環(huán)境化學(xué)引言簡

廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院研究生學(xué)位課程環(huán)境化學(xué)2015年春引言1周環(huán)境污染物1周水圈

4周第1次考試

1周大氣圈

3.5周土圈

2.5周第2次考試

1周

共14周環(huán)境化學(xué)課程安排課程成績評定依據(jù)作業(yè)12.5%×4=50%考試25%×2=50%第一章引言1-1環(huán)境化學(xué)的定義、內(nèi)容及特點(diǎn)1-2環(huán)境化學(xué)的常用術(shù)語及概念1-3環(huán)境化學(xué)研究實(shí)例1-1-1環(huán)境化學(xué)的定義

研究化學(xué)污染物及對人類生態(tài)體系可能帶來影響的化學(xué)物質(zhì)在自然環(huán)境中的化學(xué)變化規(guī)律的科學(xué)環(huán)境化學(xué)是在化學(xué)學(xué)科的傳統(tǒng)理論和方法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，以化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)和引起的環(huán)境問題為研究對象，以解決環(huán)境問題為目標(biāo)的一門新興學(xué)科。討論：“化學(xué)”與“環(huán)境化學(xué)”的差異；“環(huán)境”兩字的真實(shí)意義環(huán)境化學(xué)與其他分支學(xué)科的關(guān)系環(huán)境分析化學(xué)環(huán)境監(jiān)測污染化學(xué)環(huán)境化學(xué)園地分析化學(xué)毒理學(xué)工程學(xué)管理學(xué)污染控制工程與技術(shù)基于監(jiān)測的一體化環(huán)境管理1-1-2環(huán)境化學(xué)的基本內(nèi)容環(huán)境行為：（環(huán)境污染化學(xué)）

來源、分布、遷移、降解、轉(zhuǎn)化、歸宿生態(tài)效應(yīng)：（環(huán)境污染化學(xué)）

生物毒性效應(yīng)、生態(tài)影響分析方法：（環(huán)境分析化學(xué)和環(huán)境監(jiān)測）

靈敏、可靠、快速、現(xiàn)場控制和管理：（污染控制化學(xué)和環(huán)境管理）從微觀的原子、分子水平上，研究宏觀的環(huán)境現(xiàn)象與變化的化學(xué)機(jī)制及其防治途徑；其核心是研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化和效應(yīng)。環(huán)境化學(xué)的研究內(nèi)容

1.水圈hydrosphere

水組成的水體總和

2.大氣圈atmosphere

大氣組成的大氣層的總和

3.土壤巖石圈lithosphere

土壤、巖石組成的農(nóng)田、草地、山脈等的總和

4.生物圈biosphere

生物組成的各種生物群落的總和

化學(xué)污染物的來源、分布、遷移、歸宿（環(huán)境污染化學(xué)）化學(xué)污染物的分析鑒定、控制治理（環(huán)境分析化學(xué)和環(huán)境監(jiān)測）環(huán)境化學(xué)不等于分析化學(xué)（開放體系，低濃度）僅是污染物？生源要素呢？討論“分析化學(xué)”與“環(huán)境化學(xué)”的差異化學(xué)污染物的控制治理（污染控制化學(xué)）治理過程中污染物的轉(zhuǎn)化和中間產(chǎn)物的生成與環(huán)境治理工程的交融1-1-3環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn)

復(fù)雜性和綜合性

研究對象是多組分多介質(zhì)的復(fù)雜體系

跨學(xué)科，綜合化學(xué)、物理、氣象、生物、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)和地理學(xué)等。

環(huán)境化學(xué)與其他分支學(xué)科的關(guān)系

精細(xì)性

污染物極低濃度，“雜質(zhì)”多為常量濃度

要求分析技術(shù)靈敏、準(zhǔn)確、連續(xù)、自動方法、設(shè)備規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。整體效應(yīng)環(huán)境的整體性，大于諸要素的個體之和。統(tǒng)一性和制約性各個環(huán)境要素相互作用、相互聯(lián)系，又相互制約。堵車的世界紀(jì)錄在中國，其長度竟達(dá)260公里。1-2環(huán)境化學(xué)的常用術(shù)語及概念

1-2-1污染物

pollutant

（注意與contaminant的差異）

環(huán)境中由于人類活動造成的濃度高于天然值的有害物質(zhì)1-2-2環(huán)境污染environmentalpollution

由于人類活動引起的環(huán)境質(zhì)量下降并導(dǎo)致對人類健康和生物生存有不良影響的現(xiàn)象

按要素分類：大氣、水、土壤

按性質(zhì)分類：化學(xué)、生物、物理、放射性

按形態(tài)分類：廢水、廢氣、廢固物、噪聲、熱

按原因分類：生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通1-2-3環(huán)境本底值

environmentalbackgroundvalue

未受污染的情況下，各種環(huán)境要素中的化學(xué)元素或化學(xué)物質(zhì)的基線含量。與地理、地質(zhì)有關(guān)。

不再用“環(huán)境背景值”

