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環(huán)境化學范文第1篇

關鍵詞： 化學工程；綠色科技；環(huán)境保護；綠色化學

1 綠色科技促使溫室氣體排放量減少

我們所謂的溫室氣體，主要指的就是二氧化碳。無論是以往的科技革命和工業(yè)革命之前的生產，還是現階段科技含量高，日趨現代化、國際化的社會化大生產，這些工廠每年要向大氣排放數萬甚至數十萬噸的二氧化碳[1]。這些二氧化碳氣體的排放，成為了造成全球性的溫室效應的罪魁禍首。而在應對氣候變化的法律法規(guī)出臺之前的相當長的一段時期內，造成這一現象的那些工廠卻不用為溫室效應負擔任何一點費用。

現在這一狀況已經得到了明顯的改善，許多化工企業(yè)正積極的開發(fā)和利用新的科學技術，來達到減少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企業(yè)將二氧化碳作為化工產品生產過程中的一種原材料來使用。例如，有的化工企業(yè)將其他化工產品的生產過程中所產生的二氧化碳氣體作為一種原材料來生產尿素。僅這一種工藝，就可以使該企業(yè)的每年的二氧化碳氣體排放量減少數十萬噸。

2 海水淡化工程的預處理過程中運用綠色科技

每個人的生活都不能離開水，水對于每個人的生命和整個社會的發(fā)展而言是絕對不能缺少的，資源。而這種重要的資源，又具有這有限性、不可再生性等特點。隨著社會和經濟的迅猛發(fā)展，淡水的危機成為了世界性的環(huán)境難題。而我們中國，又是世界上最缺乏淡水資源的國家之一。因此，海水淡化技術的應用，就成了緩解我國淡水資源匱乏現狀的一種有效的途徑。隨著近年來科技的快速發(fā)展，海水淡化所必須的成本也在逐漸的趨于大眾化，使這一技術不再是那些經濟發(fā)達的國家才使用的起得奢侈的技術。許多發(fā)展中國家也引進并采用了這一技術。

海水淡化技術指的就是一種利用物理上的或者化學上的方法將海水里面的鹽和水進行分離的技術。在進行海水淡化技術的預處理進程中，任何影響環(huán)境狀況的不良影響都沒有產生。并且在獲取海水資源的過程中，并沒有繼續(xù)對生態(tài)環(huán)境構成傷害。我們的黨所提倡的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的思想，就是指要在滿足自身生存發(fā)展的需要的同時，為子孫后代留下了可以繼續(xù)發(fā)展的環(huán)境狀況。因此，將綠色的化學工藝運用于海水淡化的過程中的這一舉措至關重要。因此，將綠色的科學理念與化工產品的生產過程聯系在一起，便成為了現代世界化的化工生產中的主要方向之一。在海水淡化構成的預處理過程中產生了一些氫氧化鎂，成為了環(huán)保領域新的寵兒，這種物質具有成本低廉，工藝簡單、不產生二次污染，處理效果良好的特點，具有非常廣闊的發(fā)展前景。

3 綠色化學技術在我國傳統(tǒng)香精香料工業(yè)中的應用

在日常化學產品的生產中，香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國的香精香料產品在國際市場上的出口，是我國進出口貿易的一項重要組成部分。但是由于經濟危機的影響逐漸加深，及全球性經濟蕭條的狀況逐漸加劇，我國的香精香料出口產業(yè)收到了很大的打擊，產品訂單大幅度減少。

在深入地調查我國香精香料產品出口訂單銳減現象的原因之后，不難發(fā)現，產品中有害雜質含量超標，是其真正并且主要的原因。造成有害雜質含量超標的原因則在于生產工藝方面的缺陷。例如提取原料的成分在產品中有殘留以及包裝材料的使用不當等原因。其中，提取原料的成分在產品中的殘留的問題，可以通過研究和開發(fā)新的提取技術來改變。包裝材料使用不當的問題，則應通過加強企業(yè)和工廠的監(jiān)管力度，督促生產商家和企業(yè)反復試驗，選取符合有害雜質含量標準的外包裝物等方法來改善。還要牢牢掌握我國香精香料產品的優(yōu)勢方面，不斷加強新技術的研究和其在實際生產中的應用，才能夠滿足生產出高質量、低能耗的香精香料產品的要求。

