环境化学袁加程环境化学研究方法与实验
最新《环境化学》戴树桂(第二版)-课后习题答案资料
《绪论》部分重点习题及参考答案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.怎样了解人类活动对地球环境系统的影响地球环境系统即为生物圈，生物圈有五大圈层组成：大气圈水圈生物圈土壤圈岩石圈这五大圈层受到人类影响也就影响了整个地球环境系统例如：大气圈,人类的工业化，是的矿物质燃料使得co2 so2等气体大量进入大气中是的大气吸收的地面的长波辐射增多，形成保温层这就是我们说的温室效应生物圈：人类的砍伐，屠杀野生动物，造成生态系统的破坏，食物链的断裂或减少，是的生态系统的物质循环，能量流动受到影响造成灾害各种生态系统的恢复力减弱抗破坏力减弱土壤圈：树木的砍伐造成水土流失，人们盲目施肥造成土壤污染水圈：水的污染就不用说了岩石圈：人类活动的原因引发酸雨，溶洞腐蚀，砍伐造成风沙肆虐风化现象加剧而且五大圈层相辅相成，一个受到影响会引发其他的影响，进而造成自然灾害，造成生命财产损失，人类的活动最终的苦果还要人类自己承受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：（3）氮的循环（4）磷的循环（5）硫的循环（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。
环境化学(袁加程)第六章 典型污染物在环境各圈层中的循环
H3AsO4 + 2H+ + 2e
H3AsO3 + H2O
H3AsO3
甲基钴胺素
甲基钴胺素
CH3AsO(OH)2
(CH3)2AsO(OH)
CH3AsO(OH)2
(CH3)2AsO(OH) + 4H+ + 4e
(CH3)2AsH- 2H2O
（3）砷的毒性与生物效应 ） 三价无机砷毒性高于五价砷； 三价无机砷毒性高于五价砷；溶解砷毒性高于不溶解 性砷； 性砷； 无机砷可抑制酶的活性， 无机砷可抑制酶的活性，三价无机砷还可与蛋白质 的巯基反应。三价砷对线粒体呼吸作用有明显的抑制作用； 的巯基反应。三价砷对线粒体呼吸作用有明显的抑制作用； 长期接触无机砷会对生物体内的许多器官产生影响。 长期接触无机砷会对生物体内的许多器官产生影响。
空气中的汞大部分吸附在颗粒物上， 空气中的汞大部分吸附在颗粒物上，气相 汞的最后归趋是进入土壤和海底沉积物。 汞的最后归趋是进入土壤和海底沉积物。 水中汞与悬浮微粒相结合， 水中汞与悬浮微粒相结合，最终沉降进入 水底沉积物。 水底沉积物。
汞及其化合物的性质 • 氧化还原电位E值高 氧化还原电位E • 能够以零价形态存在 • 汞及其化合物特别容易挥发 • 单质汞常温下呈液态，具流动性和溶解多种金属 单质汞常温下呈液态， 形成汞齐的能力 • 在环境和生物体内具有较大的迁移和分配能力。 在环境和生物体内具有较大的迁移和分配能力。
• 各种形态溶解度差别较大 • 易于配位体形成配合物 • 存在和转化与环境中的E和pH值有关 存在和转化与环境中的E pH值有关
2、水俣病和汞的甲基化 、
汞的甲基化
CH3CoB12 +Hg2+ +H2O → H2OCoB12 +2CH3Hg＋ 2CH3CoB12 +Hg2+ +H2O → H2OCoB12 +（CH3） ＋ 2 Hg
X4030861环境化学课程教学大纲
X4030861环境化学课程教学大纲课程名称：环境化学英文名称：Environmental Chemistry课程编号：x4030861学时数：48其中实验学时数：8 课外学时数：0学分数：3.0适用专业：环境工程一、课程的性质、目的和任务环境化学是环境工程及相关专业的一门很重要的专业课。
