環(huán)境化學(xué)知識點(diǎn)

1、1.環(huán)境化學(xué)研究的內(nèi)容主要涉及：有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中存在的濃度水平和形態(tài)潛在有害物質(zhì)的來源，以及它們在個(gè)別環(huán)境介質(zhì)中和不同介質(zhì)間的環(huán)境化學(xué)行為有害物質(zhì)對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)以及人體健康產(chǎn)生效應(yīng)的機(jī)制和風(fēng)險(xiǎn)性有害物質(zhì)已造成影響的緩解和消除以及防止產(chǎn)生危害的方法和途徑。2.環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn)（從學(xué)科研究任務(wù)來說）是要從微觀的原子、分子水平上來研究宏觀的環(huán)境現(xiàn)象與變化的化學(xué)機(jī)制及其防治途徑，其核心是研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化和效應(yīng)。3.優(yōu)先污染物 毒性強(qiáng)、難降解、殘留時(shí)間長、在環(huán)境中分布廣的污染物（我國首批68種，美國環(huán)保局率先公布129種）5. “三致”當(dāng)前世界范圍內(nèi)最關(guān)注的化學(xué)污染物主要是持久性有機(jī)

2、污染物，具有致突變、致癌變、和致畸變作用的所謂“三致”化學(xué)污染物，以及環(huán)境內(nèi)分泌干擾物。6. 化學(xué)污染物 元素、無機(jī)物、有機(jī)化合物和烴類、金屬有機(jī)物和準(zhǔn)金屬有機(jī)化合物、含氧有機(jī)化合物、有機(jī)氮化合物、有機(jī)鹵化物、有機(jī)硫化合物、有機(jī)磷化合物。7.人類社會活動不同功能產(chǎn)生的污染物：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、生活8. 污染物在環(huán)境中的遷移機(jī)械遷移物理-化學(xué)遷移生物遷移按受污染物影響的環(huán)境要素分：大氣污染物、水體污染物、土壤污染物按形態(tài)分：氣體污染物、液體污染物、固體廢棄物，按性質(zhì)分：化學(xué)污染物、物理污染物、生物污染物第二章大氣環(huán)境化學(xué)1.環(huán)境中的大氣污染物種類很多：按物理狀態(tài)氣態(tài)污染物顆粒物按形成過程一次

3、污染物(直接從污染源排放的污染物質(zhì)如CO，SO，NO)二次污染物(由一次污染物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成的污染物質(zhì)如O，硫酸鹽顆粒物)按化學(xué)組成含硫化合物：氧硫化碳(COS)二硫化碳(CS2)、二甲基硫(CH3) S、硫化氫(HS), SO，SO，HSO、亞硫酸鹽(MSO3)和硫酸鹽（MSO）含氮化合物：大氣中存在的含量比較高的氮的氧化物主要包括氧化亞氮(NO是底層大氣中含量最高的含氮化合物)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO)來源：光化學(xué)反應(yīng)、閃電、微生物固化、火山爆發(fā)森林火災(zāi)，人為污染：氮肥、炸藥、燃料燃燒含碳化合物：大氣中含碳化合物主要包括CO、CO及有機(jī)的碳?xì)浠衔锖秃鯚N類，如醛酮酸等含鹵素化合

4、物2. SO2主要來源于含硫燃料的燃燒（煤、石油），SO2參與了硫酸煙霧和酸雨的形成成為了重要的大氣污染物3.對于一個(gè)城市或地區(qū)的空氣污染，風(fēng)向、風(fēng)速并不是經(jīng)常起決定行作用的因素，尤其是對于城市空氣強(qiáng)污染期的形成，大氣穩(wěn)定度和低層逆溫的作用可能更大。4.湍流對污染物在大氣中的擴(kuò)散起重要作用，而湍流的強(qiáng)弱又與大氣穩(wěn)定度有關(guān)，近地層大氣溫度和風(fēng)速的垂直變化又決定了大氣的穩(wěn)定度。5.NOx的來源與消除 NO和NO是大氣中主要的含氮污染物，它們的人為來源主要是燃料的燃燒。燃燒源可分為流動燃燒源和固定燃燒源。城市大氣中的NOx(NO和N0)一般有2/3來自汽車等流動燃燒源的排放，1/3來自固定燃燒源的排

