化学与环境污染++预览版省公开课一等奖全国示范课微课金奖

第一章环境与污染化学基础知识

主讲：关伟年xx月xx日第1页目录第一节环境基础知识第二节无机污染物基础知识第三节有机污染物基础知识第2页第一节环境基础知识第3页1.环境：广义说，环境是指围绕着人群空间及其中能够影响人类生产、生活和发展各种自然原因、社会原因总体。人类环境分为自然环境和社会环境。2.环境保护：环境保护是指人类为处理现实或潜在环境问题，协调人类与环境关系，保障经济社会连续发展而采取各种行动总称。3.环境容量：环境容量是在人类生存和自然生态系统不致受害前提下，某一环境所能容纳污染物最大负荷量。环境容量包含绝对容量和年容量两个方面。

一.环境、环境保护、环境容量、环境自净第4页4.环境自净：指环境中污染物在物理、化学和生物作用下逐步降解、转化使其到达自然净化过程。按其机理可分为物理净化、化学净化和生物净化3类。

（1）物理净化：经过稀释、扩散、淋洗、挥发、沉降等作用将污染物净化。（2）化学净化：环境自净化学反应有氧化和还原、化合和分解、吸附、凝聚、交换、络合等。（3）生物净化：生物吸收、降解作用使污染物浓度和毒性降低或消失。

第5页1.环境质量：普通是指，一处详细环境总体或一些要素，对于人群生存和繁衍以及社会发展适宜程度，是反应人群对环境要求，对环境情况一个描述。

2.环境成本：又称环境降级成本，是指因为经济活动造成环境污染而使环境服务功效质量下降代价。环境降级成本分为环境保护支出和环境退化成本。

二.环境质量和环境成本第6页（一）全球气候变暖（二）臭氧层耗损与破坏（三）生物多样性降低（四）酸雨蔓延（五）森林锐减（六）土地荒漠化（七）大气污染（八）水污染（九）海洋污染（十）危险性废物越境转移三.人类主要面临环境问题第7页因为人口增加和人类生产活动规模越来越大，向大气释放二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O）、氯氟碳化合物（CFC）、四氯化碳（CCl4）、一氧化碳（CO）等温室气体不停增加，造成大气组成发生改变。大气质量受到影响，造成全球气候逐步变暖。（一）全球气候变暖第8页（二）臭氧层耗损与破坏臭氧层能吸收太阳紫外线，以保护地球上生命免遭过量紫外线伤害，并将能量贮存在上层大气，起到调整气候作用。氟利昂（CFC）等气体被排放到大气中会使臭氧层遭到破坏，将使地面受到紫外线辐射强度增加，给地球上生命带来很大危害。第9页（三）生物多样性降低

近百年来，因为人口急剧增加和人类对资源不合理开发，加之环境污染等原因，地球上各种生物及其生态系统受到了极大冲击，生物多样性也受到了很大损害。第10页（四）酸雨蔓延酸雨是指大气降水中酸碱度（ph值）低于5.6雨、雪或其它形式降水。这是大气污染一个表现。酸雨对人类环境影响是多方面。酸雨降落到河流、湖泊中，会妨碍水中鱼、虾成长，以致鱼虾降低或绝迹；酸雨还造成土壤酸化，破坏土壤营养，使土壤贫脊化，危害植物生长，造成作物减产，危害森林生长。另外，酸雨还腐蚀建筑材料。第11页（五）森林锐减

今天地球上，森林正以平均每年4000平方公里速度消失。森林降低使其涵养水源功效受到破坏，造成了物种降低和水土流失，对二氧化碳吸收降低进而又加剧了温室效应。（六）土地荒漠化

全球陆地面积占60%，其中沙漠和沙漠化面积29%。每年有600万公顷土地变成沙漠。经济损失每年423亿美元。全球共有干旱、半干旱土地50亿公顷，其中33亿遭到荒漠化威胁。致使每年有600万公顷农田、900万公顷牧区失去生产力。第12页（七）大气污染大气污染主要因子为悬浮颗粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化碳、氮氧化物、铅等。大气污染造成每年有30-70万人因烟尘污染提前死亡，2500万儿童患慢性喉炎，400-700万农村妇女儿童受害。第13页（八）水污染各国每年工业用水超出600km3，浇灌农田用水多达3000～4000km3，其中受农药和各种有毒化学制品污染水，不少于上述用水总和1/3排入湖泊、河流、海洋。第14页（九）海洋污染

人类活动使近海区氮和磷增加50%-200%；过量营养物造成沿海藻类大量生长；海洋污染造成赤潮频繁发生，全球们往海里倾倒垃圾达200亿t。再加上其它污染造成海洋生态危机。第15页（十）危险性废物越境转移