4 綠色化學使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務逐步向前推進

傳統(tǒng)的化工生產，給我們的生活創(chuàng)造了非常豐富的物質基礎和能源。其在對人類歷史的發(fā)展進步的工程中所做的貢獻是不不忽略的。但是呢，又由于化工產品生產的原材料和生產過后的殘余物中，存在著大量的有毒有害物質，這些物質又造成了很多環(huán)境污染問題以及生態(tài)平衡的失調。這樣，就又阻礙了社會經濟的繼續(xù)發(fā)展。新世紀，面對嚴峻的環(huán)境污染所提出的挑戰(zhàn)，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這種道路的選擇，成為了歷史的必然。

實現社會經濟的可持續(xù)發(fā)展，已經成為了我國的一項基本的國策。作為社會經濟的重要組成部分的化學工業(yè)，在這一基本國策的指導之下，最行之有效的實現可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方法便是綠色化學的開發(fā)和利用。綠色化學，不單單是指那些對環(huán)境產生的有害影響小甚至沒有有害影響的化學生產過程，更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價格平民化的化學化工技術的研究以及應用。綠色化學的生產過程只產生非常少量的廢物處理，或者不產生廢物處理。其最主要的特點便是在生產的過程中，最大程度地充分利用資源，使原材料轉化為產品，盡量不產生污染。有利于化學化工產業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一道路的切實執(zhí)行。

參考文獻

臧樹良、關偉、李川等，清潔生產及綠色化學原理與實踐[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006（3）：228-232.

龍澤波、張大群、張萬欽等，渤海海水淡化反滲透法的預處理工藝[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2003，16（6）：241-242.

薛建躍、李雷，綠色化學和環(huán)境保護[J].安徽化工，2006（4）：13-14.

環(huán)境化學范文第2篇

說起化學，我覺得就不得不要提一提我們賴以生存的環(huán)境了，如今科技發(fā)達，為滿人欲，各類各式的物品更是層出不窮，有的是大自然的“復制品”，有的是我們雙手創(chuàng)出出來的，但是人類發(fā)明了它，卻又不知道如何分解它，以至于垃圾中絕大多數的化學垃圾不知如何處理，它們正在一步一步的侵蝕我們的家園、占領我們的土地，填埋？焚燒？似乎都不對，終究不是長遠之計，解決不了根本問題。

從工業(yè)時代到如今的信息化時代，化學已經不再是學者們的專利了，它已經深入到我們尋常百姓的生活之中了，它無時無刻不出現在我們身邊，例如，書桌上的油漆、更耐用的合金、耐磨輕便的跑鞋，幾乎無處不在。確實，化學給我們帶來了很多便利，但是，同時也給我們帶來了一些困擾，那就是這些原來不屬于自然界的物品不知道該歸去何方？由此也滋生了很多環(huán)境問題……

相信在現在信息發(fā)達的媒體網絡上我們應該都知道很多關于環(huán)境的“傳聞”了，各類環(huán)境問題已經是迫在眉睫，而且是日益突出，采取有效措施去解決它更是刻不容緩。人們常說，從哪里跌倒就從哪里爬起來，雖然說的情況有些不同，但是我想道理還是一樣的，既然我們運用化學技術為人類創(chuàng)造了那么多的“福利”，那么我們也可以從化學出發(fā)，找到能夠分解這些垃圾的方法。自古以來，人類在大自然中得到、消失，循環(huán)往復，重復了幾千年，如今我們也應該用我們創(chuàng)造新事物的方法去完成這場“循環(huán)”。

“剪不斷，理還亂”，化學與環(huán)境之間存在著千絲萬縷的關系，我們依賴自然而生，也倍受化學的滋潤，所以讓二者平衡發(fā)展更是我們現在應該要去努力實現的。我們需要化學，但是我們同樣也對自然有著一顆無比熱愛的心！

