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2017解放軍文職公共基礎(chǔ)知識：科技之經(jīng)典有機化學時期-解放軍文職人員招聘-軍隊文職考試-紅師教育

發(fā)布時間：2017-08-18 20:39:37從1858年價鍵學說的建立，到1916年價鍵的電子理論的引入，才解開了這個不解的謎團，這一時期是經(jīng)典有機化學時期。1858年，德國化學家凱庫勒和英國化學家?guī)扃甑忍岢鰞r鍵的概念，并第一次用短劃 表示 鍵 。他們認為有機化合物分子是由其組成的原子通過鍵結(jié)合而成的。由于在所有已知的化合物中，一個氫原子只能與一個別的元素的原子結(jié)合，氫就選作價的單位。一種元素的價數(shù)就是能夠與這種元素的一個原子結(jié)合的氫原子的個數(shù)。凱庫勒還提出，在一個分子中碳原子之間可以互相結(jié)合這一重要的概念。1848年巴斯德分離到兩種酒石酸結(jié)晶，一種半面晶向左，一種半面晶向右。前者能使平面偏振光向左旋轉(zhuǎn)，后者則使之向右旋轉(zhuǎn)，角度相同。在對乳酸的研究中也遇到類似現(xiàn)象。為此，1874年法國化學家勒貝爾和荷蘭化學家范托夫分別提出一個新的概念：同分異構(gòu)體，圓滿地解釋了這種異構(gòu)現(xiàn)象。他們認為：分子是個三維實體，碳的四個價鍵在空間是對稱的，分別指向一個正四面體的四個頂點，碳原子則位于正四面體的中心。當碳原子與四個不同的原子或基團連接時，就產(chǎn)生一對異構(gòu)體，它們互為實物和鏡像，或左手和右手的手性關(guān)系，這一對化合物互為旋光異構(gòu)體或?qū)τ钞悩?gòu)體。這種現(xiàn)象稱為對映異構(gòu)現(xiàn)象。這兩個互成實物與鏡像，對映但不能完全重合的分子稱為手性分子。勒貝爾和范托夫的學說，是有機化學中立體化學的基礎(chǔ)。1900年第一個自由基，三苯甲基自由基被發(fā)現(xiàn)，這是個長壽命的自由基。而不穩(wěn)定自由基的存在也于1929年得到了證實。在這個時期，有機化合物在結(jié)構(gòu)測定以及反應(yīng)和分類方面都取得很大進展。但價鍵只是化學家從實踐經(jīng)驗得出的一種概念，價鍵的本質(zhì)尚未解決。

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2019解放軍文職招聘考試檢驗學相關(guān)知識點：臨床化學概述及其應(yīng)用發(fā)布時間：2019-02-23 23:34:16臨床化學概述臨床化學又稱為臨床生物化學。臨床生物化學有其獨特的研究領(lǐng)域、性質(zhì)和作用，它是一門理論和實踐性均較強的，并以化學和醫(yī)學為主要基礎(chǔ)的邊緣性應(yīng)用學科，也是檢驗醫(yī)學中一個獨立的主干學科。臨床化學檢驗及其在疾病診斷中的應(yīng)用臨床化學檢驗在檢驗醫(yī)學的理論和醫(yī)學實踐中均具有相當重要的地位：1.作為醫(yī)學基礎(chǔ)理論學科，其主要研究人體健康和疾病時生理生化過程;2.作為醫(yī)學應(yīng)用技術(shù)學科，應(yīng)用各種技術(shù)和方法分析機體健康和疾病時體液或組織樣品中各種化學成分。應(yīng)用范圍：1.技術(shù)方面達到了微量、自動化、高精密度，床邊化學檢驗也有了飛速的發(fā)展。2.內(nèi)容方面能檢測人體血液、尿液及各種體液中的成分，包括糖、蛋白質(zhì)、脂肪、酶、電解質(zhì)、微量元素、內(nèi)分泌激素等，也包含有肝、腎、心、胰等器官功能的檢查內(nèi)容，試驗達上千種之多臨床化學檢驗為疾病的診斷、病情監(jiān)測、藥物療效、預(yù)后判斷和疾病預(yù)防等各個方面提供理論和試驗依據(jù)，也促進了臨床醫(yī)學的發(fā)展。例題：臨床生物化學的研究內(nèi)容不包括?A.闡述疾病的生化基礎(chǔ)B.闡述疾病發(fā)展過程中的生化變化C.疾病治療方案的研究D.開發(fā)臨床生化檢驗方法與技術(shù)E.結(jié)合臨床病例的研究正確答案：C

解放軍文職招聘考試環(huán)境化學-解放軍文職人員招聘-軍隊文職考試-紅師教育

發(fā)布時間：2017-05-30 11:37:46將大氣、水、土壤、生物等各個圈層分開講述，只是為了講述上的方便，實際上環(huán)境中各個圈層之間的環(huán)境化學行為是相互聯(lián)系的。第一章：緒論Environmental Chemistry Chemistry is all around us。我們生活的環(huán)境無處不包含著化學過程，而且這些化學過程也在時時刻刻影響著我們生存的環(huán)境，為了說明化學和環(huán)境之間密不可分的關(guān)系，先講述兩個小故事：1）CO CO2：早期的汽車尾氣中，燃燒不充分，排放較多的CO。人們很早就認識到CO對人類的毒害性，因此想盡辦法改善內(nèi)燃機的燃燒效率，燃燒充分完全，這樣尾氣中排放的CO大大減少，這樣大大凈化了空氣。但是充分燃燒的C又轉(zhuǎn)化為CO2，這是不可避免的。