电子教案与课件：《环境化学》电子课件 第一章 绪论
环境化学电子教案
第一章绪论内容提要及重点要求：本章主要讲解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、特点和开展动向，主要环境污染物的类别和它们在环境各图中的迁移转化过程。
要求掌握对现代环境问题的认识以及对环境化学提出的任务，明确学习环境化学的目的。
第一节环境化学地球的形成及其演化地球作为宇宙中较小的一分子，人们对其形成和演化过程的认识也有一个漫长的和递进的过程。
“星云假说〞在当时，18 世纪占有重要的意义。
由德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯先后独立提出来的第一个科学的天体演化理论，具有代表性的：俘获说、灾变说、星子说，大局部各有其合理的局部，以现有的事实为根底又提出一些任意的假说，思想上带有片面性。
“星云假说〞认为地球的形成是由星云状的物质凝聚的结果，这种星云是由尘埃和气体质点组成，它的体积很大，曾遍布在整个太阳系所占据的空间。
质点分布不均匀，在引力收缩的过程中，大局部物质向中心集结，逐渐形成原始的太阳。
同时，环绕在太阳周围的质点由于互相碰撞，向原始太阳的某一轨道面集中，而形成环绕太阳旋转的，包括地球在内的各个行星。
因单纯建立牛顿力学的根底之上，含有形而上学因素随着科学技术的进步，人们思想认识不断开展，太阳系演化学说40 多种。
演化：在地球形成之后的漫长地质年代，地球逐渐冷却，内中的物质同时发生异作用。
使地球逐步分出了不同的圈层，地核、地幔和地壳。
三个圈层位于不同的深度，具有不同的物理性质。
深度越深，密度、压力和温度越高。
软流层：集中大量的放射性物质呈熔融状态，被认为是岩浆的发源地。
由地幔顶部和地壳的坚硬岩石组成了厚约为70—100km 的岩石圈同时地球上还分异出了水圈和大气圈。
由于有了水、空气给生物的发生和开展提供了条件，形成了生物圈地球各圈层形成之后各个圈层之间并不是彼此独立，静止不变的，而是相互制约、相互渗透、相互影响、不断开展和变化的。
原始大气成分〔H、He 〕T局部C、N S环境问题的产生和开展环境：对某一生物主体而言，环境指的是那些影响该主体生存、开展和演化的外来原因和后天性的因素。
《环境化学》教案
《环境化学》教案第一章绪论第一节环境化学一、环境问题1.环境污染：由于人为因素，环境成分或状态发生变化，环境质量下降，扰乱和破坏生态系统和人们正常的生活生产条件。
具体来说，环境污染是指有害物质对大气、水质、土壤、动植物造成的污染，其危害程度达到一定程度，生物群落的生态系统受到不适当的干扰和破坏，不可再生资源的任意开发和滥用，以及固体废物、噪声、振动、，气味和放射性。
环境污染是由物理、化学和生物因素造成的，其中化学物质约占80%-90%。
2、人们对环境问题认识的发展过程（1） 20世纪60年代，人们只把环境问题视为污染问题。
他们认为，环境污染主要是指城市、工业和农业发展带来的空气、水质、土壤、固体废物和噪音污染。
对土地荒漠化、热带森林破坏和某些野生动物物种的频繁灭绝没有给予战略关注。
当时，中国以污染控制为中心的环境管理对改善城市和人民生活的环境质量发挥了重要作用，但明显的不足是没有将环境问题与自然生态联系起来，低估了环境污染的危害性和复杂性；环境污染不是与社会因素联系在一起才能找到根源的。
(2)1972年联合国在瑞典首都斯德哥尔摩召开了人类环境会议。
在这次会议中指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且也表现在对生态的破坏和资源的枯竭。
（3） 20世纪80年代，人们对环境的认识有了新的突破，提出了可持续发展战略。
并发表了题为《我们共同的未来》的长篇报告。
(4)20世纪90年代，巩固和发展了这种指导思想，形成当代主导的环境意识。
通过了《里约环境与发展宣言》《21世纪议程》等重要文件。
二、环境化学在近现代工农业发展和科技进步过程中，“化学”为人类提供了各种各样的生产和生活用品，化学科学和化学工业为现代化社会做出了重要贡献。
然而与此同时，大量的有害化学物质进入地球的各个圈层后，大大降低了环境质量，直接或间接的损害人类的健康，影响生物的繁衍和生态的平衡。
在解决复杂综合的环境问题中，环境化学在掌握污染源、消除和控制污染、确定环境保护决策、提供科学依据等方面发挥着重要作用。
【环境科学课程】《环境化学》第1章 绪论
1.1 环境化学 1.1.1 Why? 1.1.2 What? 1.1.3 How?
