第

一

章

緒

論第一節(jié)環(huán)境化學·環(huán)境·環(huán)境問題●環(huán)境污染●環(huán)境科學·環(huán)境化學第二節(jié)

環(huán)境污染物1、

環(huán)境：是指以人

類為中心的客觀事物

的總和。是直接或間

接影響人類生活和發(fā)

展的各種自然因素和

社會因素的總和。構成環(huán)境的要素

有：水，大氣，巖石，

土壤，生物，地磁，太陽輻射等。第一節(jié)環(huán)境化學《中華人民共和國環(huán)境保護法》中規(guī)定，環(huán)境是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經過人工改造的自然因素和總體，

包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森

林、草原、野生生物、自然遺跡、人文

遺跡、自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、城市

和鄉(xiāng)村等。2、環(huán)境問題定義：是指由于人類不恰當的生產活動引起全球環(huán)境或區(qū)域環(huán)境質量的惡化，出現了不利于人類生存的發(fā)展

的問題。●次生環(huán)境問題：

城市化、工農業(yè)

對環(huán)境的污染；不合理開發(fā)利用

自然資源，生態(tài)

環(huán)境破壞。環(huán)境問題的分類：●

原生環(huán)境問題：地震、火山爆發(fā)、

臺風、洪澇、干

旱

等

；環(huán)境問題的產生和發(fā)展●生態(tài)環(huán)境的早期破壞階段：工業(yè)革命前●近代城市環(huán)境問題階段：從工業(yè)革命至上

世紀80年代●當代環(huán)境問題階段：上世紀80年代至今環(huán)境問題的重要方面之一就是環(huán)境污染。3、環(huán)境污染：由于人為

的因素使環(huán)境的構成發(fā)生

變化，環(huán)境素質下降，從

而擾亂和破壞生態(tài)系統(tǒng)和

人們的正常生活和生產條

件，就叫做環(huán)境污染。造成環(huán)境污染的因素有

物理的、化學的、和

生物的三個方面，其中化學

物質引起的占80%—90%。臺州灣概況yaomangGoogleEye

alt26.06ml(1)比利時馬斯(Meuse)

河谷煙霧事件：發(fā)生在1930年12月，重工業(yè)排放的SO?

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SO?

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.(1)早期世界著名八大公害(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)水俁病事件：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.(2)近年來，全世界平均每年約發(fā)生200多起嚴重公害事件。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3000人以上.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

.

1991年的海灣戰(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.(3)當今世界面臨的環(huán)境問題(A)大氣污染嚴重全球性的大氣污染有：酸雨、溫室效應、臭氧層的破壞。區(qū)域性的大氣污染有：光化學煙霧、大氣氣溶膠等。(a)酸雨：pH<5.6

的雨雪或其它形式的降水。主要的致酸物質有H?SO?,HNO?,

有

機

酸

。前體物是SO?,NOx。世界上最嚴重的酸雨為

pH<1.5

。我國有1/3國土被酸雨所覆蓋。年降

雨一般pH<4.5。(b)

溫室效應：大

氣中的CO?、CH4、N?O、CFCs等含量的

增加，引起地球平均

氣溫上升的現象，CO?是主要的溫室氣

體，最近又發(fā)現新的溫室氣體CF?SF?,

一個

CF?SF?-105

個CO?。4504254.2037535032530C275250225200150125100751994年10月曾一度蔓延到南美洲最南端的上空。1998年，南極的臭氧空洞已經擴大

到2700萬平方公里，快接近三倍的中國國(c)

臭氧層的破壞：llubsuri

uruils(d)光化學煙霧：是一次污

染物和二次污染物的混合煙

霧。(e)

大氣氣溶膠：大氣中微

動力學直徑為0.002-100um的顆粒物。我國的大氣污染現狀：城市

大氣污染嚴重，空氣污染仍

以煤煙型為主，主要污染物

是SO?和煙塵，酸雨區(qū)占國土

面積的30%左右，大氣市汽

車尾氣趨勢加重(主要污染

物

是NOx、SO?)(B)淡水危機：目前世界上有11

億人得不到安全的飲用水，有24

億人缺乏衛(wèi)生設施。

以中國為

例，全國七大水系中一半以上河

流水質受到污染，1/3水體不適于魚類生長，70%以上城市的水

域污染嚴重，同時全國半數以上

城市又嚴重缺水。(C)

