化学污染的来源精选(九篇)

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第1篇：化学污染的来源范文

【关键词】混合型污染；污染源；人为污染物

1.绪论

由于城镇人口众多、工业发达、车辆密集，向大气排放的污染物主要包括硫氧化物、悬浮颗粒、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和光化学氧化剂等，多达100 多种,这些物质不仅危害人体的健康，而且影响了城镇的形象和发展环境。

1.1 城镇污染源的类型

大气污染源分为天然污染源和人为污染源。其中天然源也是大气污染的重要来源。大气的天然污染源主要包括森林、自然尘及火山活动, 草原火灾排放物，生物排放物、海浪飞沫。人为污染源按照产生污染部分，可分为民用源、工业源、生物质燃烧源、交通源等；按照能源结构分为焦炭、煤炭、重油汽油、天然气、柴油等。同样人为污染源也可以按照流动源和固定源分类，按照排放轨迹分类。

1.2 城镇大气污染的特点

现在，我国大部分发达城镇处于由煤烟型污染过渡向机动车尾气污染为主的光化学污染时期, 光化学污染的主要特点是高浓度的臭氧和细颗粒物。欠发达中小城镇大气污染以煤烟型污染为主，主要特征为二氧化硫、颗粒物。

我国受到广泛关注的大气污染物是颗粒物，据统计，在我国有监测的343个城市中，60%城市环境空气颗粒物超标，并且颗粒物成份多样且复杂。

2.大气污染源分析技术

2.1 大气污染源分析技术的意义

空气质量与污染源排放息息相关，污染源与空气质量的关系即“源-受体”关系，因此一直是环境科学研究的关键问题，是环境管理和环境决策关注的核心问题。大气污染源分析技术是区分和识别大气污染的复杂来源并定量分析其源贡献率的一种科学的方法，它是确定各种排放源与环境空气质量之间响应关系的桥梁，是控制和治理大气污染的一个十分重要而又非常复杂的课题。

2.2 大气污染源分析技术简介

据资料显示，对大气污染来源的研究始于以污染源排放清单的分析和以污染源排放清单为基础的扩散模型(源模型)，20世纪70年代将着眼点由排放源转移到受体，开始了受体模式的研究。目前大气源分析技术的两大基本技术分别是:①基于源的大气扩散模式的源解析技术；②基于受体模型建立起来的源解析技术。其中源解析技术可以广泛用于一次及二次的气态污染物和颗粒物的来源解析的；受体模型的解析技术主要用于具有复杂来源的大气颗粒物来源解析。这两种解析技术方法各有优缺，不能相互替代，通常是将这两种方法联合起来进行污染来源解析研究，出现将源清单、扩散模式和受体模式集成加以综合应用的趋势。

现在，发达国家已建立了比较完善的污染源清单及数据库、各种源的排放因子系列和源排放化学成分谱库、各类大气扩散模式系统以及各类受体模型，为研究和确定源-受体关系奠定了良好的基础。

2.3 大气污染源分析技术的发展方向

我国科学发展观提出了社会、经济、环境可持续发展，随着人们的生活水平和生活质量有了进一步的提高，人们对生活环境有了更高的要求，为保障人体健康和生态平衡, 研究大气环境中的源-受体关系、确定影响空气质量的重点污染源, 是空气质量管理的关键。现今的研究趋势主要集中在以下方面。

2.3.1有机物示踪CMB 模型

示踪物是一类污染源的特征化学指纹的代表，是确定各类源排放的关键。大气颗粒物中存在着多种多样的有机物，其分子组成具有很强的源特征性, 是源示踪物的最佳候选者，在一些示踪功能消失或污染源排放的无机特征物发生变化的情况下，有机物对污染源的示踪作用日益明显。

2.3.2受体模型和扩散模型的联用

现在, 环境管理和污染控制要求对颗粒物的来源进行深入细致的分析, 将受体模式和扩散模式这两类模式结合使用，成为源解析研究的趋势之一。扩散模式可以计算由于成分谱相似而使受体模式无法解析的某些特定污染源的贡献, 使得污染治理方案更有针对性，受体模式的优势在于不要求对污染源进行详细调查, 不依赖于气象资料和气溶胶在大气中的许多特性参数, 能解决扩散模式难于处理的问题。

2.3.3反向模式技术

反向模式是将传统的受体模式和大气化学传输模式结合在一起， 引入空气质量观测资料的约束，运用一定的数值方法，计算包括污染源在内的一些输入数据和参数的调整因子，使得大气化学模式在利用调整后的源排放和其它参数进行模拟时，污染物的模拟结果与观测数据吻合程度得以提高。

我国大气污染源分析工作相对发达国家起步较晚，缺乏研究的广泛性和系统性，今后应该结合我国环境污染的具体情况加以发展，从而进一步解决我国的大气污染问题。

3.结论

城镇大气污染是世界各国面临的严峻挑战,受到各国政府高度重视。如何防治城镇大气污染,降低危害程度,是全球重大而紧迫的课题。

我国环境保护工作的现状是：在工业污染源或固定源的污染未得到根本控制之前，我国城市大气污染治理还必须以命令控制型和法律、法规手段为主;随着我国市场经济的建立和完善,环境经济手段无疑是我国环境政策的发展方向。

治理大气污染是世界各国共同面临的难题之一,近年来,我国政府高度重视,出台措施，在一些城镇加大治理力度,已取得一定成效，生态环境进一步好转。让我们共同努力，从身边的一点一滴做起，为我国环保事业尽自己微薄之力，共同保护我们的家园。　[科]

【参考文献】

［1］韦洪莲.中国城市大气颗粒物解析研究及空气质量[A].城市环境空气颗粒物源解析技术国际研讨会论文集[C].天津:南开大学,2003.

