环境化学知识点整理

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环境化学知识点梳理

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1影响重金属在土壤—植物体系中迁移的因素土壤的理化性质(PH,土壤质地,土壤的氧化还原电位,土壤中有机质含量)重金属的种类、浓度及在土壤中的存在形态,植物的种类、生长发育期(4)复合污染(5)施肥2生物富集biologicaNTRATION:指生物通过对环境(水、土壤、大气)中某种元素或难降解的物质的积累,使其在集体内的浓度超过周围环境中浓度的现象。

条件:1、污染物在环境中较稳定2生物能吸收3不易被生物转化分解的3生物放大biomagification:指在同一食物链上的高营养级生物,通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质,使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象4生物积累;生物从周围环境(水、土壤,大气)和食物链蓄积某种元素或难降解物质,使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象5多氯联苯(PCBs)在环境中的迁移和转化:光化学分解和生物转化6持久性有机物污染物为什么能够进行远距离传输1、持久性有机污染物(POPs)具有挥发性和半挥发性有机物,易于挥发至大气中,随大气进行传输2.POPs具有稳定性(或称为持久性),能在环境中长时间存在而不发生降解正是由于其挥发性强流动性大,并且持久性强,导致其能能在环境中持续存在并远距离传播. 7全称是Pharmaceutical and Personal Care Products,简称PPCPs药物及个人护理品:PPCPs 作为一种新兴污染物日益受到人们的关注。

PPCPs种类繁杂,包括各类抗生素、人工合成麝香、止痛药、降压药、避孕药、催眠药、减肥药、发胶、染发剂和杀菌剂等。

许多PPCPs 组分具有较强的生物活性、旋光性和极性,大都以痕量浓度存在于环境中。

兽类医药、农用医药、人类服用医药以及化妆品的使用是其导入环境的主要方式。

由于该类物质在被去除的同时也在源源不断地被引入到环境中,人们还将其称为“伪持续性”污染物。

城市污水是一种重要的资源,其处理的好坏将直接影响到人体的健康和受纳水体的水质。

环境化学知识点

环境化学知识点

环境化学知识点一、环境化学的定义与研究范畴环境化学是一门研究化学物质在环境中的迁移、转化、归宿以及它们对生态系统和人类健康影响的学科。

它涉及到大气、水体、土壤等多个环境介质,以及生物体内的化学过程。

环境化学的研究范畴非常广泛。

从污染物的来源来看,包括工业生产、交通运输、农业活动等人类活动所排放的化学物质,以及自然界本身存在的但在特定条件下可能对环境产生影响的物质。

在污染物的迁移转化方面,要研究它们在不同环境介质中的扩散、吸附、解吸、挥发、沉淀、氧化还原等过程。

而对于污染物的归宿,需要关注它们最终在环境中的积累、降解、无害化或者对生态系统造成的长期影响。

二、大气环境化学(一)大气污染物的种类大气中的污染物多种多样,常见的有颗粒物(如 PM25、PM10)、二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、一氧化碳(CO)、挥发性有机物(VOCs)等。

