化学与环境 第五章 无机污染物
环境化学第五章污染物的生物富集、放大和积累
2、微分速率方程
dci k ai cw i ,i 1 Wi ,i 1 ci ,i 1 kei k gi ci dt
式中：cw —— 生物生存水中某物质浓度； ci —— 食物链 i 级生物中该 物质的浓度； Wi，i-1 —— 摄食率； α i，i-1 —— 同化率； kai —— i 级生物对该物质的 吸收速率常数； kei —— i级生物中该物质的消 除速率常数； kgi —— i级生物的生长速率常
CoQ（氧化型CoQ ） （n=6~10）
CoQH2（还原型CoQ ）
二、若干重要辅酶的功能
4、细胞色素酶系的辅酶 细胞色素酶系是催化底物氧化的一类酶系，主要有细胞色素 b、c1、c、a、a3等几种。它们的酶蛋白部分不同，但辅酶都是铁 卟啉。起到传递电子的作用。 +e -e
cytn
Fe3+Байду номын сангаас
cytnFe2+
1、糖类的微生物降解
A、多糖水解成单糖
多糖 细胞外水解酶 二糖
糖类Cx(H2O)y
细胞内水解酶
单糖
B、单糖酵解成丙酮酸
C6H12O6 + 2 NAD＋ → 2CH3COCOOH + 2NADH + 2H+
C、丙酮酸的转化 有氧条件 无氧条件
C、丙酮酸的转化：有氧条件 丙酮酸通过酶促反应转化成乙酰辅酶A。乙酰辅酶A与草酰乙酸 反应转化成柠檬酸。柠檬酸通过一系列转化最后生成草酰乙酸， 接着进行新一轮的转化。这种生物转化的途径称为TCA循环。
则是无氧氧化。
1、有氧氧化中以分子氧为直接受氢体的递氢过程
2H＋
SH2 （有机底物） 2e 2Cu 2＋ 氧化酶 S （被氧化的有机底物） 2Cu ＋ 2e 1/2O2 O2H2O
环境化学名词解释
环境化学名词解释环境化学是一门研究环境中化学物质的组成、性质、分布规律、迁移转化过程以及与环境因子之间的相互作用关系的学科。
在环境保护和生态建设中，环境化学发挥着重要的作用。
本文将为大家解释一些与环境化学相关的名词。
1. 污染物污染物是指人类活动所产生的物质，其存在在自然环境中可能对生态系统、人类健康以及其他生物体造成危害。
常见的污染物包括有机污染物（如石油、农药、溶剂）、无机污染物（如重金属、酸雨）和大气污染物（如二氧化硫、氮氧化物）等。
2. 生态毒性生态毒性是指化学物质对环境中生物体的有害作用。
生态毒性测试主要用于评估化学物质对环境中的生物多样性和生态系统的潜在风险。
常见的生态毒性测试方法包括急性毒性测试、慢性毒性测试和生物累积测试等。
3. 环境监测环境监测是通过对大气、水、土壤等环境介质中化学物质的定性和定量分析，对环境质量进行评估和监测。
常见的环境监测指标包括化学需氧量（COD）、氨氮、总磷、总氮等。
环境监测可以帮助我们了解环境中化学物质的分布和污染程度，从而采取相应的环境保护措施。
4. 环境影响评价环境影响评价是一种通过评估人类活动对环境可能产生的影响，为决策提供信息和建议的过程。
环境影响评价包括预测环境影响、制定环境管理计划、评估环境风险以及提出环境保护建议等。
环境影响评价的目的是确保人类活动对环境的影响在可接受范围内，保护自然资源和生态环境。
5. 持久性有机污染物（POPs）持久性有机污染物是指在环境中难以降解和分解的有机化合物，由于其长期存在和生物积累效应，对人类健康和环境造成潜在威胁。
常见的POPs包括多氯联苯（PCBs）、地球村四号（DDT）和多溴联苯醚（PBDEs）等。
国际上已经制定了《持久性有机污染物全球管理条约》（POPs条约），旨在减少和消除这些有害物质的使用和排放。
6. 环境风险评估环境风险评估是一种定量评估环境中化学物质对人类和生态系统的风险的方法。
