第一章绪论

第一章绪论 第一节环境化学 • 环境 • 环境问题 • 环境污染 • 环境科学 • 环境化学第二节环境污染物

第一节环境化学 1、环境：是指以人类为中心的客观事物的总和。是直接或间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总和。构成环境的要素有：水，大气，岩石，土壤，生物，地磁，太阳辐射等。

《中华人民共和国环境保护法》中规定，环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素和总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。《中华人民共和国环境保护法》中规定，环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素和总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。

2、环境问题 • 定义:是指由于人类不恰当的生产活动引起全球环境或区域环境质量的恶化，出现了不利于人类生存的发展的问题。

环境问题的分类: • 原生环境问题：地震、火山爆发、台风、洪涝、干旱等； • 次生环境问题：城市化、工农业对环境的污染；不合理开发利用自然资源，生态环境破坏。

环境问题的产生和发展 • 生态环境的早期破坏阶段：工业革命前 • 近代城市环境问题阶段：从工业革命至上世纪80年代 • 当代环境问题阶段：上世纪80年代至今环境问题的重要方面之一就是环境污染。

造成环境污染的因素有物理的、化学的、和生物的三个方面，其中化学物质引起的占80％－90％。造成环境污染的因素有物理的、化学的、和生物的三个方面，其中化学物质引起的占80％－90％。 3、环境污染：由于人为的因素使环境的构成发生变化，环境素质下降，从而扰乱和破坏生态系统和人们的正常生活和生产条件，就叫做环境污染。

台州湾概况

(1)早期世界著名八大公害 (1)比利时马斯(Meuse)河谷烟雾事件: 发生在1930年12月, 重工业排放的SO2使数千人中毒, 60余人死亡. (2)美国洛杉矶光化学烟雾事件: 发生在1943年5～10月, 造成400余人死亡. (3)多诺拉烟雾事件: 1948年10月26～31日, 美国宾夕法尼亚州多诺拉镇冶炼厂排放的SO2和烟尘, 使5911人发病, 17人丧生. (4)伦敦烟雾事件: 发生在1952年12月5～8日, 四天内中毒死亡4000多人.

(5)四日市哮喘事件: 1955年以来日本四日市石油提炼和工业燃油产生的废气严重污染城市大气, 哮喘病患者达817人, 死亡36人. (6)痛痛病事件: 1955～1972年日本富山县内的锌、铅冶炼厂等排放的含镉废水污染神通川水体, 两岸居民利用河水灌溉农田, 使稻米含镉, 居民食用含镉米和饮用含镉水而中毒, 患者超过280人, 死亡数十人. (7)水俣病事件: 1953～1956年, 日本熊本县水俣市, 居民食用含有甲基汞的鱼, 导致水俣湾和新县阿贺野川下游有机汞中毒者283人, 其中60人死亡. (8)米糠油事件: 1968年3月, 日本北九州市, 爱知县一带生产米糠油时, 混入多氯联苯, 造成13000人中毒, 死亡16人.

(2)近年来，全世界平均每年约发生200多起严重公害事件。世界瞩目的有下面7起(2)近年来，全世界平均每年约发生200多起严重公害事件。世界瞩目的有下面7起 (1)意大利塞维索化学污染事故. 1976年7月10日意大利北部塞维索地区的一家农药厂爆炸, 导致剧毒化学品二恶英的污染, 使许多人中毒, 附近居民被迫迁走, 几年内当地畸形儿的出生率大为增加. (2)美国三里岛核电站泄露事故. 这次事故发生在1979年3月28日, 直接经济损失达10多亿美元. (3)墨西哥的液化气爆炸事故. 1984年11月19日, 墨西哥国家石油公司所属的液化气供应中心发生爆炸, 死亡1000多人, 伤400多人, 3万多人无家可归. (4)印度博帕尔农药泄漏事故. 1984年12月3日, 美国联合碳化物公司设在博帕尔市的农药厂的剧毒化学品异氰酸甲酯罐爆裂外泄, 受害人数20万, 死亡3000人以上.

(5)原苏联切尔诺贝利核电站泄露事故. 1986年4月26日位于基辅地区的切尔诺贝利核电站四号反应堆爆炸, 造成重大放射性污染, 周围十多万居民被疏散, 伤数百人, 死亡31人. (6)莱茵河污染事故. 1986年11月1日, 瑞士巴塞赞德兹化学公司的仓库起火, 使大量有毒化学品随灭火用水流进莱茵河, 造成西欧10年来最大的污染事故. (7)海湾战争造成的环境污染. 1991年的海湾战争历时42天, 期间油井大火昼夜燃烧, 是迄今历史上最大的石油火灾及海洋石油污染事故, 也是人类历史上最严重的一次环境污染, 其污染程度超过切尔诺贝利核电站发生的核泄漏事故. 这次战争所造成的环境污染是灾难性的, 已给世界带来了影响.

