環(huán)境化學復習總匯

1、第一章 緒論1.早期世界著名八大公害比利時馬斯(Meuse)河谷煙霧美國洛杉磯光化學煙霧多諾拉煙霧 倫敦煙霧四日市哮喘痛痛病水俁米糠油2環(huán)境化學：是一門研究有害化學物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法的科學。它既是環(huán)境科學的核心組成部分，也是化學科學的一個新的重要分支。Environmental Chemistry ：Environmental Chemistry may be defined as the study of the sources（來源）, reactions（反應）, transport（傳輸）, effects（效應）, and

2、fates（歸宿） of chemical species in water, soil, air, and living environments（水、大氣、土壤、生物環(huán)境）, and the effects of technology thereon. 3.環(huán)境化學的內(nèi)容（1）查明潛在有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中存在，濃度水平和形態(tài)分布；（2）對這些潛在有害物質(zhì)溯本求源，并查明它們在環(huán)境介質(zhì)中和不同環(huán)境介質(zhì)之間的遷移轉(zhuǎn)化和歸宿(環(huán)境行為)；（3）查明這些潛在有害物質(zhì)對環(huán)境(生態(tài)系統(tǒng))和人體健康發(fā)生作用的途徑、方式、程度和風險；（4）探索緩解或消除這些有害物質(zhì)已造成的影響或防止它們可能造成影響的方法

3、和途徑。4.環(huán)境化學的研究特點：以微觀研究宏觀；研究對象復雜；物質(zhì)水平低mg/kg(ppm,10-6)、ug/kg(ppb,10-9)、甚至ppt,10-125.化學污染物(9大類)(1)元素 (2)無機物(3)有機化合物和烴類(4)金屬有機和準金屬有機化合物(5)含氧有機化合物(6)有機氮化合物(7)有機鹵化物(8)有機硫化合物(9)有機磷化合物6.美國環(huán)保局129種優(yōu)先控制的污染物名單。中國優(yōu)先控制“黑名單”：共有14類，68種優(yōu)先控制的污染物。其中有毒有機化合物有114種7.優(yōu)先控制污染物：毒性強、難降解、殘留時間長、在環(huán)境中分布廣的污染物優(yōu)先進行控制的化學污染物。環(huán)境效應：自然過程或人

4、類的生產(chǎn)和生活活動會對環(huán)境造成污染和破壞，從而導致環(huán)境系統(tǒng)的結構和功能發(fā)生變化，稱為環(huán)境效應。（物理、化學、生物效應）8.環(huán)境本底（環(huán)境背景值）：某地未受污染的環(huán)境中某種化學元素或化學物質(zhì)的含量（濃度）。目前，未受污染的環(huán)境已經(jīng)基本不存在，因此獲得環(huán)境本底已經(jīng)十分困難，一般只能獲得相對輕污染的環(huán)境背景值。9.環(huán)境容量：特定環(huán)境單元在不影響其特定環(huán)境功能的情況下，能夠容納污染物的最大量。這里的特定環(huán)境功能一般以環(huán)境質(zhì)量標準為依據(jù)。10.協(xié)同作用：一種污染物的存在會導致另一種污染物的毒性或危害性增加。也稱相乘作用。例如倫敦煙霧中，冶煉廠排出的SO2廢氣中若含有鋅、鐵等金屬離子的煙氣氣溶膠，則其危害

5、性就會大大增加。11.拮抗作用：一種污染物質(zhì)的毒性能夠被另一種物質(zhì)所抑制，稱為拮抗作用。第二章 大氣環(huán)境化學1.影響大氣污染物遷移的因素風和大氣湍流的影響 風使污染物向下風向擴散 湍流使污染物向各風向擴散 濃度梯度使污染物發(fā)生質(zhì)量擴散天氣形勢和地理地勢的影響2. 光化學反應：分子、原子、自由基或離子吸收光子而發(fā)生的化學反應。3.大氣光化學反應的規(guī)律光化學第一定律：當激發(fā)態(tài)分子的能量足夠使分子內(nèi)的化學鍵斷裂，即光子的能量大于化學鍵時才能引起光離解反應。其次，為使分子產(chǎn)生有效的光化學反應，光還必須被所作用的分子吸收，即分子對某特定波長的光要有特征吸收光譜，才能產(chǎn)生光化學反應。 光化學第二定律：光被

6、分子吸收的過程是單光子過程。激發(fā)態(tài)物種能發(fā)生如下反應：輻射躍遷，通過輻射磷光或熒光失活碰撞失活，為無輻射躍遷光離解，生成新物質(zhì)與其它分子反應生成新物種（光物理過程 光化學過程）4.O3光離解 平流層中O3的來源，也是消除O的主要過程。NO2光離解 據(jù)稱是大氣中唯一已知O3的人為來源HNO2光解 大氣中HO的重要來源之一HNO3光解 （有CO存在時） 產(chǎn)生過氧自由基和過氧化氫 醛類光解 過氧自由基的主要來源（甲醛的光解是HO2的主要來源）反應 城市夜間上空HNO3的主要來源5.自由基：由于在其電子殼層的外層有一個不成對的電子，因而有很高的活性，具有強氧化作用。（凡是有自由基生成或由其誘發(fā)的反應叫

