xiaoji6239
化学与环境有密切的关系。在某些情况下，环境污染主要是由化学污染物造成的，但我们更应该看到，很多环境问题的解决，要依靠化学方法。生活中的化学污染只要有以下几类：1、工厂排放的浓烟2、汽车、飞机、火车、轮船等交通工具排放的大量有害气体和粉尘3、燃烧含硫的燃料4、焚烧生活垃圾、树叶、废旧塑料5 、焚烧工业废弃物6、吸烟7、炒菜做饭时厨房的烟气8、垃圾的腐烂释放出有害气体9、工厂有毒气体的泄漏10、居室装修材料缓慢释放出的有毒气体11、路面扬尘12、农业上喷洒有毒农药13、使用喷发胶等使用化学稀释剂的的产品14、复印机、电视等电器产生的有害气体15、硫的氧化物与氮的氧化物是形成酸雨的主要原因，所以要调整能源结构、减少直接使用煤、石油、天然气等石化燃料。工业生产中产生的废气经净化处理后才能向大气排放。16、臭氧层受到氟氯烃，氮的氧化物等气体的破坏。二氧化碳、臭氧、甲烷、氟氯烃等气体能产生“温室效应”，使全球变暖，对人类正常的生活带来很大的影响。要防止臭氧层继续遭到破坏，防止“温室效应”进一步增强，可以采取以下措施：一、节约能源，减少使用煤、石油、天然气等矿物燃料，更多地利用太阳能、风能、地热等洁净能源。限制并逐步停止氟氯烃的生产和使用，大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林、保护湿地等。17、厨房空气里既有燃料燃烧时释放出的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，又有煎炒食物时产生的气体和悬浮物（油烟）。所以要保持室内空气的流通，在厨房安装抽油烟机。新盖及新装修的居室也会有大量的有害气体，18、吸烟危害健康，同时也污染环境。19、大气污染的来源、危害、治理。主要污染物：二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等。来源：煤、石油的燃烧，矿石冶炼，汽车尾气，工业废气等。20、水污染的来源、危害、治理。主要污染物：无机物，碱、盐等，重金属耗氧物质，植物营养物质，石油，难降解有机物等。另外还有氰化物、酚类、病原体、放射性物质、悬浮固体物等等。来源：石油炼制、工业废水、生活污水、使用过农药、化肥的农田排水、降雨淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。21、居室污染的来源、危害及防治措施主要污染物：CO、CO2、SO2、NOx、NH3、醛类(如甲醛)、酚类、烟雾、烟尘、放射性稀有气体氡、电磁波、螨虫、细菌、病毒等。来源：煤、石油、液化气、天然气等的燃烧，煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾，烟草的燃烧，电器发出的电磁波，地毯中的螨虫，建筑装璜材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡，化妆品，日用化学品，家宠等22、电池中含有大量的重金属离子，会对水体、土壤造成污染比方说：“赤潮”与水体富营养化“赤潮”是一种危害巨大的自然灾害，它会造成水质恶化和鱼类的大量死亡。20世纪以来，赤潮在世界各地频频发生，日本的濑户内海是赤潮的高发区，仅1976年就发生了326次之多。我国近来也时有发生，其中以1989年黄骅海域赤潮事件最大，损失最重(达3亿元人民币)。1998年春天，又一股来势汹涌的赤潮横扫了香港海和广东珠江口一带海域。赤潮过处，海水泛红，腥臭难闻，水中鱼类等动物大量死亡。当地的各类养殖场损失惨重。据《经济日报》1998年5月3日报道，此次赤潮事件，香港渔民损失近1亿港元；大陆珍贵养殖鱼类死亡逾300吨，损失超过4000万元。