自然資源破壞

和生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡

化。主要表現為森林資

源減少，覆蓋率不

斷下降，水土流失，

陸地沙漠化，物種

滅絕等。當今世界上有29%沙漠化，其中6%嚴

重沙漠化。世界耕地的表土流失量每年大

約230*108噸。4、環(huán)境科學的形成與發(fā)展環(huán)境科學作為一門嶄新的、獨立的綜合性學

科的誕生，從20世紀50年代開始，大致經歷了

四個發(fā)展階段：(1)60年代前是環(huán)境化學的萌芽階段，50年代初，在普林斯敦召開“人在改造地球面貌中

的作用”,環(huán)境問題提到議事日程中來，1954

年美國成立“環(huán)境科學學會”。(2)60年代，1962年，雷切爾.卡爾森寫了《寂靜的春天》以文字的形式描述了農藥對環(huán)

境的污染和毀滅生物的惡果，這本書轟動了西

方世界，引起了人們對環(huán)境科學的重視。從60

年代初到60年代末，環(huán)境污染日趨嚴重，各國

頒布了一系列政策法令，誕生了第一

“個環(huán)境

法”,這一時期的主要工作在于生態(tài)保護。(3)60年代末到70年代中期，環(huán)境保護進入防治階段。聯合國人類環(huán)境會議于1972年6月5日

至16日在瑞典的斯德哥爾摩舉行。6月16日第

21次全體會議通過了《聯合國人類環(huán)境會議宣

言》,成為人類走向保護地球的第一個里程碑。旨在喚醒人們的環(huán)境意識。從60年代末到70年代初，我國極“左”路線

的理論是社會主義不可能產生污染。在周恩來總理的指示下，我國出席了聯合國

人類環(huán)境會議。1974年

只有一個地球1975年

人類居住1976年

水，生命的重要源泉1977年

關注臭氧層破壞、水土流失、土壤退

化和濫伐森林1978年

沒有破壞的發(fā)展1979年

為了兒童和未來一沒有破壞的發(fā)展世界環(huán)境日的主題新的10年，新的挑戰(zhàn)一沒有破壞的發(fā)展

保護地下水和人類食物鏈；防治有毒化學品污染紀念斯德哥爾摩人類環(huán)境會議10周年一提高環(huán)境意識管理和處置有害廢棄物；防治酸雨破壞和提高能源利用率沙漠化青年、人口、環(huán)境環(huán)境與和平環(huán)境與居住保護環(huán)境、持續(xù)發(fā)展、公眾參與

警惕，全球變暖1980年1981年1982年1983年1984年1985年1986年1987年1988年1989年1990年

兒童與環(huán)境1991年

氣候變化一需要全球合作1992年

只有一個地球一關心與共享1993年

貧窮與環(huán)境一擺脫惡性循環(huán)1994年

一個地球，一個家庭1995年

各國人民聯合起來，創(chuàng)造更加美好的世界

1996年

我們的地球、居住地、家園1997年

為了地球上的生命1998年

為了地球上的生命一拯救我們的海洋

1999年

拯救地球就是拯救未來2000年

2000環(huán)境千年，行動起來吧。

2001年

世間萬物，生命之網2002年

讓地球充滿生機2003年

水——二十億人生命之所系

2004年

海洋存亡，匹夫有責2005年

營造綠色城市，呵護地球家園

2006年：沙漠和沙漠化2007年世界環(huán)境日主題為“冰川消融，后果堪憂”。年"六·

五”世界環(huán)境日中國主題——

“污染減排與環(huán)境友好型社會”,2008年世界環(huán)境日的主題——“轉變傳統(tǒng)觀

念，推行低碳經濟”.2008年“六·

五”世界環(huán)境日中國主題——“綠色奧運與環(huán)境友好型社會”(4)70年代中期開始，為謀求更好的環(huán)境，以加強對環(huán)境的整體認識，強調經濟發(fā)展與環(huán)

境問題的協調，城市和工業(yè)的合理布局，資源

的合理利用等，環(huán)境教育也在這階段產生和發(fā)

展。(5)80年代，對環(huán)境的認識有新的突破性發(fā)展，

提出持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，指明了解決環(huán)境問題的根

本途徑。(6)90年代開始，形成了當代主導的

境意識。促使環(huán)境保護和經濟、社會的

協調發(fā)展，以實現人類的持續(xù)發(fā)展。聯合國環(huán)境與發(fā)展大會于1992年6月

在巴西里約熱內盧召開。這次會議把環(huán)

境問題與經濟、社會發(fā)展結合起來，樹

立了環(huán)境與發(fā)展相互協調的觀點，即“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”。會議通過了《里約熱內盧環(huán)境與發(fā)展