7、自由基反應） 6.光化學煙霧：大氣中碳氫化合物（HC）、氮氧化物（NOX）等一次污染物在陽光照射下，發(fā)生光化學反應產(chǎn)生二次污染物，這種由參加反應的一、二次污染物的混合物（包括氣體污染物和氣溶膠）形成的煙霧污染現(xiàn)象。特征：蘭色煙霧，強氧化性，具有強刺激性，使大氣能見度降低，在白天生成傍晚消失， 高峰在中午。形成條件：大氣中有氮氧化合物和碳氫化合物存在，大氣濕度較低，有強陽光照射光化學煙霧形成簡化機制（鏈反應，鏈的引發(fā)主要是NO2的光解。）引發(fā)反應： 自由基的引發(fā)主要由NO2和醛的光解引起：自由基傳遞 碳氫化合物的存在是自由基轉(zhuǎn)化和增殖的根本原因：（HO主要來自HNO2的光解）終止反應： 控制對策

8、：控制反應活性高的有機物的排放；控制臭氧的濃度7.硫酸煙霧型污染:由于煤燃燒而排放出來的SO2、顆粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸鹽顆粒物所造成的大氣污染現(xiàn)象。特點：發(fā)生在冬季，氣溫低，濕度高，日光弱。1952年12月倫敦煙霧。 SO2轉(zhuǎn)化為SO3的氧化反應主要靠霧滴中錳、鐵、氨的催化作用而加速，硫酸煙霧型污染屬于還原性混合物，稱還原性煙霧。8.酸性降水:是指通過降水將大氣中的酸性物質(zhì)遷移到地面的過程，最常見的就是酸雨，稱濕沉降。由于大氣中可能存在的酸、堿性氣態(tài)物質(zhì)，氣溶膠等除CO2 外還可能有H2SO4、HNO3、NH3等，都對雨水pH 值 有貢獻，因此僅用 pH=5.6判斷不一定合理。9.

9、影響酸雨形成的因素酸性污染物的排放（在有適宜的轉(zhuǎn)化條件下）大氣中的NH3：大氣中的NH3與H2SO4氣溶膠形成中性的NH4HSO4，它降低了雨水的酸度，從而抑制了酸雨的形成。大氣中的NH3的來源：有機物的分解，含氮肥料的揮發(fā)。土壤中NH3的揮發(fā)隨土壤pH值的上升而增大，北方土壤pH值在7- 8之間，南方土壤pH值5-6，因為北方大氣中的NH3高。顆粒物的酸度及其緩沖能力金屬催化SO2氧化；酸性物貢獻酸雨；堿性物中和酸起緩沖作用 10.溫室效應：CO2象溫室的玻璃一樣，允許太陽光中可見光照射到地面，并阻止地面重新輻射的紅外光返回外空間，CO2起單向過濾器作用，大氣中CO2吸收了地面輻射出來的紅外

10、光，把能量截留于大氣中，從而使大氣溫度升高的現(xiàn)象。 溫室氣體：CO2、CH4、CO、C2H5Cl、O3、CCl4、CFC 11、CFC 1211.大氣顆粒物三模態(tài)：細粒子：Aitken核模（Dp<0.05um） 一次與二次污染物積聚模（0.052） 多為二次污染物粗粒子：粗粒子模（>2） 靠干沉降和濕沉降去除第三章 水環(huán)境化學1.氣體在水中的溶解度服從亨利定理，即：一種氣體在液體中的溶解度正比于液體所接觸的該種氣體的分壓。2. 碳酸平衡水體中可能存在的碳酸組分：CO2(aq)、CO32-、HCO3-、H2CO3水體中可能存在的碳酸平衡： CO2(g) + H2O = H2CO3*

11、pK0 = 1.47 其中H2CO3* = CO2(aq) +H2CO3 H2CO3* = H+ + HCO3- pK1 = 6.35 而且KS=H2CO3 /CO2(aq) =10-2.8HCO3- = H+ + CO32- pK2 = 10.33封閉體系（未考慮溶解性CO2與大氣的交換，CT不變，其余各濃度變化。）分布分數(shù)：開放體系（考慮到CO2在氣液相之間的平衡H2CO3* 不變。） CO2(aq) = KH Pco2 lgH2CO3* lgCO2(aq) 在開放體系中， HCO3-、CO32-、CT 隨 pH 而變化，H2CO3 * 保持與氣相平衡的數(shù)值。各組分的濃度與CO2的分壓值有

