环境化学教案

1、环境化学教案环境化学是研究有害化学物质在环境介质中的存在、特性、行为和效应的化学原理与方法的科学。本课程依次讲解大气、水、岩石（土壤）各圈层的环境化学之后，对典型污染物在各圈层之间的迁移转化规律做了专门论述。通过学习使学生了解环境化学在环境科学中和解决环境问题上的作用，环境化学研究的内容、特点和发展动向。使学生掌握主要环境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程，具备一定的处理实际环境问题的思路、方法和技术。第一章 绪论目的要求：目的是要求学生掌握对现代环境问题认识的发展以及对环境化学提出的任务 重点要求：1、了解环境化学的内容、作用及其地位。 2、了解环境化学各分支学科的发展动向。 3

2、、掌握环境污染物和化学污染物的分类及主要组成。 4、环境效应的基本概念。 5、环境污染物在环境各圈层的迁移转化过程（了解）。 时间安排：2学时 【讲解内容】 §1·1 环境化学一、环境问题 次生环境问题：生态破坏： 1、环境污染 2、可持续发展二、环境化学 1、环境化学的概念 2、环境化学的任务、内容及特点 3、环境化学的发展动向 （1）环境分析化学 各圈层环境化学 环境工程化学§1·2 环境污染物一、环境污染物的类别1、人类社会不同功能产生的污染物 工业 农业 交通运输 生活2、化学污染物 元素 有机氮化合物 无机物 有机卤化合物 有机化合物和烃类 有

3、机硫化合物 金属有机和准金属有机化合物 有机磷化合物 含氧有机化合物二、 环境效应及其影响因素1、环境物理效应 2、环境化学效应 3、环境生物效应 三、环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介1. 污染物的迁移与转化 2、迁移方式3、转化方式 4、污染物在多介质中的迁移、转化和循环 作业要求：第二章 大气环境化学目的要求：了解大气的层结结构，大气中的主要污染物，大气运动的基本规律。掌握污染物遵循这些规律而发生的迁移过程，特别是重要污染物参与光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理。了解描述大气污染的数学模式和酸雨、温室效应以及臭氧层破坏等全球性环境问题。本章重点：1、大气结构。大气中的主要污染物及

4、其迁移。 2、光化学反应基础。 3、重要的大气污染化学问题及其形成机制。 4、重要污染物参与光化学烟雾的形成过程和机理。教学难点：1、大气运动的基本规律。2、污染物遵循基本规律和发生的迁移过程。3、污染物参与光化学烟雾的形成过程和机理。时间安排：16学时【讲解内容】 §2·1 大气中污染物的转移第一节、大气的组成及其主要污染物一、大气的组成二、大气垂直分层:图1 大气温度的垂直分布 图2 大气密度的垂直分布大气垂直递减率三、基本气象要素 四、大气主要污染物第二节 大气中污染物的迁移辐射逆温层四 绝热过程与干绝热过程五 大气稳定度的判定六 影响大气污染物迁移的因素1、 风和大

5、气湍流的影响 2、天气形势和地理地势的影响2、§2·2 大气中污染物的转化一、 光化学反应基础1、 光化学反应过程什么是光化学反应？初级过程： A + h A*次级过程： 举例： HCl + h H + Cl H + HCl H2 + Cl Cl + Cl Cl22、 量子产率（简单介绍）3、 大气中重要吸光物质的光离解（1） 氧分子和氮分子的光离解O2 + h O + ON2 + h N + N（2） 臭氧的光离解O3 + h O + O2（3） NO2的光离解 NO2 + h NO + O（4） 亚硝酸和硝酸的光离解HNO2 + h HO + NOHNO2 + h H

6、+ NO2HNO3 + h HO + NO2（5） 二氧化硫对光的吸收SO2 + h SO2*（6） 甲醛的光离解H2CO + h H + HCOH2CO + h H2 + CO（7） 卤代烃的光离解CH3X + h CH3 + X二、 大气中重要自由基的来源1、 大气中HO和HO2自由基的浓度2、 大气中HO和HO2自由基的来源HO来源一： O3 + h O + O2O + H2O 2HOHO来源二： HNO2 + h HO + NO H2O2 + h 2HOHO2的来源： H2CO + h H + HCO H + O2 + M HO2 + M HCO + O2 HO2 + CO3、 R、R

