環境地球化學環境地球化學主要研究三個方面:⑴人類環境的化學性質和變化；環境的基本特征；全球變化；全球變化的研究手段

⑵研究污染物在環境中的遷移和富集規律；

⑶研究環境中的化學物質對生物體和人體健康的影響。有代表性環境公害事件的實例OR⑴地球化學環境與人類健康，亦即原生環境的地球化學性質及其與植物、動物和人體健康的關系；⑵環境污染的地球化學研究，亦即人類活動對環境的化學組成、化學作用、化學演化的影響及其環境效應；⑶全球環境變化的地球化學記錄。2、環境化學研究目的⑴熟悉和掌握“環境地球化學”的研究內容、方法以及該學科和領域的發展動向和面臨的問題⑵學會利用環境地球化學的研究方法解決當前人類所面臨的環境問題及在3、研究全球變化和過去全球變化信息提取過程中的作用⑶解地球化學環境與人類健康的關系3、環境問題的分類（1）第一環境問題（原生環境問題）主要指自然界發生異常變化，分兩類：一是如火山爆發、山崩、地震、海嘯、臺風、水旱災害等自然災害；二是自然界本來就存在對人類和生物有害的因素，如某些地方水土中缺少(或過多)某些人體所需的化學元素而導致疾病的發生(地方病)。（2）第二環境問題（次生環境問題）主要指人類對自然資源利用的不合理和對廢棄物處理的不妥，以及由于生產發展和人口膨脹所帶來的生態的破壞與環境的污染。次生環境問題在不同時期表現出的現象不同，歸納起來，有兩大方面的問題：A生態的破壞①森林植被破壞；②沙漠化；③土壤侵蝕；④環境地質問題(人工爆破、地下核試驗、采空區塌陷等)；⑤生物物種的消滅。B環境的污染氣區域性污染；②水源與江河水污染；③噪聲污染；④土地污染(廢棄物)；⑤全球性污染4、環境問題的分類⑴第一個環境問題時期：300萬年前至農業出現（約2萬年前）人是自然食物的采集者和捕食者，主要是利用環境而很少有意識地去改造環境，當時人還是自然界的奴隸，對自然界的作用是很有限的。人類發展初期的環境問題是因過度的采集和狩獵，消滅了居住區周圍的許多物種，破壞人們的食物來源，使其生存受到威脅。因而這一時期，人類總是在遷徒。⑵第二個環境問題時期兩萬年前至工業革命前（18世紀)第一次浪潮，即原始農業、畜牧業、新石器時期。這是人類生產發展史上的一次重大革命。使用農具，建立灌溉系統，過定居的生活等，人們不再頻繁遷徒了，解決了生存的危機，有穩定的生活，但是，“刀耕火種”，“反復棄耕”導致土壤破壞，出現水土流失，使沃土變成了不毛之地。這就是以土地破壞為特征的人類第二個環境問題。如：古代三大文明發源地之一–––巴比倫的美索不達米亞(幼發拉底河與底格里斯河兩河之間）公元前16世紀初滅絕；哈巴拉、瑪雅(中美洲人類突然消失)文明；⑶第三個環境問題時期18世紀中期至20世紀中期以使用蒸汽機為標志的工業革命，興起了第二次浪潮，但造成了嚴重的環境污染現象，規模大，影響深是前所未有的，八大公害事件，主要表現為SO2污染、光化學煙霧、水域重金屬污染和毒物污染幾大類。⑷第四個環境問題時期20世紀80年代至今60年代以來開始的電子工程，遺傳工程等新興工業為基礎的第三次浪潮，使工業技術階段發展到信息社會階段。環境問題是，發達國家發展新興產業，把技術落后、環境污染嚴重的傳統產業轉移到發展中國家來，即污染轉嫁。同時環境污染和生態破壞問題并未得到解決，并打破區域和國家的界限，演變為全球性問題,主要表現在：①全球性和廣域性的環境污染②大面積的生態破壞突發性的嚴重污染事5、八大公害及引起原因①馬斯河谷事件

1930年12月，比利時馬斯河谷工業區工廠排放煙塵致使當地幾千居民受害。

②多諾拉煙霧事件

1948年10月，美國多諾拉鎮工廠和汽車造成的大氣污染使全鎮1/2居民受害。

③倫敦煙霧事件

1952年12月結果在4天中有4000余人死亡，之后的兩個月中又有近8000人死亡。

④洛杉磯光化學污染事件

洛杉磯是美國的工業城市，1952年洛杉磯有250多萬輛汽車，這些汽車排放大量的氮氧化物、碳氫化合物和一氧化碳。由于陽光強烈，汽車排放的尾氣引起以臭氧為主的光化學煙霧，使數百人死亡，植物大面積受害。

