大学化学化学与环境ppt课件

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1、第 五 章 化 学 与 环 境 环 境 的 定 义 （ 1）自 然 环 境亦 称 地 理 环 境 ， 是 指 环 绕 于 人 类 周 围 的 自 然 界 ， 包 括 大 气 、水 、 土 壤 、 生 物 和 各 种 矿 物 资 源 等 ， 是 人 类 赖 以 生 存 和 发展 的 物 质 基 础 。 社 会 环 境是 指 人 类 在 自 然 环 境 的 基 础 上 ， 为 不 断 提 高 物 质 和 精 神 生活 水 平 ， 通 过 长 期 有 计 划 、 有 目 的 的 发 展 ， 逐 步 创 造 和 建立 起 来 的 人 工 环 境 ， 如 城 市 、 农 村 、 工 矿 区 等 。 其

2、发 展 和演 替 ， 受 自 然 、 经 济 以 及 社 会 规 律 的 支 配 和 制 约 ， 其 质 量是 人 类 物 质 文 明 建 设 和 精 神 文 明 建 设 的 标 志 之 一 。 环 境 的 定 义 （ 2） 中 华 人 民 共 和 国 环 境 保 护 法 从 法 学 的 角 度 对环 境 概 念 进 行 的 阐 述 ： “ 本 法 所 称 环 境 是 指 影 响人 类 生 存 和 发 展 的 各 种 天 然 的 和 经 过 人 工 改 造 的自 然 因 素 的 总 体 ， 包 括 大 气 、 水 、 海 洋 、 土 地 、矿 藏 、 森 林 、 草 原 、 野 生 生 物 、

3、 目 然 遗 迹 ， 人 文遗 迹 、 风 景 名 胜 区 、 自 然 保 护 区 、 城 市 和 乡 村等 。 ” 人 类 的 自 然 地 理 环 境水 圈 大 气 圈 岩 石 圈生 物 圈 环 境 问 题 （ 1）环 境 问 题 是 指 由 于 人 类 活 动 作 用 于 周 围 环 境 所 引 起的 环 境 质 量 变 化 ， 以 及 这 种 变 化 对 人 类 的 生 产 、 生 活和 健 康 造 成 的 影 响 。 人 类 在 改 造 自 然 环 境 和 创 建 社 会环 境 的 过 程 中 ， 自 然 环 境 仍 以 其 固 有 的 自 然 规 律 变 化着 。 社 会 环 境 一

4、 方 面 受 自 然 环 境 的 制 约 ， 也 以 其 固 有的 规 律 运 动 着 。 人 类 与 环 境 不 断 地 相 互 影 响 和 作 用 ，产 生 环 境 问 题 。 环 境 问 题 （ 2）第 一 环 境 问 题 ： 由 自 然 演 变 和 自 然 灾 害 引 起 的 原 生 环境 问 题 ， 如 地 震 、 洪 涝 、 干 旱 、 台 风 、 崩 塌 、 滑 坡 、泥 石 流 等 。第 二 环 境 问 题 ： 由 人 类 活 动 引 起 的 次 生 环 境 问 题 ， 一般 又 分 为 环 境 污 染 （ 工 业 生 产 造 成 大 气 、 水 环 境 恶 化等 ） 、 生

5、态 失 衡 （ 乱 砍 滥 伐 引 起 的 森 林 植 被 的 破 坏 、过 度 放 牧 、 大 面 积 开 垦 引 起 的 草 原 退 化 、 沙 漠 化 和 土地 沙 化 ） 和 资 源 短 缺 三 大 类 。 造 成 环 境 污 染 的 人 为 因 素主 要 可 分 为 三 大 类 ： 物 理 污 染 如 噪 声 、 振 动 、 热 、 光 、 辐 射 及 放 射性 等 ；生 物 污 染 如 微 生 物 、 寄 生 虫 等 ； 化 学 污 染 如 有 毒 的 无 机 物 和 有 机 物 。 环 境 污 染 白 色 污 染 20世 纪 环 境 八 大 公 害 事 件马 斯 河 谷 事 件

6、（ 比 利 时 1930.12.1） SO2废 气 .洛 杉 矶 光 化 学 烟 雾 事 件 （ 洛 杉 矶 市 1943年 夏 ） 汽 车 废 气伦 敦 烟 雾 事 件 （ 伦 敦 1948.12） SO2废 气 .水 俣 病 事 件 （ 日 本 1953） 甲 基 汞骨 痛 病 事 件 （ 日 本 1972） 镉 中 毒 .米 糠 油 事 件 （ 日 本 1958） 多 氯 联 苯博 帕 事 件 （ 印 度 1984） 甲 基 异 氰 酸 酯莱 茵 河 化 学 药 品 事 件 （ 瑞 士 1986） 硫 化 物 、 磷 化 物 、 汞 洛 杉 矶 光 化 学 烟 雾 事 件 水 俣 病肢