通过本课程的学习，使学生能够掌握环境化学的基本理论，并能够运用化学的理论、方法和技术，来研究解决环境问题，即研究污染物质在环境中的存在状态、迁移及积累、反应及平衡、转化及循环和其对生物生态的影响及规律；鉴定和测量污染物质在大气圈、水圈、土壤-岩石圈和生物圈中的来源、含量、分布规律以及研究控制它们的方法，为今后从事与环境化学有关的工作打下理论基础。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点理论教学部分：（一）绪论1.环境和环境问题（要求：了解）（二）水圈和水体污染1.水的特性和水分子结构）（要求：熟练掌握）2.水的循环）（要求：熟练掌握）3.天然水体的类别（要求：熟练掌握）4.天然水的水质（要求：理解）5.水体污染（要求：熟练掌握）6. 污染物在水体中的迁移转化（要求：熟练掌握）7. 水处理方法概要（要求：了解）（一）生物圈和生物污染1.生物圈和生态系统（要求：理解）2.生物机体的组成（要求：了解）3.环境中的微生物（要求：了解）4. 生物圈中的物质循环（要求：熟练掌握）5. 化学污染物在生物圈内的迁移（要求：掌握）6. 环境毒物（要求：了解）（四）大气圈和大气污染1.大气圈的构成（要求：熟练掌握）2. 大气组分浓度表示法（要求：了解）3. 对流层大气的组成（要求：熟练掌握）4. 环境空气质量（要求：了解）5. 大气污染（要求：熟练掌握）6. 大气污染物在环境中的迁移转化（要求：熟练掌握）（五）环境无机污染物化学1.无机酸、碱、盐类污染物（要求：熟练掌握）2.氧化物类污染物（要求：理解）3.重金属类污染物（要求：熟练掌握）（六）环境有机污染化学1. 酚类污染物（要求：熟练掌握）2. 芳烃类污染物（要求：掌握）3. 二恶英和二苯并呋喃类污染物（要求：理解）4 海洋中的石油类污染物（要求：熟练掌握）（七）环境化学专题1. 温室效应和地球暖化（要求：掌握）2. 臭氧层破坏（要求：理解）3. 光化学烟雾（要求：理解）4. 水体富营养化（要求：掌握）（八）土壤圈和土壤污染（要求：理解）1.土壤的形成及环境意义2.土壤的结构和组成3.土壤污染实验部分见“环境化学实验教学大纲”要求：理论与实际相结合；重视实验环节；每节课后留2~3道作业题。
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(袁加程)第七章_有害废物及放射性固体废物
以第4种分类方法对各种固体废物进行介 绍
• （1）城市生活垃圾
又称为城市固体废物，它是指在城市居民日常生活中或为 城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废物。
主要成分——厨余物、废纸、废塑料、废织物、 废金属、废玻璃陶瓷碎片、砖瓦渣土、粪便以及 废家用什具、废旧电器、庭院废物等。 主要特点——成分复杂，有机物含量高。影响城 市生活垃圾成分的主要因素有居民生活水平、生 活习惯、季节、气候等。
图7-1 固体废物的产生量与人口、经济发展水平之间的关系 固体废物的产生量与人口、
三、固体废物的时空特点
• 时间方面 昨天的废物正在变为今天的资源，今天的废物可 能成为明天的宝藏。 • 空间方面 废物仅仅相对于某一过程或某一方面没有使用价 值，然而往往可以成为另一过程或方面的原料。 • 固体废物还具有“废物”和“资源”的二重特性。
无机物 （1）汞及其化合物 （2）砷及其化合物 （3）镉及其化合物 （4）铬（VI）化合物 （5）铅及其化合物 （6）锌及其化合物 （7）可溶性铜化合物 （8）氯化物 （9）氟化物 （10）石棉 （11）过氧化物、氟酸盐、高氯酸、叠氮化物 有机物 （12）烃类：石油烃、苯、甲苯、多环芳烃 （13）含氧化合物：甲醛、丙烯醛、烯丙基醇、醚类、酚类、羧酸酯、环氧乙烷 （14）含氮化合物：丙烯腈、联苯胺、三硝基甲苯、吡啶、N-乙基-N-亚硝丁胺、二甲胺 （15）含硫化合物：甲硫醇、二甲基硫醚、苯基硫醇、二苯并噻吩 （16）卤代物：四氯化碳、氯仿、氯乙烷、1，2-二氯乙烷、氯乙烯、三氯乙烯、氯苯、1，4-二氯苯、1，2，4--三氯苯、多氯联苯、二噁英、2-氯酚、对氯苯胺、三氯乙酸、2-氯乙基乙烯基 醚、双（2-氯甲基）醚 （17）有机金属化合物：四乙基铅、三丁基锡化合物 （18）有机农药：六六六、对硫磷、乙拌磷、涕灭威、氟乙酸钠
环境化学研究方法与实验
• 在我国领域内的外国人、外资企业、与外国合资 、合作企业等，都必须遵守我国环境保护法。
