【大学课件】环境化学

1 环境化学36学时http:/ （1）环境分析化学 （2）污染控制化学 http:/ 考试方式 平时：平时：15min15min测验（测验（3-53-5次）次）+ + 摘要摘要 15% 15% 考试：考试： 85%85% 考试时间：第考试时间：第1212周周 （第（第1111周停课）周停课） http:/ 环境污染问题促进环境化学研究的发展。 纳米材料纳米材料 GDP 为探讨环境问题，逐渐发展新的研究方法和手段，提出新的观点和理论，形成一门新的化学分支学科 -环境化环境化学学 环境化学的发展阶段： 孕育阶段孕育阶段(1970(1970年以前年以前) ) 形成阶段形成阶段(70(70年代年代) ) 发展阶段发展阶段(80(80年代年代) ) http:/ 结合近代仪器观测技术在超微量超细结构方面的进展，在纳米介面和分子原子水平上，集中探讨纳米污染物和纳米材料在天然和人工微界面体系中的反应强化机理、形态转化途径及速率、生态影响及健康损害评价。 对人工纳米材料和器件可能造成生态环境和人体健康对人工纳米材料和器件可能造成生态环境和人体健康损伤的问题加深认识损伤的问题加深认识。 http:/ 国内生产总值扣除自然资本的消耗国内生产总值扣除自然资本的消耗国内生产净值（国内生产净值（NDP） 国内生产总值扣除生产资本的消耗国内生产总值扣除生产资本的消耗绿色国内生产净值（绿色国内生产净值（EDP） 国内生产总值扣除生产资本消耗和自然资本消耗国内生产总值扣除生产资本消耗和自然资本消耗 EDPGGDPGDP 当环境成本的增长快于GDP的增长时，EDP和绿色GDP的增长将低于GDP的增长。http:/ 第一个趋势： 开展对主要元素，尤其是生命必需元素的生物地球化学循环和主要循环之间的相互作用，人类活动对循环产生的干扰和影响，以及对循环有重大影响的因素的研究。 第二个趋势： 重视化学品安全评价。http:/ 全球变化研究，涉及臭氧层耗损、全球变暖、海平面上升-次级环境效应或更高级环境效应的研究。第四个趋势： 污染控制化学的研究. “污染预防”、“清洁生产”、“零排入”等概念。http:/ Honne在所著环境化学定义 研究岩石圈、水圈、生物圈、外层大气圈的化学组成和其中发生的过程（界面上的化学组成和过程）的学科。戴树桂 研究有害化学物质有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。 http:/ “环境化学是一门研究潜在有害化学物质潜在有害化学物质在环境介质中的存在、行为、效应（生态效应、人体健康效应及其它环境效应）以及减少或消除其产生的科学”。 http:/ 特富龙（杜邦公司）碳氢树脂（聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及各种共聚物） 美国环境保护署2005年6月27日 特富龙主要成分 :“全氟辛酸铵”(又称C-8)致癌的“启发性证据” 实验报告：可能存在致癌隐患实验报告：可能存在致癌隐患 美国环保署下属的科学顾问委员会2006年2月15日 全氟辛酸及相关盐类化合物对人类健康潜在影响的评估报告 全氟辛酸铵对人类有潜在致癌作用，符合美环保局“很可能致癌很可能致癌”的定义。 http:/ 美环保局评估致癌风险分成五等： “对人类致癌” “对人类很可能致癌” “有致癌潜在作用的证据” “信息不足以评估致癌作用” “不大可能致癌” USEPA报告:全氟辛酸铵归为“有致癌潜在作用的证据”，科学顾问委员会认为，其危险性应上调一个等级。 http:/ Environmental Chemistry may be defined as the study of the sources, reactions, transport, effects, and fates of chemical species in water, soil, air, and living environments, and the effects of technology thereon. -Environmental Chemistry(seventh edition) 2000, -Environmental Chemistry(seventh edition) 2000, Stanley E. Manahan Stanley E. Manahanhttp:/ 和不 同环境介质之间的迁移转化和归宿 (环境行为)；（3）查明潜在有害物质对环境(生态系统)和人体健康发生作 用途径、方式、程度和风险；（4）探索缓解或消除有害物质已造成的影响或防止可能造 成影响的方法和途径。