第一篇：環境化學論文

我國地下水污染現狀分析及防治研究進展

學生：生命科學與化學系，應用化學專業，122572010022，范輝祥

課程：環境化學

任課老師：楊文卿

【摘要】地下水是人類寶貴的淡水資源，由于受到人類活動的影響，目前卻在遭受著日益嚴重的污染，地下水污染防治迫在眉睫。本文介紹地下水資源現狀、地下水污染狀況、污染的途徑和污染防治的研究進展，并分析中國地下水污染防治中存在的主要問題，最后對地下水修復技術等進行了討論并提出了建議，努力做到以預防為主、防治結合為方針，積極采取各種應對措施在開發中保護、在保護中開發，把城市地下水資源的可持續利用作為戰略目標。

【關鍵詞】地下水污染；現狀分析；來源危害；防治；建議

1.前言

地下水是水資源的重要組成部分，已經成為城市和工農業用水的主要水源。在干旱、半干旱地區，地下水則是主要的、甚至是唯一的可用水源。由于地下水自凈能力較弱，一旦受到污染，將難以更新和恢復，會對生態環境造成嚴重影響，直接對人類及其活動造成危害。關于地下水污染的定義，目前無比[1]較統一、完整的表述。中國地質調查局地質調查技術標準(DD2008—011)對地下水污染進行了明確的定義：地下水污染(Groundwater Contamination)指在人類活動影響下，地下水水質向著惡化方向發[2][3]展。許可認為不管此種現象是否使水質惡化達到影響使用的程度，只要這種現象一發生，就應該視為污染。大量未經處理或未達到一定排放標準的生活和工業污水的無序排放、工業廢水和城市垃圾填埋場滲濾液的泄漏、農藥化肥的生產及超量施用、生活和工業有害固體廢棄物的強對地下水污染的防治，開發相應的一些高新技術來挽救我們日益惡化的地下水環境，是我們當前所面臨的一項迫切的任務。

2.地下水資源現狀及污染狀況

2.1 地下水資源現狀

全國地下淡水的天然補給資源約為每年8840億m3，占水資源總量的三分之一，其中山區6560億 m3，平原區2 2 8 0 億m3；地下淡水可開采資源為每年3530億m3，其中山區為1970億m3，平原區為1560億m3。按賦存介質劃分，地下水主要有孔隙水、巖溶水和裂隙水三種類型，孔隙水天然淡水資源量每年2500 億m3，可開采資源量每年1686 億m3，巖溶水天然淡水資源量每年2080億m3，可，開采資源量每年870億m3，裂隙水天然淡水資源量每年4260億m3可開采資源量每年971億m3。總體上，中國地下水資源地域分布差異明顯，南方地下水資源豐富，北方相對缺乏，南、北方地下淡水天然資源分別約占全國地下淡水總量的70％和 30％。北方地區70％ 的生活用水、60％的工業用水和4 5 ％的農業灌溉用水來自地下水。據統計，全國181個大中城市，有61個城市主要以地下水作為供水水源，40個城市以地表水、地下水共同作為供水水源，全國城市總供水量中地下水的供水量占30％。

2.2 地下水污染狀況

中國90％城市地下水不同程度遭受無機和有機有毒有害污染物的污染，已呈現由點向面、由淺到深、由城市到農村不斷擴展和污染程度日益嚴重的趨勢。地下水中的污染物質按種類和性質可分為 4[4]大類 即無機無毒物、無機有毒物、有機無毒物、無機有毒物，此外還有放射性物質、生物污染和熱污染等。其中比較主要和常見的是無機類型和有機污染類型。2.2.1 無機污染物類型(1)砷離子

地下水中As的污染源一般來自自然界中巖石的風化溶解等，垃圾填埋場或化工廠也可能產生As污染。As在地下水中的存在形式大多是砷酸根(AsO43--)與亞砷酸根(AsO33--)。As的毒性或對環境的危害不僅和總量有關，更大程度上取決于其不同的化學形態。

(2)鉻離子

Cr(Ⅲ)是人體必需的金屬離子，但是若濃度過高，或以Cr(Ⅵ)的形式存在，則對人體產生相當大的毒害。進入人體可危害腎臟和心肌，離子態的 Cr(Ⅵ)Cr(Ⅵ)由于其氧化性和對皮膚的高滲透性，[5]接觸皮膚，被認為有致癌作用，并發生變態反應其國家標準限量為50u g /L，是實施總量控制的指標[6-7]之一。

(3)汞離子

Hg污染源有電池、殺菌劑等化工產品生產，采礦冶金、廢物處置及煤煙沉降等。Hg對人的身體有極大的危害，而且一旦轉化成有機汞，其毒害更大。20世紀發生在日本的“水俁病”就是因為甲基汞中毒。許多在建與Hg相關的化工廠或冶金企業附近，水中的Hg污染都比較嚴重，國家標準Hg的限量為1 ug /L。

(4)鉛離子

地下水中的Pb有可能被植物吸收，通過食物鏈和飲用水進入動物和人體，進而影響人類健康。研究發現，成人每天攝人量 1mg以上時一會造成慢性鉛中毒。Pb對人類健康的影響具有不可逆性和遠期效應，Pb能對人體的多種組織器官產生危害。

(5)氟離子

氟是地球表面分布最廣的元素之一，同時也是一種人體必不可少的微量元素。飲用水適宜的氟濃度為0.5～1.0mg/L。當飲用水缺氟時，易患齲齒病，但攝取過量的氟又會損害人體健康。

(6)硝酸根離子

硝酸鹽的污染來源主要為化肥的使用、動物排泄物、空氣中氮氧化物的沉降等。嬰兒攝人硝酸鹽會產生低血氧，其質量濃度超過 4 m g /L與非霍奇金淋巴瘤有關，食管癌、胃癌與致癌物亞硝胺及其前

[8-9]體物 N O3--和N O2--的分布有明顯的相關。2.2.2 有機污染物類型（1）城市污水和工業廢水

氯代溶劑廣泛應用于脫脂、干洗等現代工業中對地下水質的威脅最大，普遍出現在城市地下水中。在美國，大城市和小城鎮地下水都普遍發現污染。美國環保局對39個小城鎮地下水供水水源地的檢 測

[10]結果表明，在處理過或未處理過的地下水中都發現了11種揮發性氯代鏈烴。

（2）城市垃圾填埋

在一些填埋場和堆放場，隨著時間增長，場下的土壤對大部分有機污染物的吸附達到飽和，甚至過

[10]飽和，達到最大吸附量后，污染物會沿著地下水流向作扇形擴散，而造成地下水污染。

（3）石化污染

水源的工業城市，由于一系列的石化生產企業坐落在水源地上，生產、儲存與運輸過程中的泄漏，污水的不合理排放，使得地下水遭受不同程度的污染，己直接影響到當地人民的生活及工農業生產的發[11]展。

（4）農用化學藥劑的施用

農藥也是一種全球性的地下水有機污染物，歐共體是世界上最大的農藥用戶，亞洲地區使用的農藥超過 3 0 0種。

（5）空氣中污染質的沉降

大氣中有機污染物質的干濕沉降也是地下水中有機污染質的來源之一，如多環芳烴類。

3.地下水污染的途徑

3.1 間歇入滲型

污染物通過大氣降水或灌溉水的淋濾，使固體廢物、表層土壤或地層中的有害或有毒組分，周期性地從污染源通過包氣帶深入含水層。這種滲入多半是呈非飽和狀態的淋雨狀滲流形式，或者呈短時間 q 飽水狀態連續浚流形式。此種污染，無論在其范圍或濃度上，均可能有季節性的變化，主要污染對象是潛水。

3.2 連續入滲型

污染物隨污水或污水溶液連續不斷地滲入含水層，最常見的是污水聚積地段(污水池、污水滲坑、污水快速滲濾場、污水管道等)的滲漏，以及被污染地表水體和污水渠的滲漏，其主要污染對象也多半是潛水。

