校本教程-環(huán)境化學初步doc-“福建高中新課程”網(wǎng)

環(huán)境化學初步環(huán)境化學是環(huán)境科學的一個分支學科。它主要是運用化學的理論和方法，鑒定和測量化學污染物在大氣圈、水圈、土壤-巖石圈和生物圈中的含量，研究它們在環(huán)境中存在形態(tài)及其遷移、轉(zhuǎn)化和歸宿的規(guī)律。環(huán)境境化學是是在無機機化學、有有機化學學、分析析化學、物物理化學學、化學學工程學學的基礎礎上形成成的。人人們對于于水化學學、大氣氣化學、土土壤化學學等早就就開始研研究，但但主要是是圍繞著著資源的的開發(fā)和和利用進進行的，很很少注意意環(huán)境污污染問題題。后來來，人們們大量使使用煤作作燃料，底底層大氣氣中的二二氧化硫硫、一氧氧化碳、一一氧化氮氮、二氧氧化氮以以及顆粒粒物等含含量不斷斷增加，以以至接連連發(fā)生由由煤煙引引起的煙煙霧污染染事件。第二二次世界界大戰(zhàn)后后，又大大量使用用石油作作燃料，出出現(xiàn)了光光化學煙煙霧污染染問題，從從而使人人們對大大氣的化化學研究究從還原原性煙霧霧的研究究，發(fā)展展到氧化化性煙霧霧的研究究，包括括對臭氧氧、過氧氧乙酰硝硝酸酯、烴烴類、醛醛類、酮酮類鉛塵塵、酸霧霧的分布布狀況、生生成機理理和化學學反應動動力學的的研究。另外外，核爆爆炸把放放射性塵塵埃拋射射至平流流層，造造成全球球性放射射性污染染；飛機機在平流流層飛行行，排出出大量的的氮氧化化物等，對對臭氧層層有破壞壞作用，又又使大氣氣的化學學研究的的范圍從從對流層層擴展到到平流層層。隨著著城市的的擴大和和工業(yè)的的發(fā)展，大大量的生生活污水水和工業(yè)業(yè)廢水排排入水體體。進入入水體的的化學物物質(zhì)，或或者通過過飲水，或或者通過過食物鏈鏈危害人人體健康康，促使使人們對對水體的的化學研研究從生生化耗氧氧、自然然凈化、衛(wèi)衛(wèi)生學等等方面的的研究發(fā)發(fā)展到水水的環(huán)境境毒理學學、水生生生態(tài)平平衡等方方面的研研究。進入入水體的的化學物物質(zhì)即使使數(shù)量很很少，通通過生物物富集，最最終也會會危害人人類。所所以，化化學物質(zhì)質(zhì)的量的的研究，也也從常量量發(fā)展到到微量和和痕量；；對人體體健康影影響的研研究，也也從常量量的急性性中毒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向微量量的慢性性中毒。化學學肥料和和農(nóng)藥的的施用，以以及工業(yè)業(yè)和生活活廢棄物物進入土土壤，造造成農(nóng)藥藥、重金金屆和其其他化學學物質(zhì)在在土壤中中的積累累，并進進入農(nóng)作作物中。例例如，日日本的痛痛痛病事事件，主主要就是是用含鎘鎘的礦山山廢水灌灌溉農(nóng)田田的結果果；農(nóng)藥藥稻瘟醇醇進入稻稻稈在堆堆肥中分分解為四四氯苯甲甲酸，含含有這種種物質(zhì)的的肥料就就可引起起秧苗畸畸形。因此此，人們們對土壤壤的化學學研究也也從研究究土壤中中化學物物質(zhì)的分分布、積積累、遷遷移、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化等方方面的宏宏觀研究究，逐漸漸發(fā)展到到從細胞胞水平研研究其毒毒性影響響，以及及致畸致致突變、致致癌作用用的機理理等方面面的微觀觀研究上上。在此此基礎上上，尤其其是600年代以以后，對對化學物物質(zhì)在大大氣、水水體、土土壤等自自然環(huán)境境中引起起的化學學現(xiàn)象的的研究，發(fā)發(fā)展迅速速，一些些原來不不受重視視的化學學問題，從從保護自自然生態(tài)態(tài)和人體體健康的的角度出出發(fā)，成成為重要要的、急急待解決決的問題題。為了了探討這這些問題題，逐漸漸發(fā)展了了新的研研究方法法和手段段，提出出了新的的觀點和和理論，形形成一門門新的化化學分支支學科———環(huán)境境化學。另另一方面面，環(huán)境境化學與與環(huán)境科科學的其其他分支支有著密密切聯(lián)系系，因而而它又是是環(huán)境科科學的一一個組成成部分。目目前環(huán)境境化學的的基礎理理論尚處處于發(fā)展展過程中中，環(huán)境境化學的的研究領領域主要要有：研究究化學污污染物在在環(huán)境中中的變化化，包括括遷移、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化過程程中的化化學行為為、反應應機理、積積累和歸歸宿等方方面的規(guī)規(guī)律?；瘜W污染染物質(zhì)在在大氣、水水體、土土壤中遷遷移，并并伴隨著著發(fā)生一一系列化化學的、物物理的變變化，形形成了大大氣污染染化學、水水污染化化學、土土壤污染染化學和和污染生生態(tài)化學學。