大学化学化学与环境课件.ppt

1、第五章第五章 化学与环境化学与环境环境的定义（环境的定义（1）自然环境自然环境亦称地理环境，是指环绕于人类周围的自然界，包括大气、亦称地理环境，是指环绕于人类周围的自然界，包括大气、水、土壤、生物和各种矿物资源等，是人类赖以生存和发水、土壤、生物和各种矿物资源等，是人类赖以生存和发展的物质基础。展的物质基础。社会环境社会环境是指人类在自然环境的基础上，为不断提高物质和精神生是指人类在自然环境的基础上，为不断提高物质和精神生活水平，通过长期有计划、有目的的发展，逐步创造和建活水平，通过长期有计划、有目的的发展，逐步创造和建立起来的人工环境，如城市、农村、工矿区等。其发展和立起来的人工环境，如城市

2、、农村、工矿区等。其发展和演替，受自然、经济以及社会规律的支配和制约，其质量演替，受自然、经济以及社会规律的支配和制约，其质量是人类物质文明建设和精神文明建设的标志之一。是人类物质文明建设和精神文明建设的标志之一。环境的定义（环境的定义（2）中华人民共和国环境保护法中华人民共和国环境保护法从法学的角度对从法学的角度对环境概念进行的阐述：环境概念进行的阐述：“本法所称环境是指本法所称环境是指影响影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、目然

3、遗迹，人文矿藏、森林、草原、野生生物、目然遗迹，人文遗迹、风景名胜区、自然保护区、城市和乡村遗迹、风景名胜区、自然保护区、城市和乡村等。等。”人类的自然地理环境人类的自然地理环境水水 圈圈大气圈大气圈岩石圈岩石圈生物圈生物圈环境问题（环境问题（1）环境问题是指环境问题是指由于人类活动作用于周围环境所引起由于人类活动作用于周围环境所引起的环境质量变化，以及这种变化对人类的生产、生活的环境质量变化，以及这种变化对人类的生产、生活和健康造成的影响。和健康造成的影响。人类在改造自然环境和创建社会人类在改造自然环境和创建社会环境的过程中，自然环境仍以其固有的自然规律变化环境的过程中，自然环境仍以其固有的

4、自然规律变化着。社会环境一方面受自然环境的制约，也以其固有着。社会环境一方面受自然环境的制约，也以其固有的规律运动着。人类与环境不断地相互影响和作用，的规律运动着。人类与环境不断地相互影响和作用，产生环境问题。产生环境问题。环境问题（环境问题（2）第一环境问题：第一环境问题：由自然演变和自然灾害引起的原生环由自然演变和自然灾害引起的原生环境问题，如地震、洪涝、干旱、台风、崩塌、滑坡、境问题，如地震、洪涝、干旱、台风、崩塌、滑坡、泥石流等。泥石流等。第二环境问题：第二环境问题：由人类活动引起的次生环境问题，一由人类活动引起的次生环境问题，一般又分为般又分为环境污染环境污染（工业生产造成大气、水环

5、境恶化工业生产造成大气、水环境恶化等）、等）、生态失衡生态失衡（乱砍滥伐引起的森林植被的破坏、（乱砍滥伐引起的森林植被的破坏、过度放牧、大面积开垦引起的草原退化、沙漠化和土过度放牧、大面积开垦引起的草原退化、沙漠化和土地沙化）和地沙化）和资源短缺资源短缺三大类。三大类。造成环境污染的人为因素造成环境污染的人为因素主要可分为三大类：主要可分为三大类：物理污染如噪声、振动、热、光、辐射及放射物理污染如噪声、振动、热、光、辐射及放射性等；性等；生物污染如微生物、寄生虫等；生物污染如微生物、寄生虫等；化学污染化学污染如如有毒的无机物有毒的无机物和和有机物有机物。环境污染环境污染白色污染白色污染20世纪

6、环境八大公害事件世纪环境八大公害事件马斯河谷事件马斯河谷事件（比利时（比利时1930.12.1）SO2废气废气.洛杉矶光化学烟雾事件洛杉矶光化学烟雾事件（洛杉矶市（洛杉矶市1943年夏）汽车废气年夏）汽车废气伦敦烟雾事件伦敦烟雾事件（伦敦（伦敦1948.12）SO2废气废气.水俣病事件水俣病事件（日本（日本1953）甲基汞）甲基汞骨痛病事件骨痛病事件（日本（日本1972）镉中毒）镉中毒.米糠油事件米糠油事件（日本（日本1958）多氯联苯）多氯联苯博帕事件博帕事件（印度（印度1984）甲基异氰酸酯）甲基异氰酸酯莱茵河化学药品事件莱茵河化学药品事件（瑞士（瑞士1986）硫化物、磷化物、汞）硫化物、

