環(huán)境化學課件

環(huán)境化學緒論

這是一個簡單的化學課，掌握了這堂課，你就會明白，為什么說已經(jīng)到了必須探討環(huán)境科學的時代。

——紐約時報（一）環(huán)境與環(huán)境問題1、環(huán)境：是想對于中心事物而言，人們所在的周圍地方與有關事物，一般把圍繞人群的空間，即直接或間接和自然因素以及能量的總稱。一般分為自然環(huán)境與社會環(huán)境。研究環(huán)境問題必須從整體出發(fā)，若只看到一點，不顧其他，就會造成重大損失。一、人類活動和環(huán)境問題是人類目前賴以生存、生活和生產(chǎn)所必需的自然條件和自然資源的總稱，即陽光、溫度、氣候、地磁、空氣、水、巖石、土壤、動植物、微生物以及地殼的穩(wěn)定性等自然因素的總和?！爸苯踊蜷g接影響到人類的一切自然形成的物質、能量和自然現(xiàn)象的總體”，簡稱為環(huán)境.

1.自然環(huán)境人類的社會制度等上層建筑條件，包括社會的經(jīng)濟基礎、城鄉(xiāng)結構以及同各種社會制度相適應的政治、經(jīng)濟、法律、宗教、藝術、哲學的觀念與機構等。2.社會環(huán)境《中華人民共和國環(huán)境保護法》把環(huán)境定義為：“影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然保護區(qū)、風景名勝、城市和鄉(xiāng)村等?！杯h(huán)境系統(tǒng)是地球表面各種環(huán)境因素及其相互關系的總和。通常把地球環(huán)境系統(tǒng)分為四個圈層：

1、大氣圈

2、水圈

3、土壤-巖石圈

4、生物圈說明：1、也有將土壤-巖石圈細化為土壤圈、巖石圈。

2、還有將人類活動的空間從生物圈中獨立出來稱為人工圈。3、這些圈層主要在太陽能的作用下進行著物質循環(huán)和能量流動。一方面人類通過生產(chǎn)和生活活動，從自然界獲取物質資源，然后又將經(jīng)過改造和使用的資源和各種廢棄物返還自然界，從而參與自然界的物質循環(huán)和能量流動過程，不斷的改變自然。另一方面，自然環(huán)境也以自己的規(guī)律運動著并不斷對人類產(chǎn)生反作用。如果相互之間不能很好的協(xié)調，其結果常常產(chǎn)生環(huán)境問題。2、人與自然的關系：人類與環(huán)境是一體的3、環(huán)境問題：概括的講，環(huán)境問題是指全球環(huán)境或區(qū)域環(huán)境中出現(xiàn)的不利于人類生存和發(fā)展的各種現(xiàn)象，它是目前世界人類面臨的幾個主要問題之一。4、環(huán)境問題大致可以分為兩類：原生環(huán)境問題。由自然力引起的原生環(huán)境問題，也稱為第一環(huán)境問題，如火山噴發(fā)，地震，洪澇，干旱，滑坡等引起的環(huán)境問題。次生環(huán)境問題。（第二環(huán)境問題）由于人類的生產(chǎn)和生活活動引起生態(tài)系統(tǒng)破壞和環(huán)境污染反過來又危及人類自身的生存和發(fā)展的現(xiàn)象。次生環(huán)境問題又包括1、生態(tài)破壞2、環(huán)境污染3、資源浪費

Ⅰ、生態(tài)破壞：生態(tài)破壞(又叫環(huán)境破壞)是指人類不合理地開發(fā)、利用自然資源而引起的生態(tài)環(huán)境的退化及由此而衍生的有關環(huán)境效應。如：水土流失、土地荒漠化、土壤鹽堿化、生物多樣性減少等。

Ⅱ、環(huán)境污染：則指人類活動的副產(chǎn)品和廢棄物進入環(huán)境后，對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的一系列擾亂和侵害，特別是當由此引起的環(huán)境質量的惡果反過來又影響人類自身的生活質量的時候。如熱污染、噪聲污染、電磁污染和放射性污染。Ⅲ、資源浪費是指因資源的未充分利用或過度消費性使用造成的損失。①不珍惜有限的資源，任意舍棄②技術不成熟或落后或操作不精細，致有用資源未經(jīng)利用即作為廢棄物扔掉；③利用方式不合理，致資源未能充分發(fā)揮效益；④社會結構不完善或價值比率不合理⑤過度消費。前因后果人為因素環(huán)境素質生產(chǎn)生活工業(yè)“三廢”，化肥農(nóng)業(yè)，生活垃圾等大氣、水、土壤質量等要素質量下降水生/陸生生態(tài)系統(tǒng)破壞，生物多樣性減少資源、能源枯竭，生活環(huán)境質量下降等人類既是環(huán)境污染的肇事者，也是環(huán)境污染的受害者！生態(tài)系統(tǒng)5、目前我們所說的環(huán)境問題一般是指次生環(huán)境問題。6、環(huán)境問題產(chǎn)生的前因后果有害物質的環(huán)境污染生態(tài)系統(tǒng)的干擾和破壞不可再生資源的濫采濫用固廢、噪聲等造成的環(huán)境損害7.環(huán)境問題的內涵8.產(chǎn)生環(huán)境問題的因素物理因素：噪聲、放射線等化學因素：工業(yè)“三廢”生物因素：細菌，病毒等約占80%~90%。（二）環(huán)境問題的產(chǎn)生與發(fā)展1、環(huán)境問題在人類活動的早期就開始了，隨著人類破壞環(huán)境能力的加強而越加嚴重。人類活動所引起的環(huán)境污染可追溯到原始人在山洞中燃燒柴草對空氣的影響。早期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中砍伐森林、刀耕火種之類的活動，已經(jīng)造成最初的環(huán)境破壞。然而，環(huán)境問題真正成為社會問題是隨著大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展而逐漸表現(xiàn)出來的。環(huán)境問題由來已久，于今為烈！18世紀后期以來的一百多年里，英、法、德、美等國先后進行了工業(yè)革命，生產(chǎn)力得到了很大發(fā)展，環(huán)境污染也就日益嚴重。煤炭、冶金、化工和交通運輸業(yè)的發(fā)展，工礦企業(yè)排出大量廢棄物，不斷造成一些人為的災害。20世紀20年代以來，工業(yè)有了進一步發(fā)展，特別是石油和天然氣生產(chǎn)急劇增長，燒油的各種機動車廣泛使用，從而出現(xiàn)了前所未有的石油污染問題。20世紀50年代以來環(huán)境問題更加驚人，不僅事件增多，性質嚴重，而且范圍擴大。50年代倫敦又發(fā)生了幾次毒霧事件。1952年12月的一次特別嚴重，幾天內突然出現(xiàn)了許多呼吸道病人，死亡人數(shù)竟高達3900人。日本四日市1955年發(fā)展石油工業(yè)以來的一段時間因大氣污染而誘發(fā)了“四日市氣喘病”。自1970年起東京等地也出現(xiàn)多次“光化學煙霧”。水污染的嚴重事件也很驚人。日本熊本縣水俁鎮(zhèn)自二三十年代以來化工工業(yè)有很大發(fā)展，污水嚴重危害動物和人。1950年發(fā)現(xiàn)病貓?zhí)白詺ⅰ薄?953年開始確定有一種奇怪的“水俁病”。1956年有病人53名。11人死亡。調查證實了人和貓都是因吃魚中毒而得病乃至死亡。50年代末60年代初終于查明污水造成的汞中毒是主要病因。

