南京航空航天大學(xué)《環(huán)境化學(xué)B》知識(shí)點(diǎn)筆記

南京航空航天大學(xué)《環(huán)境化學(xué)B》知識(shí)點(diǎn)筆記第一章導(dǎo)論：環(huán)境化學(xué)的基礎(chǔ)概念與發(fā)展1.1環(huán)境化學(xué)的定義與范疇定義：

環(huán)境化學(xué)是一門跨學(xué)科的科學(xué)，研究污染物在自然環(huán)境中的來源、遷移轉(zhuǎn)化、歸宿及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的影響。環(huán)境化學(xué)旨在揭示化學(xué)物質(zhì)與環(huán)境之間的相互作用，為污染治理、環(huán)境修復(fù)以及可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。范疇：

環(huán)境化學(xué)研究的內(nèi)容廣泛，覆蓋了不同環(huán)境介質(zhì)中的化學(xué)行為：大氣環(huán)境化學(xué)：研究氣態(tài)污染物的化學(xué)反應(yīng)、傳輸過程及其對(duì)氣候和健康的影響。水環(huán)境化學(xué)：分析污染物在水體中的行為，包括溶解、吸附、沉淀等過程，以及水污染的治理方法。土壤環(huán)境化學(xué)：關(guān)注污染物在土壤中的遷移、固定和降解過程，研究重金屬、有機(jī)污染物對(duì)土壤和植物的影響。生態(tài)毒理化學(xué)：研究化學(xué)污染物對(duì)生物個(gè)體、群落及生態(tài)系統(tǒng)的毒性效應(yīng)與機(jī)制。1.2環(huán)境化學(xué)的研究內(nèi)容環(huán)境化學(xué)的核心問題是揭示污染物的來源、行為及其生態(tài)效應(yīng)，其主要研究內(nèi)容包括：污染物的物理化學(xué)性質(zhì)：包括化學(xué)物質(zhì)的溶解性、揮發(fā)性、光化學(xué)穩(wěn)定性、分配系數(shù)等，決定了污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化能力。污染物的遷移與轉(zhuǎn)化：研究污染物在大氣、水體、土壤等介質(zhì)中的傳輸、擴(kuò)散、化學(xué)反應(yīng)及生物作用過程。污染物的毒性機(jī)制：揭示污染物對(duì)細(xì)胞、器官及生態(tài)系統(tǒng)的毒性作用及生理代謝途徑。環(huán)境污染監(jiān)測與治理：開發(fā)新型監(jiān)測技術(shù)與污染治理方法，包括污染物降解、無害化處理及修復(fù)技術(shù)。1.3環(huán)境化學(xué)的發(fā)展歷程20世紀(jì)初：污染事件推動(dòng)環(huán)境化學(xué)萌芽，主要研究煤煙、大氣污染及水體污染的治理。20世紀(jì)中后期：伴隨工業(yè)化快速發(fā)展，環(huán)境污染問題加劇，環(huán)境化學(xué)研究進(jìn)入系統(tǒng)化階段，重點(diǎn)關(guān)注污染物的環(huán)境行為、毒性及監(jiān)測技術(shù)。現(xiàn)代階段：環(huán)境化學(xué)與先進(jìn)技術(shù)（如納米技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能）結(jié)合，推動(dòng)污染物的精準(zhǔn)治理和環(huán)境修復(fù)，同時(shí)關(guān)注全球氣候變化、生物多樣性保護(hù)和生態(tài)健康的研究。第二章大氣環(huán)境化學(xué)2.1大氣成分與結(jié)構(gòu)大氣成分：