7、磷化物、汞洛杉矶光化学烟雾事件洛杉矶光化学烟雾事件水俣病水俣病肢端感肢端感觉麻木觉麻木（左）（左）中心性中心性视野缩视野缩小小（右）（右）水俣病事件水俣病事件 甲基汞中毒甲基汞中毒汞污染引起的胎儿性水俣病患者汞污染引起的胎儿性水俣病患者胎儿性水俣病发笑症胎儿性水俣病发笑症（3 3岁开始）岁开始）5-1 大气的污染与防治大气的污染与防治影响生态平衡和人类生存的重大环境问题中最为突影响生态平衡和人类生存的重大环境问题中最为突出并带有全球性潜在威胁的四大问题均来自大气污染出并带有全球性潜在威胁的四大问题均来自大气污染酸雨在加重和蔓延酸雨在加重和蔓延光化学烟雾光化学烟雾平流层的臭氧遭受破坏平流层的臭氧

8、遭受破坏全球气候变暖全球气候变暖5-1-1 酸雨酸雨酸雨是值酸雨是值pH值低于值低于5.6的降水。的降水。正常的雨水正常的雨水pH约为约为6，这是由于大气中，这是由于大气中CO2 溶于雨水后溶于雨水后造成的。酸雨的形成是一个复杂的大气化学造成的。酸雨的形成是一个复杂的大气化学和物理过程，主要是由于人们燃烧含硫的煤和物理过程，主要是由于人们燃烧含硫的煤炭、冶炼金属硫化矿、燃料油料等产生的废炭、冶炼金属硫化矿、燃料油料等产生的废气中含有的气中含有的SO2、NOx排入天空造成的。它排入天空造成的。它们在大气中被氧化并吸收水分形成们在大气中被氧化并吸收水分形成硫酸和硝硫酸和硝酸酸，随雨水一起降落到地面

9、。，随雨水一起降落到地面。SO2的氧化的氧化催化氧化催化氧化光催化光催化4223242222SOH2OSOH2SOH2OH2OSO2 大气中的烟尘大气中的烟尘大气中的烟尘大气中的烟尘42hv233hv22SOHOHSOOSOOSO NO的氧化的氧化酸雨的危害酸雨的危害农林牧渔减产农林牧渔减产建筑物、文建筑物、文物腐蚀物腐蚀5-1-2 光化学烟雾（光化学烟雾（1）排到大气中的排到大气中的碳氢化合物（碳氢化合物（HC）和和氮的氧化物（氮的氧化物（NOX）等称为一次污染物。在太阳光紫外线照射下，一次污染物等称为一次污染物。在太阳光紫外线照射下，一次污染物可能再发生化学反应，衍生出种种二次污染物。这种

10、由可能再发生化学反应，衍生出种种二次污染物。这种由一一次污染物和二次污染物的混合物次污染物和二次污染物的混合物（气体和颗粒物）所形成（气体和颗粒物）所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。因其的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。因其1946年首次出现年首次出现在美国洛杉矶，因此又叫洛杉矶型烟雾。主要是由在美国洛杉矶，因此又叫洛杉矶型烟雾。主要是由汽车排汽车排出的尾气和工业废气中出的尾气和工业废气中的氮氧化物和碳氢化合物，在一定的氮氧化物和碳氢化合物，在一定的气象条件下形成的。的气象条件下形成的。5-1-2 光化学烟雾（光化学烟雾（2）反应反应3生成臭氧生成臭氧O3 是一种强氧化剂，能氧化烃类成醛、是

11、一种强氧化剂，能氧化烃类成醛、酮等类物质，这些醛、酮对人和动物的眼睛由极强的酮等类物质，这些醛、酮对人和动物的眼睛由极强的刺激作用。刺激作用。与与碳碳氢氢化化合合物物等等的的作作用用332222O (4)(g)O(g)OO(g)(3)O(g)NO(g)(g)NO (2)(g)2NO(g)O2NO(g)(1)必须在光的作用下完成必须在光的作用下完成5-1-3 臭氧层的空洞（臭氧层的空洞（1）大气层的结构大气层的结构逸散层：逸散层：800 Km（exosphere）热层：热层：500 Km（thermosphere）中间层：中间层：85 Km（mesosphere）平流层：平流层：55 Km（st

12、ratosphere）（臭氧层）：（臭氧层）：30 35 Km（ozone layer）对流层：对流层：14 Km（troposphere）5-1-3 臭氧层的空洞（臭氧层的空洞（2）大气臭氧层主要有三个作用：大气臭氧层主要有三个作用：保护作用：保护作用：能够吸收太阳光中的波长能够吸收太阳光中的波长300 nm以下的紫外线，以下的紫外线，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。加热作用：加热作用：吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气，这对大气的循环具有重要的影响。大气，这对大气的循环具有重要的影