1955年后不斷出現(xiàn)一種特殊的疼痛病。病人最初感到關節(jié)痛，后來全身骨痛、神經(jīng)痛。這就是所謂“神通川痛痛病”。1961年初步查明這種病與水污染造成的鎘中毒有關。由于含鎘廢水污染了河流，居民通過飲水和吃飯（“鎘米”）就會引起痛痛病。這種病在日本許多地方都有發(fā)生。除“三廢”造成的污染外，這一時期又有兩項威脅性很大的新污染問題，這就是核能和農(nóng)藥帶來的災難。50年代和60年代初，美國在大氣中大規(guī)模進行核試驗，這一時期放射性物質沉降量特別高。核爆炸產(chǎn)生的放射性塵?？梢灾苯踊蛲ㄟ^食物鏈進入人體（放射性同位素鍶Sr90能潛伏人體多年）導致白血病和骨髓癌。原子反應堆事故和放射性廢棄物也是重要的污染源。此外，原子能發(fā)電工業(yè)的發(fā)展也可能因核電站本身、核燃料再處理、放射性廢物處理以及發(fā)生嚴重事故而導致放射性污染。有機農(nóng)藥污染則是一個相當廣泛的威脅性很大的環(huán)境問題。第二次世界大戰(zhàn)后到處推廣的DDT、六六六等有機氯農(nóng)藥是最突出的例子?，F(xiàn)在世界上各個角落都可能發(fā)現(xiàn)它們。1968年的一份報告說，在英國多處采取的雨水樣品中都存在這類農(nóng)藥。大量試驗表明，有機氯農(nóng)藥在一定時間內可殘留在土壤、水域和生物體，并隨著食物鏈逐步濃縮在高等動物和人體內而引起一些不良后果。1962年美國女海洋生物學家卡爾松出版科普著作《寂靜的春天》，當年就在西方國家引起強烈的反響。該書主要是揭露有機農(nóng)藥可能帶來的“大破壞”，描述了它對人類生存的威脅。雖然對她的某些論點有爭議，但這本書及時地向人們敲起了警鐘，有力地促使各方面專家和公眾高度重視環(huán)境污染問題。60年代中期開始有人研究某些有機農(nóng)藥的致癌作用。事實上，不僅放射性物質和一些有機農(nóng)藥有致癌作用，而且一些化工原料和產(chǎn)品乃至空氣中的一些污染物都可能誘發(fā)癌癥、畸形和遺傳性變異而帶來不良后果。

此后1979年美國三哩島核電廠事故1984印度博帕爾農(nóng)藥廠異氰酸甲酯泄漏事件1986年切爾諾貝利核污染事件1987年巴西銫-137接觸事件。90年代以來隨著科技迅猛發(fā)展和國際輿論事件有所減少。當前主要的環(huán)境問題

①水污染、水資源短缺與健康工業(yè)廢水和生活污水對水體的污染。城市污水處理率：上海15%，成都40%，廣州30%。地面水重金屬污染:蓄積、發(fā)育期的低暴露嚴重的有機物污染：腸道疾病。在世界范圍內已經(jīng)確定存在于飲水中的有機污染物達1100多種，每年至少有1500萬人死于水污染引起疾??；我國屬于貧水國家，人均占有水量為2.51km3/a，低于世界上多數(shù)國家。水質惡化使水資源更趨于緊張。農(nóng)藥化肥對水體的污染。發(fā)展中國家過量施用、管理混亂（廢氣和泄漏）、不合格產(chǎn)品的使用、無標簽或標簽錯誤等嚴重。水體富營養(yǎng)化后大量藻類生長。微囊藻毒素是繼肝炎病毒、黃曲霉毒素之后，又一大導致肝癌的因素。此外，微囊藻毒素還有強致畸性。內分泌干擾。

涂料—丁基錫塑料—雙酚A

飼料添加劑—激素、抗生素農(nóng)藥—DDT

垃圾焚燒—二噁英②大氣污染與健康主要污染物有懸浮顆粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化硫、鉛等。全球有11億人口生活在空氣污染城市中。目前城市機動車尾氣污染。苯系物和烴類。治理-凈化、替代從目前的燃料結構來看（煤炭占75%）,煤煙型大氣污染相當長一段時間仍是我國工業(yè)城市的污染類型世界衛(wèi)生組織1998年公布的世界十大空氣嚴重污染城市中，我國有七個，太原和北京分別名列第一和第三。1998年9月報道，南極上空臭氧空洞的面2720X104km2，近南極大陸面積的1倍③臭氧層破壞臭氧層耗散導致：皮膚癌白內障世界各國皆有不同程度的酸雨侵襲；我國酸雨覆蓋率以國土面積計已近40%，并有半數(shù)以上城市受酸雨之害。④酸雨侵襲SO2+O2→SO3·SO3+H2O→H2SO4酸雨污染是南方城市(地區(qū))的一個主要環(huán)境問題。酸雨的形成在污染強度一定的前提下，地理環(huán)境是主要影響因素。我國北方多為石灰?guī)r地區(qū)偏堿性，酸雨出現(xiàn)頻率不高。南方地區(qū)多為酸性土壤，酸雨出現(xiàn)頻率高且程度嚴重?？缇澄廴荆鏢O2全部轉化為H2SO4需數(shù)天時間，足以長距離傳送，而非局限于工業(yè)區(qū)局部，邊境地區(qū)可造成跨境污染。如內地與香港，美國與加拿大，中國與日本。主要污染物是硫氧化物，和氮氧化物。燃料脫硫脫氮可控制局部酸雨污染。⑤固體廢棄物的影響城市垃圾填埋。對周圍環(huán)境衛(wèi)生狀況的影響；滲漏對地下水的污染，我國華北地區(qū)大城市近80%靠地下水供水。垃圾焚燒。DIOXIN污染問題，經(jīng)空氣排放后擴散至周圍地區(qū)，可經(jīng)作物、水、禽畜、空氣等暴露。與各類癌癥，心血管病、免疫功能和內分泌失調、流產(chǎn)或精子異常等相關。反對垃圾焚化，防止二噁英污染日本二噁英主要發(fā)生源及所占比例發(fā)生源占比例%城市垃圾焚燒78.7有害物質焚燒11.7醫(yī)院廢棄物焚燒2污泥焚燒0.12煉鋼6.3造紙1.03機動車尾氣0.000017其他0.0012⑥土地荒漠化土地退化導致：

