環(huán)境化學(xué)-第一章-2014-Feb 26

1、鄧達(dá)義博士華南師大化學(xué)與環(huán)境學(xué)院環(huán)科所環(huán)境化學(xué)愛護(hù)地球，修復(fù)環(huán)境環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論環(huán)境化學(xué)Environmental Chemistry考核安排考核安排平時：平時：30分分課堂表現(xiàn)：課堂表現(xiàn)：15分，分， 討論、發(fā)言及課堂秩序。討論、發(fā)言及課堂秩序。平時作業(yè)：平時作業(yè)：15分分期末考試：期末考試：70分分注意：注意：無故缺課一次，平時分扣無故缺課一次，平時分扣10分，超過三次無故缺課，分，超過三次無故缺課，平時分為平時分為0.環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論第一章第一章 緒緒 論論 Introduction環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論第一節(jié)環(huán)境化學(xué)第一節(jié)環(huán)境化學(xué)1. 什么是環(huán)境化學(xué)什

2、么是環(huán)境化學(xué)2. 元素地球化學(xué)循環(huán)元素地球化學(xué)循環(huán)3. 環(huán)境化學(xué)的發(fā)展動向環(huán)境化學(xué)的發(fā)展動向環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論第一節(jié)環(huán)境化學(xué)第一節(jié)環(huán)境化學(xué)1. 什么是環(huán)境化學(xué)什么是環(huán)境化學(xué)2. 元素地球化學(xué)循環(huán)元素地球化學(xué)循環(huán)3. 環(huán)境化學(xué)的發(fā)展動向環(huán)境化學(xué)的發(fā)展動向環(huán)境環(huán)境：影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和人工改造的自：影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和人工改造的自然因素的總體。人類環(huán)境由自然環(huán)境和社會環(huán)境（人工環(huán)然因素的總體。人類環(huán)境由自然環(huán)境和社會環(huán)境（人工環(huán)境）組成。境）組成。環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論1. 什么是環(huán)境化學(xué)什么是環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論1. 什么是環(huán)境化學(xué)什么

3、是環(huán)境化學(xué) (1) 環(huán)境化學(xué)是在化學(xué)科學(xué)的傳統(tǒng)理論和方法基礎(chǔ)上發(fā)展環(huán)境化學(xué)是在化學(xué)科學(xué)的傳統(tǒng)理論和方法基礎(chǔ)上發(fā)展 起來的，以化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)而引起的環(huán)境問題為研起來的，以化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)而引起的環(huán)境問題為研 究對象，以解決環(huán)境問題為目標(biāo)的新型學(xué)科。究對象，以解決環(huán)境問題為目標(biāo)的新型學(xué)科。 (2) 定義定義 ：環(huán)境化學(xué)是一門研究：環(huán)境化學(xué)是一門研究有害化學(xué)物質(zhì)有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)在環(huán)境介質(zhì) 中的中的 存在存在、化學(xué)特性化學(xué)特性、行為行為和和效應(yīng)效應(yīng) 及其及其 控制的化學(xué)原理和控制的化學(xué)原理和 方法方法 的科學(xué)。它既是環(huán)境科學(xué)的核心組成部分，也是化學(xué)的科學(xué)。它既是環(huán)境科學(xué)的核心組成部分，

4、也是化學(xué) 科學(xué)的一個新的重要分支?？茖W(xué)的一個新的重要分支。 環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論(3)研究內(nèi)容：研究內(nèi)容：有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中存在的有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中存在的來源來源、濃度水濃度水平平和和形態(tài)形態(tài)；它們在個別環(huán)境介質(zhì)中和不同介質(zhì)間的；它們在個別環(huán)境介質(zhì)中和不同介質(zhì)間的環(huán)境化環(huán)境化學(xué)行為學(xué)行為；有害物質(zhì)對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)以及人體健康產(chǎn)生效；有害物質(zhì)對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)以及人體健康產(chǎn)生效應(yīng)的應(yīng)的機(jī)制和風(fēng)險性機(jī)制和風(fēng)險性；有害物質(zhì)已造成影響的；有害物質(zhì)已造成影響的緩解緩解和和消除消除以以及防止產(chǎn)生危害的方法和途徑。及防止產(chǎn)生危害的方法和途徑。(4)研究特點：研究特點：從微觀的從微觀的原子、分子水平原子、