13、响。温室气体的作用：温室气体的作用：臭氧层减少，会产生使地面气温下降的臭氧层减少，会产生使地面气温下降的动力。因此，臭氧的高度分布及变化是极其重要的。动力。因此，臭氧的高度分布及变化是极其重要的。臭氧层对于地球上的生命极其重要臭氧层对于地球上的生命极其重要臭氧层被破坏，对地球有什么危害？臭氧层被破坏，对地球有什么危害？农作物枯死农作物枯死动物免疫系统和动物免疫系统和DNA会受到破坏会受到破坏大海中的生物会大幅度减少大海中的生物会大幅度减少人类皮肤病患者大幅增加人类皮肤病患者大幅增加5-1-3 臭氧层的空洞（臭氧层的空洞（2）堪称地球上芸芸众生堪称地球上芸芸众生“保护伞保护伞”的臭氧层，确正的臭

14、氧层，确正被它所保护的人类严重破坏。被它所保护的人类严重破坏。1985年南极地区发年南极地区发现臭氧层空洞以后，现臭氧层空洞以后，1988年发现北极上空也出现年发现北极上空也出现了一个臭氧层空洞。两个空洞都一直以极其惊人了一个臭氧层空洞。两个空洞都一直以极其惊人的速度扩大。的速度扩大。臭氧层破坏的原因（臭氧层破坏的原因（1）人类活动产生的大量人类活动产生的大量NOx 排入大气，如超音速飞排入大气，如超音速飞机在臭氧层高度上飞机、宇航飞机器不断发射，机在臭氧层高度上飞机、宇航飞机器不断发射，都可排出大量都可排出大量NOx 进入臭氧层和进入臭氧层和O3 反应，如下列反应，如下列反应式：反应式：NO

15、作为催化剂，使作为催化剂，使O3 分解分解22223ONOONOONOONO 23O2OO 臭氧层破坏的原因（臭氧层破坏的原因（2）人们大量生产和使用人们大量生产和使用氟氯烃化合物氟氯烃化合物（最重要的使人们（最重要的使人们常用的氟利昂常用的氟利昂CCl2F2）也是罪魁。由于它性质较稳定，）也是罪魁。由于它性质较稳定，能长时间滞留在大气中而不发生变化，但当它逐渐到能长时间滞留在大气中而不发生变化，但当它逐渐到达臭氧层时，受紫外线光照便进行分解、生成氯原子，达臭氧层时，受紫外线光照便进行分解、生成氯原子，从而破坏臭氧层（从而破坏臭氧层（Cl原子本身也作为催化剂，催化分原子本身也作为催化剂，催化分

16、解解O3）223OClOClOOClOOCl 23O2OO 5-1-4 全球气候变化（温室效应）全球气候变化（温室效应）温室效应温室效应：大气具有让太阳光短波辐射透过并到达大气具有让太阳光短波辐射透过并到达地表，同时又能吸收太阳光的长波和阻挡地表向外发地表，同时又能吸收太阳光的长波和阻挡地表向外发射的长波辐射，仅让很少的一部分热辐射散失到宇宙射的长波辐射，仅让很少的一部分热辐射散失到宇宙空间。由于大气吸收的辐射多于散失的，最终导致地空间。由于大气吸收的辐射多于散失的，最终导致地球保持相对稳定的气温，这种现象称为温室效应。球保持相对稳定的气温，这种现象称为温室效应。温室效应下的地球温室效应下的地

17、球温室气体温室气体研究表明：大气中吸收长波辐射的分子，多为研究表明：大气中吸收长波辐射的分子，多为CO2、H2O、CH4、N2O和氟氯烃等多原子分子，故称这些气体为温室气体。和氟氯烃等多原子分子，故称这些气体为温室气体。洁净的大气都是一个恒定的化学组成，所以能保持相对稳定的气温。洁净的大气都是一个恒定的化学组成，所以能保持相对稳定的气温。但是由于人口数量激增、人类活动频繁、化石燃料的燃烧量剧增，加但是由于人口数量激增、人类活动频繁、化石燃料的燃烧量剧增，加之绿色面积急剧减少，致使主要的温室气体之绿色面积急剧减少，致使主要的温室气体CO2 在大气中的含量不断在大气中的含量不断增加。据估计：增加。