12、關。 開放體系封閉體系與大氣之間碳的交換有無系統(tǒng)中無機碳的總量變化 隨pH升高而升高 隨大氣中CO2分壓升高而升高不變無機碳各形態(tài)與pH的關系H2CO3*不變變化，有最大值HCO3-變化，隨pH升高而線性升高變化，有最大值CO32-變化，隨pH升高而線性升高變化，有最大值無機碳各形態(tài)主要存在區(qū)間H2CO3*pH 6.3pH 6.3HCO3-pH = 6-10pH = 6-10CO32-pH 10.3pH 10.3苛性堿度：當用標準酸溶液進行中和滴定到pH=10.8時，所消耗的酸量。酚酞堿度：以酚酞做指示劑，消耗的酸量?？倝A度：以甲基橙做指示劑，消耗的酸量。（由于沒有明顯的滴定突越，苛

13、性堿度測不到，是一個理論值。）總堿度 = HCO3- + 2CO32- + OH- H+3化學污染物的存在形態(tài)：包括物理結合狀態(tài)、化學態(tài)(有機的或無機的)、價態(tài)、化合態(tài)和化學異構態(tài)(立體異構、光學異構)等多方面4.吸附是指溶質(zhì)在界面層濃度升高的現(xiàn)象，水體中顆粒物對溶質(zhì)的吸附是一個動態(tài)平衡過程。吸附等溫式（在一定的溫度下，當吸附達到平衡時，顆粒物表面上的吸附量（G）與溶液中溶質(zhì)平衡濃度 (c) 之間的關系用吸附等溫式表達）H型（ Henry）等溫式（直線型） 式中：K分配系數(shù)F型（Freundlich）等溫式 對數(shù)式： L型（Langmuir）等溫式 （G0單位表面上達到飽和時的最大吸量 A常數(shù)

14、） 5.分配理論 分配系數(shù)：達到分配平衡時，有機物在土壤有機質(zhì)和水中含量的比值。 Kp = a/w （a、w分別為有機毒物在沉積物中和水中的平衡濃度。）1. 分配作用分配理論認為，土壤（或沉積物）對有機化合物的吸著主要是溶質(zhì)的分配過程（溶解），即有機化合物通過溶解作用分配到土壤有機質(zhì)中，并經(jīng)過一定時間達到分配平衡。有機化合物在沉積物（或土壤）和水中含量的比值稱為分配系數(shù) (Kp)。(cs和cw分別為固相和水相中污染物平衡濃度。）對于非離子性有機化合物在水溶液體系中主要是分配作用土壤水分配系數(shù)與溶質(zhì)在水中的溶解度成反比。6.水中有機污染物的遷移轉(zhuǎn)化光解作用:直接光解、敏化光解、氧化反應是真正意義

15、上的有機物分解過程，它不可逆的改變了有機物的分子結構。直接光解：化合物直接吸收太陽能進行分解反應。光敏化反應：水體中天然有機物質(zhì)（腐殖酸，微生物等），被太陽光激發(fā)，又將其激發(fā)態(tài)的能量轉(zhuǎn)給化合物導致的分解反應。光氧化反應：水中天然物質(zhì)由于接受輻射產(chǎn)生了自由基或純態(tài)氧中間體，它們又與化合物作用。光量子產(chǎn)率：（分子被活化后，可能進行化學反應，也可能通過光輻射的形式進行“去活化”再回到基態(tài)（A0），進行光化學反應的光子占吸收光子數(shù)之比）7.生物降解微生物通過酶催化反應分解有機物。生長代謝當微生物代謝時，有機物作為食物源提供能量和提供細胞生長所需的碳。 共代謝某些有機污染物不能作為微生物的唯一碳源與能源

16、，必須有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源，該有機物才能被降解，這種現(xiàn)象稱為共代謝第四章 土壤環(huán)境學1.植物對重金屬污染產(chǎn)生耐性作用的主要機制：不同種類的植物對重金屬的耐性不同，同種植物由于其分布和生長的環(huán)境各異可能表現(xiàn)出對某種重金屬有明顯的耐性。植物根系通過改變根系化學性狀、原生質(zhì)泌溢等作用限制重金屬離子的跨膜吸收。重金屬與植物的細胞壁結合，而不能進入細胞質(zhì)影響細胞代謝活動，使植物對重金屬表現(xiàn)出耐性。酶系統(tǒng)的作用。耐性植物中酶活性在重金屬含量增加時仍能維持正常水平，此外在耐性植物中還發(fā)現(xiàn)另一些酶可被激活，從而使耐性植物在受重金屬污染時保持正常代謝過程。形成重金屬硫蛋白或植物絡合素，使重金屬

17、以不具生物活性的無毒螯合物形式存在，降低了重金屬離子活性，從而減輕或解除其毒害作用。2.擴散：由于熱能引起分子的不規(guī)則運動而使物質(zhì)分子發(fā)生轉(zhuǎn)移的過程。影響農(nóng)藥在土壤中擴散的因素主要是土壤水分含量、吸附、孔隙度、溫度、農(nóng)藥本身的性質(zhì)。3.P295有機氯農(nóng)藥 P299有機磷農(nóng)藥第五章 生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運動過程及毒性1.物質(zhì)通過生物膜的方式膜孔濾過、被動擴散（濃度擴散）、被動易化擴散、主動轉(zhuǎn)運、胞吞和胞飲2.污染物質(zhì)在機體內(nèi)的運動過程包括吸收、分布、排泄和生物轉(zhuǎn)化.轉(zhuǎn)運包括：吸收、分布。 消除包括：排泄、生物轉(zhuǎn)化。吸收：消化道、呼吸道、皮膚分布是指污染物質(zhì)被吸收后或其代謝轉(zhuǎn)化物質(zhì)形成后，由血液轉(zhuǎn)送

