环境化学教学课件-环境化学各章重点内容.ppt

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1、第一章 绪论,1、环境化学的定义、对象和研究内容。2、优先控制污染物的定义,第二章 大气环境化学,1、大气层的结构;2、大气污染物的分类;3、大气中重要污染物主要来源和消除途径(重点掌握SO2和NOX,习题3)4、逆温气层的定义,产生逆温现象的原因和机理;(重点掌握逆温现象的种类、辐射逆温形成的原因及条件、逆温现象对于污染物迁移影响)(简答题)5、最大混合层高度的定义以及应用。6、光化学反应定义、初级以及次级过程;(光解反应)7、光化学定律;8、大气中重要吸光物质(O3、NO2、甲醛、卤代烃)的光离解9、大气中重要自由基(HO、HO2、R、RO 和RO2)来源(填空或简答题),11、CH4的主

2、要来源、烷烃和烯烃的转化反应。12、光化学烟雾的定义、产物、形成条件、特征;13、光化学烟雾形成的简化机制(反应式或文字描述,简答题)14、硫酸烟雾的定义、形成条件、特征;15、伦敦型烟雾和洛杉矶烟雾的比较;16、酸雨的定义、判别标准、组成、影响因素;17、温室效应与温室气体;(习题23)18、臭氧的形成及消除反应;(重点掌握氯氟烃类化合物破坏臭氧层的机制(习题24)19、大气颗粒物的去除机制;20、大气颗粒物按粒径分类、三模态、表面性质、PM2.5的定义及危害(简答题)。,10、NO2 的转化、过氧乙酰基硝酸酯 PAN的形成。,第三章 水环境化学,1、天然水中的主要离子,2、气体在水中的溶解

3、性(亨利定律,计算),3、水体富营养化的定义及危害,4、碳酸平衡:封闭体系碳酸化合态分布图(分界点);封闭体系和开放体系的特点。5、碱度的定义、分类及计算(课件例1、例2,习题4、5,计算题)6、酸度的定义和分类。7:水中污染物的分布和存在形态(掌握优先控制污染物的定义,我国优先控制污染物的分类;重金属污染物,见下页),第一节 天然水的基本特征及污染物存在形态,1、重金属污染物的特点:(1)天然水中的微量重金属就可产生毒性效应;如汞、镉产生毒性的浓度范围是0.0010.01mg/L(2)微生物不能降解重金属,相反某些重金属元素可在微生物作下转化为金属有机化合物,产生更大的毒性;如甲基汞的毒性比

4、无机汞的毒性大得多(3)生物体对重金属有富集作用;生物体摄取重金属,经过食物链的生物放大作用,逐级在较高的生物体内成千上万倍地富集起来。,水中的重金属污染物:,(4)重金属可通过食物、饮水、呼吸等多种途径进入人体,从而对人体健康产生不利的影响;(5)形态不同,稳定性和毒性不同;(6)在水体中的迁移,主要以悬浮物和沉积物为主要载体。,Cd:水体中以Cd2+存在,以多种配合物的形式 水迁移元素,除硫化镉外,都溶于水;易被悬浮物和沉积物吸附(90);水生生物对镉有很强的富集能力 Hg:在水体、悬浮物和沉积物和生物体中的存在形式水体Hg2+、Hg(OH)2、CH3Hg+、CH3Hg(OH)、CH3Hg

5、Cl、C6H5Hg+;悬浮物和沉积物中Hg2+、HgO、HgS、CH3Hg(SR)、(CH3Hg)2S 生物体中Hg2+、CH3Hg+、CH3HgCH3 能与其它元素形成配合物是汞能随水流迁移的主要因素之一Hg2+在还原性水体中还原成Hg,逸散到大气中 悬浮物和底质对汞有强烈的吸附作用,生物迁移量有限,微生物能将无机汞转化成甲基汞:剧毒亲脂性,易被水生生物吸收,通过食物链富集,而危害人类健康。,水中的重金属污染物:,Pb:主要化合价Pb2+和Pb4+,自然界Pb2+天然水中铅含量低0.06120ug/L铅在水体中迁移转化的特点:悬浮物和沉积物对铅有强烈的吸附作用 有机胶体吸附的顺序:Pb2 C

6、u2+Ni2+Zn2+Cd2+Fe2+Mn2+无机胶体:Pb2+也占第一位 Cr:天然水中的存在形式:Cr3+、CrO 2-,CrO42-,Cr2O72-三价铬被底泥吸附,迁移能力弱 六价铬在碱性水体中稳定,迁移能力强 六价铬比三价铬毒性大 六价铬能被还原成三价铬水中六价铬的自净,水中的重金属污染物:,第二节 水中无机污染物的迁移转化,1、几种吸附作用概念,2、吸附等温式(H型、F型和L型吸附,习题13),3、影响吸附的因素(pH的影响),4、金属的氧化物(氢氧化物)、硫化物以及碳酸盐溶解度的计算,5、诱发沉积物中重金属的释放主要因素。(简答题),6、电子活度(ae),pE值关系;pE的物理意

7、义(pE是平衡状态下假想的电子活度,它衡量溶液或系统接受或提供电子的相对趋势),7、pE值的计算及应用(课件80页、习题26)。,8、决定电位的定义;天然水环境决定电位物质。,9、氧下垂曲线定义;描述氧垂曲线图。(简答题),10、配合作用的定义,天然水体中重要的配位体:,11、腐殖质的分类、结构特点、溶解性特点以及与金属离子的配合反应;,第三节 有机污染物在水环境中的迁移转化,1、分配作用的定义;分配作用与吸附作用的区别。2、分配系数(Kp)、标准化分配系数(Koc)以及辛醇水分配系数之间的换算关系。公式(3-112)、(3-113)、(3-114),习题293、有机物在水中的溶解度及其与辛醇