1.2 环境化学学科任务及发展方向 1.3 污染物在各圈层中的迁移转化过程简介
1
1.1.1 Why?
Environmental Chemistry
2
(1)社会经济发展的需要
环境污染 (Environmental Pollution) 问题日益严重
我国综合能源消耗相当于美国的3倍、德国的5倍、日 本的近6倍。
5
(2)环境科学研究的需要
造成环境污染的因素
物理因素：噪声、光、电磁辐射 生物因素：动物种群的灭绝 化学因素：汽车尾气、废弃化学物质
化学物质引起的环境污染占80％～90％ 大量的有害化学物质 (Chemicals) 进入地球的各个
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有害化学物质
有害化学物质即环境污染物：进入环境后使环 境的正常组成和性质发生变化，这种变化会直 接或间接地有害于人类，这样的物质称为环境 污染物。
14
环境污染物的分类 (p.12)
按受污染物影响的环境要素分：
大气污染物：例如大气颗粒物、SO2 水体污染物：例如工业废水、生活污水
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效应－环境效应
环境效应—自然过程或人类生产生活活动对环境造 成污染和破坏，从而导致环境系统的结构和功能发 生变化。(p.13)
按环境变化的性质分为： 环境物理效应 环境化学效应 环境生物效应
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环境效应之一：环境物理效应
环境物理效应：由物理作用引起的环境效应；
噪声 地面沉降 热岛效应 温室效应 大气能见度降低
会造成环境问题
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碳 循 环
环境化学PPT课件
南宁市区 28.8 8.48 15.7 45.8 19.9 0.9 11.8 9.6 1985-1986
日本神户
19.5
31 18 31 6.5 3.5 15 3 52 4.30
50 12 22 5 16 6 2 114 3.94
31 28 21 3.5 3.5 24 2 39 4.41
19 10 21 11.5 5 24 39 19 7.5 3
－ － 11 4.96 － － 40 4.4
注：本2表021摘/8/6自唐孝炎，1990。
环境化学
第一章 绪论
第一节 环境化学
一、环境问题
二、环境化学
第二节 环境污染物
一、环境污染物的类别
二、环境效应及其影响因素
三、环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简
介
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表1－1环境化学分支学科划分
研究领域 环境分析化学
分支学科 环境有机分析化学 环境无机分析化学
大气环境化学
季节 气温 湿度 日光 臭氧浓度 出现时间 毒性
发 生 较 早 (1873) ， 至 今 已 多 次 出 现 颗粒物、SO2、硫酸雾等 煤
冬季 低(4℃以下) 高 弱 低 白天夜间连续 对呼吸道有刺激作用，严重时导 致死亡
发生较晚(1946)，发生光化学反应 碳氢化合物、NOx、O3、PAN、醛 类等 汽油、煤气、石油
各圈层的环境化学
水环境化学
土壤环境化学
环境生态化学①
大气污染控制化学
环境工程化学
水污染控制化学
固体废物污染控制化学
注： ①“环境生态学也可列为平行的另一个分支学科
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环境化学课件南开大学孙红文博导最新版本
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
建议课时安排
第一章 绪论 （2 课时） 第二章 大气环境化学 （6 课时） 第三章 水环境化学 （6 课时） 第四章 土壤环境化学 （4 课时） 第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性 （6 课时） 第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应（4 课时） 第七章 受污染环境的修复（4 课时） 第八章 绿色化学的基本原理和应用（3 课时） 总复习 （1 课时）
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