18、据估计：CO2 浓度年增长率为浓度年增长率为0.5;CH4 和和N2O的年增长率分的年增长率分别为别为0.9和和0.25；原本大气中没有的氟氯烃浓度，年增长率高达；原本大气中没有的氟氯烃浓度，年增长率高达4.0，而且它吸收长波辐射的能力是，而且它吸收长波辐射的能力是CO2 分子的几千万倍。这些分子的几千万倍。这些温温室气体浓度的增加，导致地表气温上升，造成温室效应加剧，气候变室气体浓度的增加，导致地表气温上升，造成温室效应加剧，气候变暖。暖。因此，要防止全球变暖，应从控制温室气体的排放入手。例如，因此，要防止全球变暖，应从控制温室气体的排放入手。例如，开发新能源以减少化石燃料的使用量，扩大绿色

19、面积以及控制人口的开发新能源以减少化石燃料的使用量，扩大绿色面积以及控制人口的增长。增长。温室效应的加剧导致全球气候变暖，会对气候、生态平衡及温室效应的加剧导致全球气候变暖，会对气候、生态平衡及人类健康等方面带来严重影响。人类健康等方面带来严重影响。据中科院兰州冰川土研究所据中科院兰州冰川土研究所对珠穆朗玛峰地区数次考察研究发现，对珠穆朗玛峰地区数次考察研究发现，30多年来，这一全球多年来，这一全球海拔最高地区的冰川区域在逐渐缩小后退，其中远东绒布冰海拔最高地区的冰川区域在逐渐缩小后退，其中远东绒布冰川末端后退了约川末端后退了约230 m，东绒布、中绒布冰川冰塔林分别后退，东绒布、中绒布冰川冰

20、塔林分别后退了了170 m和和270 m。5-1-5 大气污染的防治大气污染的防治大气主要污染物：大气主要污染物：SO2、NOx、CO、HC、O3为了防止大气污染，既要改变能源的结构与成为了防止大气污染，既要改变能源的结构与成分，又要改善燃烧条件，尽可能减少污染气体分，又要改善燃烧条件，尽可能减少污染气体的排出。的排出。植树造林对大气环境的保护极为有效植树造林对大气环境的保护极为有效SO2的控制的控制碱性溶液吸收碱性溶液吸收石灰乳法、氨法、硫化碱（石灰乳法、氨法、硫化碱（Na2S）法）法固硫剂固硫剂与碱性物质混合燃烧与碱性物质混合燃烧NOx的控制的控制烟气中的烟气中的NOx的脱除的脱除氨还原法

21、氨还原法还原剂（还原剂（NH3）；催化剂（）；催化剂（CuO-CrO）汽车尾气中的汽车尾气中的NOx的脱除的脱除 g2COg2NRhPd,Pt,gCOg2NO 空气污染指数（空气污染指数（API）和空气质量等级）和空气质量等级 大气中各种污染物的含量高低、毒性强弱以及它们对环境大气中各种污染物的含量高低、毒性强弱以及它们对环境的影响程度差别很大。的影响程度差别很大。为了简单直观地描述各种污染物对空气的污染程度，把污为了简单直观地描述各种污染物对空气的污染程度，把污染物的浓度、污染等级等空气质量参数之间的关系，用一染物的浓度、污染等级等空气质量参数之间的关系，用一个统一的数学公式表达出来，并由此

22、计算出一个简单的相个统一的数学公式表达出来，并由此计算出一个简单的相对数值，来表示大气污染的强度。对数值，来表示大气污染的强度。人们把这样一个能够表示空气中首要污染物对空气污染程人们把这样一个能够表示空气中首要污染物对空气污染程度的数值，称为度的数值，称为空气污染指数，或者叫做环境空气质量综空气污染指数，或者叫做环境空气质量综合指数。合指数。空气质量等级及其对人体健康的影响空气质量等级及其对人体健康的影响 一级（一级（API：0 50）：空气质量评估为优，对人体健康无影响）：空气质量评估为优，对人体健康无影响二级（二级（API：50 100）：空气质量评估为良，对人体健康无显著）：空气质量评估

23、为良，对人体健康无显著影响影响 三级（三级（API：100 200）：轻度污染，健康人群出现刺激症状）：轻度污染，健康人群出现刺激症状四级（四级（API：200 300）：中度污染，健康人群普遍出现刺激症状）：中度污染，健康人群普遍出现刺激症状五级（五级（API300）：严重污染，健康人群出现严重刺激症状）：严重污染，健康人群出现严重刺激症状 5-1-6 室内空气污染及防治（室内空气污染及防治（1）室内污染的种类室内污染的种类可吸入颗粒物：可吸入颗粒物：携带细菌、病毒等生物活性污染、致癌化携带细菌、病毒等生物活性污染、致癌化学污染物和放射性物质；学污染物和放射性物质；生物活性粒子有细菌、病毒、