5、放。燃燒產(chǎn)生的NOx主要是NO（占90%以上），NO的數(shù)量很少（0.5%10%）.NOx最終轉(zhuǎn)化為硝酸和硝酸鹽微粒經(jīng)濕沉降和干沉降從大氣中去除，濕沉降是最主要的消除方式。6.NOx是導(dǎo)致大氣光化學(xué)污染的重要污染源7.大氣污染物的CO主要危害：（1）能參與光化學(xué)煙霧的形成（2）CO還可以通過消耗HO·自由基使甲烷積累而間接導(dǎo)致溫室效應(yīng)的發(fā)生8.甲烷是一種重要的溫室氣體。每個(gè)CH分子導(dǎo)致溫室效應(yīng)的能力比CO分子大20倍。產(chǎn)生甲烷的機(jī)制都是厭氧細(xì)菌的發(fā)酵過程9.氟氯烴類化合物都能釋放出Cl·，導(dǎo)致臭氧層的破壞。氟氯烴類化合物既可以破壞臭氧層也可以導(dǎo)致溫室效應(yīng)。10.影響大氣遷移的

6、因素：風(fēng)和大氣湍流的影響：污染物在大氣中的擴(kuò)散取決于三個(gè)因素：風(fēng)、湍流、濃度梯度。風(fēng)和湍流起主導(dǎo)作用。天氣形勢和地理地勢的影響海陸風(fēng)城郊風(fēng)山谷風(fēng)11.自由基(游離基)：由于共價(jià)鍵均裂而生成的帶有未成對電子的碎片。大氣中常見的自由基如HO·,HO·,RO·,RO·,RC(O)0。有機(jī)化合物光解是產(chǎn)生自由基的最重要的方法12.光化學(xué)反應(yīng)：分子、原子、自由基或離子吸收光子而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)物種吸收光量子后可產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的初級過程和次級過程13.大氣中存在最重要的自由基有HO·和HO· （更為重要） ,R· (烷基)RO

7、83;(烷氧基),RO·(過氧烷基)14.HO·和HO2·來源清潔的大氣O+hvO·+O O·+HO2HO·(O的光解是大氣中HO·的重要來源)污染的大氣HNO+hvHO·+N HO+hv2HO·(HNO和HO的光解)15大氣中存在量最多的烷基是甲基, CHCHO+hvCH·+ HCO·(主要來源乙醛和丙酮的光解)16.NOx的氣相轉(zhuǎn)化NO的氧化NO的轉(zhuǎn)化PAN過氧乙酰基硝酸脂17.光化學(xué)煙霧:含有氮氧化物和碳?xì)浠衔锏纫淮挝廴疚锏拇髿?，在陽光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生二次污染物，這種由

8、一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象稱為光化學(xué)煙霧18.光化學(xué)煙霧的控制對策控制反應(yīng)活性高的有機(jī)物的排放控制臭氧的濃度19.二氧化硫的氣相氧化 大氣中SO的轉(zhuǎn)化首先是SO氧化成SO,隨后SO被水吸收生成硫酸,從而形成酸雨或硫酸煙霧。硫酸與大氣中的NH4+等陽離子結(jié)合生成硫酸鹽氣溶膠。21.硫酸煙霧（倫敦?zé)熿F）由于燃煤而排放出SO,顆粒物及有SO氧化所形成的硫酸鹽顆粒物所造成的大氣污染現(xiàn)象22.酸性降水是通過降水，如雨水、學(xué)、霧、冰雹、等講大氣中的酸性物質(zhì)遷移到地面的過程23.pH為5.6作為判斷酸雨的界限，pH小于5.6的降雨為酸雨24.酸雨的化學(xué)組成 酸雨現(xiàn)象是大氣化學(xué)過程和大