一时间，各新闻媒体炒作纷纷，人们不禁要问，何为“赤潮”?它是如何发生的?赤潮的发生机理至今尚无定论。一般认为，适度的水温、 盐分、营养盐、促生质(促进藻类生长的物质)等各种因素都是赤潮生物的增殖因子。而水体富营养化亦即含氮磷营养盐的富集是赤潮发生的一个不可缺少的先决条件。水体富营养化并非新生事件，自然界一直都存在这一现象。所谓沧海变桑田，部分原因就在于水体富营养化。它使湖泊等先变为沼泽，最后变为草原和森林，但这是一个成千上万年的过程。如今人类的活动使之变得异常剧烈。大量含氮、磷肥料的生产和使用、食品加工、畜产品加工等工业废水和大量城市生活污水特别是含磷洗涤剂产生的污水未经处理或处理不达标准即行排放，成为当今水体富营养化过程的重要物质来源。水体中过量的磷、氮营养盐，成为水中微生物和藻类的营养，使得蓝、绿藻和红藻迅速生长，急剧繁殖。它们的繁殖、生长、腐败，引起水中氧气大量减少，导致鱼虾等水生生物大量窒息死亡。某些藻类甚至还会释放出一些有毒物质使鱼类中毒死亡。此外，由于死亡藻类分解时会放出一些CH4、H2S等气体，使海水变得腥臭难闻，水质恶化。这种由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染，叫做水体的“富营养化”。这种现象在海湾出现叫做“赤潮”，如果是发生在淡水中，又叫做“水华”。因此，水体富营养化是赤潮(或水华)的先兆，赤潮是水体富营养化的结果。这时需要着重说明的是合成洗涤剂，它由表面活性剂、增净剂等组成。表面活性剂在环境中存留时间较长，消耗水体中的溶解氧，对水生生物有毒性，能造成鱼类畸形。增净剂如磷酸盐，可使水体富营养化。那么，如何治理水体富营养化呢?最有效最简单的办法莫过于把含大量氮磷元素的废水堵截在进入天然水体之前。例如，禁止含磷洗涤剂的生产和使用，对城市工业和生活污水进行净化处理，往污水中加入Ca(OH)2和Al2(SO4)3等沉淀剂除去磷等等。愿人们的行为能防止水体富营养化，消除赤潮的威胁。 
大气污染主要是指大气的化学性污染。大气中化学性污染物的种类很多，对人体危害严重的多达几十种。我国的大气污染属于煤炭型污染①(如图)，主要的污染物是烟尘和二氧化硫，此外，还有氮氧化物和一氧化碳等。这些污染物主要通过呼吸道进入人体内，不经过肝脏的解毒作用，直接由血液运输到全身。所以，大气的化学性污染对人体健康的危害很大。这种危害可以分为慢性中毒、急性中毒和致癌作用三种。慢性中毒大气中化学性污染物的浓度一般比较低，对人体主要产生慢性毒害作用。科学研究表明，城市大气的化学性污染是慢性支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病的重要诱因。急性中毒在工厂大量排放有害气体并且无风、多雾时，大气中的化学污染物不易散开，就会使人急性中毒。例如，1961年，日本四日市的三家石油化工企业，因为不断地大量排放二氧化硫等化学性污染物，再加上无风的天气，致使当地居民哮喘病大发生。后来，当地的这种大气污染得到了治理，哮喘病的发病率也随着降低了。致癌作用大气中化学性污染物中具有致癌作用的有多环芳烃类(如3，4-苯并芘)和含Pb的化合物等，其中3，4-苯并芘引起肺癌的作用最强烈(如图)。燃烧的煤炭、行驶的汽车和香烟的烟雾中都含有很多的3，4-苯并芘。大气中的化学性污染物，还可以降落到水体和土壤中以及农作物上，被农作物吸收和富集后，进而危害人体健康。大气污染还包括大气的生物性污染和大气的放射性污染。大气的生物性污染物主要有病原菌、霉菌孢子和花粉。病原菌能使人患肺结核等传染病，霉菌孢子和花粉能使一些人产生过敏反应。大气的放射性污染物，主要来自原子能工业的放射性废弃物和医用X射线源等，这些污染物容易使人患皮肤癌和白血病等。