在環(huán)環(huán)境這個個開放體體系中，參參與反應應的物質(zhì)質(zhì)品種多多，含量量低，反反應復雜雜，影響響因素很很多，促促進反應應的光能能和熱能能又難以以準確模模擬。因因此必須須發(fā)展新新的技術術和理論論來進行行研究。如如近年來來運用系系統(tǒng)分析析方法，研研究多元元和多介介質(zhì)體系系中污染染物遷移移和轉(zhuǎn)化化反應機機理，就就為進行行環(huán)境污污染的預預測、預預報，以以及環(huán)境境質(zhì)量評評價等提提供了科科學的依依據(jù)。環(huán)境境化學分分析是取取得環(huán)境境污染各各種數(shù)據(jù)據(jù)的主要要手段。要要得知化化學物質(zhì)質(zhì)在環(huán)境境中的本本底水平平和污染染現(xiàn)狀，必必須應用用化學分分析技術術。環(huán)境境中污染染物種類類繁多，而而且含量量極低，相相互作用用后的情情況則更更為復雜雜，因此此要求采采取靈敏敏度高、準準確度高高、重現(xiàn)現(xiàn)性好和和選擇性性也好的的手段。環(huán)境境化學分分析不僅僅對環(huán)境境中的污污染物要要做定性性和定量量的檢測測，還對對它們的的毒性，尤尤其是長長期低濃濃度效應應進行鑒鑒定；這這就要應應用各種種專門設設計的精精密儀器器，結合合各種物物理和生生物的手手段進行行快速、可可靠的分分析。為為了掌握握區(qū)域環(huán)環(huán)境的實實時污染染狀況及及其動態(tài)態(tài)變化，還還必須應應用自動動連續(xù)監(jiān)監(jiān)測和衛(wèi)衛(wèi)星遙感感等新技技術。由于于環(huán)境分分析和監(jiān)監(jiān)測的需需要，必必須在采采樣方法法、樣品品保存方方面，在在信息傳傳遞、數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計計和處理理方面，在在分析方方法和技技術方面面進行革革新；必必須在分分析方法法、樣品品、儀器器設備方方面實行行規(guī)范化化、標準準化。此外外，污染染物的生生物效應應是當前前環(huán)境化化學研究究領域里里十分活活躍的研研究課題題，它綜綜合運用用化學、生生物、醫(yī)醫(yī)學三方方面的理理論和方方法，研研究化學學污染物物造成的的生物效效應，如如致畸、致致突變、致致癌的生生物化學學機理，化化學物質(zhì)質(zhì)的結構構與毒性性的相關關性，多多種污染染物毒性性的協(xié)同同和拮抗抗作用的的化學機機理，污污染物食食物鏈作作用的生生物化學學過程等等。隨著著分析技技術和分分子生物物學的發(fā)發(fā)展，環(huán)環(huán)境污染染的生物物化學研研究取得得很大進進展，并并與環(huán)境境生物學學、環(huán)境境醫(yī)學相相互交叉叉滲透，成成為當前前生命科科學的一一個重要要組成部部分。環(huán)境境化學的的興起和和發(fā)展，為為人類保保護、改改善環(huán)境境提供了了化學方方面的依依據(jù)。一一些研究究課題日日益受到到人們的的重視。如如：大氣氣平流層層中臭氧氧層破壞壞的過程程和速度度，以及及由此而而造成的的影響；；農(nóng)藥、硫硫酸煙霧霧在大氣氣中的反反應動力力學及其其變化過過程；酸酸雨的形形成和危危害；大大氣中二二氧化碳碳的積累累及其溫溫室效應應；致畸畸、致突突變和致致癌物質(zhì)質(zhì)的篩選選，以及及污染物物的致畸畸、致突突變、致致癌性與與其化學學結構間間的關系系；有毒毒物質(zhì)毒毒性產(chǎn)生生的機理理，拮抗抗和協(xié)同同作用的的機理，及及其與化化學結構構的關系系；新的的污染物物的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)和鑒定定；分析析方法的的探討和和分析技技術的改改進；衛(wèi)衛(wèi)星監(jiān)測測系統(tǒng)和和光學遙遙感系統(tǒng)統(tǒng)的研制制等。第一節(jié)節(jié)全球性性大氣化化學污染染及其危危害目前前，全球球性出現(xiàn)現(xiàn)的幾個個比較嚴嚴重的大大氣化學學污染問問題，如如溫室效效應加劇劇引起的的全球增增暖、臭臭氧洞的的擴大及及加深、酸酸雨的危危害等。這這些問題題彼此相相關，且且均影響響到全球球生態(tài)環(huán)環(huán)境的惡惡化和人人類的健健康。(11)超超級溫室室效應本來來地球上上燃料的的燃燒所所釋放出出來的CCO2和和和被植植物、海海洋、江江河、湖湖伯吸收收的COO2之間間是保持持平衡的的，致使使大氣中中的COO2濃度度能維持持在一定定的范圍圍內(nèi)，而而大氣中中的COO2、水水蒸氣、甲甲烷、氮氮氧化物物等室溫溫氣體允允許太陽陽光中短短波輻射射部分透透過并到到達地面面，使地地球表面面溫度升升高；同同時大氣氣又能有有效地吸吸收太陽陽和地球球表面發(fā)發(fā)出的長長波輻射射，僅讓讓很少一一部分熱熱輻射返返回太空空，這兩兩個過程程使地球球表面保保持相對對穩(wěn)定的的溫度，大大氣能使使地表溫溫差不超超過幾十十度的作作用稱為為溫室效效應。