化學(xué)與社會課件

第二章化學(xué)鍵

第一節(jié)離子鍵和離子化合物第二節(jié)共價鍵和共價化合物第三節(jié)配位鍵和配位化合物第四節(jié)金屬鍵第五節(jié)分子間作用力和氫鍵化學(xué)鍵:相鄰原子間強(qiáng)烈的相互作用力，包括離子鍵、共價鍵、金屬鍵，一般幾百kJ

mol-1?；瘜W(xué)鍵分子間作用力：分子與分子之間比較弱的相互作用力，一般在幾個至幾十個kJ

mol-1。正負(fù)離子之間強(qiáng)烈的靜電作用力，稱為離子鍵。第一節(jié)離子鍵和離子化合物當(dāng)活潑金屬和活潑非金屬元素的原子互相接近時，它們都有達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向，前者失去電子形成正離子，后者得到電子形成負(fù)離子。離子型化合物：由離子鍵結(jié)合成的化合物。每個離子盡可能多地吸引異號離子形成緊密堆積。如：Na+(2s22p6)Cl-(3s23p6)兩個原子間電負(fù)性差大于1.7時，一般生成離子鍵，小于1.7時一般生成共價鍵。電負(fù)性差別越大的原子間越傾向于形成離子化合物。NaCl晶體中，

Cl-

Na=2.1,Na離子與Cl離子之間是離子鍵；在H2O分子中，

O-

H=1.4,H原子與O原子之間存在共價鍵。離子鍵的強(qiáng)度：用晶格能表示。晶格能——1mol離子晶體解離成自由氣態(tài)離子所吸收的能量。晶格能的大小與離子電荷和離子半徑有關(guān)。晶格能越大，離子鍵越強(qiáng)，晶體越穩(wěn)定，該晶體熔點(diǎn)和硬度就越高。NaF與CaO中(r++r-)大致相同，分別為0.231和0.240nm，

Z+

Z-

分別為1，4，所以熔點(diǎn)CaO（2614℃

）>NaF（993℃

）NaF與NaCl中

Z+

Z-

均為1，(r++r-)分別為0.231和0.282nm，所以熔點(diǎn)NaF（993℃

）>NaCl（801℃）第二節(jié)共價鍵和共價化合物1916年Lewis提出共價鍵概念——共價鍵理論。當(dāng)不同元素原子電負(fù)性差值不大(Δ<1.7)

，或者是同種元素原子間，價電子就不能在原子之間完全轉(zhuǎn)移，而是通過共用電子對形成八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這種通過共用電子對而形成的原子間的作用力稱為共價鍵。1、經(jīng)典的共價鍵概念路易斯的共價鍵理論缺陷：

不能說明共價鍵本質(zhì)；

不能解釋有些分子的中心原子最外層電子數(shù)雖少于8（如BF3）或多于8（如SF6）仍能穩(wěn)定存在；

不能解釋共價鍵特性——方向性。2、價鍵理論0R0R（核間距）E氫分子形成過程的能量曲線1927年，Heitler和London用量子力學(xué)來處理H原子形成H2分子的過程，得到了H2分子能量與兩個H原子核間距的關(guān)系曲線。該理論基本要點(diǎn)：

1）具有自旋相反的單電子的原子相互接近時，單電子可以配對構(gòu)成共價鍵；2）成鍵原子軌道重疊越多，形成的共價鍵越穩(wěn)定（原子軌道最大重疊原理）。價鍵理論認(rèn)為共價鍵的本質(zhì)是兩個原子有自旋相反的未成對電子，它們的原子軌道發(fā)生了重疊，使體系能量降低而成鍵。

共價鍵具有方向性+++++除s

軌道外，其它原子軌道均有方向性，要取得最大程度的重疊，成鍵的兩個軌道必須在有利的方向上。

共價鍵具有飽和性共價鍵的數(shù)目取決于成鍵原子所擁有的未成對電子的數(shù)目。電子配對后，不再與第三個電子成鍵。+附圖5.11共價鍵方向性附圖5.12共價鍵飽和性按照價鍵理論，價鍵理論的局限問題1

根據(jù)共價鍵理論，C原子的外層原子軌道上有4個電子，2個在2s軌道上，已成對，2個平行占據(jù)2p軌道的電子未成對，共價數(shù)應(yīng)為2。然而事實上C原子的共價數(shù)常為4。問題2

O原子的3個兩兩垂直的2p軌道上有四個電子，其中兩個軌道上各有一個未成對電子，它們可以與H原子生成鍵。根據(jù)共價鍵的方向性，這兩個鍵的夾角是90o。但事實上兩個O—H鍵的夾角是104.5o。3、雜化軌道理論

1928年pauling提出雜化軌道理論：在同一個原子中，能量相近的不同類型的幾個原子軌道在成鍵時，可以互相疊加重組，成為相同數(shù)目、能量相等、成鍵能力更強(qiáng)的新軌道，這種新軌道叫雜化軌道。（1）sp雜化（BeCl2為例）sp雜化軌道是由一個s軌道和一個p軌道組合而成的。雜化軌道間的夾角為180°，呈直線型。所以，sp雜化的分子其空間構(gòu)型為直線型。2s2pBe原子基態(tài)2p2s激發(fā)態(tài)sp雜化雜化態(tài)（2）sp2雜化（BCl3為例）2s2pB原子基態(tài)2p2s激發(fā)態(tài)sp2雜化雜化態(tài)sp2雜化軌道是由一個s軌道和兩個p軌道組合而成，形成的三條sp2雜化軌道在同一平面，互成120°，未參加雜化的軌道與該平面垂直。所以，sp2雜化的分子其空間構(gòu)型為平面三角形。（3）sp3雜化（CH4為例）sp3雜化軌道是由一個s軌道和三個p軌道組合而成，形成的四條sp3雜化軌道。sp3雜化軌道間夾角為109°28′?？臻g構(gòu)型為正四面體。2s2pC原子基態(tài)2p2s激發(fā)態(tài)sp3雜化雜化態(tài)

鍵——原子軌道沿著鍵軸方向以“頭碰頭”方式重疊。s軌道總形成鍵，p軌道間只形成一個鍵。

鍵s鍵和p鍵重疊方式示意圖

鍵和

鍵

鍵——原子軌道沿鍵軸方向以“肩并肩”方式重疊。

鍵氮分子中三鍵示意圖σ鍵，重疊程度大，較穩(wěn)定；π鍵，重疊程度小，較活潑。多重鍵中，必有一σ鍵，其余為π鍵。烯烴的結(jié)構(gòu)乙炔的結(jié)構(gòu)雜化軌道理論：在同一個原子中，能量相近的不同類型的幾個原子軌道在成鍵時，可以互相疊加重組，成為相同數(shù)目、能量相等、成鍵能力更強(qiáng)的新軌道，這種新軌道叫雜化軌道。3、雜化軌道理論sp雜化軌道成鍵特征：兩個sp雜化軌道的夾角為180°，分子空間構(gòu)型為直線型。例如BeCl2,HgCl2,CO2,HC≡CH等sp2雜化軌道成鍵特征：三個鍵處在同一個平面上，鍵角為120°。分子空間構(gòu)型為平面三角形。例如BX3,AlCl3,

