化學污染的來源精選(九篇)

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第1篇：化學污染的來源范文

【關鍵詞】混合型污染；污染源；人為污染物

1.緒論

由于城鎮人口眾多、工業發達、車輛密集，向大氣排放的污染物主要包括硫氧化物、懸浮顆粒、一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物和光化學氧化劑等，多達100 多種,這些物質不僅危害人體的健康，而且影響了城鎮的形象和發展環境。

1.1 城鎮污染源的類型

大氣污染源分為天然污染源和人為污染源。其中天然源也是大氣污染的重要來源。大氣的天然污染源主要包括森林、自然塵及火山活動, 草原火災排放物，生物排放物、海浪飛沫。人為污染源按照產生污染部分，可分為民用源、工業源、生物質燃燒源、交通源等；按照能源結構分為焦炭、煤炭、重油汽油、天然氣、柴油等。同樣人為污染源也可以按照流動源和固定源分類，按照排放軌跡分類。

1.2 城鎮大氣污染的特點

現在，我國大部分發達城鎮處于由煤煙型污染過渡向機動車尾氣污染為主的光化學污染時期, 光化學污染的主要特點是高濃度的臭氧和細顆粒物。欠發達中小城鎮大氣污染以煤煙型污染為主，主要特征為二氧化硫、顆粒物。

我國受到廣泛關注的大氣污染物是顆粒物，據統計，在我國有監測的343個城市中，60%城市環境空氣顆粒物超標，并且顆粒物成份多樣且復雜。

2.大氣污染源分析技術

2.1 大氣污染源分析技術的意義

空氣質量與污染源排放息息相關，污染源與空氣質量的關系即“源-受體”關系，因此一直是環境科學研究的關鍵問題，是環境管理和環境決策關注的核心問題。大氣污染源分析技術是區分和識別大氣污染的復雜來源并定量分析其源貢獻率的一種科學的方法，它是確定各種排放源與環境空氣質量之間響應關系的橋梁，是控制和治理大氣污染的一個十分重要而又非常復雜的課題。

2.2 大氣污染源分析技術簡介

據資料顯示，對大氣污染來源的研究始于以污染源排放清單的分析和以污染源排放清單為基礎的擴散模型(源模型)，20世紀70年代將著眼點由排放源轉移到受體，開始了受體模式的研究。目前大氣源分析技術的兩大基本技術分別是:①基于源的大氣擴散模式的源解析技術；②基于受體模型建立起來的源解析技術。其中源解析技術可以廣泛用于一次及二次的氣態污染物和顆粒物的來源解析的；受體模型的解析技術主要用于具有復雜來源的大氣顆粒物來源解析。這兩種解析技術方法各有優缺，不能相互替代，通常是將這兩種方法聯合起來進行污染來源解析研究，出現將源清單、擴散模式和受體模式集成加以綜合應用的趨勢。

現在，發達國家已建立了比較完善的污染源清單及數據庫、各種源的排放因子系列和源排放化學成分譜庫、各類大氣擴散模式系統以及各類受體模型，為研究和確定源-受體關系奠定了良好的基礎。

2.3 大氣污染源分析技術的發展方向

我國科學發展觀提出了社會、經濟、環境可持續發展，隨著人們的生活水平和生活質量有了進一步的提高，人們對生活環境有了更高的要求，為保障人體健康和生態平衡, 研究大氣環境中的源-受體關系、確定影響空氣質量的重點污染源, 是空氣質量管理的關鍵。現今的研究趨勢主要集中在以下方面。

2.3.1有機物示蹤CMB 模型

示蹤物是一類污染源的特征化學指紋的代表，是確定各類源排放的關鍵。大氣顆粒物中存在著多種多樣的有機物，其分子組成具有很強的源特征性, 是源示蹤物的最佳候選者，在一些示蹤功能消失或污染源排放的無機特征物發生變化的情況下，有機物對污染源的示蹤作用日益明顯。

2.3.2受體模型和擴散模型的聯用

現在, 環境管理和污染控制要求對顆粒物的來源進行深入細致的分析, 將受體模式和擴散模式這兩類模式結合使用，成為源解析研究的趨勢之一。擴散模式可以計算由于成分譜相似而使受體模式無法解析的某些特定污染源的貢獻, 使得污染治理方案更有針對性，受體模式的優勢在于不要求對污染源進行詳細調查, 不依賴于氣象資料和氣溶膠在大氣中的許多特性參數, 能解決擴散模式難于處理的問題。

2.3.3反向模式技術

反向模式是將傳統的受體模式和大氣化學傳輸模式結合在一起， 引入空氣質量觀測資料的約束，運用一定的數值方法，計算包括污染源在內的一些輸入數據和參數的調整因子，使得大氣化學模式在利用調整后的源排放和其它參數進行模擬時，污染物的模擬結果與觀測數據吻合程度得以提高。

我國大氣污染源分析工作相對發達國家起步較晚，缺乏研究的廣泛性和系統性，今后應該結合我國環境污染的具體情況加以發展，從而進一步解決我國的大氣污染問題。

3.結論

城鎮大氣污染是世界各國面臨的嚴峻挑戰,受到各國政府高度重視。如何防治城鎮大氣污染,降低危害程度,是全球重大而緊迫的課題。

我國環境保護工作的現狀是：在工業污染源或固定源的污染未得到根本控制之前，我國城市大氣污染治理還必須以命令控制型和法律、法規手段為主;隨著我國市場經濟的建立和完善,環境經濟手段無疑是我國環境政策的發展方向。

治理大氣污染是世界各國共同面臨的難題之一,近年來,我國政府高度重視,出臺措施，在一些城鎮加大治理力度,已取得一定成效，生態環境進一步好轉。讓我們共同努力，從身邊的一點一滴做起，為我國環保事業盡自己微薄之力，共同保護我們的家園。　[科]

【參考文獻】

［1］韋洪蓮.中國城市大氣顆粒物解析研究及空氣質量[A].城市環境空氣顆粒物源解析技術國際研討會論文集[C].天津:南開大學,2003.

［2］董樹屏,劉咸德,Willy Maenhaut.北京市大氣顆粒物中有機碳和元素碳的測定[A].城市環境空氣顆粒物源解析技術國際研討會論文集[C].天津:南開大學,2003.

第2篇：化學污染的來源范文

關鍵詞：磷污染 廢水除磷 去除率

中圖分類號：X71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（b）-0064-02

磷作為一種營養物質，是構成蛋白質、核酸和脂肪的重要組成成分，是生物體內所必需的元素，同時又是導致水體富營養化的主要原因。當水體中總磷濃度大于0.02 mg/L時，通常會引起水體產生富營養化現象。據有關報道，我國主要水體（湖泊、水庫等）目前磷污染較嚴重，富營養化問題較突出。其中，國控監測重點水體（湖泊、水庫等）呈現中度富營養狀態的占7.7%。

1 磷污染來源及危害性

水體中的磷污染分為外源性磷污染和內源性磷污染。其中，外源性磷污染可分為點源和非點源兩種，內源性磷污染可向水體中進行釋放，為富磷底質中的磷。據有關調查研究，我國一些主要的富營養湖泊中約63.9%磷污染來源于城市廢水，城市廢水中有一半的磷來自于合成洗滌劑的使用。因此，大量地使用合成洗滌劑，會增加水體中的磷含量，這已成為城市廢水中主要的磷污染源。

磷污染最直接的危害是產生水體富營養化現象，主要表現為水體中藻類的大量繁殖，使水體應有的凈化功能喪失，影響人類的生產和生活環境。水體富營養化現象的形成危害大、歷時短，表現為：水體生態系統平衡遭到嚴重的破壞，藻類缺氧腐爛，水體產生異味，感官性能惡化；城鎮水廠濾池容易受堵塞，過濾效率降低，大幅度增加制水成本，消毒會生成三鹵甲烷等“三致”物質，供水水質惡化，影響居民的飲水安全；水體溶解氧含量降低，大量魚類死亡，水產養殖業將受到很大影響。

鑒于磷污染的嚴重危害性，防止磷污染、控制水體磷排放，對于保護水環境具有重要的意義。我國《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）規定，出水中總磷限值為0.5 mg/L（一級A標準）。

2 磷污染的處理技術

磷污染的處理技術是當前水處理中亟待解決的重點和難點。磷污染的處理技術主要包括生物法、化學沉淀法、結晶法、吸附法、人工濕地法等。

2.1 生物法

生物法去除廢水中磷的基本原理可分為兩類：一類是傳統生物法除磷，其在厭氧的反應條件下，采用聚磷菌（PAO）來釋放磷，然后在好氧的反應條件下，過量地吸收磷，同時通過周期性地排出富磷污泥，來實現廢水生物除磷的目的；另一類是反硝化除磷，其在厭氧的反應條件下，采用反硝化聚磷菌（DPB）來釋放磷，然后采用電子受體（亞硝態氮、硝態氮），在缺氧的反應條件下過量地吸收磷，硝態氮被還原為氮氣，來實現廢水生物除磷和反硝化的目的。一般條件下，廢水生物除磷的工藝包括：A/O工藝、A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝等，以及在常用工藝的基礎上的UCT工藝、Phoredox工藝、A2N工藝等。

高志廣等[1]以實際污水為研究對象，考察厭氧條件下生物除磷的效果，并探討水力停留時間HRT對A/O工藝除磷效果的影響。研究表明，厭氧水力停留時間不宜過短（小于1.3 h）或過長（大于2.5 h），水力停留時間過短或過長，都不利于A/O工藝生物穩定除磷效果。水力停留時間取決于進水有機物的含量和聚磷菌的性能，以PHAs的合成量最大用來控制最佳A/O工藝除磷最佳的水力停留時間。

生物法廢水除磷運行費用低，在一般情況下可將廢水中90%的磷去除，但是其去除磷的穩定性較差，易受運行條件和進水水質的影響，而且較依賴于廢水中的有機物濃度。當廢水M水中有機物濃度較低或磷濃度大于10.0 mg/L時，由于處理完出水中磷往往難以達標，因此通常輔以化學法除磷。

2.2 化學沉淀法

第3篇：化學污染的來源范文

關鍵詞 室內污染物 污染源 污染控制

室內空氣污染是指因建筑材料、裝飾物、家具、日常用品和生活等排放有害的化學因子、物理因子和生物因子聚集室內達到對人體身心健康產生直接、間接、或者潛在危害，從而改變室內某些原有成分的含量和增加某些有毒有害物質，導致室內空氣質量下降并威脅人體健康的現象。

