上海大学考研环境化学
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环境化学
第一章 绪 论
本章从当今世界和我国面临的主要环 境问题入手，介绍环境化学在环境科学和 解决环境问题中的地位和作用及其任务、 内容、特点、发展方向和主要环境污染物 迁移转化途径。
要求同学们了解环境化学的任务，明 确环境化学课程学习的目的。
第一节 环境问题
环境问题：是指包括一切形式的环境恶化或对生 物圈的一切不利影响。它包括了环境污染和生 态破坏。
中毒情况：
眼皮肿、出汗，全身红疙瘩，恶 心、呕吐，肺功能下降，甚至死 亡，患者5000多人，死亡16人；
原因：食用 含有PCBs的 米糠油。
2006 年7月1 日以后投放欧盟市场的电气和电子产品不得含有 铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚6种有害物质。 两个指令涉及的产品包括10大类、近20万种。
80%-90%。
世界著名的环境问题
洛杉矶光化学烟雾
时间地点: 194Fra Baidu bibliotek年，美国洛杉矶；
中毒情况： 刺激眼、喉、鼻，引起眼病、 喉炎。65岁以上老人死亡400人；
原因：石油工业和汽车废 气在紫外线作 用下产生 的光化学烟雾。
到1958年才发现, 这一事件由于洛杉 矶市拥有的250万 辆汽车排气污染造 成的。
发达国家不同历史时期关注重点问
题
1900
1940
1980 2000
粪便污染 微 生 物 污 染
温室气 重金属 有 机 金体属 污 染
物
核素 环境内分泌干扰物
耗氧有机物持久性有机物污染
营养元素或生源要素 二次污染物
传统污染
非传统污染
我们几十年经历了发达国家上百年的发展阶段。
PTSs引起污染事件
持久性毒害污染物（Persistent Toxic Substances，PTS）：是指一类 具有很强的毒性，在环境中难降解， 可远距离传输，并随食物链在动物和 人体中累积、放大，具有内分泌干扰 特性的污染物，包括POPs和某些重金 属污染物。
中毒情况： 口齿不清、面部痴呆、全
身麻木，最后精神失常致死 亡，患者180人死亡50人；
世界著名的环境问题
水俣病事件 中国典型汞污染工人
世界著名的环境问题
水俣病事件
世界骨著名痛的环病境事问题件
时间地点： 1955－1972年，日 本富山县；
原因：食用含镉废 水灌溉的镉米和含 镉的水。
中毒情况：关节痛开始， 最后骨骼软化萎缩，自然 骨折，患者280人，死亡34 人；
世界著名的环境问题
二噁英污染事件
时间地点： 1976年，意大利米兰
中毒情况： 家禽大量死亡，自然流
产和畸形儿增多
原因：化工厂爆炸散发 PCDD。
香港母乳的二恶英及类
似二恶英化学物质多氯 联苯（PCBs）含量，由 每克脂肪含9至16.7微微 克，中位数为12.9，在 全球26个国家及地区中 排名第17。
世界著名的环境问题
伦敦烟雾事件
时间地点： 1952年 英国伦敦
中毒情况：
胸闷、咳嗽、喉痛和 呕吐， 5天内4000人死亡，共发生 12起，死亡近万人；
原因：粉尘中Fe2O3使 SO2转变成硫酸，附着在 烟尘，吸入肺部。
世界著名的环境问题
水俣病事件
时间地点：1953年日本九州水俣
原因：食用含有甲基汞的鱼。
持久性有毒污染物(PTS)与臭氧层破坏 和温室效应并称为21世纪影响人类生 存与健康的三大环境问题。
由于PTS对人体健康和环境的长期影响， 目前已经受到各国环境保护组织，各 国政府和全世界环境科学家的关注， 成为国际环境科学研究的十分热门的 研究领域。
世界著米名的糠环境油问题事件
时间地点： 1968年，日本九州、爱知县等23 个县；
从而扰乱和破坏生态系统和人们正常的生活和生产条件。
环境污染的具体表现：
a、有害物质对大气、水、土壤和动植物的污染并达到致害的程度
b、生物界的生态系统遭到不适当的干扰和破坏
c、不可再生资源被滥采滥用
d、固体废弃物、噪声、振动、恶臭、放射线等造成对环境的损害
造成环境污染的因素：
有物理的、化学的和生物的三方面，其中由化学物质引起的约占
4 水体污染与水资源短缺
