第一章 環(huán)境科學(xué)、技術(shù)與化學(xué)

環(huán)境化學(xué)EnvironmentalChemistry主講教師：夏立江電話：62733493xialj@環(huán)境化學(xué)：授課內(nèi)容課程主要內(nèi)容第一章環(huán)境科學(xué)、技術(shù)與化學(xué)（2學(xué)時(shí)）第二章天然水的基本特征和水污染（4學(xué)時(shí)）第三章水環(huán)境化學(xué)（10學(xué)時(shí)）第四章大氣環(huán)境和性質(zhì)（4學(xué)時(shí)）第五章大氣環(huán)境化學(xué)（8學(xué)時(shí)）第六章土壤環(huán)境化學(xué)（4學(xué)時(shí)）第七章重要污染物及生態(tài)效應(yīng)（2學(xué)時(shí)）主要參考書1、戴樹桂環(huán)境化學(xué)2、王曉蓉環(huán)境化學(xué)3、樊邦棠環(huán)境化學(xué)4、陳靜生水環(huán)境化學(xué)5、唐孝炎大氣環(huán)境化學(xué)6、李天杰土壤環(huán)境學(xué)環(huán)境化學(xué)：主要參考書Chapter1.EnvironmentalScience,Technology,andChemistry所謂環(huán)境總是相對(duì)于某一中心事物而言，作為某一中心事物的對(duì)立面而存在。它因中心事物的不同而不同，隨中心事物的變化而變化。與某一中心事物有關(guān)的周圍事物，就是這個(gè)中心事物的環(huán)境。環(huán)境科學(xué)所研究的環(huán)境，其中心事物是人類，是以人類為主體的外部世界，即人類目前生存、繁衍所必需的、相適應(yīng)的環(huán)境，或物質(zhì)的綜合體。包括自然環(huán)境和人工環(huán)境兩種。1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)1.1環(huán)境(TheEnvironment)

1.1.1自然環(huán)境(NaturalEnvironment)1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)直接或間接影響到人類的一切自然形成的物質(zhì)、能量和自然現(xiàn)象的總體。有時(shí)簡(jiǎn)稱為環(huán)境。物質(zhì)：空氣、水、生物、巖石、土壤……自然現(xiàn)象：水土演變等多種自然因素、大氣力量、水循環(huán)、地殼的穩(wěn)定性、太陽(yáng)的穩(wěn)定性……能量：陽(yáng)光地?zé)?、地磁、引力……大氣圈水圈土壤圈生物圈化學(xué)圈ChemosphereChemistry,BiologyandToxicologyasRelatedtoEnvironmentalProblemsBiosphereAtmosphereHydrosphereGeosphere

Lithosphere1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)1.1.2人工環(huán)境人工環(huán)境綜合生產(chǎn)力（包括人的質(zhì)）技術(shù)進(jìn)步人工構(gòu)筑物人工產(chǎn)品和能量政治體制社會(huì)行為宗教信仰文化與地方因素等人工環(huán)境是指人類活動(dòng)而形成的環(huán)境要素，它包括由人工形成的物質(zhì)、能量和精神產(chǎn)品，以及人類活動(dòng)中所形成的人與人之間的關(guān)系或上層建筑。1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)環(huán)境科學(xué)是以實(shí)現(xiàn)人與自然和諧為目的，研究以及調(diào)整人與自然關(guān)系的科學(xué)。是一門綜合性學(xué)科。是研究人類活動(dòng)與其環(huán)境質(zhì)量之間關(guān)系的科學(xué)。1.2環(huán)境科學(xué)(EnvironmentalScience)1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)環(huán)境科學(xué)是運(yùn)用自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的有關(guān)學(xué)科的理論、技術(shù)和方法來(lái)研究環(huán)境問(wèn)題。宏觀---研究人與環(huán)境之間的相互作用、促進(jìn)、制約的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的基本規(guī)律。微觀----研究不同種類和形態(tài)的污染物在生態(tài)系統(tǒng)或有機(jī)體內(nèi)遷移、轉(zhuǎn)化和蓄積的過(guò)程、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、對(duì)生命的影響及作用機(jī)理。綜合運(yùn)用多種工程技術(shù)措施，利用系統(tǒng)分析和系統(tǒng)工程的方法，尋找解決環(huán)境問(wèn)題的最佳方案。610環(huán)境科學(xué)技術(shù)610.10環(huán)境科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科610.1010環(huán)境物理學(xué)(包括環(huán)境聲學(xué)等)610.1015環(huán)境化學(xué)610.1020環(huán)境生物學(xué)610.1025環(huán)境氣象學(xué)610.1030環(huán)境地學(xué)(包括環(huán)境地球化學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)等)610.1035環(huán)境生態(tài)學(xué)610.1040環(huán)境毒理學(xué)610.1045自然環(huán)境保護(hù)學(xué)610.1050環(huán)境管理學(xué)610.1099環(huán)境科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科其他學(xué)科610.20環(huán)境學(xué)610.2010大氣環(huán)境學(xué)610.2020水體環(huán)境學(xué)(包括海洋環(huán)境學(xué))