18、至機體各組織；與組織成分結合；從組織返回血液；以及再反復等過程。（1-3）1、脂溶性污染物質(zhì)易于通過生物膜；2、污染物質(zhì)常與血液中的血漿蛋白結合；3、有些污染物質(zhì)可與血液的紅細胞或血管外組織蛋白相結合；排泄：腎和肝膽為主蓄積：機體長期接觸某污染物質(zhì)，若吸收超過排泄及其代謝轉(zhuǎn)化，則會出現(xiàn)該污染物質(zhì)在體內(nèi)逐增的現(xiàn)象，稱為生物蓄積。（血漿蛋白、脂肪組織和骨骼。）3.生物富集：生物通過非吞食方式，從走為環(huán)境蓄積某種元素或難降解的物質(zhì)，使其在機體內(nèi)濃度超過周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)象生物放大：同一食物鏈上的高營養(yǎng)級生物，通過吞食低營養(yǎng)級生物富集某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機體內(nèi)的濃度隨營養(yǎng)級數(shù)提高而增大的現(xiàn)象。

19、（并不是在所有條件下都能發(fā)生）生物積累：生物從周圍環(huán)境和食物鏈蓄積某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機體中的濃度超過周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。4.酶催化作用的特點： 催化專一性高 酶催化效率高 酶催化需要溫和的外界條件5.氫傳遞過程分類按照受氫體有氧氧化中以分子氧為直接受氫體的遞氫過程；有氧氧化中以分子氧為間接受氫體的遞氫過程；無氧氧化中有機底物轉(zhuǎn)化中間產(chǎn)物作受氫體的遞氫過程；無氧氧化中某些無機含氧化合物作受氫體的遞氫過程6.檸檬酸循環(huán)（三羧酸循環(huán)/TCA循環(huán)）7.有毒有機污染物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化類型耗氧反應類型： 1）混合功能氧化酶加氧氧化 2）脫氫酶脫氫氧化 3）氧化酶氧化還原反應類型： 1）可逆脫氫酶加氫

20、還原 2）硝基還原酶還原 3）偶氮還原酶還原4）還原脫氯酶還原水解反應類型若干重要結合反應類型：1）葡萄糖醛酸結合 2）硫酸結合 3）谷胱甘肽結合 8.氮的生物轉(zhuǎn)化：同化、氨化、硝化、反硝化、固氮同化：硝態(tài)氮、銨態(tài)氮 含氮有機物質(zhì)氨化：有機氮化合物 氨態(tài)氮硝化：氨（有氧） 硝酸鹽反硝化：硝酸鹽（通氣不良）（還原） 亞硝酸、亞硝酸鹽、氨、氮氣固氮： 分子氮 氨9.影響微生物反應速率的因素（物質(zhì)結構特征、微生物本身特性、環(huán)境條件）有機物質(zhì)化學結構影響規(guī)律：鏈長規(guī)律：長，降解； 分子大降解鏈分支規(guī)律：支鏈，降解取代規(guī)律：-COOH、-OH、-NH2, 降解 -NO2、-SO3H、-Cl, 降解環(huán)境條

21、件：pH、溫度、營養(yǎng)物質(zhì)、溶解氧、共存物質(zhì)10.毒作用的生物化學機制酶活性的抑制1）有些有機化合物與酶的共價結合2）有些金屬離子與含巰基的酶強烈結合3）某些金屬取代金屬酶中的不同金屬致突變作用：基因突變、轉(zhuǎn)換、顛換、插入和缺少。常見的具有致突變的環(huán)境污染物質(zhì)有：亞硝酸類、苯并（a）比、甲醛、苯、砷、鉛、烷基汞化合物、甲基對硫磷、敵敵畏、白草枯、黃曲霉毒素B1等致癌作用化學致癌物質(zhì)化學致癌物質(zhì)作用機理非遺傳毒物致癌物質(zhì)致畸作用第六章 典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應1.重金屬：指相對密度在4.0以上的約60種金屬元素或相對密度在5.0以上的45種金屬元素。 2.重金屬污染的特點：污染范圍廣、