3.3 越流型

污染物通過層間弱透水層以越流的形式轉移到其他含水層。這種轉移或者是通過天然途徑(水文地 質天窗)，或者通過人為途徑(結構不合理的井管、破損的老井管等)，或者人為開采引起的地下水動力條件的變化而改變了水流方向，是污染水流通過大面積的弱透水層越流轉移到其他含水層。其污染來源可能是地下水環境本身的，也可能是外來的，它可能污染承壓水也可能污染潛水。研究這一類型污染的困難之處是難于查清越流具體地點及地質部位。

3.4 徑流型

污染物通過地下徑流的形式進入含水層，即通過廢水處理井，或者通過巖溶發育的巨大巖溶通道，或者通過廢液地下儲存層的隔離層的破裂進入其他含水層。海水入侵是海岸地區地下淡水超量開采而造成海水向陸地流動的地下徑流。此種形式的污染，其污染物可能是人為來源也可能是天然來源，可能污染潛水也可能污染承壓水。其污染范圍可能不很大，但其污染程度往往由于缺乏自然凈化作用而顯得十分嚴重。

4.地下水資源污染的危害

(1)嚴重損害居民的身心健康，導致霍亂、血吸蟲病、痢疾等疾病的流行。水資源是人類的生命

之源，人們的生存離不開水。但是飲用了被污染的水，人們就會產生疾病甚至死亡。

(2)由于地下水平均循環時間很長，在接近水位地方的往往是一年左右，而在深處蓄水層的循環時間可以長達數千年，所以一旦被污染，很難被清除，當然更無法被有效利用。但是水資源作為工業的血液和農業的命脈，支撐著人類社會經濟的發展，一旦可用地下水資源受到嚴重污染，就會嚴重制約城市經濟發 展和社會進步。而為了維持城市正常運轉，人們不得不花費人力、物力和財力尋找新的水源。

(3)地下水污染近幾年來在許多地方突出地表現出來，從污染物類型來分分為有機物污染和無機物污染。石油及化工產品苯及其同系物、苯酚、高分子聚介物等有機物都是生物難以降解，對人類健康危害極大的，有許多是致癌物質，所以說地下水中石化產品的廣泛存在，是構成全球性惡性腫瘤的一個重要因素。地下水中含有超量的汞、鉻、氟、砷及鉛 等金屬元素及其化合物，每種物質的超量存在都會對人及動物造成嚴重的危害。這些金屬元素及其化合物在自然界生物體內都有蓄集作用，即通過生物鏈的傳遞使污染物的濃度不斷擴大，造成的危害也 就越來越大。它們可以在人體的肝、腎、脾以及腦組織、骨組織等重要部位富集，長期飲用含超標汞的地下水會引起肝炎、腎炎、運動失調等疾病，往往導致死亡或遺患終生。鎘在人體中有很強的富集作用，飲用被鎘污染的水會引起慢性中毒，損害人的肝、[12]腎和骨骼等。

5.地下水污染防治的研究進展

國外，尤其是歐美自20世紀70年代以來在地下水污染點源污染治理方面取得了較大的進展，涌現出了許多地下水污染的預防及治理方法。中國在地下水污染調查及地下水污染物遷移轉化模式方面已做了一些基礎性工作，但地下水污染治理技術剛剛起步，工程應用實例不多。1980年初首先由山東省地質局等單位在濟寧市郊區進行了現場試驗研究工作，并建立了中國第一個為預測地下水污染發展趨勢的[13]地下水水質模型。1 9 8 2年武漢水利電力學院應用伽遼金有限元法求解了在滲流區有抽水井條件下的[14]二維溶質遷移及在自由表面上有人滲補給時二維滲流中的溶質遷移問題。此后，許多學者開始進行這方面的理論和工程應用研究。其中對流彌散模型是使用最多的數學模型，許多研究者將該模型加 以修

[15-17]正以使模型適 用于不同的工程情況。國家環保局與清華大學于1991年一1995年以山東淄博大武

[18]水源地石油類污染為研究對象，深入開展了一系列室內和現場試驗研究，在10k m2 范圍內布置了213口抽水井和觀測井。監測資料表明，該地區地下水中石油類污染物濃度平均達 到1.0m g /L，最高達到30m g /L。

[19]胡國臣、張清敏等采用室內土柱實驗法，研究了向土壤中摻人活性炭纖維對地下水硝酸鹽氮污染的防治效果。結果表明，將活性炭纖維摻人土壤中，可以強化土壤反硝化作用，防止硝酸鹽氮對地下水的污染。這種防治技術簡單、有效，并且能增加土壤的肥力和保墑能力，環境效益和經濟效益皆佳。呂[20]春玲、李燁等通過對烏魯木齊市地下水污染現狀、污染源及污染途徑分析，認為工業廢水、生活污水、固體廢棄物、農藥和化肥等是造成地下水污染的主要原因，并針對某地區、市具體情況提出了相應的水環境污染防治、水資源保護利用對策。

6.存在的主要問題及建議

6.1存在的問題

中國現行的有關防治地下水污染的法律法規不健全，難以支撐地下水污染防治工作的開展與實施；中國的地下水管理涉及多個管理部門，在地下水的管理與保護中，各管理部門的管理權限雖然有交叉，但地下水污染防治的監督管理的責任分工卻不明確，各個管理部門之間又缺乏有效的綜合協調機制，人為地將一種資源的開發利用與保護割裂開來，造成多頭管理，使得地下水污染防治的監管責任無法明確，地下水污染監測沒有形成統一的監測網絡和管理體系，監測制度不統一，監測工作管理不到位；中國缺乏對區域地下水污染的實時監控，缺少國家級地下水污染防治的預警評價與信息系統、應急保障體系，遇到突發或長期污染事件，難以準確迅速地采取有效控制措施；卓屠地下水污染坊治技術研發與工程實

踐都處于落后狀態，地下水污染控制與修復技術體系尚未形成，一旦發生嚴重的地下水污染，很難及時有效地進行處理，所造成的環境與生態破壞很可能是難以逆轉的。

6.2 建議

針對中國地下水污染防治的研究現狀及存在的問題提出以下建議：

(1)完善地下水環境保護的法律法規體系。面對地下水污染的嚴峻形勢，以及地下水環境管理中存在的諸多問題，應進一步完善地下水污染防治的有關法律法規體系，為地下水環境的保護提供完備的法律依據與政策支持。

(2)加強地下水監測網絡建設。加強基礎設施建設，建立水質監測站網，迅速補充和完善地下監測井網，逐步建立和完善水環境監測體系。設立地下水觀測專用井，建立地下水動態監測與分析預測服務系統。對重點污染地區(段)進行重點監測，系統掌握區域地表水、地下水水質的污染發展變化及動態

[21]特征，為開發利用和管理保護提供及時、科學的依據。

(3)建立全國地下水污染預警與應急預案。為保證對地下水污染突發事件的有效應對，建立完善的地下水污染應急保障體系，對大區域范圍內的地下水污染信息進行實時監控，對地下水污染嚴重的地區及時預報，使我們能夠在第一時間掌握地下水污染的情況并及時采取措施控制污染的蔓延。

(4)加強地下水污染防治技術攻關。中國的地下水污染防治工作才剛剛起步，還十分缺乏有效的地下水污染防治技術。因此，加大地下水污染防治技術的研發投人十分必要。一是可以由國家財政直接投資，開展地下水污染防治技術攻關，并將實驗成熟的治理技術在全國進行推廣；二是可以充分利用信貸、金融和稅收優惠政策，吸引民間資金投資地下水環境的保護，對地下水污染防治技術進行研究與開發。

7.結論

對地下水污染的治理，應遵從清潔生產、安全經濟的原則，進行綜合治理。首先要弄清污染源與污染物質，采用多種方法結合、多單元組成、多級處理，通過科學的調查分析、比較后，必要時要開展治理工藝試驗研究。

地下水有機和無機污染研究和治理將給水文地質和環境工程研究帶來理論和研究方法的革新，并極大地豐富和發展地下水科學理論體系。

目前國內外對地下水污染研究的總的方向是從微觀到宏觀，從基礎理論到應用技術。中國的地下水污染研究取得了豐碩的成果，但是與國外相比還存在一定的差距，應大力關注和借鑒國外的先進經驗，不斷探索適合本國國情的研究方法和研究體系使地下水污染研究工作向新的深度和廣度發展。

