浙大環(huán)境化學(xué)課件第1章 緒論

環(huán)

境

化

學(xué)

定位:它是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，屬于環(huán)境科學(xué)與化學(xué)學(xué)科之間的交叉學(xué)科。研究內(nèi)容：化學(xué)物質(zhì)環(huán)境（環(huán)境問題）

生物毒性環(huán)境化學(xué)的學(xué)習(xí)意義據(jù)統(tǒng)計(jì)。目前登記在冊的化學(xué)物質(zhì)大約有700萬種，其中常用的化學(xué)物質(zhì)有7萬種，并且每年有1000多種新的化學(xué)物質(zhì)問世?；瘜W(xué)——人類進(jìn)步的關(guān)鍵舉例：“日本福島核電站爆炸”；“臺灣塑化劑事件”目標(biāo)：探索環(huán)境問題形成機(jī)制，提出治理和預(yù)防污染措施，從而保護(hù)環(huán)境和人類健康。本課程主要內(nèi)容第一章緒論第二章大氣環(huán)境化學(xué)第三章水環(huán)境化學(xué)第四章土壤環(huán)境化學(xué)第五章生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)過程及毒性第六章典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應(yīng)第七章受污染環(huán)境的修復(fù)第八章綠色化學(xué)的基本原理與應(yīng)用教材及參考資料相關(guān)期刊環(huán)境科學(xué)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)環(huán)境化學(xué)環(huán)境污染與防治化工環(huán)保農(nóng)村生態(tài)環(huán)境環(huán)境保護(hù)中國環(huán)境科學(xué)環(huán)境工程環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備

環(huán)境污染物2環(huán)境化學(xué)1第一章

緒論第一節(jié)環(huán)境化學(xué)本節(jié)結(jié)構(gòu)：

1.環(huán)境問題：

定義表現(xiàn)形式形成因素

人類對于現(xiàn)代環(huán)境問題的認(rèn)識；2.環(huán)境化學(xué)：

定義

研究內(nèi)容

特點(diǎn)發(fā)展動(dòng)向。1.1環(huán)境污染（Environmentalpollution)

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，環(huán)境素質(zhì)下降，從而擾亂了生態(tài)系統(tǒng)和人們的正常生活條件和生產(chǎn)條件，就叫做環(huán)境污染。環(huán)境問題：既可由自然因素引起，也可由人為因素引起。1.環(huán)境問題(EnvironmentalProblems)地表生態(tài)系統(tǒng)圖例1.2環(huán)境污染的表現(xiàn)形式：

一、全球變暖二、臭氧層破壞三、酸雨四、生物多樣性減少五、森林消失六、土地荒漠化七、大氣污染八、水污染十大環(huán)境問題九、海洋污染十、危險(xiǎn)性廢物越境轉(zhuǎn)移

十大環(huán)境問題1.3造成環(huán)境污染的因素：

有物理的、化學(xué)的和生物的三方面，其中由化學(xué)物質(zhì)引起的約占80%-90%。物理性：熱污染、噪聲污染、放射性化學(xué)性：重金屬、有機(jī)化合物、含氮化合物生物性：病菌（非典型肺炎、甲型流感）當(dāng)前的環(huán)境污染是如何產(chǎn)生的?環(huán)境污染會(huì)產(chǎn)生哪些危害?如何預(yù)防和控制環(huán)境污染?

1.4人類對現(xiàn)代環(huán)境問題的認(rèn)識過程第一階段：20世紀(jì)60-70年代

美國洛杉磯光化學(xué)煙霧美國多諾拉煙霧事件英國倫敦?zé)熿F事件比利時(shí)馬斯河谷事件日本水俁病事件日本骨痛病事件日本米糠油事件日本四日市哮喘事件八大公害事件

環(huán)境問題只是一個(gè)污染問題，沒有與生態(tài)自然與社會(huì)因素聯(lián)系起來。環(huán)保節(jié)日：世界地球日：4月22日世界環(huán)境日：6月5日世界地球日的由來１９６９年，美國民主黨參議員蓋洛德。尼爾森提議，在全國各大學(xué)校園內(nèi)舉辦環(huán)保問題講演會(huì)，并將次年的４月２２日作為“地球日”。1970年4月22日，由美國哈佛大學(xué)學(xué)生丹尼斯·海斯發(fā)起并組織的環(huán)境保護(hù)活動(dòng)，猶如星火燎原。全美國共有2000多萬人參加，約1萬所中小學(xué)，2000所高等院校和全國的各大團(tuán)體參加了這次活動(dòng)，這一天就成了第一個(gè)地球日。

