戴树桂环境化学课件ppt
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环境化学第一章第一节2016选编
1943
1955
1970
22
洛杉矶大气污染治理历程
系列的严重光化学污染事件给洛杉矶人敲响了警钟，洛 杉矶地区于1947年成立了美国第一个地方空气质量部 门，并在当地建立了排污许可证制度。
1953年洛杉矶颁发了系列污染控制措施： 1、通过设施改造，减少碳氢化合物的排放；2、建立
机动车尾气排放标准；3、柴油卡车和公共汽车燃料更 换为丙烷；4、减缓重污染企业的发展速度；5、禁止 开放式燃烧垃圾；6、建立一个快速物流系统。
马斯河谷事件 多诺拉事件 伦敦烟雾事件 洛杉矶光化学烟雾
8
四日市哮喘事件 米糠油事件 水俣病事件
痛痛病事件
2019年9月6日8时59分
21
洛杉矶光化学烟雾事件（20世纪40年代，美国）
约有75％以上 的市民患上了
因呼吸系统衰竭死 亡的老人达400多人
大气污染造成 15亿美元损失
松柏枯萎
柑橘减产
1950
35
仅以
14日报道中屡 见报端的700吨 氰化钠为例。 根据2009年国 标规定，这类 剧毒物品临界 储存量是50吨， 出现700吨氰化 钠集中堆放的 情况已经骇人 听闻。由此参 考，现场出现 其他危险品超 限堆放的可能 性绝不容忽视。
36
杜邦污染事件
特富龙“粘”的祸
美国杜邦公司蓄意向河水中排放污染废水,导致一 名男子罹患癌症,俄亥俄州一个联邦陪审团6日命 令这家化工巨头赔偿受害者510万美元。
它是由多学科到跨学科的庞大科学体 系组成的新兴学科，也是介于自然科学、 社会科学和技术科学之间的边缘科学。
10
1964年，Rachel Carlson出版《寂静的春天》
– 20世纪60～70年代，越来越多的研究结果证实 了《寂静的春天》中的科学预言：
环境化学 戴树桂版 第二版 课件 5第2章(第3节3)
（3）芳香烃: 芳香烃 大气中：单环芳烃+多环芳烃（PAH），例如苯、二 甲苯等。 工业上广泛用作溶剂，或者化工原料，他们的泄漏 导致大气中存在一些芳香烃。 一些芳香烃在香烟的烟雾中也存在，而芳香烃具有 致癌作用。
2、大气中主要碳氢化合物的转化
目前大气环境化学中，一般主要Βιβλιοθήκη 究大气中碳氢 化合物与NOx的反应。
O O O
例如烯烃与臭氧作用： 例如烯烃与臭氧作用： O3+H2C=CH2→H2C——CH2（分子臭氧化合物,很不稳定） CH 分子臭氧化合物,很不稳定）
O O O
迅速分解： 迅速分解：
性质非常活波的二元自由基) H2C——CH2→ HCHO + .O-O-.CH2 (性质非常活波的二元自由基) CH
O O O
.O-O-.CH →CO+H O, 2 2
..CO CO2+H2,..CO2+2H,
HCOOH(可有多种分解结果) HCOOH(可有多种分解结果) 可有多种分解结果
另外，这种二元自由基的氧化性很强，能够将NO氧化为NO NO氧化为 另外，这种二元自由基的氧化性很强，能够将NO氧化为NO2，进一 步氧化为NO 步氧化为NO3。 例如： 例如：.O-O-.CH2+NO→NO2+ HCHO
4
烷烃： HO或 （1）烷烃：与HO或O发生摘氢反应 RH+HO→R+H2O 度快 RH+O→R+HO 度慢 例如： ( 例如 ： CH4+HO→CH3+H2O) (例如：CH4+O→CH3+HO) 例如： 产物（ 稳定， 产物 （ H2O ） 稳定 ， 反应速 产物（HO）不稳定， 产物（HO）不稳定，反应速
环境化学 戴树桂版 第二版 课件 7第3章(第1节1)
2010-12-7 第三章水环境化学 第一节天然水基本化学特征 15
25摄氏度下，一些气体的亨利常数 摄氏度下， 摄氏度下
2010-12-7
第三章水环境化学 第一节天然水基本化学特征
16
氧在水中的溶解(Dissolved Oxygen① 氧在水中的溶解(Dissolved Oxyge 水中饱和溶解度？ 氧在1.0130×105Pa、25℃，水中饱和溶解度？ 水在25℃ 干空气中氧含量为20 水在25℃时,蒸汽压0.03167×105Pa,干空气中氧含量为20.95%， 25 蒸汽压0 03167× Pa,干空气中氧含量为20.95% =(1 0130- 03167) 2095= 2056× PO2=(1.0130-0.03167)×105×0.2095=0.2056×105Pa 亨利定律： 亨利定律：[O2(aq)]= KH·PO2 P =1.26×10-8×0.2056×105=2.6×10-4 mol/L 0.2056× =2.6× 1.26× 氧分子量为32g/mol，因此其溶解度为8 32mg/L。 氧分子量为32g/mol，因此其溶解度为8.32mg/L。 32g/mol mg/L 气体溶解度随温度变化，克拉帕龙（Clausius-Clapeyron） 气体溶解度随温度变化，克拉帕龙（Clausius-Clapeyron）方程
地下水 （groundwater） ） 3、碳酸盐系统 、 （重点） 封闭体系 开放体系 应用