環(huán)境化學范文第3篇

人類生存的環(huán)境由自然環(huán)境和社會環(huán)境(人工環(huán)境)組成。自然環(huán)境是人類生活和生產所必需的自然條件和自然資源的總稱,包括陽光、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,而社會環(huán)境是在自然環(huán)境的基礎上,人類為了不斷提高物質生活和精神生活水平,演變和進化而成的人工環(huán)境[1]。所以環(huán)境教育的內容十分廣泛,除去自然界外,幾乎涵蓋了人類的一切活動,而且與時俱進,其內涵、視角和方法也會隨之逐漸改變。因此現代公民的環(huán)境教育,絕不應當僅限于各級學校目前所設立的有關課程,也非幾門課程的教學所能涵蓋,同樣具有基礎性、時代性和選擇性相結合的特點。為此在解讀課程標準、編寫教材和設計教學方案時,應當明確在結合學科特點的前提下本課程所應達到的基本要求,盡量避免課程之間內容雷同或不必要的重復、致使教育效率低下等問題。鑒于目前環(huán)境問題比較嚴峻而且普遍,加以在我國系統(tǒng)的環(huán)境教育開展較晚,社會基礎又相對薄弱的現狀,如何有效地推進環(huán)境教育是一個值得關注和認真研究的問題。

關于中學化學課程中環(huán)境教育的基本要求和知識要點,高中化學課程標準中已有明確的規(guī)定,并建議了部分供參考的活動課題。而且在選修模塊―《化學反應原理》中除去過去已有的化學反應速率、化學平衡等內容之外,又增加了與環(huán)境問題密切相關的焓和熵函數,以及過程自發(fā)性等概念。如果能夠在實際教學中把有關的基本概念與知識和環(huán)境教育更好地結合起來,使得“貼近生活、貼近社會”的原則,落實在環(huán)境保護這個受到廣大群眾密切關注的大問題上,將有利于提升學生學習化學的積極性和環(huán)境保護意識。要實現這個預期目標,有幾個方面的問題值得研究和探討。

1化學在環(huán)境教育中的作用不可替代

造成環(huán)境污染的原因很多,已為大家所熟知的有:噪聲污染、光污染、熱污染、核污染、電磁輻射污染、強磁污染、微生物污染和化學物質污染等等。污染源并非只有對環(huán)境有害的化學物質。后者雖與化學密切相關,但是了解什么是化學污染物、污染過程、它的危害性以及可能采取的環(huán)境保護措施等,只能是中學化學課程的主題之一,并不是中學化學課程的全部任務。中學化學教育的任務和一般性環(huán)境教育的區(qū)別在于,化學更著重于對化學物質的普遍了解,并不限于目前已知的與環(huán)境安全有關的化學物質;但是通過基礎化學教學,特別是在學習了化學物質的動態(tài)性質之后,有助于形成對環(huán)境無害物質轉變?yōu)橛泻ξ镔|的可能性及所需條件的認識,也有助于增長將污染物轉變?yōu)閷Νh(huán)境無害物質(甚至于成為新的資源或能源)的信心, 而且后者尤為重要。因為認識并且關注環(huán)境問題的迫切性,雖然是環(huán)境教育的一個重要方面,建立通過科學技術和社會發(fā)展可以逐步解決環(huán)境問題的信心和責任感,則是環(huán)境教育不可或缺的另一個重要方面,二者并重,才是完整的環(huán)境教育,從而決定了中學化學在環(huán)境教育中的重要性和不可替代性。

