环境化学绪论
【环境化学】环境化学绪论
2我国环境污染防治面临主要问题
与发达国家的差距 我国环境污染防治面临的挑战 2020年我国环境保护的目标
3 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．持久性有毒物质与生态安全 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
一、环境问题—旧话重提
1、环境 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。
• 小麦种在麦仙翁的野草中，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、环境问题
1）定义 全球环境或区域环境中出现不利于人类生
存和发展的各种现象，称为环境问题。
2）分类
原生环境问题：自然力引发，也称第一类环境问题，火山喷发、地 震、洪灾等
次生环境问题：人类生产、生活引起生态破坏 和环境污染，反过来危及人类生存和发展的现 象，也称第二类环境问题。又包括：环境污染 和生态破坏。
21、多氯联苯 22、苯酚 23、间-甲酚 24、2，4二氯酚 25、2，4，6-三氯酚 26、五氯酚 27、对-硝基酚 28、硝基苯 29、对-硝基甲苯 30、2，4-二硝基甲苯 31、三硝基甲苯 32、对硝基氯苯 33、2，4-二硝基氯苯 34、苯胺 35、二硝基苯胺 36、对硝基苯胺
环境化学《第一节 环境化学》ppt
（3） 当今世界面临的环境问题
(A)大气污染严重 全球性的大气污染有：酸雨、温室效应、臭 氧层的破坏。 区域性的大气污染有：光化学烟雾、大气气 溶胶等。
（a）酸雨：pH＜5.6的雨 雪或其它形式的降水。 主要的致酸物质有 H2SO4，HNO3，有机酸。
前体物是SO2，NOX。
世界上最严重的酸雨为 pH＜1.5。我国有1/3 国土被酸雨所覆盖。年降 雨一般pH＜4.5。
2000年 2000环境千年，行动起来吧。 2001年 世间万物，生命之网 2002年 让地球充满生机 2003年 水——二十亿人生命之所系 2004年 海洋存亡，匹夫有责 2005年 营造绿色城市，呵护地球家园 2006年：沙漠和沙漠化
2007年世界环境日主题为“冰川消融，后 果堪忧”。 年“六· 五”世界环境日中国主题——“污染 减排与环境友好型社会”， 2008年世界环境日的主题—— “转变传统观 念，推行低碳经济”. 2008年“六· 五”世界环境日中国主题—— “绿色奥运与环境友好型社会”
环境科学已形成许多分支：环境地学、 环境生物学、环境化学、环境物理学、 环境工程学、环境医学；环境管理学、 环境经济学、环境法学；环境评价学、 环境规划学等。
环境化学是环境科学的一个重要分支学科
5、环境化学 (Environmental Chemistry)
环境化学是在化学学科的传统理论和 方法的基础上发展起来，以化学物质在环 境中出现和引起的环境问题为研究对象， 研究有害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。
《中华人民共和国环境保护法》中规定， 环境是指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和总体, 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、风景名胜区、城市 和乡村等。
【环境科学课程】《环境化学》第1章 绪论
1.1 环境化学 1.1.1 Why? 1.1.2 What? 1.1.3 How?
