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1、课程名称：环境分析化学授课专业：环境科学与工程本节内容：绪论授课班级：海洋学院 级 班授课时间： 教学目的。重点难点授 课 内 容第一讲 绪 论1-1 环境与环境问题环境 围绕着人类的空间中可以影响人类生存与发展的各种自然因素与社会因素的总体。人类过度开发和利用各种自然资源-环 境 问 题原生环境问题-火山、地震、干旱次生环境问题-生态破坏、环境污染在现阶段，环境污染问题是环境问题最突出、最集中的表现。1-2 环境污染物环境污染：人类活动的副产品和废弃物进入环境后，对生态系统产生的一系列扰乱和侵害，使环境质量恶化，并对人或其他生物的健康产生危害的现象。环境污染物的性质： 自然性： 与自然界有着
2、十分密切的关系 毒性： 三致作用 扩散性： 随水和空气流动迁移 活性和持久性： 在环境中的稳定程度和危害持续时间 生物可分解性： 生物降解环境分析化学教案第一章 绪 论20授 课 内 容环境污染物的种类单质：重金属（铅、镉、铬、汞）、砷、卤素、臭氧、黄磷等 无机物：氰化物、碳氧化物、氮氧化物、卤化氢、次氯酸及其盐、 无机硅（磷、硫）化合物有机烃化合物：烷烃、不饱和烃、芳烃、多环芳烃（PAHs）金属、准金属有机化合物： 四乙基铅、羰基镍、二苯铬、三丁基锡（TBT）含氧有机化合物： 环氧乙烷、醚、醇、酮、醛、有机酸、智、酚 类化合物（如壬基酚醛氧乙烯醚（NPEO)、双酚A)含氮有机化合物： 胺、腈
3、、硝基甲烷、硝基苯、三硝基甲苯 （TNT)、亚硝胺、涕灭威有机卤化物：四氯化碳、脂肪烃、卤化物、卤代芳烃、氯代苯酚、 多氯联苯（PCBs)、氯代二恶英、有机氯农药有机硫化物：烷基硫化物、硫醇、巯基甲烷、二甲砜、硫酸二甲酯有机磷化合物：磷酸酯类化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气 优先控制污染物(priority pollutants)：在对污染物进行分析监测时，将那些潜在危险大、在环境中出现的频率高、残留高、有成熟分析方法、样品有广泛代表性的污染物确定为优先分析监测目标，实施优先监测，这些优先选择的污染物称为优先污染物.美国是最早开展优先监测的国家。1976年，EPA在清洁水法中公布了129种优
4、先控制污染物，其中有机化合物114种、无机重金属及其他化合物15种。1975年，欧洲共同体公布了环境污染物的“黑名单”、“灰名单”。包括有机卤化物、有机磷化物、有机锡化物、汞、镉及其化合物、油类及石油烃类物质。1986年，日本环境厅公布了189种检出率高的污染物。我国提出的优先污染物“黑名单”中，共14类68种物质。“中国环境优先污染物黑名单”，包括14种化学类别共68种有毒化学物质，其中有机物占58种。具体资料可参考环境监测 高等教育出版社 1995年4月 第二版。授 课 内 容1-3 现代环境分析化学概述何谓环境分析化学l 环境分析化学是研究和应用现代分析化学的基本理论和方法，来鉴别和测定
5、环境污染物的学科分支。环境分析化学是研究环境中污染物种类、成分以及如何对环境中化学污染物进行定性分析和定量分析的一个学科。由于大量局部和全球的环境问题都直接或间接与化学物质有关，因此认识和解决环境问题必须弄清环境中的化学问题，即对环境中化学物质的性质、来源、含量及其形态进行细致的分析和监测。v 环境分析化学已渗透到整个环境科学的各个领域，起着侦察兵的作用。v 在某种意义上讲，环境科学的发展依赖于环境分析化学的发展。例如：某一区域环境受到化学物质污染首先，要查明危害是由何种化学污染物引起的。为此就须要鉴别污染物，也就是进行定性分析。其次，为了说明污染的程度，还须要测定污染物的含量，即进行定量分析
6、。定性分析：测定物质由哪些元素组成定量分析：测定各组成部分的含量环境分析化学发展历史 早期环境分析以化学分析为主，着重对环境污染物进行定性定量分析。（多在实验室进行分析）案例：日本痛痛病调查u 1955-1972年，日本富山县的一些铅锌矿在采矿和冶炼中排放废水，废水在河流中积累了重金属镉，u 人长期饮用这样的河水，食用含镉河水浇灌生产的稻谷，出现了骨骼严重畸形，剧痛、身长缩短，骨骼易折等病症授 课 内 容为了寻找痛痛病的病因，经历了11年之久。光谱法 检查出病区的河水中含有铅、镉、砷等有害元素元素追踪 分析病区的土壤和粮食,发现铅、镉等含量偏高 光谱定量分析 对患者的尸骨分析。骨灰中的锌、铅、
