环境化学教学课件

环境化学环环质转这境化学是研究境中化学物的分布、迁移、化及其影响的学科门学关质过环质进传们对态科注的是化学物如何通各种境介行递，以及它生系统和人类健康的潜在影响课将绍环论应本程系统介境化学的基本概念、理和用，覆盖大气、水体、土壤态环领们将讨来质环与生境等多个域我探各类污染物的源、性及其在境中的为规时关监测术评行律，同了解相的技、估方法和治理策略环境化学学科简介环境化学的定位学科特性环为环础质环境化学作境科学的基学科，致力于研究化学物在境为对态环问题评环中的行及其生系统的影响它是理解境、估境开环术论础风险和发保技的重要理基学科发展历程与现状1起源阶段环环当时境化学的发展源于1970年代全球境危机的爆发，工进导环问题严们开业化程致的境污染日益重，促使科学家始系环为统研究污染物的境行2发展阶段环渐论随着研究的深入，境化学逐形成了自己的理体系和研究们开关环质转方法科学家始注污染物在不同境介中的迁移化规对态律，以及生系统的影响机制3现代阶段主要研究对象水体土壤研究江河湖海及地下水中的化学规积转成分及其变化律，探究水污染研究土壤中污染物的累、化大气转过态应生物圈物的迁移化程和生效和迁移，以及土壤-植物系统中过环颗的化学程和境风险研究大气中各类气体和粒物污来转染物的源、分布与化，以及们对态环它气候和生境的影响主要研究内容污染物来源与分类环产径系统研究各类境污染物的生途，包括工业、农业、交通和生活等为质环为应进人源，以及自然源根据污染物的化学性、境行和毒性效谱行科学分类，建立完整的污染物系环境介质中的迁移转化环质规探究污染物在大气、水、土壤和生物体等境介中的迁移律，研们应转过环究它的物理吸附、化学反、生物降解等化程，建立污染物为预测境行的模型环境风险评估大气环境化学导论大气成分大气结构大气污染物为对层地球大气主要由氮气78%、氧气21%大气按垂直方向可分流、平流组这虽层层热层层和其他微量气体成些微量成分、中间和不同次的温度、对环质压导然含量很少，但大气境量和气候力和化学成分各不相同，致大气化应现杂变化有着决定性影响了解大气成分是学反呈出复的立体分布特征环础研究大气境化学的基大气环境的主要污染物气态污染物颗粒物其他污染物•₂•细颗二氧化硫SOPM

2.5粒物•重金属Pb,Hg等•ₓ•颗•氮氧化物NOPM10可吸入粒物持久性有机污染物••悬颗一氧化碳CO总浮粒物TSP•挥发性有机物VOCs•₃臭氧O大气污染物的来源工业源冶金、化工、建材等行业排放交通源机动车尾气排放能源源燃煤电厂、民用燃煤等自然源尘火山、沙暴、森林火灾来产过₂ₓ颗产ₓ工业源是大气污染的主要源之一，冶金、化工、建材等行业在生程中会排放大量的SO、NO和粒物交通源主要指机动车尾气排放，生CO、NO₂颗来和VOCs等污染物能源源包括燃煤电厂和民用燃煤，是SO和粒物的重要源大气化学反应光化学反应初始阶段自由基链式反应₂应应ₓ阳光照射下，NO与O反生成OH自由基与VOCs反，形成更多活性₂时释NO，同放自由基自由基光化学烟雾形成臭氧生成₃₂释O与其他二次污染物形成光化学烟NO在阳光照射下分解，放原子氧，雾₂结₃，危害健康与O合生成O现代城市大气案例33µg/m³87%北京PM

2.5年均值蓝天天数比例历2023年下降至史最低水平2022年全国平均水平40%重点城市污染下降率近5年主要污染物平均降幅来显为浓近年，中国大气污染防治取得著成效以北京例，PM

2.5年均度从2013年的过围内蓝卫战进

89.5µg/m³下降至2023年的33µg/m³，降幅超60%全国范，天保的推质续质数使得空气量持改善，2022年全国城市空气量优良天比例达到87%酸雨与气溶胶₂对态远导ₓ酸雨是指pH值低于

5.6的降水，主要由SO和NO在大气中氧化形成硫酸和硝酸所致酸雨生系统的影响广泛而深，它可以致土损区区过状显壤酸化、水体酸化，破坏建筑材料，害植被和水生生物中国南方地曾是世界三大酸雨之一，经多年治理，酸雨污染况已明改善水环境化学基础海洋水体冰川与极地冰盖资盐占地球水源的