22、持續(xù)時間長、污染隱蔽性、無法被生物降解（只能發(fā)生各種形態(tài)相互轉(zhuǎn)化、分散和富集等過程，并可能通過食物鏈不斷地在生物體內(nèi)富集，甚至可轉(zhuǎn)化為毒害性更大的甲基化合物，對食物鏈中某些生物產(chǎn)生毒害，或最終在人體內(nèi)蓄積而危害健康。）3.汞污染和損害主要有三個特點：來源種類眾多，涉及多種環(huán)境介質(zhì)； 可通過大氣和河流/ 洋流兩種介質(zhì)長距離傳輸，其長距離傳輸和遠距離沉降特征，使得汞的局部排放可能造成跨界污染，成為區(qū)域性問題，甚至對整個全球環(huán)境造成影響，成為全球問題； 汞能在一個微小劑量下對人體健康造成損害，并且會通過影響微生物作用對環(huán)境造成損害。汞污染的持久性，生物累積性和生物擴大性，使得汞對環(huán)境和人體健康具有很

23、大影響。 水俁病“貓舞蹈癥” 汞4. 為什么Hg2+和CH3Hg+在人體內(nèi)能長期滯留？舉例說明它們可以形成哪些化合物？這是由于汞可以與生物體內(nèi)的高分子結合，形成穩(wěn)定的有機汞絡合物，具有脂溶性，就很難排出體外。此外，烷基汞也具有高脂溶性，且它在生物體內(nèi)分解速度緩慢（其分解半衰期約為70d），因而會在人體內(nèi)長期滯留。 Hg2+和CH3Hg+ 可以與羥基、組氨酸、半胱氨酸、白蛋白等形成絡合物。甲基汞能與許多有機配位體基團結合，如COOH、NH2、SH、以及OH等。5. 鎘(煉鋅過程是環(huán)境中鎘的主要來源。)痛痛病鎘 女兒村鎘不是人體的必需元素鎘污染的特點 鎘在環(huán)境中易形成各種配合物或螯合物； 鎘污染物

24、的價態(tài)都保持在+2價； 與汞類似，水中的鎘大部分沉積在底泥中，但鎘化合物的溶解度相對大一些，因此鎘在水中的遷移比汞容易。 6.鉻（三價鉻是人體必需的微量元素；六價鉻對人體有嚴重的毒害作用） 7.鉛8.砷（被砷污染的水無色，無味，透明度不變，但會降低生化需氧量。）砒霜（As2O3）9.有機污染物：持久性有機污染物（POPs）、多氯聯(lián)苯（PCBs）持久性有機污染物（POPs）：持久性有機污染物是指一類毒性高、難降解、易積累和生物富集，能經(jīng)大氣、水和生物等媒介實現(xiàn)長距離遷移，對生物乃至生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重負面影響的天然或人工合成的有機物。 首批控制和消除的12種POPs關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公

25、約Ø 有意生產(chǎn)的殺蟲劑: 滴滴涕、氯丹、滅蟻靈、艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、七氯、毒殺酚和六氯代苯 （滴滴涕仍可用，但使用量已被嚴格控制；六氯苯限制為環(huán)境最低排放標準） 有意生產(chǎn)的工業(yè)化學品: 多氯聯(lián)苯（2025年前將被禁用） Ø 無意排放的副產(chǎn)物: 二噁英、呋喃 （限制環(huán)境排放量為最低標準） POPs的重要特性： 持久性/長期殘留性 生物累積性（生物放大） 遠程遷移能力（全球蒸餾效應、螞蚱跳效應） 高毒性（大多具有強烈的“三致”）典型POPs-有機鹵代物 1. 鹵代烴代表性鹵代烴一氯甲烷（CH3Cl）、氟里昂、CCl4 10. 多氯聯(lián)苯（PCBs）：是一組由一個或多個氯原子

26、取代聯(lián)苯分子中的氫原子而形成的具有廣泛應用價值的氯代芳烴類化合物 PCBs揮發(fā)性小、PCBs水中溶解度小、親脂性化合物、食物鏈的傳遞簡述PCBs在環(huán)境中主要分布、遷移與轉(zhuǎn)化規(guī)律。（1）分布：由于PCBs揮發(fā)性和水中溶解度較小，故其在大氣和水中的含量較少。由于PCBs易被顆粒物所吸附，故在廢水流入河口附近的沉積物中，PCBs含量較高。水生植物通?？蓮乃锌焖傥誔CBs，其富集系數(shù)為1×l04l×l05。通過食物鏈的傳遞，魚體中PCBs的含量約在l7mg/kg范圍內(nèi)（濕重）。在某些國家的人乳中也檢出一定量的PCBs。 （2）遷移：PCBs在使用和處理過程中，通過揮發(fā)進入大氣，

27、然后經(jīng)干、濕沉降轉(zhuǎn)入湖泊和海洋。轉(zhuǎn)入水體的PCBs極易被顆粒物所吸附，沉入沉積物，雖然近年來PCBs的使用量大大減少，但沉積物中的PCBs仍然是今后若干年內(nèi)食物鏈污染的主要來源。 （3）轉(zhuǎn)化：PCBs是一類持久性污染物，它在環(huán)境中主要轉(zhuǎn)化途徑是光化學分解和生物轉(zhuǎn)化。PCBs在紫外光的激發(fā)下碳氯鍵斷裂，而產(chǎn)生芳基自由基和氯自由基，自由基從介質(zhì)中取得質(zhì)子，或者發(fā)生二聚反應。PCBs生物降解時，含氯原子數(shù)目越少，越容易降解。二噁英（多氯代二苯并二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)通?？偡Q二噁英類(PCDD/Fs)）11.多環(huán)芳烴：PAHs是指兩個或兩個以上苯環(huán)以線狀、角狀或簇狀排列的