沙塵暴健康危害呼吸系統(tǒng)疾病沙漠肺綜合癥心血管系統(tǒng)疾病患病和死亡率增加自然疫源性疾病水土流失與土壤營養(yǎng)物流失土壤酸化（酸雨）與土壤營養(yǎng)物質流失全球有19.6×108hm2土地正趨于荒漠化，2.5億人直接受害，我國風蝕與荒漠化的土地面積達33×104hm2⑦綠色屏障銳減世界森林面積每年減少1986X104hm2過量砍代森林，可導致氣候異常、水土流失，影響人類棲息之地。

⑧物種減少大面積砍伐森林過度捕獵野生動物工業(yè)化和城市化無控制的旅游水土氣的污染全球變暖穿山甲Manispentadactyla

瀕危等級：易危（E）

國家重點保護野生動物名錄⑨海洋污染污水、垃圾和化工廢物等直接流入海洋海洋污染造成赤潮頻繁發(fā)生近年來，我國的赤潮災害的影響也越來越大。我國自1933年首次報道以來，至1994年共有194次較大規(guī)模的赤潮，其中60年代以前只有4次，1990年后則有157起圖是太湖赤潮的遙感圖像，圖中箭頭所指處為赤潮發(fā)生地帶。⑩人口激增疾病轉型醫(yī)療配置精神健康老齡化問題（11）全球變暖北極海冰區(qū)域大約每10年收縮9%

海平面上世紀平均上升了10到20厘米

20世紀90年代是自19世紀中期開始溫度記錄工作以來最溫暖的十年，在記錄上最熱的幾年依次是：1998年，2002年，2003年，2001年和1997年。

④其他環(huán)境醫(yī)學問題:室內空氣環(huán)境的健康問題:辦公場所的微小環(huán)境的健康問題(SBS)食品安全—后代環(huán)境與壽命環(huán)境與心理健康環(huán)境生物因素的威脅(環(huán)境變遷與病源庫的釋放)馬斯河谷煙霧事件1930年。

比利時馬斯河谷工業(yè)區(qū)。12月1日到5日的幾天里，河谷上空出現(xiàn)了很強的逆溫層，致使13個大煙囪排出的煙塵無法擴散，大量有害氣體積累在近地大氣層，對人體造成嚴重傷害。一周內有60多人喪生，其中心臟病、肺病患者死亡率最高，許多牲畜死亡。這是本世紀最早記錄的公害事件。2、全球十大環(huán)境污染事件

洛杉磯光化學煙霧事件1943年夏季

美國西海岸的洛杉磯市。該市250萬輛汽車每天燃燒掉1100噸汽油。汽油燃燒后產(chǎn)生的碳氫化合物等在太陽紫外光線照射下引起化學反應，形成淺藍色煙霧，使該市大多市民患了眼紅、頭疼病。后來人們稱這種污染為光化學煙霧。1955年和1970年洛杉磯又兩度發(fā)生光化學煙霧事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死，后者使全市四分之三的人患病。

多諾拉煙霧事件1948年

美國的賓夕法尼亞州多諾拉城有許多大型煉鐵廠、煉鋅廠和硫酸廠。1948年10月26日清晨，大霧彌漫，受反氣旋和逆溫控制，工廠排出的有害氣體擴散不出去，全城14000人中有6000人眼痛、喉嚨痛、頭痛胸悶、嘔吐、腹瀉。17人死亡。倫敦煙霧事件1952年

自1952年以來，倫敦發(fā)生過12次大的煙霧事件，禍首是燃煤排放的粉塵和二氧化硫。煙霧逼迫所有飛機停飛，汽車白天開燈行駛，行人走路都困難，煙霧事件使呼吸疾病患者猛增。1952年12月那一次，5天內有4000多人死亡，兩個月內又有8000多人死去。水俁病事件19531956年

時間地點：1953年日本九州水俁原因：食用含有甲基汞的魚

中毒情況：

口齒不清、面部癡呆、全身麻木，最后精神失常致死亡，患者180人死亡50人；1991年，日本環(huán)境廳公布的中毒病人仍有2248人，其中1004人死亡。水俁病事件骨痛病事件19551972年

時間地點：1955－1972年，日本富山縣；原因：食用含鎘廢水灌溉的鎘米和含鎘的水。中毒情況：關節(jié)痛開始，最后骨骼軟化萎縮，自然骨折，患者280人，死亡34人；骨痛病事件日本米糠油事件1968年

時間地點：

1968年，日本九州、愛知縣等23個縣；中毒情況：眼皮腫、出汗，全身紅疙瘩，惡心、嘔吐，肺功能下降，甚至死亡，患者5000多人，死亡16人；原因：食用含有PCBs的米糠油。印度博帕爾事件1984年

12月3日，美國聯(lián)合碳化公司在印度博帕爾市的農(nóng)藥廠地下儲罐內劇毒的甲基異氰酸脂爆炸外泄。45噸毒氣形成一股濃密的煙霧，以每小時5000米的速度襲擊了博帕爾市區(qū)。死亡近兩萬人，受害20多萬人，5萬人失明，孕婦流產(chǎn)或產(chǎn)下死嬰，受害面積40平方公里，數(shù)千頭牲畜被毒死。/video/1634340.htm切爾諾貝利核泄漏事件1986年4月26日

烏克蘭基輔市郊的切爾諾貝利核電站，4號反應堆爆炸起火，放射性物質泄漏。31人死亡，237人受到嚴重放射性傷害。而且在20年內，還將有3萬人可能因此患上癌癥。基輔市和基輔州的中小學生全被疏散到海濱，核電站周圍的莊稼全被掩埋，少收2000萬噸糧食，距電站7公里內的樹木全部死亡，此后半個世紀內，10公里內不能耕作放牧，100公里內不能生產(chǎn)牛奶……這次核污染飄塵給鄰國也帶來嚴重災難。如今，在當時劃定隔離區(qū)內，幾乎所有村落仍處于遺棄狀態(tài)今天，控制室仍處于荒廢狀態(tài)，房間內的核輻射足以致命。如今核電站仍屬于高輻射地區(qū)，在此工作工人們處于危險的境地。每天，他們只允許在此地停留15分鐘。2005年，普里皮亞特核事故發(fā)生前，該鎮(zhèn)約有近5萬名居民。如今，普里皮亞特已變成一座名符其實的“鬼城”。遠處，切爾諾貝利核電站的輪廓依稀可見。