610.2030土壤環(huán)境學(xué)610.2040區(qū)域環(huán)境學(xué)610.2099環(huán)境學(xué)其他學(xué)科610.30環(huán)境工程學(xué)610.3010環(huán)境保護(hù)工程610.3015大氣污染防治工程610.3020水污染防治工程610.3025固體污染防治工程610.3030三廢處理與綜合利用610.3035噪聲與震動(dòng)控制610.3040環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)610.3045環(huán)境規(guī)劃610.3050環(huán)境系統(tǒng)工程610.3099環(huán)境工程學(xué)其他學(xué)科610.99環(huán)境科學(xué)技術(shù)其他學(xué)科

學(xué)科分類與代碼(GB/T13745-92)1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)1.2.1環(huán)境科學(xué)中所研究的環(huán)境主要指自然環(huán)境，包括自然生物圈這一層和人工環(huán)境中的人工構(gòu)筑物、人工產(chǎn)品和能量以及人與人的關(guān)系問(wèn)題?！吨腥A人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》指出，“本法所稱環(huán)境，是指影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過(guò)人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡、人工遺跡、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等”。1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)1.2.2環(huán)境質(zhì)量(EnvironmentalQuality)一般是指在一個(gè)具體的環(huán)境內(nèi)，環(huán)境的總體或環(huán)境的某些要素，對(duì)人群的生存和繁衍以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的適宜程度，是反映人群的具體要求而形成的對(duì)環(huán)境評(píng)定的一種概念。影響環(huán)境質(zhì)量的因素有人為因素也有天然因素，但主要是人為因素。例如污染物的排放、對(duì)資源利用的合理性、人群的文化狀態(tài)。1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)環(huán)境問(wèn)題原生環(huán)境問(wèn)題次生環(huán)境問(wèn)題原生環(huán)境問(wèn)題：由自然力引起的環(huán)境問(wèn)題，也叫第一環(huán)境問(wèn)題。地震、洪澇、干旱、臺(tái)風(fēng)、滑坡等。次生環(huán)境問(wèn)題：由人類活動(dòng)引起的環(huán)境問(wèn)題，也叫第二環(huán)境問(wèn)題。也叫第二環(huán)境問(wèn)題。環(huán)境污染生態(tài)環(huán)境破壞1.3.1環(huán)境問(wèn)題的分類1.3環(huán)境問(wèn)題(EnvironmentalProblems)1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)環(huán)境污染：由于人為的因素，環(huán)境的化學(xué)組成或物理狀態(tài)發(fā)生了變化，與原來(lái)的情況相比，環(huán)境質(zhì)量惡化，擾亂和破壞了生態(tài)系統(tǒng)和人們正常的生產(chǎn)和生活條件，就叫環(huán)境污染。具體地說(shuō)，主要指工業(yè)三廢對(duì)大氣、水體、土壤和生物的污染。生態(tài)環(huán)境破壞：人類活動(dòng)直接作用于自然界引起的。例如亂砍濫伐森林、過(guò)度放牧、大面積開(kāi)荒、濫采濫捕野生動(dòng)物。