环境化学-第一章-2014-Feb 26

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考核安排考核安排平时：平时：30分分课堂表现：课堂表现：15分，分， 讨论、发言及课堂秩序。讨论、发言及课堂秩序。平时作业：平时作业：15分分期末考试：期末考试：70分分注意：注意：无故缺课一次，平时分扣无故缺课一次，平时分扣10分，超过三次无故缺课，分，超过三次无故缺课，平时分为平时分为0.环境化学 第一章 绪论环境化学 第一章 绪论第一章第一章 绪绪 论论 Introduction环境化学 第一章 绪论第一节环境化学第一节环境化学1. 什么是环境化学什

2、么是环境化学2. 元素地球化学循环元素地球化学循环3. 环境化学的发展动向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第一节环境化学1. 什么是环境化学什么是环境化学2. 元素地球化学循环元素地球化学循环3. 环境化学的发展动向环境化学的发展动向环境环境：影响人类生存和发展的各种天然的和人工改造的自：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。境）组成。环境化学 第一章 绪论1. 什么是环境化学什么是环境化学环境化学 第一章 绪论环境化学 第一章 绪论1. 什么是环境化学什么

3、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。究对象，以解决环境问题为目标的新型学科。 (2) 定义定义 ：环境化学是一门研究：环境化学是一门研究有害化学物质有害化学物质在环境介质在环境介质 中的中的 存在存在、化学特性化学特性、行为行为和和效应效应 及其及其 控制的化学原理和控制的化学原理和 方法方法 的科学。它既是环境科学的核心组成部分，也是化学的科学。它既是环境科学的核心组成部分，

4、也是化学 科学的一个新的重要分支。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：研究内容：有害物质在环境介质中存在的有害物质在环境介质中存在的来源来源、浓度水浓度水平平和和形态形态；它们在个别环境介质中和不同介质间的；它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化环境化学行为学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应的应的机制和风险性机制和风险性；有害物质已造成影响的；有害物质已造成影响的缓解缓解和和消除消除以以及防止产生危害的方法和途径。及防止产生危害的方法和途径。(4)研究特点：研究特点：从微观的从微观的原子、分子水平原子、

5、分子水平上研究宏观的环境上研究宏观的环境现象与变化的现象与变化的化学机制化学机制。(5)核心：核心：研究化学污染物在环境中的研究化学污染物在环境中的迁移迁移 transfer转化转化 transformation环境化学 第一章 绪论第一节环境化学第一节环境化学1. 什么是环境化学什么是环境化学2. 元素地球化学循环元素地球化学循环3. 环境化学的发展动向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。）碳的循环。环境化学 第一章 绪论3. 环境化学的发展动向环境化学的发展动向

6、 微量化、微观化微量化、微观化 宏观化宏观化 复合污染、综合化复合污染、综合化 理论化理论化 界面过程、多相性界面过程、多相性 新型化学品新型化学品 学科交叉学科交叉 环境化学 第一章 绪论第二节第二节 环境环境 污染物污染物 Environmental Pollutants1. 环境污染物的类别环境污染物的类别2. 环境效应及其影响因素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环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介。化过程简介。环境化学 第一章 绪论环境化学 第一章 绪论1. 环境污染物的类别环境污染物的类别（1 1）重金属：重金属： 主要是汞、镉、铅、锌、铜、钴、镍、钡、主要是

7、汞、镉、铅、锌、铜、钴、镍、钡、锡、锑等，从毒性角度通常将砷、铍、锂、硒、硼、铝等锡、锑等，从毒性角度通常将砷、铍、锂、硒、硼、铝等也包括在内。也包括在内。案例：日本水案例：日本水俣俣事件事件日本熊本县水俣湾地区自日本熊本县水俣湾地区自1953年以来，病人开始面部呆痴、全年以来，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。还出现弯曲、高叫而死。还出现“自杀猫自杀猫”、“自杀狗自杀狗”等怪现象。截止等怪现象。截止1979年年1月受害人数达月受害人数达1004人，死亡人，死亡206人。人

8、。 经数年调查研究，于经数年调查研究，于1956年年8月由日本熊本国立大学医学院研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。品所致。环境化学 第一章 绪论（2 2） 环境有机化合物的分类环境有机化合物的分类BTEXBTEX（代表苯代表苯benzenebenzene、甲苯甲苯toluenetoluene、乙基苯乙基苯ethyl-benzeneethyl-benzene和三个二甲苯的异构体和三个二甲苯的异构体xylenexylene）BTEXBTEX化合物是汽油中的重要组分，并广泛用作

9、溶剂。化合物是汽油中的重要组分，并广泛用作溶剂。这些化合物是这些化合物是土壤和地下水土壤和地下水中最常见的污染物，尤其中最常见的污染物，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。关土壤和地下水修复领域的研究。多环芳烃（多环芳烃（poly-cyclic aromatic hydrocarbonpoly-cyclic aromatic hydrocarbon，PAHPAH）多环芳烃类污染物在环境中的主要来源包括多环芳烃类污染物在环境中的主要来源包括化石燃烧化石燃烧（汽油、石油、煤（汽油、石油、煤| |）的）的燃烧燃

