化学工程与工艺 专业概论综述报告

化学工程与环境保护

一．摘要：本文介绍了环境化学的战略地位和需求以及化学工程与环境保护在日常生活、自然界等方面的关系，对目前我国与世界的环境化学的发展进行了综述，并对其中问题进行了进一步讨论。

二．关键词：环境化学，居室污染，生态系统，进展，环境保护

三．目录：

1. 前言

2. 主要内容

2.1环境化学的战略地位和需求

2.2是日常生活中常见居室污染情况

2.3世界自然界中的环境与化工的发展情况

2.4我国化工与环保方面的成就

2.5我国环境化学与国际先进水平的差距

3. 结论

四．论文主体：

1. 前言：

在人类活动频繁的自然环境中，环境污染主要是由化学污染物引起的。为防治污染，需要发展环境分析化学和测试技术，研究化学物质在环境中的变化规律以及研究污染物的化学治理原理和技术。环境化学就是随着环境问题的出现和环境保护工作的开展而发展起来的。

1972年以来我国的环境保护工作开始受到人们的重视，环境化学也随之而发展。近十年来，环境分析化学和物理、化学防治工艺和技术的研究已经有了一定的广度；结合水源保护和城市环境质量评价，重点污染源治理的需要，环境污染化学的研究已有了良好开端。⑴

由此可见，环境保护与化学工程是密不可分的。若想要为我国的环境保护事业尽一份心，出一份力，就要求我们具有扎实的化学基础和科学素养。

2. 主要内容：

大气、海洋、陆地和生物圈通过在各自范围内发生的化学过程彼此紧密地联系在一起。人类对地球这个巨大反应器的干扰已不容再忽视了。许多发达国家对

世界性的环境问题已引起了足够的重视，关税与贸易总协定的规范领域有可能扩大到环境保护。我国有关部门对此亦有了更大的关注。国家自然科学基金委化学部还专设了环境化学学科组。⑵环保问题刻不容缓，环保与化学的联系也密不可分。

2.1环境化学的战略地位和需求：

作为化学学科的一个新的分支和环境科学的重要内容，环境化学是在化学学科基本理论和方法学原理的基础上建立起来的，它的主要任务是研究化学物质在大气、水体、土壤和生物等环境介质中的存在、特征、归趋、效应以及控制的化学原理和方法。在认识和解决环境问题当中，环境化学是一门不可替代的学科，从污染物环境背景值调查，环境质量监测，污染物环境质量基准和标准的制定，到污染物的治理和原位修复乃至对全球环境的认识都需要环境化学的参与。可以毫不夸张地说，环境化学贯穿于认识与解决环境问题的全过程，没有环境化学的研究和参与，许多环境问题很难搞清楚，环境保护项目的实施也将缺乏基础。因此，环境化学既是环境科学中的一门基础学科，又是化学学科中的一门应用学科。环境化学研究在实现我国经济，社会的协调，可持续发展和建设社会主义和谐社会的伟大进程中起着举足轻重，不可或缺的重要作用。⑶