⑤水俁事件

1952年—1955年日本水俁鎮附近的一家工廠排放含有甲基汞的廢水，日本前后三次發生水俁病，患者計900人，受威脅者達2萬人。⑥富山事件

1931年，日本某地出現一種怪病，患者骨骼疼痛不堪；1952年有些地方河里的魚奇怪地大量死亡，稻田也減產；從1955年起這種怪病大量地出現，直到1961年才查明原因，原來是日本富山平原神道川河附近工廠排放含鎘廢水，兩岸農民引水灌溉稻田，水稻直接受到鎘污染。農民吃了這種稻米發生中毒，患上骨骼疼痛病，重者全身多處骨折，在痛苦中死亡。

⑦四日事件

1955年日本四日市建成第一座煉油廠，1961年因當地工廠廢氣排放，造成哮喘病大流行，到1972年為止，患者達6000多人。

⑧米糠油事件

1968年日本愛知縣米糠油工廠制作米糠油時混入了多氯聯苯。這種食用油被銷售到日本各地，受害者達1.3萬人，患者眼瞼浮腫，肌肉疼痛，肝功能下降。用這種油制造的雞飼料使幾十萬只雞中毒死亡。

6、大氣污染物：指由于人類活動或自然過程排入大氣的并對環境或人產生有害影響的那些物質。7、大氣污染物的分類:①從形成過程：一次、二次污染物一次污染物是指直接由污染源排放的污染物；可分為反應性污染物和非反應性污染物兩類。主要有：碳氫化合物、一氧化碳、氮氧化合物、硫氧化合物和微粒物質等。二次污染物是指由一次污染物與大氣中已有組分或幾種一次污染物之間經過一系列化學或光化學反應生成的與一次污染物性質不同的新污染物質。主要有：臭氧、過氧化乙酰硝酸酯（PAN）、硫酸及硫酸鹽氣溶膠、硝酸及硝酸鹽氣溶膠，以及一些活性中間產物如氫氧自由基、氧原子、過氧化氫自由基、過氧化氮自由基等。②從存在狀態：氣態和固體顆粒態的污染物③按化學成分分：含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物、鹵代化合物、塵類顆粒物、有機化合物、放射性物質和其它有毒物質。8、自由基概念：化學上也稱為“游離基”，是指化合物的分子在光熱等外界條件下，共價鍵發生均裂而形成的具有不成對電子的原子或基團。或是只有與共價鍵均裂而生成的帶有未成電子對的碎片9、光化學污染：指光化學煙霧造成的污染。流動源和固定源排入大氣的氮氫化物和碳氫化合物等一次污染物，經過太陽照射，各種污染物之間發生相互反應，生成臭氧、醛類等二次污染物，它們在大氣中是一種有刺激性的、淺藍色混合型煙霧。光化學煙霧不僅影響人體健康，而且對植物也有一定的損害，同時還降低大氣的能見度。10、大氣中主要的自由基：HO、HO2HO的來源：清潔空氣中O3的光離解是大氣中HO的主要來源污染大氣中HNO2和H2O2的光離解：其中HNO2的光離解是污染大氣中HO的白天的主要來源。HO2的來源：大氣中醛的光解尤其是甲醛的光解是HO2的主要來源11、SO2的光解：①SO2的直接光氧化：在低層大氣中，SO2的主要光化學過程是形成激發態SO2分子。②SO2的間接光氧化：與強氧化性自由基（如OH基、HO2基、RO基、RO2基等）反應而被氧化。③SO2的催化氧化：二氧化硫在大氣中經過粉塵中鐵、錳等觸媒催化作用形成硫酸的過程，稱為SO2的催化氧化過程，也稱SO2的觸媒氧化過程。12、其催化效率的順序是：MnSO4＞MnCl2＞CuSO4＞NaCl13、光化學煙霧：光化學煙霧是一種混合物的總稱。汽車、工廠等污染源排入大氣的碳氫化合物（CH）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在陽光的作用下發生光化學反應，生成二次污染物，參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象叫做光化學煙霧。14、光化學煙霧主要成分：一次污染物：NOX、HC二次污染物：臭氧（O3）、醛、酮、酸（HNO3）、過氧乙酰硝酸酯（PAN）等15、光化學煙霧特征和危害：煙霧呈藍色，具有強氧化性，刺激人的眼睛，傷害植物葉子，能使橡膠開裂，大氣能見度降低。此外，一般發生在大氣相對濕度低、氣溫在24－32℃度的夏季晴天，污染高峰出現在中午或午后。16、光化學煙霧形成條件：①有引起光化學反應的紫外線煙霧形成的地理、季節氣象條件：南北緯60°之間；夏季中午光線強時；天氣晴朗、高溫低濕和有逆溫而風力不大時②有烴類特別是烯烴的存在③有NOx參加，導致煙霧起始的光化學反應污染源條件：以石油為動力燃料的工廠、汽車尾氣17、光化學煙霧的形成機制：①污染空氣中NO2的光解是光化學煙霧形成的起始反應。②碳氫化合物、HO、O等自由基和臭氧氧化，導致醛、酮、醇、酸等產物以及重要的中間產物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。過氧自由基引起NO向NO2的轉化，并導致O3和PAN等的生成。18、三大步及十二個反應⑴污染空氣中NO2的光解是光化學煙霧形成的起始反應。NO2+hv→NO+OO+O2+M→O3O3+NO→NO2+O2綜合一下：O2==O2（光照，NO2）（2）有機HC化合物的氧化生成了活性自由基，尤其是HO2、RO2等RH＋OH*→RO2*+H2ORCHO＋OH*→RC（O）O2+HO2*RCHO+hv→RO2*+HO2*+CO這些過氧自由基的存在引起了NO向NO2的轉化。（3）HO2、RO2引起了NO向NO2轉化，進一步提供了生成O3的NO2源；同時形成了含N的二次污染物，如過氧乙酰硝酸酯（PAN）、HNO3HO2*＋NO→NO2＋OH*RO2＋NO→NO2＋RCHO+HO2*RC（O）O2+NO→NO2＋RO2*+CO2OH*+NO2→HNO3RC（O）O2*+NO2→RC（O）O2NO2RC（O）O2NO2→RC（O）O2*+NO2終止反應▼醛類、O3、PAN、HNO3等二次污染物是最終產物19、臭氧空洞20、沒有臭氧層，對地球的危害：