使用说明
本电子教案是《环境化学》（第二版）的配套教材。
普通高等教育“十一五”国家级 规划教材
高等教育出版社, 2006年10月 主编：戴树桂（南开大学）
环境化学：第一章 绪论 1
Question to be answered
Conceptual model for hazardous compound in environmental system considered
Mathematical model
Input data
Quantitative description of fate of the hazardous compound in the environmental system considered
“决不能吃祖宗饭，断子孙路”
环境化学的研究任务： 从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现 象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研 究化学污染物在环境中的化学转化和效应。
环化与普化不同：
（1） 综合体系、开放体系 （2）含量低，分布广，且处于很快的迁移或转化之中 （3）跨学科：涉及化学、生物、医学和地学等
1、环境化学的定义
１９７２年Ｒ.Ａ.Ｈorne在《环境化学》一书中定义： “环境化学是研究岩石圈、水圈、生物圈、外层大气圈的化学 组成和其中发生的过程，特别是界面上的化学组成和过程的 学科。”
也有的学者认为环境化学按其英文名称（Environment Chemistry），它的基础是化学，所以又把环境化学定义为：
全球环境问题
全球气候变化 臭氧层破坏 酸雨 有毒有害化学物质污染与越境转移 生态环境污染与生态系统失去平衡 生物多样化减少
等等……
2、可持续发展
——1987年环境与发展委员会在《我们共同的未来》报 告中第一次阐述了可持续发展的概念，得到了国际社会 的广泛共识。
——可持续发展是指既满足现Байду номын сангаас人的需求以不损害后代 人满足需求的能力。
《环境化学》(第二版)全书教学课件
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环境化学与其他学科关系
01 与化学的关系
环境化学是化学的一个分支，它应用化学的理论 和方法来研究环境问题。
02 与环境科学的关系
环境化学是环境科学的重要组成部分，它为环境 科学提供化学物质在环境中的行为和效应方面的 理论支撑。
03 与其他学科的关系
环境化学还与生态学、毒理学、地理学、气象学
包括混合、扩散、挥发、 吸附等。
化学过程
包括氧化、还原、水解、 络合等。
生物过程
包括生物降解、生物富集 、生物转化等。
污染物迁移途径
包括地表水-地下水交互作 用，水-土界面交互作用， 水-气界面交互作用等。
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土壤环境化学
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土壤组成与性质
矿物质
土壤矿物质是土壤的主要组成物质， 构成了土壤的“骨骼”，一般占土壤 固相部分质量的95%～98%。土壤矿
等。
迁移
包括机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移。机械迁移是指污染物在土壤中的机械运动 ，如耕作、灌溉等引起的污染物在土壤中的混合和搅动；物理-化学迁移是指污染物在 土壤中的溶解、吸附、解吸、沉淀、气化等过程；生物迁移是指污染物通过生物体的吸
收、代谢、死亡等过程而发生的迁移。
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生物体内污染物质运输与转
环境质量评价标准
包括环境质量标准、污染物排放标准、环境基础 标准等。
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环境影响评价
预测和评价人类活动对环境的影响，提出相应的 预防和治理措施。
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大气污染治理技术
01
颗粒物治理技术
包括机械除尘、湿式除尘、电除 尘等。
环境化学_戴树桂版_第二版_课件_1第一章
3）降雨中的环境化学 rainfall and Environ. Chem.
