1、復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)一一 大氣環(huán)境化學(xué)大氣環(huán)境化學(xué) 1 大氣組分大氣組分 大氣中的某一物種從進(jìn)入大氣到被清除大氣中的某一物種從進(jìn)入大氣到被清除之前在大氣中停留的平均時(shí)間稱為該物種的之前在大氣中停留的平均時(shí)間稱為該物種的大氣壽命大氣壽命( (或停留時(shí)間或停留時(shí)間) )。根據(jù)停留時(shí)間的長。根據(jù)停留時(shí)間的長短，可將大氣組分劃分為三類：見短，可將大氣組分劃分為三類：見P16P16(1) (1) 準(zhǔn)永久氣體準(zhǔn)永久氣體( (恒定成分恒定成分) )：N N2 2、稀有氣體、稀有氣體、O O2 2 (2) (2) 可變組分可變組分 ：COCO2 2、CHCH4 4、H H2 2O O等等只含以上兩種組分認(rèn)為是純凈空氣只含

2、以上兩種組分認(rèn)為是純凈空氣(3) (3) 強(qiáng)可變組分強(qiáng)可變組分( (不定成分不定成分) )：SOSO2 2等等來源：來源：1)1)火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等；火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等； 2)2)人類的生產(chǎn)、生活人類的生產(chǎn)、生活( (空氣污染的主要空氣污染的主要來源來源) ) 強(qiáng)可變組分在大氣中的時(shí)空分強(qiáng)可變組分在大氣中的時(shí)空分布受局地源的影響較大布受局地源的影響較大, ,在不同地區(qū)在不同地區(qū)和不同高度的濃度水平往往有很大和不同高度的濃度水平往往有很大差別而且有可能參與平流層或?qū)α鞑顒e而且有可能參與平流層或?qū)α鲗拥拇髿饣瘜W(xué)反應(yīng)層的大氣化學(xué)反應(yīng), ,因而是造成環(huán)境因而是造成環(huán)境問題的主要因素。問題的主要因素

3、。2 2 大氣層的垂直結(jié)構(gòu)大氣層的垂直結(jié)構(gòu) P12-14P12-14 劃分依據(jù)：大劃分依據(jù)：大氣氣溫的垂直分布?xì)鈿鉁氐拇怪狈植继攸c(diǎn)。特點(diǎn)。大氣的垂直分層大氣的垂直分層對(duì)流層對(duì)流層平流層平流層對(duì)流旺盛近地面，對(duì)流旺盛近地面，緯度不同厚度變；緯度不同厚度變；高度增來溫度減，高度增來溫度減，只因熱源是地面；只因熱源是地面；天氣復(fù)雜且多變，天氣復(fù)雜且多變，風(fēng)云雨雪較常見風(fēng)云雨雪較常見氣溫初穩(wěn)后升熱氣溫初穩(wěn)后升熱只因?qū)又谐粞醵嘀灰驅(qū)又谐粞醵嗨搅鲃?dòng)天氣好水平流動(dòng)天氣好高空飛行很適合高空飛行很適合上冷下熱上冷下熱高空對(duì)流高空對(duì)流電電離離層層高高層層大大氣氣電離層能反射電離層能反射無線電波，對(duì)無線電波，對(duì)無

4、線電通訊有無線電通訊有重要作用重要作用 大氣圈被分為五層大氣圈被分為五層 a a、對(duì)流層、對(duì)流層tropospheretroposphere平均厚度平均厚度12km12km 特點(diǎn)：一是密度大，含有全部大氣質(zhì)量特點(diǎn)：一是密度大，含有全部大氣質(zhì)量3 34 4的大氣和幾乎所有的水汽；二是溫度隨高的大氣和幾乎所有的水汽；二是溫度隨高度上升而降低（因受地面輻射影響），大約度上升而降低（因受地面輻射影響），大約每升高每升高100m100m，溫度降低，溫度降低0.60.6（絕大部分空氣（絕大部分空氣組分不能直接吸收太陽能，只能吸收地面輻組分不能直接吸收太陽能，只能吸收地面輻射能，因此，對(duì)流層溫度隨高度的增加

5、而降射能，因此，對(duì)流層溫度隨高度的增加而降低）低）-下熱上冷下熱上冷。 吸收地表熱量，低層空氣先被加熱，吸收地表熱量，低層空氣先被加熱，而后熱量被傳遞到高層；由于海、陸、而后熱量被傳遞到高層；由于海、陸、晝、夜及緯度、地形的差別，低層空氣晝、夜及緯度、地形的差別，低層空氣的溫度差異很大，形成了的溫度差異很大，形成了垂直和水平垂直和水平方方向的對(duì)流，此為對(duì)流層的重要特性之一。向的對(duì)流，此為對(duì)流層的重要特性之一。 問題：問題：為什么污染物的遷移轉(zhuǎn)化主為什么污染物的遷移轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在對(duì)流層？要發(fā)生在對(duì)流層？“逆溫逆溫”：P13P13 對(duì)流層頂層的氣體溫度特別低對(duì)流層頂層的氣體溫度特別低( (負(fù)負(fù)50

6、50度度以下以下) )，水分子到達(dá)這一層后迅速地被轉(zhuǎn)化，水分子到達(dá)這一層后迅速地被轉(zhuǎn)化成冰，從而阻止水分子進(jìn)入平流層，否則，成冰，從而阻止水分子進(jìn)入平流層，否則，一旦進(jìn)入會(huì)發(fā)生光解產(chǎn)生一旦進(jìn)入會(huì)發(fā)生光解產(chǎn)生HH，其會(huì)脫離大，其會(huì)脫離大氣，從而造成氣，從而造成大氣氫大氣氫的損失。的損失。 在實(shí)際研究中常把對(duì)流層劃分為在實(shí)際研究中常把對(duì)流層劃分為兩個(gè)區(qū)域：兩個(gè)區(qū)域：摩擦層摩擦層( (或邊界層或邊界層) )：見：見P13-14P13-14自由大氣層：自由大氣層：P14P14b b、平流層、平流層 stratospherestratosphere（同溫層）高度（同溫層）高度約在約在17-55 17-5

7、5 之間之間 在在25km25km以下的低層，隨高度增加氣溫保持以下的低層，隨高度增加氣溫保持不變或稍有上升。從不變或稍有上升。從25km25km開始，氣溫隨高度開始，氣溫隨高度的增加而升高。的增加而升高。-上熱下冷，上熱下冷，空氣垂直對(duì)流空氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)很小，只能隨地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生平流運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)很小，只能隨地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生平流運(yùn)動(dòng)，所以該層內(nèi)氣體非常穩(wěn)定，污染物停留時(shí)間所以該層內(nèi)氣體非常穩(wěn)定，污染物停留時(shí)間長。長。 臭氧層在平流層臭氧層在平流層15-3515-35高度范圍內(nèi)，高度范圍內(nèi)，該層集中了地球大氣中大部分的臭氧，由該層集中了地球大氣中大部分的臭氧，由于臭氧能強(qiáng)烈地吸收太陽的紫外線輻射而于