后來人們才認識到大量的CO2會導致全球氣候變暖（Global Warming），最終導致的全球氣候問題可能更難于控制。2）HC NOx：在早期的洛杉磯煙霧發(fā)生時，人們當時認為這主要是由于其中碳氫化合物（HC）和CO導致的，因此出臺了許多規(guī)定，嚴格限制汽車排放的HC和CO。為此汽車制造商大動腦筋，增加空氣/染料比率來使燃燒更為充分，從而減少HC和CO的排放量。但是人們馬上又認識到，這樣做的代價就是尾氣排放量增加，而且其中含有的NOx也明顯增加了，這又是導致酸雨的重要污染氣體。Dilemma Environment Coin3）為什麼雨過天晴使人精神爽快? 這不僅是因為風雨洗淨了空氣當中令人討厭的塵埃，也是由於經(jīng)過雨水淋洗之後，空氣當中二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、氯化氫、氨等不良氣體成分溶於水中，使空氣得到純化，人們呼吸到了新鮮空氣。使人感到精神爽快還有一個重要原因，就是在下雨的時候，常有雷電現(xiàn)象發(fā)生。一般雷電發(fā)生時，可以產(chǎn)生高達二萬至二十萬安培的電流。使空氣分子電離，導致臭氣的生成：O2=O+OO+O2=O3臭氣不穩(wěn)定，在空氣中可不斷分解，釋放出氧原子。這樣實質(zhì)上就延長了氧原子在空氣中存在的時間，並使氧原子從雷電生區(qū)域擴散到大氣其他部分。游離的氧原子具有強烈的氧化作用，它可以殺死空氣中的某些病菌，起到消毒作用雖然環(huán)境中無時無刻不存在化學問題，但是人們真正對環(huán)境化學的研究是從對付環(huán)境問題開始的。一、環(huán)境問題 舊話重提1、環(huán)境1）定義環(huán)境是指與某一中心事物有關(guān)（相適應(yīng)）的周圍客觀事物的總和，中心事物是指被研究的對象。對人類社會而言，環(huán)境就是影響人類生存和發(fā)展的物質(zhì)、能量、社會、自然因素的總和。中心事物和環(huán)境總是相互關(guān)聯(lián)，相互適應(yīng)的，例如：?小麥種在麥仙翁的野草中，產(chǎn)量明顯提高；?羊角芹的種子同期它植物種子種植在一起，其它植物不會發(fā)芽；?黃魚不能生長在淡水中；?鯉魚不會生長在海水中；?人體血液中元素含量和地殼中元素的豐度具有高度的一致性；2）分類：環(huán)境包括自然環(huán)境和社會環(huán)境兩大部分。 自然環(huán)境是人類目前賴以生存、生活和生產(chǎn)所必需的自然條件和自然資源的總稱，即陽光、溫度、氣候、地磁、空氣、水、巖石、土壤、動植物、微生物以及地殼的穩(wěn)定性等自然因素的總和。 直接或間接影響到人類的一切自然形成的物質(zhì)、能量和自然現(xiàn)象的總體 ，簡稱為環(huán)境。 社會環(huán)境是指人類的社會制度等上層建筑條件，包括社會的經(jīng)濟基礎(chǔ)、城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)以及同各種社會制度相適應(yīng)的政治、經(jīng)濟、法律、宗教、藝術(shù)、哲學的觀念與機構(gòu)等?！吨腥A人民共和國環(huán)境保護法》把環(huán)境定義為： 影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然保護區(qū)、風景名勝、城市和鄉(xiāng)村等。2、環(huán)境問題1）定義全球環(huán)境或區(qū)域環(huán)境中出現(xiàn)不利于人類生存和發(fā)展的各種現(xiàn)象，稱為環(huán)境問題。2）分類原生環(huán)境問題：自然力引發(fā)，也稱第一類環(huán)境問題，火山噴發(fā)、地震、洪災(zāi)等次生環(huán)境問題：由于人類生產(chǎn)、生活引起生態(tài)破壞和環(huán)境污染，反過來危及人類生存和發(fā)展的現(xiàn)象，也稱第二類環(huán)境問題。又包括：環(huán)境污染和生態(tài)破壞。目前的環(huán)境問題一般都是次生環(huán)境問題。生態(tài)破壞：人類活動直接作用于自然生態(tài)系統(tǒng)，造成生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力顯著減少和機構(gòu)顯著該變，如草原退化、物種滅絕、水土流失等。環(huán)境污染：人類活動產(chǎn)生的副產(chǎn)品和廢物進入環(huán)境，并在環(huán)境中擴散、遷移、轉(zhuǎn)化，便環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生變化，對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的一系列干擾和侵害，如水污染、大氣污染、酸雨、臭氧層破壞、海洋污染等等。具體地說：環(huán)境污染就是指有害物質(zhì)對大氣、水、土壤和動植物污染并達到有害的程度。