(18)--第一章 环境化学绪论环境化学.ppt





《(18)--第一章 环境化学绪论环境化学.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(18)--第一章 环境化学绪论环境化学.ppt(42页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1-1第三节 环境污染物1.3 Environmental Pollutants一、重金属一、重金属 Heavy Metals二、营养元素二、营养元素 Nutrient Elements三、有机污染物三、有机污染物 Organic Pollutants环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-2环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论一、重金属一、重金属 Heavy Metals元素周期表中,只有二十二个非金属元素(包括惰性元素),其余全为金属元素(包括过渡元素)。但是有环境学或毒理学意义的重金属,包括汞、镉、铅、锌、铜、钴、镍、钡、锡、锑等,从毒性角度通常将砷、铍、锂、硒、硼、铝等也包括在
2、内。1-3Examples of Important Heavy Metals in the Environment ElementSourcesEffects and SignificanceArsenicMining by-product,chem-Toxic,possibly carcinogenic ical wasteChromiumMetal platingEssential as Cr(),toxic as Cr()CopperMetal plating,mining,Essential trace element,toxic to industrial waste plants
3、 and algae at higher levelsLeadIndustrial waste,miningToxic,harms wildlifeManganeseIndustrial wastes,acid mine Toxic to plants,damages fixtures water,microbial action by stainingMolybdenum Industrial wastes,naturalEssential to plants,toxic to animals sourcesSeleniumNatural sources,coalEssential at l
4、ower levels,toxic at higher levelsZincIndustrial waste,metalEssential element,toxic to plants at plating,plumbing higher levels环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1.1.非降解性非降解性 (Nondegradability)1-4重金属废水重金属废水,传统传统的生物处理过程无效,的生物处理过程无效,只能依赖专门的分离只能依赖专门的分离技术:离子交换、技术:离子交换、(电)化学沉淀、吸(电)化学沉淀、吸附、膜分离。附、膜分离。重金属污染土壤修重金属污染土壤修复复稀释
5、法稀释法相转移:冲洗、植物相转移:冲洗、植物修复、电动力学、热修复、电动力学、热解析解析形态转化固定化、价形态转化固定化、价态转化态转化环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-5水环境:吸附-解吸、溶解-沉淀、氧化-还原、配合、胶体结合态土壤环境:水溶态、可交换态、碳酸盐结合态、金属氧化物结合态、有机物结合态、硫化物结合态、残渣态等金属有机污染物:有机汞、有机锡、有机砷、有机硒环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论2.2.形态形态 (Speciation)价态,结合状态等价态,结合状态等1-6环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论Cr的主要形态的主要形态 铬离子主要形态的铬离子主要形态
6、的Eh pH图图(25 C)Eh/V1-7铝是人们家用餐具的材料,而铝离子能穿过血脑屏障进入人的大脑组织,引起痴呆等严重后果。铜、铅、锌离子态的毒性都远远大于络合态,而且络合物愈稳定,其毒性愈低。金属有机态的毒性往往大于无机态的毒性。价态不同毒性也不同,铬()的毒性大于铬()。而亚砷酸盐的毒性比砷酸盐大60倍。价态不同,其络合能力及被土壤中腐殖酸固定程度也不同,对生态系统的威胁也随之转变。如铅()的移动性远远小于铅()。形态研究的意义形态研究的意义环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-8环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论土壤中重金属形态划分举例土壤中重金属形态划分举例土壤中重金属形