24、花粉等生物活性粒子有细菌、病毒、花粉等，是大多数呼吸道传，是大多数呼吸道传染病和过敏性疾病的元凶；染病和过敏性疾病的元凶；空气中的气态化学污染物空气中的气态化学污染物包括多种挥发性有机物和无机物包括多种挥发性有机物和无机物 空调系统空调系统中的藏污纳垢及适宜的温湿度是细菌、病毒滋生中的藏污纳垢及适宜的温湿度是细菌、病毒滋生和繁衍的理想场所。过滤功能较差的空调系统还会加剧污和繁衍的理想场所。过滤功能较差的空调系统还会加剧污染物的传播和扩散。染物的传播和扩散。室内有机物污染对人体健康的影响室内有机物污染对人体健康的影响 气味等感觉效应气味等感觉效应粘膜刺激，如乙醛、丙烯醛、萘粘膜刺激，如乙醛、丙烯

25、醛、萘致癌性，如甲醛、苯等。致癌性，如甲醛、苯等。5-1-6 室内空气污染及防治（室内空气污染及防治（2）室内空气污染物的主要来源室内空气污染物的主要来源建筑及室内装饰材料建筑及室内装饰材料室外污染物室外污染物燃烧产物和人本身活动燃烧产物和人本身活动 5-1-6 室内空气污染及防治（室内空气污染及防治（3）室内污染的防治室内污染的防治治治吸附剂吸附剂+光催化光催化防防通风通风+高质量装修材料高质量装修材料+植物植物5-2 水的污染及其防治（水的污染及其防治（1）每年每年27亿立方吨的工业污水只有不到亿立方吨的工业污水只有不到30%经过处经过处理，而又只有不到理，而又只有不到50%的的“处理过处

26、理过”的工业污水的工业污水能达到国家标准能达到国家标准现存的淡水资源只有现存的淡水资源只有2400吨吨/单位单位/年，不到世界年，不到世界平均水平的平均水平的1/4 5-2 水的污染及其防治（水的污染及其防治（2）天然水污染主要有三种途径：天然水污染主要有三种途径：大量废水以及部分废渣、垃圾直接排入水体中；大量废水以及部分废渣、垃圾直接排入水体中；废渣、垃圾堆积地上，经降废渣、垃圾堆积地上，经降雨淋洗流到水体中；雨淋洗流到水体中；通过尘埃沉降和气水界面通过尘埃沉降和气水界面污物，从大气进入水体中。污物，从大气进入水体中。我国水污染催生数个我国水污染催生数个“癌症村癌症村”广东韶关翁源广东韶关翁

27、源“癌症村癌症村”上坝村上坝村山东肥城山东肥城“癌症村癌症村”肖家店村肖家店村江苏阜宁江苏阜宁“癌症村癌症村”洋桥村洋桥村 无锡崇安无锡崇安“癌症村癌症村”广丰村广丰村河南浚县河南浚县“癌症村癌症村”北老观嘴村北老观嘴村天津天津“癌症村癌症村”西堤头村西堤头村沙颍河畔沙颍河畔“癌症村癌症村”东孙楼村、黄孟营村东孙楼村、黄孟营村5-3-1 水的污染物水的污染物根据影响效果，可分为两大类根据影响效果，可分为两大类:无毒污染物无毒污染物主要是指糖类、木质素、维生素、纤主要是指糖类、木质素、维生素、纤维素、脂肪、类脂、蛋白质等天然有机物。维素、脂肪、类脂、蛋白质等天然有机物。有毒污染物有毒污染物是指那

28、些进入生物体后积累到一定的是指那些进入生物体后积累到一定的数量，从而使体液和组织发生生化和生理功能的数量，从而使体液和组织发生生化和生理功能的变化，引起暂时或持久的病理状态，甚至危及生变化，引起暂时或持久的病理状态，甚至危及生命的物质。命的物质。赤潮赤潮太湖蓝藻太湖蓝藻有毒污染物的主要种类有毒污染物的主要种类重金属元素：在环境科学中由于重金属元素：在环境科学中由于As、Se的毒性和某些性质类似于重金的毒性和某些性质类似于重金属元素；金属（属元素；金属（Be）的密度虽只有）的密度虽只有1.84gcm-3，但它与人体健康关系，但它与人体健康关系密切，所以把密切，所以把As、Se、Be也列入重金属元

29、素范畴。它们中毒性显著也列入重金属元素范畴。它们中毒性显著的有的有Hg、Cd、Cr、Pd、As。无机阴离子：主要是无机阴离子：主要是NO2，F和和CN离子。离子。放射性物质放射性物质有机农药有机农药致癌物质致癌物质,如稠环芳烃、杂环化合物、芳香胺等。霉变花生、玉米中如稠环芳烃、杂环化合物、芳香胺等。霉变花生、玉米中含有的黄曲霉素不仅是剧毒物质而且还是致癌物质，能引起肝癌。含有的黄曲霉素不仅是剧毒物质而且还是致癌物质，能引起肝癌。石油。石油。一般有机物，如酚类等。一般有机物，如酚类等。5-2-2 水质监控标准（水质监控标准（1）为防止环境污染，保障人们健康，各国都制定了符为防止环境污染，保障人们

