生素。(1) 葡萄酒的熱量葡萄酒的熱值約等于牛奶的熱值，主要是以酒精的形式帶給人體的。1升12的葡萄酒的熱值為700卡。 (2) 氨基酸氨基酸是

5、構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位。葡萄酒含有人體所需的各種氨基酸，而且葡萄酒中必需氨基酸的含量與人體血液中這些氨基酸的含量非常接近,近二十幾年來，醫(yī)學(xué)家發(fā)現(xiàn)，少量飲紅葡萄酒，能降低血清膽固醇和血脂含量。此外，葡萄酒還有活血、通脈、助藥力和促進(jìn)食欲的作用。所以，醫(yī)生們也同意人們少量飲葡萄酒，每天不要超過半小杯。,三 啤酒,啤酒是歷史最悠久的谷類釀造成酒起源于9000年前的中東和古埃及地區(qū)，后傳入歐美，19世紀(jì)末傳入亞洲，目前我國產(chǎn)量世界第二。,啤酒釀造中不可避免的產(chǎn)生雜醇油,以異戊醇為主,其次是戊醇、正丙醇和異丁醇，高級醇與啤酒的風(fēng)味具有辨證的關(guān)系。一方面，高級醇是構(gòu)成啤酒風(fēng)味的主要成分，適量高級醇使酒體豐

6、滿圓潤、口感好，另一方面，高級醇含量過高，飲用時有異雜味，會產(chǎn)生較強的致醉性，飲后頭痛、頭暈、發(fā)墜，俗稱：“上頭”。,啤酒的功效,1 促進(jìn)循環(huán)系統(tǒng)防病的功效 2 抗腫瘤作用 3 利尿作用 4 促進(jìn)胃液分泌的作用 5 解除疲勞功效 6 作輔助性醫(yī)療的療效 對膽結(jié)石,腎臟和尿結(jié)石的輕度患者 7 低鹽食品效用 8 在烹調(diào)中的作用,飲酒應(yīng)適度,適量飲酒有益健康 但是酗酒則有害, 酒后開車危險, 過量飲酒損害人的健康,特別是損害人的肝臟 對于酒精中毒者, 戒酒是件困難的事情.,2.2 中國茶文化,我國是世界上最早種茶、制茶和飲茶的國家。遠(yuǎn)古時神農(nóng)“嘗百草之滋味，一日而遇七十毒”相傳是用茶解了毒。茶葉被當(dāng)

7、成了藥材，后來人們認(rèn)識到茶可以作為清熱解渴、提神益思的飲料。漢代已把茶作為飲料。 茶葉中含咖啡堿:2% - 4%; 鞣質(zhì): 3% - 13 % 富含氟和錳這兩種元素,咖啡因,學(xué)名1，3，3-三甲基黃嘌吟，分子式是C8H10N4O2H2O, 是白色粉末，能溶于水和乙醇，對神經(jīng)系統(tǒng)有興奮作用。,茶道，是茶文化之內(nèi)核。,茶道通過茶事過程引導(dǎo)個體在本能和理性的享受中走向完成品德修養(yǎng)以實現(xiàn)全人類和諧安樂之道。中國茶道包涵茶藝、茶德、茶禮、茶理、茶情、茶學(xué)說、茶導(dǎo)引七種義理；中國茶道精神的核心是“和”（簡稱“七義一心”）。 儒家重視禮義引控之和，體現(xiàn)中和之美；道家倡導(dǎo)純?nèi)巫匀恢?，體現(xiàn)無形式、無常駐規(guī)之自

8、然美；佛家推行超越現(xiàn)世的主客體皆空的宗教式之和，體現(xiàn)規(guī)范之美。中國茶道并蓄儒釋道三家“和”思想之精華，突出了道家“自恣以適己”的隨意性。,茶的功效,茶葉，性味苦、甘、涼，入心、肝、脾、肺、腎五經(jīng)，能清頭目、除煩渴，有化痰、消食、利尿、解毒之功。善治頭痛、目昏、多寐、心煩、口渴、食積、痰滯等癥。,咖啡因與茶堿既能增加心肌收縮力擴張冠狀動脈，又不會降低心率，并可松弛支氣管平滑肌、利尿，能從整體上提高新陳代謝水平，排泄代謝產(chǎn)物，促進(jìn)脂肪消耗。 氟能抑制膽堿脂酶的活性，減少乙酰膽堿的分解，促使體內(nèi)三磷酸腺苷含量增加，提高肌肉對乙酰膽堿的敏感度，因而可提高神經(jīng)肌肉接頭處的興奮傳導(dǎo)。 茶葉富含錳，可增強腎

9、上腺皮質(zhì)功能，并能激活特異性免疫功能。,2.3 裝修中的化學(xué),一 甲醛 甲醛的主要來源為各種人造板(刨花板、纖維板、膠合板、細(xì)木工板等)、復(fù)合地板、某些化纖地毯、塑料地板和油漆涂料等。在801膠等建筑膠水中常含有1%的游離甲醛。 甲醛，為無色、具有強烈刺激性氣味的氣體，是室內(nèi)環(huán)境的主要污染物，經(jīng)常吸入會引起慢性中毒，若濃度過高，會直接強起呼吸系統(tǒng)等諸多身體不適癥狀。 應(yīng)對辦法，保持室內(nèi)通風(fēng)，不能在裝修后立即搬進(jìn)去住，裝修時，應(yīng)選擇合格的材料。,二 苯,室內(nèi)空氣中的苯主要來源于各種油漆、涂料和膠粘劑。 苯是一種無色、具有特殊芳香氣味的液體，沸點：80.1 C，因此很容易揮發(fā)到空氣中。 苯的危害性