近330多年年來，由由于世界界人口翻翻番，工工農(nóng)業(yè)迅迅猛發(fā)展展，各種種燃料消消耗量急急劇增加加，加上上人類盲盲目性活活動(諸諸如濫伐伐森林、燒燒山開荒荒、填湖湖圍海造造田等))，造成成大氣中中CO22等溫室室氣體含含量逐年年大量增增加。據(jù)據(jù)統(tǒng)計，全全世界每每年向大大氣排放放CO221000億噸，并并且每年年以2%%速度遞遞增。我我國是世世界上耗耗煤大國國，也是是CO22等溫室室氣體最最大的排排放國。大氣氣中COO2的增增多，使使大氣吸吸收和反反射回地地面的長長波輻射射能增大大，造成成地球表表面溫度度升高。事事實上，119600年前前后300年對比比，亞洲洲大部分分地區(qū)平平均氣溫溫升高00.5～～1℃，西伯伯利亞地地區(qū)氣溫溫平均升升高1℃。溫室室效應的的加劇將將導致全全球氣候候變暖，長長此下去去，會使使高山冰冰川和南南北極冰冰層融化化滑動，海海平面上上升，沿沿海地區(qū)區(qū)某些城城市被淹淹沒。(22)酸酸雨酸雨雨主要是是由大氣氣中的廢廢氣SOO2和NNOx造造成的。大大氣中的的SO22、SOO3、NNO、NNO2等等與O22或H22O在固固體煙塵塵(含F(xiàn)Fe、CCu、VV等)催催化下形形成H22SO44或HNNO3,,所以以酸雨的的主要成成分是HH2SOO4和HHNO33。世界界上每年年排入大大氣中的的SO22約1..5億噸噸，我國國每年約約18000萬噸噸。酸雨雨對環(huán)境境危害很很大，使使土壤、水水體酸化化，危機機人類的的健康和和農(nóng)、林林、牧、漁漁業(yè)的生生產(chǎn)；腐腐蝕工廠廠設備橋橋梁、公公路、建建筑物，尤尤其是古古文化遺遺跡。目目前，世世人公認認世界上上的三大大酸雨影影響區(qū)：：西歐、北北美和中中國西南南部，都都是工業(yè)業(yè)發(fā)達和和工業(yè)快快速發(fā)展展地區(qū)。如如美國東東北部與與加拿大大交界地地段的湖湖泊曾受受到嚴重重污染。八八十年代代我國酸酸雨僅限限于川貴貴兩廣地地區(qū)，到到九十年年代酸雨雨已從西西南、華華南地區(qū)區(qū)，并且且大多數(shù)數(shù)省都發(fā)發(fā)現(xiàn)過酸酸雨。尤尤其是貴貴州省的的都勻市市和四川川的重慶慶市，例例如都勻勻市降過過pH==3.11的酸雨雨。近年年來專家家們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)我國城城市大氣氣環(huán)境污污染從九九十年代代起已從從過去的的以SOO2排放放為主的的煤煙型型污染逐逐步轉(zhuǎn)變變?yōu)橐缘趸镂餅橹鞯牡难趸孕晕廴?。例例如北京?188萬輛汽汽車排放放的尾氣氣，已使使我國首首都成為為全球大大氣污染染嚴重的的城市之之一，對對市民的的呼吸系系統(tǒng)和心心血管系系統(tǒng)的危危害難以以估計。(33)臭臭氧層損損耗自119855年起觀觀測事實實表明，全全球大氣氣層臭氧氧總量銳銳減，臭臭氧層變變薄，甚甚至先后后在南極極、北極極上空發(fā)發(fā)現(xiàn)了臭臭氧層空空洞（如如圖）。119988年世界界氣象組組織發(fā)表表報告指指出，過過去幾年年一直出出現(xiàn)在南南極洲上上空的臭臭氧空洞洞其面積積已達227200萬平方方公里((比北美美洲還大大)，且且深度已已切入大大氣平流流層達224公里里。當然然，所謂謂臭氧空空洞并非非說該區(qū)區(qū)域內(nèi)已已全無臭臭氧了，而而是指某某時間該該地區(qū)的的臭氧含含量顯著著低于周周邊地區(qū)區(qū)，遠低低于正常常值。最最近幾年年，人們們又發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在歐洲洲上空、北北半球臭臭氧層也也在變薄薄，連北北極臭氧氧層有高高達2//3的部部分已經(jīng)經(jīng)受損。我我國科學學家也發(fā)發(fā)現(xiàn)在青青藏高原原地區(qū)大大氣的臭臭氧含量量明顯低低于周邊邊地區(qū)，每每年約以以0.3375%%的速度度減少。據(jù)據(jù)統(tǒng)計分分析，大大氣中的的O3每每減少11%照射射到地面面上的紫紫外光線線就增加加2%，皮皮膚癌的的發(fā)病率率就增加加4%左左右，同同時使患患白內(nèi)障障眼疾的的人數(shù)增增多，還還會損害害人的免免疫系統(tǒng)統(tǒng)，妨礙礙生物的的正常生生長。關于于臭氧洞洞的成因因，存在在許多推推測和假假設，但但總應包包括自然然變化過過程和人人類活動動影響兩兩個方面面。對自自然變化化過程，人人類至今今知之甚甚少，但但從人類類活動影影響的角角度，普普遍認為為主要原原因是目目前主要要用作制制冷劑、清清洗劑、發(fā)發(fā)泡劑、殺殺蟲劑的的氟里昂昂(CFF2Cll2、CCFCll3等))的大量量使用及及排放，尤尤以冰箱箱、空調(diào)調(diào)排放對對臭氧層層的破壞壞最為顯顯著。