这些污染物的来源各不相同,例如,SO₂主要来自燃煤电厂和工业锅炉,NOₓ则主要来自汽车尾气和工业燃烧过程。

(二)大气中的化学反应在大气中,这些污染物会发生一系列复杂的化学反应。

例如,SO₂和NOₓ在一定条件下会转化为硫酸和硝酸,形成酸雨;VOCs 和NOₓ在阳光照射下会发生光化学反应,生成臭氧(O₃)等二次污染物。

(三)大气颗粒物大气颗粒物对环境和健康的影响不容忽视。

它们不仅能够降低大气能见度,还能够吸附其他污染物,进入人体后会对呼吸系统造成损害。

三、水环境化学(一)水体污染物水体中的污染物包括有机物(如农药、石油等)、重金属(如汞、镉、铅等)、营养盐(如氮、磷等)以及病原体等。

(二)水体中的化学过程在水体中,污染物会发生水解、络合、沉淀、氧化还原等反应。

例如,重金属离子在一定条件下会与水中的阴离子形成沉淀,从而降低其毒性;氮、磷等营养盐会导致水体富营养化,引发藻类大量繁殖。

(三)水的自净作用水体具有一定的自净能力,通过物理、化学和生物过程可以去除部分污染物。

但当污染物的排放量超过水体的自净能力时,就会导致水质恶化。

环境化学重点

环境化学重点

环境化学重点1.大气稳定度:大气稳定度是指气层的稳定程度,或者说大气中某一高度上的气块在垂直方向上相对稳定的程度。

2.二次颗粒物:大气中某些污染组分之间,或这些组分与大气成分之间发生反应而产生的颗粒物,称为二次颗粒物。

3.垂直递减率:大气垂直递减率:随高度升高气温的降低率,Γ=-dT/dz。

干绝热垂直递减率:干空气在上升时温度降低值与上升高度之比,用Γ d 表示。

4.光化学反应:分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应,称为光化学反应。

5.生物积累:就是生物从周围环境(水、土壤、大气)和食物链蓄积某种元素或难以降解物质,使其在机体中的浓度超过周围环境中浓度的现象。

包括生物浓缩和生物放大。

6.生物放大:生物放大是指同一食物链上的高营养级生物,通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质,使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。

7.碱度:碱度是指水中能与强酸发生中合作用的全部物质。

亦即能接受质子H+的物质总量。

8.质体流动:物质的质体流动是由水或是土壤微粒或是两者共同作用所致,常用来指各种污染物在土壤中通过土壤质体所进行的一种传播方式。

9.分配系数:非离子性有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中,并经过一定时间达到分配平衡,此时有机物在土壤有机质和水中含量的比值称为分配系数。

10.活性酸度:土壤的活性酸度是土壤中氢离子浓度的直接反映,又称为有效酸度,通常用pH表示。

11.阳离子交换量:每千克干土中所含全部阳离子总量,称为阳离子交换量,以(cmol/kg 土)表示。

12.潜性酸度:土壤潜性酸度是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+的反映。

当这些离子处于吸附状态时,是不显酸性的,但当它们通过离子交换作用进入土壤溶液之后,即可增加土壤溶液的H+浓度,使土壤pH值降低。

潜性酸度分为代换性酸度和水解酸度。

13.标化分配系数:即以有机碳为基础表示的分配系数。

14.Pops(持久性有机污染物):是指通过各种环境介质(大气、水、生物体等)能够长距离迁移并长期存在于环境,具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性,对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。

环境化学总结

环境化学总结

㈠基本概念:1.环境污染:由于人为因素使环境的构成或状态发生变化,环境素质下降,从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件,就叫做环境污染。

2.环境化学:环境化学是一门研究潜在有害化学物质在环境介质中的存在、行为,效应(生态效应、人体健康效应及其它环境效应)以及减少或消除其产生的科学。

3.环境物理效应:是由物理作用引起的环境效应,即环境物理效应。

3.热岛效应: 因燃烧而放出大量热量,再加街道和建筑群辐射的热量,使城市气温高于周围地带,称为热岛效应。

4.温室效应:大气中的CO2吸收了地面辐射出来的红外光,把能量截留于大气之中,从而使大气温度升高,这种现象称为温室效应。

5.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境效应即为环境化学效应。

6.环境生物效应:环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果即为环境生物效应。

8.平流层:平流层是指从对流层顶到海拔高度约50 km的大气层。

又称同温层。

9.中间层:中间层是指从平流层顶到80 km 高度的大气层。

10.热层:热层是指从80 km到约500 km的大气层。

又叫电离层。

11.天气形势:指大范围气压的分布状况,局部地区气象条件总是受天气形势影响。

12.自由基的稳定性:是指自由基或多或少解离成较小碎片,或通过键断裂进行重排的倾向。

13.自由基的活性:是指一种自由基和其他作用物反应的难易程度。

15.碎裂:是指自由基碎裂生成一个稳定的分子和一个新的自由基。

16.重排:通常是邻近氧的c-c键断裂生成羰基和一个异构的自由基。

17.加成:是指自由基对饱和体系的加成,生成一个新的饱和自由基。

18.取代:是指自由基夺取其他分子中的氢原子或卤原子生成稳定化合物的过程。

19.光化学反应:分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生化学反应,称为光化学反应。

20.光化学烟雾:含有氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气,在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染物,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。

