环境污染与化学-动画版

环境 保护
大气的组成
环境 范畴
干洁空气
水汽:主要来自海水蒸发，少量来处江河、湖泊水的蒸发以及
生物圈土壤和植物的蒸散作用；大气中的水又可以通过凝结成 降水而离开大气回到生物圈和水圈。
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
悬浮颗粒：固体和液体杂质，主要来源于土壤、岩石风
化、火山爆发、宇宙尘埃、植物花粉以及海水飞沫等，形成自 然界的尘埃及凝结核。
水体中化学污染物——有机有毒物质
环境 范畴
（5） 洗涤剂
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
水体中含量达0.5mg/L时，水面上将浮起一层泡沫， 影响大气中的氧向水中的溶解交换； 大于10mg/L时，鱼类难以生存； 达45mg/L时，水稻生长会受到严重危害，甚至死亡； 洗涤剂中均含有以磷酸盐为主的增净剂，因而可导 致水体富营养化； 洗涤剂中表面活性剂会使水生动物的感官功能减退， 甚至丧失觅食或避开有毒物质的能力，丧失生存本 能。
主要污染物： 主要污染物： 烟尘及 SO2 烟尘及 SO 3、美国宾夕法尼亚州多诺拉烟雾事件（ 1948） 主要污染物： 2 致害原因：硫酸厂、 烟尘及SO 2 致害原因：汽车尾气 致害原因：山谷中重 光化学烟雾 灾害后果： 4 天内有 钢铁厂、炼锌厂排放 致害原因：燃煤产生 灾害后果： 1955 年， 4、英国伦敦烟雾事件（1952） 及工业废气在强烈紫 型工业工厂多，遇到 43% 城镇居民(5 约 6000 灾害后果： 天内 的含有 SO 的 CO2、 CO 、SO2、粉 因呼吸系统衰竭死 2等有毒有害 灾害后果：呼吸短 外线作用下生成含剧 逆温天气，工业污染 人 )亡的 患病，症状为眼 4000 人死亡，毒雾 尘等形成有毒浓雾 65岁以上的老 气体及金属微粒，在 促，咳嗽、流泪、 毒的光化学烟雾 物积累，不易扩散 病、咽喉痛、流鼻 消散后两个月内， 反常气候条件下聚集 人达 400 多人，到 喉痛、恶心、胸闷， 涕、咳嗽、头痛、 又有近 8000人因烟 并附着在悬浮颗粒物 1970年，约有 75% 几千人发病， 60 人 四肢乏倦、胸闷、 雾事件而死于呼吸 以上的市民患上红 上 死亡 呕吐、腹泻等，其 系统疾病 眼病 中20人很快死亡
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
环境 保护
环境问题是怎么形成的？
环境 范畴
当代环境问题阶段——全球性环境问题
环境 问题
水环境 污染
土地荒漠化
森林破坏
极地冰川融化
大气 环境 污染
环境 保护
生 物 多 样 性 减 少
海洋污染
水的组成
环境 范畴
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
CO2
+ I RaNa H2S Cl- + K 悬浮固 胶体状 2+ Mg2+ 态颗粒 有机物 Ca
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
水体中含氰化物：
0.1mg/L能杀死虫类； 0.3mg/L能杀死赖以自净的微生物； 0.3~0.5mg/L时，鱼类中毒死亡。 人只要口服0.28g左右KCN则可致死。
环境 保护
电镀
焦化
高炉煤气
水体中化学污染物——无机有毒物质
环境 范畴
（3） 氟化物（F-）
摄入过量的氟对身体是非常有害的，会造成脱发、发育不 良、牙齿参差不齐、牙齿严重发黄等一系列症状，
环境 问题
P
水环境 污染 大气 环境 污染
N
P
N P
P N
P N
N
环境 保护
水体中化学污染物 ——无机有毒物质
环境 范畴
（1） 重金属
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
如Be、Cr、Co、Cd及As、Ti、Ni、Sc、Mn、Zr、Pb、 Pd等都有致癌性。
环境 保护
水体中化学污染物——无机有毒物质
环境 保护
20世纪40~60年代著名的“八大公害”事件
环境 范畴