97.5%，含度高，化学成资态储转缓稳占淡水源的

68.7%，固存，周慢分定地表水地下水资资质较包括河流、湖泊等，占淡水源的

0.3%，直占淡水源的

30.1%，水通常好，但易产接用于生活和生受污染质独质结为剂盐热水是地球上最重要的化学物之一，具有特的物理化学性水分子的极性构使其成优良的溶，能溶解多种无机和有机物水的高比张对维稳关容和表面力持地球气候定和生物体功能至重要水体的污染物有机污染物无机污染物•铅镉•石油及其衍生物重金属汞、、等•剂•营养盐农药和除草氮、磷化合物•剂•质表面活性酸碱物••质酚类化合物放射性物••盐持久性有机污染物无机类这进态些有机物入水体后会消耗溶解氧，破坏水生平衡，部分物质还具有生物毒性和致癌性水体污染的来源工业废水来产过自各类工业生程，含有重金属、有机物、酸碱等多种污染物，污杂浓难染物种类复，度高，处理度大生活污水来剂负自居民日常生活，主要含有有机物、洗涤和病原微生物，有机荷高，但可生化性好农业径流粪营养来含有农药、化肥和畜禽便，是水体富化的重要源，具有面源污难染特征，以集中处理大气沉降水体中污染物转化机制生物降解光解作用吸附沉降过谢将线水中的微生物通代作用有机阳光中的紫外可直接或间接分解为简单质污染物分解物，是水体自某些有机污染物，如农药、染料净应层为的主要机制生物降解速率受温等光解反在水体表最活结产进度、pH值、溶解氧和污染物构跃，并可生活性自由基，一步对质进等因素影响，生物可降解物效促污染物的氧化分解显果著水环境化学监测指标标标标指类型主要指意义准值标浊浊饮物理指温度、度、色反映水体基本物理度≤5NTU用导度、电率特性水化学需氧量COD、BOD表征水中有机物含COD≤20mg/L地量表III类水营养标评营养指总氮、总磷、氨氮估富化程度总磷库≤