1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)1.3.2環(huán)境問(wèn)題的由來(lái)(1)環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生和生態(tài)環(huán)境的早期破壞人類出現(xiàn)以后——產(chǎn)業(yè)革命以前(2)城市環(huán)境問(wèn)題突出和“公害”加劇工業(yè)革命、城市化能源和資源的大量消耗公害和事故頻繁發(fā)生發(fā)達(dá)國(guó)家的環(huán)境問(wèn)題部分地得到了解決發(fā)展中國(guó)家？怎么辦？可持續(xù)發(fā)展？1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)名稱發(fā)生地及時(shí)間中毒情況原因馬斯河谷煙霧事件1932年12月比利時(shí)馬斯河谷數(shù)千人發(fā)病60人死亡，咳嗽、呼吸短促、流淚等SO2轉(zhuǎn)化為SO3進(jìn)入肺部多諾拉煙霧事件1948年10月美國(guó)多諾拉4天內(nèi)6000人患病，17人死亡，咳嗽、喉痛、胸悶SO2同煙塵作用生成硫酸鹽，吸入肺部倫敦?zé)熿F事件1952年12月英國(guó)倫敦5天內(nèi)4000人死亡，已發(fā)生12次死近萬(wàn)人，胸悶、咳嗽、喉痛粉塵中Fe2O3使SO2轉(zhuǎn)為硫酸，吸入肺部洛衫磯光化學(xué)煙霧事件1943年5月到10月美國(guó)洛衫磯400人死亡，多數(shù)人患病，刺激眼、鼻、喉，引起眼病，喉炎石油、汽車廢氣在紫外線照射下，光化學(xué)煙霧水俁病事件1953年日本九州南部熊本水俁鎮(zhèn)50人死亡，180人患病，口齒不清、面部癡呆、神經(jīng)失常死亡食用含有甲基汞的魚痛痛病事件1931年~1973年日本富山縣34人死亡，280人患病，關(guān)節(jié)痛骨骼軟化萎縮，自然骨折使用含鎘米和含鎘水四日哮喘事件1955年日本四日市36人死亡，500多人患病，支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫有毒重金屬顆粒及SO2吸入肺部米糠油事件1968年日本九州16人死亡，5000多人患病，眼皮腫、出汗、惡心、肺功能下降食用含有多氯聯(lián)苯的米糠油世界八大公害事件污染物事件名稱（時(shí)間、地點(diǎn)）原因及受害狀況多氯代二苯并-對(duì)-二噁英（PCDDs）二噁英污染事件（1976，意大利米蘭）由化工廠爆炸散發(fā)PCDDs,家畜大量死亡，自然流產(chǎn)和畸形兒增多。原油海難事件（1979，南美洲鄰近特立尼達(dá)海域）斯波萊士號(hào)大型油輪沉沒(méi)，32.5萬(wàn)噸原油入海，大片水域污染钚（Pu）核事件（1983，英國(guó)威爾士）溫茨凱爾核燃料后處理工廠含Pu廢液大量流出，當(dāng)?shù)匦喊籽』颊呒ぴ黾谆惽杷狨ィ∕IC）毒氣泄露事件（1984，印度博帕爾市）泄露的46噸MIC轉(zhuǎn)為氣體，20萬(wàn)人吸入毒氣，約3000人死亡核裂變產(chǎn)物（FPs）核事件（1986，前蘇聯(lián)烏克蘭）切爾諾貝利核電站運(yùn)行中發(fā)生火災(zāi)爆炸，放射性污染波及歐洲，約300萬(wàn)人受核照射，由此死亡4000余人農(nóng)藥排毒事件（1986，瑞士萊茵河）沿河藥品倉(cāng)庫(kù)失火，30噸農(nóng)藥隨滅火用水排入河中。50萬(wàn)尾魚死亡，4000萬(wàn)人飲水受影響原油戰(zhàn)爭(zhēng)（1991，中東）伊拉克軍隊(duì)縱火焚燒625口油井，將貯油庫(kù)中大量原油放入海灣，引起天降黑雨，飲水源受污染，呼吸道疾病患者激增甲氟膦酸異丙酯（Sarin）投毒事件（1996，日本東京）奧姆真理教教徒地鐵投毒，5500人患病，12人死亡，上百所學(xué)校停課鈾（U）戰(zhàn)爭(zhēng)（1999，南斯拉夫）北約軍事集團(tuán)連續(xù)78天轟炸南聯(lián)盟，彈頭中所含23噸貧鈾產(chǎn)生嚴(yán)重的放射性污染20世紀(jì)70年代以來(lái)發(fā)生的重大事件