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The prevention and control of groundwater pollution situation analysis and research progress in our country

Huixiang Fan 122572010022

Supervisor: Wenqing Yang Major in Applied chemistry

Minnan Institute of Science and Technology Abstract:Groundwater is the mankind's precious water resources.Due to the impact of human activities，it are suffering from increasingly serious pollution.Groundwater pollution prevention and control is imminent.In this paper, the present situation of groundwater resources, groundwater pollution situation, pollution way and the research progress of pollution prevention.And analyze the main problems of groundwater pollution prevention in China.Finally, put forward suggestions about groundwater remediation technology are discussed.Trying to make guidelines for combining prevention, prevention and cure，Take various measures to actively in the development in the protection and development in the protection.The sustainable utilization of urban groundwater resources as a strategic goal.Key words:Groundwater pollution;Analysis of the situation;Sources of hazards;The prevention and control;Suggestions

第二篇：環境化學論文

內蒙古科技大學

學院：化學與化工學院

專業：應用化學學號：1166129108姓名：張華超

呼倫貝爾市農業 面源污染的現狀與對策

摘要 呼倫貝爾市是我 國綠 色種養業較為發達 的地區,隨著農 藥化 肥等農用物資投的不斷增加,工廠及城 鄉生 活污水 排放量 的增 長以及規模化養殖場 的 涌現,農業面源 污 染狀 況令人擔憂.本 文對 主要污染 源及污 染現 狀進行了客觀評 述,同 時提 出了面源污 染的 綜合防 治 策略。

關鍵詞 :呼倫貝爾;農業;面源 污 染;現 狀;防治

呼倫貝爾位地處祖國北部邊疆內蒙古自治區的東北部，土地總面積25萬多平方公里，耕地面積有100多萬hm2。南部與興安盟、東部與黑龍江省相連，西北和北部與俄羅斯交界，西與西南和蒙古人民共和國接壤。主要作物有大豆(近年每年播種面積約50萬hm2)、玉米(15萬hrri2)、小麥(6萬hrri2)、油菜(10萬hm2)、馬鈴薯(5萬hm2)等，是中國重要的商品糧基地和高油大豆生產基地，也是中國生態環境較好、綠色產業較為發達的地區之一。但由于農業規模化、集約化及農副產品加工業的快速發展，使農藥、化肥、農膜等農用物資的投入逐年加大，農村及農業廢棄物逐年增多，若現在不給予高度關注，并采取有效的綜合防治措施，農田污染必將成為限制本地經濟發展的嚴峻問題

1農業面源污染現狀

1.1主要污染源

在呼倫貝爾市造成農業面源污染的因素很多，主要有化學農藥、化肥、工廠廢液和城鄉生活垃圾等。

1.2污染造成的主要危害

1.2.1引發作物藥害，影響作物生長發育這是面源污染造成的最普遍的現象。如受除草劑污染的農田敏感作物幾乎無法生長，即使能生存下來，一般也表現得矮小、畸形、黃化、白化、生育遲緩，其產量品質會受到顯著影響。

1.2.2造成安全事故農藥、化肥以及其它有毒化合物污染水源、空氣和食物后，常引起人、畜、禽和水生生物中毒。近些年在殺蟲劑使用過程中已多次出現。近些年在殺蟲劑使用過程中已多次出現人畜中毒致死事件。另外國內外資料多次證明，許多有毒化合物通過富集，最終引起人身傷害；有些化肥污染水源和農作物后會積累有毒物質，比如氮肥常會轉變成亞硝酸鹽，人體攝入量超過一定額度，極易誘發癌變。

1.2.3危害生態環境農田受農藥污染后，不僅會造成一些有益生物死亡，還會誘發有害生物產生抗性，有時還能激活一些有害微生物，應起人畜疾病。有人報道，2.4D污染后疫霉根腐病明顯上升。有些地方劇毒藥物污染后，田鼠的天敵大量死亡，田鼠危害明顯加重。近幾年有毒物質污染河流，已使許多小河魚蝦絕跡。

1.2.4影響農產品出口隨著全瓊經濟一體化速度的加快，世界范圍的農產品貿易競爭空前激烈。中國農業增效、農民增收離不開國際市場。隨著人們安全意識的提高和檢測手段的加強，農產品有害物質殘留,己嚴重影響到農產品及加工產品的出口安全。許 多西方發達國家實行農產品貿易保護，不斷設置新的技術壁壘，其中“有害物質殘留超標”是其最常用的借口。

2主要面源污染物及影響因素

2.1化學農藥

2.1.1除草劑施用情況：呼倫貝爾市目前 除草劑銷售約 占農藥 總銷售量 的 80 %,是本地使用量最大的農藥種類,也是最主要 的污染源。現在幾乎 10 0%的小麥、油菜和水稻田,90 % 的大豆田,60 %的玉米田每年 都要使用除草劑。有時還要噴施兩遍。除草劑污染的影響因素

除草劑本身的 問題:目前常用的除草劑 中,大約有 50 %的種類為長殘效類型,如大豆田用 的咪草煙、氯啥黃隆、氟磺 胺草醚、異惡草酮，小麥 田使用 的氯磺隆、甲黃 隆;油菜田使用 的胺苯磺隆和玉米田使用的阿特拉津等等。他們 的大范 圍使用不僅使其它敏感作物在2一3a 內無法輪作,連續使用也常造成適用范圍內的作物受藥害。有些除草劑容易揮發移 ,如2.4一D、異惡草酮、氟樂靈、禾大壯等常造成作業區周圍農田污染,引起敏感作物受害 因環境條件不適造成除草效果不佳 時,人們常重噴或補噴,使農田污染成倍增加。使用技術:目前本地農 民科學用藥水平有待提高,綜合防治的觀念普遍缺乏,盲目用藥現象較為常見。如咪草煙、豆磺’價格較低,農 民為 了追求最大的除草效果,常使用超過推薦用量 30 %一60 %的劑量用藥;用藥 時只考慮當年當時的效果,不考慮或較少考慮對 以后 的影響;

2.12殺 蟲劑，殺菌劑呼倫 貝爾市農田需要用藥防治的主要蟲害,有地下害蟲、草低螟等少數幾種。主要病 害有大豆、玉米等大田作物 的根腐病以及果樹、蔬菜 病害。目前常用 的殺蟲劑、殺菌劑有:多克福種衣劑、甲拌磷(主要用于小麥、油菜拌種)、擬菊酷類農藥(包括澳氰菊酷、高效氯氰菊醋、殺滅菊酷、氰戊菊酷等)、敵百蟲、敵敵畏、氧化樂果、滅殺斃、丁硫克百威、毗蟲琳、艾維菌素、多菌靈、百菌清、代森錳鋅。甲霜靈等。劇毒種衣劑和甲拌磷由于殘效期較長,對地下及苗期害蟲有較好 的防效,但對天敵動物和施藥，有時會造成傷害,有時可能會污染地下水源。擬菊酷類農藥對人畜作物較安全,一旦污染對蜜蜂和魚類危 害較大。殺蟲殺菌劑使用較頻繁,使用不當易造成污染。

2.2化肥上世紀 80 年代以來,呼倫貝爾市化肥用量逐年上升,淋溶和流失也隨之逐年加重。化肥品種主要有:尿素、磷酸二按、硫酸錢、硫酸鉀、氯化鉀等,均屬速 效化肥。施肥期不適、方法不當、雨水過多或過少的情況下常造成利用率下降,從而加重污染。據調查目前化肥利用率僅 30 %左右,其余部分大 多成 了農田生態及水體中的污染物質。受生產條件和栽培習慣的影響,加上化肥營養元素有效成分含量高,便于儲運和使用,因而化肥仍是 目前農田補充營養 的主要手段,廄肥、秸稈還田、休 閑壓青只能在較小范 圍內進行。