0.05mg/L湖III类水评铅饮特定污染物重金属、农药、估特定污染风险≤

0.01mg/LVOCs用水环监测标评质状数水境指是价水况和污染程度的重要参COD化学需氧量和BOD生化需氧量标别是最常用的有机污染指，分反映水中可被化学氧化和生物降解的有机物含量总磷和总氮是评营养关键标标导估水体富化程度的指，超会致水华爆发饮标饮卫标规中国已建立完善的用水准体系，包括《生活用水生准》GB5749-2006，定了106项标饮时环质标将为指限值，确保水安全同，《地表水境量准》GB3838-2002地表水划分五类，用于不同用途实例长江保护与治理年87%10优良水质比例禁渔期质断渔计2024年长江流域水优良I-III类面比例长江十年禁划实施期限种43恢复物种数近年在长江中恢复种群的珍稀鱼类量态带来战长江是中国最大的河流，也是重要的生屏障和经济近年，随着长江大保护略的实环质显质过历施，长江流域的水境量著改善2024年，长江流域水优良比例达87%，超史平均水标进平，志着污染治理取得重大展渔损态该长江十年禁政策自2020年起实施，旨在保护长江生物多样性和修复受生系统政策实资鲟鲟数显施后，长江水生生物源逐步恢复，珍稀鱼类如中华、长江等种群量明增加此外，沿关转码江化工企业改搬、港口头整治等措施也有效减少了入河污染物排放土壤环境化学土壤剖面结构土壤成分土壤化学过程层组层矿质质组杂过土壤由多个次成，包括表土、淋溶土壤由物、有机、水分和空气土壤中发生着复的化学程，包括离子层积层质层层矿质质换应还应络、累和母每个次具有不同成物提供基本骨架，有机影响肥交、酸碱反、氧化原反和合作质这过养环的物理化学性，共同影响土壤的功能和力和污染物吸附，土壤孔隙中的水分和空用等些程决定了分循和污染物为则应转污染物行气影响生物活性和化学反化的方式和速率土壤环境污染物重金属污染物农药类污染物镉铅残Cd、Pb、汞Hg、砷As等，具有有机氯、有机磷、拟除虫菊酯等农药留，积持久性和生物累性部分具有长期毒性工业有机物石油类污染物4难环烃来多氯联苯PCBs、二噁英等工业化学品，多芳PAHs等石油衍生物，自石油泄烧降解且毒性强漏和不完全燃质为难过链传土壤污染物种类繁多，性各异，但大致可分重金属类和有机污染物两大类重金属污染物在土壤中以降解，会长期存在并通食物递，对态续胁生系统和人体健康构成持威为为杂转质有机污染物如农药、PAHs和PCBs等在土壤中的行更复，其迁移化受土壤性、气候条件和微生物活性等多重因素影响部分有机污染物内剂对产具有分泌干扰作用，即使低量也可能生物体生不良影响土壤环境的污染来源工业排放1矿镀废废废冶金、采、电等行业排放的水、气和固农业活动过养废弃农药、化肥量使用和畜禽殖物矿业开采矿区开选矿矿导释采、和尾堆存致的重金属放固体废物废当生活垃圾、工业物不处置和填埋来别矿镀这废废废浓过工业排放是土壤重金属污染的主要源，特是冶金、采和电等行业些行业排放的水、气和固体物中含有高度的重金属，通直接排放、大气沉降径进和水体迁移等途入土壤来过仅导残营养还质养产粪农业活动也是土壤污染的重要源长期量使用农药和化肥不会致土壤中农药留和元素失衡，可能引入重金属等有害物此外，畜禽殖生的当便若处理不，也会造成土壤污染土壤污染物迁移行为吸附/解吸颗污染物与土壤粒表面的相互作用，决定其固定化程度和生物有效性淋洗污染物随水分垂直迁移，可能到达地下水，造成二次污染植物吸收进链植物根系吸收土壤中的可溶性污染物，入食物挥发挥释进传发性污染物从土壤表面放到大气中，可能行长距离输为质环土壤污染物的迁移行受多种因素影响，包括污染物本身的理化性、土壤特性和境条件吸附/关键过质矿还解吸是影响污染物迁移的程，它受土壤有机含量、黏土物类型、pH值和氧化原电位等调因素控导这过渗淋洗作用使污染物向下迁移，可能致地下水污染一程与降雨量、土壤透性和污染物水溶性关径对这应密切相植物吸收是另一重要迁移途，不同植物污染物的吸收能力差异很大，一特性被用术挥这过于植物修复技发作用主要影响有机污染物，温度升高会加速一程土壤修复案例河北重金属污染治理微生物植物修复技术电动力学修复技术/项稳开术过河北重金属污染治理目采用固化定中国科学院在多地展的微生物和植物联电动力学修复技通在土壤中施加直流术术进应阶该场渗化技，每年可处理百万吨受污染土壤合修复技已入工程化用段技电，利用电迁移、电透和电解等作用过剂将转术积通添加特定药，土壤中的重金属利用特定微生物和超累植物如向日使土壤中的重金属向电极迁移并被收集为稳态对这术别渗化定形，降低其迁移性和生物有效葵、印度芥菜等重金属的富集能力，实种技特适用于低透性粘土土壤的项当环质显现对这绿场性目实施后，地土壤境量明污染土壤的原位修复种色修复重金属污染修复，已在某些工业地的修产较环积轻改善，农品安全风险大幅降低方式成本低，境友好，适合大面复工程中取得良好效果中度污染土壤的修复生物圈环境化学生物吸收过饮径环摄质进生物体通呼吸、食等途从境中取化学物，是污染物入生质物体的第一步不同污染物的吸收方式和效率各不相同，如脂溶性物过态则转易透生物膜，离子重金属需特定运蛋白生物累积质内浓过环浓积现这某些化学物在生物体的度超境度，形成生物累象难谢通常发生在脂溶性强、以代的污染物上，如有机氯农药和多氯联苯们组等，它可在生物体脂肪织中长期存留生物放大过链级传营养级内浓远营污染物通食物逐递和富集，高生物体度高于低养级应这现链顶，形成生物放大效一象使得食物端的生物如大型食临肉动物和人类面更高的污染物暴露风险食物链中的污染物转移顶级消费者1浓汞度可达5-10ppm中级消费者浓约汞度1-2ppm初级消费者浓约汞度

0.2-

0.5ppm生产者浓约汞度

0.01-

0.05ppm环境介质浓约汞度

0.001ppm链应转为积顶级浓汞在水生食物中的富集是生物放大效的典型案例无机汞在水体中被微生物化甲基汞后，更容易被生物吸收和累从浮游植物到浮游动物，再到小型鱼类和捕食者，汞数这为枪鲨内较度可增加千倍就是什么金鱼、鱼等大型食肉鱼类体汞含量高的原因残严问题内难谢组过链传顶级费内浓浓农药留的生物富集也是一个重有机氯农药如滴滴涕DDT在生物体以代，会在脂肪织中长期存在通食物递，DDT在鸟类等消者体度可达水体度导数这环过监来的上万倍，致生殖障碍和种群量下降类境健康风险需要通食品安全管和污染源控制防范环境毒理学与健康持久性有机污染物风险重金属健康效应•积•别POPs具有长期毒性和生物累性汞影响神经系统，特是胎儿发育•内•铅红可引起免疫抑制和分泌干扰干扰血蛋白合成，影响智力发展•质•镉积肾脏导质部分物具有致癌性和生殖毒性累于，致骨疏松•过链径•通食物暴露是主要风险途砷具有明确的致癌作用环境激素效应•内干扰生物体分泌系统正常功能•过影响生物体生殖和发育程•导别可能致两栖动物性异常•关与人类不育和某些癌症相环环对为评境毒理学研究境污染物生物体的有害作用机制，健康风险估提供科学依据持久稳环过链对性有机污染物POPs因其定性和脂溶性，可长期存在于境中并通食物富集，生物应体造成慢性毒性效典型污染物分类与特征别质来环为污染物类代表物主要源境行特征铯锶试验放射性核素-

