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环境化学经典浓缩考场必备材料 作者： 日期：14 个人收集整理 勿做商业用途1.环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。2。有害化学物质即环境污染物：进入环境后使环境的正常组成和性质发生变化,这种变化会直接或间接地有害于人类,这样的物质称为环境污染物 3.环境污染：由于人为因素使环境的构成或状态发生变化,环境素质下降,从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件，就叫环境污染.4.环境容量：在人类生存和自然生态不致受害的前题下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。5。环境效应：自然过程或人类的生产生活活动会对环境造成污染和破坏,从而导致环境系统的结构和功能发生变化.6。环境化学效应：在各种环境因素的影响下，物质间发生化学反应产生的环境效应 ，分为土壤盐碱化 地下水硬度增高 光化学烟雾 地下水污染 酸雨造成土壤酸化、建筑物受腐蚀7。环境物理效应：由物理作用引起的环境效应，包括 噪声 地面沉降 热岛效应 温室效应 大气能见度降低11。 对流层特点：气温随高度升高而降低：大气降温率0.6k/100m；垂直方向对流，上冷下热，有利于污染扩散；逆温（上热下冷)易发生污染事件；12.平流层特点:同温层：对流层的下层，大约25km以下，气温保持不变或稍有上升； 大约25km以上，温度随高度升高而升高平均递增率为 1.4K/km，到平流层顶,温度接近015.停留时间：某种组分在进入大气后到被清除之前在大气中停留的平均时间称为平均停留时间或（存在时间、寿命） 大气中的总贮量Mi / Fi 或者Ri 16.停留时间意义：某组分的停留时间越长，表明该组分在离开大气或转化成其它物质以前，在环境中存留的时间也越长；某组分的停留时间越长，表明该组分在大气中的储量相对于输入（出）来说是很大的，即使人类活动大大改变了该组分的的输入（出）速度，对其总量的影响也不明显；若组分停留时间越短，其输入（出）速率的改变就对总贮量很敏感.17。环境本底值:指自然环境在未受污染的情况下，各种环境要素中的化学元素或化学物质的基线含量，又叫环境背景值。19.形成的物理化学条件：氮氧化合物和碳氢化合物存在、有引起光化学反应的紫外线、烃类特别是烯烃的存在 自然条件：大气相对湿度较低 夏、秋季（气温2432）晴天20.总悬浮颗粒物 （TSP）：标准大容量颗粒采样器在滤膜上收集的颗粒物总质量(mg/m3），粒径一般小于100um，尤以10um以下的为最多。21。可吸入颗粒物：通常粒径10um以下的颗粒物称为PM10,易于通过呼吸过程进入呼吸道。22.分配理论:在壤-水体系中土壤对非离子性有机化合物的吸着主要是溶质的分配过程，这一分配理论，即非离子性有机化合物可通过溶解作用。23.分配系数：非离子性有机化合物可通过溶解作用分配到土壤有机质中,并经过一定时间达到分配平衡,此时有机化合物在土壤有机质和水中含量的比值称为分配系数25.生长代谢特点：有机毒物可以象天然有机化合物那样作为微生物的生长基质;微生物可以对有毒物质进行彻底的降解矿化作用；具有去毒效应、对环境威胁小。26.共代谢：有机污染物不能单独作为微生物唯一的碳源和能源,必须有另外的化合物存在提供能源或碳源时,该有机物才能被降解；共代谢在那些难降解的化合物代谢过程中其重要作用；特点不提供微生物体任何能量,不影响种群多少27。同晶置换：在黏土矿物的形成过程中，常常发生半径相近的离子取代一部分铝（)或硅（）的现象,即同晶替代作用P204。如Mg2+、Fe3+等离子取代Al3+，Al3+取代Si4+，同晶替代的结果，使黏土矿物微粒具有过剩的负电荷.此负电荷由处于层状结构外部的K+、Na+等来平衡.这一特征决定了黏土矿物具有离子交换吸附等性能。富营养化：是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，鱼类及其他生物大量死亡的现象。生物浓缩因子（BCF）：有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度之比，定义为生物浓缩因子。