《大学化学教程》课件—05化学与环境保护

本节内容要点：环境污染；人类生存面临的五大挑战；我国环境污染防治与发达国家的差距、面临的挑战、环境保护目标和急需解决的重大科学问题。

环境问题：是指包括一切形式的环境恶化或对生物圈的一切不利影响。

1）环境污染由于人为因素使环境的构成或状态发生变化，环境素质下降，从而扰乱和破坏生态系统和人们正常生活和生产条件。

环境污染的具体表现：a、有害物质对大气、水、土壤和动植物的污染并达到致害的程度b、生物界的生态系统遭到不适当的干扰和破坏c、不可再生资源被滥采滥用d、固体废弃物、噪声、振动、恶臭、放射线等造成对环境的损害造成环境污染的因素：有物理的、化学的和生物的三方面，其中由化学物质引起的约占80%-90%世界上曾发生过八大公害事件：(1)比利时马斯(Meuse)河谷烟雾事件：发生在1932年12月，重工业排放的SO2使数千人中毒，60余人死亡。

(2)美国洛杉矶光化学烟雾事件：发生在1943年5～10月，造成400余人死亡。

(3)多诺拉烟雾事件：1948年10月26～31日，美国宾夕法尼亚州多诺拉镇冶炼厂排放的SO2和烟尘，使5911人发病，17人丧生。

(4)伦敦烟雾事件：发生在1952年12月5～8日，四天内中毒死亡4000多人。

(5)四日市哮喘事件：1955年以来日本四日市石油提炼和工业燃油产生的废气严重污染城市大气，哮喘病患者达817人，死亡36人。

(6)痛痛病事件：1955～1972年日本富山县内的锌、铅冶炼厂等排放的含镉废水污染神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米含镉，居民食用含镉米和饮用含镉水而中毒，患者超过280人，死亡数十人。

(7)水俣事件：1953～1956年，日本熊本县水俣市，居民食用含有甲基汞的鱼，导致水俣湾和新县阿贺野川下游有机汞中毒者283人，其中60人死亡。

(8)米糠油事件：1968年3月，日本北九州市，爱知县一带生产米糠油时，混入多氯联苯，造成13000人中毒，死亡16人。

分析化学与环境保护
环境化学是70年代以后刚刚发展起来得一 门新兴的化学科学和环境科学的交叉学科, 它是化学科学的一个新的重要分支,也是环 境科学的核心组成部分。 环境化学是一门研究潜在有害化学物质 在环境介质中的存在、行为、效应（ 生 态效应、人体健康效应以及其它环境效 应） 以及减少或消除其产生的科学 !
[cKMnO4 (V1 V2 ) KMnO4 (cV ) Na2C2O4 ] 8 V水样
其中，Ｖ１和Ｖ２分别为KMnO4的开始加入体积和加滴过 量Na2C2O4标准溶液的体积，CＫＭnＯ４和ＣNa C O 分别表 示以KMnO4和Na2C2O4为基本单元的物质量的浓度．
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环境分析化学实验：
１．用氧化还原滴定法做化学需氧量 (COD) 测定 (高锰酸钾法） 2.新鲜蔬菜和水果中亚硝酸盐测定方法研究
３．废旧干电池渗漏液(主要含汞,铬,镍,铅离子所含 的各种重金属离子浓度的分析） 4.饮用水中有机磷农药的样品前处理与HPLC 分析
用氧化还原滴定法做化学需氧量(COD)测定 (高锰酸钾法) 化学需氧量（ＣＯＤ）是水质污染程度的 重要指标之一，是指在特定条件下，采用 一定的强氧化剂处理水样时，消耗氧化剂 所相当的氧量，以每多少毫克Ｏ２表示． ＣＯＤ反映了水中受还原性物质污染的程 度，包括有机物，亚硝酸盐，亚铁盐，硫 化物等．一般水样可用高锰酸钾法测定
化学中5个应该发展的尖端领域包括:环境 化学、反应活性知识、化学催化反应、生 命过程化学和在极端条件下的化学行为.环 境化学就是其中的一个领域. 环境化学主要包括:
环境分析化学 环境污染化学(大气,水体,土壤环境化学) 环境zen, Rowland和Molina
实验部分
1）仪器和试剂 722 型分光光度计； 恒温水浴； N-1萘基乙二胺溶液： 溶解0.200gN-1萘基乙二胺于150ml乙酸 （15%） 中， 混匀， 置于棕色瓶保存于冰箱（-4°C）中。 对氨基苯磺酸溶液： 称取0.500g对氨基苯磺酸， 溶于150ml乙酸 （15%） 中， 混 匀， 必要时过滤，置于棕色瓶保存于冰箱中。 亚硝酸钠储备溶液： 称取亚硝酸钠0.100g，溶于少量蒸馏水中， 然后转移至1L容瓶中， 用蒸馏水定容至刻度。该储备溶液的浓度为 100μg/ml ， 使用时稀释至所需的浓度。 亚硝酸钠标准溶液： 取1ml亚硝酸钠储备溶液于100ml容量瓶中， 用蒸馏水定容至刻度。该标准溶液的浓度为1μg/ml。 4%醋酸锌水溶液： 准确称取4.00g醋酸锌， 溶于100ml蒸馏水 中。 2mol/ml 氢氧化钠： 准确称取氢氧化钠80.00g溶于1L蒸馏水中。 3%盐酸： 用移液管准确取3ml浓盐酸于100ml容量瓶中， 加蒸 馏水稀释至刻度。