H2C=CH2等sp3雜化軌道成鍵特征：四個鍵指向正四面體的四個頂點(diǎn)，鍵角為109°28’。例如CH4,CX4,C(金剛石)等(4)等性雜化和不等性雜化(1)雜化均由具有未成對電子的軌道參加，稱為等性雜化。(2)若具有孤對電子的原子軌道參與雜化，形成的雜化軌道所含s和p軌道的成分不同，稱為不等性雜化。NH3和H2O分子都屬于不等性sp3雜化。sp3不等性雜化氨分子中N原子可以進(jìn)行sp3雜化形成不等性sp3雜化軌道。N原子不等性sp3雜化軌道成鍵特征：其中有一個雜化軌道含有一對電子(孤對電子)，孤對電子比成鍵電子更靠近原子核，因此壓迫另3個軌道使鍵角小于109°28'。O原子和S原子也能進(jìn)行不等性sp3雜化NH3H2O(a)

鍵的極性在共價鍵中，根據(jù)成鍵原子的電負(fù)性，可分為極性和非極性共價鍵。單質(zhì)中同種原子電負(fù)性相同，電子云在兩核間均勻分布，整個分子的正電荷中心和負(fù)電荷中心恰好重合，其化學(xué)鍵是非極性共價鍵，簡稱非極性鍵，如O2、N2等。

化合物中由不同原子間形成的共價鍵，因成鍵原子的電負(fù)性不同，共用電子對偏向電負(fù)性較大原子一方，電子在兩核之間不是均勻分布，這種化學(xué)鍵是極性共價鍵，簡稱極性鍵。(5)鍵的極性和分子的極性分子中正、負(fù)電荷量是相等的，電荷的分布是分散的，但可確定其中心—正、負(fù)電荷中心。正、負(fù)電荷中心重合的分子是非極性分子；正、負(fù)電荷中心不重合的分子是極性分子。(b)分子的極性

分子空間結(jié)構(gòu)對稱，分子無極性,如CO2,BF3,CH4等為非極性分子;

分子空間結(jié)構(gòu)不對稱，極性分子,如NH3,H2O等為極性分子。非極性鍵構(gòu)成的分子，必是非極性分子；極性鍵構(gòu)成的分子：雙原子分子—分子和鍵的極性一致；如H2,O2等為非極性分子,HCl,HI等則為極性分子多原子分子：

多原子分子：Eb=Σ例如：H2O

D

(H-OH)=498kJ.mol-1

D

(O-H)=428kJ.mol-1Eb==463kJ.mol-1鍵能——298.15K,100kPa下，氣態(tài)分子每斷裂1mol化學(xué)鍵(成氣態(tài)原子）所需之能量Eb。對雙原子分子：Eb=

D(6)共價鍵的鍵能O該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可獲得的化學(xué)能約為800KJ。從p82中表3-3的幾種燃料的熱值比較可見，“氫能”是未來理想的能源。主要技術(shù)環(huán)節(jié)：

1.制備氫氣的理想方法

2.氫氣的儲存

由一個原子（給予體）提供電子對，另一個原子（接受體）提供空軌道，形成的共價鍵叫配位鍵。如：H3N→H+配位鍵形成條件：其中一個原子的價電子層有孤電子對（即未共用的電子對）；另一個原子的價電子層有可接受孤電子對的空軌道。第三節(jié)配位鍵和配位化合物由中心離子(或中心原子)通過配位鍵與配位體形成一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)單元,含有該結(jié)構(gòu)單元的化合物稱為配合物。該結(jié)構(gòu)單元可以是正離子、負(fù)離子或電中性：電中性，如Ni(CO)4帶電荷，如[Cu(NH3)2]2+,[Fe(CN)6]3-[Cu(en)2]Cl2K3[Fe(CN)6]以[Cu(NH3)4]

SO4

為例，[Cu(NH3)4]2+即為其中穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)單元，稱為內(nèi)界，SO42-則為外界。金屬離子Cu2+為中心離子。在它周圍直接配位著四個NH3分子稱為配位體。在配位體中，與中心原子直接相結(jié)合的原子叫做配位原子(如NH3中N)。與中心離子直接相結(jié)合的配位原子的總數(shù)是配位數(shù)。在[Cu(NH3)4]2+中,Cu2+離子的配位數(shù)為4。Cu2+NH3NH3H3NH3N

[Cu(NH3)4]2+離子的結(jié)構(gòu)如NH3分子只能提供一個配位原子的配位體稱為單齒配體。相對于單齒配體，含有兩個或兩個以上配位原子的配位體稱為多齒配體。

[Cu(en)2]2+的結(jié)構(gòu)[Co(NH3)6]Cl3中心離子配位體配位數(shù)}內(nèi)界外界}配合物K3[Fe(CN)6]中心離子配位體配位數(shù)}外界內(nèi)界}配合物第四節(jié)金屬鍵金屬的電離能較小，最外層的價電子容易脫離原子的束縛而形成自由電子。這些自由電子為所有金屬離子共用，自由電子和金屬離子之間的作用力稱為金屬鍵。金屬鍵的特點(diǎn)：金屬鍵的本質(zhì)：金屬離子與自由電子之間的庫侖引力。沒有方向性、沒有飽和性由于自由電子可以在整個金屬晶體的范圍內(nèi)運(yùn)動，因此，金屬晶體又具有獨(dú)特的性質(zhì)：展延性

金屬離子之間可以錯位移動。導(dǎo)電導(dǎo)熱性

在外電場存在下，金屬中的自由電子可以定向移動而導(dǎo)電。

分子間存在著一種較弱作用力，叫分子間力，一般在幾個至幾十個KJ

mol-1。

分子間力源于分子的極性。第五節(jié)分子間力與氫鍵分子間力實質(zhì)是分子極性間的靜電引力。分子偶極可分為三種：①

固有偶極極性分子具有的極性，與外電場無關(guān)。1、分子偶極②

誘導(dǎo)偶極外電場作用下，分子發(fā)生變形極化，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，使分子的極性增加。

電場撤去，誘導(dǎo)偶極消失。③瞬時偶極——分子中原子的電子和核的相對運(yùn)動會使分子發(fā)生瞬時的變形而產(chǎn)生瞬時偶極。如：

瞬時偶極總是以異極相鄰狀態(tài)存在。存在時間極短，卻反復(fù)發(fā)生。

非極性分子可以產(chǎn)生瞬時偶極，瞬時偶極必定采取異極相鄰狀態(tài)，此狀態(tài)不斷重復(fù)而產(chǎn)生的吸引力就是色散力。(1)

非極性分子間——色散力色散力的大小主要決定于分子的變形性。分子的半徑越大，最外層電子離核越遠(yuǎn)，核對其吸引力越弱，分子的變形性就越大。同時，分子的相對分子質(zhì)量（分子量）越大，分子所含的電子就越多，分子的變形性就越大，色散力就越強(qiáng)。２、分子間力

固有偶極和誘導(dǎo)偶極間的吸引力是誘導(dǎo)力。(2)