②．水污染与人体健康河流、湖泊等水体被污染后(如图)，对人体健康会造成严重的危害，这主要表现在以下三个方面。第一，饮用污染的水和食用污水中的生物，能使人中毒，甚至死亡。例如，1956年，日本熊本县的水俣湾地区出现了一些病因不明的患者。患者有痉挛、麻痹、运动失调、语言和听力发生障碍等症状，最后因无法治疗而痛苦地死去，人们称这种怪病为水俣病。科学家们后来研究清楚了这种病是由当地含Hg的工业废水造成的。Hg转化成甲基汞后，富集在鱼、虾和贝类的体内，人们如果长期食用这些鱼、虾和贝类，甲基汞就会引起以脑细胞损伤为主的慢性甲基汞中毒。孕妇体内的甲基汞，甚至能使患儿发育不良、智能低下和四肢变形。第二，被人畜粪便和生活垃圾污染了的水体，能够引起病毒性肝炎、细菌性痢疾等传染病，以及血吸虫病等寄生虫疾病。第三，一些具有致癌作用的化学物质，如砷 (As)、铬(Cr)、苯胺等污染水体后，可以在水体中的悬浮物、底泥和水生生物体内蓄积。长期饮用这样的污水，容易诱发癌症。③．固体废弃物污染与人体健康固体废弃物是指人类在生产和生活中丢弃的固体物质，如采矿业的废石，工业的废渣，废弃的塑料制品(如图)，以及生活垃圾。应当认识到，固体废弃物只是在某一过程或某一方面没有使用价值，实际上往往可以作为另一生产过程的原料被利用，因此，固体废弃物又叫“放在错误地点的原料”。但是，这些“放在错误地点的原料”，往往含有多种对人体健康有害的物质，如果不及时加以利用，长期堆放，越积越多，就会污染生态环境，对人体健康造成危害。④．噪声污染与人体健康噪声对人的危害是多方面的：第一，损伤听力。长期在强噪声中工作，听力就会下降，甚至造成噪声性耳聋。第二，干扰睡眠。当人的睡眠受到噪声的干扰时，就不能消除疲劳、恢复体力。第三，诱发多种疾病。噪声会使人处在紧张状态，致使心率加快、血压升高，甚至诱发胃肠溃疡和内分泌系统功能紊乱等疾病。第四，影响心理健康。噪声会使人心情烦躁，不能集中精力学习和工作，并且容易引发工伤和交通事故。因此，我们应当采取多种措施，防治环境污染，使包括人类在内的所有生物都生活在美好的生态环3．环境污染对生物的影响，环境污染与“三致作用”环境污染往往具有使人或哺乳动物致癌、致突变和致畸的作用，统称“三致作用”。“三致作用”的危害，一般需要经过比较长的时间才显露出来，有些危害甚至影响到后代。①．致癌作用致癌作用是指导致人或哺乳动物患癌症的作用。早在1775年，英国医生波特就发现清扫烟囱的工人易患阴囊癌，他认为患阴囊癌与经常接触煤烟灰有关。1915 年，日本科学家通过实验证实，煤焦油可以诱发皮肤癌。污染物中能够诱发人或哺乳动物患癌症的物质叫做致癌物。致癌物可以分为化学性致癌物(如亚硝酸盐、石棉和生产蚊香用的双氯甲醚)、物理性致癌物(如镭的核聚变物)和生物性致癌物(如黄曲霉毒素)三类。②．致突变作用致突变作用是指导致人或哺乳动物发生基因突变、染色体结构变异或染色体数目变异的作用。人或哺乳动物的生殖细胞如果发生突变，可以影响妊娠过程，导致不孕或胚胎早期死亡等。人或哺乳动物的体细胞如果发生突变，可以导致癌症的发生。常见的致突变物有亚硝胺类、甲醛、苯和敌敌畏等。③．致畸作用致畸作用是指作用于妊娠母体，干扰胚胎的正常发育，导致新生儿或幼小哺乳动物先天性畸形的作用。20世纪60年代初，西欧和日本出现了一些畸形新生儿。科学家们经过研究发现，原来孕妇在怀孕后的30天～50天内，服用了一种叫做“反应停”的镇静药，这种药具有致畸作用。目前已经确认的致畸物有甲基汞和某些病毒等