2 化學有助于認識環(huán)境污染物的危害性和它們的動態(tài)變化特性

通過基礎化學的學習,特別是對化學實驗現象的觀察,可以增強對有關污染物的危害性(例如它們的腐蝕性、毒性、窒息性、能使蛋白質變性、能通過不飽和多重鍵的氧化導致油脂和藥物變性,以及轉變?yōu)闈撛谥掳┪锏鹊?的認識;還可以對某些原本無害物質通過化學或物理變化轉化為有害物質(例如矽肺、氟利昂、生活垃圾在不完全焚燒條件下生成的二英和苯并芘、某些合金制品因腐蝕生成的有毒重金屬離子等)的一般途徑有所了解,并輔以不同程度的理性認識。建立了元素論概念之后,由元素的“不變性”來理解有害元素在環(huán)境中的可遷移性和在生物體內形成積累的可能性。這些化學基礎知識,將有助于增進對防治環(huán)境污染的措施和治理方案的科學依據的了解。

其次,化學物質是否可能成為環(huán)境污染物不僅決定于它的基本性質,還決定于它的存在形式和濃度。污染物的防治可以和化學有關,也可以和化學無關。但是其源頭的發(fā)現或推定以及對處理后新生廢棄物的預見和評價,卻與化學關系密切。例如在考慮和探究人為污染過程和環(huán)境自凈過程的速率是否匹配的問題中,過程速率和影響因素是一個核心概念。

3 化學有助于形成廢棄物不廢的觀念

在學習了與熱力學有關的基本概念之后,通過熱化學計算可以看到,所有物質,包括一切廢棄物,如廢棄塑料、廢棄金屬、冶金熔渣、生活垃圾甚至于鍋爐廢氣等等,不僅可以成為新物質組成中原料元素的來源,而且通過適當的化學反應它們都可能釋放能量,甚至成為新的能源。例如高爐煤氣、焚燒垃圾發(fā)電、沼氣等已為大家所熟知并已進入人們的生活,以地溝油為原料制造生物柴油的技術正在開發(fā)之中。所以從化學的視角來看,應當不承認有絕對意義的廢棄物[2]!所謂廢棄,無非是原來認為有用物質的組成元素改變了、分散了或者重新組合成了“無用物質”而已。只要能夠開發(fā)出使它們再次組合成為所謂“有用物質”的新工藝,就像糖類(包括纖維素在內)代謝生成的CO2和H2O能夠被綠色植物通過光合作用把它們重新轉化為葡萄糖和纖維素那樣,就可以實現“變廢為寶”的理想目標。

4 化學物質對環(huán)境的污染過程具有自發(fā)性

由大量微粒所組成熱力學體系,自發(fā)性過程的方向可以由體系的始態(tài)與終態(tài)間提供有效功能力的差別和微粒分布情況的差別來判定(即所謂自由能判據和熵判據)。一般認為,功源自微粒的有序運動,而熵函數則和微粒分布的無序性相關,也就是通常所說的與“混亂程度”相關。如果把兩種或多種氣體放入同一個密閉容器中,它們將會自動混合,直至容器中任意選取的兩個或多個空間中的氣體混合物組成和分布情況完全一樣為止(此處指的是整個體系的“狀態(tài)”,實際上每個氣體微粒的空間位置仍在不停地變化)。如果沒有外界的干擾,這種狀態(tài)將一直保持下去。物理學把這種現象歸結為“熵增原理”。類似的現象在混合兩種濃度不同的溶液、混合幾種不同的溶液或壓強不同的氣體時都可以觀察到,說明這是自然界普遍存在的一類自發(fā)過程。熵不過是用來描述和判斷這類過程的一個物理量。微粒的混合、壓強或濃度差別通過微粒的自動擴散過程而消失都具有自發(fā)性,亦即都是熵增過程。

簡單的例子有配制溶液、熔煉合金、半導體材料摻雜等過程中體系內組分的自動均一化過程都屬于熵增過程[注], 亦即都具有自發(fā)性。結合環(huán)境污染問題時,我們就可以發(fā)現,原來與環(huán)境污染有關的物質屬于化學物質,但是造成環(huán)境污染的過程卻是具有自發(fā)性的物理過程!對大氣污染和水源污染過程所具有的自發(fā)性有所認識之后就會想到,隔絕氣體污染物和大氣,或者防止可溶性污染物或污水進入水源,才是防止環(huán)境污染的最有力的措施。當我們在生活中,特別是在實驗中,通過溶質溶入溶劑的自發(fā)性和從溶液中回收某種溶質(如粗鹽提純)時往往既耗能又費時費事的體驗,將有利于加深某些不良企業(yè)往江、河、湖、海中排放污水行為的嚴重危害環(huán)境安全的認識。