7、镉含量高 以锌、铅、镉分别掺入饲料喂养动物元素追踪分析 证实了镉对骨质的严重危害性，揭开了痛痛病之谜 现代环境分析化学特点研究对象基体异常复杂，包括大气、土壤、水体、固体废物和生物体等。化学物质种类繁多，形态各异，且常常相互作用，成为不稳定的动态系统。污染物含量多在痕量甚至超痕量水平。本身具有学科的前沿性和超前性。生物污染物是目前一类重要的污染物。SARS、禽流感、疯牛病等。因此，必须开拓和应用先进的样品预处理技术和尖端的分析测试技术。种类繁多污染物质化学种类的多样化： 如仅美国环保局规定的水体中优先监测污染物就有一百多种，其中有铜、铅、锌、镉等中金属，氰化物、氮氧化物等无机污染物，烷烃、多环
8、芳烃等有机污染物样品来源广泛： 有空气、水（地表水、海水、地下水、排放废水），沉积物、土壤、固体废渣、生物体及其代谢物等含量低大气、水、土壤及生物体中化学物质的本底水平（背景值）低：一般都属于痕量（10-610-9g）和超痕量（10-9 10-12g）分析，而研究化学物质对环境的污染程度必须首先对其本底值有所了解授 课 内 容天然水和供水中常测定的化学项目化学项目在水中的意义常用分析方法酸度工业污染或酸性矿水的指正滴定碱度水处理，缓冲，澡类繁殖滴定铝水处理，缓冲作用原子吸收，比色法氨藻类繁殖，污染物比色法砷有毒污染物比色法，原子吸收钡有毒污染物原子吸收铵有毒污染物光测定法硼对植物有毒性比色法，
9、等离子体发射溴离子海水侵入，工业废物比色法，电势测定法镉有毒污染物原子吸收钙硬度，生产力原子吸收二氧化碳细菌活动，腐蚀滴定，氯离子盐水污染滴定，电势测定法氯水处理比色法授 课 内 容化学项目在水中的意义常用分析方法铬有毒污染物（六价）原子吸收，比色法铜植物生长原子吸收氰根离子有毒污染物比色法，电势测定法氟离子水处理，含量高时有毒比色法，电势测定法硬度水质，水处理原子吸收，滴定碘离子海水侵入，工业废物催化效应，电势滴定法铁水质，水处理原子吸收，比色法铅有毒污染物原子吸收，伏安测量锂可表示某种污染原子吸收，火焰光度计镁硬度原子吸收锰水质原子吸收汞有毒污染物无火焰原子吸收甲烷厌氧细菌活动可燃气体指示
10、器硝酸根藻类繁殖，毒性比色法，电势测定法授 课 内 容化学项目在水中的意义常用分析方法亚硝酸根有毒污染物比色法氮（硬蛋白）蛋白质类物质比色法氮（有机氮）有机物污染指征比色法油和润滑脂工业污染重量测定有机碳有机物污染指征氧化成二氧化碳测定有机污染物有机物污染指征活性碳吸附氧水质滴定，电化学方法生化耗氧量水质和污染微生物试验-滴定化学耗氧量水质和污染化学氧化，滴定臭氧水处理滴定农药水污染气相色谱pH水质和污染电势测定酚类水污染蒸馏-比色法磷酸根水体繁殖力，污染比色法授 课 内 容化学项目在水中的意义常用分析方法磷（可水解）水质和污染比色法钾水体繁殖力，污染原子吸收，火焰光度计铯有毒污染物比色法，中
11、子活化硅水质比色法，等离子体发射光谱钠水质，盐水入侵原子吸收，火焰光度计硫酸根水质和污染重量分析法，比浊法硫化物水质和污染比色法，滴定，电势滴定法亚硫酸根水污染，氧消除剂滴定表面活性剂水污染比色法糅酸和木质素水质，水污染比色法钒水质，水污染催化效应锌水质，水污染原子吸收除此以外，还测定许多与危害健康或与污染影响有关的物质，尤其是特殊有机污染物授 课 内 容某些污染元素或化合物产生毒性效应的浓度范围低：如：汞、镉的毒性效应分别在0.001、0.01mg/L左右 地面水中砷的最高允许浓度为0.04mg/L 挥发性酚类化合物的最高允许浓度为0.01mg/L此外由于化学污染物的形态不同，其毒理特性和化
12、学行为则不同。因此环境分析化学不仅要测定化学污染物的总量，还要求测定其不同的形态。而化学物质形态的含量比其总量要低。样品组成复杂人类生产与社会活动和自然界的生物体代谢过程不断向周围环境排放各种有害化合物，环境样品中往往含有数十种至数百种不同化合物。样品的复杂性使得环境分析干扰因素多。具有流动性和不稳定性 环境是一个多组分和多变的开放体系。形形色色的污染物质进入环境后可能因相互作用或外界影响而经历溶解、吸附、沉淀、氧化还原、光解、水解、生物降解等变化，因此环境样品变化大，不稳定，所采集的样品是环境中的一部分，是动态平衡的一部分，它随气温、风向、气压、水流速度等的变化而变化。环境分析化学的要求根据
13、环境分析化学研究对象的特点，要求分析方法除了满足一般分析所要求的准确度高、精密度好以外，换要求具备以下三点：授 课 内 容灵敏度高，检出限低。能满足痕量及超痕量分析的要求。 选择性好。可用于复杂样品的测量，可在大量共存物的存在下测量痕量待测物。 适用范围广。能用于不同来源的环境样品，不同种类化学物质的测量。1-4 环境分析方法简介-鉴定和测定污染物含量的方法化学分析法l 重量分析法 主要用于污水中悬浮固体(SS)、残渣、油类、硫酸盐化速率、TSP、降尘等的测定。l 滴定分析法 主要用于水中酸碱度、氨氮、S2-、Cr6+、氰化物、COD、高锰酸盐指数授 课 内 容仪器分析法光学分析法（环境分析化学中主要采用光谱法，包括分子光谱（红外吸收、可见和紫外吸收、分子荧光、化学发光）和原子光谱 原子发射光谱法（AES）：ICP-