2.3工業 和 生 活垃圾

近幾年呼倫貝爾市城市治污己引起關注,但工廠廢液 污染 河流和 地下 水源 的事件 尚未 從根 本上杜絕,鄉鎮村屯農 副產品加工點(如小淀粉廠)廢液污染也開始逐年增多。城鄉生活垃圾隨意傾倒現象還較普遍,對鄰近農 田影響較大,尤其是塑料袋和垃圾粉塵隨風飛揚,散落農田,對作物 生長十分不利。

2.4畜禽養殖廢棄物 和其 它污 染 源

城鎮近郊近年規模養殖場、屠宰場數量大增,隨之而來 的是畜禽糞便、沖洗液污染。處理不及時,不僅污染 空氣,還 常滋生蟲蠅,傳播疾病,污染水源和農田。污染農田,出現亞硝 酸鹽積累和作物漚根。地膜覆蓋是一項行之有效的增溫抗早、增產措施,每年使用 面積 都有(l.5-2)萬hm2.但地膜 降解慢不宜回收,白色污染也是一個不容忽視的問題。個別農場和農戶還存在燒荒、焚燒小麥、油菜等作物秸稈的現象,不僅污染空氣,有時還可能引起山林和草原火災 3面臨污染的綜合防治策略

(1)加強農業環保執法 力度,加強地方法規 的建立和完善,做好農業污染危害性的科普宣傳工作,盡快喚起廣大群眾的環保意識和參與熱情。

(2)加強政府宏觀調控機制,調動地方和 部 門的積極性,落實防污治污責任制。環保、農業、工商、稅務等部 門應統一行動,分工協作,齊抓共 管,堅 持不懈,不 留死角。防治污染還必須打破地方保護,經濟發展、興辦工業決不能以犧牲農田生態環境為代價。

(3)加大面源污染監測檢查力度,完善各種機制,增加有關科研投入。爭取在短期內徹底摸清污染源，污染程度、污染途徑、污染物和生態系統中各組成部分的關系,積 極探討化害為利綜合利用 的途徑,為綜合防治打下 良好基礎。在調查研 究的基礎 上建立 并完善面源污染的預報預警制度。

(4)加強農藥綜合管理,不斷提高施藥技術水平。嚴格控制劇毒及高殘留農藥 的生產、銷售 和使用,鼓勵無公害農藥的應用推廣。對高毒高殘 留農藥能取消的要堅決取消,。綜合考慮各項影 響因素,因地制宜 的選取適合的藥劑種類和劑 型，充分考慮農藥輪 換、復混、增 加助劑等措施,以減輕對環境的壓力使用化學農藥應和生物農藥相結合,有害生物 的藥劑 防治應和農業 防治、物理機械 防治等其它防治方法相結合,施藥還要和作物增產提質技術相合，大力培育、引進和推廣抗病蟲的農作物新品種,提倡保健栽培,逐步減輕種植業對農藥的倚賴。

(5)提高化肥利用率,減少流 失和淋溶。搞好農田基本建設,增加農田抗災能力。增加土 壤有機質含量，提高土地保水保肥水平。根據不同作物以及同一作物不 同生育期的需肥 特 點,測土配方,分層分 階段施肥,提高化肥吸收利用率。不斷改進化肥性能和施肥方法 ,提倡化肥、有機肥配合使用,合理運用化肥緩釋劑,增加葉面肥使用面積。

(6)其他污染源 的綜合治理

對于工廠和生活污水應從源 頭開始治理,盡量做到分類集中,處理后排放。本著誰污染誰治理的原則,加大排污 費收取額度,同時擴 建污水處理廠,增大 治污能力。生活垃圾也應分類集 中,當作資源進行開發,盡量回收利用。大力推廣可降解地膜,不符合環保要求 的地膜要堅決取締。田間難降解農膜要積極回收利用。養殖場要相對集中,同時治污設施要配套,否則 不予審批。鼓勵建設生態養殖區,養殖場可以和有機肥廠、農場實行綜合循環利用,促進共同發展。廢棄秸稈可 以通過粉碎還田、氨化飼料、作造紙板材原料充分利用。

參考 文獻

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第三篇：環境化學概論論文

室內空氣污染及防治

101102203陳凱

摘要：近年來, 隨著人們生活水平提高, 室內裝飾日趨精致, 大量新型建筑裝飾材料、日用化學品、家用電器等進入住宅, 室內空氣污染物的來源和種類日益增多, 室內環境質量日益惡劣。本文通過介紹室內主要污染物及其來源、危害，來指導人們控制污染源和治理。

關鍵詞：室內污染物來源、危害、污染源、防治對策

有害的化學性因子、物理性因子和(或)生物性因子進入室內空氣中并已達到對人體身心健康產生直接或間接,近期或遠期,或者潛在有害影響的程度的狀況。“室內”主要指居室內，廣義上也可泛指各種建筑物內，如辦公樓、會議廳、醫院、教室、旅館、圖書館、展覽廳、影劇院、體育館、健身房、商場、地下鐵道、候車室、候機廳等各種室內公共場所和公眾事務場所內。有些國家還包括室內的生產環境。

人們每天平均大約有80％以上的時間在室內度過，室內空氣質量對人體健康的關系就顯得更加密切更加重要。雖然，室內污染物的濃度往往較低，但由于接觸時間很長，故其累積接觸量很高。因此，室內空氣質量的好壞與他們的關系尤為重要。

室內主要污染物來源及危害

室內空氣污染可以理解為由于人類活動或自然過程引起某些物質進入室內空氣環境, 呈現足夠的濃度, 持續足夠的時間, 并因此危害了人體健康或室內環境。

《室內空氣質量標準》和《民用建筑室內環境污染控制規定》的控制項目不僅有化學性污染，還有物理性、生物性和放射性污染。其中范圍最廣、影響最大的莫過于甲醛、苯、氨氣、揮發性有機物、放射性氡這五類物質了。

甲醛：化學分子式HCHO，也是近年來國內消費者及媒體最為關注的室內空氣污染物。空氣中游離甲醛是一種無色、具有刺激性且易溶于水醇、醚，其40％的水溶液稱為“福爾馬林”，具備防腐作用。而正是由于它的防腐（防蟲）作用，甲醛被廣泛應用于各種建筑裝飾材料之中。甲醛的熔沸點很低，因而很容易從裝修材料中揮發出來，在夏天，當我們從外面踏入家門時，很容易感受到一種刺鼻的氣味，這就是甲醛造成的空氣污染了。事實上，甲醛的危害很大，居室空氣中甲醛的最高容許濃度為0.08mg／m3，由資料知，當室內空氣中的甲醛含量超過 0.06mg/m3 時就有異味和不適感，造成刺眼流淚、咽喉不適或疼痛、惡心嘔吐、咳嗽胸悶、氣喘甚至肺水腫；達到 30mg/m3，會立即致人死亡。而長期接觸低劑量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、結腸癌、腦瘤、月經紊亂、細胞核的基因突變，引起新生兒染色體異常、白血病、青少年智力下降。室內甲醛來源大致可以分為這樣四類：

1.用作室內裝飾的膠合板、細木工板、中密度纖維板和刨花板等人造板材，由于目前生產裝飾板使用的膠粘劑以脲醛樹脂為主，板材中殘留的和未參與反應的甲醛會逐漸向周圍環境釋放;

2.用人造板制造的家具，這主要由于一些不法廠商使用劣質膠水。這些膠水中含有甲醛等成分；

3.含有甲醛成分并有可能向外界散發的其他各類裝飾材料，比如貼墻布，貼墻紙，化纖地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等；