10、大，為強致癌物質(zhì)，慢性苯中毒還會引起不同程度的白血病，是室內(nèi)環(huán)境的隱性殺手。 在裝修材料中不允許有苯存在，但一些廠家為利潤驅(qū)動，會在材料中加入苯。,三 放射性元素-氡,氡主要來源于土壤及水泥、沙石、磚塊、天然石材(特別是花崗巖)等建筑材料。 氡是一種具有放射性、無色無味的惰性氣體，是世界衛(wèi)生組織（WHO）認(rèn)定的19種致癌因素之一，該物質(zhì)放射的射線對人體細(xì)胞基本分子結(jié)構(gòu)具有破壞作用，有使人在數(shù)月內(nèi)得上白血病的報導(dǎo)。 保持室內(nèi)通風(fēng)，可減少室內(nèi)氡的濃度，更重要的是要除去放射源，這需要專門儀器的檢測。,四總揮發(fā)性有機化合物(TVOC),總揮發(fā)性有機化合物來源較為復(fù)雜，主要來自油漆、涂料、卷材、塑料門窗

11、等多種材料及物質(zhì)。 總揮發(fā)性有機化合物為任何液體或固體在常溫常態(tài)下自然揮發(fā)出來的所有有機化合物的總稱，其特點是成分復(fù)雜，有嗅味，具有毒性大、刺激性強等特性。,室內(nèi)常見幾種污染物限量指標(biāo),室內(nèi)常見幾種污染物限量指標(biāo) 在民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范中有詳細(xì)規(guī)定： I 類工程 II類工程 氡/Bq.m-3 200 400 甲醛/mg.m-3 0.08 0.12 苯/ mg.m-3 0.09 0.09 TVOC/ mg.m-3 0.5 0.6,2.4 美容與化學(xué),美容的基礎(chǔ)是化學(xué)，有一定的化學(xué)理論指導(dǎo)的美容才是科學(xué)的美容。因此需要了解美容、化妝品和化學(xué)之間的關(guān)系。 1、皮膚的結(jié)構(gòu)分類及化妝用品的選

12、擇 (1) 皮膚的結(jié)構(gòu) 人的全身表面覆蓋著皮膚，它的重量約占人體重量的8 ，在皮膚內(nèi)容納了人體約13的循環(huán)血液和約14的水分。,從結(jié)構(gòu)上說，皮膚是內(nèi)表皮、真皮和皮下組織三層組成的。表皮位于皮膚的表面，是上皮組織，與外界接觸最多，也是與化妝品關(guān)系最為密切的部位。 表皮是由最下面的基底層發(fā)育而成，基底層由基底細(xì)胞和黑色素細(xì)胞構(gòu)成。黑色素細(xì)胞可以制造黑色素，基底細(xì)胞也不斷分裂，產(chǎn)生新的細(xì)胞而形成顆粒層。顆粒層細(xì)胞間能貯存水分，可以從外部吸收營養(yǎng)。所以，該層細(xì)胞對化妝品的使用效果起著重要的作用。其次，細(xì)胞中的角蛋白纖維，是一種非水溶性蛋白，對酸、堿和有機溶劑等有一定的抵抗能力，因此，它對保護(hù)真皮也有十

13、分重要的作用。,真皮在表皮下層，與表皮分界明顯，表皮底部呈凹凸?fàn)钆c真皮緊密接觸。真皮內(nèi)部的細(xì)胞很少，主要由纖維結(jié)締組織構(gòu)成，其中有膠原纖維、彈性纖維和網(wǎng)狀纖維等。皮膚的彈性、光澤及張力主要是由真皮組織決定的。,(2) 皮膚的分類,從類型上說，皮膚大致可分為干性皮膚、油性皮膚和中性皮膚。干性皮膚毛孔細(xì)小，紋理細(xì)膩，由于其皮脂分泌少而表現(xiàn)為干燥、易皺而缺乏光澤；油性皮膚則毛孔粗大，油脂分泌過多，臉上油膩光亮而易長粉刺和小疙瘩；中性皮膚常常又指健康的皮膚，表現(xiàn)為組織緊密，柔軟滋潤，且富有彈性和光澤。 對于各類不同的皮膚，應(yīng)該采取不同的護(hù)理；在護(hù)理過程中，選擇適當(dāng)?shù)幕瘖y品是美容必須注意的問題。,(3)

14、 化妝用品的選擇,護(hù)膚用品一般是指膏霜類化妝品，其主要成分是油、蠟、水和乳化劑。膏霜類化妝品按其乳化的性質(zhì)可分為w/o (油包水)和o/w (水包油)兩種。對于不同類型的皮膚，應(yīng)該選用不同的護(hù)膚用品。 干性皮膚應(yīng)選用wo型乳化體的重油配方。因為干性皮膚感覺不夠柔軟光滑，并且缺乏應(yīng)有的彈性和光澤。選用含油脂量較高的護(hù)膚用品，可軟化角質(zhì)層細(xì)胞，給予皮膚充分的油脂和水分。,油性皮膚一般不宜選用重油膏體。對油性皮膚的護(hù)理，要特別注重皮膚的清潔，而且洗滌后只能用一些ow型的潤膚霜。 此外，對化妝品的選擇還應(yīng)考慮其酸堿度。因為皮膚的pH值通常約為4.5-6.5，呈弱酸性、其原因是汗液中含乳酸和氨基酸及皮脂