8、臭氧能強(qiáng)烈地吸收太陽的紫外線輻射而光解光解，當(dāng)它們又重新，當(dāng)它們又重新化合化合為臭氧時(shí)，便可為臭氧時(shí)，便可釋放出大量的熱能，因此，溫度隨高度的釋放出大量的熱能，因此，溫度隨高度的增加而上升增加而上升。 O3h O2O O2O +M O3 h 問題：問題：飛機(jī)多在平流層底部飛行的原因？飛機(jī)多在平流層底部飛行的原因？c c、中間層、中間層 mesosphere mesosphere （過渡層（過渡層85Km)85Km)d d、熱層、熱層 thermosphere thermosphere 約約800km 800km e e、外大氣層、外大氣層 exoatmospheexoatmosphe（逸散層）

9、（逸散層）800Km800Km 3 3 影響大氣污染物遷移的因素影響大氣污染物遷移的因素 (1) (1) 風(fēng)和大氣湍流的影響風(fēng)和大氣湍流的影響 風(fēng)風(fēng) a a、風(fēng)速：、風(fēng)速： b b、風(fēng)向：、風(fēng)向： 湍流（亂流）湍流（亂流） (2) (2) 天氣形勢(shì)和地理地勢(shì)天氣形勢(shì)和地理地勢(shì) 天氣形勢(shì)天氣形勢(shì) 地理地勢(shì)地理地勢(shì) * *山谷風(fēng)山谷風(fēng) * *海陸風(fēng)海陸風(fēng) * * 熱島效應(yīng)（城郊風(fēng)）熱島效應(yīng)（城郊風(fēng)） (3) (3) 污染源污染源( (物物) )本身性質(zhì)的影響本身性質(zhì)的影響 * *點(diǎn)源、線源、面源：點(diǎn)源、線源、面源： * *污染物的濃度、排放的高度和出污染物的濃度、排放的高度和出口溫度：口溫度： *

10、 *污染物本身的性質(zhì)：污染物本身的性質(zhì)： 4 4 對(duì)流層大氣中重要物種的源和匯對(duì)流層大氣中重要物種的源和匯(1)(1)含硫化合物含硫化合物:P20-22:P20-22 大氣中的含硫化合物主要有：大氣中的含硫化合物主要有：SOSO2 2、 SOSO3 3 H H2 2S S、H H2 2SOSO4 4 、(CH(CH3 3) )2 2S S、亞硫酸鹽及硫酸、亞硫酸鹽及硫酸鹽鹽 ，還有含量極低的，還有含量極低的 氧硫化碳氧硫化碳 (COS) (COS) 、二、二硫化碳等。硫化碳等。 來源：礦物燃料的燃燒；有機(jī)物的分來源：礦物燃料的燃燒；有機(jī)物的分解和燃燒；海洋、火山活動(dòng)等解和燃燒；海洋、火山活動(dòng)等

11、 * * P21 P21表表2-42-4(2) (2) 含氮化合物含氮化合物:P23-24:P23-24種種 類：類：大氣中重要的含氮化合物有：大氣中重要的含氮化合物有： N N2 2N N2 2O ONONONONO2 2NHNH3 3 亞硝酸、硝酸及其鹽等亞硝酸、硝酸及其鹽等天然源：天然源：人為源：人為源：(3) (3) 含碳化合物：含碳化合物：P24-25P24-25 包括碳的氧化物、有機(jī)碳?xì)浠衔锛鞍ㄌ嫉难趸铩⒂袡C(jī)碳?xì)浠衔锛捌浜跹苌锲浜跹苌锵趸^程：硝化過程：P23P23去硝化作用：去硝化作用：P23P23循環(huán)圖：循環(huán)圖：P23P23(4) 含鹵素化合物含鹵素化合物：P2

12、5-26 有天然源和人為源，現(xiàn)人為源占有天然源和人為源，現(xiàn)人為源占主要。主要。 P26P26表表2-62-6 含氫鹵代烴與全鹵代烴的大氣化含氫鹵代烴與全鹵代烴的大氣化學(xué)行為差別很大。見學(xué)行為差別很大。見P26(5)(5)大氣污染物的匯大氣污染物的匯1)1)干沉降：干沉降：2)2)濕沉降：濕沉降：3)3)化學(xué)去除：化學(xué)去除： 最容易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)的：最容易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)的：OH-、H2O2、O3等等 Ah A* h : 光子能量光子能量 1ev10ev 對(duì)應(yīng)波長對(duì)應(yīng)波長 100nm800nm h=普朗克常數(shù)普朗克常數(shù)6.6266.6261010-34-34焦焦/ /秒秒摩摩 頻率頻率 秒秒-1-

13、15 5 大氣化學(xué)反應(yīng)大氣化學(xué)反應(yīng)(1) 大氣中重要的光吸收物質(zhì)大氣中重要的光吸收物質(zhì)P30-32 對(duì)流層大氣中能引起光化學(xué)反應(yīng)的太陽輻對(duì)流層大氣中能引起光化學(xué)反應(yīng)的太陽輻射波長范圍是射波長范圍是290700nm290700nm。 能吸收這一波長范圍光并發(fā)生光解反應(yīng)能吸收這一波長范圍光并發(fā)生光解反應(yīng)的物質(zhì)主要有：見的物質(zhì)主要有：見P30P30 NO2、O3、HNO2、H2O2、HCHO等的等的光解：見光解：見P30-31SO2的光吸收：見的光吸收：見P32(2) (2) 大氣中常見的自由基大氣中常見的自由基a a、HOHO自由基自由基b b、HOHO2 2自由基自由基 c c、其它自由基：醛，

14、酮，過氧自由基、其它自由基：醛，酮，過氧自由基大氣中存在的重要自由基有：大氣中存在的重要自由基有：HOHO、HOHO2 2、RR（烷基）、（烷基）、RORO（烷氧基）、（烷氧基）、RORO2 2（過（過氧烷基），其中氧烷基），其中HOHO、HOHO2 2更為重要。更為重要。大氣中常見的自由基及其反應(yīng)：大氣中常見的自由基及其反應(yīng)：P32-331)1)大氣中大氣中HOHO的來源的來源清潔大氣中清潔大氣中, ,主要來自主要來自O(shè)3的光離解的光離解O3 + h O + O2O + H2O2HO污染大氣中有污染大氣中有HNO2和和H2O2存在時(shí)存在時(shí), ,其光離解也其光離解也產(chǎn)生產(chǎn)生HOHNO2 + h

15、 HO + NOH2O2 + h 2HO HOHO的的反應(yīng)：反應(yīng)：HO + CO CO2 + H HO + HNO2 HNO3 + H HO + CH4 CH3 + H2O2)2)大氣中大氣中HO2的來源及其反應(yīng)的來源及其反應(yīng)主要來源于醛類主要來源于醛類, ,尤其是甲醛的光解尤其是甲醛的光解H2CO + h H + HCOH + O2 + M HO2 + MHCO + O2 HO2 + CO HO + CO CO2 + H H + O2 HO2 任何光解過程只要有任何光解過程只要有H H 和和HCO自由基生成自由基生成, ,都都可以與空氣中的可以與空氣中的O2結(jié)合而生成結(jié)合而生成HO2自由基。

