千里之行，始于足下。第2頁/共2頁精品文檔推薦環(huán)境化學(xué)重點(diǎn)資料整理(戴樹桂版)廣西龍江鎘污染事件

緣故：鎘含量超《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》類標(biāo)準(zhǔn)約80倍。氣態(tài)顆粒物一次大量吸入可引起急性肺炎和肺水腫；慢性中毒引起肺纖維化和腎臟病變。接觸鎘的工業(yè)有鎘的冶煉、噴鍍、焊接和澆鑄軸承表面，核反應(yīng)堆的鎘棒或覆蓋鎘的石墨棒作為中子汲取劑，鎘蓄電池和其他鎘化合物創(chuàng)造等。XXX報(bào)告"痛痛病"（1931-1973XXX富山縣，關(guān)節(jié)痛開始，骨骼軟化萎縮，自然骨折）是因長(zhǎng)期攝食被硫酸鎘污染水源引起的一種慢性鎘中毒。管理：中和法（氫氧化鎂）、鐵氧化沉淀法，金屬還原法。聚合氯化鋁將離子狀態(tài)的鎘固化，是管理龍江河鎘污染最重要的措施之一，而燒堿則是將調(diào)節(jié)河水PH值促進(jìn)聚合氯化鋁發(fā)生反應(yīng)的重要物質(zhì)。

八大公害事件

馬斯河谷煙霧事件：

多諾拉煙霧事件：

倫敦?zé)熿F事件：

洛杉磯光化學(xué)煙霧：

水俁病事件：

痛痛病事件：

四日哮喘事件：

米糠油事件：

第一章：緒論

環(huán)境咨詢題：是指包括一切形式的環(huán)境惡化或?qū)ι锶Φ囊磺袆e利妨礙。

環(huán)境污染：由于人為因素使環(huán)境的構(gòu)成或狀態(tài)發(fā)生變化，導(dǎo)致環(huán)境素養(yǎng)下落，從而擾亂和破壞生態(tài)系統(tǒng)和人們正常的日子和生產(chǎn)條件。

環(huán)境化學(xué)是在化學(xué)學(xué)科的傳統(tǒng)理論和辦法的基礎(chǔ)上進(jìn)展起來，以化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中浮現(xiàn)和引起的環(huán)境咨詢題為研究對(duì)象，以解決環(huán)境咨詢題為目標(biāo)的一門新興學(xué)科。研究有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其操縱的化學(xué)原理和辦法的科學(xué)。

環(huán)境污染物的遷移轉(zhuǎn)化（15）：

遷移過程transportprocesses

機(jī)械遷移：運(yùn)移（富集、分散）

物理化學(xué)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(shí)現(xiàn)遷移；有機(jī)污染物還可經(jīng)過化學(xué)分解、光分解和生物分解舉行遷移。

生物遷移：生物體汲取、代謝、生長(zhǎng)、死亡，以及經(jīng)過食物鏈傳遞產(chǎn)生的放大和積存等作用實(shí)現(xiàn)遷移。

轉(zhuǎn)化過程：

物理過程：蒸發(fā)、滲透、凝結(jié)、吸附、放射元素蛻變等。

化學(xué)過程：氧化-還原、水解、配位或螯合、光化學(xué)氧化等。

生物過程：生物體汲取、生物代謝等。

第二章：大氣環(huán)境化學(xué)

第一節(jié)大氣中污染物的遷移

一、大氣的組成

氮（78.09%）、氧（20.95%）、氬（0.9%）、CO2（0.03%）、稀有氣體（CH4、SO2、NH3、CO、O3）10μm稱落塵（數(shù)小時(shí)），<10μm稱飄塵（數(shù)年）。

二、大氣的溫度層結(jié)

對(duì)流層(troposphere，0km-17km）：空氣具有強(qiáng)烈的對(duì)流（垂直），集中了大氣中90.9%天氣現(xiàn)象，污染物排放直截了當(dāng)進(jìn)入對(duì)流層。

平流層（stratosphere，17-55km）：氣體狀態(tài)穩(wěn)定，垂直對(duì)流非常小，大氣透明度高。

中間層（mesosphere，55-85Km）：氣溫下落達(dá)-95℃，垂直運(yùn)動(dòng)劇烈，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。