氟氟里昂易易揮發(fā)，不不溶于水水，進入入大氣平平流層后后，受紫紫外線照照射產(chǎn)生生的Cll原子可可引發(fā)破破壞O33的反應應：2OO2→→O+OO3CFF2Cll2→→Cl+CCF2CClCll+O3─→CClO+OO2CllO++O─→CCl++O22CFF2Cll2化學學性質(zhì)相相當穩(wěn)定定，在大大氣中可可存在660～2200年年。由以以上可看看出；CCl原子子本身只只做催化化劑，但但卻長時時間、反反復地破破壞著OO3。另一一原因是是日益增增多的噴噴氣機、汽汽車尾氣氣和核爆爆炸產(chǎn)生生的NOOx釋放放到大氣氣平流層層，在紫紫外光下下也引發(fā)發(fā)破壞O33的反應應：22O2→O+OO3O33+NO─→NNO2+OO2NOO2++O─→NNO++O22NOO可循環(huán)環(huán)反應，實實際上也也起到催催化劑的的作用，使使O3層層遭到破破壞。為了了保護臭臭氧層，聯(lián)聯(lián)合國環(huán)環(huán)境規(guī)劃劃署制定定了《保保護臭氧氧層的維維也納公公約》，119877年簽訂訂了“蒙特利利爾協(xié)議議”，禁止止使用氟氟氯烴和和其它鹵鹵代烴，119900年進一一步規(guī)定定，于220100年全球球完全停停止氟氯氯烴的生生產(chǎn)和排排放?？纯磥碓谑朗澜绶秶鷩鷥?nèi)限制制氟氯烴烴的生產(chǎn)產(chǎn)、使用用。開發(fā)發(fā)研究氟氟氯烴代代用品勢勢在必行行。但是是，冰凍凍三尺非非一日之之寒，即即使目前前能寫上上停止相相應工業(yè)業(yè)廢氣的的排放，五五十年后后臭氧層層也未必必能恢復復到原來來的狀態(tài)態(tài)，因此此必須采采取更為為積極的的措施，修修復臭氧氧層。俄俄羅斯航航空機械械制造研研究所提提出在太太空站安安裝激光光輻射源源，利用用太陽能能，向臭臭氧層發(fā)發(fā)出激光光，已發(fā)發(fā)生下列列合成OO3的反反應：O22+O──→OO36..我國國大氣化化學污染染的防治治我國國大氣化化學污染染情況是是嚴重的的。主要要原因是是我國能能源結構構以煤炭炭為主，我我國工業(yè)業(yè)總體能能耗大、設設備陳舊舊、工藝藝落后、治治污技術術水平低低；加之之人口眾眾多，廣廣大農(nóng)村村及中小小城市使使用的小小爐灶造造成的污污染也是是很嚴重重的。其其次，環(huán)環(huán)境保護護投入不不足、執(zhí)執(zhí)法不嚴嚴、以罰罰代法，治治理效率率趕不上上污染速速度。另另外，濫濫伐森林林、破壞壞植被、填填湖造田田以及汽汽車尾氣氣肆虐也也是雪上上加霜。目前前，世界界各國根根據(jù)本國國具體情情況，制制定了大大氣質(zhì)量量標準。我我國于119822年頒布布了《大大氣環(huán)境境質(zhì)量標標準》，并并頒布了了《中華華人民共共和國大大氣污染染治理法法》，于于19888年66月起開開始實施施。19995年年全國人人大又通通過了《大大氣污染染防治法法》，其其重點是是強化燃燃煤污染染防治，規(guī)規(guī)定不僅僅要防治治由燃煤煤造成的的污染，同同時要控控制SOO2及NNOx污污染；遏遏制區(qū)域域性的酸酸雨污染染，加強強機動車車排氣管管理。目目前，北北京、上上海、天天津、廣廣州、深深圳等城城市已下下大決心心改善這這一現(xiàn)狀狀，，限限制生產(chǎn)產(chǎn)和使用用鉛汽油油，所有有汽車都都必須安安裝尾氣氣凈化裝裝置；海海南省提提出20001年年前要首首創(chuàng)無氟氟省。但是是，從根根本上來來說要重重新再造造藍色的的天空，還還必須采采取有效效的措施施，大力力開發(fā)使使用潔凈凈新能源源，逐步步減少化化石燃料料(煤、石石油、天天然氣))的使用用量，改改變我國國的能源源結構；；大力研研究開發(fā)發(fā)無污染染生產(chǎn)工工藝；禁禁止使用用排放有有損臭氧氧層的化化學品；；防塵治治沙，植植樹造林林，營造造草地，綠綠化環(huán)境境。第二二節(jié)水水體化學學污染及及其防治治水與與生命關關系關系系極為密密切，它它是一切切生命機機體的組組成部分分（人體體質(zhì)量的的2/33是水），又又是生物物新陳代代謝的一一種介質(zhì)質(zhì)，并對對生物體體起著發(fā)發(fā)散熱量量、調(diào)節(jié)節(jié)體溫的的作用，因因此，水水與人類類健康關關系密切切，并且且是發(fā)展展社會生生產(chǎn)不可可缺少的的物質(zhì)基基礎。1..水體體化學污污染水體體一般指指河流、湖湖泊、沼沼澤、水水庫、礦礦泉和海海洋等天天然誰的的總稱。水水體污染染是指自自然水體體中的污污染物在在數(shù)量上上超過了了該物質(zhì)質(zhì)在水體體中的本本底含量量，超過過了水體體的自凈凈能力，導導致水體體的物理理、化學學性質(zhì)發(fā)發(fā)生有害害于生態(tài)態(tài)環(huán)境的的變化。水體體的化學學污染物物主要有有以下幾幾類。