16、自由基。HOHO2 2的反應(yīng)的反應(yīng)HOO + NO HO + NO2HOO + O3 2O2 + HO3)3)其他自由基的來源其他自由基的來源 甲基自由基主要來自乙醛和丙酮的光解：見甲基自由基主要來自乙醛和丙酮的光解：見P32P32 其它：其它： RH + O/HO R + HO/H2O 烷基自烷基自由基由基CH3ONO + h CH3O + NO 烷氧基自由基烷氧基自由基R + O2 RO2 過氧烷基自由基過氧烷基自由基6 6 光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧現(xiàn)象：現(xiàn)象： 強(qiáng)烈刺激性的淺藍(lán)色煙霧（有時(shí)帶紫色強(qiáng)烈刺激性的淺藍(lán)色煙霧（有時(shí)帶紫色或黃褐色），使能見度降低；行人眼睛紅或黃褐色），使能見度降低；行

17、人眼睛紅腫流淚，刺激呼吸系統(tǒng)，損害肺功能；橡腫流淚，刺激呼吸系統(tǒng)，損害肺功能；橡膠開裂，植物葉片受毒變黃以致枯死。膠開裂，植物葉片受毒變黃以致枯死。 出現(xiàn)高峰期為出現(xiàn)高峰期為中午稍后中午稍后，夏季晴天。，夏季晴天。 光化學(xué)煙霧的形成機(jī)理：見光化學(xué)煙霧的形成機(jī)理：見P51-52 起因起因光照，光照，NOxNOx，VOCVOCS S，地理、氣象，地理、氣象 高速行駛高速行駛 NO/NOx 2.5Kg/10NO/NOx 2.5Kg/106 6米米汽車尾氣汽車尾氣 排氣、漏油、揮發(fā)排氣、漏油、揮發(fā) CH 15Kg/10CH 15Kg/106 6m m 空欄、減速行駛空欄、減速行駛 CO 2.5Kg/1

18、0CO 2.5Kg/106 6m m NO NOX X為吸收光能的引發(fā)劑，以為吸收光能的引發(fā)劑，以NONO2 2最為重要。最為重要。CHCH中烯中烯烴反應(yīng)最快，其次是有側(cè)鏈的芳烴。當(dāng)烴反應(yīng)最快，其次是有側(cè)鏈的芳烴。當(dāng)NONO2 2與與CHCH的濃的濃度比達(dá)到度比達(dá)到1:11:1和和1:31:3時(shí)，引發(fā)反應(yīng)最快，最強(qiáng)烈。時(shí)，引發(fā)反應(yīng)最快，最強(qiáng)烈。1 1）氣候條件：）氣候條件：晴朗、濕度低、氣溫高的夏日午后。晴朗、濕度低、氣溫高的夏日午后。2 2）污染物條件：）污染物條件：空氣中有氮氧化物和碳?xì)浠衔锎嬖凇？諝庵杏械趸锖吞細(xì)浠衔锎嬖凇? 3）地形條件：）地形條件：盆地、谷地（污染物不易擴(kuò)散）

19、。盆地、谷地（污染物不易擴(kuò)散）。d d、控制、控制P54-57 (1)P54-57 (1)控制碳?xì)浠衔铩⒌趸锛翱刂铺細(xì)浠衔铩⒌趸锛?CO CO 的排放的排放: : 燃燒溫度、燃燒種類、空氣燃料比，尾氣凈化等。(2)(2)在大氣中散發(fā)控制自由基形成的阻化劑，以清在大氣中散發(fā)控制自由基形成的阻化劑，以清除自由基，使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)終止。除自由基，使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)終止。e e、光化學(xué)煙霧和倫敦?zé)熿F、光化學(xué)煙霧和倫敦?zé)熿F高濃度O3和PAN是光化學(xué)煙霧的形成指標(biāo)，皆為強(qiáng)氧化劑，屬于氧化型煙霧；倫敦型煙霧主要含有SO2等化合物，為還原型煙霧。 *形成的前提物和氣象條件有很大不同 *光化學(xué)煙霧幾種主要物質(zhì)的日

20、變化光化學(xué)煙霧幾種主要物質(zhì)的日變化規(guī)律：規(guī)律：P50圖圖3-11和和P51圖圖3-127 7 大氣中的顆粒物大氣中的顆粒物 (1) (1)大氣顆粒物：大氣顆粒物：大氣中大于分子尺寸的固體或大氣中大于分子尺寸的固體或液體顆粒狀物質(zhì)液體顆粒狀物質(zhì)(PM)(PM)。這些固體或液體微粒可。這些固體或液體微粒可在空氣中較長時(shí)間停留，形成相對(duì)穩(wěn)定的懸浮在空氣中較長時(shí)間停留，形成相對(duì)穩(wěn)定的懸浮體系，稱為大氣氣溶膠。體系，稱為大氣氣溶膠。 （2 2）分類：）分類：按粒徑和物理性質(zhì)分按粒徑和物理性質(zhì)分飄塵（飄塵（Airborne ParticleAirborne Particle）：長期漂浮在大氣中、：長期漂浮

21、在大氣中、 粒徑小于粒徑小于10 10 m m的懸浮物的懸浮物(PM10)(PM10)。降塵（降塵（DustfallDustfall）：）：粒徑大于粒徑大于10 10 m m以上的、以上的、 由于重力作用能沉降下來的微粒。由于重力作用能沉降下來的微粒。總懸浮顆粒物（總懸浮顆粒物（TSPTSP，mg/mmg/m3 3）：）：用標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采樣用標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采樣器在濾膜上所收集到的顆粒物的總質(zhì)量。粒徑一般在器在濾膜上所收集到的顆粒物的總質(zhì)量。粒徑一般在100 100 m m以下。以下。 (3)(3)大氣顆粒物的物化特性和危害性大氣顆粒物的物化特性和危害性 擴(kuò)散，與大氣中的氣體反應(yīng)，共聚沉降，可

22、擴(kuò)散，與大氣中的氣體反應(yīng)，共聚沉降，可通過降水去除（雨雪內(nèi)核）。通過降水去除（雨雪內(nèi)核）。 在在0.10.11010 m m 之間的粉塵對(duì)人體危害最大，之間的粉塵對(duì)人體危害最大，直接到達(dá)肺細(xì)胞而積累，并進(jìn)入血液循環(huán)。鋼鐵直接到達(dá)肺細(xì)胞而積累，并進(jìn)入血液循環(huán)。鋼鐵工業(yè)、鋁合金工業(yè)、石材等。見工業(yè)、鋁合金工業(yè)、石材等。見P84-85P84-85和和P80P80 在在0.10.11 1 m m間，與可見光的波長相近，對(duì)光間，與可見光的波長相近，對(duì)光線強(qiáng)烈散射，可造成大氣能見度下降。顆粒物影線強(qiáng)烈散射，可造成大氣能見度下降。顆粒物影響氣象、折射光、參與和影響大氣化學(xué)反應(yīng)、協(xié)響氣象、折射光、參與和影響大