如果將交通工具也算在室內環境中的話，一天在室內環境中度過的時間將會超過85%。因此，可以說室內環境對人體影響最大的是大氣環境，直接關系到我們的健康。污染的危害日益彰顯，了解污染物的種類及其來源和它對人體健康的危害，提高人們的防范意識，采取必要的措施已顯得非常必要。

一、室內主要污染物及污染源

1.有害氣體的污染

（1）甲醛。甲醛是―種揮發性有機化合物，無色，具有強烈的刺激性氣味。室內甲醛有多種來源，可來自室外的工業廢氣、汽車尾氣、光化學煙霧等。室內來源主要有兩方面：a.來自燃料和煙葉的不完全燃燒；b.來自建筑材料、裝飾物品及生活用品、化工產品，但主要來自家具和室內裝修材料的膠粘劑―― 一脈醛樹脂，以及作為保溫隔聲建筑材料的脈醛泡沫塑料。此外，某些化纖地毯、塑料地板磚、油漆涂料等也含有一定量的甲醛。

（2）苯及苯系物。苯被國際癌癥研究機構確認為是有毒的致癌物質，苯、甲苯、二甲苯是室內主要污染物之―。苯及同系物甲苯和二甲苯都為無色、有芳香氣昧、易揮發、易燃、燃點低的液體。苯、甲苯和二甲苯是以蒸汽狀態存在于空氣中，中毒作用一般是由于吸入蒸汽或皮膚吸收所致。苯屬中等毒類物質，急性中毒主要對中樞神經系統有毒害，慢性中毒主要對造血組織及神經系統有損害。

（3）總揮發性有機物（TVOC）。TVOC在室內空氣中作為異類污染物是極其復雜的，而且新的種類不斷被合成出來。由于它們單獨的濃度低，但種類多，一般不予以逐個分別表示，以TVOC表示其總量。TVOC中除醛類外，常見的還有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、二異氰酸酷類等，主要都來源于各種涂料、粘合劑及各種人造材料等。

（4）氨。氨為無色而有強烈刺激氣味的氣體，氨氣可通過皮膚及呼吸道引起中毒，嗅閾0.1mg/m3-1.omg/m3，引起嗅覺反應的最低濃度為2.7mg/m3。氨氣因極易溶于水，對眼、喉、上呼吸道作用快，刺激性強，輕者引起充血和分泌物增多，進而可引起肺水腫。長時間接觸低濃度氨，可引起喉炎、聲音嘶啞。重者，可發生喉頭水腫、喉痙攣而引起窒息，也可出現呼吸困難、肺水腫、昏迷和休克。

2.浮游粒子的污染

浮游粒子中危及人類健康的主要是粒徑小的所謂飄塵。浮游粒子的發生源主要有：（1）人體頭皮、皮膚屑、衣物上的污垢和人體活動如室內步行、掃除等；（2）燃料燃燒煤煙；（3）建筑材料和設備石棉纖維、玻璃纖維、螨蟲等；（4）吸煙煙霧煙塵、焦油等；（5）其他空調系統產生的粉塵等。

3.香煙煙霧的污染

香煙煙霧是室內空氣的主要污染源，煙霧中既有氣態分子狀污染物（占91.8%），又有浮游粒子狀污染物（占8.2%）。這些粒子狀污染物還會吸附在墻壁等地方，隨著低沸點成分的揮發和氣態污染物一起構成室內的臭氣源。香煙煙霧中的污染物有一氧化碳、氧化硫、尼古丁、各種苯并比、醛類、酚類、亞硝酸胺、氟和鎳的化合物、放射性元素等2000多種，其中已證明有致癌性的物質至少有40多種。

4.放射性污染物及其危害

室內放射性污染物主要是氡。氡是一種惰性氣體，多用做保護氣，它是自然界中唯一的天然放射性氣體，室內空氣中的氡來源于建筑水泥、礦渣和裝飾石材。世界上每年發生的肺癌病例中，6%到15%是由氡氣引起的，氡對吸煙者的危害尤重。

5.生物性污染物及其危害

生物性污染主要是細菌。細菌主要來源于地毯、毛絨玩具和被褥等。室內空氣質量標準（GB/T18883―2002）規定室內菌落總數為2500cfu/m3。

二、預防室內空氣污染的主要措施

1.污染源控制――消除或控制室內污染源

首先裝修設計時要進行預評價，充分考慮板材的種類和用量。其次改進施工工藝。在施工工藝的選擇過程中主要應考慮三點：a.注意所用材料的最優組合（包括板材、涂料、油漆等），既要使材料的質量符合國標要求，又要最經濟最實惠；b.提倡接近自然的裝修方式，盡量少用各種化學及人工材料，盡量不要過度裝修；在施工過程中，通過工藝手段對建筑材料進行處理，以減少污染。

2.通風控制――提高新風的稀釋效應

首先，開窗通風換氣，通風換氣是改善室內空氣質量最簡單、經濟、有效的措施，當室內平均風速滿足通風率的要求時，可減少甲醛的蓄積。其次，合理使用空調。所謂空調器的附加功能，如負離子發生器、高效過濾等功能，對改善室內空氣品質有一定的作用，但所起的作用有限，不能完全依賴。

3.凈化處理――用物理、化學、植物法降低室內污染

（1）物理法：用活性炭的吸附性，吸附室內有毒、有害氣體。

（2）化學法：利用化學反應，使用化學試劑進行化學吸收室內有毒、有害氣體。

（3）植物法：在室內種植一些綠色植物，如常春藤、鐵樹等可吸收苯和有機物，吊蘭、蘆薈等可吸收甲醛，從而起到一定凈化空氣的作用。

第4篇：化學污染的來源范文

關鍵詞：光化學污染；污染現狀；防治對策

1引言

與以燃煤產生的SO2和TSP（總懸浮顆粒）污染為特征的煤煙型污染不同，光化學污染屬于復合型污染。在一定的濕度、溫度、風速等氣象條件下，含有氮氧化物（NOx，主要為NO2）和烴類（包括揮發性有機物，VOCs）的大氣，在太陽紫外線照射下發生一系列復雜的反應，產生出一些氧化性很強的臭氧（O3）和過氧乙酰硝酸酯（PAN）、硝酸（HNO3）等二次污染物。這些產物及反應物的混合物被稱為光化學煙霧［1，2］。在大城市尤其是石油化工型城市，隨著工業企業和機動車的增加，導致排入大氣的NOx和VOCs持續增加，為光化學煙霧的形成提供了豐富的前提污染物來源，在強陽光和低濕度的午間和午后，光化學煙霧污染頻繁發生并日趨嚴重，已經越來越嚴重地威脅著居民的健康［3～10］。通過對鎮海區環境空氣中光化學的污染現狀進行分析，提出了與鎮海區污染狀況相適應的污染防治對策。

2鎮海區光化學污染現狀

我國對光化學污染中各項污染物的含量并未作明確的規定，而O3一般占所有光化學反應產物比例的90％以上，是判定光化學污染的指示物之一［11～14］。根據《鎮海區“十二五”環境質量報告書》，自2013年開始國家對空氣中的臭氧列入常規監測以來，鎮海區空氣中臭氧濃度超標的天數有逐漸增加的趨勢（見表1），其中2015年臭氧濃度年評價值首次超過國家二級表12013～2015年鎮海區環境空氣質量狀況年份PM2．5PM10NO2臭氧超標天數／d年均值超標天數／d年均值超標天數／d年均值超標天數／d年均值2013年6954481046171342014年4044062543271592015年394605964640164國家二級標準（均值、年評價值）403570160標準，且2015年的臭氧濃度超標天數也首次超過主要污染物PM2．5。從表2的近3年環境空氣污染物單項指數來看，只有臭氧污染物指數呈上升趨勢；從圖1中也可以看出，2013年來，鎮海區環境空氣中日臭氧最大8h均值超過100μg／m3的天數在增加。由此可以表明，鎮海區已開始出現光化學污染的征兆。

3前體物污染排放現狀及排放量的變化趨勢分析

3．1前體物污染排放現狀3．1．1NOx排放現狀“十一五”和“十二五”期間，鎮海區NOx（主要為NO2，統一以NO2計）的排放量得到了較大幅度的削減（表3），但其平均排放濃度仍較高，部分重點污染源在一定時段存在超標排放的現象。根據監測數據顯示，在2010～2015年間，NO2年平均濃度下降幅度不明顯，維持在45μg／m3波動，超過國家二級標準值（圖2）。3．1．2揮發性有機物（VOCs）排放現狀鎮海區內石油化工企業排放的有機廢氣是空氣中VOCs的主要來源，此外機動車燃油、機械制造和金屬制品制造過程中使用的有機溶劑以及噴涂作業使用的有機溶劑也是空氣中VOCs的來源。環境監測數據表明，2011～2015年鎮海區3個監測站點的空氣中VOCs年濃度均值總值波動較大，盡管2015年有明顯下降的趨辨，但鎮海中學和區圍墾局站點2015年空氣中VOCs年濃度均值總和仍保持在2011年的水平（澥浦站點因周邊化工企業搬遷，空氣中VOCs年濃度均值總和有明顯下降）。同時，3個監測站點空氣中VOCs年濃度均值總和明顯高于NO2年濃度均值，說明空氣中VOCs濃度仍處于較高水平（圖3）。3．2前體物污染排放量的變化趨勢分析涉及光化學反應前體污染物（NO2和VOCs）的排放源主要有3個方面：石化企業、燃煤（氣）鍋爐、機動車和揮發性有機物使用企業?！笆濉奔敖窈笠欢螘r期，鎮海區NO2和VOCs排放量的變化情況分析如下．（1）NO2排放總量將會有所下降。火力發電和鍋爐燃煤（氣）占NO2排放的絕大部分，通過采取執行特別排放限值，鍋爐燃煤的NO2排放總量不會顯著增加；但隨著石化產品的大量增加，貨物運輸中產生的NO2排放量會相應增加；家用機動車保有量的增加也將增加NO2的排放量。綜上分析，今后一段時期，鎮海區NO2的排放總量將會有所下降。（2）VOCs排放總量將不會明顯下降。技術進步和不斷嚴格的環保監管，可使現有石化企業VOCs的排放最降低，但如果某些重大項目上馬，則VOCs的排放量會大幅度增加，與之相應的下游產品生產的投資項目也會增加；石化產品的大量增加，隨之帶來運輸量的大幅增加，貨物運輸中產生的VOCs排放量也會相應增加；對于機械制造、金屬制品和家具制造行業，隨著工藝技術的改進和環保治理設施的升級，VOCs的排放會逐步下降；家用機動車保有量仍將趨于上升趨勢，其VOCs的排放仍將繼續增加。綜上分析，今后一段時期，鎮海區VOCs的排放總量將不會明顯下降。