5、分子水平上研究宏觀的環(huán)境上研究宏觀的環(huán)境現(xiàn)象與變化的現(xiàn)象與變化的化學(xué)機(jī)制化學(xué)機(jī)制。(5)核心：核心：研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的遷移遷移 transfer轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 transformation環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論第一節(jié)環(huán)境化學(xué)第一節(jié)環(huán)境化學(xué)1. 什么是環(huán)境化學(xué)什么是環(huán)境化學(xué)2. 元素地球化學(xué)循環(huán)元素地球化學(xué)循環(huán)3. 環(huán)境化學(xué)的發(fā)展動向環(huán)境化學(xué)的發(fā)展動向環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論2 元素的地球化學(xué)循環(huán)元素的地球化學(xué)循環(huán)Geochemistry of elements環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論（2）碳的循環(huán)。）碳的循環(huán)。環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論3. 環(huán)境化學(xué)的發(fā)展動向環(huán)境化學(xué)的發(fā)展動向

6、 微量化、微觀化微量化、微觀化 宏觀化宏觀化 復(fù)合污染、綜合化復(fù)合污染、綜合化 理論化理論化 界面過程、多相性界面過程、多相性 新型化學(xué)品新型化學(xué)品 學(xué)科交叉學(xué)科交叉 環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論第二節(jié)第二節(jié) 環(huán)境環(huán)境 污染物污染物 Environmental Pollutants1. 環(huán)境污染物的類別環(huán)境污染物的類別2. 環(huán)境效應(yīng)及其影響因素環(huán)境效應(yīng)及其影響因素3. 環(huán)境污染物在環(huán)境各圈的遷移轉(zhuǎn)環(huán)境污染物在環(huán)境各圈的遷移轉(zhuǎn)化過程簡介?；^程簡介。環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論1. 環(huán)境污染物的類別環(huán)境污染物的類別（1 1）重金屬：重金屬： 主要是汞、鎘、鉛、鋅、銅、鈷、鎳、鋇、主要是

7、汞、鎘、鉛、鋅、銅、鈷、鎳、鋇、錫、銻等，從毒性角度通常將砷、鈹、鋰、硒、硼、鋁等錫、銻等，從毒性角度通常將砷、鈹、鋰、硒、硼、鋁等也包括在內(nèi)。也包括在內(nèi)。案例：日本水案例：日本水俁俁事件事件日本熊本縣水俁灣地區(qū)自日本熊本縣水俁灣地區(qū)自1953年以來，病人開始面部呆癡、全年以來，病人開始面部呆癡、全身麻木、口齒不清、步態(tài)不穩(wěn)、進(jìn)而耳聾失明、最后精神失常、全身身麻木、口齒不清、步態(tài)不穩(wěn)、進(jìn)而耳聾失明、最后精神失常、全身彎曲、高叫而死。還出現(xiàn)彎曲、高叫而死。還出現(xiàn)“自殺貓自殺貓”、“自殺狗自殺狗”等怪現(xiàn)象。截止等怪現(xiàn)象。截止1979年年1月受害人數(shù)達(dá)月受害人數(shù)達(dá)1004人，死亡人，死亡206人。人