9、氣物理過程的綜合效應(yīng)。酸雨中含有多種無機(jī)酸和有機(jī)酸，其中絕大部分是硫酸和硝酸，多數(shù)情況下以硫酸為主。從污染源排放出來的SO和NOx是形成酸雨的主要起始物。25.我國酸雨中關(guān)鍵性離子組分是SO²,Ca²,NH26.大氣顆粒物的來源 人為來源主要是燃料燃燒過程中形成的煤煙、飛灰等各種工業(yè)生產(chǎn)過程所排放出來的原料或產(chǎn)品微粒，汽車排放出來的含鉛化合物，以及礦物燃料燃燒所排放出來的SO在一定條件下轉(zhuǎn)化為硫酸鹽粒子等。大氣顆粒物有很多種類,按其大小和形成原因,常見的可分為粉塵、煙、灰、霧、靄、煙塵和煙霧等27.大氣顆粒物的消除干沉降濕沉降。一般通過濕沉降過程去除大氣中顆粒物的量約占總量

10、的80%-90%而干沉降只有10%-20%28.大氣顆粒物(按其粒徑大小) 總懸浮顆粒物飄塵降塵可吸入顆粒物29.大氣顆粒物的表面性質(zhì)成核作用黏合吸著1.天然水中的主要離子組成 K,Na,Ca²,Mg²,HCO,NO,Cl,SO²為天然水中常見的八大離子2.天然水的性質(zhì)：（1）碳酸平衡水體中CO,HCO ,HCO,CO3²等四種化合態(tài)（2）天然水中的堿度 指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)4.水中堿度的物質(zhì)強(qiáng)堿弱堿強(qiáng)堿弱酸鹽5.甲基橙堿度 用甲基橙為指示劑，當(dāng)溶液由黃色變成橙紅色(pH約4.3),停止滴定，此時(shí)所得的結(jié)果稱為甲基橙堿度(總堿度)6.酚酞

11、堿度 用酚酞作為指示劑，當(dāng)溶液的pH降到8.3時(shí)，表示OH被中和，CO²全部轉(zhuǎn)化為HCO作為碳酸鹽只中和了一半7由圖可看出，CT是隨著pH的改變而變化的。當(dāng)pH6時(shí),溶液中主要是HCO*組分；當(dāng)pH為6-10時(shí)，溶液中主要是HCO組分；當(dāng)pH10.3時(shí)，溶液中則主要是CO²組分8.甲基橙做指示劑滴定到pH=4.3,以酚酞為指示劑滴定到pH=8.3,分別得到無極酸度及游離CO酸度9.天然水體的緩沖能力 天然水體的pH一般為6-9，而且對于某一水體，其pH幾乎保持不變，這表明天然水體具有一定的緩沖能力，是一個(gè)緩沖體系10.水中污染物好氧污染物致病污染物合成有機(jī)物植物營養(yǎng)物無機(jī)物

12、及礦物質(zhì)由土壤、巖石等沖刷下來的沉積物放射性物質(zhì)熱污染11.通過各種途徑進(jìn)入水體中的金屬，絕大部分講迅速轉(zhuǎn)入沉積物或懸浮物內(nèi)，因此許多研究者都把沉積物作為金屬污染水體的研究對象12.有機(jī)污染物農(nóng)藥多氯聯(lián)苯(PCBs) 鹵代脂肪烴醚類單環(huán)芳香族化合物苯酚類和甲酚類酞酸酯類多環(huán)芳烴類(PAH)亞硝胺和其他化合物13.金屬污染物鎘汞鉛砷鉻銅鋅鉈鎳鈹14.N/P值 大小判斷湖泊的富營養(yǎng)化狀況。N/P值100，貧營養(yǎng)湖泊狀況；N/P值10富營養(yǎng)狀況15.無機(jī)污染物，特別是重金屬和準(zhǔn)金屬等污染物，一旦進(jìn)入水環(huán)境，均不能被生物降解，主要通過沉淀一溶解、氧化還原、配合作用、膠體形成、吸附-解吸等一系列物理化學(xué)