http:/ 环境化学环境化学 （1 1）环境污染化学）环境污染化学 （2 2）环境分析化学）环境分析化学 （3 3）污染控制化学）污染控制化学http:/ 环境化学第一篇：绪论第一篇：绪论（42）第二篇：大气环境化学第二篇：大气环境化学（8）第三篇：水环境化学第三篇：水环境化学（8）第四篇：土壤环境化学第四篇：土壤环境化学（4）第五篇：化学物质的生物效应和生态效应第五篇：化学物质的生物效应和生态效应（4）第六篇：第六篇：环境分析化学环境分析化学第七篇：第七篇：环境污染控制化学环境污染控制化学http:/ （环境化学基本知识环境化学基本知识） （环境意识环境意识）http:/ 青藏高原冰雪大气水体中持久性有机污染物研究青藏高原冰雪大气水体中持久性有机污染物研究 对青藏高原冰芯样、表层雪样、湖水样以及大气气溶胶样品中POPs的含量进行分析，追溯近五十年来东亚、南亚的POPs物质排放历史，研究POPs分布特征和季节、海拔之间的联系，研究POPs在气雪、气冰界面过程中组成和含量的变化趋势，探讨POPs物质与冰雪中其它化学物质之间的关系。 结合北极及阿尔卑斯地区POPs记录、北美五大湖POPs分布特征、印度大气POPs含量等基础数据进一步分析和归纳POPs物质全球分布模式与地形学、气候学及大气循环之间的关系。 http:/ 定量描述叶面吸收与根部传输对茶鲜叶中多环芳烃（PAHs）的贡献率和PAHs从茶树根部至鲜叶的传输系数及其影响因素；确定以不同途径进入茶鲜叶的PAHs的赋存状态（吸附在鲜叶表面或进入鲜叶组织内部等）。 研究PAHs对茶鲜叶中儿茶素、咖啡碱、茶多酚总量和氨基酸等有效成分含量及组成的作用，并分析其受PAHs性质、污染方式（根际污染或大气干、湿沉降）、污染强度（PAHs浓度、污染持续时间、单一或复合污染等）及茶鲜叶成熟度等因素的影响，以阐明PAHs对茶鲜叶品质的作用及其影响因素； 研究PAHs对茶组织中膜系统和超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（PPO）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）等抗氧化酶活性的作用及其影响因素，以探明PAHs影响茶鲜叶品质的机理。http:/ 系统采集不同季节深圳湾大气降尘、降雨、气溶胶、表面微层水、表层水、底层水和表层沉积物样品。分析沉降样品和气溶胶样品中的PAHs和有机分子标志物组成，对深圳湾大气PAHs的来源进行示踪。 通过对降尘、降雨中PAHs的分析，获得不同季节大气PAHs的颗粒态干沉降和湿沉降通量；通过对水面大气和表层水中PAHs的定量分析，利用基于双膜理论的水气交换模型，估算不同PAHs化合物的水气界面交换通量；通过对PAHs在水柱中的垂直分布及其在沉积物水界面和水悬浮物间的配分，评价再悬浮作用、沉积释放作用可能对PAHs水气交换的影响。 综合估算和评价大气PAHs对深圳湾水体PAHs污染的贡献；考察不同PAHs化合物在不同季节的水气界面作用规律，探讨其主控因素，阐明季风气候下热带亚热带半封闭水体PAHs在水气界面的作用规律和特点。http:/ 环境化学 戴树桂 主编 高等教育出版社 2006年年10月第月第2版版2、 环境化学 何燧源 金云云 何方 编著 华东理工大学出版社华东理工大学出版社 2000年年12月第月第3版版3、 环境化学 王晓蓉 编著 南京大学出版社 1993年年11月第月第1版版 4、 环境化学教程 邓南圣 吴峰 编著 武汉大学出版社 2000年年1月第月第1版版5、 Environmental Chemistry (seventh edition) S E. Manahan Lewis Publishers http:/ 刊 1. 中国环境科学 2. 环境科学 3. 环境化学 4. 环境科学学报 5. Chemosphere 6. Environ. Sci. Technol. 