4光化學污染趨勢分析

目前鎮海區尚未對產生光化學污染的主要污染物指標PAN（過氧乙酰硝酸酯）開展日常監測。但是，鎮海區空氣中NO2濃度和VOCs總體濃度處于較高水平，烯烴（特別是乙烯）濃度呈現上升趨勢［15］，空氣中O3（臭氧）濃度逐年上升且超標頻率增加，鎮海區已開始出現光化學污染的征兆。光化學污染的形成受前提污染物（NO2和VOCs）和氣象條件的影響。鑒于鎮海所處的緯度和地理環境的不可更改性，其氣象條件不可能發生較大的變化?？諝鈩e是低空和近地面NO2和VOCs的濃度對鎮海光化學污染的形成起決定作用。日前，鎮?？諝庵蠽OCs總體濃度要高于周邊其他區、市；NO2濃度與寧波市區基本接近，但要高于周邊其他縣、市［16］。在一個較長時期，鎮海區的VOCs排放總量將不可能得到大幅度的降低（以低空和近地面排放為主），NO2的排放總量雖會有所下降（高空排放量下降明顯），但近地面排放量會增加，因此，鎮海低空和近地面的NO2和VOCs的濃度預計不會明顯下降。在一個較長時期（5年以至更長的時間），鎮海區產生光化學污染的條件將不會有明顯改善的趨勢，在某一時段，反而會有加重的可能。

5光化學污染防治對策

光化學污染屬于復合型大氣污染，其主要表現形式為臭氧污染。由于臭氧生成機制的復雜性和前體物（NO2和VOCs）來源的多樣性，使得光化學污染防控比煤煙型污染治理來得尤為困難。鎮海區大氣中PM2．5和臭氧濃度水平均較高，因而大氣復合污染的態勢十分嚴峻。由于光化學煙霧成因復雜，其治理難度也就更大，解決這種具有復雜生成機制的二次污染需要通過長期的努力，采取多種手段結合綜合防治的措施。5．1加快執行大氣污染特別排放限值制定執行大氣污染特別排放限值的時間進度表，對火電、供熱鍋爐、煉油、石化等行業排放的NO2和VOCs，實行限期治理；采用多種手段開展泄漏監測，加強對VOCs無組織排放的監管，削減VOCs排放總量。5．2加強交通運輸污染防治，有效控制NO2排放加強對重型貨車（集卡、液化品罐車、工程車）尾氣排放的監管，對在鎮海區的重型貨車配備SCR裝置（選擇性催化還原裝置），督促過境車輛必須配備SCR裝置，并開展經常性檢查；推進“黃標車”加速淘汰進程；加快港口碼頭岸基高壓變頻設施建設，對停港船舶，用岸電替代柴油，減少NO2的排放。5．3加強對機械制造等行業VOCs的治理通過改進工藝技術，促使機械、金屬制品、家具制造等企業提高機械化、自動化水平，減少有機物的使用和VOCs的無組織排放，更新改造有機廢氣治理設施，提高設施處理效率，擴大環保監督抽查覆蓋面，督促環保設施的有效運行。5．4加強多部門協同監管在建筑裝飾行業加大推廣使用環保涂料的力度；加強對汽車維修行業噴漆廢氣治理設施和餐飲行業的油煙治理設施使用效果的檢查。5．5充分發揮現有環境政策的作用全面推行排污許可證制度，加快開征揮發性有機物排污費；加強對新建項目NO2和VOCs排放總量替代的管理；加強對重點行業和重點企業的環保核查。5．6加強環境監測能力建設開展空氣中PAN及其同系物的監測工作，建立光化學污染預警及應急響應機制；完善以環境質量監測、污染源監測和環境信息支撐為核心的環境監測信息網。5．7加強市民環保教育提高市民對光化學污染的認識程度，加強市民自身的環保意識，減少社會生活環境中易產生VOCs類物質的使用。

6結語

第5篇：化學污染的來源范文

摘要：

地下水系統是包含地質環境、地下水動力、地下水化學等子集的綜合系統，早在2000年前的古羅馬時代，人們就已應用水文地球化學方法開展地下水的水化學特征、地下水補給、徑流與排泄等研究。近現代同位素技術的發展，為開展地下水補給和可更新性、追蹤地下水污染等方面的研究，提供了極大幫助。研究者通過分析地下水樣品的水文地球化學指標，如K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋等離子，結合δ18O、δD、δ37Cl、δ81Br等穩定同位素指標，在地下水徑流特征分析、水巖相互作用過程、地下水咸化、地下水資源管理以及地下水水質問題等研究方面取得了大量成果。本文概述了國內外近年來應用水文地球化學與同位素結合的手段進行地下水系統研究取得的成果及進展，著重回顧了在地下水咸化、地下水硝酸鹽及微量有機污染以及地下水資源管理研究中的應用成果。文末討論了應用水文地球化學與同位素結合的手段研究地下水系統的基本方法，探討了開展地下水質質量評價與地下水資源管理的科學方法，展望了水文地球化學與同位素方法在地下水有機污染調查研究中的應用前景，認為該方法可以為地下水中新型及持久性有機污染物的來源及污染特征研究提供重要支撐。

關鍵詞：

水文地球化學；同位素；地下水；硝酸鹽；微量有機污染物

自從古羅馬哲學家老普利尼記錄第一條水文地球化學規則以來———流水呈現出與它所經過的巖石相似的性質———科學家和哲學家對水文地球化學的運用已經歷了2000余年。早期的水文地質研究傾向于水巖相互作用、徑流走向、水文地球化學循環特征等方面，現代水文地球化學更注重應用于水資源管理及水污特征染等的研究。上世紀60、70年代，隨著工業化進程加劇，水資源短缺與水質惡化問題凸顯，水文地球化學在地下水污染及相關問題研究中的作用更為重要。與此同時，元素的檢測儀器從原子吸收光譜（AAS）發展到電感耦合等離子體發射光譜儀再到電感耦合等離子體質譜，多元素同步檢測以及含量在μg／L水平以下微量元素的檢測技術取得突破，水文地球化學的應用得以擴展到酸雨、孔隙水等微小體積樣品分析領域。對水資源評價和水質分析做出重要貢獻的另一工具———穩定同位素技術在這段時期也得到快速發展。1961年，Craig在《科學》雜志上發表了經典文章“isotopicvariationsinmeteoricwaters”（全球降水的同位素組成差異），標志著同位素手段在自然水體中的系統應用開始。歷經50余年的發展，同位素手段已與水文地球化學分析手段緊密的融合在一起，在建立地下水循環過程概念模型、了解水質演化、判斷地下水補給水源以及地下水溶質的溯源等方面發揮著重要的作用。眾所周知，地下水資源是干旱、半干旱地區工業、農業和生活用水的重要來源。例如在西班牙，地下水提供了全國總用水量的1／5，并灌溉了全國1／3以上的農田。我國首都北京市同樣處于溫帶半干旱半濕潤地帶，水資源天然稟賦不足，全市2／3以上的供水量來自地下水資源?。自20世紀70年代以來，北京因地表水的減少和地下水開采量增加，地下水逐年虧損。超量開采地下水造成水位下降，形成水位降落漏斗，產生地面沉降、水質污染等問題?。為緩解緊張的用水形勢，保障城市供水，很多地區利用再生水進行農田灌溉。但目前多數城市工業廢水和城市生活污水排放量大幅增加，污水處理設施能力明顯不足，再生水灌溉嚴重威脅到地下水水質安全。在沿海地區，地下水超采還會引發海水入侵，導致地下水咸化、地下水水質退化等問題。面臨日益嚴峻的地下水資源短缺及地下水水質惡化等問題，人們迫切的需要在地下水水質狀況、污染狀況、污染物來源、遷移及歸趨、水資源管理等等方面展開深入細致的研究。水文地球化學特征與同位素特征分析相結合的研究方法，已成為廣大研究者用于研究地下水資源管理及污染物來源及遷移轉化的重要手段。本文將就水文地球化學與環境同位素分析手段在地下水資源與水質評價研究中的應用現狀與成果做一回顧，著重概述水文地球化學與環境同位素分析手段在地下水補給來源、地下水咸化過程、地下水污染及地下水資源管理研究中的應用。并在此基礎上討論應用水文地球化學與同位素方法研究地下水系統的基本方法，探討開展地下水質質量評價與地下水資源管理工作的科學方法，展望今后水文地球化學與環境同位素分析方法的應用空間及有關發展趨勢。

1地下水的補給與演化

水文地球化學與同位素分析手段是描述地下水補給來源與揭示地下水演化規律的有效研究方法，被廣泛應用于多個地區地下水系統的研究中。研究者將地下水樣品中的δD、δ18O值與當地大氣降水線比較，如果二者擬合程度好，則說明研究區地下水主要源自大氣降水的入滲補給。DongJiannanetal．（2014）研究了我國四川省廣元市的地下水來源與演化，將研究區地下水的δD、δ18O值投影到西南地區δD－δ18O值關系圖上，發現均落在降水線附近，如圖1所示，即認為該區地下水主要來源于大氣降水補給。ZhaiYuanzhengetal．（2011）比較了北京市平原區地下水與北京地區大氣降水中的δD－δ18O關系，發現地下水中的δD、δ18O平均值明顯低于大氣降水中的δD、δ18O值，地下水中的δD－δ18O線性斜率亦小于大氣降水線。據此，作者得出該區域地下水主要來源于大氣降水的入滲補給，并認為地下水在補給過程中經歷了不同程度的蒸發作用影響。Chenetal．（2014）在地下水系統的研究中，除分析D和18O同位素外，還增加了37Cl和81Br的指標，用于更為準確的判斷地下水的補給來源，以及揭示地下水形成初期所經歷的地球化學演化過程。δ37Cl和δ81Br同位素組成的變化可對一些物理過程如蒸發、稀釋、離子交換等起到指示作用，蒸發作用使樣品中δ37Cl和δ81Br值升高，而海水稀釋則使δ37Cl和δ81Br值降低，其中δ81Br的變化幅度更為顯著。通過分析中國北方某地區地下水中δ37Cl－δ81Br相互關系以及δ37Cl和δ81Br與TDS之間的關系，Chenetal．（2014）準確區分了經歷蒸發作用與海水稀釋的兩個地下水演化系統，如圖2所示。圖中可見，冀中地下水系統經歷的蒸發作用明顯，而黃驊地下水系統則主要經歷了海水的稀釋作用。

