有机污染环境化学化学物质的生物效应.
环境化学第6章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
体内的许多器官产
生影响 。
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砷 中 毒 肾 病
砷中毒皮肤组织增殖细胞
第二节 有机污染物
大量的有机化学品以各种形式进入 环境，产生各种各样的环境效应，直接 或间接地危及人体健康。其中以对生态 环境和人类健康影响最大的难降解的、 有致癌、致突变作用的有机物的环境行 为最受人们关注。
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பைடு நூலகம்
3、甲基汞脱甲基化与汞离子还原 湖底沉积物中甲基汞可被某些细菌
降解而转化为甲烷和汞。也可将Hg2+还 原为金属汞。
CH3Hg+ +2H
Hg+CH4+H+
HgCl2+2H
Hg+2HCl
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4、汞的生物效应
甲基汞能与许多有机配位体基团结 合，如-COOH、 - NH2、 - SH、 - C S - C - 、 - OH等。由于烷基汞具有高脂 溶性，且它在生物体内分解速度缓慢（其 分解半衰期为70d），因此烷基汞比可溶 性无机汞化合物的毒性大10—100倍。
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卤代烃在大气中的转化
卤代烃的转化
对流层 含氢卤代烃与HO自由基的反应
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平流层
受到高能光子的攻击而被破坏
多氯联苯（PCBs）
多氯联苯的结构与性质
多氯联苯是一组由 多个氯原子取代联苯分子 中氢原子而形成的氯代芳 烃类化合物。
由于PCBs理化性质稳定，用途广泛，已成 为全球性环境污染物，而引起人们的关注。
多氯代二苯并二恶英（PCDD ）和多氯代二苯并呋喃（PCDF） 是目前已知的毒性最大的有机氯 化合物。他们是两个系列的多氯 化物。其结构式为：
环境污染生物效应
指污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变形态或转变 成另一种物质的过程。
❖ 转化的形式
物理转化： 化学转化：各种化学反应 生物转化
❖ 转化的结果：
两种可能：污染物转化为无毒物质或易降解结构 污染物的毒性增强或转化为难降解结构
按污染产生的原因
交通污染
生活污染
环境污染生物效应
环境效应——环境污染所导致的环境变化
– 环境污染不仅具体的指有害物质或因子进入环境 系统，导致其结构和功能不利于人类及生物正常生 存和发展的变化，而且也包含各种变化所衍生的环 境效应。
环境效应按环境变化的性质可以分为：
❖ 环境生物效应：指各种环境因素变化而导致生态系统 变异的结果。
– 进入环境的污染物可以在各个环境要素（水、气、土）中发 生迁移并输送到很远的距离。污染物的长距离传送，往往由 局部性污染引发区域性污染甚至全球性污染，这也是环境污 染成为当代主要环境问题的原因之一。
环境污染生物效应
污染物在环境中的迁移方式
❖ 机械迁移
（1）水的机械迁移作用 （2）气的机械迁移作用 （3）重力的机械迁移作用
• 难溶态
环境污染生物效应
污染物的分布
❖ 污染物的分布
定义：指污染物在环境多组分间分布，不仅指在环境空间的浓度 分布，而且还指污染物不同形态、不同相态之间的分配。
例：汞形态的分布。不同生命体对污染物敏感度不同；生命体不 同部位对污染物富集能力不同，污染物浓度不同。
环境污染生物效应
1.2.3 污染物在环境中的转化（Transformation of Pollutant）
• 定义：指环境中污染物的外部形状、化学组成和内部结构的表 现形式。
• 污染物的存在形态包括：
环境生物学
.环境生物学：环境生物学是研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的科学，是环境科学地一个分支学科。
环境污染：指有害物质或因子进入环境，并在环境中进行扩散、迁移、转化，使环境系统结构与功能发生变化，对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。
优先污染物：在众多污染物中筛选出潜在危险最大的作为优先研究和控制对象。
氧垂曲线：河流受到有机物污染时，由于有机物的氧化分解作用，水体的DO发生变化。
从污染源到河流下游一定距离内，可绘制一条DO逐渐变化的曲线，称之为氧垂曲线。
生物地球化学循环：指生物的合成作用和矿化作用所引起的污染物周而复始的循环运动过程。
生物转运：指环境污染物经各种途径和方式同生物体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。
吞噬作用：当外源污染物与细胞接触时，接触部位膜的表面张力改变，膜表面向四周形成伪足，将外来物质包围并吞入。
胞饮作用：与吞噬作用的区别在于，其胞吞物为溶液。
生物转化：指外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。
生物浓缩：指生物机体或处于同一营养级上的许多生物种群，从周围环境中蓄积某种元素或难分解化合物，使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象，又称生物学浓缩、生物学富集。
一般指水生生物个体从水中吸收污染物。
生物积累：指生物在其整个代谢活跃期间通过吸收、吸附、吞食等各种过程，从周围环境中蓄积某些元素或难分解化合物，以致随着生长发育，浓缩系数不断增大的现象，又称生物学积累。