13、作用進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)化，叁與和干擾各種環(huán)境化學(xué)過程和物質(zhì)，循環(huán)過程，最終以一種或多種形態(tài)長期存留在環(huán)境中，造成永久性的潛在危害。16.水中顆粒物類別礦物微粒和黏土礦物金屬水合氧化物腐殖質(zhì)水體懸浮沉積物其他17.水環(huán)境中膠體顆粒的吸附作用表面吸附離子交換吸附專屬吸附18.水中常見的吸附等溫線Henry型Freundlich型Langmuir型19.懸浮沉積物的主要成分(水環(huán)境中)硅、鋁、鐵的氧化物和氫氧化物20.凝聚：由電介質(zhì)促成的聚集；絮凝：由聚合物促成的聚集21.天然水環(huán)境和水處理過程中所遇到的顆粒聚集方式壓縮雙電層凝聚專屬吸附凝聚膠體相互凝聚“邊對面”絮凝第二極小值絮凝聚合物黏結(jié)架橋絮凝無機(jī)高分

14、子的絮凝絮團(tuán)卷掃絮凝顆粒層吸附絮凝生物絮凝22.溶解和沉淀是污染物在水環(huán)境中遷移的重要途徑。一般金屬化合物在水中遷移能力，可以直觀地用溶解度來衡量。溶解度小，遷移能力小。溶解度大，遷移能力大23.pE是平衡狀態(tài)下（假想）的電子活度，它衡量溶液接受或給出電子的相對趨一勢，在還原性很強(qiáng)的溶液中，其趨勢是給出電子。從pE概念可知，pE越小，電子濃度越高，體系給出電子的傾向就越強(qiáng)。反之，pE越大，電子濃度越低，體系接受電子的傾向就越強(qiáng)24.天然水中含有許多無機(jī)及有機(jī)氧化劑和還原劑。水中主要的氧化劑有溶解氧，F(xiàn)e(),Mn(),S()微生物25.水中主要還原劑有種類繁多的有機(jī)物，F(xiàn)e() Mn()和S(

15、-)在還原物質(zhì)的過程中，有機(jī)物本身的氧化產(chǎn)物是非常復(fù)雜的。曲于天然水是一個(gè)復(fù)雜的氧化還原混合體系。在一般天然水環(huán)境申，溶解氧是決定電位物質(zhì)，而在有機(jī)物累積的厭氧環(huán)境中，有機(jī)物是”決定電位”物質(zhì)，介于兩者之間者，則其“決定電位“為溶解氧體系和有機(jī)物體系的結(jié)合。26.水中有機(jī)物可以通過微生物的作用，而逐步降解轉(zhuǎn)化為無機(jī)物CHO+OCO+HO27.天然水體中重要的無機(jī)配體有OH,Cl, CO²,HCO,F,S28.天然水中對水質(zhì)影響最大的有機(jī)物是腐殖質(zhì)，它是由生物體在土壤、水和沉積物中轉(zhuǎn)化而成29.腐殖酸與金屬配合作用對重金屬在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化有重要的影響，特別表現(xiàn)在顆粒物吸附和難溶化合物

16、溶解度方面30.腐殖酸對水體中重金屬的配合作用還將影響重金屬對水生生物的毒性31.有機(jī)污染物一般通過吸附作用、揮發(fā)作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等過程進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)化32.在土壤一水體系中，土壤對非離子性有有機(jī)物的吸著主要是溶質(zhì)的分配過程（溶解）這一分配理論，即非離子性有機(jī)物可。通過溶解作用分配到土壤有機(jī)質(zhì)中，并經(jīng)過一定時(shí)間達(dá)到分配平衡，此時(shí)有機(jī)物在土壤有機(jī)質(zhì)和水中含量的比值稱為分配系數(shù)。33.有機(jī)毒物在沉積物(或土壤)與水之間的分配,用分配系數(shù)Kp=a/w表示可逆34.揮發(fā)作用是有機(jī)物質(zhì)從溶解態(tài)轉(zhuǎn)入氣相的一種重要遷移過程35.水解作用是有機(jī)物與水之間最重要的反應(yīng) RX+HO=R