137、-90核电站、核半衰期长，可被生物积累难有机氯农药DDT、六六六农业防治害虫降解，脂溶性强，生物富集压稳环多氯联苯PCBs变器油、塑料添加化学定，境持久剂性强铅镉矿态转重金属汞、、、砷采、冶炼、燃煤不可降解，形化影响毒性环烃烧多芳苯并[a]芘不完全燃部分具有致癌性，吸颗附于粒物环质环为为别历境中的典型污染物种类繁多，按化学性和境行可分多个类放射性核素因核能利用和史核试验进环为环问题虽许环而入境，其长半衰期使其成长期境有机氯农药已在多国家禁用，但由于其境持围内检测久性，仍可在全球范到来环多氯联苯PCBs曾广泛用于电力设备和塑料工业，但后因其毒性和境持久性而被禁止重金属污染环问题环烃来是全球性境，不同重金属具有不同的毒性机制和靶器官多芳主要自化石燃料的不完全燃烧，部分具有明确的致癌性持久性有机污染物POPs有机氯农药多氯联苯PCBs为绝缘以DDT代表的有机氯农药具有PCBs是一类具有优良性能和谱杀稳质广虫作用，曾广泛用于农业化学定性的人工合成物，曾们难压润和疾病防控然而，它极降广泛用于变器油、电容器和环数领环解，可在境中存在十年，并滑油等域由于其境持久性过链对积导通食物富集，野生动物和和生物累性，PCBs可致免疫胁乱损伤人类健康构成威目前，大多功能紊、生殖系统和神经数产有机氯农药已被《斯德哥尔摩发育障碍全球PCBs生已于上约纪公》禁止或限制使用世70年代末停止，但已排放的环PCBs仍长期存在于境中二噁英类物质产来热过废烧二噁英是一类非故意生的氯代有机物，主要源于工业程如物焚产过们浓内和某些化学品生程它毒性极强，即使极低度也可引起免疫抑制、过链别分泌干扰和致癌作用二噁英主要通食物特是动物脂肪暴露于人体，环关是全球境健康注的重点污染物重金属污染实例

1.6%

24.3%85%全国土壤镉超标率湖南土壤镉超标率锑矿区污染治理率监测数显镉标为镉较为严锑矿区2023年据示的全国农用地土壤超比湖南作有色金属大省，土壤污染情况湖南土壤重金属污染治理完成比例例重临环问题环监测数显镉标为区为重金属污染是中国面的主要土壤境之一2023年全国土壤境据示，全国农用地土壤超率