生物放大：生物放大是指在生态系统中，由于高营养级生物以低营养级生物为食，某种元素或难分解化合物在生物机体中的浓度随营养级的提高而逐步增大的现象，又称为生物学放大。
生物浓缩系数（BCF）：又称为富集因子，指生物体内某种物质的浓度和环境中该物质浓度的比值。
生物污染：指对人和生物有害的微生物、寄生虫等病原体和变应原等污染水、气、土壤和食品，影响生物产量和质量，危害人类健康，这种污染称为生物污染。
环境化学的基础知识
环境化学的基础知识环境化学是一个研究环境中化学物质的分布、转化、迁移、生物累积、生态效应等的交叉学科。
它是化学、生态学、生物学、土壤学、大气科学以及其他环境相关领域的综合运用。
了解环境化学的基础知识，可以帮助我们更好地认识环境问题，从而为保护环境做出贡献。
一、环境化学的基本概念环境化学是研究化学物质在环境中的分布、转化、迁移、生物累积、生态效应等的学科。
它主要包括以下内容：1.化学物质在环境中的传输、转化及物化特性等。
2.化学污染对环境和生态系统的影响。
3.环境中化学物质的监测、分析与评价。
二、环境化学的重要性环境化学的研究对于维护环境健康、生态平衡至关重要。
以下是环境化学的重要性：1.了解环境中化学物质的特征和含量，评估其危害程度。
2.研究环境中不同物质间的相互作用和生态效应。
3.制定适合不同地区、不同环境的环境保护政策和措施。
三、环境化学中的重点概念1.环境重金属：环境重金属是指存在于环境中的铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)、铅(Pb)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)等元素，它们易于在环境中长期积累，可以造成环境污染和生态破坏。
2.有机物污染物：有机物污染物是指在环境中广泛存在的各种有机物质，包括石油、化学品、农药、霉菌毒素等。
它们对人类健康和环境产生巨大危害。
3.环境毒理学：环境毒理学是研究化学物质在环境中的传输、转化、分布、生物累积、生态效应和人类健康等方面的科学，是环境化学的重要分支之一。
四、环境化学中的实验技术1.质谱分析：质谱分析是化学分析技术中的一种，可以对物质的化学成分进行分析，包括气质热解质谱、液质质谱、ICP质谱等。
2.气相色谱：气相色谱是化学分析技术中的一种，可以对有机物进行定性分析和定量分析。
3.高效液相色谱：高效液相色谱是一种高效分离技术，可用于化合物分离和分析。
四、环境化学与环境保护环境化学的研究成果对于环境保护具有巨大意义。
以下是环境化学与环境保护之间的关系：1.环境化学的研究成果可以指导环境污染的监测、防治和治理。
环境化学(戴树桂)课后习题参考答案
中科院研究生院硕士研究生入学考试《环境化学》考试大纲1．2．《环境化学》考试大纲适用于中国科学院研究生院环境科学专业硕士研究生入学考试。
《环境化学》是环境科学与工程类专业的重要基础课程，包括了环境化学研究的容、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，典型污染物在环境各圈层中的归趋和效应。
本考试大纲侧重于环境污染化学，着重于各类有害物质在环境介质中的存在、行为、效应以及减少或消除其产生的理论和方法。
主要容包括水环境化学、大气环境化学、土壤环境化学及化学物质的生物效应与生态效应等经典容。
对其中有机污染物的归趋模式、金属离子的存在形态及生物效应、化学物质结构与毒性关系，污染物的生物效应和生物浓缩机制以及全球围的温室效应、酸雨、臭氧层破坏等环境问题需加以重点掌握。
要求考生掌握基本概念、基本原理和计算方法，并具备综合运用所学知识分析和解决实际环境问题的能力。
考试容：环境化学发展及基本容1．环境化学基本概念、发展动向、研究容及热点问题水环境化学3．天然水的基本特征组成；4．水体无机污染物的迁移转化。
着重配合作用、氧化-还原作用、沉淀和溶解、水体颗粒物的吸附作用等基本原理及其实际应用。
5．水体有机污染物的迁移转化：环境行为与归趋模式。
着重分配作用、挥发作用、水解作用等典型机制与迁移转化模式。
6．水体的富营养化问题：水体富营养化；水体富营养化的机理；营养物质的来源；富营养化的影响因素；湖水的营养化程度；水体富营养化的危害及其防治对策。
大气环境化学7．大气中污染物的特征；8．大气中污染物的迁移和转化(温室效应；气相大气化学：光化学反应、光化学烟雾、臭氧层的形成与耗损化学；液相大气化学：酸沉降化学、大气中液相反应；大气颗粒物化学)；9．重要的大气环境化学问题：光化学烟雾的定义、特征及形成条件；光化学烟雾主要参与物质；光化学烟雾形成机理；光化学烟雾危害及防治；光化学烟雾与硫酸型烟雾的对比；太阳和地球辐射间的能量平衡；温室气体；温室效应；全球变暖及防治对策；降水的化学组成；酸雨的形成；酸雨的影响因素；酸雨的危害及防治；大气平流层的组成；臭氧层的形成和耗损的化学反应；臭氧洞的危害；臭氧层破坏现状及防治。
环境化学名词解释
名词解释： 1．自由基：由于共价键均裂而生成的带有未成对的电子碎片。
2．环境化学效应:在各种环境因素的影响下，物质之间发生化学反应产生的环境效应。
3．环境污染物：进入环境后是环境的正常组成和性质发生间接或直接有害于人类的变化的物质。
4．环境内分泌干扰物：能够干扰体内激素平衡的化学物质，一般都是人类在生产和生活活动中生产和排放的污染物质。
5．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。
6．环境生物效应：环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果。
7．污染物转化：污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用而改变存在的形态或转变另一种物质的过程。