注: 由熵的定義和它的可加和性,不難推出純凈物a和b混合后熵值將增大的結論。即有:ΔSmix=-R(nalnχa+nblnχb)>0 。式中χi表示i在混合物組成中的分率,因為∑χi=1,所以lnχi

5 建立污染物對環(huán)境產生危害時需要達到臨界濃度的觀念

在研究或認識環(huán)境污染問題時,除去上面討論過的污染物的變與不變、污染過程是否自發(fā)外,還應當建立起污染物對環(huán)境產生污染效應時所需臨界濃度的概念。因為污染是一種宏觀現象,中學化學的教學應當幫助學生建立這個概念。初中化學在介紹燃燒現象時所列舉的三個基本條件中,易燃物的著火溫度以及空氣中氧的濃度,實際上已經隱含著實現燃燒過程時體系溫度和助燃物氧的濃度必須分別達到某個臨界值的要求;在介紹pH和指示劑的變色范圍以及各種可燃氣體與空氣的混合物形成易爆混合物時比率的上下限等,只要加以引導,都可以形成臨界濃度或臨界值的概念。高中化學課程中涉及的濃度對反應速率、反應產物、可逆反應的平衡狀態(tài)、化學物質的活潑性、反應產物的組成顏色甚至晶型等的影響,不僅是化學學科的基本概念,對于涉及物質性質和變化的一切領域,包括環(huán)境科學與技術領域,同樣是必需的基本概念。

此外,物質體系的分散程度、固態(tài)物質的表面狀態(tài)以及催化劑對物質的化學活性(有時表現為毒性)的影響, 在課程中均有所涉及,這些知識和概念在研究和關注環(huán)境問題時都非常有用。如果在講述物質的分散系時,由分散系的分類和它們穩(wěn)定性的差別來了解沙塵暴、可吸入顆粒物、酸霧等對環(huán)境和人體健康的影響,更能夠體現聯系生活和聯系社會和學以致用的原則。

6 簡單的總結

(1)環(huán)境保護和治理措施取決于污染源,化學物質污染只是其中之一,但是最為普遍。

(2)污染物進入環(huán)境的過程具有自發(fā)性,所以阻止或減緩過程的最有效措施是使污染物和環(huán)境隔離。這不只限于化學方法或技術。

(3)可以把中學化學中和環(huán)境教育相關的核心概念歸結為三個層次,即:①元素論。元素是構成世界萬物的基石,不因物理或化學過程而改變;②物質的性質由其組成、結構和所處環(huán)境決定。化學變化可以歸結為源于元素形態(tài)和結合方式的可變性;③物質的宏觀物理性質和化學性質和它們在給定體系中的濃度有關,在探討或表述某種污染物對環(huán)境的影響時,臨界濃度是一個重要的概念。

(4)目前普遍關注的環(huán)境問題,主要涉及人類生活質量及健康和維持社會可持續(xù)發(fā)展密切相關的問題。但是在青少年的環(huán)境教育中,環(huán)境教育的迫切性不應當只體現在問題的嚴重性(例如資源匱乏、淡水面臨枯竭、化石能源即將耗盡等信息)方面,片面地強調環(huán)境問題的嚴重性,把地球的未來描繪成“悲慘世界”的做法,有可能對部分青少年產生誤導,致使他們或多或少地萌生無可奈何甚至絕望的心態(tài),從而違背了環(huán)境教育的初衷。通過有關學科的教育,從多個方面幫助青少年在認識到環(huán)境問題、資源問題和能源問題的迫切性的同時,也要幫助它們認識到科學技術和社會進步是解決環(huán)境問題的有效途徑,幫助他們對未來建立起堅強的信心。從而使得愛護環(huán)境和保護環(huán)境的認識和行動,不僅限于廢棄物的回收、保持公共環(huán)境的清潔衛(wèi)生、保護野生動物和生態(tài)環(huán)境等,更重要的是結合對科學技術的正確評價,提高自己的學習興趣和社會責任感。