（3）当今世界面临的环境问题 　　　 (A)大气污染严重全球性的大气污染有：酸雨、温室效应、臭氧层的破坏。区域性的大气污染有：光化学烟雾、大气气溶胶等。

（a）酸雨：pH＜5.6的雨雪或其它形式的降水。 主要的致酸物质有H2SO4，HNO3，有机酸。前体物是SO2，NOX。世界上最严重的酸雨为pH＜1.5。我国有1/3 国土被酸雨所覆盖。年降雨一般pH＜4.5。

（b）温室效应：大气中的CO2、CH4、N2O、CFCS等含量的增加，引起地球平均气温上升的现象， CO2是主要的温室气体，最近又发现新的温室气体CF3SF5，一个CF3SF5∽105个CO2。

1994年10月曾一度蔓延到南美洲最南端的上空。1998年，南极的臭氧空洞已经扩大到2700万平方公里，快接近三倍的中国国1994年10月曾一度蔓延到南美洲最南端的上空。1998年，南极的臭氧空洞已经扩大到2700万平方公里，快接近三倍的中国国（c）臭氧层的破坏：

（d）光化学烟雾：是一次污染物和二次污染物的混合烟雾。（d）光化学烟雾：是一次污染物和二次污染物的混合烟雾。（e）大气气溶胶：大气中微动力学直径为0.002－100um 的颗粒物。我国的大气污染现状：城市大气污染严重，空气污染仍以煤烟型为主，主要污染物是SO2和烟尘，酸雨区占国土面积的30％左右，大气市汽车尾气趋势加重（主要污染物是NOX、SO2）

　(B)淡水危机：目前世界上有11亿人得不到安全的饮用水，有24亿人缺乏卫生设施。　以中国为例，全国七大水系中一半以上河流水质受到污染，1/3水体不适于鱼类生长，70％以上城市的水域污染严重，同时全国半数以上城市又严重缺水。　(B)淡水危机：目前世界上有11亿人得不到安全的饮用水，有24亿人缺乏卫生设施。　以中国为例，全国七大水系中一半以上河流水质受到污染，1/3水体不适于鱼类生长，70％以上城市的水域污染严重，同时全国半数以上城市又严重缺水。

（C）自然资源破坏和生态环境继续恶化。 主要表现为森林资源减少，覆盖率不断下降，水土流失，陆地沙漠化，物种灭绝等。当今世界上有29％沙漠化，其中6％严重沙漠化。世界耕地的表土流失量每年大约230＊108吨。

4、环境科学的形成与发展 环境科学作为一门崭新的、独立的综合性学科的诞生，从20世纪50年代开始，大致经历了四个发展阶段：（1）60年代前是环境化学的萌芽阶段，50年代初，在普林斯敦召开“人在改造地球面貌中的作用”，环境问题提到议事日程中来，1954 年美国成立“环境科学学会”。

（2） 60年代，1962年，雷切尔.卡尔森写了 《寂静的春天》以文字的形式描述了农药对环境的污染和毁灭生物的恶果，这本书轰动了西方世界，引起了人们对环境科学的重视。从60 年代初到60年代末，环境污染日趋严重，各国颁布了一系列政策法令，诞生了第一“个环境法”，这一时期的主要工作在于生态保护。

（3）60年代末到70年代中期，环境保护进入防 治阶段。联合国人类环境会议于1972年6月5日至16日在瑞典的斯德哥尔摩举行。 6月16日第21次全体会议通过了《联合国人类环境会议宣言》，成为人类走向保护地球的第一个里程碑。旨在唤醒人们的环境意识。　从60年代末到70年代初，我国极“左”路线的理论是社会主义不可能产生污染。　在周恩来总理的指示下，我国出席了联合国人类环境会议。

世界环境日的主题 1974年只有一个地球 1975年人类居住 1976年水，生命的重要源泉 1977年关注臭氧层破坏、水土流失、土壤退化和滥伐森林 1978年没有破坏的发展 1979年为了儿童和未来－没有破坏的发展

1980年 新的10年，新的挑战－没有破坏的发展 1981年保护地下水和人类食物链；　　　　　防治有毒化学品污染 1982年纪念斯德哥尔摩人类环境会议10周年　　　　　　　　　－提高环境意识 1983年管理和处置有害废弃物；　　　　防治酸雨破坏和提高能源利用率 1984年沙漠化 1985年青年、人口、环境 1986年环境与和平 1987年环境与居住 1988年保护环境、持续发展、公众参与 1989年警惕，全球变暖