1.6%，但域分布不均湖南省作资镉标远有色金属源大省，其土壤超率高达

24.3%，高于全国平均水平锑矿区开铅镉显来当湖南由于长期采和冶炼活动，土壤中、等重金属含量著升高近年，地政府实施了一系列污染治理措施，包括污染源控制、土壤修复结调锑矿区产标显态环质和农作物种植构整等截至2023年底，重金属污染治理完成率达85%，农品重金属超率明下降，生境量逐步改善新兴污染物微塑料药物残留全氟化合物PFAS径颗直小于5毫米的塑料抗生素、激素和其他药一类含氟有机化合物，过粒，广泛分布于海洋、物通人类和动物排泄用于防水、防油和防污进环领淡水和土壤中，可吸附物入境，即使在低等域PFAS具有极强进浓环称为其他污染物并入食物度下也可能影响水生的境持久性，被链研究表明微塑料可生物的生理功能抗生永久性化学品，可在生对残别关内积导能水生生物和人类健素留特受注，因物体累并可能致进问题康构成潜在风险其可能促耐药菌株的免疫、生殖和发育产生来现关纳规环监测新兴污染物是指近年被发或注的，尚未入常境和管理体系的污这质环检测术认识环染物些物可能在境中广泛存在，但由于技限制或不足，其为态术进环识来境行和生风险尚未完全明确随着分析技的步和境意的提高，越识别越多的新兴污染物被和研究微塑料环境问题受污染环境修复技术总览物理修复技术热稳这术过包括挖掘清除、处理、固化/定化等方法些技通物理手段改变状态简污染物的物理或限制其迁移，操作便，见效快，但能耗高，成本大，产积区且可能生二次污染适用于重度污染的小面域化学修复技术应态利用化学反改变污染物形，降低其毒性或迁移性常见方法包括化还络这术剂学氧化/原、沉淀、合等类技处理效率高，但药成本高，质且可能引入新的化学物适用于特定类型污染物的快速处理生物修复技术谢转利用生物体微生物、植物等的代活动降解或化污染物包括微这环生物修复、植物修复、动物修复等类方法境友好，成本低，现环可实原位处理，但修复周期长，效果受境条件限制适合大面积轻区中度污染域土壤修复技术应用植物修复技术固化/稳定化技术热脱附技术稳术过剂热术过热向日葵因其强大的重金属和放射性元素吸收能固化/定化技通添加特定药如水泥、脱附技通加污染土壤，使有机污染物应诺矿将转挥进力，被广泛用于土壤修复在切尔贝利核石灰、黏土物等，土壤中的污染物化发或分解，随后在气相中收集或一步处来为态这术别这术对烃环烃事故后的修复工作中，向日葵被用从土壤中低溶解度、低迁移性的形种技特理种技于处理石油、多芳和某铯锶显吸收-137和-90等放射性元素在中国，适用于重金属污染土壤的治理在中国某化工些农药污染的土壤效果著在江苏某石化企区遗项稳术场热术向日葵也被用于某些重金属污染域的修复，厂址的修复目中，采用固化/定化技业的地修复中，采用脱附技处理的石油顷数铅浓烃每公向日葵每年可从土壤中移除百克重金处理的污染土壤，其浸出度降低了污染土壤，去除率达到95%以上，且处理仅时属98%，有效减小了污染物向地下水的迁移风周期短，需几周间险水体修复技术实例人工湿地污水处理富营养化湖泊曝气治理湿湿态质术过纯浓人工地是模拟自然地的生工程系统，利用基、植物和微湖泊曝气技通向水体注入空气或氧，增加溶解氧度，促综净许湿进这术应营养生物的合作用化污水在中国南方的多城市，人工地被有机物降解和抑制藻类生长种技被用于多个富化质净严项广泛用于城市污水的深度处理和河道水化重的湖泊治理目中湿为该顷营养临严蓝问以广东某人工地例，系统占地15公，每日处理污水3万太湖是中国最大的富化湖泊之一，曾面重的藻水华过结计对题过数显吨通表面流和垂直流相合的设，系统COD、氨氮和通实施微孔曝气系统，在湖底安装千个曝气装置，著别湿苇层态环结总磷的去除率分达80%、85%和75%地中种植的芦、提高了底水体的溶解氧含量，改善了水生境合控源截仅还创态观综质蓝频规显香蒲等植物不参与污染物去除，造了城市生景污等合措施，太湖水逐步改善，藻暴发率和模明降低大气污染控制技术脱硫技术脱硝技术1湿浆₂选择还将ₓ转为₂法脱硫使用碱性液吸收SO，去除效率性催化原SCR NO化N，效295%以上率80-90%颗粒物控制VOC治理尘静尘细颗烧术挥袋式除器、电除器捕集粒物，效活性炭吸附、催化燃等技处理发性有率可达

99.9%机物术质关键术应锅大气污染控制技是改善空气量的脱硫技主要用于燃煤电厂和工业炉，目前中国大型燃煤电厂的脱硫设施安装率已达100%脱硝技术则针对术稳氮氧化物排放，SCR技因其高效率和定性被广泛采用术选择术线术则倾销术颗VOC治理技种类繁多，不同行业根据排放特点适合的技路例如，石化行业多采用回收技，而印刷、涂装行业向于毁技术过细颗对质贡显粒物控制技经多年发展，已能有效捕集PM