參考文獻:

環(huán)境化學范文第4篇

1.結合教材內容進行環(huán)境教育，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。中學化學教材中，涉及環(huán)境知識的內容不少，怎樣才能把這些內容的教學與環(huán)境保護有機地結合起來，做到適時、適當呢?在教學過程中，當講到涉及環(huán)保知識的內容。如：水、氧氣、二氧化碳、一氧化碳、氮的氧化物、電鍍、電解、金屬的冶煉、煤、石油等內容時，就應該及時向學生進行環(huán)保教育，教學中強調環(huán)境與人類生活的密切關系，使學生明白，為了不讓環(huán)境污染威脅人類自身的生存，就一定要保護環(huán)境。在教學中可適當補充一些內容，介紹一些實例來加深印象，拓寬視野。

如初三化學學習水的知識時，課本介紹了水與人類生存的密切關系及工業(yè)三廢、生活污水、農藥、化肥對水的污染，在授課時可列舉一些實例：使學生深刻認識到保護環(huán)境的重要意義。比如，我國已有82％的江河湖泊受到不同程度的污染，2800多千米的河段魚蝦絕跡，遭受“三廢”污染的農田面積已達1.5億畝。長江全流域的污水排放量以每年3％的速度增長，把長江的乳汁變成了毒汁?！皟砂对陈曁洳蛔?，輕舟已過萬重山”，這樣的美麗圖景也不再美麗，代替它的是光山禿嶺、沙化帶。通過列舉這些事實使學生樹立起強烈的環(huán)境意識：讓我們給水以活路，給萬物生靈以活路，人類才能生存和發(fā)展。我們再也不能為著自己的貪婪和野心，依仗著科學和技術，肆意掠奪和蹂躪大自然及其生存空間中的其他生靈。當然在補充介紹這些內容、實例時，要注意體現常識性，不要超越學生的可接受性，要適可而止。

2，結合化學實驗進行環(huán)保教育?；瘜W是一門以實驗為基礎的科學，在化學實驗教學中，也應重視環(huán)保教育，意在培養(yǎng)學生保護環(huán)境“從我做起”，以促使學生知、情、意、行統(tǒng)一協(xié)調發(fā)展?；瘜W實驗，特別是像一氧化碳還原氧化銅，制備硫化氫、二氧化硫、氯氣等氣體。做銅與硝酸、濃硫酸的反應實驗等，往往毒化教室、實驗室的氣體，直接影響師生健康。我們可將制備過程中多余的氣體或反應過程中產生的有毒氣體，通過導管再經一個倒掛漏斗，進入相應的吸收液(如多余的氯氣通入堿液吸收)。盡可能將有害氣體做化學處理，以消除或減少有害氣體的排放。另外在進行化學實驗時，也要不斷改進化學實驗(如用一氧化碳還原氧化銅實驗，可將尾氣先通人澄清石灰水，再點燃或循環(huán)使用)，這樣不僅節(jié)約了藥品，同時減少了廢液、廢渣和有害氣體的產生；實驗后的廢液、廢渣盡可能回收利用(如銀鏡反應的廢液的回收利用)；若不能回收利用的，則應倒在規(guī)定的地方。以便清理。在實驗過程中，注重環(huán)保問題，不僅可以大大減少環(huán)境污染，而且能使學生經常地受到直觀的環(huán)境保護的教育。