1.2 环境化学学科任务及发展方向 1.3 污染物在各圈层中的迁移转化过程简介
1
1.1.1 Why?
Environmental Chemistry
2
(1)社会经济发展的需要
环境污染 (Environmental Pollution) 问题日益严重
我国综合能源消耗相当于美国的3倍、德国的5倍、日 本的近6倍。
5
(2)环境科学研究的需要
造成环境污染的因素
物理因素：噪声、光、电磁辐射 生物因素：动物种群的灭绝 化学因素：汽车尾气、废弃化学物质
化学物质引起的环境污染占80％～90％ 大量的有害化学物质 (Chemicals) 进入地球的各个
13
有害化学物质
有害化学物质即环境污染物：进入环境后使环 境的正常组成和性质发生变化，这种变化会直 接或间接地有害于人类，这样的物质称为环境 污染物。
14
环境污染物的分类 (p.12)
按受污染物影响的环境要素分：
大气污染物：例如大气颗粒物、SO2 水体污染物：例如工业废水、生活污水
25
效应－环境效应
环境效应—自然过程或人类生产生活活动对环境造 成污染和破坏，从而导致环境系统的结构和功能发 生变化。(p.13)
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
26
环境效应之一：环境物理效应
环境物理效应：由物理作用引起的环境效应；
噪声 地面沉降 热岛效应 温室效应 大气能见度降低
会造成环境问题
21
碳 循 环
环境化学-王版各章名词解释
第一章绪论1、环境化学研究的内容；主要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。
2、环境污染；由于认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。
3、环境污染物：是环境化学研究的对象，进入环境后使环境的正常组成和性质发生改变，直接或间接有害于人类与生物的物质。
4、优先污染物；指在众多污染物中筛选出的潜在危险大因而作为优先研究和控制对象的污染物。
5、环境效应；是指由环境变化而产生的环境效果6、环境效应化学：在多种环境条件的影响下，物质之间的化学反应所引起的环境效果。
第二章大气环境化学1、一次污染；是指污染物由污染源直接排入环境所引起的污染2、二次污染；是由一次污染物经化学反应形成的污染物如CO,SO2,NO3、辐射逆温；晴朗平静的夜晚，地面因辐射而失去热量，近地气层冷却强烈，较高气层冷却较慢，形成从地面开始向上气温递增。
4、地形逆温；由于山坡散热快，冷空气山坡下沉到谷地，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现气温的倒置现象。
5、温室效应；大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，6、光量子产率；化学物质吸收光量子后，所产生的光物理过程或光化学过程相对效率。
7、气温垂直递减率气温随高度的变化通常以气温垂直递减率(Г)表示，即每垂直升高100m，气温的变化值：T－绝对温度，K；Z－高度。
8、光化学反应；物质一般在可见光或紫外线的照射下而产生的化学反应。
9、气溶胶；由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系。
10、酸雨；被大气中存在的酸性气体污染，pH小于5.65的酸性降水。
11、湿沉降；下雨时，高空雨滴吸收包含酸性物质继而降下时再冲刷酸性物质降到地面。
12、干沉降：不下雨时，大气中酸性物质可被植被吸附或重力沉降到地面。
环境化学(袁加程)第一章 绪论
1970年以前为孕育阶段；
20世纪70年代为形成阶段；
20世纪80年代以后为发展阶段。
三、环境化学的任务 环境化学的主要任务可归纳成以下六个方面： ①研究环境的化学组成，建立环境化学物质的分析方法； ②掌握环境的化学性质，从环境化学的角度揭示环境形成 和发展规律，预测环境的未来； ③研究和掌握环境化学物质在环境中的形态、分布、迁移 和转化规律； ④查清环境污染物的来源； ⑤研究污染物的控制和治理的原理及方法； ⑥研究环境化学物质对生态系统及人类的作用和影响等。
环 境 化 学
第一章
绪
论
本章主要介绍环境化学的几个基本概念及环 境化学的主要内容和任务。
第一节 环境化学
一 、环境化学的概念 环境化学是环境科学的一门基础科学， 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。
二、环境化学的发展历史 环境化学的发展大致可分为三个阶段：
赤潮
排污口
1973年以后在莫斯科工业区附近，已 经出生了90名四肢不全的畸形儿
• 固废污染
• 废弃的轮胎
复印机