危险性废物是指除放射性废物以外，含有化学活性或毒性、爆炸性、腐蚀性和其它对人类生存环境存在有害特征废物。危险废物越境转移是指危险废物从一国管辖地域或经过第三国向另一国管辖地域转移。危险废物在国际间转移，尤其是向发展中国家转移，会对人类健康和环境造成严重危害。第16页1.马斯河谷事件2.多诺拉事件3.洛杉矶光化学烟雾事件4.伦敦烟雾事件5.四日市哮喘事件6.米糠油事件7.水俣病事件8.痛痛病事件四.八大公害事件第17页大气层位于地球最外层，介于地表和外层空间之间，它受宇宙原因（主要是太阳）作用和地表过程影响，形成了特有垂直结构和特征。依据大气层垂直方向上温度和垂直运动特征，普通把大气层划分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层五个层。五.大气圈结构第18页1.对流层对流层温度随高度升高而递减。平均每上升100m气温下降0.65℃。对流层大气有强烈对流运动，对流层由此得名。另外，对流层中云、雨、雷、电等天气现象非常活跃。2.平流层平流层是自对流层顶到55km高度间气层。气温垂直分布除下层随高度改变不大外，自25km向上显著递增，到平流层顶到达-3度左右。平流层中水汽、杂质极少，几乎没有云、雨现象。故平流层没有强烈对流运动，气流平稳、能见度好，是良好飞行层次。在20～30公里高处，氧分子在紫外线作用下，形成臭氧层。3.中间层自平流层顶到85km间气层称中间层。这一层已经没有臭氧，气温随高度升高快速下降。第19页4.热层（电离层）中间层顶到800km高度间气层称为热层。空气密度很小，气温随高度快速升高。当太阳光照射时，太阳光中紫外线被该层中氧原子大量吸收，所以温度升高，故称热层。热层中氮（N2）、氧（O2）和氧原子（O）气体成份在强烈太阳紫外辐射（主要是波长短于0.1um波段）和宇宙射线作用下，处于高度电离状态，因而又称电离层。电离层含有吸收和反射无线电波能力，能使无线电波在地面和电离层间经过屡次反射，传输到远方。5.散逸层散逸层是指800km高度以上大气层。这一层气温随高度增高而升高。散逸层上界也就是大气层上界。第20页1.概念温室效应主要是因为当代化工业社会过多使用矿石燃料：煤炭、石油和天然气等，这些燃料燃烧后放出大量二氧化碳气体进入大气造成。由环境污染引发温室效应是指地球表面变热现象。其它温室气体有：氯氟烃（CFC）、甲烷、低空臭氧和氮氧化物气体等。六.温室效应及其危害第21页2.温室效应危害

(1)地球上病虫害增加；(2)海平面上升；(3)气候反常，海洋风暴增多；(4)土地干旱，沙漠化面积增大。第22页七.拉尼娜和厄尔尼诺现象及其危害1.厄尔尼诺现象及危害厄尔尼诺现象（圣婴）又称厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生一个气候现象，就是沃克环流圈东移造成。厄尔尼诺现象基本特征是太平洋沿岸海面水温异常升高，海水水位上涨，并形成一股暖流向南流动。它使原属冷水域太平洋东部水域变成暖水域，结果引发海啸和暴风骤雨，造成一些地域干旱，另一些地域又降雨过多异常气候现象。

第23页2.拉尼娜现象及其危害拉尼娜现象（圣女现象）是指赤道太平洋东部和中部海面温度连续异常偏冷现象（与厄尔尼诺现象恰好相反）。表现为东太平洋显著变冷，同时也伴伴随全球性气候混乱，总是出现在厄尔尼诺现象之后。拉尼娜现象是一个厄尔尼诺年之后矫正过渡现象。这种水文特征将使太平洋东部水温下降，出现干旱，与此相反是西部水温上升，降水量比正常年份显著偏多。第24页1.什么是光化学烟雾汽车、工厂等污染源排入大气碳氢化合物（CH）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在阳光作用下发生化学反应，生成臭氧（O3）、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，参加光化学反应过程一次污染物和二次污染物混合物所形成烟雾污染现象叫做光化学烟雾。八.光化学烟雾及危害第25页2.光化学烟雾危害(1)损害人和动物健康人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功效异常等。(2)影响植物生长臭氧影响植物细胞渗透性，可造成高产作物高产性能消失，甚至使植物丧失遗传能力。(3)影响材料质量光化学烟雾会促成酸雨形成，造成橡胶制品老化、脆裂，使染料褪色，建筑物和机器受腐蚀，并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。第26页（一）生态系统定义。

生态系统是自然界一定空间生物与环境之间相互作用、相互制约，不停演变，到达动态平衡、相对稳定统一整体，是生态学领域一个主要结构和功效单位，属于生态学研究最高层次。（二）生态系统组成。

生态系统由4个部分组成，即生产者—主要指绿色植物和凡能进行光合作用制造有机物植物种类；消费者—主要是动物；分解者—是指各种含有分解能力微生物和一些微型动物；无生命物质—指生态系统中各种无生命无机物、有机物和各种自然原因。九.生态系统基本概念第27页（三）生态系统类型。