8．环境容量：特定的环境单元在不影响其特定的环境功能的情况下，能够容纳污染物的最大量。
9．污染物的迁移：污染物在在环境中所发生的空间位移及其他所引起的富集、分散和消失的过程。
10、环境物理效应：由物理作用引起的，比如噪音、光污染、电磁辐射污染、地面沉降、热岛效应、温室效应等环境效应。
11．环境污染：由于人为因素是环境的构成或状态发生变化，环境素质下降，从而扰乱和破坏生态系统和人们的正常生活和生产条件。
12．环境背景值（环境本底值）：某地未受污染的环境中某种化学元素或化学物质的含量。
第二章一、名词解释： 1、酸沉降(acid deposition)是指大气中的酸性物质通过干、湿沉降两种途径迁移到地表的过程。
2、湿沉降(wet deposition)指大气中的物质通过降水而落到地面的过程。
被降水去除或湿沉降对气体和颗粒物都是最有效的大气净化机制。
湿沉降有两类：雨除(rainout)和冲刷(washout)。
3、雨除是指被去除物参与成云过程，即作为云滴的凝结核，使水蒸气在其上凝结，云滴吸收空气中成分并在云滴内部发生液相反应。
4、干沉降(dry deposition)是指大气中的污染气体和气溶胶等物质随气流的对流、扩散作用，被地球表面的土壤、水体和植被等吸附去除的过程，具体包括重力沉降，与植物、建筑物或地面(土壤)碰撞而被捕获(被表面吸附或吸收)的过程。
环境化学名词解释
引言概述环境化学是研究环境中化学物质的分布、行为和影响的学科。
在环境化学的研究中，我们会经常遇到一些特定的名词和术语，这些名词和术语的解释对于理解和应用环境化学非常重要。
本文将深入解释环境化学中的一些名词，以帮助读者更好地理解环境化学领域的知识。
正文内容一、环境污染物1.重金属污染物重金属的定义和分类重金属在环境中的来源和分布重金属对环境和人体的危害重金属的迁移与转化过程重金属的监测和控制方法2.有机污染物有机污染物的定义和分类有机污染物的来源和生物标准化学特征有机污染物对环境和人体的危害有机污染物的生物降解和生物富集有机污染物的监测和风险评估方法3.气溶胶污染物气溶胶污染物的定义和分类气溶胶的来源和形成机制气溶胶对大气的影响和环境效应气溶胶的气象学特征和传输过程气溶胶的监测和治理方法4.持久性有机污染物持久性有机污染物的定义和分类持久性有机污染物的来源和分布持久性有机污染物在环境中的行为和效应持久性有机污染物的迁移和转化过程持久性有机污染物的监测和治理策略5.微塑料污染物微塑料污染物的定义和分类微塑料的来源和分布微塑料对生态系统和人体的影响微塑料的生物降解和迁移过程微塑料的监测和减少策略总结通过对环境化学中的一些重要名词的解释，我们更深入地理解了环境污染物的不同类型以及它们在环境中的来源和影响。
环境污染物对环境和人体健康造成严重威胁，因此，我们需要加强对环境污染物的监测和控制。
同时，我们也需要研究和开发更有效的方法来减少环境污染物的排放，保护环境和人类健康。
通过环境化学的研究，我们可以更好地理解和解决环境问题，为可持续发展做出贡献。
环境化学考试试题及答案
环境化学考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪种污染物属于大气中的二次污染物？A. 二氧化碳B. 一氧化碳C. 臭氧D. 二氧化硫答案：C2. 土壤污染的主要来源不包括以下哪项？A. 工业废弃物B. 农业化肥C. 城市垃圾D. 火山爆发答案：D3. 重金属污染对环境和人体健康的影响主要表现在：A. 影响土壤肥力B. 影响植物生长C. 影响动物繁殖D. 所有以上选项答案：D4. 以下哪种物质不是持久性有机污染物（POPs）？A. 多氯联苯（PCBs）B. 滴滴涕（DDT）C. 氟利昂D. 二氧化碳5. 地下水污染的主要途径包括：A. 地表径流B. 地下渗流C. 工业废水排放D. 所有以上选项答案：D6. 以下哪种物质不属于环境激素？A. 双酚AB. 邻苯二甲酸酯C. 多氯联苯D. 二氧化碳答案：D7. 环境化学中，生物降解性是指：A. 物质在生物体内分解的能力B. 物质在生物体内积累的能力C. 物质在生物体外分解的能力D. 物质在生物体内合成的能力答案：C8. 酸雨的形成主要是由于大气中的哪种气体？A. 二氧化碳B. 一氧化碳C. 二氧化硫D. 臭氧答案：C9. 以下哪种物质不是水体富营养化的主要原因？B. 磷C. 钾D. 铅答案：D10. 以下哪种物质是光化学烟雾的主要污染物？A. 一氧化碳B. 一氧化氮C. 臭氧D. 二氧化碳答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 环境化学中，____是指物质在环境中的迁移、转化和循环过程。
答案：物质循环2. 环境化学研究的主要对象包括大气、水体、土壤和____。
答案：生物3. 环境中的污染物可以通过食物链的____作用，导致生物体内污染物浓度的增加。
答案：生物放大4. 重金属污染对人体健康的危害主要表现为____和神经系统损伤。
答案：消化系统5. 环境化学中，____是指物质在环境中的化学性质和行为。
答案：化学行为6. 环境化学中，____是指物质在环境中的物理性质和行为。
环境化学试题库及答案
环境化学试题库及答案一、单项选择题1. 环境化学是研究化学物质在环境介质中的（）。
A. 存在和变化B. 存在和分布C. 变化和迁移D. 迁移和转化答案：D2. 环境化学的主要研究对象不包括（）。
A. 大气B. 水体C. 土壤D. 人体答案：D3. 环境化学研究的污染物不包括（）。
A. 重金属B. 农药C. 放射性物质D. 氧气答案：D4. 环境化学中，污染物的迁移和转化过程主要受（）影响。
A. 物理因素B. 化学因素C. 生物因素D. 以上都是答案：D5. 环境化学研究中，污染物的生物效应主要体现在（）。
A. 对生态系统的影响B. 对人类健康的影响C. 对经济发展的影响D. 以上都是答案：D二、多项选择题1. 环境化学的研究内容主要包括（）。