7、O和RO2等自由基的来源大气中存在最多的烷基是甲基，主要来源是：CH3CHO + h CH3 + HCOCH3COCH3 + h CH3 + CH3CO烷基自由基：RH + O R + HORH + HO R + H2O甲氧基：CH3ONO + h CH3O + NO CH3ONO2 + h CH3O + NO2过氧烷基： R + O2 RO2三、 氮氧化物的转化1、 大气中的含氮化合物2、 氮氧化合物和空气混合体系中的光化学反应 NO2 + h NO + O O + O2 + M O3 + M O3 + NO NO2 +O23、 氮氧化物的气相转化（1） NO 的氧化 NO + O3 NO2

8、 + O2 NO + RO2 NO2 + RO NO + HO2 NO2 + HO NO + HO HNO2 NO + RO RONO（2） NO2的转化NO2 + HO HNO3NO2 + O3 NO3 + O2NO2 + NO3 N2O5（3） PANCH3CO + O2 CH3COOOCH3COOO + NO2 CH3COOONO24、氮氧化物的液相转化（补充内容）四、 碳氢化合物的转化1、 大气中主要的碳氢化合物2、 碳氢化合物在大气中的反应（1） 烷烃的反应 RH + HO R + H2O RH + O R + HO（2） 稀烃的反应 与HO发生加成反应和氢原子摘除反应3、 光化学烟

9、雾现象 什么是光化学烟雾（1） 光化学烟雾的日变化曲线 （2）烟雾箱模拟曲线4、 光化学烟雾形成的简化机制引发反应：NO2 + h NO + O O + O2 + M O3 + M NO + O3 NO2 + O2自由基传递反应： RH + HO RO2 + H2O RCHO + HO RC（O）O2 + H2O RCHO + h RO2 + HO2 + CO HO2 + NO NO2 + HO RO2 + NO NO2 + RCHO + HO2 RC（O）O2 + NO NO2 + RO2 +CO2终止反应：HO + NO2 HNO3 RC（O）O2 + NO2 RC（O）O2NO2 RC（

10、O）O2NO2 RC（O）O2 + NO25、 光化学烟雾的控制对策五、 硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染1、 二氧化硫的气相氧化（1） SO2的直接光氧化3SO2 + O2 SO4 SO3 + O或 SO2 + SO4 2SO3（2） SO2被自由基氧化 SO2与HO的反应 HO + SO2 HOSO2 HOSO2 + O2 HO2 + SO3 SO3+ H2O H2SO4 与其他自由基反应 CH3CHOO + SO2 CH3CHO + SO3 HO2 + SO2 HO + SO3 CH3O2 + SO2 CH3O + SO32、 二氧化硫的液相氧化3、 硫酸烟雾型污染六、 酸性降水1、 降水

11、的pH2、 降水pH的背景值3、 降水的化学组成（1） 降水的组成大气中固定气体成分 无机物 有机物 光化学反应产物 不溶物（2） 降水中的离子成分4、 酸雨的化学组成 SO2 + O SO3 SO3 + H2O H2SO4 SO2 + H2O H2SO3 HSO3 + O H2SO4 NO + O NO2 2NO2 + H2O HNO3 + HNO25、 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（3） 颗粒物酸度及其缓冲能力（4） 天气形势的影响七、 大气颗粒物1、 颗粒物的粒度及表面性质（1） 颗粒物的粒度分布总悬浮颗粒物 飘尘 降尘 可吸入粒子（2） 大

12、气颗粒物的三模态2、 大气颗粒物的化学组成（1） 无机颗粒物 （2） 有机颗粒物3、 大气颗粒物的去除过程（1） 干沉降（2） 湿沉降八、 温室气体和温室效应九、 臭氧层的形成与耗损1、 臭氧层形成与耗损的化学反应生成：3O2 + h 2O3消耗：O3 + h O2 + O O3 + O 2O22、 南极的臭氧洞现象§2·3 大气污染数学模式（补充内容）作业要求：第三章 水环境化学目的要求：了解天然水的基本性质，掌握无机污染物在水体中进行沉淀溶解、氧化还原、配合作用、吸附解吸、絮凝沉降等迁移转化过程的基本原理。了解天然水中的各类污染物的PE计算及PEPH图的制作。 教学重点