4.燃燒后會散發甲醛的某些材料，比如香煙及一些有機材料。

苯（苯系物）：苯系物也是為人們所關注的室內空氣污染物，苯（C6H6）、甲苯（C7H8）、二甲苯（C8H10）為無色透明油狀液體，具有強烈芳香的氣體，易揮發為蒸氣、易燃有毒。苯被國際癌癥研究中心確認為高毒致癌物質，對皮膚和粘膜有局部刺激作用，吸入或經皮膚吸收可引起中毒，嚴重者可發生再生障礙性貧血或白血病。甲苯對皮膚和粘膜刺激性大，對神經系統作用比苯強，長期接觸有引起膀胱癌的可能。二甲苯存在三種異構體，其熔沸點較高，毒性相對苯和甲苯較小，皮膚接觸二甲苯會產生干燥、皸裂和紅腫。神經系統會受到損害。還會使腎和肝受到暫時性損傷。

苯系物的來源主要分為三大類：

1.室內裝修過程中使用的各類有機溶劑，如油漆、涂料、捻縫膠、粘合劑；

2.居室建造過程中使用的建筑材料，如人造板、隔熱板、塑料板材等；

3.裝修過程中的裝飾材料，如壁紙、地板革、地毯、化纖窗簾等；

氨氣： 氨的化學式為NH3，是一種無色且具有強烈刺激性臭味的氣體，比空氣輕。氨是一種堿性物質，溶解度極高，所以主要對動物或人體的上呼吸道有刺激和腐蝕作用，減弱人體對疾病的抵抗力。查找資料得知，部分人長期接觸氨可能會出現皮膚色素沉積或手指潰瘍等癥狀；短期內吸入大量氨氣后可出現流淚、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽、痰帶血絲、胸悶、呼吸困難，可伴有頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、乏力等癥狀，嚴重者可發生肺水腫、成人呼吸窘迫綜合癥，同時可能發生呼吸道刺激癥狀。

室內氨氣污染主要來自三個方面：

1.裝修工人為了保證冬天低溫情況下正常工作，在水泥里加入了含尿素的混凝土防凍劑，里面含有大量氨類物質（包括尿素和氨水），隨著溫度濕度等環境因素的變化，被還原成氨氣從墻體中緩慢釋放出來；

2.室內裝飾材料中的添加劑和增白劑；

3.與其他污染氣體不盡相同，生活異味、廁所臭氣也是氨氣的重要來源，也往往是我們忽視的地方。

總揮發性有機化合物（TVOC）：TVOC是空氣中三種有機污染物（多環芳烴、揮發性有機物和醛類化合物）中影響較為嚴重的一種。TVOC可以分為八類：烷類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他。它們都以微量和痕量水平出現，所以容易被忽視。VOC是指室溫下飽和蒸氣壓超過了133．32pa的有機物，其沸點在50℃至250℃，在常溫下可以蒸發的形式存在于空氣中，它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的氣味性，會影響皮膚和黏膜，對人體產生急性損害。TVOC可有嗅味，有刺激性，而且有些化合物具有基因毒性。目前認為，TVOC能引起機體免疫水平失調，影響中樞神經系統功能，出現頭暈、頭痛、嗜睡、無力、胸悶等自覺癥狀；還可能影響消化系統，出現食欲不振、惡心等，嚴重時可損傷肝臟和造血系統，出現變態反應等。

TVOC的來源大致可以分為這樣四類

1.快干漆、涂料、膠粘劑、化妝品、有機氯化物、氟里昂等;

2.地面、墻面裝飾材料;

3.家具、地毯、地板蠟;

4.空調管道襯套;

氡：氡由放射性元素鐳衰變而生成,是一種放射性氣體。近年來對氡的關注主要來自于媒體對石材放射性的報道。人體吸入氡后，衰變產生的氡子體呈微粒狀，會吸入呼吸系統堆積在肺部，沉淀到一定程度后，這些微粒會損壞肺泡，進而導致肺癌。但并不是說生活在這種情況下的人都會得癌，一般從受到氡的照射到肺癌發病之間可能要經過幾年時間。

室內氡的來源主要分為這樣四類：

1.房基土壤或巖石中析出的氡，氡氣通過泥土地面、墻體裂縫、建筑材料縫隙滲透進入房間；

2.建筑裝飾材料如水泥、石材、瀝青等，這些材料本身含有微量放射性元素而源源不斷地釋放出氡氣；

3.戶外空氣中進入室內的氡；

4.供水及天然氣中釋放的氡。

污染源的控制

使用最新空氣凈化技術對于室內顆粒狀污染物，凈化方法主要有靜電除塵、擴散除塵、篩分除塵等。凈化裝置主要有機械式除塵器、過濾式除塵器、荷電式除塵器、濕式除塵器等。從經濟的角度考慮首選過濾式除塵器；從高效潔凈的角度考慮首選荷電式除塵器。對于室內細菌、病毒的污染，凈化方法是低溫等離子體凈化技術。配套裝置是低溫等離子體凈化裝置。對于室內異味、臭氣的清除，凈化方法是選用０．２～５．６微米的玻璃纖維絲編織成的多功能高效微粒濾芯，這種濾芯濾除顆粒物的效率相當高。對室內空氣中的污染物，如苯系物、鹵代烷烴、醛、酸、酮等的降解，采用光催化降解法非常有效。例如利用太陽光、鹵鎢燈、汞燈等作為紫外光源，使用銳態礦型納米ＴｉＯ２作為催化劑。

合理布局及分配室內外的污染源為了減少室外大氣污染對室內空氣質量的影響，對城區內各污染源進行合理布局是很有必要的。居民生活區等人口密集的地方應安置在遠離污染源的地區，同時應將污染源安置在遠離居民區的下風口方向，避免居民住宅與工廠混雜的問題。衛生和環保部門應加強對居民生活區和人口密集的地方進行跟蹤檢測和評價，以提供室內空氣質量對人體健康的影響程度。

加強室內通風換氣的次數對于甲醛、室內放射性氡物質等，應加強通風換氣次數，尤其是對甲醛的污染治理，其方法有三種：一是使用活性炭或某些綠色植物；二是通風透氣；三是使用化學藥劑。室內放射性氡的濃度，在通風時其濃度會下降；而一旦不通風，濃度又繼續回升，它不會因通風次數頻繁而降低氡子體的濃度，惟一的方法是去除放射源。對室內空氣質量的要求不僅僅局限于家居，而是所有的室內場所都存在，如賓館、酒店的房間、餐廳、娛樂場所和商場、影劇院、展覽館等，還有政府部門的辦公室、會客室、學校以及其他辦公場所。除重視科研與監測、加強隊伍建設、制定行業標準、加強立法與宣傳外，同時還要加大經費的投入，采用高新技術，研制新的高效率室內污染凈化裝置，消除室內空氣污染，保障人們身體健康，這是十分近切而必要的。隨著“以人為本”觀念的逐步深入，人們對生存空間的質量越來越關注，對室內環境污染治理也日益重視。我們相信不久的將來，室內環境污染治理的狀況一定會有一個較大的改觀。

污染治理技術

隨著人們對室內污染的逐步重視，使室內污染治理技術應用得到逐步推廣，室內污染治理產品也越來越多，目前國內主要有以下3種方法：①物理凈化：堅持打開門窗換氣，使揮發出的有害氣體不滯留在室內，新裝修的房間每天通氣換氣至少3~5小時，如此保持通風3個月后再入住；在室內擺放有吸附作用的植物，如蘆薈、吊蘭、常青藤等；還可選用空氣凈化裝置。②化學凈化：采用離子交換和光觸媒技術讓有害氣體分解。③生物凈化：使用特種酶讓有害氣體進行生物氧化。

小結:目前國家對室內污染治理產品并無規范化的技術標準，因此，用戶在選擇室內污染治理技術及產品時應注意以下幾點： ①應根據室內污染實際情況選擇有針對性的治理方法及產品；②選擇的治理產品應有產品質檢報告，證明治理產品有明顯治理效果，而且無其他毒副作用，不會產生二次污染；③選擇的治理產品應有多家實際應用合格的檢測報告；④針對室內污染物容易發生反彈，尤其是甲醛的揮發期達3~15年（根據使用材料的優劣），因此，選擇的治理產品還應有長期穩定的治理效果。由于室內污染物具有復雜多樣、持續時間較長的特點，而且國內現有室內污染治理技術并不是太成熟，治理產品并不能包治百病，若出現嚴重超標危害身體健康，且治理產品無法解決問題時，應考慮拆除。參考文獻

