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1、1-1第一章绪论Chapter 1. Introduction环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-2环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论内容提要及重点要求内容提要及重点要求 本章简要介绍了环境化学在环境科学中和解决环境问题本章简要介绍了环境化学在环境科学中和解决环境问题上的地位和作用，它的研究内容、特点和发展动向，主要环上的地位和作用，它的研究内容、特点和发展动向，主要环境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程。要境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程。要求掌握对现代环境问题认识的发展及对环境化学提出的任务，求掌握对现代环境问题认识的发展及对环境化学提出的任务，明
2、确学习环境化学课程的目的。明确学习环境化学课程的目的。 从七八百年前因人类开始用煤产生的空气污染，发展到从七八百年前因人类开始用煤产生的空气污染，发展到当代面向当代面向2121世纪多方面的全球环境问题，无不与化学科学密世纪多方面的全球环境问题，无不与化学科学密切相关。所以，如何阐明这些危害人类的环境问题的化学机切相关。所以，如何阐明这些危害人类的环境问题的化学机制并为解决这些问题提供科学依据，已成为化学科学工作者制并为解决这些问题提供科学依据，已成为化学科学工作者的一个重要职责。环境科学与化学交叉形成的环境化学学科的一个重要职责。环境科学与化学交叉形成的环境化学学科在这方面负有特殊的使命。在这
3、方面负有特殊的使命。 1-3 第一节 环境化学 1.1 Environmental Chemistry一、一、 化学与环境化学与环境 Chemistry and Environment二、二、 什么是环境化学什么是环境化学 What is Environmental Chemistry三、三、 元素地球化学循环元素地球化学循环 Geochemical Cycle of Elements四、四、 环境化学的前沿环境化学的前沿 Frontiers of Environmental Chemistry环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-4一、化学与环境一、化学与环境一、化学与环境一、化学与环
4、境 Chemistry and Environment 环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论化学工业的发展为人类带来福祉，化学工业的发展为人类带来福祉，目前我们日常生目前我们日常生活和工农业生产所使用的化学品已多达活和工农业生产所使用的化学品已多达100000100000种以上。没有种以上。没有化学品，就没有如此繁荣的地球。化学品，就没有如此繁荣的地球。如，没有农药，就不会有粮食的高产，地球不可能支撑如此如，没有农药，就不会有粮食的高产，地球不可能支撑如此庞大的人口；庞大的人口；各种药物帮助人类战胜疾病，青霉素的使用使人类寿命出现各种药物帮助人类战胜疾病，青霉素的使用使人类寿命出现第二次飞
5、跃，平均增加了第二次飞跃，平均增加了2020岁。岁。但是，但是，人类过度依赖化学品，不当使用化学品，在生产、使人类过度依赖化学品，不当使用化学品，在生产、使用和废弃化学品的过程中疏于管理，使化学品成为环境污染用和废弃化学品的过程中疏于管理，使化学品成为环境污染的罪魁祸首。的罪魁祸首。如，难降解有机氯农药及一些具有良好性能的工业品的使用如，难降解有机氯农药及一些具有良好性能的工业品的使用被证明是过大于功，造成了被证明是过大于功，造成了“寂静的春天寂静的春天”；在人类活动过程中还无意识地产生很多副产物，如燃烧产生在人类活动过程中还无意识地产生很多副产物，如燃烧产生的多环芳烃、二噁英，饮用水消毒产生
6、的副产物等。的多环芳烃、二噁英，饮用水消毒产生的副产物等。1-5All matter is chemical; we are chemicalThe human body is a complex chemical factory Chemistry is GoodChemistry is GoodGood Things from ChemistryPharmaceuticals that have improved health and extended lifeFertilizers that have greatly increased food productivitySemicond
7、uctors that have made possible computers and other modern electronic devicesThe Downside of ChemistryPollutants Toxic substances Nonbiodegradable plastic containersThese have resulted in harm to the environment 环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-6 1928 1928年由英国细菌学家弗莱明发现了年由英国细菌学家弗莱明发现了年由英国细菌学家弗莱明发现了年由英国细菌学家弗莱明发现了
8、青霉素，青霉素，青霉素，青霉素，19401940年，牛津大学的病理学家年，牛津大学的病理学家年，牛津大学的病理学家年，牛津大学的病理学家弗洛里和病理化学家钱恩合成了青霉素。弗洛里和病理化学家钱恩合成了青霉素。弗洛里和病理化学家钱恩合成了青霉素。弗洛里和病理化学家钱恩合成了青霉素。三人获三人获三人获三人获19451945年诺贝尔生理学和医学奖。年诺贝尔生理学和医学奖。年诺贝尔生理学和医学奖。年诺贝尔生理学和医学奖。青霉素的成功合成带动了药物合成革命，青霉素的成功合成带动了药物合成革命，青霉素的成功合成带动了药物合成革命，青霉素的成功合成带动了药物合成革命，而且至今青霉素都是一个廉价有效的抗而且至
9、今青霉素都是一个廉价有效的抗而且至今青霉素都是一个廉价有效的抗而且至今青霉素都是一个廉价有效的抗生素。但是一些抗生素的滥用，造成环生素。但是一些抗生素的滥用，造成环生素。但是一些抗生素的滥用，造成环生素。但是一些抗生素的滥用，造成环境积累，对生态系统产生危害境积累，对生态系统产生危害境积累，对生态系统产生危害境积累，对生态系统产生危害。 环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论 19451945年，瑞士化学家穆勒发明合成了年，瑞士化学家穆勒发明合成了年，瑞士化学家穆勒发明合成了年，瑞士化学家穆勒发明合成了DDT DDT ，能够有效地杀死蚊虫、控制疟疾，能够有效地杀死蚊虫、控制疟疾，能够有效地杀
10、死蚊虫、控制疟疾，能够有效地杀死蚊虫、控制疟疾蔓延。穆勒因此于蔓延。穆勒因此于蔓延。穆勒因此于蔓延。穆勒因此于19481948年荣获诺贝尔生年荣获诺贝尔生年荣获诺贝尔生年荣获诺贝尔生理医学奖。后来发现包括理医学奖。后来发现包括理医学奖。后来发现包括理医学奖。后来发现包括DDTDDT在内的很在内的很在内的很在内的很多有机氯农药难于降解，在生物体内富多有机氯农药难于降解，在生物体内富多有机氯农药难于降解，在生物体内富多有机氯农药难于降解，在生物体内富集，沿着食物链放大，危害人类和生态集，沿着食物链放大，危害人类和生态集，沿着食物链放大，危害人类和生态集，沿着食物链放大，危害人类和生态系统健康。系统
11、健康。系统健康。系统健康。 1-7“By sensible definition， any by-product of a chemical operation for which there is no profitable use is a waste. The most convenient, least expensive way of disposing of said waste up the chimney or down the river is best.”From American Chemical IndustryA History, W. Haynes, D. Van
12、Nostrand Co., 1954The Old Attitude环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-71-71-8全球全球十大十大环境环境污染污染事件事件 1. 马斯河谷烟雾事件马斯河谷烟雾事件 1930年年 2. 洛杉矶光化学烟雾事件洛杉矶光化学烟雾事件 1943年年 3. 多诺拉烟雾事件多诺拉烟雾事件 1948年年 4. 伦敦烟雾事件伦敦烟雾事件 1952年年 5. 日本水俣病事件日本水俣病事件 19531956年年 6. 日本骨痛病事件日本骨痛病事件 19551972年年 7. 日本米糠油事件日本米糠油事件 1968年年 8. 印度博帕尔事件印度博帕尔事件 1984年年 9.