大氣由多種氣體、氣溶膠和懸浮顆粒物組成，其主要成分分為以下兩類：恒定成分：氮?dú)猓?8.09%）、氧氣（20.95%）、氬氣（0.93%），在時(shí)間和空間上的濃度變化極小?？勺兂煞郑憾趸肌⑺魵?、臭氧、甲烷等，濃度隨時(shí)間、地點(diǎn)和氣候條件變化。氣溶膠：由微小的液態(tài)或固態(tài)顆粒物組成，如硫酸鹽顆粒物、硝酸鹽顆粒物。大氣結(jié)構(gòu)：對(duì)流層：地表至10km，氣象活動(dòng)集中，污染物在此層內(nèi)分布和遷移。平流層：10-50km，臭氧層吸收紫外線，減少地表輻射損害。中間層與熱層：較高層大氣，化學(xué)反應(yīng)少，成分稀薄。2.2大氣污染物的來源與分類污染物分類：一次污染物：直接從污染源排放到大氣中的物質(zhì)，包括SO?、NO?、CO、顆粒物（PM）。二次污染物：由一次污染物在大氣中經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)生成的物質(zhì)，如臭氧（O?）、硝酸鹽和硫酸鹽顆粒物。污染物來源：自然來源：火山噴發(fā)、土壤揚(yáng)塵、森林火災(zāi)等自然過程。人為來源：燃煤、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)热祟惢顒?dòng)。2.3大氣化學(xué)反應(yīng)光化學(xué)反應(yīng)：紫外線驅(qū)動(dòng)NO?分解生成臭氧，形成光化學(xué)煙霧。酸雨形成：SO?和NO?氧化生成硫酸和硝酸，溶于水后降落形成酸雨。大氣氧化能力：OH自由基被稱為“清潔劑”，可降解多種污染物，維持大氣化學(xué)平衡。2.4主要大氣污染問題臭氧層破壞：CFCs釋放氯自由基，催化臭氧分解，形成臭氧空洞。溫室效應(yīng)：CO?、CH?等溫室氣體吸收地表輻射熱，導(dǎo)致全球氣溫上升。霧霾：PM?.?濃度增加導(dǎo)致能見度降低，對(duì)呼吸系統(tǒng)健康構(gòu)成威脅。第三章水環(huán)境化學(xué)3.1水的物理化學(xué)性質(zhì)極性：水分子為極性分子，能夠溶解多種化學(xué)物質(zhì)。溶解氧：影響水中生物和化學(xué)反應(yīng)，低溶解氧導(dǎo)致水體厭氧環(huán)境。氧化還原電位（Eh）：反映水體的氧化還原環(huán)境，影響污染物的化學(xué)行為。3.2水體污染物的來源與分類來源：點(diǎn)源污染：污水處理廠、工業(yè)廢水排放口。非點(diǎn)源污染：農(nóng)田徑流、城市面源污染。分類：有機(jī)污染物：石油、農(nóng)藥、洗滌劑等，具有毒性和難降解性。無機(jī)污染物：重金屬（如鉛、鎘）、氮磷化合物（造成富營養(yǎng)化）。微生物污染：病原體（如大腸桿菌、病毒）影響水質(zhì)和公共健康。3.3水體中污染物的遷移與轉(zhuǎn)化物理過程：擴(kuò)散、沉降、吸附作用影響污染物分布。化學(xué)過程：氧化還原、沉淀溶解作用影響污染物形態(tài)。生物過程：微生物降解污染物是水體凈化的主要機(jī)制。3.4水環(huán)境污染問題富營養(yǎng)化：由于過量的氮、磷輸入，藻類快速繁殖，導(dǎo)致水體缺氧。重金屬污染：如汞（Hg）通過食物鏈富集，造成生物中毒。石油污染：影響水生生物及生態(tài)系統(tǒng)平衡。第四章土壤環(huán)境化學(xué)4.1土壤的組成與結(jié)構(gòu)土壤組成：包括礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水分、空氣和微生物。土壤結(jié)構(gòu)：顆粒之間的空隙決定了土壤的通氣性、透水性和養(yǎng)分保持能力。4.2土壤污染物的來源與類型來源：工業(yè)廢棄物、農(nóng)藥化肥、污水灌溉。類型：重金屬：如鎘、鉛污染，累積性強(qiáng)且難以修復(fù)。有機(jī)污染物：多環(huán)芳烴（PAHs）、多氯聯(lián)苯（PCBs）。土壤鹽堿化：由灌溉引起鹽分累積。4.3土壤污染的遷移與轉(zhuǎn)化遷移機(jī)制：污染物通過滲漏進(jìn)入地下水或蒸發(fā)進(jìn)入大氣?；瘜W(xué)反應(yīng)：土壤中重金屬與礦物質(zhì)結(jié)合固定，降低毒性。微生物降解：土壤微生物代謝作用可分解有機(jī)污染物。4.4土壤污染修復(fù)物理修復(fù)：如換土法和隔離法，直接處理污染土壤?；瘜W(xué)修復(fù)：如藥劑穩(wěn)定化，降低污染物活性。生物修復(fù)：植物或微生物降解污染物。第五章環(huán)境毒理化學(xué)5.1毒性與劑量效應(yīng)毒性強(qiáng)弱受劑量、暴露時(shí)間、生物種類影響。毒性通常分為急性毒性、慢性毒性、致癌毒性等。5.2毒性評(píng)估方法體外實(shí)驗(yàn)：用細(xì)胞和分子生物學(xué)技術(shù)研究毒