环境地球化学简介实用教案

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1、环境(hunjng)地球化学简介一、元素的环境(hunjng)地球化学分类（一）元素的环境(hunjng)地球化学分类及存在形态1.元素的环境(hunjng)地球化学分类第1页/共68页第一页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介（1）生命元素(yun s)生命组成元素(yun s)：H、C、N、O、Ca、P、K、S生命必需元素(yun s)：Fe、Cu、Zn、Mn、Co、I、Mo、Se、F、Cr、V、Ni、Br第2页/共68页第二页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介2.毒性(d xn)元素：毒性(d xn)：Cd、Ge、Sn、Sb、Te、Hg、Pb、Ga、In

2、、As、Li(?)潜在和放射性毒性(d xn)元素：Be、Tl、Th、U、Po、Ra、Sr(?)、Ba(?)第3页/共68页第三页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介3.无毒性稳定元素：（多为氧化物矿物(kungw)或自然元素）Ti、Zr、Hf、Sc、Y、Nb、Ta、Ru、Os、Rb、Ir、Pd、Pt、Ag、Au4.中间性元素：B、Al第4页/共68页第四页，共69页。第5页/共68页第五页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介（二）元素(yun s)的存在形式1.非残渣态(1)可交换态(或被吸附态)：如Cu, Mg, K, Na等被吸附的简单离子第6页/共68页

3、第六页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介(2)碳酸盐结合态：此形态对pH值改变敏感(mngn)(3)铁锰氧化物和氢氧化物结合态(4)与硫化物及有机质结合态第7页/共68页第七页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介2.残渣态（惰性态）：元素(yun s)存在于难溶解矿物的晶格中第8页/共68页第八页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介3.某些元素的环境地球化学(d qi hu xu)性质Hg主要来源：HgS(辰砂)环境中的来源：Hg矿和含Hg岩石的开采和风化；煤和石油的燃烧；制碱、电器、仪表、制药、农药、造纸、油漆等工业Hg对人体的影响：过量Hg具有明显毒性第9

4、页/共68页第九页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介 As: 主要来源：FeAsS（毒砂）、AsS(雄黄)、As2S3(雌黄(chung) 环境中的来源：砷化合物（砷酸钙、砷酸铝，用于杀虫、除草、杀菌和灭鼠等，电子工业中用于砷化镓的半导体材料） 砷的毒性：耐受性，积累性第10页/共68页第十页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介 Cd： 主要来源(liyun)：CdS(硫镉矿)、CdCO3(菱镉矿)、CdO(方镉矿)、CdSe(硒镉矿) 环境中的来源(liyun)：Pb, Zn, Cu矿山的开采，电池，显象管，工业（电镀）废水等 毒性：骨痛症，高血压（？）第11页/共

5、68页第十一页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介 Pb： 主要来源：方铅矿 环境中的来源：矿山，冶金，化工，颜料，玻璃工业，蓄电池等 毒性：腹痛(f tn)，贫血，神经病，脑病等第12页/共68页第十二页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介二、元素的环境背景值1.环境背景值的概念：无污染情况下环境组成要素（如大气，水体(shu t)，土壤，岩石，河流沉积物和植物等）的平均化学成分第13页/共68页第十三页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介2.环境背景值研究的意义：（1）环境评价依据（2）追索污染源（3）预测环境污染趋势(qsh)（提供依据）（

6、4）查明地方病的起因和防治第14页/共68页第十四页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介3.某些元素的环境(hunjng)背景值（1）大气环境(hunjng)背景值影响因素：人类活动和火山作用第15页/共68页第十五页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介各地区空气中有害元素的背景值AsCdHgPb设得兰群岛 0.070.80.0421挪威北0.01加拿大西北0.069-14南极0.00040.0150.63欧洲0.2-70.5-6200.009-2.8 55-340北美0.04-2.4 1-410.07-3845-13000日本251.6200夏威夷或艾特纳火山208-

7、9218.2528-1200第16页/共68页第十六页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介（2）土壤背景值是母岩、气候、生物、水系、地形等综合作用的产物，在研究或评价土壤的污染(wrn)程度时必须考虑原始地球化学背景。第17页/共68页第十七页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介各地区土壤中有害元素的背景值AsCdHgPb英国-水+CO2（生物化学反应是消耗氧的过程）第33页/共68页第三十三页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介(3) 化学沉淀作用可形成硫酸盐、碳酸岩、氢氧化物(qn yn hu w)、氟化物等，如CaSO42H2O（石膏）,

8、PbCO3（白铅矿）, Pb(OH)2, CaF2第34页/共68页第三十四页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介(4)物理化学吸附作用粘土对Cr、Cd、As、Cu、Pb、Zn、Hg的去除深度为15cm, 净化( jnghu)率达89.3-100%。粘土对酚，氰的去除深度小于20cm, 净化( jnghu)深度达71-89.9%。矿物的吸附能力：沸石蛭石蒙脱石绿高岭石伊利水云母白云母黑云母第35页/共68页第三十五页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介4.河流的自净作用（1）稀释作用（2）吸附(xf)和沉淀作用（3）生物化学作用：细菌，藻类，大型植物，微型动物，大型动物