23、氣化學(xué)反應(yīng)、協(xié)助大氣熱平衡、影響酸沉降、形成雨雪等。助大氣熱平衡、影響酸沉降、形成雨雪等。P79-80P79-808 8 平流層化學(xué)平流層化學(xué):P97:P97(1) 平流層的基本特征平流層的基本特征 P97圖圖6-1 一般將來自太陽的紫外輻射根據(jù)波長分為一般將來自太陽的紫外輻射根據(jù)波長分為: :UV-A, 315-400nmUV-A, 315-400nmUV-B, 280-315nmUV-B, 280-315nmUV-C, 280nmUV-C, 280nm 影響：參考影響：參考P98P98 大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，人類過多地使用氟氯烴類化學(xué)物質(zhì)大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，人類過多地使用氟氯烴類化學(xué)物質(zhì)（CFC

24、CFCS S）是破壞臭氧層的主要原因。）是破壞臭氧層的主要原因。 (2) (2) 臭氧層破壞的原因臭氧層破壞的原因臭氧損耗物質(zhì)臭氧損耗物質(zhì)全氯氟烴全氯氟烴(CFC)(CFC)，含溴氟烷，含溴氟烷(Halons(Halons俗稱哈龍俗稱哈龍) )，四，四氯化碳氯化碳(CCl(CCl4 4) )、甲基氯仿、甲基氯仿(1,1,1(1,1,1一三氯乙烷一三氯乙烷CH3CCl3)CH3CCl3)、溴甲烷、溴甲烷(CH3Br)(CH3Br)以及部分取代的氯氟以及部分取代的氯氟烴烴 (HCFCl)(HCFCl)等。等。 氯氟烴氯氟烴 -制冷劑、發(fā)泡劑、氣溶膠產(chǎn)品的驅(qū)霧劑制冷劑、發(fā)泡劑、氣溶膠產(chǎn)品的驅(qū)霧劑 哈

25、龍哈龍 -滅火劑滅火劑 溴甲烷溴甲烷-囂蒸殺蟲劑囂蒸殺蟲劑 四氯化碳四氯化碳-清洗溶劑和滅火劑清洗溶劑和滅火劑 甲基氯仿甲基氯仿-清洗劑清洗劑 * * 參看參看P99P99表表6-16-1* *臭氧分解的催化機(jī)制臭氧分解的催化機(jī)制: :見見P103-107P103-107(3)(3)臭氧層損耗對(duì)全球環(huán)境的影響臭氧層損耗對(duì)全球環(huán)境的影響:P113-114:P113-114環(huán)境和健康影響環(huán)境和健康影響 人類和動(dòng)物健康影響人類和動(dòng)物健康影響 陸生生態(tài)影響陸生生態(tài)影響 水生生態(tài)影響水生生態(tài)影響 生物化學(xué)圈影響生物化學(xué)圈影響 空氣質(zhì)量影響空氣質(zhì)量影響 材料影響材料影響 改變大氣輻射平衡改變大氣輻射平衡9

26、 9 全球氣候化學(xué)全球氣候化學(xué)(1)(1)有關(guān)溫室效應(yīng)的概念有關(guān)溫室效應(yīng)的概念(2)(2)主要溫室氣體：參考主要溫室氣體：參考124124表表7 73 3COCO2 2、CHCH4 4、CFCsCFCs、N N2 2O O 、對(duì)流層、對(duì)流層O O3 3 、H H2 2O O(3)(3)氣候變暖的影響和遠(yuǎn)期后果氣候變暖的影響和遠(yuǎn)期后果1 1）氣候帶北移）氣候帶北移2 2）海平面上升）海平面上升3 3）大量物種滅絕，人口死亡率上升）大量物種滅絕，人口死亡率上升4 4）森林火災(zāi)頻繁等）森林火災(zāi)頻繁等 通常大氣降水的化學(xué)組成具有以下特點(diǎn)：通常大氣降水的化學(xué)組成具有以下特點(diǎn)： 首先，降水中離子成分有較明

27、顯的地理首先，降水中離子成分有較明顯的地理分分 布規(guī)律。布規(guī)律。 其次，降水組成與降水持續(xù)時(shí)間有關(guān)。其次，降水組成與降水持續(xù)時(shí)間有關(guān)。 第三，降水組成與降水量有關(guān)。第三，降水組成與降水量有關(guān)。 第四，降水的化學(xué)組成與天氣類型有關(guān)。第四，降水的化學(xué)組成與天氣類型有關(guān)。10 酸沉降化學(xué)酸沉降化學(xué) (1)酸雨的化學(xué)組成酸雨的化學(xué)組成 酸雨中含有多種有機(jī)酸和無機(jī)酸，絕大部酸雨中含有多種有機(jī)酸和無機(jī)酸，絕大部分是分是硫酸和硝酸。硫酸和硝酸。降水呈電中性。降水呈電中性。陽離子：陽離子：H H+ +、CaCa2+2+、NHNH4 4+ +、NaNa+ +、K K+ +、MgMg2+2+陰離子：陰離子：SOS

28、O4 42-2-、 SOSO3 32-2- 、NONO3 3- -、ClCl- -、HCOHCO3 3- -1 1）ClCl- -和和NaNa+ +主要來自海洋，濃度相近，不影響主要來自海洋，濃度相近，不影響酸度。酸度。2 2）SOSO4 42-2-在陰離子中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而陽離子中在陰離子中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而陽離子中H H+ +、CaCa2+2+和和NHNH4 4+ +占總量的占總量的80%80%以上。以上。表明：表明：1 1）降水酸度主要是）降水酸度主要是SOSO4 42-2-、 CaCa2+2+和和NHNH4 4+ +的相互關(guān)的相互關(guān)系決定。雖然系決定。雖然NONO3 3- -的比重較小，但并

29、不意味著的比重較小，但并不意味著NONO2 2作用可以忽略。作用可以忽略。2 2）酸指標(biāo)的）酸指標(biāo)的SOSO4 42-2-離子來源主要是燃煤排放的離子來源主要是燃煤排放的SOSO2 2，堿指標(biāo)的，堿指標(biāo)的CaCa2+2+、NHNH4 4+ +來源復(fù)雜，但天然源來源復(fù)雜，但天然源是主要的（土壤性質(zhì)）。是主要的（土壤性質(zhì)）。影響酸雨形成的因素影響酸雨形成的因素1 1）大氣中的氨）大氣中的氨 氨是大氣中唯一的氣態(tài)堿性物質(zhì)，由于水溶性氨是大氣中唯一的氣態(tài)堿性物質(zhì)，由于水溶性較好，能與雨水中的酸性物質(zhì)起中和作用而降低較好，能與雨水中的酸性物質(zhì)起中和作用而降低酸度。酸度。2 2）顆粒物酸度及其緩沖能力）顆