废弃电视机
危险废弃物
• “八大公害事件”
⑴ 马斯河谷烟雾事件 ⑵多诺拉烟雾 ⑶ 洛杉矶光化学烟雾 ⑷ 伦敦烟雾 ⑸ 四日市哮喘病 ⑹ 爱知米糠油事件 ⑺ 熊本水俣病 ⑻ 富山骨痛病
•《寂静的春天》
1962年美国生态学家兼作家，蕾切 尔· 卡逊女士以通俗的笔法，提醒世人警 惕过度使用农药的恶果。
土壤中的主要化学污染物是农药、肥料、 重金属等。
三、化学污染物的迁移转化简介
①进入环境的化学物质通过溶解、挥发、 迁移、扩散、吸附、沉降等物理过程或物理化 学过程，分配散布在各环境圈层（水体、大气、 土壤）之中。与此同时，又与各种环境因子 （主要是水、空气、光辐照，微生物和别的化 学物质等）交互作用，并发生各种化学的、生 物的变化过程。经历了这些过程的化学物质， 就发生了形态和行为的变化。 ②这些化学物质在环境中形迹所到之处， 也留下了它们的印记，使环境质量发生一定程 度的变化，同时引起非常错综复杂的环境生态 效应。
环境化学：第一章 绪论 1
Question to be answered
Conceptual model for hazardous compound in environmental system considered
Mathematical model
Input data
Quantitative description of fate of the hazardous compound in the environmental system considered
“决不能吃祖宗饭，断子孙路”
环境化学的研究任务： 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。
环化与普化不同：
（1） 综合体系、开放体系 （2）含量低，分布广，且处于很快的迁移或转化之中 （3）跨学科：涉及化学、生物、医学和地学等
1、环境化学的定义
１９７２年Ｒ.Ａ.Ｈorne在《环境化学》一书中定义： “环境化学是研究岩石圈、水圈、生物圈、外层大气圈的化学 组成和其中发生的过程，特别是界面上的化学组成和过程的 学科。”
也有的学者认为环境化学按其英文名称（Environment Chemistry），它的基础是化学，所以又把环境化学定义为：
全球环境问题
全球气候变化 臭氧层破坏 酸雨 有毒有害化学物质污染与越境转移 生态环境污染与生态系统失去平衡 生物多样化减少
等等……
2、可持续发展
——1987年环境与发展委员会在《我们共同的未来》报 告中第一次阐述了可持续发展的概念，得到了国际社会 的广泛共识。
——可持续发展是指既满足现Байду номын сангаас人的需求以不损害后代 人满足需求的能力。
戴树桂《环境化学》笔记和课后习题详解(绪论)【圣才出品】
第一章 绪 论1.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、环境化学1．环境问题环境污染是指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的过程。
造成环境污染的因素有物理的、化学的和生物的三方面，其中化学的为主要因素。
2．环境化学环境科学是指在原有各相关学科的基础上产生了一门以研究环境质量及其控制和改善为目的的综合性新学科。
它主要是运用自然科学和社会科学有关学科的理论、技术和方法来研究环境问题。
环境问题 环境化学 环境化学的任务、内容与特点环境化学 元素的生物地球化学循环环境化学的发展动向人类社会活动不同功能产生的污染物 环境污染物的类别化学污染物环境污染物 环境效应及其影响因素环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介 绪论（1）环境化学的任务、内容与特点①环境化学的学科定义环境化学是在化学科学的传统理论和方法的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。
环境化学主要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。
②环境化学的研究内容a．有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态；b．潜在有害物质的来源，以及它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；c．有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应的机制和风险性；d．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。
