环境化学袁加程环境化学研究方法与实验

《绪论》部分重点习题及参考答案1．如何认识现代环境问题的发展过程？环境问题不止限于环境污染，人们对现代环境问题的认识有个由浅入深，逐渐完善的发展过程。

a、在20世纪60年代人们把环境问题只当成一个污染问题，认为环境污染主要指城市和工农业发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声污染。

对土地沙化、热带森林破环和野生动物某些品种的濒危灭绝等并未从战略上重视，明显没有把环境污染与自然生态、社会因素联系起来。

b、1972年发表的《人类环境宣言》中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且表现在对生态的破坏和资源的枯竭；也宣告一部分环境问题源于贫穷，提出了发展中国家要在发展中解决环境问题。

这是联合国组织首次把环境问题与社会因素联系起来。

然而，它并未从战略高度指明防治环境问题的根本途径，没明确解决环境问题的责任，没强调需要全球的共同行动。

c、20世纪80年代人们对环境的认识有新的突破性发展，这一时期逐步形成并提出了持续发展战略，指明了解决环境问题的根本途径。

d、进入20世纪90年代，人们巩固和发展了持续发展思想，形成当代主导的环境意识。

通过了《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》等重要文件。

它促使环境保护和经济社会协调发展，以实现人类的持续发展作为全球的行动纲领。

这是本世纪人类社会的又一重大转折点，树立了人类环境与发展关系史上新的里程碑。

2.怎样了解人类活动对地球环境系统的影响地球环境系统即为生物圈，生物圈有五大圈层组成：大气圈水圈生物圈土壤圈岩石圈这五大圈层受到人类影响也就影响了整个地球环境系统例如：大气圈,人类的工业化，是的矿物质燃料使得co2 so2等气体大量进入大气中是的大气吸收的地面的长波辐射增多，形成保温层这就是我们说的温室效应生物圈：人类的砍伐，屠杀野生动物，造成生态系统的破坏，食物链的断裂或减少，是的生态系统的物质循环，能量流动受到影响造成灾害各种生态系统的恢复力减弱抗破坏力减弱土壤圈：树木的砍伐造成水土流失，人们盲目施肥造成土壤污染水圈：水的污染就不用说了岩石圈：人类活动的原因引发酸雨，溶洞腐蚀，砍伐造成风沙肆虐风化现象加剧而且五大圈层相辅相成，一个受到影响会引发其他的影响，进而造成自然灾害，造成生命财产损失，人类的活动最终的苦果还要人类自己承受2．你对于氧、碳、氮、磷、硫几种典型营养性元素循环的重要意义有何体会？（1）氧的循环：（2）碳的循环：（3）氮的循环（4）磷的循环（5）硫的循环（6）体会：氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的生物地球化学循环是地球系统的主要构成部分，它涉及地层环境中物质的交换、迁移和转化过程，是地球运动和生命过程的主要营力。

X4030861环境化学课程教学大纲课程名称：环境化学英文名称：Environmental Chemistry课程编号：x4030861学时数：48其中实验学时数：8 课外学时数：0学分数：3.0适用专业：环境工程一、课程的性质、目的和任务环境化学是环境工程及相关专业的一门很重要的专业课。

通过本课程的学习，使学生能够掌握环境化学的基本理论，并能够运用化学的理论、方法和技术，来研究解决环境问题，即研究污染物质在环境中的存在状态、迁移及积累、反应及平衡、转化及循环和其对生物生态的影响及规律；鉴定和测量污染物质在大气圈、水圈、土壤-岩石圈和生物圈中的来源、含量、分布规律以及研究控制它们的方法，为今后从事与环境化学有关的工作打下理论基础。

二、课程教学内容的基本要求、重点和难点理论教学部分：（一）绪论1.环境和环境问题（要求：了解）（二）水圈和水体污染1.水的特性和水分子结构）（要求：熟练掌握）2.水的循环）（要求：熟练掌握）3.天然水体的类别（要求：熟练掌握）4.天然水的水质（要求：理解）5.水体污染（要求：熟练掌握）6. 污染物在水体中的迁移转化（要求：熟练掌握）7. 水处理方法概要（要求：了解）（一）生物圈和生物污染1.生物圈和生态系统（要求：理解）2.生物机体的组成（要求：了解）3.环境中的微生物（要求：了解）4. 生物圈中的物质循环（要求：熟练掌握）5. 化学污染物在生物圈内的迁移（要求：掌握）6. 环境毒物（要求：了解）（四）大气圈和大气污染1.大气圈的构成（要求：熟练掌握）2. 大气组分浓度表示法（要求：了解）3. 对流层大气的组成（要求：熟练掌握）4. 环境空气质量（要求：了解）5. 大气污染（要求：熟练掌握）6. 大气污染物在环境中的迁移转化（要求：熟练掌握）（五）环境无机污染物化学1.无机酸、碱、盐类污染物（要求：熟练掌握）2.氧化物类污染物（要求：理解）3.重金属类污染物（要求：熟练掌握）（六）环境有机污染化学1. 酚类污染物（要求：熟练掌握）2. 芳烃类污染物（要求：掌握）3. 二恶英和二苯并呋喃类污染物（要求：理解）4 海洋中的石油类污染物（要求：熟练掌握）（七）环境化学专题1. 温室效应和地球暖化（要求：掌握）2. 臭氧层破坏（要求：理解）3. 光化学烟雾（要求：理解）4. 水体富营养化（要求：掌握）（八）土壤圈和土壤污染（要求：理解）1.土壤的形成及环境意义2.土壤的结构和组成3.土壤污染实验部分见“环境化学实验教学大纲”要求：理论与实际相结合；重视实验环节；每节课后留2~3道作业题。