13、：1、无机污染物在水体中进行沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉淀的基本原理 2、计算水体中金属存在形态 3、pE计算 4、有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算方法教学难点：1、水中重要污染物存在形态及分布。2、染物在水环境中的迁移转化的基本原理。3、水质模型。时间安排：18学时【讲解内容】§3·1 天然水的基本特征及污染物的存在形态一、天然水体的基本特征1、天然水的组成（1） 天然水中的主要离子组成（2） 水中的金属离子（3） 气体在水中的溶解性 亨利定律（4） 水生生物2、天然水的性质（1） 碳酸

14、平衡 CO2 + H2O = H2CO3H2CO3 = HCO3 + H+HCO3- = CO32- + H+（2） 天然水中的碱度和酸度总碱度 = HCO3- + 2CO32- + OH- H+总酸度 = H+ + HCO3- + 2H2CO3 - OH- 二、水中污染物的分布和存在形态1、有机污染物农药 多氯联苯 卤代脂肪烃 醚类 单环芳香族化合物 苯酚类和甲酚类 酞酸酯类 多环芳烃 亚硝胺和其他化合物 2、金属污染物 镉 汞 铅 砷 铬 铜 锌 铊 镍 铍§3·2 水中无机污染物的迁移转化 一、颗粒物与水之间的迁移1、水中颗粒物的类别（1） 矿物微粒和黏土矿物 （2）

15、 金属水合化合物（3） 腐殖质（4） 水体悬浮沉积物（5） 其他2、水环境中颗粒物的吸附作用（1） 吸附等温线和等温式 H 型等温线 F型等温线 L型等温线（2） 氧化物表面吸附的配合模式3、沉积物中重金属的释放 诱发释放的因素 （1）盐浓度升高 （2）氧化还原条件的变化（3）降低pH （4）增加水中配合剂的含量二、水中颗粒物的聚集1、 胶体颗粒物凝聚的基本原理和方式 2、胶体颗粒絮凝动力学三、溶解和沉淀1、氧化物和氢氧化物： Me（OH）n（s） = Men+ + nOH- Ksp = Men+OH-n Men+ = Ksp/OH-n = KspH+n/Kwn Pc = Ksp npKw +

16、 npH2、硫化物： H2S = H+ + HS- HS = H+ + S2- H2S = 2H+ + S2- K12 = K1K2 如溶液中存在二价金属离子Me2+，则有： Me2+S2- = Ksp3、碳酸盐 4、水溶液中不同固相的稳定性四、氧化-还原1、电子活度和氧化还原电位 pE = pE0 + 1/n lg（反应物/生成物）2、天然水体的pE-pH图 3、天然水的pE和决定电位4、无机氮氧化物的氧化还原转化 5、无机铁的氧化还原转化6、水中有机物的氧化 五、配合作用1、配合物在溶液中的稳定性 2、羟基对重金属离子的配合作用3、氯离子对重金属的配合作用 4、腐殖质的配合作用5、有机配体

17、对重金属迁移的影响§3·3 水中有机污染物的迁移转化一、分配作用1、分配理论 2、标化分配系数 3、生物浓缩因子二、挥发作用1、亨利定律 2、挥发作用的双膜理论三、水解作用四、光解作用五、生物降解作用§3·4 水质模型一、氧平衡模型二、湖泊富营养化预测模型三、有毒有机污染物的归趋模型。作业要求：第四章 土壤环境化学目的要求：了解土壤的组成与性质，土壤的粒级与质地分组特性；了解污染物在土壤植物体系中迁移的特点、影响因素及作用机制。掌握土壤的吸附、酸碱和氧化还原特性，了解农药在土壤中的迁移原理与主要影响因素，以及主要农药在土壤中的转化规律与效应。 本章重点：