• 根据国际惯例，外国代表和依国际条约享有外交特权和豁 免权的人，我国法律一般对其不具约束力，但如果严重污 染或者破坏环境必须依法追究其刑事责任时，可通过外交 途径解决。
三、环境保护法在时间上的适用范围
• 如《湖南省湿地保护条例》。 • （三）我国某些环境保护法律具有“域外效力”
• 随着对外贸易和国际交往的增多，为了防止域外单位或 者个人危害我国的环境权益，国家的某些环境保护法律 、法规也实行“域外效力”原则。即可在本国领域外生 效的原则。
• 例如《海洋环境保护法》和《刑法》就是如此。
• 《海洋环境保护法》第2条第3款规定：“在中华 人民共和国管辖海域以外，造成中华人民共和国 海域污染的，也适用本法。”
保护法（试行）》和《森林法（试行）》。
• 2. 公布之日起一定期限后生效。
• 这是环境保护法律、行政法规较普遍的生效形式。
• 如《土壤污染防治法》于2018年8月31日第十三届全国人 民代表大会常务委员会第五次会议通过，自2019年1月1日 起施行。
• 思考：为什么公布一段时间后施行？
• （二）环境保护法的失效时间
二、环境化学的化学分析和仪器分析研究方法
化学分析和仪器分析是研究环境化学的重要 方法，是进行环境化学监测的重要手段，随 着分析精度的提高和分析技术的现代化，这 两种方法的作用越来越大。
l．化学分析研究
（1）简分析 简分析用于了解区域环境化学成分的概貌。
（2）全分析 全分析项目较多，要求精度高。
（3）专项分析 根据专门的目的任务，针对性的分析环境中的某些
大气污染模拟实验封闭气室装置
第二章 大气环境化学 环境化学(袁加程)第二版
第一节 大气组成及大气层结构
大气温度层结的温度一般是随高度增加而降低，但有时常 发生温度随高度而增加的现象，这种现象叫逆温，出现逆温
的气层，叫逆温层。
※研究逆温的目的：由于逆温层的存在，大气扩散较难，阻
碍了污染物随着空气垂直运动的扩展，在特殊的天气能造
成严重的污染事件，如雾霾。所以研究逆温层的形成、高
60
平流层顶
中间层
40 20
对流层顶 平流层
0
对流层
160
200
T/K
240
280
图 大气温度的垂直分布
第一节 大气组成及大气层结构
4. 热层（电离层）
高度： 80~500 km
100
热层
80 60
中间层顶
该层空气稀薄，大气质量仅 占总质量的0.5﹪。太阳所发 出的紫外线绝大部分都被这 一层的物质所吸收，大气温 度随高度的增加而迅速增加。 在太阳紫外线和宇宙射 线作用下，该层空气处于高 度电离状态，因此也称为电 离层。
1. 对流层
低层大气（1~2 km）：摩擦层 或边界层，污染物集中； 自由层大气（2 km以上）：自 然现象；
高度 /km
60
平流层顶 中间层
100 80
中间层顶
热层
40
平流层
对流层顶层：水变冰，阻止水
分子进入平流层，阻止了氢的
20
0
对流层顶 对流层
损失。
H2O → H + HO
160
200
T/K
第一节 大气组成及大气层结构
大气的升温过程
太 阳 辐 射
射向宇宙空 间
地
面 吸 收
大气吸收
大 气 辐 射 地面
环境化学实验知识点总结
环境化学实验知识点总结一、环境化学实验的基本知识点1. 环境化学基本概念环境化学是研究环境中的化学现象及其影响的科学。
它主要包括环境中的化学物质的组成、性质、分布和迁移转化规律。
环境化学实验是研究环境化学问题的重要手段。
2. 环境化学实验的基本原理环境化学实验主要涉及到物质的性质、化学反应过程和环境污染物的检测和分析。
在实验中，应遵循化学反应原理、仪器分析原理和环境监测原理，保证实验的准确性和可靠性。
3. 环境化学实验的基本内容环境化学实验的基本内容包括化学物质的性质、化学反应过程、环境污染物的检测和分析等。
具体实验内容包括：氧化还原反应实验、酸碱中和反应实验、离子交换实验、环境污染物检测实验等。
4. 环境化学实验的基本技术环境化学实验所需的基本技术包括：化学实验技术、仪器分析技术、环境监测技术等。
在实验中，应熟练掌握各种实验技术，保证实验的顺利进行。
二、环境化学实验的常用技术1. 化学实验技术化学实验技术是进行环境化学实验的基本技术。