通过收集相关数据，确定暴露路径，估算暴露剂量，并进行毒性评价，可以评估化学物质对人类健康和生态系统的潜在风险。
环境化学试题库及答案
环境化学试题库及答案一、单项选择题1. 环境化学是研究化学物质在环境介质中的（）。
A. 存在和变化B. 存在和分布C. 变化和迁移D. 迁移和转化答案：D2. 环境化学的主要研究对象不包括（）。
A. 大气B. 水体C. 土壤D. 人体答案：D3. 环境化学研究的污染物不包括（）。
A. 重金属B. 农药C. 放射性物质D. 氧气答案：D4. 环境化学中，污染物的迁移和转化过程主要受（）影响。
A. 物理因素B. 化学因素C. 生物因素D. 以上都是答案：D5. 环境化学研究中，污染物的生物效应主要体现在（）。
A. 对生态系统的影响B. 对人类健康的影响C. 对经济发展的影响D. 以上都是答案：D二、多项选择题1. 环境化学的研究内容主要包括（）。
A. 污染物的来源与排放B. 污染物的环境行为C. 污染物的环境效应D. 污染物的控制与治理答案：ABCD2. 环境化学研究的污染物类型包括（）。
A. 有机污染物B. 无机污染物C. 放射性污染物D. 生物污染物答案：ABCD3. 环境化学中，污染物的迁移过程主要包括（）。
A. 挥发B. 沉降C. 吸附D. 溶解答案：ABCD4. 环境化学中，污染物的转化过程主要包括（）。
A. 氧化还原反应B. 水解反应C. 光解反应D. 生物降解答案：ABCD5. 环境化学研究的污染物环境效应主要包括（）。
A. 对大气的影响B. 对水体的影响C. 对土壤的影响D. 对生物的影响答案：ABCD三、判断题1. 环境化学是一门综合性学科，涉及化学、环境科学、生物学等多个学科领域。
（对）2. 环境化学只研究污染物在环境中的迁移和转化过程，不涉及污染物的来源与排放。
（错）3. 环境化学研究的污染物类型包括有机污染物、无机污染物、放射性污染物和生物污染物。
（对）4. 环境化学中，污染物的迁移过程不包括挥发和沉降。
（错）5. 环境化学研究的污染物环境效应不包括对生物的影响。
（错）四、简答题1. 简述环境化学的主要研究内容。
无机化学与环境保护
无机化学与环境保护姓名：王逸炳学号：20095051213系（院）：化学化工学院专业：化学指导教师：杨沭明职称：教授摘要：现代科学技术的发展，人类的活动对环境的影响越来越大，人类的生存与发展需要一个良好的自然环境,但是人类在充分享受现代文明的同时,却面临着人口的压力,资源的短缺,环境的恶化和生态危机等一系列的世界性难题。
环境的污染与化学存在着很大的关系。
环境保护已经成为一个全球性的问题。
关键词：无机化学；环境保护；环境污染Abstract：Along with the development of modern science and technology, and human activities on the environment is more and more big, the impact of human survival and development needs a good environment, but human in fully enjoy the modern civilization, is facing pressure of population, resources and environment deterioration and the shortage of ecological crisis and so on a series of worldwide problem. Environmental pollution and chemical exist great relationship. Environmental protection has become a global problem.Key words：iganic chemical, vironmental protection , vironmental pollution.引言环境是一个非常复杂的体系，我们涉及的主要是人类的生存环境。