2010-12-7
4、酸度碱度 、 （重点） 重点）
碱度(alkinility) 碱度 酸度(acidinity) 酸度 应用
3
本次课主要内容
第三章水环境化学 第一节天然水基本化学特征
一、水的特异性质
1、水分子的结构
25摄氏度下，一些气体的亨利常数 摄氏度下， 摄氏度下
2010-12-7
第三章水环境化学 第一节天然水基本化学特征
16
氧在水中的溶解(Dissolved Oxygen① 氧在水中的溶解(Dissolved Oxyge 水中饱和溶解度？ 氧在1.0130×105Pa、25℃，水中饱和溶解度？ 水在25℃ 干空气中氧含量为20 水在25℃时,蒸汽压0.03167×105Pa,干空气中氧含量为20.95%， 25 蒸汽压0 03167× Pa,干空气中氧含量为20.95% =(1 0130- 03167) 2095= 2056× PO2=(1.0130-0.03167)×105×0.2095=0.2056×105Pa 亨利定律： 亨利定律：[O2(aq)]= KH·PO2 P =1.26×10-8×0.2056×105=2.6×10-4 mol/L 0.2056× =2.6× 1.26× 氧分子量为32g/mol，因此其溶解度为8 32mg/L。 氧分子量为32g/mol，因此其溶解度为8.32mg/L。 32g/mol mg/L 气体溶解度随温度变化，克拉帕龙（Clausius-Clapeyron） 气体溶解度随温度变化，克拉帕龙（Clausius-Clapeyron）方程
地下水 （groundwater） ） 3、碳酸盐系统 、 （重点） 封闭体系 开放体系 应用
2010-12-7
4、酸度碱度 、 （重点） 重点）
碱度(alkinility) 碱度 酸度(acidinity) 酸度 应用
3
本次课主要内容
第三章水环境化学 第一节天然水基本化学特征
一、水的特异性质
1、水分子的结构
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@
《大气环境化学》ppt课件
H2CO hv H HCO
H O2 M HO2 M
HCO O2 HO2 CO
来自醛光解的HO2的链反应：
HO2 NO HO NO2
其他醛类在大气中浓度较低，光 解作用不如甲醛重要。
亚硝酸脂和H2O2的光解作用：
CH 3ONO hv CH 3O NO
CH3O O2 HO2 H2CO H2O2 hv 2HO HO H2O2 HO2 H2O
态物种 A 。
激发态物种能发生如下反应：
辐射跃迁，通过辐射磷光或荧光失活
A* A h
碰撞失活，为无辐射跃迁
A* M A M
以上两种是光物理过程
光离解，生成新物质
A* B1 B2
与其它分子反应生成新物种
A* C D1 D2
这两种过程为光化学过程
次级过程 初级过程中反应物与生成物之间进一 步发生的反应，如大气中HCl的光化学反 应过程：
SO2 h SO2* 240 400nm
SO2*在污染大气中可参与许多光化学反应。
（ 图2－10）
(6) 甲醛的光离解
HCHO中H-CHO的键能为 356.5 kJ/mol， 它对 240 – 360 nm 范围内的光有吸收，吸 光后的光解反应为：
HCHO h H HCO HCHO h H 2 CO
第二章 大气环境化学
参考书目 环境化学 戴树桂 主编 高等教育出版社.
第一节 大气中污染物的迁移
一、大气的组成 氮（78.09%）、氧（20.95%）、氩
（0.9%）、CO2（0.03%）、稀有气体 （CH4、SO2、NH3、CO、O3）<0.1%、水 （正常范围 1-3%）
大气固体悬浮物 来自：工业（生活）烟尘；火山喷 尘；海浪飘逸盐质。 >10μm称降尘（数小时） <10μm称飘尘（数年）
H O2 M HO2 M
HCO O2 HO2 CO
来自醛光解的HO2的链反应：
HO2 NO HO NO2
其他醛类在大气中浓度较低，光 解作用不如甲醛重要。
亚硝酸脂和H2O2的光解作用：
CH 3ONO hv CH 3O NO
CH3O O2 HO2 H2CO H2O2 hv 2HO HO H2O2 HO2 H2O
态物种 A 。
激发态物种能发生如下反应：
辐射跃迁，通过辐射磷光或荧光失活
A* A h
碰撞失活，为无辐射跃迁
A* M A M
以上两种是光物理过程
光离解，生成新物质
A* B1 B2
与其它分子反应生成新物种
A* C D1 D2
这两种过程为光化学过程
次级过程 初级过程中反应物与生成物之间进一 步发生的反应，如大气中HCl的光化学反 应过程：
SO2 h SO2* 240 400nm
SO2*在污染大气中可参与许多光化学反应。
（ 图2－10）
(6) 甲醛的光离解
HCHO中H-CHO的键能为 356.5 kJ/mol， 它对 240 – 360 nm 范围内的光有吸收，吸 光后的光解反应为：
HCHO h H HCO HCHO h H 2 CO
第二章 大气环境化学
参考书目 环境化学 戴树桂 主编 高等教育出版社.