丹尼斯·海斯世界環(huán)境日

1972年6月5日在瑞典首都斯德哥爾摩召開《聯(lián)合國人類環(huán)境會(huì)議》，會(huì)議通過了《人類環(huán)境宣言》，并提出將每年的6月5日定為“世界環(huán)境日”。同年10月，第27屆聯(lián)合國大會(huì)通過決議接受了該建議。20世紀(jì)70年代以來的公害事件第二階段：20世紀(jì)80-90年代提出了“持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略

——把經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)相結(jié)合。第三階段：90年代以來

鞏固和發(fā)展“持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略思想。

——把環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展。

二、環(huán)境化學(xué)

1.環(huán)境化學(xué)的發(fā)展

環(huán)境化學(xué)的發(fā)展：孕育階段：二次大戰(zhàn)-1970年；形成階段：70-80年代；發(fā)展階段：80年代。

二次大戰(zhàn)-20世紀(jì)60年代：研究環(huán)境中農(nóng)藥（有機(jī)氯）殘留行為?！都澎o的春天》-卡遜

20世紀(jì)70年代：出版一系列專著，建立一系列研究計(jì)劃。《增長的極限》

20世紀(jì)80年代：生命元素的生物地球化學(xué)循環(huán)、化學(xué)品安全評價(jià)、全球變化及全球性環(huán)境問題研究。2.環(huán)境化學(xué)的定義

環(huán)境化學(xué)：環(huán)境化學(xué)是一門研究有害化學(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)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。3.環(huán)境化學(xué)的研究內(nèi)容有害物質(zhì)在環(huán)境中存在的濃度水平和形態(tài)；潛在有害物質(zhì)的來源，它們在個(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。舉例分析：如對于酸雨，環(huán)境化學(xué)研究哪些內(nèi)容？1.SO2在各圈層中的濃度和形態(tài)呈怎樣分布？2.是否還有其他物質(zhì)能夠引起酸雨，其遷移轉(zhuǎn)化行為是怎樣的？3.SO2及潛在有害物質(zhì)在環(huán)境中經(jīng)過遷移轉(zhuǎn)化將會(huì)產(chǎn)生哪些危害，其危害機(jī)制如何？4.如何預(yù)防酸雨的產(chǎn)生或減緩酸雨產(chǎn)生的危害？

4.環(huán)境化學(xué)的研究特點(diǎn)●從微觀的原子、分子水平上，研究宏觀的環(huán)境現(xiàn)象與變化的化學(xué)機(jī)制及其防治途徑；●其核心是研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化和效應(yīng)?！裎廴疚锓N類眾多，形態(tài)多變；濃度低；分布廣泛，組成復(fù)雜，易遷移轉(zhuǎn)化。5.環(huán)境化學(xué)的分支學(xué)科及發(fā)展動(dòng)向環(huán)境化學(xué)環(huán)境分析化學(xué)各圈層的環(huán)境化學(xué)污染生態(tài)化學(xué)環(huán)境理論化學(xué)污染控制化學(xué)●環(huán)境分析化學(xué)內(nèi)容:研究環(huán)境中污染物的種類、成分，以及如何對環(huán)境中化學(xué)污染物進(jìn)行定性分析和定量分析的一個(gè)學(xué)科。動(dòng)向:分析方法標(biāo)準(zhǔn)化、分析技術(shù)自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)在分析中的應(yīng)用、多種方法和儀器的聯(lián)合使用以及痕量和超痕量分析等.

各圈層環(huán)境化學(xué)內(nèi)容:研究化學(xué)污染物在大氣、水體和土壤環(huán)境中的形成、遷移、轉(zhuǎn)化和歸趨過程中的化學(xué)行為和生態(tài)效應(yīng)。動(dòng)向:（1）大氣環(huán)境化學(xué):酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、顆粒物、光化學(xué)煙霧等。（2）水環(huán)境化學(xué)：重金屬及持久性有毒有機(jī)污染物。（3）土壤環(huán)境化學(xué)：農(nóng)藥的遷移轉(zhuǎn)化和歸趨。（4）污染生態(tài)化學(xué)：化學(xué)污染物的生態(tài)毒理學(xué)和作用機(jī)制。（5）環(huán)境理論化學(xué)：研究環(huán)境界面吸附的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)，定量結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系，環(huán)境污染預(yù)測模型。污染控制化學(xué)內(nèi)容：研究控制污染的化學(xué)機(jī)制和工藝技術(shù)中的基礎(chǔ)性化學(xué)問題。動(dòng)向：控制模式從終端污染控制模式向全過程控制模式轉(zhuǎn)變；提出了污染預(yù)防、清潔生產(chǎn)、綠色化學(xué)等一系列污染控制的戰(zhàn)略思路；