包括：物质的称量、溶液的调配、化学反应的进行、沉淀的制备、溶液的过滤、溶液的蒸发等。
在实验中，应严格按照实验操作规程进行，确保实验的准确性和可靠性。
2. 仪器分析技术仪器分析技术是进行环境化学实验的重要技术之一。
包括：色谱分析技术、质谱分析技术、光谱分析技术等。
在实验中，应适用合适的仪器进行分析，保证实验结果的准确性和可靠性。
3. 环境监测技术环境监测技术是进行环境化学实验的重要技术之一。
包括：空气质量监测技术、水质监测技术、土壤监测技术等。
在实验中，应熟练掌握各种监测技术，确保环境监测数据的准确性和可靠性。
三、环境化学实验的应用1. 环境监测环境化学实验在环境监测中起着重要作用。
通过实验可以对环境中的化学物质进行检测和分析，了解环境中的污染物质的分布和浓度，为环境保护工作提供重要依据。
2. 环境治理环境化学实验在环境治理中也起着重要作用。
通过实验可以对环境中的污染物质进行定量分析，为制定环境治理措施提供科学依据，指导环境污染物的减排和治理工作。
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。
环境化学实验报告模板
实验名称：____________________实验日期：____________________实验地点：____________________实验人员：____________________一、实验目的1. 理解并掌握实验原理和方法。
2. 通过实验，观察和记录实验现象。
3. 分析实验数据，得出结论。
二、实验原理（一）实验背景简要介绍实验的背景知识，包括实验的化学原理、环境化学意义等。
（二）实验原理详细阐述实验的理论依据，包括化学反应方程式、化学性质、环境化学效应等。
三、实验仪器与试剂（一）实验仪器列出实验中使用的仪器设备，如天平、烧杯、试管、滴定管、pH计等。
（二）实验试剂列出实验中使用的试剂，包括试剂名称、浓度、规格等。
四、实验步骤1. 准备工作：检查仪器设备，准备实验试剂。
2. 实验步骤：1）第一步操作：描述第一步的具体操作过程。
2）第二步操作：描述第二步的具体操作过程。
3）……（根据实验步骤继续描述）3. 实验结束：清理实验现场，关闭水源、电源等。
五、实验数据记录1. 实验数据表格：| 序号 | 数据项目 | 数据值 | 单位 || ---- | -------------- | ------------ | ------ || 1 | 反应物浓度 | 0.1 mol/L | mol/L || 2 | 产物浓度 | 0.05 mol/L | mol/L || 3 | 温度| 25℃ | ℃ | | …… | …… | …… | …… | 2. 实验现象描述：（1）观察到的颜色变化：……（2）产生的沉淀：……（3）气体的产生与性质：……（4）其他现象：……六、数据处理与分析1. 数据处理：（1）根据实验数据，计算相关参数，如反应速率、转化率等。
（2）绘制实验数据图表，如反应速率曲线、浓度变化曲线等。
2. 数据分析：（1）分析实验结果，判断实验现象与理论预期的符合程度。
（2）探讨实验误差来源，提出改进措施。
第五章 污染生态化学 环境化学(袁加程)第二版
BCF = Cb/Ce
式中： BCF：生物浓缩系数 Cb：某种元素或难降解物质在机体中的浓度; 度。 Ce：某种元素或难降解物质在机体周围环境中的浓
第三节
污染物质的生物富集、放大和积累
一、生物富集 从动力学观点来看，水生生物对水中难降解物的富
集速率：
dc f k acw k e c f k g c f dt
第二节 环境污染物在生物体内的分布
摄食（进入） 吸入空气 （进入） 肺系统 （肺和肺泡） 胃肠道 粪（排出） 胆
吸收（进入）
肝 皮肤 血液和淋巴系统 蛋白结合 代谢 游离、结合或代谢 型化合物的分配
呼出空气 （排出）
细胞膜 受体细胞
骨
脂肪
肾 膀胱 尿（排出）
有毒物储存
有毒物进入体内的途径
第二节 环境污染物在生物体内的分布
三
四
第四节 微生物对环境污染物的降解作用