化学平衡与生命过程
化学平衡在生命过程中扮演着至关重要的角色。生物体内的各种化学反应都是在一定的平衡 状态下进行的，如酸碱平衡、离子平衡和氧化还原平衡等。
维持生命所需的正常生理功能需要保持这些平衡状态的稳定。例如，人体内的酸碱平衡对于 维持正常的生理功能至关重要，如果失衡可能导致酸中毒或碱中毒等严重后果。
平衡常数的意义
平衡常数是化学反应达到平衡状态时， 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之 积的比值。
平衡常数是化学反应特征常数之一， 它反映了化学反应在平衡状态下反应 物和生成物之间的相对浓度关系。
平衡常数表达式
根据化学反应方程式，平衡常数表达 式通常由生成物浓度幂之积除以反应 物浓度幂之积得到。
平衡常数的计算
平衡的意义
化学反应限度
平衡状态反映了化学反应的限 度，即反应所能达到的最大程 度。
工业应用
了解化学平衡有助于优化工业 生产中的反应过程，提高产物 的产率和纯度。
理论价值
化学平衡理论对于理解化学反 应的本质和规律具有重要价值 ，是化学学科中的重要基础理 论之一。
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化学平衡的原理
平衡常数
平衡常数定义
的方向移动。
勒夏特列原理
如果改变影响平衡的条件，平衡 就会向着能够减弱这种改变的方
向移动。
平衡常数
在一定温度下，可逆反应达到平 衡时各生成物浓度的化学计量数 次幂的乘积除以各反应物浓度的 化学计量数次幂的乘积所得的比
值。
平衡移动的影响因素
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浓度对平衡的影响
增加反应物的浓度或减少 生成物的浓度，平衡向正 反应方向移动；反之，平 衡向逆反应方向移动。
动态平衡
平衡状态并不是静止不变的，而是处于动态平衡中 ，即正逆反应速率相等但并不为零。

提出了“持续发展”的战略
——把经济发展和环境保护相结合。
第三阶段：90年代以来
巩固和发展“持续发展”的战略思想。
——把环境保护与经济、社会协调发展。
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二、环境化学
1. 环境化学的发展
环境化学的发展：
孕育阶段：二次大战-1970年；
形成阶段：70-80年代；
发展阶段：80年代。
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二次大战-20世纪60年代：研究环境中农药
环 境 化 学
Environmental chemistry
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第一章 绪论 第二章 大气环境化学 环 境 化 学 第三章 水环境化学 第四章 土壤环境化学 第五章生物体内污染物质 的运动过程及毒性 第六章典型污染物在环境各 圈层中的转归与效应 第七章 受污染环境的修复
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参考书籍
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参考期刊
环境科学 环境化学 化工环保 环境保护 环境工程 环境科学学报 中国环境科学 农村生态环境 环境污染与防治 环境污染治理技术与设备
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世界地球日的由来
１９６９年，美国民主党参议员盖洛 德。尼尔森提议，在全国各大学校 园内举办环保问题讲演会，并将次 年的４月２２日作为“地球日”。 1970年4月22日，由美国哈佛大学 学生丹尼斯· 海斯发起并组织的环境 保护活动，犹如星火燎原。全美国 共有2000多万人参加，约1万所中 小学，2000所高等院校和全国的各 大团体参加了这次活动，这一天就 成了第一个地球日。
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3. 环境化学的研究内容
有害物质在环境中存在的浓度水平和形态； 潜在有害物质的来源，它们在个别环境介质 中和不同介质间的环境化学行为；
有害物质对环境和生态系统以及人体健康产 生效应的机制和风险性； 有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止 产生危害的方法和途径。