环境污染物的化学行为和生态学效应
环境污染物的化学行为和生态学效应现代社会的工业化和城市化进程已经对环境造成了深刻的影响，其中污染问题尤为突出。
污染的源头和类型繁多，但大多数都与化学物质有关。
本文将探讨环境污染物的化学行为和生态学效应。
一、化学行为1. 有机物污染物有机物是指含碳的化合物，是环境污染物的主要组成部分。
一些有机物是天然的，如叶绿素，生物胺等，但更多的是合成的，如石油和淀粉材料。
这些有机物容易渗透到地下水中，但它们也经常被土壤分解和氧化，以CO2和水为最终产物释放到大气中。
然而，约2％的这些有机物是非容易分解的，如环境荷尔蒙和多环芳烃，它们可以积累在生物系统中并越积越多。
其中最突出的例子是PCB(H-14多氯联苯)，这是一种异常稳定的有机物，可以在水中存在达数十年之久，且可在有毒氯的生产工业过程中产生。
PCB中的氯原子具有类似于醇类中的羟基或吡啶环中的氮原子的极性。
因此PCB对水生生物有较强的毒性。
2. 无机污染物无机污染物包括金属元素和盐类。
工业进程中很多金属被大量排放到环境中，其中最常见的是铅，汞和铬。
这些金属会在生物系统中积累，并在细胞中占据其它离子的位置，导致细胞内酶的活性降低或细胞壁的变形。
水环境中铬6价离子和硫酸氢沸石类物质化合物的组合可以产生毒性更强的Cr(VI)化合物，它对人体神经系统有很强的毒性。
3. 残留农药和化肥残留农药和化肥的化学行为与有机污染物类似。
化肥中含有高浓度的氮和磷，使它们成为海洋和淡水环境中藻类生长的主要限制因素。
一些农药，特别是高滴定的有机磷酸盐，可以渗透进地下水，对水源造成严重污染。
在生物系统中，这些有机磷酸盐会被氨解酶降解成有毒的酰胺和其他化合物，对人类和动物的神经系统造成伤害。
二、生态学效应1. 化学物质的毒性和生态效应在生态系统中，污染物对生物和地理过程的影响可以导致严重且不可预测的后果。
它们会在食物链中积聚并对高等生物和生态系统的稳定性产生影响。
任何生物对污染物的敏感程度都不同，这种差异很大程度上由基因决定，但环境的特定因素也会产生影响。
无机化学工业污染物排放标准
无机化学工业污染物排放标准无机化学工业是现代工业中非常重要的一个分支，它涉及到许多重要的化学产品的生产，但同时也会产生大量的工业污染物。
为了保护环境和人类健康，各国都制定了一系列的排放标准，以限制工业污染物的排放。
本文将重点介绍无机化学工业污染物的排放标准。
首先，无机化学工业中常见的污染物包括氮氧化物、硫氧化物、氟化物、重金属等。
这些污染物对环境和人类健康都具有一定的危害，因此对它们的排放必须加以限制。
针对氮氧化物的排放，各国都有相应的标准。
例如，在美国，工业企业必须遵守国家环保局颁布的《氮氧化物排放标准》，对不同行业的氮氧化物排放进行了具体的限制。
而在中国，国家标准《大气污染物排放标准》也对氮氧化物的排放做出了详细规定。
对于硫氧化物的排放，各国也都有相应的标准。
例如，欧盟制定了《大气污染物排放标准指令》，对硫氧化物的排放做出了具体规定，并要求各会员国在国内立法时将这些标准转化为法律。
在中国，国家标准《大气污染防治工程技术规范》也对硫氧化物的排放进行了详细规定。