物质在生物作用下经受的化学转化, 称
为生物转化或代谢。
三大转化类型： 微生物作用： 自然界自净
生物转化
化学转化 光化学转化
废水处理
污染场址修复
生物转化、化学转化和光化学转化构成了污染物 质在环境中的三大主要转化类型。
第四节 微生物对环境污染物的降解作用
一、微生物的生理特征
第一节 生物污染和生物污染的主要途径 三、动物受污染的主要途径
1．动物吸收
动物在呼吸空气的同时将毫无选择地吸收
来自空气中的气态污染物及悬浮颗粒物，在 饮水和摄入食物同时，也将摄入其中的污染 物，脂溶性污染物还能通过皮肤的吸收作用 进入动物肌体。
第一节 生物污染和生物污染的主要途径
吸收概念：吸收是污染物质从机体外，通 过各种途径通透体膜进入血液的过程。主 要类型有： 皮肤吸收是不少污染物质进入机体的途 径；
化学工程与工艺专业环境化学及实验
《环境化学》教学大纲课程编号：097104课程名称：环境化学（Environment Chemistry）课程类型：专业课学时/学分：32/2先修课程：无机化学、分析化学和有机化学、物理化学适用专业：化学工程与工艺开课系或教研室：应用化学教研室一、课程的性质和任务1．课程性质：本课程为化学工程与工艺专业本科生开设的一门专业课程，为学生提供必要的环境化学的知识。
本课程的先修课程是无机化学、分析化学和有机化学。
2. 课程任务：本课程使学生重点掌握大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、生物体内污染物质的运动过程及毒性、典型污染在环境各圈层中的转归与效应等基本原理、基本知识和环境化学相关交叉学科的知识，掌握受污染环境的修复的基本知识和基本技能，了解绿色化学的基本原理和在现实中的典型应用。
二、课程教学的基本要求本课的教学环节包括：课堂讲授、学生自学、习题、答疑、期末考试。
通过上述环节，要求学生了解和掌握各类污染物质在大气、水、土壤以及生物机体内的迁移转化过程，产生效应的基本原理和防治的基本方法。
本课程课堂讲授32学时（具体按当年教学计划而定），考核方式为可采取闭卷考试、开卷考试、撰写课程论文的形式进行。
总评成绩：考试占９0％、平时作业占10%三、课程教学内容（一）结论（2学时）环境问题，环境化学；环境污染物的类别，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。
（二）大气环境化学（6学时）※１．大气温度层结，辐射逆温层，气绝热过程和干绝热递减率，大气稳定度，影响大气污染物迁移的因素；※２．光化学反应基础，大气中重要自由基的来源，氮氧化物的转化，碳氢化合物的转化※３．光化学烟雾型污染，酸性降水，大气颗粒物，温室气体和温室效应，臭氧层的形成与耗损。
（三）水环境化学（8学时）１．天然水的基本特征２．水中污染物的分布与存在形态，水中无机污染物的迁移转化※３．颗粒物与水之间的迁移，水中颗粒物的聚集，溶解和沉淀，氧化-还原，配合作用※４．水中有机污染物的迁移的分配作用，挥发作用，水解作用，光解作用，生物降解作用（四）土壤环境化学（6学时）１．土壤组成，土壤的粒级分组与质地分组※２．土壤吸附性，土壤酸碱性，土壤的氧化还原性※３．污染物在土壤-植物体系中的迁移，植物对重金属污染产生耐性的几种机制；土壤中农药的迁移，典型农药在土壤中的迁移转化（五）生物体内污染物质的运动过程及毒性（4学时）１．生物膜的结构，物质通过生物的方式※２．污染物质在机体内的吸收、分布、排泄、蓄积；污染物质的生物富集，生物放大，生物积累４．污染物质生物转化中的酶，若干重要辅酶的功能，生物氧化中的氢传递过程※５．耗氧有机污染物质的微生物降解，有毒有机污染物质生物转化类型，有毒有机污染物质的微生物降解，氮及硫的微生物转化，重金属元素的微生物转化，污染物质的生物转化速率※６．毒物，毒物的毒性，毒物的联合作用，毒作用的过程，毒作用的生物化学机制。
化学与环境论文