生态系统按生态类型可分为淡水生态系统、海洋生态系统和陆地生态系统；按受人为影响或干预程度，可分为生态系统、半自然生态系统、人工生态系统等。（四）生态系统结构。

主要可分为形态结构和营养结构两种：1.生态系统形态结构是指生物种类、种群数量、种空间配置、种时间改变等。2.生态系统营养结构是指生态系统中各个组成部分之间建立起来营养关系，它是生态系统中能量流动和物质循环基础。第28页生态系统能量流动和物质循环一直是在不停地进行着。即使自然原因和人为活动会经常给生态系统带来各种污染，不过在一定条件下和一段时期内，生产者、消费者和分解者之间又能保持一个相对稳定平衡状态，这种平衡状态就是生态平衡。生态系统内部原因和外界原因改变，都可能使生态系统受到影响而发生对应改变，甚至破坏生态平衡。生态平衡破坏或失调，普通能够归咎于两方面原因，即自然原因和人为原因。自然原因主要指自然界发生异常改变，由自然原因而引发生态平衡破坏称为第一环境问题，如火山暴发、地震、台风等自然原因所造成生态平衡破坏。人为原因主要是指人类对自然资源不合理利用以及因为工农业发展而带来环境污染等，由这类原因而引发生态平衡破坏称为第二环境问题。十.生态平衡、生态破坏原因第29页1.定义湿地是指天然或人工、长久或暂时性沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动，淡水或半咸水体，包含低潮时水深不超出6米水域。湿地包含滨海湿地、河口湿地、河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地等各种类型，浅海、滩涂、湖泊、河流、沼泽、水库、池塘、稻田等都属于湿地。十一.湿地及其功效第30页2.湿地功效湿地是地球上生物多样性丰富和生产力较高生态系统，含有以下功效：预防海水入侵调整气候降解污染预防自然力侵蚀固碳维持自然系统和过程休闲、教育和科学研究第31页因为人类生活或生产活动改变了天然水物理、化学或生物学性质和组成，影响人类对水利用价值或危害人类健康，称为水污染。在自然情况下，天然水水质也常有一定改变，但这是一个自然现象，不算水污染。十二.水污染及常见污染物第32页常见水质污染物：（1）病原微生物，如大肠杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌等，引发传染病流行和传输；（2）植物营养物，如氮、磷、钾等，引发水质富营养化，故使水质恶化；（3）无机盐，如酸、碱、盐等无机化合物进入水体，影响生活、生产和农业用水水质；（4）各种油类物质，影响水感官性状，妨碍水体复氧能力，破坏水自净作用；（5）有毒化学物质，主要为重金属和难分解有机物，如汞、镉、铅、铬、砷、硒、钒等以及有机氯化物、芳香胺类和多环有机化合物等；（6）放射性物质。第33页因为植物，尤其是藻类大量繁殖而使水体水质恶化一个现象，叫富营养化。所谓富营养化废水是指含过量有机养分废水，如啤酒、糕点、糖果、罐头、屠宰、皮革、淀粉等生产废水，以及城市生活污水等。防治方法首先要控制营养物质，主要是预防磷和氮进入水体。治理富营养化水体，可采取疏浚底泥，去除水草和藻类，引入低营养水稀释和实施人工曝气等方法。也可投放杀藻剂，以控制藻类植物繁殖。十三.富营养化、富营养化废水及防治方法第34页赤潮（redtide）是海洋中一些微小（2-20微米）浮游藻类、原生动物或更小细菌，在满足一定条件下暴发性繁殖或突然性聚集，引发水体变色一个自然生态现象．"水华"（waterblooms）是一个在淡水中自然生态现象，只是仅由藻类引发，如蓝藻（严格意义上应称为蓝细菌）、绿藻、硅藻等。"水华"发生时，水普通呈蓝色或绿色。十四.赤潮与水华现象第35页1.酸雨定义：指pH值小于5.6雨水，也包含学雾雹等其它形式大气降水。酸雨是通俗叫法，科学上称为酸沉降，包含湿沉降如酸雨、酸雪、酸雾、酸霰、酸雹和干沉降如二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、氯化合物等气体酸性物。形成酸雨酸性物质有自然源和人为源。2.酸雨危害：酸雨可造成土壤酸化；加速土壤矿物质营养元素流失；改变土壤结构，造成土壤贫脊化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产。十五.酸雨及其危害第36页1.重金属污染指由重金属或其化合物造成环境污染。主要由采矿、废气排放、污水浇灌和使用重金属制品等人为原因所致。环境污染方面所说重金属，主要指锌、铜、钴、镍、锡、汞、镉、铅、铬以及类金属砷等。2.重金属污染特点（1）水体中一些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强金属化合物，如汞甲基化作用就是其中经典例子；（2）生物从环境中摄取重金属能够经过食物链生物放大作用，在较高级生物体内成千万倍富集起来，然后经过食物进入人体。在人体一些器官中蓄积起来造成慢性中毒，危害人体健康；（3）在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应。重金属污染有时会造成很大危害，比如日本发生水俣病（汞污染）和骨痛病（镉污染）等公害，都是由重金属污染引发，所以，应严格预防重金属污染。十六.重金属污染及特点第37页水俣病（甲基汞中毒）砷中毒和砷污染第38页1.生化需氧量指水中有机物再好养菌作用下分解成稳定状态需要氧气量，单位为mg/L。生化需氧量不但是表示水中有机物污染程度一个指标，而且是确定水处理设施容积和运行管理主要参数。其数值越大，表明污染越严重。2.化学需氧量指用适当氧化剂处理水样需氧污染物所需消耗氧量，简称COD，单位是mg/L。它是评价水质污染程度主要综合指标之一，化学需氧量数值越大，表明水体污染越严重。十七.生化需氧量（BOD）及化学需氧量（COD）第39页溶解氧（DO）是指溶解于水中分子状态氧，以每升水中氧毫克数表示。水中溶解氧与水温、气压、溶质和大气中氧气分压有直接关系。水中溶解氧起源有两个方面：一是水面从空气中吸收氧；水藻类经过光合作用，吸收二氧化碳，释放出氧气。溶解氧含量能反应出水体污染程度，是衡量水体污染一个主要指标。越洁净水所含溶解氧就越多。十八.溶解氧（DO）第40页土壤是陆地表面能够生长植物疏松表层是地球上生命活动不可缺乏主要物质。伴随地球上生命出现，土壤也对应形成。土壤由矿物质、有机物质（主要是有机物质和土壤微生物）、水分和空气组成。所以土壤组成是一个十分复杂系统。土壤污染是指进入土壤中有害、有毒物质超出土壤自净能力，造成土壤物理、化学和生物学性质发生改变。土壤污染危害农作物生长，使农产品有毒物质含量增高，影响人体健康。十九.土壤污染第41页1.大气污染：广义说，大气环境受到外界原因影响直接或间接地改变正常状态，就是受到污染。污染大气主要污染物是烟尘及有害气体。大量有害物进入大气，破坏正常空气原来成份，将直接影响动植物生长及人体健康。2.大气污染物主要起源：大气污染物主要起源于人类生活及生产活动，主要有三种：（1）生活污染源（2）工业污染源（3）交通污染源生活污染源和工业污染源属于固定污染源。交通污染源属于移动污染源。二十.大气污染、大气污染物起源第42页二十一.放射性污染放射性元素原子核在衰变过程放出α、β、γ射线现象，俗称放射线。由放射线物质所造成污染，称为放射线污染。放射线污染起源有原子能工业排放放射线废物、核武器试验沉降物以及医疗、科研排出含有放射线物质废水、废气、废渣等。二十二.固体废物及其对环境危害在人类生产和生活活动过程中，往往有一些固体或泥状物质被丢弃，这些暂时没有利用价值物质称为固体废物，亦称固体废弃物。固体废物种类很多，成份复杂，数量巨大。按其起源可分为工业固体废渣、城市垃圾和农业固体废渣物。固体废弃物长久堆存不但占用大量土地，而且会造成对水系和大气严重污染和危害。第43页二十三.噪声定义噪声是指人们不需要，并感厌烦和干扰人们正常生活、工作、休息声音。普通情况下，在夜晚当声音强度超出50分贝就会影响人们工作和休息，被认为是噪声。在白天，商住区中当声音强度超出70分贝时，就会干扰交谈使人心烦意乱，精力不集中。所以普通将夜晚50分贝和白天60分贝定为商住区噪声分界标准。二十四.噪声污染特点