此外，氟化物和重金属等污染物的排放也受到严格的限制。
例如，对于氟化物的排放，美国环保局颁布了《氟化物排放标准》，要求工业企业在生产过程中采取相应的措施，减少氟化物的排放。
而对于重金属的排放，各国也都有相应的标准，例如欧盟的《工业排放标准指令》对重金属的排放进行了详细规定。
总之，无机化学工业污染物的排放标准是保护环境和人类健康的重要手段。
各国都在不断完善相关的法律法规，加强对工业企业的监管，以确保工业污染物的排放不会对环境造成严重的危害。
希望各国能够共同努力，减少无机化学工业污染物的排放，共同保护地球家园。
环境污染物的种类和来源
环境污染物的种类和来源因人类的活动所产生的环境污染物，一般可分为化学性、物理性和生物性三大类。
化学性污染物主要有无机物（汞、镉、砷、铬、铅、氰化物、氟化物等）、有机物（有机磷、有机氯、多氯联苯、酚、多环芳烃等）；物理性污染物主要有噪声、振动、放射性、非电离电磁波、热污染等；生物性污染物主要有细菌、病毒、原虫等病原微生物。
其中化学性污染物是主要的、大量的。
一、大气污染主要污染物：⑴ 气溶胶：粉尘、飞灰、黑烟、烟、雾；⑵ 有害气体：硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳、氟化氢、氯化氢等。
主要来源：燃料燃烧过程，各种工业生产过程，交通运输，废物处理。
二、水污染主要污染物：⑴ 无机悬浮物：沙粒、炉渣、铁屑；⑵ 营养性污染物：蛋白质、氨基酸、洗涤剂、硝酸盐、亚硝酸盐、碳水化合物、铵盐及磷酸盐；⑶ 病原微生物：细菌、寄生虫卵、病毒；⑷ 有毒污染物：汞、镉、铅、铬、砷、酚、氰等；⑸ 酸碱污染物：酸或碱；⑹ 油：油、脂。
主要来源：⑴ 无机悬浮物：生活污水，选矿、建材、轧钢、冶炼；⑵ 营养性污染：生活污水，食品、化肥、造纸、化工、纺织等工业；⑶ 病原微生物：医院、屠宰、制革、洗毛、生物制品等工业，饲料场；⑷ 有毒污染物：电镀、化学、化工、冶金、煤气和炼焦、电气、涂料、制革等工业；⑸ 酸碱污染物：化工、印染、造纸、制碱、金属加工、冶炼等工业；⑹ 油：炼油（石油）、机械（机油）、选矿、屠宰、食品（油脂）等工业。
三、固体废物主要污染物：⑴ 生活垃圾：灰渣、蔬菜、金属、纸、玻璃、塑料等；⑵ 工业废渣：粉煤灰；⑶ 冶金渣：高炉渣、钢渣、有色金属渣、尾矿与废石、铁合金渣；⑷ 建筑废料：砂、石、砖；⑸ 其它：污泥、金属屑、木屑、塑料、玻璃、陶瓷、纸屑等。
主要来源：⑴ 生活垃圾：居民生活；⑵ 工业废渣：电厂和工业炉窑；⑶ 冶金渣：钢铁、有色金属冶炼、采矿、选矿；⑷ 建筑废料：建筑、建材工业；⑸ 其它：废水处理和除尘，金属、木材、塑料等的加工。
环境化学第5章典型污染物转归与效应
支链烷基、烷基苯基以及烷基萘基等，性能差别较小。
2.4.1 表面活性剂的分类
表面活性剂按亲水基团结构和类型可分为四种：
阴离子表面活性剂：如肥皂、烷基苯磺酸钠。
阳离子表面活性剂：如溴化十六烷基三甲基铵。
火山爆发；制冷剂、飞机推动剂、塑料发泡剂 ③四氯化碳（CCl4）：工业溶剂、灭火剂、干洗剂；氟利 昂的主要原料 ④甲基氯仿（CH3CCl3）：去油剂和干洗剂 ⑤ CHF2Cl（CFC-22）：致冷剂和发泡剂
（3）卤代烃在大气中的转化
· 3与O2反 CCl
应生成碳酰氯 ①对流层中的转化：与HO· 的反应是主要消除途径 和ClO· ClO· 还原 CHCl3 + HO· → H2O + · 3 CCl · 3 + O2 →COCl2 + ClO· CCl 并产生氯 原子
是最早被发现和研究的化学致癌物。
ห้องสมุดไป่ตู้
2.3.1多环芳烃的结构与性质
