環(huán)境化學

參考書目環(huán)境化學

戴樹桂主編高等教育出版社環(huán)境化學

1任課講師：辜敏任課講師：辜敏2環(huán)境化學是研究有害化學物質在環(huán)境介質中的存在、特性、行為和效應及其控制的的化學原理與方法的科學。本課程依次講解大氣、水、巖石（土壤）各圈層的環(huán)境化學之后，對典型污染物在各圈層之間的遷移轉化規(guī)律做了專門論述。環(huán)境化學是研究有害化學物質在環(huán)境介質中的存在、特性、行為和效3通過學習：了解環(huán)境化學在環(huán)境科學中和解決環(huán)境問題上的作用，環(huán)境化學研究的內容、特點和發(fā)展動向。掌握主要環(huán)境污染物的類別和它們在環(huán)境各圈層中的遷移轉化過程，具備一定的處理實際環(huán)境問題的思路、方法和技術。通過學習：4第一章緒論本章主要介紹當今世界面臨的全球性環(huán)境問題、我國環(huán)境污染防治面臨的主要問題；環(huán)境化學在環(huán)境科學和解決環(huán)境問題中的地位和作用及其任務、內容、特點、發(fā)展方向和主要環(huán)境污染物遷移轉化途徑。

要求同學們了解現代環(huán)境問題的認識發(fā)展以及環(huán)境化學的任務，明確環(huán)境化學課程學習的目的。第一章緒論本章主要介紹當今世界面臨的全球性5第一節(jié)環(huán)境問題本節(jié)要點：環(huán)境問題；我國環(huán)境污染防治與發(fā)達國家的差距、面臨的挑戰(zhàn)、環(huán)境保護目標和急需解決的重大科學問題。環(huán)境問題：是指包括一切形式的環(huán)境惡化或對生物圈的一切不利影響。第一節(jié)環(huán)境問題本節(jié)要點：環(huán)境問題；我國環(huán)境污染防治與發(fā)達國6我們的脆弱世界由于人為因素使環(huán)境的構成或狀態(tài)發(fā)生變化，導致環(huán)境素質下降，從而擾亂和破壞生態(tài)系統和人們正常的生活和生產條件。環(huán)境污染的具體表現：a、有害物質對大氣、水、土壤和動植物的污染并達到致害的程度b、生物界的生態(tài)系統遭到不適當的干擾和破壞c、不可再生資源被濫采濫用d、固體廢棄物、噪聲、振動、惡臭、放射線等造成對環(huán)境的損害。1）環(huán)境污染我們的脆弱世界1）環(huán)境污染7造成環(huán)境污染的因素：有物理的、化學的和生物的三方面，其中由化學物質引起的約占80%-90%?；瘜W公害造成環(huán)境污染的因素：8世界上曾發(fā)生過八大公害事件：

(1)比利時馬斯(Meuse)河谷煙霧事件：發(fā)生在1932年12月，重工業(yè)排放的SO2使數千人中毒，60余人死亡。

(2)美國洛杉磯光化學煙霧事件：發(fā)生在1943年5～10月，造成400余人死亡。

(3)多諾拉煙霧事件：1948年10月26～31日，美國賓夕法尼亞州多諾拉鎮(zhèn)冶煉廠排放的SO2和煙塵，使5911人發(fā)病，17人喪生。

(4)倫敦煙霧事件：發(fā)生在1952年12月5～8日，四天內中毒死亡4000多人。

世界上曾發(fā)生過八大公害事件：

(1)比利時馬斯9世界上曾發(fā)生過八大公害事件：(5)四日市哮喘事件：1955年以來日本四日市石油提煉和工業(yè)燃油產生的廢氣嚴重污染城市大氣，哮喘病患者達817人，死亡36人。

(6)痛痛病事件：1955～1972年日本富山縣內的鋅、鉛冶煉廠等排放的含鎘廢水污染神通川水體，兩岸居民利用河水灌溉農田，使稻米含鎘，居民食用含鎘米和飲用含鎘水而中毒，患者超過280人，死亡數十人。

(7)水俁事件：1953～1956年，日本熊本縣水俁市，居民食用含有甲基汞的魚，導致水俁灣和新縣阿賀野川下游有機汞中毒者283人，其中60人死亡。

(8)米糠油事件：1968年3月，日本北九州市，愛知縣一帶生產米糠油時，混入多氯聯苯，造成13000人中毒，死亡16人。世界上曾發(fā)生過八大公害事件：(5)四日市哮喘事件：19510近年來，全世界平均每年約發(fā)生200多起比較嚴重的公害事件。世界矚目的有下面7起:

(1)意大利塞維索化學污染事故。1976年7月10日意大利北部塞維索地區(qū)的一家農藥廠爆炸，導致劇毒化學品二惡英的污染，使許多人中毒，附近居民被迫遷走，幾年內當地畸形兒的出生率大為增加。

(2)美國三里島核電站泄露事故。這次事故發(fā)生在1979年3月28日，直接經濟損失達10多億美元。

(3)墨西哥的液化氣爆炸事故。1984年11月19日，墨西哥國家石油公司所屬的液化氣供應中心發(fā)生爆炸，死亡1000多人，傷400多人，3萬多人無家可歸。

(4)印度博帕爾農藥泄漏事故。1984年12月3日，美國聯合碳化物公司設在博帕爾市的農藥廠的劇毒化學品異氰酸甲酯罐爆裂外泄，受害人數20萬，死亡2000人以上。

近年來，全世界平均每年約發(fā)生200多起比較嚴重的公害事件。世11

(5)原蘇聯切爾諾貝利核電站泄露事故。1986年4月26日位于基輔地區(qū)的切爾諾貝利核電站四號反應堆爆炸，造成重大放射性污染，周圍十多萬居民被疏散，傷數百人，死亡31人。