2.2是日常生活中常见居室污染情况

我们从生活实际出发，在日常生活中，我们不得不面对各种各样的污染物，你曾在意过它们吗？你了解它们吗？以下是日常生活中常见的一些居室污染情况。

室内的污染物主要有一氧化碳、二氧化碳、甲醛、苯并芘、污垢和飘尘、它们来自于：

厨房：做饭用的燃料燃烧产生的废气和烟尘；

排泄废物：呼吸过程中排放的废气，人体皮肤，器官排出的汗、尿，粪便未除尽时散发的脏尘和臭味；

室外污染物：通过通风换气进入室内的大气毒物及各种微生物；

自生毒物：天花板、窗户、装饰物、家具、地毯等在阳光空气等的长期作用下，塑料老化、纤维分解、油漆脱落生成的恶臭物、尘土和致癌物；

生活垃圾：厨房的残羹剩饭和腐烂蔬菜，各种有机发酵及霉变和腐败产物，

灰尘（其中粒径大于10微米的称为降尘，易于清扫；粒径小于10微米的称为飘尘，容易吸入肺内，危害甚大。）；

辐射：家用电器的电磁波和建筑材料的放射性等。⑷

2.3世界自然界中的环境与化工的发展情况

管中窥豹，不足以让我们深入了解，再看完以下自然界中的环境与化工的发展情况，也许你能对其有一个更为充分的了解。

陆地生态系统：20世纪五十年代以来，随着几次与陆地生态系统重金属污染有关事件的发生，单一重金属在食物链中的传输规律以及在陆地生态系统尤其是土壤-作物，土壤-地下水系统中的行为，迁移转化与归宿得到了比较广泛的研究。另外在陆地生态系统中化学污染物的毒理效应及生态风险分析；化学污染胁迫下陆生生物的抗性与适应性极其机理；全球变暖的土壤污染生态化学；陆地生态系统中复合污染化学问题；污染环境生态修复与污染控制生态化学也取得了各自的进展。

水生生态系统：研究水生生态系统的污染胁迫极其所导致的生态效应极其分子机理，采用化学、生物化学、毒理学和生态系统参数来共同描述水生生态系统受到化学物质的污染及潜在影响，尤其是化学物质对水生生物不可逆转的毒害作用，是水生生态毒理学研究的重点。近年来，水生生态毒理学研究取得了重大进展：（a ）发展的定量结构∕效应关系（QSARs ）模型可预测化学品对生物的急性与慢行毒性，尤其是基于有机化合物结构和基本物理化学性质预测生物毒性的方法得到了很大进展，发现PCBs 、二噁英和呋喃类污染物平面结构∕效应关系模型，大大简化了化学品安全性评价的实验程序；（b ）用脂水分配原理解释有机污染物在水∕生物之间的分配和生物浓缩原理，由于这一理论指出了环境中天然有机物和生物体脂肪与正辛醇之间的相似性，从而可根据化合物的正辛醇∕水分配系数预测有机污染物在水环境中的转移和生物富集作用；（c ）为了预测持久性有毒污染物的生态影响，基于环境暴露和效应构建的生态风险评价理论和方法体系正在不断完善；（d ）基于生物标志方法建立的生态风险早期预警系统正在形成；（e ）当前国际上对效应的研究大量融入分子生物学的最新成果与手段，基因和蛋白组学方法被用来研究有毒污染物分子毒理。

大气生态系统：在大气污染生态化学研究中，前期主要集中在高浓度无机大

气污染物，如二氧化碳、臭氧和氮氧化合物等对生物以及对生态系统的影响，以后则逐步涉及到微量或痕量有机大气污染物，如苯并［α］芘和二噁英等。目前大多数研究主要是关注大气污染物进入生物体的途径、迁移转化和产生毒理效应的机理，以酶学反应和分子生物学反应机理来预测大气污染的生态风险，发现大气污染的生物标志物，并制定有毒大气污染物的试验和评价指南。但是，由于研究方法的特殊性，对大气污染的致毒机理研究显得较为薄弱，起步较晚。⑸

2.4我国化工与环保方面的成就

放眼全球，有关化工与环保的发展令人由衷感慨，但只有了解我国化工与环保方面的成就，才能让我们心生由衷的骄傲。

近年来我国的环境化学研究取得了重要进展。完成了一批国家攻关课题和自然科学重大，重点基金项目，许多企业单位立项开发了若干具有自主知识产权的污染控制技术。在湖泊富营养化，水污染治理，难降解有机污染物的环境行为和生态毒理效应，大气化学和光化学反应动力学，有毒化学品的环境风险性评价基础，有毒有害化学品多元复合体系的多介质环境行为，胶体微界面动力学，区域酸雨的形成和控制，天然有机物环境地球化学，有毒有机物的构效关系，烟气脱硫脱销一体化技术，排气中二氧化碳固定技术，纳米光催化技术，废弃物无害化和资源化原理与途径以及其他环境工程技术等与化学相关的领域取得了一批重要的具有创新性的研究成果，在解决我国的重大环境问题和行政决策当中发挥了重要的作用。