13、 剧毒物质污染莱茵河事件剧毒物质污染莱茵河事件 1986年年 10. 切尔诺贝利核泄漏事件切尔诺贝利核泄漏事件 1986年年 环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-9Chemistry is required to deal with environmental problems and challenges to sustainabilityOf all professionals, chemists are the best qualified to understand environmental problems from the misuse of chemicalsThe p
14、ractice of environmentally beneficial chemistry is not a burden, but rather an opportunity that challenges human imagination and ingenuityGreen Chemistry seeks to present a body of chemical knowledge from the most fundamental level within a framework of the relationship between chemical science and
15、human beings, their surroundings, and their environment.Chemists and Chemistry are Part of Chemists and Chemistry are Part of the Solutionthe Solution环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-10 第一节 环境化学 1.1 Environmental Chemistry一、一、 化学与环境化学与环境 Chemistry and Environment二、二、 什么是环境化学什么是环境化学 What is Environmental Chemis
16、try三、三、 元素地球化学循环元素地球化学循环 Geochemical Cycle of Elements四、四、 环境化学的前沿环境化学的前沿 Frontiers of Environmental Chemistry环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-11二、什么是环境化学二、什么是环境化学二、什么是环境化学二、什么是环境化学 What is Environmental Chemistry1. 1. 学科隶属学科隶属 环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础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上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起
17、的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的新环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的新型学科。它既是环境科学的核心组成部分，也是化型学科。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。学科学的一个新的重要分支。2. 2. 定义定义 环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的中的中的中的存在、化学特性、行为和效应存在、化学特性、行为和效应存在、化学特性、行为和效应存在、化学特性、行为和效应及其及其及其及其控制的化学控制的化学控制的化学控制的化学原理和方法原
18、理和方法原理和方法原理和方法的科学。的科学。的科学。的科学。环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-12Environmental Chemistry may be defined as the study of the sources, reactions, transport, effects, and fates of chemical species in water, soil, air, and living environments and the effects of technology thereon.环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论SOSO2 2SOSO2 2
19、+1/2OO2 2+H2 2OOH2 2SOSO4 4H2 2SOSO4 4Acid precipitationS (in coal)S (in coal)+OO2 2SOSO2 2H2 2SOSO4 4From Environmental Chemistry, S.E. Manahan, CRC Press, 20041-133. 3. 研究内容：研究内容：环境化学研究有害物质在环境介质中存在环境化学研究有害物质在环境介质中存在环境化学研究有害物质在环境介质中存在环境化学研究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的来源、浓度水平和形态，它们在个别环境介质中和
20、不的来源、浓度水平和形态，它们在个别环境介质中和不的来源、浓度水平和形态，它们在个别环境介质中和不同介质间的同介质间的同介质间的同介质间的环境化学行为，环境化学行为，环境化学行为，环境化学行为，有害物质对环境和生态系统有害物质对环境和生态系统有害物质对环境和生态系统有害物质对环境和生态系统及人体健康产生效应的及人体健康产生效应的及人体健康产生效应的及人体健康产生效应的机制和风险性，机制和风险性，机制和风险性，机制和风险性，有害物质已造成有害物质已造成有害物质已造成有害物质已造成影响的影响的影响的影响的缓解缓解缓解缓解和和和和消除消除消除消除及及及及防止防止防止防止产生危害的方法和途径。产生危害
21、的方法和途径。产生危害的方法和途径。产生危害的方法和途径。环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论4. 4. 4. 4. 研究特点研究特点研究特点研究特点：从微观的从微观的从微观的从微观的原子、分子水平原子、分子水平原子、分子水平原子、分子水平上研究宏观的上研究宏观的上研究宏观的上研究宏观的环境现象与变化的环境现象与变化的环境现象与变化的环境现象与变化的化学机制化学机制化学机制化学机制。5. 5. 5. 5. 核心：核心：核心：核心：研究化学污染物在环境介质中的研究化学污染物在环境介质中的研究化学污染物在环境介质中的研究化学污染物在环境介质中的 迁移迁移迁移迁移 transfertransfe
22、rtransfertransfer 转化转化转化转化 transformationtransformationtransformationtransformation1-14Hazardous CompoundsEnvironmental SystemMathematical model环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论Characterization of important environmental processes (transport, mixing, boundary fluxes, etc.) and relevant properties (temperature, p