1、比利时马斯河谷烟雾事件（1930） 5、日本熊本县水俣事件（1953-1961） 主要污染物： 致害原因：氮肥公司生产 主要污染物： 6 、日本四日哮喘病事件（1955） 2、美国洛杉矶光化学烟雾事件（ 致害原因： 主要污染物： 主要污染物： 镉（Cd） 1943） 过程中使用含汞催化剂， 甲基汞 神冈炼锌厂长期将未经处理的 7 、日本北九州市米糠油事件（1968） SO 、煤尘及重 多氯联苯 并把未经处理的废水排放 2 致害原因：九州食用油厂 灾害后果：镉在体内蓄积， 3、美国宾夕法尼亚州多诺拉烟雾事件（1948） 含镉废水排入神通川，污染了 到水俣湾中，汞离子在水 金属粉尘 （PCBs） 造成身体各部位神经痛和全 在生产米糠油时，为追求 致害原因：工厂排出 SO 周围的耕地和水源，两岸居民 2 8 、日本富山事件（ 1931-1975 ） 身骨病，使人不能行动，最 中的鱼虾体内转化成甲基 灾害后果：截至 2006 利润，在脱臭过程中使用 饮用河水灌溉使稻米含镉，居 4、英国伦敦烟雾事件（ 1952 ） 和粉尘的数量大，并含有 灾害后果：支气管 灾害后果：首先出 后骨骼软化萎缩，自然骨折， 汞，被人体摄入后导致神 民食用含镉稻米和饮用含镉水 PCBs 液体作导热油。因管 年，先后有 2265人被 钴、锰、钛等重金属粉尘 炎、哮喘、肺气肿 现原因不明的皮肤 直到饮食不进，在衰弱疼痛 经衰弱综合征，精神障碍、 而中毒。骨痛病在日本蔓延， 理不善使 PCBs混进米糠油 确诊患有水俣病， 中死去，有的人因无法忍受 500 病，截至 多人患病，其中 1977年死 患区从神通川扩大到黑川、铅 昏迷、瘫痪、震颤等，并 中，造成人的中毒生病甚 其中大部分已经病 痛苦而自杀。 1955 年至 1972 川、二迫川等7条河的流域 有 亡 10 30 多人在气喘病 余人，到1978 可发生心脏、肝脏、肾脏 年3月共发现患者130人，其 至死亡 故 中死亡 年，确诊患者 1684 损害甚至急性肾功能衰竭 中死亡81人 名
环境是一个相对的概念，是相对 某中心而言，中心以外的都叫环 境。
环境 保护
环境问题是怎么形成的？
环境 范畴
萌芽阶段——工业革命以前
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
原始社会 —— 依赖、利用环境 农业社会 —— 毁林垦荒，水土流失
环境 保护
环境问题是怎么形成的？
环境 范畴
发展恶化阶段 ——从产业革命到1984年发现南极臭氧空洞为止
大气中的主要污染物
环境 范畴
伦敦烟雾中H2SO4 光化学烟雾中过氧乙酰硝酸酯 酸雨中H2SO4和HNO3等 O3、光化学氧化剂 大气 原有成分
一次 污染物 一次 污染物 二次 污染物
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
一次污染物 颗粒物、SO2、CO、NOx、 碳氢化合物等
环境 保护
颗粒小 毒性更强
大气中的主要污染物 ——颗粒污染物
环境 范畴
粉尘、烟、飞灰、黑烟、煤烟尘
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
环境 保护
大气中的主要污染物——颗粒污染物
环境 范畴
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
环境 保护
大气中的主要污染物——气态污染物
环境 范畴
（1）含硫化合物（主要指SO2、SO3、H2S等）
O2 O2
O2
环境 保护
水体中化学污染物——有机有毒物质
环境 范畴
（1） 酚类化合物
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
常温下无色晶体，有毒；暴露在空气中呈粉红色；有特殊气味； 微溶于水，易溶于有机溶剂；温度高于65℃时，能跟水以任意比例互溶； 能使细胞蛋白质发生变性和沉淀。 当水体中酚浓度为0.1~0.2mg/L时，鱼肉产生酚味； 浓度高时，可使鱼类大量死亡。 若人们长期饮用含酚水，可引起头昏、贫血及各种神经系统症状，甚至 中毒。
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
水体含氟量低时对人体有益，饮用水浓度超过1mg/L时则出现 氟斑牙，更高时使人骨骼变形，引起氟骨症和损害肾脏等。
环境 保护
水体中化学污染物 ——有机耗氧物质
环境 范畴
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
蛋白质
油脂
厌氧 微生物பைடு நூலகம்
微生物
NH3
木质素
H2 S
硫醇
环境 保护
水体中化学污染物——有机有毒物质
环境 范畴
（4） 多氯联苯（PCBs）
联苯分子中一部分氢或全部氢被氯取代后所形成的各种 异构体混合物的总称。
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
环境 保护
一种稳定性极高的合成化学物质； 在环境中不易降解； 不溶于水而溶于油或有机溶剂中；难以和酸、碱、 氧化剂等作用； 电器绝缘材料 高度耐热，在 1000~1400℃高温下才能完全分解； 进入生物体内相当稳定，一旦进入肌体就不易排 泄，易聚集在脂肪组织、肝和脑中，引起皮肤和 肝脏损害。 增 塑 剂
