环境化学1
十、什么是环境化学（一）环境化学的发展环境化学的发展大致可划分
十、什么是环境化学（一）环境化学的发展环境化学的发展大致可划分为三个阶段：即孕育阶段（1970年以前）、形成阶段（70年代）和发展阶段（80年代）。
到了70年代，为推动国际重大环境前沿性问题的研究，国际科联成立了环境问题科学委员会（SCOPE）（1969年），并陆续出版了一系列研究环境问题的专著。
1972年6月在斯德哥尔摩召开了联合国人类环境会议，成立了联合国环境规划署，建立了一系列研究计划，相继建立了全球监测系统（GEMS）和国际潜在有毒化学品登记（IRPTC），促进了各国建立相应的环境保护机构和学术研究机构。
美国《化学文摘》（CA）从1971年（第74卷）开始在“环境”这个主题下收录文献，以后以年平均约100篇文献的速度直线上升，1979年收录的文献达1150篇，1990年达2033篇，其中，从1987年（第96卷）起增加“环境分析”和“环境污染”两个主题，从1987年（第107卷）起又增加“环境传输”这个主题。
从这里可反映出国际环境化学发展的趋势。
到了80年代，环境化学各研究领域向纵深发展。
第一个趋势是全面开展对主要元素，尤其是生命必需元素的生物地球化学循环之间的相互作用，人类活动对这些循环产生的干扰和影响，以及对这些循环有重大影响的种种因素的研究。
第二个趋势是重视化学品安全评价。
80年代SCOPE列入研究计划的化学品安全评价方法学科学组（SGOMSEC）研究项目有7项，已出版6部专著，这个趋势反映了对环境化学物质和危险性化学品的关注和重视。
此外，80年代由联合国环境规划署、世界卫生组织和国际劳工组织联合设立的国际化学品安全规划处（IPCS）迄今为止已出版《环境健康基准》（EHC）系列报告150多部，其中包括关于研究方法的4部和100多种（类）化学物质的环境存在、毒性、环境行为和健康效应方面的报告。
联合国环境规划署国际潜在有毒化学品登记处（IRPTC）配合IPCS的工作建立了一个常见化学品数据库，已收集近千种化学品的17项数据，其中包括化学品进入环境的途径、环境存在、毒性、环境行为、法规等数据。
环境化学 -1第四章 土壤环境化学1(2)
Ellipsometric Search for Vapor Layers at Liquid-hydrophobic Solid Surfaces. Y. Takata, J.-H. J. Cho, B. M. Law, and M. Aratono pp 1715 - 1721; (Research Article) DOI: 10.1021/la052599s
Langmuir, 2006, 22 (4), pp 1715–1721
Figure 2 Three rough surfaces in superhydrophobic Cassie’s state. A) Microstructure model; B) Nanostructure model. c) Hierarchical micro-and nanostructure model; Blue:water; gray: solid; white: air.
硅铝粘土层 准三层，d001~2.17 nm
硅铝粘土层 倾斜立式，d001~2.21 nm
图4-7 经CTMAB交换后的蒙脱石的层间距
探针
表面
原子力显微镜
7.88 [nm]
10.00 nm
bent
2 1 . 0 5 x 2 1 . 0 5 n m0 . 0 0
内蒙膨润土二维形貌与三维形貌断面线性轮廓AFM图
斥
力
作用区域
吸
引
感觉到表面
力
“feel” the
surface
环保应用 水合氧化铁、氧化铝——汤鸿霄院士（生态中心）
典型Al13硫酸盐与转化为Al30硫酸盐沉淀晶体形貌图像
铝总量， % 平均电荷
平均电荷
环境化学
一、名词解释：1、环境化学：环境化学是一门研究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。
它既是环境科学的核心组成部分，也是化学科学的一个新的重要分支。
2、污染物的迁移：污染物在环境中所发生的空间位移及其所引起的富集、分散和消失的过程；污染物的转化：污染物在环境中通过物理化学或生物的作用改变存在形式或转变为另一种物质的过程3、一次污染物（）：是指由一次污染物经化学反应式形成的污染物质。
二次污染物（）：是指直接从污染物源排放的污染物质。
4、垂直递减率（）：随温度升高气温的降低率为大气垂直递减率。
干绝热垂直递减率（）：干空气在上升是温度降低值与上升高度之比。
5、光化学烟雾现象：含有氮氧化合物和碳氢化合物第一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。
硫酸烟雾型污染：是由燃烧煤而排放出来的so2，颗粒物以及由so2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。
6、一次颗粒物（）：直接由污染源排放出来的二次颗粒物（）：大气中某些污染组分之间或这些组分与大气成分之间发生反应而产生的颗粒物。
7、干沉降（）：是指颗粒物在重力作用下沉降或与其他物体碰撞后发生的沉降。
湿沉降（）：是指通过降雨降雪等使颗粒物从大气中去除的过程。