3）認識過程?20世紀60年代，人們只把環(huán)境問題作為污染來看待，認為環(huán)境問題就是大氣污染、水污染、噪聲污染、土壤污染。沒有認識到生態(tài)破壞的問題，對土地荒漠化、水土流失、物種滅絕、熱帶雨林破壞等并沒有從環(huán)境問題的角度去認識。對環(huán)境的認識也只是為了保護人們的生存健康，沒有注意將環(huán)境問題和自然生態(tài)聯(lián)系起來，低估了環(huán)境問題的危害性和復(fù)雜性。例如：我國當時早期的環(huán)境管理就是 以污染控制為中心 ，早期得環(huán)境管理實際上就是 三廢管理 ，早期的一些院校內(nèi)設(shè) 三廢系 。?20世紀79年代，1972年聯(lián)合國，瑞典，斯德哥爾摩 人類環(huán)境會議 ，將環(huán)境污染和生態(tài)破壞提升到同一高度看待。 環(huán)境問題不僅表現(xiàn)在對水、大氣、土壤等的污染，而且表現(xiàn)在生態(tài)的破壞和資源枯竭 ，并正式組建UNEP（聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署）從規(guī)劃上解決生態(tài)環(huán)境問題。但仍舊是一種 防治 的態(tài)度。?20世紀80年代，1987年，由挪威首相布倫特蘭夫人組建的 聯(lián)合國世界環(huán)境與發(fā)展委員會 發(fā)表了《我們共同的未來》。環(huán)境問題：是我們共同的問題，需要共同來對待，共同承擔起責任，途經(jīng)是 可持續(xù)發(fā)展 。轉(zhuǎn)到 防止 態(tài)度上來。?20世紀90年代，1992年，巴西，里約熱內(nèi)盧，聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會，強調(diào)和正式確立了可持續(xù)發(fā)展的思想，并形成了當代的環(huán)境保護的主導意識。所以說今后的對待環(huán)境污染和生態(tài)破壞的態(tài)度應(yīng)是： 防止 + 防治 。這就需要研究清楚污染物在環(huán)境各個生態(tài)圈層中的遷移、轉(zhuǎn)化和歸宿過程，因此環(huán)境化學一經(jīng)產(chǎn)生，就得到重視，并迅速發(fā)展起來。?實際上，環(huán)境化學是在人類對環(huán)境污染控制的長期實踐中逐步發(fā)展起來的。因為早期人們對環(huán)境問題的認識集中在 污染控制 上，而實際上早期的許多著名的環(huán)境問題，絕大多數(shù)是由于化學物質(zhì)引起的，調(diào)查表明，造成環(huán)境污染的因素中，化學物質(zhì)占80 90%。例如：?1984年12月3日，印度博帕爾，美國聯(lián)合碳化物公司印度子公司泄漏46噸劇毒的異氰酸甲酯，造成20萬人中毒，10萬人殘廢，4萬人重傷，3000人死亡。該事件三年后，當?shù)厝肆⒈o念： 不要廣島，不要博帕爾，我們要生存，獻給1984年12月3日在一場由跨國聯(lián)合碳化物殺人公司造成的災(zāi)難中喪生的人們 。?1930年12月初，比利時馬斯河谷工業(yè)區(qū)，出現(xiàn)逆溫，工業(yè)區(qū)排放的多種有毒有害氣體累積，一周內(nèi)造成60多人死亡；?1991年的海灣戰(zhàn)爭，點燃700多口油井，每天燒掉500萬桶原油，流入大海約3.5-7億噸原油。1L原油在水面擴展1000m2，擴展為56km*16km的污染帶，飄到哪里，死亡就降臨到哪里，初步統(tǒng)計有200萬只海鳥喪生。戰(zhàn)后1991年7月，伊朗突降 黑雨 ，珠穆朗瑪峰上突降 黑雪 。?1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站泄漏爆炸事件，使北歐、東歐等國大氣層中放射性塵埃增高達一周之久,是世界上第一次核電站污染環(huán)境的嚴重事故。?其它：洛杉磯光化學煙霧、水俁病事件（汞，神經(jīng)系統(tǒng)）、痛痛病事件（Cd，全身疼痛）。?南極企鵝體內(nèi)檢出DDT，曾經(jīng)認為非常安全的氯氟烴類物質(zhì)也會進入平流層，引起臭氧層的破壞。二、環(huán)境化學 時代需要環(huán)境污染問題促進了環(huán)境化學研究的發(fā)展：為了探討環(huán)境問題，逐漸發(fā)展了新的研究方法和手段，提出新的觀點和理論，于是形成了一門新的化學分支學科----環(huán)境化學。1、環(huán)境化學的發(fā)展大致可以劃分為三個階段：?孕育階段(1970年以前)：1950年代開始，1960年代的醞釀和準備。針對早期的污染控制工作和污染防治工作，結(jié)合化學的理論，提出了環(huán)境化學的一些基本觀點。?形成階段(70年代)：雖然最早是一門化學分之學科，但并最早并不是由從事化學研究的學者開始的。主要是由于非化學專業(yè)的研究人員提出的，如湖泊學、生態(tài)學、生物地球化學等方面的學者提出的。如農(nóng)藥對水生生物的影響，湖泊的富營養(yǎng)化，環(huán)境中元素的地理分布等。?