2.5等粒物，改善城市空气量献著绿色化学与环境友好产品1预防为主预产计废废从源头防污染生，而非事后治理例如，设低或无工艺，避免使用有毒原产这则们线寻应料，减少副物生成一原促使化学家重新思考合成路，找更清洁的反体系原子经济性计转为标产传线设使原料中的原子最大限度地化目品统合成路往往存在大量原子浪费应则废产，而原子经济性高的反如加成、重排能更有效地利用原料，减少物生能源效率过压进应过开剂应降低化学程的能耗，优先在常温常下行反通发高效催化、优化反进显条件和改分离工艺，著降低能源消耗，减少温室气体排放4可降解设计计环为质这则导开设使用后能被境降解无害物的化学品一原指发生物可降解材料和环积易分解农药，避免持久性污染物在境中的长期累绿色溶剂与新型催化超临界₂离子液体新型催化材料CO临₂环剂态盐剂显应超界CO是一种境友好的溶，具离子液体是室温下呈液的，具有蒸催化能著降低反活化能，提高反渗压热稳调应选择绿有良好的溶解性和透性它无毒、不气极低、定性好、溶解性能可速率和性，是色化学的核心工为计剂过调来纳剂燃、价格低廉，且使用后易于回收在等特点作设型溶，可通具近年，米催化、双功能催化产领现阴组获质剂剂咖啡脱因、天然物提取等域已实整阳离子合得特定性离子液和生物催化等新型材料快速发展应传剂临质这剂工业化用相比统有机溶，超体在生物处理、气体分离、电化学等些催化在温和条件下即可高效工₂产残领现虽较废产界CO不会生有害留，也不会形成域表出巨大潜力然合成成本作，大幅降低能耗和物生例如，挥钯纳剂发性有机化合物VOCs排放高，但其可重复使用的特性使长期经济某新型米催化在室温水相中催化竞应仅还性具有争力偶联反，不提高了原子利用率，剂完全消除了有机溶的使用环保型农药与可降解材料生物可降解塑料绿色农药可降解包装资质维为聚乳酸PLA是一种由可再生源如玉米淀粉生物源农药利用天然物或微生物制成，具有以淀粉、纤素原料的可降解包装材料正逐产残传这生的生物可降解塑料可降解PLA膜已在低毒、低留和靶向性强等优点例如，从印步替代统塑料包装些材料在特定条件下区应传树杀剂废中国多个农业域推广用，替代统农用塑楝提取的印楝素是一种高效的生物虫，可被微生物分解，大大减少固体物污染某对时对产环料薄膜使用后，PLA膜可在土壤中完全降解多种害虫有效，同哺乳动物毒性极低食品企业采用可降解包装后，其品包装的为过产时二氧化碳和水，不会造成白色污染研究苏云金芽孢杆菌等微生物农药通生特异性境足迹降低了40%，同改善了品牌形象随传这绿术进规产表明，PLA膜的全生命周期碳排放比统聚乙毒素控制特定害虫，不影响有益昆虫类着技步和模化生，可降解包装的成本约时积环场断烯膜低60%，同避免了土壤中微塑料的色农药能有效减少化学农药使用量，降低境正逐步降低，市接受度不提高残累留风险环境化学分析技术光谱分析1谱谱红谱包括原子吸收/发射光、紫外-可见光、外光等色谱分析2谱谱质谱术气相色GC、液相色LC及其与联用技质谱分析质谱测结高分辨可精确定污染物分子量和构传感器技术现场检测传快速的电化学、光学和生物感器环术环监测谱术质对进谱测境化学分析技是境和研究的重要工具光分析技利用物电磁波的吸收、发射或散射特性行定性定量分析，其中原子吸收光是定重金属的常检级用方法，出限可达ppb谱质谱术结谱质谱鉴杂环检测证来线色-联用技GC-MS、LC-MS合了色的分离能力和的定能力，能够在复境样品中和确极微量污染物近年，便携式分析仪器和在监测传环时为环应监测感器的发展使境分析向自动化、实化方向发展，境急和污染源追踪提供了有力支持监测与预警系统规质监测络级时监测₂₂₃中国已建成世界上模最大的空气量自动网，覆盖全国337个地以上城市，实SO、NO、CO、O、PM

10、PM

2.5项标这数过质时开质数计预监测络等六指些据通全国城市空气量实发布平台向公众公，并用于空气量指AQI算和污染警网的完善使质转绸缪空气量管理由亡羊补牢向未雨质监测断监测断监测级监测组层监测络现质监测传全国重点流域水体系由国控面网、省控面网和地市站点成，形成多次网代水已从统的为监测监测结质连续监测导标辅质预人工采样分析发展自动站与人工相合的模式水自动站可pH值、溶解氧、电率等指，以水警模型，实现环识别应水境风险的早期和快速响法律法规与标准土壤污染防治专针《中华人民共和国土壤污染防治法》于2019年1月1日起施行，是中国首部门对该土壤污染防治的法律法确立了土壤污染防治的基本制度，建立了土壤污染责认环质标规任人定、风险管控和修复制度《土壤境量准》GB15618-2018筛选定了农用地和建设用地的土壤污染风险值和管制值水污染防治计环《水污染防治法》和《水十条》水污染防治行动划构成了中国水境保护的法环质标将质为律政策体系《地表水境量准》GB3838-2002水分五类，用于不区饮区规饮区同功能水体《用水水源保护污染防治管理定》明确了用水源保护的划分和管理要求大气污染防治计环《大气污染防治法》和《大气十条》大气污染防治行动划是中国大气境管理环质标规₂₂的主要法律政策《境空气量准》GB3095-2012定了SO、NO、浓应预预级PM