18、1、土壤的吸附 2、土壤的酸碱性 3、土壤的氧化还原特性 4、农药在土壤中的迁移原理与主要影响因素 5、农药在土壤中的转化规律教学难点：1、 土壤的粒级与质地分组特征。2、 污染物在土壤植物体系中迁移的特点、影响因素及作用机制。3、 土壤的吸附、酸碱和氧化还原特性。4、 农药在土壤中的迁移原理与主要影响因素，以及主要农药在土壤中的转归 规律与效应。时间安排：10学时【讲解内容】 §4·1 土壤的组成与性质一、土壤的组成1、 土壤由固体、液体和气体组成2、 土壤矿物质 原生矿物 次生矿物3、 土壤有机质4、 土壤水分5、 土壤中的空气二、土壤的粒级分组与质地分组1、 土壤矿物

19、质的粒级划分2、 各粒级的主要矿物成分和理化特性石块和石砾 沙砾 粘粒 粉粒3、 土壤质地分类及其特性三、土壤吸附性1、 土壤胶体的性质（1）土壤胶体具有巨大的比表面和表面能（2）土壤胶体的电性（3）土壤胶体的凝聚性和分散性2、 土壤胶体的离子交换吸附（1）土壤胶体的阳离子交换吸附影响吸附的因素：电荷数、离子半径及水化程度（2）土壤胶体的阴离子交换吸附四、土壤酸碱性1、 土壤酸度： 活性酸度 潜性酸度2、 土壤碱度3、 土壤的缓冲性能土壤溶液的缓冲作用 土壤胶体的缓冲作用对酸的缓冲作用 对碱的缓冲作用铝离子对碱的缓冲作用五、土壤的氧化还原性§4·2 污染物在土壤植物体系中的

20、迁移及其机制一、污染物在土壤植物体系中的迁移6、 污染物由土壤向植物体迁移的方式7、 影响重金属在土壤-植物体系中转移的因素（1） 植物种类（2） 土壤种类（3） 重金属形态（4） 重金属在植物体内的迁移能力二、植物对重金属污染产生耐性的几种机制1、 植物根系通过改变根际化学性状、原生质泌溢等作用限制重金属离子跨膜吸收2、 重金属与植物的细胞壁结合3、 酶系统的作用4、 形成重金属硫蛋白或植物络合素§4·3 土壤中农药的迁移转化一、土壤中农药的迁移8、 扩散（1） 土壤水分含量（2） 吸附（3） 土壤的紧实度（4） 温度（5） 气流速度（6） 农药种类9、 质体流动二、非离

21、子型农药与土壤有机质的作用1、 非离子型有机物在土壤-水体系的分配作用2、 土壤湿度对分配过程的影响三、典型农药在土壤中的迁移转化1、 有机氯农药（1） 滴滴涕 （2）林丹2、有机磷农药（1） 有机磷农药的非生物降解过程： 吸附催化水解 光降解（2） 有机磷农药的生物降解作业要求：第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性目的要求：掌握污染物质的生物富集、放大和积累；耗氧和有毒有机污染物质的微生物降解。 本章重点：1、 污染物的生物富集、放大和积累2、 耗氧和有毒有机物的微生物降解3、 元素的微生物转化4、 微生物对污染物的转化速率5、 毒物的毒性、联合作用、致突变、致癌及抑制酶活性教学难点：1

22、、 有关重要辅酶的功能。2、 有毒有机污染物质生物转化的类型。3、 耗氧和有毒有机污染物质的微生物降解。4、 若干元素的微生物转化。5、 微生物对污染物质的转化速率。6、 毒物的毒性、联合作用和致突变、致癌及抑制酶活性等作用。时间安排：10学时【讲解内容】 §5·1 物质通过生物膜的方式一、 生物膜的结构；利用示意图讲解生物膜的结构提示：1 生物膜是流动变动的复杂体2 蛋白质的生理功能：载体作用，转运膜内外物质 催化作用，如酶能量转换作用3 膜孔：带极性，含水的微小孔道二、 物质通过生物膜的方式共5种：膜孔滤过、被动扩散、被动易化扩散、主动转运及胞吞和胞饮1、 膜孔滤过 动