15、中含脂肪酸，微弱的酸性抑制皮膚表面的病菌及微生物的繁殖，并能阻止天然潤濕因子的流失，若所選的化妝品pH值過高，則會破壞由皮脂和汗液共同形成的皮脂膜。,2、毛發(fā)的結(jié)構(gòu)及燙發(fā)護(hù)發(fā)原理,(1) 毛發(fā)的結(jié)構(gòu) 毛發(fā)主要由角蛋白組成，按元素分，含有碳、氫、氮及少量的硫元素。其中硫元素含量雖少，但它卻對毛發(fā)的化學(xué)性質(zhì)起著重要的作用。在毛發(fā)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中，氨基酸分子相互結(jié)合形成多肽，長鏈狀的蛋白質(zhì)分子并不呈直線狀，多數(shù)是卷曲螺旋狀的。這是由于多肽鏈中的CO和-NH基之間還可生成氫鍵，使多肽鏈具有一定的立體結(jié)構(gòu)，同時多肽鏈之間也可以生成氫鍵，使之按照一定的形狀排列起來。,構(gòu)成毛發(fā)的角蛋白屬于不溶于水的纖維狀蛋白

16、，它們的化學(xué)性不活潑，但對沸水、酸、堿、氧化劑和還原劑還是比較敏感的，在一定的條件下，與這些物質(zhì)接觸，便會損傷毛發(fā)，并改變其化學(xué)性質(zhì)。,(2) 燙發(fā)原理,頭發(fā)在水溶液中會使一些氫鍵斷裂，而且溶液溫度越高，斷裂的氫鍵越多。因此頭發(fā)在水中能夠膨脹軟化，同時頭發(fā)的彈性也將改變，但頭發(fā)干后氫鍵又會形成，頭發(fā)仍會恢復(fù)成原來的狀態(tài)。 如果用NaOH溶液進(jìn)行水解反應(yīng)，則能使頭發(fā)中的二硫鍵受到破壞，即：,燙發(fā)原理就是根據(jù)頭發(fā)的水解反應(yīng)而產(chǎn)生的。因為頭發(fā)中的二硫鍵很容易被還原劑破壞；所以只要將頭發(fā)浸上堿性藥水，利用卷發(fā)器將頭發(fā)卷曲，然后對頭發(fā)進(jìn)行加熱，使頭發(fā)發(fā)生水解而破壞二硫鍵，從而可形成新的硫化鍵將頭發(fā)形成的

17、波紋固定下來。在熱燙中二硫鍵的破裂和硫化鍵的形成是一個連續(xù)的過程，隨著溫度的變化而變化。,冷燙原理同樣是通過還原劑(HSCH2COOH)破壞二硫鍵。與熱燙不同的是新的硫化鍵的形成必須經(jīng)過氧化劑的氧化作用。 因此，無論是將直發(fā)卷曲成波浪形，還是將本來卷曲的頭發(fā)拉直，只要了解上述化學(xué)過程，都能使之成為現(xiàn)實。,頭發(fā)的漂染原理,頭發(fā)的漂染原理也是利用氧化劑來破壞原有毛發(fā)中的黑發(fā)素，使頭發(fā)內(nèi)原來的黑發(fā)棕色紅色金黃色直到最終變?yōu)榘咨?。七彩漂染的操作業(yè)常簡便，使用的氧化劑一般為H2O2，并在其中加些氨水作催化劑，用熱蒸氣加溫，一定時間內(nèi)則可達(dá)到預(yù)想的色彩效果。,(3) 護(hù)發(fā)原理,同樣，從化學(xué)的角度看，對洗發(fā)

18、香波的使用也要有一定的選擇性。因為使用堿性肥皂洗頭會刺激頭皮和損傷頭發(fā)結(jié)構(gòu)，而理想的洗發(fā)用品應(yīng)該是集洗發(fā)、護(hù)發(fā)為一體的性能溫和的乳化型香波，該香波的基本組成有三個部分，即洗滌劑、助洗劑和添加劑。,洗滌劑為香波提供了良好的去污力和豐富的泡沫，使香波具有極好的清潔作用，一般可選用脂肪醇硫酸鹽、脂肪醇醚硫酸鹽或烷基苯磺酸鹽等。 助洗劑主要是增加香波的去污力和泡沫穩(wěn)定性，改善香波的洗滌性能和調(diào)理作用。助洗劑一般可選用脂肪酸單甘油脂硫酸鹽、環(huán)氧乙烷縮合物，或陽離子表面活性劑等。 添加劑的種類很多，其功能主要是賦予香波以各種不同的功效，如增稠、防腐、滋潤、調(diào)理等功能。,3 化學(xué)與生命健康,生命過程就是生物

19、體發(fā)生的各種物質(zhì)轉(zhuǎn)化以及能量轉(zhuǎn)化的總結(jié)果。在生命活動過程中，化學(xué)元素和營養(yǎng)物質(zhì)則通過食物鏈循環(huán)轉(zhuǎn)化，再通過微生物分解返回環(huán)境。 危害人類健康的疾病都與體內(nèi)某些元素平衡的失調(diào)有關(guān)。,生命化學(xué)進(jìn)化過程四個階段,(1) 從無機小分子物質(zhì)生成有機小分子物質(zhì)； (2) 從有機小分子物質(zhì)形成有機高分子物質(zhì)； (3) 從有機高分子物質(zhì)組成多分子體系； (4) 從多分子體系演變?yōu)樵忌?物質(zhì)在一個相當(dāng)漫長的歷史長河中從低級向高級，從無生命向有生命的發(fā)展進(jìn)化 . 地球本身經(jīng)歷了元素的進(jìn)化(由宇宙中最豐富的元素氫通過核反應(yīng)合成各種各樣的元素，以構(gòu)成星體本身) 分子的進(jìn)化(由原子間的反應(yīng)生成分子，由分子間的反應(yīng)