噪声是为社会绝大多数人痛恶环境公害。它特点为：（1）环境噪声是感觉公害。（2）在评价噪声时标准是个变值。（3）环境噪声是个不足公害。（4）环境噪声公害是分散性公害。（5）环境噪声公害治理可收到立竿见影效果。第44页1.光：

通常所说光是照耀在物体上能使视觉看到物体那种物质。科学技术所说光是光辐射，是任何能够刺激视网膜、引发视觉辐射能。2.光污染：

光污染是指超量光辐射，包含紫外、红外辐射对人体健康和人类生活环境造成不良影响现象。光污染最常见眩光、亮度过高或对比过强造成眩光使人视力下降，造成工作效率降低并加速视力疲劳。二十五.光和光污染第45页1.白色污染：

塑料在合成、加工、使用等步骤中，会有部分失去制品原有使用性能或价值，被人们排除在生产或消费领域以外，即被看成“废弃物”。大量塑料废弃物出现被当代人们称为“白色污染”。2.“白色污染”主要起源：（1）农业用过塑料制品（2）商业塑料制品（3）家庭用塑料制品二十六.白色污染及其起源第46页环境影响评价是指对规划和建设项目实施后可能造成环境影响进行分析、预测和评定，提出预防或者减轻不良影响对策和办法，进行跟踪监测方法和制度。环境影响评价是环境质量评价工作主要组成部分之一。这种评价能够把环境保护工作做在工程建设或城镇建设之前，依据环境评价结果，确定建设项目标区域、规模及环境保护办法。二十七．环境影响评价第47页1.地表水分类：地表水指江河、湖泊、运河、渠道、水库等含有使用功效地表水水域。依据地表水水域使用目标和保护目标，将其划分为5类：Ⅰ类：主要适合用于源头水、国家自然保护区；Ⅱ类：主要适合用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、宝贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等；Ⅲ类：主要适合用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、普通鱼类保护区及游泳区；Ⅳ类：主要适合用于普通工业用水区及人体非直接接触娱乐用水区；Ⅴ类：主要适合用于农业用水区及普通景观要求水域。二十八.地表水分类及质量标准第48页2.地表水质量标准第49页1.海水水质分类：按照海域不一样使用功效和保护目标，海水水质分为4类：第一类：适合用于海洋渔业水域、海上自然保护区和珍稀濒危海洋生物保护区。第二类：适合用于水产养殖区、海水浴场、人体直接接触海水海上运动或娱乐区，以及与人类食用直接相关工业用水区。第三类：适合用于普通工业用水区，滨海风景旅游区。第四类：适合用于海洋港口水域，海洋开发作业区。

二十九.海水水质分类、水质符合标准第50页2.海水水质符合标准第51页1.环境空气质量标准分级依据《环境空气质量标准》要求，环境空气质量标准分为三级：（1）一级标准是为保护自然生态和人群健康，在长久接触情况下，不发生任何危害影响空气质量要求。（2）二级标准是为保护人群健康和城市、乡村、动植物，在长久和短期接触情况下，不发生伤害空气质量要求。（3）三级标准是为保护人群不发生急、慢性中毒和城市普通动植物（敏感者除外）正常生长空气质量要求。三十.环境空气质量标准分级、环境空气质量区划分第52页2.环境空气质量区划分全国各地域，要依据地理、气候、生态、政治、经济和大气污染程度，划分成环境空气质量区。环境空气质量区分为三类：（1）一类区为国家要求自然保护区、风景名胜区。（2）二类区为城市规划中确定居民区、商业交通居民混合区、文化区、普通工业区和农村地域等。（3）三类区为特定工业区。一类区普通执行一级标准。二类区普通执行二类标准。三类区普通执行三类标准。三级标准为任何环境空气必须到达最低标准。第53页ISO14000系列标准是国际标准化组织ISO/TC207负责起草一份国际标准。ISO14000是一个系列环境管理标准，它包含了环境管理体系，环境审核，环境标志，生命周期分析等国际环境管理领域内许多焦点问题，意在指导各类组织(企业，企业)取得和表现正确环境行为。ISO14000系列标准共分七个系列，即环境管理体系(EMS)、环境审核(EA)、环境标志(EL)、环境行为评定(EPE)，生命周期评定(LCA)，术语和定义(T&A)、产品标准中环境指标。三十一.ISO14000国际环境管理标准

第54页1.清洁生产：指以节能、降耗、减污为目标，以管理和技术为伎俩，将整体预防环境保护战略连续应用于整个产品生命周期（生产过程—从摇篮到摇篮），使污染产生量和排放量最小化，以期经济效益,环境效益和社会效益最大化，降低对人类与环境风险一个综合性办法。它含有鲜明目标性、良好系统性、突出污染预防性、强调三效统一。2.清洁生产特点：（1）表达预防为主环境战略（2）表达集约型增加方式（3）表达环境效益与经济效益统一