23、力：膜两侧静水压及渗透压限制条件：直径小于膜孔 水溶性物质2、 被动扩散脂溶性物质顺浓度梯度（高低）扩散通过生物膜。3、 被动易化扩散（物质+特异蛋白质载体）高浓度物膜生（物质+特异蛋白质载体）低浓度该过程受载体及其数量制约，呈现特异性选择4、 主动转运与被动易化扩散相反特征：消耗代谢能量，特异性选择5、 胞吞和胞饮提示：物质与膜上特定蛋白质亲和膜的表面张力改变 膜外包或内陷进入膜内固体 胞吞 液体 胞饮小结：1 物质的脂溶性、水溶性、解离度、分子大小会影响其通过生物膜 2 营养物质和代谢物质以被动易化扩散和主动转运进入生物膜 3 大多数物质以被动扩散方式通过生物膜§5·2

24、 污染物质在机体内的转运一、 吸收（以下介绍的是在人体内的转运）1、吸收：机体外 体膜 血液2、吸收的途径（1） 消化管（主要途径）方式：被动扩散 吸收部位：小肠、胃（2） 呼吸管（大气污染物）吸收部位：肺泡污染物通过方式：被动扩散 肺泡 滤过 毛细血管（3） 皮肤 被动扩散 表皮 真皮 血液 毛细管壁膜脂溶性污染物如酚、尼古丁、马钱子碱等易被皮肤吸收。二、 分布 吸收污染物 血液 机体组织 返回 血液 代谢产物污染物的转运方式：被动扩散1、 不同组织污染物的分布特点 2、污染物质与血浆蛋白的结合三、 排泄排泄是指污染物及其代谢物向机体外转运过程。主要部位：肾、肝、胆、肠、肺、外分泌腺。1、

25、肾排泄 2、胆汁排泄 3、肠肝循环四、 蓄积指吸收大于排泄（或转化） 蓄积发生时，污染物的分布相对集中，主要集中在以下部位：血浆蛋白、脂肪组织、骨骼。小结：毒物吸收、分布、排泄、蓄积图解 呼 吸 摄 吸皮肤胃和肠道肺和肺泡 出 入 入 收 肝胆汁 血液和淋巴系统肾和膀胱骨 脂肪毒物储存 尿§5·3 污染物质的生物富集、放大和积累一、生物富集生物富集的概念：非吞食方式蓄积污染物，使其在机体内浓度超过周围环境浓度 BCF= Cb/Ce 影响BCF的因素 物质性质 生物特性 环境因素富集速率的计算：BCF = Cf/Cw=Ka/Ke说明在一定条件下生物浓缩系数有一阈值，此时水生生

26、物富集达到动态平衡。富集体机理：污染物在水和生物脂肪两相间的分配前提：较高的脂溶性，较低水溶性，难降解，通过生物膜的方式是被动扩散二、生物放大生物放大的概念：高营养级生物吞食低营养级生物蓄积污染物，浓度随营养级数提高而增大。表达：BCF 结果：Cf > Ce注解：生物放大并不是在所有条件下都发生三、生物积累生物积累的概念：注意与生物富集的区别-多了食物链这一获取污染物的渠道表达：BCF 积累速率： Ci = Cwi + Ci即：积累浓度 = 水中摄取浓度 + 食物链传递的浓度反映的是在生物积累达到平衡时，生物富集和生物放大的相对贡献§5·4 污染物质的生物转化污染物质

27、在环境中的三大转化途径： 化学转化、光化学转化、生物转化一、 生物转化中的酶1、 酶的成分：蛋白质， 底物 酶促反应2、酶催化的特点： 专一性高 效率高 外界条件温和3、酶催化反应类型氧化还原 转移化学基团 水解裂解 异构 合成4、单成分酶和双成分酶二、若干种重要辅酶2、 FMN和FAD 即：黄素单核苷酸 和 黄素腺嘌呤二核苷酸是一类氧化还原辅酶，传递氢原子3、 NAD+和NADP+ 即：辅酶I 和辅酶II是一类氧化还原辅酶，传递氢原子4、 辅酶Q（泛醌）CoQ 氧化还原辅酶，传递氢原子5、 细胞色素酶系辅酶 铁卟啉，传递电子5、辅酶A CoASH， 传递酰基 三、生物氧化中的氢传递过程 生物