冲 刷 尘 埃 ？ O2=O+O ， SO3+H2O=H2SO4,NO2+H2O=HNO3
O+O2=O3 ， O3=O2+O ，
4)原野湿地静悄悄 ：栖息地、酸雨、臭氧层、疾病、化学污染物
一、环境问题—旧话重提
1、Environment
1）定义 环境是指与某一中心事物有关（相适应）的周
围客观事物的总和，中心事物是指被研究的对象。 对人类社会而言，环境就是影响人类生存和发展 的物质、能量、社会、自然因素的总和。
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一定程度上,自然环境中适应的本质是化学物质作用结果
➢小麦种在麦仙翁（一种野草）群落中，产量明显提高； ➢ 羊角芹的种子同期它植物种子种植在一起，其它植物不会发芽； ➢ 黄鱼不能生长在淡水中； ➢ 鲤鱼不会生长在海水中； ➢ 人体血液中元素含量和地壳中元素的丰度具有高度的一致性； 2）分类：环境包括自然环境和社会环境两大部分。
(4)伦敦烟雾事件：发生在1952年12月5～8日，四天内中毒死亡4000 多人。
(5)四日市哮喘事件：1955年以来日本四日市石油提炼和工业燃油产生的 废气严重污染城市大气，哮喘病患者达817人，死亡36人。
(6)痛痛病事件：1955～1972年日本富山县内的锌、铅冶炼厂等排放的 含镉废水污染神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米含镉，居 民食用含镉米和饮用含镉水而中毒，患者超过280人，死亡数十人。
环境化学
32学时
东华大学环境科学系：宋新山
Tel： 67792550;13044120556
E-mail：newmountain@
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原料
生产工 厂农田 产品 消费者
燃料
能量
污染物
回收 再生
污染物
环境污染概念图
社会 生活
污染物
环
境
中
污
染 不良 人类
物 浓
影响
社会
度
增
大
污染物
自然 现象
自然界各因素间相互作用或自然界
环
自身不断运动产生的那些危及人类生存的问题
境
火山爆发、地震、滑坡、洪水、风暴等
污
染
人类生产和生活活动所引起的问题
①在资源开发过程中过度地向自然索取物质和能量 （化石燃料、矿物和木材等）； ②在物质生产和日常生活过程中向环境释放出废物和废能 （化学污染物和辐射能）；
• 全球变暖的百年预言
1896年，诺贝尔奖获得者得主，瑞典化学家斯万 特·阿伦纽斯在经过至少一万次手算之后，正确地 断地定球， 发大 出气 的中 热的辐大射量，水从蒸而气使和地球CO升2能温够。充分吸收
他会的使结 全论 球是 地： 表如平果均大温气度中比工CO业2 浓化度前增升加高一5~倍6℃，。将
三、化学污染物的迁移转化简介
①进入环境的化学物质通过溶解、挥发、 迁移、扩散、吸附、沉降等物理过程或物理化 学过程，分配散布在各环境圈层（水体、大气、 土壤）之中。与此同时，又与各种环境因子 （主要是水、空气、光辐照，微生物和别的化 学物质等）交互作用，并发生各种化学的、生 物的变化过程。经历了这些过程的化学物质， 就发生了形态和行为的变化。
环境化学污染物进入环境的历程与效应图
污染物在环境中的迁移途径
第三节 环境化学
一、环境化学分支学科划分
环境分析化学
环境有机分析化学 环境无机分析化学
各圈层的环境化学
大气环境化学 水环境化学 土壤环境化学 环境生态化学
环境工程化学
大气污染控制化学 水污染控制化学 固体废物污染控制化学
汞在环境中的迁移转化过程
②这些化学物质在环境中形迹所到之处， 也留下了它们的印记，使环境质量发生一定程 度的变化，同时引起非常错综复杂的环境生态 效应。
历程 化学污染物的发生
环境中迁移和形态变化
效应 进入环境 （物理化学性质）
生物地球化学径路和通道
对环境施加影响