極性分子和非極性分子間——誘導(dǎo)力

極性分子作為電場使非極性分子變形而產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極。誘導(dǎo)力的大小隨極性分子的極性增大而增大，與被誘導(dǎo)的分子的變形性成正比。(3)

極性分子間——取向力

極性分子的固有偶極間因取向而產(chǎn)生的引力叫取向力。取向力的大小決定于分子極性的大小，分子極性越大，取向力越大。非極性分子之間：色散力極性分子和非極性分子之間：色散力、誘導(dǎo)力極性分子之間：色散力、誘導(dǎo)力、取向力

分子的極性不同，三種力的比例也不同，但色散力是主要的，存在于一切分子之間。其強(qiáng)度與分子的大小有關(guān)，隨分子量的增大而增大。只有當(dāng)分子的極性很大（如H2O分子）時以取向力為主。誘導(dǎo)力一般較小。

在X—H……Y中:

H—與電負(fù)性大、半徑小的元素(X)成強(qiáng)極性共價鍵的氫；

Y—有孤對電子、電負(fù)性大、半徑小的元素(F、O、N)。1氫鍵的形成條件

于是在H與Y間以靜電引力結(jié)合，成第二鍵，稱氫鍵，較弱。3、氫鍵冰與氨水中的氫鍵

主要是對熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度、黏度、表面張力等，有明顯影響。又如：

CH4SiH4GeH4SnH4

Tfp/℃-164-112-90-524、分子間力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響如：

HeNeArKrXe

Tbp/℃-269-246-186-153-107解：⑴C6H6-CCl4—

色散力；

⑵CH3OH-H2O—

色散力、誘導(dǎo)力、取向力、氫鍵；

⑶He-H2O

—

色散力、誘導(dǎo)力；

⑷H2S-H2O

—

取向力、誘導(dǎo)力、色散力、氫鍵。例題：下列每組物質(zhì)中，不同物質(zhì)間分子之間存在著何種成分分子間力。分子間作用力的應(yīng)用示例例5.11：鹵素單質(zhì)和鹵化氫的沸點(diǎn)(°C)如下：說明理由。

鹵素單質(zhì)：F2：-219.62；Cl2：-34.6；Br2：58.78；I2：184.35。

鹵化氫：HF：19.5；HCl：-84.1；HBr：-67；HI：-35。解：鹵素單質(zhì)的分子間力是色散力，從大到小的順序為：I2,Br2,Cl2,F2，因此沸點(diǎn)從高到低的順序也是I2,Br2,Cl2,F2，鹵化氫是極性分子，除色散力外還有取向力和誘導(dǎo)力，但色散力是主要的。范德華力從高到低的順序應(yīng)是HI,HBr,HCl,HF，但由于HF中存在氫鍵，因此HF的沸點(diǎn)意外地高。附圖5.19氫鍵對氫化物沸點(diǎn)的影響

第三章能源

第一節(jié)能源概述

第二節(jié)煤炭

第三節(jié)石油和天然氣

第四節(jié)核能

第五節(jié)化學(xué)電源

第六節(jié)節(jié)能和新能源第三章能源一次能源：指在自然界現(xiàn)成存在，可以直接取得且不必改變其基本形態(tài)的能源。常規(guī)能源：也叫傳統(tǒng)能源，是指已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛利用的能源。二次能源：由一次能源加工或轉(zhuǎn)換成另一種形態(tài)的能源產(chǎn)品。新能源：是以新技術(shù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)開發(fā)利用的能源。能量的轉(zhuǎn)化1、煤燃燒加熱水，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；2、水蒸汽推動發(fā)電機(jī)發(fā)電，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成電能；3、電能通過電動機(jī)可轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；4、電能通過燈管或燈泡轉(zhuǎn)化為光能；5、電爐把電能轉(zhuǎn)化為熱能；1.煤的形成2.煤的組成、結(jié)構(gòu)和分類3.煤炭資源的綜合利用折算成原子比，可用C135H96O9NS表示我國煤炭年消耗量在10億噸以上，其中：

發(fā)電和煤焦30%

各種工業(yè)鍋爐、窯爐50%

人民生活20%我國煤炭直接燃燒的熱效率：煤球20-30%蜂窩煤50%碎煤20%化學(xué)方法(1)煤的氣化(2)煤的焦化(3)煤的液化煤矸石是與煤層伴生的一種含碳量低、比煤堅硬的黑灰色巖石,是煤工業(yè)的主要廢棄物。12一、氧化還原反應(yīng)

氧化還原反應(yīng)——電子發(fā)生轉(zhuǎn)移或偏移的反應(yīng)元素氧化數(shù)升高的過程——氧化反應(yīng)，氧化數(shù)降低的過程——還原反應(yīng)。氧化劑+還原劑還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物氧化數(shù)降低，還原反應(yīng)氧化數(shù)升高，氧化反應(yīng)第五節(jié)化學(xué)電源

Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

△H(298.15)=-218.66kJ/mol

這是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿倪^程。將氧化還原反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，稱為化學(xué)電池或化學(xué)電源。1.化學(xué)電池結(jié)構(gòu)二、化學(xué)電池鹽橋的作用：補(bǔ)充電荷、維持電荷平衡。鹽橋是一倒插的U型管,內(nèi)含KCl或KNO3溶液，可用瓊脂溶膠或多孔塞保護(hù)，使KCl或KNO3溶液不會自動流出。2.若干概念在原電池中，給出電子的電極為負(fù)極，接受電子的電極為正極。兩電極反應(yīng)之和稱為電池反應(yīng)。如：電池反應(yīng)Zn(s)+Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu(s)

在正極上發(fā)生Cu的還原反應(yīng)：Cu2+(aq)+2e-

=

Cu(s)在負(fù)極上發(fā)生Zn的氧化反應(yīng)：Zn+(aq)+2e-=Zn(s)

原電池能夠產(chǎn)生電流，表明原電池兩極間存在電勢差，即每個電極都有一個電勢，稱為電極電勢，表示電極得失電子的能力。3.電極電勢兩電極的電勢大小(高低)不同，其差值即為電池的電動勢。E=φ(正極)-φ(負(fù)極)

原電池的電動勢可以測量，但電極電勢的絕對值無法測定。在實際應(yīng)用中只需知道其相對值。國際上統(tǒng)一(人為)規(guī)定:標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢為零：未知

的測定:標(biāo)準(zhǔn)氫電極與待測電極組成原電池后,測其電池反應(yīng)的電動勢E。補(bǔ)充：標(biāo)準(zhǔn)氫電極

標(biāo)準(zhǔn)氫電極：將鍍有一層疏松鉑黑的鉑片插入c(H+)=1的酸溶液中。在298.15K時不斷通入p(H2)=100kPa的純氫氣流，鉑黑很易吸附氫氣達(dá)到飽和，同時對電化學(xué)反應(yīng)有催化作用，使氫氣很快與溶液中的H＋達(dá)成平衡。這樣組成的電極稱為標(biāo)準(zhǔn)氫電極。標(biāo)準(zhǔn)氫電極示意圖根據(jù)

E=φ(正極)-φ(負(fù)極)0.76V=0V–φ(Zn2+/Zn)根據(jù)