第一节 大气中污染物的迁移
一、大气的组成 氮（78.09%）、氧（20.95%）、氩
（0.9%）、CO2（0.03%）、稀有气体 （CH4、SO2、NH3、CO、O3）<0.1%、水 （正常范围 1-3%）
大气固体悬浮物 来自：工业（生活）烟尘；火山喷 尘；海浪飘逸盐质。 >10μm称降尘（数小时） <10μm称飘尘（数年）
环境化学_戴树桂版_第二版_课件_2第二章1节
800km的地方
(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电子，又称电
离层，可以反射无线电波
9
10
5、逸散层(Stratopause )
（1） 800km以上高空 （2） 空气稀薄，密度几乎与太空相同 （3） 空气分子受地球引力极小，所以 气体及其微粒可以不断从该层逃逸出去
19km，两极8-9km，云雨主要发生层，夏季厚， 冬季薄。
特点:（1）气温随高度升高而降低。
（2）空气密度大。 （3）天气复杂多变。 （4）对流层下部湍流。
5
6
2、平流层(Stratosphere ):对流层顶到约50km的地
方
特点：
（1） 空气基本无对流，平流运动占显著优势。 （2） 空气比下层稀薄，水汽、尘埃含量很少，很少 有天气现象，透明度极高。 （3） 在15-35km的范围内（平流层上层），厚度约 20km的臭氧层。
d
故rd= C g p = 99 .5 .9 8 J m 6 k 1 2 K s 1 g 9.5 9 9 N .8 m 6 2 m 1 K s 1 = k 09 .9g .85 9 k K9 /.8 16 g m 02 m 0 2 m ms 1 K k s 1g （1N=1kg m s-2,1J=1N m）
一、大气垂直分层 二、基本气象要素 三、气块的绝热过程和干绝热递减率 四、大气稳定度 五、逆温 六、局地环流对污染物扩散的影响 七、大气化学组分介绍
4
一、大气垂直分层:
1962,WMO, 对流层、平流层、中间层、热成层、逸散 层。
) 1 、 对 流 层 (Troposphere : 平 均 厚 度 12km, 赤 道
环境化学课件-南开大学 孙红文博导 最新版本201408精选 课件
2
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）
环境化学电子教案
孙红文 主编 参加编写人员
戴树桂 主审 汪 磊 马小东 徐 建 王翠苹 吴济舟 王 婷
高等教育出版社 高等教育电子音境化学》（第二版）的配套教材。
普通高等教育“十一五”国家级 规划教材
高等教育出版社, 2006年10月 主编：戴树桂（南开大学）
2007年被评为国家精品教材
3
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）
环境化学电子教案
孙红文 主编 参加编写人员
戴树桂 主审 汪 磊 马小东 徐 建 王翠苹 吴济舟 王 婷
高等教育出版社 高等教育电子音境化学》（第二版）的配套教材。
普通高等教育“十一五”国家级 规划教材
高等教育出版社, 2006年10月 主编：戴树桂（南开大学）
2007年被评为国家精品教材
3
戴树桂环境化学课件(2024)
14
2024/1/29
04
土壤环境化学
15
土壤组成与性质
矿物质
土壤矿物质是土壤的主 要组成成分，包括原生
矿物和次生矿物。
2024于 动植物和微生物残体及 其分解和合成的有机物
质。
水分
土壤水分是土壤的重要 组成部分，对土壤的物 理、化学和生物性质有
重要影响。
16
空气
戴树桂环境化学课件
2024/1/29
1
目 录
2024/1/29
• 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 • 环境质量评价方法及标准 • 当前环境热点问题探讨
2
2024/1/29
01
环境化学概述
3
环境化学定义与发展
2024/1/29
，对环境和人类健康造成长期威胁。
02
癌症等健康问题
持久性有机污染物可能导致癌症、免疫系统紊乱等健康问题。
2024/1/29
03
生态系统影响
这些污染物还会在生态系统中长期存在并累积，对动植物和微生物造成
严重影响。
31
感谢您的观看
THANKS
2024/1/29
32
二氧化硫和氮氧化物排放
人类工业生产和能源消耗过程中排放大量二氧化硫和氮氧 化物，这些气体在大气中转化为酸雨。
水体酸化
酸雨导致地表水和地下水酸化，对水生生物和水资源造成 严重影响。
土壤和植被破坏
酸雨还会破坏土壤和植被，降低土壤肥力和生物多样性。
30
持久性有机污染物问题
01
有机氯农药等化学物质
人类使用的某些有机氯农药等化学物质具有持久性、生物累积性和毒性
2024/1/29
04
土壤环境化学
15
土壤组成与性质
矿物质
土壤矿物质是土壤的主 要组成成分，包括原生
矿物和次生矿物。
2024于 动植物和微生物残体及 其分解和合成的有机物