(6)萊茵河污染事故。1986年11月1日，瑞士巴塞贊德茲化學公司的倉庫起火，使大量有毒化學品隨滅火用水流進萊茵河，造成西歐10年來最大的污染事故。

(7)海灣戰(zhàn)爭造成的環(huán)境污染。1990年底爆發(fā)的海灣戰(zhàn)爭歷時42天，期間油井大火晝夜燃燒，是迄今歷史上最大的石油火災及海洋石油污染事故，也是人類歷史上最嚴重的一次環(huán)境污染，其污染程度超過切爾諾貝利核電站發(fā)生的核泄漏事故。這次戰(zhàn)爭所造成的環(huán)境污染是災難性的，已給世界帶來了影響。

(5)原蘇聯切爾諾貝利核電站泄露事故。1986年122）環(huán)境問題的認識過程20世紀60年代，人們把環(huán)境問題只當成一個污染問題，沒有把環(huán)境問題與自然生態(tài)、社會因素聯系起來，低估了環(huán)境污染的危害性和復雜性，未能追根尋源。1972年，聯合國在瑞典斯德哥爾摩召開了人類環(huán)境會議，第一次把環(huán)境問題與社會因素聯系起來。20世紀80年代，人們對環(huán)境的認識有了新的突破性發(fā)展，提出了持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，指明了解決環(huán)境問題的根本途徑。

1992年，聯合國在巴西里約熱內盧召開了聯合國環(huán)境與發(fā)展大會，這是本世紀人類社會的又一重大轉折點，樹立了人類環(huán)境與發(fā)展關系史上新的里程碑。2002年，在南非約翰內斯堡召開了聯合國可持續(xù)發(fā)展大會。2）環(huán)境問題的認識過程20世紀60年代，人們把環(huán)境問題只當成132）環(huán)境問題的認識過程我國分別在1973、1983、1989、1996和2002年召開了五次全國環(huán)境保護會議，推動了我國環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展和人們對環(huán)境認識的發(fā)展。2）環(huán)境問題的認識過程我國分別在1973、1983、198914歷屆全國環(huán)境保護會議1973年8月，第一次全國環(huán)境保護會議在北京召開，揭開了中國環(huán)境保護事業(yè)的序幕。會議通過了《關于保護和改善環(huán)境的若干規(guī)定》，確定了“全面規(guī)劃，合理布局，綜合利用，化害為利，依靠群眾，大家動手，保護環(huán)境，造福人民”的環(huán)境保護工作方針?！?983年12月31日，國務院召開第二次全國環(huán)境保護會議，將環(huán)境保護確立為基本國策。制定經濟建設、城鄉(xiāng)建設和環(huán)境建設同步規(guī)劃、同步實施、同步發(fā)展，實現經濟效益、社會效益、環(huán)境效益相統一的指導方針，實行“預防為主，防治結合”、“誰污染，誰治理”和“強化環(huán)境管理”三大政策。歷屆全國環(huán)境保護會議1973年8月，第一次全國環(huán)境保護會議在15★1989年5月，國務院召開第三次全國環(huán)境保護會議，提出要加強制度建設，深化環(huán)境監(jiān)管，向環(huán)境污染宣戰(zhàn)，促進經濟與環(huán)境協調發(fā)展?！?996年7月，國務院召開第四次全國環(huán)境保護會議，提出保護環(huán)境是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關鍵，保護環(huán)境就是保護生產力?！?002年1月8日，國務院召開第五次全國環(huán)境保護會議，提出環(huán)境保護是政府的一項重要職能，要按照社會主義市場經濟的要求，動員全社會的力量做好這項工作。★1989年5月，國務院召開第三次全國環(huán)境保護會議，提出要加16緒論環(huán)境學概論課件17

隨著環(huán)境問題的日益嚴重，人類對環(huán)境問題的認識也在不斷提高。在當今世界上，人們越來越清楚地看到，環(huán)境問題已不再是某個國家和局部地區(qū)的事情。"酸雨"、"溫室效應"、"臭氧層破壞"等已遠遠超出國家和地區(qū)的局限而成為全球性的問題。這些問題嚴重威脅著人類的生存和發(fā)展，成為世界各國關心的大問題，也成為國際社會注意的熱點。

隨著環(huán)境問題的日益嚴重，人類對環(huán)境問題的認識也在不斷提高。18

隨著社會經濟快速發(fā)展、城市化進程加速和人民生活水平迅速提高，今后10-20年我國環(huán)境保護和污染防治將面臨更大的挑戰(zhàn)。快速的經濟增長－污染防治壓力越來越大小康社會生活水平－環(huán)境質量的要求越來越發(fā)達國家技術進步－國際環(huán)境標準越來越嚴格。3）我國環(huán)境污染防治面臨的挑戰(zhàn)

隨著社會經濟快速發(fā)展、城市化進程加速和人民生活水19與發(fā)達國家的差距●我國環(huán)境問題的嚴重性和復雜性●發(fā)達國家環(huán)境質量顯著改善，污染控制技術已取得絕對優(yōu)勢；●發(fā)達國家研究重點向綠色技術、環(huán)境修復與環(huán)境安全轉移；●我國環(huán)保科技整體水平與發(fā)達國家差距明顯，并有擴大的趨勢。3）我國環(huán)境污染防治面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)達國家的差距3）我國環(huán)境污染防治面臨的挑戰(zhàn)20我國環(huán)境污染防治面臨的挑戰(zhàn)隨著社會經濟快速發(fā)展、城市化進程加速和人民生活水平迅速提高，今后10-20年，我國環(huán)境保護和污染防治將面臨更大的挑戰(zhàn)

