环境化学课件第一章.ppt

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1、环 境 化 学教材：环境化学 戴树桂 主编 高等教育出版社资源环境学院：印红玲；Whoever saves one life,Saves the entire world授课内容第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 大气环境化学大气环境化学第三章第三章 水环境化学水环境化学第四章第四章 土壤环境化学土壤环境化学第五章第五章 生物体内污染物质运动过程生物体内污染物质运动过程第六章第六章 典型污染物在环境圈层中转归与效典型污染物在环境圈层中转归与效第七章第七章 绿色化学绿色化学教学要求1.掌握大气的基本性掌握大气的基本性质质和和组组成，成，污污染物的源和染物的源和汇汇，大气中主要的气相反，大气中主要

2、的气相反应应和液相反和液相反应应以及大气以及大气颗颗粒物性粒物性质质等基本概念和基本原理；了解酸雨、温室效等基本概念和基本原理；了解酸雨、温室效应应及臭氧及臭氧层层破破坏等全球关注的大气坏等全球关注的大气问题问题。2.掌握天然水体的掌握天然水体的组组成和性成和性质质、溶解和沉淀、氧化和、溶解和沉淀、氧化和还还原、配合作用及固液界面原、配合作用及固液界面间间相互作用等基本原理在相互作用等基本原理在环环境化学中的境化学中的应应用；了解主要有毒用；了解主要有毒难难降解降解污污染物的染物的环环境行境行为为及及归趋归趋模式模式。3.掌握土壤主要的理化性掌握土壤主要的理化性质质，重金属及氮、磷，重金属及氮

3、、磷营营养物养物质质在土壤在土壤环环境中的迁移、境中的迁移、积积累累以及有机以及有机农药农药等等污污染物在土壤中的降解途径和持留，了解染物在土壤中的降解途径和持留，了解环环境条件境条件变变化化对污对污染物染物在土壤中迁移在土壤中迁移转转化的影响。化的影响。4.掌握金属形掌握金属形态态的生物有效性、的生物有效性、污污染物的微生物染物的微生物转转化、化学物化、化学物质质的生物吸收和生物的生物吸收和生物浓缩浓缩机理以及机理以及对对人体健康的影响。人体健康的影响。5.了解化学物了解化学物质质在生物体内的在生物体内的转转运和代运和代谢谢，化学物，化学物质质的的联联合作用以及化学物合作用以及化学物质质引起

4、引起致突致突变变、致畸和致癌作用基本原理，利用有机物、致畸和致癌作用基本原理，利用有机物结结构与致癌作用关系构与致癌作用关系预测预测化学物化学物质质的致癌性等。的致癌性等。参考教材类1.环境化学环境化学，何燧源等编著，华东理工大学出版社，何燧源等编著，华东理工大学出版社，2000年年2.环境化学环境化学，王晓蓉，王晓蓉 编著，编著，南京大学出版社，南京大学出版社，1993年年 3.环境化学教程环境化学教程，邓南圣等编著，武汉大学出版社，邓南圣等编著，武汉大学出版社，2000年年4.环境化学环境化学，陶秀成主编，高等教育出版社，陶秀成主编，高等教育出版社，2002年年 5.Environment

5、al Chemistry(seventh edition)，S E.Manahan Lewis Publishers 6.环境化学教程环境化学教程，刘兆荣，化学工业出版社，刘兆荣，化学工业出版社，2003年年7.Chemistry of the Environment Thomas G.Spiro William M.Stigliani 清华大学出版社（影印版），清华大学出版社（影印版），2003年年7月月 8.环境化学进展环境化学进展，戴树桂主编，戴树桂主编,2005年年科学期刊类 1.中国环境科学2.环境科学3.环境化学4.环境科学学报5.Chemosphere6.Environ.Sci.

6、Technol.7.Water Research 8.Journal of The Total Environment 第一章第一章绪绪论论 本本章章从从当当今今世世界界和和我我国国面面临临的的主主要要环环境境问问题题入入手手，介介绍绍环环境境化化学学在在环环境境科科学学和和解解决决环环境境问问题题中中的的地地位位和和作作用用及及其其任任务务、内内容容、特特点点、发发展展方方向向和和主主要要环环境境污污染染物物迁移转化途径。迁移转化途径。要要求求同同学学们们了了解解环环境境化化学学的的任任务务，明明确环境化学课程学习的目的。确环境化学课程学习的目的。第一节第一节环境问题环境问题n环境问题：是指

7、由于自然力或人类活动环境问题：是指由于自然力或人类活动所导致的全球环境或区域环境中出现不所导致的全球环境或区域环境中出现不利于人类生存和社会发展的各种现象。利于人类生存和社会发展的各种现象。n包括一切形式的环境恶化或对生物圈的包括一切形式的环境恶化或对生物圈的一切不利影响。一切不利影响。1）环境问题分类）环境问题分类 原原生生环环境境问问题题：自自然然力力引引发发，也也称称第第一一类类环环境境问问题题，火火山山喷喷发发、地地震震、洪灾等。洪灾等。次次生生环环境境问问题题：人人类类生生产产、生生活活引引起起生生态态破破坏坏和和环环境境污污染染，反反过过来来危危及及人人类类生生存存和和发发展展的的