③环境化学的特点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。
（2）元素的生物地球化学循环物质循环可分为内生的循环和外生的循环。
物质循环常基于元素的循环，包括氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的生物地球化学循环。
（3）环境化学的发展动向①环境分析化学；②各圈层环境化学；③污染控制化学。
环境化学第一章绪论
环境污染的新动向
继“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染后，现代人正 进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。
据统计，全球近一半的人处于室内空气污染中，室内 环境污染已经引起35.7%的呼吸道疾病，22%的慢性肺 病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌。目前中国每年由 室内空气污染引起的超额死亡数已经达到11.1万人， 超额急诊数达430万人次，直接和间接经济损失高达 107亿美元。
鱼类对氯化甲基汞：BCF=3 000
8、生物半衰期（BHL）
BHL—Biological half Life，污染物进入生物体内后，在代谢作 用下，污染物削减到初始浓度的一半所需要的时间，即生物半衰期。
一般，污染物在生物体内的代谢符合一级动力学方程：
dC dt
kC
dC C
kdt
C
C0ekt
环境化学
第一章 绪论
一、环境问题 二、环境化学的起源与发展 三、几个基本概念
一、环境问题
1、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。 “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。
自然环境的内涵
自
物质
然
能量
环
境
自然 现象
20世纪90年代 1992年，巴西，里约热内卢，联合
国环境与发展大会，强调和正式确立了可持续发展的思 想，并形成了当代的环境保护的主导意识。
环境问题的全球共识
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。
01环境化学第一章__绪论
* 20世纪90年代，《里约环境与发展宣言》、《21世纪议 程》，促使环境保护和经济、社会协调发展，全球行动的 纲领。 ——形成当代主导的环境意识
* 2002年，在南非约翰内斯堡召开了联合国可持续发展大会。
早期世界著名八大公害
○比利时马斯(Meuse)河谷烟雾事件：发生在1930年12月，重工业排放 的SO2使数千人中毒，60余人死亡。 ○美国洛杉矶光化学烟雾事件：发生在1943年5～10月，造成400余人死 亡。 ◎多诺拉烟雾事件：1948年10月26～31日，美国宾夕法尼亚州多诺拉镇 冶炼厂排放的SO2和烟尘，使5911人发病，17人丧生。 ○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。 ○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。 ○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。 ○水俣病事件：1953～1956年，日本熊本县水俣市，居民食用含有甲基 汞的鱼，导致水俣湾和新县阿贺野川下游有机汞中毒者283人，其中60 人死亡。 ○米糠油事件：1968年3月，日本北九州市，爱知县一带生产米糠油时， 混入多氯联苯，造成13000人中毒，死亡16人。
1986年4月26日凌晨1点23分切尔诺贝利核电站爆炸。一条
30多米高的火柱掀开了反应堆的外壳，冲向天空。反应堆的防护 结构和各种设备整个被掀起，高达2000℃的烈焰吞噬着机房，熔 化了粗大的钢架。携带着高放射性物质的水蒸气和尘埃随着浓烟 升腾、弥漫，遮天蔽日。虽然事故发生6分钟后消防人员就赶到 了现场，但强烈的热辐射使人难以靠近，只能靠直升飞机从空中 向下投放含铅（Pb）和硼（B）的沙袋，以封住反应堆，阻止放 射性物质的外泄。
环境化学 第一章整理-绪论
二、环境容量（Environmental Capacity）
环境容量是指一个特定的环境或一个环境单元所能 容纳某污染物的最大负荷量。
Wc = Ws - B 式中：Wc表示环境容量，Ws表示规定的环境标准
值，B表示环境背景值。它们的单位可以用质量， 也可以用浓度。 对一具体的环境空间（如耕地土壤）： Wc = M (Ws – B) 式中：M为耕地土壤质量（千克或吨），这时Wc的 单位为质量。