28、稠環(huán)化合物，是一類典型的“三致”物質(zhì)。 PAHs對健康的危害：強致癌物質(zhì)；損傷生殖系統(tǒng)；易導致皮膚癌、肺癌、上消化道腫瘤、動脈硬化。12.表面活性劑：是分子中同時具有親水性基團和疏水性基團的物質(zhì)。 它能顯著改變液體的表面張力或兩相間界面的張力，具有良好的乳化或破乳，潤濕、滲透或反潤濕，分散或凝聚，起泡、穩(wěn)泡和增加溶解力等作用。 雙親結構雙親分子表面活性劑的來源、遷移和轉(zhuǎn)化：表面活性劑是水體中主要污染物，長期分散在水中，產(chǎn)生大量的泡沫，難降解；可以促進水中難降解的有機污染物分散，增加水處理的難度；含有聚磷酸鹽作為增凈劑，引起水體富營養(yǎng)化。表面活性劑有哪些類型？對環(huán)境和人體健康的危害是什么？ 表面

29、活性劑按親水基團結構和類型可分為四種：（離子與非離子型）陰離子表面活性劑；陽離子表面活性劑；兩性表面活性劑；非離子表面活性劑。 （1）使水的感觀狀況受到影響，可能產(chǎn)生持久性泡沫不易清除 （2）由于洗滌劑中含有大量聚磷酸鹽，可能造成水體的富營養(yǎng)化 （3）表面活性劑可以促進水體中的石油和PCBs等不溶性有機物的乳化、分散，增加廢水處理的困難。 （4）由于陽離子表面活性劑具有一定的殺菌能力，在濃度高時，可能破壞水體微生物群落，使魚類等的味覺器官遭到破壞。 第七章 現(xiàn)代生物技術與環(huán)境污染治理1.生物技術：是指利用生物有機體或組成部分發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術體系。分類：基因工程：核酸的分離、提取、體

30、外剪切、拼接重組以及擴增與表達等技術。細胞工程：細胞的離體培養(yǎng)、繁殖、再生、融合，細胞核、細胞質(zhì)、細胞器的移植改建。酶工程：利用酶的特異催化功能，借助固定化、生物反應器和生物傳感器等新技術生產(chǎn)特定產(chǎn)品的技術。發(fā)酵工程（微生物工程）：為微生物提供最適宜的發(fā)酵條件，生產(chǎn)特定產(chǎn)品的技術。2.修復：是指采取人為或自然過程，使環(huán)境介質(zhì)中的污染物去除或無害化，使受污染場址恢復原有功能的技術.3.土壤中重金屬污染修復的原理稀釋:降低土壤中重金屬的濃度；固定化：改變重金屬在土壤中存在的形態(tài)，使其固定，降低其在環(huán)境中的遷移性和生物可利用性；去除：從土壤中移走重金屬。4.植物修復技術植物去除金屬主要通過植物萃取技

31、術和植物固定化技術植物修復去除污染物的方式(四種)植物提取: 植物直接吸收污染物并在體內(nèi)蓄積，植物收獲后才進行處理。收獲后可以進行熱處理、微生物處理和化學處理。原理：植物提取是利用重金屬超積累植物從土壤中吸取一種或幾種重金屬，并將其轉(zhuǎn)移、儲存到地上部分，隨后收割地上部分并集中處理，連續(xù)種植這種植物，即可使土壤中重金屬含量降低到可接受的水平。在組織水平上，重金屬主要分布在表皮細胞、亞表皮細胞和表皮毛中；在細胞水平，重金屬主要分布在質(zhì)外體和液泡。方式：連續(xù)植物提取 螯合劑輔助的植物提取或稱為誘導性植物提取螯合劑主要起兩個作用：增加土壤溶液中金屬含量；促進金屬在植物體內(nèi)運輸。植物的金屬積累效率與螯合

32、劑與金屬的親和力直接相關：不同螯合劑對土壤Pb解吸效率不同：EDTA>HEDTA>DTPA> EGTA>EDDHA；Pb的最佳螯合劑為EDTA，而Cd的最佳螯合劑為EGTA。植物降解:植物本身及其相關微生物和各種酶系將有機污染物降解為小分子的CO2和H2O或轉(zhuǎn)化為無毒性的中間產(chǎn)物。植物穩(wěn)定: 植物在與土壤的共同作用下，將污染物固定并降低其生物活性，以減少其對生物與環(huán)境的危害。原理：是利用耐重金屬植物根際的一些分泌物，增加土壤中有毒金屬的穩(wěn)定性，從而減少金屬向作物的遷移，以及被淋濾到地下水或通過空氣擴散進一步污染環(huán)境的可能性。其中包括沉淀、螯合、氧化還原等多種過程。植物揮