三十二.清洁生产及特点第55页1.可连续发展(1)定义：可连续发展是指既满足当代人需求以不损害后代人满足需求能力。(2)可连续发展三要素①环境与生态要素（Ecologicalaspect）指尽可能降低对环境损害。②社会要素（Socialaspect）指依然要满足人类本身需要。③经济要素（Economicaspect）指必须在经济上有利可图。2.循环经济循环经济（cycliceconomy）即物质闭环流动型经济，是指在人、自然资源和科学技术大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃全过程中，把传统依赖资源消耗线形增加经济，转变为依靠生态型资源循环来发展经济。

三十三.可连续发展与循环经济第56页所谓低碳经济，是指在可连续发展理念指导下，经过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等各种伎俩，尽可能地降低煤炭石油等高碳能源消耗，降低温室气体排放，到达经济社会发展与生态环境保护双赢一个经济发展形态。发展低碳经济，首先是主动负担环境保护责任，完成国家节能降耗指标要求；另首先是调整经济结构，提升能源利用效益，发展新兴工业，建设生态文明。这是摒弃以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集约发展模式现实路径，是实现经济发展与资源环境保护双赢必定选择。三十四.低碳经济第57页1.环境经济学：环境经济学是环境科学和经济学之间交叉边缘学科，主要研究领域包含：(1)怎样估算对环境污染造成损失，包含直接物质损失、对人体健康损害和间接对人精神损害；(2)怎样评定环境治理投入所产生效益，包含直接挽救污染所造成损失效益，和间接社会、生态效益；(3)怎样制订污染者付费制度，确定依据排污情况收费劲度；(4)怎样制订排污指标转让金额。环境经济学研究怎样充分利用经济杠杆来处理对环境污染问题，使环境价值表达得更为详细，将环境价值纳入到生产和生活成本中去，从而阻断了无偿使用和污染环境通路，经济杠杆是当前处理环境问题最主要和最有效伎俩。

三十五.环境经济学、环境法及环境伦理第58页2.环境法学：(1)定义：环境法学是法学领域里一门新兴边缘型学科，不但包括国内法、国际法以及法理学、行政法学、经济法学和刑法学等法学学科，而且还包括环境科学（生态学）、环境社会学、环境经济学等其它自然科学和社会科学学科。环境法学是系统概述环境法基本理论和基本知识课程，涵盖了环境法整个学科领域各主要门类或分支学科主要内容。(2)特点：

①它是一门在理论上含有综合性和探索性课程。②它也是一门应用性很强课程。第59页3.环境伦理学：(1)定义：环境伦理学是一门介于伦理学与环境科学之间新兴综合性科学。它诞生，是在人类生存发展活动和生存环境系统发生尖锐对立后，为满足协调人和生存环境系统关系，求得人类和生存环境系统共同连续发展社会需要产物。(2)研究内容：

①作为道德行为主体环境意识、环境道德观念、环境道德情感、环境道德信念，环境道德标准、环境道德规范等一系列人类主观内省性环境伦理学理论性内容。

②作为人类环境伦理是非标准环境道德评价，环境道德教育，及环境道德行为计量性控制指标体系──环境政策、法规等环境道德基础研究。

③还要掌握自然环境系统运动规律和一定自然科学知识，不然就无法正确了解、把握和预测人、社会、自然三者间环境伦理道德关系改变所造成结局。第60页第一节结束

返回目录第61页第二节无机污染物基础知识第62页1.铝在环境中分布及污染铝在自然界分布极广，地壳中铝质量分数仅次于氧和硅，居第三位。铝在矿物中主要以氧化物形式存在，其矿物约有250各种。2.铝环境化学迁移及迁移转化铝在自然界化学性质十分活泼，以氧化物（+3价）形式存在。在水中铝离子轻易发生水解，生成羟基配合物和无定形氢氧化铝溶胶。氢氧化铝是两性，它既溶于酸又溶于碱。铝以铝酸盐和氢氧化物形式存在于土壤中。在弱酸性或弱碱性土壤中，铝轻易被固定，迁移能力弱；在酸性或碱性较强土壤中，铝活性强，轻易发生淋溶迁移。3.铝对人体生物效应铝是人体有害元素，人口服及吸入过多铝，能够引发毒性和异常改变。研究表明，适量铝在人体内各元素平衡及相互作用中占有一定地位。当人体内铝过量时，对人体会产生毒性作用，干扰磷代谢，产生各种骨骼病变。铝对中枢神经系统不良影响尤为显著。一.铝（Al）第63页1.铊主要环境化学性质铊在空气中不稳定，常温下易被氧化，生成一氧化铊（Tl2O）薄膜，减慢了深入氧化速率。2.铊在环境中分布铊是分散元素，地壳中质量分数为1.6×10-6。铊矿物极少，大部分铊以分散状态同晶形杂质存在于铅、锌、铁、铜等硫化物和硅酸盐矿物中，铊在矿物中替换了钾和铷。3.铊对人体生物效应铊对人体是有毒元素，毒性仅次于甲基汞，比汞还强，是猛烈神经毒物，主要由呼吸道和消化道进入人体，损伤人体中枢和周围神经系统、肝脏及肾脏，同时还有脱发作用。