5．土地退化，生产潜力下降
6．森林破坏，物种消失加快
森林破坏造成物种的栖息环境改变和消失，已严重影 响了森林对气候的调节作用并使生物多样性以骇人的 速度消失。
7．人口膨胀，人口-资源-环境矛盾日益突出
8．垃圾成灾
第二节 环境污染与环境污染物
一、环境污染 环境污染一般是指由于人类生产生活活动导 致有害物质进入环境，在环境中的累积数量 和速率超过了环境的净化能力，从而使环境 质量变差，对人们正常的生活和生产条件产 生了有害影响。
酸雨可导致材料腐蚀，危害森林，破坏水生和陆地 生态系统，引起农作物减产。世界各国均不同程度 地受酸雨之害，二十世纪80年代以来酸雨频率不断 上升。 当前，我国酸雨覆盖率已占国土面积的近40%，并 有半数以上城市受酸雨之害。
4．水资源短缺和水污染
随着全球经济的发展，人类对淡水资源的需求不断 增加，而人类容易利用的河水、湖水和浅层地下水几 乎都不同程度地受到污染
物时，一种污染物能加强其它污染物的危害 性的
一种有毒物质的作用被另一种物质抑阻， 使其效果相互抵消或减弱的现象。 实验证明：金属广泛存在拮抗作用，如Se对 Hg，Zn对Cd的毒性有拮抗作用。
能、电磁波等 生物污染物：包括细菌、病毒、水体中反常
环境化学第一章绪论
Intermediate：Co2+、Fe2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+ 路易斯软酸：Cu+、Ag+、Hg22+、Pd2+、Cd2+、Pt2+、
Hg2+、CH3Hg+ 路易斯硬碱：H2O、OH-、F-、Cl-、PO43-、SO42-、CO32-、
在含有氧化硫原子的官能团中，最重要的是芳香
R族LA磺S生酸产基和团应。用例量S如O大线3- ，性每烷R线(外年=基性C表大苯1烷活0~于基磺性C苯二1酸剂3磺百)盐酸万〔盐吨L(LA。ASS〕) 。
Байду номын сангаас
6 含磷官能团 理论上虽然磷也像氮一样具有很多氧化态〔从-3到
+5〕，但在与环境相关的化学物质中，磷原子主 要以氧化的形态出现，即+3和+5。 例如：农药、增塑剂、阻火剂、化学武器，沙林。
和仲胺可以作为H-供体〕。 胺基是弱碱，在水溶液中可以获得一个质子，形成铵阳离子。 胺基可以作为Π电子供体。 用作抗氧化剂。 ⑵ 硝基 硝基具有很强的吸电子性质。 硝基具有强氧化性。 (3)偶氮类 (4)三嗪类 (5)季铵盐
5 含硫官能团
在有机分子中硫具有很多不同的氧化态〔从-2到 +6〕。硫原子周围可以环绕10个电子〔如亚砜〕 甚至12个电子〔如砜、磺酸及衍生物〕，这种 能力使其能够发生同族元素氧所不能发生的氧 化复原反响。硫与氧之间另外一个重要的区别 是硫的电负性〔2.5〕比氧要小得多，因此参与 形成氢键的能力也弱得多。
环境化学-绪论 PPT课件
环境问题
• 人类生活和生产活动不断影响和改变环境条件，甚至引起环 境污染。
• 工业化过程中的处置失当，特别是对自然资源的不合理开发 利用，造成了全球性的环境污染和生态破坏。 空气、水和土地污染的环境退化现象 臭氧层破坏 气候变化 水资源的短缺和污染 有毒化学品和团体废弃物的危害 生物多样性的损伤
2. 造成环境污染的三因素 物理的
噪声、震动等 化学的
九大类 生物的
大米草、水葫芦、赤藻等
温室效应
酸雨
光化学烟雾
伦敦烟雾事件
臭氧空洞
海洋污染
赤潮
农药污染
3. 认识环境问题的三个阶段
环境问题并非只限于环境污染,人们对现代环境 问题的认识有个发展过程。 第一阶段：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的是城市和工农业 发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声 的污染。对土地沙化、热带森林破坏和野生动物某些 品种的濒危灭绝等并未从战略上予以重视。我国当时 以污染控制为中心进行环境管理，曾对改善城市和人 民生活的环境质量起了重要作用。 存在问题：没有把环境问题与自然生态联系起来,低 估了环境污染的危害性和复杂性，没有把环境污染与 社会因素相联系，未能追根寻源。
每年有600万公顷具有生产力的旱地变成沙漠
有1100多万公顷的森林遭到破坏
在非洲,干旱将3500万人置于危难之中
在印度,博帕尔农药厂化学品泄漏造成两千人死亡
在墨西哥城,液化气罐爆炸使千人遇难
在前苏联,切尔诺贝利核反应堆爆炸使核尘埃遍布欧洲
在瑞士,农用化学品、溶剂和录污染了莱茵河,使数百万 尾鱼被毒死
样是热门课题。
（2）各圈层环境化学
《环境化学》(第二版)(戴树桂)知识点总结(共18页)
环境化学第一章绪论1、环境：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。