环境化学知识点总结

环境化学知识点总结

一、名词解释1、绿色化学绿色化学是指用化学的技术和方法去减少或杜绝对人类健康、生态环境有害物质的产生,尽可能减少对环境的负作用。

2、原子经济学是指在设计合成路线时尽量使原料分子中的每一个原子更多或全部转变为最终预期产品中的原子。

3、环境化学是在化学科学的传统理论和方法的基础上发展起来的是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一门新兴学科。

4、电子活度5、光化学反应分子、原子、自由基、离子吸收光子而发生的化学反应。

6、水体富营养化由于生物所需的N、P等营养物质大量进入水体,引起藻类等生物迅速繁殖,水体溶解量下降,鱼类大量死亡、水质恶化的现象。

7、分配作用是指颗粒物(沉积物或土壤)从水中吸着有机物的量与颗粒物中有机质含量密切相关的作用。

8、辛醇-水分配系数有机化合物的正辛醇-水分配系数(KOW)是指平衡状态下化合物在正辛醇和水相中浓度的比值。

它反映了化合物在水相和有机相之间的迁移能力,是描述有机化合物在环境中行为的重要物理化学参数。

KOW与化合物的水溶性、土壤吸附常数和生物浓缩因子等密切相关。

9、生物浓缩因子有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度之比。

10、温室效应大气中的温室气体通过对长波辐射的吸收而阻止地表热能耗散,从而导致地表温度增高的现象。

11、光化学烟雾含有氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气,在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染,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。

12、硫酸烟雾又称伦敦型烟雾,是由于燃煤而排放出来的SO2,颗粒物、由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。

13、大气颗粒物是大气中存在的各种固态和液态颗粒状物质的总称。

14、生物需氧量在一定体积水中,用化学氧化剂氧化水中有机物时所消耗的氧化剂。

15、生长代谢当微生物代谢时,某些有机污染物作为食物源提供能量和提供细胞生长所需的碳,该有机物被降解,这种现象称为生长代谢。

环境化学高考知识点必修

环境化学高考知识点必修

环境化学高考知识点必修一、环境化学的基本概念环境化学是研究物质在环境中的分布、迁移、转化和归宿等方面的科学,具有重要的理论、实践和社会意义。

它涉及了物质的环境行为、环境中的化学反应、环境污染与修复等方面内容,为保护环境、预测环境变化、提高环境质量提供了科学依据。

二、环境中的化学物质1. 环境中的常见化学物质环境中存在着众多的化学物质,包括水、空气、土壤等。

水中存在的主要化学物质有无机物质(如溶解的无机盐、重金属离子等)和有机物质(如溶解的有机酸、有机溶剂等)。

空气中的主要化学物质为氧气、氮气、二氧化碳等。

土壤中的主要化学物质有无机盐、有机质等。

2. 环境中的有毒化学物质环境中存在着一些有毒化学物质,对人体和生态系统都有不良影响。

例如,重金属污染物(如铅、汞、镉等)能够积累在生物体内,对人体健康产生慢性毒性。

此外,农药、工业污染物等也是有害化学物质的代表。

三、环境污染与修复1. 环境污染的类型环境污染主要包括水污染、大气污染和土壤污染。

水污染主要来源于工业废水、农业面源污染等;大气污染主要来源于工业废气、汽车尾气等;土壤污染主要来源于化肥、农药的使用以及工业废弃物的倾倒等。

2. 环境修复的方法环境修复是指通过各种措施和手段减少或消除环境污染,恢复环境功能。

常用的环境修复方法包括物理修复、化学修复和生物修复。

物理修复主要采用物理手段去除或隔离污染物;化学修复通过加入化学物质改变污染物的特性,使其变得不易迁移或转化;生物修复利用微生物、植物等生物体对污染物进行分解、吸附或稀释,实现修复目的。