在世界范围内已经确 定存在于饮水中的 有机污染物达1100 多种，每年至少有 1500万人死于水污 染引起疾病；
我国属于贫水国家，人 均占有水量为 2.51km3/a，低于世界 上多数国家。水质恶化 使水资源更趋于紧张。
当今人类面临的环境问题
5 土地荒漠化
土地退化导致：
沙尘暴健康危害
原生环境问题( 第一环境问题）：由自然力引起的 环境问 题，如火山爆发、地震、洪涝、干旱、 滑坡等引起的环境问题。
次生环境问题（第二环境问题）:由于人类的生产 和生活活动引起生态系统破坏和环境污染，反 过来又危害人类自身的生存和发展的现象。
1）环境污染
由于人为因素使环境的构成或状态发生变化，导致环境素质下降，
二噁英的结构
通常所说的二噁英实际是指 二噁英（Dioxins&Furam）物 质，它们是多氯代二苯并二 噁英(PCDDs)和多氯代二苯 并呋喃（PCDFs））的总称。
PCDD 和PCDF 的分子结构分 别为由2个和1个氧原子连接 被氯取代的苯环。
每个苯环上可以取代(1-4)个 氯原子所以共有75 个PCDD异 构体和135 个PCDF 异构体。
当今人类面临的环境问题
1 大气污染
主要污染物有悬浮颗 粒物、一氧化碳、臭 氧、二氧化硫、铅等。
全球有11亿人口生活 在空气污染城市中。
世界卫生组织1998年 公布的世界十大空气 严重污染城市中，我 国有七个，太原和北 京分别名列第一和第 三。
当今人类面临的环境问题
2 臭氧层破坏
1998年9月报
呼吸系统疾病 沙漠肺综合症 心血管系统疾病 患病和死亡率增加
自然疫源性疾病
水土流失与土壤营养物流失
土壤酸化（酸雨）与土壤营 养物质流失
全球有19.6X108hm2土地 正趋于荒漠化，2.5亿 人直接受害，我国风蚀 与荒漠化的土地面积达 33X104hm2
道，南极上空 臭氧层耗散导致：
臭氧空洞的面
2720X104km2， 皮肤癌
近南极大陆面
积的1倍
白内障
当今人类面临的环境问题
3 酸雨侵袭
世界各国皆有不同 程度的酸雨侵袭；
SO3+H2O→H2SO4 SO2+hv→SO2·
我国酸雨覆盖率以 国土面积计已近 40%，并有半数以 上城市受酸雨之害。
当今人类面临的环境问题
第一章 绪 论
本章从当今世界和我国面临的主要环 境问题入手，介绍环境化学在环境科学和 解决环境问题中的地位和作用及其任务、 内容、特点、发展方向和主要环境污染物 迁移转化途径。
要求同学们了解环境化学的任务，明 确环境化学课程学习的目的。
第一节 环境问题
环境问题：是指包括一切形式的环境恶化或对生 物圈的一切不利影响。它包括了环境污染和生 态破坏。
中毒情况：
眼皮肿、出汗，全身红疙瘩，恶 心、呕吐，肺功能下降，甚至死 亡，患者5000多人，死亡16人；
原因：食用 含有PCBs的 米糠油。
2006 年7月1 日以后投放欧盟市场的电气和电子产品不得含有 铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚6种有害物质。 两个指令涉及的产品包括10大类、近20万种。
80%-90%。
世界著名的环境问题
洛杉矶光化学烟雾
时间地点: 194Fra Baidu bibliotek年，美国洛杉矶；
中毒情况： 刺激眼、喉、鼻，引起眼病、 喉炎。65岁以上老人死亡400人；
原因：石油工业和汽车废 气在紫外线作 用下产生 的光化学烟雾。
到1958年才发现, 这一事件由于洛杉 矶市拥有的250万 辆汽车排气污染造 成的。
发达国家不同历史时期关注重点问
题
1900
1940
1980 2000
粪便污染 微 生 物 污 染
温室气 重金属 有 机 金体属 污 染
物
核素 环境内分泌干扰物
耗氧有机物持久性有机物污染
营养元素或生源要素 二次污染物
传统污染
非传统污染
我们几十年经历了发达国家上百年的发展阶段。
PTSs引起污染事件
持久性毒害污染物（Persistent Toxic Substances，PTS）：是指一类 具有很强的毒性，在环境中难降解， 可远距离传输，并随食物链在动物和 人体中累积、放大，具有内分泌干扰 特性的污染物，包括POPs和某些重金 属污染物。
中毒情况： 口齿不清、面部痴呆、全