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[6] 參見《居室空氣中甲醛的衛生標準》，中華人民共和國國家標準GB 18401—2001。

[7]參見中科協室內環境委員會公布的《成年人吸入甲醛的量化警示》，2005。

[8] 參見《室內裝修用膠粘劑中的有害物質》，《人造板通訊》2002年第7期15-16頁，CN 11-4549

第四篇：化學與環境 論文

化學與環境

1引言

環境化學（environmental chemistry）是研究化學物質，特別是化學污染物在環境中的各種存在形態及特性、遷移轉化規律、污染物對生態環境和人類影響的科學，主要研究有害化學物質在環境介質中的存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法。它是環境科學研究和環境科學的基礎內容之一。2概述

造成環境污染的因素可分為物理的、化學的及生物學的三方面，而其中化學物質引起的污染約占80%－90%。環境化學即是從化學的角度出發，探討由于人類活動而引起的環境質量的變化規律及其保護和治理環境的方法原理。就其主要內容而言，環境化學除了研究環境污染物的檢測方法和原理(屬于環境分析化學的范圍)及探討環境污染和治理技術中的化學、化工原理和化學過程等問題外，需進一步在原子及分子水平上，用物理化學等方法研究環境中化學污染物的發生起源、遷移分布、相互反應、轉化機制、狀態結構的變化、污染效應和最終歸宿。隨著環境化學研究的深化，為環境科學的發展奠定了堅實的基礎，為治理環境污染提供了重要的科學依據[1]。

從學科研究任務來說，環境化學的特點是要從微觀的原子、分子水平上來研究宏觀的環境現象和變化的化學機制及其防治途徑，其核心是研究化學污染物在環境中的化學轉化和效應。它所研究的環境本身是一個多因素的開放性體系，變量多、條件較復雜，許多化學原理和方法則不易直接運用。

3主要研究領域和內容

3.1研究污染物(主要是化學污染物)在環境(包括大氣圈、水圈、土壤巖石圈和生物圈)中的遷移、轉化的基本規律，形成環境污染化學這一介于環境科學與化學之間的一門新興的邊緣分支學科。

3.2研究環境中污染物的種類和成分及其定量分析方法，形成環境分析化學(常簡稱環境分析)。它是環境化學的分支學科。

3.3研究環境中天然的和人為釋放的化學性質的遷移、轉化規律及其與環境質量和人類健康的關系，形成環境地球化學。它是介于環境與地球化學之間的一門新興的邊緣分支學科。4環境概況及解決方法 4.1有害化學品的污染危害

有害化學品是指任何已經被確認為對人類健康和環境有危害性的化學品。隨著工農業迅猛發展，有毒有害污染源隨處可見，而給人類造成的災害要屬有毒有害化學品為最重。化學品侵入環境的途徑幾乎是全方位的，其中最主要的侵入途徑可大至分為四種，4.11人為施用直接進入環境；

4.12在生產、加工、儲存過程中，作為化學污染物以廢水、廢氣和廢渣等形式排放進入環境；

4.13在生產、儲存和運輸過程中由于著火、爆炸、泄漏等突發性化學事故，致使大量有害化學品外泄進入環境； 4.14在石油、煤炭等燃料燃燒過程中以及家庭裝飾等日常生活使用中直接排入或者使用后作為廢棄物進入環境。

進入環境的有害化學物質對人體健康和環境造成了嚴重危害或潛在危險。

以農藥這一有害化學品為例，隨著農藥科技和農業的迅速發展，農藥的使用越來越普遍，從不使用農藥的自然農業發展到使用農藥的現代農業，對于我國這樣一個人口眾多，耕地面積緊張的大國，農藥在解決農作物的自然災害，促進糧食增產方面發揮了重要作用。但由于農藥是一類有毒化學物質，而且是人為主動投加到環境當中，長期大量使用，對環境生物安全和人體健康，必將產生較大的不利影響。這就給人們提出了一個不容回避的現實問題，在充分肯定農藥的有利作用的同時，需要充分認識農藥對生態環境和人體健康產生的危害[2]。

同時工業廢水也是對環境最大的污染源之一，譬如工業廢水中的氰化物等有害物質嚴重污染了全國主要江河湖泊，使水質惡化，特別是淮河、海河、遼河、滇池、巢湖和太湖（簡稱“三河三湖”）水污染問題更為突出，給當地經濟發展和人民生活帶來嚴重影響。工業廢水中排放的氰化物對魚類危害更甚，含苯酚廢水可抑制水中細菌、藻類和軟體動物生長。用含酚廢水灌溉農田能抑制光合作用和酶的活性，破壞農作物生長素的形成，造成減產。生活污水和某些工業廢水中常含有一定量的氮和磷，進入水體后會使封閉性湖泊、海灣形成富營養化，造成浮游藻類大量繁殖、水體透明度下降、溶解氧降低、威脅魚類生存、水質發臭出現“赤潮”。化學廢棄物的不適當處置，會造成土壤板結和地下水污染，直接威脅人體健康和人類生存。目前癌癥已成為嚴重威脅人類健康和生命的疾病之一。據世界衛生組織估計，全世界每年有癌癥患者600萬人，每年因癌癥死亡約500萬人，占死亡總人數的1/10。我國每年癌癥新發病人有150萬人，死亡110萬人，而造成人類癌癥的原因10%～15%與化學因素有關。

再則冷凍與空調設備釋放出的氯氟烴氣體造成大氣平流層的臭氧層破壞，引起地球表面紫外線輻照增強，使人群皮膚癌發病率上升。燃煤發電廠等排放的二氧化硫引起的酸雨導致河流湖泊酸化，影響魚類繁殖甚至種群消失。土壤酸度增高可使細菌種類減少，肥力減退，影響作物生長。酸雨還使土壤中錳、銅、鉛、鎘和鋅等重金屬轉化為可溶性化合物，轉移進入江河湖泊引起水質污染。

有害化學品對人體健康和環境的危害是我國環境保護中亟待解決的重要問題，必須引起全社會高度重視。4.2化學品的環境污染控制

我國是化工生產量較大的國家，化工產業已形成一個比較完善的體系。要想控制或減少對環境的污染，應從化學品的生產過程中的污染控制方面加以考慮，首先應了解化工廠的污染情況，包括：污染源種類、主要污染物、排放情況、環保措施以及周圍環境敏感性等。特別應對污染源分布進行調查和污染物排放量的統計、同時應了解污染影響類型，如是屬于一次污染或二次污染、長期污染或短期污染、可逆污染或不可逆污染、局部污染或大面積污染、單因素污染或多因素復合污染等等。化學品的污染危害控制，應采取以下主要措施: 4.21制定和健全環境立法，加強環境執法力度

我國于1979年已經頒布了《中華人民共和國環境保護法》，該法是我國有關環境保護的綜合性法規，也是環境保護領域的基本法律，主要規定了國家的環境政策、環境保護的方針、原則和措施等；國務院還制定了《水污染防治法實施細則》、《大氣污染防治法實施細則》和《固體廢物污染環境防治法》等環境保護法律、國務院頒布了《化學危險物品安全管理條例》和《農藥管理條例》等化學品管理行政法規。國家還專門制定了環境保護標準、污染物排放標準、環保基礎標準和環保方法標準。如已頒布的環境質量標準有《環境空氣質量標準》、《地面水環境質量》等；污染物排放準有《工業“三廢”排放標準》、《污水綜合排放標準》等等；同時地方性環境保護法規、環境保護部門規范性文件都作了明確規定等。這些法律法規的頒布實施對加強有害化學品的安全管理，防止化學物質污染環境和保障人民群眾身體健康發揮了重要作用。但是，我國尚未建立起完整的化學物質環境管理法規體系，對化學物質的生產、儲存、運輸、銷售、使用和進出口實行全過程有效管理[3]。