10、PM

2.5等污染物的度限值《重污染天气急案》建立了警分和应应应对急响机制，用于重污染天气国际环境公约约称签时内公名署间主要容中国参与情况约积《斯德哥尔摩公》2001年防控持久性有机污染2004年批准，极履约物POPs约废转严执《巴塞尔公》1989年控制危险物越境1991年批准，格移行关层层质《于消耗臭氧物1987年淘汰消耗臭氧物1991年批准，提前完质议书阶标的蒙特利尔定》成段性目协诺《巴黎定》2015年控制温室气体排放，2016年批准，承应对气候变化2030年前达到碳排放峰值俣约《水公》2013年控制和减少汞排放与2016年批准，制定国释计放家实施划环约环础约规对国际境公是全球境治理的重要法律基《斯德哥尔摩公》定了DDT、PCBs等持久性有机污染为缔约约产物的管控措施，中国作国，已淘汰了大部分列入公的POPs生和使用协应对协议将《巴黎定》是气候变化的里程碑，设定了全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低于2°C的标诺积这约仅进目中国承到2030年左右使二氧化碳排放达到峰值，并极发展可再生能源些国际公不促了环问题协环规标全球境的同解决，也推动了中国境法和准的完善环境污染事故案例分析松花江苯污染事件2005导约质事故源于吉林石化双苯厂爆炸，致100吨苯类物泄漏入松花江污染扩散顺污染团江而下，影响长达1000多公里的江段，哈尔滨市被迫停水4天应急处置区应预剂启动跨域急案，投放活性炭等吸附，增加下游水厂处理工艺经验教训进环应环应事故促了《突发境事件急管理条例》出台和境急体系建设严开时导2005年松花江苯污染事件是中国最重的水污染事故之一，事故初期信息公不及致社会恐慌加剧环应监环监事故暴露了境风险管理和急体系的不足，促使政府加强了化工企业安全管和流域水境测预警能力建设则导2015年天津港爆炸事件是一起重大化学品事故，爆炸造成危险化学品泄漏，致局部土壤和地下水环开环监测区该污染事故后，保部门迅速展境，划定污染控制，并实施污染土壤修复工程事故推韧动了危险化学品全生命周期管理制度的完善和城市安全性的提升环境化学未来方向环境纳米材料智能传感技术•开纳剂剂•环监测络发高效米吸附和光催化物联网境网构建•纳环为态应•数环质预测研究米材料境行与生效基于大据的境量•纳传环•环监测米感器用于境超痕量分析可穿戴境暴露设备•纳•遥监测数米修复材料靶向去除污染物感与地面据融合新兴污染物研究•环为态微塑料境行与生风险•环传抗生素抗性基因境播•全氟化合物PFAS污染控制•内应分泌干扰物复合暴露效环细综环纳独质环监境化学正朝着更精、更智能、更合的方向发展境米材料因其特的物理化学性，在境测态领现员开纳、污染控制和生修复等域展出巨大潜力研究人正致力于发更高效、更经济的米材料，同时评这环深入估些材料本身的境安全性术进传数应环监测预这术环监测随着信息技的步，智能感和大据分析正被广泛用于境和警些技使境从点监测时为环数时识别检测位向网格化、实化方向发展，精准境管理提供据支持同，新兴污染物的、和风评为热为环标险估也成研究点，境准制定和污染防控提供科学依据环境健康与社会经济影响万亿23%

1.7环境相关疾病环保产业规模卫组计负环贡环产产币世界生织估的全球疾病担中境因素2022年中国保业总值人民献比例万300环保就业环产创岗数中国保业直接造的就业位量环对关卫组约环境污染人类健康的影响日益受到注世界生织研究表明，全球23%的疾病与境因素有关环显导，包括心血管疾病、呼吸系统疾病和某些癌症中国境与健康风险研究示，空气污染每年致过数过饮过链的早死亡人超百万，而用水污染和土壤污染也通食物影响人体健康环问题显环产环产产币创随着境的凸，保业蓬勃发展2022年，中国保业总值达

1.7万亿人民，直接岗环资仅环质术创造就业位300万个保投不改善境量，也拉动经济增长和技新研究表明，每投入1环资带环环协进为元保金，可动

2.5-3元的GDP增长，形成良性循境政策与经济发展的同推，正成绿色发展的新模式公共参与与环境教育世界地球日活动环传过组树传环览环识每年4月22日的世界地球日是全球最大的保宣活动在中国，各地通织植造林、垃圾分类宣、保展等形式，提高公众保意2023年中国世界地球日题为爱谐数过过线线结扩主珍地球，人与自然和共生，全国参与活动人超5000万，通上下合的方式大了活动影响力全民科学素质提升环纳应课质计纲将环养为内过场馆传区境教育已入中国义务教育体系，从小学到大学设置相程《全民科学素行动划要》境素作重要容，通科普建设、媒体播和社活动等途径环质质环为关热话题，提高公众境科学素截至2022年，中国公民具备科学素的比例达

12.1%，境保护成公众注的点校园环保项目环环绿环协开项过计标监数高校保社团是境教育的重要力量如清华大学色地球保会展的校园垃圾分类目，通学生参与设分类准、督实施和据分析，既提高了校园垃圾回养环践项区辐为连环收率，也培了学生的保实能力此类目正从校园向社射，成接高校与社会的保教育平台实验教学设计大气颗粒物采样与分析地表水测定COD/BOD验颗术验标测实目的了解大气粒物的采样方法和分析技，掌握PM