7. Science of the Total Environment 8. Water Researchhttp:/ 境境3月月22日世界水日日世界水日应对水短缺！应对水短缺！http:/ 境境 环境是指与体系有关的周围客观事物的总和，体系是指被研究的对象，即中心事物。 环境环境: : 自然环境自然环境和社会环境社会环境。 自然环境自然环境 人类目前赖以生存、生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称。 “直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体”，简称为环境。 http:/ 境境 自然环境由地球环境地球环境和外围空间环境外围空间环境组成。社会环境社会环境 人类的社会制度等上层建筑条件，包括社会的经济基础、城乡结构以及同各种社会制度相适应的政治、经济、法律、宗教、艺术、哲学的观念与机构观念与机构等。http:/ 境境 中华人民共和国环境保护法环境环境 “影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然保护区、风景名胜、城市和乡村等。” http:/ 环境基质，是指构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分。 环境要素：自然环境要素和人工环境要素 自然环境要素： 水、大气、生物、阳光、岩石、土壤等。 人工环境要素： 综合生产力、技术进步、人工产品和能量、政治体制、 社会行为、 宗教信仰等。 环境要素组成环境结构单元环境结构单元 环境结构单元又组成环境整体或环境系统环境整体或环境系统 http:/ 在一个具体的环境具体的环境内，环境的总体或环境的某些要素，对人群的生存和繁衍以及经济发展的适宜程度，反映人群具体要求而形成的对环境评定的一种概念。 环境质量大气环境质量、水环境质量、土壤环境质量、城市环境质量。 生产环境质量、文化环境质量。http:/ 环境问题人类与环境的矛盾环境问题环境问题- （发生的机制发生的机制 ）：环境破坏）：环境破坏、环境污染与干扰 （1 1）环境破坏环境破坏 又称生态破坏。指人类的社会活动产生的有关环境效应，导致环境结构与功能的变化，对人类的生存与发展产生不利影响。 生物环境破坏、非生物环境破坏 http:/ 2）环境污染与干扰）环境污染与干扰 环境污染环境污染 有害物质或因子进入环境，在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构与功能发生变化，对人类或其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象，即是环境污染，常简称“污染”。 引起环境污染的物质或因子称环境污染物，简称污染物。 http:/ 按污染物性质 生物污染、化学污染和物理污染。 按环境要素 大气污染、水污染、土壤污染、放射性污染等。 按污染产生原因、按污染范围等进行不同的分类。 http:/ 化学品化学品 全世界化学品的产量： 上世纪50年代的700万吨？ （国际上）已登记的化学品种达800万种，而且每年还以上千种速度在发展，通过生产、储藏、运输、应用及最后处理进入环境。 http:/ 把环境问题与社会因素联系起来。 正式组建了联合国环境规划署(UNEP)。 20世纪80年代，环境的认识突破性发展（持续发展战略）。http:/ 人类活动所排出的能量进入环境，达到一定的程度，产生对人类不良影响的现象。 噪声、振动、电磁波干扰、热干扰等 环境干扰由能量产生物理问题 环境干扰：局部性的、区域性http:/ 研究环境结构与状态环境结构与状态的运动变化规律及其与人类社会活动之间的关系，研究人类社会与环境之间协同演化、持续发展的规律和具体途径的科学。 春秋战国时代“天人关系” （19621962年）美国海洋生物学家年）美国海洋生物学家 R. CarsonR. Carson 寂静的春天寂静的春天 http:/ 第一阶段第一阶段 运用地学、生物学、化学、物理学、公共卫生学、工程技术科学的原理和方法，阐明环境污染的程度、危害和机理，探索相应的治理措施和方法。 环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理学、环境医学、环境工程学等学科。 