2地下水咸化

海濱地區地下水超采引發海水入侵災害造成地下水咸化，在干旱半干旱地區尤為嚴重。在葡萄牙的大西洋海岸，從北部的Aveiro到南部的Algarve，都發生了因超采引起的地下水咸化災害，并逐步向內陸延伸。我國環渤海地區由于淡水資源匱乏，地下淡水資源是居民飲用水及工農業用水的重要組成部分，地下水連年超采，引發嚴重的海水入侵，已經破壞了部分濱海水源地。除海水入侵以外，地下水的咸化還歸因于其他過程，如蒸發濃縮過程、污水回灌、古咸水補給、表層水鹽分溶解與滲濾以及水巖相互作用使礦物溶解等。很多地區地下水咸化往往是上述幾個因素共同作用的結果，要區分地下水咸化的來源及主要作用過程，將是一個非常復雜的難題。環境同位素的組成特征是識別海水入侵及其他地下水咸化過程的重要工具。當地下水咸化主要是由海水入侵引起時，地下水的同位素組成（δ18O和δD）呈現出與海水一致的變化。而地下水發生鹽分礦物溶解、或表層鹽水滲濾導致地下水鹽度增高時，地下水的δ18O和δD同位素組成則并不會發生變化（圖3）。結合Ca2＋、Mg2＋、總溶解性固體等水化學特征，就可以區分地下水咸化的不同來源。圖3不同咸化過程地下水同位素組成與鹽度變化關系Fig．3δ18Ovssalinity：changeinisotopiccompositionofwater，ascribedtodifferentsalinizationprocessesCaryetal．（2015）通過分析地下水中溶解氧、電導率、總溶解性固體（TDS）以及Ca2＋、Mg2＋等多種離子含量，結合δ2H，δ18O，δ87Sr和δ11B等多元素同位素組成，探討了巴西東北部重要沿海城市Recife地區地下水咸化的來源與主要過程。淺層地下水中δD和δ18O同位素分析表明咸化是由古海水匯入以及淺層地下水蒸發濃縮造成的，深層地下水中Na、B、Ca、Sr等水文地球化學特征顯示有明顯的咸水引入，并發生相應的離子交換。YangJilongetal．（2012）、Xueetal．（2000）通過水文地球化學與環境同位素結合分析，對我國濱海地區地下水海水入侵程度、鹽分來源以及入侵機理進行了研究。研究者以大連大魏家水源地為研究對象，對地下水δD和δ18O同位素的組成進行了分析，結合Cl－濃度分布，作者認為研究區除海水入侵淡水含水層增加了地下水中的鹽分外，淺層地下水的蒸發也對地下水中鹽分的累積起到了重要作用。根據不同水體中δ34S－δO4、δ13C－HCO3等同位素特征，結合水化學成分（如SO42－、Cl－）分析認為，研究區微咸水和咸水并不是地下水淡水和海水機械混合而成，而是在混合作用基礎上還發生了如石膏、碳酸鹽巖的溶解和沉淀等地球化學作用。通過對環境穩定同位素（δ2H、δ18O和δ13C）和放射性同位素（3H和14C）進行分析，結合地球化學數據，Carreiraetal．（2014）識別出葡萄牙內陸地區地下水咸化的主要來源包括：海水入侵、深層鹽水稀釋、以及淺層灌溉水的蒸發。研究區大部分地下水的δD、δ18O值均位于全球降水線上或在附近，說明當地地下水主要來自降水補給。在近海地區，地下水Cl－濃度升高，電導率升高，體現出與海水混合、鹽分溶解的影響。利用放射性C同位素、環境穩定同位素和水文地球化學資料，便可從多種途徑解釋地下水鹽分升高的來源，甚至區分古海洋水和現代海水的入侵比例。而近代人為活動如對地下水超采、采用污水灌溉等，已成為僅次于海水入侵引發地下水鹽化、地下水水質退化的過程。采用Cl離子與δ18O的關系作為指示地下水蒸發濃縮程度的一個經典常用指標，可以指示污水回灌引起的鹽分變化。

3地下水污染

自古代以來地下水水質就與人類活動息息相關，隨著近現代工業化不斷發展，人類對地下水資源需求量增大，地下水位不斷下降，取水井深不斷增加，地下水污染逐步顯現（圖4）。其中，農業面源污染、城市生活污水及工業固體廢物處置是造成地下水有機與無機污染的主要人為活動（Edmunds，2009），也是目前研究者重點關注的研究領域。近50年來，為了應對人口增長對糧食的需求，以地下水灌溉為前提的農業生產活動，如印度等國家為提高糧食產量提出的“綠色革命”，造成了地下水位的持續嚴重下降（Perrinetal．，2011）。在我國，單位耕地面積化肥及農藥用量分別為世界平均水平的2．8倍和3倍，大量化肥和農藥通過土壤滲透等方式污染地下水；部分地區長期利用污水灌溉，對農田及地下水環境構成危害，農業區地下水氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮超標和有機污染日益嚴重?。人口急劇增長和城市規模擴大使生活污水的排放量不斷增加，而廢污水處理設施建設相對滯后，大量廢污水未經處理或者未處理完全即排放到環境中，成為地下水污染的重災區?。我國大部分農村地區的生活垃圾仍處在隨意丟棄的階段，城市地區多處非正規垃圾填埋場幾乎沒有防滲措施，垃圾滲濾液嚴重威脅地下水環境安全。工業固體廢物的不當處置會造成滲漏污染地下水，石油化工行業勘探、開采及生產等活動顯著影響地下水水質，工業企業通過滲井、滲坑和裂隙排放、傾倒工業廢水，造成地下水污染。當前，我國相當部分地下水面臨嚴重污染，部分地區地下水污染程度仍在不斷加重?。當前及未來形勢下，人類需要識別地下水污染的來源，追蹤地下水污染物的遷移轉化行為，了解地下水污染物的消減機制，為地下水資源的再生及可持續利用提供支持。

3．1硝酸鹽污染

硝酸鹽是地下水中最為普遍的一類污染，主要與農業上施用氮肥等活動、垃圾集中處理、工業廢水排放、動物養殖等活動相關。不同來源的硝酸鹽顯示出不同的N、O同位素比值特征。因此，通過分析地下水中硝酸鹽的δ15N與δ18O值，可以判斷地下水中硝酸鹽污染的主要來源。結合水文地球化學數據，還可對硝酸鹽污染物的生物地球化學轉化過程進行評價。研究資料顯示，工業化肥的δ15N－NO3一般在－9．2‰～＋14．5‰之間，而動物糞肥的δ15N－NO3一般在10‰～20‰之間，且δ18O－NO3普遍低于15‰。Matitatos（2016）分析了希臘中部Asopos盆地24孔井水中硝酸鹽的同位素，結果表明，δ15N－NO3位于－9．2‰～＋14．5‰之間，平均5．4±1．2‰（n＝24）；δ18O－NO3位于－2．6‰～＋13．8‰之間，平均2．5±1．5‰（n＝24）。結合十項水文地球化學指標的分析（電導率，Mg2＋，Cl－，SO2－4，NO－3，TotalOrganicCarbon，K＋，As，SiO2andZn），Matitatos（2016）推斷Asopos盆地研究區地下水硝酸鹽污染主要來自城市和工業廢污水。地下水硝酸鹽的生物地球化學轉化過程，包括硝化作用與反硝化作用，從N、O的同位素比值變化上有所反映。好氧條件下的硝化過程中，14N發生富集而15N貧化，δ18O－NO3值介于＜－5‰到＋15‰之間。厭氧條件下，NH4＋迅速完成硝化反應，生成富集15N的硝酸鹽產物。地下水硝酸鹽的硝化速率受含水層巖石組成的影響，水稻田的灌溉補給和反硝化作用可顯著降低地下水硝酸鹽濃度（Chaeetal．，2009）。

3．2硫酸鹽污染

地下水中NO3－富集，會促進沉積巖含水層中的硫鐵礦發生氧化，進而使地下水硫酸鹽濃度升高。硫酸鹽是地下水中普遍存在的一類化合物，來源于多種人為源和自然源，包括土壤施用的農業化學品淋濾、酸雨、石灰巖含水層中硫化鐵礦物的氧化與溶解等。飲用水中硫酸鹽含量過高，還會影響到水的硬度和口感。不同來源的硫酸鹽δ34S和δ18O值表現不同，硫鐵礦氧化生成的硫酸鹽化合物具有δ34S和δ18O極度貧化的特征，而未遭受人為污染的深層水顯示出與前工業化時代降水一致的δ34S富集的特征。在區域尺度上多個含水層交界的地下水系統中，研究者利用硫酸鹽的δ34S和δ18O同位素指標作為硫酸鹽的物理過程和生物地球化學過程的指示物。為探究地下水中硫酸鹽的人為源與自然源（硫鐵礦氧化）組成關系，Moncaster等（2000）通過一個簡單的二維模型模擬了理想狀態下石灰巖含水層中硫酸鹽的不同來源關系（式1）。假設在這個理想系統中，硫酸鹽無轉化無沉淀，則：Cg·δ34S（SO4）g＝Ca·δ34S（SO4）a＋Cp·δ34S（SO4）p，（1）其中，C：濃度；δ34S（SO4）：硫酸鹽S同位素組成；g：地下水總硫酸鹽；a：人為源硫酸鹽；p：硫鐵礦氧化硫酸鹽；由于：Cg＝Ca＋Cp，則：δ34S（SO4）g＝（n）（δ34S（SO4）a）＋（1－n）（δ34S（SO4）p），其中，n＝人為源硫酸鹽的比例。利用上述模型，Moncaster等（2000）計算得到在LincolnshireLimestone含水層地下水約有66％～88％的硫酸鹽來自人為源（圖5），印證了當地淺層地下水主要是遭受污染的現代水的說法。