8、现现象象，也也称称第第二二类类环环境境问问题题。又又包包括括：环环境境污污染染和和生生态破坏。目前的环境问题态破坏。目前的环境问题一般都是次生环境问题一般都是次生环境问题。生态破坏生态破坏：人类活动直接作用于自然生态系统，造成生态系统的生产能力显著人类活动直接作用于自然生态系统，造成生态系统的生产能力显著减少和机构显著该变，如草原退化、物种灭绝、水土流失等。减少和机构显著该变，如草原退化、物种灭绝、水土流失等。环境污染：环境污染：人类活动产生的副产品和废物进入环境，并在环境中扩散、迁移、转人类活动产生的副产品和废物进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构与功能发生变化，对生态系统

9、产生的一系列干扰和侵害，化，使环境系统的结构与功能发生变化，对生态系统产生的一系列干扰和侵害，如水污染、大气污染、酸雨、臭氧层破坏、海洋污染等等。具体地说：环境污如水污染、大气污染、酸雨、臭氧层破坏、海洋污染等等。具体地说：环境污染就是指有害物质对大气、水、土壤和动植物污染并达到有害的程度。染就是指有害物质对大气、水、土壤和动植物污染并达到有害的程度。2）环境问题的认识过程）环境问题的认识过程n20世纪世纪60年代，人们把环境问题只当成一个污染问题，没有把环年代，人们把环境问题只当成一个污染问题，没有把环境问题与自然生态、社会因素联系起来，低估了环境污染的危害性境问题与自然生态、社会因素联系起

10、来，低估了环境污染的危害性和复杂性，未能追根寻源。和复杂性，未能追根寻源。n1972年，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人类环境会议，第一次年，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人类环境会议，第一次把环境问题与社会因素联系起来。把环境问题与社会因素联系起来。n20世纪世纪80年代，人们对环境的认识有了新的突破性发展，提出了年代，人们对环境的认识有了新的突破性发展，提出了持续发展的战略，指明了解决环境问题的根本途径。持续发展的战略，指明了解决环境问题的根本途径。n1992年，联合国在巴西里约热内卢召开了联合国环境与发展大会，年，联合国在巴西里约热内卢召开了联合国环境与发展大会，这是本世纪人类社会的又一重大

11、转折点，树立了人类环境与发展关这是本世纪人类社会的又一重大转折点，树立了人类环境与发展关系史上新的里程碑。系史上新的里程碑。n2002年，在南非约翰内斯堡召开了联合国可持续发展大会。年，在南非约翰内斯堡召开了联合国可持续发展大会。早期世界著名八大公害早期世界著名八大公害(1)比利时马斯比利时马斯(Meuse)河谷烟雾事件：发生在河谷烟雾事件：发生在1930年年12月，重工业排放的月，重工业排放的SO2使数千人中毒，使数千人中毒，60余人死亡。余人死亡。(2)美国洛杉矶光化学烟雾事件：发生在美国洛杉矶光化学烟雾事件：发生在1943年年510月，造成月，造成400余人死亡。余人死亡。(3)多诺拉烟

12、雾事件：多诺拉烟雾事件：1948年年10月月2631日，美国宾夕法尼亚州多诺拉镇冶炼厂日，美国宾夕法尼亚州多诺拉镇冶炼厂排放的排放的SO2和烟尘，使和烟尘，使5911人发病，人发病，17人丧生。人丧生。(4)伦敦烟雾事件：发生在伦敦烟雾事件：发生在1952年年12月月58日，四天内中毒死亡日，四天内中毒死亡4000多人。多人。(5)四日市哮喘事件：四日市哮喘事件：1955年以来日本四日市石油提炼和工业燃油产生的废气严重年以来日本四日市石油提炼和工业燃油产生的废气严重污染城市大气，哮喘病患者达污染城市大气，哮喘病患者达817人，死亡人，死亡36人。人。(6)痛痛病事件：痛痛病事件：1955197

13、2年日本富山县内的锌、铅冶炼厂等排放的含镉废水年日本富山县内的锌、铅冶炼厂等排放的含镉废水污染神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米含镉，居民食用含镉米和饮污染神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米含镉，居民食用含镉米和饮用含镉水而中毒，患者超过用含镉水而中毒，患者超过280人，死亡数十人。人，死亡数十人。(7)水俣病事件：水俣病事件：19531956年，日本熊本县水俣市，居民食用含有甲基汞的鱼，年，日本熊本县水俣市，居民食用含有甲基汞的鱼，导致水俣湾和新县阿贺野川下游有机汞中毒者导致水俣湾和新县阿贺野川下游有机汞中毒者283人，其中人，其中60人死亡。人死亡。(8)米糠油事件：米