2011年，烏克蘭切爾諾貝利核電站，多年來，工人們都在想方設法支撐容納4號核反應堆房間的屋頂，以便確保其不會塌陷。然而，房間內雜亂的電線、金屬碎片以及其他殘骸都遭受嚴重核污染，工人們束手無策，只能想辦法加固房間，直到有關部門想辦法將所有東西拆除。普里皮亞特（十九世紀七十年代為在切爾諾貝利核電站工作的科學家和工人們特意修建），距離出事的4號核反應堆不到3公里的距離。核事故發(fā)生后，以往生機勃勃的景象已不復存在。時間緊迫，居民們把大部分的個人物品都留在了家里.2011年，烏克蘭政府確定普里皮亞特隔離區(qū)旅游的合法化，圖中游客參觀的這間教室里面堆滿了廢棄的防毒面具。

普里皮亞特被遺棄的學校和幼兒園也因無人看管照顧，已破敗不堪游樂場一派蕭條劇毒物污染萊茵河事件1986年11月1日

瑞士巴塞爾市桑多茲化工廠倉庫失火，近30噸劇毒的硫化物、磷化物與含有水銀的化工產(chǎn)品隨滅火劑和水流入萊茵河。順流而下150公里內，60多萬條魚被毒死，500公里以內河岸兩側的井水不能飲用，靠近河邊的自來水廠關閉，啤酒廠停產(chǎn)。有毒物沉積在河底，將使萊茵河因此而“死亡”20年。造成西歐10年來最大的污染事故。

桑多茲事件發(fā)生后，各國政府修改了環(huán)境立法，授予政府當局檢查設施安全和要求采取降低風險措施的權力。大型危險性貯存設施被防火墻分隔成多個小型設施，還建設了消防水滯流池，作為敏感性工廠的必備設施。對于使用或存儲危險材料（酸、溶劑、有毒材料、殺蟲劑等）的工廠，意外事故風險管理和預防規(guī)劃已成為永久性的強制要求。

二噁英污染事件時間地點：1976年，意大利米蘭中毒情況：家禽大量死亡，自然流產(chǎn)和畸形兒增多原因：化工廠爆炸散發(fā)PCDD。二噁英是多氯代二苯并二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃（PCDFs））的總稱。海灣戰(zhàn)爭造成的環(huán)境污染。1991年的海灣戰(zhàn)爭歷時42天，期間油井大火晝夜燃燒，大量原油入海，先后形成3片共約1200km2的油膜，給近岸海域生態(tài)環(huán)境造成了巨大的危害，造成世界最大的海洋石油污染事件。是迄今歷史上最大的石油火災及海洋石油污染事故，也是人類歷史上最嚴重的一次環(huán)境污染，其污染程度超過切爾諾貝利核電站發(fā)生的核泄漏事故。這次戰(zhàn)爭所造成的環(huán)境污染是災難性的，已給世界帶來了影響。美國海上鉆井漏油事件2010年2010年4月20日，英國石油公司租賃的位于美國墨西哥灣的一座半潛式鉆井平臺爆炸起火。36小時后，平臺沉沒，11名工作人員遇難。鉆井平臺底部油井自24日起漏油不止并引發(fā)了大規(guī)模原油污染。墨西哥灣原油泄漏事件已成為美國歷史上最嚴重的生態(tài)災難。受墨西哥灣漏油事件影響，美國5月25日宣布將當?shù)亟麧O區(qū)域擴大2萬平方公里。由于泄漏油井遲遲得不到封堵，奧巴馬政府面臨的外界壓力也越來越大，其執(zhí)政能力受到質疑。中海油渤海海上鉆井漏油事件2011年

2011年6月4日中海油渤海油田發(fā)生漏油事故，中海油蓬萊19－3油田溢油事故發(fā)生后，已經(jīng)造成周邊3400平方公里海域由第一類水質下降為第三、四類水質，這一污染外緣線尚未達到油田周邊山東、河北、天津等地管轄的近岸12海里(約22公里)海域，距離較近的山東省長島縣近岸海域水質石油類含量尚未超標，長島縣魚類出現(xiàn)死亡疑似細菌感染所致。

松花江受污染哈爾濱停水四天。

因主要水源松花江遭上游化學品污染，黑龍江省省會城市哈爾濱11月23日停止供應自來水。吉林省中石油吉林石化分公司本月11月13日爆炸，發(fā)生爆炸的車間距離松花江只約數(shù)百米，導致松花江哈爾濱區(qū)段水體受到上游來水的污染，市政府因此決定市區(qū)停止供水，以檢查和維修供水設施。3、近期國內環(huán)境污染事件

化工污水：二甲基苯胺松花江受污染湘江遭遇鎘污染

2005年12月23日，株洲市水利投資有限公司開始對霞灣港清淤工程導流渠施工，2006年1月4日17時開始從株洲冶煉廠總廢水排口處截流，水流進入映峰居委會一湖和二湖，再通過老霞灣港排入湘江。由于這兩個湖長期接納附近工廠含鎘廢水，并受株洲冶煉廠渣場滲入，導致兩湖鎘含量嚴重超標。母親河污染狀況水體污染之母親河受到柴油污染

河南省人民政府發(fā)布黃河污染預警，1月5日上午10時左右，河南省鞏義市第二電廠儲油罐發(fā)生泄漏事故，有6噸左右柴油進入黃河支流伊洛河。山東沿黃63個取水口因黃河污染暫停取水工業(yè)廢水：鉛污染和砷污染廣西鎘污染事件

廣西龍江河2012年1月15日出現(xiàn)重金屬鎘含量超標2011年7月3日福建紫金礦業(yè)紫金山銅礦濕法廠發(fā)生銅酸水滲漏事故，事故造成汀江部分水域嚴重污染，礦方瞞報事故9天。紫金礦業(yè)污染事件

云南曲靖鉻渣污染事件

2011年8月13日云南省曲靖市

“云南省陸良化工實業(yè)有限公司劇毒工業(yè)廢料鉻渣非法傾倒致污。

我們幾十年經(jīng)歷了發(fā)達國家上百年的發(fā)展階段。1900194019802000糞便污染重金屬

微生物污染核素耗氧有機物營養(yǎng)元素或生源要素溫室氣體環(huán)境內分泌干擾物二次污染物持久性有機物污染有機金屬污染物發(fā)達國家不同歷史時期關注重點問題傳統(tǒng)污染非傳統(tǒng)污染PTSs引起污染事件持久性有毒污染物（PersistentToxicSubstances，PTS）：是指一類具有很強的毒性，在環(huán)境中難降解，可遠距離傳輸，并隨食物鏈在動物和人體中累積、放大，具有內分泌干擾特性的污染物，包括POPs（PersistentOrganicPollutants）和某些重金屬污染物。PTS與臭氧層破壞和溫室效應并稱為21世紀影響人類生存與健康的三大環(huán)境問題。由于PTS對人體健康和環(huán)境的長期影響，目前已經(jīng)受到各國環(huán)境保護組織，各國政府和全世界環(huán)境科學家的關注，成為國際環(huán)境科學研究的十分熱門的研究領域。環(huán)境領域研究的重要環(huán)境問題全球氣候變化、酸沉降與溫室氣體室內空氣質量水體富營養(yǎng)化、赤潮和藻毒素污染土壤和地下水污染持久性有機污染物和環(huán)境內分泌干擾物重金屬和類金屬污染食品安全及生態(tài)安全