3．3微量有機污染

在我國，地下水有機污染研究起步較晚，但已在一些地區發生了嚴重的地下水有機污染事件，持續發展的高靈敏度和高選擇性分析測試技術使得地下水中的新型微量污染物得以不斷被檢出。當前，各類化學品通過工業廢水、礦山等點源污染和土地施用化肥、農藥等面源污染進入到地下水中，地下水的有機污染已引起越來越多的關注。地下水污染研究已從無機污染轉向有機污染，微量有機污染上升為地下水環境保護領域的首要問題。研究普遍認為，地下水中的有機污染與畜牧養殖、農業化肥與農藥使用等人類活動相關。進入到地下水中的污染物在下滲過程中會通過土壤吸附、生物降解、稀釋等自然作用消減，但一些污染物也有可能在地下水中富集，或生成更頑固的中間產物。此外，污水處理廠排放的廢水及地下水污水回灌也給地下水系統帶來大量有機污染。相較城市建設的進程，很多污水處理設施的建設明顯落后，部分未達標處理的廢污水排入地下水，造成地下水有機污染加重。圖6總結了地下水中有機污染的主要來源與遷移途徑?？梢钥吹?，地下水系統面臨來自人類活動的多重污染。地下水中的微量有機污染物的含量及遷移轉化等行為，與化合物的水溶解度S、辛醇－水分配系數logKow、有機碳－水分配系數logKoc等物理化學特征密切相關。水溶解度高、logKow高的化合物傾向在地下水中富集，如2環、3環和4環多環芳烴（logKow＜5）相較5環和6環（logKow＞6）多環芳烴在地下水中的檢出率明顯較高。此外，含水層的地質條件、水文地球化學特征也是影響地下水中微量有機污染物富集的關鍵因素。非承壓含水層及地下水滯留時間短的含水層，如卡斯特含水層和淺層沖擊含水層，通常微量有機污染物的含量較高。硝酸鹽、硫酸鹽是地下水人為污染的重要指標，人為活動的影響較多的地方大部分顯示出地下水中NO3－、SO42－離子濃度較高的特征，NO3－、SO42－離子濃度結合δ15N－NO3、δ18O－NO3和δ34S－SO4、δ18O－SO4同位素特征分析，可進一步識別出地下水中不同有機污染物的來源及貢獻。應用水文地球化學分析與穩定同位素特征相結合的手段，探尋地下水有機污染物的來源及轉化，在有工廠污水排放、畜禽養殖、污水回灌等多種人類活動混合的復雜區域，顯得更為有效。GuoHuamingetal．（2001）選擇我國南陽油田作為研究區，根據近似地下水流線方向地下水中總油質量濃度和水化學分析結果，發現有機物污染嚴重的地方地下水總油質量濃度就高。由于硫酸鹽與總油質量濃度之間的變化關系明顯，作者認為硫酸鹽可作為地下水有機污染的地球化學標志物。Estevezetal．（2016）對位于西班牙某高爾夫球場地下水中的微量有機污染物進行了分析，包括一些優先控制的微量有機污染物（多環芳烴、有機氯農藥等）以及典型新型持久性有機污染物（藥物）的含量情況，同時分析了地下水中δ15N－NO3、δ18O－NO3和δ34S－SO4、δ18O－SO4同位素。作者發現污染物的含量與地下水的水文地質條件、穩定同位素特征之間均存在明顯的相關關系。位于補給區域的井水中污染物含量以及δ15N－NO3同位素指標均處于較低水平；而用于灌溉的再生水中的硝酸鹽、六氯苯、毒死蜱等有機污染物濃度δ15N－NO3、δ34S－SO4同位素明顯較高。因此，在研究地下水中的有機污染物時，可以根據研究區的水文地質特征及穩定同位素特征選擇適合的監測井。Sassineetal．（2015）首次使用三嗪類農藥（阿特拉津、西瑪津及其降解產物）作為農業活動污染的指示物，結合Na＋、K＋、Cl－、NO32－等水文地球化學指標，及δ18O、δD、87Sr／86Sr等同位素特征分析，對法國某地淺層沖擊含水層的補給水源進行了識別。經主成分分析證實，這種多參數研究手段可以應用于較大尺度上地下水補給的來源以及地下水質量的管理研究。

4地下水資源管理

位于多個地區交界的含水層地下水資源管理需要精確而又詳細的含水層邊界與補給水源資料，對于地熱資源這種十分寶貴的綜合性礦產資源尤其如此。Pannonian盆地是歐洲最大的內陸盆地，橫跨匈牙利、羅馬尼亞、塞爾維亞等八個國家和地區，隨著各國對地下水資源的需求不斷加大，建立一個共同的地下水與地熱資源的管理方案十分必要。借助于Cl－、NO3－、NO2－、SO42－等離子及元素分析，以及δ18O、δ2H和3H、14C同位素分析，Szocsetal．（2013）嘗試對斯洛文尼亞東北－匈牙利西南部的跨界含水層進行描述。作者發現在斯洛文尼亞與匈牙利之間的地熱資源確實存在跨界傳輸，兩側的地下水均為Na－HCO3型、中度礦化，補給水源均來自大氣降水，地下水從斯洛文尼亞流向匈牙利方向。在Lendava－Szolnok附近的含水層地下水類型雖然接近，卻相對破碎且沒有傳輸關系（圖7）。通過14C測年監測，斯洛文尼亞一側的地下水存在年代更古老的水源補給。作者認為地下水的地球化學組分變化可以提示補給路徑與水源的變化，δ18O、δ2H、δ13C等同位素的監測可以幫助獲知地熱資源的傳輸機制，這些信息對于地下水資源的適度開采和科學管理十分重要。在澳大利亞的LatrobeValley，煤礦開采、頁巖氣開采、農業活動、居民生活用水等對地下水資源需求巨大，近30年來地下水位下降嚴重。為探討含水層之間的水力聯系以及了解地下水滯留時間，評價LatrobeValley地區地下水資源的可持續性，Hofmannetal．（2013）分析了地下水中的水文地球化學指標，包括Ca2＋、K＋、Mg2＋、Cl－等，以及穩定同位素信息，δ18O、δ2H等，采用3H、14C同位素測定地下水的年齡，建立了地下水在不同含水層之間運移與交換的概念模型。研究區煤礦和頁巖氣開采使地下水流向發生了改變，不同含水層之間的主要離子、穩定同位素特征、87Sr／86Sr等特征均比較接近，但14C的分布不一致，說明各含水層在水平和垂向上都發生了混合，不可再生的古地下水向第三紀到第四紀含水層作出了補給。為保障當地地下水資源的再生能力和可持續利用，必須對煤礦和頁巖氣開采采取規范和限制措施。同樣，Warneretal．（2013）研究了美國Fayetteville地區非常規天然氣開采對地下水資源的影響，利用多個地球化學指標、CH4及其C同位素δ13C－CH4，以及其他多種同位素特征的分析結果，并未得到淺層地下水質量退化與天然氣開采存在相關關系的結論。上述研究結果有助于解決競爭性用水的問題，為區域性地下水資源管理提供支持，而這樣的結論單純通過地下水位分析是不能得到的。

5討論

5．1地下水水質評價

地下水資源作為干旱半干旱地區人們生活、生產活動的主要水源，在水質和水量上都受到來自人口增長和氣候變化的威脅。隨著人口增長及糧食產量提高，地下水資源的需求量不斷增加，多個地區地下水超采嚴重，地下水位持續下降。各類工業廢水、礦山開采產生的固體廢物以及油氣開采等活動中的大量深井，不但使各類有機和無機污染物源源不斷的進入地下水，還從水文地質環境上改變了地下水的流向及匯流路徑，地下水水質退化趨勢明顯。應用水文地球化學方法與環境同位素方法結合研究地下水系統，不僅可以識別地下水的水化學特征、水化學成分及水質的演化過程，還可以追溯污染物的來源，區分自然源和人為源的特征，描繪跨界含水層間的源匯關系，為地下水資源的合理開發和利用提供科學依據。當前，地下水水質評價仍以硝酸鹽、鐵、錳等無機指標為主，我國至今仍沿用的《地下水質量標準GB／T14848－93》，由原國家環?？偩钟?994年，地下水質量評價體系共包含39項指標，其中的微量有機污染物指標僅有六六六和滴滴涕2項。然而地下水的有機污染一直存在，且隨著工業化發展有不斷加重的趨勢。日益先進的檢測技術使得更多微量有機污染物被檢出，地下水微量有機污染的研究進入蓬勃發展的階段。2005年，國土資源部啟動全國地下水污染調查評價工作，地下水微量有機污染物調查指標大幅增加至39項，包括鹵代烴15項，氯代苯5項，單環芳烴8項，有機氯農藥11項，其中檢出36項。隨著城市化進程的加快，工業污染和農業污染大幅增加，大量未被列入地下水質量監控的新型微量有機污染物進入到地下水環境中，對生態環境和人體健康造成潛在威脅。今后，水文地球化學與同位素相結合的分析手段將在地下水中微量有機污染物的來源、遷移和轉化研究中發揮重要作用，為完善地下水質量評價體系提供支撐。此外，污染物在進入到地下水環境的過程中會經歷物理、化學、生物等過程，發生吸附、稀釋、降解及轉化，一部分生成更為頑固的中間產物。目前，對地下水微量有機污染的中間產物的研究還未展開，在今后應考慮加大研究力度。

5．2地下水資源管理

地下水資源管理是在充分了解地下水資源和開發利用狀況及動態的前提下，運用行政、法律、經濟、技術等手段，對地下水開發、利用和保護實施組織、協調、監督，實現地下水資源可持續利用和生態環境的有效保護（WenDongguang，2002）。水文地球化學方法在了解地下水的水化學特征、查明地下水的補給、徑流與排泄以及闡明地下水成因及資源的性質上卓有成效，環境同位素技術在研究地下水補給和可更新性、追蹤地下水的污染方面，是當前國內外較為新穎的方法之一。將水文地球化學方法與同位素方法結合，研究者能夠把大氣水－地表水－地下水視為統一的“系統”，進而定量研究其轉化關系，為地下水資源管理提供科學支撐。目前許多國家已將水文地球化學方法與同位素方法列為地下水資源調查中的常規方法。水文地球化學指標除了測定地下水中常規的離子，即K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、HCO3－、Cl－、NO3－、SO42－及總溶解固體TDS等外，還包括Fe2＋、Mn2＋、F－、CO32－等離子，根據含水層情況而定。同位素指標方面，應用氫氧穩定同位素確定地下水的起源與形成條件，應用氘、14C測定地下水年齡，追蹤地下水運動，確定含水層參數，應用34S研究地下水中硫酸鹽的來源，分析地下水的遷移過程，應用11B／10B研究鹵水成因等方面都有重要進展。地下水資源的保護目標，不僅包括水質，使其不受人類社會經濟活動的污染，還要保護水量的可持續利用。新時期的地下水資源保護應把提高地下水資源保障能力、改善人民群眾的飲水質量和生存環境質量、保護生態、減輕或避免地下水不合理利用產生的地質災害等放在重要位置，實現從重開發、輕保護到保護與開發利用并重的戰略轉變，加強水源保護，減少人為水災，促進人水和諧。