7、态划分举例土壤中重金属形态划分举例BCR分级萃取方法(分级萃取方法(1 g 土壤)土壤)1-9第三节 环境污染物1.3 Environmental Pollutants一、重金属一、重金属 Heavy Metals二、营养元素二、营养元素 Nutrient Elements三、有机污染物三、有机污染物 Organic Pollutants环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-10 水中的水中的水中的水中的NN、P P、C C、OO和微量元素如和微量元素如和微量元素如和微量元素如FeFe、MnMn、ZnZn是是是是湖泊等水体中生物的必需元素。营养元素丰富的水体通湖泊等水体中生物的必需元素。
8、营养元素丰富的水体通湖泊等水体中生物的必需元素。营养元素丰富的水体通湖泊等水体中生物的必需元素。营养元素丰富的水体通过光合作用,产生大量的植物生命体,构成水生态系统过光合作用,产生大量的植物生命体,构成水生态系统过光合作用,产生大量的植物生命体,构成水生态系统过光合作用,产生大量的植物生命体,构成水生态系统的初级生产力。但是当营养元素过剩时,导致藻类疯长,的初级生产力。但是当营养元素过剩时,导致藻类疯长,的初级生产力。但是当营养元素过剩时,导致藻类疯长,的初级生产力。但是当营养元素过剩时,导致藻类疯长,引起一系列水环境问题。引起一系列水环境问题。引起一系列水环境问题。引起一系列水环境问题。水体
9、富营养化。水体富营养化。水体富营养化。水体富营养化。环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论二、营养元素二、营养元素 Nutrient Elements20072007年太湖蓝藻暴发年太湖蓝藻暴发水水葫葫芦芦成成为为灾灾害害1-11环境化环境化 第一章第一章 绪论绪论全国水体富营养化趋势加重全国水体富营养化趋势加重中国主要水域的水质等级变化中国主要水域的水质等级变化 依据中华人民共和国环境保护部制定的水质标准依据中华人民共和国环境保护部制定的水质标准依据中华人民共和国环境保护部制定的水质标准依据中华人民共和国环境保护部制定的水质标准1-12环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论化肥的过度使用
10、成为水体营养元素污染的一个主要原因化肥的过度使用成为水体营养元素污染的一个主要原因中国与世界一些国家和地区耕地化肥用量比较中国与世界一些国家和地区耕地化肥用量比较19781999年我国化肥使用量变化情况 年 份化肥使用量(纯量)/104 t 1-13n固氮:固氮:将气态氮转化为铵根离子将气态氮转化为铵根离子n硝化:硝化:由铵根离子转化为硝酸盐由铵根离子转化为硝酸盐n反硝化:反硝化:由硝酸盐经亚硝酸盐转化为氮气由硝酸盐经亚硝酸盐转化为氮气 NH4+N2 N2O NO NO2-NO2 NO3-固氮反硝化 环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论氮具有复杂的形态及生物地球化学过程氮具有复杂的形态及生
11、物地球化学过程硝硝 化化1-14np pE E 5 7 7时,时,NONO3 3-是主要形态。是主要形态。水土环境中无机氮主要形态分布水土环境中无机氮主要形态分布环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论lg CpE1-15环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论陆生生态系统中氮的循环陆生生态系统中氮的循环1-16环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论大气中无机氮氧化物的转化大气中无机氮氧化物的转化 O+NO h+NO2 h+1-17第三节 环境污染物1.3 Environmental Pollutants一、重金属一、重金属 Heavy Metals二、营养元素二、营养元素 Nutrient
12、 Elements三、有机污染物三、有机污染物 Organic Pollutants环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-18有数的元素有数的元素:碳、氢、氧、氮、硫、磷和卤素(氟、碳、氢、氧、氮、硫、磷和卤素(氟、氯、溴、碘)等通过共价键组成。氯、溴、碘)等通过共价键组成。内层电荷内层电荷内层电荷内层电荷+1+1+4+4+5+5+6+6+7+7内层体积增大内层体积增大内层体积增大内层体积增大HH 2.22.2C CN NOOF F2.52.53.03.03.53.54.04.0P PS SClCl2.22.22.52.53.03.0BrBr2.82.8I I2.5 2.5 三、有机污染