14、糠油事件：1968年年3月，日本北九州市，爱知县一带生产米糠油时，混入多月，日本北九州市，爱知县一带生产米糠油时，混入多氯联苯，造成氯联苯，造成13000人中毒，死亡人中毒，死亡16人。人。近年来，全世界平均每年约发生近年来，全世界平均每年约发生200多起多起严重公害事件。世界瞩目的有下面严重公害事件。世界瞩目的有下面7起起(1)意大利塞维索化学污染事故。意大利塞维索化学污染事故。1976年年7月月10日意大利北部塞维索地区的一家日意大利北部塞维索地区的一家农药厂爆炸，导致剧毒化学品二恶英的污染，使许多人中毒，附近居民被迫迁走，农药厂爆炸，导致剧毒化学品二恶英的污染，使许多人中毒，附近居民被迫

15、迁走，几年内当地畸形儿的出生率大为增加。几年内当地畸形儿的出生率大为增加。(2)美国三里岛核电站泄露事故。这次事故发生在美国三里岛核电站泄露事故。这次事故发生在1979年年3月月28日，直接经济日，直接经济损失达损失达10多亿美元。多亿美元。(3)墨西哥的液化气爆炸事故。墨西哥的液化气爆炸事故。1984年年11月月19日，墨西哥国家石油公司所属日，墨西哥国家石油公司所属的液化气供应中心发生爆炸，死亡的液化气供应中心发生爆炸，死亡1000多人，伤多人，伤400多人，多人，3万多人无家可归。万多人无家可归。(4)印度博帕尔农药泄漏事故。印度博帕尔农药泄漏事故。1984年年12月月3日，美国联合碳化

16、物公司设在博日，美国联合碳化物公司设在博帕尔市的农药厂的剧毒化学品异氰酸甲酯罐爆裂外泄，受害人数帕尔市的农药厂的剧毒化学品异氰酸甲酯罐爆裂外泄，受害人数20万，死亡万，死亡3000人以上。人以上。(5)原苏联切尔诺贝利核电站泄露事故。原苏联切尔诺贝利核电站泄露事故。1986年年4月月26日位于基辅地区的切尔日位于基辅地区的切尔诺贝利核电站四号反应堆爆炸，造成重大放射性污染，周围十多万居民被疏散，诺贝利核电站四号反应堆爆炸，造成重大放射性污染，周围十多万居民被疏散，伤数百人，死亡伤数百人，死亡31人。人。(6)莱茵河污染事故。莱茵河污染事故。1986年年11月月1日，瑞士巴塞赞德兹化学公司的仓库

17、起火，日，瑞士巴塞赞德兹化学公司的仓库起火，使大量有毒化学品随灭火用水流进莱茵河，造成西欧使大量有毒化学品随灭火用水流进莱茵河，造成西欧10年来最大的污染事故。年来最大的污染事故。(7)海湾战争造成的环境污染。海湾战争造成的环境污染。1991年的海湾战争历时年的海湾战争历时42天，期间油井大火昼天，期间油井大火昼夜燃烧，是迄今历史上最大的石油火灾及海洋石油污染事故，也是人类历史上最夜燃烧，是迄今历史上最大的石油火灾及海洋石油污染事故，也是人类历史上最严重的一次环境污染，其污染程度超过切尔诺贝利核电站发生的核泄漏事故。这严重的一次环境污染，其污染程度超过切尔诺贝利核电站发生的核泄漏事故。这次战争

18、所造成的环境污染是灾难性的，已给世界带来了影响。次战争所造成的环境污染是灾难性的，已给世界带来了影响。博帕尔毒气泄漏博帕尔毒气泄漏博博帕帕尔尔农农药药厂厂毒毒气气泄泄漏漏而而毙毙命命的的牲牲畜畜在切尔诺贝利事故中受到核污染的患者在切尔诺贝利事故中受到核污染的患者马马斯斯河河谷谷烟烟雾雾洛杉矶光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾日本痛痛病日本痛痛病伦敦烟雾伦敦烟雾日本水俣病日本水俣病环境问题的全球共识环境问题的全球共识 随着环境问题的日益严重，人类对环随着环境问题的日益严重，人类对环境问题的认识也在不断提高。在当今世境问题的认识也在不断提高。在当今世界上，人们越来越清楚地看到，环境问界上，人们越来越清楚地

19、看到，环境问题已不再是某个国家和局部地区的事情。题已不再是某个国家和局部地区的事情。酸雨酸雨、温室效应温室效应、臭氧层破坏臭氧层破坏 等等已远远超出国家和地区的局限而成为全已远远超出国家和地区的局限而成为全球性的问题。这些问题严重威胁着人类球性的问题。这些问题严重威胁着人类的生存和发展，成为世界各国关心的大的生存和发展，成为世界各国关心的大问题，也成为国际社会注意的热点。问题，也成为国际社会注意的热点。全球十大环境问题全球十大环境问题 n土壤遭受严重破坏，肥沃程度降低，剥蚀情况严重，年流失量大增。土壤遭受严重破坏，肥沃程度降低，剥蚀情况严重，年流失量大增。n能源的浪费引起气温升高，对农业和生态