二.铊（Tl）第64页1.铅在环境中分布及污染、在地壳中，铅是重金属里含量最多元素，在自然界分布甚广。多以硫化物和氧化物存在，仅少数为金属状态，并常与锌、铜等元素共生。当前铅环境污染伴随人类活动以及工业发展而日趋加重，几乎在地球每个角落都发觉它踪迹。矿山开采、金属冶炼、汽车废气是环境中铅主要起源，另外还来自燃煤、油漆涂料等。2.铅环境化学及迁移转化铅是熔点低(327.5℃)重金属。常温下铅在干燥空气中不起化学改变，但在潮湿及含有二氧化碳空气中失去光泽而变成暗灰色，表面生成碱式碳酸铅[3PbCO3·Pb(OH)2]保护膜，耐腐蚀性能好。环境中铅通常以+2价离子状态存在，天然水中含铅量低。3.铅对人体生物效应铅是作用于人体全身各个系统和器官有毒元素。它可与体内一系列蛋白质、酶和氨基酸中官能团(如巯基SH)结合，干扰机体许多方面生化和生理活动，引发中毒。三.铅（Pb）第65页1.铬在环境中分布及污染铬是在环境中广泛分布元素，地壳中全部岩石都含有铬，主要是以+3价铬存在。因为风化、火山暴发、风暴、生物转化等自然作用，岩石中铬进入土壤、大气、水及生物体内。相关铬工业生产均能够产生含铬三废（废气、废水、废渣），如处理不妥就会造成环境污染。

2.铬环境化学及迁移转化铬在潮湿空气中是稳定，含有抗腐蚀性质。在自然环境中，铬以各种价态存在，通常是+2、+3和+6价形式。Cr2+在空气中快速被氧化成Cr3+。

3.铬对人体生物效应铬是人体必需元素，是人体内分泌腺组分之一。各种形态铬毒性不相同。金属铬很不活泼，是无毒。普通认为+2价铬化合物也是无毒。+3价铬化合物被消化道吸收少，毒性不大。+6价铬化合物毒性大，比+3价铬大100倍。