A. 污染物的来源与排放B. 污染物的环境行为C. 污染物的环境效应D. 污染物的控制与治理答案：ABCD2. 环境化学研究的污染物类型包括（）。
A. 有机污染物B. 无机污染物C. 放射性污染物D. 生物污染物答案：ABCD3. 环境化学中，污染物的迁移过程主要包括（）。
A. 挥发B. 沉降C. 吸附D. 溶解答案：ABCD4. 环境化学中，污染物的转化过程主要包括（）。
A. 氧化还原反应B. 水解反应C. 光解反应D. 生物降解答案：ABCD5. 环境化学研究的污染物环境效应主要包括（）。
A. 对大气的影响B. 对水体的影响C. 对土壤的影响D. 对生物的影响答案：ABCD三、判断题1. 环境化学是一门综合性学科，涉及化学、环境科学、生物学等多个学科领域。
（对）2. 环境化学只研究污染物在环境中的迁移和转化过程，不涉及污染物的来源与排放。
（错）3. 环境化学研究的污染物类型包括有机污染物、无机污染物、放射性污染物和生物污染物。
（对）4. 环境化学中，污染物的迁移过程不包括挥发和沉降。
（错）5. 环境化学研究的污染物环境效应不包括对生物的影响。
（错）四、简答题1. 简述环境化学的主要研究内容。
环境化学名词解释
名词解释环境污染：由于人为因素使环境的构成或状态发生改变，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环境污染物：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变化的物质优先污染物：由于化学污染物种类繁多，世界各国都筛选出一些毒性强、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。
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。
环境物理效应：有物理作用引起的环境化学效应：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环境生物效应：环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果热岛效应：因燃料燃烧而放出大量热量，再加街道和建筑群辐射的热量，使城市气温高于周围地带污染物的迁移：污染物在环境中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态或转变为另一种物质的过程一次污染物：直接从污染源排放的污染物质（CO、SO2、NO等）二次污染物：由一次污染物经化学反应形成的污染物（O3、硫酸盐颗粒物等）空燃比：空气质量与燃料质量比值化学计量混合物：完全燃烧时空气与燃料的混合物大气污染物的迁移：由污染源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气温垂直递减率：随高度升高气温的降低率辐射逆温：地面因强烈辐射而冷却所形成的逆温大气温度密度层结：静大气的温度或密度在垂直方向上的分布大气稳定度：气层的稳定程度，或者说大气中某一高度上的气块在垂直方向上的相对稳定的程度干绝热垂直递减率：干空气在上升时温度降低值与上升高度之比rd干绝热过程：干空气或未饱和湿空气在上升或下沉过程中的绝热过程湍流/动力乱流：有规律水平运动的气流遇到起伏不平的地形所产生对流/热力乱流：近地面的热空气上升，冷空气下降形成最大混合层高度：污染物最大可扩散的高度大气污染物的转化：污染物在大气中经过化学反应，转化成为无毒化合物，或者转化为毒性更大的二次污染物，加重了污染自由基（游离基）：由于共价键均裂而生成的有未成对电子的碎片自由基的稳定性：自由基或多或少解离成较小碎片，或通过键断裂进行重排的倾向自由基的活性：一种自由基和其他作用物反应的难易程度抑制剂：会使自由基反应的速率减慢或自由基反应完全被抑制的物质碎裂：是指自由基碎裂成一个稳定的分子和一个新的自由基重排：可以发生在环状的体系中，通常是邻近氧的C-C键断裂生成羰基和一个异构的自由基；或者是1,2-或1,5-氢原子的转移。
环境化学第5章典型污染物转归与效应
支链烷基、烷基苯基以及烷基萘基等，性能差别较小。
2.4.1 表面活性剂的分类
表面活性剂按亲水基团结构和类型可分为四种：
阴离子表面活性剂：如肥皂、烷基苯磺酸钠。
阳离子表面活性剂：如溴化十六烷基三甲基铵。
火山爆发；制冷剂、飞机推动剂、塑料发泡剂 ③四氯化碳（CCl4）：工业溶剂、灭火剂、干洗剂；氟利 昂的主要原料 ④甲基氯仿（CH3CCl3）：去油剂和干洗剂 ⑤ CHF2Cl（CFC-22）：致冷剂和发泡剂
（3）卤代烃在大气中的转化
· 3与O2反 CCl
应生成碳酰氯 ①对流层中的转化：与HO· 的反应是主要消除途径 和ClO· ClO· 还原 CHCl3 + HO· → H2O + · 3 CCl · 3 + O2 →COCl2 + ClO· CCl 并产生氯 原子
是最早被发现和研究的化学致癌物。
ห้องสมุดไป่ตู้
2.3.1多环芳烃的结构与性质
PAH是指两个以上苯环连在一起的化合物。
①非稠环型，苯环与苯环之间各由一个碳原子相连，如联 苯、联三苯等； ②稠环型，两个碳原子为两个苯环所共有，如萘、蒽等。
2.3.2多环芳烃的来源与分布
（1）天然源：
陆地和水生植物、微生物的生物合成，森林、草原
②氯酚：PCDD 、PCDF是氯酚生产的副产物。 ③多氯联苯产品 ④其他行业(如造纸、汽车、钢铁等)的“三废”中 （3）迁移、转化 地表径流和生物富集是PCDD、PCDF重要的迁移方 式。光化学分解是PCDD、PCDF重要的转化途径。
2.3多环芳烃(PAH)
多环芳烃是一大类广泛存在于环境中的有机污染物，也
的形式进入环境（氯碱工业）。