8、。 經(jīng)數(shù)年調(diào)查研究，于經(jīng)數(shù)年調(diào)查研究，于1956年年8月由日本熊本國立大學(xué)醫(yī)學(xué)院研月由日本熊本國立大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究報告證實，這是由于居民長期食用了八代海水俁灣中含有汞的海產(chǎn)究報告證實，這是由于居民長期食用了八代海水俁灣中含有汞的海產(chǎn)品所致。品所致。環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論（2 2） 環(huán)境有機(jī)化合物的分類環(huán)境有機(jī)化合物的分類BTEXBTEX（代表苯代表苯benzenebenzene、甲苯甲苯toluenetoluene、乙基苯乙基苯ethyl-benzeneethyl-benzene和三個二甲苯的異構(gòu)體和三個二甲苯的異構(gòu)體xylenexylene）BTEXBTEX化合物是汽油中的重要組分，并廣泛用作

9、溶劑?；衔锸瞧椭械闹匾M分，并廣泛用作溶劑。這些化合物是這些化合物是土壤和地下水土壤和地下水中最常見的污染物，尤其中最常見的污染物，尤其是苯具有很高的毒性，因此這些化合物引發(fā)了很多有是苯具有很高的毒性，因此這些化合物引發(fā)了很多有關(guān)土壤和地下水修復(fù)領(lǐng)域的研究。關(guān)土壤和地下水修復(fù)領(lǐng)域的研究。多環(huán)芳烴（多環(huán)芳烴（poly-cyclic aromatic hydrocarbonpoly-cyclic aromatic hydrocarbon，PAHPAH）多環(huán)芳烴類污染物在環(huán)境中的主要來源包括多環(huán)芳烴類污染物在環(huán)境中的主要來源包括化石燃燒化石燃燒（汽油、石油、煤（汽油、石油、煤| |）的）的燃燒燃

10、燒，森林大火森林大火，礦物油礦物油、事事故性的直接輸入故性的直接輸入，木材防腐劑雜酚類化合物木材防腐劑雜酚類化合物的應(yīng)用等。的應(yīng)用等。環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論 有機(jī)鹵化合物（有機(jī)鹵化合物（organic halogenorganic halogen）F（fluorine） 氟 Cl（chlorine）氯 Br（bromine）溴 I（iodine） 碘1. 氟 氯烴2. 有機(jī)溶劑：二氯甲烷3. 有機(jī)氯農(nóng)藥：六六六、DDT4.4. PCBPCB（polypoly chlorinated biphenyl chlorinated biphenyl）多氯聯(lián)苯，有209個同系物（c

11、ongenercongener）。PCTPCT（polypoly chlorinated chlorinated terphenylterphenyl）多氯三聯(lián)苯，有8149個同類物 環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論優(yōu)先污染物（優(yōu)先污染物（Priority PollutantsPriority Pollutants）由于化學(xué)污染物種類繁多，世界各國都篩選一些毒性強(qiáng)、由于化學(xué)污染物種類繁多，世界各國都篩選一些毒性強(qiáng)、難降解、殘留時間長、在環(huán)境中分布廣的污染物優(yōu)先進(jìn)難降解、殘留時間長、在環(huán)境中分布廣的污染物優(yōu)先進(jìn)行控制，稱為優(yōu)先污染物（行控制，稱為優(yōu)先污染物（priority poll

12、utants)priority pollutants)。（1）美國環(huán)保局（）美國環(huán)保局（EPA）從）從7萬余種化學(xué)物質(zhì)中篩萬余種化學(xué)物質(zhì)中篩選出選出65類類129種優(yōu)先控制的污染物名單。種優(yōu)先控制的污染物名單。其中有毒其中有毒有機(jī)化合物有有機(jī)化合物有114種，占總數(shù)的種，占總數(shù)的88.4%。包括包括 21種種殺蟲劑，殺蟲劑，8種多氯聯(lián)苯及有關(guān)化合物，種多氯聯(lián)苯及有關(guān)化合物，26種鹵代脂種鹵代脂肪烴，肪烴，7種鹵代醚，種鹵代醚，12種單環(huán)芳烴，種單環(huán)芳烴，11種酚類。種酚類。6種種鄰苯二甲酸酯，鄰苯二甲酸酯，16種多環(huán)芳烴，種多環(huán)芳烴，7種亞硝胺及其他種亞硝胺及其他化合物?；衔?。環(huán)境化學(xué) 第一