(11)無無機有毒毒物質(zhì)：：主要包包括重金金屬離子子、氰化化物、氟氟化物和和亞硝酸酸鹽等。重金金屬主要要是汞、鉻鉻、鎘、鉛鉛、鎳、鋅鋅、銅、鈷鈷、錫等等，鎘和和汞是毒毒性較大大的元素素。采礦礦、冶煉煉、合金金制造、電電鍍、玻玻璃、油油漆和顏顏料制造造、照相相材料、光光電池、蓄蓄電池、陶陶瓷、原原子能反反應堆等等部門是是含鎘廢廢水的主主要來源源。目前前環(huán)境中中的汞污污染，主主要是因因為工業(yè)業(yè)上汞流流失的增增加而造造成的，其其中以水水銀法制制堿工業(yè)業(yè)最為突突出。其其次是氯氯乙烯化化工廠含含汞催化化劑廢水水，以及及硫化汞汞的生產(chǎn)產(chǎn)、含汞汞農(nóng)藥、紙紙漿及造造紙殺菌菌劑、電電氣設備備、汞合合金及醫(yī)醫(yī)藥生產(chǎn)產(chǎn)中排出出的廢氣氣和廢水水等。此此外，由由于汞易易揮發(fā)，在在某些冶冶煉廠的的廢氣中中含有汞汞蒸氣。鋅鋅、鎘、汞汞對生物物的生理理作用是是極不相相同的，微微量鋅是是生物的的必須元元素，而而鎘和汞汞則相反反。鎘進進入人體體后，造造成累積積性中毒毒。首先先損害腎腎臟，并并能置換換骨骼中中的鈣，導導致骨質(zhì)質(zhì)疏松和和骨骼軟軟化，使使患者有有無法忍忍受的骨骨痛感，故故名“骨痛病病”。經(jīng)研研究表明明，含汞汞化合物物在自然然界中能能轉(zhuǎn)化為為甲基汞汞Hg((CH33)2。汞汞中毒以以甲基汞汞最為嚴嚴重。因因為甲基基汞在脂脂肪中比比在水中中溶解度度大，進進入人體體后幾乎乎全部被被吸收，在在人體內(nèi)內(nèi)停留時時間長。汞汞中毒，最最先發(fā)現(xiàn)現(xiàn)于日本本九洲一一個小鎮(zhèn)鎮(zhèn)“水俁”，故因因此而得得名為“水俁病病”。其癥癥狀是嚴嚴重的中中樞神經(jīng)經(jīng)系統(tǒng)損損傷、聽聽力減弱弱和語言言失控、四四肢麻痹痹進而變變形、失失明等，甚甚至還造造成遺傳傳性危害害，使胎胎兒畸形形等?！八畟R病病”是甲基基汞中毒毒的典型型病例。因因此，我我國把鎘鎘和汞列列為第一一類污染染物，而而且烷基基汞不得得檢出。鉛、鉻鉻毒性也也很大，在在鉻礦冶冶煉、電電鍍、金金屬加工工、制革革、油漆漆、顏料料、印染染等工業(yè)業(yè)的廢水水中都含含有鉻。在在鉻的化化合物中中Cr((Ⅵ)的毒毒性最大大，Crr(Ⅲ)次之之，Crr(Ⅱ)和金金屬鉻毒毒性最小小。Crr(Ⅵ)，有有致癌作作用，對對消化道道和皮膚膚具有刺刺激性。無無論Crr(Ⅵ)或CCr(ⅢⅢ)，對對魚類、農(nóng)農(nóng)作物皆皆有害，被被我國列列為第一一類污染染物。還還有非金金屬砷、毒毒性與重重金屬相相似。含氰氰廢水主主要來源源于電鍍鍍車間、選選礦廠、農(nóng)農(nóng)藥廠、制制藥廠。含含氟廢水水主要來來源于玻玻璃廠、陶陶瓷廠、晶晶體管廠廠、農(nóng)藥藥廠及電電子工業(yè)業(yè)。亞硝硝酸鹽由由含氮有有機物生生物降解解產(chǎn)生，這這類物質(zhì)質(zhì)是致癌癌物。(22)有機機有毒物物質(zhì)：主主要有農(nóng)農(nóng)藥（DDDT、六六六六等等有機氯氯農(nóng)藥）、醛醛、酮、酚酚以及多多氯聯(lián)苯苯、芳香香胺、高高分子聚聚合物、染染料等。這這些物質(zhì)質(zhì)多來自自于冶金金、煤氣氣、焦化化石油化化工、有有機合成成農(nóng)藥廠廠等工業(yè)業(yè)廢水。這這些有毒毒物質(zhì)有有害于人人體健康康，如多多氯聯(lián)苯苯(PCCB)、聯(lián)聯(lián)苯胺對對神經(jīng)、肝肝臟、骨骨骼都有有嚴重危危害，甚甚至引起起生殖障障礙和可可能致哀哀。報紙紙油墨中中含有微微量的，因因此不能能用報紙紙盛包食食物。每年年全球約約有數(shù)億億噸垃圾圾、6000萬噸噸鉛等有有害物質(zhì)質(zhì)被傾入入江河湖湖海，我我國的生生活和工工業(yè)廢水水95%%未經(jīng)處處理也流流入江河河湖海，全全國900%以上上城市水水域污染染嚴重。2..水體體化學污污染的治治理水體體污染的的大戶是是工業(yè)廢廢水，約約占744%。因因此，控控制工業(yè)業(yè)廢水污污染是關關鍵?？煽梢詮囊砸韵聨讉€個方面入入手。(11)改進進生產(chǎn)工工藝，發(fā)發(fā)展無公公害工藝藝，把污污染物控控制和消消滅再生生產(chǎn)過程程中。例例如禁止止生產(chǎn)高高毒農(nóng)藥藥；氯堿堿工業(yè)用用隔膜電電解法代代替汞催催化法，以以取消汞汞污染；；電鍍工工藝采用用無氰、低低鉻電鍍鍍工藝以以控制氰氰、鉻的的污染等等等。(22)提提高水循循環(huán)率，力力求少排排或不排排廢水。(33)加加強廢水水處理，必必須達到到國家規(guī)規(guī)定的排排放標準準后再行行排放。廢水水處理就就是應用用各種技技術將廢廢水中的的有害物物質(zhì)分離離出去，或或者將其其轉(zhuǎn)化為為無害的的物質(zhì)，從從而達到到凈化水水的目的的。