20、生成更復(fù)雜的分子，聚合物分子以及生物聚合物分子)和生物的進(jìn)化(由最原始的細(xì)胞的出現(xiàn)進(jìn)化到人)。,3.1 生物體中的化學(xué)元素的分類和主要功能,存在于生物體內(nèi)的元素可分為： (1) 必需元素，常量元素和微量元素； (2) 非必需元素； (3) 有毒(有害)元素。 人體內(nèi)大約含30多種元素，其中有11種為常量元素，C，H，O，N，S，P，C1，Ca，Mg，Na，K等，約占99.95 ，其余的0.05 為微量元素或超微量元素。,哪些是構(gòu)成人體的必需元素? C，H，O和N四種元素約占人體體重的96 。此外，體內(nèi)還有少量P, NaCl。 對于每種必需元素，都有一段其相應(yīng)的最佳健康濃度，有的具有較大的體內(nèi)恒

21、定值，有的在最佳濃度和中毒濃度之間只有一個狹窄的安全限度。,有2030種普遍存在于組織中的元素，它們的濃度是變化的，而它們的生物效應(yīng)和作用還未被人們認(rèn)識，有待于研究，所以稱它們?yōu)榉潜匦柙亍?另外一些則是能顯著毒害機體的元素。如，血液中非常低濃度的鉛、鎘或汞，具有有害的作用，就可稱為有毒元素，亦稱有害元素。,每一種必需元素在體內(nèi)都有其合適的濃度范圍。例如，人們對碘的最小需要量為0.1 mg天，耐受量為1000 mg天，當(dāng)大于10000 mg天即為中毒量。有時元素的過量可能比缺乏更令人擔(dān)憂，因為某個元素的缺乏易于補充，而過量往往則難以清除，或清除過程中會產(chǎn)生副作用。,元素在生物體內(nèi)所起到的生理和

22、生化作用,(1) 結(jié)構(gòu)材料。無機元素中Ca，P構(gòu)成硬組織，C，H，O，N，S構(gòu)成有機大分子結(jié)構(gòu)材料，如多糖、蛋白質(zhì)等。 (2) 運載作用。如含有Fe2+的血紅蛋白對O2和CO2的運載作用等。 (3) 組成金屬酶或作為酶的激活劑。 (4) 調(diào)節(jié)體液的物理、化學(xué)特性。存在于體液中的Na+，K+，Cl-等發(fā)揮了重要作用。,(5)“信使”作用?；瘜W(xué)信號的接受器是蛋白質(zhì)。Ca+作為細(xì)胞中功能最多的信使，它的主要受體是一種由很多氨基酸組成的單肽鏈蛋白質(zhì)，稱鈣媒介蛋白質(zhì)(分子量為16700)。 有些元素可同時在幾個方面發(fā)揮作用。例如Ca2+就有多方面的生物功能。,鈣, 鈣是骨骼和牙齒的主要成分。調(diào)控人體正常

23、肌肉收縮和心肌收縮，同時起細(xì)胞信使作用。例如，血液中Ca2+過多，會造成神經(jīng)傳導(dǎo)和肌肉反應(yīng)的減弱，使人對任何刺激都無反應(yīng)，但血液中Ca2+太少，又會造成神經(jīng)和肌肉的超應(yīng)激性，在這種極度興奮的情況下，微小的刺激，比如一個響聲、咳嗽，就可能使人陷入痙攣性抽搐。,磷, 磷，骨骼和牙齒中除了含Ca外，磷也是一種重要的元素。體內(nèi)90 的磷是以磷酸根PO43-的形式存在。 磷的化學(xué)規(guī)律控制著核糖、核酸以及氨基酸、蛋白質(zhì)的化學(xué)規(guī)律，從而控制著生命的化學(xué)進(jìn)化。,K+，Na+和C1-在體內(nèi)的作用, K+，Na+和C1-在體內(nèi)的作用是錯綜復(fù)雜而又相互關(guān)聯(lián)的。K+和Na+以KCl和NaCl的形式存在。K+，Na+，

24、C1-的首要作用是控制細(xì)胞、組織液和血液內(nèi)的電解質(zhì)平衡,對保持體液的正常流通和控制體內(nèi)的酸堿平衡都是必要的。Na+和K+(與Ca2+和Mg2+一起)有助于使神經(jīng)和肌肉保持適當(dāng)?shù)膽?yīng)激水平。NaCl和KCl的作用還在于使蛋白質(zhì)大分子保持在溶液之中，并使血液的粘性或稠度調(diào)節(jié)適當(dāng)。人體的許多重要機能對這三種離子都有依賴關(guān)系，體內(nèi)任何一種離子不平衡，都會對身體產(chǎn)生影響。,微量元素在不同體內(nèi)部位的水平與人體健康關(guān)系極大。有些疾病的發(fā)生和微量元素的平衡失調(diào)關(guān)系密切。例如我國地方病-克山病是與缺硒有關(guān)的心肌壞死；地方性甲狀腺腫、地方性克汀病則是由于嚴(yán)重缺碘引起的等等。 人體中也含有非必需微量元素，甚至有害元素