(3)全球性的環(huán)境問(wèn)題1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)溫室效應(yīng)、臭氧層耗竭持久性環(huán)境污染物污染轉(zhuǎn)移？世界經(jīng)濟(jì)一體化？環(huán)境？人口問(wèn)題城市化問(wèn)題淡水資源短缺生物多樣性減少海洋污染危險(xiǎn)廢棄物越境轉(zhuǎn)移(4)發(fā)達(dá)國(guó)家的環(huán)境狀況①比較好地解決了國(guó)內(nèi)的環(huán)境污染問(wèn)題：空氣比以前新鮮了,不少水體變清了。②仍存在的(新的)環(huán)境問(wèn)題：溫室效應(yīng)、臭氧層、工業(yè)廢物、生活垃圾急劇增加；噪聲問(wèn)題仍很突出；NOx的污染仍未得到有效控制；大氣中有害物質(zhì)污染如故；水環(huán)境問(wèn)題還未解決；持久性污染物的問(wèn)題相當(dāng)嚴(yán)重。1.環(huán)境與環(huán)境科學(xué)未來(lái)20年環(huán)境趨勢(shì)處在危害期1、環(huán)境安全的壓力

人口增加城市擴(kuò)大科技發(fā)展城市擴(kuò)大增加了污水（

全國(guó)COD環(huán)境容量800萬(wàn)噸/年，現(xiàn)在1445萬(wàn)噸/年。44%的水體是超5類，27%是超4類水體）工業(yè)發(fā)展增加了污水

2、水環(huán)境面源污染制約水環(huán)境的改善持久性有機(jī)物影響水環(huán)境不合理的開(kāi)發(fā)水資源飲用水資源的不斷減少(南水北調(diào)17~18元/噸)2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源土地沙漠化（90%的草原在退化，356萬(wàn)平方公里為水土流失狀態(tài)，660萬(wàn)公頃土地鹽漬化）

森林植被減少（地球的肺）

3、生態(tài)問(wèn)題江河斷流，地下水減少外來(lái)物種入侵赤潮頻率加大農(nóng)村環(huán)境問(wèn)題和集鎮(zhèn)的污染礦產(chǎn)資源破壞，生態(tài)破壞西部開(kāi)發(fā)（中華的水塔）2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源煤污染（SO2環(huán)境容量1000萬(wàn)噸/年，現(xiàn)超出1倍）

4、大氣環(huán)境城市機(jī)動(dòng)車激增（光化學(xué)煙霧頻發(fā)）大氣污染成多元化趨勢(shì)（3億城市人口，1.2億人生活在不符合質(zhì)量的空氣中）酸雨問(wèn)題（安徽某市降水酸度達(dá)到pH3

）核安全問(wèn)題（20個(gè)核反應(yīng)堆）2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源環(huán)境保護(hù)工作改革開(kāi)放、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展進(jìn)入大范圍生態(tài)退化和復(fù)合性環(huán)境污染的階段19701980199020002020新一輪的經(jīng)濟(jì)發(fā)展壓力、挑戰(zhàn)200019801940微生物污染、耗氧有機(jī)物SO2、顆粒物、光化學(xué)煙霧、酸雨、重金屬、氮磷富營(yíng)養(yǎng)化、垃圾溫室氣體、黑碳、霾、臭氧層、持久性有毒物質(zhì)(PTS、POPs)、二次污染、核廢料、工業(yè)危險(xiǎn)廢棄物發(fā)達(dá)國(guó)家上百年工業(yè)化過(guò)程中分階段出現(xiàn)的環(huán)境問(wèn)題已在我國(guó)集中出現(xiàn)；面臨全球最嚴(yán)峻、最復(fù)雜的環(huán)境問(wèn)題；結(jié)構(gòu)性、復(fù)合性環(huán)境污染；資料來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)，2005年4月23日，第五版2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源七大江河水系的741個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的水質(zhì)：I－Ⅲ類:38.1%;Ⅳ、Ⅴ類:32.2%;劣Ⅴ類:41%;城市內(nèi)湖和大多數(shù)湖泊(75%)富營(yíng)養(yǎng)化；近3億農(nóng)村人口飲用不合格的水；>30%的城市空氣污染嚴(yán)重；1/3

國(guó)土受到酸雨污染;垃圾圍城普遍，有毒有害廢棄物影響開(kāi)始顯現(xiàn);環(huán)境污染造成的損失相當(dāng)GDP的3-8%;資料來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)，2005年4月23日，第五版2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源海河流域涵蓋北京、山西、內(nèi)蒙古、山東等7省份，經(jīng)濟(jì)總量接近全國(guó)的13%，重工業(yè)比重超重，污染排放量占全國(guó)的1/10。海河流域的治理刻不容緩，全流域60%的斷面都已經(jīng)嚴(yán)重污染；流域內(nèi)水庫(kù)對(duì)北京和天津的供水已逼近極限，山西、河北境內(nèi)的大量河流斷流；另外，由于流域內(nèi)大量陸源污染源入海，又加劇了渤海的污染。海河流域已成為我國(guó)污染最嚴(yán)重的流域。環(huán)保部部長(zhǎng)周生賢在海河流域污染防治專題會(huì)上表示：“十二五”期間，環(huán)保部將用最嚴(yán)格的管理手段整治海河污染，不堪重負(fù)的海河急需休養(yǎng)生息。