E=φ(正極)-φ(負(fù)極)0.34V=φ(Cu2+/Cu)–0V1、一次電池

放電后不能充電或補(bǔ)充化學(xué)物質(zhì)使其復(fù)原的電池。鋅-錳干電池電極反應(yīng):(-)Zn→Zn2++2e-(+)2MnO2+2NH4++2e-→Mn2O3+2NH3+2H2O

電動勢1.5V。它攜帶方便，但反應(yīng)不可逆，壽命有限。鋅-錳干電池示意圖三、幾種常見的化學(xué)電池2、二次電池放電后通過充電使其復(fù)原的電池。鉛蓄電池電極反應(yīng)：負(fù)極：Pb+SO42-=PbSO4+2e-

正極：PbO2+4H++SO42-+2e-

=PbSO4+2H2O

總反應(yīng)式Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電鉛蓄電池示意圖在放電后，可以利用外界直流電源進(jìn)行充電，輸入能量，使兩電極恢復(fù)原狀。充電時，兩極反應(yīng)為放電時的逆反應(yīng)。正常蓄電池中硫酸密度在1.25～1.30g

cm-3之間。若低于1.20gcm-3，則表示已部分放電，需充電后才能使用。具有原料易得、價格低廉、技術(shù)成熟、使用可靠，又可大電流放電等優(yōu)點(diǎn)，所以使用很廣泛。其中約80%用于汽車工業(yè)（主要用于啟動馬達(dá)）。缺點(diǎn)是太笨重（例如：載重2t的搬運(yùn)車電池自重0.5t)燃料電池是把燃料燃燒反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的“能量轉(zhuǎn)換機(jī)器”。能量轉(zhuǎn)換率很高，理論上可達(dá)100％。實際轉(zhuǎn)化率約為70%~80％。3、燃料電池燃料電池由燃料(氫、甲烷、肼、烴、甲醇、天然氣等)、氧化劑(氧氣、空氣等)、電極和電解質(zhì)溶液等組成。燃料，如氫，連續(xù)不斷地輸入負(fù)極作還原活性物質(zhì)，把氧連續(xù)不斷輸入正極，作氧化活性物質(zhì)，通過反應(yīng)連續(xù)產(chǎn)生電流。優(yōu)點(diǎn)：a.能量轉(zhuǎn)換效率高，運(yùn)行壽命長

b.無噪聲，無污染

c.可連續(xù)大功率供電燃料電池汽車—全世界都在大力發(fā)展的綠色汽車氫-氧燃料電池太陽能的光化轉(zhuǎn)換利用下述可逆反應(yīng)，在不同條件下吸收或放出能量。

Ca(OH)2(s)

+

熱→CaO(s)+H2O(l)或NH4HSO4+M2SO4

+

熱→M2S2O7+H2O(g)+NH3(g)M2S2O7+熱→M2SO4

+SO3(g)H2O+NH3(g)+SO3(g)→NH4HSO4+熱生物質(zhì)能的利用生物質(zhì)能源又稱可再生有機(jī)質(zhì)能源，諸如木材、桔桿、藻類等。生物質(zhì)能分布廣、儲量豐富，全球每年通過光合作用儲存于植物中的能量，大約是目前消費(fèi)能量的17倍。直接燃燒的缺點(diǎn)：熱量利用率低，僅15%左右，并對環(huán)境有較大的污染。生物質(zhì)能的高效利用技術(shù)包括：通過發(fā)酵或高溫分解等方法生產(chǎn)甲醇、乙醇等液體燃料。經(jīng)高溫干餾生成一氧化碳、氫氣、甲烷等氣體燃料。通過厭氧發(fā)酵法生產(chǎn)沼氣。

第四章環(huán)境《化學(xué)與社會》

第四章環(huán)境

第一節(jié)基本概念

第二節(jié)環(huán)境污染

第三節(jié)環(huán)境管理基本概念(1)環(huán)境的定義(2)地球環(huán)境系統(tǒng)(3)生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)平衡(4)環(huán)境問題

環(huán)境，一詞的含義和內(nèi)容極其豐富，它隨著各種具體狀況的差異而不同。單就環(huán)境科學(xué)而言環(huán)境的含義是“以人類社會為主體的外部世界的總體”

自然環(huán)境

是指人類生活和生產(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。

社會環(huán)境

是指人類在自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，為不斷提高物質(zhì)和精神生活水平，通過長期有計劃、有目的地發(fā)展，逐步創(chuàng)造和建立起來的一種人工環(huán)境。人類環(huán)境自然環(huán)境社會環(huán)境地質(zhì)環(huán)境土壤環(huán)境水體環(huán)境生物環(huán)境大氣環(huán)境等生產(chǎn)環(huán)境交通環(huán)境商業(yè)環(huán)境文教環(huán)境衛(wèi)生環(huán)境等《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》

第一章總則第二條

本法所稱環(huán)境是指影響人類生存和發(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、野生動物、自然遺跡、人文遺跡、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等。地球環(huán)境系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)平衡

生物群落和其生存環(huán)境之間以及生物群落之間不停地進(jìn)行物質(zhì)交換和能量交換，構(gòu)成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。例如：一片森林、一帶沙漠、 一片海洋、一個村落、一座城市。生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)平衡

任何生態(tài)系統(tǒng)的共同特征

1.具有能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞三大功能；

2.具有自我調(diào)節(jié)的能力；

3.是一種動態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)生物環(huán)境自然環(huán)境溫度，陽光土壤水，二氧化碳，氧氣有機(jī)物等生產(chǎn)者：綠色植物，光合細(xì)菌等消費(fèi)者：草食動物，肉食動物分解者：微生物，小型動物生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)平衡生態(tài)環(huán)境破壞

指人類盲目地開發(fā)自然資源引起的生態(tài)退化及由此而衍生的環(huán)境效應(yīng)。環(huán)境污染

是指由于人為或自然因素使環(huán)境的化學(xué)組分或物理狀態(tài)發(fā)生變化，環(huán)境質(zhì)量惡化，擾亂或破壞了人類正常的生產(chǎn)、生活條件。八大公害事件(1)馬斯河谷事件 (2)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件(3)多諾拉煙霧事件 (4)倫敦?zé)熿F事件

(5)四日事件（哮喘病) (6)水俁病事件 (7)富山事件（骨痛?。?(8)米糠油事件馬斯河谷煙霧事件1930年12月發(fā)生于比利時的馬斯河谷污染類型：大氣污染

污染源/物：

谷地中工廠密布，煙塵、SO2排放量大

擴(kuò)散途徑/致害原因：

河谷地形，逆溫天氣而且有霧，不利于污染物稀釋擴(kuò)散；SO2、SO3和金屬氧化物顆粒進(jìn)入肺部深處

受體（人）反應(yīng)/后果：

咳嗽、呼吸短促、流淚、喉痛、惡心、嘔吐、胸悶窒息；幾千人中毒，60人死亡洛杉磯光化學(xué)煙霧事件1943年5—10月發(fā)生于洛杉磯市污染類型：

大氣污染、光化學(xué)污染（二次污染）污染源/物：

該市400萬輛汽車每天耗油2400萬升，排放烴類1000多噸擴(kuò)散途徑/致害原因：

三面環(huán)山，靜風(fēng)，不利于空氣流通；陽光充足，石油工業(yè)廢氣和汽車廢氣在紫外線作用下生成光化學(xué)煙霧受體（人）反應(yīng)/后果：

