学习必备欢迎下载《环境化学》复习资料总结（课件版）一、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进展起来的, 以化学物质在环境中显现而引起的环境问题为讨论对象,以解决环境问题为目标的一门新兴学科；（ 2）定义 :它是一门讨论有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其掌握的化学原理和方法的科学, 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；2、环境化学的内容查明潜在有害物质在环境介质中存在的来源, 浓度水平和形状分布； 对这些潜在有害物质溯本求源,并查明它们在环境介质中和不同环境介质之间的环境化学行为； 查明这些潜在有害物质对环境、生态系统和人体健康发生作用的途径、方式、程度和风险；探究缓解或排除这些有害物质已造成的影响或防止它们可能造成影响的方法和途径；3、环境污染物：是环境化学讨论的对象, 主要指进入环境后使环境的正常组分和性质发生直接或间接的有害于人类的变化的物质；大部分污染物是人类生产和生活活动产生的；4、环境学或毒理学意义的重金属：Hg 、Cd、Pb、Zn 、Cu 、Co、Ni 、 Ba〔钡〕、Sn〔锡〕、Sb〔锑〕等,从毒性角度讲仍包括： As 、Be、Li 、Se、B、 Al 等；5、BTEX:苯、甲苯、乙基苯和三个二甲基苯的异构体；是汽油中的重要组成部分,并广泛用作溶剂；这些化合物是土壤和地下水的常见污染物；6、PAHs：多环芳烃7、有机卤化合物：①氟氯烃 （ CFCs） ②有机溶剂③有机氯农药④ PCB 多氯联苯, 有 209 个同系物和 PCT 多氯三联苯,有 8149 个同类物；8、POPs 名单：滴滴涕 〔DDT〕 六氯苯 二恶英 呋喃9、环境效应：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；10、环境本底：也称环境背景值某地未受污染的环境中某种化学元素或化学物质的含量（浓度） ；目前,未受污染的环境已经基本不存在, 因此获得环境本底已经非常困难, 一般只能获得相对轻污染的环境背景值；11、环境容量：特定环境单元在不影响其特定环境功能的情形下, 能够容纳污染物的最大量； 这里的特定环境功能一般以环境质量标准为依据；12、生物浓缩因子（ BCF ）13、生物半衰期（ BHL ）：生物体内某种物质的平稳浓度 〔mg / L〕环境中该物质的平稳浓度（ mg / L ）污染物进入生物体内后, 在代谢作用下, 污染物削减到初始浓度的一半所需要的时间, 即生物半衰期14、协同作用：一种污染物的存在会导致另一种污染物的毒性或危害性增加； 也称相乘作用； 例如伦敦烟雾中,冶炼厂排出的 SO2 废气中如含有锌、铁等金属离子的烟气气溶胶,就其危害性就会大大增加；拮抗作用：一种污染物质的毒性能够被另一种物质所抑制,称为拮抗作用；金属硒 〔Se〕能够抑制 Hg 的毒性 金属锌 〔Zn〕 能够抑制 Cd 的毒性15、常用单位介绍mg/L 一般水环境中污染物的浓度；mg/kg 一般土壤中污染物的浓度,或生物体内污染物的浓度；mg/m3 一般大气中污染物浓度；ppm, ppb, ppt----10-6 , 10-9 ,10-12； LD 致死剂量；LD100---- 肯定致死剂量； LD50---- 半致死剂量； LD0 最大耐受剂量；16、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、 分散和消逝的过程； 有机械迁移、 物理-化学迁移和生物迁移三种方式；17、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,转变存在形状或转变为另一种物质的过程；有氧化 -仍原作用、协作作用、水解作用、生物吸取、代谢等；二、大气：1、大气的主要成分：氮〔78.8%〕 、氧 〔20.95%〕 、氩 〔0.934%〕 、二氧化碳 〔0.0314%〕2 、对流层 （ Troposphere ）： 0-10~15 km 平流层 （ Stratosphere ）： 10~15-50km 中间层（ Mesosphere）： 50 -80 km 热层（ Thermosphere ）：80-500~800 km3、含硫化合物 [COS 、CS2、〔CH3〕2S 、H2S、SO2、 H2SO4、MSO4] ；含氮化合物 [N2O 、NO 、NO2] ；含碳化合物 [CO 、CO2、CHX] ；含卤素化合物 [ 卤代烃、 CFC]4、自由基：共价键均裂而成的带有未成对电子的碎片,产生方法：光解法、氧 -仍法、电解法、热解法、诱导分解法等；5、HO ·O3 光解（清洁大气中 HO ·的主要来源） O3+ . ν（ λ<290nm ）→O + O2 O + H2O → 2HO ·.HNO2 光解（污染大气中 HO ·的主要来源） HNO2+ .ν （ λ<400nm ）→ HO·+ NO.H2O2 光解 H2O2+ . ν（ λ <360nm）→ 2HO· 6、HO2 ·.醛的光解 HCHO HCHO+ .ν（ λ <313nm）→ H·+HCO· H ·+ O2 → HO2 ·HO2 ·+NO →HO ·+NO2.任何光解过程只要有 H ·和 HCO ·生成,均可与 O2 作用生成 HO2 ·HO ·+ CO → CO2 + H ·H ·+ O2 → HO2 · .H2O2光解 H2O2+ .ν（ λ <360nm ）→ 2HO· 2HO ·+H2O2 → HO2 · + H2O. 亚 硝 酸 酯 的 光 解 CH3ONO CH3ONO + .ν〔 λ<300~400nm→〕 CH3O ·+ O2→ HCHO +HO2 ·.烷氧基与 O2 的作用 RCH2O · +O2→ RCHO +HO2 ·7、R·.醛、酮的光解 CH3CHO + .ν→CH3·+HCO· CH3COCH3+ .ν→ CH3·+CH3C·O.O 和 HO ·的夺 H 反应 RH + O → R · +HO · RH + HO ·→ R · +H2O RO ·: CH3ONO + .ν→CH3O·+NO CH3ONO2+ .ν→ CH3O·+NO2RO2 · : R ·+ O2 →RO2 · RCO · + O2→ RCOO2 ·8、自由基的重要作用 :电子转移 [Fe〔CN〕6]4-+ HO ·→ [Fe〔CN〕6]3-+ OH-氢原子转移 RH + HO ·→ R ·+ H2O自由基双键加成 CH2 ＝CH2+ HO ·→ HOCH2CH2CH3O· +NO结合 O2 和 NO2R ·/ RCO ·+ O2 → RO2 ·/ RCOO2 ·RO ·/ RCOO2 ·+ NO2 → RONO2/ RCOO2NO2自 由 基 聚 合 反 应 R · + M → RM · RM · + M → RM2 · RM2 · + nM →RM〔M〕nM · RM〔M〕nM · + R ·→ RM〔M〕nMR.自由基的终止反应 2R ·→ R2RO · + R ·→ ROR2R · + I2 → 2RI 8、光化学反应：分子、原子、自由基或离子吸取光子而发生的化学反应9、CFC-XYZ1〕Z = number of fluorine atoms.2〕Y =1 + number of hydrogen atoms.3〕X= number of carbon atoms -1发泡剂： CFC-11 CFCl310、无机气体污染物： NO 、NO2 、N2O 、NH3 、HNO2 、HNO3 、亚硝酸酯、硝酸酯、亚硝酸盐、硝酸盐、铵盐,来源：自然源：生物有机体腐败 人为源：燃烧过程（固定源 1/3,流淌源 2/3） 11、NO2 的光解：大气中最重要的化学反应,大气中 O3 生成的引发反 NO2+.