常用用處理無無機物廢廢水的化化學方法法有：沉沉淀法、中中和法、氧氧化還原原法、電電解法等等。據(jù)報報道，幾幾年來我我國淮河河流域各各省關閉閉了11111家家50000噸以以下的造造紙廠和和38776家對對環(huán)境嚴嚴重污染染的小企企業(yè)，限限期治理理了15562家家大中企企業(yè)，打打響了淮淮河治理理的第一一個戰(zhàn)役役。第三三節(jié)土土壤污染染及其防防治土壤壤是由巖巖石風化化而成的的混合物物。它是是由礦物物質(zhì)、有有機質(zhì)、微微生物、水水分和空空氣五個個部分組組成的。礦礦物質(zhì)與與有機質(zhì)質(zhì)緊密結結合在一一起，好好像人體體內(nèi)的骨骨與肉。固固體顆粒粒之間有有大小不不同的孔孔隙，仿仿佛是人人體的血血管，在在其中充充滿水分分和空氣氣，孔隙隙內(nèi)的水水可以自自由運行行，好像像人體的的血液，孔孔隙中的的空氣經(jīng)經(jīng)常與大大氣交換換，類似似于人的的呼吸。這這就是說說，組成成土壤的的各種物物質(zhì)，都都是相互互聯(lián)系、相相互制約約的有機機整體。土壤壤是人類類賴以生生存的重重要條件件。人類類由土壤壤取得飲飲水和動動物性及及植物性性食物，并并從事各各項生產(chǎn)產(chǎn)活動。土土壤和人人類之間間保持著著自然平平衡的關關系，在在正常情情況下，土土壤不僅僅能傳遞遞各種營營養(yǎng)成分分，而且且還能分分解并濾濾除毒素素(自凈凈作用))，但由由于人類類排放“三廢”于土壤壤，從而而改變了了土壤成成分，降降低農(nóng)作作物的產(chǎn)產(chǎn)量和質(zhì)質(zhì)量，危危及人的的健康。土壤壤的污染染物一般般來自生生活垃圾圾，地溝溝污水、污污泥，工工礦廢水水、廢渣渣，被污污染的大大氣以及及施用的的化肥、農(nóng)農(nóng)藥等。污污染物的的種類雖雖然很多多，基本本上仍可可分為無無機和有有機兩大大類。本本節(jié)主要要介紹無無機類污污染物的的危害與與治理方方法。土壤壤污染對對植物生生長會造造成危害害，過多多的銅、錳錳和磷酸酸等將會會阻礙植植物對鐵鐵的吸收收，引起起酶作用用的減退退，并且且阻礙體體內(nèi)的氮氮氣代謝謝，使植植物得缺缺綠病。試試驗表明明，土壤壤含量達達到200mg//kg時時，小麥麥就會枯枯死；如如果達到到2500mg//kg時時，水稻稻也將枯枯死。受受Cd、AAs、HHg等金金屬元素素污染的的土壤，更更不利于于植物的的生長。實實驗證明明，土壤壤中無機機砷添加加量達440×10--4％時時，水稻稻的產(chǎn)量量減少550％，稻稻米中的的含砷量量也隨之之增加。．．有機砷砷化物((如甲基基砷酸鈣鈣)對植植物的毒毒性更大大，：土土壤中只只要有00.7××10--4％時時，水稻稻即顆粒粒不收。長長期使用用硫銨化化肥，其其銨離子子經(jīng)過土土壤的離離子交換換作用慢慢慢地被被作物吸吸收，而而硫酸根根離子則則積累在在土壤中中，使土土壤酸化化，不利利于作物物生長。若若在牧草草場施用用氮肥過過多，食食草動物物的胃中中，會積積累亞硝硝酸鹽，妨妨礙氧的的輸送，導導致牲畜畜患病或或死亡。土壤壤對放射射性污染染是不能能自行排排除的，只只有靠其其自然衰衰變成穩(wěn)穩(wěn)定元素素為止。所所以半衰衰期愈長長的裂變變產(chǎn)物影影響愈大大，如鈾鈾的裂變變產(chǎn)物990Srr和1337Css的半衰衰期最長長，而這這些物質(zhì)質(zhì)又均可可被植物物，吸收收，因此此對人體體就十分分有害。對于于土壤保保護，必必須貫徹徹預防為為主、防防治結合合的環(huán)保保方針。首首先要控控制和消消除污染染源，同同時應充充分利用用別土壤壤的凈化化能力。對對已經(jīng)污污染的土土壤，要要采取一一切有效效措施消消除污染染物。例例如，對對重金屬屬污染的的土壤可可采用排排土法((排去污污染土壤壤)或客客土法((非污染染土壤覆覆蓋污染染表土上上)進行行改良，也也可施用用土壤改改良劑((常使用用石灰、磷磷酸鹽；；碳酸鹽鹽等)，使使重金屬屬轉(zhuǎn)化成成難溶性性化合物物以阻礙礙重金屬屬向作物物體內(nèi)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移。第四四節(jié)放放射性污污染及其其防治過量量的放射射輻射對對生物體體有傷害害，它主主要是由由于射線線具有電電離能力力造成的的，這種種電離使使生物體體細胞受受到破壞壞。α粒子、質(zhì)質(zhì)子及高高能中子子速率較較小，與與物質(zhì)作作用的時時間較長長和速率率較大，因因而電離離能力最最大；ββ、γ、X射射線雖然然穿透能能力強，但但它們很很容易被被有機玻玻璃、塑塑料以及及其它材材料屏蔽蔽電離本本領較小小，因而而危害性性較小。顯然然，射線線源強度度越大，與與人體的的距離越越近，被被人體吸吸收的射射線能量量也越大大，故對對人體的的傷害也也越大。人體體受過量量放射性性物質(zhì)輻輻射后，就就會引起起輻射病病。