20、系统产生严重影响。能源的浪费引起气温升高，对农业和生态系统产生严重影响。n自然区域越来越小，导致数以千计物种灭绝甚至引起新的温度。自然区域越来越小，导致数以千计物种灭绝甚至引起新的温度。n森林面积严重减少，引起一系列环境问题。森林面积严重减少，引起一系列环境问题。n淡水资源受到威胁，淡水资源受到威胁，1/4的地方长期缺水。的地方长期缺水。n化学污染威胁动植物健康，引发癌症，导致土壤肥力减弱。化学污染威胁动植物健康，引发癌症，导致土壤肥力减弱。n城市序扩大，严重破坏环境。城市序扩大，严重破坏环境。n过度开发海洋，渔业资源锐减。过度开发海洋，渔业资源锐减。n空气污染威胁人们的健康。空气污染威胁人们

21、的健康。n极地臭氧洞扩大，南极的臭氧层损失极地臭氧洞扩大，南极的臭氧层损失50%以上。以上。随随着着社社会会经经济济快快速速发发展展、城城市市化化进进程程加加速速和和人人民民生生活活水水平平迅迅速速提提高高，今今后后10-20年年我我国国环环境境保保护护和和污污染染防防治治将将面面临临更更大的挑战。大的挑战。快速的经济增长污染防治压力越来越大快速的经济增长污染防治压力越来越大小康社会生活水平对环境质量的要求越来越高小康社会生活水平对环境质量的要求越来越高发达国家技术进步国际环境标准越来越严格发达国家技术进步国际环境标准越来越严格。3）我国环境污染防治面临的挑战）我国环境污染防治面临的挑战 与发

22、达国家的差距与发达国家的差距我国环境问题的严重性和复杂性我国环境问题的严重性和复杂性发发达达国国家家环环境境质质量量显显著著改改善善，污污染染控控制制技技术术已已取取得得绝绝对对优优势；势；发达国家研究重点向绿色技术、环境修复与环境安全转移；发达国家研究重点向绿色技术、环境修复与环境安全转移；我我国国环环保保科科技技整整体体水水平平与与发发达达国国家家差差距距明明显显，并并有有扩扩大大的的趋势。趋势。3）我国环境污染防治面临的挑战）我国环境污染防治面临的挑战2020年我国环境保护的目标年我国环境保护的目标 环境污染得到有效控制环境污染得到有效控制生态恶化趋势基本得到遏制生态恶化趋势基本得到遏制

23、全国大部分地区的环境质量明显改善全国大部分地区的环境质量明显改善部分重要生态系统得到重建与修复部分重要生态系统得到重建与修复建设一批生态城镇建设一批生态城镇重点区域社会、经济、环境实现协调发展重点区域社会、经济、环境实现协调发展4）我国环境科学与工程领域急需解决的重）我国环境科学与工程领域急需解决的重大问题大问题国家需求和科技目标国家需求和科技目标污染预防污染预防污染控制污染控制环境修复环境修复环境建设环境建设4）我国环境科学与工程领域急需解决的重）我国环境科学与工程领域急需解决的重大问题大问题1地表水污染机理与水环境修复地表水污染机理与水环境修复2地下水污染与修复地下水污染与修复3安全饮用水

24、技术保障体系安全饮用水技术保障体系4污废水处理与资源化成套技术污废水处理与资源化成套技术5大气污染形成机理与控制大气污染形成机理与控制6城市空气质量控制机理与技术城市空气质量控制机理与技术7城市物理污染机理及其控制城市物理污染机理及其控制8土壤污染机理与修复土壤污染机理与修复9固体弃物处理处置与资源化固体弃物处理处置与资源化10绿色化学与清洁生产绿色化学与清洁生产 11环境监测新技术环境监测新技术12持久性有毒物质与生态安全持久性有毒物质与生态安全13区域环境调控与环境建设区域环境调控与环境建设14国家重大建设项目与生态环境安全国家重大建设项目与生态环境安全第二节第二节 环环 境境 化化 学学

25、 1）环境化学的定义）环境化学的定义 l1972年年R.AHonne在在所所著著环环境境化化学学定定义义：“环环境境化化学学是是研研究究岩岩石石圈圈、水水圈圈、生生物物圈圈、外外层层大大气气圈圈的的化化学学组组成成和和其其中中发发生生的的过过程程，特特别别是是界面上的化学组成和过程的学科界面上的化学组成和过程的学科”。l自自然然科科学学学学科科发发展展战战略略研研究究报报告告：环环境境化化学学一一书书提提出出：“环环境境化化学学是是一一门门研研究究潜潜在在有有害害化化学学物物质质在在环环境境介介质质中中的的存存在在、行行为为、效效应应（生生态态效效应、人体健康效应及其它环境效应）以及减少或消除