6結論

地下水資源是人類十分寶貴的戰略資源，地下水資源的更新和可持續利用是關系到國計民生的重大問題。為科學解決這一問題，必須要加強對地下水系統特征的認識。從國內外現有研究成果來看，水文地球化學方法結合同位素方法是認識地下水資源屬性、劃分地下水系統的有效方法。大量研究工作表明，人類活動已成為控制某些地區地下水環境演化的主導力量，地下水的水質及水資源量都與人類的活動強度直接相關。地下水污染研究已從無機污染轉向有機污染，微量有機污染上升為地下水環境保護領域的首要問題。應用水文地球化學方法與同位素方法結合，能夠準確地描述描述地下水系統中各類污染物的來源、徑流及排泄，能夠科學地認識地球系統的自然行為與人類擾動的影響，在更廣闊的視野和可持續發展的戰略思想上去發展水文地質學科。

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第6篇：化學污染的來源范文

關鍵詞：土壤；鎘；污染；修復技術

1 引言

土地是人類生存和發展的主要資本和物質基礎，為人類生存和發展提供了重要的物質和數量基礎。隨著工農業的迅速發展，人類把帶有大量有毒有害的物質排入到環境中。這在相當多的領域造成了大量的土壤污染，土壤環境污染的問題越來越嚴重。

2 國內外土壤鎘污染狀況

鎘是生物生長和發育過程中的非必需元素，它也是自然界中最有害的重金屬之一，它在土壤中與Hg、As、Cr和Pb一起稱為“五毒元素”[1，2]。Cd在自然環境中分布極廣，地殼中的平均含量為0.2 mg/kg，廣泛存在于巖石、沉積物及土壤中[3]。近年來，由于在環境中Cd的含量增加，在許多國家中已經廣泛關注，由于這些國家對食品中重金屬的安全性的普遍了解，已經為農田土壤作物制定了一套嚴格的標準見表1[4]。

在我國土壤重金屬污染事件頻繁發生，土壤Cd污染狀況也一直較為嚴重。例如2013 年5月“鎘大米”事件、2014年廣西大新縣重金屬污染事件等[5]。土壤重金屬污染問題威脅到人民群眾“舌尖上的安全”，成為全社關注的焦點。據不完全統計，我國農田重金屬鎘污染面積已達2萬hm2，年產量鎘含量超標的農產品達14.6億kg，且有日益加重的趨勢[6]。2014年4月17日環境保護部和國土資源部聯合的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示，全國土壤重金屬的超標率為16.1%的重金屬，西南、中南地區土壤重金屬鎘、汞、砷、鉛4種無機污染含量的范圍從西北到東南，從東北到西南方增加。在所有污染物中，鎘的超標率最高，占7.0%，是我國耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一[7]。依據《土壤環境質量標準》（GB15618-1995）中規定A適用于一般農田、蔬菜地、茶園、果園、牧場等土壤中Cd的質量標準應在0.3～0.6 mg/kg范圍內，但是我國有些地區土壤中的Cd含量超標，Cd污染土壤狀況比較嚴峻[8]。我國部分地區污染農田土壤和農作物鎘含量見表2[9]。

3 土壤中鎘的來源

土壤中的Cd主要有天然來源和人為來源兩種[10]。天然來源主要是指含Cd的礦物或巖石通過長期風化釋放到土壤中，這構成了土壤中Cd的背景值。土壤中鎘在不同地區的背景值差異很大，世界范圍內土壤中鎘的背景值含量為0.01～2.0 mg/kg，平均水平約為0.35 mg/kg[7]。我國土壤中Cd的背景值低于世界平均值，約為0.097 mg/kg[11]。

人為來源較為廣泛，包括采礦、選礦、有色金屬冶煉、電鍍、合金制造、含鎘蓄電池生產等行業的生產，以及污水、污泥、大氣沉降、農藥化肥固體廢棄物等，預計排放的鎘（Cd）約有82%～94%進入到了土壤[12，13]。眾多研究關注了土壤鎘污染的人為來源[14]，陳懷滿，鄭春榮等學者研究表明我國因污灌受到污染的耕地約占總污灌面積的45%，其中以Cd和Hg的污染尤為嚴重；王初，邵莉等研究發現受交通尾氣和污染物排放影響，公路沿線農田土壤重金屬污染呈現距離公路越近的地方污染越嚴重的規律，交通對土壤環境的影響距離從幾十米到數百米不等[15～17]；顏世紅等通過對礦區土壤中重金屬鎘來源的研究發現礦區附近土壤主要受礦石挖掘與加工產生大量的粉塵、污水、廢氣、固體廢棄物排放鎘污染影響[13，14，18]。

4 土壤中鎘的危害

對于植物，其會抑制植物的光合作用以及植物的酶活性等。植物的光合作用降低使得植物對養分和水分的吸收受到阻礙，導致植物的營養代謝失調，使得植物生長和產量降低。

對于動物和人類，鎘元素通過食物鏈進入人和動物體內富集。鎘元素的吸收對人體骨骼、腎、肝、免疫系統和生殖系統具有毒害作用，會引發骨痛、糖尿病、肺氣腫以及高血壓等病癥，嚴重的會引發癌癥等疾病[19]。聯合國環境規劃署（UNEP）也將鎘列為12種具有全球性的危險物質中的首位危險物質[20]（圖1）。

5 土壤鎘污染修復技術研究現狀

土壤中鎘污染危害的嚴重性及解決的迫切性在國內外被廣泛的研究[21]。土壤修復是指使用能讓土壤中的污染物轉移、吸收、降解和轉化的物理，化學和生物等的修復方法，將其濃度降低到可接受水平，或將有毒和有害的污染物轉化為無害的物質[22]。目前，對含重金屬土壤的修復技術主要有物理、化學、電動法、生物和農業生態修復等技術[21]。

5.1 物理修復

土壤物理修復通常用于鎘污染的修復。如客土法、換土法、翻土法等。通過加入凈土，除去舊土和深土，以便減少土壤鎘污染。Wang等進行了土壤深度改良實驗，使白菜鎘的平均濃度降低了50%～80%[23]。目前，這種方法的應用已經在英國、美國、荷蘭和日本實現。但是成本高，易于二次污染和降低土壤肥力，難以廣泛推廣[24]。鎘污染土壤的物理修復方法簡單和快速，但它不能真正從土壤中清除鎘污染。這種方法有潛在的危險，此種方法需要大量的資金，人力和物質資源，不適合大規模鎘污染的土壤治理。

5.2 化學修復

化學修復是指在污染土壤中使用化學改性劑將重金屬進行固定轉換、溶解抽提和提取分離，減少污染土壤中的重金屬，改變土壤環境條件。化學固定、淋洗和提取是對土壤鎘污染進行化學修復最常見的方法[25]。例如，硅肥、鈣鎂磷肥、石灰和骨炭粉可以不同程度地抑制玉米對鎘的吸收[26]。

較為常用的鎘污染修復化學材料有堿性改良劑（石灰、鈣鎂磷肥等）、黏土礦物（沸石、海泡石等）、拮抗物質（硫酸鋅、稀土鑭等）和有機質（泥炭、有機堆肥等）[25，27]；除此之外，一些金屬螯合劑和表面活性清洗劑目前也逐漸應用于鎘污染土壤修復[28]?；瘜W修復的治理效果和費用都適中，且簡單易行，但它沒有起到真正意義上去除鎘污染的作用，只是改變了土壤中鎘存在的形態，可能由于土壤環境的變化，有可能再次活化，造成二次污染危險。此外，化學方法也可能導致化合物造成的微量元素損失和造成土壤的復合污染，而不能作為一種永久的修復措施。

5.3 電動修復

電動修復是一個多學科的研究領域，其原理是將電極插入污染土壤和適當大小的DC，發生土孔隙水和帶電離子遷移，土壤污染物在外電場作用下取向并積聚在電極附近，電極進行常規處理，從而清潔土壤[21，29]。Apostlols G等探討了添加十二烷基硫酸鈉和天然表面活性劑腐殖酸對動電修復污染土壤修復的影響，得出的結果表明，兩種試劑可以促進修復過程中鎘污染的去除[30]。電動修復是通過向污染土壤的兩側施加直流電壓以從污染的土壤中去除重金屬，使得土壤中的污染物在電場的作用下在電極的兩端富集。該技術已應用于Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、Ni等重金屬污染土壤修復[25]。該技術具有采用的化學試劑少、消耗低，修復完善的優點，是具有良好發展前景綠色修復技術。但是受影響的因素比較多，例如土壤的類型、電流的大小、電極材料和結構等，會在一定程度上影響修復的效率和速度。

5.4 生物修復

生物修復是指利用生物的某些特征，來吸收、降解、轉化、抑制和改善重金屬污染。鎘污染土壤的生物修復一般分為動物修復、植物修復和微生物修復三種類型[31]。

5.4.1 動物修復

動物修復是利用土壤中的一些低等動物，如蚯蚓和嚙齒動物，可以吸收土壤中的重金屬，并在一定程度上減少污染土壤中重金屬的比例。這項技術達到了重金屬污染土壤的游鐨薷吹哪康摹8夢廴拘薷醇際躚芯咳勻瘓窒抻謔笛槭醫錐[32]。敬佩等通過重金屬污染土壤接種蚯蚓發現：蚯蚓具有很強的富集能力，富集量與蚯蚓培養時間成正比[33]。但由于動物生長環境等因素的影響，修復效率一般，并不是理想的修復技術。

5.4.2 微生物修復

微生物修復是指許多微生物與重金屬具有很強的親合性，對重金屬進行吸收、沉淀、氧化還原作用，可以降低土壤中重金屬的毒性[25，34]。許多學者研究發現這項修復技術主要通過改變土壤中重金屬離子的活性，微生物細胞吸附富集和促進超富集植物對重金屬的吸收。微生物修復作為綠色環保的修復技術，引起了國內外相關研究機構的極大關注，具有廣泛的應用前景，但修復見效速度慢、修復效果不穩定等，使得大部分微生物修復技術還局限在科研和實驗室階段，能應用到的實例很少。

5.4.3 植物修復

植物修復是指利用植物吸收、吸取、分解、轉化，或固定土壤、沉積物、污泥、地表、地下水中有毒有害污染物的技術的總稱[35]。植物修復技術是由Chaney R.L在1983年首先提出[25]。植物修復主要包括植物的提取、揮發、降解、根濾和根際微生物降解。植物修復涉及使用超累植物的特性來修復重金屬污染的土壤是最廣泛使用的。超積累植物的概念首先由Brooks等在1977 年首先提出，目前文獻報道的超積累植物有近20科、500種，其中十字花科、禾本科居多，主要集中于庭芥屬、蕓苔屬及遏藍菜屬[36，37]，人們更常見的超積累植物[38～44]見表3。