7、端 感觉 麻 木（ 左 ）中 心 性视 野 缩小（ 右 ）水 俣 病 事 件 甲 基 汞 中 毒 汞 污 染 引 起 的 胎 儿 性 水 俣 病 患 者胎 儿 性 水 俣 病 发 笑 症 （ 3岁 开 始 ） 5-1 大 气 的 污 染 与 防 治影 响 生 态 平 衡 和 人 类 生 存 的 重 大 环 境 问 题 中 最 为 突出 并 带 有 全 球 性 潜 在 威 胁 的 四 大 问 题 均 来 自 大 气 污 染酸 雨 在 加 重 和 蔓 延光 化 学 烟 雾平 流 层 的 臭 氧 遭 受 破 坏全 球 气 候 变 暖 5-1-1 酸 雨酸 雨 是 值 pH值 低 于 5.6的 降 水

8、 。 正 常 的 雨 水pH约 为 6， 这 是 由 于 大 气 中 CO2 溶 于 雨 水 后造 成 的 。 酸 雨 的 形 成 是 一 个 复 杂 的 大 气 化 学和 物 理 过 程 ， 主 要 是 由 于 人 们 燃 烧 含 硫 的 煤炭 、 冶 炼 金 属 硫 化 矿 、 燃 料 油 料 等 产 生 的 废气 中 含 有 的 SO 2、 NOx排 入 天 空 造 成 的 。 它们 在 大 气 中 被 氧 化 并 吸 收 水 分 形 成 硫 酸 和 硝酸 ， 随 雨 水 一 起 降 落 到 地 面 。 SO2的 氧 化催 化 氧 化光 催 化 42232 42222 SOH2OSOH2

9、 SOH2OH2OSO2 大 气 中 的 烟 尘大 气 中 的 烟 尘42hv23 3hv22 SOHOHSO OSOOSO NO的 氧 化 酸 雨 的 危 害农 林 牧 渔 减 产 建 筑 物 、 文 物 腐 蚀 5-1-2 光 化 学 烟 雾 （ 1）排 到 大 气 中 的 碳 氢 化 合 物 （ HC） 和 氮 的 氧 化 物 （ NOX ）等 称 为 一 次 污 染 物 。 在 太 阳 光 紫 外 线 照 射 下 ， 一 次 污 染 物可 能 再 发 生 化 学 反 应 ， 衍 生 出 种 种 二 次 污 染 物 。 这 种 由 一次 污 染 物 和 二 次 污 染 物 的 混 合 物

10、 （ 气 体 和 颗 粒 物 ） 所 形 成的 烟 雾 污 染 现 象 ， 称 为 光 化 学 烟 雾 。 因 其 1946年 首 次 出 现在 美 国 洛 杉 矶 ， 因 此 又 叫 洛 杉 矶 型 烟 雾 。 主 要 是 由 汽 车 排出 的 尾 气 和 工 业 废 气 中 的 氮 氧 化 物 和 碳 氢 化 合 物 ， 在 一 定的 气 象 条 件 下 形 成 的 。 5-1-2 光 化 学 烟 雾 （ 2）反 应 3生 成 臭 氧 O3 是 一 种 强 氧 化 剂 ， 能 氧 化 烃 类 成 醛 、酮 等 类 物 质 ， 这 些 醛 、 酮 对 人 和 动 物 的 眼 睛 由 极 强

11、的刺 激 作 用 。与 碳 氢 化 合 物 等 的 作 用 3 322 22O (4) (g)O(g)OO(g) (3) O(g)NO(g)(g)NO (2) (g)2NO(g)O2NO(g) (1) 必 须 在 光 的 作 用 下 完 成 5-1-3 臭 氧 层 的 空 洞 （ 1） 大 气 层 的 结 构逸 散 层 ： 800 Km（ exosphere）热 层 ： 500 Km（ thermosphere）中 间 层 ： 85 Km（ mesosphere）平 流 层 ： 55 Km（ stratosphere）（ 臭 氧 层 ） ： 3035 Km（ ozone layer）对 流 层