土壤背景值:是指一定区域内自然状态下未受人为污染影响的土壤中重金属元素的正常含量.大气稳定度:大气稳定度是指气层的稳定程度，或者说大气中某一高度上的气块在垂直方向上相对稳定的程度。环境污染物:进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质。迁移:污染物在环境中所发生的空间位移及其引起的富集、分散和消失的过程谓之污染物的迁移。转化：是指污染物在环境中通过物理、化学或生物作用改变存在形态或转变为另一物质的过程.温室效应:大气中的二氧化碳吸收了地面辐射出来的红外光，把能量载流于大气之中,从而使大气温度升高的这种现象。敏化光解：水体中存在的天然物质被阳光激发,又将其激发态的能量转移给化合物而导致的分解反应。生物富集：是指生物通过非吞食方式，从周围环境（水、土壤、大气)蓄积某种元素或难降解的物质，使其在机体内浓度超过周围环境中浓度的现象大气中污染物的迁移:是指由污染源排放出来的污染物由于空气的运动使其传输和分散的过程。吸附等温线：水体中颗粒物对溶质的吸附是一个动态平衡过程，在固定的温度条件下,当吸附达到平衡时，颗粒物表面上的吸附量(G）与溶液中溶质平衡浓度（C）之间的关系,就用吸附等温线来表达。酸性降水：指通过雨、雪、雾和冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程,最常见的就是酸雨。这种降雨过程称为湿沉降。PH小于5。6的降雨称为酸雨。5。0作为PH值界限.环境化学研究的内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态；潜在有害物质的来源，以及它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应机制和风险性；有害物质已造成影响的缓慢和消除以及防止产生危害的方法和途径。环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。大气稳定度：大气中某一高度上的气块在垂直方向上相对稳定的程度.环境化学的发展动向:国际上较为重视元素的生物地球化学循环及其耦合的研究；重视化学品安全评价；重视臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。我国主要以有机污染为主的水质污染;以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染;工业有毒有害废弃物和城市垃圾对大气、水和土地的污染等。举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程:化学污染物可分为:元素、无机物、有机化合物烃类、金属有机和准金属有机合物、含氧有机合物、有机氮化合物、有机卤化物、有机硫化物、有机磷化物九类。转运消除:污染物质在机体内运动过程包括 吸收、分布、排泄和生物转化。前三者称转运，而排泄与生物转化又称为消除。影响迁移的因素:浓度、大气运动（空气的机械运动即风和）、逆温现象、污染源本身特性。天气形势和地理地势的影响：海陆风、城郊风、山谷风。局部环流.近地面层的逆温：辐射逆温、平流逆温、融雪逆温、地形逆温。自由大气的逆温：乱流逆温、下沉逆温、锋面逆温。乱流：1、动力乱流：有规律的水平运动的气流遇到起伏不平的地形扰动产生;2、热力乱流：起因于地表温度与地表面附近的温度不均一，近地面空气受乱热膨胀而上升,随之上面的冷空气下降而形成乱流。自由基：外层有未成对电子的分子、原子或基团。特点：1、自由基的外层未成对电子对外来电子有很强的亲和反应，具有氧化还原2、链式反应的倾向.污染物在大气中的反应:光解、氧化还原、酸碱中和以及聚合等。自由基的发生一般在键能最薄弱的地方。光化学反应:是分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应。初级反应:化学物质吸收光量子形成激发态物种A+hv=A*。分子接收光量子可能产生能量跃迁：电子跃迁、电子振动、电子转动。次级过程是在初级过程中反应物、生成物之间进一步发生的反应。光化学第一定律：1、光子的能量大于化学键时，才能引起光解。2、分子对某特定波长的光要有特征吸收光谱，才产生光化学反应。光化学第二定律:分子吸收光的过程是单光子过程.