★ （2）挥发性 汞最大的特点是可以以零价形态存在于大气、土壤 和天然水中。汞及其化合物均具有一定的挥发性。 汞及其化合物挥发程度与化合物的形态及在水中的溶
环境化学与持久性有机污染物
环境化学与持久性有机污染物随着人类社会的发展和工业化进程的加快，环境问题日益凸显，其中持久性有机污染物成为了一个令人担忧的热点。
环境化学作为研究环境中化学物质的行为和效应的学科，对于理解和解决持久性有机污染物问题起着重要的作用。
持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，简称POPs）是指在环境中难以降解、易积累和迁移的有机化合物。
这些化合物具有高毒性、高生物积累性和长期存在性，对生态系统和人类健康造成严重威胁。
常见的POPs包括多氯联苯（PCBs）、农药（如DDT）、多溴联苯醚（PBDEs）等。
环境化学研究的重点之一是了解POPs的来源、迁移和转化过程。
POPs的主要来源包括工业生产、农药使用、废弃物处理等。
这些物质通过空气、水、土壤等途径进入环境，并在生物体内积累。
环境化学家通过分析采样物质中的POPs含量和组成，揭示了它们在环境中的分布规律。
POPs的迁移和转化过程也是环境化学研究的重要内容。
这些化合物可以通过大气降水、沉积物、植物等途径进入水体，进而进入食物链。
在生物体内，POPs会发生生物富集，即从底层生物向上层生物的传递。
这种生物富集现象使得高级食物链的生物体更容易受到POPs的影响，进而对人类健康造成潜在威胁。
在了解POPs的来源和迁移过程的基础上，环境化学家致力于寻找有效的控制和降解POPs的方法。
其中，生物降解和化学降解是两种常见的方法。
生物降解是利用微生物、植物等生物体对POPs进行分解和降解，从而减少其在环境中的存在。
化学降解则是通过化学手段对POPs进行分解和转化，使其变为无毒或低毒的物质。
这些方法的研究需要环境化学家对POPs的结构和性质进行深入的了解。
除了控制和降解POPs，环境化学家还致力于研究POPs对环境和人类健康的影响。
POPs的毒性和生物积累性使得它们在环境中的存在对生态系统造成严重威胁。
一些POPs还被认为与癌症、生殖系统异常、免疫系统损害等人类健康问题有关。
第2章 污染物对生物的影响
由活性细胞产生的，具有催化反应功能的蛋白质分子。 特点：蛋白质、高效、专一性、在温和pH和温度范围内起作用
酶催化作用的特点
(1) 酶和一般催化剂的共性：
加快反应速度； 不改变平衡常数； 自身不参与反应。
(2) 酶催化作用特性：
条件温和：常温、常压、pH=7；
高效率：反应速度提高108－1020，与加普通催化剂相比可提高107～1013；
E+S E+I
ES EI
磺胺类抗生素对二氢叶酸合成酶的抑制
二氢叶酸是细菌正常分裂和繁殖必不可少的物质，但细菌 不能直接利用外源的二氢叶酸，只能在二氢叶酸合成酶作用下， 利用对氨基苯甲酸合成二氢叶酸，磺胺类药物与对氨基苯甲酸 结构相似，可竞争性抑制二氢叶酸合成酶，影响二氢叶酸的合 成，从而抑制细菌的生长和繁殖。
乳糖操纵子——负调控模型
在乳糖存在下，乳糖作为诱导物， 与调节基因产生的阻遏 物结合，改变了阻遏物结构，不能再结合到操作基因上，使得 RNA多聚酶能够与启动子结合，启动。转录了分解乳糖的三个结 构基因。 当乳糖分解完以后，调节基因产生的阻遏物结合到操作基 因上，使得RNA多聚酶不能够与启动子结合，启动。停止转录分 解乳糖的结构基因。
3.非竞争性抑制：非竞争性是一种可逆性的抑制，污染物与酶分子的
结合位置不是底物的结合位置，因此增加底物浓度，不能使抑制作用逆 转。
ES+I EI+S
ESI ESI
1混合功能氧化酶mfo是污染物在体内进行生物转化相l过程中的关键酶系排除体外外源性化合物毒害作用一级代谢物结合产物相反应相反应解毒细胞色素p450nadph细胞色素p450还原酶磷脂组成药物诱导剂苯巴比妥型如有些药物杀虫剂等致癌物诱导剂3甲基胆蒽型淄族诱导剂螺王内酯mfo的诱导剂mfo存在于所有的脊椎动物和大部分的无脊椎动物中其作用是代谢非极性的亲脂性有机化合物包括内源性化合物和外源性化合物
戴树桂《环境化学》【章节题库】(绪论)
第一章绪论一、选择题属于环境化学效应的是（）。
A．热岛效应B．温室效应C．土壤的盐碱化D．噪声【答案】C【解析】环境效应是指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。
按环境变化的性质划分，则可分为环境物理效应、环境化学效应和环境生物效应。
环境化学效应是指在各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应，如环境的酸化、土壤的盐碱化、地下水硬度的升高、局部地区发生光化学烟雾、有毒有害固体废弃物的填埋造成地下水污染等。
二、填空题1．环境化学是一门研究有害物质在环境介质中的______、______、______、______及其控制的化学原理和方法的科学。
【答案】存在；化学特性；行为；效应【解析】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，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．污染物在环境中的迁移主要有______、______和______三种方式。
【答案】机械迁移；物理—化学迁移；生物迁移【解析】污染物在环境中的迁移方式主要有：①机械迁移，是指由于人为或自然原因使物质位置发生变化；②物理—化学迁移，是指通过扩散、沉降或再悬浮、氧化或还原、分解或化合、溶解或再析出、酸碱中和等使污染物迁移；③生物迁移，是指通过水中生物将某种污染物作为自己的食物及营养而使污染物通过生物发生迁移转化。
3．污染物在环境中的______、______、归趋以及它们对生态系统的效应是环境化学的重要研究领域。