ν 〔 λ <313nm〕→NO+ O·O · + O2 +M → O3+ M 该反应是 O3 生成的引发反应,是 O3 唯独的人为来源12、过氧乙酰硝酸脂 PAN：是光化学烟雾的指示物；非甲烷烃（ NMHC ）13、光化学烟雾：由前述的氮氧化物和碳氢化合物的转化过程,只要大气中存在三个条件：猛烈的太阳光 +碳氢化合物、氮氧化合物 +低湿度时,就会由光化学反应引发一系列的化学过程,产生一些氧化性很强的物质,如臭氧、 PAN, HNO3 , H2O2 等二次污染物,该过程实际就是光化学烟雾的形成过程；含有氮氧化物和碳氢化合物等一次性污染物的大气, 在阳光照耀下发生化学反应而产生的二次污染物,这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象, 称为光化学烟雾, 因最早在 1940 年的美国洛杉矶第一发觉,因此又称为洛杉矶烟雾；16、影响光化学烟雾的因素：有机物的反应活性； NMHC/NOX〔 初始体积分数比 〕； HO ·阻化剂：如 DEHA （二乙基羟胺）17、硫酸烟雾型污染：硫酸烟雾也称为伦敦烟雾,由于其最早发生在英国伦敦； .主要是由于燃煤排放的二氧化硫、颗粒物、以及由于二氧化硫氧化生成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象； .这种污染一般发生在冬季、气温低、湿度高和日光弱的天气条件下； .硫酸烟雾形成过程中,二氧化硫转化为三氧化硫的氧化反应主要靠雾滴中锰、铁、氨的催化氧化过程；18、化学烟雾型污染有两种类型,即伦敦烟雾和洛杉矶烟雾,对比如下 :伦敦烟雾（硫酸型烟雾） ：白天、夜间连续显现；颗粒物、硫酸雾、 SO2；燃煤；冬季、气温低、湿度高、日光弱；对呼吸道刺激；对建筑材料损耗；仍原型洛杉矶烟雾 〔 光化学烟雾 〕 ：一般在白天,夜间消逝； HC 、PAN 、NOx 、醛类、 O3；燃烧汽油、柴油等石油类产品；夏季、气温高、湿度低、日光强；对眼睛和呼吸道刺激猛烈,橡胶开裂； 氧化型19、酸雨化学组成：阳离子： H+ 、 Ca2+、NH4+ 、Na+、K+ 、Mg2+ ；阴离子： SO42-、 NO3- 、Cl- 、HCO3-18、酸雨的形成必需具备以下几个条件：.污染源条件 ,即酸性污染物的排放以及转化条件；.大气中的气态碱性物质浓度较低,对酸性降水的缓冲才能很弱大气中颗粒物的酸碱度及其缓冲才能；.天气形式的影响；20、空气中颗粒： TSP〔总悬浮颗粒物 〕：降尘 /飘尘 RSP：可吸入悬浮颗粒物 PM10: 颗粒物小于 10 微米,相当于可吸入悬浮粒子 PM2.5: 颗粒物小于 2.5 微米21、气溶胶粒子的成核是通过物理和化学过程形成的；气体经过化学反应,向粒子转化的过程从动力学角度上可以分为以下四个阶段：(1) 均相成核或非均相成核,形成细粒子分散在空气中；(2) 在细粒子表面,经过多相气体反应,使粒子长大；(3) 由布朗凝结和湍流凝结,粒子连续长大；(4) 通过干沉降 〔重力沉降或与地面碰撞后沉降 〕和湿沉降 〔雨除和冲刷 〕清除；22、大气颗粒物的粒度有三个模：即艾根核模、积聚模和粗粒模；以下两种颗粒物合称为细粒 〔小于 2 μ m〕 ：核模： 0.005~0.05 μm,由蒸汽凝结或光化学反应使气体经成核作用（均相或非均相成核）而形成的颗粒；积聚模： 0.05~2 μ m,由核模型颗粒凝聚或通过蒸气凝结气而长大的；细颗粒主要化学组分为 SO42-、NH4+ 、 NO3- 、。