12、 ： 14 Km（ troposphere） 5-1-3 臭 氧 层 的 空 洞 （ 2） 大 气 臭 氧 层 主 要 有 三 个 作 用 ：保 护 作 用 ： 能 够 吸 收 太 阳 光 中 的 波 长 300 nm以 下 的 紫 外 线 ，保 护 地 球 上 的 人 类 和 动 植 物 免 遭 短 波 紫 外 线 的 伤 害 。加 热 作 用 ： 吸 收 太 阳 光 中 的 紫 外 线 并 将 其 转 换 为 热 能 加 热大 气 ， 这 对 大 气 的 循 环 具 有 重 要 的 影 响 。温 室 气 体 的 作 用 ： 臭 氧 层 减 少 ， 会 产 生 使 地 面 气 温 下 降 的

13、动 力 。 因 此 ， 臭 氧 的 高 度 分 布 及 变 化 是 极 其 重 要 的 。 臭 氧 层 对 于 地 球 上 的 生 命 极 其 重 要 臭 氧 层 被 破 坏 ， 对 地 球 有 什 么 危 害 ？农 作 物 枯 死动 物 免 疫 系 统 和 DNA会 受 到 破 坏大 海 中 的 生 物 会 大 幅 度 减 少人 类 皮 肤 病 患 者 大 幅 增 加 5-1-3 臭 氧 层 的 空 洞 （ 2） 堪 称 地 球 上 芸 芸 众 生 “ 保 护 伞 ” 的 臭 氧 层 ， 确 正被 它 所 保 护 的 人 类 严 重 破 坏 。 1985年 南 极 地 区 发现 臭 氧 层

14、空 洞 以 后 ， 1988年 发 现 北 极 上 空 也 出 现了 一 个 臭 氧 层 空 洞 。 两 个 空 洞 都 一 直 以 极 其 惊 人的 速 度 扩 大 。 臭 氧 层 破 坏 的 原 因 （ 1）人 类 活 动 产 生 的 大 量 NOx 排 入 大 气 ， 如 超 音 速 飞机 在 臭 氧 层 高 度 上 飞 机 、 宇 航 飞 机 器 不 断 发 射 ，都 可 排 出 大 量 NOx 进 入 臭 氧 层 和 O3 反 应 ， 如 下 列反 应 式 ： NO作 为 催 化 剂 ， 使 O3 分 解 22 223 ONOONO ONOONO 23 O2OO 臭 氧 层 破 坏

15、的 原 因 （ 2）人 们 大 量 生 产 和 使 用 氟 氯 烃 化 合 物 （ 最 重 要 的 使 人 们常 用 的 氟 利 昂 CCl2F2 ） 也 是 罪 魁 。 由 于 它 性 质 较 稳 定 ，能 长 时 间 滞 留 在 大 气 中 而 不 发 生 变 化 ， 但 当 它 逐 渐 到达 臭 氧 层 时 ， 受 紫 外 线 光 照 便 进 行 分 解 、 生 成 氯 原 子 ，从 而 破 坏 臭 氧 层 （ Cl原 子 本 身 也 作 为 催 化 剂 ， 催 化 分解 O3 ） 2 23 OClOClO OClOOCl 23 O2OO 5-1-4 全 球 气 候 变 化 （ 温 室

16、效 应 ）温 室 效 应 ： 大 气 具 有 让 太 阳 光 短 波 辐 射 透 过 并 到 达地 表 ， 同 时 又 能 吸 收 太 阳 光 的 长 波 和 阻 挡 地 表 向 外 发射 的 长 波 辐 射 ， 仅 让 很 少 的 一 部 分 热 辐 射 散 失 到 宇 宙空 间 。 由 于 大 气 吸 收 的 辐 射 多 于 散 失 的 ， 最 终 导 致 地球 保 持 相 对 稳 定 的 气 温 ， 这 种 现 象 称 为 温 室 效 应 。 温 室 效 应 下 的 地 球 温 室 气 体研 究 表 明 ： 大 气 中 吸 收 长 波 辐 射 的 分 子 ， 多 为 CO2、 H2O、

17、CH4、N2O和 氟 氯 烃 等 多 原 子 分 子 ， 故 称 这 些 气 体 为 温 室 气 体 。 洁 净 的 大 气 都 是 一 个 恒 定 的 化 学 组 成 ， 所 以 能 保 持 相 对 稳 定 的 气 温 。但 是 由 于 人 口 数 量 激 增 、 人 类 活 动 频 繁 、 化 石 燃 料 的 燃 烧 量 剧 增 ， 加之 绿 色 面 积 急 剧 减 少 ， 致 使 主 要 的 温 室 气 体 CO2 在 大 气 中 的 含 量 不 断增 加 。 据 估 计 ： CO2 浓 度 年 增 长 率 为 0.5 ; CH4 和 N2O的 年 增 长 率 分别 为 0.9 和 0.