25、如Cd，Hg，Pb, F等，這和食物、水質(zhì)及大氣的污染關(guān)系甚大。,3.2 營養(yǎng)與健康,世界衛(wèi)生組織給予健康的定義是：“一個人只有在軀體健康、心理健康、社會適應(yīng)良好和道德健康四個方面健全，才是健康的人。” 近代營養(yǎng)學(xué)是在生理學(xué)和生物化學(xué)的基礎(chǔ)上逐漸形成的，它是一門綜合性的學(xué)科。營養(yǎng)學(xué)研究不同人的不同營養(yǎng)需求，以便使兒童發(fā)育健壯、聰明，使成年人精力充沛，使老年人健康長壽。營養(yǎng)學(xué)是以新陳代謝為基礎(chǔ)的生物化學(xué)。營養(yǎng)素就是食物的組分，主要包含糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、無機鹽和水等六類物質(zhì)。人從食物中攝取這些營養(yǎng)素。,糖類, 糖類包括葡萄糖、果糖、乳糖、淀粉、纖維素等，它們是人體重要的能源和碳源。糖分解

26、時釋放能量，供生命活動的需要，糖代謝的中間產(chǎn)物又可以轉(zhuǎn)變成其他的含碳化合物如氨基酸、脂肪酸、核苷等。糖的磷酸衍生物可以生成DNA，RNA，ATP等重要的生物活性物質(zhì)。植物光合作用產(chǎn)生的糖類是動物的重要營養(yǎng)來源。,脂肪, 脂肪屬于類脂物質(zhì)。脂類具有重要的生物功能，它是構(gòu)成生物膜的重要物質(zhì)，幾乎細(xì)胞所含有的磷脂都集中在生物膜中。類脂物質(zhì)，主要是油脂，是肌體代謝所需燃料的貯存形式和運輸形式。 人類的一些疾病如動脈粥樣硬化、脂肪肝等都與脂類代謝紊亂有關(guān)。 植物油與動物油脂.,蛋白質(zhì), 蛋白質(zhì)是最基本而必不可少的，只要維持蛋白質(zhì)的供給，肌體就能存活。蛋白質(zhì)是我們?nèi)粘Ｉ攀持械闹饕獊碓础?人類究竟需要什么

27、樣的蛋白質(zhì)呢?人類的必需氨基酸有8種，賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、纈氨酸。 動物蛋白與植物蛋白.,蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值決定于所含的氨基酸種量和數(shù)量。凡含有各種必需氨基酸的蛋白質(zhì)，能維持生命體的正常生長的蛋白質(zhì)，完全蛋白質(zhì)；缺少一種或一種以上必需氨基酸的蛋白質(zhì)稱不完全蛋白質(zhì)。日常食用的豆腐、大豆、瘦肉、魚、蛋白、奶等都含較多的蛋白質(zhì)。人們膳食中的蛋白質(zhì)有很大一部分由米、麥等糧食中得來。大豆是我國最經(jīng)濟的蛋白質(zhì)來源，大豆蛋白質(zhì)的氨基酸種類完全。因此，大豆是完全蛋白，營養(yǎng)價值相當(dāng)高。米、麥蛋白的營養(yǎng)價值亦很高。如果利用蛋白質(zhì)的互補作用，則其生理價值(指由食物攝人的總氮量在

28、身體內(nèi)存留的百分?jǐn)?shù))還可增高，例如加入少量雞蛋蛋白可提高大豆蛋白質(zhì)的生理價值。,所謂糧食質(zhì)量的提高，主要是指增加蛋白質(zhì)在糧食中所占的比重。各種農(nóng)作物中，蛋白質(zhì)含量高者首推大豆。營養(yǎng)學(xué)認(rèn)為，動物蛋白在總蛋白量中至少占13，若達(dá)不到時盡可能多吃些豆制品，使二者加起來占總蛋白質(zhì)的13到12。,維生素, 維生素是維持正常生命過程所必需的一類有機物，需要量很少，但對維持健康十分重要（防止壞血病的物質(zhì)就是維生素C。維生素B1，防止“腳氣病”）。其主要功能是通過作為輔酶的成分調(diào)節(jié)機體代謝。長期缺乏任何一種維生素都會導(dǎo)致某種營養(yǎng)不良癥及相應(yīng)的疾病。,有些維生素在體內(nèi)有協(xié)同作用，如維生素C能提高對鐵的吸收率；維

29、生素D其主要功能是調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，維持血液鈣、磷濃度正常，從而促進(jìn)鈣化，使牙齒、骨骼正常發(fā)育。植物體內(nèi)不含維生素D，僅動物體內(nèi)才含有，魚肝油含量最豐富，蛋黃、牛奶中也都含有維生素D。,人類每日必須從膳食中(或維生素制劑中)攝入一定數(shù)量的各種維生素。老年人需要較多的B族維生素和維生素C，對維生素D需要很少。需要視力集中的人如射手、領(lǐng)航人員、精細(xì)機器制造工人，一般皆需要攝取較多的維生素A；對暗適應(yīng)力低的病人和眼角膜干燥的病人，同樣需要較多的維生素A。膳食中糖類比例較大的人和食欲不好的及神經(jīng)性疾患的病人需要較多的維生素B1；化工廠和高溫車間工人需要較多的維生素C。,各種維生素的攝食量雖然應(yīng)適當(dāng)充足，

30、但并非愈多愈好。過量的維生素A，D和煙酰胺都有毒性，例如，維生素D攝食過量會引起乏力、疲倦、惡心、頭痛、腹瀉等，還可使總血脂和血膽固醇量增加，妨礙心血管功能。過量維生素D之所以產(chǎn)生毒性，主要是因它不易排泄，肌體只能從膽汁排出一部分過多的維生素D。維生素C，B1，B2，B6等雖然無毒性，但超過肌體所能利用和儲存的量即由尿和其他體液排泄出體外。這再一次證明，生命體對任何營養(yǎng)素的需求都是有其濃度范圍的。, 無機鹽又稱礦物質(zhì)，人體及動物所需的礦質(zhì)元素有K，Na，Ca，F(xiàn)e，Mg，Cu，Mn，Co，P，S，C1，I，F(xiàn)，Se等，它們是構(gòu)成骨、齒和體液(血液、淋巴)的重要成分。體內(nèi)許多生理作用也靠無機鹽來