【答案】迁移；转化【解析】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所引起的富集、分散和消失的过程；污染物的转化是指污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变存在形态或转变为另一种物质的过程。
《环境化学》第6章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
第一节 重金属元素（Heavy Metals）
一、汞
Mercury
二、镉
Cadmium
三、铬
Chromium
四、砷
Arsenic
6-3
《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
一、汞 (Hg) Mercury
1. 环境中汞的来源、分布与迁移
6-22
《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
第一节 重金属元素（Heavy Metals）
一、汞
Mercury
二、镉
Cadmium
三、铬
Chromium
四、砷
Arsenic
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《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
三、铬 Chromium
1. 来源与分布
1953年在日本熊本县水俣湾附近的渔村，发现一种 中枢神经性疾患的公害病，称为水俣病。经过十年研究 于1963年从水俣湾的鱼、贝中分离出CH3HgCl结晶。并 用纯CH3HgCl结晶喂猫进行试验，出现了与水俣病完全 一致的症状。1968年日本政府确认水俣病是由水俣湾附 近的化工厂在生产乙醛时排放的汞和甲基汞废水造成的。 这是世界历史上首次出现的重大重金属污染事件。
6-11
《环境化学》 第六章 典型污染物在环境各圈层 中的转归与效应
甲基钴氨素的再生：水合钴氨素（H2OCoB12+）被辅 酶FADH2还原，使其中钴由三价降为一价，然后辅酶甲 基四氢叶酸(THFA-CH3)将正离子CH3+ 转移给钴，并从 钴上取得两个电子，以CH3-与钴结合，完成了甲基钴 氨素的再生，使汞的甲基化能够继续进行。
《环境生物学》_课后习题答案及复习重点
环境生物学第一章环境污染的生物效应1.概念解释环境污染：有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构和功能发生改变，对人类以及其它生物的生存和发展产生不利影响的现象。
环境生物效应：各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果。
污染源：向环境排放有害物质或对环境产生有害物质的场所、设备和装置。
或造成环境污染的污染物发生源。
污染物：进入环境后使环境的正常组成结构、状态和性质发生变化，直接或间接有害于人类生存和发展的物质，是造成环境污染的重要物质组成。
优先控制污染物：由于有毒物质品种繁多，不可能对每一种污染物都制定控制标准，因而提出的在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制的对象。
污染物形态：环境中污染物的外部形状、化学组成和内部结构的表现形式。
污染物迁移：污染物在环境中发生的空间位置的移动及其引起的富集、分散、消失的过程。
污染物转化：污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变形态或转变为另一种物质的过程。
2.污染物在环境中的迁移方式和转化途径。
迁移方式：机械迁移（水、气、重力）；物理化学迁移（最重要的形式）；生物迁移（吸收、代谢、生长、死亡等）。
转化途径（转化形式有物理、化学、生物转化）在大气中，以光化学氧化、催化氧化反应为主；在水体中，氧化还原作用，配合作用，生物降解作用；在土壤中，生物降解为主。
3.什么是生物转运？污染物透过细胞膜的方式。
生物转运：环境污染物经各种途径和方式同生物机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。
方式：被动转运（简单扩散和滤过）；特殊转运（主动运输和易化扩散）；胞饮作用（吞噬作用）。
4.什么是污染物在体内的的生物转化？生物转化过程和主要反应。
污染物在体内的的生物转化：外源化合物进入生物机体后在有关酶系统的催化作用下的代谢变化过程。
过程：一般分为I、II两个连续的作用过程。
在过程I（相I反应）中，外源化合物在有关酶系统的催化下经由氧化、还原或水解反应改变其化学结构，形成某些活性基团或进一步使这些活性基团暴露。
环境化学中的持久性有机污染物：探索持久性有机污染物的环境行为、毒性效应与控制策略
环境化学中的持久性有机污染物：探索持久性有机污染物的环境行为、毒性效应与控制策略摘要持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）是一类具有持久性、生物累积性、长距离迁移性和高毒性的有机污染物，对生态环境和人类健康构成严重威胁。
本文深入探讨了POPs的环境行为、毒性效应以及控制策略。
通过分析POPs的来源、迁移转化、生物累积过程，以及对人体和生态系统的危害，本文旨在阐明POPs的环境风险，并提出相应的控制和管理策略，为环境保护和人类健康提供科学依据。
引言持久性有机污染物（POPs）是指一类具有持久性、生物累积性、长距离迁移性和高毒性的有机污染物。
它们在环境中难以降解，可以通过大气、水体和食物链等途径在全球范围内迁移，并在生物体内累积，对生态系统和人类健康造成严重威胁。
常见的POPs包括有机氯农药（如DDT）、多氯联苯（PCBs）、二噁英（Dioxins）和呋喃（Furans）等。