23、H, water composition, soil constituents, light intensity, wind velocity, microbial activity, etc.)Conceptual model for hazardous compound in environmental system consideredQuantitative description of fate of the hazardous compound in the environmental system considered Determination of the relevant
24、compound properties and reactivitiesQuestion to be answeredInput dataFrom Environmental Organic Chemistry, R.P. Schwarzenbach, Wiley-Interscience, 2003环环环环境境境境化化化化学学学学研研研研究究究究思思思思路路路路1-15atmospherehydrospheregeospherelithospherebiosphereanthrosphere环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论环环环环境境境境各各各各圈圈圈圈层层层层N2，固氮，固氮，CO
25、2，O2，污染物，污染物，水蒸气水蒸气1-166. 6. 6. 6. 分支学科分支学科分支学科分支学科环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-17 第一节 环境化学 1.1 Environmental Chemistry一、一、 化学与环境化学与环境 Chemistry and Environment二、二、 什么是环境化学什么是环境化学 What is Environmental Chemistry三、三、 元素地球化学循环元素地球化学循环 Geochemical Cycle of Elements四、四、 环境化学的前沿环境化学的前沿 Frontiers of Environmenta
26、l Chemistry环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-18三、三、 元素地球化学循环元素地球化学循环 Geochemical Cycle of Elements环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1. 1. 氧的循环氧的循环 （Oxygen Cycle）1-19环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论From Environmental Chemistry, S.E. Manahan, CRC Press, 20041-202 2. .碳碳的的循循环环（ Carbon Cycle ）环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论大气中的CO2溶解作用和化学过程溶解性的无机碳主要为HC
27、O3以溶解的CO2的溶解作用化学沉淀作用和无机碳结合于微生物外壳不溶性无机碳，主 要 为 CaCO3和CaCO3 MgCO3光合作用生物降解固 定 的 有 机 碳（CH2O）和人为合成的碳固 定 的 有 机 烃 类 ，CxH2x和油母页岩用石油原料生产的异型物质生 物 地 球化学过程1-21环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论From Environmental Chemistry, S.E. Manahan, CRC Press, 20042 2. .碳碳的的循循环环（ Carbon Cycle ）CxH2x1-223 3. .氮氮的的循循环环（ Nitrogen Cycle ）人类活动
28、圈NH3，HNO3，NO，NO2无机硝酸盐，有机氮化合物生物圈生物结合氮，像蛋白质中的氨基（ NH2）氮污染物的排放，NO，NO2N2的固定，像NH3来自沉降的溶解NH4，NO3分子N2的固定作用，像氨基氮微生物释放的N2，N2O，NH3采矿的硝酸盐化肥，含氮污染物化肥，NO3由分解产生的NH4，NO3大气圈N2，一些N2O，痕量NO，NO2，HNO3，NH4NO3环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论水圈和岩石圈溶解的NO3，NH4在死生物质和化石燃料中的有机结合氮1-233.3. 氮的循环氮的循环（Nitrogen Cycle）环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论From Envir
29、onmental Chemistry, S.E. Manahan, CRC Press, 20041-24From Environmental Chemistry, S.E. Manahan, CRC Press, 20044.4. 硫的循环硫的循环（Sulfur Cycle）环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论大气中的硫大气中的硫溶解或非溶溶解或非溶解的无机硫解的无机硫被生物同化被生物同化生物体内生物体内的硫的硫微生物代谢微生物代谢微生物代谢微生物代谢产生的小分产生的小分子有机硫子有机硫外来化合物外来化合物杀虫剂中的杀虫剂中的含硫基团含硫基团生物降解生物降解硫化物硫化物和金属和金属硫化物
30、硫化物硫化物氧化硫化物氧化硫硫酸酸盐盐还还原原元素硫元素硫 分分 解解大气中的硫与其他大气中的硫与其他环境圈层的交换环境圈层的交换1-25From Environmental Chemistry, S.E. Manahan, CRC Press, 20045. 5. 磷的循环磷的循环（Phosphorous Cycle）环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论溶解态无机磷酸溶解态无机磷酸盐和聚磷酸盐盐和聚磷酸盐非溶解态无非溶解态无机磷酸盐机磷酸盐化肥径流化肥径流废水废水洗涤剂洗涤剂外来化合物外来化合物中的有机磷中的有机磷底泥中的生物、底泥中的生物、有机和无机磷有机和无机磷生物磷，主生物磷，主要
31、是核酸要是核酸生生物物同同化化微微生生物物降降解解溶溶解解沉沉淀淀1-26 第一节 环境化学 1.1 Environmental Chemistry一、一、 化学与环境化学与环境 Chemistry and Environment二、二、 什么是环境化学什么是环境化学 What is Environmental Chemistry三、三、 元素地球化学循环元素地球化学循环 Geochemical Cycle of Elements四、四、 环境化学的前沿环境化学的前沿 Frontiers of Environmental Chemistry环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-27四、四
32、、 环境化学的前沿环境化学的前沿 Frontiers of Environmental Chemistryn n微量化、微观化微量化、微观化微量化、微观化微量化、微观化n n宏观化宏观化宏观化宏观化n n复合污染、综合化复合污染、综合化复合污染、综合化复合污染、综合化n n理论化理论化理论化理论化n n界面过程、多相性界面过程、多相性界面过程、多相性界面过程、多相性n n新型化学品新型化学品新型化学品新型化学品n n学科交叉学科交叉学科交叉学科交叉n n环境友好技术的开发环境友好技术的开发环境友好技术的开发环境友好技术的开发环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-28第二节 环境各圈层1.