3.在課外活動中進行環(huán)保教育。課堂教學固然是進行環(huán)保教育的重要一環(huán)，但形式多樣，豐富多彩的課外活動同樣是進行環(huán)保教育的理想陣地。我們可以組織學生進行參觀考察(如參觀造紙廠、水泥廠、化工廠，調查周邊的環(huán)境等)，使學生了解周邊環(huán)境的污染及破壞原因，同時提出相應的整改策略，這樣不僅提高了學生的環(huán)保意識，也提高了學生的社會實踐能力和分析、解決實際問題的能力。另外還可以通過出專欄，辦展覽和小報，聘請環(huán)保部門的專家來校作講座等多種途徑來擴大環(huán)保教育的影響，增強學生的環(huán)保意識。通過以上活動，使學生進一步了解環(huán)境與發(fā)展的關系，認識到環(huán)境保護是我國的一項基本國策，進一步了解國家和地方的環(huán)保法規(guī)和政策，，認識到破壞環(huán)境是一種不道德行為，是一種違法行為。

環(huán)境化學范文第5篇

    關鍵詞 環(huán)境化學 回顧與展望

    環(huán)境化學主要研究化學物質在環(huán)境中的存在、轉化、行為和效應及其控制化學的原理和方法。它是化學科學的一個新的重要分支,也是環(huán)境科學的核心組成部分。根據國家自然科學基金委員會《自然科學學科發(fā)展戰(zhàn)略調研報告》的劃分,環(huán)境化學的研究主要包括環(huán)境分析化學,大氣、水體和土壤環(huán)境化學,污染生態(tài)化學,污染控制化學等四部分內容[1]。

    環(huán)境化學的發(fā)展大致可分為三個階段:1970年以前為孕育階段,70年代為形成階段,80年代以后為發(fā)展階段。二次大戰(zhàn)以后至60年代,發(fā)達國家經濟從恢復逐步走向高速發(fā)展,由于當時只注意經濟的發(fā)展而忽視了環(huán)境保護,污染環(huán)境和危害人體健康的事件接連發(fā)生,事實促使人們開始研究和尋找污染控制途徑,力求人與自然的協(xié)調發(fā)展。60年代初,由于當時有機氯農藥污染的發(fā)現,農藥中環(huán)境殘留行為的研究就已經開始。這個階段是環(huán)境化學的孕育階段。到了70年代,為推動國際重大環(huán)境前沿性問題的研究,國際科聯1969年成立了環(huán)境問題專門委員會(SCOPE),1971年出版了第一部專著《全球環(huán)境監(jiān)測》,隨后,在70年代陸續(xù)出版了一系列與化學有關的專著,這些專著在70年代環(huán)境化學研究和發(fā)展中起了重要作用。

    1972年在瑞典斯德歌爾摩召開了聯合國人類環(huán)境會議,成立了聯合國環(huán)境規(guī)劃署,確立了一系列研究計劃,相繼建立了全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(GEMS)和國際潛在有毒化學品登記機構(IRPTC),并促進各國建立相應的環(huán)境保護結構和學術研究結構。應該說,這一系列的舉措在人類的環(huán)境保護事業(yè)中起到了里程碑作用。

    80年代全面地開展了對各主要元素,尤其是生命必需元素的生物地球化學循環(huán)和各主要元素之間的相互作用,人類活動對這些循環(huán)產生的干擾和影響,以及對這些循環(huán)有重大影響的種種因素的研究;重視了化學品安全性評價;開展了全球變化研究,涉及臭氧層破壞、溫室效應等全球性環(huán)境問題。同時加強了污染控制化學的研究范圍。

    1992年在巴西里約熱內盧召開的聯合國環(huán)境與發(fā)展會議(UNCED),國際科聯組織了數十個學科的國際學術機構開展環(huán)境問題研究。例如:國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)1989年制訂了“化學與環(huán)境”研究計劃,開展了空氣、水、土壤、生物和食品中化學品測定分析等六個專題的研究。