30、粒物酸度及其緩沖能力 顆粒物對(duì)酸雨的形成有兩方面的作用：一是所顆粒物對(duì)酸雨的形成有兩方面的作用：一是所含的金屬催化含的金屬催化SOSO2 2氧化成酸；二是堿性顆粒物對(duì)酸氧化成酸；二是堿性顆粒物對(duì)酸起中和作用起中和作用。 還原態(tài)硫的氧化還原態(tài)硫的氧化 大氣中大氣中H2S、(CH3)2S、CS2、CH3SH、COS等被等被OH基和基和O3等氧化，主要產(chǎn)物是等氧化，主要產(chǎn)物是SO2 在遠(yuǎn)離人為活動(dòng)的地區(qū)，在遠(yuǎn)離人為活動(dòng)的地區(qū)， (CH3)2S是造成是造成降水降水pH低于低于5.6的主要原因。的主要原因。(2) 酸雨的形成：酸雨的形成：P59-69 SO2的均相氣相氧化的均相氣相氧化 A 直接光氧化直

31、接光氧化 從熱力學(xué)觀點(diǎn)，從熱力學(xué)觀點(diǎn)， SO2可以被可以被O2氧化，但在氧化，但在沒催化劑的均相氣相條件下，反應(yīng)極為緩慢。沒催化劑的均相氣相條件下，反應(yīng)極為緩慢。 大氣中的大氣中的SO2可以吸收光而成為激發(fā)態(tài)，可以吸收光而成為激發(fā)態(tài)，主要是以主要是以3SO2存在。存在。 3SO2存在使二氧化硫存在使二氧化硫可以緩慢直接光氧化，每小時(shí)氧化量約可以緩慢直接光氧化，每小時(shí)氧化量約0.1%。但有但有NO存在時(shí)，氧化速率大大加快。存在時(shí)，氧化速率大大加快。 B 自由基氧化自由基氧化 SO2的自由基氧化速率比直接光氧化快得的自由基氧化速率比直接光氧化快得多，因此更重要。多，因此更重要。 SO2 + OH

32、+M HOSO2 + M HOSO2 +O2 + M HOO + SO3 + M NO + HOO NO2 +OH C S()的液相氧化的液相氧化 二氧化硫溶于水，在液相中，二氧化硫溶于水，在液相中， S()可以通可以通過多種途徑被氧化為過多種途徑被氧化為S()，氧化劑主要有，氧化劑主要有O3、H2O2、O2、OH等。等。 1) O3對(duì)對(duì)S()的氧化的氧化 2) H2O2對(duì)對(duì)S()的氧化的氧化 3) 過氧有機(jī)物對(duì)過氧有機(jī)物對(duì)S()的氧化的氧化D S()的催化氧化的催化氧化 在水溶液中在水溶液中,O2氧化的速率通常很慢氧化的速率通常很慢,但大氣但大氣中常含有少量的過渡金屬離子中常含有少量的過渡金

33、屬離子,可催化可催化O2氧化氧化S()的反應(yīng)的反應(yīng).常見的離子有常見的離子有Fe()、Mn()、Cu()、Co()等等 大氣中硝酸的形成大氣中硝酸的形成 NO被被O2、O3、RO2等氧化等氧化 在夜間，還有在夜間，還有NO3自由基參與反應(yīng)，而且自由基參與反應(yīng)，而且更重要。更重要。(3) (3) 酸雨的危害酸雨的危害：P72-73P72-73A A 酸雨對(duì)土壤的影響酸雨對(duì)土壤的影響B(tài) B 酸雨對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響酸雨對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響C C 酸雨對(duì)陸生生態(tài)系統(tǒng)的影響酸雨對(duì)陸生生態(tài)系統(tǒng)的影響酸雨對(duì)森林的影響酸雨對(duì)森林的影響酸雨對(duì)作物的影響酸雨對(duì)作物的影響D酸雨對(duì)人類健康的影響酸雨對(duì)人類健康的影響

34、E對(duì)材料的影響對(duì)材料的影響 (4) 綜合防治綜合防治改善能源結(jié)構(gòu)改善能源結(jié)構(gòu)提高能源利用效率提高能源利用效率推行有效的管理制度和經(jīng)濟(jì)政策推行有效的管理制度和經(jīng)濟(jì)政策實(shí)行區(qū)域二氧化硫排放總量控制和經(jīng)濟(jì)實(shí)行區(qū)域二氧化硫排放總量控制和經(jīng)濟(jì)政策政策試行二氧化硫排污交易政策試行二氧化硫排污交易政策推行有利于污染控制的二氧化硫排污收推行有利于污染控制的二氧化硫排污收費(fèi)政策費(fèi)政策煤炭脫硫和二氧化硫治理煤炭脫硫和二氧化硫治理燃前脫硫燃前脫硫 煤的燃前脫硫分物理法、化學(xué)法和生物煤的燃前脫硫分物理法、化學(xué)法和生物法。法。煙氣脫硫法：煙氣脫硫法：P75-78二二 水環(huán)境化學(xué)水環(huán)境化學(xué)1 天然水的化學(xué)組成天然水的化學(xué)

35、組成 1)天然水中的主要離子組成天然水中的主要離子組成：鉀、鈉、鈣、鎂、鉀、鈉、鈣、鎂、碳酸氫根、硝酸根、氯和硫酸根離子為天然水中碳酸氫根、硝酸根、氯和硫酸根離子為天然水中常見的八大離子，占天然水中離子總量的常見的八大離子，占天然水中離子總量的。 2) 溶解性氣體溶解性氣體 自然界水體中的氣體主要來自三個(gè)方面自然界水體中的氣體主要來自三個(gè)方面:大氣、大氣、水中藻類的光合作用和呼吸作用以及水中的化學(xué)水中藻類的光合作用和呼吸作用以及水中的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)。A 溶解氧溶解氧(DO)：P148 常溫清潔的淡水常溫清潔的淡水DO一般在一般在89mgL-1,海水只海水只有淡水的有淡水的80%左右。左右。 *

36、耗氧污染物：耗氧污染物：P148 B CO2氣體：氣體：P148 3) 有機(jī)質(zhì)：有機(jī)質(zhì)：P148 清潔的天然水體中有機(jī)物含量少，但種類十清潔的天然水體中有機(jī)物含量少，但種類十分復(fù)雜。主要是腐殖質(zhì)。分復(fù)雜。主要是腐殖質(zhì)。 腐殖質(zhì)大致分為三類：腐殖質(zhì)大致分為三類：P148 4) 膠體物質(zhì)：膠體物質(zhì)：P149 無機(jī)膠體：無機(jī)膠體： 有機(jī)膠體：有機(jī)膠體： 5) 生物質(zhì)：生物質(zhì)：P150 分為自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物。分為自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物。1) 1) 酸堿平衡酸堿平衡 A A 碳酸平衡碳酸平衡 二氧化碳在水中形成酸二氧化碳在水中形成酸, ,可同巖石中的可同巖石中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng), ,并可以