质。
水分
土壤水分是土壤的重要 组成部分，对土壤的物 理、化学和生物性质有
重要影响。
16
空气
戴树桂环境化学课件
2024/1/29
1
目 录
2024/1/29
• 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 • 环境质量评价方法及标准 • 当前环境热点问题探讨
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2024/1/29
01
环境化学概述
3
环境化学定义与发展
2024/1/29
，对环境和人类健康造成长期威胁。
02
癌症等健康问题
持久性有机污染物可能导致癌症、免疫系统紊乱等健康问题。
2024/1/29
03
生态系统影响
这些污染物还会在生态系统中长期存在并累积，对动植物和微生物造成
严重影响。
31
感谢您的观看
THANKS
2024/1/29
32
二氧化硫和氮氧化物排放
人类工业生产和能源消耗过程中排放大量二氧化硫和氮氧 化物，这些气体在大气中转化为酸雨。
水体酸化
酸雨导致地表水和地下水酸化，对水生生物和水资源造成 严重影响。
土壤和植被破坏
酸雨还会破坏土壤和植被，降低土壤肥力和生物多样性。
30
持久性有机污染物问题
01
有机氯农药等化学物质
人类使用的某些有机氯农药等化学物质具有持久性、生物累积性和毒性
《环境化学》课件第一章
环境分析化学:研究决定污染物的性质和环境化 学行为的污染物的化学结构和环境中存在状态。 各圈层环境化学:研究化学污染物在大气,水体 和土壤环境中的形成,迁移,转化和归趋过程中 的化学行为和生态效应,如大气环境化学,水环 境化学等。 环境工程化学:研究控制污染物的化学机制及工 艺技术中的基础性化学问题。
富营养化:俗称水华,指大量工业农业生活污水排入湖泊 中 , 使湖泊中 N,P 含量过高导致藻类大量繁殖 ,使水体生 态破坏的现象。
研究性探索
一辆装有浓盐酸的槽罐车倾倒在该农田旁， 造成盐酸泄漏，试分析酸泄漏会对环境产生 什么作用？ 目的：
通过查相关资料并利用已有知识进行探索性分 析，以进一步深入理解环境的多元、开放与复 杂性。 通过探索性研究理解环境化学的研究任务及特 点。
20世纪80年代，挪威首相夫人主持调研， 发布报告<<我们共同的未来>> 突破性认识：可持续发展
环境问题
人口剧增 环境污染 能源紧张 资源耗竭 自然灾害
美国
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。
我 国 生 物 多 样 性 面 临 的 威 胁
汞引起的 胎儿性水 俣病患者
造成环境污染的因素
物理因素 化学因素
生物因素
约占80%-90%
环境化学的任务
ห้องสมุดไป่ตู้
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。 研究化学污染物在各圈层的存在形态及迁移、 转化机制、效应及其控制的化学原理和方法。 其核心是化学污染物在环境中的化学转化和效 应。
环境化学.ppt
主要源于采暖
的逐日变化曲线
最大值出现在吹 南西南（SSW）、 西南（SW）、西 西南（WSW）、 西（W）风情况
下，出现在污染 源下风向。
SO2体 积分数 与风速 成反比。
湍流对污染 物在大气中 的迁移扩散 起重要作用。
逆温： 近地 层小 风或 静风； 逆温 消失： 风速 加大。
白 天 通 常 是
SO2 污 染 得 到 减 轻 的 时 候。
b.H2S 源：人为源排放不大，主要是天然源。 汇：
2.含氮化合物（主要是N2O, NO, NO2) N2O:主要源于天然（土壤中硝酸盐经细菌脱氮产生）； 在低层大气非常稳定，是停留时间最长的含氮化合物。 a.NOX（NO、NO2） 源：燃料燃烧
汇：转化为硝酸和硝酸盐经湿沉降和干沉降去除，湿沉 降是最主要方式。
环境化学的特点：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， 核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。
2.环境化学的发展动向
国际：元素的生物地球化学循环及其相互耦合的 研究；化学品安全评价；全球变化问题。
我国：有机物污染为主的水质污染；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。
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。
污染物的转化：污染物在环境中通过物理、化学或 生物作用改变存在形态或转变为另一种物质的过程。
污染物的迁移方式：机械迁移、物理－化学迁移 （最重要）、生物迁移。
各分支学科发展动向：
A 环境分析化学
B 各圈层环境化学
的逐日变化曲线
最大值出现在吹 南西南（SSW）、 西南（SW）、西 西南（WSW）、 西（W）风情况