26、其产生的科学应、人体健康效应及其它环境效应）以及减少或消除其产生的科学”。l戴树桂等认为：戴树桂等认为：“环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的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方法的科学。它既是存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。它既是环境科学的核心组成部分，也是化学科学的一个新的重要分支环境科学的核心组成部分，也是化学科学的一个新的重要分支”。2）环境化学的发展）环境化学的发展环境化学的发展大致可以划分为三个阶段：环境化学的发展大致可以划分为三个阶段：孕育阶段孕育阶段(1970(1970年以前年以前)195

27、01950年代开始，年代开始，19601960年代的酝酿和准年代的酝酿和准备。针对早期的污染控制工作和污染备。针对早期的污染控制工作和污染防治工作，结合化学的理论，提出一防治工作，结合化学的理论，提出一些基本观点。些基本观点。形成阶段形成阶段(70(70年代年代)发展阶段发展阶段(80(80年代以后年代以后)最早是一门化学分之学科，由如湖泊学、最早是一门化学分之学科，由如湖泊学、生态学、生物地球化学等方面学者提出。生态学、生物地球化学等方面学者提出。如农药对水生生物影响，湖泊富营养化，如农药对水生生物影响，湖泊富营养化，环境中元素地理分布等。环境中元素地理分布等。出现一些新的趋势：出现一些新的

28、趋势：主要元素，尤其生命主要元素，尤其生命必需元素循环研究；化学品安全评价；必需元素循环研究；化学品安全评价；全球变化研究；污染控制化学研究；污染预全球变化研究；污染控制化学研究；污染预防化学防化学.3 3）环境化学的分支学科）环境化学的分支学科 环环境境化化学学环境分析化学环境分析化学环境污染化学环境污染化学污染控制化学污染控制化学环境无机分析化学环境无机分析化学环境有机分析化学环境有机分析化学大气环境化学大气环境化学水环境化学水环境化学环境生态化学环境生态化学土壤环境化学土壤环境化学大气污染控制化学大气污染控制化学水污染控制化学水污染控制化学固体废物污染控制化学固体废物污染控制化学研研究究

29、有有害害化化学学物物质质在在环环境境介介质质中中的的存存在在、化化学学特特性性、行行为为和和效效应应及及其其控控制制的化学原理和方法的化学原理和方法用用化化学学的的基基本本理理论论和和方方法法发发现现和和解解决环境问题决环境问题4）环境化学的任务）环境化学的任务5）环境化学的研究内容）环境化学的研究内容 有害物质在环境中存在的浓度水平和形态；有害物质在环境中存在的浓度水平和形态；潜在有害物质的来源，它们在个别环境介质中和不同介质潜在有害物质的来源，它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应的机制有害物质对环境和生态系统以及人体

30、健康产生效应的机制和风险性；和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。法和途径。6）环境化学的研究特点）环境化学的研究特点（1）综合性较强综合性较强：需要多学科的基础理论和方法来需要多学科的基础理论和方法来进行研究。进行研究。（2）以微观研究宏观：以微观研究宏观：从原子、分子水平，研究宏从原子、分子水平，研究宏观环境圈层中环境现象和变化机制；观环境圈层中环境现象和变化机制；（3）研究对象复杂：研究对象复杂：既有人为来源的也有天然来源既有人为来源的也有天然来源的，处于环境开放体系内，多种环境因素同时相互作的，处于环境开

31、放体系内，多种环境因素同时相互作用，其研究需要多学科的结合。用，其研究需要多学科的结合。（4）物质水平低：物质水平低：mg/kg(ppm,10-6)、ug/kg(ppb,10-9)、甚至、甚至ng/kg(ppt,10-12）7）环境化学的发展方向）环境化学的发展方向 随随着着环环境境问问题题日日益益严严峻峻和和人人们们认认识识提提高高，环环境境化化学学研研究究出出现现新新趋趋势势。目目前前，国国际际上上较较为为注注重重元元素素（尤尤其其是是碳碳、氮氮、硫硫、磷磷）的的地地球球生生物物化化学学循循环环及及其其相相互互耦耦合合研研究究；重重视视化化学学品品安安全全评评价价；重重视视臭臭氧氧层层破破

32、坏坏、气气候候变变暖暖等等全全球球性性问问题题。最最近近，美美国国环环境境化化学学家家提提出出“为为21世世纪纪环环境境而而设设计计”，支支持持以以创创造造无无污污染染生生产产过过程程为为目目的的的的环环境境良良性性化化学学。下下面面按按分分支支学学科科对发展方向做简要介绍：对发展方向做简要介绍：环境分析化学环境分析化学主主要要集集中中在在环环境境样样品品的的前前处处理理技技术术完完善善、开开发发，分分析析对对象象从从无无机机化化合合物物为为主主转转变变为为有有机机化化合合物物和和有有机机金金属属化化合合物物为为主主；样样品品仪仪器器分分析析方方法法上上集集中于仪器分析的灵敏度和重线性提高上。