7%的經濟增長－污染防治的壓力越來越大小康社會生活水平－環(huán)境質量的要求越來越高發(fā)達國家技術進步－國際環(huán)境標準越來越嚴格我國環(huán)境污染防治面臨的挑戰(zhàn)隨著社會經濟快速發(fā)展、城市化進程加212020年我國環(huán)境保護的目標●環(huán)境污染得到有效控制●生態(tài)惡化趨勢基本得到遏制

●全國大部分地區(qū)的環(huán)境質量明顯改善

●部分重要生態(tài)系統得到重建與修復

●建設一批生態(tài)城鎮(zhèn)

●重點區(qū)域社會、經濟、環(huán)境實現協調發(fā)展2020年我國環(huán)境保護的目標●環(huán)境污染得到有效控制224）我國環(huán)境科學與工程領域急需解決的重大問題4）我國環(huán)境科學與工程領域急需解決的重大問題234）我國環(huán)境科學與工程領域急需解決的重大問題1．地表水污染機理與水環(huán)境修復2．地下水污染與修復3．安全飲用水技術保障體系4．污廢水處理與資源化成套技術5．大氣污染形成機理與控制6．城市空氣質量控制機理與技術7．城市物理污染機理及其控制4）我國環(huán)境科學與工程領域急需解決的重大問題1．地表水污染機244）我國環(huán)境科學與工程領域急需解決的重大問題8．土壤污染機理與修復9．固體棄物處理處置與資源化10．綠色化學與清潔生產11．環(huán)境監(jiān)測新技術12．持久性有毒物質與生態(tài)安全13．區(qū)域環(huán)境調控與環(huán)境建設14．國家重大建設項目與生態(tài)環(huán)境安全

4）我國環(huán)境科學與工程領域急需解決的重大問題8．土壤污染機理25第二節(jié)環(huán)境化學

主要講述環(huán)境化學課程的任務、內容、學科體系、特點和發(fā)展方向。

1）環(huán)境化學的含義

環(huán)境化學是在化學學科的傳統理論和方法的基礎上發(fā)展起來，以化學物質在環(huán)境中出現和引起的環(huán)境問題為研究對象，以解決環(huán)境問題為目標的一門新興學科。第二節(jié)環(huán)境化學

主要講述環(huán)境化學課程的任務、內容、學26

研究有害物質在環(huán)境介質中的存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法的科學。

1）環(huán)境化學的含義

研究有害物質在環(huán)境介質中的存在、化學特性、272）環(huán)境化學的分支學科

2）環(huán)境化學的分支學科28●研究有害化學物質在環(huán)境介質中的存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法●用化學的基本理論和方法發(fā)現和解決環(huán)境問題3）環(huán)境化學的任務●研究有害化學物質在環(huán)境介質中的存在、化學特性、行為和效應及294）環(huán)境化學的研究內容●有害物質在環(huán)境中存在的濃度水平和形態(tài)；●潛在有害物質的來源，它們在個別環(huán)境介質中和不同介質間的環(huán)境化學行為；●有害物質對環(huán)境和生態(tài)系統以及人體健康產生效應的機制和風險性；●有害物質已造成影響的緩解和消除以及防止產生危害的方法和途徑。4）環(huán)境化學的研究內容●有害物質在環(huán)境中存在的濃度水平和形30環(huán)境化學的特點與發(fā)展特點：復雜性、綜合性、精細性發(fā)展：創(chuàng)造無污染生產過程為目標

環(huán)境良性化學EnvironmentalBenignChemistryCleanerProduction,PollutionPreventionGreenChemistry(SustainableChemistry)

環(huán)境化學的特點與發(fā)展特點：復雜性、綜合性、精細性315）環(huán)境化學的研究特點

●從微觀的原子、分子水平上，研究宏觀的環(huán)境現象與變化的化學機制及其防治途徑；●其核心是研究化學污染物在環(huán)境中的化學轉化和效應。5）環(huán)境化學的研究特點●從微觀的原子、分子水平上，研究宏326）環(huán)境化學的發(fā)展方向●隨著環(huán)境問題日益嚴峻和人們認識提高，環(huán)境化學研究出現新趨勢。目前，國際上較為注重元素（尤其是碳、氮、硫、磷）的地球生物化學循環(huán)及其相互耦合研究；重視化學品安全評價；重視臭氧層破壞、氣候變暖等全球性問題。最近，美國環(huán)境化學家提出“為21世紀環(huán)境而設計”，支持以創(chuàng)造無污染生產過程為目的的環(huán)境良性化學。下面按分支學科對發(fā)展方向做簡要介紹：●6）環(huán)境化學的發(fā)展方向●隨著環(huán)境問題日益嚴峻和人們認識提高33環(huán)境化學的發(fā)展方向環(huán)境分析化學主要集中在環(huán)境樣品的前處理技術完善、開發(fā)，分析對象從無機化合物為主轉變?yōu)橛袡C化合物和有機金屬化合物為主；樣品儀器分析方法上集中于儀器分析的靈敏度和重線性提高上。環(huán)境化學的發(fā)展方向環(huán)境分析化學346）環(huán)境化學的發(fā)展方向環(huán)境污染化學

研究化學污染物在大氣、水體和土壤環(huán)境中的形成、遷移、轉化和歸趨過程中的化學行為和生態(tài)效應。大氣環(huán)境化學：研究對象涉及大氣顆粒物、酸沉降、大氣有機物、痕量氣體、臭氧耗損及全球氣候變暖等；空間尺度從室內空氣、城市、區(qū)域環(huán)境、遠距離乃至全球。