“十二五”期間，海河流域污染排放總量將增長(zhǎng)30%，水資源極度匱乏的局面將更趨惡化，積重難返的環(huán)境問(wèn)題將吞噬經(jīng)濟(jì)發(fā)展的成果。環(huán)保部建議地方政府在制定發(fā)展規(guī)劃時(shí)，應(yīng)“以水定發(fā)展”，

必要時(shí)，環(huán)保部將上收審批權(quán).在海河流域嘗試跨界污染責(zé)任追究和生態(tài)補(bǔ)償制度。

生態(tài)惡化形勢(shì)嚴(yán)峻

水土流失面積超過(guò)國(guó)土面積的1/3

(367萬(wàn)km2)，每年新增1.5萬(wàn)km2；土地沙漠化趨勢(shì)未減，每年擴(kuò)展3436km2,沙化土地174萬(wàn)km2;森林覆蓋率只有16.55%，相當(dāng)于世界森林覆蓋率的61%;90%以上天然草場(chǎng)退化；

地下水超采(>8萬(wàn)km2);

10％—15％的高等植物物種處于瀕危狀態(tài)，物種資源流失嚴(yán)重，有害外來(lái)物種入侵每年造成1200億元經(jīng)濟(jì)損失；資料來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)，2005年4月23日，第五版2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源環(huán)境健康問(wèn)題日漸突出

空氣污染地區(qū)死于肺癌人數(shù)高出5~9倍;

11個(gè)最大城市，空氣污染每年使5萬(wàn)多人夭折，40萬(wàn)人染呼吸系統(tǒng)疾病;沈陽(yáng)市約40%的兒童血鉛含量超標(biāo)(2000年);

二惡英類化合物已在市售牛奶（深、港）、母乳(江浙)中檢出;

天津市嚴(yán)重污染的蔬菜地土壤中汞含量超標(biāo)98倍;2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源環(huán)境污染和生態(tài)破壞

造成巨大損失

有害外來(lái)物種入侵每年造成1200億元的經(jīng)濟(jì)損失；世界銀行：1995年空氣和水污染損失，占當(dāng)年GDP的8%；

2003年，污染與生態(tài)破壞損失，占當(dāng)年GDP的15%；環(huán)?？偩?001年測(cè)算，西部9省區(qū)生態(tài)破壞的損失相當(dāng)于甘肅和青海兩省GDP之和；資料來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)，2005年4月23日，第五版2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源

生態(tài)環(huán)境總體惡化的趨勢(shì)尚未根本扭轉(zhuǎn)，環(huán)境治理的任務(wù)依然相當(dāng)艱巨；消耗高、資源浪費(fèi)、污染環(huán)境等粗放經(jīng)營(yíng)方式仍比較嚴(yán)重;人口、資源、環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的壓力越來(lái)越大，特別是資源的制約作用日益明顯；我國(guó)人口多、資源人均占有量少的國(guó)情不會(huì)改變，不可再生性資源儲(chǔ)量和可用量不斷減少的趨勢(shì)難以改變;資料來(lái)源：胡錦濤在中科院、工程院院士大會(huì)上的講話，2004年6月2日2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源經(jīng)濟(jì):高投入、高消耗、重污染、低產(chǎn)出2003年2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源

2003年，世界第二石油和電力消費(fèi)大國(guó);

能源：創(chuàng)造每萬(wàn)元GDP所消耗的能源，是美國(guó)的3倍、德國(guó)的5倍、日本的近6倍。

鋼鐵、有色金屬、化工等8個(gè)高耗能行業(yè)的單位產(chǎn)品能耗平均比世界先進(jìn)水平高47％。我國(guó)的工業(yè)部門每年多燒掉了約2.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

2003年全國(guó)煤產(chǎn)量16億噸，按照國(guó)民經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)7~8％的發(fā)展速度和目前的能源消耗水平，2020年我國(guó)的能源需求將比2000年增加2.5倍，達(dá)到約60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。這相當(dāng)于每年要建成五六個(gè)大同煤礦。資料來(lái)源：中國(guó)環(huán)境報(bào)(2004-4-1),數(shù)字中國(guó)：我們必須選擇新型工業(yè)化。