33、中于仪器分析的灵敏度和重线性提高上。7）环境化学的发展方向）环境化学的发展方向n环境污染化学环境污染化学:研究化学污染物在大气、水体和土壤环境中的形成、迁移、研究化学污染物在大气、水体和土壤环境中的形成、迁移、转化和归趋过程中的化学行为和生态效应。转化和归趋过程中的化学行为和生态效应。n大气环境化学：大气环境化学：研究对象涉及大气颗粒物、酸沉降、大气有机物、痕量研究对象涉及大气颗粒物、酸沉降、大气有机物、痕量气体、臭氧耗损及全球气候变暖等；空间尺度从室内空气、气体、臭氧耗损及全球气候变暖等；空间尺度从室内空气、城市、区域环境、远距离乃至全球。城市、区域环境、远距离乃至全球。7）环境化学的发展方

34、向）环境化学的发展方向水水环环境境化化学学：主主要要研研究究河河流流湖湖泊泊和和水水库库，其其次次是是河河口口、海海湾湾和和近近海海海海域域，地地下下水水污污染染；集集中中研研究究水水体体界界面面化化学学过过程程、金金属属形形态态转转化化动动力力学学过过程程、有有机机物物的的化化学学降降解解过过程程、有有机机物物的的化化学学降降解解过过程程、金金属属和和准准金金属属甲甲基基化化等等方面。方面。土土壤壤环环境境化化学学：主主要要研研究究农农用用化化学学品品在在土土壤壤环环境境中中的的迁迁移移转转化化和和归归趋趋及及其其对对土土壤壤和和人人体体健健康康的的影影响响，包包括括：有有机机污污染染物物在

35、在土土壤壤中中的的降降解解、土土壤壤中中温温室室气气体体的的释释放放、污污染染物物在在固固-液液界界面面上上的的化化学学过过程程和和土土壤壤污污染染的的化化学学与与生生物修复等内容。物修复等内容。环环境境生生态态化化学学：主主要要研研究究农农用用化化学学品品在在生生态态系系统统中中产产生生效效应应的的化化学学过过程程，如如稀土农用的环境化学行为及生态安全等。稀土农用的环境化学行为及生态安全等。7）环境化学的发展方向）环境化学的发展方向污染控制化学污染控制化学控控制制模模式式从从终终端端污污染染控控制制模模式式(End-of-pipeControl)向向全全过过程程控控制模式转变；制模式转变；提

36、提出出了了污污染染预预防防（Pollution-Prevention）、清清洁洁生生产产（Cleaner-Production）、绿绿 色色 化化 学学（Green Chemistry）和和 工工 业业 生生 态态 学学（IndustrialEcology）等一些列污染控制的战略思路；）等一些列污染控制的战略思路；希希望望生生产产不不产产生生有有害害中中间间产产物物和和副副产产品品，实实现现废废物物和和排排放放物物的的内内部部循环，达到污染最小化和资源、能源利用最大化的目的。循环，达到污染最小化和资源、能源利用最大化的目的。1）定义定义环境污染物：是环境化学研究的对象，主要指进入环境后使环环境

37、污染物：是环境化学研究的对象，主要指进入环境后使环境的正常组分和性质发生直接或间接的有害于人类的变化的物境的正常组分和性质发生直接或间接的有害于人类的变化的物质。大部分污染物是人类生产和生活活动产生的。质。大部分污染物是人类生产和生活活动产生的。2）分类）分类按受污染物影响的环境要素 按污染物的形态 按污染物的性质 按人类社会不同功能 按化学组分分类：九类第三节第三节环境污染物环境污染物一、环境污染物一、环境污染物 氰化物、一氧化碳、氮氧化物、卤化物、卤间化合物、次氯酸及其盐、硅的无机化合物、无机硫磷化合物、卤间化合物等。无机物无机物有机污染物有机污染物 烃类有机化合物:烷烃、芳烃、多环芳烃(

38、PAHs)等。金属有机和准金属有机化合物：四乙基铅、羰基镍、有机砷、二苯铬、有机锡等。含氧有机化合物：环氧乙烷、醚、醇、醛、酚、有机酸、脂、酐、酚类化合物等 有机氮化合物：胺、腈、硝基甲烷、硝基苯、三硝基甲苯、亚胺等。有机污染物有机污染物 有机卤化合物：四氯化碳、脂肪基和烯烃的卤化物、芳香族卤化物、多氯联苯（PCBs）、氯代二噁英等。有机磷化合物：磷酸脂类化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。有机污染物有机污染物 有机硫化合物：烷基硫化物、硫醇、巯基甲烷、二甲砜、硫酸二甲脂等。有机污染物有机污染物优先控制污染物（黑名单）优先控制污染物（黑名单）v概概念念:基基于于有有毒毒化化学学物物的的毒毒性

