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环境化学

第一章绪论

第一节环境化学一、环境问题二、环境化学第二节环境污染物一、环境污染物类别二、环境效应及其影响原因三、环境污染物在环境各圈迁移转化过程介绍1/872/87表1－1环境化学分支学科划分注：①“环境生态学也可列为平行另一个分支学科研究领域分支学科环境分析化学环境有机分析化学环境无机分析化学各圈层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化学①环境工程化学大气污染控制化学水污染控制化学固体废物污染控制化学3/874/87第二章大气环境化学第一节大气中污染物迁移一、大气温度层结和密度层结二、辐射逆温层三、气块绝热过程和干绝热递减率四、大气稳定度五、影响大气污染物迁移原因5/876/877/878/879/87第二节大气中污染物转化一、光化学反应基础1光化学反应过程2量子产率3大气中主要吸光物质光离解10/8711/8712/8713/87二、大气中主要自由基起源

1.大气中HO和HO2自由基浓度2.大气中HO和HO2起源3.R、RO和RO2等自由基起源14/8715/8716/87三、氮氧化物转化

1大气中含氮化合物2氮氧化物气相转化17/87四、碳氢化合物转化

1大气中主要碳氢化合物2碳氢化合物在大气中反应18/87表2－3HO、O与烷烃反应速度常数烃类速度常数(2.98×108min－1)HOO甲烷乙烷丙烷正丁烷环己烷16.5443180057001.2×1040.01761.3712.332.411719/87五、光化学烟雾

1光化学烟雾2光化学烟雾形成简化机制3光化学烟雾控制对策20/8721/8722/8723/87六、硫氧化物转化及硫酸烟雾型污染1二氧化硫气相氧化2二氧化硫液相氧化3硫酸烟雾型污染24/8725/87表2－6伦敦型烟雾与洛杉矶烟雾比较

项目伦敦型洛杉矶型概况污染物燃料气象条件季节气温湿度日光臭氧浓度出现时间毒性发生较早(1873)，至今已屡次出现颗粒物、SO2、硫酸雾等煤

冬季低(4℃以下)高弱低白天夜间连续对呼吸道有刺激作用，严重时造成死亡发生较晚(1946)，发生光化学反应碳氢化合物、NOx、O3、PAN、醛类等汽油、煤气、石油

夏秋高(24℃以上)低强高白天对眼和呼吸道有强刺激作用。等氧化剂有强氧化破坏作用，严重可造成死亡26/87七、酸性降水1降水PH2降水PH背景值3降水化学组成4酸雨化学组成5影响酸雨形成原因27/87表2－7世界一些降水背景点pH值

地点样本数PH值平均值中国丽江Amsterdan(印度洋)Porkflot（阿拉斯加）Katherine(澳大利亚)Sancarlos(委内瑞拉)St.Georges(大西洋百慕大群岛)28026164014675.004.924.944.784.814.7928/87表2－8国外部分地域降水化学成份(μmol/L)注：本表摘自唐孝炎，1990。SO42NO3-Cl-NH4+Ca2+Mg2+Na+K+H+PH瑞典Sjoangen1973-197534.53118316.53.5153524.30美国HubbardBrook1973-197455501222516621143.94美国Pasadena1978-197919.53128213.53.5242394.41加拿大Ontario4519102111.55－－114.96日本神户19.52439197.53－－404.429/87表2－9国内部分城市降水化学成份(μmol/L)SO42NO3-Cl-NH4+Ca2+Mg2+Na+K+H+PH贵阳市区1982-1984205.5218.278.9115.628.310.126.484.54.07重庆市区1985-198616429.925.2152.2135.211.414.77.8751.44.29广州市区1985-198613723.939.485.498.48.725.722.616.74.78南宁市区1985-198628.88.4815.745.819.90.911.89.618.334.74北京市区1981136.650.32157.4141.192－140.942.310.166.80天津市区1981158.929.2183.1125.6143.5－175.259.20.556.2630/87表2－9国内部分城市降水化学成份(μmol/L)注：本表摘自唐孝炎，1990。SO42NO3-Cl-NH4+Ca2+Mg2+Na+K+H+PH贵阳市区1982-1984205.5218.278.9115.628.310.126.484.54.07重庆市区1985-198616429.925.2152.2135.211.414.77.8751.44.29广州市区1985-198613723.939.485.498.48.725.722.616.74.78南宁市区1985-198628.88.4815.745.819.90.911.89.618.334.74北京市区1981136.650.32157.4141.192－140.942.310.166.80天津市区1981158.929.2183.1125.6143.5－175.259.20.556.2631/87表2－15我国部分地域降水酸度和主要离子含量(μmol/L)