其中中反應最最快的是是骨髓的的造血組組織，最最初的癥癥狀是白白細胞降降低，免免疫力下下降；血血液系統(tǒng)統(tǒng)的血小小板、紅紅細胞減減少，病病狀是容容易出血血和貧血血。照射射劑量很很大的，由由于造血血、胃腸腸、中樞樞神經(jīng)衰衰竭，在在幾分鐘鐘到幾周周內(nèi)死亡亡。較小小劑量和和較長時時間的放放射性照照射，可可能經(jīng)過過較長時時間才能能發(fā)覺，其其后果可可能導致致患白血血病、癌癌癥，還還可能影影響生育育和遺傳傳基因的的突變，二二戰(zhàn)使用用的原子子彈和海海灣戰(zhàn)爭爭使用的的貧鈾彈彈所造成成的惡果果已為世世人所知知。對與與放射性性有關的的研究單單位醫(yī)院院、工廠廠、核電電站及軍軍事部門門，要加加強防護護建筑、設設施，建建立完善善的工作作制度和和監(jiān)測警警報系統(tǒng)統(tǒng)，要妥妥善處理理放射性性廢料，以以防治各各種輻射射對人體體的傷害害。尤其其是要防防止發(fā)生生像19986年年切爾諾諾貝利核核電站那那樣的放放射性物物質(zhì)外泄泄①。第五五節(jié)化學學工業(yè)的的“三廢”治理改革革開放以以來，我我國化學學工業(yè)發(fā)發(fā)展很快快，但環(huán)環(huán)境污染染問題也也越來越越嚴重?；S在在生產(chǎn)過過程中排排放出來來的廢氣氣、廢水水、廢渣渣(通稱稱“三廢”)是主主要的污污染物，若若不加以以治理，直直接向環(huán)環(huán)境排放放，則會會嚴重污污染環(huán)境境，有害害于人類類及其他他生物的的正常生生存和持持續(xù)發(fā)展展。一、化學工工業(yè)“三廢”的來源源化工工生產(chǎn)過過程的尾尾氣是空空氣中污污染物的的主要來來源。例例如硫酸酸生產(chǎn)過過程中，SSO2轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率一一般為996％～～98％％，剩余余的SOO2及少少量SOO3的酸酸霧隨著著吸收塔塔尾氣的的排放進進入大氣氣，一般般在0..3％～～0.88％之間間。又如如制備、使使用、再再生催化化劑的過過程中，往往往把含含有Hgg、Mnn、Cdd、V等等金屬化化合物的的粉塵排排入大氣氣?；すどa(chǎn)用用水量較較多，與與原料、產(chǎn)產(chǎn)品接觸觸過的水水，如冶冶金、電電鍍、無無機酸等等工業(yè)廢廢水多含含無機物物，石油油化工、皮皮革、制制藥、塑塑料、食食品等工工業(yè)廢水水多含有有機物?；み^程程如水洗洗、酸洗洗、堿洗洗、溶劑劑處理排排出的廢廢液，甚甚至冷卻卻水(多多含防腐腐劑、殺殺藻劑如如鉻酸鹽鹽、磷酸酸鹽)，若若不經(jīng)過過處理直直接排放放水域、地地下，危危害就更更大。例例如硫酸酸廠水洗洗凈化流流程每生生產(chǎn)1tt硫酸需需排出ll0t～～15tt污水，污污水中除除含硫酸酸外，還還含砷((2mgg·L-11～300mg··L-11)、氟氟(100mg··L-11～1000mgg·L-11)的化化合物?；すどa(chǎn)使使用的礦礦物原料料、燃料料，熔燒燒后的礦礦渣、爐爐渣，若若亂排放放，日久久也會污污染土壤壤、水系系。例如如硫酸廠廠每生產(chǎn)產(chǎn)1t硫硫酸一般般要排出出0.77t～11t的礦礦渣。至至于有些些化工廠廠，把尚尚無法利利用的副副產(chǎn)品也也作為廢廢棄物排排棄，問問題就更更多了。二、化工污污染的防防治環(huán)境境污染對對人體、生生物的健健康危害害極大，主主要有急急性危害害、慢性性危害、遠遠期危害害。為了了防止環(huán)環(huán)境污染染，我國國已公布布了環(huán)境境保護法法，并對對各種不不同生產(chǎn)產(chǎn)廠分別別制定了了污染物物的排放放標準。在在新廠建建設時，對對于防止止污染的的設施必必須與主主體工程程同時設設計、同同時施工工、同時時投產(chǎn)；；對已投投產(chǎn)的工工廠，應應采取積積極治理理措施，使使各項有有害物質(zhì)質(zhì)的排放放盡快達達到國家家規(guī)定的的標準?；すの廴镜牡姆乐慰煽梢詮囊砸韵聨讉€個方面進進行。1．．控制污污染源選擇擇合理的的工藝，把把“三廢”消滅于于生產(chǎn)過過程中，其其中包括括：(11)通過過改變工工藝路線線和生產(chǎn)產(chǎn)方法，以以減少“三廢”的污染染。例如如，用乙乙炔為原原料生產(chǎn)產(chǎn)氯乙烯烯，需要要用氯化化汞作催催化劑；；電解食食鹽水制制燒堿時時，采用用汞陰極極電解槽槽，顯然然都會造造成汞的的污染?，F(xiàn)現(xiàn)采用乙乙烯氧氯氯化法生生產(chǎn)氯乙乙烯，在在燒堿廠廠廢除汞汞陰極電電解槽，則則汞的污污染源將將消除。(22)通過過改進操操作條件件和設備備，使污污染源得得以控制制，例如如，在用用冷卻水水時，用用間接冷冷卻法代代替直接接冷卻法法，以避避免水與與污染物物的直接接接觸。在在用蒸氣氣加熱進進行蒸餾餾時，將將用蒸氣氣加熱再再沸器代代替直接接蒸氣氣氣提，這這樣均可可減少廢廢水的排排放量。