39、性、自自然然降降解解的的可可能能性性及及在在水水体体中出现的概率等因素中出现的概率等因素,从多种有机物中筛选出的优先控制物从多种有机物中筛选出的优先控制物n美国从美国从7万余种有机物中筛选出万余种有机物中筛选出65类，类，129种优先控制污染种优先控制污染物。物。n欧共体于欧共体于1975年提出有毒化合物的年提出有毒化合物的“黑名单黑名单”和和“灰名单灰名单”。n联邦德国和荷兰也提出有机污染物的控制名单。联邦德国和荷兰也提出有机污染物的控制名单。n中国优先控制中国优先控制“黑名单黑名单”：共有：共有14类，类，68种优先控制的污染种优先控制的污染物。其中优先控制的有毒有机化合物有物。其中优先控

40、制的有毒有机化合物有12类，类，58种，占总种，占总数的数的85.29%，包括，包括10种卤代种卤代(烷、烯烷、烯)烃类，烃类，6种苯系物，种苯系物，4种氯代苯类，种氯代苯类，1种多氯联苯。种多氯联苯。6种酚类，种酚类，6种硝基苯，种硝基苯，4种种苯胺，苯胺，7种多环芳烃，种多环芳烃，3种酞酸酯，种酞酸酯，8种农药、丙烯腈和种农药、丙烯腈和2种种亚硝胺。亚硝胺。中国优先控制的有毒有机化合物黑名单中国优先控制的有毒有机化合物黑名单1 1、二氯甲烷、二氯甲烷2 2、三氯甲烷、三氯甲烷3 3、四氯化碳、四氯化碳4 4、1 1，2-2-二氯乙烷二氯乙烷5 5、1 1，1 1，1-1-三氯乙烷三氯乙烷6

41、 6、1 1，1 1，2-2-三氯乙烷三氯乙烷7 7、1 1，1 1，2 2，2-2-四氯乙烷四氯乙烷8 8、三氯乙烯、三氯乙烯9 9、四氯乙烯、四氯乙烯1010、三溴甲烷、三溴甲烷1111、苯、苯1212、甲苯、甲苯1313、乙苯、乙苯1414、邻二甲苯、邻二甲苯1515、间、间-二甲苯二甲苯1616、对、对-二甲苯二甲苯1717、氯苯、氯苯1818、邻、邻-二氯苯二氯苯1919、对、对-二氯苯二氯苯2020、六氯苯、六氯苯2121、多氯联苯、多氯联苯2222、苯酚、苯酚2323、间、间-甲酚甲酚2424、2 2，4 4二氯酚二氯酚2525、2 2，4 4，6-6-三氯酚三氯酚2626、五氯

42、酚、五氯酚2727、对、对-硝基酚硝基酚2828、硝基苯、硝基苯2929、对、对-硝基甲苯硝基甲苯3030、2 2，4-4-二硝基甲苯二硝基甲苯3131、三硝基甲苯、三硝基甲苯3232、对硝基氯苯、对硝基氯苯3333、2 2，4-4-二硝基氯苯二硝基氯苯3434、苯胺、苯胺3535、二硝基苯胺、二硝基苯胺3636、对硝基苯胺、对硝基苯胺3737、2 2，6-6-二氯硝基苯胺二氯硝基苯胺3838、萘、萘3939、荧蒽、荧蒽4040、苯并、苯并b b 荧蒽荧蒽4141、苯并、苯并K K 荧蒽荧蒽4242、苯并、苯并kk芘芘4343、茚并、茚并11，2 2，3-cd3-cd芘芘4444、苯并、苯并g

43、highi芘芘4545、酞酸二甲脂、酞酸二甲脂4646、酞酸二丁脂、酞酸二丁脂4747、酞酸二辛脂、酞酸二辛脂4848、六六六、六六六4949、滴滴涕、滴滴涕5050、满滴畏、满滴畏5151、乐果、乐果5252、对硫磷、对硫磷5353、甲基对硫磷、甲基对硫磷5454、除草谜、除草谜5555、敌百虫、敌百虫5656、丙烯腈、丙烯腈5757、N-N-亚硝基二丙胺亚硝基二丙胺5858、N-N-亚硝基二正丙胺亚硝基二正丙胺1010种卤代烃，种卤代烃，6 6种苯系物，种苯系物，4 4种氯代苯类，种氯代苯类，1 1种多氯联苯，种多氯联苯，6 6种酚类，种酚类，6 6种硝基苯，种硝基苯，4 4种苯胺，种苯胺

44、，7 7种多环芳烃，种多环芳烃，3 3种酞酸酯，种酞酸酯，8 8种农药、丙种农药、丙烯腈烯腈2 2种亚硝胺。种亚硝胺。环境污染的特点n污染物的阈值污染物的阈值(环境质量量变到质变、判断标环境质量量变到质变、判断标准、制定环境标准依据准、制定环境标准依据)；污染物的时间分布；污染物的时间分布；污染物的空间分布；污染因素的综合效应；二污染物的空间分布；污染因素的综合效应；二次污染物的形成；污染物的形态、迁移和转化。次污染物的形成；污染物的形态、迁移和转化。二、环境效应及其影响因素n自然过程或人类的生产和生活活动会对环境造成污染和自然过程或人类的生产和生活活动会对环境造成污染和破坏，从而导致环境系统