PAH是指两个以上苯环连在一起的化合物。
①非稠环型，苯环与苯环之间各由一个碳原子相连，如联 苯、联三苯等； ②稠环型，两个碳原子为两个苯环所共有，如萘、蒽等。
2.3.2多环芳烃的来源与分布
（1）天然源：
陆地和水生植物、微生物的生物合成，森林、草原
②氯酚：PCDD 、PCDF是氯酚生产的副产物。 ③多氯联苯产品 ④其他行业(如造纸、汽车、钢铁等)的“三废”中 （3）迁移、转化 地表径流和生物富集是PCDD、PCDF重要的迁移方 式。光化学分解是PCDD、PCDF重要的转化途径。
2.3多环芳烃(PAH)
多环芳烃是一大类广泛存在于环境中的有机污染物，也
的形式进入环境（氯碱工业）。
★ （2）挥发性 汞最大的特点是可以以零价形态存在于大气、土壤 和天然水中。汞及其化合物均具有一定的挥发性。 汞及其化合物挥发程度与化合物的形态及在水中的溶
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化学与环境
5.1 金属无机污染物
（三）镉对人体的生物效应 镉对人体是有毒的，可以与含巯基SH、羟基OH及氨基NH2的 蛋白质分子结合，抑制一些酶系统的活性。此外，镉和巯基SH 的亲和力比锌大，所以可以取代机体内含锌酶中的锌，使其失 去功能。过量镉对人体产生毒性效应。在工业接触中，可见到 的两种镉中毒是肺障碍病症和肾功能不良。长期摄入微量镉， 通过器官组织中的积蓄还会引起痛痛病。
化学与环境
化学与环境
第五章 无机污染物
1 金属无机污染物 2 含碳、硅的无机污染物 3 含氮、砷的无机污染物 4 含氧、硫、硒的无机污染物 5 含氟、溴的无机污染物
化学与环境
5.1 金属无机污染物
一、铝 （一）铝在环境中的分布及污染 铝在自然界分布极广，地壳中铝的质量分数仅次于氧和 硅，居第三位。铝普遍存在的原生矿物有长石、辉石和云母 等铝硅酸盐矿物；以及在风化作用下转变成的多种次生矿物 ，铝在矿物中主要以氧化物的形式存在。 铝的环境污染主要由铝的工业生产引起，有色冶金、化 工制药、涂料工业、合成橡胶等工业废水中也有铝，其排放 造成环境污染。此外，在生产铝的过程中，由铝土矿提炼矾 土时会产生大量泥状残渣——赤泥。
化学与环境
5.1 金属无机污染物
二、铊 （一）铊的主要环境化学性质 铊在空气中不稳定，常温下易被氧化，生成一氧化二铊 (Tl2O)薄膜，减慢了进一步氧化的速率。当温度高于100℃时 ，铊很快被氧化成一氧化二铊(Tl2O)和三氧化二铊(Tl2O3)的 混合物。 （二）铊在环境中的分布 铊是分散元素，地壳中的质量分数为8.5×10-7。铊的矿 物极少，大部分铊以分散状态的同晶形杂质存在于铅、锌、 铁、铜等硫化物和硅酸盐矿物中，铊在矿物中替代了钾和铷 。
化学与环境
5.1 金属无机污染物
（三）铊对人体的生物效应 铊对人体是有毒元素，毒性仅次于甲基汞，比汞还强，是 剧烈的神经毒物，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。人体 急性铊中毒多为误服、使用铊化合物药物引起的。
化学与环境
5.1 金属无机污染物
（三）铬对人体的生物效应 铬是人体的必需元素，是人体内分泌腺的组分之一。铬缺 乏将导致糖和脂肪代谢系统紊乱，出现动脉粥样硬化症和心脏 病。 各种形态铬的毒性不相同。金属铬很不活泼，是无毒的。
化学与环境
5.1 金属无机污染物
五、镉 （一）镉在环境中的分布及污染 镉以微量广泛分布在环境中，质量分数超过10-6的只发生 于富矿层或因人类活动的污染地区。由于镉与锌的化学性质非 常相似，所以镉的矿物与锌矿常常共生。 有色金属冶炼厂是主要污染源，煤燃烧、塑料焚烧物、某 些汽车轮胎和润滑油中的镉，也是镉污染的来源。镉对土壤的 污染途径主要有两个，一是工业废气中镉扩散沉降累积于土壤 中，二是用含镉废水灌溉农田，使土壤受到严重污染。