下，出现在污染 源下风向。
SO2体 积分数 与风速 成反比。
湍流对污染 物在大气中 的迁移扩散 起重要作用。
逆温： 近地 层小 风或 静风； 逆温 消失： 风速 加大。
白 天 通 常 是
SO2 污 染 得 到 减 轻 的 时 候。
b.H2S 源：人为源排放不大，主要是天然源。 汇：
2.含氮化合物（主要是N2O, NO, NO2) N2O:主要源于天然（土壤中硝酸盐经细菌脱氮产生）； 在低层大气非常稳定，是停留时间最长的含氮化合物。 a.NOX（NO、NO2） 源：燃料燃烧
汇：转化为硝酸和硝酸盐经湿沉降和干沉降去除，湿沉 降是最主要方式。
环境化学的特点：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， 核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。
2.环境化学的发展动向
国际：元素的生物地球化学循环及其相互耦合的 研究；化学品安全评价；全球变化问题。
我国：有机物污染为主的水质污染；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。
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。
污染物的转化：污染物在环境中通过物理、化学或 生物作用改变存在形态或转变为另一种物质的过程。
污染物的迁移方式：机械迁移、物理－化学迁移 （最重要）、生物迁移。
各分支学科发展动向：
A 环境分析化学
B 各圈层环境化学
环境化学_戴树桂版_第二版_课件_8第3章_第1节2_
▪以可溶态或悬浮态或吸附态存在。
➢甲基汞 ➢游离(水合)的金属离子 ➢游离Cd2+ ➢游离Cu2+及其氢氧化物 ➢脂溶性金属配合物
▪吸附、沉淀、共沉淀化学转化及某些生物、物理。
▪10金:45:5属5 形态及其转化过程的生物可利用性研究
15
3、有机污染物（关键是POPs,痕量、毒性大、异构体多、毒性差别大、 难降解、长距离输送）
解：假定平衡时NH4+的浓度为x mol／L
NH3+H2O≒NH4++OH-，
平衡时浓度： 0.200-x x x
10:45:55
9
▪举 例 2 ： 计 算 0.2mol ／ L 的 H2S 溶 液 中 的 H+ 、 OH-、S2-的浓度和溶液的pH值。(已知H2S的一 级 电 离 常 数 K1=1.32×10-7, 二 级 电 离 常 数 K2=7.1×10-15)
10:45:55
7
需要说明的是，准确的酸碱平衡常数要靠活度计算，但是在一般的 稀溶液中，基本上可以用浓度来代替。
▪酸碱的强弱：分别采用酸电离常数Ka和碱电离常 数Kb来表达。或采用pKa，pKb来表示酸碱电离常数
HA+H2O≒H3O++A-
Ka [H 3O ][A ] [HA]
A-+ H2O≒HA+OH-
(6)苯酚（甲酚）类：——五氯苯酚等高氯代酚危害性大
✓具有高的水溶性、辛醇—水分配系数低
✓大多数酚主要残留在水中
✓苯酚分子氯代程度增高，溶解度下降，辛醇—水分配系数增加
10:45:55
20
✓主要迁移、转化过程是生物降解和光解
（7）肽酸酯类：6种列入黑名单，危害性大，不易降解
(完整版)环境化学.ppt
工 业 废 水 ： 铅 污 染 和 砷 污 染
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环境问题
1. 环境污染的概念
前因
人为因素
环境素质
后果
生态系统 生产生活
工业“三废”，化肥农 业，生活垃圾等
大气、水、土壤质量等 要素质量下降
水生/陆生生态系统破 坏，生物多样性减少
资源问题
2. 环境污染的内涵
污染生态化学
化学污染物的生态毒理学研究 环境污染对陆地/水生生态系统的影响
化学物质的生态风险评价
环境理论化学
环境界面化学 定量结构活性相关研究 环境污染预测模型
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环境化学
4. 环境化学的发展方向
国际：重视元素（尤其是碳、氮、硫、磷）的生物 地球化学讯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。 20世纪末， 美国化学家提出了“环境良性化学”。
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环境化学
超临界流体萃取技术是利用处于临界压力和临界温度以上的
流体，具有特异增加的溶解能力而发展起来的分离新技术。
它具有萃取效率高、分离工艺简单、不需要溶剂回收设备、
工作条件温和、应用前景广泛等特点，一般是在室温或接近
室温下完成。例如深水鱼油（EPA、DHA即脑黄金）；维生
素E；维生素C等的提取。当将排放的有机废料与氧置于超临