13、物三、有机污染物 Organic Pollutants1.1.基本特性基本特性(1 1)电负性电负性 (Electronic Negativity)环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-19(2 2)成键)成键(Bond)单键:饱和键单键:饱和键双键、三键:不饱和键双键、三键:不饱和键离域键:芳香结构离域键:芳香结构氢键氢键(3 3)立体异构与构象)立体异构与构象(Stereo Isomers and Conformation)手性异构手性异构非手性异构非手性异构构象:椅式异构、船式异构构象:椅式异构、船式异构环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论1-20环境化学环境化学 第一章第一章
14、 绪论绪论2.2.环境有机化合物的分类环境有机化合物的分类(1)(1)碳氢化合物碳氢化合物 (Hydrocarbons)BTEX苯苯 benzene甲苯甲苯 toluene乙苯乙苯 ethylbenzene三个二甲苯的异构体三个二甲苯的异构体 xylene ortho ortho 邻邻 meso meso 间间 para para 对对 BTEX化合物是汽油中的重要组分,化合物是汽油中的重要组分,并广泛用作溶剂。这些化合物是并广泛用作溶剂。这些化合物是土壤和地土壤和地下水下水中最常见的污染物,尤其是苯具有很中最常见的污染物,尤其是苯具有很高的毒性,因此这些化合物引发了很多有高的毒性,因此这些化
15、合物引发了很多有关土壤和地下水修复领域的研究。关土壤和地下水修复领域的研究。苯苯 甲苯甲苯 乙苯乙苯 邻、间、邻、间、对二甲苯对二甲苯1-21环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论 多环芳烃多环芳烃 (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)多环芳烃类污染物在环境中的主要来源包括化石燃料(汽油、多环芳烃类污染物在环境中的主要来源包括化石燃料(汽油、石油、煤)的燃烧,森林大火,矿物油(事故性的直接输入),石油、煤)的燃烧,森林大火,矿物油(事故性的直接输入),木材防腐剂杂酚类化合物的应用等。木材防腐剂杂酚类化合物的应用等。a1-22(2 2)有机卤化物)有机
16、卤化物 (Organohalogens Halogenated Organic Compounds)环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论 惰性、不可燃气体、液体和固体,稳定理化性质惰性、不可燃气体、液体和固体,稳定理化性质,典型的典型的例子包括多氯代的、含一个碳和两个碳的化合物,这些物质用例子包括多氯代的、含一个碳和两个碳的化合物,这些物质用量巨大(每年达数十万吨到数百万吨),主要用作量巨大(每年达数十万吨到数百万吨),主要用作气溶胶喷射气溶胶喷射剂、制冷剂、塑料窗体的发泡剂、麻醉剂,以及各种用途的溶剂、制冷剂、塑料窗体的发泡剂、麻醉剂,以及各种用途的溶剂剂等,由于这些物质在对流层中具有高
17、挥发性和强持久性,尤等,由于这些物质在对流层中具有高挥发性和强持久性,尤其是氟烃和氟氯烃(其是氟烃和氟氯烃(FCsFCs和和CFCsCFCs,也称氟利昂)可以导致平流,也称氟利昂)可以导致平流层下层臭氧的耗竭,并且能够造成全球气候变暖,因此受到广层下层臭氧的耗竭,并且能够造成全球气候变暖,因此受到广泛的关注,这些物质正在分别被含氢的氟烃和氯氟烃(泛的关注,这些物质正在分别被含氢的氟烃和氯氟烃(HFCsHFCs和和HCFCsHCFCs)等所取代,后者的半衰期要小得多。)等所取代,后者的半衰期要小得多。F(fluorine)氟氟 Cl(chlorine)氯氯 Br(bromine)溴溴 I(iod
18、ine)碘碘 氟氯烃氟氯烃 (Hydrochlorofluorocarbons HCFCs)1-23 有机氯溶剂有机氯溶剂 (Chlorinated Solvents)环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论Examples of Important Industrially Product C1-and C2-Halocarbons1-24 有机氯农药有机氯农药 (Chlorinated Pesticides)环境化学环境化学 第一章第一章 绪论绪论甲氧滴滴涕甲氧滴滴涕艾氏剂艾氏剂氯氯 丹丹(异异)狄氏剂狄氏剂七氯七氯毒杀芬毒杀芬林林 丹丹除草剂除草剂杀虫剂杀虫剂1-25 多氯联苯多氯联苯
19、(Poly-chlorinated Biphenyls,PCBs)多氯联苯(多氯联苯(PCBsPCBs),有),有209209个同系物(个同系物(congenerscongeners);多氯三联苯多氯三联苯 (Poly chlorinated terphenyls,Poly chlorinated terphenyls,PCTsPCTs)有有81498149个同个同系物。系物。迄今为止,迄今为止,PCBsPCBs和和PCTsPCTs的产量超过的产量超过100 100 万万t t,这些物质广泛用作蜡、,这些物质广泛用作蜡、打印用墨、油漆和颜料,以及电容器绝缘液、变压器散热剂、液压机打印用墨、油漆
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 18-第一章 环境化学绪论环境化学 18 第一章 环境 化学 绪论

限制150内