四、环境监测与评价环境监测是指对环境中的各项指标进行实时、准确地测量和监测,以了解环境质量状况。

环境评价则是对环境质量进行综合评判和分析,确定环境质量等级。

环境监测与评价是环境保护的重要手段,能够为环境管理和决策提供科学依据。

五、环境化学的应用环境化学的知识可应用于环境保护、污染控制和资源利用等领域。

通过环境化学的研究,可以提高环境监测和评价的准确性和全面性,促进环境污染修复和预测,为环境治理和可持续发展提供科学支持。

环境化学复习资料

环境化学复习资料

环境化学复习资料环境化学复习资料环境化学是研究环境中化学物质的性质、分布、转化和对环境的影响的学科。

它涉及到大量的知识和概念,因此在复习环境化学时,我们需要有一份全面而系统的复习资料。

本文将为大家提供一些关于环境化学复习的重点内容和方法,帮助大家更好地备考。

一、环境化学基础知识1. 环境化学的定义和研究对象:环境化学是研究环境中各种化学物质的性质、分布、转化和对环境的影响的学科。

它的研究对象包括大气、水体、土壤以及生物体等。

2. 环境化学的重要概念:包括环境污染、环境质量、环境容量、环境风险等。

了解这些概念的含义和相互关系,有助于我们更好地理解环境化学的基本原理。

3. 环境化学的研究方法:环境化学研究的方法包括野外调查、实验室分析、模拟实验和数学模型等。

熟悉这些方法的应用和原理,可以帮助我们更好地进行环境化学的实验和研究。

二、环境污染物的分类和特性1. 大气污染物:包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等。

它们的来源、传输和转化过程对大气环境质量具有重要影响。

2. 水污染物:包括有机污染物、无机污染物、重金属等。

了解不同污染物的特性和对水体生态系统的影响,有助于我们更好地进行水环境治理和保护。

3. 土壤污染物:包括有机污染物、重金属、农药等。

了解土壤污染物的来源和迁移途径,有助于我们更好地进行土壤环境修复和保护。

三、环境化学的应用1. 环境监测与评价:环境化学在环境监测与评价中起着重要作用。

通过采集样品,进行实验室分析,可以获得环境中各种污染物的含量和分布情况,为环境管理和决策提供科学依据。

2. 环境污染控制与治理:环境化学在环境污染控制和治理中发挥着重要作用。

通过研究污染物的来源和转化途径,制定合理的治理策略,可以有效降低环境污染的程度。

3. 环境风险评估与管理:环境化学在环境风险评估和管理中具有重要意义。

通过对环境中化学物质的毒性和暴露的评估,可以判断环境对人体健康的潜在风险,并采取相应的措施进行管理和控制。

环境化学知识点总结(共22页)

环境化学知识点总结(共22页)

物和二次污染物。一次污染物:是指由污染源直接排入大气环境中且在大气中物理和化学性质均未发生变化的污染物,
3
又称为原发性污染物:二次污染物:指由一次污染物与大气中已有成分或几种污染物之间经过一系列的化学或光化学
反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物,又称为继发性污染物。
7、 重要污染物来源及消除途径
代的环境保护的主导意识。
10、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 环境效应 。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, ( 1)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。
( 2)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境效应即为环境化学效应。
然力引发,也称第一类环境问题,火山喷发、地震、洪灾等。
次生环境问题 :人类生产、生活引起生态破坏和环境污
染,反过来危及人类生存和发展的现象,也称第二类环境问题。目前的环境问题一般都是次生环境问题。生态破坏:
人类活动直接作用于自然生态系统,造成生态系统的生产能力显著减少和结构显著该变,如草原退化、物种灭绝、水 土流失等。当今世界上 最引人注目的几个环境问题 温室效应 、臭氧空洞 、酸雨 等是由大气污染所引起的。
其是碳、氮、硫和磷)的生物地球化学循环及其相互偶合的研究;重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全
球变化问题。当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是:以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒
物和二氧化硫为主的城市空气污染;工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。
第二章 大气环境化学
常发生在较低气层中,这时气层稳定性特强,对于大气中垂直运动的发展起着阻碍作用,对大气垂直流动形成巨大障
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第一章绪论第一节环境与环境问题环境概念:相对于特定中心事物而言的。