我國現行化學品環境立法需要針對當前化學品管理法律法規中的薄弱環節加以補充完善，并與國際化學品管理體制接軌。此外，當前迫切需要加強的是對化學品管理法律法規的執法力度。對環境保護造成嚴重污染的企業，應依法給予追究，對人身由環境污染造成危害的應依據法律給予處罰和賠償。這在日本等工業發達國家早已實行了的法律管理制度。我們還應通過宣傳教育提高從事化學危險品生產、貯存、經營、運輸和使用的單位和個人的遵法守法意識，加強對有害化學品的安全和環境管理。特別是應按著我國環境保護法來嚴格管理有害化學品。

4.22加強對重點有害化學品的環境管理

建立相應登記管理制度，對那些已知或懷疑對人類有致癌、致畸、致突變物質或者對環境有嚴重危害化學品采取禁止或嚴格限制使用和淘汰、替代措施，以有效減少這些化學物質的污染危害。

4.23推行清潔生產，嚴格控制有害化學物質向環境中排放

化工污染之所以嚴重，一個重要原因是一大批老企業長期以來沒有進行技術改造，資源、能源消耗太高，排污量太大。全面推行清潔技術改造，通過改革工藝設備，盡可能把“三廢”消除在生產過程之中，減輕末端治理的負擔，是改變化工生產消耗高、污染大的落后局面的根本途徑。積極推行清潔生產，就要選用清潔原料，采用無毒無害物質替代有害原材料、設計清潔工藝、生產清潔產品。同時改善和加強企業內部安全管理等措施，在污染的源頭削減污染物和廢物產生量并回收利用廢物。最大限度消除或削減有害物質的排放。對通過預防不能解決的污染物，應采取源控制措施進行安全處理處置，使污染物達到國家或地方規定的排放標準。

4.24強化危險廢物管理

危險廢物是指具有易燃性、腐蝕性、反應性、爆炸性、急性毒性、傳染性等危險特性之一的廢棄物。根據《固體廢物污染環境防治法》的規定，從事危險廢物的收集、貯存、處置經營活動的單位，必須經環境保護行政主管部門批準并領取經營許可證。4.25公眾監督

通過建立和實行危險化學品的安全標簽和安全技術說明書制度，在企業員工和化學品使用者中普及化學品安全和環境保護知識。并在全社會積極宣傳有關化學品安全與環境保護知識，提高社會公眾對有害化學品的危害、安全防護措施和環境保護的認識，大力鼓勵公眾參與監督有害化學物質的污染防治。5結論

要時刻關注生態系統的表現，盡早發現失調的信息，及時扭轉不利的情況。積極提高生態系統的抗干擾能力，保護生態系統，預防生態失調。

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第五篇：環境化學論文

我國環境化學的發展與展望

許洪康 201140710144 摘 要：經過30多年的發展，我國環境化學學科已經成為化學學科的一個重要分支，成為環境科學的主流與核心組成部分本文回顧了二十年來尤其是進入21世紀以來十年的環境化學發展歷程，對環境化學面臨的問題和前景進行了展望。

關鍵詞：環境化學；發展與展望；環境化學分析；土壤環境化學；水環境化學；大氣環境化學；污染生態化學

環境化學是化學科學的一個重要分支和環境科學的核心組成部分，主要研究化學物質在環境中的存在、轉化、行為和效應及其控制的化學原理和方法。該學科是以研究解決化學物質引起的環境問題為目標對象，其理論和方法是環境科學研究不可或缺的基礎。

國際環境化學的發展大致經歷了如下階段: 二次大戰以后至20世紀60年代初是環境化學的孕育階段，70年代為環境化學的形成階段，80年代以后進入發展完善階段。1995年，Rowland、Molina和Crutzen 3位科學家因研究氯氟烴(CFCs)損耗平流層臭氧的作用被授予諾貝爾化學獎，這標志著環境化學在直面和解決人類面臨的各種嚴峻環境問題，并與眾多傳統和新興學科的相互融合滲透中，已經進入到全面發展的階段，并在推動基礎科學研究進步和解決人類面臨的重大環境問題等方面發揮著越來越重要的作用[1]。與此同時，我國的環境化學研究也在解決環境污染的實踐過程中獲得了長足發展，建立了具有自身學科特點的理論與方法，學科體系不斷完善與成熟。研究尺度則從微觀分子水平逐步向局部地區乃至全球范圍延伸。各分支領域的研究工作促進了環境化學學科在我國的全面發展，也為我國的環境保護事業做出了重要貢獻。近二十年國我國環境化學的發展

與全球范圍環境保護事業和環境化學學科的飛速發展同步，我國的環境保護事業和環境化學研究在近20年也有了長足發展。《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》將改善生態環境列入重點領域和優先主題，明確指出“改善生態和環境是事關經濟社會可持續發展和人民生活質量提高的重大問題”，這既表明了國家對環境保護事業的高度重視，也極大促進了我國環境化學研究的深入和水平的提高。在可持續發展和科教興國戰略的指導下，國家先后實施了一系列重大生態環境治理工程，圍繞有毒有害污染物的環境行為、遷移轉化規律、環境風險評價、污染控制和治理等，在“973”、“863”、國家環境保護公益項目、國家環境保護支撐項目、水體污染控制與治理科技重大專項、國家自然科學基金重大、重點和面上項目的支持下，立項開展了許多環境保護的科研攻關和重大研究計劃，如國家科技部、環保部、國家自然科學基金委員會、中國科學院等部門在典型化學污染物的環境化學行為與生態毒理效應，環境內分泌干擾物的篩選與控制技術，持久性有毒化學污染物形態、環境過程、毒理效應與控制原理，典型持久性有毒污染物的分析新方法，典型污染物的環境危險性評價方法學基礎研究，稀土農用的環境化學行為及生態、毒理效應，典型POPs的環境過程與毒理效應，環境質量基準的理論和方法，典型工業過程中UP-POPs的形成機制和控制原理，典型納米材料的環境應用和毒性效應，大氣復合污染及其形成機理，典型POPs微界面吸附行為，水處理功能納米材料的制備、修飾及其界面過程，納米材料與技術在水中污染物選擇性消除中的應用等方面設立開展了各種層次的研究計劃，取得了一批創新性和具有國際顯示度的研究成果[2]。在天然水質變化與水污染控制原理、難降解有毒有害污染物的物理化學去除與生物降解和高級化學氧化、水質凈化的高效生物和絮凝反應器、廢水的無害化與資源化、清潔生產等方面取得了達到國際先進水平的研究成果，獲中國科學院科技進步二等獎和國家教委科技進步二等獎等獎勵。隨著國家對環境問題的重視和公眾環境保護意識的提高，跨世紀的環境化學任重道遠。無論是控制或防治環境污染和生態惡化還是從改善環境質量、保護人體健康、促進國民經濟的持續發展等各個方面，環境化學都可以發揮重要作用。在環境監測，大氣復合污染的化學機制、污染評價與防止對策，水體中復合污染及土壤多介質污染機制研究，有毒化學品生態效應及危險性評價，內分泌干擾物質的篩選，污染控制原理，環境修復技術等諸多領域，環境分析化學，大氣、水體和土壤環境化學，污染生態化學，污染控制化學等分支學科都面臨著挑戰和良好的發展機遇[3]。

近年來各種技術在環境化學上的應用 2.1 環境分析化學

環境分析化學是環境化學的一個重要組成部分，是開展各類環境科學研究不可缺少的基礎，擔負著為環境科研、環境管理和污染治理提供科學數據的重要任務。隨著環保意識的增強，人們發現化學分析本身也是一種污染排放源。近年來人們致力于少用或不用有機溶劑和其他化學試劑，進行綠色分析化學技術的研究與開發，綠色分析化學技術已成為國際分析化學的前沿，其目標是利用環境友好的方法和原理，盡量不用或少用有害化學試劑，將環境污染減少到最低限度。目前的研究主要集中于環境友好的樣品處理和富集技術，如微波消解、微波萃取、超臨界流體萃取、固相萃取、固相微萃取和膜萃取等，以及綠色分析技術，綠色分析技術更是成為化學分析技術的重要發展方向。2.2 土壤環境化學

