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1、邓达义博士 华南师大化学与环境学院环科所 环境化学 爱护地球，修复环境 环境化学 第一章 绪论 环境化学 Environmental Chemistry 考核安排 平时：30分 课堂表现：15分， 讨论、发言及课堂秩序。 平时作业：15分 期末考试：70分 注意：无故缺课一次，平时分扣10分，超过三次无故缺课 ，平时分为0. 环境化学 第一章 绪论 环境化学 第一章 绪论 第一章 绪 论 Introduction 环境化学 第一章 绪论 第一节环境化学 1. 什么是环境化学 2. 元素地球化学循环 3. 环境化学的发展动向 环境化学 第一章 绪论 第一节环境化学 1. 什么是环境化学 2. 元
2、素地球化学循环 3. 环境化学的发展动向 环境：影响人类生存和发展的各种天然的和人工改造的自 然因素的总体。人类环境由自然环境和社会环境（人工环 境）组成。 环境化学 第一章 绪论 1. 什么是环境化学 环境化学 第一章 绪论 环境科学环境科学：研究五个环境圈复相互影响复杂关系的科学。：研究五个环境圈复相互影响复杂关系的科学。 环境化学 第一章 绪论 1. 什么是环境化学 (1) 环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展 起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研 究对象，以解决环境问题为目标的新型学科。 (2) 定义 ：环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质 中的 存在、化学
3、特性、行为和效应 及其 控制的化学原理和 方法 的科学。它既是环境科学的核心组成部分，也是化学 科学的一个新的重要分支。 环境化学 第一章 绪论 (3)研究内容：有害物质在环境介质中存在的来源、浓度水 平和形态；它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化 学行为；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；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。 (4)研究特点：从微观的原子、分子水平上研究宏观的环境 现象与变化的化学机制。 (5)核心：研究化学污染物在环境中的 迁移 transfer 转化 transformation 环境化学 第一章 绪论 第一节环境
4、化学 1. 什么是环境化学 2. 元素地球化学循环 3. 环境化学的发展动向 环境化学 第一章 绪论 2 元素的地球化学循环 Geochemistry of elements 环境化学 第一章 绪论 （2）碳的循环。 环境化学 第一章 绪论 3. 环境化学的发展动向 微量化、微观化 宏观化 复合污染、综合化 理论化 界面过程、多相性 新型化学品 学科交叉 环境化学 第一章 绪论 第二节 环境 污染物 Environmental Pollutants 1. 环境污染物的类别 2. 环境效应及其影响因素 3. 环境污染物在环境各圈的迁移转 化过程简介。 环境化学 第一章 绪论 环境化学 第一章 绪
5、论 1. 环境污染物的类别 （1）重金属： 主要是汞、镉、铅、锌、铜、钴、镍、钡 、锡、锑等，从毒性角度通常将砷、铍、锂、硒、硼、铝 等也包括在内。 案例：日本水俣事件 日本熊本县水俣湾地区自1953年以来，病人开始面部呆痴、全 身麻木、口齿不清、步态不稳、进而耳聋失明、最后精神失常、全身弯 曲、高叫而死。还出现“自杀猫”、“自杀狗”等怪现象。截止1979年1月 受害人数达1004人，死亡206人。 经数年调查研究，于1956年8月由日本熊本国立大学医学院研 究报告证实，这是由于居民长期食用了八代海水俣湾中含有汞的海产品 所致。 环境化学 第一章 绪论 （2） 环境有机化合物的分类 BTEX（
6、代表苯benzene、甲苯toluene、乙基苯ethyl -benzene和三个二甲苯的异构体xylene） BTEX化合物是汽油中的重要组分，并广泛用作溶剂。 这些化合物是土壤和地下水中最常见的污染物，尤其 是苯具有很高的毒性，因此这些化合物引发了很多有 关土壤和地下水修复领域的研究。 多环芳烃（poly-cyclic aromatic hydrocarbon， PAH） 多环芳烃类污染物在环境中的主要来源包括化石燃烧 （汽油、石油、煤|）的燃烧，森林大火，矿物油、事 故性的直接输入，木材防腐剂杂酚类化合物的应用等 。 环境化学 第一章 绪论 环境化学 第一章 绪论 有机卤化合物（orga
7、nic halogen） F（fluorine） 氟 Cl（chlorine）氯 Br（bromine）溴 I（iodine） 碘 1.氟 氯烃 2.有机溶剂：二氯甲烷 3.有机氯农药：六六六、DDT 4.PCB（poly chlorinated biphenyl）多氯联苯，有209 个同系物（congener）。PCT（poly chlorinated terphenyl）多氯三联苯，有8149个同类物 环境化学 第一章 绪论 环境化学 第一章 绪论 优先污染物（Priority Pollutants） 由于化学污染物种类繁多，世界各国都筛选一些毒性强 、难降解、残留时间长、在环境中分布广的