2.5实目的掌握水体有机污染指定方法，了解不同水体有机测和PM10的定原理污染特征验内区区验内铬实容使用中流量采样器采集不同域城市、郊、工业实容采集河流、湖泊和污水处理厂出水样品；使用重酸区颗过测浓扫镜钾测释测的大气粒物样品；通重量法定PM度；利用描电法定化学需氧量COD；采用稀接种法定五日生化需氧观颗线荧测颗组₅计₅察粒物形貌；采用X射光分析仪定粒物中的元素量BOD；算BOD/COD比值，分析水体有机物可生化区颗浓径结现场数综评状成；分析不同域粒物的度、粒分布和化学成分差异性；合溶解氧、pH等参，合价水体有机污染况验滤验预质数评实要点采样流量校准、膜前后处理、样品保存条件控制、实要点水样处理、平行样分析、量控制、据可靠性数环讨论断据分析与境意义估、污染源推课题研究方法研究问题确定调环问题标基于文献研和境分析，确定具体研究目和科学假设问题应环时虑研究具有明确的境意义和可操作性，同考研究条件时采样与数据收集和间限制计频数设科学的采样方案，包括采样点布设、采样率、样品量现场时记录环数等采样境参，确保样品代表性和完整性采集样品分析与检测环标的境样品需按准方法保存和运输标选择当谱谱根据研究目适的分析方法，如色分析、光分析或生测试验过质物等实程中注重量控制，包括空白样、平行样和加数据处理与建模标验数回收实，确保据可靠性计验数识别关数使用统方法分析实据，变量间系建立学模型描环为过测数验证述污染物境行或风险特征，并通实据模型可靠结果解释与应用预测环趋势评性模型可用于境变化和估管控措施效果将现环释环研究发置于更广泛的境科学背景下解，分析其境意义为环为环和政策启示研究成果可境管理决策提供科学依据，或术创论境技新提供理支持行业和职业展望环境监测领域绿色化工行业环监测环础绿调产预境是境管理的基，需色化工强清洁生和污染专环监测对环专较要大量业人才境工程防，境化学业人才有高师负责计监测绿师开设方案、操作分析需求色化学工程致力于释监测数监测废仪器和解据随着发低毒、低、低能耗的化学工术级监测络扩该领产环技升和网展，艺和品随着保要求提高和续级环绿专域人才需求持增长高人才循经济发展，色化工业人还遥术将欢该领需掌握感、物联网等新技才更受迎域要求扎实应环监测识创维用于境的化学知和新思EHS管理岗位环专员负责境、健康与安全EHS管理在各行业企业中扮演重要角色EHS企环规环环识别业保合、污染防治和境风险管理境化学背景的人才具备化学品环岗独势环境风险和制定控制措施的能力，在EHS位上具有特优随着企业境责识岗专资断任意增强，EHS位的业化程度和薪水平不提高学科交叉与创新融合环境化学与生命科学环境化学与材料科学结术合分子生物学技研究污染物毒性机制和生物开环发新型保材料和污染物吸附/降解材料修复环境化学与信息技术环境化学与能源科学数进环监测预测术利用大据和人工智能行境和模拟研发清洁能源技和污染物能源化利用方法环创环结产环态领们学科交叉是境化学新发展的重要动力境化学与生命科学的合生了境毒理学和生毒理学等新兴域，使我能够从分子水平理解污染物的生物应标组术应为预评效生物志物和学技的用，污染物早期警和健康风险估提供了新工具环环这资产挥境化学与材料科学的融合催生了众多境功能材料，如光催化材料、吸附材料和膜分离材料等些材料在污染物降解、源回收和清洁生中发着重要时环术结环数环监测为显环作用同，境化学与信息技的合，使境大据分析和智能境成可能，著提升了境管理的精准性和高效性总结与展望绿色发展推动力环为连绿关键过环为规环为过开绿境化学作接自然科学与社会发展的桥梁，在推动色发展中扮演着角色通揭示污染物的境行律，境化学污染防控提供科学依据；通发色化学环术环产转级过环评预环工艺和保技，境化学助力业型升；通境风险估和警，境化学保障公众健康安全生态安全保障环态础们对环质认识观现观单应静态态这境化学是保障生安全的科学基随着研究的深入，我境中化学物的从宏象走向微机制，从一效走向复合作用，从描述走向动模拟些认识进们评环态为谐的步使我能够更准确地估境风险，更有效地实施生修复，更全面地保护生物多样性，构建人与自然和共生的美丽中国提供科学支撑可持续未来来环将继续创为现续标贡术将们对环过绿环展望未，境化学新发展，实可持发展目献力量一方面，新兴分析技和跨学科研究深化我境程的理解；另一方面，色化学理念和循将领产态转为环习们专识创维责当蓝净创来经济模式引业生化型作境化学学者，我既要扎实掌握业知，又要具备新思和任担，共同守护天碧水土，造更加美好的未。