刺激眼、喉、鼻，引起眼病和咽喉炎；大多數(shù)居民患病，65歲以上老人死亡400人多諾拉煙霧事件1948年10月發(fā)生于美國多諾拉鎮(zhèn)污染類型：

大氣污染污染源/物：

河谷內(nèi)工廠密集，排放大量SO2和煙塵擴(kuò)散途徑/致害原因：

河谷形盆地，又遇逆溫和多霧天氣，不利于污染物稀釋擴(kuò)散；SO2、SO3和煙塵生成硫酸及鹽，吸入肺部受體（人）反應(yīng)/后果：

咳嗽、喉痛、胸悶、嘔吐、腹瀉；4天內(nèi)43%的居民（6000人）患病，20人死亡四日事件1955年以來發(fā)生于日本四日市，并蔓延到幾十個城市污染類型：

大氣污染污染源/物：

工廠大量排放SO2和煤塵，其中含鈷、錳、鈦等重金屬顆粒擴(kuò)散途徑/致害原因：

重金屬粉塵和SO2隨煤塵進(jìn)入肺部受體（人）反應(yīng)/后果：

支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫；患者500多人，其中36人因哮喘病死亡倫敦?zé)熿F事件

1952年12月發(fā)生于英國倫敦市污染類型：

大氣污染污染源/物：

居民取暖燃煤中含硫量高，排放大量SO2和煙塵擴(kuò)散途徑/致害原因：

逆溫天氣，不利于污染物稀釋擴(kuò)散；SO2等在金屬顆粒物催化下生成SO3、硫酸和磷酸鹽，附著在煙塵上吸入肺部受體（人）反應(yīng)/后果：

胸悶、咳嗽、喉痛、嘔吐；5天內(nèi)死亡4000人，歷年共發(fā)生12起，死亡近萬人水俁病事件

1953-1961年發(fā)生于日本熊本縣水俁鎮(zhèn)污染類型：

海洋污染、汞污染（二次污染）污染源/物：

氮肥廠含汞催化劑隨廢水排入海灣擴(kuò)散途徑/致害原因：

無機(jī)汞在海水中轉(zhuǎn)化成甲基汞，被魚、貝類攝入，并在魚體內(nèi)富集，當(dāng)?shù)鼐用袷秤煤谆聂~而中毒受體（人）反應(yīng)/后果：

口齒不清、步態(tài)不穩(wěn)、面部癡呆、耳聾眼瞎、全身麻木，最后精神失常；截至1972年有80多人患病，50多人死亡，22個嬰兒生來神經(jīng)受損富山事件1931-1975年發(fā)生于日本富山縣神通川流域，并蔓延到其它七條河的流域污染類型：

水體污染、土壤污染、鎘污染污染源/物：

煉鋅廠未處理的含鎘廢水排入河中擴(kuò)散途徑/致害原因：

用河水灌溉稻米，使米中也含鎘，變成鎘米，當(dāng)?shù)鼐用耖L期飲用被鎘污染的河水和食用鎘米而中毒受體（人）反應(yīng)/后果：

開始時關(guān)節(jié)痛，繼而神經(jīng)痛和全身骨痛，最后骨骼軟化萎縮、自然骨折、飲食不進(jìn)、衰弱疼痛至死；截至1968年5月確診患者258例，其中死亡128例，至1977年12月又死亡79例米糠油事件

1968年發(fā)生于日本愛知縣等23個府縣污染類型：

食品污染、多氯聯(lián)苯污染污染源/物：

米糠油生產(chǎn)中用多氯聯(lián)苯做熱載體，因管理不善，多氯聯(lián)苯進(jìn)入米糠油中擴(kuò)散途徑/致害原因：

食用含多氯聯(lián)苯的米糠油受體（人）反應(yīng)/后果：

眼皮浮腫、多汗、全身有紅丘疹，重癥患者惡心嘔吐、肝功能下降、肌肉疼痛、咳嗽不止，甚至死亡；患者5000多人，死亡16人，實際受害者超過1萬人環(huán)境污染

是指由于人為或自然因素使環(huán)境的化學(xué)組分或物理狀態(tài)發(fā)生變化，環(huán)境質(zhì)量惡化，擾亂或破壞了人類正常的生產(chǎn)、生活條件。一、大氣污染二、水體污染三、固體廢物污染大氣污染

是指大氣中污染物質(zhì)的濃度達(dá)到了有害程度，以致破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件，對人和物造成危害的現(xiàn)象。 由于大氣污染的作用，可以使某個或多個環(huán)境要素發(fā)生變化，使生態(tài)環(huán)境受到?jīng)_擊而失去平衡，環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。形成大氣污染的主要因素污染源大氣狀態(tài)受體性質(zhì)工業(yè)污染、機(jī)動車尾氣、生活污染如風(fēng)和大氣湍流、溫度情況以及云霧等如環(huán)境敏感度、受體與污染源距離等

大氣層的組成和結(jié)構(gòu)

大氣污染物的種類及其演變

主要的大氣污染類型

主要的全球性大氣污染問題

中國的大氣環(huán)境現(xiàn)狀恒定組分

空氣:氮78.09%氧20.95氬0.93%,另有微量的稀有氣體可變組分

隨季節(jié)和氣象變化及生產(chǎn)、生活而變化通常：二氧化碳：0.02%-0.04%

水蒸汽：≤4%不定組分來自于自然因素：塵埃、SOx、NOx、H2S等來自于人類活動：煤煙、塵、SOx、NOx等大氣層厚度約10,000km。一般把上界定為1200-1400km，超過1400km以外，氣體非常稀薄。大氣圈中空氣分布不均勻溫度隨高度變化是地球大氣最顯著的特征對流層平均厚度約12km，占整個大氣質(zhì)量的四分之三，幾乎所有水汽都在這一層。溫度分布下高上低，垂直遞減0.6℃/100m大氣對流在垂直和水平方向上都很充分，污染物可以隨氣流被輸送到遠(yuǎn)方。當(dāng)污染物量大，尤其是在近地1km以下的邊界流動層出現(xiàn)上熱下冷的逆溫層時，污染物無法向上擴(kuò)散，就可能發(fā)生嚴(yán)重的大氣污染事件。平流層位于對流層之上,存在著厚度約20km的臭氧層,能吸收200300nm的太陽紫外線。溫度隨高度上升而增加,層頂0-3℃,比對流層頂高出60～70℃層內(nèi)很少發(fā)生對流，只有隨地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生平流運(yùn)動。該層內(nèi)無云、雨、風(fēng)暴等天氣現(xiàn)象，是靜悄悄的世界。層內(nèi)很少有水汽和灰塵，大氣透明度好一次污染物(原發(fā)性污染物）是直接從各類污染源排出的物質(zhì)二次污染物（繼發(fā)性污染物）是指不穩(wěn)定的一次污染物與大氣原有成分發(fā)生反應(yīng)，或者污染物之間發(fā)生反應(yīng)而生成一系列新的污染物質(zhì)污染物一次污染物二次污染物含硫化合物碳的氧化物含氮化合物碳?xì)浠衔稃u代化合物氧化劑顆粒物放射物質(zhì)SO2,H2SCO,CO2NO,NH3C1-C3化合物HF,Cl2,HCl