第二節(jié)環(huán)境污染物EnvironmentalPollutants

本節(jié)主要講述環(huán)境污染物的定義、類別,環(huán)境效應(yīng)及主要環(huán)境污染物遷移轉(zhuǎn)化主要途徑。

一、環(huán)境污染物及主要類別

1.環(huán)境污染物：進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成和性質(zhì)發(fā)生直接或間接有害于人類的變化的物質(zhì)。

2.環(huán)境污染物的類別

第二節(jié)環(huán)境污染物●按人類社會(huì)不同功能產(chǎn)生分：

工業(yè)污染物：工業(yè)“三廢”農(nóng)業(yè)污染物：固體廢物、農(nóng)藥、重金屬等。交通運(yùn)輸污染物：汽車尾氣、運(yùn)輸事故。生活污染物：廚房油煙、生活垃圾、生活污水等。

第二節(jié)環(huán)境污染物3.優(yōu)先污染物在化學(xué)污染物中篩選出一些毒性強(qiáng)、難降解、殘留時(shí)間長、在環(huán)境中分布廣的污染物優(yōu)先進(jìn)行控制。引起世人關(guān)注的化學(xué)污染物：

持久性有機(jī)污染物三致化學(xué)污染物環(huán)境內(nèi)分泌干擾物第二節(jié)環(huán)境污染物持久性有機(jī)污染物定義：符合以下四個(gè)特性的環(huán)境污染物環(huán)境持久性（長期殘留）；生物蓄積性（可在食物鏈中蓄積并放大）；半揮發(fā)性（能夠在大氣環(huán)境中長距離遷移），高毒性（在環(huán)境濃度下就有毒性）的天然或人工合成的有機(jī)污染物第二節(jié)環(huán)境污染物符合上述定義的POPs物質(zhì)有數(shù)千種之多。斯德哥爾摩國際公約提出首批控制12種：艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、DDT、氯丹、六氯苯、滅蟻靈、毒殺芬、七氯、多氯聯(lián)苯(PCBs)、二惡英和苯并呋喃(PCDD／Fs)。新增的9類化學(xué)品分別是：α-六六六和β-六六六、六溴聯(lián)苯醚和七溴聯(lián)苯醚、四溴二苯醚和五溴二苯醚、十氯酮、六溴聯(lián)苯、林丹、五氯苯、全氟辛烷磺?；衔?、全氟辛基磺酰氟。

第二節(jié)環(huán)境污染物環(huán)境內(nèi)分泌干擾物定義：能干擾機(jī)體天然激素合成、分泌、轉(zhuǎn)運(yùn)、結(jié)合或清除的各種外源性物質(zhì)。危害：人類及動(dòng)物生殖能力下降生殖系統(tǒng)腫瘤發(fā)病率增加：乳腺癌、前列腺癌等兒童性發(fā)育異常.種類：二惡英、六氯苯、多氯聯(lián)苯、DDT等第二節(jié)環(huán)境污染物

二．環(huán)境效應(yīng)及其影晌因素（1）環(huán)境物理效應(yīng)：由物理作用引起。如噪聲、地面沉降、熱島效應(yīng)、溫室效應(yīng)等。（2）環(huán)境化學(xué)效應(yīng)：由物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起。如酸雨、湖泊和土壤的酸化、臭氧層破壞、光化學(xué)煙霧、地下水污染等。（3）環(huán)境生物效應(yīng)：由環(huán)境因素導(dǎo)致生態(tài)變異引起。如“三致”效應(yīng)、生物多樣性減少。第二節(jié)環(huán)境污染物三、環(huán)境污染物在環(huán)境各圈的遷移轉(zhuǎn)化過程簡介

遷移過程（transportprocesses）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。遷移方式主要有：機(jī)械遷移物理-化學(xué)遷移生物遷移。

第二節(jié)環(huán)境污染物轉(zhuǎn)化過程(transformprocesses)：污染物在環(huán)境中通過物理、化學(xué)或生物的作用，改變存在形態(tài)或轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物質(zhì)的過程。轉(zhuǎn)化方式主要有：氧化-還原作用配合作用水解作用生物吸收代謝第二節(jié)環(huán)境污染物污染物可在單獨(dú)環(huán)境要素圈中遷移和轉(zhuǎn)化，也可超越圈層界限實(shí)現(xiàn)多介質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化而形成循環(huán)。

第二節(jié)環(huán)境污染物碳循環(huán)

汞在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化過程第二節(jié)環(huán)境污染物