發(fā)展階段(80年代以后)：進入新的發(fā)展階段，各研究領(lǐng)域開始向縱深發(fā)展。出現(xiàn)一些新的趨勢。第一個趨勢是全面開展對主要元素，尤其是生命必需元素的生物地球化學循環(huán)和主要循環(huán)之間的相互作用，人類活動對這些循環(huán)產(chǎn)生的干擾和影響，以及對這些循環(huán)有重大影響的各種因素的研究。第二個趨勢是重視化學品安全評價。第三個趨勢是80年代出現(xiàn)的全球變化研究，涉及臭氧層耗損、全球變暖、海干面上升這樣一些次級環(huán)境效應(yīng)或更高級環(huán)境效應(yīng)的研究。第四個趨勢是污染控制化學的研究，從深入地開展末端控制的過程化學和材料化學研究以尋找更加高效的控制方法和材料，逐步轉(zhuǎn)向 污染預(yù)防 概念的研究。80年代末到90年代初，提出了 污染預(yù)防 、 清潔生產(chǎn) 、 零排入 等概念。2、環(huán)境化學的概念?1972年R.A Honne在所著《環(huán)境化學》定義： 環(huán)境化學是研究巖石圈、水圈、生物圈、外層大氣圈的化學組成和其中發(fā)生的過程，特別是界面上的化學組成和過程的學科 。?戴樹桂等認為： 環(huán)境化學是一門研究有害化學物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學原理和方法的科學。它既是環(huán)境科學的核心組成部分，也是化學科學的一個新的重要分支 。?《自然科學學科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告：環(huán)境化學》一書提出： 環(huán)境化學是一門研究潛在有害化學物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、行為、效應(yīng)（生態(tài)效應(yīng)、人體健康效應(yīng)及其它環(huán)境效應(yīng)）以及減少或消除其產(chǎn)生的科學 。?Environmental Chemistry may be defined as the study of the sources（來源）, reactions（反應(yīng)）, transport（傳輸）, effects（效應(yīng)）, and fates（歸宿） of chemical species in water, soil, air, and living environments（水、大氣、土壤、生物環(huán)境）, and the effects of technology thereon. ------[Environmental Chemistry( seventh edition ) 2000, Stanley E. Manahan]3、環(huán)境化學的內(nèi)容從上述概念上，可見這些經(jīng)典定義都離不開下面幾個關(guān)鍵詞：? 水、大氣、土壤、生物環(huán)境 環(huán)境介質(zhì)?離不開 來源、反應(yīng)、傳輸、歸宿 環(huán)境過程? 生態(tài)效應(yīng)、人體健康效應(yīng) 環(huán)境效應(yīng)? 控制，消除 環(huán)境控制。由此可得到環(huán)境化學主要內(nèi)容為：（1）查明潛在有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中存在，濃度水平和形態(tài)分布；（2）對這些潛在有害物質(zhì)溯本求源，并查明它們在環(huán)境介質(zhì)中和不同環(huán)境介質(zhì)之間的遷移轉(zhuǎn)化和歸宿(環(huán)境行為)；（3）查明這些潛在有害物質(zhì)對環(huán)境(生態(tài)系統(tǒng))和人體健康發(fā)生作用的途徑、方式、程度和風險；（4）探索緩解或消除這些有害物質(zhì)已造成的影響或防止它們可能造成影響的方法和途徑。4、環(huán)境化學的分支學科（三個）（1）環(huán)境分析化學：無機分析、有機分析。對環(huán)境中的無機、有機污染物進行分析、測試和鑒別的化學分支。如對多環(huán)芳烴(PAHs)、多氯聯(lián)苯（PCBs）、揮發(fā)性有機物、重金屬等等的監(jiān)測分析。（2）各圈層環(huán)境化學：大氣環(huán)境化學（顆粒物、酸沉降、臭氧損耗、全球變暖，光化學以及自由基反應(yīng)）、土壤環(huán)境化學（農(nóng)藥排放和污染、溫室氣體的排放、土壤多孔介質(zhì)中污染物的遷移轉(zhuǎn)化）、水環(huán)境化學（河流、湖泊、海洋、地下水污染，重金屬以及金屬甲基化），分別研究化學污染物在大氣、水、土壤環(huán)境中的化學行為和生態(tài)效應(yīng)。（3）環(huán)境工程化學：大氣污染控制化學、水污染控制化學、固廢污染控制化學。利用工程化的手段和方法來處理污染，過去一般集中在末端控制方面。