8、污染物优先 进行控制，称为优先污染物（priority pollutants)。 （1）美国环保局（EPA）从7万余种化学物质中筛 选出65类129种优先控制的污染物名单。其中有毒 有机化合物有114种，占总数的88.4%。包括 21种 杀虫剂，8种多氯联苯及有关化合物，26种卤代脂 肪烃，7种卤代醚，12种单环芳烃，11种酚类。6种 邻苯二甲酸酯，16种多环芳烃，7种亚硝胺及其他 化合物。 环境化学 第一章 绪论 （2）中国优先控制的有毒有机化合物： 在“黑名单”中，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 (
9、烷、烯) 烃类、6种苯系物、4种氯代苯类 1种多氯联苯、 7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 环境化学 第一章 绪论 持久性有机污染物 POPs ：Persistent Organic Pollutants 判定标准 持久性 生物蓄积性 毒性 挥发性 在远距离区域对化学品的测定 生物可获得性 社会 -经济和其他因素 首批 POPs名单 滴滴涕 DDT 狄氏剂 dieldrin 异狄氏剂 endrin 艾氏剂 aldrin 氯丹 chlordane 七氯 heptachlor 六氯苯 hexachlorobenzene (HCB) 灭蚁灵 mi
10、rex 毒杀芬 camphechlor 多氯联苯 polychlorinated biphenyls (PCBs) 11二恶英 dioxinds 12呋喃 furans 2001年斯德哥尔摩公约 2005年在我国生效 环境化学 第一章 绪论 环境化学 第一章 绪论 内分泌干扰物 Endocrine disruptoring chemicals，EDC 这些物质可模拟体内的天然荷尔蒙，与荷尔蒙的受体 结合，影响本来身体内荷尔蒙的量，以及使身体产 生对体内荷尔蒙的过度作用；或直接刺激，或抑制 内分泌系统，使内分泌系统失调，进而阻碍生殖、 发育等机能，甚至有引发恶性肿瘤与生物绝种的危 害。 环境化学
11、 第一章 绪论 多数环境激素与人体激素有相似的化学结构 主要来源： 1.医药、医疗品； 2.食品添加剂； 3.农药及其降解产物； 4.化学工业品，主要是塑料及洗涤剂中的添加物； 5.重金属； 6.二次污染物（二恶英）。 环境化学 第一章 绪论 环境化学 第一章 绪论 危害： 一、是由于食物、饮水中大量存在环境激素物质，正 在造成雄性退化，乃至男性不育症的高发。 二、是导致怀孕胎儿的致畸。经科学家研究发现，育 龄妇女长期受环境激素的污染，会使受孕胎儿畸形的 可能性大大增加，使胎儿的五官、肢体或性器官的局 部畸形。 三、是干扰和降低人体免疫机能。导致神经系统功能 障碍、智力低下，严重的还会引发某些
12、癌症。 环境化学 第一章 绪论 二、环境效应及其影响因素 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。 环境效应类型包括： 可以分为自然环境效应和人为环境效应。 按环境变化的性质划分，则可以分为环境物理效应、环 境化学效应和环境生物效应。 环境化学 第一章 绪论 1 1、环境物理效应 由物理作用引起的环境效应即为环境物理效应。 例如：噪声、地面沉降、热岛效应、温室效应等。 2、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 境效应即为环境化学效应。例如湖泊、土壤酸化。 3、环境生物（生态）效应 环境因素变化导致生
13、态系统变异而产生的后果，即为环 境生物效应。废水排入江河湖海，引起鱼类受害、任 意砍伐森林引起水土流失，造成干旱风沙灾害等。 环境化学 第一章 绪论 三、环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介 （1）污染物的迁移： 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。 污染物在环境中的迁移主要有： 机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移三种方式。 环境化学 第一章 绪论 （2）污染物的转化： 污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变存在形态污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变存在形态 或转变为另一种物质的过程。或转变为另一种物质的过程。 污染物在环境中的转化形式： 主要有氧化-还原作用、配合作用、水解作用、生物吸收 、代谢等。 污染物可在单独环境要素圈中迁移和转化，也可超越圈层 界限实现多介质迁移、转化而形成循环。 注意：污染物的迁移和转化常常是相伴进行的。 环境化学 第一章 绪论 案例分析1：酸雨形成过程 环境化学 第一章 绪论 案例分析2：Cr（III)和Cr（VI）相互转化 环境化学 第一章 绪论 案例分析3：多介质间的迁移转化形成的循环