    1991年和1993年在我國北京召開的亞洲化學大會和IUPAC會議上,環(huán)境化學均是重要議題之一。

    1995年諾貝爾化學獎第一次授予三位環(huán)境化學家Crutzen,Rowland和Molina,他們首先提出平流層臭氧破壞的化學機制。Crutzen于1970年提出了NOx理論,Rowland和Molina于1974年提出了CFCs理論,這幾位化學家的實驗室模擬結果在現實環(huán)境中得到驗證。從發(fā)現平流層中氧化氮可以被紫外輻射分解而破壞全球范圍的臭氧層開始,追蹤對流層大氣中十分穩(wěn)定的CFCs類化學物質擴散進入平流層的同樣歸宿,闡明了影響臭氧層厚度的化學機理,使人類可以對耗損臭氧的化學物質進行控制。這些理論的研究成果因1985年南極“臭氧洞”的發(fā)現而引起全世界的“震動”,從而導致1987年《蒙特利爾議定書》的簽訂。這充分表明環(huán)境化學家的工作已經引起全人類的重視,環(huán)境化學已經開始走向全面發(fā)展。

    我國的環(huán)境化學研究也已經有了20多年的歷史,自70年代起,在典型地區(qū)環(huán)境質量評價,環(huán)境容量和環(huán)境背景值調查,污染源普查,圍繞工業(yè)“三廢”污染,在大氣、水體、土壤中環(huán)境污染物的表征、遷移轉化規(guī)律,生物效應以及控制等方面進行了大量的工作。近年來,完成了一批攻關課題和重大基金項目等國家任務。“八五”和“九五”期間,在有毒污染物環(huán)境化學行為和生態(tài)毒理效應、水體顆粒物和環(huán)境工程技術、大氣化學和光化學反應動力學、對流層臭氧化學、區(qū)域酸雨的形成和控制、天然有機物環(huán)境地球化學、有毒有機物結構效應關系、廢水無害化和資源化原理與途徑等方面的工作分別得到了國家自然科學基金、國家科技攻關、中國科學院重大重點等項目的支持,取得了一批具有創(chuàng)新性的研究成果,形成了一支從政府到地方各級行政管理與環(huán)境保護部門、科研單位、高等院校等多層次的管理人員與研究人員隊伍[2,3]。

    在酸雨測量技術、形成機制、物理化學特征、高空云雨化學、大氣酸性污染物來源和沉降過程等方面取得重要成果,在天然源研究、區(qū)域酸沉降模式和酸雨成因、能源與環(huán)境協(xié)調規(guī)劃、酸雨區(qū)域綜合防治和臨界負荷的研究方法等方面達到國際先進水平,獲國家科技進步一等獎。

    在環(huán)境分析化學方面,從80年代起,我國先后制訂出《環(huán)境監(jiān)測標準方法》,《環(huán)境污染分析方法》和《環(huán)境監(jiān)測分析方法》等,選取了200多種分析方法,近百種無機和有機物,所用的方法靈敏、準確、可靠,多年來在全國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和有關實驗室廣泛應用。對監(jiān)測分析方法的統(tǒng)一與標準化,在提高分析監(jiān)測水平及實驗室質量控制方面起了重要作用。

    1992~1995年,國家基金委化學部資助了重大基金項目“典型有機污染物環(huán)境化學行為與生態(tài)效應”的研究,探討了某些有毒有害污染物的環(huán)境行為、在介質中的遷移轉化規(guī)律、污染物的環(huán)境風險評價、水生天然有機物的起源、表征、與重金屬相互作用機理與模型以及鹵代烴生成潛力等。在新農藥單甲脒的環(huán)境行為和生態(tài)毒理效應以及有機錫的生態(tài)毒理效應研究中取得了創(chuàng)新性成果。首次發(fā)現城市水源中的硝基多環(huán)芳烴的存在,對多氯聯苯等的光解規(guī)律和產物毒性提出了新的機理和解釋。部分研究成果達到國際先進水平,該工作于1999年獲得了中國科學院自然科學一等獎。

    在O3的測量技術、中國光化學煙霧特征、室內大氣光化學反應模擬、空氣質量模式、汽車尾氣高效凈化等方面取得了重大成果,其中大氣微量組分源排放、大氣氧化能力、大氣光化學模擬和模式的研究達到世界先進水平,曾獲國家科技進步二、三等獎。

    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。