6）環(huán)境化學的發(fā)展方向環(huán)境污染化學35地球上的生命主要存在于大氣、水和土壤三個圈層之中。人類活動造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，目前主要發(fā)生在大氣圈、水圈和土壤圈之中。因此，有必要對這三個圈層加以介紹，這對理解環(huán)境污染和生態(tài)破壞發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律以及尋找解決這些問題的方法具有重要意義。地球上的生命主要存在于大氣、水和土壤三個圈層之中。人類活動造36水圈是地球外圈中作用最為活躍的一個圈層。它與大氣圈、生物圈和地球內圈的相互作用，直接關系到影響人類活動的表層系統的演化。水圈也是外動力地質作用的主要介質，是塑造地球表面最重要的角色。

水體存在方式不同，其作用方式也有比較大的差別，按照水體存在的方式可以將水圈劃分為：海洋、河流、地下水、冰川、湖泊等五種主要類型。

水圈是地球外圈中作用最為活躍的一個圈層。它與大氣圈、生物圈和37緒論環(huán)境學概論課件38大氣是指在地球引力作用下聚集在地球外部的氣體包層。在環(huán)境科學中大氣層稱為大氣圈，也稱大氣環(huán)境。

大氣是指在地球引力作用下聚集在地球外部的氣體包層。在環(huán)境科學396）環(huán)境化學的發(fā)展方向水環(huán)境化學：主要研究河流湖泊和水庫，其次是河口、海灣和近海海域，地下水污染；集中研究水體界面化學過程、金屬形態(tài)轉化動力學過程、有機物的化學降解過程、有機物的化學降解過程、金屬和準金屬甲基化等方面。土壤環(huán)境化學：主要研究農用化學品在土壤環(huán)境中的遷移轉化和歸趨及其對土壤和人體健康的影響，包括：有機污染物在土壤中的降解、土壤中溫室氣體的釋放、污染物在固-液界面上的化學過程和土壤污染的化學與生物修復等內容。環(huán)境生態(tài)化學：主要研究農用化學品在生態(tài)系統中產生效應的化學過程，如稀土農用的環(huán)境化學行為及生態(tài)安全等。6）環(huán)境化學的發(fā)展方向水環(huán)境化學：主要研究河流湖泊和水庫，其406）環(huán)境化學的發(fā)展方向污染控制化學控制模式從終端污染控制模式(End-of-pipeControl)向全過程控制模式轉變；提出了污染預防（Pollution-Prevention）、清潔生產（Cleaner-Production）、綠色化學（GreenChemistry）和工業(yè)生態(tài)學（IndustrialEcology）等一些列污染控制的戰(zhàn)略思路；希望生產不產生有害中間產物和副產品，實現廢物和排放物的內部循環(huán)，達到污染最小化和資源、能源利用最大化的目的。6）環(huán)境化學的發(fā)展方向污染控制化學41第三節(jié)環(huán)境污染物

第三節(jié)環(huán)境污染物

42第三節(jié)環(huán)境污染物第三節(jié)環(huán)境污染物43一、污染物的類別環(huán)境中化學污染物是環(huán)境化學研究的對象主要分為：

元素重金屬、準金屬、鹵素、臭氧、黃磷等。第三節(jié)環(huán)境污染物

EnvironmentalPollutants一、污染物的類別第三節(jié)環(huán)境污染物

Enviro44氰化物、一氧化碳、氮氧化物、鹵化物、鹵間化合物、次氯酸及其鹽、硅的無機化合物、無機硫磷化合物、鹵間化合物等。

無機物氰化物、一氧化碳、氮氧化物、無機物45有機污染物

烴類有機化合物:烷烴、芳烴、多環(huán)芳烴(PAHs)等。金屬有機和準金屬有機化合物：四乙基鉛、羰基鎳、有機砷、二苯鉻、有機錫等。有機污染物烴類有機化合物:烷烴、芳烴、多46

含氧有機化合物：環(huán)氧乙烷、醚、醇、醛、酚、有機酸、脂、酐、酚類化合物等有機氮化合物：胺、腈、硝基甲烷、硝基苯、三硝基甲苯、亞胺等。有機污染物含氧有機化合物：環(huán)氧乙烷、醚、醇、醛、酚、有機酸47有機鹵化合物：四氯化碳、脂肪基和烯烴的鹵化物、芳香族鹵化物、多氯聯苯（PCBs）、氯代二噁英等。有機磷化合物：磷酸脂類化合物、有機磷農藥、有機磷軍用毒氣等。有機污染物有機鹵化合物：四氯化碳、脂肪基有機污染物48有機硫化合物：烷基硫化物、硫醇、巰基甲烷、二甲砜、硫酸二甲脂等。有機污染物有機硫化合物：烷基硫化物、硫醇、巰基甲烷、二甲砜、硫酸49

二、環(huán)境污染物的遷移轉化

遷移是指污染物在環(huán)境中發(fā)生空間位置和范圍的變化，這種變化往往伴隨著污染物在環(huán)境中濃度的變化。

二、環(huán)境污染物的遷移轉化

遷移是指污染物在環(huán)境中發(fā)生空間50緒論環(huán)境學概論課件51二、環(huán)境污染物的遷移轉化

遷移過程

transportprocesses機械遷移：運移（富集、分散）物理化學遷移:溶解-沉淀、氧化-還原、水解、配位或螯合、吸附-解吸等作用實現遷移；有機污染物還可通過化學分解、光分解和生物分解進行遷移。