8、水分配系数的关系(定性描述)4、水解反应的通式;掌握某些典型的水解反应(如卤代烃、酯类)5、水解反应的动力学方程(3-137)、半衰期的计算(3-138)、水解速率常数的计算(3-140)(习题30)6、光解作用的分类;激发分子的光化学途径,第四章 土壤环境化学,1、土壤气相、固相、液相的组成及特点;,2、土壤的立体剖面构型,3、土壤矿物质组成,4、土壤有机质的组成,第一节 土壤的组成与性质,5、土壤质地的概念和分类,6、土壤胶体的性质,7、土壤胶体的凝聚性和分散性(定义、影响因素、阳离子的凝聚作用能力排序),8、土壤胶体的阳离子交换吸附(交换吸附反应式、阳离子交换能力的影响因素、阳离子交换总

9、量、盐基离子和致酸离子),9、活性酸度和潜性酸度的定义及关系。,10、土壤的缓冲性能(定义、缓冲作用的分类及原理(简答题)、影响因素),第二节 重金属在土壤植物体系中的迁移及其机制,1、重金属在土壤中的结合态及迁移能力排序,2、pH值、土壤质地、土壤氧化还原电位、有机质含量等对土壤中重金属存在形态的影响,3、重金属对植物的毒害程度,首先取决于土壤中重金属的存在形态,其次才取决于该元素的数量(浓度)。4、土壤中各种胶体对重金属的吸附能力排序5、土壤中重金属的主要来源;某些重金属离子的危害,第三节 土壤中农药的迁移转化,1、农药在土壤中的分配作用与表面吸附作用(定义、两者的区别、非离子型有机农药在

10、土壤-水体系的分配作用特点(简答题),课件84),2、农药在土壤中的转化(降解)途径,3、有机氯农药(特点、DDT和林丹的结构式、生物降解机理),4、有机磷农药(特点、种类、降解途径:92页),第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性,1、生物富集(概念;生物浓缩系数的定义和影响因素;相关计算:式(5-9)、(5-11),课件例题、习题1),第三节 污染物质的生物富集、放大和积累,2、生物放大和生物积累的定义,第四节 污染物质的生物转化,1、生物转化的定义及类型,2、生物转化中的酶(基本概念、酶催化作用的特点、酶的分类、酶蛋白和辅酶的作用3、若干重要辅酶的功能(FMN/FAD、NAD和NADP

11、、辅酶Q(CoQ)、细胞色素酶系的辅酶(铁卟啉)辅酶A(CoASH),4、生物氧化中的氢传递过程(定义、有氧氧化和无氧氧化的概念、氢传递过程的分类、常见受氢体(电子受体),5、糖类的微生物降解(降解过程),6、脂肪的微生物降解(降解过程,尤其注意脂肪酸在有氧条件下的转化途径)7、蛋白质的微生物降解(氨基酸脱氨脱羧反应,习题2)9、甲烷发酵(定义,产甲烷菌对生长环境的要求),五、有毒有机污染物质生物转化类型,1、氧化反应:(1)混合功能氧化酶(单加氧酶,通常为细胞色素p450酶)加氧氧化,p450对底物催化氧化途径为:,S(底物),P450(单加氧酶),O2,NADPH+H+,NADP,H2O,

12、SO(氧化型底物),典型题:习题4,典型的单加氧反应:碳双键环氧化、碳羟基化、氧脱烃、氮脱烃、氮氧化及脱氮,(2)脱氢酶脱氢氧化:辅酶NAD或NADP参与(习题4),2、还原反应类型(可逆脱氢酶加氢还原、硝基还原酶还原、还原脱氯酶还原)3、水解反应类型(脂肪族酯类、磷酸脂类及酰胺类水解)4、结合反应(三个重要类型,重点掌握谷胱甘肽结合反应的机理以及作用),五、有毒有机污染物质生物转化类型,六、有毒有机污染物质的微生物降解,1、烷烃末端氧化降解过程(课件71,习题4),2、烃类物质的微生物降解顺序,3、DDT的微生物降解途径,七、氮和硫的微生物转化,氮的微生物转化:同化、氨化、硝化、反硝化及固氮

13、的定义;生物硝化反应机理、硝化菌对环境条件的要求;反硝化反应的机理、反硝化对环境条件的要求以及利弊。,八 重金属元素的微生物转化,1、汞:各形态的汞毒性排序;甲基化作用;汞甲基化过程中甲基供体辅酶甲基钴氨素。2、砷:不同形态砷毒性排序;砷甲基化过程中的甲基供体辅酶S-腺苷甲硫氨酸;3、铁:酸性矿水的形成机理。,九、污染物质的生物转化速率,1、酶促反应的速率:米氏方程;影响酶促反应速率的因素,2、影响微生物反应速率的因素:重点掌握有机物质化学结构的影响。,第五节 污染物质的毒性,2、急性毒作用和慢性毒作用衡量指标;,1、影响毒物毒性的因素;,3、毒物联合作用的定义、类型。,4、毒物抑制酶活性的途径。,5、致突变作用的定义和分类,6、致突变作用的定义、化学致癌物的分类、致癌的机理。,第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应,1、汞的迁移转化过程。(重点掌握迁移转化图),3、持久性有机污染物的特点。,2、砷的迁移转化过程。(重点掌握Eh和pH对砷的迁移转化的影响),4、PCBs和PAH的迁移转化过程。,第七章 受污染环境的修复,1、微生物修复技术的定义及分类;2、强化生物修复的种类;3、植物修复技术的定义及分类。,

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