印度芥菜吸收200 mg/kg的鎘，當黃化現象出現時，鎘富集達52倍；英國的高山屬類，可以吸收高濃度的鎘[45]。生物修復的優點是更簡單的實施，更少的投資和更少的對環境的損害。缺點是治療效果不明顯，治療時間太長，效果太慢。

5.5 農業生態修復

農業生態恢復措施是指根據當地條件選擇農業管理系統，減少重金屬危害，包括農藝修復措施和生態恢復措施。農藝修復措施通常通過改變作物系統，通過植物物種的間作、輪作，或通過向鎘污染的土壤中添加有機肥料以形成游離形式的有機絡合物，從而減少土壤中鎘含量的目的，實現鎘在土壤中的遷移，吸收和降解[46，47]。在我國，有許多關于生態修復措施的研究。一般來說，是通過調整土壤含水量等生態因子來控制污染物的環境介質[48]。農業生態恢復措施不僅能保持土壤肥力，而且能促進自然生態循環和系統協調的運行。它易于操作和低成本，但是存在許多缺點，如修復時間長緩慢的效果。

6 展望

國內外在土壤Cd污染修復技術研究取得了一些進步，但是我國的土壤Cd污染面積仍有增加的趨勢，切實有效的污染修復技術亟待開展。物理修復、化學修復、電動法修復方法投資昂貴，所需設備復雜。生物修復中的植物修復技術因其保護環境，經濟性和有效性而受到高度推崇。但是，植物修復技術仍有一些缺點，如植物在Cd污染脅迫下，經常生長緩慢，生物量低，而且經常受到競爭性雜草的威脅。如果能將現代分子生物學方法相關的富集基因的分離和分子克隆應用到植物修復技術上，產生大量適用于Cd污染土壤的恢復轉基因植物，這對于土壤Cd污染的研究具有深遠的意義。此外，應進一步研究修復過程中的影響因素，尋找土壤Cd污染的來源，從污染源頭、污染特征、污染程度等方面進行治理；在已有的修復方法中，總結經驗，開發新技術；每一個修復技術都有優缺點，在土壤Cd污染中注重多項技術聯合修復土壤鎘污染的研究。

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Present Situation and Prospect of Soil Cadmium Pollution and

Remediation Technology at Home and Abroad

Wang Weiwei1，2，3，Lin Qing1，2，3

（1.Key Laboratory of Environmental Change and Resource Utilization of Ministry of Education，

Guangxi Normal University， Nanning，Guangxi 530001，China；

2.College of Geography Science and Planning， Guangxi Normal University， Nanning，Guangxi 530001，China；

3.Guangxi Key Laboratory of Surface Processes and Intelligent Simulation， Guangxi Normal University，

Nanning，Guangxi 530001， China）

第7篇：化學污染的來源范文

一、充分挖掘化學教材中的環保素材，對學生進行環保教育，培養其環保意識

化學教材中有著豐富的環境保護素材，只要我們老師能充分挖掘，就不難發現對學生進行環保教育的有效案例。如在第一章《開啟化學之門》中介紹燃燒含硫火柴的實驗時，就可以向學生強調二氧化硫是一種大氣污染物，它是形成酸雨的主要物質之一?？諝庵卸趸虻?0%來源于工業燃煤，12%來源于工業燃油，其余來源于生活燃煤。它既可以直接危害人體健康，又可以導致水質酸化形成酸雨，使農作物、森林、草原枯死，腐蝕建筑物和文物，使魚類絕跡。1952年的“倫敦煙霧事件，因為二氧化硫的污染而導致4天死亡4000人，后來的3個月中又有8000人死亡”。通過這一重大污染悲劇，使學生認識到二氧化硫是污染大氣的有害氣體之一。最后讓學生討論，如何減少和防治二氧化硫的污染。這樣既增強了學生的環保意識，又調動了學生學習的積極性，加深了學生對無硫火柴知識的理解。除此以外，我們應充分挖掘教材中的環保知識，采取滲透和擴展的方式不失時機地向學生介紹環保知識，結合第二章“空氣的成分、二氧化碳、水資源”、第四章“化石燃料”、第五章鋼鐵的冶煉以及第九章酸雨的形成等介紹大氣污染、溫室效應、水污染等環境問題。在學生剛開始接觸化學時，就抓住契機對其進行環境保護教育，有利于培養學生良好的環保意識，為其終身發展奠定基礎。

二、完善實驗教學設計，努力通過對比實驗，對學生進行環保教育，培養其環保意識

化學是以實驗為基礎的自然科學，化學實驗的重要性不必多提?；瘜W教師在實驗教學中不僅要培養學生的實驗技能、實驗方法，更要聯系生活實際，與環保相結合，力求通過完善的實驗教學設計，來培養學生環保意識。例如指導學生在實驗室中模擬煉鐵時，實驗教學設計中就可以增加一氧化碳氣體造成人體中毒的經典案例介紹，并對整套實驗裝置有無尾氣處理進行對比分析，從而得出“務必加上尾氣處理裝置，防止沒反應的一氧化碳氣體直接排出污染空氣造成安全事故”這一結論。進而有效拓展，在做有毒有害氣體或其他物質的實驗時，務必進行尾氣或廢棄物處理，防止污染環境。這樣，對學生進行生動的環保教育，培養他們的環保意識。

化學實驗教學中還要不斷改進化學實驗，提倡微型實驗。在微型實驗中，由于反應過程中反應物和生成物的量都很少，產生的有害物質對環境造成的污染可降低到最低程度。微型實驗充分體現了綠色化學中的減量原則（即減少藥品用量、減少“三廢”的排放量）。因此，組織學生進行微型實驗儀器的制作、環保實驗、實驗的無害化研究活動是非常有意義的。如徐州師范大學化學系王錦化高級實驗師改進研制的《氨噴泉微型實驗》，“以2mL圓底燒瓶代替500mL圓底燒瓶進行實驗，將氨氣的用量降為常規實驗的1/250”，就能取得鮮明的實驗效果。

三、通過社會實踐活動，使學生親臨污染現場，親身感受污染的危害，認識環保的重要性與緊迫性，增強其環保意識

社會實踐活動作為化學教學的有機組成部分，在培養學生的環保意識方面更具有親臨性和感染性。例如組織學生觀看有關環境污染的圖片或視頻，組織學生到附近典型的污染工廠參觀考察，調查污染工廠附近百姓的生活情況與身體健康情況，讓學生親身感受環境污染所產生的危害，從而認識環保的重要性與緊迫性，增強其環保意識。當筆者從新聞中獲悉附近一造紙廠亂排污水造成河水污染，使下游百姓所養魚苗大面積遭殃后，立即組織學生前往調查分析。當學生看到漂浮在水面上成片的死魚時，有的落下了眼淚。有的學生當場表示，今后在日常生活中，切實牢記環保使命，從自身做起，從小事做起，把平時所學化學知識用到實處，為環境保護作出自己應有的貢獻。這樣，把被動的說教一下子變成了學生主動的行動，讓筆者喜出望外。

四、利用考試的導向作用及教育功能，培養學生的環保意識

考試作為當前一種重要的人才選拔和教學評價手段，對教學具有“指揮棒”的作用。多年來，化學與環境保護問題都是全國各地中考命題的熱點問題。此類試題大多都是聯系生活實際，創設情景，考查學生環保常識，如綠色奧運、綠箱子環保計劃、節能減排、水質污染等等，充分發揮試題的教育功能，使學生認識到保護環境是關系到人類生存、社會發展的根本性問題，從而自覺地養成良好的保護環境的生活習慣，努力與自然和諧相處。作為化學老師，在平時的練習設計或測驗中，也要有意識地涉及環境保護考題。如就關于在全國所有超市實行塑料袋有償使用的通知，要求學生談談對此項措施的看法，讓學生參與對環保熱點問題的討論，時刻關注環保，培養學生的環保意識。

第8篇：化學污染的來源范文

[關鍵詞] 綠色化學 環境污染 微型實驗 實驗廢棄物 社會調查

初中化學是任何一名初中生初次接觸化學知識教育的自然學科。在中學化學課標中也明確指出：“義務教育階段的化學課程，可以幫助學生理解化學對社會發展的作用，能從化學的視角去認識科學、技術、社會和生活方面的有關問題，了解化學制品對人類健康的影響，懂得運用化學知識和方法去治理環境污染，合理地開發和利用化學資源；增強學生對自然和社會的責任感；使學生在面臨與化學有關的社會問題的挑戰時，能做出更理智、更科學的決策?！?/p>

化學是一門基礎的自然科學，給人類社會帶來了巨大的財富，推動了人類文明的大發展。例如，化學為工業發展提供了更多的原材料和動力；為農業生產提供了高效的農藥和化肥；為人類戰勝疾病提供了藥物等等。當然，化學也給人類社會帶來了一定的危害。例如：近代出現的溫室效應、臭氧空洞、酸雨、大氣污染、白色污染、光化學煙霧等等，這些全球性的污染問題給人類的生命健康帶來巨大的侵害。因此，在初中化學課堂教學中進行綠色化學概念的教育是當代社會發展的必然趨勢。

綠色化學又稱環境無害化學、清潔化學，是利用化學的技術與方法來降低或消除化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生，使所設計的化學產品或過程更加環境友好，是一門從源頭上阻止污染的化學。如何在初中中學化學課堂教學中自然和諧、生動地講述“綠色化學”知識，使學生了解和接受綠色化學理念，增強綠色化學和環境保護意識，是我們當代初中化學教師教育工作者面臨的一個重要課題。以下是本人在課堂教學中，逐步實施的教育學生有關綠色化學概念的過程。

1.通過化學教材進行綠色化學教育

在遵循《課標》要求的前提下，滬教版化學教材以學習相關物質的性質及用途為重點，適當向外延伸，向學生簡單介紹影響人類生存環境的相關知識，使學生在初中階段就對自己所處的處境有一個比較清楚的認識。例如在學習《由多種物質組成的空氣》時，加入了“空氣污染”的相關知識，讓學生知道我國目前主要的大氣污染物有哪些、污染物的主要來源、如何進行防治等。再如學習《自然界中的水》時，加入了“水體污染”的相關知識。讓學生了解“赤潮”和“水華”現象及其產生的原因，同時也介紹了“水體污染”的來源、危害和防治方法等，并教會學生凈水的方法。這樣的例子還有許多，在課堂教學中介紹環保知識，讓學生既認識環境污染的重要性，又認識環境改造的可能性。從而提高學生學習化學的積極性，并立志為改造環境而刻苦學習化學知識。