二、環(huán)境污染物的遷移轉化遷移過程transport52

生物遷移:生物體吸收、代謝、生長、死亡，以及通過食物鏈傳遞產生的放大和積累等作用實現遷移。生物遷移:生物體吸收、代謝、生長、死亡，以及通過食物53

物理過程:蒸發(fā)、滲透、凝聚、吸附、放射元素蛻變等。化學過程：氧化-還原、水解、配位或螯合、光化學氧化等。生物過程：生物體吸收、生物代謝等。物理過程:蒸發(fā)、滲透、凝聚、吸附、54物理遷移就是污染物在環(huán)境中的機械運動，如隨水流、氣流的運動和擴散，在重力作用下的沉降等?；瘜W遷移是指污染物經過化學過程發(fā)生的遷移，包括溶解、離解、氧化還原、水解、絡合、螯合、化學沉淀、生物降解等等。生物遷移是指污染物通過有機體的吸收、新陳代謝、生育、死亡等生理過程實現的遷移。有的污染物（如一些重金屬元素、有機氯等穩(wěn)定的有機化合物）一旦被生物吸收，就很難排出生物體外，這些物質就會在生物體內積累，并通過食物鏈進一步富集，使得生物體中該污染物的含量達到物理環(huán)境的數百倍、數千倍甚至數百萬倍，這種現象叫做富集。物理遷移就是污染物在環(huán)境中的機械運動，如隨水流、氣流的運動和55污染物的轉化指污染物在環(huán)境中經過物理、化學或生物的作用改變其存在形態(tài)或轉變?yōu)榱硗獾牟煌镔|的過程。污染物的轉化必然伴隨著它的遷移。污染物的轉化可分為物理轉化、化學轉化和生物化學轉化。物理轉化包括污染物的相變、滲透、吸附、放射性衰變等?；瘜W轉化則以光化學反應、氧化還原反應及水解反應和絡合反應最為常見。生物化學轉化就是代謝反應。

污染物的遷移轉化受其本身的物理化學性質和它所處的環(huán)境條件的影響，其遷移的速率、范圍和轉化的快慢、產物以及遷移轉化的主導形式等都會變化。污染物的轉化指污染物在環(huán)境中經過物理、化學或生物的作用改變其56

汞在環(huán)境中的遷移轉化過程

汞在環(huán)境中的遷移轉化過程57各種汞化合物的毒性差別很大。元素汞基本無毒；無機汞中的升汞二氯化汞（HgCl2）是劇毒物質；有機汞中的苯基汞分解較快，毒性不大；甲基汞進入人體很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特別是容易在腦中積累，毒性最大。如水俁病就是由甲基汞中毒造成的。

各種汞化合物的毒性差別很大。元素汞基本無毒；無機汞中的升汞二58演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！59環(huán)境化學

參考書目環(huán)境化學

戴樹桂主編高等教育出版社環(huán)境化學

60任課講師：辜敏任課講師：辜敏61環(huán)境化學是研究有害化學物質在環(huán)境介質中的存在、特性、行為和效應及其控制的的化學原理與方法的科學。本課程依次講解大氣、水、巖石（土壤）各圈層的環(huán)境化學之后，對典型污染物在各圈層之間的遷移轉化規(guī)律做了專門論述。環(huán)境化學是研究有害化學物質在環(huán)境介質中的存在、特性、行為和效62通過學習：了解環(huán)境化學在環(huán)境科學中和解決環(huán)境問題上的作用，環(huán)境化學研究的內容、特點和發(fā)展動向。掌握主要環(huán)境污染物的類別和它們在環(huán)境各圈層中的遷移轉化過程，具備一定的處理實際環(huán)境問題的思路、方法和技術。通過學習：63第一章緒論本章主要介紹當今世界面臨的全球性環(huán)境問題、我國環(huán)境污染防治面臨的主要問題；環(huán)境化學在環(huán)境科學和解決環(huán)境問題中的地位和作用及其任務、內容、特點、發(fā)展方向和主要環(huán)境污染物遷移轉化途徑。

要求同學們了解現代環(huán)境問題的認識發(fā)展以及環(huán)境化學的任務，明確環(huán)境化學課程學習的目的。第一章緒論本章主要介紹當今世界面臨的全球性64第一節(jié)環(huán)境問題本節(jié)要點：環(huán)境問題；我國環(huán)境污染防治與發(fā)達國家的差距、面臨的挑戰(zhàn)、環(huán)境保護目標和急需解決的重大科學問題。環(huán)境問題：是指包括一切形式的環(huán)境惡化或對生物圈的一切不利影響。第一節(jié)環(huán)境問題本節(jié)要點：環(huán)境問題；我國環(huán)境污染防治與發(fā)達國65我們的脆弱世界由于人為因素使環(huán)境的構成或狀態(tài)發(fā)生變化，導致環(huán)境素質下降，從而擾亂和破壞生態(tài)系統和人們正常的生活和生產條件。環(huán)境污染的具體表現：a、有害物質對大氣、水、土壤和動植物的污染并達到致害的程度b、生物界的生態(tài)系統遭到不適當的干擾和破壞c、不可再生資源被濫采濫用d、固體廢棄物、噪聲、振動、惡臭、放射線等造成對環(huán)境的損害。1）環(huán)境污染我們的脆弱世界1）環(huán)境污染66造成環(huán)境污染的因素：有物理的、化學的和生物的三方面，其中由化學物質引起的約占80%-90%。化學公害造成環(huán)境污染的因素：67世界上曾發(fā)生過八大公害事件：

(1)比利時馬斯(Meuse)河谷煙霧事件：發(fā)生在1932年12月，重工業(yè)排放的SO2使數千人中毒，60余人死亡。

(2)美國洛杉磯光化學煙霧事件：發(fā)生在1943年5～10月，造成400余人死亡。

(3)多諾拉煙霧事件：1948年10月26～31日，美國賓夕法尼亞州多諾拉鎮(zhèn)冶煉廠排放的SO2和煙塵，使5911人發(fā)病，17人喪生。

(4)倫敦煙霧事件：發(fā)生在1952年12月5～8日，四天內中毒死亡4000多人。

世界上曾發(fā)生過八大公害事件：

(1)比利時馬斯68世界上曾發(fā)生過八大公害事件：(5)四日市哮喘事件：1955年以來日本四日市石油提煉和工業(yè)燃油產生的廢氣嚴重污染城市大氣，哮喘病患者達817人，死亡36人。