33、發(fā): 植物揮發(fā)是與植物吸收相連的，它是利用植物的吸取、積累、揮發(fā)而減少土壤揮發(fā)性污染物。植物耐受重金屬毒害的機制包括：細胞壁鈍化、跨膜運輸減少、主動外排、區(qū)域化分布、螯合、合成逆境蛋白。其中最主要、最普遍的機制是通過誘導金屬配位體的合成。5.化學氧化修復技術是利用氧化劑的氧化性能，使污染物氧化分解，轉(zhuǎn)變成無毒或毒性較小的物質(zhì)，從而消除土壤和水體環(huán)境的污染。過氧化氫及Fenton氧化技術Fenton試劑是指在天然或人為添加的亞鐵離子(Fe2+)，與過氧化氫發(fā)生作用，能夠產(chǎn)生高反應活性的羥基自由基（OH）的試劑。影響Fenton反應主要條件：pH值的影響（在酸性條件下發(fā)生作用且pH>3）H2

34、O2濃度的影響（適當高濃度，不可太高）催化劑(Fe2+)濃度的影響（Fe2+是催化產(chǎn)生自由基的必要條件，適當高濃度，不可太高）反應溫度的影響（適當高溫度，不可太高）第八章 綠色化學的基本原理與應用1.綠色化學（可持續(xù)的化學）：研究利用一套原理在化學產(chǎn)品的設計、開發(fā)和加工生產(chǎn)過程中減少或消除使用或產(chǎn)生對人類健康和環(huán)境有害物質(zhì)的科學。2.綠色化學的基本原理（12條原理）（1）從源頭制止污染，而不是在末端治理污染。 （2）合成方法應具備"原子經(jīng)濟性"原則，即盡量使參加反應過程的原子都進入最終產(chǎn)物。 （3）在合成方法中盡量不使用和不產(chǎn)生對人類健康和環(huán)境有毒有害的物質(zhì)。 （4）設計具

35、有高使用效益低環(huán)境毒性的化學產(chǎn)品。 （5）盡量不用溶劑等輔助物質(zhì)，不得已使用時它們必須是無害的.（6）生產(chǎn)過程應該在溫和的溫度和壓力下進行，而且能耗最低。 （7）盡量采用可再生的原料，特別是用生物質(zhì)代替石油和煤等礦物原料。（8）盡量減少副產(chǎn)品。 （9）使用高選擇性的催化劑。 （10）化學產(chǎn)品在使用完后能降解成無害的物質(zhì)并且能進入自然生態(tài)循環(huán)。 （11）發(fā)展適時分析技術以便監(jiān)控有害物質(zhì)的形成。 （12）選擇參加化學過程的物質(zhì)，盡量減少發(fā)生意外事故的風險。 第一章1.優(yōu)先控制污染物：毒性強、難降解、殘留時間長、在環(huán)境中分布廣的污染物優(yōu)先進行控制的化學污染物。2.環(huán)境效應：自然過程或人類的生產(chǎn)和生活

36、活動會對環(huán)境造成污染和破壞，從而導致環(huán)境系統(tǒng)的結構和功能發(fā)生變化，稱為環(huán)境效應。（物理、化學、生物效應）3.環(huán)境本底（環(huán)境背景值）：某地未受污染的環(huán)境中某種化學元素或化學物質(zhì)的含量（濃度）。目前，未受污染的環(huán)境已經(jīng)基本不存在，因此獲得環(huán)境本底已經(jīng)十分困難，一般只能獲得相對輕污染的環(huán)境背景值。4.環(huán)境容量：特定環(huán)境單元在不影響其特定環(huán)境功能的情況下，能夠容納污染物的最大量。這里的特定環(huán)境功能一般以環(huán)境質(zhì)量標準為依據(jù)。5.協(xié)同作用：一種污染物的存在會導致另一種污染物的毒性或危害性增加。也稱相乘作用。例如倫敦煙霧中，冶煉廠排出的SO2廢氣中若含有鋅、鐵等金屬離子的煙氣氣溶膠，則其危害性就會大大增加。

37、6.拮抗作用：一種污染物質(zhì)的毒性能夠被另一種物質(zhì)所抑制，稱為拮抗作用。第二章1.光化學煙霧：大氣中碳氫化合物（HC）、氮氧化物（NOX）等一次污染物在陽光照射下，發(fā)生光化學反應產(chǎn)生二次污染物，這種由參加反應的一、二次污染物的混合物（包括氣體污染物和氣溶膠）形成的煙霧污染現(xiàn)象。2.溫室效應：CO2象溫室的玻璃一樣，允許太陽光中可見光照射到地面，并阻止地面重新輻射的紅外光返回外空間，CO2起單向過濾器作用，大氣中CO2吸收了地面輻射出來的紅外光，把能量截留于大氣中，從而使大氣溫度升高的現(xiàn)象。第三章1.分配系數(shù)：達到分配平衡時，有機物在土壤有機質(zhì)和水中含量的比值。 （cs和cw分別為固相和水相中污染