18、25 ； 原 本 大 气 中 没 有 的 氟 氯 烃 浓 度 ， 年 增 长 率 高 达4.0 ， 而 且 它 吸 收 长 波 辐 射 的 能 力 是 CO 2 分 子 的 几 千 万 倍 。 这 些 温室 气 体 浓 度 的 增 加 ， 导 致 地 表 气 温 上 升 ， 造 成 温 室 效 应 加 剧 ， 气 候 变暖 。 因 此 ， 要 防 止 全 球 变 暖 ， 应 从 控 制 温 室 气 体 的 排 放 入 手 。 例 如 ，开 发 新 能 源 以 减 少 化 石 燃 料 的 使 用 量 ， 扩 大 绿 色 面 积 以 及 控 制 人 口 的增 长 。 温 室 效 应 的 加 剧 导

19、 致 全 球 气 候 变 暖 ， 会 对 气 候 、 生 态 平 衡 及人 类 健 康 等 方 面 带 来 严 重 影 响 。 据 中 科 院 兰 州 冰 川 土 研 究 所对 珠 穆 朗 玛 峰 地 区 数 次 考 察 研 究 发 现 ， 30多 年 来 ， 这 一 全 球海 拔 最 高 地 区 的 冰 川 区 域 在 逐 渐 缩 小 后 退 ， 其 中 远 东 绒 布 冰川 末 端 后 退 了 约 230 m， 东 绒 布 、 中 绒 布 冰 川 冰 塔 林 分 别 后 退了 170 m和 270 m。 5-1-5 大 气 污 染 的 防 治大 气 主 要 污 染 物 ： SO2、 NOx

20、、 CO、 HC、 O3为 了 防 止 大 气 污 染 ， 既 要 改 变 能 源 的 结 构 与 成分 ， 又 要 改 善 燃 烧 条 件 ， 尽 可 能 减 少 污 染 气 体的 排 出 。植 树 造 林 对 大 气 环 境 的 保 护 极 为 有 效 SO2的 控 制碱 性 溶 液 吸 收石 灰 乳 法 、 氨 法 、 硫 化 碱 （ Na2S） 法固 硫 剂与 碱 性 物 质 混 合 燃 烧 NOx的 控 制烟 气 中 的 NOx的 脱 除氨 还 原 法还 原 剂 （ NH3） ； 催 化 剂 （ CuO-CrO）汽 车 尾 气 中 的 NOx的 脱 除 g2COg2NRhPd,Pt,

21、gCOg2NO 空 气 污 染 指 数 （ API） 和 空 气 质 量 等 级 大 气 中 各 种 污 染 物 的 含 量 高 低 、 毒 性 强 弱 以 及 它 们 对 环 境的 影 响 程 度 差 别 很 大 。为 了 简 单 直 观 地 描 述 各 种 污 染 物 对 空 气 的 污 染 程 度 ， 把 污染 物 的 浓 度 、 污 染 等 级 等 空 气 质 量 参 数 之 间 的 关 系 ， 用 一个 统 一 的 数 学 公 式 表 达 出 来 ， 并 由 此 计 算 出 一 个 简 单 的 相对 数 值 ， 来 表 示 大 气 污 染 的 强 度 。人 们 把 这 样 一 个 能

22、 够 表 示 空 气 中 首 要 污 染 物 对 空 气 污 染 程度 的 数 值 ， 称 为 空 气 污 染 指 数 ， 或 者 叫 做 环 境 空 气 质 量 综合 指 数 。 空 气 质 量 等 级 及 其 对 人 体 健 康 的 影 响 一 级 （ API： 050） ： 空 气 质 量 评 估 为 优 ， 对 人 体 健 康 无 影 响 二 级 （ API： 50100） ： 空 气 质 量 评 估 为 良 ， 对 人 体 健 康 无 显 著影 响 三 级 （ API： 100200） ： 轻 度 污 染 ， 健 康 人 群 出 现 刺 激 症 状 四 级 （ API： 200300

23、） ： 中 度 污 染 ， 健 康 人 群 普 遍 出 现 刺 激 症 状 五 级 （ API300） ： 严 重 污 染 ， 健 康 人 群 出 现 严 重 刺 激 症 状 5-1-6 室 内 空 气 污 染 及 防 治 （ 1）室 内 污 染 的 种 类可 吸 入 颗 粒 物 ： 携 带 细 菌 、 病 毒 等 生 物 活 性 污 染 、 致 癌 化学 污 染 物 和 放 射 性 物 质 ；生 物 活 性 粒 子 有 细 菌 、 病 毒 、 花 粉 等 ， 是 大 多 数 呼 吸 道 传染 病 和 过 敏 性 疾 病 的 元 凶 ；空 气 中 的 气 态 化 学 污 染 物 包 括 多 种