1972年，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人类环境会议，通过了《人类环境宣言》。
2、构成环境的四个自然圈层包括土壤、岩石圈、大气圈和水圈3、为保护人类生存环境，联合国将每年的4月22定位世界地球日，6月5日定位世界环境日。
4、环境保护的主要对象是由于人类生产、生活活动所引起的次生环境问题，主要包括：环境污染和生态破环两个方面。
5、环境问题：全球环境或区域环境中出现不利于人类生存和发展的各种现象，称为环境问题。
原生环境问题：自然力引发，也称第一类环境问题，火山喷发、地震、洪灾等。
次生环境问题：人类生产、生活引起生态破坏和环境污染，反过来危及人类生存和发展的现象，也称第二类环境问题。
目前的环境问题一般都是次生环境问题。
生态破坏：人类活动直接作用于自然生态系统，造成生态系统的生产能力显著减少和结构显著该变，如草原退化、物种灭绝、水土流失等。
当今世界上最引人注目的几个环境问题温室效应、臭氧空洞、酸雨等是由大气污染所引起的。
6、环境污染:由于人为因素使环境的构成状态发生变化，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。
造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三个方面，其中化学物质引起的约占80%~90%。
环境污染物定义：进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质称为环境污染物。
污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学结构和在环境中的存在状态。
(五十年代日本出现的痛痛病是由镉Cd 污染水体后引起的；五十年代日本出现的水俣病是由 Hg 污染水体后引起的)重要污染物(1)元素：Cr,Hg,As,Pb,Cl(2)无机物:CO,NOx,SO2,KCN(3)有机化合物和烃类:烷烃（饱和）、芳香烃（苯环）、不饱和非芳香烃（不饱和，不带苯环）、多环芳烃(4)金属有机和准金属有机化合物：四乙基铅、三丁基锡(5)含氧有机化合物：环氧乙烷、醚、醇、醛、酮、酚、有机酸等(6)有机氮化合物：胺、腈、硝基苯、三硝基苯（TNT）(7)有机卤化物：氯仿（四氯化碳）、PCBs、氯代二恶英、氯代苯酚(8)有机硫化合物：硫醇类（甲硫醇）、硫酸二甲酯(9)有机磷化合物：有机磷农药、磷酸二甲酯、磷酸三乙酯按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污染物、土壤污染物等；按污染物的形态可分为气体污染物、液体污染物和固体废物；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。
环境化学第一章
Geochemical Cycle of Elements
四、 环境化学的前沿
Frontiers of Environmental Chemistry
精品课件
10
《环境化学》 第一章 绪论
二、什么是环境化学
What is Environmental Chemistry
1. 学科隶属
• Of all professionals, chemists are the best qualified to understand environmental problems from the misuse of chemicals
• The practice of environmentally beneficial chemistry is not a burden, but rather an opportunity that challenges human imagination and ingenuity
来源、浓度水平和形态，它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及 人体健康产生效应的机制和风险性，有害物质已造成影 响的缓解和消除及防止产生危害的方法和途径。
4. 研究特点：从微观的原子、分子水平上研究宏观的环
境现象与变化的化学机制。
5. 核心：研究化学污染物在环境介质中的
从七八百年前因人类开始用煤产生的空气污染，发展到 当代面向21世纪多方面的全球环境问题，无不与化学科学密 切相关。所以，如何阐明这些危害人类的环境问题的化学机 制并为解决这些问题提供科学依据，已成为化学科学工作者 的一个重要职责。环境科学与化学交叉形成的环境化学学科 在这方面负有特殊的使命。
环境化学知识点总结(共22页)
物和二次污染物。一次污染物：是指由污染源直接排入大气环境中且在大气中物理和化学性质均未发生变化的污染物，