四.铬（Cr）第66页1.镉在环境中分布及污染镉以微量广泛分布在环境中，因为镉与锌化学性质非常相同，所以镉矿物与锌矿经常共生，以硫化镉（CdS）、碳酸镉（CdCO3）和氧化镉（CdO）形式存在。冶炼厂和工业区空气中镉污染起源主要是各种含镉物质冶炼和燃烧，经过各种不一样起源散发镉化合物附着于烟尘之中。镉对土壤污染路径主要有两个，一是工业废气中镉扩散沉降累积于土壤中，二是用含镉废水浇灌农田，使土壤受到严重污染。2.镉环境化学及迁移转化镉在潮湿空气中会迟缓氧化，加热易挥发，其蒸气有毒，可与空气中氧结合成氧化镉（CdO）。化合物中以氧化镉毒性最大，而且属于累及性。在自然界中，镉主要以+2价形式存在。3.镉对人体生物效应人机体中都含有微量镉，是从空气、水和食物中摄取。过量镉对人体产生毒性效应。长久摄入微量镉，经过器官组织中积蓄还会引发痛痛病。五.镉（Cd）第67页1.汞在环境中分布及污染在地壳中总储量达1.6×1011t，它是稀有分散元素，以微量广泛分布在岩石、土壤、大气、水和生物中，组成汞地球化学循环。大气中汞污染主要起源是汞和其它有色金属冶炼。化工生产中汞排放是水体中汞主要污染源。日本因为汞污染造成震惊世界水俣病。我国汞污染比较普遍，在许多浇灌区都发觉不一样程度汞污染。2.汞环境化学及迁移转化汞是室温下惟一液体金属，熔点很低，为-38.87℃。液体汞有一定蒸气压，含有挥发性，吸入汞蒸气会危害人体健康。汞是比较稳定金属，在室温下不被空气氧化，加热至沸腾时才迟缓与氧作用生成氧化汞（HgO）。汞不与盐酸和稀硫酸作用，仅与氧化性酸作用。汞在自然界以金属汞、无机汞和有机汞形式存在。3.汞对人体生物效应汞对人体是有毒，进入生物体内，与蛋白质中巯基SH有高度亲和力，结合成硫醇盐，能够使一系列含巯基酶活性和蛋白质合成受到抑制，以致功效发生改变而中毒。六.汞（Hg）第68页1.硅尘定义含有游离二氧化硅（SiO2）粉尘叫硅尘（旧称矽尘）。游离二氧化硅是一个不与其它元素氧化物结合在一起二氧化硅，如单体石英。在石棉和滑石中，即使也有二氧化硅成份，但它是与其它元素氧化物，如氧化钙、氧化镁结合在一起。这种以结合状态存在二氧化硅，叫做硅酸盐。硅在自然界分布极广，大约有95%矿石都含有游离二氧化硅。2.硅尘与硅肺病硅肺病（旧称矽肺病）是因为吸入游离二氧化硅粉尘而引发尘肺病。硅肺病发生与接触硅尘时间、浓度、游离二氧化硅含量及个体原因相关。七.硅尘第69页1.石棉组成、分类和用途石棉属于硅酸盐矿物纤维，是唯一天然矿物纤维。石棉含有硅、氧、氢、钠、镁和铁等元素，能够分为蛇纹石石棉和角闪石石棉。石棉含有绝缘、绝热、隔音、耐高温、耐酸碱和耐腐蚀等特征，用途广、用量大，石棉制品已达3000各种。世界上全部石棉95%左右为温石棉，其纤维能够分裂成极细元纤维，含有优良纺丝性能。2.石棉污染起源环境中石棉污染主要来自土壤和岩石侵蚀、风化和火山暴发等自然过程，以及石棉矿开采、加工、运输和石棉制品生产和使用等人为过程。3.石棉致癌作用经过呼吸道和消化道侵入人体石棉纤维已被确认有致癌作用。石棉纤维作用靶器官主要是肺、胸膜和腹膜，其次是胃粘膜。所以，石棉纤维所诱发癌症以肺癌、胸膜和腹膜间皮瘤最为常见。八.石棉第70页1.氰化物性质氢氰酸（HCN）是无色液体，易挥发，可溶于水、醇和醚中，其水溶性有苦杏仁臭味。HCN酸性极弱，只有和少许无机酸或一些其它物质共存时才是稳定。氰根离子(CN-)一个主要特点是轻易与一些金属形成配合物。2.氰化物起源氰化物多数是人工制造，但也有少许存在于天然物质中，如苦杏仁、枇杷仁、桃仁、木薯和白果等。污染环境氰化物，主要来自于工业生产，如煤焦化、工业生产原料或辅料、工业废水等。九.氰化物第71页3.氰化物在环境中转化当水pH值为6~8时，其中氰化物多以HCN形式存在。HCN在受光照射时能分解生成低毒氨、甲酸、草酸等。水中微生物能分解低浓度氰化物，使之成为无毒简单物质。4.氰化物对人体危害氰化钾、氰化钠和氢氰酸等简单氰化物都有剧毒，极小量即可致死，而各种氰化物毒性相差却很大。简单氰化物经口、呼吸道后皮肤进入人体，极易被人体吸收。急性氰化物中毒症状主要是呼吸困难，继而能够出现痉挛；呼吸衰竭往往是致死主要原因。少许氰化物经消化道长久进入人体，会引发慢性毒害，出现头痛、头晕、心悸等症状。第72页1.砷在环境中分布及污染砷储量最多、分布最广矿石是砷黄铁矿(FeAsS)，还有雄黄(As2S2)、雌黄(As2S3)等。但多伴生于铜、铅、锌等硫化矿物中。砷污染时因为岩石风化、水循环运输等自然释放和燃煤、矿石开采冶炼、含砷农药使用、地热发电等人类活动造成。2.砷环境化学及迁移转化砷在室温下氧化很慢，但当加热灼烧时，则燃烧生成白色三氧化二砷(As2O3)和五氧化二砷(As2O5)，成为有剧毒物质。环境中砷化合物种类很多，有固态As2O3（砒霜）、液态AsCl3、气态AsH3三种。普通砷以-3、0、+3、+5四种价态存在，单质砷只有在极少情况下产生。3.砷对人体生物效应+3价砷含有较强毒性，如砒霜、三氯化砷、亚砷酸等多是剧毒物质。+5价砷与只有在体内还原为+3价砷时，才能产生毒性作用。另外，慢性砷中毒还伴伴随砷致癌作用。十.砷（As）第73页1.硒在环境中分布及污染硒不是一个广泛分布在各种岩石中化学元素。硒是亲硫元素，故常在硫化物岩石中作为杂质存在。工业上硒生产主要从冶炼硫化矿中回收。硒还是亲生物元素，故硒是动植物必需元素，所以硒普通轻易富集在有机质内。由人类活动引发硒向大气排放主要是矿物燃料燃烧，其次是有色金属熔炼和精炼、玻璃和陶瓷制造以及机械加工。在硒及其化学物冶炼和使用过程中，硒烟尘、含硒废水会污染周围环境。2.硒环境化学硒化学性质近似于硫。在室温下，氧对硒不起作用，加热时则产生大量蒸气，或燃烧生成二氧化硒（SeO2）。环境中硒普通有0、-2、+4、+6四种价态。3.硒对人体生物效应硒是人体必需营养元素，人体缺硒轻易产生各种疾病。不过，在一些硒含量尤其高地域，居民可能发生硒中毒。十一.硒（Se）第74页1.氟在环境中分布及污染氟是组成地壳固有元素之一。地壳中氟平均浓度比氯还要高。氟环境污染以大气污染最为严重，还有废水和废渣污染。2.氟环境化学氟是已知元素中电负性最高，所以其化学性质非常活泼，能够氧化全部金属形成氟化物，能够与大多数非金属直接发生猛烈反应，所以，在环境中没有氟单质存在，它仅以-1价形态存在，其环境化学特征主要有以下几点：(1)许多氟化物含有挥发性(2)环境中大多数氟化物都含有一定水溶解性(3)氟与许多元素有形成配合物趋势(4)无机胶体和有机胶体对氟有强烈吸附作用3.氟对人体生物效应氟是人体必需微量元素，人从食物、水、空气中摄取氟。氟化物过量又会发生氟中毒，氟中毒能够分为两种情况：(1)在环境中接触一定浓度氟化物引发称为工业性氟中毒(2)因为地理条件而引发则称为地方性氟中毒十二.氟（F）第75页1.溴在环境中分布溴属于地壳分散元素，以微量广泛分布在大气圈、水圈、生物圈和土壤-岩石圈。溴主要聚集在海水内,部分经过植物吸收和土壤吸附累积在土壤中，部分经过水流向地表与地下运动，或经过蒸汽和飘尘向空气中散布，但它们大部分终究又返回到大海。2.溴主要环境化学性质溴常温下是暗红色液体，溶于水，含有强烈刺激性和毒性。溴化学性质活泼，能氧化除贵金属以外金属，与许多非金属也能直接反应。溴还能够与碳氢化合物作用。溴以-1、0、+1、+5、+7价形态存在。环境中溴离子轻易与金属离子形成稳定配合物，也轻易被有机物质吸着。3.溴对人体生物效应普通情况下，人体内溴是保持代谢平衡。当人体内溴过量时也有累积作用，会发生溴中毒，多发生于溴经呼吸道及皮肤进入人体。十三.溴（Br）第76页第二节结束