24、 挥 发 性 有 机 物 和 无 机 物 空 调 系 统 中 的 藏 污 纳 垢 及 适 宜 的 温 湿 度 是 细 菌 、 病 毒 滋 生和 繁 衍 的 理 想 场 所 。 过 滤 功 能 较 差 的 空 调 系 统 还 会 加 剧 污染 物 的 传 播 和 扩 散 。 室 内 有 机 物 污 染 对 人 体 健 康 的 影 响 气 味 等 感 觉 效 应粘 膜 刺 激 ， 如 乙 醛 、 丙 烯 醛 、 萘致 癌 性 ， 如 甲 醛 、 苯 等 。 5-1-6 室 内 空 气 污 染 及 防 治 （ 2）室 内 空 气 污 染 物 的 主 要 来 源建 筑 及 室 内 装 饰 材 料室 外

25、 污 染 物燃 烧 产 物 和 人 本 身 活 动 5-1-6 室 内 空 气 污 染 及 防 治 （ 3）室 内 污 染 的 防 治治吸 附 剂 +光 催 化防通 风 +高 质 量 装 修 材 料 +植 物 5-2 水 的 污 染 及 其 防 治 （ 1）每 年 27亿 立 方 吨 的 工 业 污 水 只 有 不 到 30%经 过 处理 ， 而 又 只 有 不 到 50%的 “ 处 理 过 ” 的 工 业 污 水能 达 到 国 家 标 准现 存 的 淡 水 资 源 只 有 2400吨 /单 位 /年 ， 不 到 世 界平 均 水 平 的 1/4 5-2 水 的 污 染 及 其 防 治 （ 2

26、）天 然 水 污 染 主 要 有 三 种 途 径 ：大 量 废 水 以 及 部 分 废 渣 、 垃 圾 直 接 排 入 水 体 中 ；废 渣 、 垃 圾 堆 积 地 上 ， 经 降雨 淋 洗 流 到 水 体 中 ；通 过 尘 埃 沉 降 和 气 水 界 面污 物 ， 从 大 气 进 入 水 体 中 。 我 国 水 污 染 催 生 数 个 “ 癌 症 村 ”广 东 韶 关 翁 源 “ 癌 症 村 ” 上 坝 村山 东 肥 城 “ 癌 症 村 ” 肖 家 店 村江 苏 阜 宁 “ 癌 症 村 ” 洋 桥 村 无 锡 崇 安 “ 癌 症 村 ” 广 丰 村河 南 浚 县 “ 癌 症 村 ” 北 老

27、观 嘴 村天 津 “ 癌 症 村 ” 西 堤 头 村沙 颍 河 畔 “ 癌 症 村 ” 东 孙 楼 村 、 黄 孟 营 村 5-3-1 水 的 污 染 物根 据 影 响 效 果 ， 可 分 为 两 大 类 :无 毒 污 染 物 主 要 是 指 糖 类 、 木 质 素 、 维 生 素 、 纤维 素 、 脂 肪 、 类 脂 、 蛋 白 质 等 天 然 有 机 物 。有 毒 污 染 物 是 指 那 些 进 入 生 物 体 后 积 累 到 一 定 的数 量 ， 从 而 使 体 液 和 组 织 发 生 生 化 和 生 理 功 能 的变 化 ， 引 起 暂 时 或 持 久 的 病 理 状 态 ， 甚 至

28、危 及 生命 的 物 质 。 赤 潮 太 湖 蓝 藻 有 毒 污 染 物 的 主 要 种 类 重 金 属 元 素 ： 在 环 境 科 学 中 由 于 As、 Se的 毒 性 和 某 些 性 质 类 似 于 重 金属 元 素 ； 金 属 （ Be） 的 密 度 虽 只 有 1.84gcm-3， 但 它 与 人 体 健 康 关 系密 切 ， 所 以 把 As、 Se、 Be也 列 入 重 金 属 元 素 范 畴 。 它 们 中 毒 性 显 著的 有 Hg、 Cd、 Cr、 Pd、 As。 无 机 阴 离 子 ： 主 要 是 NO2 ， F 和 CN 离 子 。 放 射 性 物 质 有 机 农 药