熱層（thermspher，500Km）空氣密度非常小，溫度升高到1200℃，電離層。

三、大氣污染物的遷移

1.大氣污染物

硫化物：火山噴發(fā)：H2S、SO2等；土壤厭氧微生物與植物釋放：H2S、(SO2)；陸地上落雨：SO2、SO42-；風(fēng)吹起的海鹽：SO42-；人為活動(dòng)。

含氮化合物：光化學(xué)反應(yīng)、閃電、微生物固化、火山爆發(fā)森林失火，人為污染：燃料燃燒、氮胖、XXX、染料。

含碳化合物：海洋中生物作用、植物葉綠素的分解、森林中CO2的放出,人為活動(dòng)：含碳燃料燃燒別徹底（CO）、CO2溫室效應(yīng)

含鹵素化合物：氟氯烴類，破壞臭氧層。

2.妨礙大氣污染物遷移的因素

φ風(fēng)和大氣湍流的妨礙：風(fēng)，湍流，濃度梯度

φ天氣形勢(shì)和地理地勢(shì)的妨礙

第二節(jié)大氣中污染物的轉(zhuǎn)化

一、光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)

初級(jí)過程：化學(xué)物種汲取光量子形成激發(fā)態(tài)物種，惟獨(dú)電子躍遷才干產(chǎn)生激發(fā)態(tài)物種。

次級(jí)過程：初級(jí)過程中反應(yīng)物與生成物之間進(jìn)一步發(fā)生的反應(yīng)。

光化學(xué)第一定律：當(dāng)激發(fā)態(tài)分子的能量腳夠使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂，即光子的能量大于化學(xué)鍵時(shí)才干引起光離解反應(yīng)。其次，為使分子產(chǎn)生有效的光化學(xué)反應(yīng)，光還必須被所作用的分子汲取，即分子對(duì)某特定波長(zhǎng)的光要有特征汲取光譜，才干產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)。

光化學(xué)第二定律：光被分子汲取的過程是單光子過程，由于電子激發(fā)態(tài)分子的壽命<10-8s，在如此短的時(shí)間內(nèi)，輻射強(qiáng)度比較弱的情況下，只可能單光子過程，再吸收第二個(gè)光子的幾率很小。

波長(zhǎng)大于700XXX的光就別能引起光化學(xué)離解。紫外光能夠引起氧的光解，N2的光離解限于臭氧層以上，平流層中O3的來源，也是消除O的要緊過程。大氣中唯一已知O3的人為來源（公式）：

二、大氣中重要自由基來源

自由基：由于在其電子殼層的外層有一具別成對(duì)的電子，因而有非常高的活性，具有強(qiáng)氧化作用。凡是有自由基生成或由其誘發(fā)的反應(yīng)叫自由基反應(yīng)。（自由基反應(yīng)普通總是發(fā)生在鍵能最低的化學(xué)鍵處。）

清潔空氣中O3的光離解是大氣中HO.的要緊來源。HNO2的光離解是污染大氣中HO.的要緊來源。大氣中醛的光解尤其是甲醛的光解是HO2.的要緊來源。

乙醛和丙酮的光解，生成大氣中含量最多的甲基，并且生成兩個(gè)羰基自由基。O.和HO.與烴類發(fā)生H摘除反應(yīng)生成烷基自由基。甲基亞硝酸脂和甲基硝酸脂的光解產(chǎn)生甲氧基。烷基與空氣中的氧結(jié)合形成過氧烷基。

三、氮氧化物的轉(zhuǎn)化

1．NO和NO2的基本光化學(xué)循環(huán)

NOX的人為來源要緊是礦物燃料的燃燒、汽車尾氣和固定的排放源等。

由于OH基自由基引發(fā)一系列烷烴的鏈反應(yīng)，得到RO2、HO2等，使得NO迅速氧化成NO2，并且O3得到積存，以致成為光化學(xué)煙霧的重要產(chǎn)物。