（一）對人類健康影響

⑴增加皮膚癌，主要是黑色素癌。

⑵損害眼睛，增加白內障患者。

⑶削弱免疫力，增加傳染病患者。

（二）對生態影響

⑴農產品減產及其品質下降。⑵減少漁業產量。⑶破壞森林。

21、臭氧層的破壞機制（1）平流層中NOx對O3層的破壞(2)平流層中HOx對O3層的破壞(3)平流層中C1Ox對O3層的破壞22、氟利昂：幾種氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的總稱。舉例：CCl3F（F-11）三氯一氯甲烷氟利昂11其他：CCl2F2（F-12）CClF3（F-13）CHCl2F（F-21）CHClF2（F-22）23、煤中硫的性質⑴有機硫①硫醇類R一SH（叫疏基）；②硫化物或硫醚類R一S一R'；③含噻吩環的芳香體系，如噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩、萘并苯并噻吩等；④硫醌類，如對硫醌等；⑤二硫化合物RSSR'或硫蒽類等。其中，R和R'表示烷基和芳基。⑵無機硫硫鐵礦硫：主要以黃鐵礦硫（FeS2）為主，約占50%以上；還有白鐵礦硫、砷黃鐵礦硫、黃銅礦硫、磷黃鐵礦硫等。硫酸鹽硫：有石膏（CaSO4·2H2O）、綠礬（FeSO3·7H2O）、方鉛礦（PbS）、閃鋅礦（ZnS）、重晶石（BaSO4）等。⑶全硫煤中硫可分為可燃硫和不可燃硫。如：煤中的有機硫、硫鐵礦硫和單質硫都能在空氣中燃燒，通稱可燃硫；在煤燃燒過程中不可燃硫仍舊殘留在煤灰中，如硫酸鹽。以上各種硫總和稱全硫St，即全硫（St）是硫酸鹽硫（Ss）、硫鐵礦硫（Sp）、單質硫（Se1）和有機硫（S0）的總和。煤中硫絕大部分是可燃硫，即可以在燃燒中轉變為氣態SO2的；進入灰渣中的不可燃硫（Ss）很少。24、煙氣脫硫法（FGD）⑴氨法原理：以氨水為吸收劑，與煙氣中的SO2反應生成亞硫酸銨、亞硫酸氫銨。其主要的化學反應機理為：2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3(NH4)2SO3+H2O+SO2=2(NH4)HSO3