环境 保护
水体中化学污染物——有机有毒物质
环境 范畴
（6） 石油类污染物
主要来自工业排放，清洗石油运输船只的船舱、机件及油船 事故、海上采油等。
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
烷烃、烯烃和芳香烃的混合物； 在水上形成油膜，阻碍水体复氧作用，油类粘附在 鱼腮上，可使鱼窒息； 粘附在藻类、浮游生物上，可使其死亡； 抑制水鸟产卵和孵化，严重时使鸟类大量死亡，还 能使水产品质量降低。
石油、煤等燃料及木材，可燃气体在不完全燃烧或在高温处理 条件下所产生的。排入大气中的悬浮粉尘经沉降和雨洗等途径 到达地表，加之各类废水的排放引起地表水和地下水污染。
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
PAH是环境中重要致癌物质之一。如接触含PAH较多的煤 焦油和沥青的作业工人，可发生职业性癌症。
Mn Fe
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
大都在燃烧含硫的煤和石油等燃料时产生； 黑色和有色金属冶炼、硫酸化工厂等的生产过程中也排 放出大量含硫化合物。 硫酸烟雾
NH3
SO3
O2
(伦敦烟雾)
H2SO4 H2O SO42-
环境 保护
SO2
煤烟型污染 多发生在冬季，且气温较低、湿 度较高和曝光较弱的气象条件 下。
干洁空气组成（体积分数）
氩（Ar） 0.93% 氧（O2） 20.95% 其他 0.03%
环境 保护
氮（N2） 78.09%
其他： 二氧化碳（CO2） 臭氧（O3） 氖（Ne） 氦（He） 氪（Kr） 氢（H2） 氙（Xe）
大气中的污染物主要来源
环境 范畴
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
环境 保护
RnF NBr 2
O2
环境 保护
水体中化学污染物 ——无机无毒物质
环境 范畴
大致可分为 （ 1）酸、碱和无机盐： 无机无毒物质 无机有毒物质 有机耗氧物质 有机有毒物质
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
H+
OH-
R+
环境 保护
水体中化学污染物——无机无毒物质
环境 范畴
（2） N、P等植物营养物质
油漆生产
环境 保护
制药厂 石油化工 焦化
高炉煤气
水体中化学污染物——有机有毒物质
环境 范畴
（2） 有机农药
农药喷在农田中，经淋溶等作用进入水体，产生污染。
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
有机磷农药
有机氯农药
DDT
环境 保护
对硫磷
DDT
水体中化学污染物——有机有毒物质
环境 范畴
（3） 多环芳烃（PAH）
环境 范畴
（2） 氰化物（含氰基（CN-）的化合物，是剧毒物质）
在酸性溶液中氰化物可生成HCN而挥发。 各种氰化物分解出CN-及HCN的难易程度不同，其毒性也不同。
KCN、NaCN、Ca(CN)2可解离出CN-，有剧烈毒性; 较易分解的络合物[如Zn(CN)42-、Ni(CN)42-等]也有相当的毒性; 较稳定的络合物[Fe(CN)42-和CNO-氧化物]则基本无毒。
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
环境 保护
环境问题是怎么形成的？
环境 范畴
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
环境 保护
20世纪40~60年代著名的“八大公害”事件
环境 范畴
1、比利时马斯河谷烟雾事件（1930）
2、美国洛杉矶光化学烟雾事件（ 1943） 主要污染物：
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
境 污 环 染
与 化
学
杨卫国 清华大学环境学院 2013年11月
环境是什么？
环境 范畴
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
环境 保护
环境是什么？
环境 范畴
环境 问题
水环境 污染 大气 环境 污染
《环境管理体系、规范及使用指南》的 定义：
环境是指 组织运行活动的外部存 在，包括空气、水、土地、自然 资源、植物、动物、人以及他们 之间的相互关系。
大气中的主要污染物——气态污染物
环境 范畴
NO 的5倍； （2）氮氧化物（ NO、N2O、NO2、毒性为 N2O3、N 2O4、N2O5等的总称） 形成光化学烟雾后，毒性更强