33、2 Environmental Spheres环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-29环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论干湿沉降挥发工农业及生活废工农业及生活废气、废渣及废水气、废渣及废水的排放的排放生物富集生物富集食物链食物链吸附吸附/ /解吸解吸沉降再悬浮沉降再悬浮悬浮颗粒物悬浮颗粒物胶体胶体DOCDOC流失吸附碳酸盐循环碳酸盐循环大气圈大气圈大气圈大气圈土壤圈土壤圈土壤圈土壤圈水圈水圈水圈水圈地下含水层地下含水层地下含水层地下含水层生物圈生物圈生物圈生物圈人类活人类活人类活人类活动圈动圈动圈动圈1-30环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论Pressure in kPaT
34、hermosphereMesosphere1-31环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论热层热层中间层中间层平流层：臭氧层破坏平流层：臭氧层破坏对流层：污染物存留对流层：污染物存留的的主要场所主要场所自由基光化学反应自由基光化学反应扩散与迁移扩散与迁移颗粒物吸附与载带颗粒物吸附与载带重要的大气化学过程示意图重要的大气化学过程示意图重要的大气化学过程示意图重要的大气化学过程示意图1-32环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论大气颗粒物的相关反应大气颗粒物的相关反应大气颗粒物的相关反应大气颗粒物的相关反应From Environmental Chemistry, S.E. Manahan, C
35、RC Press, 2004 h1-33环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论大气中的水大气中的水冰和雪冰和雪人类生活、市政人类生活、市政及工业用水及工业用水大气中云、雾和降水中的水大气中云、雾和降水中的水生物圈中的水生物圈中的水海洋水海洋水地表淡水地表淡水井水井水地下含水层中的水地下含水层中的水水圈的构成水圈的构成Water in the geosphereGroundwater in aquifers1-34水的循环，水的循环，1012 L/d环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-35O2 CO2 COCO2 2 +H+H2 2O O + + h h CCH H2 2O +O +
36、O O2 2 Epilimnion PhotolysisRelatively high dissolved O2, chemical species in oxidized forms Thermocline Hypolimnion Relatively low dissolved O2, chemical species in reduced formsExchange of chemical species with sediments 湖泊的分层环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论水体的分层水体的分层From Environmental Chemistry, S.E. Manahan
37、, CRC Press, 20041-36环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论沉积物沉积物是水是水是水是水环境污染物的一环境污染物的一环境污染物的一环境污染物的一个汇，不同深度个汇，不同深度个汇，不同深度个汇，不同深度的沉积物反映不的沉积物反映不的沉积物反映不的沉积物反映不同年代的污染。同年代的污染。同年代的污染。同年代的污染。随着水环境的改随着水环境的改随着水环境的改随着水环境的改善，污染沉积物善，污染沉积物善，污染沉积物善，污染沉积物可能成为水污染可能成为水污染可能成为水污染可能成为水污染的一个内源。如，的一个内源。如，的一个内源。如，的一个内源。如，滇池沉积物中磷滇池沉积物中磷滇池沉
38、积物中磷滇池沉积物中磷的释放对于滇池的释放对于滇池的释放对于滇池的释放对于滇池水体富营养化的水体富营养化的水体富营养化的水体富营养化的作用作用作用作用。From Environmental Organic Chemistry, R.P. Schwarzenbach, Wiley-Interscience, 20031-37土 壤土 壤干湿沉降挥发扬尘陆生食物链垃圾填埋场地下储油罐农药流失吸附地下水地下水环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论吸附解吸重金属形态重金属形态重金属形态重金属形态过程过程过程过程有机污染物有机污染物有机污染物有机污染物微生物降解微生物降解微生物降解微生物降解水解等过程
39、水解等过程水解等过程水解等过程吸收和摄取吸收和摄取吸收和摄取吸收和摄取1-38EEE土壤土壤是高度不均一系统，造成污染物在土壤中具是高度不均一系统，造成污染物在土壤中具有不同的形态或者结合状态，导致了过程的非线性有不同的形态或者结合状态，导致了过程的非线性及污染物的生物有效性降低及污染物的生物有效性降低环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论矿物骨架矿物骨架矿物骨架矿物骨架金属氧化物金属氧化物金属氧化物金属氧化物土壤有机质土壤有机质土壤有机质土壤有机质水分水分水分水分空气空气空气空气有机质具有有机质具有有机质具有有机质具有松散易变形松散易变形松散易变形松散易变形的结构和紧的结构和紧的结构和紧的
40、结构和紧密刚性的结密刚性的结密刚性的结密刚性的结构构构构表面具表面具表面具表面具有不同有不同有不同有不同的结合的结合的结合的结合能能能能分布着微米级分布着微米级分布着微米级分布着微米级到纳米级大小到纳米级大小到纳米级大小到纳米级大小不等的孔不等的孔不等的孔不等的孔1-381-39地下含水层地下含水层环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论只有在土壤中不只有在土壤中不容易被吸附的物容易被吸附的物质，如硝酸根，质，如硝酸根，才容易造成地下才容易造成地下水的污染水的污染NAPL的污染的污染非水相液体非水相液体非水相液体非水相液体Non - aqueous phase liquidNon - aque
41、ous phase liquid1-40第三节 环境污染物1.3 Environmental Pollutants一、重金属一、重金属 Heavy Metals二、营养元素二、营养元素 Nutrient Elements三、有机污染物三、有机污染物 Organic Pollutants环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-41环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论一、重金属一、重金属 Heavy Metals元素周期表中，只有二十二个非金属元素（包括惰性元素），其余全为金属元素（包括过渡元素）。但是有环境学或毒理学意义的重金属，包括汞、镉、铅、锌、铜、钴、镍、钡、锡、锑等，从毒性角度通