1990年儿童与环境 1991年气候变化－需要全球合作 1992年只有一个地球－关心与共享 1993年贫穷与环境－摆脱恶性循环 1994年一个地球，一个家庭 1995年各国人民联合起来，创造更加美好的世界 1996年我们的地球、居住地、家园 1997年为了地球上的生命 1998年为了地球上的生命－拯救我们的海洋 1999年拯救地球就是拯救未来

2000年 2000环境千年，行动起来吧。 2001年世间万物，生命之网 2002年让地球充满生机 2003年水——二十亿人生命之所系 2004年海洋存亡，匹夫有责 2005年营造绿色城市，呵护地球家园 2006年：沙漠和沙漠化

2007年世界环境日主题为“冰川消融，后果堪忧”。2007年世界环境日主题为“冰川消融，后果堪忧”。年“六·五”世界环境日中国主题——“污染减排与环境友好型社会”， 2008年世界环境日的主题—— “转变传统观念，推行低碳经济”. 2008年“六·五”世界环境日中国主题——“绿色奥运与环境友好型社会”

（4） 70年代中期开始，为谋求更好的环境， 以加强对环境的整体认识，强调经济发展与环境问题的协调，城市和工业的合理布局，资源的合理利用等，环境教育也在这阶段产生和发展。 (5)80年代，对环境的认识有新的突破性发展，提出持续发展战略，指明了解决环境问题的根本途径。

（6）90年代开始，形成了当代主导的环境意识。促使环境保护和经济、社会的协调发展，以实现人类的持续发展。（6）90年代开始，形成了当代主导的环境意识。促使环境保护和经济、社会的协调发展，以实现人类的持续发展。联合国环境与发展大会于1992年6月在巴西里约热内卢召开。这次会议把环境问题与经济、社会发展结合起来，树立了环境与发展相互协调的观点，即 “可持续发展战略”。　会议通过了《里约热内卢环境与发展宣》，《二十一世纪议程》和《关于森林问题的原则声明》。　会议签署了《气候变化框架公约》和《生物多样性公约》。李鹏总理代表中国政府签署了这两个公约。

　（7）本世纪迄今级别最高、规模最大的一次国际盛会---可持续发展世界首脑会议，于2002年８月２６日至９月１日 在南非约翰内斯堡桑顿会议中心开幕。104位国家元首和政府首脑及近两万名代表参加。此次可持续发展世界首脑会议的五大议题是健康、生物多样性、农业生产、水和能源。　会议通过《可持续发展世界首脑会议执行计划》、《约翰内斯堡宣言》。

环境科学已形成许多分支：环境地学、 环境生物学、环境化学、环境物理学、环境工程学、环境医学；环境管理学、环境经济学、环境法学；环境评价学、环境规划学等。环境化学是环境科学的一个重要分支学科

5、环境化学 (Environmental Chemistry) 环境化学是在化学学科的传统理论和方法的基础上发展起来，以化学物质在环境中出现和引起的环境问题为研究对象，研究有害物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。

环境化学的任务 研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。用化学的基本理论和方法发现和解决环境问题。

环境化学的研究内容 （1）有害物质在环境中存在的浓度水平和形态；（2）潜在有害物质的来源，它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；（3）有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应的机制和风险性；（4）有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。

环境化学的特点 （1）以微观研究宏观：从原子、分子水平，研究宏观环境圈层中环境现象和变化机制；（2）研究对象复杂：既有人为来源的也有天然来源的，处于环境开放体系内，多种环境因素同时相互作用，其研究需要多学科的结合。（3）物质水平低：mg/kg(ppm,10-6)、ug/kg(ppb,10-9)、甚至ppt,10-12

环境有机分析化学 环境无机分析化学环境分析化学大气环境化学水环境化学土壤环境化学环境生态化学各圈层的环境化学大气污染控制化学水污染控制化学固体废物污染控制化学污染控制化学环境化学分支学科划分

环境化学的研究现状及其进展： • （A）环境分析化学：有机物的分析测试为主要研究对象，包括多环芳烃和有机氯等全球性污染物，环境分析化学论文每年平均一万篇以上，有机分析占2/3,金属和金属有机物的形态分析仍是研究的热点。环境分析化学研究的前沿领域是超痕量环境污染物的分离、检测和表征方法与新技术的研究。

（B）各圈层环境化学研究： （a）在大气环境化学方面: 酸雨, 痕量气体, 臭氧层的破坏, 温室效应, 大气气溶胶的研究等. （b）水环境化学的研究主要有: 水体界面化学过程研究, 金属形态及其转化过程的研究, 有机物化学转化过程的研究, 金属和类金属甲基化研究. （c）土壤环境化学的研究主要有: 土壤中有机物质的降解研究, 土壤中金属存在形态及其转化过程的研究, 稀土元素在环境中归宿研究, 土壤中温室气体的释放研究.