身麻木，最后精神失常致死 亡，患者180人死亡50人；
世界著名的环境问题
水俣病事件 中国典型汞污染工人
世界著名的环境问题
水俣病事件
世界骨著名痛的环病境事问题件
时间地点： 1955－1972年，日 本富山县；
原因：食用含镉废 水灌溉的镉米和含 镉的水。
中毒情况：关节痛开始， 最后骨骼软化萎缩，自然 骨折，患者280人，死亡34 人；
世界著名的环境问题
二噁英污染事件
时间地点： 1976年，意大利米兰
中毒情况： 家禽大量死亡，自然流
产和畸形儿增多
原因：化工厂爆炸散发 PCDD。
香港母乳的二恶英及类
似二恶英化学物质多氯 联苯（PCBs）含量，由 每克脂肪含9至16.7微微 克，中位数为12.9，在 全球26个国家及地区中 排名第17。
世界著名的环境问题
伦敦烟雾事件
时间地点： 1952年 英国伦敦
中毒情况：
胸闷、咳嗽、喉痛和 呕吐， 5天内4000人死亡，共发生 12起，死亡近万人；
原因：粉尘中Fe2O3使 SO2转变成硫酸，附着在 烟尘，吸入肺部。
世界著名的环境问题
水俣病事件
时间地点：1953年日本九州水俣
原因：食用含有甲基汞的鱼。
持久性有毒污染物(PTS)与臭氧层破坏 和温室效应并称为21世纪影响人类生 存与健康的三大环境问题。
由于PTS对人体健康和环境的长期影响， 目前已经受到各国环境保护组织，各 国政府和全世界环境科学家的关注， 成为国际环境科学研究的十分热门的 研究领域。
世界著米名的糠环境油问题事件
时间地点： 1968年，日本九州、爱知县等23 个县；
从而扰乱和破坏生态系统和人们正常的生活和生产条件。
环境污染的具体表现：
a、有害物质对大气、水、土壤和动植物的污染并达到致害的程度
b、生物界的生态系统遭到不适当的干扰和破坏
c、不可再生资源被滥采滥用
d、固体废弃物、噪声、振动、恶臭、放射线等造成对环境的损害
造成环境污染的因素：
有物理的、化学的和生物的三方面，其中由化学物质引起的约占
4 水体污染与水资源短缺
在世界范围内已经确 定存在于饮水中的 有机污染物达1100 多种，每年至少有 1500万人死于水污 染引起疾病；
我国属于贫水国家，人 均占有水量为 2.51km3/a，低于世界 上多数国家。水质恶化 使水资源更趋于紧张。
当今人类面临的环境问题
5 土地荒漠化
土地退化导致：
沙尘暴健康危害
原生环境问题( 第一环境问题）：由自然力引起的 环境问 题，如火山爆发、地震、洪涝、干旱、 滑坡等引起的环境问题。
次生环境问题（第二环境问题）:由于人类的生产 和生活活动引起生态系统破坏和环境污染，反 过来又危害人类自身的生存和发展的现象。
1）环境污染
由于人为因素使环境的构成或状态发生变化，导致环境素质下降，
二噁英的结构
通常所说的二噁英实际是指 二噁英（Dioxins&Furam）物 质，它们是多氯代二苯并二 噁英(PCDDs)和多氯代二苯 并呋喃（PCDFs））的总称。
PCDD 和PCDF 的分子结构分 别为由2个和1个氧原子连接 被氯取代的苯环。
每个苯环上可以取代(1-4)个 氯原子所以共有75 个PCDD异 构体和135 个PCDF 异构体。
当今人类面临的环境问题
1 大气污染
主要污染物有悬浮颗 粒物、一氧化碳、臭 氧、二氧化硫、铅等。
全球有11亿人口生活 在空气污染城市中。
世界卫生组织1998年 公布的世界十大空气 严重污染城市中，我 国有七个，太原和北 京分别名列第一和第 三。
当今人类面临的环境问题
2 臭氧层破坏
1998年9月报
呼吸系统疾病 沙漠肺综合症 心血管系统疾病 患病和死亡率增加
自然疫源性疾病
水土流失与土壤营养物流失
土壤酸化（酸雨）与土壤营 养物质流失
全球有19.6X108hm2土地 正趋于荒漠化，2.5亿 人直接受害，我国风蚀 与荒漠化的土地面积达 33X104hm2
道，南极上空 臭氧层耗散导致：
臭氧空洞的面
2720X104km2， 皮肤癌
近南极大陆面
积的1倍
白内障
当今人类面临的环境问题
3 酸雨侵袭
世界各国皆有不同 程度的酸雨侵袭；
SO3+H2O→H2SO4 SO2+hv→SO2·
我国酸雨覆盖率以 国土面积计已近 40%，并有半数以 上城市受酸雨之害。
当今人类面临的环境问题