29、致 癌 物 质 ,如 稠 环 芳 烃 、 杂 环 化 合 物 、 芳 香 胺 等 。 霉 变 花 生 、 玉 米 中含 有 的 黄 曲 霉 素 不 仅 是 剧 毒 物 质 而 且 还 是 致 癌 物 质 ， 能 引 起 肝 癌 。 石 油 。 一 般 有 机 物 ， 如 酚 类 等 。 5-2-2 水 质 监 控 标 准 （ 1）为 防 止 环 境 污 染 ， 保 障 人 们 健 康 ， 各 国 都 制 定 了 符合 各 自 国 情 的 水 质 标 准 。 我 国 地 面 水 水 质 卫 生 要 求 ：指 标 卫 生 要 求 悬 浮 物 质色 、 嗅 、 味漂 浮 物 质pH值生 化 需 氧

30、量溶 解 氧病 原 体 含 有 大 量 悬 浮 物 质 的 工 业 废 水 ， 不 得 直 接 排 入 地 面 水不 得 呈 现 工 业 废 水 和 生 活 污 水 所 特 有 的 颜 色 、 异 臭 或 异 味水 面 上 不 得 出 现 较 明 显 的 油 膜 和 浮 沫6.58.5不 超 过 34m g/L不 低 于 4m g/L（ 东 北 地 区 渔 业 水 体 应 不 低 于 5m g/L）含 有 病 原 体 的 工 业 废 水 和 医 院 污 水 ， 必 须 经 过 处 理 和 严 格 消 毒 ， 彻 底 消 灭 病 原 体 后 方 准 排 入 地 面 水 5-2-2 水 质 监 控

31、 标 准 （ 2）生 化 需 氧 量 （ 五 天 ， 20 C） 用 符 号 BOD5 20表 示 。 它 是 指有 机 污 染 物 于 温 度 20 C， 在 好 氧 细 菌 的 作 用 下 ， 5天 内 分解 所 需 （ 或 消 耗 ） O2的 数 量 ， 单 位 mg/L。溶 解 氧 是 指 溶 于 水 中 的 O2的 数 量 ， 单 位 为 mg/L， 常 用 符号 DO表 示 。 如 果 水 中 DO不 足 或 有 机 污 染 物 含 量 过 高 ， 都可 以 引 起 水 体 中 DO耗 尽 。 此 时 有 机 物降 解 所 需 的 O 2便 由 NO3-和 SO42- 供 给 ，从

32、 而 伴 随 产 生 H2S等 还 原 产 物 产 生水 体 “ 腐 臭 ” 现 象 。 5-3-3 水 体 污 染 的 防 治 水 体 污 染 主 要 来 自 工 农 业 生 产 的 废 水 和 生 活 废 水 。因 此 水 体 污 染 的 防 治 主 要 是 “ 堵 源 ” 。 也 就 是 说 ，必 须 对 不 符 合 卫 生 要 求 的 废 水 进 行 处 理 。废 水 处 理 和 利 用 的 方 法 很 多 。 处 理 方 法 的 选 择 取决 于 废 水 中 污 染 物 的 状 态 、 性 质 、 组 成 及 对 水 质的 要 求 。 废 水 的 一 般 处 理 方 法 大 致 可

33、归 纳 为 ： 物理 法 、 化 学 法 和 生 化 法 物 理 法 用 过 滤 法 除 去 水 中 的 悬 浮 固 体 颗 粒 ；用 浮 选 （ 或 气 浮 ） 除 去 水 中 的 乳 状 油 滴 或 相 对 密度 近 于 1的 悬 浮 物 ；用 蒸 发 法 浓 缩 废 水 中 不 挥 发 的 可 溶 性 物 质 。 化 学 法 中 和 法 ： 调 节 废 水 的 pH值 ， 使 其 达 到 排 放 标 准 。 对 酸 性 废 水 可 用 石 灰 、石 灰 石 、 电 石 渣 或 碱 性 废 水 （ 液 ） 来 中 和 ； 对 碱 性 废 水 则 可 用 酸 性 废气 （ 如 含 CO2、

34、SO2等 烟 道 气 ） 或 酸 性 废 水 （ 液 ） 来 中 和 。 氧 化 还 原 法 ： 利 用 氧 化 还 原 反 应 使 溶 解 在 水 中 的 有 毒 物 质 转 化 为 无 毒或 毒 性 较 小 的 物 质 。 沉 淀 法 ： 利 用 沉 淀 反 应 使 有 害 物 质 转 化 为 沉 淀 而 与 水 溶 液 分 离 。 混 凝 法 ： 利 用 加 入 混 凝 剂 ， 使 胶 体 粒 子 发 生 凝 聚 ， 产 生 絮 凝 物 ， 并 能吸 附 水 中 污 染 物 ， 然 后 经 沉 降 （ 或 上 浮 ） 而 与 水 溶 液 分 离 。 离 子 交 换 法 ： 使 用 离 子