13、章 緒論（2 2）中國優(yōu)先控制的有毒有機(jī)化合物：）中國優(yōu)先控制的有毒有機(jī)化合物：在在“黑名單黑名單”中，共有中，共有1414類類6868種優(yōu)先控制的污染物。種優(yōu)先控制的污染物。其中優(yōu)先控制的有毒有機(jī)化合物有其中優(yōu)先控制的有毒有機(jī)化合物有1212類，類，5858種占總數(shù)的種占總數(shù)的85.29%85.29%，包括：，包括： 10 10種鹵代種鹵代 ( (烷、烯烷、烯) ) 烴類、烴類、6 6種苯系物、種苯系物、4 4種氯代苯類種氯代苯類 1 1種多氯聯(lián)苯、種多氯聯(lián)苯、 7 7種酚類、種酚類、6 6種硝基苯、種硝基苯、4 4種苯胺種苯胺 7 7種多環(huán)芳烴、種多環(huán)芳烴、3 3種酞酸酯、種酞酸酯、8 8

14、種農(nóng)藥、丙烯腈種農(nóng)藥、丙烯腈 2 2種亞硝胺種亞硝胺環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論持久性有機(jī)污染物持久性有機(jī)污染物POPs ：Persistent Organic Pollutants判定標(biāo)準(zhǔn)判定標(biāo)準(zhǔn) 持久性持久性 生物蓄積性生物蓄積性 毒性毒性 揮發(fā)性揮發(fā)性 在遠(yuǎn)距離區(qū)域?qū)瘜W(xué)品的測定在遠(yuǎn)距離區(qū)域?qū)瘜W(xué)品的測定 生物可獲得性生物可獲得性 社會社會 -經(jīng)濟(jì)和其他因素經(jīng)濟(jì)和其他因素首批首批 POPs名單名單滴滴涕滴滴涕 DDTDDT狄氏劑狄氏劑 dieldrindieldrin異狄氏劑異狄氏劑 endrinendrin艾氏劑艾氏劑 aldrinaldrin氯丹氯丹 chlordanechlordane七

15、氯七氯 heptachlorheptachlor六氯苯六氯苯 hexachlorobenzenehexachlorobenzene (HCB) (HCB)滅蟻靈滅蟻靈 mirexmirex毒殺芬毒殺芬 camphechlorcamphechlor多氯聯(lián)苯多氯聯(lián)苯 polychlorinated biphenyls (PCBs)polychlorinated biphenyls (PCBs)二惡英二惡英 dioxindsdioxinds呋喃呋喃 furansfurans20012001年斯德哥爾摩公約年斯德哥爾摩公約20052005年在我國生效年在我國生效環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論環(huán)境化學(xué) 第一章

16、緒論內(nèi)分泌干擾物內(nèi)分泌干擾物Endocrine disruptoring chemicals，EDC這些物質(zhì)可模擬體內(nèi)的天然荷爾蒙，與荷爾蒙的受體結(jié)合，影響本來身體內(nèi)荷爾蒙的量，以及使身體產(chǎn)生對體內(nèi)荷爾蒙的過度作用；或直接刺激，或抑制內(nèi)分泌系統(tǒng)，使內(nèi)分泌系統(tǒng)失調(diào)，進(jìn)而阻礙生殖、發(fā)育等機(jī)能，甚至有引發(fā)惡性腫瘤與生物絕種的危害。環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論多數(shù)環(huán)境激素與人體激素有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)多數(shù)環(huán)境激素與人體激素有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)主要來源：主要來源：1.醫(yī)藥、醫(yī)療品；2.食品添加劑；3.農(nóng)藥及其降解產(chǎn)物；4.化學(xué)工業(yè)品，主要是塑料及洗滌劑中的添加物；5.重金屬；6.二次污染物（二惡英）。環(huán)境化學(xué) 第一章