(6)痛痛病事件：1955～1972年日本富山縣內的鋅、鉛冶煉廠等排放的含鎘廢水污染神通川水體，兩岸居民利用河水灌溉農田，使稻米含鎘，居民食用含鎘米和飲用含鎘水而中毒，患者超過280人，死亡數十人。

(7)水俁事件：1953～1956年，日本熊本縣水俁市，居民食用含有甲基汞的魚，導致水俁灣和新縣阿賀野川下游有機汞中毒者283人，其中60人死亡。

(8)米糠油事件：1968年3月，日本北九州市，愛知縣一帶生產米糠油時，混入多氯聯苯，造成13000人中毒，死亡16人。世界上曾發(fā)生過八大公害事件：(5)四日市哮喘事件：19569近年來，全世界平均每年約發(fā)生200多起比較嚴重的公害事件。世界矚目的有下面7起:

(1)意大利塞維索化學污染事故。1976年7月10日意大利北部塞維索地區(qū)的一家農藥廠爆炸，導致劇毒化學品二惡英的污染，使許多人中毒，附近居民被迫遷走，幾年內當地畸形兒的出生率大為增加。

(2)美國三里島核電站泄露事故。這次事故發(fā)生在1979年3月28日，直接經濟損失達10多億美元。

(3)墨西哥的液化氣爆炸事故。1984年11月19日，墨西哥國家石油公司所屬的液化氣供應中心發(fā)生爆炸，死亡1000多人，傷400多人，3萬多人無家可歸。

(4)印度博帕爾農藥泄漏事故。1984年12月3日，美國聯合碳化物公司設在博帕爾市的農藥廠的劇毒化學品異氰酸甲酯罐爆裂外泄，受害人數20萬，死亡2000人以上。

近年來，全世界平均每年約發(fā)生200多起比較嚴重的公害事件。世70

(5)原蘇聯切爾諾貝利核電站泄露事故。1986年4月26日位于基輔地區(qū)的切爾諾貝利核電站四號反應堆爆炸，造成重大放射性污染，周圍十多萬居民被疏散，傷數百人，死亡31人。

(6)萊茵河污染事故。1986年11月1日，瑞士巴塞贊德茲化學公司的倉庫起火，使大量有毒化學品隨滅火用水流進萊茵河，造成西歐10年來最大的污染事故。

(7)海灣戰(zhàn)爭造成的環(huán)境污染。1990年底爆發(fā)的海灣戰(zhàn)爭歷時42天，期間油井大火晝夜燃燒，是迄今歷史上最大的石油火災及海洋石油污染事故，也是人類歷史上最嚴重的一次環(huán)境污染，其污染程度超過切爾諾貝利核電站發(fā)生的核泄漏事故。這次戰(zhàn)爭所造成的環(huán)境污染是災難性的，已給世界帶來了影響。

(5)原蘇聯切爾諾貝利核電站泄露事故。1986年712）環(huán)境問題的認識過程20世紀60年代，人們把環(huán)境問題只當成一個污染問題，沒有把環(huán)境問題與自然生態(tài)、社會因素聯系起來，低估了環(huán)境污染的危害性和復雜性，未能追根尋源。1972年，聯合國在瑞典斯德哥爾摩召開了人類環(huán)境會議，第一次把環(huán)境問題與社會因素聯系起來。20世紀80年代，人們對環(huán)境的認識有了新的突破性發(fā)展，提出了持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，指明了解決環(huán)境問題的根本途徑。

1992年，聯合國在巴西里約熱內盧召開了聯合國環(huán)境與發(fā)展大會，這是本世紀人類社會的又一重大轉折點，樹立了人類環(huán)境與發(fā)展關系史上新的里程碑。2002年，在南非約翰內斯堡召開了聯合國可持續(xù)發(fā)展大會。2）環(huán)境問題的認識過程20世紀60年代，人們把環(huán)境問題只當成722）環(huán)境問題的認識過程我國分別在1973、1983、1989、1996和2002年召開了五次全國環(huán)境保護會議，推動了我國環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展和人們對環(huán)境認識的發(fā)展。2）環(huán)境問題的認識過程我國分別在1973、1983、198973歷屆全國環(huán)境保護會議1973年8月，第一次全國環(huán)境保護會議在北京召開，揭開了中國環(huán)境保護事業(yè)的序幕。會議通過了《關于保護和改善環(huán)境的若干規(guī)定》，確定了“全面規(guī)劃，合理布局，綜合利用，化害為利，依靠群眾，大家動手，保護環(huán)境，造福人民”的環(huán)境保護工作方針?！?983年12月31日，國務院召開第二次全國環(huán)境保護會議，將環(huán)境保護確立為基本國策。制定經濟建設、城鄉(xiāng)建設和環(huán)境建設同步規(guī)劃、同步實施、同步發(fā)展，實現經濟效益、社會效益、環(huán)境效益相統一的指導方針，實行“預防為主，防治結合”、“誰污染，誰治理”和“強化環(huán)境管理”三大政策。歷屆全國環(huán)境保護會議1973年8月，第一次全國環(huán)境保護會議在74★1989年5月，國務院召開第三次全國環(huán)境保護會議，提出要加強制度建設，深化環(huán)境監(jiān)管，向環(huán)境污染宣戰(zhàn)，促進經濟與環(huán)境協調發(fā)展。★1996年7月，國務院召開第四次全國環(huán)境保護會議，提出保護環(huán)境是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關鍵，保護環(huán)境就是保護生產力?！?002年1月8日，國務院召開第五次全國環(huán)境保護會議，提出環(huán)境保護是政府的一項重要職能，要按照社會主義市場經濟的要求，動員全社會的力量做好這項工作。★1989年5月，國務院召開第三次全國環(huán)境保護會議，提出要加75緒論環(huán)境學概論課件76