3
又称为原发性污染物：二次污染物：指由一次污染物与大气中已有成分或几种污染物之间经过一系列的化学或光化学
反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物，又称为继发性污染物。
7、 重要污染物来源及消除途径
代的环境保护的主导意识。
10、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，称
为 环境效应 。分为自然环境效应和人为环境效应。
按环境变化的性质划分， （ 1）环境物理效应：由物理作用引起的环境效应即为环境物理效应。
（ 2）环境化学效应：
在各种环境因素影响下，物质间发生化学反应产生的环境效应即为环境化学效应。
然力引发，也称第一类环境问题，火山喷发、地震、洪灾等。
次生环境问题 ：人类生产、生活引起生态破坏和环境污
染，反过来危及人类生存和发展的现象，也称第二类环境问题。目前的环境问题一般都是次生环境问题。生态破坏：
人类活动直接作用于自然生态系统，造成生态系统的生产能力显著减少和结构显著该变，如草原退化、物种灭绝、水 土流失等。当今世界上 最引人注目的几个环境问题 温室效应 、臭氧空洞 、酸雨 等是由大气污染所引起的。
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。
第二章 大气环境化学
常发生在较低气层中，这时气层稳定性特强，对于大气中垂直运动的发展起着阻碍作用，对大气垂直流动形成巨大障
环境化学(第一章绪论)
由空中气、固、液态水、地表水、地下水、生
物体内水、海洋水…构成
水循环是形成水圈的动力，联系不同特征水的途径。
４．生物圈 地球上有生命活动的区域及居住环境的整体的总
和。一般上至地表10km左右，下至海洋底部
生物圈是一个复杂的开放体系，是生物界和水、大气及
岩石三个圈层长期相互作用的结果
位臵：岩石圈上部，水圈，大气圈下部。
自然环境 各种自然因素的总和 (大气、水、土壤、生物、各种矿物资源等)
目前环境科学所讨论的环境主要指自然环境
狭义定义：是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人类 改造的自然因素的总和(即工程环境)
即 以人为主体的外部世界 需特别指出的是：随着人类社会的发展，环境的概念也在变化
大气 水 物 自 然 环 境 质 岩石 生物 能 量 气温、阳光、引力、磁力等
为环境质量评价、控制、治理、保护人体健康提供科学依据。
三、
环境化学分类
测污染物在环境中的本底（背景）值、污染现象。
环境分析化学 环 境 化 学 分 支
环境有机化学 环境无机化学
研究化学污染物在大 气、水体、土壤中的 形成、迁移、转化和 归宿中的化学行为和 效应。
大气、水体、土壤环境化学 污染生态化学 污染控制化学
共60多种，其中主要元素占99%,与海洋元素含量相一致 结论：原始生命起源于海洋→植物
→
动物→人类
四、几个基本概念
1、环境要素 构成环境整体的各个独立的、性质各异的而又服从总体 演化规律的基本物质组分 通常指自然环境要素：水、大气、土壤、岩石、阳光等
环境诸要素相互联系、相互依赖。
成 成 环境要素 组 环境结构单元 组 环境系统
即 冷却的原生岩， 其主要组成元素为氧、硅。 地幔
环境化学知识点总结及课后答案
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。
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Environmental Science & Technology Environmental Toxicology and Chemistry Environmental Pollution Chemosphere 环境科学 环境化学 等
•2010年，入选国家级优秀教学团队。
网上资源
/sunjingpinke/ec/index.htm
南开大学—组织结构—专业学院——环境科学 与工程学院—教育教学—精品课——环境化学
教学特色
依托教材 激发兴趣 结合前沿
启发教学 积极引导 注重实效
网上资源
课程的地位
教育部新世纪教学改革工程 《环境类专业基础理论建立 与课程体系整体优化的研究》南京大学 左玉辉教授 获 2005年国家级教学成果二等奖
2
环境学
生态学
4
环境自然科学 环境技术科学 环境经济科学 环境社会科学
X
环境化学
化学基础 地学基础
环境生物学
悠久课程建设及教材建设历史，载誉全国——