环境污染化学是环境化学的组成部分，又称污染化学。它主要研究环境污染物在地球大气圈、水圈、土壤-岩石圈和生物圈中迁移转化的基本规律。环境污染化学的研究内容包括污染物在环境中的来源、扩散、分布、循环、形态、反应、归宿等各个环节。它的研究目的是为环境质量评价、分析监测和控制治理等方面的工作提供依据。环境污染化学是一门新兴的学科，它的范畴还没有公认的明确界限。一般可分为大气污染化学、水污染化学、土壤污染化学、生态污染化学等部分，分别研究大气、水体、土壤和生态系统等不同领域中的污染化学问题。环境物质历来是自然科学的重要研究对象。环境污染问题出现后，人们开始研究污染物质。起初，研究工作多集中于调查污染物的来源和排放状况，着重于探求处理和控制技术。从60年代开始，人们逐渐发现，污染物进入环境后，环境对污染物的作用、污染物对生态系统的效应、二次污染物的生成、污染物的迁移转化等等，都会对环境保护产生全局性影响。这些问题的提出促使环境污染研究面向自然环境，以便更深入地掌握污染物在环境中的迁移转化规律，这就推动了环境污染化学的形成和发展。环境污染化学的主要研究对象是人类在生产和消费活动中向环境排出的污染物，例如硫氧化物、氮氧化物、烟尘、挥发性烃、耗氧有机物、氮磷营养素、重金属、农药、多环芳烃、卤代烃、多氯联苯、放射性物质等。自然环境中有许多非污染性天然物质，如无机盐类、金属氧化物、粘土矿物、腐殖质等，以及各种物理因素(如光照、辐射)、气象、水文、地质、地理条件等，还可能有污染性的天然物质，这是污染物存在的环境背景。这种环境背景或者与污染物直接作用，或者给污染物以间接影响。因此，污染化学的研究对象实际应是由污染物及其环境背景共同构成的综合体系。自然环境是一个开放性体系，时刻有能量流和物质流传送所受的影响因素很多，而且经常变化，所以污染化学的研究对象是十分复杂的。污染物会在环境中发生迁移和转化。迁移包括来源、扩散、分布、循环等环节，转化则包括形态、反应、归宿等环节。表面看来，迁移好像只是变换空间位置的物理运动，而实际上它同污染物的转化交织在一起，相互依赖，相互促进，包含着复杂的化学内容，同时，生物对污染物的迁移和转化所起的作用，也都同化学反应过程密切相关。例如，大气污染物二氧化硫在大气中扩散迁移时，可被氧化成为三氧化硫，再遇到氨或金属氧化物时就会形成硫酸盐颗粒物。它随降水落到地面，受径流冲刷进入水体，成为沉积物。硫酸盐处于水底缺氧条件下，作为受氢体经硫酸盐还原菌作用，可以还原为硫化氢，再次进入大气。尽管这只是硫在环境中循环途径之一，但每一步骤都往往包含有物理化学或生物化学的反应。大气中二氧化硫的氧化包含着复杂的光化学反应，形成各种激发态，进行自由基反应，并存在非均相的界面吸附和催化过程。环境中污染物的循环常归纳为各种元素的循环。如碳、氧、氮、硫、磷以及各种金属等，都是以多变的形态和复杂的化学反应过程组成循环体系，通常称为生物地球化学循环。在污染化学研究中有相当一部分工作侧重在污染物的形态和分布方面。污染物的存在形态包括价态、化合态、结构态、结合态等。不同形态的污染物在环境中有不同的化学行为，并表现出不同的污染效应。例如，六价铬有强烈毒性，而三价铬毒性较弱；有机汞如甲基汞的毒性远远超过无机汞；666有七种异构体，而其中γ型有最强杀虫力；多环芳烃的致癌活性与其化学结构有相应关系；痕量污染物与不同载体的结合态往往决定其在环境中的迁移状况等等。污染物的分布，不只是指在环境空间的浓度分布，而且还指污染物不同形态、不同相态之间的分配。因为只根据污染物的总量，并不能确切掌握环境污染的实质。以汞为例，大气中的汞污染物主要来自含汞燃料的燃烧、含汞矿物冶炼和利用汞为原料进行生产的工厂的排放、还有来自土壤或水体中汞的挥发。它们以金属汞和氯化汞蒸汽、一甲基汞、二甲基汞以及颗粒态汞等形态存在。水体中的水溶性汞，不但有不同价态，而且能同多种无机和有机配位体形成络合物，在一定条件下又会生成硫化汞等沉淀物。汞还能同粘土矿物、腐殖质、金属水合氧化物等结合为颗粒态汞。