二、環(huán)境化學1、概念：研究化學物質（污染物）在環(huán)境中的分布、存在形式、遷移、轉化、歸屬及其效應和控制。是化學科學的一個新的重要分支，也是環(huán)境科學的核心組成部分。是研究在人類活動的影響下，環(huán)境質量變化的規(guī)律以及環(huán)境保護與改善的科學。2、研究環(huán)境化學目標：（1）查明有害物在環(huán)境介質中濃度水平和形態(tài)分布(介質存在)；（2）查明有害物的遷移轉化和歸宿(環(huán)境行為)；（3）查明有害物對生態(tài)和人體作用的途徑、方式、程度和風險(環(huán)境效應)；（4）探索有害物已造成的影響或防止它們可能造成影響的方法和途徑(環(huán)境控制)。3、環(huán)境化學的特征（1）

以微觀研究宏觀：從原子、分子水平，研究宏觀環(huán)境圈層中環(huán)境現(xiàn)象和變化機制；（2）研究對象復雜：既有人為來源的也有天然來源的，處于環(huán)境開放體系內，多種環(huán)境因素同時相互作用，其研究需要多學科的結合。（3）物質水平低：mg/kg(ppm,10-6)、ug/kg(ppb,10-9)、甚至ppt,10-12(1)環(huán)境化學是環(huán)境科學的核心學科。(2)揭示全球環(huán)境問題產(chǎn)生的本質。(3)揭示局部環(huán)境問題的癥結。(4)可為環(huán)境污染的控制提供新型論、新方法。4、環(huán)境化學在環(huán)境科學中的地位與作用3、環(huán)境化學的任務、對象、手段與內容任務內容解決化學物質引起的環(huán)境問題有害化學物質的存在狀態(tài)與化學特性對象化學物質引起的環(huán)境問題

控制原理與方法化學行為與效應

1970年以前為孕育階段

70年代為形成階段

80年代以后為發(fā)展階段4、環(huán)境化學的發(fā)展孕育階段(1970年以前)1950年代開始，1960年代的醞釀和準備。針對早期的污染控制工作和污染防治工作，結合化學的理論，提出一些基本觀點。

有關燃煤引起污染早在17世紀1661年英國人伊夫林就寫了《驅逐煙氣》一書獻給英王查理二世。該書已指出空氣污染的危害，并提出了一些防治對策。二次大戰(zhàn)以后至60年代，發(fā)達國家經(jīng)濟從恢復逐步走向高速發(fā)展，由于當時只注意經(jīng)濟的發(fā)展而忽視了環(huán)境保護，污染環(huán)境和危害人體健康的事件接連發(fā)生，事實促使人們開始研究和尋找污染控制途徑，力求人與自然的協(xié)調發(fā)展。60年代初，由于當時有機氯農(nóng)藥污染的發(fā)現(xiàn)，農(nóng)藥中環(huán)境殘留行為的研究就已經(jīng)開始。這個階段是環(huán)境化學的孕育階段。形成階段(70年代)最早是一門化學分支學科，由如湖泊學、生態(tài)學、生物地球化學等方面學者提出。如農(nóng)藥對水生生物影響，湖泊富營養(yǎng)化，環(huán)境中元素地理分布等。

發(fā)展階段(80年代以后)目前，出現(xiàn)一些新的趨勢。

1972年在瑞典斯德歌爾摩召開了聯(lián)合國人類環(huán)境會議，成立了聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署，確立了一系列研究計劃，相繼建立了全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(GEMS)和國際潛在有毒化學品登記機構(IRPTC)，并促進各國建立相應的環(huán)境保護結構和學術研究結構。到了70年代，國際科聯(lián)1969年成立了環(huán)境問題專門委員會(SCOPE)，1971年出版了第一部專著《全球環(huán)境監(jiān)測》，隨后，陸續(xù)出版了一系列與化學有關的專著，這些專著在70年代環(huán)境化學研究和發(fā)展中起了重要作用。主要元素，尤其生命必需元素循環(huán)研究（O、C、N、S、P）化學品安全評價（生態(tài)風險、健康風險）全球變化研究（臭氧空洞、全球變暖）污染控制化學研究（應用于工程領域，清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟、綠色化學）1989年國際純粹與應用化學聯(lián)合會（IUPAC）制訂了“化學與環(huán)境”研究計劃，開展了空氣、水、土壤、生物和食品中化學品測定分析等六個專題的研究。1991年和1993年在我國北京召開的亞洲化學大會和IUPAC會議上，環(huán)境化學均是重要議題之一。1992年巴西里約熱內盧召開的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展會議(UNCED)，國際科聯(lián)組織了數(shù)十個學科的國際學術機構開展環(huán)境問題研究。1995年諾貝爾化學獎第一次授予三位環(huán)境化學家Crutzen（克魯岑）,Rowland（羅蘭）和Molina（莫利納），他們首先提出平流層臭氧破壞的化學機制。

1、1997年在日本京都召開的《氣候框架公約》第三次締約方大會上通過的國際性公約，為各國的二氧化碳排放量規(guī)定了標準，即：在2008年至2012年間，全球主要工業(yè)國家的工業(yè)二氧化碳排放量比1990年的排放量平均要低5.2％。