土壤環境化學主要研究化學污染物在土壤體系中的環境行為，包括遷移轉化中的化學、物理和生物過程及其模型研究等，主要研究對象是進入土壤系統的重金屬和農 藥等有機物的環境化學行為。目前土壤的污染源主要有化肥和農藥殘留；廢物（廢 渣、污水和垃圾等）的處理場所；大氣或水體中的污染物質的遷移、轉化，進入土壤，使土壤隨之亦遭受污染；在自然界中某些元素的富集中心或礦床周圍，形成自然擴散暈，使附近土壤中元素的含量超出一般土壤的含量范圍。污染物種類包括有機物質，主要為有機氯和有機磷兩大類；氮類和磷類化學肥料；重金屬；放射性元素如銫、鍶等；有害微生物類，如腸細菌、炭疽桿菌、破傷風桿菌、腸寄生蟲、霍亂弧菌、結核桿菌等。大量有機污染物（特別是各種農藥）以及重金屬污染物一直是我們研究的重點和方向[4]。其研究成果對治理我國嚴重的土地污染具有深刻而長遠的意義。

改革開放以來，化工、冶金工廠如雨后春筍般出現，其排放的未經任何處理廢氣是造成酸雨的主要成分之一。酸雨對土壤乃至整個陸地生態系統的影響越來越嚴重，周青等在綜述了酸雨對陸地生態系統危害、生態系統對酸雨的敏感性、植物酸致損傷機理的基礎上，探討了中國酸沉降嚴重危害地區生態系統恢復技術和措施，以及化學控制植物代謝減輕酸雨傷害的生態生理學研究近況，認為有關酸雨的傷害機理有待進一步研究，并且在減輕酸雨傷害陸地生態系統植被的抗逆減災研究中，生態系統恢復技術與措施具有長效性、簡約性和實用性的優點[5]。我國環境工作者就中國酸雨的現狀和自然成因進行了探討，并根據中國酸雨的實際情況，結合國家的制定控制目標，提出了具體的防治策略。2.3 大氣環境化學

20年來中國大氣污染化學的研究，大體可歸納為：大氣顆粒物的表征和污染物的遷移轉化規律兩方面。在對大氣顆粒物的表征研究中，已經對大氣顆粒物的物理化學特性、化學組成與存在狀態及大氣顆粒物來源識別進行了深入的探討，為大氣氣溶膠（顆粒物）化學的發展奠定了基礎，對認識和解決大氣污染問題有一定的導向性作用。此外，在掌握中國大氣污染特點的基礎上，有關圍繞燃煤產生的污染物在大氣環境中遷移與轉化規律及其影響的研究，已成為大氣環保科研工作的主要內容。

對燃煤和燃油產生的硫氧化物和氮氧化物等污染物的控制一直是環境化學研究的熱點之一，但是基礎性的化學研究較少。污染控制材料的化學基礎研究也是重要的研究內容[6]，除此以外，對溫室氣體的排放控制研究，對大氣可吸入微粒（<10Lm和<215Lm）對人體健康影響的研究，也是值得重視的研究方向。因此，在今后的研究中，結合中國環境污染的實際情況的大氣環境化學應是重要的研究方向。

還有就是近年來由于臭氧層破壞和溫室效應等全球性大氣環境問題受到國際上的重視，對于痕量氣體甲烷、氟氯烴、氧化亞氮、二氧化碳等的源與匯以及它們與大氣中際O3或其它活性物種（如OH自由基等）的反應機制，環境效應，已成為大氣（污染）化學研究的熱門課題。中國也已開展了氟氯鹵代烴、芳香烴等溫室氣體與自由基的反應及光化學的各項機理研究[7]。如研究了OH自由基與氟利昂的化學反應動力學等基礎性問題。此外，瞬態物種的分析和監測（如對臭氧層化學反應中自由基的 檢測）為認識大氣化學動態過程提供了重要數據。2.4 水環境化學

水是生命之源，水環境的優劣關系和污染關系到地球上所有生物的生存。水環境化學的基本研究內容是水體中各種化學物質物相之間的化學轉化過程及其歸宿和趨勢。在對水體中無機物的環境化學研究中，無機物的形態分布、變化及其生物可給性得到了重視和發展，如水環境中硫、磷形態的分析及磷形態的生物可給性[8]，水相中汞、硒、砷的形態及生物積累[9-11]，藻類細胞富集稀土元素的細胞化學行為研究等。

隨著有機污染物分析方法的進展，有機污染物的水環境化學近年也有較快發展，主要研究內容包括典型農藥、某些致突變物質及污染水體中潛在有毒有機物質的水解、光解、生物降解和吸附/解吸等過程。如多環芳烴在水體中的自凈機理，自來水中強致突變物質形成機理[12]，國產新農藥單甲脒對水生生態系統的影響等。

由于水污染物有多種不同種類，因此相應的水污染控制方法也各有不同。新技術在水污染控制中的應用基礎研究一直是重點鼓勵的研究領域。近年來中國科研人員跟蹤國際前沿領域，對多種新技術在水污染控制中的應用開展了探索性的研究工作，其中用半導體納米粒子進行多相光催化氧化處理有機污染物廢水的方法，逐漸成為研究熱點[13]，今后多相光催化氧化等新技術應向實際應用和反應機理兩方面縱深發展。生物處理法是處理含有機污染物廢水的有效而廉價的方法，近年來也取得了較好進展，但處理廢水中難降解有毒有機污染物仍是研究的難點。為此，中國集中力量研究光催化氧化技術及生物技術處理廢水中有毒有機污染物的機理和新污控技術，目的是為工業廢水或已污染飲用水中難降解有毒有機污染物的治理提供經濟實用的新技術，并為治理對策提供理論依據。化境化學發展展望

正如我們所知環境化學是一門飛速發展中的綜合性交叉學科，加上國外和我國差異巨大的社會經濟狀況不斷向環境化學提出各種新的需要解決的現實環境問題，因此環境化學發展存在巨大的內在和外在推動力。總結有關發展，環境化學學科發展在今后應該關注如下研究。

新原理、新方法和新技術研究開發仍然是環境分析化學獲得質的飛躍的原動力。例如，色譜技術中的多維色譜由于其高分辨能力可在復雜環境樣品分析中發揮重要作用，而親水性相互作用色譜則可完成高度極性和水溶性代謝產物和降解產物的分析和鑒定。先進的同位素質譜技術和手性分離分析技術將在微量污染物的準確定量污染源解析中獲得更多應用，生物檢測生物標志物和被動采樣等可反映污染物生物效應和環境風險的新方法將得到更大發展，原位現場快速檢測方法將在環境污染事件的快速處置中大顯身手。此外，要高度重視新型污染物納米材料污染物污染物代謝和降解產物的分析技術研究，而前蘇聯切爾諾貝利和日本福島核事故造成的嚴重核素污染提醒我 們必須高度關注核污染的檢測預警和處置研究。

環境污染化學研究在貼近世界環境科學前沿的同時，要密切結合我國環境污染的復合型壓縮型結構型和嚴重性特點 力爭在灰霾污染和形成機制，溫室氣體和室內空氣污染特征，大氣污染演變趨勢及預測，土壤-植物-微生物-動物系統中污染物遷移轉化，環境污染人體暴露途徑與食品安全等研究方面取得突破。結論

環境化學在快速發展的過程中，其學科的理論體系一直在不斷完善。根據我國國情和環境問題的發展, 無論從任務的需要, 還是從學科發展, 結合全球發展趨勢來考慮, 我國環境化學的重點, 應放在對我國社會經濟發展有重大影響及能改善我國環境狀況有關的重大環境化學問題的研究、對全球性重大環境問題中的環境化學研究、對中國特有的重大環境問題中環境化學機理、對促進學科發展任務需要起突破性作用的環境化學理論和方法論等。應該立足國內, 面向全球, 側重當前, 著眼未來, 環境化學研究大有可為、大有潛力。

新世紀已經到來, 有機會也有挑戰, 期待著全國環境化學科研工作者的共同努力。我國的環境化學研究必將開創一片新天地。

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