10、烧，森林大火森林大火，矿物油矿物油、事事故性的直接输入故性的直接输入，木材防腐剂杂酚类化合物木材防腐剂杂酚类化合物的应用等。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（有机卤化合物（organic halogenorganic 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、DDT4.4. PCBPCB（polypoly chlorinated biphenyl chlorinated biphenyl）多氯联苯，有209个同系物（c

11、ongenercongener）。PCTPCT（polypoly chlorinated chlorinated terphenylterphenyl）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（优先污染物（Priority PollutantsPriority Pollutants）由于化学污染物种类繁多，世界各国都筛选一些毒性强、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、在环境中分布广的污染物优先进难降解、残留时间长、在环境中分布广的污染物优先进行控制，称为优先污染物（行控制，称为优先污染物（priority poll

12、utants)priority pollutants)。（1）美国环保局（）美国环保局（EPA）从）从7万余种化学物质中筛万余种化学物质中筛选出选出65类类129种优先控制的污染物名单。种优先控制的污染物名单。其中有毒其中有毒有机化合物有有机化合物有114种，占总数的种，占总数的88.4%。包括包括 21种种杀虫剂，杀虫剂，8种多氯联苯及有关化合物，种多氯联苯及有关化合物，26种卤代脂种卤代脂肪烃，肪烃，7种卤代醚，种卤代醚，12种单环芳烃，种单环芳烃，11种酚类。种酚类。6种种邻苯二甲酸酯，邻苯二甲酸酯，16种多环芳烃，种多环芳烃，7种亚硝胺及其他种亚硝胺及其他化合物。化合物。环境化学 第一

13、章 绪论（2 2）中国优先控制的有毒有机化合物：）中国优先控制的有毒有机化合物：在在“黑名单黑名单”中，共有中，共有1414类类6868种优先控制的污染物。种优先控制的污染物。其中优先控制的有毒有机化合物有其中优先控制的有毒有机化合物有1212类，类，5858种占总数的种占总数的85.29%85.29%，包括：，包括： 10 10种卤代种卤代 ( (烷、烯烷、烯) ) 烃类、烃类、6 6种苯系物、种苯系物、4 4种氯代苯类种氯代苯类 1 1种多氯联苯、种多氯联苯、 7 7种酚类、种酚类、6 6种硝基苯、种硝基苯、4 4种苯胺种苯胺 7 7种多环芳烃、种多环芳烃、3 3种酞酸酯、种酞酸酯、8 8

14、种农药、丙烯腈种农药、丙烯腈 2 2种亚硝胺种亚硝胺环境化学 第一章 绪论持久性有机污染物持久性有机污染物POPs ：Persistent Organic Pollutants判定标准判定标准 持久性持久性 生物蓄积性生物蓄积性 毒性毒性 挥发性挥发性 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 生物可获得性生物可获得性 社会社会 -经济和其他因素经济和其他因素首批首批 POPs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

15、氯七氯 heptachlorheptachlor六氯苯六氯苯 hexachlorobenzenehexachlorobenzene (HCB) (HCB)灭蚁灵灭蚁灵 mirexmirex毒杀芬毒杀芬 camphechlorcamphechlor多氯联苯多氯联苯 polychlorinated biphenyls (PCBs)polychlorinated biphenyls (PCBs)二恶英二恶英 dioxindsdioxinds呋喃呋喃 furansfurans20012001年斯德哥尔摩公约年斯德哥尔摩公约20052005年在我国生效年在我国生效环境化学 第一章 绪论环境化学 第一章

16、绪论内分泌干扰物内分泌干扰物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 第一章 绪论多数环境激素与人体激素有相似的化学结构多数环境激素与人体激素有相似的化学结构主要来源：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

17、 绪论环境化学 第一章 绪论危害：危害：一、是由于食物、饮水中大量存在环境激素物质，正一、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。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、肢体或性器官的局可能性大大增加，使胎儿的五官、肢体或性器官的局部畸形。部畸形。三、是干扰和降低人体免疫机能。导致神经系统功能三、是干扰和降低人体免疫机能。导致神经系统功能障碍、智

18、力低下，严重的还会引发某些癌症。障碍、智力低下，严重的还会引发某些癌症。环境化学 第一章 绪论二、环境效应及其影响因素二、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。效应。 环境效应类型包括：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。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。境化学效

19、应和环境生物效应。环境化学 第一章 绪论环境物理效应环境物理效应 由物理作用引起的环境效应即为环境物理效应。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。例如：噪声、地面沉降、热岛效应、温室效应等。2 2、环境化学效应、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。境效应即为环境化学效应。例如湖泊、土壤酸化。3 3、环境生物（生态）效应、环境生物（生态）效应 环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果，即为环环境因素变化导致生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、任境生物效应。废水排入江河湖海，引起鱼类受