8、雨除（）：是指一些颗粒物可作为形成云得凝结核，成为云滴中心，通过凝结过程和碰撞过程使其增大为雨滴，进一步长大而形成雨降落到地面，颗粒物也随之从大气中被去除。
冲刷（）：降雨时在云下面的颗粒物与降下来的雨滴发生惯性碰撞或扩散，吸附过程从而使颗粒物去除。
9、分配系数：非离子性有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中并经过一定时间达到分配平衡，此时有机物在土壤有机质和水中含量的比值称分配系数。
标准化的分配系数：即有机碳为基础表示的分配系数。
辛醇——水分配系数：即化学物质在辛醇中质量和在水中质量的比值。
环境化学知识点
环境化学知识点一、环境化学的定义与研究范畴环境化学是一门研究化学物质在环境中的迁移、转化、归宿以及它们对生态系统和人类健康影响的学科。
它涉及到大气、水体、土壤等多个环境介质，以及生物体内的化学过程。
环境化学的研究范畴非常广泛。
从污染物的来源来看，包括工业生产、交通运输、农业活动等人类活动所排放的化学物质，以及自然界本身存在的但在特定条件下可能对环境产生影响的物质。
在污染物的迁移转化方面，要研究它们在不同环境介质中的扩散、吸附、解吸、挥发、沉淀、氧化还原等过程。
而对于污染物的归宿，需要关注它们最终在环境中的积累、降解、无害化或者对生态系统造成的长期影响。
二、大气环境化学（一）大气污染物的种类大气中的污染物多种多样，常见的有颗粒物（如 PM25、PM10）、二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NOₓ）、一氧化碳（CO）、挥发性有机物（VOCs）等。
这些污染物的来源各不相同，例如，SO₂主要来自燃煤电厂和工业锅炉，NOₓ则主要来自汽车尾气和工业燃烧过程。
（二）大气中的化学反应在大气中，这些污染物会发生一系列复杂的化学反应。
例如，SO₂和NOₓ在一定条件下会转化为硫酸和硝酸，形成酸雨；VOCs 和NOₓ在阳光照射下会发生光化学反应，生成臭氧（O₃）等二次污染物。
（三）大气颗粒物大气颗粒物对环境和健康的影响不容忽视。
它们不仅能够降低大气能见度，还能够吸附其他污染物，进入人体后会对呼吸系统造成损害。
三、水环境化学（一）水体污染物水体中的污染物包括有机物（如农药、石油等）、重金属（如汞、镉、铅等）、营养盐（如氮、磷等）以及病原体等。
（二）水体中的化学过程在水体中，污染物会发生水解、络合、沉淀、氧化还原等反应。
例如，重金属离子在一定条件下会与水中的阴离子形成沉淀，从而降低其毒性；氮、磷等营养盐会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖。
（三）水的自净作用水体具有一定的自净能力，通过物理、化学和生物过程可以去除部分污染物。
但当污染物的排放量超过水体的自净能力时，就会导致水质恶化。
环境化学名词解释
名词解释1、环境污染——由于人为因素使环境的构成或状态发生变化，环境素质下降，从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件，就叫环境污染。
2、环境化学——是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。
3、污染物的迁移——指污染物在环境中所发生的空间位移及其所有引起的富集、分散和消失的过程。
4、化学污染物——是指由人类活动产生的天然环境化学组分共存和相互作用又可能产生不良生态效应或健康效应的化学物质。
5、环境污染化学——主要研究化学污染物在生态环境体系中的来源、转化、归宿及生态效应的学科。
又分为大气、水体和土壤三个部分。
6、光化学烟雾——碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物在强烈太阳光作用下发生化学反应而生成一些氧化性很强的二次污染物（如臭氧、PAN，硝酸等），这些反应物和产物的混合物所形成的烟雾，称光化学烟雾。
7、温室效应——大气具有易使太阳短波辐射到达地面而拦截地表向外放出长波辐射的作用，而使地球表面温度升高的现象。
8、积聚膜——DP在 0.05～2 um范围内，主要来源于爱根核膜的凝聚，燃烧过程所产生蒸汽冷凝、凝聚，以及由大气化学反应所产生的各种气体分子转化成的二次气溶胶等。
积聚膜的粒子不易被干、湿沉降去除，主要的去除途径是扩散，这两种膜合称为细粒子。
9、爱根核膜——粒径小于0 .05um，主要来源于燃烧过程所产生的一次气溶胶粒子和气体分子通过化学反应均相成核转换的二次气溶胶粒子，所以又称成核型。
10、酸雨——由于酸性物质的湿沉降而形成的。
11、粗粒子膜——DP大于2um，主要来源于机械过程所造成的扬尘，海盐溅沫、火山灰和风砂等一次气溶胶粒子，主要靠干沉降和雨水冲刷去除。
12、敏化光解——水体中存在的天然物质被阳光激发，又将其激发态的能量转移给化合物而导致的分解反应。
13、生物富集——是指生物通过非吞食方式，从周围环境蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内浓度超过周围环境中浓度的现象。
环境化学_戴树桂版_第二版_课件_1第一章
3）降雨中的环境化学 rainfall and Environ. Chem.