有害物质的环境污染 生态系统的干扰和破坏 不可再生资源的滥采滥用 固废、噪声等造成的环境损害
3. 产生环境污染的因素
物理因素：噪声、放射线等 化学因素：工业“三废” 生物因素：细菌，病毒等
约占80%~90%。
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环境问题
20世纪
90年代
土壤环境化学 ppt课件
在沙漠化的过程中人为破坏的因素是 最大的危害，由于不适当的开荒造成了内 蒙、黑龙江、吉林、宁夏等地区沙漠化面 积达26400km2。同样由于天然植被的破 坏，新疆、内蒙、甘肃等土地沙漠化的面 积达22600 km2。原来著名的科尔沁草原 和额尔多斯草原不得不更名为科尔沁沙地 和毛乌素沙地。
在沙漠化过程中水土流失也很严 重，目前我国水土流失的面积已达 150万km2，每年土壤流失量达50亿吨， 养分流失量相当于四、五千吨化肥。
土壤盐碱化面积扩大，我国盐碱化土壤 面积达100万平方公里左右；
土壤污染物质来源广泛，包括城市废水 和固体废弃物；农药和化肥；生物残体 和排泄物；大气沉降物等。
摘自《环境污染与控制》化学工业出版社
第一节 土壤的组成和性质
一、土壤的组成 土壤固体相（土壤矿物质、 土壤有机质） 孔隙液相 （水分－溶液） 气相（空气） （图4－1）
伊利石
[ ( OH)4 K9(AI4 Fe4 Mg4 Mg6)(Si8-y Al9)O20]
特点：粒径小于2μm，风化程度较 低，膨胀性较小，富含钾（K2O），具有较 高的阳离子代换量，晶格中的硅、铝原子可 发生同晶取代，但不显著。
蒙脱石
[Al4 Si8 O20(OH)4] 为伊利石的风化产物 特点：粒径小于1μm，阳离子代换量
土壤胶体的阳离子交换吸附（可逆过程）
土壤 2 N 胶 a C 2 a 体 土壤 － C 2 胶 a 2 N
土壤胶体微粒带负电荷，表面可吸附 阳离子，可与土壤溶液中另一些阳离子 发生交换。
影响阳离子交换吸附的因素
阳离子 (电荷数,离子半径,水化程度) 土壤（胶体,颗粒, SiO2/R2O3、pH等） 不同土壤的阳离子交换量不同： ❖ 不同种类的胶体的阳离子交换量顺序
环境化学 戴树桂版 第二版 课件 6第2章(第3节4)
▪人们仍发现，即使严格执行《议定书》，大气中的Cl今后50年内 仍会翻一倍，所以联合国连续在1989年3月召开保护臭氧层伦敦 会议、《公约》《议定书》缔约国会议等。强调保护臭氧层重要 性。
▪1989年5月，颁布《保护臭氧层赫尔辛基宣言》，鼓励更多国家 参加《公约》《议定书》，同意在适当时候发展中国家尽快但是 不迟于2000年禁止CFC的生产和使用。加速开发替代物和替代技 术。
CO2·H2O HCO3-+H+ 一级K电1 离[[HCO]2[HHC2OO 3]] =4.47×10-7molL-1
HCO3- CO32-+H+
二级电离K2
[H][CO32]=4.68×10-11molL-1
[HCO3]
所以，
[C2O H 2O ]K HP C2O
[HC 3] O K 1[C [H 2O ]H 2O ]K 1[K H H P ]C2O
因而可以估算[H+]=2.51×10-6molL-1 所以pH=5.6。
多年来国际上一直将5.6作为酸雨的判别标准，但是也有关 于此标准的争论。
3、酸雨判别标准的争论——酸雨pH=5.6?
▪溶液的pH值只是强酸部分的量度。 ▪酸雨的判别标准仅是根据大气中CO2的平均含量计算出 来的。 ▪一个地区降水是否酸性降水，与该地区的地理形势有关。 ▪降水背景点的研究 ▪除CO2外还存在其他各种酸、碱性气态和气溶胶物质 ▪硝酸和硫酸并不都是来自人为源 ▪空气中碱性物质的中和作用
二、温室气体和温室效应
1、研究背景
▪温室效应是有害的？
▪“制冷效应” ➢ 例如大气平流层中的O3层（冰室效应） ➢大气对流层中的颗粒物（阳伞效应）
公元1550-1900年地球上频繁的火山喷发形成的阳伞效应过强，延续330年 “小冰期” 但是在近代开始，温室效应已经成为一个不可忽视的全球性环境问题 需要纠正一个错误认识“凡是温室效应就是有害的”
▪1989年5月，颁布《保护臭氧层赫尔辛基宣言》，鼓励更多国家 参加《公约》《议定书》，同意在适当时候发展中国家尽快但是 不迟于2000年禁止CFC的生产和使用。加速开发替代物和替代技 术。
CO2·H2O HCO3-+H+ 一级K电1 离[[HCO]2[HHC2OO 3]] =4.47×10-7molL-1
HCO3- CO32-+H+
二级电离K2
[H][CO32]=4.68×10-11molL-1
[HCO3]
所以，
[C2O H 2O ]K HP C2O
[HC 3] O K 1[C [H 2O ]H 2O ]K 1[K H H P ]C2O
因而可以估算[H+]=2.51×10-6molL-1 所以pH=5.6。
多年来国际上一直将5.6作为酸雨的判别标准，但是也有关 于此标准的争论。
3、酸雨判别标准的争论——酸雨pH=5.6?