1-2-4生物半衰期

biologicalhalflife

污染物在生物體內(nèi)的量減少到原有量的一半所需的時間t1/2

半衰期越長，毒物消除反應(yīng)速度越小，穩(wěn)定性越大，危害性越大1-2-5協(xié)同作用和拮抗作用

synergismandantagonism

協(xié)同：一種污染物加強(qiáng)另一種的危害性

拮抗：一種有害物質(zhì)的作用被另一種抑阻

e.g.大氣中二氧化硫增強(qiáng)苯并芘的致癌性

1-2-6閾值

thresholdvalue

生物接觸毒物后，使機(jī)體產(chǎn)生異常的最小劑量

從閾劑量到剛好引起受試動物死亡的劑量，稱為毒性作用帶1-2-7富營養(yǎng)化和赤潮

eutrophicationandredtide

人類活動使江河湖海內(nèi)生物所需的N、P等營養(yǎng)物短期內(nèi)大量增加（富營養(yǎng)化），引起藻類和浮游生物的迅速繁殖（赤潮），導(dǎo)致水中溶解氧下降，水質(zhì)惡化，魚類和其它生物死亡。

由于浮游生物的顏色不同，水面呈現(xiàn)顏色。在江河湖泊中稱為水華，在海中稱為赤潮。1-2-8環(huán)境激素

environmentalhormone/estrogen

可干擾鳥類、爬行類以及哺乳類野生動物或?qū)嶒?yàn)動物正常的內(nèi)分泌功能，改變動物在發(fā)育和成年階段胞內(nèi)信號過程，并由此造成雌雄性別的改變以及畸形等病變的化學(xué)物質(zhì)。環(huán)境雌激素環(huán)境雄激素1-2-9POPs持久性有機(jī)污染物POPsPersistentOrganicPollutants

一組有毒的，能在環(huán)境中長期存在，并能通過食物鏈生物積蓄和放大的有機(jī)污染化合物。現(xiàn)可歸類到環(huán)境雌激素中1-2-10綠色化學(xué)汽車尾氣：催化轉(zhuǎn)化器、燃料電池核廢料：分離和濃縮綠色化學(xué)greenchemistry——從源頭上杜絕不安全因素綠色化學(xué)新合成的化學(xué)品不破壞環(huán)境或無不良生物效應(yīng)：CFCs與臭氧層清潔生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品：綠色合成綠色合成——原料、試劑易得，原料和試劑在反應(yīng)中充分利用，盡量減少副產(chǎn)物和無法循環(huán)使用的溶劑，反應(yīng)條件低能耗。非原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)1-2-11原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)綠色合成：原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)世衛(wèi)組織、美國FDA唯一共同推薦的兒童退燒藥和抗炎藥

1-2-12有機(jī)食品

認(rèn)證：國際有機(jī)農(nóng)業(yè)運(yùn)動聯(lián)合會及其認(rèn)可機(jī)構(gòu)

基礎(chǔ)：有機(jī)農(nóng)業(yè)，禁止使用化肥、農(nóng)藥、添加劑以及轉(zhuǎn)基因技術(shù)。

原料產(chǎn)地：大氣環(huán)境質(zhì)量、生產(chǎn)用水、土壤理化性質(zhì)符合規(guī)定。

生產(chǎn)：嚴(yán)禁使用化學(xué)物質(zhì)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)。

加工：95%以上原料符合有機(jī)食品標(biāo)準(zhǔn)，只使用天然色素、防腐劑、維生素和添加劑等。

中國的綠色食品

分為兩級——Ａ級和ＡＡ級

基礎(chǔ)：同我國的“生態(tài)農(nóng)業(yè)”相聯(lián)系

Ａ級：生產(chǎn)和加工過程中允許限量、限時、限品種使用一些安全性較高的化學(xué)合成物質(zhì)。

ＡＡ級：嚴(yán)格按照有機(jī)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)原則生產(chǎn)，生產(chǎn)加工過程中禁止使用任何有害的化學(xué)合成物質(zhì)。

綠色食品1-3環(huán)境化學(xué)研究實(shí)例污染物的來源、分布、遷移、轉(zhuǎn)化、歸宿@燃煤中汞的遷移和轉(zhuǎn)化@近海表層海水中PAHs的分布和遷移監(jiān)測和檢測技術(shù)研究@奶粉事件的推進(jìn)@地溝油事件的推進(jìn)@肌醇摻假的檢測@降解產(chǎn)物分析燃煤中的汞水俁灣水俁病紀(jì)念碑日本“水俁病”是最著名的汞中毒事件?；S含汞廢水未經(jīng)處理排入水俁灣，共有2000多人受到毒害。我國的松花江流域、貴州萬山汞礦區(qū)等地也發(fā)生過汞污染事件

