環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論課件

2022/10/201環(huán)境化學(xué)陳華林博士，副教授溫州大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院2022/10/202與化學(xué)有關(guān)的環(huán)境問題臭氧層是如何被破壞的？溫室效應(yīng)是如何產(chǎn)生的？水俁事件中主要污染物是什么？上游工廠排放的廢水對下游居民有沒有影響？多環(huán)芳烴是如何產(chǎn)生致癌作用的？2022/10/203環(huán)境化學(xué)第一章緒論2學(xué)時(shí)第二章大氣環(huán)境化學(xué)12學(xué)時(shí)第三章水環(huán)境化學(xué)18學(xué)時(shí)第四章土壤環(huán)境化學(xué)4學(xué)時(shí)第五章環(huán)境生物化學(xué)和化學(xué)毒理學(xué)6學(xué)時(shí)第六章環(huán)境中重要污染物及其生態(tài)效應(yīng)4學(xué)時(shí)第七章綠色化學(xué)4學(xué)時(shí)課堂討論2學(xué)時(shí)習(xí)題討論2學(xué)時(shí)2022/10/204教學(xué)方法講課為主自學(xué)閱讀文獻(xiàn)課堂討論課后作業(yè)考試2022/10/205考核方法課后作業(yè)20%文獻(xiàn)閱讀及課堂討論10%期中考試（開卷）10%期末考試（閉卷）60%注:各類作業(yè)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未按時(shí)上交的成績按每工作日5%遞減。2022/10/207近代世界著名的公害事件2022/10/208環(huán)

境

科

學(xué)