30、健康，各国都制定了符合各自国情的水质标准。我国地面水水质卫生要求：合各自国情的水质标准。我国地面水水质卫生要求：指标指标 卫生要求卫生要求 悬浮物质色、嗅、味漂浮物质pH值生化需氧量生化需氧量溶解氧溶解氧病原体 含有大量悬浮物质的工业废水，不得直接排入地面水不得呈现工业废水和生活污水所特有的颜色、异臭或异味水面上不得出现较明显的油膜和浮沫6.58.5不超过34mg/L不低于4mg/L（东北地区渔业水体应不低于5mg/L）含有病原体的工业废水和医院污水，必须经过处理和严格消毒，彻底消灭病原体后方准排入地面水 5-2-2 水质监控标准（水质监控标准（2）生化需氧量（五天，生化需氧量（五天，20 C

31、）用符号）用符号BOD5 20表示表示。它是指。它是指有机污染物于温度有机污染物于温度20 C，在好氧细菌的作用下，在好氧细菌的作用下，5天内分天内分解所需（或消耗）解所需（或消耗）O2的数量，单位的数量，单位mg/L。溶解氧是指溶于水中的溶解氧是指溶于水中的O2的数量，单位为的数量，单位为mg/L，常用符，常用符号号DO表示。如果水中表示。如果水中DO不足或有机污染物含量过高，都不足或有机污染物含量过高，都可以引起水体中可以引起水体中DO耗尽。此时有机物耗尽。此时有机物降解所需的降解所需的O2便由便由NO3-和和SO42-供给，供给，从而伴随产生从而伴随产生H2S等还原产物产生等还原产物产生

32、水体水体“腐臭腐臭”现象。现象。5-3-3 水体污染的防治水体污染的防治 水体污染主要来自工农业生产的废水和生活废水。水体污染主要来自工农业生产的废水和生活废水。因此水体污染的防治主要是因此水体污染的防治主要是“堵源堵源”。也就是说，。也就是说，必须对不符合卫生要求的废水进行处理。必须对不符合卫生要求的废水进行处理。废水处理和利用的方法很多。处理方法的选择取废水处理和利用的方法很多。处理方法的选择取决于废水中污染物的状态、性质、组成及对水质决于废水中污染物的状态、性质、组成及对水质的要求。废水的一般处理方法大致可归纳为：的要求。废水的一般处理方法大致可归纳为：物物理法、化学法和生化法理法、化学

33、法和生化法物理法物理法 用过滤法除去水中的悬浮固体颗粒；用过滤法除去水中的悬浮固体颗粒；用浮选（或气浮）除去水中的乳状油滴或相对密用浮选（或气浮）除去水中的乳状油滴或相对密度近于度近于1 1的悬浮物；的悬浮物；用蒸发法浓缩废水中不挥发的可溶性物质。用蒸发法浓缩废水中不挥发的可溶性物质。化学法化学法 中和法：中和法：调节废水的调节废水的pHpH值，使其达到排放标准。对酸性废水可用石灰、值，使其达到排放标准。对酸性废水可用石灰、石灰石、电石渣或碱性废水（液）来中和；对碱性废水则可用酸性废石灰石、电石渣或碱性废水（液）来中和；对碱性废水则可用酸性废气（如含气（如含COCO2 2、SOSO2 2等烟道

34、气）或酸性废水（液）来中和。等烟道气）或酸性废水（液）来中和。氧化还原法：氧化还原法：利用氧化还原反应使溶解在水中的有毒物质转化为无毒利用氧化还原反应使溶解在水中的有毒物质转化为无毒或毒性较小的物质。或毒性较小的物质。沉淀法：沉淀法：利用沉淀反应使有害物质转化为沉淀而与水溶液分离。利用沉淀反应使有害物质转化为沉淀而与水溶液分离。混凝法：混凝法：利用加入混凝剂，使胶体粒子发生凝聚，产生絮凝物，并能利用加入混凝剂，使胶体粒子发生凝聚，产生絮凝物，并能吸附水中污染物，然后经沉降（或上浮）而与水溶液分离。吸附水中污染物，然后经沉降（或上浮）而与水溶液分离。离子交换法：离子交换法：使用离子交换树脂处理和