—煤塵，粉塵，金屬微粒鈾，釷，鐳等SO3,H2SO4,MSO4無NO2,HNO3,MNO3醛、酮、酸O3

——

——主要大氣污染物

1.顆粒物

2.硫氧化物Sox

3.氮氧化物NOx

4.碳的氧化物

5.烴類HC

是指所有能在大氣中分散的固體和液體物質(zhì)，其聚集顆粒遠(yuǎn)較單個分子大，是大氣中最重要的污染物質(zhì)之一。顆粒物主要包括氣溶膠、煙、霧、塵等，其粒徑范圍主要在0.01-200

m。全世界每年排入大氣的顆粒物質(zhì)總量為28億噸人為排放量25億噸天然排放量3億噸人為排放天然排放自然來源火山噴發(fā)海水飛沫森林火災(zāi)大風(fēng)揚(yáng)塵人為來源燃料燃燒工業(yè)生產(chǎn)交通運(yùn)輸對氣候的影響

降低大氣能見度遮擋陽光，降低氣溫?zé)焿m的凝聚核作用會導(dǎo)致城市霧雨增加嚴(yán)重危害人類健康

直徑在0.1～10μm之間的顆粒物危害性最大，能引起矽肺病、呼吸道疾病等顆粒物的主要危害矽肺案實例

1993年，溫州市泰順縣隧道工程公司、泰順縣地方建筑工程公司等轉(zhuǎn)包了沈陽至本溪一級公路吳家?guī)X隧道工程。同年7月，雇傭大批泰順縣農(nóng)村民工進(jìn)場施工。施工地的地質(zhì)中二氧化硅含量高達(dá)97．6％，施工現(xiàn)場塵土飛揚(yáng)，噪聲刺耳，而包工頭卻沒有給鄉(xiāng)親們提供必要的勞動保護(hù)措施。兩年后工程結(jié)束時，400名民工中共有196名被確診患上矽肺病，至2001年5月陸續(xù)死亡10人。近二百名“矽肺病”患者向當(dāng)?shù)胤ㄔ浩鹪V，狀告泰順縣隧道工程公司等單位和個人致人傷殘，索賠金額2．0886億元。

2001年10月24日，溫州市中級人民法院根據(jù)原告所受損害的傷殘程度，一審判決原告?zhèn)麣堈叻肢@3．8萬至38萬元不等的經(jīng)濟(jì)賠償，已亡者獲得的經(jīng)濟(jì)賠償為226800元。什么叫矽肺病？矽肺是由于長期吸入含有游離二氧化硅的粉塵而引發(fā)的職業(yè)病。病人感到氣短、胸痛、咳嗽和乏力、失眠、食欲減退等，并逐漸喪失勞動能力。它是一種沒有特效治療的疾病。1.二氧化硫和硫化氫氣體大氣中的硫約2/3來自天然源，以H2S最為重要SO2除了來自火山爆發(fā)和H2S的氧化外，更多地來自于含硫煤和石油的燃燒、石油煉制以及有色金屬冶煉和硫酸制造等2.亞硫酸及硫酸（鹽）微粒形式

硫進(jìn)入大氣時的形態(tài)

SO2是一種無色、有刺激氣味的不可燃?xì)怏w，是一種分布廣、危害大的主要大氣污染物質(zhì)。它在空氣中很不穩(wěn)定，只能存留幾天的時間,其演化途徑大體有兩種。（一）SO2的催化氧化（二）SO2的光化學(xué)氧化（一）SO2的催化氧化

2SO2+2H2O+O2→H2SO4

上述轉(zhuǎn)化在大氣中懸浮顆粒物中的鐵、鎂、錳鹽等的催化作用下，其氧化速率可增大10-100倍（二）SO2

的光化學(xué)氧化

2SO2+O2

→

2SO3

該反應(yīng)進(jìn)行得較為緩慢。但含有SO2的大氣中同時含有碳?xì)浠锖偷趸飼r，則該轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率將大大提高。硫氧化物的嚴(yán)重危害1.SO2造成的危害

SO2是形成酸雨的主要因素

SO2阻止作物生長

SO2危害人類健康

（刺激上呼吸道甚至肺部，破壞酶的活力，影響碳水化合物及蛋白質(zhì)的代謝，抑制機(jī)體免疫機(jī)能。）硫氧化物的嚴(yán)重危害2.SO3造成的危害在大氣中可存留一周以上，且能飄移1000km以外，造成遠(yuǎn)離污染源以外的區(qū)域性污染3.SO2與顆粒物的協(xié)同作用

使其危害作用再增加3-4倍

氮的氧化物NOx包括：

N2O,NO,N2O3,NO2,N2O4,N2O5 (N:+1→+5價）

其中：NO和NO2在大氣中存在較多，是污染大氣的主要氮氧化物。它們也會對人體產(chǎn)生較大的危害作用。

NO

作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，產(chǎn)生麻痹，引起痙攣和運(yùn)動失調(diào)；與血紅蛋白結(jié)合,使血液輸氧能力下降。來源天然來源只占大氣中NO量的很少一部分，主要是在閃電作用下大氣中N2的氧化，土壤中微生物的硝化作用以及大氣中氨的氧化等。絕大部分的NO來自于人為來源：高溫下燃料燃燒和氨氧化法制備硝酸的中間體。NO很快被氧化為NO2

NO+O32NO2

2NO+O22NO2

NO2是大氣中最活潑、最重要的污染物之一，然而更多的NO2則是來自于化石燃料燃燒、交通運(yùn)輸、硝酸工業(yè)以及涉及硝酸反應(yīng)的行業(yè)等

NO2

毒性約為NO的4-5倍,對人體的危害遠(yuǎn)比NO嚴(yán)重，對人體的呼吸器官有強(qiáng)烈的刺激作用。經(jīng)呼吸進(jìn)入人體的NO2溶于肺泡表面的水后形成HNO2和HNO3，強(qiáng)烈地刺激和腐蝕肺部，是引起肺氣腫和肺癌的病因之一。

NOx可使織物褪色，損壞棉或尼龍織品，腐蝕金屬及建筑物等。

NOx導(dǎo)致形成酸雨和光化學(xué)煙霧，對環(huán)境造成更大的破壞！

CO是低層大氣中最豐富的氣態(tài)污染物，也是人類向大自然排放量最大的污染物CO是無味無嗅有毒氣體，我國規(guī)定居民區(qū)日平均最高容許濃度為1.00mg/m3大氣中絕大部分的CO由自然因素產(chǎn)生至今大氣中CO的濃度未見增加，也無因CO造成的災(zāi)害事例，其自然凈化機(jī)理迄今不完全清楚。

CO2是主要溫室氣體之一

CO對人體的危害

Hb+O2HbO2

(血紅蛋白)Hb+COHbCO萜烯類9%人為源5%進(jìn)入大氣的烴類絕大部分來自天然源:CH4、萜烯類其它的烴類化合物包括烷烴，烯烴，炔烴，芳烴，多環(huán)芳烴等