能源壓力巨大2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源礦產(chǎn)資源：建國(guó)50多年來(lái)，GDP增長(zhǎng)了10多倍，礦產(chǎn)資源消耗卻增長(zhǎng)了40多倍。

2003年，我國(guó)已成為煤炭、鋼鐵、銅的世界第一消費(fèi)大國(guó)，全球最大的鐵礦石進(jìn)口國(guó)。電解鋁生產(chǎn)所需原料50％以上依賴進(jìn)口。到2020年，我國(guó)45種主要礦產(chǎn)資源只有9種能依靠國(guó)內(nèi)保障供應(yīng)。2002年：中國(guó)人均礦產(chǎn)資源占有量?jī)H為世界平均水平的58％。資料來(lái)源：中國(guó)環(huán)境報(bào)(2004-4-1),數(shù)字中國(guó)：我們必須選擇新型工業(yè)化。

礦產(chǎn)資源壓力巨大2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源國(guó)土面積雖然大，但現(xiàn)有耕地卻不多，僅占國(guó)土面積的14％，相較于美國(guó)的51％和印度的59％則顯得很少?？衫玫耐恋刭Y源東西部分布不均，占全國(guó)土地面積47.6％的東部地區(qū)卻擁有全國(guó)93％的人口。

土地利用程度過(guò)高，影響了整個(gè)國(guó)家的生態(tài)效益(沙塵暴、水體流失、氣候失調(diào))；資料來(lái)源：中國(guó)環(huán)境報(bào)(2004-4-1),數(shù)字中國(guó)：我們必須選擇新型工業(yè)化。

土地資源壓力巨大2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源2.中國(guó)的環(huán)境、生態(tài)、資源

生活污染排放增大汽車尾氣排放加劇大氣污染電子廢物等新型固體廢棄物增加工藝落后的企業(yè)向中小城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移化肥、農(nóng)藥加劇面源污染養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展加重污染鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)發(fā)展導(dǎo)致新一輪環(huán)境污染城鎮(zhèn)化將增加城市生態(tài)、環(huán)境壓力農(nóng)村環(huán)境問(wèn)題不容忽視新一輪經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的巨大壓力1）新型結(jié)構(gòu)性污染問(wèn)題。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和重化工業(yè)帶來(lái)的結(jié)構(gòu)性污染問(wèn)題處，還應(yīng)加倍關(guān)注由于城鎮(zhèn)人口的增加、第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、城市機(jī)動(dòng)車保有量。2）氮氧化物的減排問(wèn)題。氮氧化物轉(zhuǎn)化成為二次污染物，將加重光化學(xué)煙霧和酸雨污染程度。必將給大氣污染控制造成相當(dāng)大的壓力。與COD和二氧化硫減排相比，由于氮氧化物產(chǎn)生量大，單位污染物減排所需投資較大。3）污染壓力的梯度轉(zhuǎn)移問(wèn)題。石油加工業(yè)與冶煉、煤炭、石油、建材、造紙、化工等行業(yè)增長(zhǎng)速度高于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增速，使得未來(lái)5-15年，重化工業(yè)在工業(yè)發(fā)展中的比重還將大大上升，造成污染排放的行業(yè)梯度趨勢(shì)十分明顯。4）二氧化碳的控制問(wèn)題。2005年，中國(guó)人均二氧化碳排放量為3.0噸/人，日本為9.3噸/人，美國(guó)卻高達(dá)19.8噸/人，但CO2排放總量卻很大，將在2025年左右超過(guò)美國(guó)，成為第一排放大國(guó)，人均CO2排放也將在2020年之后達(dá)到世界平均水平，2030年之后超過(guò)西歐的人均水平。我國(guó)未來(lái)需關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題Environmentalchemistrymaybedefinedasthestudyofthesources,reactions,transport,effects,andfatesofchemicalspeciesinwater,soil,airandlivingenvironments,andtheeffectsoftechnologythereon.環(huán)境化學(xué)：是研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。3.環(huán)境化學(xué)3.1環(huán)境化學(xué)的研究對(duì)象環(huán)境化學(xué)的定義、內(nèi)容和特點(diǎn)環(huán)境化學(xué)定義為：環(huán)境化學(xué)是一門研究潛在有害化學(xué)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)（生態(tài)效應(yīng)、人體健康效應(yīng)及其它環(huán)境效應(yīng)）及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。環(huán)境化學(xué)的主要任務(wù)：是運(yùn)用化學(xué)的理論、方法和技術(shù)，來(lái)研究解決各種環(huán)境問(wèn)題。3.環(huán)境化學(xué)具體內(nèi)容為：研究有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中存在的濃度水平和形態(tài)；潛在有害物質(zhì)的來(lái)源，它們?cè)趥€(gè)別環(huán)境介質(zhì)中和不同介質(zhì)間的環(huán)境化學(xué)行為；有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)以及人體健康產(chǎn)生效應(yīng)的機(jī)制和風(fēng)險(xiǎn)性；有害物質(zhì)已造成影響的緩解和消除以及防止產(chǎn)生危害的方法和途徑。