化学与环境论文化学与环境1引言环境化学（environmental chemistry）是研究化学物质，特别是化学污染物在环境中的各种存在形态及特性、迁移转化规律、污染物对生态环境和人类影响的科学，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。
它是环境科学研究和环境科学的基础内容之一。
2概述造成环境污染的因素可分为物理的、化学的及生物学的三方面，而其中化学物质引起的污染约占80%－90%。
环境化学即是从化学的角度出发，探讨由于人类活动而引起的环境质量的变化规律及其保护和治理环境的方法原理。
就其主要内容而言，环境化学除了研究环境污染物的检测方法和原理(属于环境分析化学的范围)及探讨环境污染和治理技术中的化学、化工原理和化学过程等问题外，需进一步在原子及分子水平上，用物理化学等方法研究环境中化学污染物的发生起源、迁移分布、相互反应、转化机制、状态结构的变化、污染效应和最终归宿。
随着环境化学研究的深化，为环境科学的发展奠定了坚实的基础，为治理环境污染提供了重要的科学依据[1]。
从学科研究任务来说，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和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。
它所研究的环境本身是一个多因素的开放性体系，变量多、条件较复杂，许多化学原理和方法则不易直接运用。
3主要研究领域和内容3.1研究污染物(主要是化学污染物)在环境(包括大气圈、水圈、土壤岩石圈和生物圈)中的迁移、转化的基本规律，形成环境污染化学这一介于环境科学与化学之间的一门新兴的边缘分支学科。
3.2研究环境中污染物的种类和成分及其定量分析方法，形成环境分析化学(常简称环境分析)。
它是环境化学的分支学科。
3.3研究环境中天然的和人为释放的化学性质的迁移、转化规律及其与环境质量和人类健康的关系，形成环境地球化学。
它是介于环境与地球化学之间的一门新兴的边缘分支学科。
《环境化学课件》PPT课件
水体污染
工业废水、生活污水等 排放到水体中的污染物 ，通过饮水和食物链进
入生物体。
土壤污染
农药、重金属等污染物 在土壤中积累，通过食
物链进入生物体。
其他途径
包括食物摄入、皮肤接 触等途径，使污染物进
入生物体。
生物体内污染物质转化与排泄机制
01
生物转化
生物体内的酶系统可将污染物转化为低毒或无毒的代谢产物，如肝脏中
化学法
包括中和、氧化还原、电解和混凝等。
生物法
利用微生物的代谢作用，将有机物转化为无害物质，包括活性污泥 法、生物膜法和厌氧生物处理法等。
土壤污染治理技术与方法
物理化学修复技术
包括土壤淋洗、土壤固化/稳定化、热脱附和电动 修复等。
生物修复技术
利用微生物或植物对土壤中的污染物进行降解、 转化或固定，包括微生物修复和植物修复等。
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ANALYSIS
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目录
CONTENTS
• 环境化学概述 • 大气环境化学 • 水环境化学 • 土壤环境化学 • 生物体内污染物质运动过程及毒性效
应 • 环境污染治理技术与方法
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DATE
ANALYSIS
危害
影响水生生物生存、破坏水生态平衡、危害人类健康等。
水环境化学原理
1 2
水中的化学反应
酸碱反应、沉淀溶解反应、氧化还原反应等。
水质指标与标准
pH值、溶解氧、化学需氧量、生物需氧量等。
3
水处理原理与技术
物理处理、化学处理、生物处理等。
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环境化学实验教程
实验一水体富营养化程度的评价--水体中总磷和叶绿素含量的测定前言富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、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，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。