17、 緒論環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論危害：危害：一、是由于食物、飲水中大量存在環(huán)境激素物質(zhì)，正一、是由于食物、飲水中大量存在環(huán)境激素物質(zhì)，正在造成雄性退化，乃至男性不育癥的高發(fā)。在造成雄性退化，乃至男性不育癥的高發(fā)。二、是導(dǎo)致懷孕胎兒的致畸。經(jīng)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，育二、是導(dǎo)致懷孕胎兒的致畸。經(jīng)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，育齡婦女長期受環(huán)境激素的污染，會使受孕胎兒畸形的齡婦女長期受環(huán)境激素的污染，會使受孕胎兒畸形的可能性大大增加，使胎兒的五官、肢體或性器官的局可能性大大增加，使胎兒的五官、肢體或性器官的局部畸形。部畸形。三、是干擾和降低人體免疫機(jī)能。導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)功能三、是干擾和降低人體免疫機(jī)能。導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙、智

18、力低下，嚴(yán)重的還會引發(fā)某些癌癥。障礙、智力低下，嚴(yán)重的還會引發(fā)某些癌癥。環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論二、環(huán)境效應(yīng)及其影響因素二、環(huán)境效應(yīng)及其影響因素 自然過程或人類的生產(chǎn)和生活活動會對環(huán)境造成污染和破自然過程或人類的生產(chǎn)和生活活動會對環(huán)境造成污染和破壞，從而導(dǎo)致環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，稱為環(huán)境壞，從而導(dǎo)致環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，稱為環(huán)境效應(yīng)。效應(yīng)。 環(huán)境效應(yīng)類型包括：環(huán)境效應(yīng)類型包括： 可以分為自然環(huán)境效應(yīng)和人為環(huán)境效應(yīng)?？梢苑譃樽匀画h(huán)境效應(yīng)和人為環(huán)境效應(yīng)。 按環(huán)境變化的性質(zhì)劃分，則可以分為環(huán)境物理效應(yīng)、環(huán)按環(huán)境變化的性質(zhì)劃分，則可以分為環(huán)境物理效應(yīng)、環(huán)境化學(xué)效應(yīng)和環(huán)境生物效應(yīng)。境化學(xué)效

19、應(yīng)和環(huán)境生物效應(yīng)。環(huán)境化學(xué) 第一章 緒論環(huán)境物理效應(yīng)環(huán)境物理效應(yīng) 由物理作用引起的環(huán)境效應(yīng)即為環(huán)境物理效應(yīng)。由物理作用引起的環(huán)境效應(yīng)即為環(huán)境物理效應(yīng)。 例如：噪聲、地面沉降、熱島效應(yīng)、溫室效應(yīng)等。例如：噪聲、地面沉降、熱島效應(yīng)、溫室效應(yīng)等。2 2、環(huán)境化學(xué)效應(yīng)、環(huán)境化學(xué)效應(yīng) 在各種環(huán)境因素影響下，物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)在各種環(huán)境因素影響下，物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)即為環(huán)境化學(xué)效應(yīng)。例如湖泊、土壤酸化。境效應(yīng)即為環(huán)境化學(xué)效應(yīng)。例如湖泊、土壤酸化。3 3、環(huán)境生物（生態(tài)）效應(yīng)、環(huán)境生物（生態(tài)）效應(yīng) 環(huán)境因素變化導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)變異而產(chǎn)生的后果，即為環(huán)環(huán)境因素變化導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)變異而產(chǎn)生的后果，即為環(huán)境生物效應(yīng)。廢水排入江河湖海，引起魚類受害、任境生物效應(yīng)。廢水排入江河湖海，引起魚類受