2、2009年哥本哈根氣候大會

3、2010年坎昆世界氣候大會

4、2011年德班世界氣候大會

我國的環(huán)境化學研究也已經(jīng)有了20多年的歷史，自70年代起，在典型地區(qū)環(huán)境質量評價，環(huán)境容量和環(huán)境背景值調查，污染源普查，圍繞工業(yè)“三廢”污染，在大氣、水體、土壤中環(huán)境污染物的表征、遷移轉化規(guī)律，生物效應以及控制等方面進行了大量的工作。近年來，完成了一批攻關課題和重大基金項目等國家任務?！鞍宋濉焙汀熬盼濉逼陂g，在有毒污染物環(huán)境化學行為和生態(tài)毒理效應、水體顆粒物和環(huán)境工程技術、大氣化學和光化學反應動力學、對流層臭氧化學、區(qū)域酸雨的形成和控制、天然有機物環(huán)境地球化學、有毒有機物結構效應關系、廢水無害化和資源化原理與途徑等方面的工作分別得到了國家自然科學基金、國家科技攻關、中國科學院重大重點等項目的支持。在酸雨測量技術、形成機制、物理化學特征、高空云雨化學、大氣酸性污染物來源和沉降過程等方面取得重要成果，在天然源研究、區(qū)域酸沉降模式和酸雨成因、能源與環(huán)境協(xié)調規(guī)劃、酸雨區(qū)域綜合防治和臨界負荷的研究方法等方面達到國際先進水平，獲國家科技進步一等獎。隨著國家對環(huán)境污染問題的重視和公眾環(huán)境保護意識的提高，跨世紀的環(huán)境化學任重道遠。無論是控制或防治環(huán)境污染和生態(tài)惡化，還是從改善環(huán)境質量、保護人體健康、促進國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展等各個方面，環(huán)境化學都可以發(fā)揮重要作用。在環(huán)境監(jiān)測，大氣復合污染的化學機制、污染評價與防止對策，水體中復合污染及土壤多介質污染機制研究，有毒化學品生態(tài)效應及危險性評價，內分泌干擾物質的篩選，污染控制原理，環(huán)境修復技術等諸多領域，環(huán)境分析化學，大氣、水體和土壤環(huán)境化學，污染生態(tài)化學，污染控制化學等分支學科都面臨著挑戰(zhàn)和良好的發(fā)展機遇。環(huán)境污染化學：研究化學污染物在環(huán)境中的變化，包括遷移、轉化過程中的化學行為、反應機理、積累和歸宿等方面的規(guī)律。（圈層）環(huán)境污染圖5、環(huán)境化學主要的研究領域：環(huán)境分析化學和環(huán)境監(jiān)測污染物的生物效應。綜合運用化學、生物、醫(yī)學三個方面的理論和方法，研究化學污染物造成的生物效應，如，致畸、致突變、致癌的生物化學機理，化學物質的結構與毒性的相關性，多種污染物毒性的協(xié)同和拮抗作用的化學機理，污染物食物鏈作用的生物化學過程等。事例：中國潛藏“生態(tài)環(huán)境地質病”危機50年內中國將出現(xiàn)新的癌癥村？（中國青年報）

近日，中國地質科學院地質研究所研究員林景星憂心忡忡地告訴記者，目前，我國“生態(tài)環(huán)境地質病”的態(tài)勢十分嚴峻，若不采取行動，后果將很嚴重。2001年年底，林景星自費趕赴“癌癥村”的所在地一陜西省華縣瓜坡鎮(zhèn)龍嶺村。龍嶺村距華縣縣城約8公里，位于秦嶺北坡一個形似龍背的山峁上的小村莊。很難想象，這樣一個山青水秀的小村莊卻一直被籠罩在“癌癥”陰霾之下。據(jù)中國地質科學院地質研究所的調查統(tǒng)計，在該村30戶人家、154人中，自1974年村上發(fā)現(xiàn)第一例食道癌患者，到2001年全村共死亡59人，其中死于癌癥的36人，占全部死亡人數(shù)的61%，死于心腦血管病和肺病的22人，僅1人屬于自然死亡，全村30戶人家中只有4戶未出現(xiàn)過癌癥患者。調查結果讓人震驚：作為村里人主食的面粉中，鉛的含量超出國家標準1.6倍，屬于重污染；鉻超出國家標準2.98倍，屬于嚴重污染。芹菜中鎘、鉛、汞、砷、鉻全都超標，其中汞高出國家標準16倍，鉛高出國家標準83.5倍，屬于特級污染。中藥柴胡中鎘、鉛、汞、砷、鉻全都超標，其中鉛高出國家標準91.5倍。豆角葉中鉛高出國家標準191倍。核桃中鉻高出國家標準2.9倍。油菜籽中鉛高出國家標準75倍。耕植地、非耕植地以及室內用地，都受到了鉛、鉻、砷、銅、鋅、鎳等元素不同程度的污染。此外，村里所有人的頭發(fā)已經(jīng)受到鉛、砷、錳、鐵、磷的嚴重污染。4.環(huán)境化學的發(fā)展方向國際：重視元素（尤其是碳、氮、硫、磷）的生物地球化學訊及其相互耦合的研究；重視化學品安全評價；重視臭氧層破壞、氣候變暖等。20世紀末，美國化學家提出了“環(huán)境良性化學”。國內（優(yōu)先考慮與環(huán)境化學有關的環(huán)境問題）：以有機物污染為主的水質污染；以大氣顆粒物和二氧化硫為主的城市空氣污染；工業(yè)有毒有害廢棄物和城市垃圾對大氣、水和土地的污染等。今后一段時期的環(huán)保工作重點包括環(huán)境污染防治和自然生態(tài)保護2方面。環(huán)境良性化學（environmentalbenignchemistry）是以創(chuàng)造無污染生產(chǎn)過程和產(chǎn)品為目的化學。例如設計無鉛兒童用品。何謂環(huán)境良性化學？5、各圈層環(huán)境化學的發(fā)展方向。大氣環(huán)境化學方面：①研究對象：大氣顆粒物、酸沉降、大氣有機物、痕量氣體、臭氧損耗及全球氣候變暖等；②空間尺度：從小到大（從室內空氣、城市、區(qū)域環(huán)境、遠距離乃至全球）；③化學過程：大氣光化學過程、大氣自由基反應；④模式研究：光化學煙霧和酸雨的形成機制研究。水環(huán)境化學方面：①研究對象：有毒有害物質（固體廢物填埋引起的）污染地下水的研究；重點研究對象：重金屬（含準金屬）及持久性有毒有機污染物；②研究過程：天然水體污染過程和廢水凈化過程研究；水體界面化學研究、金屬形態(tài)轉化動力學過程、有機物的化學降解過程、金屬和準金屬甲基化等方面的研究。土壤環(huán)境化學：有機物污染物（如農(nóng)藥）在土壤中的吸附、降解過程機制，土壤環(huán)境復合污染問題，以及污染土壤修復的化學基礎等。6、污染控制化學的發(fā)展方向。從末端污染控制模式轉向全過程控制模式，提倡污染預防（pollutionprevention），清潔生產(chǎn)（cleanerproduction），循環(huán)經(jīng)濟（circulareconomy）和綠色化學（greenchemistry）。即指通過改變產(chǎn)品設計和生產(chǎn)工藝路線，使不生成有害的中間產(chǎn)物和副產(chǎn)品，實現(xiàn)廢物或排放物的內部循環(huán)，達到污染物最小量化并節(jié)約資源和能源的目的，減小它們對人類和環(huán)境的危害。也就是政府和學術界提倡的“清潔生產(chǎn)”和“循環(huán)經(jīng)濟”模式。何謂全過程控制模式？時間：1991年，美國環(huán)保局阿納斯塔斯Anastas博士首先提出綠色化學名詞的創(chuàng)意。此后發(fā)展很快。綠色化學（greenchemistry）亦稱可持續(xù)的化學（sustainablechemistry）。它是研究利用一套原理在化學產(chǎn)品的設計、開發(fā)和加工生產(chǎn)過程中減少或消除使用或產(chǎn)生對人類健康和環(huán)境有害物質的科學。例如：開發(fā)氯氟烴類化合物（常用作冰箱和空調的制冷劑）的代替品，目前已經(jīng)開發(fā)的代替品有氫氯氟烴HCFCs和含氫氟代烷HCFs，排放到大氣中后，即可通過與大氣中的活性物種進行反應而得到去除，減小對臭氧層的破壞。何謂綠色化學？五、環(huán)境意識