(NH4)HSO3+NH4OH=(NH4)2SO3+H2O優點：①適用范圍廣，不受燃煤含硫量、鍋爐容量的限制。②脫硫效率很高，而且煙氣含塵量也大大減少。③吸收劑易采購④運行可要性好，無結垢問題發生。⑤氨是良好的堿性吸收劑，吸收劑利用率很高。⑥副產品硫酸銨價值高，經濟效益好。⑦環境效益好，無廢水、廢渣和廢氣排放⑧適合中國國情。缺點：氨易揮發，吸收液消耗量大，適合有廉價氨源的地方。⑵鈣法原理：用石灰石、生石灰或熟石灰乳濁液吸收二氧化硫，生成的亞硫酸鈣經空氣氧化得到副產品石膏。其主要的化學反應機理為：石灰法：SO2+CaO+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O石灰石法：SO2+CaCO3+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O+CO22CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O

─→2CaSO4·2H2O優點：吸收劑的資源豐富，成本低廉，廢渣可作為商品石膏回收，脫硫效率高。缺點：易結垢堵塞，設備體積龐大，操作費事。⑶堿法原理：

SO2及易與堿性物質發生化學反應，形成亞硫酸鹽。堿過剩時生成正鹽；SO2過剩時形成酸式鹽。其主要的化學反應機理為：

2MeOH+SO2─→Me2SO3+H2O

Me2SO3+SO2+H2O─→2MeHSO3

Me2SO3+MeOH─→Me2SO4+H2O亞硫酸鹽不穩定，可被煙氣中殘留氧氣氧化成硫酸鹽：

Me2SO3+1/2O2─→MeSO4⑷干法脫硫原理：先用活性炭吸收二氧化硫，進一步與氧和水蒸氣反應生成硫酸。二氧化硫濃度較高時。可采用五氧化二鞏催化氧化制硫酸。其主要的化學反應機理為：SO2同氧化劑反應生成SO3：SO2+1/2O2─→SO3SO2經催化劑作用被迅速氧化成SO3，和水生成H2SO4：SO2+1/2O+H2O─→H2SO4優點：①投資費用較低；②脫硫產物呈干態，并和飛灰相混；③無需裝設除霧器及再熱器；④設備不易腐蝕，不易發生結垢及堵塞。缺點：①吸收劑的利用率低于濕式煙氣脫硫工藝②用于高硫煤時經濟性差；對干燥過程控制要求很高。25、空氣質量評價體系26、天然水的組成天然水是含有可溶性物質和懸浮物的一種天然溶液。可溶性物質包括:離子、氣體等。懸浮物質包括：懸浮物、膠體物、水生生物、離子、溶解氣體、水生生物27、一般水體中的特征離子海水中：一般Na+、Cl-占優勢；