▪溶液的pH值只是强酸部分的量度。 ▪酸雨的判别标准仅是根据大气中CO2的平均含量计算出 来的。 ▪一个地区降水是否酸性降水，与该地区的地理形势有关。 ▪降水背景点的研究 ▪除CO2外还存在其他各种酸、碱性气态和气溶胶物质 ▪硝酸和硫酸并不都是来自人为源 ▪空气中碱性物质的中和作用
二、温室气体和温室效应
1、研究背景
▪温室效应是有害的？
▪“制冷效应” ➢ 例如大气平流层中的O3层（冰室效应） ➢大气对流层中的颗粒物（阳伞效应）
公元1550-1900年地球上频繁的火山喷发形成的阳伞效应过强，延续330年 “小冰期” 但是在近代开始，温室效应已经成为一个不可忽视的全球性环境问题 需要纠正一个错误认识“凡是温室效应就是有害的”
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环境化学
4.2 各圈层环境化学的发展方向
土壤环境化学：有机物污染物（如农药） 在土壤中的吸附、降解过程机制，土壤 环境复合污染问题，以及污染土壤修复 的化学基础等。
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环境化学
4.3 污染控制化学的发展方向
从末端污染控制模式转向全过程控制模 式，提倡污染预防（pollution prevention），清洁生产（cleaner production），循环经济（circular economy）和绿色化学（green chemistry） 。
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环境化学
1943年，美国洛杉矶第一次出现，所以光化学烟雾也 称为洛杉矶烟雾，呈蓝色，具强氧化性，能使橡胶开 裂，刺激人的眼睛，伤害植物的叶子，使大气能见度 降低。
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，这种 一次污染物和二次污染物（如臭氧，醛等）的混合物 所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。
(2)农业：主要是农药、化肥、农业废弃物等。 (3)交通运输：主要是噪声、汽油（柴油）等燃料
燃烧产生的有毒有害气体。 (4)生活：主要是生活污水和垃圾。
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34
环境污染物
3. 化学污染物的分类
(1)元素：重金属和准金属、卤素、臭氧、黄磷等。 (2)无机物：氰化物、一氧化碳、氮氧化物、卤化物、无
【其它】对环境问题的认识过程；环境 化学的任务、内容和特点；环境污染物 和化学污染物的分类及组成；环境污染
物在环境各圈层的迁移转化过程
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本 章 重 点
5
第一节 环境化学 环境问题 环境化学
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6
2006年十大环境事件之一
01-绪论环境学概论
研究对象涉及大气颗粒物、酸沉降、大气有机物、 痕量气体、臭氧耗损及全球气候变暖等；空间尺度从室 内空气、城市、区域环境、远距离乃至全球。
• 地球上的生命主要存在于大气、水和土壤 三个圈层之中。人类活动造成的环境污染 和生态破坏，目前主要发生在大气圈、水 圈和土壤圈之中。因此， 有必要对这三个
圈层加以介绍，这对理解环境污染和生态 破坏发生和发展的规律以及寻找解决这些 问题的方法具有重要意义。
• 水圈是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层。它 与大气圈、生物圈和地球内圈的相互作用，直接 关系到影响人类活动的表层系统的演化。水圈也 是外动力地质作用的主要介质，是塑造地球表面 最重要的角色。
2）环境化学的分支学科
3）环境化学的任务
●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
●用化学的基本理论和方法发现和解 决环境问题
4）环境化学的研究内容
● 有害物质在环境中存在的浓度水平和形态；
● 潜在有害物质的来源，它们在个别环境介质中和不同介质 间的环境化学行为；
(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。 (7)水俣事件：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。 (8)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。
主要讲述环境化学课程的任务、内容、学科体系、特点和发展方向。
1）环境化学的含义 环境化学是在化学学科的传统理
• 地球上的生命主要存在于大气、水和土壤 三个圈层之中。人类活动造成的环境污染 和生态破坏，目前主要发生在大气圈、水 圈和土壤圈之中。因此， 有必要对这三个
圈层加以介绍，这对理解环境污染和生态 破坏发生和发展的规律以及寻找解决这些 问题的方法具有重要意义。
• 水圈是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层。它 与大气圈、生物圈和地球内圈的相互作用，直接 关系到影响人类活动的表层系统的演化。水圈也 是外动力地质作用的主要介质，是塑造地球表面 最重要的角色。
