环境化学作业答案

绪论1、如何认识现代环境问题的发展过程？答：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、怎样理解人类活动对地球环境系统的影响？答：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使得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。

3、根据环境化学的任务、内容及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？答：（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）环境化学的发展动向：国际上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫、磷）的生物地球化学循环及其相互耦合的研究；重视化学品安全评价；重视臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。

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；工业有毒有害废弃物和城市垃圾对大气、水和土地的污染等。

（3）我对学好这门课的观点：环境化学包含大气、水体和土壤环境化学多个分支学科，研究有害化学物质在大气、水体和土壤环境中的来源、存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。

这就决定了环境化学研究中需要运用现场研究、实验室研究、实验模拟系统研究和计算机模拟研究相结合的系统研究方法，主要以化学方法为主，还要配以物理、生物、地学、气象学等其他学科的方法。

因此，要求研究人员具有较广泛的各相关学科的理论知识和实验动手能力。

我们在日常学习中应当以开阔的视野，除了环境化学之外，广泛涉猎各相关学科，并注重培养自己的实验操作，如此才可能学好这门课。

4、举例简述污染物在环境各圈层的迁移转化过程？答：以汞为例，说明其在环境各圈层的迁移转化过程，见下图。

汞在环境中的存在形态有金属汞、无机汞化合物和有机汞化合物三种。

在好氧或厌氧条件下，水体底质中某些微生物能使二价无机汞盐转变为甲基汞和二甲基汞。

甲基汞脂溶性大，化学性质稳定，容易被鱼类等生物吸收，难以代谢消除，能在食物链中逐级放大。

甲基汞可进一步转化为二甲基汞。

二甲基汞难溶于水，有挥发性，易散逸到大气中，容易被光解为甲烷、乙烷和汞，故大气中二甲基汞存在量很少。

在弱酸性水体（pH4～5）中，二甲基汞也可转化为一甲基汞。

图1－1 汞的迁移转化循环第一章：典型化学污染物1.列举几种典型的无机污染物(包括重金属和无机非金属物质)，说明其主要来源和危害。

答：重金属：1．汞（Hg）：来源：俗称水银，是唯一在常温下呈液态且能挥发的金属。

汞污染主要来自使用和生产汞及其化合物的工厂所排放的含汞“三废”。

氯碱、塑料、电子、炼金和雷汞生产排放的废水是水体中汞的主要来源。

土壤汞的污染主要来自燃煤、有色金属冶炼等。

大气中汞的污染主要来自含汞金属的冶炼废气以及化石燃料燃烧过程中排放出的含汞废气和颗粒态的汞尘。

在正常的氧化还原电位和pH范围内，汞主要以单质汞、HgO·H2O和HgCl2的形式存在于环境中。

危害：汞是环境中毒性最强的重金属元素之一，其熔、沸点在金属中最低，无色、味，引起水污染，在水生生物体内富集，通过食物链又危害人及其他动物。

汞具有很强的神经毒性，还会引起口腔消化道症状、腐蚀性肠炎等。

金属汞和无机汞在人体内大部分可以排泄出去，但在水中由于污泥中微生物的作用，汞被转化为甲基汞，甲基汞是一种有机汞，有很强的亲脂性，会积累在中枢神经，并排出缓慢。

典型的有“水俣病”事件。

其中，对于植物的危害体现在：汞是危害植物生长的元素，如果土壤中的共含量过高，那么汞不但能在植物体内积累，还会对植物产生毒害。

对于人类的危害体现在：汞可通过多种途径进入人体，金属汞以蒸气形式通过呼吸道侵入人体，皮肤也有一定的吸收能力。

汞化合物侵入人体，被血液吸收后可迅速弥散到全身各器官。

人体对汞虽然有一定的解毒和排毒能力，但重复接触汞后，可能引起肾脏损害，排汞能力随之降低。

同时，甲基汞能改变细胞通透性，破坏细胞离子平衡，抑制营养物质进入，损害肝脏，引起肾功能衰竭，还可引起神经系统的损害。

2．铅(Pb)：来源：铅是地壳中含量最多的重金属元素，在自然界中分布甚广。

铅污染的来源非常广泛，主要来自于矿山开采，汽车废气、冶炼、制造以及使用铅制品的工矿企业，如蓄电池、电缆包铅、油漆、颜料、农药、陶瓷等。

危害：在环境中，铅是所有有毒物质中分布最广泛的一种。

它每年使成千上万的人中毒，尤其是对城市地区的儿童威胁最大。

铅在降尘中广泛存在，它们会降到农作物上，或者通过食物的制作过程将其污染。

因此，饮食和呼吸是人体铅暴露的主要途径。

再者，饮用水中也可能含铅。

铅的长时间、低剂量暴露会引起贫血，还会损伤儿童神经功能、视觉能力以及导致神经损伤、记忆力衰退、注意力分散等。

另外，还会出现厌食、疲劳、头疼等症状。

处于发育期的儿童，对铅多导致的危害非常敏感，其机体的快速发育也会吸收更多的铅。

在孕妇怀孕期间，铅可以经胎盘进入胎儿体内，尤其是在即将分娩前这种影响非常显著，经常接触高浓度铅的孕妇出现流产和死产的比例非常高，即使接触浓度很低的铅，也可能引起婴儿体重下降、听力损伤或者智力水平下降，新生儿血铅浓度约为母亲血铅浓度的80%-100%。