隨著人類社會社會經(jīng)濟的發(fā)展，生產(chǎn)力的提高，人口數(shù)量也迅速增長，人口增長有反過來要求生產(chǎn)力進一步提高，如此循環(huán)，直至現(xiàn)代，環(huán)境問題發(fā)展到十分尖銳的地步。

1、在1972年聯(lián)合國人類環(huán)境會議上通過《人類環(huán)境宣言》2、環(huán)境質量學說3、1992年聯(lián)合國環(huán)法大會后，可持續(xù)發(fā)展思想風靡一時。環(huán)境問題的認識過程1972年包含生態(tài)破壞，與社會因素相聯(lián)系20世紀80年代提出解決環(huán)境問題的根本途徑—可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略20世紀90年代可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略得到國際認同何謂可持續(xù)發(fā)展？環(huán)境意識可持續(xù)發(fā)展是指既滿足現(xiàn)代人的需求以不損害后代人滿足需求的能力。換句話說，就是指經(jīng)濟、社會、資源和環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展，它們是一個密不可分的系統(tǒng)，既要達到發(fā)展經(jīng)濟的目的，又要保護好人類賴以生存的大氣、淡水、海洋、土地和森林等自然資源和環(huán)境，使子孫后代能夠永續(xù)發(fā)展和安居樂業(yè)。

可持續(xù)發(fā)展的定義決不能吃祖宗飯，斷子孫路！—江澤民

環(huán)境意識可持續(xù)發(fā)展意識的主要特征有以下幾個方面

（一）綜合思維它把人類、社會、自然環(huán)境和經(jīng)濟作為一個有機整體，統(tǒng)一考慮，注重協(xié)調約束各自的行為，以達到動態(tài)的發(fā)展平衡。這種思維方式表現(xiàn)在社會發(fā)展戰(zhàn)略的選擇上，就是要綜合決策。（二）價值觀可持續(xù)發(fā)展的價值評定不僅僅以人類為標準，也以更深層次的人類—自然整體為尺度；不僅以人類利益為目標，也以人類和自然的和諧發(fā)展為目標。在價值觀念上，既承認自然界對于人類的各種價值，也承認自然界自身存在的價值，以及生命和自然界可持續(xù)生存的價值。

（三）經(jīng)濟觀經(jīng)濟增長是生產(chǎn)產(chǎn)值的提高，它并不等同于經(jīng)濟發(fā)展。不能以損害和犧牲環(huán)境的方式去追求經(jīng)濟增長。經(jīng)濟發(fā)展中應當尋求集約型的發(fā)展模式，生產(chǎn)過程中應當采用清潔生產(chǎn)技術。經(jīng)濟發(fā)展的目的，是在人類、社會和環(huán)境系統(tǒng)相互協(xié)調的前提下，提高人類的生活質量。（四）道德觀可持續(xù)發(fā)展要求人們具有高度的文化水平和道德水平，明白自身活動對于自然、人類社會生存和發(fā)展的長遠影響和后果，認識自己對社會和子孫后代的崇高責任，并能自覺地為社會的長遠利益而犧牲一些眼前利益和局部利益。人們應當改變超前消費、炫耀富裕、過分追求物質利益、以犧牲環(huán)境來換取高額利潤的各種不道德行為。

六、環(huán)境污染物1、環(huán)境污染物定義：是環(huán)境化學研究的對象，主要指進入環(huán)境后使環(huán)境的正常組分和性質發(fā)生直接或間接的有害于人類的變化的物質。大部分污染物是人類生產(chǎn)和生活活動產(chǎn)生的。2、環(huán)境污染物分類：按受污染物影響的環(huán)境要素：大氣污染物、水體污染物、土壤污染物；按污染物的形態(tài)：氣體污染物、液體污染物、固體污染物；按污染物的性質：化學污染物、物理污染物和生物污染物；按污染物在環(huán)境中物理、化學性狀的變化：一次污染物（原生污染物）、二次污染物（次生污染物）。(1)元素:

Cr,Hg,As,Pb,Cl(2)無機物:CO,NOx,SO2,KCN(3)有機化合物和烴類:烷烴（飽和）、芳香烴（苯環(huán)）、不飽和非芳香烴（不飽和，不帶苯環(huán)）、多環(huán)芳烴(4)金屬有機和準金屬有機化合物:四乙基鉛、三丁基錫(5)含氧有機化合物:環(huán)氧乙烷、醚、醇、醛、酮、酚、有機酸等(6)有機氮化合物:胺、腈、硝基苯、三硝基苯（TNT）(7)有機鹵化物:氯仿（四氯化碳）、PCBs、氯代二惡英、氯代苯酚(8)有機硫化合物:硫醇類（甲硫醇）、硫酸二甲酯(9)有機磷化合物:有機磷農(nóng)藥、磷酸二甲酯、磷酸三乙酯按化學組分（九類）3、優(yōu)先控制污染物（黑名單）概念:基于有毒化學物的毒性、自然降解的可能性及在環(huán)境中出現(xiàn)的概率等因素,從多種有機物中篩選出的需要優(yōu)先控制的物質美國從7萬余種有機物中篩選出65類，129種優(yōu)先控制污染物。歐共體于1975年提出有毒化合物的“黑名單”和“灰名單”。中國優(yōu)先控制“黑名單”：共有14類，68種優(yōu)先控制的污染物。其中優(yōu)先控制的有毒有機化合物有12類，58種，占總數(shù)的85.29%，包括10種鹵代(烷、烯)烴類，6種苯系物，4種氯代苯類，1種多氯聯(lián)苯。6種酚類，6種硝基苯，4種苯胺，7種多環(huán)芳烴，3種酞酸酯，8種農(nóng)藥、丙烯腈和2種亞硝胺。1、二氯甲烷2、三氯甲烷3、四氯化碳4、1，2-二氯乙烷5、1，1，1-三氯乙烷6、1，1，2-三氯乙烷7、1，1，2，2-四氯乙烷8、三氯乙烯9、四氯乙烯10、三溴甲烷11、苯12、甲苯13、乙苯14、鄰二甲苯15、間-二甲苯16、對-二甲苯17、氯苯18、鄰-二氯苯19、對-二氯苯20、六氯苯21、多氯聯(lián)苯22、苯酚23、間-甲酚24、2，4二氯酚25、2，4，6-三氯酚26、五氯酚27、對-硝基酚28、硝基苯29、對-硝基甲苯30、2，4-二硝基甲苯31、三硝基甲苯32、對硝基氯苯33、2，4-二硝基氯苯34、苯胺35、二硝基苯胺36、對硝基苯胺37、2，6-二氯硝基苯胺38、萘39、熒蒽40、苯并[b]熒蒽41、苯并[K]熒蒽42、苯并[k]芘43、茚并[1，2，3-cd]芘44、苯并[ghi]芘45、酞酸二甲脂46、酞酸二丁脂47、酞酸二辛脂48、六六六49、滴滴涕50、滿滴畏51、樂果52、對硫磷53、甲基對硫磷54、除草謎55、敵百蟲56、丙烯腈57、N-亞硝基二丙胺58、N-亞硝基二正丙胺中國優(yōu)先控制的有毒有機化合物黑名單七、環(huán)境效應1、定義：自然過程或人類的生產(chǎn)和生活活動會對環(huán)境造成污染和破壞，從而導致環(huán)境系統(tǒng)的結構和功能發(fā)生變化，稱為環(huán)境效應。2、一般按環(huán)境變化的性質劃分，可分為：1、環(huán)境物理效應由物理作用引起的環(huán)境效應，比如噪聲、地面沉降、熱島效應、溫室效應等。