持久性有机污染物的环境行为1. 持久性：POPs在环境中难以降解，可以在环境中存在数十年甚至数百年。
其持久性主要取决于其化学结构、环境条件（如温度、pH值、光照等）以及微生物的降解能力。
2. 生物累积性：POPs具有亲脂性，容易在生物体内积累。
随着食物链的传递，POPs的浓度在生物体内逐级放大，对处于食物链顶端的人类和其他生物造成危害。
3. 长距离迁移性：POPs可以通过大气、水体和生物迁移等途径在全球范围内迁移。
大气中的POPs可以随风传播到偏远地区，甚至到达极地。
水体中的POPs可以随水流扩散到全球各地。
生物迁移则指POPs通过食物链在不同生物体之间的传递。
持久性有机污染物的毒性效应POPs对人体和生态系统具有多种毒性效应：1. 致癌性：一些POPs具有致癌性，如二噁英、多氯联苯等。
长期暴露于这些污染物会增加患癌症的风险。
2. 内分泌干扰效应：一些POPs可以干扰内分泌系统的正常功能，影响生殖、发育、免疫等。
环境化学总结
㈠基本概念：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，就叫做环境污染。
2.环境化学：环境化学是一门研究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。
3.环境物理效应：是由物理作用引起的环境效应，即环境物理效应。
3.热岛效应: 因燃烧而放出大量热量，再加街道和建筑群辐射的热量，使城市气温高于周围地带，称为热岛效应。
4.温室效应：大气中的CO2吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。
5.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。
6.环境生物效应:环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果即为环境生物效应。
8.平流层：平流层是指从对流层顶到海拔高度约50 km的大气层。
又称同温层。
9.中间层：中间层是指从平流层顶到80 km高度的大气层。
10.热层：热层是指从80 km到约500 km的大气层。
又叫电离层。
11.天气形势：指大范围气压的分布状况，局部地区气象条件总是受天气形势影响。
12.自由基的稳定性：是指自由基或多或少解离成较小碎片，或通过键断裂进行重排的倾向。
13.自由基的活性：是指一种自由基和其他作用物反应的难易程度。
15.碎裂：是指自由基碎裂生成一个稳定的分子和一个新的自由基。
16.重排：通常是邻近氧的c-c键断裂生成羰基和一个异构的自由基。
17.加成：是指自由基对饱和体系的加成，生成一个新的饱和自由基。
18.取代：是指自由基夺取其他分子中的氢原子或卤原子生成稳定化合物的过程。
19.光化学反应：分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生化学反应，称为光化学反应。
20.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，称为光化学烟雾。
有机物污染物和无机污染物对生物的毒害有何区别
有机物污染物和无机污染物对生物的毒害有何区别有机物污染物和无机污染物对生物的毒害有何区别.第三章 p104 思考题3有机污染物和无机污染物对生物的毒害作用1无机有毒物:主要有非重金属的氰化物,砷化物及重金属中的汞,镉,铬,铅等.氰化物(CN)是剧毒物质,对人的口服致死量每毫升0.05-0.12毫克,低浓度的氰化物会引起人的慢性中毒.砷是累积性中毒的毒物,当饮用水中砷含量每毫升大于0.05毫克时,就会导致累积.重金属在水体中只要有微量的浓度即可产生毒性效应,某些重金属还可以在微生物的作用下转化为毒性更强的金属化合物;重金属不但不能被生物降解,相反却能在食物链的生物放大作用下,大量地富集,最后进入人体.采矿、冶炼、机械制造、建筑材料、化工等工业生产排出的污染物中大量为无机污染物，其中硫、氮、碳的氧化物和金属粉尘是主要的大气无机污染物。
各种酸、碱和盐类的排放，会引起水体污染，其中所含的重金属如铅、镉、汞、铜会在沉积物或土壤中积累，通过食物链危害人体与生物。
无机元素不同价态或以不同化合物的形式存在时其环境化学行为和生物效应大不相同，这是当今无机污染物研究中的前沿领域。
无机污染物有的是随着地壳变迁、火山爆发、岩石风化等天然过程进入大气、水体、土壤和生态系统的。
有的是随着人类的生产和消费活动而进入的。
各种无机污染物在环境中迁移和转化，参预并干扰各种环境化学过程和物质循环过程，造成了无机污染物的污染。
锡、镉、砷、铅、锑等的矿物开采量甚至大大超过它们的自然循环量。
现代采矿、冶炼、机械制造、建筑材料、化工等生产部门，每天都排放大量的无机污染物，包括有害的元素氧化物、酸、碱和盐类等。
其中硫、氮、碳的氧化物和一些金属粉尘是主要的大气污染物，可以直接危害人体和生态系统（见大气污染）。
它们有的会和烃类污染物进一步发生气相反应生成光化学烟雾，有的会发生液相反应,引起酸雨等,从而伤害动植物，腐蚀建筑材料和使土壤肥力下降。
各种酸、碱和盐类的任意排放，往往引起水质恶化等后果，其中所含的重金属元素如铅、镉、汞、铜等可在土壤中积累，通过食物链在不同的营养级上逐级富集，造成更大的危害。
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5.1 物质通过生物膜的方式
脂/水分配系数越大，分子越小，不容易离解的分子，扩散系 数越大。被动扩散不需要耗能，不需要载体参与，没有特异 性选择、竞争性抑制及饱和现象。 3. 被动易化扩散 在高浓度侧与膜上特性性蛋白质结合，通过生物膜，至低浓 度侧解离出原物质。 它受到膜特异性载体及其数量的制约，因此有特异性选择， 竞争性抑制和饱和现象。