围绕中心事物的周边事物的总和,就是该主体事物的环境。

环境科学中所研究的环境,是以人类为主体的外部世界,即围绕着人群的,直接或者间接影响人类生产生活和发展的各种外界事物和因素的总和。

环境分类:按主体分:人类环境和生物环境按性质分:自然环境、半自然环境、社会环境按范围大小分:宇宙环境、地球环境、区域环境、微环境、内环境等环境问题:指包括一切形式的环境恶化或对生物圈的一切不利影响。

分类:➢原生环境问题:由自然力引起的环境问题,如火山爆发、海啸、地震、洪涝、干旱和滑坡等引起。

(自然灾害问题、第一环境问题)➢次生环境问题:由人类的生产和生活活动引起的生态系统破坏和环境污染,包括生态破坏、环境污染和资源浪费等方面(第二环境问题)。

一般所说的环境问题是指次生环境问题,也是环境科学研究的重点次生环境问题的具体表现ϒ资源开发过程中过度地向自然索取ϒ在物质生产和日常生活过程中向环境释放出废物和废能ϒ经济建设对环境的干扰ϒ人口增长引起单位时间和空间中人类活动频度增加第二节环境污染与环境污染物定义:环境污染一般是指由于人类生产生活活动导致有害物质进入环境,在环境中的累积数量和速率超过了环境的净化能力,从而使环境质量变差,对人们正常的生活和生产条件产生了有害影响。

分类ϒ按污染对象(要素)分:大气污染、水污染、土壤污染、生物污染等。

ϒ按污染物的排放方式分:废水污染、废气污染、固体废弃物污染等。

ϒ按污染物的性质分:化学污染、物理污染、生物污染等。

ϒ按污染物的分布范围分:全球性污染、区域性污染、局部性污染等环境化学污染物➢1.元素:如汞、镉、铅、砷、铬等重金属和类金属、卤素、氧(臭氧)、黄磷等。

➢2.无机物:如无机酸、碱、盐类、氰化物、一氧化碳、氮氧化物、卤化物、卤间化合物(如ClF、BrF3、IF5、BrCl、IBr3等)、卤氧化物(ClO2)、硅的无机化合物(如石棉)、无机磷化合物、硫的无机化合物等。

➢3.碳氢化合物:包括烷烃、不饱和非芳香烃、芳烃、多环芳烃(PAH)等。

➢4.金属和准金属有机化合物:如甲基汞、二甲基汞、四乙基铅、羰基镍、二苯铬、三丁基锡、甲基或二甲基砷酸、三苯基锡等。

➢5.含氧有机化合物:包括环氧乙烷、醚、醇、醛、酮、有机酸、酯、酐、酚类化合物等。

➢6.有机氮化合物:如胺类、硝基化合物、亚硝基胺等。

➢7.有机卤化物:如四氯化碳、脂肪基和烯烃的卤化物、芳香族卤化物、卤代苯酚、多氯联苯(PCBs)以及氯代二恶英(PCDDs)。

➢8.有机硫化合物:如烷基硫化物、硫醇、巯基甲烷、二甲砜、硫酸二甲酯等。

➢9.有机磷化合物:主要有磷酸酯类化合物、有机磷农药等。

(二)环境污染物的来源天然污染源:是指自然界自行向环境排放有害物质或造成有害影响的场所,如正在活动的火山人为污染源:是指人类社会活动所形成的污染源。

按人类社会活动功能人为污染源分类:✓工业污染源✓农业污染源✓交通运输污染源✓生活污染源第三节环境化学的研究内容与发展动态一、环境化学的定义:环境化学是运用化学的理论和方法,鉴定和测量化学污染物在大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈中的含量,研究它们在环境中的存在形式及其迁移、转化和归宿的一门学科。