光化学烟雾：是含有氮氧化合物和碳氢化合物等一次污染物得大气，在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。1943年，在美国的洛杉矶型烟雾，特征是烟雾呈蓝色，具有强氧化性，刺激人的眼睛,伤害植物叶子，是大气能见度降低，形成条件是大气中有氮氧化物和碳氢化合物，温度较低，有强的阳光照射。生产的二次污染物有O3,PAN。H2O2、醛等.光化学烟雾的控制对策：1、控制反应活性高的有机物的排放 2、控制O3的浓度，加化学抑制剂3、控制链式反应的中间产物。硫酸烟雾型污染：由于煤燃烧排放出来的SO2颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气现象。当日光强的时候排放较快，特点是发生在冬季，气温低，温度高，日光弱。也叫伦敦烟雾，来源有火山排放，工业排放，H2S、S等.SO2的转化首先是SO2氧化成SO3，随后SO3被水吸收而生产硫酸，从而形成酸雨或硫酸烟雾。1、SO2的直接氧化 激发态的SO2主要以三重态的形式存在,单重态不稳定。2、SO2被自由基氧化 如HO HO2 RO RO2 RC（O)O2SO2转化成SO3主要靠猛、铁、氨的催化而加速,硫酸烟雾是还原烟雾，是还原型混合物。,污染物主要是颗粒物、SO2、硫酸雾等，燃料是煤,冬季 4度以下,湿度高，日光弱，臭氧浓度低白天夜间连续,对呼吸道有刺激作用，严重导致死光化学烟雾：发生较晚：1943年，美国洛杉矶，污染物主要有碳氢化合物，NOx，O3，PAN,醛类。燃料：汽油，煤气，石油.季节在夏秋,气温较高24度以上，湿度低，日光弱,臭氧浓度高,出现在白天,毒性：对眼和呼吸道有强刺激作用。O3等氧化剂有强氧化破坏作用，严重时可导致死亡。酸雨降水:1气体组分：NO2、HNO3、SO2-气体干沉降。2.直径：（0。1-2。0um）NH4NO3和(NH4）2SO4-颗粒物干沉积.3.沉积:云中水滴 离子SO4 NO3 NO2 SO3 NH3 分子SO2 NO2 HNO3-云下洗脱过程。酸雨的组成：硫酸 和硝酸 大气中的SO2和NOx经氧化后溶于水形成硫酸、硝酸和亚硝酸,这是PH降低的主要原因。大气颗粒物中Mn、Cu、V等是酸性气体氧化的催化剂.飞灰中的氧化钙，土壤中的碳酸钙,天然和人为来源的NH3以及其他碱性物质都可使降水中的酸中和,对酸性降水起缓冲的作用。影响酸雨形成的因素：1、酸性污染物的排放及其转化条件2。、大气中的氨 主要来源是有机物分解和农田施用的含氮肥料的挥发。3、颗粒物酸度及其缓冲能力 颗粒物对酸雨的形成有两方面的作用：所含的金属可催化SO2氧化成硫酸；对酸雨起中和作用.4、天气形势的影响.酸雨的的破坏：1.、水体破坏，生态系统被破坏;2、土壤酸化，植物死亡；3、降落过程中带来重金属。控制措施：1、控制污染物的排放；2、加强监测，采取措施3、政策 法律约束 加强宣传 教育。臭氧的形成和消耗：1.臭氧层破坏的机理：臭氧消除的途径：一、臭氧光解的过程：O3O2+O 该过程是臭氧层能够洗手来自太阳的紫外辐射的根本原因，但很快又会形成O3，O3不能被真正的消除。能够是平流层O3真正被消除的反应为：O3+O2O2由于人类活动的影响，水蒸气、氮氧化物、氟氯烃等进入平流层，在平流层形成HOx、NOx、CLOx等活性基团，加速臭氧的消除。（1）平流层中NOx对臭氧的影响A、来源：N2O的氧化 B、超音速 亚音速飞机的排放 C、宇宙射线的分解 B、NOx清除臭氧的催化循环反应 NO+O3-NO2+O2 NO2+ONO+O2 O3+O-2O2 C、NOx的消除. 由于NO和NO2都溶于水，被下沉的气流带到对流层时，随对流层的降水被消除，是主要的消除方式。 在平流层层顶紫外线的作用下，NO可以光解(2）、平流层HOx对臭氧的影响 A、来源：来源于甲烷、水蒸气和氢气与激发态原子氧的反应，激发态原子氧是O3光解产生的 B、HOx清除O3 的催化循环反应 H+O3OH+O2 OH+O-H+O2 C、HOx的消除 1、自由基复合反应 2、与NOx的反应（3)、平流层CLOx对O3的破坏影响 A、来源：1、甲基氯的光解 2、氟氯甲烷的光解3、氟氯甲烷与O（1D）的反应 年B、CLOx对O3 的催化循环CL+O3-CLO+O2 CLO+O-CL+O2个人收集整理，勿做商业用途个人收集整理，勿做商业用途C、CLOx的消除 平流层中形成HCL大气颗粒物：气溶胶体系：各种固体或液体微粒均匀地分散在空气中形成的一个庞大的分散体系。