返回目录第77页第三节有机污染物基础知识

第78页金属有机化合物又称有机金属化合物，指金属原子直接和碳原子相连而成有机化合物，是元素有机化合物主要类型之一。有机汞主要金属有机污染物：有机铅有机锡

一.金属有机污染物

第79页(一)有机汞汞有机化合物是汞及其化合物中毒最强物质，经典有机汞为甲基汞和二甲基汞。甲基汞为剧毒物质，进入人体后可被吸收80%，均匀分布在全身器官组织中，肝、肾、头发里含量较多。甲基汞对中枢神经系统毒性比其它汞化合物强。甲基汞中毒三大症状是运动失调、视野缩小和语言障碍。著名水俣病事件即是经典甲基汞中毒症状。甲基汞中毒患者极难治愈，当前尚无有效特殊疗法。氯碱、树脂化工厂、化肥厂、制药厂、电器厂、电池厂和金矿等都排放含汞工业废水、废渣。进入水体汞以汞、甲基汞和二甲基汞存在。微生物将无机汞转化为甲基汞及二甲基汞。甲基汞化学性质非常稳定，在生物体内难分解。第80页(二)有机铅有机铅，主要指四乙基铅(CH3CH2)4Pb，含有水果香味油状剧毒液体，常温下可挥发。大气中四乙基铅非常稳定，只有在100℃以上、或有氧化剂存在、或受紫外线照射时才发生分解。四乙基铅是一个最优异抗爆震添加剂。汽油中四乙基铅在内燃机燃烧后，90%成为无机铅，10%成为有机铅，随汽车尾气排放到大气中造成铅污染。据预计，城市大气中90%以上铅污染是由汽油燃烧造成。四乙基铅可引发头痛、失眠、精神兴奋、幻觉、痉挛等精神神经症状，慢性中毒为神经衰弱综合症和植物神经功效紊乱，出现血压、脉率、体温下降，重者可发生多发性神经病。第81页(三)有机锡有机锡化合物包含烷基锡化合物和芳香基锡化合物，烷基和芳基为1~4个。有机锡化合物尤其是三烷基锡和三苯基锡克刺激人皮肤、呼吸道及角膜，引发灼伤、接触性皮炎或过敏性皮炎。急性中毒可损害中枢神经系统，引发脑和脊髓白质水肿，造成中毒性脑病。有些有机锡化合物可致癌。第82页二.苯系物苯及苯系物通常指苯、甲苯、二甲苯等，这些芳烃在相关化工厂及其周围地域产生污染。现在伴随家庭装修普及，苯及苯系物业已成为家庭主要污染物之一。苯及苯系物对人皮肤、粘膜有刺激作用，可引发皮炎。吸入高浓度苯时，可引发中枢神经痉挛、酪酐，出现强烈兴奋，眩晕、头疼等症状，甚至因呼吸中枢瘁孪而造成死亡。苯及苯系物作用于造血组织，诱发贫血、白血球降低等各种疚状，长久慢性中毒会造成血性白血病。第83页三.多环芳烃污染分子中有两个或更多芳香环系烃，称为多环芳烃。多环芳烃可分为孤立多环芳烃(笨环彼此分离)和稠合多环芳烃(苯环借两个相邻碳原子结合)。孤立多环芳烃如二联苯，简称联苯：稠合多环芳烃如萘、蒽、芘：萘蒽芘多环芳烃是引发人和动物癌症最主要致癌物之一。多环芳烃污染大气、水体、土壤和食品，并经过呼吸、饮食和接触等进人人体，经复杂生化作用，诱发人癌症。第84页大气中常见致癌多环芳烃及致搞活性一览表

第85页四.有机磷农药有机磷农药对神经有强烈毒害作用，可用做杀虫剂和灭菌剂，军事上也可用做军事毒剂。有机磷杀虫剂普通含有以下结构：广泛使用含有代表性内吸有机磷杀虫剂有对硫磷(广谱杀虫剂)、乐果(低毒)、酰胺磷、敌敌畏(农用和家用杀虫剂)。有机磷能在环境中快速分解，但有些品种对人和哺乳动物毒性也是影响胆碱酯酶活性，出现神经症状。第86页五.酚酚具特殊臭味，易溶于水，易被氧化。环境中常见酚主要为苯酚、甲酚、五氯酚及其钠盐。酚是水质污染一个主要标志，微量酚可使水产生不适味觉和嗅觉。酚使细胞原浆中蛋白质变形，形成不溶性蛋白质。在低浓度酚空气中，能引发皮炎。吸人高浓度酚，可引发中枢神经障碍。酚污染主要经过含酚废水对水体污染，产生含酚工业废水有焦化厂、炼油厂、石油化工厂、造纸厂、塑料厂、农药厂、印染厂和木材厂等。第87页40％甲醛溶液俗称福尔马林，用做防腐剂。人体摄入后，可损伤肝脏、肾脏等器官，对中枢神经有麻痹、刺激作用。少许甲醛可刺激人眼，鼻腔、喉等呼吸道器官，引发咳嗽、文气管炎、皮肤红肿、发痒等。甲醛主要起源于化工、印染、建材、塑料、造纸、制革、医药等工业部门。伴随家庭装修热兴起，一些装饰材料也是甲醛源泉。六.甲醛、乙醛第88页七.硫醇和硫醚硫醇通式为R-SH，R为烃基。硫醇有难闻气味，具恶臭，对人嗅觉具高度灵敏度。硫醇是大气中臭气污染主要根源之一，造纸厂、炼油厂及化工厂都排放硫醇类化合物。硫醇有催眠、麻痹中枢神经作用，与体内金属结协力极强，可使人体内维持生命所需要微量元素失去活性而排遗。接触硫醇会产生刺激，致癌。硫醚也具难闻气味，有毒性。第89页八.表面活性剂表面活性剂是指能改变液体界面间表面张力等性质物质。烷基苯磺酸钠、烷基磺酸盐和烷基硫酸盐等都是使用最广阴离子活性剂。烷基苯磺酸钠是经典表面活性剂。烷基苯磺酸钠作为洗涤剂主要成份，能使水产生大量泡沫而污染环境。第90页九.含卤素有机污染物

有机卤化物大都含有毒性。年5月，世界127个国家和地域签署了“斯德哥尔摩条约”，决定在世界禁止或限制使用12种持久性有机污染物(POPs)，其中包含9种有机氯杀虫剂，3种其它有机氯化合物。持久性有机污染物含有生物积累性、远距离迁移能