环境化学研究内容主要有:ϒ有害化学物在环境介质中的含量水平、存在形态;ϒ环境中污染物的来源;ϒ化学物在环境介质中和不同环境介质之间的环境化学行为;ϒ有害物对环境和生态系统以及人体健康的效应和发生机理;ϒ有害化学物污染危害的缓解和消除以及防止有害效应产生的方法和途径。

化学物质进入各环境介质后通过迁移、转化,除在各介质中表现出其特有的环境化学行为和化学与生态效应外,还动态地把不同介质联系起来。

环境化学的任务:●研究有害化学物质在环境介质中存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法●用化学的基本理论和方法发现和解决环境问题环境化学的研究特点:• 以微观研究宏观:从原子、分子水平,研究宏观环境圈层中环境现象和变化机制;• 研究对象复杂:既有人为来源的也有天然来源的,处于环境开放体系内,多种环境因素同时相互作用,其研究需要多学科的结合。

• 物质水平低:mg/kg(ppm,10-6 )、ug/kg(ppb,10-9 )、甚至ppt,10-12 ,因此其监测和分析很重要,如对PCBs、PAHs、二恶英的监测分析等。

• 综合性:需要结合多学科共同解决问题• 开放性:自然环境体系是一个巨大的多元开放体系第四节环境化学中的几个基本概念ϒ环境本底(又称环境背景值)是指自然环境在未受污染的情况下,各种环境要素中的化学元素或化学物质的基线含量。

现代环境背景值的数据,实际上只能是一个相对的概念。

它们代表相对于未受污染或少受污染的情况下各环境要素中的基本化学成分环境容量是指一个特定的环境或一个环境单元所能容纳某污染物的最大负荷量。

Wc = Ws - B式中:Wc表示环境容量,Ws表示规定的环境标准值,B表示环境背景值。

它们的单位可以用质量,也可以用浓度。

环境效应:环境物理效应由物理作用引起的环境效应,比如噪声、地面沉降、热岛效应、温室效应等。

环境化学效应由化学反应产生的环境效应,如酸雨、臭氧层破坏、光化学烟雾、地下水污染。

环境生物效应环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果。

如水生生物回游途径被破坏、鱼类、鸟类减少甚至灭绝、人体健康受到威胁等。

环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介⚫ 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、分散和消失的过程。

有机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移三种方式。

无机物溶解-沉淀氧化-还原絮凝-沉降配合-络合吸附-解吸有机物吸附作用挥发作用水解作用光解作用生物富集⚫ 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,改变存在形态或转变为另一种物质的过程。

⚫ 污染物可在单独环境要素圈中迁移和转化,也可超越圈层界限实现多介质迁移、转化而形成循环。

协同作用(Synergism)在环境中同时存在两种或两种以上的污染物时,一种污染物能加强其它污染物的危害性的现象,或称相乘作用。

2.拮抗作用(Antagonism)一种有毒物质的作用被另一种物质抑阻,使其效果相互抵消或减弱的现象。

实验证明:金属广泛存在拮抗作用,如Se对Hg,Zn对Cd的毒性有拮抗作用第二章大气环境化学第一节大气层的结构和性质一、大气的组成:大气由混合气体、水汽和尘埃等杂质组成。

去除水汽和杂质的大气称为干洁大气。

◼干洁大气:主要成分:氮、氧、氩次要成分:CO2、氖、氦、氪、氢、氙、O3等◼ CO2: 随季节和气象条件改变◼ O3:12-25km出现,20-25km最大,35km后减少随海拔升高的温度变化对流层:平均厚度10~15km,气温随海拔高度的增加而降低,大约每上升100 m,温度降低0.6⚫.天气现象和污染物的迁移转化基本都在这一层。