光化學(xué)煙霧的重要組成成分，由此產(chǎn)生的二次污染物會對人體健康和動植物生長產(chǎn)生很大危害一部分多環(huán)芳烴有明顯的致癌作用，附著在飄塵中通過呼吸進(jìn)入人體，嚴(yán)重危害人類健康酸雨溫室效應(yīng)加劇臭氧層空洞二、水體污染是指人為排入水體的污染物質(zhì)超過了水體的自凈能力，使水體的組成及水質(zhì)發(fā)生變化，造成動植物生存條件惡化，對人類生活和健康帶來不良影響的現(xiàn)象。水體中主要污染物的來源和危害水污染處理技術(shù)水資源的合理利用、保護(hù)和開發(fā)向水體直接排放未經(jīng)妥善處理的廢水，以及直接傾倒廢渣、垃圾等廢物施用的農(nóng)藥、化肥及堆放于地面的廢渣、垃圾等廢物，經(jīng)降水淋洗，隨地面徑流而進(jìn)入水體隨大氣擴(kuò)散的有毒或有害的物質(zhì)通過重力沉降或降水過程進(jìn)入水體無機(jī)無毒物包括酸、堿、一般無機(jī)鹽和氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)無機(jī)有毒物包括各種重金屬（汞、鉛、鎘、鉻等）、氰化物和氟化物等有機(jī)無毒物主要是指在水體中比較容易分解的有機(jī)化合物，如碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)有毒物主要為酚類化合物、多環(huán)芳烴、石油類物質(zhì)，以及各種人工合成的具有積累性的穩(wěn)定有機(jī)化合物，如多氯聯(lián)苯、有機(jī)農(nóng)藥、合成洗滌劑等（一）無機(jī)無毒物

1.酸堿污染物

2.植物營養(yǎng)物

酸堿污染物的危害使水體的pH值發(fā)生變化，破壞其自然緩沖作用，殺死或抑制細(xì)菌和微生物的生長，防礙水體的自凈對水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，魚類減產(chǎn)，甚至絕跡腐蝕水下設(shè)備及船舶，增加水中的一般無機(jī)鹽類和水的硬度

天然水體對排入的酸、堿有較強(qiáng)的凈化作用，例如酸與石灰石反應(yīng)H2SO4+(Ca,Mg)CO3Ca,Mg)CO3+H2O+CO2堿與硅石反應(yīng)2(Na,K)OH+SiO2(Na,K)SiO3+H2O污染水體的酸主要來源

酸雨、礦山排水工業(yè)廢水（冶金、化工、制酸廠、農(nóng)藥廠、人造纖維、造紙、金屬加 工等）污染水體的堿主要來源

工業(yè)廢水（堿法造紙、制堿、制革、印染、煉油等）植物營養(yǎng)物主要指氮、磷，過多的植物營養(yǎng)物進(jìn)入水體，將造成水質(zhì)惡化。它們主要來源于

農(nóng)田施肥城市生活污水某些工業(yè)廢水農(nóng)業(yè)廢棄物富營養(yǎng)化作用引起的湖泊生態(tài)系統(tǒng)的變化

水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象時，浮游生物大量繁殖，因占優(yōu)勢的浮游生物顏色不同，水面往往呈現(xiàn)藍(lán)色、紅色、棕色等，這種現(xiàn)象在江河、湖泊中稱為水華，在海洋中則稱為赤潮。 這種水體上層處于溶解氧過飽和狀態(tài)，下層處于缺氧狀態(tài)，底層處于厭氧狀態(tài)，對水生生物的生長不利。水體中的主要污染物

（二）無機(jī)有毒物

1.氰化物

2.重金屬污染

氰化物是劇毒物質(zhì)!!一般人只要一次口服0.1g左右NaCN就會致死，敏感的人甚至一次口服0.06g就可致死。水體中CN-的濃度達(dá)0.3-0.5mg/L時，就可使魚類和水中微生物中毒死亡。據(jù)技術(shù)人員測算，蒂薩河被污染后河水中氰化物的含量超過正常值的700倍。

氰化物急性中毒癥狀

中毒者口中有苦杏仁味、惡心嘔吐、頭昏耳鳴、全身乏力、呼吸困難，并出現(xiàn)痙攣等癥狀。

水體中氰化物的主要來源工業(yè)廢水

電鍍廢水:濃度一般在20-70mg/L丙烯腈廢水:氰化物高達(dá)1000mg/L煤氣廢水以及煉焦煉油廢水等有色金屬冶煉廠廢水

是指汞（Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)，以及類金屬砷(As)等生物毒性顯著的元素，也包括具有一定毒性的一般重金屬元素，如鋅(Zn)、銅(Cu)、鈷(Co)、鎳(Ni)、錫(Sn)等。目前最引人注意的是汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、砷(As)、鉻(Cr)。2.重金屬污染

重金屬污染最主要的特征是：在水體中不能被微生物降解，而只能發(fā)生各種形態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化，以及分散和富集的過程，這些過程統(tǒng)稱為金屬遷移。從毒性和對生物體、人體的危害方面來看，重金屬污染有如下特點(diǎn)：天然水體中只要有微量重金屬即可產(chǎn)生毒性效應(yīng)水體微生物不能降解重金屬，卻能將某些重金屬轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬有機(jī)化合物重金屬毒性不僅與攝入機(jī)體內(nèi)的數(shù)量有關(guān)，還與其存在形態(tài)有密切關(guān)系重金屬可通過食物鏈在生物體內(nèi)成千上萬倍地富集，而達(dá)到相當(dāng)高的濃度重金屬進(jìn)入人體，累積在某些器官中造成慢性累積性中毒，潛伏期較長重金屬污染究竟有什么危害？？汞對神經(jīng)系統(tǒng)有累積性毒害影響,引起大腦損傷，手足抽筋（水俁?。╂k引起骨骼變脆及肝、腎、肺的病變（骨痛病）鉛毒害神經(jīng)系統(tǒng)和造血系統(tǒng)，引起精神遲鈍、貧血等砷引起細(xì)胞代謝紊亂、腸胃道失常、腎衰退等

又稱需氧有機(jī)物或耗氧有機(jī)物，包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和木質(zhì)素等，主要來自城市生活污水和造紙、皮革、印染、食品、紡織等工業(yè)廢水。

（三）有機(jī)無毒物

需氧有機(jī)物造成水體缺氧!碳?xì)浠衔?O2

好氧微生物

CO2+H2O有機(jī)硫化物+O2好氧微生物CO2+H2O+SO42-有機(jī)氮化物+O2好氧微生物CO2+H2O+NO3-

當(dāng)水中含有大量耗氧有機(jī)物時，水中溶解的氧將急劇下降，致使大多數(shù)水生生物不能生存，魚類大量死亡若水中含氧量降得太低，這些有機(jī)物又會在厭氧微生物參與下，分解為甲烷、硫化氫、氨等物質(zhì)，使水變質(zhì)發(fā)臭。

總表達(dá)式為：含有機(jī)硫和氮的化合物+H2OCO2+H2S+CH4+NH3厭氧微生物生物化學(xué)需氧量（BOD）是單位體積水中耗氧有機(jī)物生化分解過程所消耗的氧量（以mg.L-1為單位），可表示有機(jī)物質(zhì)對水體的污染程度:BOD5（25℃，5天）<3mg