45、的结构和功能发生变化，称为破坏，从而导致环境系统的结构和功能发生变化，称为环境效应。环境效应。n 一般按环境变化的性质划分，可分为一般按环境变化的性质划分，可分为环境物理效应环境物理效应 环境化学效应环境化学效应 环境生物效应环境生物效应由物理作用引起的环境效应，比如噪声、地由物理作用引起的环境效应，比如噪声、地面沉降、热岛效应、温室效应等。面沉降、热岛效应、温室效应等。在各种环境因素影响下，物质间发生化学反应在各种环境因素影响下，物质间发生化学反应产生的环境效应，如酸雨、湖泊和土壤的酸化、产生的环境效应，如酸雨、湖泊和土壤的酸化、臭氧层破坏、光化学烟雾、地下水污染。臭氧层破坏、光化学烟雾、地

46、下水污染。环境因素变化导致生态系统变异而产生的后环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果。如大型水利工程可能破坏水生生物的回果。如大型水利工程可能破坏水生生物的回游途径并影响它们的繁殖、大量工业废水排游途径并影响它们的繁殖、大量工业废水排放对水生生物的毒性效应放对水生生物的毒性效应。三、环境污染物的迁移转化三、环境污染物的迁移转化迁移过程迁移过程 transport processes污污染染物物在在环环境境中中所所发发生生的的空空间间位位移移极极其其所所引引起起的的富富积积、分分散散和消失的过程叫污染物的迁移和消失的过程叫污染物的迁移。迁移方式：迁移方式：机械迁移机械迁移：运移（富集、分散）

47、：运移（富集、分散）物物理理化化学学迁迁移移:溶溶解解-沉沉淀淀、氧氧化化-还还原原、水水解解、配配位位或或螯螯合合、吸吸附附-解解吸吸等等作作用用实实现现迁迁移移；有有机机污污染染物物还还可可通通过过化化学学分分解解、光分解和生物分解进行迁移。光分解和生物分解进行迁移。生物迁移:生物体吸收、代谢、生长、死亡，以及通过食物链传递产生的放大和积累等作用实现迁移。转化过程：转化过程：污污染染物物在在环环境境中中通通过过物物理理、化化学学或或生生物物的的作作用用改改变变存存在在形形态态或转变为另一种物质的过程。或转变为另一种物质的过程。方式：方式：物理过程物理过程:蒸发、渗透、凝聚、吸附、放射元素蜕

48、变等。蒸发、渗透、凝聚、吸附、放射元素蜕变等。化学过程：化学过程：氧化氧化-还原、水解、配位或螯合、光化学氧化等。还原、水解、配位或螯合、光化学氧化等。生物过程：生物过程：生物体吸收、生物代谢等。生物体吸收、生物代谢等。污污染染物物的的迁迁移移和和转转化化往往往往是是相相伴伴进进行行的的，而而且且可可超超越越圈圈层层界界限限实实现现多多介介质迁移、转化而形成循环。如：质迁移、转化而形成循环。如：汞在环境中的迁移转化过程汞在环境中的迁移转化过程 附：环境化学研究的重要环境问题附：环境化学研究的重要环境问题 1.全球气候变化、酸沉降与温室气体全球气候变化、酸沉降与温室气体2.室内空气质量室内空气质

49、量3.水体富营养化、赤潮和藻毒素污染水体富营养化、赤潮和藻毒素污染4.土壤和地下水污染土壤和地下水污染5.持久性有机污染物和环境内分泌干扰物持久性有机污染物和环境内分泌干扰物6.重金属和类金属重金属和类金属7.食品安全和生态安全食品安全和生态安全1、二恶英、二恶英n19991999年年 比利时鸡中的比利时鸡中的二恶英二恶英事件事件损失达损失达1313亿欧元，导致政府内阁全体倒台亿欧元，导致政府内阁全体倒台n事端起于比利时一家叫维克斯特粉料生产厂，而问题出在饲料上。1999年1月18日，维克斯特（Verkest）一辆装载动物油脂的油罐车遭受工业用油的严重污染。据调查，该厂有8吨粉料掺进了被二恶英

50、严重污染了的工业用油。但在顾客需求和巨大利润的驱使下，1月19日至26日，维克斯特继续把被污染的动物油脂供应给9家比利时饲料生产厂，法国2家、荷兰和德国各1家饲料工厂也进口了维克斯特厂的粉料。这13家饲料厂又把污染了的饲料卖给了数以千计的饲养场。二恶英污染就这样无声息地传播开了。n事态浮出水面是在1月底。比利时一家养鸡户首先注意到他们的肉鸡生长异常，蛋鸡下蛋减少，因而向保险公司提出补偿要求。3月18日，保险公司将得伯让班德公司所购入的1月份生产的动物饲料样本送到实验室化验，结果发现鸡脂肪中二恶英的含量超最高允许量的140倍。n6月1日，迫于强大的国际和国内的压力，比利时卫生部和农业部部长相继被