大气 水体∕沉积物 土壤 生物体
环境水平
影响环境质量
影响生态系统
据联合国组织的政府间气候变化专业委员会 （IPCC）预测，如果不采取任何措施，全球平均 气温可能以0.3℃/10a速度递增。全球平均海平面 每10年升高6cm。
③经济建设（如农村城市化、围湖造田、兴建水坝等）引起对环境 干扰； ④人口增殖引起单位时间和空间中人类活动频度增多。
二、化学污染物
造成环境污染的因素主要有物理的、 化学的和生物的三方面，其中由化学 物质引起的约占80%~90%。
水体中的主要化学污染物质
(1)有害金属或准金属，如Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn、 As等； （2）有害阴离子，如CN-、F-、Cl-、Br-、S2-、SO42-等； （3）过量营养物质，如NH4+、NO2-、NO3-、PO43-等； （4）有机物，如酚、醛、农药、表面活性剂、多氯联 苯、脂肪酸、有机卤化物等。1978年美国环境保护局 （EPA）曾提出水体中129种应予优先考虑的污染物， 其中有机污染物占114种； （5）放射性物质，如：3H、32 P、90 Sr、131I、144Ce、 232Th、238U等核素。
环境问题的认知
酸沉降危害的发现 全球变暖的百年预言 “八大公害事件” 《寂静的春天》
酸沉降危害的发现
1872年，英国科学家史密斯在一些工业城 市发现雨水的酸性偏高，并第一次使用了“酸 雨”这个词。20世纪60年代，素有“千湖之国” 之称的瑞典，全国3000多个湖泊虽然仍清澈， 却因酸度过高，鱼虾绝迹，成为了死亡之湖。 我国从20世纪70年代末也发现酸雨。近年来酸 雨受害面积达30％以上。酸雨对森林、建筑物、 古迹等造成损害，同时会使农产品损失约5％出现与发展
早期环境问题 近现代环境问题
– 20世纪五六十年代的“八大公害事件” – 20世纪70年代以来的“六大公害事件”
当代环境问题
• “八大公害事件”
⑴ 马斯河谷烟雾 ⑵多诺拉烟雾 ⑶ 洛杉矶光化学烟雾 ⑷ 伦敦烟雾 ⑸ 水俣病 ⑹ 痛痛病 ⑺ 四日市气喘病 ⑻ 米糠油事件
三、全球面临的重大环境问题 资源紧缺 气候变化 酸雨蔓延 臭氧层破坏 生态环境退化 城市环境恶化 新的环境隐患
第二节 环境污染物
一、环境污染 由于自然的或人为因素使环境的构成
或状态发生变化，导致环境素质下降，从 而扰乱和破坏生态系统和人们正常的生活 和生产条件。
（自然因素或人类活动的冲击破坏）－（包括自 净机能在内的自然界动态平衡恢复能力） =（环境污染造成的危害）
环境化学
第一章 绪 论
本章主要介绍环境化学的几个基本概念及环 境化学的主要内容和任务。
第一节 环境问题
一、人类活动和环境问题 环境问题是多方面的，但大致可分为两
类：原生环境问题和次生环境问题。
人类活动所引起的全球性环境影响主要有下列几个方面:
天然生态系统的逐渐消失，农业生态系统的高度发展。 城市化进程加剧，农耕用地面积逐渐缩小，环境背景被破坏。 土地利用不合理，荒漠化成为全球问题。 矿物燃料的燃烧和森林的减少，全球气候将起重大变化。 人类对地壳内部金属矿产的开采、利用和弃置，最终将造成
（5）燃料使用过程中加入添加剂，如汽油中加入铅有机物， 作为内燃机汽缸的抗震剂，经燃烧后，铅化合物进入大气。 1990年美国清洁空气法修正案（CAAA）曾提出空气中应予 以关注的189种有害空气污染物（HAPs），其中无机污染物 占23种（类），其余为有机污染物。
土壤中的主要化学污染物是农药、肥料、 重金属等。
大气中的主要化学污染物来自于
化石燃料的燃烧
这样燃一烧些的过直程接：产物H2O和CO2是基本无害的。污染物产生于
（1）燃料中含硫，燃烧后产生污染气体SO2； （2产）生燃各烧种过氮程氧中化，物空（气以中N的ONx表2和示O）2通；过链式反应等复杂过程 （3）煤炭粉末或石油细粒未及燃烧而散逸；
（4）燃烧不完全，产生CO等中间产物；