28、氧化主要是去氢氧化，1、 有氧氧化中以分子氧为直接受氢体的递氢过程 举例：2、 有氧氧化中分子氧为间接受氢体的递氢过程 举例：3、 无氧氧化中底物中间产物作氢受体递氢过程 举例：4、 无氧氧化无机含氧化合物作受氢体递氢过程 举例：四、耗氧有机污染物质的微生物降解简介：生物降解的概念：有机物通过生物氧化及其他生物转化，变成更小更简单的分子彻底降解，不彻底降解耗氧有机污染物1、 糖类的微生物降解 糖类的通式：Cx（H2O）y分类：单糖、二糖、多糖糖类降解总的结果：有氧条件下：二氧化碳和水 无氧条件下：有机酸、醇、二氧化碳降解过程： TCA循环（有氧），生成二氧化碳和水多糖 单糖 丙酮酸 有机酸、二

29、氧化碳、醇（无氧）2、 脂肪的微生物降解（1） 脂肪水解成脂肪酸和甘油（2） 甘油转化成丙酮酸（3） 脂肪酸的转化有氧条件下，经ß-氧化，最后进入TCA循环无氧条件下，转化成为有机酸、醇、二氧化碳3、 蛋白质的微生物降解（1）蛋白质 氨基酸 脂肪酸4、 甲烷发酵五、有毒有机污染物转化类型1、 氧化反应（1） 混合功能氧化酶加氧氧化C=C 环氧化 C羟基化 氧脱烃硫脱烃、硫氧化及脱硫 N脱烃、氮氧化及脱氮（2） 脱氢氧化（3） 氧化酶氧化2、 还原反应（1） 加氢还原 （2）硝基还原（2） 偶氮还原 （4）脱氯还原3、 水解反应4、 结合反应（1） 葡萄糖醛酸结合 （2）硫酸结合 （3

30、）谷胱甘肽结合六、有毒有机污染物的微生物降解先绍以下内容：生物转化的复杂性影响因素：酶的种类 酶的分布 外界影响条件每种物质的转化途径包含一系列连续反应转化途径多样、交错确定一种物质的生物转化，通常需要通过实验进行。1、 烃类 以有氧氧化占绝对优势（1）正烷烃末端氧化（即羟基化），其中次末端和双端氧化是次要的两种情况。正烷烃 醇 醛 脂肪酸 TCA CO2 + H2O对于甲烷，情况稍有变化，需要有专一微生物。（2）稀烃a 饱和末端氧化，经与正烷烃相同途径，形成不饱和脂肪酸b 双键环氧化， 开环 二醇 脂肪酸（3）苯第一步：双醇中间产物儿茶酚第二步：形成有机酸第三步：进入TCA 循环形成二氧化碳

31、和水。能够降解苯及苯系物的菌种的介绍：小结：烃类降解的难易顺序a 稀烃 > 烷烃 > 芳烃 > 多环芳烃 > 脂环烃b 正构烷烃 > 异构烷烃c 直链烷烃 > 支链烷烃d 烷基苯 > 多环化合物 > 苯2、 农药（1）苯氧乙酸类 以 2，4-D 乙脂为例（2）对硫磷七、氮及硫的微生物转化1、 氮的微生物转化（1） 环境中氮的形态：分子氮、有机氮、无机氮（2） 相互转化作用种类：同化 氨化 硝化 反硝化 固氮（3） 转化过程2、 硫的微生物转化（1） 硫在环境中的形态：单质硫、无机硫、有机硫（2） 有机硫的微生物降解（3） 硫化（4） 反硫化八、重

32、金属元素的微生物转化1、 Hg（1） 在环境中的形态：无机汞、有机汞（2） 毒性：有机汞 > 金属汞 > 无机汞（3） 汞的生物甲基化在好氧或厌氧条件下,水体底质中某些微生物能使二价无机汞盐转变为甲基汞和二甲基汞的过程.涉及的酶: 甲基钴氨素(甲基维生素B12)甲基化途径的图解:(4) 还原作用 ( 生物去甲基化 )2、 As(1) 存在形态: 无机砷, 有机砷(2) 毒性(3) 砷的微生物甲基化(4) 去甲基作用(5) 三价与五价之间的转化九、污染物质的生物转化速率生物转化速率有两个方面的内容：一是微生物体外的酶促反应速率，另一个是微生物本身对生物转化速率的贡献。1、 酶促反应的