宣》,

《二十一世紀議程》和《關于森

林問題的原則聲明》。會議簽署了《氣候變化框架公約》和

《生物多樣性公約》。李鵬總理代表中

國政府簽署了這兩個公約。(7)本世紀迄今級別最高、規(guī)模最大的一

次國際盛會---可持續(xù)發(fā)展世界首腦會議，于

2002年8月26日至9月1日在南非約翰內

斯堡桑頓會議中心開幕。104位國家元首和政府首腦及近兩萬名代表參加。此次可持續(xù)發(fā)展世界首腦會議的五大議題是健康、生物多樣性、農業(yè)生產、水和能源。會議通過《可持續(xù)發(fā)展世界首腦會議執(zhí)行計劃》、

《約翰內斯堡宣言》。環(huán)境科學已形成許多分支：環(huán)境地學、環(huán)境生物學、環(huán)境化學、環(huán)境物理學、環(huán)境工程學、環(huán)境醫(yī)學；環(huán)境管理學、環(huán)境經濟學、環(huán)境法學；環(huán)境評價學、

環(huán)境規(guī)劃學等。環(huán)境化學是環(huán)境科學的一個重要分支學科5、環(huán)境化學(Environmental

Chemistry)環(huán)境化學是在化學學科的傳統(tǒng)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，

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。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。環(huán)境化學的研究內容(1)有害物質在環(huán)境中存在的濃度水平和形態(tài)；(2)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；(3)有害物質對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)以及人體健

康產生效應的機制和風險性；(4)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。>

環(huán)境化學的特點(1)以微觀研究宏觀：從原子、分子水平，

研究宏觀環(huán)境圈層中環(huán)境現象和變化機制；(2)研究對象復雜：既有人為來源的也有天然來源的，處于環(huán)境開放體系內，多種環(huán)

境因素同時相互作用，其研究需要多學科的

結

合

。(3)物質水平低：

mg/kg(ppm,10-6)、

ug/kg(ppb,10-9)、甚至ppt,10-12環(huán)境有機分析化學環(huán)境無機分析化學大氣環(huán)境化學水環(huán)境化學土壤環(huán)境化學環(huán)境生態(tài)化學大氣污染控制化學水污染控制化學固體廢物污染控制化學環(huán)境分析化學各圈層的環(huán)境化學污染控制化學>

環(huán)境化學分支學科劃分>環(huán)境化學的研究現狀及其進展：(A)

環(huán)境分析化學：有機物的分析測試為主要研究對象，包括多環(huán)芳烴和有機氯等全

球性污染物，環(huán)境分析化學論文每年平均一

萬篇以上，有機分析占2/3,金屬和金屬有機

物的形態(tài)分析仍是研究的熱點。環(huán)境分析化

學研究的前沿領域是超痕量環(huán)境污染物的分

離、檢測和表征方法與新技術的研究。(a)在大氣環(huán)境化學方面：酸雨，痕量氣體，臭氧

層的破壞，溫室效應，大氣氣溶膠的研究等.(b)

水環(huán)境化學的研究主要有：水體界面化學過

程研究，金屬形態(tài)及其轉化過程的研究，有機物化

學轉化過程的研究，金屬和類金屬甲基化研究.(c)

土壤環(huán)境化學的研究主要有：土壤中有機物

質的降解研究，土壤中金屬存在形態(tài)及其轉化過

程的研究，稀土元素在環(huán)境中歸宿研究，土壤中溫

室氣體的釋放研究.(B)

各圈層環(huán)境化學研究：(C)

污染控制化學：末端污染控制

→污染預防(清潔生產/清潔工藝)

→

綠色化

學→工業(yè)生態(tài)學。第二節(jié)環(huán)境污染物進入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成和性質發(fā)生直接或間接有害于人類的變

化的物質稱為環(huán)境污染物。大部分環(huán)境污染物是由人類的生產和生活活動產生的。一、污染物的類別1.人類社會不同功能產生的污染物(1)工業(yè)(2)

農業(yè)(3)交通運輸

(4)

生活2、化學污染物(1)元素

如：鉛、鎘、鉻、汞、砷(2)無機物

如：氰化物、氮氧化物(3)有機化合物和烴類

如：烷烴、芳烴(4)金屬有機和準金屬有機化合物如：四乙基鉛2、化學污染物(5)含氧有機化合物

如：環(huán)氧乙烷、醇、醛(6)有機氮化合物

如：胺、腈、硝基苯(7)有機鹵化物

如：四氯化碳、多氯聯苯(

8

)

有

機

硫

化

如：烷基硫化物、硫醇

物9)有機磷化合物

如：有機磷農藥優(yōu)先控制污染物(黑名單)必概念：基于有毒化學物的毒性、自然降解的可能性及在水體中出現的概率等因素，從多種有機物中篩選出的優(yōu)先控制物必美國從7萬余種有機物中篩選出65類，129種優(yōu)先控制污染物。

