环境化学教学课件-环境化学各章重点内容.ppt

第一章第一章 绪论绪论1、环境化学的定义、对象和研究内容。2、优先控制污染物的定义第二章第二章 大气环境化学大气环境化学1、大气层的结构；2、大气污染物的分类；3、大气中重要污染物主要来源和消除途径（重点掌握SO2和NOX,习题3)4、逆温气层的定义，产生逆温现象的原因和机理；（重点掌握逆温现象的种类、辐射逆温形成的原因及条件、逆温现象对于污染物迁移影响）（简答题）5、最大混合层高度的定义以及应用。6、光化学反应定义、初级以及次级过程；（光解反应）7、光化学定律；8、大气中重要吸光物质（O3、NO2、甲醛、卤代烃）的光离解9、大气中重要自由基（HO、HO2、R、RO 和RO2 ）来源（填空或简答题）11、CH4的主要来源、烷烃和烯烃的转化反应。12、光化学烟雾的定义、产物、形成条件、特征；13、光化学烟雾形成的简化机制（反应式或文字描述，简答题）14、硫酸烟雾的定义、形成条件、特征；15、伦敦型烟雾和洛杉矶烟雾的比较；16、酸雨的定义、判别标准、组成、影响因素；17、温室效应与温室气体；（习题23）18、臭氧的形成及消除反应；（重点掌握氯氟烃类化合物破坏臭氧层的机制（习题24）19、大气颗粒物的去除机制；20、大气颗粒物按粒径分类、三模态、表面性质、PM2.5的定义及危害（简答题）。10、NO2 的转化、过氧乙酰基硝酸酯 PAN的形成。第三章第三章 水环境化学水环境化学1、天然水中的主要离子2、气体在水中的溶解性（亨利定律，计算）3、水体富营养化的定义及危害4、碳酸平衡：封闭体系碳酸化合态分布图（分界点）；封闭体系和开放体系的特点。5、碱度的定义、分类及计算（课件例1、例2，习题4、5，计算题）6、酸度的定义和分类。7：水中污染物的分布和存在形态（掌握优先控制污染物的定义，掌握优先控制污染物的定义，我国优先控制污染物的分类；重金属污染物，见下页我国优先控制污染物的分类；重金属污染物，见下页）第一节第一节 天然水的基本特征及污染物存在形态天然水的基本特征及污染物存在形态1、重金属污染物的特点:(1)天然水中的微量重金属就可产生毒性效应；如汞、镉产生毒性的浓度范围是0.0010.01mg/L(2)微生物不能降解重金属，相反某些重金属元素可在微生物作下转化为金属有机化合物，产生更大的毒性；如甲基汞的毒性比无机汞的毒性大得多(3)生物体对重金属有富集作用；生物体摄取重金属，经过食物链的生物放大作用，逐级在较高的生物体内成千上万倍地富集起来。水中的重金属污染物：(4)重金属可通过食物、饮水、呼吸等多种途径进入人体，从而对人体健康产生不利的影响；(5)形态不同，稳定性和毒性不同；(6)在水体中的迁移，主要以悬浮物和沉积物为主要载体。Cd:水体中以Cd2+存在，以多种配合物的形式 水迁移元素，除硫化镉外，都溶于水；易被悬浮物和沉积物吸附（90）；水生生物对镉有很强的富集能力 Hg:在水体、悬浮物和沉积物和生物体中的存在形式水体Hg2+、Hg(OH)2、CH3Hg+、CH3Hg(OH)、CH3HgCl、C6H5Hg+；悬浮物和沉积物中Hg2+、HgO、HgS、CH3Hg(SR)、(CH3Hg)2S 生物体中Hg2+、CH3Hg+、CH3HgCH3 能与其它元素形成配合物是汞能随水流迁移的主要因素之一Hg2+在还原性水体中还原成Hg，逸散到大气中 悬浮物和底质对汞有强烈的吸附作用，生物迁移量有限，微生物能将无机汞转化成甲基汞:剧毒亲脂性，易被水生生物吸收，通过食物链富集，而危害人类健康。