汞污染途徑生物富集—食物鏈傳遞母嬰傳遞上世紀(jì)60年代日本的著名的新聞圖片“母親給智子洗澡”。王啟超等(1999年)：中國煤中汞0.22mg/kgBelkin等(2005年)：中國煤中汞0.15mg/kgQuick等(2003年)：美國煤中汞0.1mg/kg煤中汞的含量煤中的汞是燃煤過程汞污染產(chǎn)生的根源SO2被海水吸收排海的同時

Hg也被海水吸收排放煙氣海水脫硫工藝削減燃煤SO2污染沿海燃煤火力發(fā)電廠海水脫硫帶來的汞污染轉(zhuǎn)移脫硫塔

出水取樣點(diǎn)原煙氣凈煙氣除霧器噴淋層取樣點(diǎn)進(jìn)水塔內(nèi)5層噴淋層，煙氣與海水接觸時間2.4s，脫硫效率>95%煙氣凈化工藝de-NOx,de-flyash,de-SO2

鍋爐煙囪脫硫,FGD除塵,ESP脫硝,SCR除塵,ESPDe-NOxDe-flyashDe-SO2近海表層海水中PAHs的分布和遷移環(huán)境分析化學(xué)和環(huán)境監(jiān)測——監(jiān)測和檢測技術(shù)研究奶粉事件推進(jìn)的檢測技術(shù)進(jìn)步三聚氰胺，有機(jī)化工中間產(chǎn)品，作為三聚氰胺甲醛樹脂的原料。該樹脂廣泛用于木材、塑料、涂料、造紙、紡織、皮革、電氣、醫(yī)藥等行業(yè)。動物長期攝入會造成生殖、泌尿系統(tǒng)的損害，膀胱、腎部結(jié)石，并可誘發(fā)膀胱癌。被不法商人用作食品添加劑，以提升食品檢測中的蛋白質(zhì)含量指標(biāo)，因此三聚氰胺也被人稱為“蛋白精”。食品中蛋白質(zhì)的測定方法

GB/T5009.5-1985蛋白質(zhì)含氮，量比較恒定。食品與硫酸和催化劑一同加熱消化，使蛋白質(zhì)分解，生成硫酸銨。然后在堿性條件下將銨鹽轉(zhuǎn)化為氨，蒸餾出來并用過量的硼酸液吸收，再以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，根據(jù)酸的消耗量乘以換算系數(shù)，即為蛋白質(zhì)含量。蛋白質(zhì)主要由氨基酸組成，含氮量一般不超過30%，而三聚氰胺含氮量為66％。通用的蛋白質(zhì)測試方法“凱氏定氮法”通過測出含氮量來估算蛋白質(zhì)含量，因此，添加三聚氰胺會使得食品的蛋白質(zhì)測試含量偏高。GB/T22388-2008

原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測方法高效液相色譜法（HPLC)，定量限2mg/kg,液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法（LC-MS/MS），定量限0.01mg/kg氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，包括氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS），定量限0.05mg/kg；氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法（GC-MS/MS），定量限0.005mg/kg）地溝油事件推進(jìn)的檢測技術(shù)進(jìn)步地溝油，狹義上指從地溝直接刨出來的廢棄動植物油脂。廣義上泛指各種生產(chǎn)、生活過程中產(chǎn)生的廢棄動植物油脂。從建筑物的下水道(俗稱地溝)獲取油脂混合物，經(jīng)過簡單的沉淀、熬煮制成的油脂。制造過程環(huán)境污染嚴(yán)重，品質(zhì)低劣，色澤渾濁、氣味難聞、過氧化值高、浸出油溶劑殘留高、含有大量有毒物質(zhì)?！暗販嫌汀敝饕煞秩匀皇歉视腿?，卻又比真正的食用油多了許多致病、致癌的毒性物質(zhì)。用地溝油生產(chǎn)的食用油，肉眼看來色澤甚至比正規(guī)的油都要好看。國家標(biāo)準(zhǔn)2716-2005《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，食用油檢驗(yàn)通常都是檢驗(yàn)酸價、苯并芘、農(nóng)藥殘留等9項(xiàng)指標(biāo)。而如果僅檢驗(yàn)這9項(xiàng)，地溝油可能“合格”，蒙混過關(guān)。也就是說，地溝油這東西在專家們手里并未檢驗(yàn)出有什么異樣。從各國情況看，地溝油并無特效檢測技術(shù)。2011年9-12月，衛(wèi)生部兩次向社會公開征集方法。有281個單位和個人提交了315項(xiàng)“地溝油