隨著環(huán)境問題的日益嚴重，人類對環(huán)境問題的認識也在不斷提高。在當今世界上，人們越來越清楚地看到，環(huán)境問題已不再是某個國家和局部地區(qū)的事情。"酸雨"、"溫室效應"、"臭氧層破壞"等已遠遠超出國家和地區(qū)的局限而成為全球性的問題。這些問題嚴重威脅著人類的生存和發(fā)展，成為世界各國關心的大問題，也成為國際社會注意的熱點。

隨著環(huán)境問題的日益嚴重，人類對環(huán)境問題的認識也在不斷提高。77

隨著社會經濟快速發(fā)展、城市化進程加速和人民生活水平迅速提高，今后10-20年我國環(huán)境保護和污染防治將面臨更大的挑戰(zhàn)?？焖俚慕洕鲩L－污染防治壓力越來越大小康社會生活水平－環(huán)境質量的要求越來越發(fā)達國家技術進步－國際環(huán)境標準越來越嚴格。3）我國環(huán)境污染防治面臨的挑戰(zhàn)

隨著社會經濟快速發(fā)展、城市化進程加速和人民生活水78與發(fā)達國家的差距●我國環(huán)境問題的嚴重性和復雜性●發(fā)達國家環(huán)境質量顯著改善，污染控制技術已取得絕對優(yōu)勢；●發(fā)達國家研究重點向綠色技術、環(huán)境修復與環(huán)境安全轉移；●我國環(huán)保科技整體水平與發(fā)達國家差距明顯，并有擴大的趨勢。3）我國環(huán)境污染防治面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)達國家的差距3）我國環(huán)境污染防治面臨的挑戰(zhàn)79我國環(huán)境污染防治面臨的挑戰(zhàn)隨著社會經濟快速發(fā)展、城市化進程加速和人民生活水平迅速提高，今后10-20年，我國環(huán)境保護和污染防治將面臨更大的挑戰(zhàn)

7%的經濟增長－污染防治的壓力越來越大小康社會生活水平－環(huán)境質量的要求越來越高發(fā)達國家技術進步－國際環(huán)境標準越來越嚴格我國環(huán)境污染防治面臨的挑戰(zhàn)隨著社會經濟快速發(fā)展、城市化進程加802020年我國環(huán)境保護的目標●環(huán)境污染得到有效控制●生態(tài)惡化趨勢基本得到遏制

●全國大部分地區(qū)的環(huán)境質量明顯改善

●部分重要生態(tài)系統得到重建與修復

●建設一批生態(tài)城鎮(zhèn)

●重點區(qū)域社會、經濟、環(huán)境實現協調發(fā)展2020年我國環(huán)境保護的目標●環(huán)境污染得到有效控制814）我國環(huán)境科學與工程領域急需解決的重大問題4）我國環(huán)境科學與工程領域急需解決的重大問題824）我國環(huán)境科學與工程領域急需解決的重大問題1．地表水污染機理與水環(huán)境修復2．地下水污染與修復3．安全飲用水技術保障體系4．污廢水處理與資源化成套技術5．大氣污染形成機理與控制6．城市空氣質量控制機理與技術7．城市物理污染機理及其控制4）我國環(huán)境科學與工程領域急需解決的重大問題1．地表水污染機834）我國環(huán)境科學與工程領域急需解決的重大問題8．土壤污染機理與修復9．固體棄物處理處置與資源化10．綠色化學與清潔生產11．環(huán)境監(jiān)測新技術12．持久性有毒物質與生態(tài)安全13．區(qū)域環(huán)境調控與環(huán)境建設14．國家重大建設項目與生態(tài)環(huán)境安全

4）我國環(huán)境科學與工程領域急需解決的重大問題8．土壤污染機理84第二節(jié)環(huán)境化學

主要講述環(huán)境化學課程的任務、內容、學科體系、特點和發(fā)展方向。

1）環(huán)境化學的含義

環(huán)境化學是在化學學科的傳統理論和方法的基礎上發(fā)展起來，以化學物質在環(huán)境中出現和引起的環(huán)境問題為研究對象，以解決環(huán)境問題為目標的一門新興學科。第二節(jié)環(huán)境化學

主要講述環(huán)境化學課程的任務、內容、學85

研究有害物質在環(huán)境介質中的存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法的科學。

1）環(huán)境化學的含義

研究有害物質在環(huán)境介質中的存在、化學特性、862）環(huán)境化學的分支學科

2）環(huán)境化學的分支學科87●研究有害化學物質在環(huán)境介質中的存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法●用化學的基本理論和方法發(fā)現和解決環(huán)境問題3）環(huán)境化學的任務●研究有害化學物質在環(huán)境介質中的存在、化學特性、行為和效應及884）環(huán)境化學的研究內容●有害物質在環(huán)境中存在的濃度水平和形態(tài)；●潛在有害物質的來源，它們在個別環(huán)境介質中和不同介質間的環(huán)境化學行為；●有害物質對環(huán)境和生態(tài)系統以及人體健康產生效應的機制和風險性；●有害物質已造成影響的緩解和消除以及防止產生危害的方法和途徑。4）環(huán)境化學的研究內容●有害物質在環(huán)境中存在的濃度水平和形89環(huán)境化學的特點與發(fā)展特點：復雜性、綜合性、精細性發(fā)展：創(chuàng)造無污染生產過程為目標