35、 交 换 树 脂 处 理 和 回 收 废 水 中 的 有 价 值 金 属 。 处理 后 的 水 质 纯 净 ， 可 以 重 复 使 用 。 萃 取 法 ： 此 法 是 利 用 废 水 中 的 污 染 物 在 废 水 中 和 有 机 溶 剂 中 的 分 配 不同 而 分 离 。 化 学 法 除 上 述 外 ， 还 有 吸 附 法 、 膜 分 离 法 等 。 生 化 法生 化 法 是 利 用 微 生 物 的 生 物 化 学 作 用 处 理 废 水中 的 有 机 物 染 物 。用 活 性 污 泥 处 理 生 活 废 水 或 有 机 化 工 厂 的 生 产废 水 ， 使 有 机 物 转 化 降 解 为

36、 无 毒 的 无 机 物 而 得到 净 化 。 废 水 的 综 合 处 理综 合 处 理 废 水 可 划 分 为 一 级 、 二 级 和 三 级 处 理 ：一 级 处 理 常 用 物 理 法 ；二 级 处 理 常 用 生 化 法 和 絮 凝 法 。 生 化 法 的 目 的 主 要 是除 去 一 级 处 理 后 的 有 机 物 。 絮 凝 法 主 要 是 出 去 一 级 处理 后 废 水 中 无 机 的 悬 浮 物 和 胶 体 微 粒 或 低 浓 度 的 有 机物 ；三 级 处 理 可 根 据 需 要 选 择 合 适 的 化 学 方 法 进 行 “ 深 度处 理 ” 。 清 洁 生 产在 产 品

37、 的 生 产 过 程 和 预 期 消 费 中 ， 既 合 理 利 用自 然 资 源 ， 又 把 对 人 类 和 环 境 的 危 害 减 至 最 小 ，使 社 会 经 济 效 益 最 大 化 的 一 种 生 产 模 式 。 推 行清 洁 生 产 是 企 业 现 代 化 的 标 志 ， 也 是 人 类 发 展的 方 向 。 5-3 土 壤 污 染 及 其 防 治何 谓 土 壤 污 染 ？ 指 人 类 活 动 产 生 的 污 染 物 通 过 不 同 途 径 输 入 土 壤 环 境中 ， 数 量 和 速 度 超 过 了 土 壤 的 自 净 化 能 力 ， 使 土 壤 的生 态 平 衡 遭 破 坏 ，

38、正 常 的 功 能 失 调 。土 壤 污 染 的 特 点 ： 隐 蔽 性 和 潜 伏 性 ； 不 可 逆 性 和 长 期 性 。 土 壤 的 污 染 的 判 断即 使 是 净 土 ， 组 成 也 不 是 固 定 的 ， 因 此 某 些 物 质 含 量 的 变化 不 一 定 意 味 着 土 壤 功 能 发 生 了 障 碍 ， 判 断 土 壤 是 否 受 到污 染 是 个 很 复 杂 的 问 题 。目 前 ， 一 般 是 从 地 下 水 是 否 受 到 污 染 ， 农 作 物 生 长 是 否 受到 影 响 来 判 定 土 壤 是 否 拾 到 污 染 。土 壤 污 染 的 来 源 主 要 是 被 污

39、 染 的 水 流 入 土 壤 中 ,污 染 的 大气 落 下 的 有 害 粉 尘 、 酸 雨 ,土 壤 吸 收 大 气 中 的 有 害 气 体 ，人 们 不 恰 当 施 肥 和 使 用 农 药 ， 及 堆 放 有 害 的 废 渣 造 成 的 土 壤 污 染 的 危 害 对 植 物 生 长 产 生 不 利 影 响 ， 重 金 属 对 土 壤 微 生 物产 生 破 坏 作 用 ； 对 人 体 健 康 产 生 影 响 及 途 径 ： 土 壤 污 物 可 通 过 挥 发 进 入 大 气 受 水 的 淋 溶 作 用 进 入 地 下 水 和 地 表 水 污 物 被 作 物 吸 收 进 入 人 体 ， 对

40、环 境 造 成 二 次 污 染 5-3-1 土 壤 污 染 物 （ 1）土 壤 污 染 物 主 要 是 重 金 属 、 农 药 、 多 环 芳 烃 等 重 金 属 污 染 物随 废 气 和 废 水 进 入 土 壤 的 重 金 属 呈 可 溶 态 与 不 溶 性 颗 粒 态存 在 。 在 碱 性 介 质 土 壤 中 ， 由 于 重 金 属 氢 氧 化 物 溶 度 积 较小 ， 它 们 将 形 成 沉 淀 而 留 存 在 土 壤 中 。 通 常 重 金 属 的 硫 化物 、 碳 酸 盐 、 磷 酸 盐 的 溶 度 积 也 很 小 ， 重 金 属 在 土 壤 中 常以 这 些 化 合 物 的 形 成

