第一章 绪论20149.ppt

1.2.2 环境化学的研究领域和分支学科-之高教版 环境化学的研究领域和分支学科-之科学版 1）环境分析化学 主要研究内容：环境中痕量和超痕量污染物的分离、分析方法，形态的区分与分析方法，适时在线分析方法，环境标准物的研制，典型污染物的分析等。 样品采集与前处理技术：采样技术、固相萃取、固相微萃取、压力液体萃取和亚临界水萃取等 分离和检测技术：GC-MS、HPLC-MS、ICP-MS、联用技术 2）各圈层环境化学 大气环境化学研究内容：大气中化学物质的表征；大气中化学物质的化学过程的研究，主要涉及大气光化学、自由基反应、非均相化学过程等；对流层、平流层中痕量其它的化学过程研究；大气污染化学模式（光化学烟雾模式、酸性干湿沉降）。在模式研究方面侧重于光化学烟雾和酸雨。 水环境化学：水体界面化学过程的研究；金属元素形态及其转化动力学的研究；有机物化学转化的研究；水中有机物光化学过程研究；有机物迁移转化模型的研究；金属和类金属元素的环境甲基化研究；污染物在水体多介质体系中的迁移、转化研究等等。 土壤环境化学研究内容 土壤环境化学：化学物质在土壤中迁移与转化；土壤中金属元素存在形态及转化过程的研究（存在心态、土壤固/液界面作用等）；稀土元素的迁移转化及其效应问题；土壤中温室气体释放的研究（CH4、CO2、N2O等的排放） 3）污染控制化学 污染控制化学研究与污染控制有关的化学机制与工艺技术中的化学基础性问题，以便最大限度地控制化学污染，为开发经济而高效的污染控制技术，发展清洁工艺提供科学依据。 污染控制模式：管端控制（End-of-pipe Control）或称末端控制模式；污染预防（Pollution Prevention）或清洁生产（Cleaner Production）。 末端控制模式是在污染产生的终端进行处理，可细分为大气污染控制化学、水污染控制化学和土壤与固体废弃物污染控制化学。 4）污染生态化学 主要研究化学污染物引起的生态效应的化学原理、过程和机制。宏观上研究化学物质在维持和破坏生态平衡中的基本化学问题，在微观上研究化学物质和生物体相互作用过程的化学机制。 目前国内外主要研究的方向有：化学污染物与生物体的相互作用的过程与机制；复合化学污染物胁迫的生态效应；化学污染物低剂量、长期的生物与生态效应；化学污染物对人体健康的低剂量、长期效应；化学污染物的生态风险评估等等。 5）理论环境化学 理论环境化学涉及自然环境中化学物质的化学动力学，化学污染物结构与行政和生物活性的相关性，化学计量学在环境化学研究中的应用，多介质系统化学物质迁移、转化模式及预测等等。 国际： 元素（尤其是碳、氮、硫、磷）的生物地球化学循环及其相互耦合的研究； 化学品安全评价； 臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。 国内： 以有机物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。 小结：环境化学的发展动向 1)研究方法不断完善 环境化学工作者越来越多地应用化学、地学、生物学、毒理学、流行病学及数学等其他学科的新思维、新方法和新技术研究环境问题；此外，环境化学从传统的热力学平衡方法发展到应用动力学方法研究多介质环境过程及效应。 2)研究内容不断丰富； 关注的污染物不断增加；研究体系更加接近真实环境，由单一污染发展到复合污染，由单一介质发展到多介质体系； 环境化学的发展趋势特点 3)研究深度不断增加。 由传统的现状调查等表象研究发展到注重机制机理研究，从分子、细胞、个体、种群水平发展到生态系统研究；从研究高浓度、单一污染的短期生态应转向研究低浓度、复合污染的长期效应 4)研究领域不断扩大 由室内环境发展到室外环境；由多介质界面行为研究发展到区域环境调控；由区域环境发展到全球环境；从生物有效性发展到毒性机制；从生态毒理学发展到健康效应；环境化学不断与其他学科交叉和渗透，形成环境与健康等新的重要研究方向。 环境化学的发展趋势 第二课 1.2.3 环境化学在化学科学中的地位与作用 涉及变量多、反应条件复杂 化学污染物在环境中的含量低 环境样品组成复杂 污染物发生形态变化 污染物在不同条件下有明显的动态变化 多学科、多介质、多层次 环境化学与基础化学的不同之处 1.2.4 研究方法 现场研究、 实验室研究、 模拟研究（现场实验模拟、实验室实验模拟研究、计算机模拟研究 ） 按所研究问题的性质可分为过程模拟、影响因素模拟、形态分布模拟、动力学模拟及生态影响模拟等； 环境化学模拟实验研究中，经常采用同位素示踪技术，该技术可确切表明某元素或某污染物在环境各部分之间的具体迁移过程和归宿。 1.3 环境污染物 定义：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