2、環(huán)境化學效應

在各種環(huán)境因素影響下，物質間發(fā)生化學反應產(chǎn)生的環(huán)境效應，如酸雨、湖泊和土壤的酸化、臭氧層破壞、光化學煙霧、地下水污染。

3、環(huán)境生物效應環(huán)境因素變化導致生態(tài)系統(tǒng)變異而產(chǎn)生的后果。如大型水利工程可能破壞水生生物的回游途徑并影響它們的繁殖、大量工業(yè)廢水排放對水生生物的毒性效應。第三節(jié)環(huán)境的發(fā)生和演變一、大氣圈的形成1、大約在60×108以前，地球是一團沒有凝聚在一起的星云狀氣塵物質。2、星云物質逐漸凝聚成地球時，由于當時地球還不太大，小部分氣體物質被保留在地表上空，構成原始大氣的一部分3、原始的層次不明顯的地球胎重力分異逐漸形成現(xiàn)在的地殼4、地球已有巨大的質量，以其強大的引力把在地殼內部的揮發(fā)性氣體物質吸留在地球周圍，形成了原始的大氣圈。5、大氣中的游離氧是在高等植物出現(xiàn)后才逐漸積累起來的。隨著植物的進化、繁衍．大氣中的氧，濃度迅速上升，最終趨于現(xiàn)代濃度水平。6、由于大自然的放電現(xiàn)象、太陽輻射和紫外線對氧的作用，在離地面20一50km外，逐漸形成了奧氧層。二、水圈的形成1、最初地球上的水，絕大部分以巖石中結晶水的形式存在于地球內部。2、隨著地球內部溫度的升高，大量水蒸汽向地球外部原始大氣層中蒸發(fā)。蒸騰為云，環(huán)繞于地球周圍。3、云層變厚，遮住了日光對地表的直接照射，使地面溫度降低。溫度低到一定程度就開始下雨，雨水使地面進一步冷卻。大雨連續(xù)下了幾千年，形成海洋、江河和湖泊，由此產(chǎn)生了水田。待雨過天晴，日光重新照射到地表。這時液態(tài)的水和日光提供的能源，為生物的產(chǎn)生提供了必要的條件。三、土壤-巖石圈的形成1、又最原始的巖石圈（宇宙塵埃物質凝聚起來）重力分異逐漸趨向于復雜化。2、大氣圈、水圈出現(xiàn)后，地表開始風化，出現(xiàn)疏松風化產(chǎn)物。3、大氣中氧氣出現(xiàn)后，改變了地球化學過程和巖石圈成分。4、陸上植物的出現(xiàn)，產(chǎn)生了土壤層。土壤是植物和巖石相互作用的產(chǎn)物。土壤的形成，使易于淋濕的養(yǎng)分在地表富集起來，從而保證了生物圈的發(fā)展和繁榮。四、生物圈的形成1、原始大氣圈和原始水圈在地球上出現(xiàn)時．地球環(huán)境還是一個沒有生命的世界。2、在地球上有水圈出現(xiàn)之后，由于水流沖擊把巖石顆粒、碎塊和一些可溶性物質夾帶著流入海洋，在放電和太陽輻射作用下，這些化學物質開始構成復雜的分子。由簡單無機分子合成簡單有機化合物，成為生命發(fā)生的最基本材料。經(jīng)過由小分子到大分子，由大分子到多分子體系的漫長歷程，最后演化為原始生命。3、最早生命是厭氧的異養(yǎng)性原始菌類。（缺氧、強烈紫外線）生活在水下5~10m。4、原始海洋供應養(yǎng)料有限，在30~20×108出現(xiàn)自養(yǎng)生物，通過光合作用制造有機質，放出氧氣，逐步改變大氣成分。5、大約15~16×108出現(xiàn)真核細胞生物，出現(xiàn)較高級多細胞生物。6、大約6×108大氣氧濃度逐步增加，臭氧層逐步形成，生命開始由海洋深處發(fā)展到水體表面，生物由低級向高級進化。7、4~2000萬年志留紀出現(xiàn)陸生蕨類植物并迅速發(fā)展，大氣中氧趨向于現(xiàn)代水平。動物由水生向陸生，從無脊椎向脊椎動物發(fā)展，生物圈基本形成。8、在大約300×104年現(xiàn)代地表基本形成，被子植物和草本植物特別是營養(yǎng)豐富的禾本植物和豆科植物繁殖，使哺乳類動物較大發(fā)展。9、進入第四紀出現(xiàn)人類，現(xiàn)代環(huán)境基本形成。人類逐步成為生物圈中最活躍的因素和主體。第四節(jié)環(huán)境中的物質循環(huán)與能量流動一、水循環(huán)1、自然界中水的儲量巨大，發(fā)布廣泛。2、水在自然界中循環(huán)，其量是非常大。3、水循環(huán)的示意圖4、水循環(huán)受到氣象條件和地理條件自然因素的影響外，人類活動也能不斷改變原自然環(huán)境，而影響水循環(huán)的過程。5、人類活動影響主要表現(xiàn)在：大氣污染影響降水的質和量。地面的改變影響了水的徑流。地下水位下降。水污染。水的再分布。1、碳是構成有機物質的核心元素，也是構成巖石和礦物燃料（煤、石油、天然氣)的主要成分。它在自然界中的分布：二、碳循環(huán)1、生物圈中碳的循環(huán)是從植物的光合作用，固定大氣中的二氧化碳開始的。2、循環(huán)的途徑有三：一、陸地生物與大氣之間的碳循環(huán)。二、海洋生物與大氣中的碳交換。三、化學燃料燃燒參與的碳循環(huán)。3、碳循環(huán)圖4、隨著科學技術的進步．人類開采利用化石燃料工業(yè)的發(fā)展，大氣中二氧