(33)淘淘汰有毒毒產(chǎn)品，盡盡量生產(chǎn)產(chǎn)無污染染或少污污染產(chǎn)品品。例如如，開發(fā)發(fā)高效無無毒或低低毒的新新農(nóng)藥，以以代替?zhèn)鱾鹘y(tǒng)的高高毒性、易易污染的的舊農(nóng)藥藥。2..采用用封閉循循環(huán)工藝藝和綜合合利用封閉閉循環(huán)是是將生產(chǎn)產(chǎn)系統(tǒng)的的排放物物質(zhì)經(jīng)過過一定處處理步驟驟后，重重新送回回系統(tǒng)，從從而形成成一個循循環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)，使排排放物中中所帶的的未反應應物或中中間產(chǎn)物物又返回回到系統(tǒng)統(tǒng)，再次次被利用用。這種種工藝不不僅可以以避免污污染，還還能減少少或杜絕絕物料的的浪費。例例如純堿堿生產(chǎn)上上，我國國化工專專家侯德德榜創(chuàng)立立的聯(lián)合合制堿法法就是一一個封閉閉循環(huán)工工藝。物料料的綜合合利用是是減少污污染物排排放的有有效方法法?；すどa(chǎn)中中，常常常是這個個廠的廢廢料是另另一個廠廠的原料料。例如如，硫酸酸廠的廢廢渣可作作為高爐爐煉鐵的的原料；；濕法磷磷酸廠的的廢磷石石膏是生生產(chǎn)硫酸酸或水泥泥的原料料等等。3．．三廢的的處理對于于實在無無法回收收的廢棄棄物，按按氣、水水、渣性性質(zhì)的不不同采取取不同的的處理方方法。廢廢氣的治治理大致致可分為為兩類：：一是廢廢氣中懸懸浮物的的除去；；二是廢廢氣中各各種有害害氣體的的除去。對對于廢氣氣中固、液液顆粒除除去，一一般根據(jù)據(jù)顆粒大大小及對對顆粒的的作用力力不同分分機械除除塵、過過濾除塵塵、靜電電除塵和和洗滌除除塵等。(11)廢廢氣的處處理對于于廢氣中中有害氣氣態(tài)物質(zhì)質(zhì)，必須須根據(jù)它它們的物物性或化化性的不不同而采采用不同同方法。采采取有效效的治理理措施，嚴嚴格控制制化工廢廢氣的達達標排放放；同時時合理制制定或調(diào)調(diào)整生產(chǎn)產(chǎn)布局；；開發(fā)實實用清潔潔能源；；改革生生產(chǎn)工藝藝和設備備、調(diào)整整產(chǎn)品結結構；凈凈化與回回收廢氣氣，開展展綜合利利用，如如從焦爐爐廢氣中中回收利利用焦爐爐煤氣，從從煙道氣氣中回收收硫資源源，從磷磷肥廠含含氟廢氣氣中制取取冰晶石石、氧化化鋁。(22)廢廢水處理理化工工廢水處處理的目目的是將將廢水中中的有害害、有毒毒物質(zhì)加加以分離離，另行行處理或或回收利利用；或或者使有有毒物質(zhì)質(zhì)改性變變成無毒毒或低毒毒的物質(zhì)質(zhì)?；すU水處處理方法法很多，根根據(jù)作用用原理可可分為四四類：物物理法、化化學法、物物理化學學法、生生物法。下面面舉幾個個典型例例子具體體說明。(AA)含含砷廢水水含砷砷廢水可可用化學學沉淀法法處理。石灰灰法：以以Ca((OH))2為沉沉淀劑，使使砷轉(zhuǎn)變變?yōu)樯樗崴徕}或偏偏亞砷酸酸鈣難溶溶物過濾濾除去。Ass2O33+Ca((OH))2──→CCa(AAsO22)2↓↓+H2OO硫化化法:以H22S為沉沉淀劑，使使廢水中中的砷轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)殡y難溶的硫硫化砷：：2AAs++33H2SS─→→Ass2S33↓+6H++(BB)含含鎘廢水水含鎘鎘廢水的的處理主主要有化化學法和和電解法法?；瘜W學法：對對于一般般工業(yè)含含鎘廢水水，可投投入消石石灰或硫硫化堿，使使Cd22+形成成難溶的的Cd((OH))2或CCdS沉沉淀而除除去。電解解法：此此法用于于處理氰氰化鍍鎘鎘廢水。在在這種水水中主要要含[CCd(CCN)44]2--，另外外還有CCd2++和CNN-等有有毒物質(zhì)質(zhì)。首先先在廢水水中加入入適量NNaCll和NaaOH，然然后進行行電解。陽陽極產(chǎn)生生的Cll2與NNaOHH反應生生成NaaClOO，CllO-能能把CNN-氧化化為COO32--和N22。Cll2++2OOH──→CClO--+C1--+H2OO2CCN-+55C1OO-++2OOH-─→22CO332-+NN2++5CCl2+HH2O溶液液中OHH-與CCd2++反應生生成cdd(OHH)2而而沉出。此此法缺點點是耗電電量大，部部分CNN-被氧氧化為有有毒的氰氰氣(CCN)22而污染染空氣。與電電解法類類似，也也可直接接用漂白白粉Caa(CllO)22作氧化化處理。此此外，還還可用離離子交換換法處理理含鎘廢廢水。(CC)含含鉻廢水水還原原法：在在酸性含含鉻(ⅥⅥ)廢水水中，用用還原劑劑硫酸亞亞鐵或亞亞硫酸氫氫鈉將CCr(ⅥⅥ)還原原為Crr(Ⅲ)，然然后加堿堿調(diào)節(jié)ppH，使使其轉(zhuǎn)變變?yōu)闅溲跹趸t沉沉淀而除除去。Crr2O772