42、常将砷、铍、锂、硒、硼、铝等也包括在内。1-411-411-42Examples of Important Heavy Metals in the Environment ElementSourcesEffects and SignificanceArsenicMining by-product, chem-Toxic, possibly carcinogenic ical wasteChromiumMetal platingEssential as Cr(), toxic as Cr()CopperMetal plating, mining,Essential trace element,
43、toxic to industrial waste plants and algae at higher levelsLeadIndustrial waste, miningToxic, harms wildlifeManganeseIndustrial wastes, acid mine Toxic to plants, damages fixtures water, microbial action by stainingMolybdenum Industrial wastes, naturalEssential to plants, toxic to animals sourcesSel
44、eniumNatural sources, coalEssential at lower levels, toxic at higher levelsZincIndustrial waste, metalEssential element, toxic to plants at plating, plumbing higher levels环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1.1.非降解性非降解性 （Nondegradability）1-43重金属废水重金属废水，传统传统的生物处理过程无效，的生物处理过程无效，只能依赖专门的分离只能依赖专门的分离技术：离子交换、技术：离子交换、（电）化学
45、沉淀、吸（电）化学沉淀、吸附、膜分离。附、膜分离。重金属污染土壤修重金属污染土壤修复复稀释法稀释法相转移：冲洗、植物相转移：冲洗、植物修复、电动力学、热修复、电动力学、热解析解析形态转化固定化、价形态转化固定化、价态转化态转化环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-44水环境：吸附 - 解吸、溶解 - 沉淀、氧化- 还原、配合、胶体结合态土壤环境：水溶态、可交换态、碳酸盐结合态、金属氧化物结合态、有机物结合态、硫化物结合态、残渣态等金属有机污染物：有机汞、有机锡、有机砷、有机硒环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论2. 2. 形态形态 (Speciation) 价态，结合状态等价态，结合
46、状态等1-45环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论Cr的主要形态的主要形态 铬离子主要形态的铬离子主要形态的Eh pH图图 （25 C）Eh/V1-46铝是人们家用餐具的材料，而铝离子能穿过血脑屏障进入人的大脑组织， 引起痴呆等严重后果。 铜、铅、锌离子态的毒性都远远大于配合态，而且配合物愈稳定，其毒性愈低。金属有机态的毒性往往大于无机态的毒性。价态不同毒性也不同，铬（）的毒性大于铬（）。而亚砷酸盐的毒性比砷酸盐大60倍。价态不同，其配合能力及被土壤中腐殖酸固定程度也不同，对生态系统的威胁也随之转变。如铅（）的移动性远远小于铅（）。 形态研究的意义形态研究的意义环境化学环境化学 第一章第一
47、章 绪论绪论1-47环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论土壤中重金属形态划分举例土壤中重金属形态划分举例土壤中重金属形态划分举例土壤中重金属形态划分举例BCR分级萃取方法（分级萃取方法（1 g 土壤）土壤）1-483.3. 路易斯软硬酸碱理论路易斯软硬酸碱理论（SHABSHAB） Lewis Soft Hard Acid and Base Theory半径小、电荷量高或者较高的电负性、可极化度小：硬；离子化半径大、电荷量小或者较小的电负性、可极化度大：软；共价键u路易斯硬酸：H+、Na+、K+、Be2+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Al3+、 Cr3+、Fe3+、As3+ uInterm
48、ediate：Co2+、Fe2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+u路易斯软酸：Cu+、Ag+、Hg22+、Pd2+、Cd2+、Hg2+、CH3Hg+ u路易斯硬碱：H2O、OH-、F-、Cl-、PO43-、SO42-、CO32-、O2- uIntermediate：Br-、NO2-、SO32-u路易斯软碱：SH-、S2-、RS-、CN-、SCN-、R2S、RSH、RS-环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论构成自然圈层，如岩石的成分构成自然圈层，如岩石的成分重金属与生物大分子结合，产生毒性机制重金属与生物大分子结合，产生毒性机制1-49第三节 环境污染物1.3 Environment
49、al Pollutants一、重金属一、重金属 Heavy Metals二、营养元素二、营养元素 Nutrient Elements三、有机污染物三、有机污染物 Organic Pollutants环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-50 水中的水中的水中的水中的NN、P P、C C、OO和微量元素如和微量元素如和微量元素如和微量元素如FeFe、MnMn、ZnZn是是是是湖泊等水体中生物的必需元素。营养元素丰富的水体通湖泊等水体中生物的必需元素。营养元素丰富的水体通湖泊等水体中生物的必需元素。营养元素丰富的水体通湖泊等水体中生物的必需元素。营养元素丰富的水体通过光合作用，产生大量的植物
50、生命体，构成水生态系统过光合作用，产生大量的植物生命体，构成水生态系统过光合作用，产生大量的植物生命体，构成水生态系统过光合作用，产生大量的植物生命体，构成水生态系统的初级生产力。但是当营养元素过剩时，导致藻类疯长，的初级生产力。但是当营养元素过剩时，导致藻类疯长，的初级生产力。但是当营养元素过剩时，导致藻类疯长，的初级生产力。但是当营养元素过剩时，导致藻类疯长，引起一系列水环境问题。引起一系列水环境问题。引起一系列水环境问题。引起一系列水环境问题。水体富营养化。水体富营养化。水体富营养化。水体富营养化。 环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论二、营养元素二、营养元素 Nutrient El
51、ements20072007年太湖蓝藻暴发年太湖蓝藻暴发水水葫葫芦芦成成为为灾灾害害1-51环境化环境化 第一章第一章 绪论绪论全国水体富营养化趋势加重全国水体富营养化趋势加重中国主要水域的水质等级变化中国主要水域的水质等级变化 依据中华人民共和国环境保护部制定的水质标准依据中华人民共和国环境保护部制定的水质标准依据中华人民共和国环境保护部制定的水质标准依据中华人民共和国环境保护部制定的水质标准1-52环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论化肥的过度使用成为水体营养元素污染的一个主要原因化肥的过度使用成为水体营养元素污染的一个主要原因中国与世界一些国家和地区耕地化肥用量比较中国与世界一些国家