在微生物或物理化学作用下，无机汞可转化为甲基汞。水生生物还能在体内蓄积汞，各种生物高分子常以巯基与汞结合。环境中汞的总量按一定比例在各种形态之间分配。阐明汞在环境中的分布，往往要涉及十几种甚至几十种不同的形态。为了掌握污染物在环境中转化的机理，需要阐明其化学的反应过程。自然环境中的影响因素复杂多变，只用一般的化学规律很难揭示反应的实质和全貌，在污染化学发展过程中，已陆续提出和探索了许多新的课题。例如，大气中的光化学反应和二次污染物的生成以及酸雨的形成，水体中溶液化学平衡和不平衡体系土壤和底泥中的界面化学反应，有机污染物在环境中的降解和生物氧化，有毒污染物在生物体内的酶化学反应等。污染物在均相或多相的环境体系中转移，经历各种物理化学过程，例如扩散、蒸发、凝结、吸附、离子交换、凝聚、絮凝、沉积、生物浓缩等，这些过程对污染物的空间位置或相态的变化都发生重要作用。在环境这个开放性体系中，污染物和背景物大多并不处于平衡状态，至多处于一种稳态，因而只用化学热力学是不能确切描述它们的反应过程的。化学动力学是污染化学的重要基础，大气中氮氧化物向硝酸盐气溶胶的转化，农药和有机化学品的化学氧化和光氧化，重金属在还原性水体中的甲基化，气溶胶和水溶胶的脱稳和絮凝等，都涉及化学动力学过程或催化过程。环境污染物的反应常在空气和水这些流动介质中进行，不可避免要受到流体状态的影响。近年来出现了一门新的学科——环境化学动态学，专门研究污染物在环境流体中的迁移转化历程，标志着污染化学日益走向理论化和模式化。污染化学的研究方法主要有直接测定、理论推算、模拟实验三种，每一种方法都不能充分反映环境体系的真实状况，因而总是互相补充，综合运用。污染化学的发展趋势，在深入分析方面可归纳为微量、微观、微粒，在综合推断方面可归纳为模型、模式和模拟。环境污染研究初期，主要关心的是含量较多的污染物。随着对污染效应的认识不断深入，注意力逐渐转向微量和痕量污染物，如化学致癌物、重金属、农药、富营养化物质等。对污染物的微观研究，是在原子、分子水平上进行鉴定、分析、观察，探索其形态结构、反应机理、转化过程和中间产物等。对污染效应的研究，是在分子生物学水平上，从分子结构方面以量子化学方法定量判断污染物的毒性或致癌规律。在微观研究中，广泛采用了红外光谱、x射线衍射、气相色谱—质谱联用、电子显微镜、电子能谱、激光探测等手段。研究表明，微量、痕量污染物大都是同环境中微细颗粒物(微粒)相结合，以微粒为载体而迁移，在微粒表面上转化。环境微粒物质在大气中的如飘尘、金属粉末，在水体中的如粘土矿物、金属水合氧化物、腐殖质、水藻、细菌等，构成各种分散体系。对这些微粒与微量污染物的相互作用进行界面胶体化学研究，成为污染化学的重要方面。近年来，对环境污染现象的宏观综合研究，首先是建立某种模型，把内在作用的化学机理以物理图象或方框图简明地表述出来。模型反映出的是定性关系，可据以判断环境污染现象的方向趋势，如果进一步用数学定量关系表达出来，就成为模式。污染化学模式除了用污染物浓度和环境条件等一般参数外，还常用分配系数、平衡常数、电化学位能、生成自由能、动力学常数等实验求定值。大气化学模式和水质化学模式的研究都已取得很大进展，成为污染化学研究的重要方向。为了确证提出的模型和模式，除直接观测外，还大量采用了模拟研究方法，主要有实验室模拟和电子计算机模拟，有时也进行现场模拟实验。目前，为模拟实验已研制出各种设备仪器系统、感知元件，并利用同位素示踪、荧光显示、激光测试等技术。此外，光化学烟雾室、环境风洞、水体水质模拟系统，以及综合的微宇宙生态系模拟实验场等成套设施均已问世。计算机模拟也提出了以渐近法综合求解多种物理化学反应的固定模拟程序。环境污染体系的模拟研究已成为十分活跃的领域