环境化学实验知识点总结一、环境化学实验的基本知识点1. 环境化学基本概念环境化学是研究环境中的化学现象及其影响的科学。

它主要包括环境中的化学物质的组成、性质、分布和迁移转化规律。

环境化学实验是研究环境化学问题的重要手段。

2. 环境化学实验的基本原理环境化学实验主要涉及到物质的性质、化学反应过程和环境污染物的检测和分析。

在实验中，应遵循化学反应原理、仪器分析原理和环境监测原理，保证实验的准确性和可靠性。

3. 环境化学实验的基本内容环境化学实验的基本内容包括化学物质的性质、化学反应过程、环境污染物的检测和分析等。

具体实验内容包括：氧化还原反应实验、酸碱中和反应实验、离子交换实验、环境污染物检测实验等。

4. 环境化学实验的基本技术环境化学实验所需的基本技术包括：化学实验技术、仪器分析技术、环境监测技术等。

在实验中，应熟练掌握各种实验技术，保证实验的顺利进行。

二、环境化学实验的常用技术1. 化学实验技术化学实验技术是进行环境化学实验的基本技术。

包括：物质的称量、溶液的调配、化学反应的进行、沉淀的制备、溶液的过滤、溶液的蒸发等。

在实验中，应严格按照实验操作规程进行，确保实验的准确性和可靠性。

2. 仪器分析技术仪器分析技术是进行环境化学实验的重要技术之一。

包括：色谱分析技术、质谱分析技术、光谱分析技术等。

在实验中，应适用合适的仪器进行分析，保证实验结果的准确性和可靠性。

3. 环境监测技术环境监测技术是进行环境化学实验的重要技术之一。

包括：空气质量监测技术、水质监测技术、土壤监测技术等。

在实验中，应熟练掌握各种监测技术，确保环境监测数据的准确性和可靠性。

三、环境化学实验的应用1. 环境监测环境化学实验在环境监测中起着重要作用。

通过实验可以对环境中的化学物质进行检测和分析，了解环境中的污染物质的分布和浓度，为环境保护工作提供重要依据。

2. 环境治理环境化学实验在环境治理中也起着重要作用。

通过实验可以对环境中的污染物质进行定量分析，为制定环境治理措施提供科学依据，指导环境污染物的减排和治理工作。

环境化学是一门研究化学物质在环境中的存在、迁移、转化、归趋和影响的科学。

它是环境科学与化学的交叉学科，旨在揭示化学物质与环境的相互作用规律，为环境保护和污染控制提供科学依据。

本文将从环境化学的定义、研究内容、研究方法和发展趋势等方面进行阐述。

一、环境化学的定义环境化学是研究化学物质在环境中的行为、效应及其与环境相互作用的科学。

它关注化学物质在空气、水、土壤、生物等环境介质中的分布、迁移、转化、降解和生物可利用性等方面。

环境化学的研究对象包括自然环境中存在的化学物质和人类活动排放的化学物质。

二、环境化学的研究内容1.环境分析化学：研究环境中化学物质的检测、测定和监控方法，为环境化学研究提供数据支持。

2.环境污染化学：研究污染物的来源、排放、迁移、转化和归宿，探讨污染物的环境行为和生态效应。

3.环境生物化学：研究生物体与化学物质相互作用的规律，探讨化学物质对生物体的毒性、代谢和生物降解等过程。

4.环境催化化学：研究催化剂在环境污染物降解和资源化中的作用，为环境污染控制提供技术支持。

5.环境地球化学：研究地球表层环境中化学元素的分布、迁移和循环，探讨化学物质在地质历史演变中的作用。

6.环境化学污染控制：研究化学污染物的治理技术、政策和法规，为环境管理提供科学依据。

三、环境化学的研究方法1.采样与分析方法：采用现场采样、实验室分析和仪器检测等技术，获取化学物质在环境中的浓度、形态和分布等数据。

2.模型模拟方法：建立数学模型，模拟化学物质在环境中的迁移、转化和归趋过程，预测污染物的影响范围和程度。

3.实验室模拟方法：通过实验室模拟环境条件，研究化学物质的环境行为和生物效应。

4.现场监测方法：利用遥感、传感器等技术，实时监测环境中化学物质的浓度和分布。

5.联合研究方法：结合多种研究手段，从不同角度探讨化学物质与环境相互作用的过程和机制。