2）环境化学的分支学科
3）环境化学的任务
●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
●用化学的基本理论和方法发现和解 决环境问题
4）环境化学的研究内容
● 有害物质在环境中存在的浓度水平和形态；
● 潜在有害物质的来源，它们在个别环境介质中和不同介质 间的环境化学行为；
(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。 (7)水俣事件：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。 (8)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。
主要讲述环境化学课程的任务、内容、学科体系、特点和发展方向。
1）环境化学的含义 环境化学是在化学学科的传统理
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戴树桂环境化学课件ppt
1.知识与技能：
1)了解使用氢气天然气(或沼气)石油液化气酒精汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。
2)认识新能源开发的重要性。
2.过程与方法：
1)通过酸雨危害的模拟实验来培养学生的探究能力。
2)通过对燃料的选用来培养学生比较分类归纳概括等信息加工能力。
)通过讨论培养学生形成良好的学习习惯和学习方法。
.情感态度和价值观：1)通过燃料对环境影响的学习来树立保护环境的意识，体会化学与社会发展的关系。
2)通过实验和讨论来培养善于合作勤于思考严谨求实勇于创新实践的科学精神。
新课程标准中要求学生：认识燃料完全燃烧的重要性，了解使用氢气天然气(或沼气)石油液化气酒精汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料;认识新能源开发的重要性。
新课程标准中的活动与探究建议讨论：在氢气甲烷(天然气沼气)煤气石油液化气酒精汽油柴油和煤等燃料中，你认为最理想的燃料;调查当地燃料的来源和使用情况，提出合理使用燃料的建议。
新课程标准提出可选情景素材有城市“环保汽车的兴起，“西气东输”工程等。
确定选用人教版的九年级《化学》上册中的第七单元课题3《使用燃料对环境的影响》作情景素材，学生收集相关资料。
学生在前两个课题已学习了燃烧和灭火燃料和热量，本课题内容主要分两大点，一是燃料燃烧对空气的影响，二是使用和开发新
的燃料及能源。
学生在前两个课题的基础上主要通过探究煤燃料时产生的二氧化硫等形成的酸雨的危害，汽车用燃料的燃烧时产生的尾气的探究，归纳出煤和石油等化石燃料造成对空气的污染的主要原因。
然后再探究乙醇和氢气的燃烧反应制取等内容，讨论燃料的选用。
最后了解新能源的利用和开发。
结束时总结归纳本课题应该知道的知识是：1一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料;2在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料。
3应使用和开发化石燃料以外的清洁燃料，综合利用资源和开发新能源具有重要意义。
了解燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。
认识新能源开发重要性。
燃料燃烧对空气污染的原因，选用燃料的依据，新燃料及能源的优点。
电脑小烧杯，稀硫酸植物叶子或果皮，金属粒或条(如铁铝等)，小石头粒
教学步骤学生活动设计教师活动设计设计意图
引导探究
探究煤的燃烧形成的酸雨。
从煤的成份推出燃烧产物，从二氧化碳与水反应生成酸推测二氧化硫形成酸雨。
引导复习煤的知识引入酸雨的形成。
实验探究分组进行有关酸雨的探究实验，并开展讨论P140的“讨论”。
指导实验，组织讨论。
引导学生总结发言。
探究酸雨的危害。
引导探究从汽车用燃料的成份推出燃烧产物，分析尾气中污染物。
引导复习石油的知识引入燃烧产物的探究。
探究汽车用燃料的燃烧。
引导探究从汽车用燃料的成份改良和充分燃烧的角度推测减少污染的方法。
引导从燃烧的反应开展探究。
探究减少汽车尾气对空气的污染。
总结归纳总结化石燃料燃烧造成对空气污染的原因。
引导从燃烧的反应总结归纳。
了解燃料对环境的影响。
引导探究从酒的酿制推出乙醇的可再生，从燃烧的反应推出其优点。
引导从酒精的制备性质来探究酒精。
探究乙醇。
引导探究说出应用的例子及优点。
引导从乙醇燃烧的优点探究其使用。
探究乙醇作燃料的情况。
引导探究回忆氢气的性质推出氢气是最清洁的燃料。
从制备考虑其应用前景。
引导从氢气的性质制备来探究。
探究氢气。
讨论从掌握的知识分组讨论P143的“讨论”组织开展讨论。
引导学生总结发言。
确定选择使用的燃料。
引导探究从掌握的知识描述知道的新能源。
引导描述新能源。
认识开发新能源的重要性。
总结回忆归纳总结本课题知道了的知识。
引导总结本课题内容要求。
检查对知识的学习情况。
作业：完成P146的习题34;
选做习题1256提高知识的掌握程度;
进行P145的“调查与研究”作为继续深入的学习。
课后记：本节内容很开放，可留给学生较大的自主学习空间。