湖水中：Na+、Cl-、SO42-占優勢；地下水主要離子成分受地域變化影響很大，一般說地下水硬度高，就是其中Ca2+、Mg2+含量高一些苦水或咸水地區，地下水中Na+、HCO3-含量較高；28、礦化度：礦化過程中進入天然水體中的離子成分的總量，以溶解總固體（TDS-TotaldissolvedSolid）表示.29、①氣體分子在氣液相兩間的平衡--亨利定律KX—氣體X在一定溫度下的亨利(定律)常數；pX—氣體X的分壓；CX—氣體X在液相中的溶解度。利用亨利定律時的注意事項在計算氣體的溶解度時，需考慮水蒸氣對氣體分壓的影響 Px=(Pa-PH2O)×fx Pa:大氣壓 fX:大氣中氣體的摩爾分（體積分數？）亨利定律表示的氣體量是溶于水的總氣體量嗎？亨利定律不能說明氣體在溶液中進一步反應，如CO2的溶解:CO2+H2O=H++HCO3-SO2+H2O=H++HSO3-因此，溶解于水中的實際氣體的量，可以大大高于亨利定律表示的量。30、有機氯農藥：有機氯農藥（含有有機氯元素的有機化合物），主要分為以苯為原料和以環戊二烯為原料的兩大類。前者如殺蟲劑DDT和六六六，以及殺螨劑三氯殺螨砜、三氯殺螨醇等，殺菌劑五氯硝基苯、百菌清、道豐寧等；后者為殺蟲劑的氯丹、七氯、艾氏劑等。31、有機氯農藥特點：①難以化學降解和生物降解②較低水溶性和高的辛醇—水分配系數③與沉積物和生物體中相比，水中濃度很低④有機氯農藥如DDT,已被許多國家禁用。32、有機磷農藥①有機磷農藥和氨基甲酸酯農藥②與有機氯農藥相比，較易被生物降解④在土壤和地表水中降解速率較快，殺蟲力較高⑤溶解度較大，水中濃度相對較高，辛醇—水分配系數低⑥目前在地表水中能檢出的不多，污染范圍較小33、多氯聯苯(PCBs)：聯苯氯化而成，210種化合物聯苯的分子式:C12H10結構式如下多氯聯苯分子式:C12H10-xClx34、鉻Cr無機化合物有二價、三價、六價三種，六價鉻化合物毒性最大。六價鉻具強氧化性，對皮膚、粘膜有強烈腐蝕性。在慢性影響上，六價鉻有致畸、致突變與致癌等作用。35、重金屬：鉛、鎳、砷、鉻、汞、鎘36、有機汞的毒性大于無機汞的毒性37、水污染檢測BOD：生化需氧量，是指在有溶解氧的條件下，水中可以分解的有機物由于好氧微生物的作用被氧化分解成H2O、CO2等無機物的過程所需要的氧量。結果以O2的mg/L表示。COD：化學需氧量，是指在一定條件下1升水中的還原性物質，包括有機物、NO2－、S2－、Fe2+等無機物，在外加強氧化劑K2Cr2O7的作用下被氧化分解時所消耗的氧化劑的量，以O2的mg/L表示。重鉻酸鉀法（K2Cr2O7）高錳酸鉀法（KMnO4）TOC：總有機碳，以有機物中的主要元素碳的含量表示水中有機物質的總量，結果以碳（C）的mg/L表示。38、TOC的測定原理⑴差減法測定TOC值的方法原理⑵直接法測定TOC值的方法原理將水樣酸化后曝氣，使各種碳酸鹽分解生成二氧化碳而驅除后，再注入高溫燃燒管中，可直接測定總有機碳。但由于在曝氣過程中會造成水樣中揮發性有機物的損失而產生測定誤差，因此其測定結果只是不可吹出的有機碳值。39、COD測定特點及優缺點COD測定特點：1、排放重金屬（重鉻酸鉀為氧化劑，硫酸銀為催化劑，硫酸汞為氯離子的掩蔽劑）；2、氧化效率低（多環芳烴等）；3、無機還原物質干擾（亞硝酸鹽、二價鐵離子、硫化物、氯離子等）使測定結果偏高4、耗能耗時（國標要求回流2h）；5、硫酸銀價格較高；40、土壤基本組成與性質土壤是由固體、液體和氣體三相共同組成的多相體系，具有疏松的結構。固相指土壤礦物質(原生礦物和次生礦物質)和土壤有機質，兩者占土壤總重量的90~95%。液相指土壤水分及其可溶物，兩者合稱為土壤溶液。氣相指土壤空氣。土壤中還有數量眾多的細菌和微生物，一般作為土壤有機物而視為土壤固相物質。41、原生礦物：赤鐵礦、石英、金紅石次生礦物：方解石、石膏、白云石42、土壤的剖面組成：（1）覆蓋層(A0層)：由地面的枯枝落葉所構成（2）淋溶層（A1層）：土壤中生物活動最為強烈，進行著有機質的轉化和積累作用，金屬離子和粘土顆粒在此層被淋溶的最顯著（3）淀積層(B層)：它淀積著自上一層淋溶出來的有機物質、鹽類和粘土顆粒物質。（4）母質層(C層)：由風化的成土母巖組成（5）風化層（D層）：又稱為母巖，由已部分風化但未受成土影響的基巖組成。43、土壤粒級44、各粒級的特性粉粒顆粒中次生礦物增加，石英減少。比面較砂粒大，吸持性能增強，養分含量比砂粒高，具有一定的粘結性、粘著性、可塑性和漲縮性，通氣透水能力比砂粒差，雨后易板結，應注意松土。粘粒以次生礦物為主，粒徑小，比面巨大。具有很強的粘結性、粘著性、可塑性、漲縮性和吸附能力，礦質養分豐富。但粒間孔隙極小，通透性能極差，常表現為濕時粘韌，干時堅硬。總之，隨著土壤單粒由大變小，各粒級土粒的粘結性、粘著性、可塑性、漲縮性以及吸附能力由弱到強。45、農藥的分類根據原料來源:有機農藥、無機農藥、植物性農藥、微生物農藥、此外，還有昆蟲激素46、植物性農藥的例子：除蟲菊素、魚藤酮和煙堿是世界上最早的商品化農藥，是最主要的植物殺蟲劑。47、微生物農藥：蘇云金桿菌（Bt）、木霉