冲 刷 尘 埃 ？ O2=O+O ， SO3+H2O=H2SO4,NO2+H2O=HNO3
O+O2=O3 ， O3=O2+O ，
4)原野湿地静悄悄 ：栖息地、酸雨、臭氧层、疾病、化学污染物
一、环境问题—旧话重提
1、Environment
1）定义 环境是指与某一中心事物有关（相适应）的周
围客观事物的总和，中心事物是指被研究的对象。 对人类社会而言，环境就是影响人类生存和发展 的物质、能量、社会、自然因素的总和。
8
9
一定程度上,自然环境中适应的本质是化学物质作用结果
➢小麦种在麦仙翁（一种野草）群落中，产量明显提高； ➢ 羊角芹的种子同期它植物种子种植在一起，其它植物不会发芽； ➢ 黄鱼不能生长在淡水中； ➢ 鲤鱼不会生长在海水中； ➢ 人体血液中元素含量和地壳中元素的丰度具有高度的一致性； 2）分类：环境包括自然环境和社会环境两大部分。
(4)伦敦烟雾事件：发生在1952年12月5～8日，四天内中毒死亡4000 多人。
(5)四日市哮喘事件：1955年以来日本四日市石油提炼和工业燃油产生的 废气严重污染城市大气，哮喘病患者达817人，死亡36人。
(6)痛痛病事件：1955～1972年日本富山县内的锌、铅冶炼厂等排放的 含镉废水污染神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米含镉，居 民食用含镉米和饮用含镉水而中毒，患者超过280人，死亡数十人。
环境化学
32学时
东华大学环境科学系：宋新山
Tel： 67792550;13044120556
E-mail：newmountain@
环境化学课后答案(戴树桂)主编_第二版(1-7章)完整版
环境化学课后答案第一章绪论1．如何认识现代环境问题的发展过程？环境问题不止限于环境污染，人们对现代环境问题的认识有个由浅入深，逐渐完善的发展过程。
a、在20世纪60年代人们把环境问题只当成一个污染问题，认为环境污染主要指城市和工农业发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声污染。
对土地沙化、热带森林破环和野生动物某些品种的濒危灭绝等并未从战略上重视，明显没有把环境污染与自然生态、社会因素联系起来。
b、1972年发表的《人类环境宣言》中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且表现在对生态的破坏和资源的枯竭；也宣告一部分环境问题源于贫穷，提出了发展中国家要在发展中解决环境问题。
这是联合国组织首次把环境问题与社会因素联系起来。
然而，它并未从战略高度指明防治环境问题的根本途径，没明确解决环境问题的责任，没强调需要全球的共同行动。
c、20世纪80年代人们对环境的认识有新的突破性发展，这一时期逐步形成并提出了持续发展战略，指明了解决环境问题的根本途径。
d、进入20世纪90年代，人们巩固和发展了持续发展思想，形成当代主导的环境意识。
通过了《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》等重要文件。
它促使环境保护和经济社会协调发展，以实现人类的持续发展作为全球的行动纲领。
这是本世纪人类社会的又一重大转折点，树立了人类环境与发展关系史上新的里程碑。
2．你对于氧、碳、氮、磷、硫几种典型营养性元素循环的重要意义有何体会？（1）氧的循环：（2）碳的循环：（4）磷的循环（6）体会：氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的生物地球化学循环是地球系统的主要构成部分，它涉及地层环境中物质的交换、迁移和转化过程，是地球运动和生命过程的主要营力。
3．根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程？（1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。
环境化学知识点(1)
环境化学知识点1.环境污染物的迁移：污染物在环境中所发生的空间位移及其所引起富集、分散和消失的过程谓之污染物的迁移。
迁移模式主要有机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移三种。
2.光化学烟雾：是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物在阳光（紫外光）作用下发生光化学反应生成二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物（其中有气体污染物，也有气溶胶)所形成的烟雾污染现象。
3.大气层结构的分层特点：按照大气在垂直方向的各种特性，将大气分成若干层次。
按大气温度随高度分布的特征，可把大气分成对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。
4.5.大气垂直递减率：随高度升高气温的降低率，用“Γ”表示。
5.光化学反应：分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应。
7.大气中HO·和HO2·的来源①对于清洁大气HO·主要来源于O3的光解②对污染大气如有HNO2和H2O2存在,光解产生羟基③大气中HO2·的主要来源于醛的光解，尤其是甲醛的光解8.光化学烟雾形成的简化机制9.酸雨判定值：PH小于5.6的降雨10.酸雨的主要起始物：污染源排放的SO2，NOx11.影响酸雨形成因素(P117)：⑴酸性污染物的排放及其转化条件⑵大气中的NH3的含量及其对酸性物质的中和性（3）大气颗粒物的碱度及其缓冲能力（4）天气形势的影响12.我国酸雨关键性离子组分是SO42-,Ca2+,NH4+，SO42-是作为酸的指标，其来源主要是燃煤排放的SO2.13.氟氯甲烷的光解：①在对流层很稳定，因而有扩散进入平流层，在紫外线作用下发生光解产生Cl·,如下：②破坏臭氧机理——a.氟氯甲烷与O·（1D)反应b. ClOx·破坏臭氧层过程的循环反应14.雾霾的形成与PM2.5的关系：①PM2.5指直径小于或等于2.5微米的颗粒物，PM2.5是雾霾的其中一种组成部分，与较粗大气颗粒物相比其粒径小，面积大，活性强，易附带有毒有害物质，且在大气中停留时间长，输送距离远，对人的健康和大气环境质量影响更大。