31、維持。 膳食中長期缺乏某些無機鹽會出現(xiàn)營養(yǎng)不良癥狀。食物中缺鐵，血液的血紅蛋白就變得不足，經(jīng)血流運送到各部位的氧氣也就減少，這種情況被稱為缺鐵性貧血。鈣是骨骼的主要成分，缺鈣會得佝僂病和齲齒。,缺碘最嚴(yán)重的危害是影響兒童的智力，甚至?xí)蛊浣K生難以得到改善。碘缺乏會導(dǎo)致地方性甲狀腺腫(俗稱大脖子病)。海帶被認(rèn)為是營養(yǎng)價值較高的食品，不僅含碘豐富，可防治甲狀腺腫大，促進(jìn)智力發(fā)育，且蛋白質(zhì)含量較高，具有18種氨基酸，此外，其中Ca，P，F(xiàn)e等礦物質(zhì)及維生素的含量也較豐富。,隨著我國國民溫飽問題的基本解決，人們在飲食上注重營養(yǎng)是必然的趨勢。但要做到膳食平衡，飲食有節(jié)?，F(xiàn)在認(rèn)識是，多樣化的膳食既是獲得各

32、種適量基本營養(yǎng)素的最好方法，同時也是避免食品中有毒物質(zhì)達(dá)到有害劑量的有效方法之一。,3.3 樹立平衡營養(yǎng)觀念,從實用營養(yǎng)觀點看，比較容易缺乏的無機元素有鈣、鐵和碘。 體質(zhì)強弱、智力高低、免疫能力優(yōu)劣以及人體衰老的遲早、癌瘤的形成等都與營養(yǎng)質(zhì)量、各種營養(yǎng)素之間的配比有一定的關(guān)系。合理的營養(yǎng)可以防治多種疾病。營養(yǎng)學(xué)家主張用食物來滿足對營養(yǎng)的需求。營養(yǎng)學(xué)家承認(rèn)有科學(xué)實驗依據(jù)的保健品，實驗依據(jù)不只是含量測定，而必須有生物效應(yīng)試驗和人體應(yīng)用觀察，要有充足的數(shù)據(jù)說明其服用劑量能達(dá)到預(yù)期效果，當(dāng)然還必需有可靠的衛(wèi)生質(zhì)量保證。但是營養(yǎng)學(xué)家提倡的仍然是合理的膳食，合理膳食是營養(yǎng)之本。,合理膳食,合理膳食就是要樹

33、立平衡營養(yǎng)觀念。所謂平衡營養(yǎng)，就是指通過食物補充人體所需的熱能和營養(yǎng)素，以滿足人體的正常生理需要，并且各種營養(yǎng)素之間比例要適當(dāng)，以利于營養(yǎng)素的吸收和利用。很多專家與學(xué)者的共識是：營養(yǎng)紊亂和營養(yǎng)過剩已成為誘發(fā)危及生命疾病的原因。例如鋅過高可影響鐵的吸收；維生素A，D過多也會中毒；適量的維生素A，E或鋅會促進(jìn)免疫功能的提高，而過高則可抑制等。因此，樹立科學(xué)的營養(yǎng)觀念-平衡營養(yǎng)觀念，正是指導(dǎo)人們合理膳食，正確補充營養(yǎng)素。,人體對營養(yǎng)的需要是多方面的，營養(yǎng)平衡就是要按各類人體不同需要，科學(xué)地安排搭配蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)、纖維素等各種營養(yǎng)成分。例如人體既需要動物蛋白，也要有植物蛋白。我們攝取的大

34、多數(shù)氮正是來源于吃的植物蛋白和動物蛋白。人體內(nèi)沒有氨基酸的貯存形式，這與糖類、類脂物不同，,這與糖類、類脂物不同，糖類和類脂質(zhì)分別以糖原和脂肪的形式貯存在體內(nèi)。健康的成人體內(nèi)保持著氮的平衡，即排出的氮和通過食物吸收的氮一樣多。正在成長的少年兒童處于氮的正平衡，即吸收的氮比排出的氮多，因為他們需要氨基酸合成新的組織。氮的負(fù)平衡則是排出的氮比吸收的氮多，常由于營養(yǎng)不良、饑餓等狀況引起的。,健康長壽是人類的共同愿望，大量研究表明，肌體的衰老受各種因素的影響，而其中飲食狀況是一項很重要的因素?？梢哉f，人類健康長壽最關(guān)鍵的因素之一是維系人體內(nèi)幾十種元素的平衡。若體內(nèi)元素平衡失調(diào)，就會導(dǎo)致患某種疾病，而治