35、回收废水中的有价值金属。处使用离子交换树脂处理和回收废水中的有价值金属。处理后的水质纯净，可以重复使用。理后的水质纯净，可以重复使用。萃取法：萃取法：此法是利用废水中的污染物在废水中和有机溶剂中的分配不此法是利用废水中的污染物在废水中和有机溶剂中的分配不同而分离。同而分离。化学法除上述外，还有化学法除上述外，还有吸附法、膜分离法吸附法、膜分离法等。等。生化法生化法生化法生化法是利用微生物的生物化学作用处理废水是利用微生物的生物化学作用处理废水中的有机物染物。中的有机物染物。用活性污泥处理生活废水或有机化工厂的生产用活性污泥处理生活废水或有机化工厂的生产废水，使有机物转化降解为无毒的无机物而得废

36、水，使有机物转化降解为无毒的无机物而得到净化。到净化。废水的综合处理废水的综合处理综合处理废水可划分为一级、二级和三级处理：综合处理废水可划分为一级、二级和三级处理：一级处理常用物理法；一级处理常用物理法；二级处理常用生化法和絮凝法二级处理常用生化法和絮凝法。生化法的目的主要是。生化法的目的主要是除去一级处理后的有机物。絮凝法主要是出去一级处除去一级处理后的有机物。絮凝法主要是出去一级处理后废水中无机的悬浮物和胶体微粒或低浓度的有机理后废水中无机的悬浮物和胶体微粒或低浓度的有机物；物；三级处理可根据需要选择合适的三级处理可根据需要选择合适的化学方法化学方法进行进行“深度深度处理处理”。清洁生产

37、清洁生产在产品的生产过程和预期消费中，既合理利用在产品的生产过程和预期消费中，既合理利用自然资源，又把对人类和环境的危害减至最小，自然资源，又把对人类和环境的危害减至最小，使社会经济效益最大化的一种生产模式。推行使社会经济效益最大化的一种生产模式。推行清洁生产是企业现代化的标志，也是人类发展清洁生产是企业现代化的标志，也是人类发展的方向。的方向。5-3 土壤污染及其防治土壤污染及其防治何谓土壤污染？何谓土壤污染？指人类活动产生的污染物通过不同途径输入土壤环境指人类活动产生的污染物通过不同途径输入土壤环境中，数量和速度超过了土壤的自净化能力，使土壤的中，数量和速度超过了土壤的自净化能力，使土壤的

38、生态平衡遭破坏，正常的功能失调。生态平衡遭破坏，正常的功能失调。n土壤污染的特点：土壤污染的特点：隐蔽性和潜伏性；隐蔽性和潜伏性；不可逆性和长期性。不可逆性和长期性。土壤的污染的判断土壤的污染的判断即使是净土，组成也不是固定的，因此某些物质含量的变即使是净土，组成也不是固定的，因此某些物质含量的变化不一定意味着土壤功能发生了障碍，判断土壤是否受到化不一定意味着土壤功能发生了障碍，判断土壤是否受到污染是个很复杂的问题。污染是个很复杂的问题。目前，一般是从目前，一般是从地下水是否受到污染地下水是否受到污染，农作物生长是否受农作物生长是否受到影响到影响来判定土壤是否拾到污染。来判定土壤是否拾到污染。

39、土壤污染的来源主要是被污染的水流入土壤中土壤污染的来源主要是被污染的水流入土壤中,污染的大污染的大气落下的有害粉尘、酸雨气落下的有害粉尘、酸雨,土壤吸收大气中的有害气体，土壤吸收大气中的有害气体，人们不恰当施肥和使用农药，及堆放有害的废渣造成的人们不恰当施肥和使用农药，及堆放有害的废渣造成的土壤污染的危害土壤污染的危害 对植物生长产生不利影响，重金属对土壤微生物对植物生长产生不利影响，重金属对土壤微生物产生破坏作用；产生破坏作用；对人体健康产生影响及途径：对人体健康产生影响及途径：土壤污物可通过挥发进入大气土壤污物可通过挥发进入大气 受水的淋溶作用进入地下水和地表水受水的淋溶作用进入地下水和地

40、表水 污物被作物吸收进入人体，对环境造成二次污染污物被作物吸收进入人体，对环境造成二次污染5-3-1 土壤污染物（土壤污染物（1）土壤污染物主要是土壤污染物主要是重金属、农药、多环芳烃重金属、农药、多环芳烃等等 重金属污染物重金属污染物随废气和废水进入土壤的重金属呈可溶态与不溶性颗粒态随废气和废水进入土壤的重金属呈可溶态与不溶性颗粒态存在。在碱性介质土壤中，由于重金属氢氧化物溶度积较存在。在碱性介质土壤中，由于重金属氢氧化物溶度积较小，它们将形成沉淀而留存在土壤中。通常重金属的硫化小，它们将形成沉淀而留存在土壤中。通常重金属的硫化物、碳酸盐、磷酸盐的溶度积也很小，重金属在土壤中常物、碳酸盐、磷