L-1，水質(zhì)較好BOD5(25℃，5天)達(dá)到7.5mg

L-1時,水質(zhì)不好BOD5(25℃，5天)>10mg

L-1，水質(zhì)很差，魚類不能存活

(四）有機(jī)有毒物有機(jī)氯農(nóng)藥酚類化合物多氯聯(lián)苯合成洗滌劑石油類污染物

70年代，一批棕色的鵜鶘所筑的1200個巢中只孵出一只小鳥，附近其它以魚為食的鳥類也有類似情況：它們下的蛋其殼細(xì)薄如紙，自身的體重就能壓碎。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，這些鳥體內(nèi)和蛋中含有高濃度的滴滴涕、多氯聯(lián)苯等有機(jī)氯化物，使鳥類體內(nèi)的碳酸酐酶不能正常發(fā)揮作用。雷切爾.卡遜女士

與《寂靜的春天》

1962年，美國科學(xué)家卡遜女士發(fā)表《SilentSpring》，她以通俗的筆法，提醒世人警惕過度使用農(nóng)藥的惡果。但類似的公害事件至今并未在世界絕跡。雷切爾.卡遜女士

與《寂靜的春天》

1962年，美國科學(xué)家卡遜女士發(fā)表《SilentSpring》，她以通俗的筆法，提醒世人警惕過度使用農(nóng)藥的惡果。但類似的公害事件至今并未在世界絕跡。突發(fā)性的嚴(yán)重公害事件特點(diǎn)是毒性大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、殘留時間長、易溶于脂肪，且蓄積性強(qiáng)在水生生物體內(nèi)富集，其濃度可達(dá)水中的數(shù)十倍，嚴(yán)重影響水生生物的繁衍通過食物鏈進(jìn)入人體后，可使人發(fā)生急慢性中毒，有些有機(jī)氯農(nóng)藥甚至還會對人體產(chǎn)生致癌、致畸、致突變等生理毒害。有機(jī)氯農(nóng)藥的嚴(yán)重危害

"綠色農(nóng)藥"

具有選擇性好、與環(huán)境相容、無公害、作用獨(dú)特、活性高、使用方便且價格便宜的優(yōu)點(diǎn)。首選生物農(nóng)藥：是指有害生物自然天敵的活體農(nóng)藥，或某些生物代謝的次生物質(zhì)作農(nóng)藥。“綠色農(nóng)藥”—未來的農(nóng)藥

植物性農(nóng)藥是生物農(nóng)藥的一種。90年代以后，人們對高等植物體內(nèi)所含的殺蟲、抑菌的化學(xué)機(jī)理進(jìn)行深入研究，并以此為模板化學(xué)合成新型生理活性物質(zhì)。目前，我國已批量生產(chǎn)10多個，如擬除蟲菊酯、煙堿制劑、魚藤制劑、川楝樹制劑、大蒜素、苦參堿制劑等。擬除蟲菊酯的用量已占很大比重?！熬G色農(nóng)藥”—未來的農(nóng)藥另一種植物性農(nóng)藥是從幾種有效植物的浸取液中按一定比例混合制得植物源農(nóng)藥。例如西北農(nóng)業(yè)大學(xué)篩選了700多種植物的殺蟲活性成分，研制出有良好效果的“楝素殺蟲乳油”、“蚜螨特”、“胺西菊酯”等幾種新品種?！熬G色農(nóng)藥”—未來的農(nóng)藥聯(lián)苯的分子結(jié)構(gòu)多氯聯(lián)苯（PCB）

是聯(lián)苯分子中一部分或全部的氫被氯取代后所形成的各種異構(gòu)體混合物的總稱。

化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易燃燒，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、氧化劑都難以使之分解，耐熱性好，絕緣性好，難揮發(fā)，常用作絕緣油、潤滑油、添加劑等，被廣泛地用于變壓器、電容器以及塑料、樹脂、橡膠等各種工業(yè)。PCB就存在于這些工業(yè)的廢水中。

目前，世界PCB年產(chǎn)量達(dá)10萬噸，每年排入海洋等水體中約有2.5萬噸，對海洋造成嚴(yán)重污染。日本近海海水和海底中PCB的總蓄積量達(dá)3萬多噸?，F(xiàn)在從南極的企鵝到北冰洋的鯨魚體內(nèi)都能檢出PCB，它的污染已不容忽視。多氯聯(lián)苯污染的嚴(yán)重危害

PCB在天然水體中很難降解，在水生生物體內(nèi)蓄積，并經(jīng)食物鏈最終進(jìn)入人體，蓄積于人體脂肪組織以及腦、肝等器官。

PCB對人體的毒害表現(xiàn)在：皮膚潰瘍、痤瘡、黃疸、肝腫大、水腫、腹水等癥狀，且有致畸、致癌、致遺傳變異等危險。多氯聯(lián)苯污染的嚴(yán)重危害

肥皂的主要成分是脂肪酸鈉，在硬水中生成脂肪酸鈣和脂肪酸鎂，難溶于水，喪失洗滌能力；同時肥皂水呈堿性，不易洗滌羊毛、絲綢等織物。合成洗滌劑的主要成分是十二烷基苯磺酸鈉，與硬水形成的十二烷基苯磺酸鹽溶于水，且能被生物降解。肥皂與合成洗滌劑的優(yōu)缺點(diǎn)

合成洗滌劑的主要成分是表面活性劑，在其分子中同時存在著親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)，這是合成洗滌劑具有去污作用的重要原因所在。例如合成洗滌劑的去污原理

合成洗滌劑中除了表面活性劑以外，一般加有輔助劑，其中聚磷酸鹽占總量的50%。排入水體后，提供了植物營養(yǎng)元素磷，易造成水體富營養(yǎng)化。

合成洗滌劑在被生物降解過程中消耗水中的溶解氧，影響魚類生存。合成洗滌劑污染的危害珍惜環(huán)境使用無磷洗衣粉！

目前，許多先進(jìn)國家已禁止使用合成洗滌劑，并在努力探索開發(fā)無污染的新型洗滌劑。

1991年發(fā)生的海灣戰(zhàn)爭，人為地使大量原油從科威特的艾哈邁迪油港流入波斯灣，是世界上最大的一次石油污染海洋事件，對環(huán)境的危害難以估量。目前，通過不同途徑排入海洋的石油數(shù)量每年為幾百萬至一千萬噸。事故原因包括：廢水排放、事故溢油、海底油田泄露以及井噴事故等等油類污染物在水面形成油膜，影響氧氣進(jìn)入水體，破壞了水體的復(fù)氧條件油類覆蓋和堵塞了生物的表面和精細(xì)結(jié)構(gòu)，抑制生物正常生長,當(dāng)水中含有0.01-0.1mg/L時,對魚類和水生生物就會產(chǎn)生影響當(dāng)水中含有0.3-0.5mg/L時,不適合飲用石油污染的嚴(yán)重危害（1）物理處理法（2）化學(xué)處理法（3）物理化學(xué)法（4）生物處理