38、物平衡濃度。）2.標化的分配系數(shù)： Koc = Kp/woc woc沉積物中有機碳的質(zhì)量分數(shù)。 3.辛醇-水分配系數(shù)： 4.生物濃縮因子：5.Henry定律常數(shù)：6.水解速率：水中有機物的降解速率 7.直接光解：化合物直接吸收太陽能進行分解反應。8.間接光解：一個光吸收分子可能將它的過剩能量轉(zhuǎn)移到一個接受體分子，導致接受體反應。（也叫光敏化反應）9.光量子產(chǎn)率：（分子被活化后，可能進行化學反應，也可能通過光輻射的形式進行“去活化”再回到基態(tài)（A0），進行光化學反應的光子占吸收光子數(shù)之比）10.生長物質(zhì)代謝：當微生物代謝時，有機物作為食物源提供能量和提供細胞生長所需的碳。11.共代謝：某些有機污

39、染物不能作為微生物的唯一碳源與能源，必須有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源，該有機物才能被降解。第五章 生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運動過程及毒性1.生物蓄積：機體長期接觸某污染物質(zhì)，若吸收超過排泄及其代謝轉(zhuǎn)化，則會出現(xiàn)該污染物質(zhì)在體內(nèi)逐增的現(xiàn)象。2.生物富集：生物通過非吞食方式，從周圍環(huán)境蓄積某種元素或難降解的物質(zhì)，使其在機體內(nèi)濃度超過周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)象生物放大：同一食物鏈上的高營養(yǎng)級生物，通過吞食低營養(yǎng)級生物富集某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機體內(nèi)的濃度隨營養(yǎng)級數(shù)提高而增大的現(xiàn)象。（并不是在所有條件下都能發(fā)生）生物積累：生物從周圍環(huán)境和食物鏈蓄積某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機體中的濃度超過周圍環(huán)

40、境中濃度的現(xiàn)象。3.被動擴散：脂溶性物質(zhì)從高濃度側向低濃度側，即順濃度梯度擴散通過有類脂層屏障的生物膜。主動轉(zhuǎn)運：在需消耗一定的代謝能量下一些物質(zhì)可在低濃度側與膜上高濃度特異性蛋白載體結合，通過生物膜，至高濃度側解離出原物質(zhì)。4.半數(shù)有效劑量（濃度）：毒物引起一群受視生物的半數(shù)產(chǎn)生同一毒作用所需的毒物劑量（濃度）。閾劑量（濃度）：在長期暴露毒物下，會引起機體受損害的最低劑量（濃度）。第六章 典型污染物在各環(huán)境圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應1.持久性有機污染物：持久性有機污染物是指一類毒性高、難降解、易積累和生物富集，能經(jīng)大氣、水和生物等媒介實現(xiàn)長距離遷移，對生物乃至生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重負面影響的天然或人工合成

41、的有機物。2.多氯聯(lián)苯（PCBs）：是一組由一個或多個氯原子取代聯(lián)苯分子中的氫原子而形成的具有廣泛應用價值的氯代芳烴類化合物3.多環(huán)芳烴：PAHs是指兩個或兩個以上苯環(huán)以線狀、角狀或簇狀排列的稠環(huán)化合物，是一類典型的“三致”物質(zhì)。4.表面活性劑：是分子中同時具有親水性基團和疏水性基團的物質(zhì)。第七章1.植物提取: 植物直接吸收污染物并在體內(nèi)蓄積，植物收獲后才進行處理。收獲后可以進行熱處理、微生物處理和化學處理。2.植物降解:植物本身及其相關微生物和各種酶系將有機污染物降解為小分子的CO2和H2O或轉(zhuǎn)化為無毒性的中間產(chǎn)物。3.植物穩(wěn)定: 植物在與土壤的共同作用下，將污染物固定并降低其生物活性，以減

42、少其對生物與環(huán)境的危害。4.植物揮發(fā): 植物揮發(fā)是與植物吸收相連的，它是利用植物的吸取、積累、揮發(fā)而減少土壤揮發(fā)性污染物。第八章1. 綠色化學（可持續(xù)的化學）：研究利用一套原理在化學產(chǎn)品的設計、開發(fā)和加工生產(chǎn)過程中減少或消除使用或產(chǎn)生對人類健康和環(huán)境有害物質(zhì)的科學。附加：一、 緒論1.生物濃縮因子（BCF）BCF= 2.生物半衰期（BHL）Biological half Life：污染物進入生物體內(nèi)后，在代謝作用下，污染物削減到初始濃度的一半所需要的時間，即生物半衰期。3.協(xié)同作用：一種污染物的存在會導致另一種污染物的毒性或危害性增加。也稱相乘作用。例如倫敦煙霧中，冶煉廠排出的SO2廢氣中若含有鋅、鐵等金屬離子的煙氣氣溶膠，則其危害性就會大大增加。4.拮抗作用：一種污染物質(zhì)的毒性能夠被另一