41、 沉 淀 析 出 。 5-3-1 土 壤 污 染 物 （ 2）农 药 污 染 物土 壤 中 农 药 污 染 物 来 自 因 防 治 病 虫 及 除 去 杂 草 而 施 用 的 杀虫 剂 、 杀 菌 剂 及 除 草 剂 。多 环 芳 烃 污 染 物多 环 芳 烃 大 都 是 致 癌 物 质 。 土 壤 中 多 环 芳 烃 污 染 物 来 自 石油 、 化 工 、 焦 化 、 冶 炼 、 煤 气 、 塑 料 、 油 漆 、 染 料 等 行 业的 废 水 排 入 ， 烟 尘 的 降 落 以 及 汽 车 废 气 的 排 放 。 这 些 致 癌的 多 环 芳 烃 在 自 然 界 中 一 般 比 较 稳

42、定 ， 难 于 发 生 化 学 、 生化 作 用 ， 很 难 降 解 。 因 此 ， 它 们 污 染 环 境 之 后 可 造 成 长 期的 潜 在 危 险 。 我 国 土 壤 污 染 的 现 状1980年 全 国 工 业 “ 三 废 ” 污 染 农 田 266.7万 公 顷 ；1988年 增 加 到 666.7万 公 顷 ；1992年 全 国 遭 受 不 同 程 度 污 染 的 农 田 面 积 达 1000万 公顷 ， 每 年 损 失 粮 食 120亿 公 斤 。 其 中 污 水 灌 溉 污 染 330万 公 顷 ， 大 气 污 染 农 田 530万 公 顷 ， 固 体 废 弃 物 堆 放侵

43、占 及 垃 圾 、 污 泥 农 用 不 当 90万 公 顷 ；目 前 我 国 化 肥 年 施 用 量 2930.2万 吨 ， 农 药 22万 吨 ， 农用 地 膜 80万 吨 。 5-3-2 土 壤 污 染 的 防 治 （ 1）重 金 属 污 染 的 防 治严 格 控 制 土 壤 污 染 源改 良 土 壤更 换 作 物 东 南 景 天 5-3-2 土 壤 污 染 的 防 治 （ 2）有 机 污 染 物 的 修 复气 提微 生 物 修 复渗 透 性 活 性 栅就 地 热 处 理植 物 修 复就 地 化 学 氧 化就 地 冲 洗 技 术 5-4 环 境 质 量 的 评 价 及 监 测 （ 1）环

44、境 质 量 的 评 价环 境 质 量 的 好 坏 是 以 环 境 质 量 指 数 来 表 示 的 。 这 是 一 种 数 学 模 型 ， 不同 国 家 、 不 同 地 区 、 不 同 部 门 用 的 计 算 方 法 可 能 不 尽 相 同 ， 评 价 对 象和 方 法 不 同 ， 所 用 的 数 学 模 型 也 不 同 。 常 用 的 一 种 表 示 环 境 质 量 指 数E的 数 学 式 是 ： 式 中 ， Ci为 评 价 对 象 污 染 物 i的 实 测 浓 度 ； Cis为 污 染 物 i的 评 价 标 准 ；n为 受 监 测 的 污 染 物 种 类 数 目 。 E实 际 上 就 是 污

45、 染 物 的 超 标 率 总 和 ， E 值 愈 大 ， 污 染 就 愈 严 重 ， 这 属 于 比 值 法 的 评 价 方 法 。 n1i isiccE 5-4 环 境 质 量 的 评 价 及 监 测 （ 2）环 境 监 测 是 对 污 染 物 的 存 在 形 态 、 含 量 进 行 分 析 测 定 。它 属 于 环 境 分 析 化 学 范 畴 ， 环 境 分 析 监 测 主 要 有 以 下 特 点 :分 析 范 围 广 ， 对 象 复 杂 ；测 组 分 含 量 甚 微 ， 浓 度 常 用 mg/L或 g/L为 单 位 ， 或 以 质 量分 数 、 体 积 分 数 表 示 ， 达 10-910-6 数 量 级 。被 测 试 样 组 成 复 杂 ， 不 仅 要 测 含 量 还 要 做 形 态 分 析 。试 样 稳 定 性 差 。