在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，后变为陆地。
这种自然过程非常缓慢，常需几千年甚至上万年。
而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，可以在短期内出现。
水体富营养化后，即使切断外界营养物质的来源，也很难自净和恢复到正常水平。
水体富养化严重时，湖泊可被某些繁生植物及其残骸淤塞，成为沼泽甚至干地。
局部海区可变成“死海”，或出现“赤潮”现象。
植物营养物质的来源广、数量大，有生活污水、农业面源、工业废水、垃圾等。
每人每天带进污水中的氮约50 g。
生活污水中的磷主要来源于洗涤废水，而施入农田的化肥有50%～80%流入江河、湖海和地下水体中。
许多参数可用作水体富营养化的指标，常用的是总磷、叶绿素-a含量和初级生产率的大小（见表7-1）。
一、实验目的1. 掌握总磷、叶绿素-a及初级生产率的测定原理及方法。
2. 评价水体的富营养化状况。
二、仪器设备及试剂1. 仪器(1) 可见分光光度计。
(2) 移液管：1mL、2mL、10mL。
(3) 容量瓶：100mL、250mL。
(4) 锥型瓶：250mL。
(5) 比色管：25mL。
(6) BOD瓶：250mL。
(7) 具塞小试管：10mL。
(8) 玻璃纤维滤膜、剪刀、玻棒、夹子(9) 多功能水质检测仪2. 试剂(1) 过硫酸铵（固体）。
(2) 浓硫酸。
(3) 1 mol/L硫酸溶液。
(4) 2 mol/L盐酸溶液。
(5) 6 mol/L氢氧化钠溶液。
(6) 1%酚酞：1g酚酞溶于90mL乙醇中，加水至100mL。
(7) 丙酮:水（9:1）溶液。
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② 电导分析法 直接电导法，电导滴定法。
③ 库仑分析法 库仑滴定法，控制电位库仑法。
④ 极谱分析法 经典极谱法，示波极谱法，溶出 伏安法。
（3）色谱分析法 根据物质在两相中 分配系数不同而将混合物分离，然后 用各种检测器测定各组分含量的分析 方法。目前应用最广泛的方法有以下 四种。
大气污染模拟实验封闭气室装置
（3）酸性大气污染的形成及危害模拟实验
按图所示做成封闭气室。 ① 取少量Na2SO3于杯l中，加2滴水，加1mL浓H2SO4。 ② 取少量铜片于杯2中，加1mL浓HNO3。 ③ 取少量Na2CO3粉末于杯3中，加2mL稀盐酸。 ④ 迅速将贴有湿润pH试纸的玻璃水槽罩在反应器上，做成封闭气室。 观察气室中动、植物的变化。 ⑤ 实验完毕后，用吸有NaOH溶液的棉花处理余气。 ⑥ 利用上述动、植物在无污染的封闭气室中做相同的对比观察实验。
② 现象及解释 a．酸雨过后，约lh小鱼死亡； b．植物苗经酸雨淋后3天死亡，水pH=4；土壤
pH=4。
以上现象的化学反应方程式为 Na2SO3 + H2SO4＝Na2SO4 + SO2↑+H2O 玻璃钟罩内的SO2气体经降水形成酸雨使动、植物受到危害。表 明酸雨使水、土壤酸化，危害生态环境。 在无酸雨的对照实验环境中生长的动、植物一星期后仍存活。
（4）观察现象及解释 ① 湿润的pH试纸变红，pH=4； ② 10min后，小昆虫落地，死亡； ③ 3h后，小鱼开始死亡； ④ 2天后，植物苗开始枯黄、卷叶，最后死亡。
以上现象的化学反应方程式为 Na2SO3 + H2SO4＝Na2SO4 + SO2↑+H2O Cu + 4HNO3(浓) = Cu (NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑+ H2O
4．平面图
环境化学平面图主要包括化学成分类型 分区图，采样点布置图、环境质量评价 图等，这些图件可按行政区划、水系、 自然单元等编制
5．剖面图