•从1976年就将《环境化学及其实验》设为环境类本科生培养的专业 必修课，已经有30年的建设历史。 •1987年由戴树桂教授主编的《环境化学》由高等教育出版社出版。 •1993年由戴树桂教授主译的《环境化学》由南开大学出版社出版。 •1995年由戴树桂教授主编的面向21世纪课程教材《环境化学》由高 等教育出版社出版；该教材获得教育部科技进步奖二等奖。 •2006年普通高等教育“十一五”国家级规划教材，《环境化学》， 戴树桂主编，高等教育出版社。2007年，该教材被评为精品教材。 •2007年，孙红文教授被评为全国模范教师。 •2008年，被评为国家级精品课程。 •2009年，作为主干课程获得天津市教学成果一等奖。
从七八百年前因人类开始用煤产生的空气污染，发展到 当代面向21世纪多方面的全球环境问题，无不与化学科学密 切相关。所以，如何阐明这些危害人类的环境问题的化学机 制并为解决这些问题提供科学依据，已成为化学科学工作者 的一个重要职责。环境科学与化学交叉形成的环境化学学科 在这方面负有特殊的使命。
《环境化学》 第一章 绪论
但是，人类过度依赖化学品、不当使用化学品，在生产、
使用和废弃化学品的过程中疏于管理，使化学品成为环境污 染的罪魁祸首。 如，难降解有机氯农药及一些具有良好性能的工业品的使用 被证明是过大于功，造成了“寂静的春天”； 在人类活动过程中还无意识地产生很多副产物，如燃烧产生 的多环芳烃、二噁英，饮用水消毒产生的副产物等。
《环境化学》 第一章 绪论
Chemistry is Good
• All matter is chemical; we are chemical • The human body is a complex chemical factory
/sunjingpinke/ec/index.htm
南开大学—组织结构—专业学院——环境科学 与工程学院—教育教学—精品课——环境化学
教学特色
依托教材 激发兴趣 结合前沿
启发教学 积极引导 注重实效
建议课时安排
第一章 绪论 （2 课时） 第二章 大气环境化学 （6 课时） 第三章 水环境化学 （6 课时） 第四章 土壤环境化学 （4 课时） 第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性 （6 课时） 第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应（4 课时） 第七章 受污染环境的修复（4 课时） 第八章 绿色化学的基本原理和应用（3 课时） 总复习 （1 课时）
Frontiers of Environmental Chemistry
《环境化学》 第一章 绪论
一、化学与环境 Chemistry and Environment
化学工业的发展为人类带来福祉，目前我们日常生
活和工农业生产所使用的化学品已多达100000种以上。没有 化学品，就没有如此繁荣的地球。 如，没有农药，就不会有粮食的高产，地球不可能支撑如此 庞大的人口； 各种药物帮助人类战胜疾病，青霉素的使用使人类寿命出现 第二次飞跃，平均增加了20岁。
University of MissouriColumbia, US
Queen’s University, UK
环境化学电子教案，孙红文等编， 高等教育出版社， 2010
R.P. Schwarzenbach et al, Environmental Organic Chemistry, Wiley-Interscience, 2003
环境化学
Environmental Chemistry
主要参考书及资 料
Manahan T E 主编的<Environmental Chemistry> (Eighth Edition) ,CRC Press, 2005 van Loon G W and Duffy S J主编的<Environmental Chemistry— a global perspective> (Second Edition) , Oxford University Press, 2005
第一节 环境化学
1.1 Environmental Chemistry
一、 化学与环境
Chemistry and Environment
二、 什么是环境化学
What is Environmental Chemistry
三、 元素地球化学循环
Geochemical Cycle of《环境化学》 第一章 绪论
第一章 绪 论
Chapter 1. Introduction
《环境化学》 第一章 绪论
内容提要及重点要求
本章简要介绍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圈层中的迁移转化过程。要 求掌握对现代环境问题认识的发展及对环境化学提出的任务， 明确学习环境化学课程的目的。