2.通過化學實驗進行綠色化學教育

化學實驗教學不僅可以使學生觀察到用語言難以表達清楚的清晰的實驗現象，增強直觀的感性認識，而且能培養學生觀察、描述、分析問題和解決問題的能力。但實驗必定會涉及到有害、有毒的物質，從某種意義上講學校中環境污染主要來源于化學實驗。課堂教學過程中要嚴格規范實驗操作，盡可能減小污染。因此，化學實驗教學中要力求利用最少的實驗藥品，獲得最佳的實驗效果，最大限度的減少廢棄物，創新改進實驗，減少環境污染。在分組實驗教學中，用綠色化學的思想來指導，更能有效地防止污染。主要通過以下步驟實施：（1）發展微型實驗；（2）改進實驗及儀器裝置；（3）正確處理化學實驗的廢棄物。

2.1設計微型實驗，使藥品劑量最小化，最大限度減少污染源

微型實驗是指用微小量的化學試劑在微型化學儀器裝置中進行的化學實驗。其主要特點有：實驗儀器小、操作簡便、安全系數高、所需時間短、攜帶方便、現象明顯、反應容易發生、藥品用量小，實驗成本低等。目前的初中新課程把科學探究作為培養學生創新精神和實踐能力的重要環節,微型實驗是學生進行科學探究的有效工具。因此，用綠色化學的新理念對化學實驗進行微型化，發展微型化學實驗，利用微型儀器、盡可能少的試劑進行實驗，能減少中間生成物的轉移過程和試劑在器皿中的附著量，從而減少實驗中的“三廢”，真正做到“零排放”。

2.2改進實驗及儀器裝置

在化學實驗時，總伴隨著一些氣體、液體或固體物質的生成,而這些產物中有許多是有毒或有害物質,會造成一定的環境污染。在不影響實驗結果、觀察效果的前提下，改進實驗內容及儀器裝置,或變化實驗程序,從而盡量減少化學試劑和實驗產物對環境的污染。在現行化學教材中，有些實驗指明了藥品濃度，有些實驗沒有指明藥品濃度，對許多涉及藥品濃度的實驗探索和改進，既節約了藥品保證實驗效果，又減少了環境污染

2.3妥善處理實驗廢棄物，減少對環境的污染

在化學實驗中，培養學生良好實驗習慣的同時，也要培養學生不隨意丟棄實驗殘留物，不隨意排放實驗尾氣，不隨意傾倒實驗廢液。正確處理實驗“三廢”，避免將學校實驗室變成污染源，讓學生在動手實驗的同時培養環境保護意識和社會責任感。例如：在燃燒紅磷的實驗時，由于產生的五氧化二磷對人體有害，可以在密閉的裝置中進行或在通風櫥中進行，避免對人體的傷害。

在分組化學實驗時，對于用剩的藥品要放到指定的容器中，不要隨意丟棄，更不能帶出實驗室；對于實驗時產生的尾氣、液體或固體物質，也要進行相應的處理，不要隨意丟棄。有毒的尾氣或造成大氣污染的尾氣，可以用氣囊收集起來備用或用能與之反應的溶液將其吸收，以防止污染空氣；固體或液體物質都應回收處理，不能直接倒入垃圾筐或倒入下水道。否則，不僅會造成資源浪費，而且還會污染環境及地下水。平時教學過程中，應加強這方面的教育，使學生養成良好的實驗習慣。

3.聯系實際進行綠色化學教育形式

化學是一門實踐性很強的科學，學習化學知識應該緊密結合實際，真正做到“理論聯系實際”，做到“學以致用”。通過聯系生活實際，進行綠色化學教育有以下3種方式。

3.1轉題講座。對教材中講的少而對環保具有重大意義的內容，可以專題講座的形式向學生介紹，如針對有的學生認為環境污染主要是由于工業生產造成的，與自身沒有太大的關系?？膳e辦〈〈家庭生活與環保污染〉〉講座，實際研究表明：家庭污染占百分之五九。據有關專家統計，一個人一天平均要制造0.9kg垃圾，5個不可降解的塑料袋，2--3個一次性飯盒；一個人因洗發、洗澡、洗衣服等等一天平均制造200升廢水在污染著河流、大海和土壤?？梢姯h境保護不止是國家、環保部門的事，每個人都應從家庭污染出發保護環境。通過這些信息的介紹，使學生感到自身在制造污染破壞環境，都多么可怕又多么可悲，要從自身做起，節約用水、少使用一次性餐具、少用化學用品，減少污染保護環境而改變生活習慣。

3.2課外實驗。積極利用課外實驗配合課堂教學，開展環保教育。"河水、雨水酸堿性的檢測"、"干電池的收回河利用"等，讓學生在實驗過程中既鍛煉動手能力又強化環保意識。

第9篇：化學污染的來源范文

一、在熱力學基礎中滲透環境教育

熱力學是自然科學中的一個重要分支學科，它是研究化學反應過程中能量相互轉換規律的科學。在生產和科學研究中，我們經常會遇到這樣一些問題：一個化學反應能否進行，反應進行的最佳條件是什么？化學反應是放熱還是吸熱，完成一個化學反應我們需要提供或者得到多少能量？解決這些問題的理論基礎就是熱力學。熱力學內容，與環境問題有著直接聯系?；瘜W反應和能量之間有著重要的內在聯系。熱力學正是研究它們之間的關系。化學反應常常伴隨著能量的變化。無論是人類已經大量利用的能源還是新開發的能源，大多都是依靠它們進行化學反應來獲得能量。人類的文明始于火的使用，燃燒是人類最早的化學實踐之一。燃燒把化學與能源緊密地聯系在一起。人類巧妙地利用化學變化過程中所伴隨的能量變化，創造出豐富多彩的物質文明。同時燃料的燃燒也帶來了一系列的環境問題，如大氣污染、溫室效應。人們必須掌握化學反應中的熱量變化規律，從根本上解決能源問題。能源與清潔生產是當今社會的熱門話題，而在這部分內容中蘊含著大量的相關知識。人們對能源進行了分類：可再生能源和不可再生能源、清潔型能源和污染型能源等。例如，水力能、太陽能、核能等都是清潔型能源而且是可再生能源，煤炭和石油污染型能源是不可再生能源。目前，能源問題主要有兩個方面，一是能源短缺的資源問題，另一個是能源造成的環境污染問題。在這部分內容中，可以向學生大力倡導使用清潔源及可再生資源，開發研制新能源，向學生提出可持續發展的方向。

再如：在介紹熱力學第二定律，學習概念、原理時，可以將抽象理論與社會發展相聯系。比如，有位科學家將對熵的性質的理解上升到哲學層面，將自然科學與社會科學有機融為一體。熵代表的就是系統的混亂度，往往系統都是向著混亂度增大的方向移動。如果從哲學的角度分析，熵不僅向著無組織性滑去，在某些條件下熵本身會成為有序的根源，所以有序來源于混沌。如人類社會的發展經歷著由簡單到復雜的變化，于是，人和自然之間以及人與人之間需要有一種新關系，那就是和諧共生的有序關系。自然科學與社會科學原本是為了研究客觀世界而分裂的整體，但人們往往忘記將它們結合，片面強調某一科學的實用價值，這無法使受教育者全面看清世界的本質及發展。所以，在化學教學中要注意結合人文教育進行環境教育滲透。

二、在化學反應原理中滲透環境教育

化學反應原理中包括化學平衡和化學動力學。化學平衡問題，是指在一定條件下，反應物可以轉化成產物的最大限度問題。化學反應動力學是研究反應速率的問題即反應完成需要多長時間以及化學反應速率機理的學科。只有掌握化學反應的基本原理，才能把握反應的可能性和現實性，在環境保護中利用化學反應的原理可以實現清潔生產。

化工生產及其相關工業生產中，包含很多化學反應。所以，化學反應原理與實際生產過程密切聯系。工業生產排放的“三廢”是污染的主要來源，而且也是最難消除和降解的。所以，在這部分內容中，筆者認為可以提倡從源頭上控制使用有害原料，并且在生產過程中最大地轉化利用原料，避免有害污染物的產生，即清潔生產的新思想――生產全過程的無害化。這就需要應用所學到的化學反應原理，判斷反應進行的方向，實現反應的最大轉化率，促進清潔生產的推廣使用。這樣，既聯系實際，明確學習的目的及應用，又有效進行了環境教育的滲透，加深了環境意識，又指導了環境行為。當學生將來進入生產第一線時，會為社會創造不可估量的價值。因此，在化學反應原理中要注重滲透清潔生產相關內容及如何運用化學反應原理實現清潔生產。比如，上世紀70年代以來，全球環境日益惡化。為此，世界各國不斷增加投入，治理生產過程中排放的三廢。然而，污染物一經排放到環境，再進行治理，不但難度大，而且效果差，達不到要求。為此，國際上對工業污染控制戰略進行了重大變革，其核心是：以污染防止戰略取代末端處理為主的污染防治戰略，即清潔生產。利用化學改革傳統的生產工藝，從三方面保證生產的清潔：能源清潔、生產過程清潔、產品清潔，從而達到清潔生產的目的。

三、在電化學中滲透環境教育

電化學是研究電能與化學能相互轉化的科學。在進行二者間相互轉化的同時，必須發生有電子轉移的氧化還原反應，這樣才能實現電能和化學能之間的相互轉換。很多污染的形成都涉及電化學反應機理，相反，學習電化學也可以幫助我們分析污染的形成過程，以此來防止污染的形成及污染的治理。所以，在這部分內容中，我們要注意結合實例，講解電化學與污染的關系。電化學中的氧化還原反應是化學中非常重要的一類反應。在我們的生存環境中，氧化還原反應是一種非常普遍的化學現象。例如，長期暴露在潮濕空氣中的金屬器具會腐蝕生銹。燃料燃燒時產生的一氧化氮在空氣中轉化成二氧化氮，二氧化硫在空氣中氧化生成三氧化硫。由于污染氣體的排放，再經氧化形成的酸雨現象已經是全球性環境問題，它嚴重影響人類及生物的健康、腐蝕建筑物、破壞植被的生長等。

人類活動產生的污染物進入環境后發生遷移和轉化反應等大多是氧化還原反應。而在污染物的治理中，也會經常利用到氧化還原反應原理。氧化還原處理法一般用于環境中難以消解的有毒、有害物質的處理。這種方法可使環境中的污染物因發生氧化還原反應而變為無毒或低毒化合物，或轉化成能從環境中分離出來的物質。所以，在教授電化學內容的時候，注重強調所學的理論知識與實踐相結合，它可以幫助我們分析污染物形成的機理及如何治理污染物。此外，電化學處理方法也是廢水凈化中經常采用的方法。利用陽極使水中污染物氧化，陰極使水中污染物還原，也可以利用電解產生氧化劑和絮凝劑對污染物加以處理。