项目重庆贵阳市区贵阳郊区北京市区PHH+SO42-NO3-Cl-NH4+Ca2+Na+K+Mg2+4.17314221.515.381.450.517.114.815.54.094.91739.58.963.374.59.89.521.74.718.641.715.65.126.122.58.24.96.76.80.1613750.31571419214140－32/87表2－16降水中离子浓度比较

注：本表摘自王晓蓉，1993。①北京和天津城区数据平均值。

②重庆铜元局和贵阳喷水池数据平均值。

地点Σ(Ca2++NH4++K+)Σ(SO42-+NO3-)非酸雨（1981）①酸雨（1980）②非酸雨(瑞典)酸雨(瑞典)419.6209.68.744.39335.2329.53.323.2633/87表2－18气态氨测定结果

(注：本表摘自王德春，1988。)

地域地点日期NH3(µL/m3)样品酸雨区贵阳重庆成都1984.91984.91985.91.75.14.816122非酸雨区北京天津1984.71984.74422.810434/87图2-2235/87八、大气颗粒物

1颗粒物粒度及表面性质2大气颗粒物化学组成3大气颗粒物去除过程36/87图2-2337/87图2-2438/87九、温室气体和温室效应

十、臭氧层形成与损耗

1臭氧层形成与损耗化学反应2南极臭氧洞现象39/87图2-2940/87第三章水环境化学

第一节天然水基本特征及污染物存在形态一、天然水基本特征二、水中污染物分布和存在形态41/87表3－125℃时一些气体在水中亨利定律常数气体KH[mol/(L·Pa)]气体KH[mol/(L·Pa)]O2O3CO2CH4C2H4H2H2O21.26×10-89.16×10-83.34×10-71.32×10-84.84×10-87.80×10-97.01×10-1N2NONO2HNO2HNO3NH3SO26.40×10-91.97×10-89.74×10-84.84×10-42.076.12×10-41.22×10-542/87表3－2水在不一样温度下分压T(℃)0510152025pH2O(×105Pa)0.006110.008720.012280.017050.023370.03167T(℃)3035404550100pH2O(×105Pa)0.042410.056210.073740.095810.123301.013043/87图3－244/87表3－445/87第二节水中无机污染物迁移转化一、颗粒物与水之间迁移二、水中颗粒物聚集三、溶解和沉淀四、氧化和还原五、配合作用46/87表3－5水合氧化物对金属离子专属吸附与非专属吸附区分注：本表摘自陈静生主编，1987。项目非专属吸附专属吸附发生吸附表面净电荷符号金属离子所起作用吸附时发生反应发生吸附时体系PH值吸附发生位置对表面电荷影响－反离子阳离子交换>零电位点扩散层无－、0、＋配位离子配位体交换任意值内层负电荷降低，正电荷增多47/87图3－448/87图3－849/87图3－950/87图3－1151/87图3－12

52/87图3－13

53/87图3－1454/87图3－1755/87图3－1856/87图3－1957/87图3－2058/87图3－2159/87乙二胺二齿配体60/87图3－2261/87图3－2362/87表3－9腐殖酸配合物稳定常数起源LgKCaMgCuZnCdHg泥煤3.65－3.81－7.858.294.83－4.57－18.3－湖水Celyn湖Balal湖3.953.564.003.269.839.305.145.254.57－19.419.3河水Dee河Conway河－－－－9.489.595.365.41－－19.721.9海湾底泥海湾污泥3.654.653.603.504.093.508.8911.378.89－5.875,274.95－－20.921.918.1土壤3.4－2.2－4.0－3.7－－－－5.2松花江松花江泥－－－－－－－－－－－－2.683.142.763.132.543.012.663.0016.0216.7416.5116.39蓟运河水泥－－－－－－－－－－－－－－－16.3816.2816.4163/87第三节水中有机污染物迁移转化一、分配作用二、挥发作用三、水解作用四、光解作用五、生物降解作用64/87图3－2765/87图3－2866/87图3－2967/87图3－3168/87第四章土壤环境化学第一节土壤组成与性质一、土壤组成二、土壤粒级分组与质地分组三、土壤吸附性四、土壤酸碱性五、土壤氧化还原性69/87图4－170/87图4－271/87第二节污染物在土壤－植物体系中迁移及其机制一、污染物在土壤－植物体系中迁移及其机制二、植物对重金属污染产生耐性几个机制72/87第三节土壤中农药迁移转化一、土壤中农药迁移二、非离子型农药与土壤有机质作用三、经典农药在土壤中迁移转化73/87图4－974/87图4－1075/87第五章生物体内污染物质运动过程及毒性第一节物质经过生物膜方式一、生物膜结构二、物质经过生物膜方式76/87图5－177/87第二节污染物质在机体内转运一、吸收二、分布三、排泄四、蓄积78/87第三节污染物质生物富集、放大和积累一、生物富集二、生物放大三、生物