四、环境化学的发展趋势1.环境纳米化学：研究纳米材料在环境化学污染控制中的应用，探讨纳米技术在环境保护领域的潜力。

实验名称：____________________实验日期：____________________实验地点：____________________实验人员：____________________一、实验目的1. 理解并掌握实验原理和方法。

2. 通过实验，观察和记录实验现象。

3. 分析实验数据，得出结论。

二、实验原理（一）实验背景简要介绍实验的背景知识，包括实验的化学原理、环境化学意义等。

（二）实验原理详细阐述实验的理论依据，包括化学反应方程式、化学性质、环境化学效应等。

三、实验仪器与试剂（一）实验仪器列出实验中使用的仪器设备，如天平、烧杯、试管、滴定管、pH计等。

（二）实验试剂列出实验中使用的试剂，包括试剂名称、浓度、规格等。

四、实验步骤1. 准备工作：检查仪器设备，准备实验试剂。

2. 实验步骤：1）第一步操作：描述第一步的具体操作过程。

2）第二步操作：描述第二步的具体操作过程。

3）……（根据实验步骤继续描述）3. 实验结束：清理实验现场，关闭水源、电源等。

五、实验数据记录1. 实验数据表格：| 序号 | 数据项目 | 数据值 | 单位 || ---- | -------------- | ------------ | ------ || 1 | 反应物浓度 | 0.1 mol/L | mol/L || 2 | 产物浓度 | 0.05 mol/L | mol/L || 3 | 温度| 25℃ | ℃ | | …… | …… | …… | …… | 2. 实验现象描述：（1）观察到的颜色变化：……（2）产生的沉淀：……（3）气体的产生与性质：……（4）其他现象：……六、数据处理与分析1. 数据处理：（1）根据实验数据，计算相关参数，如反应速率、转化率等。

（2）绘制实验数据图表，如反应速率曲线、浓度变化曲线等。

2. 数据分析：（1）分析实验结果，判断实验现象与理论预期的符合程度。

（2）探讨实验误差来源，提出改进措施。

《环境化学》教学大纲课程编号：097104课程名称：环境化学（Environment Chemistry）课程类型：专业课学时/学分：32/2先修课程：无机化学、分析化学和有机化学、物理化学适用专业：化学工程与工艺开课系或教研室：应用化学教研室一、课程的性质和任务1．课程性质：本课程为化学工程与工艺专业本科生开设的一门专业课程，为学生提供必要的环境化学的知识。

本课程的先修课程是无机化学、分析化学和有机化学。

2. 课程任务：本课程使学生重点掌握大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、生物体内污染物质的运动过程及毒性、典型污染在环境各圈层中的转归与效应等基本原理、基本知识和环境化学相关交叉学科的知识，掌握受污染环境的修复的基本知识和基本技能，了解绿色化学的基本原理和在现实中的典型应用。

二、课程教学的基本要求本课的教学环节包括：课堂讲授、学生自学、习题、答疑、期末考试。

通过上述环节，要求学生了解和掌握各类污染物质在大气、水、土壤以及生物机体内的迁移转化过程，产生效应的基本原理和防治的基本方法。

本课程课堂讲授32学时（具体按当年教学计划而定），考核方式为可采取闭卷考试、开卷考试、撰写课程论文的形式进行。

总评成绩：考试占９0％、平时作业占10%三、课程教学内容（一）结论（2学时）环境问题，环境化学；环境污染物的类别，环境效应及其影响因素，环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介。

（二）大气环境化学（6学时）※１．大气温度层结，辐射逆温层，气绝热过程和干绝热递减率，大气稳定度，影响大气污染物迁移的因素；※２．光化学反应基础，大气中重要自由基的来源，氮氧化物的转化，碳氢化合物的转化※３．光化学烟雾型污染，酸性降水，大气颗粒物，温室气体和温室效应，臭氧层的形成与耗损。