水中的重金属污染物：Pb:主要化合价Pb2+和Pb4+，自然界Pb2+天然水中铅含量低0.06120ug/L铅在水体中迁移转化的特点:悬浮物和沉积物对铅有强烈的吸附作用 有机胶体吸附的顺序:Pb2 Cu2+Ni2+Zn2+Cd2+Fe2+Mn2+无机胶体:Pb2+也占第一位 Cr:天然水中的存在形式:Cr3+、CrO 2-，CrO42-，Cr2O72-三价铬被底泥吸附，迁移能力弱 六价铬在碱性水体中稳定，迁移能力强 六价铬比三价铬毒性大 六价铬能被还原成三价铬水中六价铬的自净水中的重金属污染物：第二节第二节 水中无机污染物的迁移转化水中无机污染物的迁移转化1、几种吸附作用概念2、吸附等温式（H型、F型和L型吸附，习题13）3、影响吸附的因素（pH的影响）4、金属的氧化物（氢氧化物）、硫化物以及碳酸盐溶解度的计算5、诱发沉积物中重金属的释放主要因素。（简答题）6、电子活度（ae），pE值关系；pE的物理意义（pE是平衡状态下假想的电子活度，它衡量溶液或系统接受或提供电子的相对趋势）7、pE值的计算及应用（课件80页、习题26）。8、决定电位的定义；天然水环境决定电位物质。9、氧下垂曲线定义；描述氧垂曲线图。（简答题）10、配合作用的定义，天然水体中重要的配位体：11、腐殖质的分类、结构特点、溶解性特点以及与金属离子的配合反应；第三节第三节 有机污染物在水环境中的迁移转化有机污染物在水环境中的迁移转化1、分配作用的定义；分配作用与吸附作用的区别。2、分配系数（Kp）、标准化分配系数（Koc）以及辛醇水分配系数之间的换算关系。公式（3-112）、（3-113）、（3-114），习题293、有机物在水中的溶解度及其与辛醇水分配系数的关系（定性描述）4、水解反应的通式；掌握某些典型的水解反应（如卤代烃、酯类）5、水解反应的动力学方程（3-137）、半衰期的计算（3-138)、水解速率常数的计算（3-140）（习题30）6、光解作用的分类；激发分子的光化学途径第四章第四章 土壤环境化学土壤环境化学1、土壤气相、固相、液相的组成及特点；2、土壤的立体剖面构型3、土壤矿物质组成4、土壤有机质的组成第一节第一节 土壤的组成与性质土壤的组成与性质5、土壤质地的概念和分类6、土壤胶体的性质7、土壤胶体的凝聚性和分散性（定义、影响因素、阳离子的凝聚作用能力排序）8、土壤胶体的阳离子交换吸附（交换吸附反应式、阳离子交换能力的影响因素、阳离子交换总量、盐基离子和致酸离子）9、活性酸度和潜性酸度的定义及关系。10、土壤的缓冲性能（定义、缓冲作用的分类及原理（简答题)、影响因素）第二节第二节 重金属在土壤植物体系中的迁移及其机制重金属在土壤植物体系中的迁移及其机制1、重金属在土壤中的结合态及迁移能力排序2、pH值、土壤质地、土壤氧化还原电位、有机质含量等对土壤中重金属存在形态的影响3、重金属对植物的毒害程度，首先取决于土壤中重金属的存在形态，其次才取决于该元素的数量（浓度）。4、土壤中各种胶体对重金属的吸附能力排序5、土壤中重金属的主要来源；某些重金属离子的危害第三节第三节 土壤中农药的迁移转化土壤中农药的迁移转化1、农药在土壤中的分配作用与表面吸附作用（定义、两者的区别、非离子型有机农药在土壤-水体系的分配作用特点（简答题），课件84）2、农药在土壤中的转化（降解）途径3、有机氯农药（特点、DDT和林丹的结构式、生物降解机理）4、有机磷农药（特点、种类、降解途径：92页）第五章第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性生物体内污染物质的运动过程及毒性1、生物富集（概念；生物浓缩系数的定义和影响因素；相关计算：式（5-9）、（5-11），课件例题、习题1）第三节第三节 