四、碳?xì)浠衔锏霓D(zhuǎn)化

甲烷是一種重要的溫室氣體（CO2CH4N2OCFCsCOCCl4），大氣中含量最高的碳?xì)浠衔铮即髿馓蓟衔锱欧帕康?0％以上，同時(shí)是唯一能由天然源排放造成大濃度的氣體。大氣中甲烷要緊來源于有機(jī)物的厭氧發(fā)酵過程。萜類來自于植物生長(zhǎng)過程向大氣釋放。CH4別斷消耗O3也是導(dǎo)致臭氧層損耗的緣故之一。

五、光化學(xué)煙霧

1．光化學(xué)煙霧的形成（課件10）

大氣中碳?xì)浠衔铮℉C）、氮氧化物（NOX）等一次污染物在陽光照耀下，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生二次污染物，這種由參加反應(yīng)的一、二次污染物的混合物（包括氣體污染物和藹溶膠）形成的煙霧污染現(xiàn)象，稱為光化學(xué)煙霧。

特征：藍(lán)群煙霧，強(qiáng)氧化性，具有強(qiáng)刺激性，使大氣能見度落低，在白天生成傍晚消逝，高峰在中午。

形成條件：大氣中有氮氧化合物和碳?xì)浠衔锎嬖?，大氣濕度較低，有強(qiáng)陽光照耀。

光化學(xué)煙霧形成的簡(jiǎn)單機(jī)制：（95反應(yīng)式）

光化學(xué)煙霧形成反應(yīng)是一具鏈反應(yīng)，鏈的引發(fā)要緊是NO2的光解。自由基的引發(fā)要緊由NO2和醛的光解引起。

自由基傳遞碳?xì)浠衔锏拇嬖谑亲杂苫D(zhuǎn)化和增殖的全然緣故。

光化學(xué)煙霧的操縱對(duì)策：操縱反應(yīng)活性高的有機(jī)物的排放；操縱臭氧的濃度。

六、硫氧化物的轉(zhuǎn)化及硫酸煙霧型污染

含硫礦物燃料燃燒過程中直截了當(dāng)排入大氣中的要緊是二氧化硫，天然來源要緊是火山噴發(fā)。激發(fā)態(tài)的SO2要緊以三重態(tài)存在。

硫酸煙霧型污染：

由于煤燃燒而排放出來的SO2、顆粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸鹽顆粒物所造成的大氣污染現(xiàn)象。硫酸煙霧型污染屬于還原性混合物，稱還原性煙霧。

特點(diǎn)：發(fā)生在冬季，氣溫低，濕度高，日光弱。52年12月倫敦?zé)熿F。七、酸性落水

酸性落水是指經(jīng)過落水將大氣中的酸性物質(zhì)遷移到地面的過程，最常見的算是酸雨，稱濕沉落。（雨水的pH值約為5.6）.

落水離子組成對(duì)環(huán)境妨礙最大的是：SO42-、NO3-、Cl-、NH4+、Ca2+、H+.

酸雨的形成:

燃料燃燒產(chǎn)生的SO42-、NOx以及工業(yè)加工和礦石冶煉中產(chǎn)生的SO2等轉(zhuǎn)化而成。其中起要緊作用的是SO42-，其次是NO3-和CI-，我國(guó)的酸雨要緊是硫酸型的。CaO、CaCO3、NH3是酸性落水的具有“緩沖作用”的物質(zhì).

妨礙酸雨形成的因素：

酸性污染物的排放（在有適宜的轉(zhuǎn)化條件下）

大氣中的NH3：大氣中的NH3與H2SO4氣溶膠形成中性的NH4HSO4，它落低了雨水的酸度，從而抑制了酸雨的形成。

顆粒物的酸度及其緩沖能力：金屬催化SO2氧化；酸性物貢獻(xiàn)酸雨；堿性物中和酸起緩沖作用。

八、大氣顆粒物

空氣動(dòng)力學(xué)直徑：指在通常溫度壓力和相對(duì)濕度下，在靜止的空氣中,與實(shí)際顆粒物具有相同重力末速度的密度為1g/cm3的球體直徑。

大氣顆粒物的分類：

總懸浮顆粒物（TotalSuspendedParticulates）：是指在一定體積中，被空氣懸浮的全部顆粒物，用單位體積中的顆粒物總質(zhì)量來表示。粒徑多在100μm以下，特殊是10μm以下的微粒。