土壤环境化学 (1)
c. 土壤胶体中SiO2/R2O3比值越大，阳离子交换量 越大； d. 土壤pH值下降，阳离子交换量降低。 可交换性 阳离子 盐基离子（Ca2+、Mg2+、K+、 Na+和NH4+等） 致酸离子（Al3+、H+）
盐基饱和土壤：当土壤胶体上吸附的阳离子均为 盐基离子，且已达到吸附饱和时的土壤。
面也显著地增大。
胶体表面分子与内部分子所处的状态不同，受到
内外部两种不同的引力，因而具有多余的自由能即表
面能，这是土壤胶体具有吸附作用的主要原因。
比表面积越大，表面能越大，胶体的吸附性越强。
蒙脱石的比表面积最大（600-800 m2/g），高岭 石最小（7-30 m2/g），有机胶体的比表面积也大 （~700 m2/g）。
缓冲碱：H2CO3 + OH- = H2O + HCO3-
次生矿物
2. 土壤有机质（Soil Organic Matter）
土壤有机质是土壤形成的主要标志，土壤肥力
的表现，土壤中含碳有机物的总称，含量在土壤中
一般为5%以下。
土壤有机质主要来源于动植物残体，微生物体 及其分解和合成的有机物质。可分为非腐殖质和腐 殖质两大类。
3. 土壤水分（Water in Soil）
气相（土壤空气）
土壤中固、液、气相结构图
典型土壤随深度呈现不同的层次
覆盖层（A0）
淋溶层（A）
淀积层（B） 母质层（C） 基岩（D）
1. 土壤矿物质（Soil Minerals）
土壤矿物质是岩石经过物理风化和化学风化形
成的。按成因类型分类： 原生矿物
各种岩石受到程度不同的物理风化而未经 化学风化的碎屑物，其原有化学组成和结 晶构造都没有改变。 大多数是由原生矿物经化学风化后形成的 新矿物，其化学组成和晶体结构都有所改 变。
环境化学名词解释1
绪论1.环境：是相对于中心事物而言的，与某一中心事物有关的周围的空间和事物，就是这个中心事物的环境。
2.环境污染：指有害物质或有害因子进入环境，并在环境中扩散、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。
3.环境污染物：引起环境污染的物质或因子称为环境污染物。
5.污染物的迁移：是指污染物在环境中所发生的空间位移及其引起的富集、分散和消失的过程污染物的转化：是指环境中的污染物在物理、化学或生物的作用下，改变存在形态或转变成为另一种物质的过程7.环境自净：是指环境受到污染后，在物理、化学和生物的作用下，逐步消除污染物达到自然净化的过程第二章大气环境化学1.大气：地球表面受空气引力作用，随地球旋转的空气层5.温度层结：把静大气的温度在垂直方向上分布，称为大气温度层结9.辐射逆温：地面因强烈的有效辐射而很快冷却，近地面层冷却最为强烈，较高的气层冷却较慢，因而形成了自地面开始逐渐向上发展的逆温层10.气温垂直递减率：指在垂直于地球表面方向上，每升高100m气温的变化值r=dt/dz t---热力学温度k；z---高度m r>0 表示温度随高度增加而降低（递减层结）r=0 表示温度不随高度变化（等温层结）r<0 表示温度随高度增加而增加（逆温层结）12.酸性降雨是指：通过降水（雨雪雾等）将大气中的酸性物质迁移到地面的过程1、温室效应：气体吸收地面发射的长波辐射使大气增温，进而对地球起到保温作用的现象2、温室气体：能够引起温室效应的气体3、臭氧层：在高约15~35km范围的低平流层，臭氧含量很高，这部分平流层被称为“臭氧层”第三章水环境化学1.水体：自然界中水的积聚体8.矿化度：矿化过程中进入天然水体中的高于成分的总量9.矿化过程：天然水体主要离子成分的形成过程14.水体污染：由于人类活动排放的污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体，使水和水体底泥的物理、化学性质或生物群落组成发生变化从而降低了水体的使用价值，这种现象称为水体污染15.水体自净：指受污染的水体由于物理、化学、生物等方面的作用使污染物浓度逐渐降低，经一段时间后恢复到受污染前状态的过程（物理、化学、生物自净）26.水体污染源：指造成水体污染的污染物的发生源。
环境化学1
对流层特点：1，气温随高度的增加而降低（每升高100米，气温降低0.6摄氏度）2，含有全部大气质量的3/43，自然界的主要天气过程如雨、雪、雹的形成均出现在自由大气层4，集中了几乎全部水蒸气5，通常的大气污染发生在这一层，污染物迁移转化过程也发生在这一层平流层特点：1，空气没有对流运动，平流运动占显著优势2，空气比对流层稀薄得多，水汽、尘埃的含量甚微，很少出现大气现象3，在高15~60千米范围内，有厚约20千米的一层臭氧层逆温现象：对流层中的一种反常现象，气温随高度的增加而增加，这时气层稳定性特强，对大气中垂直运动的发展起阻碍作用。
近地面层的逆温：辐射逆温、平流逆温、融雪逆温、地形逆温等辐射逆温：是地面因强烈辐射而冷却所形成。
（原因）2、逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响？污染物在大气中的迁移是只有污染物排放出来的污染物由于空气的运动使其传输和分散的过程。
迁移过程可使污染物浓度降低。
逆温现象经常发现在较低气层中，这时大气稳定性强，对于大气中垂直运动的发展起着阻碍作用。
逆温会使上下层空气温差减小，使他们之间减少对流，从而使空气减少运动，污染物漂浮在大气上空，没有空气的运动，污染物难以扩散，使得空气中的污染物长期存在，不利于污染物迁移影响大气污染物迁移的因素：1.风和大气湍流的影响风可使污染物向下风向扩散，湍流可使污染物向各个方向扩散，浓度梯度可使污染物发生质量扩散，其中风和湍流起主导作用。
2.天气形势和地理形势的影响天气形势是指大范围气压分布的状况。
①逆温现象：如：高压区形成下沉逆温，加重局部污染。
②地理地势：——局地环流海陆风：白天——海风（海上吹向大陆）夜间——陆风（陆地吹向海洋）城郊风：热岛效应，形成烟幕,导致市区大气污染加剧。
山谷风：白天——谷风（沿山坡的上升气流）夜间——山风（山坡上的冷空气沿坡下滑）山谷风转换时，往往造成严重的空气污染。