dC f k a C W k e C f k g Cf dt
如果富集过程中生物量增长不明显，则kg 可以忽略不计，得
6
5.1 物质通过生物膜的方式
4. 主动转运(Active Transport; Passive Transport)： 在需要消耗一定的代谢能量下，一些物质可在低浓度侧 与膜上高浓度特异性蛋白载体结合，通过生物膜，至高浓 度侧解离出蛋白质和原物质。 所需要的能量来自于ATP。这种转运具有特异性选择、 竞争性抑制和饱和现象。例如钾离子的主动转运。
与血浆蛋白结合
金属硫蛋白结合 关键：脂溶性大小
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5.2 污染物质在生物体内的转运
5.2.3排泄 排泄是污染物质及其代谢物质向机体外的转运过程。 排泄器官有肾、肝胆、肠、肺、外分泌腺等，而以肾和肝胆 为主。 肾排泄是污染物质通过肾随尿而排出的过程。肾排泄是污 染物质的一个主要排泄途径。 污染物质的另一个重要排泄途径，是肝胆系统的胆汁排泄。 胆汁排泄是指主要由消化管及其他途径吸收的污染物质，经 血液到达肝脏后，以原物或其代谢物和胆汁一起分泌至十二 指肠，经小肠至大肠内，再排出体外的过程。
蓄积部位的污染物质，常同血浆中游离型的污染物质保持 相对稳定的平衡。
13
5.3 污染物质的生物富集、放大和积累 5.3.1 生物富集
生物富集是指生物通过非吞食方式，从周围环境中蓄积某种 元素或难降解性物质，使其在机体内的浓度超过周围环境中 的浓度的现象。生物富集常用生物富集系数(生物浓缩系数、
生物富集因子)表示：
Cb BCF Ce
Bioconcentration factors (BCF) BCF 生物富集系数（因子） ；
Cb 平衡时，某种污染物质 在生物体内的浓度； Ce 平衡时，某种污染物质 在机体周围环境中的浓 度；
14
5.3 污Βιβλιοθήκη 物质的生物富集、放大和积累 5.2 污染物质在生物体内的转运
吸收 污染物质在生物 体内的运动过程 分布 排泄 生物转化 5.2.1 吸收 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。吸收途径主要是消化道、呼吸道和皮肤。 消除
转运
5.2 污染物质在生物体内的转运
口腔 食管 被动扩散 被动扩散
消化道
胃
污染物质的脂溶性 血液流速 pH与酸碱性
影响生物富集因子的因素： 污染物质因素：脂溶性、可降解性、（结构） 生物因素：生物种类、大小、性别、器官、发育阶段 环境因素：温度、盐度、硬度、pH、氧含量、光照 动力学： 水生生物对水中难降解性物质的富集是生物对其吸收速率、 消除速率以及由于生物体的生长所造成的稀释速率的总和。
15
5.3 污染物质的生物富集、放大和积累
肠
呼吸道是吸收大气
被动扩散 滤过 吞噬
污染物的主要途径
皮肤：一般分子量低于300，液态或溶解态脂溶性强的物质。
5.2 污染物质在生物体内的转运
5.2.2 分布 污染物质被吸收后或其代谢转化物质形成后，由血液运 送至机体各组织；或与组织成分结合；以及在再反复等过程。 在污染物质的转运过程中，以被动扩散为主。 血脑屏障 胎盘屏障
7
5.1 物质通过生物膜的方式
5. 胞吞和胞饮
少数物质与膜上某种蛋白质具有特殊的亲和力，当其
与膜接触后，可改变这部分膜的表面张力，引起膜的外包 或内陷而被包围进入膜内，固体物质的这一转运称为胞吞， 液体物质的这一转运称为胞饮。
总之，物质通过生物膜的方式取决于膜内外环境、膜
的性质和物质的结构。
8
1. 膜孔过滤
直径小于膜孔的水溶性物质，可借助膜两侧的静水压 及渗透压经膜孔滤过。 2. 被动扩散 脂溶性物质从高 浓度向低浓度侧扩散。 扩散速率服从费克定 律：
dQ C DA dt x x 膜厚度； C 膜两侧物质浓度梯度； A 扩散面积； D 扩散系数；
3
5.1 物质通过生物膜的方式
磷脂的结构：一个分子甘 油的两个羟基同两个分子 的脂酸结合，另一个羟基 同一个分子磷酸结合，磷 酸再同一个碱基结合。 根据碱基的不同，动物细 胞膜中的磷脂主要有四种： 磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇 胺、磷脂酰丝氨酸和磷脂 酰肌醇。
4
图2. 磷脂的分子组成
5.1 物质通过生物膜的方式 5.1.2 物质通过生物膜的方式
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5.2 污染物质在生物体内的转运
5.2.4 蓄积
机体长期接触某些污染物质，若吸收超过其排泄和代谢转
化，则会出现该污染物质在体内逐渐增多的现象，称为生物蓄 积。蓄积时，污染物质的体内分布，主要是相对集中分布于机 体的某些部位。 机体的主要蓄积部位是血浆蛋白、脂肪组织和骨骼。
有些物质的蓄积部位与毒性作用部位不同。
吸收速率： Ra ka CW 消除速率： Re keC f 稀释速率： Rg k g C f ka, ke, kg------水生生物吸收、消除、生长速率常数； Cf ------ 水生生物体内污染物的瞬时状态浓度； CW ------ 水中污染物的瞬时状态浓度；
5.3 污染物质的生物富集、放大和积累
环境污染化学
Environmental Chemistry
1
第五章
生物体内污染物质的运动过程与毒性
2
5.1 物质通过生物膜的方式 5.1.1 生物膜的结构
70年代(Singer and Nicholson, 1972)提 出的液态镶嵌模型： 磷脂双分子层构成细 胞膜的骨架(75-100Å)， 亲水基团排列于内外 两面；蛋白质分子覆 图1. 膜的液态镶嵌式模型 (膜外侧蛋 盖、镶嵌、贯穿(物质 转运的载体，酶；膜 白质和脂质分子上可能存在的糖链 孔)。 未画出)