33、速率（1） 米氏方程（2） 影响酶促反应速率的因素酸度 温度 抑制剂2、 微生物反应的速率（1） 微生物反应的速率方程（2） 影响反映速率的因素化学结构 微生物体内的酶 共代谢 环境条件温度 酸度 养分 溶解氧§5·5 污染物质的毒性一、毒物1、 毒物的概念2、 毒物的相对性3、 毒物的作用部位4、 刺激性、腐蚀性、窒息性、致突变、致癌、致畸、致敏二、毒物的毒性1、 影响毒性的因素 2、 毒物的剂量半数有效剂量 半数有效浓度三、毒物的联合作用1、 协同作用 2、相加作用3、 独立作用 4、拮抗作用四、毒作用的过程1、吸收 分布 代谢转化 排泄2、受体改性，引起生化效应4、

34、病理生理反应，出现致毒症状五、毒作用的生物化学机制1、 酶活性的抑制（1） 有机化合物与酶共价结合（2） 重金属离子与含巯基的酶结合（3） 某些金属取代金属酶中的Zn（II）2、 致突变作用（1） 基因突变转换 颠换 插入与缺少（2） 染色体突变（3） 常见致突变污染物：亚硝胺类、苯并芘等3、 致癌作用（1） 化学致癌物的分类方法（2） 致癌机制 引发阶段 促长阶段4、 致畸作用（1） 作用因素 （2）致畸机制作业要求：第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应目的要求：了解这些典型污染物的来源、用途和基本性质，掌握它们在环境中的基本转化、归趋规律与效应。 本章重点：汞、砷、有机卤代物、多环

35、芳烃和表面活性剂在环境中的基本转化、归趋规律与效应。教学难点：1、 重金属汞、准金属砷在各圈层中的转归与效应。2、 有机卤代物、多环芳烃、表面活性剂等有机污染物在各圈层中的转归与效应。时间安排：8学时 【讲解内容】 §6·1 重金属元素重金属污染的特点：不能被微生物分解，容易在生物体内富集，某些可转化为毒性更强的金属有机化合物。 提示：重金属元素在环境污染领域中概念与范围不严格。一、汞1、 环境中汞的来源、分布与迁移（1） 自然分布（2） 工业来源（3） 存在形态2、汞的甲基化与去甲基化（见第五章第八节）3、汞在环境中的循环（1） 第一种途径 示意图：（2） 第二种途径 示

36、意图：4、汞的生物效应（1） 与有机配体基团结合（2） 毒性大的原因（3） 甲基汞中毒的阈值二、砷1、来源与分布 自然源 工农业源2、砷在环境中的迁移转化 存在形态 生物甲基化与还原3、生物效应 三价无机砷三、铅1、 来源与分布2、 毒性3、 生化效应 铅的解毒四、镉1、 分布与来源2、 毒性3、 被工业包围的港湾河口地区，底泥中的镉和锌的污染4、 生化效应§6·2 有机污染物一、有机卤代物1、卤代烃（1） 种类与分布（2） 来源（3） 转化 在对流层中的转化 在平流层中的转化2、多氯联苯（1） 结构与性质（2） 来源与分布（3） 迁移转化 光化学分解 生物转化（4） 多氯

37、联苯的毒性与效应 毒性 污染控制二、多环芳烃（1） 结构与性质（2） 来源和分布（3） 迁移和转化 光解 微生物降解补充内容：多环芳烃的分离与富集大气飘尘中多环芳烃的分离富集 水体中多环芳烃的分离富集三、表面活性剂1、 概念2、 表面活性剂的分类（1） 阴离子表面活性剂 （3）阳离子表面活性剂（2） 两性表面活性剂 （4）非离子表面活性剂3、 表面活性剂的结构和性质（1） 亲水性 （3）亲水集团的相对位置（2） 分子大小的影响 （4）疏水基团的影响4、 来源、迁移和转化5、 降解6、 表面活性剂对环境的污染与效应补充内容：污水中表面活性剂的去除。作业要求：第七章 有害废物及放射性固体废物目的要