总：风和大气湍流越强，污染源排出的污染物越易散开，降低局部污染。
环境化学(带)
环境化学是一门研究化学物质在环境中的存在、迁移、转化、归趋和影响的科学。
它是环境科学与化学的交叉学科，旨在揭示化学物质与环境的相互作用规律，为环境保护和污染控制提供科学依据。
本文将从环境化学的定义、研究内容、研究方法和发展趋势等方面进行阐述。
一、环境化学的定义环境化学是研究化学物质在环境中的行为、效应及其与环境相互作用的科学。
它关注化学物质在空气、水、土壤、生物等环境介质中的分布、迁移、转化、降解和生物可利用性等方面。
环境化学的研究对象包括自然环境中存在的化学物质和人类活动排放的化学物质。
二、环境化学的研究内容1.环境分析化学：研究环境中化学物质的检测、测定和监控方法，为环境化学研究提供数据支持。
2.环境污染化学：研究污染物的来源、排放、迁移、转化和归宿，探讨污染物的环境行为和生态效应。
3.环境生物化学：研究生物体与化学物质相互作用的规律，探讨化学物质对生物体的毒性、代谢和生物降解等过程。
4.环境催化化学：研究催化剂在环境污染物降解和资源化中的作用，为环境污染控制提供技术支持。
5.环境地球化学：研究地球表层环境中化学元素的分布、迁移和循环，探讨化学物质在地质历史演变中的作用。
6.环境化学污染控制：研究化学污染物的治理技术、政策和法规，为环境管理提供科学依据。
三、环境化学的研究方法1.采样与分析方法：采用现场采样、实验室分析和仪器检测等技术，获取化学物质在环境中的浓度、形态和分布等数据。
2.模型模拟方法：建立数学模型，模拟化学物质在环境中的迁移、转化和归趋过程，预测污染物的影响范围和程度。
3.实验室模拟方法：通过实验室模拟环境条件，研究化学物质的环境行为和生物效应。
4.现场监测方法：利用遥感、传感器等技术，实时监测环境中化学物质的浓度和分布。
5.联合研究方法：结合多种研究手段，从不同角度探讨化学物质与环境相互作用的过程和机制。
四、环境化学的发展趋势1.环境纳米化学：研究纳米材料在环境化学污染控制中的应用，探讨纳米技术在环境保护领域的潜力。
02-1环境化学第二章__大气环境化学(1)
（三）中间层
从平流层顶到约85km的高度
特点：
1、空气更稀薄 2、无水分 3、温度随高度增加而降低，中间层顶，气温最低
（-100℃） 4、对流运动强烈。 5、中间层中上部，气体分子（O2、N2）开始电离。
（四）热层
从80km到约500km的高度
特点： 1、温度随高度增加迅速增高； 2、大气更为稀薄; 3、大部分空气分子被电离成为离子和自由
第一节 大气结构、组成和性质
一、大气垂直分层 二、大气的组成 三、大气中的主要污染物
一、大气垂直分层
通常把静态大气的温度和密度在垂直方向上的分布， 称为大气温度层结和大气密度层结。
大气
依据
大气的 温度层结 密度层结 运动规律
划分为
对流层 平流层 中间层
热层 散逸层
（一）对流层
平均厚度12km,赤道19km，两 极8-9km，云雨主要发生层， 夏季厚，冬季薄。
以上快 (占N9O0%＋以1上／)2，O其2 次才N为ON2O2（仅占10%左慢右）
（三）含碳化合物的来源和演变
CO、CO2、CHx、含氧烃等
1、CO
1）危害
阻碍体内氧气输送 参与光化学烟雾形成
·OH ＋ CO CO2 ＋ H· O2 ＋ H· HO 2·＋ M
NO ＋ HO2· NO2＋ ·OH
N2O ＋
N2＋O·N2O ＋
hv N2O ＋
O2N·O
N2＋O2
O·
（二）含氮化合物的来源和演变
2、NOx
1）危害
NO、NO2，通式NOx
与血红蛋白结合，肺炎
损伤叶组织、造成斑点 光化学烟雾
（二）含氮化合物的来源和演变
NO、NO2，通式NOx
环境化学知识点总结及课后答案
环境化学知识点总结第一章绪论内容提要及重点要求：本章主要讲解了环境化学在环境科学中和解决环境问题上的地位和作用。
它的研究内容、特点和发展动向，主要环境污染物的类别和它们在环境各图中的迁移转化过程。
要求掌握对现代环境问题的认识以及对环境化学提出的任务，明确学习环境化学的目的。
第一节环境化学地球的形成及其演化地球作为宇宙中较小的一分子，人们对其形成和演化过程的认识也有一个漫长的和递进的过程。
“星云假说”在当时，18世纪占有重要的意义。
由德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯先后独立提出来的第一个科学的天体演化理论，具有代表性的：俘获说、灾变说、星子说，大部分各有其合理的部分，以现有的事实为基础又提出一些任意的假说，思想上带有片面性。
“星云假说”认为地球的形成是由星云状的物质凝聚的结果，这种星云是由尘埃和气体质点组成，它的体积很大，曾遍布在整个太阳系所占据的空间。
质点分布不均匀，在引力收缩的过程中，大部分物质向中心集结，逐渐形成原始的太阳。
同时，环绕在太阳周围的质点由于互相碰撞，向原始太阳的某一轨道面集中，而形成环绕太阳旋转的，包括地球在内的各个行星。
因单纯建立牛顿力学的基础之上，含有形而上学因素随着科学技术的进步，人们思想认识不断发展，太阳系演化学说40多种。
演化：在地球形成之后的漫长地质年代，地球逐渐冷却，内中的物质同时发生异作用。
使地球逐步分出了不同的圈层，地核、地幔和地壳。
三个圈层位于不同的深度，具有不同的物理性质。
深度越深，密度、压力和温度越高。
软流层：集中大量的放射性物质呈熔融状态，被认为是岩浆的发源地。
由地幔顶部和地壳的坚硬岩石组成了厚约为70—100km的岩石圈同时地球上还分异出了水圈和大气圈。
由于有了水、空气给生物的发生和发展提供了条件，形成了生物圈地球各圈层形成之后各个圈层之间并不是彼此独立，静止不变的，而是相互制约、相互渗透、相互影响、不断发展和变化的。
原始大气成分（H、He）→部分C、N、O→CH→→→环境问题的产生和发展环境：对某一生物主体而言，环境指的是那些影响该主体生存、发展和演化的外来原因和后天性的因素。
《环境化学》课后习题解答
《环境化学》课后习题解答第一章绪论2、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课？环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。