气溶胶体系中分散的各种粒子称为大气颗粒物.来源：天然来源：地面扬尘、海海浪溅出的浪沫、火山灰、森林火灾燃烧物等。人为来源:燃料燃烧过程中形成的煤灰、飞灰等、汽车排放出来的含铅化合物、矿物燃料燃烧排放出来的SO2在一定条件下转化的硫酸盐粒子。 大气颗粒物的消除：干沉降和湿沉降.干沉降:颗粒物在重力作用下沉降,或与其他物体碰撞后发生的沉降.湿沉降：通过降雨、降雪等使颗粒物从大气中去除的过程.是去除大气颗粒物和痕量气态污染物的有效方法。湿沉降为主。 大气颗粒物：按其粒径大小可分为：1、总悬浮颗粒物2、飘尘3、降尘4、可吸入粒子。大气颗粒物三种重要的表面性质：成核作用、粘合和吸着。组成：离子成分（硫酸和硝酸及其颗粒物）、痕量元素(重金属和稀有金属）、有机成分.有机颗粒物是大气中的有机物质凝聚而形成的颗粒物。（烷烃、烯烃、芳烃和多环芳烃).大气颗粒物的三种模型：粗粒子模型、积聚模型、Aitken核膜解决：1、干沉降或促使随雨水下降2、工厂设备控制排放（静电吸附)3、植树造林 化学需氧量（COD）：氧化水中有机物质及其他的还原型物质所需化学氧化剂的量。mg/L。溶解氧（DO)：溶解于水中的分子态氧mg/l。生物需氧量（BOD）:好氧条件下水中有机物被微生物所氧化,在一定期间内所消耗的溶解氧量。Mg/l.总需氧量（TOC）:水中有机物完全氧化所需氧的量。 水质指标：水样中除水分子外所含杂质的种类和数量或浓度。包含物理指标、化学指标、生物学指标和放射性指标。生物学指标：细菌、藻类、大肠杆菌.化学指标：电导率、PH值、碱度、氧化还原电位、硬度、无机酸度。物理指标:温度、臭味、色度。浊度、透明度、悬浮物、天然水中的主要离子组成有K Na Ca Mg HCO3 NO3 CL SO4八大离子。亨利定律：一种气体在液体中的溶解度正比于液体所接触的该气体的分压。X（aq）=Kp水中污染物的分布和存在形态：水中污染物的划分:耗氧污染物、致病污染物、合成有机物、植物营养物、无机物及矿物质、土壤岩石等冲刷下来的沉积物、放射性物质、热污染。一.有机污染物1、农药（有机氯和有机磷）。有机氯农药属于难以被化学降解和生物降解，在环境中滞留时间较长,具有较低的水溶性和高的辛醇水分配系数，故很大一部分被分配到沉积物有机质和生物脂肪中.有机磷农药和氨甲基酸脂农药与有机氯农药相比,较易被生物降解，滞留时间短土壤中和地表水的降解速率较快,杀虫力较高。当含量高时，有机质含量高的沉积物和脂肪含量高的水生物也会吸收大部分.2 多氯联苯（PCBs)化学稳定性和热稳定性较好，被广泛用于变压器和电容器的冷却剂、绝缘材料、耐腐蚀涂料等。PCBs极难溶于水,不易分解，极易溶于有机溶剂和脂肪，具有高的辛醇水分配系数，能强烈分配带沉积物有机质和生物脂肪中。3。氯代脂肪烃。大多数属挥发性化合物，在大气中进行光解。在地表水中能进行生物化学降解，与挥发速率相比，降解速率是很慢的.在水中的溶解度高，辛醇水分配系数低。4.醚类.双-（氯甲基)醚、双(2氯甲基）醚、双-（2-氯异丙基）醚、2氯乙基乙烯基醚、双-（2-氯乙氧基）甲烷.辛醇水分配系数低。5。单环芳香族化合物。在地表水中主要是挥发，然后光解，多存在有机质和脂肪内.6.苯酚类和甲酚类 7、酞酸酯类 8、多环芳烃类（PAH) 9、亚硝胺和其他化合物本文为互联网收集,请勿用作商业用途个人收集整理,勿做商业用途二。.金属污染物 我国重点监测 Cd Hg Pb Cr As1.镉 工业含镉废水的排放，大气镉尘的沉降和雨水对地面的冲刷，都可使镉进入水体，镉是水迁移性元素,除硫化镉外，其他的都溶于水,在水体中主要以隔离子存在.水体中悬浮物和沉积物对镉有较强的吸附能力.水生生物对镉有很强的富集能力,很容易被水吸收。镉主要存在于骨骼中，排除途径就是和蛋白质结合排出体外，日本的痛痛病。2。汞 生产汞的厂矿、有色金属冶炼，使用汞的生产部门的污水排放。水体中主要以汞离子、甲基汞、氢氧化汞等存在。甲基汞和亚甲基汞有剧毒,甲基汞有很强的亲脂性，极易被水生生物吸收。日本著名的水俣病就是使用含有甲基汞的鱼造成的。3。铅 矿山开采，金属冶炼、汽车废气、燃煤、油漆等。天然水体中主要以二价铅离子存在，含量和形态受CO3/SO4/OH/CL等含量的影响。铅在大气中以颗粒物返回蔬菜表面。水体中悬浮颗粒物和沉积物对铅有强烈的吸附作用，因此铅化合物的溶解度和水中固体物质对铅的吸附作用是导致天然水中铅含量低,迁移能力小的重要因素。