9、生物化学耗氧量（BOD）和溶解氧(DO)第36页/共68页第三十六页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介5.土壤和河流沉积物中污染物的积累污染物吸附的有限性（土壤容量）重新释放的条件：（1）盐度的增高（2）pH值降低（3）氧化还原条件的变化(binhu)（4）天然和合成络合剂的增加第37页/共68页第三十七页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介四、大气环境地球化学（一）大气圈结构( jigu)和组成第38页/共68页第三十八页，共69页。第39页/共68页第三十九页，共69页。第40页/共68页第四十页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介（二）大气化学(

10、huxu)及环境效应1.CO2的温室效应及对环境的影响第41页/共68页第四十一页，共69页。第42页/共68页第四十二页，共69页。第43页/共68页第四十三页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介2.臭氧层及其环境效应（1）臭氧层的作用(zuyng)减少紫外线影响温度分布第44页/共68页第四十四页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介（2）人类活动对臭氧层的影响臭氧的性质不稳定：温度升高(shn o)即分解，其催化剂为NO2、Cl2、Ag、Cu、Fe、Mn氧化性：SO2 + O3 = SO3 +O2N2O + O3 = 2NO +O2H2S + O3 = H2O + O2 +

11、 S(g)第45页/共68页第四十五页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介3. 大气污染与危害污染的原因：自然作用，人为作用（1）光化学烟雾成因：紫外线照射(zhosh)烃、NO等形成过氧乙酰硝酸酯（PAN）、O3第46页/共68页第四十六页，共69页。第47页/共68页第四十七页，共69页。第48页/共68页第四十八页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介（2）酸雨酸雨的形成：来自煤、石油燃烧(rnsho)和金属冶炼产生的SO2来自高温燃烧(rnsho)产生的NO2第49页/共68页第四十九页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介 酸雨的危害： 土壤(trng)中

12、Ca,Mg,K等的淋失和抑制有机物的分解和氮的固定。 使植物中K,Ca,Mg,Mn,有机物（糖，氨基酸和维生素等）淋失。第50页/共68页第五十页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介（3）大气飘尘（气溶胶）指 10 m的颗粒为落尘对环境的影响：人吸入呼吸道，支气管，肺部后80%沉积。增加日光散射(snsh)，降低能见度。第51页/共68页第五十一页，共69页。第52页/共68页第五十二页，共69页。第53页/共68页第五十三页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介来源（人为和天然）：大风扬起的尘埃火山喷发海浪花蒸发的气溶胶（NaCl）燃烧过程的固体(gt)颗粒（烟，汽车尾气等）第

13、54页/共68页第五十四页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介大气环境飘尘的自然(zrn)去除干沉降（碰撞和吸附）湿沉降第55页/共68页第五十五页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介4.森林植被对环境的净化作用除调节气候，保持水土外，有以下作用：（1）保持氧和CO2的平衡一人(y rn)的氧气量需要150m2的叶面第56页/共68页第五十六页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介（2）降低大气中的有害气体浓度可吸收HF、SO2、Cl、NO2、NH3、O3、Hg、乙烯(y x)、过氧乙酰硝酸酯，醛，酮等。如SO2通过高15m宽15m的法国梧桐林带，其含量可

14、降低25-75%。第57页/共68页第五十七页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介（3）减少( jinsho)空气中的放射性物质如在叶面的背风面上，放射性物质仅占1/4。第58页/共68页第五十八页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介（4）减少空气中的尘埃叶面吸附(xf)作用可减少到1/9-1/8第59页/共68页第五十九页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介（5）减少空气中的细菌植物分泌物（包括挥发物质(wzh)）具有杀菌作用，如城市公园里的细菌可降低40-50倍。（6）净化水源第60页/共68页第六十页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介五、

15、环境保护及研究问题1.人类活动的区域环境效应(1)矿山开发的环境效应空气污染CO, SO2水污染（酸性废水，重金属污染）(2)工厂的污水排放(3)其它（汽车排气，空调(kn dio)，废物，垃圾）第61页/共68页第六十一页，共69页。环境地球化学(d qi hu xu)简介2.环境保护及研究（1）环境污染调查(dio ch)（背景值法，生物法）Pb, As, Cd, Hg, 有毒有机物，氰等第62页/共68页第六十二页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介（2）环境污染的治理废物回收和有机物的降解工程地质法（废物处理，液，核废料）沉积法（如Hg用废矿渣沉淀）生物净化( jnghu)（植

16、物，绿化）第63页/共68页第六十三页，共69页。环境(hunjng)地球化学简介（3）农业(nngy)与地方病研究土壤与农作物的毒质克山病（地方性心肌病)和大骨节病（低Se）地方性甲状腺肿（低和高碘病）地方性氟病第64页/共68页第六十四页，共69页。第65页/共68页第六十五页，共69页。第66页/共68页第六十六页，共69页。第67页/共68页第六十七页，共69页。谢谢您的观看(gunkn)！第68页/共68页第六十八页，共69页。NoImage内容(nirng)总结环境地球化学简介(jin ji)。第1页/共68页。3.无毒性稳定元素：（多为氧化物矿物或自然元素）。2.残渣态（惰性态）：元素存在于难溶解矿物的晶格中。Hg对人体的影响：过量Hg具有明显毒性。第9页/共68页。第10页/共68页。粘土对酚，氰的去除深度小于20cm, 净化深度达71-89.9%。矿物的吸附能力：沸石蛭石蒙脱石绿高岭石伊利水云母白云母黑云母。污染的原因：自然作用，人为作用。第67页/共68页。谢谢您的观看第六十九页，共69页。