環(huán)境良性化學EnvironmentalBenignChemistryCleanerProduction,PollutionPreventionGreenChemistry(SustainableChemistry)

環(huán)境化學的特點與發(fā)展特點：復雜性、綜合性、精細性905）環(huán)境化學的研究特點

●從微觀的原子、分子水平上，研究宏觀的環(huán)境現象與變化的化學機制及其防治途徑；●其核心是研究化學污染物在環(huán)境中的化學轉化和效應。5）環(huán)境化學的研究特點●從微觀的原子、分子水平上，研究宏916）環(huán)境化學的發(fā)展方向●隨著環(huán)境問題日益嚴峻和人們認識提高，環(huán)境化學研究出現新趨勢。目前，國際上較為注重元素（尤其是碳、氮、硫、磷）的地球生物化學循環(huán)及其相互耦合研究；重視化學品安全評價；重視臭氧層破壞、氣候變暖等全球性問題。最近，美國環(huán)境化學家提出“為21世紀環(huán)境而設計”，支持以創(chuàng)造無污染生產過程為目的的環(huán)境良性化學。下面按分支學科對發(fā)展方向做簡要介紹：●6）環(huán)境化學的發(fā)展方向●隨著環(huán)境問題日益嚴峻和人們認識提高92環(huán)境化學的發(fā)展方向環(huán)境分析化學主要集中在環(huán)境樣品的前處理技術完善、開發(fā)，分析對象從無機化合物為主轉變?yōu)橛袡C化合物和有機金屬化合物為主；樣品儀器分析方法上集中于儀器分析的靈敏度和重線性提高上。環(huán)境化學的發(fā)展方向環(huán)境分析化學936）環(huán)境化學的發(fā)展方向環(huán)境污染化學

研究化學污染物在大氣、水體和土壤環(huán)境中的形成、遷移、轉化和歸趨過程中的化學行為和生態(tài)效應。大氣環(huán)境化學：研究對象涉及大氣顆粒物、酸沉降、大氣有機物、痕量氣體、臭氧耗損及全球氣候變暖等；空間尺度從室內空氣、城市、區(qū)域環(huán)境、遠距離乃至全球。

6）環(huán)境化學的發(fā)展方向環(huán)境污染化學94地球上的生命主要存在于大氣、水和土壤三個圈層之中。人類活動造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，目前主要發(fā)生在大氣圈、水圈和土壤圈之中。因此，有必要對這三個圈層加以介紹，這對理解環(huán)境污染和生態(tài)破壞發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律以及尋找解決這些問題的方法具有重要意義。地球上的生命主要存在于大氣、水和土壤三個圈層之中。人類活動造95水圈是地球外圈中作用最為活躍的一個圈層。它與大氣圈、生物圈和地球內圈的相互作用，直接關系到影響人類活動的表層系統的演化。水圈也是外動力地質作用的主要介質，是塑造地球表面最重要的角色。

水體存在方式不同，其作用方式也有比較大的差別，按照水體存在的方式可以將水圈劃分為：海洋、河流、地下水、冰川、湖泊等五種主要類型。

水圈是地球外圈中作用最為活躍的一個圈層。它與大氣圈、生物圈和96緒論環(huán)境學概論課件97大氣是指在地球引力作用下聚集在地球外部的氣體包層。在環(huán)境科學中大氣層稱為大氣圈，也稱大氣環(huán)境。

大氣是指在地球引力作用下聚集在地球外部的氣體包層。在環(huán)境科學986）環(huán)境化學的發(fā)展方向水環(huán)境化學：主要研究河流湖泊和水庫，其次是河口、海灣和近海海域，地下水污染；集中研究水體界面化學過程、金屬形態(tài)轉化動力學過程、有機物的化學降解過程、有機物的化學降解過程、金屬和準金屬甲基化等方面。土壤環(huán)境化學：主要研究農用化學品在土壤環(huán)境中的遷移轉化和歸趨及其對土壤和人體健康的影響，包括：有機污染物在土壤中的降解、土壤中溫室氣體的釋放、污染物在固-液界面上的化學過程和土壤污染的化學與生物修復等內容。環(huán)境生態(tài)化學：主要研究農用化學品在生態(tài)系統中產生效應的化學過程，如稀土農用的環(huán)境化學行為及生態(tài)安全等。6）環(huán)境化學的發(fā)展方向水環(huán)境化學：主要研究河流湖泊和水庫，其996）環(huán)境化學的發(fā)展方向污染控制化學控制模式從終端污染控制模式(End-of-pipeControl)向全過程控制模式轉變；提出了污染預防（Pollution-Prevention）、清潔生產（Cleaner-Production）、綠色化學（GreenChemistry）和工業(yè)生態(tài)學（IndustrialEcology）等一些列污染控制的戰(zhàn)略思路；希望生產不產生有害中間產物和副產品，實現廢物和排放物的內部循環(huán)，達到污染最小化和資源、能源利用最大化的目的。6）環(huán)境化學的發(fā)展方向污染控制化學100第三節(jié)環(huán)境污染物

第三節(jié)環(huán)境污染物

101第三節(jié)環(huán)境污染物第三節(jié)環(huán)境污染物102一、污染物的類別環(huán)境中化學污染物是環(huán)境化學研究的對象主要分為：

元素重金屬、準金屬、鹵素、臭氧、黃磷等。第三節(jié)環(huán)境污染物

EnvironmentalPollutants一、污染物的類別第三節(jié)環(huán)境污染物

Enviro103氰化物、一氧化碳、氮氧化物、鹵化物、鹵間化合物、次氯酸及其鹽、硅的無機化