化学与境
5.1 金属无机污染物
（二）铬的环境化学及迁移转化 铬在潮湿的空气中是稳定的，具有抗腐蚀的性质。由于黏土 矿物在水体中形成带负电荷的胶体微粒，所以吸附荷正电Cr3+的 能力大于吸附荷负电CrO2-4、Cr2O2-7的能力。胶体物质对铬的 吸附作用对铬的环境迁移转化起重要作用。
化学与环境
5.1 金属无机污染物
三、铅 （一）铅在环境中的分布及污染 在地壳中，铅是重金属（密度大于5g·cm-3的金属）里含 量最多的元素,在自然界分布甚广。 目前铅的环境污染随着人类活动以及工业的发展而日趋加 重，几乎在地球的每个角落都发现它的踪迹。
化学与环境
5.1 金属无机污染物
（二）铅的环境化学及迁移转化 铅是熔点低（327.5℃）的重金属。常温下铅在干燥空气中 不起化学变化，但在潮湿及含有二氧化碳的空气中失去光泽而 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。铅可与水作用，表面生成一层铅盐而阻止进 一步溶解。铅与稀盐酸或稀硫酸作用形成一层难溶的铅盐，阻 止进一步被腐蚀，但不能耐受浓盐酸或浓硫酸。铅能溶于稀硝 酸，但不溶于浓硝酸。
化学与环境
5.1 金属无机污染物
（三）铝对人体的生物效应 铝是人体的有害元素。正常成人每天从饮食中摄入的铝大 部分随粪便排出体外，少量经肠道吸收，分布于体内各器官。 从呼吸道吸入的铝，主要贮积在肺组织内。长期摄入铝或铝的 化合物可以使胃酸及胃液分泌减少，胃蛋白酶的活性受到抑制 。长期从事与铝化合物有关的生产工人，会产生铝尘肺等职业 病。
化学与环境
5.1 金属无机污染物
（三）铅对人体的生物效应 铅是作用于人体全身各个系统和器官的有毒元素。它可与 体内一系列蛋白质、酶和氨基酸中的官能团结合，干扰机体许 多方面的生化和生理活动，引起中毒。 铅的毒性与其化合物的形态和溶解度有关，硝酸铅、醋酸 铅易溶于水，易被吸收，毒性强；硫酸铅、氧化铅、碱式硫酸 铅在酸性溶液中易溶解，颗粒小而成粉状，毒性大；硫化铅、 铬酸铅不易溶，毒性小。
化学与环境
5.1 金属无机污染物
四、铬 （一）铬在环境中的分布及污染 铬是在环境中广泛分布的元素，地壳中所有岩石都含有铬 ，现已发现铬矿近30种。 有关铬的工业生产均可以产生含铬三废（废气、废水、废 渣），如处理不当就会造成环境污染。冶炼、燃烧、耐火材料 、化学工业等排放的含铬灰尘扩散面大，污染面宽，产生的危 害大。堆放的铬渣也是重要的污染源。
化学与环境
5.1 金属无机污染物
（二）镉的环境化学及迁移转化 镉在潮湿的空气中会缓慢氧化，加热易挥发，其蒸气有毒 ，可与空气中的氧结合成氧化镉(CdO)。化合物中以氧化镉毒性 最大，而且属于累积性的。镉在环境中存在的形态很多，大致 可以分为水溶性镉、吸附性镉和难溶性镉。各种胶体对镉有吸 附作用，其中黏土矿物表面由于离子交换而强烈吸附镉。
化学与环境
5.1 金属无机污染物
（二）铝的环境化学及迁移转化 铝在自然界的化学性质十分活泼，从未发现铝的单质，只 有铝的氧化物。氢氧化铝是两性的，它既溶于酸又溶于碱。铝 离子还能与水中的氟离子、硫酸根等无机配位体以及水杨酸、 腐殖酸、富里酸等有机配位体形成配合物，增加天然水中可溶 性铝的浓度，促进铝随水流迁移。铝可以与磷酸根、硅酸根等 形成难溶化合物，使水中铝向底泥迁移。此外，环境中的铝还 容易与除锂以外的碱金属硫酸盐结合成矾类化合物，铝以铝硅 酸盐和氢氧化物的形式存在于土壤中。