环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。
其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。
环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。
目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。
当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。
3、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。
按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物；按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。
主要化学污染物有：1.元素:如铅、镉、准金属等。
2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等3.有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等；4.金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等；5.含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等；6.含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等；7.有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛；8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等；9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。
什么是环境化学
什么是环境化学环境化学是一门研究环境中的化学物质及其对生物和环境影响的学科。
环境化学家关注的问题包括大气、水、土壤和生物体中的化学物质，以及这些化学物质在环境中的迁移、转化和降解过程。
环境化学在我国的发展日益重要，因为它有助于解决环境污染问题，保护人类健康和生态系统。
环境化学的研究领域广泛，包括以下几个方面：1. 大气环境化学：研究大气中的气体和颗粒物污染，以及这些污染物的来源、传输、转化和去除过程。
大气环境化学家关注的问题包括酸雨、光化学烟雾、PM2.5等。
2. 水环境化学：研究水体中的污染物，包括有机物、无机物、微生物等，以及水体污染物的来源、迁移、转化和降解过程。
水环境化学家关注的问题包括水体富营养化、地下水污染、水资源利用等。
3.土壤环境化学：研究土壤中的化学物质，包括有机物和无机物，以及土壤中污染物的来源、迁移、转化和降解过程。
土壤环境化学家关注的问题包括土壤污染、土地利用变化、土壤肥力等。
4.生物环境化学：研究生物体中的化学物质，包括内源性和外源性化学物质，以及这些化学物质在生物体内的分布、代谢和毒性作用。
生物环境化学家关注的问题包括环境污染物对生物体的毒性、生物标志物的应用、生态毒理学等。
5.环境分析化学：研究环境样品中化学物质的检测方法和技术，包括样品预处理、仪器分析和数据处理等。
环境分析化学家关注的问题包括方法的准确性和灵敏度、仪器的性能指标、数据分析等。
6.环境污染治理：研究环境化学污染物的治理技术，包括物理、化学和生物方法。
环境污染治理专家关注的问题包括治理技术的可行性、经济性和效果评估等。
在我国，环境化学得到了政府和社会的广泛关注。
各级政府纷纷制定政策措施，加大环保投入，推动环境化学的发展。
同时，环境化学家们积极开展科研攻关，努力解决我国面临的环境污染问题。
通过不断探索和创新，我国环境化学研究取得了世界领先的成果，为保护生态环境、促进绿色发展做出了重要贡献。
环境化学.doc
一、名词解释1、光化学烟雾：2、温室效应：3、水体富营养化：4、敏华光解：5、共代谢：6、土壤污染：7、生物降解：8、优先污染物：答案：1.光化学烟雾：由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。
{含有氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染物（O3、醛类、PAN、HNO3等）} 来自第二章2.温室效应：大气中的CO2等温室气体允许太阳光短波辐射到达地面，但同时吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留在大气之中，从而使大气温度升高的现象。
来自第二章3.水体富营养化：是指氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，鱼类及其他生物大量死亡的现象。
来自第三章4.敏华光解：敏化光解是指一种光吸收分子可能将它的过剩能量转移到另一种分子（有机污染物），从而导致该分子（有机污染物）发生分解。
来自第三章5.共代谢：某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。
来自第四章6.土壤污染：当污染物通过各种途径进入土壤的数量超过了土壤的自净能力，并破坏了土壤的功能，引起土壤质量恶化的现象，称为土壤污染。
来自第四章7.生物降解：是指有机物质在生物作用下，主要通过生物氧化以及其他生物转化，变成更小更简单的分子的过程。
来自第五章8.优先污染物：由于化学污染物种类繁多，世界各国都筛选一些毒性强、难降解、残留时间长、在环境中分布广的污染物优先进行控制，称为优先污染物。