此外，有机铅还可以经皮肤直接进入血液。

铅主要沉积在骨骼和牙齿中，并随钙摄取量与血液酸碱值的变动而变动。

比如过度劳累、发烧会使血液中pH下降（血液偏酸），导致铅中毒症状，摄取含钙量高的食物则会使铅中毒症状减轻。

3．锡（Sn）：比较活泼，在自然界中均以化合状态存在，主要是锡矿石。

来源：锡污染主要是有机锡的污染，主要来自工业废水和农业。

锡在工业上主要用于制造马口铁和锡箔，在食品工业中还可作为包镶材料。

锡的化合物在陶瓷工业上可制造珐琅，锡也可在医药上用于治疗皮肤传染病等。

在使用锡的过程中，也向环境排放大量锡。

有机锡农药和防污涂料是水环境中有机锡的主要来源，用于杀虫剂的有机锡会直接对土壤、空气和水体造成污染，同时，作为PVC稳定剂、杀菌剂和木料防腐剂等的有机锡也是锡污染的一个来源。

危害：锡本身是无毒的金属，大多数无机锡化合物属于低毒或微毒类，少数无机锡对动物有明显毒性。

有机锡是一类具有较高毒性的物质。

研究表明，生物长期处于有机锡污染环境下，即使浓度很低的有机锡也会产生明显的毒性作用。

有机锡可经呼吸道、皮肤和消化道吸收，一般接触有机锡后1-8天即出现中毒症状，严重时可出现昏迷、抽搐等明显精神症状。

4．镉（Cd）：是一种白色金属，抗腐蚀、耐磨，稍经加热易挥发，属于分散元素，在各圈层中的储量以及各个圈层中的迁移通量都较小。

来源：水体中镉污染物的来源可追溯到含镉矿物开采、冶炼以及工业废水的排放和各种镉化合物的生产和应用等领域。

排入大气的镉主要来自钢铁工业、废物灰化、火山活动等。

土壤中镉的来源主要是抛弃的废物、煤的燃烧、钢铁生产、磷肥和锌的生产等。

危害：镉和汞一样，是人体不需要的元素。

镉对生物有机体的毒性通常与抑制酶系统的功能有关。

在人体内半减期为10-30年，对人体组织和器官害处是多方面的，能引起肺气肿、高血压、神经痛、骨质松软、骨折、骨炎等病症。

镉还具有“三致”毒性和内分泌干扰作用，引起前列腺癌、呼吸道癌、肾癌，阻断睾丸酮的合成，从而对胚胎生长发育产生显著影响。

无机非金属物质：1．氰化物（cyanide）：指带有氰基CN的化合物。

通常人们了解的氰化物都是无机氰化物，是指包含有CN-的无机盐。

来源：水中氰化物的主要来源为工业污染。

氰化物和氢氰酸广泛用于采矿提炼、摄影、冲印、电镀、金属表面处理、煤气、染料、塑料、合成纤维以及洗涤等行业，这些行业都会排放工业含氰废水，其中电镀工业是排放最多的。

另外，氰化物还被大量用于黄金开采中，这也是一个污染来源。

危害：氰化物都有剧毒，而且中毒非常迅速，它们可通过多种途径进入人体，如皮肤吸收、伤口侵入、呼吸道吸入、误食等，而水质和环境的污染使人与其他生物体被动吸收更是防不胜防。

氰化物进入人体后，能使中枢神经系统瘫痪，使呼吸酶及血液中血红蛋白中毒，引起呼吸困难，全身细胞会因缺氧窒息而使机体死亡。

2．砷化物（arsenide）：砷是一种类金属元素，在自然界中主要以硫化物矿的形式存在。

来源：环境中砷污染的主要来源是化工、冶金、火力发电等工业排放的三废，以及以砷化物为主要成分的农药。

危害：砷具有毒性，易从五价还原到三价，而三价砷比五价砷的毒性更强。

有研究表明，在人工培养的细胞中，三价砷可发生类似于汞甲基化的过程，甲基化后的产物具有高活性，能够损伤DNA。