剖面图主要对地下水和土壤而言。当有 足够的分层或分段取样的分析资料时， 可编制地下水（或土壤）化学剖面图， 以反映地下水化学成分（或土壤成分） 在垂向上的变化规律。剖面图上一般还 应表示主要的地质——水文地质内容。
1．曲线图 曲线图是比较简单、常用的一种图示。
2．直方图
直方图是用一组直方柱表示某环境要素 中污染物含量（浓度）或其他指标在时 间或空间上的差异和变化规律
3．等值线图
等值线图是利用一定密度的观测点资料，用 一定方法内插出等值线（即浓度相等点的连 线），以表示水质、大气、土壤或污染物在 空间上的变化规律
① 气相色谱分析 ② 高效液相色谱法 ③ 薄层色谱法 ④ 纸色谱
（4）其他分析法
如差热分析法、质谱分析法、放射分析法、 核磁共振波谱法、X射线荧光分析法等等。
三、环境化学图示研究方法
环境化学的图示法（图形表示法）就是根据化学 分析结果和有关资料把化学成分和有关内容用图 示、图解的方法表现出来。这种方法有助于对分 析结果进行比较，表示其规律性，并发现异同点， 更好地显示各种环境要素的化学特性，具有直观 性、简明性。
以上红N动O反色、2及应。植C产在物O生受一2酸的污星性S染期O气的后2、体环仍N存境存O在2中活及的，。C封O动闭2均、气为植室酸物的性难对气以照体存实，活验使。中p在H，无试同S纸样O呈2的、
（5）酸雨及危害模拟实验步骤与现象解释 ① 实验步骤
2苗在m和小L浓小烧H鱼杯2S（中O底放4，部入立一少即瓷量罩盘N上a内2S玻）O璃3。，钟少滴罩许加，几一同分滴时钟水罩后后住，，植经加物钟入 罩顶端加水使形成喷淋状，观察现象，最后测水、 土的pH值。
① 比色法 比较溶液颜色深浅来确定物质含量的分析方法。
② 分光光度法 它是基于物质的分子或原子对光产生选择性吸收，根据对 光的吸收程度来确定物质的含量的方法。
③ 原子发射光谱法 即物质中的原子能被激发产生特征光谱，根据光谱的波长 及强度进行定性定量分析。
（2）电化学分析法 即根据物质的电化学性质， 产生的物理量与浓度关系来测定被测物质的含 量，主要包括：
第八章 环境化学研究 方法与实验
第一节 环境化学的研究方法
一、环境化学实验室模拟方法
按进行实验的场合可分为“现场实验模拟”与“实验室实验模拟”； 按所研究问题的性质可分为“过程模拟”、“影响因素模拟”、
“形态分布模拟”、“动力学模拟”及“生态影响模拟”等； 按模拟的精确性可分为“比例性模拟”和“形态分布模拟”； 按实验的规模和复杂程度可分为“简单模拟”和“复杂模拟”（或
称“综合模拟”）
1．模拟实验研究的设计及条件控制
模拟实验研究能否获得良好的结果与模 拟研究的设计是否合理密切相关。
2．酸雨的形成及危害模拟实验
（1）实验目的
了解酸性大气污染和酸雨的形成及它们的危害。
（2）实验用品
玻璃水槽、玻璃钟罩、喷头、小型水泵、小烧 杯、胶头滴管、浓硫酸、浓硝酸、亚硫酸钠、 稀盐酸、碳酸钠、铜片、昆虫、绿色植物、小 草鱼和pH试纸。
l．化学分析研究
（1）简分析 简分析用于了解区域环境化学成分的概貌。
（2）全分析 全分析项目较多，要求精度高。
（3）专项分析 根据专门的目的任务，针对性的分析环境中的某些组
分。 （4）细菌分析
为了解水的污染状况及水质是否符合饮用水标准，一 般需进行细菌分析。通常主要分析细菌总数和大肠杆菌。
2．仪器分析研究
3．同位素示踪技术在模拟实验中的应用
在环境化学模拟实验研究中，经常采用同 位素示踪技术。因为此项技术可以确切地 表明某元素或某污染物在环境各部分之间 的具体迁移过程和归宿。
二、环境化学的化学分析和仪器分析பைடு நூலகம்究方法
化学分析和仪器分析是研究环境化学的重要 方法，是进行环境化学监测的重要手段，随 着分析精度的提高和分析技术的现代化，这 两种方法的作用越来越大。
仪器分析是根据物质的物理性质或物质的 物理化学性质来测定物质的组成及相对含 量。仪器分析需要精密仪器来完成最后的 测定，它具有快速、灵敏、准确的特点。
（1）光化学分析法 光化学分析法包括吸收光谱、发射光谱两类。它是基于物质对 光的选择性吸收或被测物质能激发产生一定波长的光谱线来 进行定性、定量分析。