37、通過沉淀反應(yīng)變?yōu)椴⒖梢酝ㄟ^沉淀反應(yīng)變?yōu)槌恋砦锒鴱乃谐コ恋砦锒鴱乃谐? .在水和生物體之間的生在水和生物體之間的生物化學(xué)交換中物化學(xué)交換中, , 溶解的碳酸鹽化合態(tài)與巖石溶解的碳酸鹽化合態(tài)與巖石圈大氣圈進(jìn)行酸堿和交換反應(yīng)圈大氣圈進(jìn)行酸堿和交換反應(yīng), ,對(duì)調(diào)節(jié)天然水對(duì)調(diào)節(jié)天然水的的pHpH和組成有重要作用和組成有重要作用。碳酸鹽系統(tǒng)中存在的平衡關(guān)系：碳酸鹽系統(tǒng)中存在的平衡關(guān)系：CO2 (g) CO2 (aq) +H2O H2CO3 H+ + HCO3- H+ + CO32- CaCO3(s)， MgCO3(s)碳酸鹽體系與水的酸度、堿度密切相關(guān)；是天碳酸鹽體系與水的酸度、堿度密切相關(guān)；是天

38、然水中優(yōu)良的緩沖系統(tǒng)，避免然水中優(yōu)良的緩沖系統(tǒng)，避免pHpH值急劇變化；值急劇變化；與水處理有關(guān)，如水質(zhì)軟化等；與水生生物的與水處理有關(guān)，如水質(zhì)軟化等；與水生生物的光合作用、呼吸作用等有關(guān)。光合作用、呼吸作用等有關(guān)。B B 天然水體的緩沖能力天然水體的緩沖能力 天然水體的天然水體的pHpH值一般在值一般在6.5-8.56.5-8.5之間之間 對(duì)于某一水體對(duì)于某一水體, ,其其pHpH幾乎不變幾乎不變, ,這表明天然水這表明天然水體有一定的緩沖能力體有一定的緩沖能力, ,是一個(gè)緩沖體系是一個(gè)緩沖體系 一般認(rèn)為一般認(rèn)為, ,碳酸化合物是控制水體碳酸化合物是控制水體pHpH的主要的主要因素因素, ,

39、并使水體具有緩沖作用并使水體具有緩沖作用 但是但是, ,周圍環(huán)境與水體之間發(fā)生的多種反應(yīng)周圍環(huán)境與水體之間發(fā)生的多種反應(yīng), ,對(duì)對(duì)pHpH值也有影響值也有影響 D 在天然水體中在天然水體中,磷酸鹽主要以磷酸鹽主要以H2PO4-和和HPO42-的形態(tài)存在的形態(tài)存在. E 硫的化合物中硫的化合物中,硫酸鹽多數(shù)可溶硫酸鹽多數(shù)可溶.若在還原性條若在還原性條件下件下,可以亞硫酸鹽和負(fù)二價(jià)硫形態(tài)存在可以亞硫酸鹽和負(fù)二價(jià)硫形態(tài)存在,因而含因而含硫的水體中硫的水體中,在堿性、厭氧的條件下，大多數(shù)金在堿性、厭氧的條件下，大多數(shù)金屬都沉積到水底淤泥中。屬都沉積到水底淤泥中。F 可溶性金屬離子在水體中主要以配合物的

40、形態(tài)可溶性金屬離子在水體中主要以配合物的形態(tài)存在，當(dāng)其他配體含量低時(shí)，以水合離子存在，存在，當(dāng)其他配體含量低時(shí)，以水合離子存在，在一定條件下可釋放出在一定條件下可釋放出H+。P151G 腐殖質(zhì)中的富里酸和腐殖酸是水體中重要的有腐殖質(zhì)中的富里酸和腐殖酸是水體中重要的有機(jī)酸，也是水體重要的緩沖物質(zhì)。機(jī)酸，也是水體重要的緩沖物質(zhì)。A A、水體中溶解態(tài)的重金屬大部分以配合物的、水體中溶解態(tài)的重金屬大部分以配合物的形式存在，因?yàn)樗写嬖谥喾N無機(jī)、有機(jī)形式存在，因?yàn)樗写嬖谥喾N無機(jī)、有機(jī)配位體：配位體： a.a.無機(jī)配體：無機(jī)配體：OHOH- -、ClCl- -、H H2 2O O、F F- -等等

41、b.b.有機(jī)配體：腐殖酸、有機(jī)洗滌劑（有機(jī)配體：腐殖酸、有機(jī)洗滌劑（NTANTA）等）等 例如：汞在湖水中主要與腐殖酸配合，例如：汞在湖水中主要與腐殖酸配合，在海水中主要與在海水中主要與ClCl- -配合。配合。 實(shí)際水體常有多種配體，可根據(jù)逐級(jí)穩(wěn)定實(shí)際水體常有多種配體，可根據(jù)逐級(jí)穩(wěn)定常數(shù)和各配體的濃度作出各種配合物形態(tài)所常數(shù)和各配體的濃度作出各種配合物形態(tài)所占的優(yōu)勢(shì)區(qū)域圖。例，占的優(yōu)勢(shì)區(qū)域圖。例，P152P152圖圖8-58-5B B、水體中的配合作用直接影響著金屬化合物、水體中的配合作用直接影響著金屬化合物的存在形態(tài)、溶解度、遷移和生物效應(yīng)（毒的存在形態(tài)、溶解度、遷移和生物效應(yīng)（毒性）等。

42、性）等。 例如：使原來不溶于水的金屬化合物轉(zhuǎn)例如：使原來不溶于水的金屬化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谒桓淖児腆w表面的性質(zhì)和吸附變?yōu)榭扇苡谒桓淖児腆w表面的性質(zhì)和吸附行為；改變金屬對(duì)水生生物的營養(yǎng)可給性和行為；改變金屬對(duì)水生生物的營養(yǎng)可給性和毒性。毒性。 * * 氯離子對(duì)重金屬的配合作用氯離子對(duì)重金屬的配合作用 水中氯離子與重金屬的配合程度決定于水中氯離子與重金屬的配合程度決定于氯離子的濃度氯離子的濃度, ,也決定于重金屬離子對(duì)氯離也決定于重金屬離子對(duì)氯離子的親和力子的親和力. . * * 羥基對(duì)重金屬離子的配合作用羥基對(duì)重金屬離子的配合作用 由于大多數(shù)重金屬離子都能水解，水解由于大多數(shù)重金屬離子都能水解

43、，水解過程實(shí)質(zhì)上就是羥基的配合過程，是影響一過程實(shí)質(zhì)上就是羥基的配合過程，是影響一些重金屬難溶鹽溶解度的主要因素。些重金屬難溶鹽溶解度的主要因素。 例：例：C C、腐殖質(zhì)與水中重金屬離子的配合作用、腐殖質(zhì)與水中重金屬離子的配合作用 許多研究表明：重金屬在天然水體中主許多研究表明：重金屬在天然水體中主要以腐殖酸配合物的形式存在；影響重金屬要以腐殖酸配合物的形式存在；影響重金屬在顆粒物的吸附和難溶化合物的溶解度；影在顆粒物的吸附和難溶化合物的溶解度；影響重金屬對(duì)水生生物的毒性。響重金屬對(duì)水生生物的毒性。 金屬離子與腐殖質(zhì)螯合有兩種方式：金屬離子與腐殖質(zhì)螯合有兩種方式：P152-153P152-15