来自第一章二、选择题1、在水体中颗粒物对重金属的吸附量随PH升高而（）A．增大 B.减少 C.不变 D.无法判断解析：当pH升高向碱性条件变化时，水体中的碳酸根离子会大量增加，水体中的碳酸根会络合颗粒物表面的重金属，水体中溶解态重金属含量将会升高。
故选择A2、土壤有机质来源不包括（）A树脂B腐殖酸C腐黑物D矿物质解析：D 矿物质属于无机物3、大气颗粒物的粒度有艾根核模、积聚模和粗粒子模。
环境化学1
第二节 环境污染物 优先污染物（priority pollutants):优先控制的毒性 强、难降解、在环境中分布广的污染物。 环境效应：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。 按环境变化的性质分为：环境物理效应、环境化学 效应、环境生物效应。 污染物的迁移：污染物在环境中发生的空间迁移及 其所引起的富集、分散和消失的过程。
体积分数 逐年上升
北半球：夏季出现浓度最小值（光合作用及化石燃料取 暖）；南半球：季节变化不明显（大部分为海洋，陆地 主体为荒漠和无植被冰盖）。
南半球：变化不明显
北半球：年较差较大，且 随纬度增加迅速增加。中、 高纬地区度大气传输
危害：影响全球气候
额外CO2的出路：进入海洋、进入生物圈、停留在 大气圈（影响最大）
重排：
b.自由基－分子相互作用
加成反应： 取代反应：
c.自由基－自由基相互作用 自由基二聚：
自由基偶联：
（2）自由基链反应
理论：可一直进行；实际：会被与增长反应竞争的自由基双 分子反应终止。
二、光化学反应基础
1.光化学反应过程：分子、原子、自由基或离子吸收光 子而发生的化学反应。
a.初级过程：化学物质吸收光量子形成激发态物种。
源：天然：以甲烷转化最重要。
汇：1)土壤吸收：土壤中细菌将CO代谢为CO2和CH4。 2)与氢氧自由基反应：是主要消除途径。 链反应，去除 50%的CO CO浓度分布及停留时间（短）
南半球低、北半球高
城市浓度比非城市高，城市浓度与交通密度关系大。
b.CO2: 无毒、无味，是重要温室气体
源：人为（矿物燃料燃烧）； 天然（海洋脱气、甲烷转化、动植物呼吸、腐败和燃烧）。 汇：光合作用
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我国环境污染防治面临的挑战
随着社会经济快速发展、城市化进程 加速和人民生活水平迅速提高，今后10-20 年，我国环境保护和污染防治将面临更大 的挑战 7%的经济增长－污染防治的压力越来 越大 小康社会生活水平－环境质量的要求 越来越高 发达国家技术进步－国际环境标准越 来越严格
2020年我国环境保护的目标
7)海湾战争造成的环境污染。1990年 底爆发的海湾战争历时42天，期间油 井大火昼夜燃烧，是迄今历史上最大 的石油火灾及海洋石油污染事故，也 是人类历史上最严重的一次环境污染， 其污染程度超过切尔诺贝利核电站发 生的核泄漏事故。这次战争所造成的 环境污染是灾难性的，已给世界带来 了影响。
2004年2月重庆天原化工总厂昨天发生两 起事故，泄漏的有害气体氯化氢随风扩散，致 使周边部分居民反映不适，500多名学生紧急 疏散，9名中毒者被医院收治。 2004年初，我省沱江上游发生的近年来 最为严重的一次突发性水污染事件，由氨氮指 标严重超标引起，其直接经济损失约3亿元人 民币，生态环境恢复需5年时间。 2005,黑龙江某石油化工厂爆炸导致松花 江水污染事件
1952年12月英国伦敦的烟雾事件（粉尘中Fe2 O3 使SO2转变成硫酸，附着在烟尘，吸入肺部）， 中毒死亡4000多人。 1955年日本四日市的哮喘事件（有毒重金属微粒及 SO2吸入肺部所致），哮喘病患者达817人，死亡 36人。 1953年日本的水俣病事件（食用含有甲基汞的鱼）， 有机汞中毒者283人，其中60人死亡。 1955年日本的土壤重金属污染痛痛病事件（食用含 镉废水灌溉的镉米和含镉的水），患者超过280人， 死亡数十人。 1968年日本的农药污染米糠油事件（食用含有多氯 联苯的米糠油所致），造成13000人中毒，死亡 16人。
物 质 能 量
自然环境
空气 水 岩石、土壤 动植物、微生物 气温 阳光 引力 地磁 太阳的稳定性 地壳的稳定性 大气力量 水循环 水土演变等多种自然因素
自 然 现 象
大气圈ห้องสมุดไป่ตู้
化学圈
生物圈
环境介质交 界面
土壤圈 水圈
地球环境中各环境介质与化学圈之间的关系
2、社会环境 社会环境是指人类的社会制度 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 机构等。
第二次世界大战后， 社会生产力 突飞猛进， 机器的广泛使用， 为人 类创造了大量财富，而工业生产排出 的废弃物却造成了严重的环境污染。 大量人工制取的有毒化合物进入环境 后， 在环境中扩散、迁移、积累和转 化， 不断地恶化环境， 严重威胁人 类和其他生物的生存。
20世纪，由于近代社会经济的高 度发展，环境污染和衰退更加严重， 构成了所谓社会公害，使人类的生 存和发展受到更大的威胁。 世界上曾发生过八大公害事件：
当前面临的十大环境问题
全球气候变暖； 臭氧层破坏； 酸雨蔓延；
固体废物弃置；
生物多样性减少；
森林面积锐减； 土壤退化和沙漠化；
大气污染严重；
淡水资源枯竭和恶化；
资源匮乏
四. 我国环境污染防治面临的主要问题 与发达国家的差距 我国环境问题的严重性和复杂性 发达国家环境质量显著改善，污染控制 技术已取得绝对优势； 发达国家研究重点向绿色技术、环境修 复与环境安全转移； 我国环保科技整体水平与发达国家差距 明显，并有扩大的趋势
环境污染得到有效控制
生态恶化趋势基本得到遏制
全国大部分地区的环境质量明显改善 部分重要生态系统得到重建与修复 建设一批生态城镇 重点区域社会、经济、环境实现协调发展
五、我国环境科学与工程领域急需解决的重大问题 1．地表水污染机理与水环境修复 2．地下水污染与修复 3．安全饮用水技术保障体系 4．污废水处理与资源化成套技术 5．大气污染形成机理与控制 6．城市空气质量控制机理与技术 7．城市物理污染机理及其控制 8．土壤污染机理与修复 9．固体弃物处理处置与资源化 10．绿色化学与清洁生产 11．环境监测新技术 12．持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，简称POPs）与生态安全 13．区域环境调控与环境建设 14．国家重大建设项目与生态环境安全