41、酸盐的溶度积也很小，重金属在土壤中常以这些化合物的形成沉淀析出。以这些化合物的形成沉淀析出。5-3-1 土壤污染物（土壤污染物（2）农药污染物农药污染物土壤中农药污染物来自因防治病虫及除去杂草而施用的杀土壤中农药污染物来自因防治病虫及除去杂草而施用的杀虫剂、杀菌剂及除草剂。虫剂、杀菌剂及除草剂。多环芳烃污染物多环芳烃污染物多环芳烃大都是致癌物质。土壤中多环芳烃污染物来自石多环芳烃大都是致癌物质。土壤中多环芳烃污染物来自石油、化工、焦化、冶炼、煤气、塑料、油漆、染料等行业油、化工、焦化、冶炼、煤气、塑料、油漆、染料等行业的废水排入，烟尘的降落以及汽车废气的排放。这些致癌的废水排入，烟尘的降落以及

42、汽车废气的排放。这些致癌的多环芳烃在自然界中一般比较稳定，难于发生化学、生的多环芳烃在自然界中一般比较稳定，难于发生化学、生化作用，很难降解。因此，它们污染环境之后可造成长期化作用，很难降解。因此，它们污染环境之后可造成长期的潜在危险。的潜在危险。我国土壤污染的现状我国土壤污染的现状1980年全国工业年全国工业“三废三废”污染农田污染农田266.7万公顷；万公顷；1988年增加到年增加到666.7万公顷；万公顷；1992年全国遭受不同程度污染的农田面积达年全国遭受不同程度污染的农田面积达1000万公万公顷，每年损失粮食顷，每年损失粮食120亿公斤。其中污水灌溉污染亿公斤。其中污水灌溉污染330

43、万公顷，大气污染农田万公顷，大气污染农田530万公顷，固体废弃物堆放万公顷，固体废弃物堆放侵占及垃圾、污泥农用不当侵占及垃圾、污泥农用不当90万公顷；万公顷；目前我国化肥年施用量目前我国化肥年施用量2930.2万吨，农药万吨，农药22万吨，农万吨，农用地膜用地膜80万吨。万吨。5-3-2 土壤污染的防治（土壤污染的防治（1）重金属污染的防治重金属污染的防治严格控制土壤污染源严格控制土壤污染源改良土壤改良土壤更换作物更换作物东南景天东南景天5-3-2 土壤污染的防治（土壤污染的防治（2）有机污染物的修复有机污染物的修复气提气提微生物修复微生物修复渗透性活性栅渗透性活性栅就地热处理就地热处理植物修

44、复植物修复就地化学氧化就地化学氧化就地冲洗技术就地冲洗技术5-4 环境质量的评价及监测（环境质量的评价及监测（1）环境质量的评价环境质量的评价环境质量的好坏是以环境质量指数来表示的。这是一种数学模型，不环境质量的好坏是以环境质量指数来表示的。这是一种数学模型，不同国家、不同地区、不同部门用的计算方法可能不尽相同，评价对象同国家、不同地区、不同部门用的计算方法可能不尽相同，评价对象和方法不同，所用的数学模型也不同。常用的一种表示环境质量指数和方法不同，所用的数学模型也不同。常用的一种表示环境质量指数E的数学式是：的数学式是：式中，式中，Ci为评价对象污染物为评价对象污染物i的实测浓度；的实测浓度

45、；Cis为污染物为污染物i的评价标准；的评价标准；n为受监测的污染物种类数目。为受监测的污染物种类数目。E实际上就是污染物的超标率总和，实际上就是污染物的超标率总和，E值愈大，污染就愈严重，这属于比值法的评价方法。值愈大，污染就愈严重，这属于比值法的评价方法。n1iisiccE5-4 环境质量的评价及监测（环境质量的评价及监测（2）环境监测是对污染物的存在形态、含量进行分析测定。环境监测是对污染物的存在形态、含量进行分析测定。它属于环境分析化学范畴，环境分析监测主要有以下特点它属于环境分析化学范畴，环境分析监测主要有以下特点:分析范围广，对象复杂；分析范围广，对象复杂；测组分含量甚微，浓度常用测组分含量甚微，浓度常用mg/Lmg/L或或 g/Lg/L为单位，或以质量为单位，或以质量分数、体积分数表示，达分数、体积分数表示，达1010-9-9 1010-6-6 数量级。数量级。被测试样组成复杂，不仅要测含量还要做形态分析。被测试样组成复杂，不仅要测含量还要做形态分析。试样稳定性差。试样稳定性差。