52、和地区耕地化肥用量比较19781999年我国化肥使用量变化情况 年 份化肥使用量（纯量）/ 104 t 1-53n固氮：固氮：将气态氮转化为铵根离子将气态氮转化为铵根离子n硝化：硝化：由铵根离子转化为硝酸盐由铵根离子转化为硝酸盐n反硝化：反硝化：由硝酸盐经亚硝酸盐转化为氮气由硝酸盐经亚硝酸盐转化为氮气 NH4+N2 N2O NO NO2-NO2 NO3-固氮反硝化 环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论氮具有复杂的形态及生物地球化学过程氮具有复杂的形态及生物地球化学过程硝硝 化化1-54np pE E 5 7 7时，时，NONO3 3- -是主要形态。是主要形态。水土环境中无机氮主要形态分布
53、水土环境中无机氮主要形态分布环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论lg cpE1-55环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论陆生生态系统中氮的循环陆生生态系统中氮的循环1-56环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论大气中无机氮氧化物的转化大气中无机氮氧化物的转化 O + NO h + NO2 h+1-57第三节 环境污染物1.3 Environmental Pollutants一、重金属一、重金属 Heavy Metals二、营养元素二、营养元素 Nutrient Elements三、有机污染物三、有机污染物 Organic Pollutants环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1
54、-58有数的元素有数的元素: 碳、氢、氧、氮、硫、磷和卤素（氟、碳、氢、氧、氮、硫、磷和卤素（氟、氯、溴、碘）等通过共价键组成。氯、溴、碘）等通过共价键组成。内层电荷内层电荷内层电荷内层电荷+1+1+4+4+5+5+6+6+7+7内层体积增大内层体积增大内层体积增大内层体积增大HH 2.22.2C CN NOOF F2.52.53.03.03.53.54.04.0P PS SClCl2.22.22.52.53.03.0BrBr2.82.8I I2.5 2.5 三、有机污染物三、有机污染物 Organic Pollutants1. 1. 基本特性基本特性（1 1） 电负性电负性 (Electro
55、nic Negativity)环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-59（2 2）成键）成键 (Bond)单键：饱和键单键：饱和键双键、三键：不饱和键双键、三键：不饱和键离域键：芳香结构离域键：芳香结构氢键氢键（3 3）立体异构与构象）立体异构与构象 (Stereo Isomers and Conformation)手性异构手性异构非手性异构非手性异构构象：椅式异构、船式异构构象：椅式异构、船式异构环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-60环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论2.2. 环境有机化合物的分类环境有机化合物的分类(1) (1) 碳氢化合物碳氢化合物 （Hydroca
56、rbons） BTEX苯苯 benzene甲苯甲苯 toluene乙苯乙苯 ethylbenzene三个二甲苯的异构体三个二甲苯的异构体 xylene ortho ortho 邻邻 meso meso 间间 para para 对对 BTEX化合物是汽油中的重要组分，化合物是汽油中的重要组分，并广泛用作溶剂。这些化合物是并广泛用作溶剂。这些化合物是土壤和地土壤和地下水下水中最常见的污染物，尤其是苯具有很中最常见的污染物，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。关土壤和地下水修复领域的研究。苯苯 甲苯甲苯 乙苯乙苯 邻、
57、间、邻、间、对二甲苯对二甲苯1-61环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论 多环芳烃多环芳烃 （Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs） 多环芳烃类污染物在环境中的主要来源包括化石燃料（汽油、多环芳烃类污染物在环境中的主要来源包括化石燃料（汽油、石油、煤）的燃烧，森林大火，矿物油（事故性的直接输入），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。木材防腐剂杂酚类化合物的应用等。a1-62（2 2）有机卤化物）有机卤化物 （Organohalogens Halogenated Organic Compounds）环境
58、化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论 惰性、不可燃气体、液体和固体，稳定理化性质惰性、不可燃气体、液体和固体，稳定理化性质, , 典型的典型的例子包括多氯代的、含一个碳和两个碳的化合物，这些物质用例子包括多氯代的、含一个碳和两个碳的化合物，这些物质用量巨大（每年达数十万吨到数百万吨），主要用作量巨大（每年达数十万吨到数百万吨），主要用作气溶胶喷射气溶胶喷射剂、制冷剂、塑料窗体的发泡剂、麻醉剂，以及各种用途的溶剂、制冷剂、塑料窗体的发泡剂、麻醉剂，以及各种用途的溶剂剂等，由于这些物质在对流层中具有高挥发性和强持久性，尤等，由于这些物质在对流层中具有高挥发性和强持久性，尤其是氟烃和氟氯烃（其是氟烃
59、和氟氯烃（FCsFCs和和CFCsCFCs，也称氟利昂）可以导致平流，也称氟利昂）可以导致平流层下层臭氧的耗竭，并且能够造成全球气候变暖，因此受到广层下层臭氧的耗竭，并且能够造成全球气候变暖，因此受到广泛的关注，这些物质正在分别被含氢的氟烃和氯氟烃（泛的关注，这些物质正在分别被含氢的氟烃和氯氟烃（HFCsHFCs和和HCFCsHCFCs）等所取代，后者的半衰期要小得多。）等所取代，后者的半衰期要小得多。 F（fluorine） 氟氟 Cl（chlorine）氯氯 Br（bromine）溴溴 I（iodine） 碘碘 氟氯烃氟氯烃 (Hydrochlorofluorocarbons HCFCs)
60、 1-63 有机氯溶剂有机氯溶剂 (Chlorinated Solvents)环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论Examples of Important Industrially Product C1- and C2- Halocarbons1-64 有机氯农药有机氯农药 (Chlorinated Pesticides)环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论甲氧滴滴涕甲氧滴滴涕艾氏剂艾氏剂氯氯 丹丹(异异)狄氏剂狄氏剂七氯七氯毒杀芬毒杀芬林林 丹丹除草剂除草剂杀虫剂杀虫剂1-65 多氯联苯多氯联苯 (Poly-chlorinated Biphenyls, PCBs） 多氯联苯（多氯联
61、苯（PCBsPCBs），有），有209209个同系物（个同系物（congenerscongeners）； 多氯三联苯多氯三联苯 （Poly-chlorinated terphenyls,Poly-chlorinated terphenyls, PCTsPCTs）有有81498149个同个同系物。系物。 迄今为止，迄今为止，PCBsPCBs和和PCTsPCTs的产量超过的产量超过100 100 万万t t，这些物质广泛用作蜡、，这些物质广泛用作蜡、打印用墨、油漆和颜料，以及电容器绝缘液、变压器散热剂、液压机打印用墨、油漆和颜料，以及电容器绝缘液、变压器散热剂、液压机液体、传热液体、润滑油、增塑剂