4。砷 岩石风化、土壤侵蚀、火山作用及人类活动，常见形态As，H3AsO3,H3AsO4,在工业中，无机砷化合物为主。有机砷毒性低于无机态砷.5。铬 冶炼、电镀、制革、印染等工业含铬废水的排放，主要以三价铬离子和六价铬酸根存在，三价铬大多被底泥吸附转为固态,少量溶于水，迁移能力弱；六价铬在水体中以溶解状态存在，迁移能力强.六价铬毒性大于三价铬。水中六价铬，可先被有机物还原成三价铬，然后被悬浮物强烈吸附而沉降到底部颗粒物中.本文为互联网收集，请勿用作商业用途个人收集整理，勿做商业用途三.。水中营养元素及水体富营养化1.水中营养元素 N、P、C、O、Fe、Mn、Zn等。通常使用N/P值的大小来判断湖泊的富营养状态，当N/P100时属于贫营养湖泊状态，当小于10时，则认为属于富营养状态。2。水体富营养化。富营养化是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水踢，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降，鱼类及其他生物大量死亡的现象。发生机理：1、流域污染物排入湖泊是湖泊富营养化发生的最关键因素之一。2、水中化学平衡发生变化.3、湖泊生态遭到严重破坏，生物群落发生明显变化。4、湖泊内源营养物质的释放。四.水中无机污染物的迁移转化。 无机污染物主要通过沉淀溶解、氧化还原、配合作用、胶体形成、吸附解吸、等物理化学作用。污染物得迁移转化机理：1、重力作用2、盐析、3、沉淀4、胶体。静水沉降:斯托克斯定律.水环境中颗粒物的吸附作用:吸附：某一介质表面，某种物质的浓度升高。溶质在介质表面层浓度升高的现象。水环境中胶体颗粒的吸附作用大体分为表面吸附、离子交换吸附、专性吸附。胶体具有巨大的比表面和表面能，因此固液界面存在表面吸附作用,胶体表面积愈大,所产生的表面吸附能也愈大，胶体的吸附作用也越强，属于物理吸附。由于环境中大部分胶体带负电荷，容易吸附各种阳离子，在吸附过程中,胶体每吸附一部分阳离子，同样也放出等量的其他阳离子，这叫做阳离子交换吸附,属物理化学吸附.离子交换吸附受浓度、价电子数、吸附剂类型等影响。专性吸附是指吸附过程中，除了化学键的作用外，有加强的憎水键和范德华力和氢键起作用，在水环境中,配合离子、有机离子、有机高分子、和无机高分子的专心吸附作用特别强烈。水体中颗粒物对溶质的媳妇是一个动态的过程，在固定的温度条件下，当达到平衡时,颗粒物表面的吸附量和溶液中溶质的平衡浓度之间的关系，可用吸附等温线表示。常见的吸附等温线有H型、F型、L型。沉积物中重金属释放的因素:1、盐浓度升高2、氧化还原条件的变化3、降低Ph4、增加水中配合剂的含量.水中颗粒物的聚集:凝聚：由电介质促成的聚集。絮凝：有聚合物促成的聚集。异体凝聚理论：如果两个电荷符号相异的胶体微粒接近时，吸引力总是占优势；如果两颗粒电荷符号相同但电性强弱不等,则位曲线上的能峰高度总是取决于荷电较弱而电位较低的一方，因此在异体凝聚时，只要其中一种胶体的稳定性甚低而电位达到临界状态，就可以发生快速凝聚，而不论另一种胶体的电位高低如何。天然水环境和水处理过程中，颗粒聚集方式:压缩双电层凝聚、专属吸附凝聚、交替相互凝聚、边对面絮凝、第二极小值絮凝、聚合物黏结架桥絮凝、无机高分子絮凝、絮团卷扫絮凝、颗粒层吸附絮凝、生物絮凝。溶解和沉淀：溶解和沉淀是污染物在水环境中迁移的重要途径。沉积的影响因素：1、溶解性组分发生化学沉淀2、胶体颗粒凝聚沉淀3、颗粒状物质发生物理性重力沉降4、水体等温蒸发致使其中溶解性盐类过饱和析出。天然水的总含盐量：TDS=Ca+Mg+Na+K+HCO3+SO4+CL+NO3决定电位：若某个单体系的含量比其他体系高得多，则此时该单体系电位几乎等于混合体系的PE，称之为决定电位。在一般的天然水环境中，溶解氧是决定电位物质，而在有机物累积的厌氧环境,有机物是决定电位物质。配合作用:水中金属污染物以配合物形态存在，天然水体中重要的无机配体有OH CL CO3 HCO3 F S等。天然水体中配合物的特点:1、大多配合物稳定存在水中2、OH CL配体的竞争配位作用,影响金属难溶盐的溶解度3、金属离子和不同配位体的配位作用，改变其化学形态和特性。重金属在天然水体中主要以腐殖酸的配合物存在.腐殖酸本身的吸附能力强。腐殖酸的作用：1、腐殖酸对水体中重金属的配合作用影响重金属对水生生物的毒性。