17、OH+HX，是有有機(jī)物在環(huán)境中消失的重要途徑36.光解作用是有機(jī)污染物真正的分解過程直接光解敏化光解氧化反應(yīng)37.有機(jī)物降解代謝模式生長代謝共代謝模式第四章土壤環(huán)境化學(xué)1.土壤是有固體、液體和氣體三相共同組成的多相體系2.土壤有機(jī)物是土壤中含碳有機(jī)物的總稱，是土壤形成的主要標(biāo)志3.土壤中有機(jī)質(zhì)主要來源于動植物和微生物殘?bào)w?？煞譃榻M成有機(jī)物的各種有機(jī)物，非腐殖質(zhì)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、糖、樹脂、有機(jī)酸等腐殖質(zhì)的特殊有機(jī)物4.土壤中兩個(gè)最活躍的組分土壤膠體土壤微生物，它們對污染物在土壤中的遷移、轉(zhuǎn)化有重要作用5.土壤酸度活性酸度潛性酸度代換性酸度水解性酸度6.土壤溶液中OH¯離子主要來源，是CO

18、²,HCO的堿金屬(Na,K)及堿土金屬(Ca,Mg)的鹽類7.土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和其他有機(jī)酸等弱酸及其鹽類，構(gòu)成一個(gè)良好的緩沖體系，對酸堿具有緩沖作用8.土壤膠體吸附有各種陽離子，其中鹽基離子和氫離子能分別對酸和堿起緩沖作用。對酸的緩沖作用（以M代表鹽基離子）：土壤膠體一M+HCI=(可逆)土壤膠體一H+MCI對堿的緩沖作用：土壤膠體一H+MOH=(可逆) 土壤膠體一M+HO9.重金屬的存在形態(tài)，可分為交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)。交換態(tài)的重金屬(包括溶解態(tài)的重金屬)遷移能力最強(qiáng)，具有生物有效性10.重金屬在植物體內(nèi)分布的一般規(guī)律：

19、根莖葉穎殼籽實(shí)11.可耕層為重金屬的富集層12. 土壤中的鎘主要以CdCO,Cd(PO)的形態(tài)存在；土壤中的鉛主要以Pb(OH), PbCO,PbSO,固體形式存在14.化學(xué)農(nóng)藥在土壤中的遷移是指農(nóng)藥揮發(fā)到氣相的移動以及在土壤溶液中和附在土粒上的闊散、遷移，是農(nóng)藥從土壤進(jìn)入大氣、水體和生物體的重要過程，主要方式是通過擴(kuò)散和質(zhì)體流動等。在這兩個(gè)過程中，農(nóng)藥的遷移運(yùn)動可以蒸氣的和非蒸氣的形式進(jìn)行。15.影響農(nóng)藥在土壤中擴(kuò)散的因素主要是土壤水分含量、吸附、孔隙度和溫度及農(nóng)藥本身的性質(zhì)等。16.物質(zhì)的質(zhì)體流動是由水或土壤微粒或是兩者共同作用所致，如農(nóng)藥,既能溶于水中也能懸浮于水中，或者以氣態(tài)存在，或者吸附于土壤固體物質(zhì)上，或存在于土壤有機(jī)質(zhì)中，而使它們能隨水中和土壤微粒一起發(fā)生質(zhì)體流動1.物質(zhì)通過生物膜的方式膜孔濾過被動擴(kuò)散被動異化擴(kuò)散主動轉(zhuǎn)運(yùn)胞吞和胞飲2.污染物質(zhì)在機(jī)體內(nèi)運(yùn)動過程吸收分布排泄生物轉(zhuǎn)化3.吸收途徑主要是集體的消化道，呼吸道，皮膚4.消化道是吸收污染物質(zhì)的最主要途徑5.消化道的主要吸收部位在小腸，其次是胃6.呼吸道是吸收大氣污染物的主要途徑。主要吸收部位是肺泡7.皮膚吸收是不小污染物質(zhì)進(jìn)入機(jī)體的途徑8.當(dāng)污染物質(zhì)由血液進(jìn)入腦部時(shí)，必須穿過這以毛細(xì)血管壁內(nèi)皮的血腦屏障9.排泄器官有腎、肝膽、腸、肺、外分泌腺等，以腎和肝膽為主10.污染物質(zhì)的另