35、療疾病就是補充和調(diào)節(jié)人體元素平衡。人體內(nèi)元素的平衡有兩種含義，一是某個元素在人體內(nèi)含量要適宜；二是人體內(nèi)的各種元素之間要有一個合適比例才能協(xié)調(diào)工作，才會有益于健康。,多樣化的膳食就是獲得各種適量營養(yǎng)素的最好方法。隨著對必需營養(yǎng)素及其相互關(guān)系知識的豐富和深入，對有效地利用食物資源、科學(xué)加工食品、合理調(diào)配膳食和充分發(fā)揮營養(yǎng)效能等，提供了科學(xué)基礎(chǔ)。 人在生命活動過程中，通過食物和食物鏈方法以補充和調(diào)節(jié)體內(nèi)元素的平衡，對預(yù)防疾病，維護(hù)健康意義重大。,4 化學(xué)與環(huán)境,自然環(huán)境是人類生活和生產(chǎn)所必需的自然條件和自然資源的總稱，社會環(huán)境是人類在自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，逐步創(chuàng)造和建立起來的一種人工環(huán)境。,4.1 環(huán)

36、境與生態(tài)平衡,植物、動物、微生物等各種生物群落組成了生物環(huán)境。,生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段，它的生物種類的組成，各個種群的數(shù)量比率及能量和物質(zhì)的輸入、輸出等，都處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為生態(tài)平衡 破壞生態(tài)平衡的因素有自然因素也有人為因素。這種人為因素會使環(huán)境質(zhì)量不斷惡化，從而干擾了人類的正常生活，對人體健康產(chǎn)生直接或間接，甚至是潛在的不利影響，這就稱為環(huán)境污染。 人口膨脹和盲目發(fā)展已成為威脅人類生存和發(fā)展的兩大問題。,4.2 自然環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)的循環(huán),自然環(huán)境可分為四個圈層：生物圈、大氣圈、水圈和巖石圈，總稱生態(tài)圈，這是經(jīng)過漫長的演化而形成的。 人類的出現(xiàn) 人類出現(xiàn)距工業(yè)革命約300萬年。工業(yè)

37、革命至今不過200年，特別是近幾十年，自然資源和能源的開發(fā)速度和規(guī)模都是驚人的，不僅將地下礦藏大量移至地表，把本來固定在巖石中的元素變成了可進(jìn)入生態(tài)環(huán)境和人體的形態(tài)，而且將大量的工業(yè)廢物排入大氣、水體和土壤環(huán)境中，從而引發(fā)了近年來倍受關(guān)注的環(huán)境問題。,1 水循環(huán),所有生物機體組成中都含有水，沒有水生命就不能維持。水約占地球表面的70 ，水參加的植物的光合作用，既制造了維持生命的必需營養(yǎng)物糖類(C6H12O6)，同時又為生命提供了必需的氧氣(O2)。,水循環(huán)系統(tǒng)既受氣象條件和地理條件等自然因素的影響，也會受到人類活動的影響。人類的生產(chǎn)活動和生活中排出的污染物，以各種形式進(jìn)入水循環(huán)后，將參與循環(huán)而

38、遷移和擴散。 如排入大氣的二氧化硫和氮的氧化物形成酸雨；土壤和工業(yè)廢棄物經(jīng)雨水沖刷，其中的污染物隨徑流和滲透又進(jìn)入水循環(huán)而擴散等。 總之，水的循環(huán)會對生態(tài)系統(tǒng)，對人類生存的環(huán)境質(zhì)量帶來顯著影響。,2 氮循環(huán),氮是蛋白質(zhì)的基本組成元素之一。所有生物體均含有蛋白質(zhì)，所以氮的循環(huán)涉及到生物圈的全部領(lǐng)域。氮是地球上極為豐富的一種元素，在大氣中約占78 。氮在空氣中含量雖高，卻不能為多數(shù)生物體所直接利用，必須通過固氮作用。植物從土壤中吸收銨離子(銨肥)和硝酸鹽，并經(jīng)復(fù)雜的生物轉(zhuǎn)化形成各種氨基酸，然后由氨基酸合成蛋白質(zhì)。,3 碳循環(huán),碳是構(gòu)成生物體的基本元素之一，也是構(gòu)成地殼巖石和煤、石油、天然氣的主要元

39、素。碳的循環(huán)主要是通過CO2來進(jìn)行的。它可分為三種形式： 光合作用 ; 植物被動物采食后，糖類被動物吸收，在體內(nèi)氧化生成CO2 煤、石油和天然氣等燃燒時，生成CO2，返回大氣中。,4 氧循環(huán),水為植物光合作用所裂解，再為動、植物細(xì)胞的生物氧化而重新形成 .在此過程中產(chǎn)生的O2進(jìn)入大氣并約在2000年內(nèi)進(jìn)行再循環(huán)，CO2為動、植物細(xì)胞所呼出進(jìn)入大氣中，平均停留300年，再為植物細(xì)胞固定。,4.3 大氣污染,一般成年人每天需要呼吸約10 m312 m3的空氣，它相當(dāng)于一天進(jìn)食量的10倍、飲水量的3倍。清潔的空氣是人類健康的重要保證。 大氣污染物 含硫化合物 ;含氮化合物 ;氧化物 ;鹵化物 ;有機

40、化合物 : 烴類，甲醛，有機酸，焦油，有機鹵化物，酮類等 燃料的燃燒是造成大氣污染的主要原因。,1汽車尾氣,汽車尾氣中的有害成分主要有CO，NOx，SO2，顆粒物和臭氧等。汽車尾氣中的顆粒物包括鉛化合物、碳顆粒和油霧等。,2 光化學(xué)煙霧,大氣中的HC和NOx等為一次污染物，在太陽光中紫外線照射下能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，衍生種種二次污染物。由一次污染物和二次污染物的混合物(氣體和顆粒物)所形成的煙霧污染現(xiàn)象，稱為光化學(xué)煙霧。NOx是這種煙霧的主要成分，又因其1946年首次出現(xiàn)在美國洛杉磯，因此又叫洛杉磯型煙霧,3 酸雨,酸雨通常是指pH小于5.6的降水，是大氣污染現(xiàn)象之一。 酸雨主要是由廢氣中的SOx和