再用氯化作用消毒原始饮用水的过程中，腐殖质的存在,可以形成可疑的致癌物质-三卤甲烷（THMS)。因此在氯化作用中，应尽可能除去腐殖质.2.腐殖酸是一种光敏剂，有利于促进发生氧化反应，使水中部分有机物经光化学氧化反应而降解。3。它可以和水体中NO3 SO4 PO4和氨基三乙酸等反应,构成水中各种阴阳离子的复杂性。键合水中的有机物，影响其迁移分布.水中有机污染物的迁移转化：有机污染物在水环境中的迁移转化取决于有机污染物的本身的性质以及水体的环境条件.一般经吸附作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解等进行迁移转化。分配作用：分配系数：有机物在土壤有机质和水中含量的比值。有机物在土壤中的吸着存在两种主要的机理:1、分配作用 吸附等温线是线性的，与表面吸附位无关，只与有机质的溶解度有关。2。、吸附作用，在非极性有机溶剂中,土壤矿物质对有机物的表面吸附作用与干土壤矿物质对有机质的表面吸附作用，前者靠范德华力,后者靠各种化学键：氢键、离子偶极键、配位键及哌键.其等温线是非线性的并存在吸附竞争，放出大量的热。生物浓缩因子：有机毒物在生物体内的浓度与在水中有机物浓度之比。1、 挥发作用：有机物质从溶解态转入气相的一种重要迁移过程。2、 水解作用：有机物与水之间的重要反应。有机物的官能团x和OH的交换。在环境中，可能发生水解的官能团类有烷基卤、酰胺、胺、氨基甲酸酯、羧酸酯、环氧化物、膦酸酯、磷酸酯磺酸酯、硫酸酯.水解可以改变反应分子，但不能总是生成低毒产物.3、 光解反应 有机物真正的分解过程，不可逆地改变了反应分子。光解分三类：第一类：直接光解，直接吸收太阳能进行分解 第二类：敏化光解物质被阳光激发，激发态的能量转移给化合物而导致的分解 第三类氧化反应光量子产率;分子被活化后,可进行光反应，也可能通过光辐射的形式进行“去活化”再回到基态，进行光化学反应的光子和吸收总光子数之比。光敏化作用：一个光吸收分子可能将它的过剩能量转移到一个接受体分子，导致接受体反应。4、 生物降解作用 有机物生物降解存在两种：生长代谢和共代谢模式。土壤污染的特点：形成的复杂性、发生的隐蔽性、治理难、恢复的长期性、毒性的缓效性、诊断的特殊性。土壤胶体吸附高价金属,与有机污染物形成络合物。土壤的基本环境机能：1、培育植物 2、推动物质循环3、保存水资源4、防止灾害、5自净能力6、土壤退化土壤的自净作用：进入土壤的污染物，在土壤矿物质、有机质和土壤微生物的作用下，经过一定化学、物理、生物化学反应,降低浓度,改变形态，从而消除污土壤环境容量：在一定条件下，环境对污染物的容纳量。自净作用的最大限度，土壤背景值。前提：保证产品质量，生物学性质，环境不被污染。三大体系：植物、水(不引起次生污染）、微生物(保持良好的生物体系）体系。土壤污染物的来源：1、废水、废气、废渣2、其他污染环境的迁移3、农药残留 化肥4、某些元素富集和矿床周围。主要的污染物：农药、化肥、重金属.污染物种类;1有机物质2、氮素、磷素化学肥料3、重金属4、放射性元素45、有害微生物.土壤重金属形态:水溶态、交换态、络合、螯合和其他形态。影响重金属在土壤中的迁移转化因素;1、土壤的理化性质：PH(PH高，金属有效性低）、土壤质地、土壤的氧化还原电位(Eh低，有效性高)、土壤中有机质含量、阴离子和阳离子的组成、土壤微生物。2.重金属的种类、浓度、及其在土壤中的存在形态;重金属对植物的伤害程度，首先取决于重金属的存在形态，其次才取决于该元素的数量.3、植物的种类、生长发育期 4、复合污染 5、施肥 五. 主要重金属在土壤中的积累和迁移转化:1。镉 土壤表层015cm处积累,主要以CdCO3 Cd（PO4）2 Cd(OH）2的形态存在，不同土壤吸附顺序:腐殖质土重壤质土壤质土砂质冲积土。来源,冶炼厂，电池，电镀厂，磷肥.0.010。7mg/kg，日本的镉米事件。2.铜 铜矿、含铜农药、印刷电路板.影响光合，人缺铁，在肝脏中积累。在土壤中主要在表层积累。，在酸性土壤中，淋溶迁移。3。铅 含铅汽油、铅锌矿开采。影响光合，贫血，高血压，智力衰退.4。铬 小于80mg/kg，炼钢厂，铬矿,电镀，颜料，合金，油漆.毒性；腐蚀皮肤，造血障碍,对种子，幼苗的伤害最大。5.砷 有色金属开采，土法炼砷，含砷农药。0-195mg/kg,低浓度有刺激作用，高浓度茎叶受害，皮肤癌。亚砷酸毒性高于砷酸.酸性环境下以还原态存在，有效性高。