44、3 3) 3)氧化還原平衡氧化還原平衡 A A 水環(huán)境中氧化還原反應(yīng)的意義水環(huán)境中氧化還原反應(yīng)的意義a a、水環(huán)境中的氧化、水環(huán)境中的氧化- -還原是由許多無機(jī)物、有機(jī)還原是由許多無機(jī)物、有機(jī)物的氧化物的氧化- -還原體系參與的復(fù)雜過程。還原體系參與的復(fù)雜過程。 天然水體中常見氧化劑有：天然水體中常見氧化劑有：O O2 2、 NONO3 3- - 、FeFe3+3+、 SOSO4 42-2- 、S S等等還原劑有：還原劑有：有機(jī)物、有機(jī)物、H H2 2S S、S S、FeSFeS、 NHNH4 4+ + 、NONO2 2- -等等 b b、水體中氧化還原的類型、速率和平衡，、水體中氧化還原的類

45、型、速率和平衡，在很大程度上決定了水中重要溶質(zhì)的存在在很大程度上決定了水中重要溶質(zhì)的存在形態(tài)和性質(zhì)形態(tài)和性質(zhì)。如：厭氧性湖泊底層的元素都將以還原形態(tài)存在：如：厭氧性湖泊底層的元素都將以還原形態(tài)存在：CCHCCH4 4、N NHN NH4 4+ + 、S HS H2 2S S、Fe Fe 可溶性的可溶性的FeFe2+2+；而表層水被大氣中的氧飽和，成為相對(duì)氧；而表層水被大氣中的氧飽和，成為相對(duì)氧化性介質(zhì)，達(dá)到熱力學(xué)平衡時(shí)，上述元素將以氧化性介質(zhì)，達(dá)到熱力學(xué)平衡時(shí)，上述元素將以氧化態(tài)存在：化態(tài)存在： CCOCCO2 2、N NON NO3 3- -、S SOS SO4 42-2-、Fe Fe Fe

46、(OH)Fe(OH)3 3 沉淀。這種變化顯然會(huì)影響水生生物沉淀。這種變化顯然會(huì)影響水生生物和水質(zhì)。和水質(zhì)。c c、許多重大的氧化還原反應(yīng)都是在微生物、許多重大的氧化還原反應(yīng)都是在微生物的作用下進(jìn)行的，細(xì)菌等微生物能使分子氧的作用下進(jìn)行的，細(xì)菌等微生物能使分子氧與有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)，與有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)，F(xiàn)eFe3+3+還原為還原為FeFe2+2+以及以及NHNH4 4+ +氧氧化為化為NONO3 3- -，這是對(duì)污水進(jìn)行生物處理的基礎(chǔ)。，這是對(duì)污水進(jìn)行生物處理的基礎(chǔ)。d、水質(zhì)分析和金屬的腐蝕也與氧化還原過程有關(guān)。如：有機(jī)氮化合物轉(zhuǎn)化為如：有機(jī)氮化合物轉(zhuǎn)化為NHNH4 4+ + 、 NONO2 2- -

47、、 NONO3 3- -等等4) 沉淀沉淀-溶解平衡：溶解平衡：P156三三 無機(jī)鹽污染無機(jī)鹽污染(一一) 氟化物氟化物:P166-168 *人體必需的微量元素人體必需的微量元素,90%蓄積于骨骼和牙蓄積于骨骼和牙齒等硬組織中。齒等硬組織中。 *攝入過量中毒，主要是氟斑牙和氟骨癥。攝入過量中毒，主要是氟斑牙和氟骨癥。 *毒理作用：毒理作用： 1 對(duì)牙齒的損壞：對(duì)牙齒的損壞： 2 破壞鈣磷的正常代謝：破壞鈣磷的正常代謝： 3 抑制酶活性：抑制酶活性：(二二) 氰化物：氰化物：P168-169 *主要來源：電鍍、冶金、焦化、選礦、洗主要來源：電鍍、冶金、焦化、選礦、洗印、石油化工、有機(jī)玻璃制造和農(nóng)

48、藥等廢水。印、石油化工、有機(jī)玻璃制造和農(nóng)藥等廢水。 *毒理作用：與人體高鐵細(xì)胞色素氧化酶結(jié)毒理作用：與人體高鐵細(xì)胞色素氧化酶結(jié)合，生成氰化高鐵細(xì)胞色素氧化酶而失去傳合，生成氰化高鐵細(xì)胞色素氧化酶而失去傳遞氧的作用。遞氧的作用。 *水體自凈：揮發(fā)，氧化，微生物分解水體自凈：揮發(fā)，氧化，微生物分解 *含氰廢水的處理：氧化、鐵鹽沉淀等含氰廢水的處理：氧化、鐵鹽沉淀等 注意注意：氧化需控制在弱堿性條件，否則釋：氧化需控制在弱堿性條件，否則釋放放HCN(三三) 硝酸鹽和亞硝酸鹽硝酸鹽和亞硝酸鹽 *硝酸鹽：硝酸鹽： 被還原為亞硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽 *亞硝酸鹽：可將亞鐵血紅蛋白氧化成高鐵亞硝酸鹽：可將亞鐵

49、血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白使之失去輸氧能力；與仲胺、酰胺血紅蛋白使之失去輸氧能力；與仲胺、酰胺生成致癌物。生成致癌物。 (四四) 營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)*危害：危害： 1) 溶解氧降低：見溶解氧降低：見P177圖圖9-4 2)pH的變化：的變化：P177-178 3）赤潮與水華）赤潮與水華 4）生物毒素）生物毒素 5）水生植物過度生長）水生植物過度生長 藍(lán)藻、水葫蘆等藍(lán)藻、水葫蘆等 四四 重金屬污染重金屬污染1 金屬的環(huán)境分類金屬的環(huán)境分類 在環(huán)境化學(xué)中在環(huán)境化學(xué)中,把金屬劃分為把金屬劃分為A型、型、B型型和過渡型三類。和過渡型三類。 1) A1) A型型 金屬離子不含金屬離子不含d d軌道電子，呈

50、球形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，軌道電子，呈球形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，極化力小。極化力小。 對(duì)含對(duì)含O O、F F配體的親和性大于對(duì)配體的親和性大于對(duì)S S、X(X(鹵素鹵素) )配配體的親和性。體的親和性。 易形成氫氧化物、碳酸鹽或磷酸鹽沉淀。易形成氫氧化物、碳酸鹽或磷酸鹽沉淀。 2) B型：型：P182 金屬離子具有金屬離子具有nd10、nd10(n+1)s2電子構(gòu)型。電子構(gòu)型。價(jià)電子電子云易變形，極化力強(qiáng)。價(jià)電子電子云易變形，極化力強(qiáng)。 金屬電負(fù)性高而配體電負(fù)性低，有利于金屬電負(fù)性高而配體電負(fù)性低，有利于B型金屬配合物的穩(wěn)定性。型金屬配合物的穩(wěn)定性。 可與可與C配位形成金屬有機(jī)配合物，如甲基配位形成金屬有機(jī)配合物，如