5、環(huán)境化學的研究特點（三個）（1）以微觀研究宏觀：從原子、分子水平，研究宏觀環(huán)境圈層中環(huán)境現(xiàn)象和變化機制；（2）研究對象復(fù)雜：既有人為來源的也有天然來源的，處于環(huán)境開放體系內(nèi)，多種環(huán)境因素同時相互作用，其研究需要多學科的結(jié)合。（3）物質(zhì)水平低：mg/kg(ppm,10-6)、ug/kg(ppb,10-9)、甚至ppt,10-12，因此其監(jiān)測和分析很重要，所以如PCBs、PAHs、二惡英的監(jiān)測分析等。三、環(huán)境污染物1定義環(huán)境污染物：是環(huán)境化學研究的對象，主要指進入環(huán)境后使環(huán)境的正常組分和性質(zhì)發(fā)生直接或間接的有害于人類的變化的物質(zhì)。2環(huán)境污染物類別環(huán)境污染物按受污染物影響的環(huán)境要素可分為大氣污染物、水體污染物、土壤污染物等。按污染物的形態(tài)可分為氣體污染物、液體污染物和固體廢物。按污染物的性質(zhì)可分為化學污染物、物理污染物和生物污染物。人類社會不同功能產(chǎn)生的污染物?工業(yè)：工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成污染主要是由于對自然資源的過量開采，造成多種化學元素在生態(tài)系統(tǒng)中的超量循環(huán)；能源和水資源的消耗與利用；生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的 三廢 。?農(nóng)業(yè)：農(nóng)業(yè)對環(huán)境產(chǎn)生污染主要是由于使用農(nóng)藥、化肥、農(nóng)業(yè)機械等工業(yè)品，農(nóng)業(yè)本身造成的水土流失和農(nóng)業(yè)廢棄物。農(nóng)家肥料中常含有細菌和微生物。?交通運輸：污染主要是噪聲、汽油(柴油)等燃料燃燒產(chǎn)物的排放和有毒有害物的泄漏、清洗、揚塵和污水等。?生活：生活活動也能產(chǎn)生物理的、化學的和生物的污染，排放 三廢 。分散取暖和炊事廢氣、生活污水、生活垃圾等。3化學污染物目前一般分為9大類(1)元素：Cr,Hg,As,Pb,Cl(2)無機物:CO,NOx,SO2,KCN(3)有機化合物和烴類:烷烴（飽和）、芳香烴（苯環(huán)）、不飽和非芳香烴（不飽和，不帶苯環(huán)）、多環(huán)芳烴(4)金屬有機和準金屬有機化合物： 四乙基鉛、三丁基錫(5)含氧有機化合物：環(huán)氧乙烷、醚、醇、醛、酮、酚、有機酸等(6)有機氮化合物：胺、腈、硝基苯、三硝基苯（TNT）(7)有機鹵化物：氯仿（四氯化碳）、PCBs、氯代二惡英、氯代苯酚(8)有機硫化合物：硫醇類（甲硫醇）、硫酸二甲酯(9)有機磷化合物：有機磷農(nóng)藥、磷酸二甲酯、磷酸三乙酯4優(yōu)先控制污染物（黑名單）?美國環(huán)保局基于有毒化學物的毒性、自然降解的可能性及在水體中出現(xiàn)的概率等因素，從7萬余種有機化學物中篩選出65類，129種優(yōu)先控制的污染物名單。其中有毒有機化合物有114種，占總數(shù)的88.4%。包括21種殺蟲劑，8種多氯聯(lián)苯及有關(guān)化合物，26種鹵代脂肪烴，7種鹵代醚，12種單環(huán)芳烴，11種苯酚類。6種鄰苯二甲酸酯，16種多環(huán)芳烴，7種亞硝胺及其他化合物。?歐州經(jīng)濟共同體 于1975年提出有毒化合物的 黑名單 和 灰名單 。?聯(lián)邦德國和荷蘭也提出有機污染物的控制名單。?中國優(yōu)先控制的有毒有機化合物：在 黑名單 中，共有14類，68種優(yōu)先控制的污染物。其中優(yōu)先控制的有毒有機化合物有12類，58種，占總數(shù)的85.29%，包括10種鹵代(烷、烯)烴類，6種苯系物，4種氯代苯類，1種多氯聯(lián)苯。7種酚類，6種硝基苯，4種苯胺，7種多環(huán)芳烴，3種酞酸酯，8種農(nóng)藥、丙烯腈和2種亞硝胺。四、環(huán)境效應(yīng)自然過程或人類的生產(chǎn)和生活活動會對環(huán)境造成污染和破壞，從而導致環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，稱為環(huán)境效應(yīng)。一般按環(huán)境變化的性質(zhì)劃分，可分為環(huán)境物理效應(yīng)、環(huán)境化學效應(yīng)和環(huán)境生物效應(yīng)。1、環(huán)境物理效應(yīng)由物理作用引起的環(huán)境效應(yīng)即為環(huán)境物理效應(yīng)。例如：噪聲、地面沉降、熱島效應(yīng)、溫室效應(yīng)、城市增雨效應(yīng)。2、環(huán)境化學效應(yīng)在各種環(huán)境因素影響下，物質(zhì)間發(fā)生化學反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)即為環(huán)境化學效應(yīng)。