污染物质的生物富集、放大和积累污染物质的生物富集、放大和积累2、生物放大和生物积累的定义第四节第四节 污染物质的生物转化污染物质的生物转化1、生物转化的定义及类型2、生物转化中的酶（基本概念、酶催化作用的特点、酶的分类、酶蛋白和辅酶的作用3、若干重要辅酶的功能（FMN/FAD、NAD和和NADP、辅酶辅酶Q（CoQ)、细胞色素酶系的辅酶（铁卟啉）辅酶A(CoASH)4、生物氧化中的氢传递过程（定义、有氧氧化和无氧氧化的概念、氢传递过程的分类、常见受氢体（电子受体）5、糖类的微生物降解（降解过程）6、脂肪的微生物降解（降解过程，尤其注意脂肪酸在有氧条件下的转化途径）7、蛋白质的微生物降解（氨基酸脱氨脱羧反应，习题2）9、甲烷发酵（定义，产甲烷菌对生长环境的要求）五、有毒有机污染物质生物转化类型五、有毒有机污染物质生物转化类型 1、氧化反应：（1）混合功能氧化酶（单加氧酶，通常为细胞色素p450酶）加氧氧化，p450对底物催化氧化途径为：对底物催化氧化途径为：S(底物）P450(单加氧酶）O2NADPH+H+NADPH2OSO(氧化型底物)典型题：习题4 典型的单加氧反应：碳双键环氧化、碳羟基化、氧脱烃、氮脱烃、氮氧化及脱氮（2）脱氢酶脱氢氧化：辅酶NAD或NADP参与（习题4）2、还原反应类型（可逆脱氢酶加氢还原、硝基还原酶还原、还原脱氯酶还原）3、水解反应类型（脂肪族酯类、磷酸脂类及酰胺类水解)4、结合反应（三个重要类型，重点掌握谷胱甘肽结合反应的机理以及作用）五、有毒有机污染物质生物转化类型五、有毒有机污染物质生物转化类型六、有毒有机污染物质的微生物降解六、有毒有机污染物质的微生物降解1、烷烃末端氧化降解过程（课件71，习题4）2、烃类物质的微生物降解顺序3、DDT的微生物降解途径七、氮和硫的微生物转化七、氮和硫的微生物转化 氮的微生物转化：同化、氨化、硝化、反硝化及固氮的定义；生物硝化反应机理、硝化菌对环境条件的要求；反硝化反应的机理、反硝化对环境条件的要求以及利弊。八八 重金属元素的微生物转化重金属元素的微生物转化1、汞：各形态的汞毒性排序；甲基化作用；汞甲基化过程中甲基供体辅酶甲基钴氨素。2、砷：不同形态砷毒性排序；砷甲基化过程中的甲基供体辅酶S-腺苷甲硫氨酸；3、铁：酸性矿水的形成机理。九、污染物质的生物转化速率九、污染物质的生物转化速率1、酶促反应的速率：米氏方程；影响酶促反应速率的因素2、影响微生物反应速率的因素：重点掌握有机物质化学结构的影响。第五节第五节 污染物质的毒性污染物质的毒性2、急性毒作用和慢性毒作用衡量指标；1、影响毒物毒性的因素；3、毒物联合作用的定义、类型。4、毒物抑制酶活性的途径。5、致突变作用的定义和分类6、致突变作用的定义、化学致癌物的分类、致癌的机理。第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应1、汞的迁移转化过程。（重点掌握迁移转化图）3、持久性有机污染物的特点。2、砷的迁移转化过程。（重点掌握Eh和pH对砷的迁移转化的影响）4、PCBs和PAH的迁移转化过程。第七章 受污染环境的修复1、微生物修复技术的定义及分类；2、强化生物修复的种类；3、植物修复技术的定义及分类。