第一章：绪论
本章主要介绍当今世界面临的全球性 环境问题、我国环境污染防治面临的主要 问题；环境化学在环境科学中和解决环境 问题上的地位和作用，它的任务、内容、 特点和发展方向；以及主要的环境污染物 等。要求同学们了解现代环境问题认识的 发展以及环境化学的任务，明确环境化学 课程学习的目的。
1. 环境问题
环境污染类型的划分也因目的、角 度不同而不同。 按污染物性质可分为生物污染、 化学污染和物理污染； 按环境要素可分为大气污染、水 污染、土壤污染、放射性污染等； 其它还可以按污染产生的原因、 按污染范围等进行不同的分类。
环境干扰
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，就是 环境干扰。 环境干扰包括噪声、振动、电磁波干扰、 热干扰等。 环境干扰是由能量产生的，是物理问题。 环境干扰一般是局部性的、区域性的，在 环境中不会有残余物质存在，当污染源停止作 用后，污染也就立即消失。因此环境干扰的治 理很快，只要停止排出能量，干扰就会立即消 失。
《中华人民共和国环境保护法》 把环境定义为：“ 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、自然遗迹、 人文遗迹、自然保护区、风景名 胜、城市和乡村等。”
二、环境问题
环境问题是指作为中心事物的人类与作 为周围事物的环境之间的矛盾。 环境问题分类 按发生的机制进行分类，环境问题主要 有环境破坏和环境污染与干扰两种类型。 1. 环境破坏 环境破坏又称生态破坏。主要指人类的 社会活动产生的有关环境效应，导致了环境 结构与功能的变化，对人类的生存与发展产 生了不利影响。
环 境 化 学
教
材
主要参考书
科学期刊
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. 中国给水排水 6. Chemosphere 7. Environ. Sci. Technol. 8. Water Science and Technology
9. Water Research
三、环境问题的认识过程
20世纪60年代，人们把环境问题只当成一个 污染问题，没有把环境问题与自然生态、社会 因素联系起来，低估了环境污染的危害性和复 杂性，未能追根寻源。 1972年，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人 类环境会议，第一次把环境问题与社会因素联 系起来。这次会议是人们对环境问题的一个里 程碑。但是，它没有从战略高度上指出防治环 境问题的根本途径，没有明确环境问题的责任， 没有强调需要全球的共同行动。
我国分别在1973、1983、1989和1996 年召开了四次全国环境会议，推动了我 国环境保护事业的发展和人们对环境认 识的发展。 随着环境问题的日益严重，人类对 环境问题的认识也在不断提高。在当今 世界上，人们越来越清楚地看到，环境 问题已不再是某个国家和局部地区的事 情。"酸雨"、"温室效应"、"臭氧层破坏 "等已远远超出国家和地区的局限而成为 全球性的问题。这些问题严重威胁着人 类的生存和发展，成为世界各国关心的 大问题，也成为国际社会注意的热点。
4)印度博帕尔农药泄漏事故。1984年12月 3日，美国联合碳化物公司设在博帕尔市 的农药厂的剧毒化学品异氰酸甲酯罐爆 裂外泄，受害人数20万，死亡2000人以 上。 5)原苏联切尔诺贝利核电站泄露事故。 1986年4月26日位于基辅地区的切尔诺贝 利核电站四号反应堆爆炸，造成重大放 射性污染，周围十多万居民被疏散，伤 数百人，死亡31人。 6)莱茵河污染事故。1986年11月1日，瑞 士巴塞赞德兹化学公司的仓库起火，使 大量有毒化学品随灭火用水流进莱茵河， 造成西欧10年来最大的污染事故。
环境破坏按对象性质可分为两类： 一类是生物环境破坏： 如因过度砍伐引起的森林覆盖率 锐减，因过度放牧引起草原退化，因 滥肆捕杀引起许多动物物种濒临灭绝 等。 另一类属非生物环境破坏:
2 环境污染与干扰
环境污染 有害物质或因子进入环境，并在环境中 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”。其中引起环境污染的物质 或因子称环境污染物，简称污染物。 环境污染主要是指人类活动导致环境质 量下降。
1、自然环境 自然环境是人类目前赖以生存、生活 和生产所必需的自然条件和自然资源的 总称，即阳光、温度、气候、地磁、空 气、水、岩石、土壤、动植物、微生物 以及地壳的稳定性等自然因素的总和。 “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”， 有时简称为环境。 自然环境亦可以看作由地球环境和外 围空间环境两部分组成。
随着人类社会经济的发展， 环境问题也在不断产生和发展。 环境污染的公害事件发生频率加 快。 70年代以来，所发生的许 多公害的严重程度，已远远超过 了八大公害。
1）意大利塞维索化学污染事故。1976年7月 10日意大利北部塞维索地区的一家农药厂爆 炸，导致剧毒化学品二恶英的污染，使许多 人中毒，附近居民被迫迁走，几年内当地畸 形儿的出生率大为增加。 2）美国三里岛核电站泄露事故。这次事故发 生在1979年3月28日，直接经济损失达10多亿 美元。 3）墨西哥的液化气爆炸事故。1984年11月19 日，墨西哥国家石油公司所属的液化气供应 中心发生爆炸，死亡1000多人，伤400多人， 3万多人无家可归。
1932年12月比利时发生的马斯河谷烟雾事 件（SO2 转化为SO3进入肺部 ）使数千人 中毒，60余人死亡。 1943年5月到10月美国落杉矶的光化学烟雾 事件（石油工业和汽车废气-SO2 ，CO， Nox ，O3，醛类-在紫外线辐射作用下产 生的光化学烟雾）造成400余人死亡。 1948年10月发生在美国的多诺拉烟雾事件 （SO2 同烟尘作用生成了硫酸盐，吸入肺 部）使5911人发病，17人丧生。