例如：湖泊酸化、土地鹽堿化、光化學煙霧、臭氧層破壞。3、環(huán)境生物效應(yīng)環(huán)境因素變化導致生態(tài)系統(tǒng)變異而產(chǎn)生的后果即為環(huán)境生物效應(yīng)。例如：水利工程破壞水生生物的洄游途徑、生物由于環(huán)境污染而死亡絕跡、重金屬常常會引起生物組織的毒性反應(yīng)、一些有機有毒化學物往往成為 三致 化合物。五、幾個基本概念闡述1、環(huán)境本底2、環(huán)境容量Environmental Capacity，特定環(huán)境單元在不影響其特定環(huán)境功能的情況下，能夠容納污染物的最大量。這里的特定環(huán)境功能一般以環(huán)境質(zhì)量標準為依據(jù)。例如湖泊環(huán)境容量：EC=V(Cs CB)。V為湖泊水域體積（m3），Cs和CB分別為某種污染物的水環(huán)境質(zhì)量標準和環(huán)境背景值（mg/L，g/m3）。3、生物濃縮因子（BCF）BCF Biological Concentration FactorBCF=例如：浮游生物對鉛：BCF=30 12 000，對銅BCF=400 90 000藻類對六六六：BCF=600魚類對六六六：BCF=1260，魚類對氯化甲基汞：BCF=3 000又如有研究表明，魚體內(nèi)BCF和正辛醇 水分配系數(shù)（Poct）有關(guān)系：lgBCF=0.76lgPoct 0.23，則只要測得某污染物的Poct，很容易得到其BCF，這為研究過程提供了方便。4、生物半衰期（BHL）BHL Biological half Life，污染物進入生物體內(nèi)后，在代謝作用下，污染物削減到初始濃度的一半所需要的時間，即生物半衰期。一般，污染物在生物體內(nèi)的代謝符合一級動力學方程：（k為衰減常數(shù)）所以：例如在人體內(nèi)衰減pb：t1/2=20aCd：t1/2=13a無機 Hg：t1/2=45d氣態(tài) Hg：t1/2=58d甲基 Hg：t1/2=70d5、協(xié)同作用、拮抗作用協(xié)同作用：一種污染物的存在會導致另一種污染物的毒性或危害性增加。也稱相乘作用。例如倫敦煙霧中，冶煉廠排出的SO2廢氣中若含有鋅、鐵等金屬離子的煙氣氣溶膠，則其危害性就會大大增加。拮抗作用：一種污染物質(zhì)的毒性能夠被另一種物質(zhì)所抑制，稱為拮抗作用。例如：金屬硒(Se)能夠抑制Hg的毒性金屬鋅(Zn)能夠抑制Cd的毒性6、常用單位介紹mg/L 一般水環(huán)境中污染物的濃度；mg/kg 一般土壤中污染物的濃度，或生物體內(nèi)污染物的濃度；mg/m3 一般大氣中污染物濃度。ppm,ppb,ppt 10-6，10-9，10-12LD 致死劑量，lethal doseLD100 絕對致死劑量，lethal doseLD50 半致死劑量，lethal doseLD0 最大耐受劑量，lethal doseppm和mg/m3之間的換算（原因是有些大氣污染物的濃度是用ppm表示的，有些是用mg/m3表示的）。mg/m3 =ppm=ppm一般標態(tài)下（T=25℃，P=101.325Pa），摩爾體積=22.4l/mol。一些自由基濃度為ppt級，經(jīng)常用每立方厘米中的分子個數(shù)來表示，這是可以有換算關(guān)系：在標態(tài)下：每立方厘米的分子數(shù)目：n/V=2.46 1019個分子/cm3則1ppm相當于2.46 1013個分子/cm31ppt相當于2.46 107個分子/cm3第二章：大氣環(huán)境化學我們離不開大氣，如同魚兒離不開水 一個成年人每天需要10 12立方的空氣（13kg），是每天攝取食物的10倍，是飲用水的3-4倍，一個人可以幾天不飲水、不取食，但是不能幾分鐘不呼吸空氣。大氣環(huán)境化學主要研究大氣環(huán)境中污染物質(zhì)的化學組成、性質(zhì)、存在狀態(tài)等物理化學特性及其來源、分布、遷移、轉(zhuǎn)化、累積、消除等過程中的化學行為、反應(yīng)機制和變化規(guī)律，探討大氣污染對自然環(huán)境的影響等。當前國際三大熱門環(huán)境話題：氣候變化、酸沉降、臭氧層損耗都發(fā)生在大氣圈內(nèi)。重點內(nèi)容:（1）污染物在大氣中的遷移?氣象基礎(chǔ)：大氣垂直分層、氣象要素、氣溫絕熱變化、大氣穩(wěn)定度、大氣混合層?污染物遷移影響因素：混合層、地形、逆溫、山谷風、海陸風等?污染物遷移的數(shù)學模式：推導與應(yīng)用（2）污染物在大氣中的轉(zhuǎn)化?光化學反應(yīng)基礎(chǔ)?自由基反應(yīng)和來源?氮氧化物和碳氫化合物、硫氧化合物的轉(zhuǎn)化（3）幾種代表性的大氣環(huán)境污染問題?酸雨?溫室效應(yīng)?臭氧層損耗第一節(jié)、污染物在大氣中的遷移遷移：污染物由于空氣的運動而使其傳輸和分散的過程。原因：空氣運動形成風，風的形成主要是由于溫度差異引起的。所以大氣中溫度的差異是空氣運動的動力源。