As2O3 As2O5。6。汞 0。06mg/kg，日本雄县水俣病,在心肺中积累，导致神经损伤.来源于金属矿，生产含汞制品、蓄积土壤表层。在转化为金属汞和甲基汞才被植物吸收。在植物给部分的分布是根茎叶种子.土壤中农药的迁移转化：主要方式是通过扩散和质流运动等。在这两个过程中,农药的迁移运动可以蒸汽和非蒸汽的方式进行。1.扩散：由于热能运动引起分子的不规则运动而使物质分子发生转移的过程。扩散既能以气态进行，也能以非气态发生。影响农药在土壤中扩散的因素主要是土壤含水量、吸附（酸性农药的吸附比碱性农药要强，主要是范德华力和其他物理作用)、孔隙度（孔隙度降低，扩散系数降低）、温度（温度升高的总效应是扩散系数增大)及农药种类（不同农药扩散行为不同）、气流速度（影响农药的挥发).2.质流运动 土壤有机质含量增加，农药在土壤中的渗透度减小。增加土壤粘土矿物的含量，也可减小农药的渗透。非离子型农药与土壤有机质的租用有分配作用和吸附作用。吸附作用：分子力，溶解作用，低吸附热，线性,非竞争吸附和 溶解度。分配作用：范德华力化学键,高吸附热，非线性,竞争吸附。水分含量多时，农药的分配与水分有关，分配与吸附同时进行。 典型农药在土壤中的迁移转化：1.有机氯农药 美国于在1973年停止使用，我国在1984年停止使用.A、DDT 无色结晶，在115-120度加热15小时性质仍很稳定，在190度以上开始分解，DDT挥发性小，不溶于水,易溶于有机溶剂和脂肪。DDT在土壤中生物降解主要按还原、氧化和脱氯化氢等机理进行。B林丹 六六六,含丙体六六六99以上的六六六称林丹，在日光和酸性条件下很稳定，但遇碱会发生分解，失去杀虫作用.六六六易溶于水，故可从土壤和空气中进入水体。由于挥发性较强，亦可随水蒸气进入大气。还能在土壤生物内积累。广泛存在于土壤、水体、大气中。与DDT相比，六六六具有较低的积累性和持久性.大写最初产物是无氯环乙烯。2。有机磷农药 按结构可分为磷酸酯、硫代磷酸酯、膦酸酯、硫代膦酸酯、磷酰胺和留待磷酰胺。有机磷农药比有机氯农药容易降解，但有机磷农药的毒性较高，大部分对生物体内胆碱酯酶有抑制作用。有机磷农药多为液体，一般难溶于水，而易溶于乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂.不同的有机磷农药挥发性差别很大。有机磷农药的非生物降解：吸附催化水解，光降解微生物转化农药的方式:去毒作用（微生物降解，降低消除毒性）、活化作用、结合、复合或加成作用、改变毒性。微生物在农药转化中的作用：矿化作用、共代谢作用、生物化学反应。 污染物在机体内的转运：污染物质在机体内的转运过程包括吸收、分布、排泄、生物转化。前三者称转运，排泄和生物转化称消除。1。吸收是污染物质从机体外，通过各种途径通透体膜进入血液的过程。吸收途径主要是机体的消化道、呼吸道和皮肤.消化道是吸收污染物质最主要的途径。2.分布是指污染物被吸收后或其代谢转化物形成后，由血液转送至机体各组织，与组织成分结合，从组织返回血液,以及再反复等过程.3.排泄是污染物质及其代谢物质向机体外的转运过程。4。蓄积机体长期接触某污染物质，若吸收超过排泄及其代谢转化，则会出现该污染物质在机体内逐增的现象。蓄积量是吸收，分布、代谢转化和排泄各量的代谢和.富集：指生物通过非吞食方式,从周围环境(水、土壤、大气）蓄积某种元素或难降解的物质，使其在机体内浓度超过周围环境中浓度的现象。生物富集用生物浓缩系数表示。 影响生物浓缩系数的因素：1、物质性质方面的主要影响因素是降解性、脂溶性和水溶性。一般,降解性小,脂溶性高，水溶性低的物质，生物浓缩系数高;反之则低.2、在环境条件方面的影响因素包括温度、盐度、水硬度、PH、氧含量和光照状况。3、生物特征方面的影响因素有生物种类、大小、性别、器官、生物发育阶段等.富集速率是生物对其吸收速率、消除速率及由生物机体质量增长引起的物质稀释速率的代数和。 生物放大：指在同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质,使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。生物放大的程度也用生物浓缩系数。 生物累积:生物从周围环境和食物链蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体中的浓度超过周围环境中的浓度的现象。 