（C）污染控制化学：末端污染控制→污染预防（清洁生产/清洁工艺）→绿色化学→工业生态学。（C）污染控制化学：末端污染控制→污染预防（清洁生产/清洁工艺）→绿色化学→工业生态学。

第二节环境污染物 进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质称为环境污染物。大部分环境污染物是由人类的生产和生活活动产生的。

一、污染物的类别 1.人类社会不同功能产生的污染物（1）工业（2）农业（3）交通运输（4）生活

2、化学污染物 如：铅、镉、铬、汞、砷（1）元素（2）无机物如：氰化物、氮氧化物（3）有机化合物和烃类如：烷烃、芳烃（4）金属有机和准金属有机化合物如：四乙基铅

2、化学污染物 （5）含氧有机化合物如：环氧乙烷、醇、醛（6）有机氮化合物如：胺、腈、硝基苯（7）有机卤化物如：四氯化碳、多氯联苯如：烷基硫化物、硫醇（8）有机硫化物如：有机磷农药（9）有机磷化合物

优先控制污染物（黑名单） • 概念:基于有毒化学物的毒性、自然降解的可能性及在水体中出现的概率等因素,从多种有机物中筛选出的优先控制物 • 美国从7万余种有机物中筛选出65类，129种优先控制污染物。 • 欧共体于1975年提出有毒化合物的“黑名单”和“灰名单”。 • 联邦德国和荷兰也提出有机污染物的控制名单。 • 中国优先控制 “黑名单”：共有14类，68种优先控制的污染物。其中优先控制的有毒有机化合物有12类，58种，占总数的85.29%，包括10种卤代(烷、烯)烃类，6种苯系物，4种氯代苯类，1种多氯联苯。6种酚类，6种硝基苯，4种苯胺，7种多环芳烃，3种酞酸酯，8种农药、丙烯腈和2种亚硝胺。

中国优先控制的有毒有机化合物黑名单 40、苯并[b] 荧蒽 41、苯并[K] 荧蒽 42、苯并[k]芘 43、茚并[1，2，3-cd]芘 44、苯并[ghi]芘 45、酞酸二甲脂 46、酞酸二丁脂 47、酞酸二辛脂 48、六六六 49、滴滴涕 50、满滴畏 51、乐果 52、对硫磷 53、甲基对硫磷 54、除草谜 55、敌百虫 56、丙烯腈 57、N-亚硝基二丙胺 58、N-亚硝基二正丙胺 10种卤代烃， 6种苯系物， 4种氯代苯类， 1种多氯联苯， 6种酚类，6种硝基苯， 4种苯胺，7种多环芳烃， 3种酞酸酯， 8种农药、丙烯腈 2种亚硝胺。 1、二氯甲烷 2、三氯甲烷 3、四氯化碳 4、1，2-二氯乙烷 5、1，1，1-三氯乙烷 6、1，1，2-三氯乙烷 7、1，1，2，2-四氯乙烷 8、三氯乙烯 9、四氯乙烯 10、三溴甲烷 11、苯 12、甲苯 13、乙苯 14、邻二甲苯 15、间-二甲苯 16、对-二甲苯 17、氯苯 18、邻-二氯苯 19、对-二氯苯 20、六氯苯 21、多氯联苯 22、苯酚 23、间-甲酚 24、2，4二氯酚 25、2，4，6-三氯酚 26、五氯酚 27、对-硝基酚 28、硝基苯 29、对-硝基甲苯 30、2，4-二硝基甲苯 31、三硝基甲苯 32、对硝基氯苯 33、2，4-二硝基氯苯 34、苯胺 35、二硝基苯胺 36、对硝基苯胺 37、2，6-二氯硝基苯胺 38、萘 39、荧蒽

自然过程或人类的生产和生活活动会对环境造成污染和破坏, 从而导致环境系统的结构和功能发生变化, 称为环境效应. 一般按环境变化的性质划分, 可分为二、环境效应及其影响因素 • 环境物理效应:由物理作用引起的环境效应, 如噪声、地面沉降、热岛效应、温室效应等. • 环境化学效应:在各种环境因素影响下, 物质间发生化学反应产生的环境效应, 如酸雨、湖泊和土壤的酸化、臭氧层破坏、光化学烟雾、地下水污染. • 环境生物效应:环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果. 如大型水利工程可能破坏水生生物的回游途径并影响它们的繁殖、大量工业废水排放对水生生物的毒性效应.

三、环境污染物的迁移转化 1、迁移：污染物在环境中所发生的空间位移及其所引起的富集、分散和消失的过程。机械迁移迁移方式物理化学迁移生物迁移其中物理－化学迁移是最重要的迁移方式。

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