一、大氣垂直分層1962年WMO（世界氣象組織），根據(jù)大氣的化學成分和物理性質(zhì)在垂直方向的差異，分為五層：對流層、平流層、中間層、熱成層、逸散層。1、對流層平均厚度12km,赤道19km，兩極8-9km，云雨主要發(fā)生層，夏季厚，冬季薄。特點：（1）氣溫隨高度升高而降低。-0.65℃/100m,所以一般空氣上冷下熱，易于對流，這一般有利于污染物擴散，但在逆溫時，則易于造成污染；（2）空氣密度大。整個厚度不大，但集中大氣總質(zhì)量的3/4以及幾乎所有的水汽。（3）天氣復(fù)雜多變。強烈的對流地表的影響較大，地表狀況的不同可能會使對流增強或減弱，甚至形成逆溫，風云雨雪等多發(fā)生在這一層。（4）對流層下部1-2km受地面摩擦的影響，具有邊界層的性質(zhì)，其內(nèi)空氣運動呈現(xiàn)湍流形式。由于對流而較好地混合的邊界層下部稱為混合層。2、平流層對流層頂?shù)郊s50km的地方，為大氣圈平流層。平流層基上溫度隨高度增加而升高。特點：（1）空氣基本無對流，平流運動占顯著優(yōu)勢。（2）空氣比下層稀薄，水汽、塵埃含量很少，很少有天氣現(xiàn)象，透明度極高，10-20km范圍是超音速飛機的理想飛行場所。（3）在15-35km的范圍內(nèi)（平流層上層），有一層厚度約20km的臭氧層，能夠吸收太陽短紫外線，使平流層上部溫度增高，同時也成為地球生命的保護傘。3、中間層從平流層頂?shù)郊s85km的高度。特點：（1）空氣更稀?。?）無水分（3）溫度隨高度增加而降低，中間層頂，氣溫最低（-100℃）（4）中間層種上部，氣體分子（O2、N2）開始電離。4、熱（成）層（1）從80km到約800km的地方（2）溫度隨高度增加迅速增高；（3）大氣更為稀?。?）大部分空氣分子被電離成為離子和自由電子，又稱電離層，可以反射無線電波5、逸散層（1）800km以上高空（2）空氣稀薄，密度幾乎與太空相同（3）空氣分子受地球引力極小，所以氣體及其微?？梢圆粩鄰脑搶犹右莩鋈ザ⒒練庀笠貙ξ廴疚飻U散有重要作用的氣象要素是：氣溫、氣壓、濕度、風、云量等。1、氣溫一般氣象中采用的氣溫是指離地面1.5m高度處百葉箱中觀測到的空氣溫度。大氣預(yù)測模型中使用的氣溫一般也是指該溫度。氣溫在水平方向的差異導致氣流水平方向運動的動力，形成風，能夠稀釋和遷移污染物氣溫在垂直方向的差異導致氣流的上下強烈對流，有利于形成降水，能夠沖刷污染物。2、氣壓大氣的壓強，一般標準狀態(tài)下，大氣壓強p=1.01 105pa。p= gh= gz,由于大氣密度隨高度增加而減小，所以壓強也逐漸減小。初始狀態(tài)： 高度z： 壓強p= gz高度增加△z, 則高度z+△z：壓強p-△p= gz(z+△z)所以，得到：-△p= g△z轉(zhuǎn)化為微分形式則： (1)（ 密度g/m3，空氣=1.29g/L，g重力加速度9.8m/s2）。另外，氣象學上用比氣體常數(shù)來表示狀態(tài)方程，其推導過程為：pv=nRT== (令)= (2)其中R=8.314J．mol-1．K-1,M氣體摩爾質(zhì)量（空氣的摩爾體積為22.4l．mol-1，空氣密度=1.29g．l-1,所以M=22.4*1.29=28.869gmol-1）,所以R =R/M=287 J．kg-1．K-1。由（1）和（2）得到：===== （3可見只要知道溫度隨高度的分布函數(shù)形式，就可以推得氣壓隨高度的變化函數(shù)形式。3、風?水平方向的空氣運動，垂直方向則稱為對流或升降氣流。?一般用風向、風速來表示風的特征（矢量，既有大小又有方向）?風向一般用16個方位表示，(E S W N)?風速是單位時間內(nèi)空氣在水平方向移動的距離（m/s）?一般風速是地面以上10m處風速儀觀測得到的平均值4、云?大氣中水汽凝結(jié)的產(chǎn)物?一般用云量、云高來確定大氣穩(wěn)定度?云高：云層底部距離地面的高度，高云（ 5 000m）中云（2500-5000m）低云（ 2500m）?云量：云遮蔽天空的成數(shù)。將可見天空分為10份，被云遮擋了幾份，云量就是幾。晴空無云，云量為0，烏云遮天，云量為10.三、氣塊的絕熱過程和干絕熱遞減率1、氣團運動的絕熱過程?空氣在移動中總是從高壓區(qū)移動到低壓區(qū)，移動中空氣膨脹導致降溫，壓縮導致升溫。?當氣團在水平方向運動或停留在某地時，氣團內(nèi)外壓力變化很小，但是受附近地表的增熱和冷卻影響較大，即氣團溫度的改變主要靠熱傳遞過程，是非絕熱過程。?當氣團作垂直升降運動時，雖然也和外界進行熱交換，但是空氣的導熱系數(shù)較小，垂直方向各層經(jīng)歷的時間短，而氣團在垂直方向的氣壓變化卻比較大，因而氣團溫度的變化主要由氣團的膨脹和壓縮做功引起，直接熱交換量甚小，即近似可視為絕熱過程。?高溫暖氣團傾向于從地表移動到低壓的高處，移動過程中，氣團絕熱膨脹并降溫。如果氣團中沒有水汽凝結(jié)，冷卻速率為10℃/1000m，稱為溫度的干絕熱遞減率（rd）。?然而，一般氣團中都含有水蒸氣，氣團上升降溫導致其中的水蒸氣冷凝放潛熱，抵消了氣團的膨脹降溫，得到溫度的垂直遞減率（r）,冷卻速率為6.5℃/1000m。?當污染源排放的污染剛進入大氣環(huán)境的時候，可視為一個絕熱過程。