环境学：关于环境质量及其保护与改善的科学http:/ 探讨人与环境协调演化的具体途径 涉及到科学技术发展方向的调整；社会经济模式的改变；人类生活方式和价值观念的变化等。 http:/ 研究环境结构、环境状态及其运动变化规律，研究环境与人类社会活动间的关系，寻求正确解决环境问题，确保人类社会与环境之间演化、持续发展的具体途径的科学。中华人民共和国环境保护法 影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然保护区、风景名胜、城市和乡村等。 http:/ 1 1、综合性、综合性 自然科学、社会科学、技术科学交叉渗透 （现代科学领域） 2 2、特殊性、特殊性 “人类-环境” ， 人与环境的对立统一关系具有共轭性，呈正相关 环境科学理论环境科学理论-确证或否证确证或否证 3 3、独特性、独特性 经典学科（分化、重组）-环境学 ， 以“人类-环境”系统 （综合研究 ） 人类生态学、理论环境学的理论体系 http:/ 1）环境质量的基础理论）环境质量的基础理论 环境质量状况的综合评价，污染物质在环境中的迁移、转化、放大和消失的规律，环境自净能力的研究，环境污染破坏对生态的影响等。（2 2）环境质量的控制与防治）环境质量的控制与防治 改革生产工艺，综合利用，减少或不产生污染物质；合理利用和保护自然资源；搞好环境区域规划和综合防治等。（3 3）环境监测分析技术，环境质量预报技术）环境监测分析技术，环境质量预报技术（4 4）环境污染与人体健康的关系）环境污染与人体健康的关系http:/ 环境基础科学、环境技术学及环境社会学 http:/ 环境化学研究对象环境化学研究对象 按受污染物影响的环境要素 大气污染物、水体污染物、土壤污染物等。 按污染物的形态 气体污染物、液体污染物和固体废物等。 按污染物的性质 化学污染物、物理污染物和生物污染物等。 http:/ 工业 自然资源开采、能源和水资源消耗与利用、生产过程 “三废” 农业 农药使用、化肥、农业机械等工业品，农业本身造成的水土流失和农业废弃物 农家肥料中常含有细菌和微生物 交通 噪声、汽油(柴油)等燃料燃烧产物的排放 有毒有害物的泄漏、清洗、扬尘和污水等 生活生活 物理的、化学的和生物的污染，排放“三废” http:/ （1）元素（2）无机物 （3）有机化合物和烃类 （4）金属有机和准金属有机化合物（5）含氧有机化合物（6）有机氮化合物（7）有机卤化物（8）有机硫化合物（9）有机磷化合物http:/ 美国环保局从7万余种有机化学物中筛选出65类，129种优先控制的污染物名单。 有毒有机化合物有有毒有机化合物有114114种种，占总数的，占总数的88.4%88.4%。包括。包括2121种杀虫剂，种杀虫剂，8 8种多氯联苯及有关化合物，种多氯联苯及有关化合物，2626种卤代脂肪烃，种卤代脂肪烃，7 7种卤代醚，种卤代醚，1212种单环芳烃，种单环芳烃，1111种苯酚类。种苯酚类。6 6种邻苯二甲种邻苯二甲酸酯，酸酯，1616种多环芳烃，种多环芳烃，7 7种亚硝胺及其他化合物。种亚硝胺及其他化合物。 欧州经济共同体 1975年提出有毒化合物的“黑名单”和“灰名单”。 联邦德国和荷兰提出有机污染物的控制名单 http:/ -优先控制的有毒有机化合物优先控制的有毒有机化合物 14类，68种优先控制的污染物。 其中优先控制的有毒有机化合物有12类，58种 ，占总数的85.29%，包括10种卤代(烷、烯)烃类，6种苯系物，4种氯代苯类，1种多氯联苯。7种酚类，6种硝基苯，4种苯胺，7种多环芳烃，3种酞酸酯（邻苯二甲酸酯），8种农药、丙烯腈和2种亚硝胺。 多环芳烃、有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃、有机氯农药、多氯联苯、酞酸脂酞酸脂http:/ 自然过程或人类的生产和生活活动会对环境造成污染和破坏，从而导致环境系统的结构和功能发生变化。 自然环境效应、人为环境效应（环境变化性质）-环境物理效应、环境化学效应和环境生物效应 环境物理效应环境物理效应 物理作用引起的环境效应 热岛效应 、温室效应 http:/ 物质间发生化学反应产生的环境效应 湖泊酸化、土壤盐碱化、地下水硬度升高 局部地区发生光化学烟雾 环境生物效应环境生物效应 环境因素变化导致生态系统变异产生的后果http:/