的

分

類2022/10/2010（二）環(huán)境化學(xué)的概念環(huán)境化學(xué)是研究化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。它主要研究巖石圈、水圈、生物圈、大氣圈的界面組成。2022/10/2011（三）環(huán)境化學(xué)的研究內(nèi)容自然環(huán)境的質(zhì)量包括物理的、化學(xué)的和生物的三個(gè)方面，它們相應(yīng)地受到三種環(huán)境因素的影響，即化學(xué)污染物，物理污染因素和生物污染體?；瘜W(xué)污染物主要是一些有機(jī)、無機(jī)的化學(xué)物質(zhì)。物理污染因素是一些能量性因素，如放射性、噪聲、振動、熱能、電磁波等。生物污染體包括細(xì)菌、病毒、水中反常生長的藻類等。2022/10/2012環(huán)境化學(xué)的主要研究內(nèi)容：運(yùn)用化學(xué)的理論與方法，鑒定和測定化學(xué)污染物在環(huán)境中的含量；研究它們在環(huán)境中的存在形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化和歸宿的規(guī)律；探討污染物的回收利用和分解成無害的簡單化合物的機(jī)理。2022/10/20141、環(huán)境分析化學(xué)是應(yīng)用近代物理化學(xué)方法追蹤污染物的含量及其分布，研究污染物的存在形式及其結(jié)構(gòu)。目前主要研究內(nèi)容有(1)分析方法標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)(2)污染物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)分析方法研究(3)環(huán)境痕量和超痕量元素分析(4)環(huán)境有機(jī)物（包括金屬有機(jī)物）的分析研究(5)優(yōu)先分析對象的篩選研究(6)環(huán)境分析儀器化、自動化的研究2022/10/20152、大氣、水體和土壤環(huán)境化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)的理論和方法研究化學(xué)污染物質(zhì)在大氣、水體、土壤環(huán)境中的形成、遷移、轉(zhuǎn)化和歸宿過程中的化學(xué)行為和生態(tài)效應(yīng)。2022/10/20173、污染生態(tài)化學(xué)主要研究化學(xué)污染物質(zhì)引起生態(tài)效應(yīng)的化學(xué)原理、過程和機(jī)制；宏觀上研究化學(xué)物質(zhì)在維持和破壞生態(tài)平衡中的基本化學(xué)問題；微觀上研究化學(xué)物質(zhì)和生物體相互作用過程的化學(xué)機(jī)制。2022/10/20181）有機(jī)污染生態(tài)化學(xué)主要包括有機(jī)污染物物理化學(xué)行為的研究；有機(jī)污染物結(jié)構(gòu)—活性物質(zhì)相關(guān)性研究，包括結(jié)構(gòu)活性關(guān)系（SAR）和定量構(gòu)效關(guān)系（QSAR）研究；環(huán)境有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與致癌相關(guān)性研究。2022/10/20192）無機(jī)污染生態(tài)學(xué)研究金屬元素沿食物鏈傳遞和在生物體內(nèi)富集；金屬形態(tài)與生物有效性的關(guān)系；金屬元素與生物體的相互作用；金屬元素在生物體內(nèi)的協(xié)同作用和拮抗作用；金屬的甲基化過程和脫甲基化作用。2022/10/20203）化學(xué)信息物的一些化學(xué)問題主要研究化學(xué)信息物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用、化學(xué)機(jī)制及其利用。2022/10/20214、污染控制化學(xué)研究與污染控制有關(guān)的化學(xué)機(jī)制和工藝技術(shù)中的化學(xué)基礎(chǔ)性問題，以便最大限度地控制化學(xué)污染，為開發(fā)經(jīng)濟(jì)而高效的污染控制技術(shù)，發(fā)展清潔工藝提供科學(xué)依據(jù)。2022/10/20221）終端污染控制中的化學(xué)研究。2）污染控制材料和技術(shù)的化學(xué)研究。包括絮凝劑、吸附劑、離子交換劑、膜材料、催化劑等。2022/10/2024二、環(huán)境化學(xué)的發(fā)展1、孕育階段（1970年以前）。開始對有機(jī)氯農(nóng)藥在環(huán)境中的殘留進(jìn)行研究。2、形成階段（1970年代）。一系列專著的出現(xiàn)如《全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)》（1973），《環(huán)境污染物：分析方法選編》（1975），《全球碳循環(huán)》（1979）。2022/10/20253、發(fā)展階段（1980年代以后）。出現(xiàn)了四個(gè)新的發(fā)展趨勢：一是全面開展對主要元素，尤其是生命必需元素的生物地化循環(huán)和各主要循環(huán)之間的相互作用，人類活動對這些循環(huán)產(chǎn)生的干擾和影響；二是重視化學(xué)品安全評價(jià)；三是對全球變化研究；四是污染控制化學(xué)研究。2022/10/2027四、環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn)1、研究的對象復(fù)雜，組分多樣環(huán)境中的化學(xué)污染物質(zhì)，既有人為排放的廢棄物質(zhì)，也有一小部分是天然物質(zhì)；這些污染物質(zhì)在環(huán)境體系中可以同時(shí)發(fā)生多種機(jī)制的化學(xué)和物理變化過程。2022/10/20282、研究對象濃度極低，分布廣泛化學(xué)污染物質(zhì)在環(huán)境中的濃度水平很低，一般僅為mg/kg級或ug/kg級，有時(shí)甚至可達(dá)ng/kg級?；瘜W(xué)污染物的低濃度判斷需要靈敏、準(zhǔn)確和精細(xì)的現(xiàn)代分析測試技術(shù)。2022/10/20293、綜合性在環(huán)境化學(xué)研究中，化學(xué)是主要的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)；需要配合生物學(xué)、地學(xué)、物理學(xué)、氣象學(xué)、數(shù)學(xué)等多種其他科學(xué)方法；進(jìn)行綜合的多方面考察分析，才能獲得反映客觀實(shí)際的規(guī)律和結(jié)論。2022/10/20304、開放性環(huán)境化學(xué)研究的自然環(huán)境體系是一個(gè)多元開放體系，影響污染物的化學(xué)過程因素多，多種過程交叉進(jìn)行，且常處于非平衡狀態(tài)。研究污染物的環(huán)境化學(xué)行為需要熱力學(xué)與動力學(xué)有機(jī)的結(jié)合。2022/10/2031五、環(huán)境化學(xué)中的幾個(gè)基本概念限界濃度：通常把一系列對人類（或其它生物體）有害的物質(zhì)在環(huán)境中的最大允許劑量，稱限界濃度。地化本底值：自然界中某物質(zhì)含量的天然水平。2022/10/2032地化異常值：有害物質(zhì)和地化本底值之間的偏差稱為地球化學(xué)異常值。地化異常可以有“正異常”（即該物質(zhì)在自然界含量大于地化本底值）和“負(fù)異?！保丛撐镔|(zhì)在自然界中含量小于地化本底值）。2022/10/2033元素的地化遷移：是指化學(xué)元素在地殼中的轉(zhuǎn)移，即它們的分散或