生物转化：物质在生物作用下经受的化学变化。 生物降解：污染物质在生物体内，在生物作用下,浓度和毒性降低的过程。 生物转化中的酶：特点：1、催化专一性高2、催化效率高3、酶催化需要温和的条件。酶根据反映类型分六大类:氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶、合成酶.在双成分酶催化反应时，一般是辅酶起传递电子、原子或某些化学基团的功能，酶蛋白起着催化专一性和催化高效率的功能。辅酶的成分是金属离子、含金属的有机化合物和小分子的复合有机物. 若干重要辅酶的功能：1.FMN 和FAD 辅酶FMN和FAD分别是黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸。在酶促反映中具有传递氢原子的功能。2。NAD和NADP 辅酶NAD和NADP分别是辅酶一和辅酶二，依次是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的缩写。酶促反应中起传递氢的作用.3.辅酶Q 辅酶Q又叫泛醌,是某些氧化还原酶的辅酶,在酶促反应中担任传递氢的任务。4。细胞色素酶系的辅酶 主要是细胞色素b、c1、c、a、a3等几种。辅酶都是铁卟啉。5.辅酶A（CoASH） 是转移酶的辅酶酶促反应中起着传递酰基的功能。 生物氧化中氢的传递过程：1.有氧氧化中以分子氧为直接受氢体的氢传递过程。2.有氧氧化中分子氧为间接受氢体的氢传递过程。 耗氧有机污染物质的微生物降解：生物降解:有机物质通过生物氧化以及其他的生物转化，可以变得更小、更简单的分子.1。糖类的微生物降解A、单糖水解成单糖B单糖酵解成丙酮酸C、丙酮酸的转化,2。脂肪的微生物降解A、脂肪水解成脂肪酸和甘油B、甘油的转化C、脂肪酸的转化 有氧氧化条件下,饱和脂肪酸经过酶促-氧化途径变成脂酰辅酶A和乙酰辅酶A.乙酰辅酶A进入三羧酸循环.如果原酸碳原子数为偶数,则脂酰辅酶A陆续转变为乙酰辅酶A；如果原酸碳原子数为奇数，则脂酰辅酶A,产物中除乙酰辅酶A外还有甲酰辅酶A。3.蛋白质的微生物降解A、蛋白质水解成氨基酸B、氨基酸脱氨脱羧成脂肪酸 蛋白质中含有硫的氨基酸有半胱氨酸、胱氨酸和蛋氨酸，它们在有氧的氧化下还可形成硫酸，在无氧的条件下还有硫化氢产生。有毒有机污染物质的生物转化类型：有机毒物的生物转化主要类型有氧化、还原、水解和结合等。1。氧化反应类型 A、混合功能氧化酶加氧氧化B脱氢酶脱氢氧化 伴随氢原子或电子转移C氧化酶氧化 伴随氢原子或电子转移，以分子氧为直接受氢体的酶类。2还原反应类型A、可逆脱氢酶加氢还原 B硝基还原酶还原C偶氮还原酶还原D还原脱氯酶还原3。水解的类型A羧酸酯酶使脂肪族水解B芳香族酶使芳香族水解C膦酸酯酶使膦酸酯水解D酰胺酶使酰胺水解4 若干重要结合反应类型A葡萄糖醛酸结合由于具有羧基和多个羟基,结合物具有高度的水溶性，有利于排出体外。葡萄糖苷酸的生产，可避免有机毒物对RNA和DNA等大分子的损伤，起到解毒作用.B硫酸结合 形成硫酸酯后的结合物极性增加，容易排出体外，起到戒毒的作用.体内硫酸酯酶的活性较强,形成的硫酸酯结合物较易被酶解而脱去硫酸盐.C.谷胱甘肽结合 在相应转移酶的催化下谷胱甘肽中半胱氨酸及乙酰辅酶A的乙酰基，将以N-乙酰半胱氨酸基形式加大有机卤化物、环氧化物、强酸酯等亲电化合物的碳原子上，形成巯基尿酸结合物。降解速度：烯烃烷烃芳香烃环境生物效应：环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果.8.各圈层的环境化学：大气环境化学 水环境化学 土壤环境化学 环境生态学9。三大环境热门话题:全球气候变化 酸沉降 臭氧损耗10. 大气温度（密度）层结：大气的温度和（密度）在垂直方向的分布。13。源：大气组分产生的途径和过程 汇：指大气组分从大气中去除的途径和过程14。源强：进入大气的组分输入速率（Fi) 汇强：从大气输出组分的速率为(Ri）24.水中有机污染物的迁移转化：吸附作用 挥发 水解 光解生物富集 生物降解环境生物效应：环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果环境中的三大主要转化类型生物转化、化学转化和 光化学转化 污染物在环境中的迁移主要有机械迁移、物理化学迁移和生物迁移 三种方式。物理