41、NOx造成的。SO2通過氣相或液相的氧化反應(yīng)產(chǎn)生硫酸,大氣中的煙塵、O3等都是反應(yīng)的催化劑，O3還是氧化劑。燃燒過程產(chǎn)生的NO和空氣中的O2化合為NO2，NO2遇水則生成硝酸和亞硝酸,酸雨的危害：, 對魚類和水中生物的危害 使土壤酸化、貧瘠化 危害植物、作物和森林 對建筑材料和金屬材料的腐蝕 可能導(dǎo)致溫室效應(yīng)的加劇。 對人體健康的影響,4 溫室效應(yīng)加劇,溫室保暖：來自太陽的短波輻射（0.5微米左右）很容易通過玻璃將室內(nèi)曬熱，而受熱后的室內(nèi)輻射出來的紅外線（4-100微米）卻不易穿過玻璃散射出去。 溫室效應(yīng)：由于大氣吸收的輻射熱量多，而散失少，結(jié)果升高了地球的氣溫，這種現(xiàn)象叫做“溫室效應(yīng)”，據(jù)估

42、計，如果沒有大氣，近地面的平均溫度為-23C。,溫室效應(yīng)的原因,CO2，現(xiàn)有濃度345克/噸，年增長0.4%; CH4, 現(xiàn)有濃度1.65克/噸，年增長1% 氟里昂11，現(xiàn)有濃度0.2毫克/噸，年增長5%； 氟里昂12，現(xiàn)有濃度0.35毫克/噸，年增長5%；,氟里昂命名簡介,氟里昂XYZ X: 碳原子數(shù)減1 Y: 氫原子數(shù)加1 Z: 氟原子數(shù) 氟里昂11: CFCl3 氟里昂12: CF2Cl2,溫室效應(yīng)的危害, 氣候發(fā)生變化 1960-2030年升溫4 C 對生態(tài)的影響 北方森林向高緯度推進(jìn)。 海平面上升 導(dǎo)致多種疾病 如瘧疾。,對策和途徑, 減少溫室氣體的產(chǎn)生量 1997年12月11日，通

43、過了京都宣言 除去溫室氣體 把排出的二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸鹽； 回收溫室氣體 種樹；利用海洋的浮游生物， 適應(yīng)氣候的變化 引進(jìn)新的糧食品種；適應(yīng)氣候變化。,5 臭氧層空洞,在高層大氣中(高度范圍約離地面15 km25 km)，由氧吸收太陽紫外線輻射而生成可觀量的臭氧(O3)。 臭氧能吸收波長在220 nm330 nm范圍內(nèi)的紫外光，從而防止這種高能紫外線對地球上生物的傷害。,臭氧層被破壞的原因,原因之一是氟里昂的大量使用 氟里昂進(jìn)入大氣平流層后，受紫外線輻射而分解產(chǎn)生C1原子，Cl原子則可引發(fā)破壞O3循環(huán)的反應(yīng)：,人口增長可能危害臭氧，氮肥生產(chǎn)最終會向大氣層釋放出含氮化合物，其中一部分可能是有害的

44、氧化亞氮，其產(chǎn)生一氧化氮，破壞臭氧：,為了保護(hù)臭氧層免遭破壞，于1987年簽定了蒙特利爾議定書，即禁止使氟氯烴和其他的鹵代烴國際議定書。然而，臭氧層變薄的速度仍在加快。 聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署對臭氧消耗所引起的環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行了估計，認(rèn)為臭氧每減少1 ，具有生理破壞力的紫外線將增加1.3 ，因此，臭氧的減少對動植物尤其是人類生存的危害是公認(rèn)的事實。保護(hù)臭氧層須依靠國際大合作，并采取各種積極、有效的對策。,4.4 水體污染,地球表面上水的覆蓋面積約占四分之三。水約占人體體重的三分之二。每人每天約需5 L水，沒有水就沒有生命。 生產(chǎn)和生活用水，基本上都是淡水。地球上全部地面和地下的淡水量總和僅占總水量的0.

45、63 。人類年用水量已近4萬億立方米，全球有60 的陸地面積淡水供應(yīng)不足，近20億人飲用水短缺。水質(zhì)的優(yōu)劣直接關(guān)系到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能否正常進(jìn)行，關(guān)系到水生生物的生長，更關(guān)系到人體的健康，因此，水質(zhì)的優(yōu)劣極為重要。,水體污染,要指由于人類的各種活動排放的污染物進(jìn)入河流、湖泊、海洋或地下水等水體中，使水和水體的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化而降低了水體的使用價值。 水體污染有兩類：一類是自然污染，另一類是人為污染，而后者是主要的。 人為污染是人類生活和生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的廢污水對水體的污染，包括生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)田排水和礦山排水等。,水中主要污染物質(zhì),無機污染物 : 含氟，氮，磷，砷，硒，硼，汞，鎘，鉻，鋅，鉛化合物 . 有機污染物 : 酚，氰，多氯聯(lián)苯(PCB)、多環(huán)芳烴(PAH)，取代苯 . 農(nóng)藥污染物 : DDT，六六六，敵百蟲，敵敵畏等 .,生物化學(xué)需氧量(BOD),一般用水溫在25 時5天的生化需氧量(BOD5)作為指標(biāo)，用以反映耗氧有機物質(zhì)的含量與水體污染的關(guān)系，一般情況下，水體中BOD5低于3 mgL-1時，水質(zhì)較好。BOD5量愈