（三）水环境化学（8学时）１．天然水的基本特征２．水中污染物的分布与存在形态，水中无机污染物的迁移转化※３．颗粒物与水之间的迁移，水中颗粒物的聚集，溶解和沉淀，氧化-还原，配合作用※４．水中有机污染物的迁移的分配作用，挥发作用，水解作用，光解作用，生物降解作用（四）土壤环境化学（6学时）１．土壤组成，土壤的粒级分组与质地分组※２．土壤吸附性，土壤酸碱性，土壤的氧化还原性※３．污染物在土壤-植物体系中的迁移，植物对重金属污染产生耐性的几种机制；土壤中农药的迁移，典型农药在土壤中的迁移转化（五）生物体内污染物质的运动过程及毒性（4学时）１．生物膜的结构，物质通过生物的方式※２．污染物质在机体内的吸收、分布、排泄、蓄积；污染物质的生物富集，生物放大，生物积累４．污染物质生物转化中的酶，若干重要辅酶的功能，生物氧化中的氢传递过程※５．耗氧有机污染物质的微生物降解，有毒有机污染物质生物转化类型，有毒有机污染物质的微生物降解，氮及硫的微生物转化，重金属元素的微生物转化，污染物质的生物转化速率※６．毒物，毒物的毒性，毒物的联合作用，毒作用的过程，毒作用的生物化学机制。

化学与环境论文化学与环境1引言环境化学（environmental chemistry）是研究化学物质，特别是化学污染物在环境中的各种存在形态及特性、迁移转化规律、污染物对生态环境和人类影响的科学，主要研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。

它是环境科学研究和环境科学的基础内容之一。

2概述造成环境污染的因素可分为物理的、化学的及生物学的三方面，而其中化学物质引起的污染约占80%－90%。

环境化学即是从化学的角度出发，探讨由于人类活动而引起的环境质量的变化规律及其保护和治理环境的方法原理。

就其主要内容而言，环境化学除了研究环境污染物的检测方法和原理(属于环境分析化学的范围)及探讨环境污染和治理技术中的化学、化工原理和化学过程等问题外，需进一步在原子及分子水平上，用物理化学等方法研究环境中化学污染物的发生起源、迁移分布、相互反应、转化机制、状态结构的变化、污染效应和最终归宿。

随着环境化学研究的深化，为环境科学的发展奠定了坚实的基础，为治理环境污染提供了重要的科学依据[1]。

从学科研究任务来说，环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象和变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。

它所研究的环境本身是一个多因素的开放性体系，变量多、条件较复杂，许多化学原理和方法则不易直接运用。

3主要研究领域和内容3.1研究污染物(主要是化学污染物)在环境(包括大气圈、水圈、土壤岩石圈和生物圈)中的迁移、转化的基本规律，形成环境污染化学这一介于环境科学与化学之间的一门新兴的边缘分支学科。

3.2研究环境中污染物的种类和成分及其定量分析方法，形成环境分析化学(常简称环境分析)。

它是环境化学的分支学科。

3.3研究环境中天然的和人为释放的化学性质的迁移、转化规律及其与环境质量和人类健康的关系，形成环境地球化学。

它是介于环境与地球化学之间的一门新兴的边缘分支学科。

实验一水体富营养化程度的评价--水体中总磷和叶绿素含量的测定前言富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。

在自然条件下，湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态，沉积物不断增多，先变为沼泽，后变为陆地。

这种自然过程非常缓慢，常需几千年甚至上万年。

而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，可以在短期内出现。

水体富营养化后，即使切断外界营养物质的来源，也很难自净和恢复到正常水平。

水体富养化严重时，湖泊可被某些繁生植物及其残骸淤塞，成为沼泽甚至干地。

局部海区可变成“死海”，或出现“赤潮”现象。

植物营养物质的来源广、数量大，有生活污水、农业面源、工业废水、垃圾等。

每人每天带进污水中的氮约50 g。

生活污水中的磷主要来源于洗涤废水，而施入农田的化肥有50%～80%流入江河、湖海和地下水体中。

许多参数可用作水体富营养化的指标，常用的是总磷、叶绿素-a含量和初级生产率的大小（见表7-1）。

一、实验目的1. 掌握总磷、叶绿素-a及初级生产率的测定原理及方法。

2. 评价水体的富营养化状况。

二、仪器设备及试剂1. 仪器(1) 可见分光光度计。

(2) 移液管：1mL、2mL、10mL。

(3) 容量瓶：100mL、250mL。

(4) 锥型瓶：250mL。

(5) 比色管：25mL。

(6) BOD瓶：250mL。

(7) 具塞小试管：10mL。

(8) 玻璃纤维滤膜、剪刀、玻棒、夹子(9) 多功能水质检测仪2. 试剂(1) 过硫酸铵（固体）。

(2) 浓硫酸。

(3) 1 mol/L硫酸溶液。

(4) 2 mol/L盐酸溶液。

(5) 6 mol/L氢氧化钠溶液。

(6) 1%酚酞：1g酚酞溶于90mL乙醇中，加水至100mL。

(7) 丙酮:水（9:1）溶液。