在大气环境化学的转化过程中，重要的气相和多相光化学反应机理已经得到广泛研究。近年来对大气污染物治理的研究得到了许多新的研究成果。

在环境水化学方面，有毒污染物的迁移转化和风险评价，水体富营养化机理，水体沉积物中有机污染物记录，以及持久性有机污染物（POPs ）的动态过程，归趋和风险评价研究取得了重要进展。

在土壤环境化学方面，腐殖质对污染物在土壤中的吸附和降解的影响，多环芳烃的吸附和污染土壤环境修复的研究方面取得重要进展，如Fenton 和类Fenton 氧化技术以及生物技术化学唔污染土壤修复中的应用。

在生态毒理方学面，我国学者对生物标志物进行了许多研究，特别是分子生物标志物在污染环境早期诊断和生态风险评价中的应用研究。在手性污染物的对

应体选择代谢和毒性，POPs 和环境内分泌干扰物以及有机污染物的定量结构和活性关系（QSAR ）和定量结构和性质关系（QSPR ）等方面的研究取得了重要进展。

2.5我国环境化学与国际先进水平的差距

可光是只了解这些令人欣喜的成就是远远不够的，我们必须要有一颗清醒的头脑，正视我国环境化学与国际先进水平的差距，才能更好的发展化学，保护环境。

目前我国环境化学的研究目前还远不能适应新形势下国家环境保护和环境科学发展的要求，还未能为许多重大环境问题的解决和国家决策提供有效的办法。许多环境化学的基础领域与国际先进水平相比还存在较大的差距，不论是研究方法和实验技术，还是研究思路上尚缺乏独创性，系统系和综合性；复合污染物的界面反应动力学只是刚刚开始研究；污染物与污染物之间，污染物与天然水体中的大量有机物之间的相互作用以及这种相互作用导致的协同，拮抗等联合毒作用原理的研究还不够深入；环境污染的演化机制及效应方面的研究缺乏深度和广度；对新型产品的安全和生态风险的评价还缺乏可操作性的方法；在若干环境化学领域的研究尚为空白。研究项目跟踪国际水平的多，原始创新的少；研究成果停留在论文阶段的多，付诸产业化的少。⑶

3. 结论：

所以，我们应该清楚地认识环境化学的学科战略目标：提供识别化学污染物的来源，种类和数量的分析测试手段；提供从分子和细胞水平上对化学污染物的环境行为和生态风险的评估方法；提供化学污染物的管段治理和污染环境的原位修复技术原理和手段；提供从源头治理由化学物质引起的环境污染的环境友好技术；提供对化学污染物的性质和环境未来变化趋势的描述，预测和制订环境标准的基本原理和可靠的基础数据；促进环境科学其他分支科学的发展，丰富环境科学的内容。⑹并在这基础上努力学习专业知识，揣摩化工与生活各方面的密切联系，将自己所学利用到环境保护等生活的方方面面，为我国、为世界的环保事业尽一份心，为建设可持续发展的社会主义和谐社会出上自己的一份力。

五．参考文献或资料：

（1）陈德棉等著。化学科学发展战略。北京：科学技术文献出版社，1994.2

（2）中国化学会《中国化学五十年》编辑委员会。中国化学五十年。北京：

科学出版社，1985.11

（3）中国科学技术协会主编；中国化工学会编著。2006—2007化学学科发展报告。中国科学技术出版社，2007.3

（4）李秋荣，谢丹阳，陈蓉娜。工科基础化学（第二版）。中国标准出版社，2006

（5）张礼和。化学学科进展。北京：化学工业出版社，2005.6

（6）叶常明，王春霞，金龙珠。21世纪环境化学。北京：科学出版社，2004.1