62、、阻燃剂等。这些物质在生产、储液体、传热液体、润滑油、增塑剂、阻燃剂等。这些物质在生产、储存时，尤其在处置地都能进入环境。虽然存时，尤其在处置地都能进入环境。虽然PCBsPCBs和和PCTsPCTs在很多国家已经在很多国家已经禁止或严格限制生产和使用，但是它们在环境中仍然无处不在。禁止或严格限制生产和使用，但是它们在环境中仍然无处不在。环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论ClmClnClmClkCln 多氯联苯多氯联苯 多氯三联苯多氯三联苯（PCBs，209个同系物）个同系物） （PCTs， 8149个同系物个同系物）1-66 消毒副产物消毒副产物 (Disinfection By - p
63、roducts) 废水和饮用水中用氯进行消毒，以及造纸厂的漂白工艺等都会产生废水和饮用水中用氯进行消毒，以及造纸厂的漂白工艺等都会产生很多已知的和未知的氯代化合物，并进入环境。例如，三卤代甲烷化合很多已知的和未知的氯代化合物，并进入环境。例如，三卤代甲烷化合物物（tri-halogenated methane, THMs）就是这些氯代化合物中比较重就是这些氯代化合物中比较重要的一类，其中包括要的一类，其中包括CHCl3、CHBrCl2、CHBr2Cl及及CHBr3等。等。 二噁英二噁英 （Dioxin） 工业过程及垃圾燃烧副产物，特别是焚烧氯含量高的废物，在焚烧温工业过程及垃圾燃烧副产物，特别
64、是焚烧氯含量高的废物，在焚烧温度低于度低于800 800 ， 同时存在金属如铁、铜等催化条件下，二噁英会大量同时存在金属如铁、铜等催化条件下，二噁英会大量产生。产生。 环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论二噁英（二噁英（135个异构体）个异构体） 二噁英呋喃（二噁英呋喃（75个异构体）个异构体）-p-p-1-67 氧具有很高的电负性（氧具有很高的电负性（3.53.5），可以与氢原子、），可以与氢原子、碳原子、氮原子、磷原子和硫原子形成极性共价键，碳原子、氮原子、磷原子和硫原子形成极性共价键，增加了化合物的溶解性和反应活性。增加了化合物的溶解性和反应活性。（3 3） 含氧官能团含氧官能团 (
65、Oxygen Containing Functional Groups)环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论 醇、酚和醚醇、酚和醚 (Alcohol, Phenol, and Ether) OHOH官能团的特性：官能团的特性：可形成氢键。可形成氢键。R ROHOH基团在水溶液中可能会发生解离，即相当于弱酸。基团在水溶液中可能会发生解离，即相当于弱酸。一些酚类化合物容易氧化，形成稳定的自由基。一些酚类化合物容易氧化，形成稳定的自由基。1-68环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论广泛应用的非离广泛应用的非离子型表面活性剂子型表面活性剂降 解典型化合物典型化合物 壬基酚壬基酚 ( (nony
66、lphenol)毒性增大、持久毒性增大、持久性增大、内分泌性增大、内分泌干扰性。干扰性。H19C9H19C9H19C9H19C9H19C9H19C9(OCH2CH2)nOHOCH2CH2OH OCH2CH2OCH2CH2OH OCH2COOHOCH2CH2 OCH2COOHOHNPnEONP1EONP2EONP1ECNP2ECNP壬基酚聚氧乙烯醚壬基酚一氧乙烯醚壬基酚二氧乙烯醚壬基酚氧乙酸壬基酚氧乙基氧乙酸壬基酚1-69环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论典型化合物典型化合物 五氯酚五氯酚 pentachloro- phenolClClClClClOH 一种高效、价廉的广谱杀虫剂、防一种高
67、效、价廉的广谱杀虫剂、防腐剂、除草剂，曾长期在世界范围内腐剂、除草剂，曾长期在世界范围内使用。我国从使用。我国从2020世纪世纪6060年代早期开始，年代早期开始，曾在血吸虫病流行区大量使用，用于曾在血吸虫病流行区大量使用，用于杀灭血吸虫的中间宿主钉螺。目前，杀灭血吸虫的中间宿主钉螺。目前，五氯酚主要用作木材防腐剂。尽管欧五氯酚主要用作木材防腐剂。尽管欧洲的一些发达国家已停止或限制使用洲的一些发达国家已停止或限制使用五氯酚，但在一些发展中国家五氯酚五氯酚，但在一些发展中国家五氯酚仍被作为重要的农药而使用。仍被作为重要的农药而使用。 1-70 羧酸酯羧酸酯 (Carboxylic Acid Es
68、ters) 邻苯二甲酸酯类物质主要用作增塑剂，在塑料中以游离邻苯二甲酸酯类物质主要用作增塑剂，在塑料中以游离态存在，非常容易释放。其在全球的年产量超过态存在，非常容易释放。其在全球的年产量超过100100万万t t。COOR1COOR2环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论R为异己基、丁基、甲基等。为异己基、丁基、甲基等。随着侧链的延长，溶解性减随着侧链的延长，溶解性减弱，生物富集性增加，可降弱，生物富集性增加，可降解性减弱。解性减弱。疑似致癌物疑似致癌物疑似内分泌干扰物疑似内分泌干扰物1-71 氨基氨基 (Amino Group)n氨基会参与氢键的形成。氨基会参与氢键的形成。n氨基是弱碱，
69、在水溶液中可以获得一个质子，形成铵根离子。氨基是弱碱，在水溶液中可以获得一个质子，形成铵根离子。n氨基可以作为氨基可以作为 电子供体。电子供体。n用作抗氧化剂。用作抗氧化剂。硝基硝基 (Nitro Group)n硝基具有很强的吸电子性质。硝基具有很强的吸电子性质。n硝基具有强氧化性。硝基具有强氧化性。（4 4）含氮官能团）含氮官能团 (Nitrogen Containing Functional Groups)环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论NO2NO2O2NCH32,4,6-2,4,6-三硝基甲苯三硝基甲苯 （2,4,6-trinitrotoluene2,4,6-trinitroto
70、luene）TNTTNT，第二次世界大战期间的主要炸药。，第二次世界大战期间的主要炸药。1-72偶氮染料偶氮染料 (Azo Dye)含氮除草剂含氮除草剂 (Nitrogen Containing Herbicides)三嗪类三嗪类 triazine herbicide 双吡啶类双吡啶类 bipyridilium herbicide 阿特拉津阿特拉津 atrazine 敌草快敌草快 diquat环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论 偶氮染料因可降解产生偶氮染料因可降解产生具有致癌作用的芳香胺，而具有致癌作用的芳香胺，而被一些国家禁用。目前为止，被一些国家禁用。目前为止，70%70%的染料都是
71、以偶氮结构为的染料都是以偶氮结构为基础的。基础的。1-73 季铵盐季铵盐 阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂 (Quaternary Ammonium Salts, Cationic Surfactants) 含氮配合剂含氮配合剂 (Nitrogen Containing Chelating Agents) Trisodium Nitrilotriacetate (NTA)环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论H2C=CHCH2 CH3 N + Cl -H2C=CHCH2 CH3 表面活性剂和配合剂在水环境中大量检出，自身会对生态系表面活性剂和配合剂在水环境中大量检出，自身会对生态系统产生危害