2、氣團運動的絕熱方程根據(jù)熱力學第一定律：dq=du+dw(q 外界加于體系的熱量，u 體系內(nèi)能變化，w 體系對外做功)絕熱過程中：外界加于體系的熱量dq=0體系對外做功dw=pdv(體系膨脹或壓縮)體系內(nèi)能變化du=nCvdT(體積不變情況下，內(nèi)能變化，定容比熱Cv)所以：pdv=- nCvdT （4）又由于pv=nRT,取全微分得到：pdv+vdp=nRdT （5）由（4）和（5）可得：nRdT vdp= pdv=- nCvdT即：===根據(jù)邁耶定律：R+Cv=Cp(定壓比熱，壓力不變情況下，體系內(nèi)能變化，Jmol-1K-1)所以：===對于空氣R=287 Jmol-1K-1 Cp=996.5 Jmol-1K-1所以：3、干絕熱遞減率氣團干絕熱升高或降低單位距離時，溫度降低或升高的數(shù)值，稱為干絕熱遞減率:rd=-推導過程：因為：（干絕熱方程）所以rd=-=又因為所以：rd==又由于p= RT,所以rd===0.98K/100m（1N=1kg m s-2,1J=1N m）四、大氣穩(wěn)定度?大氣穩(wěn)定度：是指大氣中某一高度上的氣塊在垂直方向上相對穩(wěn)定的程度。?根據(jù)大氣垂直遞減率（r）和干絕熱遞減率（rd）的對比關(guān)系，可以確定大氣穩(wěn)定度。?穩(wěn)定：氣團離開原來位置后有回歸的趨勢（r rd）?不穩(wěn)定：氣團離開原來位置后有繼續(xù)離開的趨勢（r rd）?中性：介于上述兩種情況之間（r=rd）?注意其中rd基本為不變常數(shù)0.98k/100m，r則可能變化很大。解釋：當r rd時，氣團離開原來位置上升到某一高度時，由于r rd，所以氣團內(nèi)降溫（速率為rd）要比氣團外降溫（速率為r）幅度大，相同起始溫度情況下，氣團內(nèi)溫度會比氣團外溫度低，所以氣團有回歸趨勢。當r〉rd時，氣團離開原來位置上升到某一高度時，由于r〉rd，所以氣團內(nèi)降溫（速率為rd）要比氣團外降溫（速率為r）幅度小，相同起始溫度情況下，氣團內(nèi)溫度會比氣團外溫度高，所以氣團有繼續(xù)移動離開趨勢。五、逆溫由于上述，可見大氣的垂直溫度遞減率越大，則大氣就越不穩(wěn)定，r與rd的關(guān)系可表示為：?一般大氣層越穩(wěn)定，則越不利于污染物的擴散?而逆溫則使大氣的溫度變化逆轉(zhuǎn)，隨著高度升高，溫度也升高（r 0），這將會使大氣的狀態(tài)更為穩(wěn)定，更加明顯地不利于污染物的擴散，所以逆溫成為大氣污染氣象學中的重要研究內(nèi)容。以下講述幾種常見典型逆溫的形成。1、輻射逆溫（最常見地面逆溫）?地面輻射出大量的熱量后，溫度過度降低。?晴朗無云，無風夜晚，沒有云層阻擋，地面輻射喪失大量能量，溫度降低過多，易于形成輻射逆溫（地面冷）；?若風速在2-3m/s，輻射逆溫不易形成，若風速大于6m/s，則可完全阻止輻射逆溫的形成，這是由于風帶來氣流運動，使外界較暖氣團運動過來后補充了當?shù)氐孛孑椛涞臒崃繐p失。2、下沉逆溫（地面逆溫）?下沉壓縮增溫效應(yīng)引起，一般上升降溫，下沉增溫；?氣團下沉過程中，由于受到壓縮，頂部下降距離大，增溫多，底部下降距離相對小，增溫少，因此形成頂部溫度高，底部溫度低的氣團。?因為h h ,所以H H3、湍流逆溫（高空逆溫）?低層空氣湍流混合而上層空氣未混合情況下發(fā)生的高空逆溫。?在下部湍流層，氣團上升過程中，溫度按干絕熱遞減率（rd）變化，上升到一定高度后，其溫度低于周圍環(huán)境溫度（這樣它才不繼續(xù)上升，而有返回趨勢，形成湍流），這樣下部湍流層的溫度會低于上部未湍流層低部的溫度，從而形成高空湍流逆溫。4、平流逆溫（地面逆溫）暖氣團平流運動到冷地面或水面上，會發(fā)生接觸面的冷卻降溫作用，越近地面或水面的部分，氣溫越低，這樣就形成逆溫。五、局地環(huán)流對污染物擴散的影響1、海陸風?海洋和大陸在白天和夜間的熱力差異，導致的白天和夜間海洋和陸地之間的風向轉(zhuǎn)換。?白天：海風，夜晚：陸風?對污染擴散的影響：?白天海風吹向陸地，海風處于下層，溫度較低，易于形成逆溫。?夜間陸風吹向海洋，陸風處于下層，溫度和海洋差別不大，不易形成逆溫?易造成污染物往返，海陸風轉(zhuǎn)換期間，原隨陸風吹向海洋的污染物又會被吹會陸地?循環(huán)作用，如果污染源處于海路風交界處，并處于局地環(huán)流，則污染物很難擴散出去，并不斷累積達到很高的濃度。2、城郊風?主要動力是城市熱島效應(yīng)造成的?城市空氣從上層流向郊區(qū)，郊區(qū)溫度較低的空氣從下部流向城市，形成城市和郊區(qū)間的大氣局地環(huán)流。?使得污染物在城區(qū)很難擴散出去，形成城市煙幕，導致市區(qū)大氣污染加劇。3、山谷風?白天：山坡升溫快，山坡氣流快速上升，空氣由谷底補充山坡 谷風?夜間：山坡降溫快，山坡冷空氣流向谷底 山風?處于山谷地區(qū)的污染源很難擴散，早期一些大氣污染事件都發(fā)生在山區(qū)，馬斯河谷煙霧事件。如今人們認識到這一常識，山區(qū)成為旅游勝地，而不再是建造工業(yè)企業(yè)的勝地。