3.環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn)：◆（1）環(huán)境化學(xué)研究的對(duì)象是一多組分、多介質(zhì)、多相變的開(kāi)放性復(fù)雜體系?！簦?）化學(xué)污染物在環(huán)境中的含量低，一般只有mg/kg或g/kg級(jí)水平，甚至更低。◆（3）化學(xué)污染物在環(huán)境中分布廣泛，遷移轉(zhuǎn)化速度快，在不同的時(shí)空條件下有明顯的動(dòng)態(tài)變化。◆（4）影響環(huán)境中化學(xué)變化的因素多，包括物理、化學(xué)、生物和機(jī)械等?！簦?）環(huán)境中發(fā)生的一切過(guò)程都是自發(fā)的，不可逆的，污染物與所處介質(zhì)間往往處于不平衡狀態(tài)，單用化學(xué)熱力學(xué)來(lái)處理這類體系的變化有可能遠(yuǎn)離實(shí)際情況。3.環(huán)境化學(xué)環(huán)境分析化學(xué)環(huán)境污染化學(xué)污染控制化學(xué)污染生態(tài)化學(xué)

環(huán)境計(jì)算化學(xué)環(huán)境生物化學(xué)3.環(huán)境化學(xué)3.2環(huán)境化學(xué)的分支學(xué)科

環(huán)境分析化學(xué)是研究化學(xué)品的形態(tài)、價(jià)態(tài)、結(jié)構(gòu)、樣品前處理(超臨界流體萃取、固相萃取)和痕量分析的學(xué)科。

環(huán)境分析化學(xué)的主要任務(wù)就是分析環(huán)境中具體化學(xué)品的性質(zhì)和量。

Oneofenvironmentalchemistry’smajorchallengeisthedeterminationofthenatureandquantityofspecificpollutantsintheenvironment.3.2.1環(huán)境分析化學(xué)3.環(huán)境化學(xué)氣相色譜GC-GasChromatography液相色譜LC-LiquidChromatography

高效液相色譜HPLC-HighPressure(Performance)LiquidChromatography

電子捕獲檢測(cè)器ECD-ElectronCaptureDetector

質(zhì)譜MS-MassSpectrum

氣質(zhì)聯(lián)用，液質(zhì)聯(lián)用GC-MS,HPLC-MS

原子吸收光譜AAS:AtomicAbsorptionSpectrum

原子發(fā)射光譜AES:AtomicEmissionSpectrum

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)UV-Vis:Ultraviolet-visible

總有機(jī)碳分析議TOC-TotalOrganicCarbonAnalyzer3.環(huán)境化學(xué)常用分析儀器包括大氣、水體和土壤環(huán)境化學(xué)和元素循環(huán)的化學(xué)過(guò)程：大氣：顆粒物、酸沉降、溫室效應(yīng)、臭氧層、持久性有機(jī)污染物、大氣化學(xué)反應(yīng)水體：河流、湖泊（水庫(kù)）、海洋；地下水污染、持久性有機(jī)污染物土壤：溫室氣體排放、農(nóng)用化學(xué)品的行為（有機(jī)氯農(nóng)藥在土壤表面的光化學(xué)行為、多氯有機(jī)污染物在土壤/沉積物中的缺氧脫氯）3.2.2環(huán)境污染化學(xué)3.環(huán)境化學(xué)3.2.3污染生態(tài)化學(xué)

污染生態(tài)化學(xué)是研究化學(xué)污染物在生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)生生態(tài)效應(yīng)的化學(xué)過(guò)程的科學(xué)。