※歐共體于1975年提出有毒化合物的“黑名單”和“灰名單”。

必聯邦德國和荷蘭也提出有機污染物的控制名單。必中國優(yōu)先控制

“黑名單”:共有14類，68種優(yōu)先控制的污染物。其中優(yōu)先控制的有毒有機化合物有12類，58種，占總數的

85.29%,包括10種鹵代(烷、烯)烴類，6種苯系物，4種氯代苯類，1種多氯聯苯。6種酚類，6種硝基苯，4種苯胺，7種多環(huán)芳烴，3種酞酸酯，8種農藥、丙烯腈和2種亞硝胺。40、苯并[b]熒蒽41、苯并[K]熒蒽42、苯并[k]芘43、茚并[1,2,3=ed]芘44、苯并[ghi]芘45、酞酸二甲脂46、酞酸二丁脂47、酞酸二辛脂48、六六六49、滴滴涕50、滿滴畏51、樂果52、對硫磷53、甲基對硫磷54、除草謎55、敵百蟲56、丙烯腈57、N-亞硝基二丙胺58、N-亞硝基二正丙胺1、二氯甲烷2、三氯甲烷3、四氯化碳4、1,2-二氯乙烷5、1,1,1-三氯乙烷6、1,1,2-三氯乙烷7、1,1,2,2-四氯乙烷8、三氯乙烯9、四氯乙烯10、三溴甲烷11、苯12、甲苯13、乙苯14、鄰二甲苯15、間-二甲苯16、對-二甲苯17、氯苯18、鄰-二氯苯19、對

·二氯苯20、六氯苯21、多氯聯苯22、苯酚23、間-甲酚24、2,4二氯酚25、2,4,6-三氯酚26、五氯酚27、對-硝基酚28、硝基苯29、對-硝基甲苯30、2,4-二硝基甲苯31、三硝基甲苯32、對硝基氯苯33、2,4-二硝基氯苯34、苯胺35、二硝基苯胺36、對硝基苯胺37、2,6-二氯硝基苯胺

38、萘39、熒蒽10種鹵代烴，6種苯系物，

4種氯代苯

類，1種多氯聯

苯，6種酚類，6種硝基苯，

4種苯胺，7種多環(huán)芳

烴，3種酞酸酯，

8種農藥、丙烯腈2種亞硝胺。中國優(yōu)先控制的有毒有機化合物黑名單二、環(huán)境效應及其影響因素自然過程或人類的生產和生活活動會對環(huán)境造成污

染和破壞，從而導致環(huán)境系統(tǒng)的結構和功能發(fā)生變化，

稱為環(huán)境效應.一般按環(huán)境變化的性質劃分，可分為>環(huán)境物理效應：由物理作用引起的環(huán)境效應，如噪聲、

地面沉降、熱島效應、溫室效應等.環(huán)境化學效應：在各種環(huán)境因素影響下，物質間發(fā)生

化學反應產生的環(huán)境效應，如酸雨、湖泊和土壤的酸

化、臭氧層破壞、光化學煙霧、地下水污染.>

環(huán)境生物效應：環(huán)境因素變化導致生態(tài)系統(tǒng)變異而產

生的后果.如大型水利工程可能破壞水生生物的回游

途徑并影響它們的繁殖、大量工業(yè)廢水排放對水生生

物的毒性效應.三、環(huán)境污染物的遷移轉化1、遷移：污染物在環(huán)境中所發(fā)生的空間位移及其所引起的富集、分散和消失的過程。機械遷移物理化學遷移

生物遷移其中物理一化學遷移是最重要的遷

移方式。遷移方式2、轉化：污染物在環(huán)境中通過物理、化學或生物的作用改變存在形態(tài)或轉變?yōu)榱硪环N

物質的過程。轉化方式污染物可通過蒸發(fā)、滲透、凝聚、吸附和放射性元素蛻變等物理過程實現

轉化；可通過光化學氧化、氧化還原和

配位絡合、水解等化學作用實現轉化；

也可通過生物吸收、代謝等生物作用實

現轉化。四、環(huán)境毒物能對人類、畜禽、魚類或其他生物體顯示體內毒性的那些環(huán)境污染物叫做環(huán)境毒物.部

分毒物是天然生成的，更多的是由人工制造產

生的化學污染物，在其生產、運輸等過程中散

入環(huán)境又轉入人體或其他生物體內，發(fā)作其毒

害效應.從毒理學角度來看，“毒物”的概念不十分確

定，因此認定一種物質是否為毒物是有條件的。(1)

存在形態(tài)：As?O?劇

毒

；As?O?、As

低

毒

；Cr(III)人

體

營

養(yǎng)

物

，Cr(VI)毒

物

；Hg

蒸汽態(tài)進入

人體，劇毒，進入