落塵顆粒10(30)-1000μm

飄塵難以落沉

可吸入顆粒物（InhalabteParticulatesIP）Dp<10μm指TSP中能用口鼻吸入的顆粒物，氣象報(bào)告中用PM10表示。

大氣顆粒物的化學(xué)組成：

無機(jī)顆粒物：細(xì)粒子：硫酸鹽、硝酸鹽等，多為二次污染物。

有機(jī)顆粒物(來自燃料燃燒、廢棄物焚化)

九．溫室氣體和溫室效應(yīng)

溫室效應(yīng)：大氣中溫室氣體汲取了地面輻射出來的紅外光，把能量截留于大氣中，從而使大氣溫度升高，這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。

溫室氣體：二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、四氯化碳和氟氯烴CFC-11，CFC-12。

十．臭氧層的形成與耗損

臭氧層形成與耗損的化學(xué)反應(yīng)：

平流層O2光解,臭氧層形成：

臭氧的消耗：

第三章：水環(huán)境化學(xué)

第一節(jié)天然水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

物理性質(zhì)指標(biāo)：溫度、嗅味、群度、濁度、懸浮物、電導(dǎo)率、pH值、氧化還原電位。

化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)（I）：酸度、堿度、硬度（鈣鎂濃度）、重金屬

化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)（II）：溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）：氧化水中有機(jī)物(或其它還原性物質(zhì))所需化學(xué)氧化劑的量，以氧的mg/L計(jì)。重鉻酸鉀（CODCr），要緊測(cè)定污染水體；高錳酸鉀（CODMn），要緊測(cè)定清潔水體或飲用水中的還原性物質(zhì)，現(xiàn)常稱作高錳酸鉀指數(shù)。生物需氧量(BOD)：一定條件下水中有機(jī)物被微生物所氧化，在一定期間內(nèi)所消耗的溶解氧的量單位mg/L，BOD5稱五日生物耗氧量?？傂柩趿浚═OC）：水中有機(jī)物徹底氧化所需氧的量（燃燒法）。無機(jī)碳和有機(jī)碳、三氮、有機(jī)污染物。

生物性質(zhì)指標(biāo)：水中總大腸桿菌群，指能在35℃，48h內(nèi)發(fā)酵乳糖、產(chǎn)酸產(chǎn)氣的、需氧的及兼性厭氧的革蘭氏陰性的無芽孢桿菌。

第二節(jié)天然水的組成和基本特征

總含鹽量（TDS）：

亨利定理：氣體在液體中的溶解度正比于液體所接觸的該種氣體的分壓。利定律并別能講明進(jìn)一步的化學(xué)反應(yīng)。溶解度8.32mg.L-1(DO)。

富營(yíng)養(yǎng)化：在高生產(chǎn)率的水體中藻類生產(chǎn)旺盛，死藻的分解引起水中溶解氧水平的落低，這算是水體的富營(yíng)養(yǎng)化。水中的CO2的增多可引起過量藻類的生長(zhǎng)，所以CO2常常是一具限制因素。

二、天然水的性質(zhì)

1．碳酸平衡（公式）：

封閉體系，CT別變，其余各濃度變化。

開放體系：CO2在氣液相之間的平衡[H2CO3*]別變。

天然水中的堿度和酸度：

堿度alkalinity：同意質(zhì)子的總物質(zhì)的量，包括強(qiáng)堿、弱堿及強(qiáng)堿弱酸鹽。

總堿度=

酚酞堿度=

酸度Acidity：

總酸度=

CO2酸度=

無機(jī)酸度=

3．天然水體的緩沖能力

公式：

優(yōu)先污染物：也叫優(yōu)控污染物，由于化學(xué)污染物種類繁多，世界各國(guó)都篩選出了一些毒性強(qiáng)、難落解、殘留時(shí)刻長(zhǎng)、在環(huán)境中分布廣的污染物優(yōu)先舉行研究和操縱，稱為優(yōu)先污染物。

第二節(jié)水中無機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化

1水中顆粒物：

礦物微粒：要緊指硅酸鹽礦物。

黏土礦物：要緊是鋁鎂的硅酸鹽，由其他礦物經(jīng)