72、，还会影响到其他污染物的环境行为。统产生危害，还会影响到其他污染物的环境行为。1-74环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论（5 5）含硫官能团）含硫官能团 (Sulfur Containing Functional Groups) 在有机分子中，硫具有在有机分子中，硫具有很多不同的氧化态很多不同的氧化态（-2 -2 +6+6）。硫）。硫原子周围可以环绕原子周围可以环绕1010个电子（如亚砜）甚至个电子（如亚砜）甚至1212个电子（如砜、磺个电子（如砜、磺酸及其衍生物），这种能力使其能够发生同族元素氧所不能发生酸及其衍生物），这种能力使其能够发生同族元素氧所不能发生的的氧化还原反应氧化还原反
73、应。硫与氧之间另外一个重要的区别是硫的。硫与氧之间另外一个重要的区别是硫的电负性电负性（2.52.5）比氧要小得多）比氧要小得多，因此参与形成，因此参与形成氢键的能力也弱氢键的能力也弱得多。得多。 在在含含有有氧氧化化态态硫硫原原子子的的官官能能团团中中，最最重重要要的的是是芳芳香香族族磺磺酸酸基基团团 。 例例 如如 ， 线线 性性 烷烷 基基 苯苯 磺磺 酸酸 盐盐 （l li in ne ea ar r a al lk ky yl lb be en nz ze en ne e s su ul lf fo on na at te e, , L LA AS S）。作作为为阴阴离离子子表表面面
74、活活性性剂剂，L LA AS S生生产产和和应应用用量量大大，每每年年大大于于2 20 00 0万万t t。而而磺磺酰酰胺胺类类药药物物是是一一大大类类抗抗菌菌剂剂。 LAS LAS LAS LAS 磺胺嘧啶药物磺胺嘧啶药物磺胺嘧啶药物磺胺嘧啶药物 磺基脲除草剂磺基脲除草剂磺基脲除草剂磺基脲除草剂 RC10 C131-75环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论O P OOO三苯基磷酸盐三苯基磷酸盐增塑剂、阻燃剂增塑剂、阻燃剂SO马拉硫磷马拉硫磷杀虫剂、杀螨剂杀虫剂、杀螨剂（6 6） 含磷官能团含磷官能团 (Phosphorus Containing Functional Groups)理论上
75、虽然磷也像氮一样具有很多氧化态（理论上虽然磷也像氮一样具有很多氧化态（-3 -3 +5+5），但在与环），但在与环境相关的化学物质中，磷原子主要以氧化态出现，即境相关的化学物质中，磷原子主要以氧化态出现，即+3+3和和+5+5。主要用途有：农药、增塑剂、阻燃剂、化学武器、沙林。主要用途有：农药、增塑剂、阻燃剂、化学武器、沙林。O P OCH2CH3NO2CH3CH21-76 Polyethylene (plastic bags, milk cartons) Polypropylene (impact-resistant plastics, indoor-outdoor carpets) Pol
76、yacrylonitrile (orlon, carpets) Polystyrene (foam insulation) Polytetrafluoroethylene (Teflon coatings, bearings)环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论（7 7） 高分子材料单体高分子材料单体 (Monomers in Widely Used Polymers)1-77环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论（8 8） 金属有机化合物金属有机化合物 (Metallic Organo-pollutants)四异丙氧基钛主四异丙氧基钛主要用于黏合剂，要用于黏合剂，增塑剂和聚酯的增塑剂和
77、聚酯的制备、偶联剂的制备、偶联剂的中间体。中间体。 三有机锡作为防生物附着油漆的活性添加剂，三有机锡作为防生物附着油漆的活性添加剂，曾经是近海岸的主要污染物。二有机锡主要用曾经是近海岸的主要污染物。二有机锡主要用于塑料添加剂。于塑料添加剂。1-78POPs POPs ：Persistent Organic PollutantsPersistent Organic Pollutants 环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论判定标准判定标准n高持久性高持久性 n高生物蓄积性高生物蓄积性 n高毒性高毒性 n半挥发性半挥发性 全球迁移全球迁移n在远距离区域对化学品的测定在远距离区域对化学品的测定
78、n生物有效性生物有效性 n社会社会- - 经济和其他因素经济和其他因素 1-79首批首批POPsPOPs名单名单滴滴涕滴滴涕 DDTDDT狄氏剂狄氏剂 dieldrindieldrin异狄氏剂异狄氏剂 endrinendrin艾氏剂艾氏剂 aldrinaldrin氯丹氯丹 chlordanechlordane七氯七氯 heptachlorheptachlor六氯苯六氯苯 hexachlorobenzene (HCB)hexachlorobenzene (HCB)灭蚁灵灭蚁灵 mirexmirex毒杀芬毒杀芬 camphechlorcamphechlor多氯联苯多氯联苯 polychlorina
79、ted biphenyls (PCBs)polychlorinated biphenyls (PCBs)二噁英二噁英 dioxinsdioxins呋喃呋喃 furansfurans20012001年年斯德哥尔摩公约斯德哥尔摩公约20052005年在我国生效年在我国生效环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-8020092009年年年年5 5月在第四次缔约国大会上又新增月在第四次缔约国大会上又新增月在第四次缔约国大会上又新增月在第四次缔约国大会上又新增9 9种种种种POPsPOPs林丹（林丹（林丹（林丹（ - -六氯环己烷）六氯环己烷）六氯环己烷）六氯环己烷） - -六氯环己烷六氯环己烷六氯
80、环己烷六氯环己烷 - -六氯环己烷六氯环己烷六氯环己烷六氯环己烷商用五溴联苯醚商用五溴联苯醚商用五溴联苯醚商用五溴联苯醚商用六溴代二苯商用六溴代二苯商用六溴代二苯商用六溴代二苯开蓬开蓬开蓬开蓬 Kepone；又名；又名 Chlordecone 中文全称：十氯代八氢中文全称：十氯代八氢中文全称：十氯代八氢中文全称：十氯代八氢- -亚甲基亚甲基亚甲基亚甲基- -环丁异环丁异环丁异环丁异 c c, ,d d 戊搭烯戊搭烯戊搭烯戊搭烯-2-2-酮酮酮酮商用八溴联苯醚商用八溴联苯醚商用八溴联苯醚商用八溴联苯醚五氯苯五氯苯五氯苯五氯苯PFOSPFOS，全氟辛磺酸，全氟辛磺酸，全氟辛磺酸，全氟辛磺酸环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-81环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论FTOHs新型污染物新型污染物 Emerging Chemicals 药物、个人护理品、溴代物、氟代物等新型污染物药物、个人护理品、溴代物、氟代物等新型污染物全氟取代化合物全氟取代化合物麝麝 香香四环素四环素PPCPs（Pharmaceutics and Personal Care Products）Tetracycline特氟隆特氟隆特氟隆特氟隆