研究對(duì)象包括生物多樣性、種群、群落和內(nèi)分泌干擾效應(yīng)。

3.環(huán)境化學(xué)包括環(huán)境化學(xué)計(jì)量學(xué)、環(huán)境化學(xué)過(guò)程模擬、人工智能在環(huán)境化學(xué)中的應(yīng)用等。環(huán)境多因素分析定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系

(QuantitativeStructure-PropertyRelationship,QSPR)

定量結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系

(QuantitativeStructure-ActivityRelationship,QSAR)

多介質(zhì)環(huán)境模型大氣、氣溶膠、水、水生生物、土壤、植物3.2.4環(huán)境計(jì)算化學(xué)3.環(huán)境化學(xué)3.2.5環(huán)境生物化學(xué)3.環(huán)境化學(xué)

環(huán)境科學(xué)最終關(guān)注的目標(biāo)是生命本身。環(huán)境生物化學(xué)就是研究環(huán)境化學(xué)品對(duì)生命的影響的一門學(xué)科。

Theultimateenvironmentalconcernisthatoflifeitself.Thedisciplinethatdealsspeciallywiththeeffectsofenvironmentalchemicalspeciesonlifeisenvironmentalbiochemistry.

毒物化學(xué)是研究有毒物質(zhì)尤其是各種有毒物質(zhì)之間的相互作用對(duì)生物組織和生物體的影響的學(xué)科。Arelatedarea,toxicologicalchemistry,isthechemistryoftoxicsubstanceswithemphasisupontheirinteractionswithbiologictissueandlivingorganisms.水圈、土壤圈、人類活動(dòng)圈和技術(shù)水和水圈海洋

Ocean(Saltwater)

地表水

Surfacewater(Lakes,Rivers,Reservoirs)

地下水

Groundwater(Underground)

水蒸汽

Watervapor(Atmosphere)

極地冰

Polaricecaps(Ice)

人類活動(dòng)水

Segmentsofanthrosphere(Boilers,Municipalwaterdistributionsystems)

全球水的總量估計(jì)為13.9億立方千米，但其中淡水總量?jī)H為0.36億立方千米，除冰川和冰帽之外，可利用的淡水總量不足世界總貯水量的1%。3.環(huán)境化學(xué)地球可以分為地核、地幔和地殼三層。其中地殼是與人類直接作用的一層。地殼只有5－40公里厚。

Theearthisdividedintolayers,includingthesolid,iron-richinnercore,moltenoutercore,mantle,andcrust.Thelatteristheearth’souterskinthatisaccessibletohumans.Itisextremelythincomparedtothediameteroftheearth,rangingfrom5to40kmthick.

環(huán)境科學(xué)研究的是由外層地幔和地核組成的土壤圈。Environmentalscienceismostconcernedwiththelithosphere,whichconsistsoftheoutermantleandthecrust.3.環(huán)境化學(xué)地球Earth地質(zhì)學(xué)Geology

地質(zhì)學(xué)是關(guān)于巖石圈的科學(xué)。同樣，它絕大部分屬于地殼中的固體礦物質(zhì)部分。

Geologyisthescienceofthegeosphere.Assuch,itpertainsmostlytothesolidmineralportionsofEarth’scrust.

Water;

Theatmosphereandclimate;

Livingsystems;

ModerntechnologyThemostimportantpartofthegeosphereforlifeonearthisSoilformedbythedisintegrativeweatheringactionofphysical,geochemicalandbiologicalprocessesonrock.3.環(huán)境化學(xué)生命Life

生物學(xué)是關(guān)于生命的科學(xué)。生物科學(xué)是環(huán)境科學(xué)和環(huán)境化學(xué)的重要組成部分。

Biologyisthescienceoflife.Biologicalscienceisakeycomponentofenvironmentalscienceandenvironmentalchemistry.人類活動(dòng)圈和技術(shù)TheAnthrosphereandTechnology

技術(shù)是指人類利用和制造物質(zhì)和能量的手段。

Technologyreferstothewaysinwhichhumansdoandmakethingswithmaterialsandenergy.3.環(huán)境化學(xué)

科學(xué)所涉及的是與能量、物質(zhì)、時(shí)間和空間等自然現(xiàn)象有關(guān)理論的發(fā)現(xiàn)、解釋和發(fā)展。

dealswiththediscovery,explanation,anddevelopmentoftheoriespertainingtointerrelatednaturalphenomenaofenergy,matter,time,andspace.

基于科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，工程提供達(dá)到具體實(shí)際目標(biāo)的方案和方法。技術(shù)利用這些方案來(lái)實(shí)施。

Basedonth