平流层:从对流层顶到55km的大气层,其中25km以下,气温趋于稳定,故又称等温层,在30-35km以上,温度随海拔升高而增加。

臭氧层:15-35km;O3吸收太阳光中的紫外辐射而分解成O2和O,当他们重新合成为O3时放出大量能量,使平流层的温度随海拔高度的增加而增加。

中间层(Mesosphere):50 -85 km由于臭氧层的消失,温度随海拔的增加而迅速降低,顶部可达-113⚫左右。

该层的空气对流运动非常激烈。

垂直温度分布与对流层相似,也称高空对流层。

热层:80-500~800 km • 由于这一层的空气在太阳紫外线和宇宙射线的辐射下处于高度电离状态,故也叫电离层。

同时,由于太阳所发出的紫外线绝大部分被这一层的物质(N2O)所吸收,所以大气温度随海拔高度增加而迅速增加。

逸散层:800 km以外该层空气极为稀薄,气温高,分子运动速度快,受地球引力小,因而大气质点会不断向星际空间逃逸。

二、气温垂直递减率和逆温现象概念:气温随高度的变化通常以气温垂直递减率(Г)表示,即每垂直升高100 m,气温的变化值大气温度垂直变化的三种情况:1、气温随高度递减即Г > 0,称为递减层结2、气温不随高度变化即Г=0,称为等温层结3、气温随高度增加即Г < 0,称为逆温逆温:三、大气稳定度大气稳定度是指大气中某一高度上的气团在垂直方向上相对稳定的程度大气层越稳定,则越不利于污染物的扩散大气稳定度表现①波浪型烟流(翻卷型不稳定)②圆锥型烟流(弱不稳定)③扇形烟流(平展型,逆温弱稳定)④屋脊型烟流(上升型或爬升型上层不稳定,下层稳定)⑤熏烟型烟流(漫烟型,上层稳定,下层不稳定)七、影响污染物迁移的因素1、风是大气的水平运动。

大气污染物在风的作用下,会沿着下风向运输送、扩散和稀释。

2、湍流大气呈无规则的、三维的小尺度运动称为大气湍流。

3. 天气形势天气形式:大范围的气压分布状况不利的天气形式和地形特征结合在一起常常可使某一地区的污染程度大大加重。

4. 地理地势(山谷风、海陆风、城市风)第二节大气中的化学反应(污染物的转化)一、自由基(Free radical)化学基础1. 自由基的产生方法(共价键均裂而成的带有未成对电子的碎片)大气中常见的自由基:HO·(氢氧自由基/羟基自由基)、HO2·(超氧化氢自由基/过氧自由基)、R·(烷基自由基)、RO·(烷氧基自由基)、RO2·(过氧烷基自由基)等➢产生方法:光解法、氧化-还原法、电解法、热解法、诱导分解法等➢自由基在外层具有不成对的电子,对于增加第二个电子有很强的亲和力,因此有强氧化剂作用。

3. 自由基反应➢自由基反应由典型的自由基源(引发剂),如过氧化物或光所引发或加速。

➢自由基抑制剂如NO,O2或苯醌等会使自由基反应的速率减慢,或使自由基反应完全被抑制。

(1)自由基反应分类➢单分子自由基反应:不包括其他作用物的反应1) 碎裂:自由基碎裂生成一个稳定的分子和一个新的自由基2)重排:可发生在环状体系中,通常是邻近氧的C-C键断裂生成羰基和一个异构的自由基;或者是1,2-或1,5-氢原子或氯原子的转移。

➢自由基-分子相互作用1. 加成反应:自由基对不饱和体系的加成,生成一个新的饱和的自由基。

2. 取代反应:自由基夺取其他分子中的氢原子或卤素原子生成稳定化合物的过程,➢自由基-自由基相互作用:自由基二聚或偶联反应,生成稳定的物质(2) 自由基链反应卤代反应是自由基取代反应中最重要的反应,反应历程如下:链引发(决速反应)→链增长→链终止• 自由基链反应特征:自由基链反应是催化反应,由于自由基的产生,反应过程大大降低了反应的活化能,所以化学反应速度大大加快。

二、光化学反应基础分子、原子、自由基、离子等吸收光子(光量子)而发生的化学反应,称光化学反应。

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