38、求：了解废物中的有害化学成分，掌握核工业中放射性固体废物的主要类型与其所含的主要放射性核素，了解放射性核素对人体伤害的类型和生化机制。 本章重点：有害废物及具有特点的放射性固体废物的污染化学，有害废物的判定原则和进入环境的途径。教学难点：1、核工业中放射性固体废物的主要类型与其所含的主要放射性核素。2、放射性核素的地下迁移以及放射性对人体损害的类型和生化机制。时间安排：8学时 【讲解内容】 §7·1 固体废物及分类什么是固体废物？分类：1、矿物固体废物 2、工业固体废物 3、城市垃圾 4、农业固体废物5、放射性固体废物§7·2 有害废物一、 有害废物及判

39、定 固体废物浸出毒性鉴别标准 半致死剂量二、 有害废物中的有害成分三、 有害废物的迁移途径及其危害1、 进入土壤的途径及对土壤的污染2、 进入大气的途径及对大气的污染 3、 进入水体的途径及对水体的污染4、 进入人体的途径及对人体的危害§7·3 放射性固体废物一、放射性的基本概念1、放射性核素2、放射性衰变及其类型衰变 衰变 + 衰变 电子俘获 衰变3、放射性衰变速率方程及放射性活度4、辐射量及其单位照射率与照射量率 吸收剂量与吸收剂量率 剂量当量与剂量当量率5、环境放射性的来源二、放射性固体废物1、放射性固体废物的分类2、代表性核工业放射性固体废物的主要类型3、放射性核素

40、的地下迁移速率三、核辐射对人体的损害1、核辐射损害的类型 躯体效应与遗传效应 随机性效应与非随机性效应2、 影响辐射损害的因素3、 辐射损害的生化机制 机体内水的辐照产物 辐射致生物膜脂质过氧化 辐射致癌作业要求：教材：戴树桂主编，环境化学（第一版），高等教育出版社，2004年。参考书：1 邓南圣等主编，环境化学教程，武汉大学出版社，2000年。2 刘兆荣等主编，环境化学教程，化学工业出版社，2003年。3 唐孝炎等主编，大气环境化学，高等教育出版社，1990年。水环境化学课后习题1、是非题(对的在括号内填“+”号，错的填“-”号)(1) 两种分子酸HX溶液和HY溶液有同样的pH值，则这两种酸

41、的浓度(单位：mol/dm3)相同。(    )    (2) 0.01mol/dm3NaCN溶液的pH值比相同浓度的NaF溶液的pH值要大，这表明CN-的Kb值比F-的Kb值要大。(    )    (3) 由HAc-Ac-组成的缓冲溶液，若溶液中c(HAc)c(Ac-)，则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。(    )    (4) PbI

42、2和CaCO3的溶度积均近似为10-9，从而可知两者的饱和溶液中Pb2+的浓度与Ca2+的浓度近似相等。(    )    (5) MgCO3的溶度积Ksp=6.82×10-6，这意味着所有含有MgCO3的溶液中，c(Mg2+)=c(CO32-)，而且c(Mg2+)·c(CO32-)=6.82×10-6mol2/dm6。(   ) 2、选择题(将正确答案的标号填入空格内)(1) 往1dm3、浓度为0.10mol/dm3HAc溶液中加入一些NaAc

43、晶体并使之溶解，会发生的情况是。(A) HAc的Ka值增大    (B) HAc的Ka值减小 (C) 溶液的pH值增大    (D) 溶液的pH值减小(2) 设氨水的浓度为c，若将其稀释1倍，则溶液中c(OH-)为_。(A) 1/2c   (B) 1/2Kb·c   (C) Kb·c/2   (D) 2c (3) 下列各种物质的溶液浓度均为0.01mol/kg，按它们的渗透压递减的顺序排

44、列是_。(A) HAc-NaCl-C6H12O6-CaCl2 (B) C6H12O6-HAc-NaCl-CaCl2 (C) CaCl2-NaCl-HAc-C6H12O6 (D) CaCl2-HAc-C612O6-NaCl(4) 设AgCl在水中，在0.01mol/dm3CaCl2中，在0.01mol/dm3NaCl中以及在0.05mol/dm3AgNO3中的溶解度分别为s0、s1、s2和s3，这些量之间的正确关系是_。() s0s1s2s3    (B) s0s2s1s3 () s0s1= s2s3    (D) s