51、甲基汞等。汞等。 硫化物是其重要的難溶鹽形式。硫化物是其重要的難溶鹽形式。 3) 過渡型過渡型 金屬離子的電子構(gòu)型是金屬離子的電子構(gòu)型是ndx(0 x過渡型過渡型B型型 *毒性：毒性：B型型過渡型過渡型A型型; P183圖圖10-22 重金屬的環(huán)境化學(xué)特性重金屬的環(huán)境化學(xué)特性(1) 環(huán)境有機(jī)化作用環(huán)境有機(jī)化作用 重金屬的有機(jī)化增強(qiáng)了金屬和類金屬的重金屬的有機(jī)化增強(qiáng)了金屬和類金屬的揮發(fā)性和脂溶性，對(duì)這些元素在底泥（土揮發(fā)性和脂溶性，對(duì)這些元素在底泥（土壤）、水體、大氣之間的遷移轉(zhuǎn)化以及在生壤）、水體、大氣之間的遷移轉(zhuǎn)化以及在生物體內(nèi)的累積和生物毒性具有重要的影響。物體內(nèi)的累積和生物毒性具有重要的

52、影響。 可在環(huán)境中發(fā)生甲基化反應(yīng)的金屬：見可在環(huán)境中發(fā)生甲基化反應(yīng)的金屬：見P184 (2) 形態(tài)與環(huán)境效應(yīng)形態(tài)與環(huán)境效應(yīng)溶解態(tài)和難溶態(tài)溶解態(tài)和難溶態(tài)無機(jī)態(tài)和有機(jī)態(tài)無機(jī)態(tài)和有機(jī)態(tài)離子態(tài)和絡(luò)合態(tài)離子態(tài)和絡(luò)合態(tài):一般離子態(tài)比其相應(yīng)的配一般離子態(tài)比其相應(yīng)的配合物毒性大合物毒性大.氧化態(tài)和還原態(tài)氧化態(tài)和還原態(tài)(3)生物累積作用生物累積作用 生物富集：生物富集： 生物放大：生物放大： 在環(huán)境中，汞及其化合物的遷移、轉(zhuǎn)化與諸在環(huán)境中，汞及其化合物的遷移、轉(zhuǎn)化與諸多因素有關(guān)。如環(huán)境中存在的陰離子及其濃度，多因素有關(guān)。如環(huán)境中存在的陰離子及其濃度，pHpH值，氧化還原條件，微生物等。值，氧化還原條件，微生物等

53、。 如果存在親和力更強(qiáng)或者濃度很大的配位體，如果存在親和力更強(qiáng)或者濃度很大的配位體，重金屬難溶鹽就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化。河流中懸浮物和沉重金屬難溶鹽就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化。河流中懸浮物和沉積物中的汞，進(jìn)入海洋后，由于海水中存在高濃積物中的汞，進(jìn)入海洋后，由于海水中存在高濃度的度的Cl- -能與汞絡(luò)合，會(huì)發(fā)生解吸，使河口沉積物能與汞絡(luò)合，會(huì)發(fā)生解吸，使河口沉積物中汞含量顯著減少，而向水體中轉(zhuǎn)移。中汞含量顯著減少，而向水體中轉(zhuǎn)移。 問題：為什么河流入海口處沉積物中的汞含量顯問題：為什么河流入海口處沉積物中的汞含量顯著低于河流沉積物中的汞含量？著低于河流沉積物中的汞含量？ 3 3 常見污染重金屬介紹常見污染重金屬介紹(

54、1) (1) 汞汞 汞的轉(zhuǎn)化和遷移汞的轉(zhuǎn)化和遷移 水俁病和汞的甲基化水俁病和汞的甲基化 水俁病：水俁病： 汞的甲基化：汞的甲基化主要是通過微生物體內(nèi)汞的甲基化：汞的甲基化主要是通過微生物體內(nèi)的甲基鈷氨酸轉(zhuǎn)移酶進(jìn)行汞的甲基化轉(zhuǎn)變。反應(yīng)的甲基鈷氨酸轉(zhuǎn)移酶進(jìn)行汞的甲基化轉(zhuǎn)變。反應(yīng)如下：如下： CH3CoB12+Hg 2+ +H2O H2OCoB12 + CH3Hg+汞的甲基化既可在厭氧條件下發(fā)生，也可在好氧汞的甲基化既可在厭氧條件下發(fā)生，也可在好氧條件下發(fā)生。條件下發(fā)生。在厭氧條件下，主要轉(zhuǎn)化為二甲基汞。二甲在厭氧條件下，主要轉(zhuǎn)化為二甲基汞。二甲基汞難溶于水，有揮發(fā)性，易散逸到大氣中。基汞難溶于水，

55、有揮發(fā)性，易散逸到大氣中。但二甲基汞容易被光解為甲烷、乙烷和汞，所但二甲基汞容易被光解為甲烷、乙烷和汞，所以大氣中二甲基汞存在量很少。以大氣中二甲基汞存在量很少。在好氧條件下，主要轉(zhuǎn)化為甲基汞。在好氧條件下，主要轉(zhuǎn)化為甲基汞。在弱酸性水體（在弱酸性水體（pH45pH45）中，二甲基汞也可以）中，二甲基汞也可以轉(zhuǎn)化為甲基汞。轉(zhuǎn)化為甲基汞。甲基汞為水溶性物質(zhì)，易被生物吸收而進(jìn)入食物甲基汞為水溶性物質(zhì)，易被生物吸收而進(jìn)入食物鏈。鏈。 (2)砷砷 毒性與生物效應(yīng)：毒性與生物效應(yīng)： 見見P201-202P201-202 * *污染源：污染源： A A 電池、冶煉電池、冶煉、印刷印刷、塑料塑料、橡膠等工業(yè)

56、三廢橡膠等工業(yè)三廢 B B 含鉛的陶瓷含鉛的陶瓷( (裝飾及低溫釉裝飾及低溫釉) )、容器、管道、容器、管道、焊錫馬口鐵焊錫馬口鐵 C C 含鉛汽油含鉛汽油( (防爆劑四乙基鉛防爆劑四乙基鉛) )尾氣尾氣 D D 加工（皮蛋、爆米花等）加工（皮蛋、爆米花等） (3)(3) 鉛鉛:196-199 從污染的影響面和持續(xù)時(shí)間上講從污染的影響面和持續(xù)時(shí)間上講,鉛污染問題鉛污染問題更具有普遍性和長期潛在性。更具有普遍性和長期潛在性。 *危害：危害：P197-198 動(dòng)物蓄積動(dòng)物蓄積90在骨骼。在骨骼。 主要損害造血、神經(jīng)系統(tǒng)、胃腸道、腎臟主要損害造血、神經(jīng)系統(tǒng)、胃腸道、腎臟 對(duì)兒童危害更大：損害腦組織，智力發(fā)育對(duì)兒童危害更大：損害腦組織，智力發(fā)育遲緩，眼病等。遲緩，眼病等。 *多吃水果和蔬菜對(duì)鉛的排泄有利。多吃水果和蔬菜對(duì)鉛的排泄有利。 *含鉛廢水的處理：含鉛廢水的處理：P198-199(4) (4) 鎘：鎘：P199-200P199-200 * *污染源：污染源： 主要來自銅、鋅等礦山和冶煉廠、電鍍、蓄電池、顏主要來自銅、鋅等礦山和冶煉廠、電鍍