［2］董树屏,刘咸德,Willy Maenhaut.北京市大气颗粒物中有机碳和元素碳的测定[A].城市环境空气颗粒物源解析技术国际研讨会论文集[C].天津:南开大学,2003.

第2篇：化学污染的来源范文

关键词：磷污染 废水除磷 去除率

中图分类号：X71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）10（b）-0064-02

磷作为一种营养物质，是构成蛋白质、核酸和脂肪的重要组成成分，是生物体内所必需的元素，同时又是导致水体富营养化的主要原因。当水体中总磷浓度大于0.02 mg/L时，通常会引起水体产生富营养化现象。据有关报道，我国主要水体（湖泊、水库等）目前磷污染较严重，富营养化问题较突出。其中，国控监测重点水体（湖泊、水库等）呈现中度富营养状态的占7.7%。

1 磷污染来源及危害性

水体中的磷污染分为外源性磷污染和内源性磷污染。其中，外源性磷污染可分为点源和非点源两种，内源性磷污染可向水体中进行释放，为富磷底质中的磷。据有关调查研究，我国一些主要的富营养湖泊中约63.9%磷污染来源于城市废水，城市废水中有一半的磷来自于合成洗涤剂的使用。因此，大量地使用合成洗涤剂，会增加水体中的磷含量，这已成为城市废水中主要的磷污染源。

磷污染最直接的危害是产生水体富营养化现象，主要表现为水体中藻类的大量繁殖，使水体应有的净化功能丧失，影响人类的生产和生活环境。水体富营养化现象的形成危害大、历时短，表现为：水体生态系统平衡遭到严重的破坏，藻类缺氧腐烂，水体产生异味，感官性能恶化；城镇水厂滤池容易受堵塞，过滤效率降低，大幅度增加制水成本，消毒会生成三卤甲烷等“三致”物质，供水水质恶化，影响居民的饮水安全；水体溶解氧含量降低，大量鱼类死亡，水产养殖业将受到很大影响。

鉴于磷污染的严重危害性，防止磷污染、控制水体磷排放，对于保护水环境具有重要的意义。我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）规定，出水中总磷限值为0.5 mg/L（一级A标准）。

2 磷污染的处理技术

磷污染的处理技术是当前水处理中亟待解决的重点和难点。磷污染的处理技术主要包括生物法、化学沉淀法、结晶法、吸附法、人工湿地法等。

2.1 生物法

生物法去除废水中磷的基本原理可分为两类：一类是传统生物法除磷，其在厌氧的反应条件下，采用聚磷菌（PAO）来释放磷，然后在好氧的反应条件下，过量地吸收磷，同时通过周期性地排出富磷污泥，来实现废水生物除磷的目的；另一类是反硝化除磷，其在厌氧的反应条件下，采用反硝化聚磷菌（DPB）来释放磷，然后采用电子受体（亚硝态氮、硝态氮），在缺氧的反应条件下过量地吸收磷，硝态氮被还原为氮气，来实现废水生物除磷和反硝化的目的。一般条件下，废水生物除磷的工艺包括：A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺等，以及在常用工艺的基础上的UCT工艺、Phoredox工艺、A2N工艺等。

高志广等[1]以实际污水为研究对象，考察厌氧条件下生物除磷的效果，并探讨水力停留时间HRT对A/O工艺除磷效果的影响。研究表明，厌氧水力停留时间不宜过短（小于1.3 h）或过长（大于2.5 h），水力停留时间过短或过长，都不利于A/O工艺生物稳定除磷效果。水力停留时间取决于进水有机物的含量和聚磷菌的性能，以PHAs的合成量最大用来控制最佳A/O工艺除磷最佳的水力停留时间。

生物法废水除磷运行费用低，在一般情况下可将废水中90%的磷去除，但是其去除磷的稳定性较差，易受运行条件和进水水质的影响，而且较依赖于废水中的有机物浓度。当废水M水中有机物浓度较低或磷浓度大于10.0 mg/L时，由于处理完出水中磷往往难以达标，因此通常辅以化学法除磷。

2.2 化学沉淀法

第3篇：化学污染的来源范文

关键词 室内污染物 污染源 污染控制

室内空气污染是指因建筑材料、装饰物、家具、日常用品和生活等排放有害的化学因子、物理因子和生物因子聚集室内达到对人体身心健康产生直接、间接、或者潜在危害，从而改变室内某些原有成分的含量和增加某些有毒有害物质，导致室内空气质量下降并威胁人体健康的现象。

如果将交通工具也算在室内环境中的话，一天在室内环境中度过的时间将会超过85%。因此，可以说室内环境对人体影响最大的是大气环境，直接关系到我们的健康。污染的危害日益彰显，了解污染物的种类及其来源和它对人体健康的危害，提高人们的防范意识，采取必要的措施已显得非常必要。

一、室内主要污染物及污染源

1.有害气体的污染

（1）甲醛。甲醛是―种挥发性有机化合物，无色，具有强烈的刺激性气味。室内甲醛有多种来源，可来自室外的工业废气、汽车尾气、光化学烟雾等。室内来源主要有两方面：a.来自燃料和烟叶的不完全燃烧；b.来自建筑材料、装饰物品及生活用品、化工产品，但主要来自家具和室内装修材料的胶粘剂―― 一脉醛树脂，以及作为保温隔声建筑材料的脉醛泡沫塑料。此外，某些化纤地毯、塑料地板砖、油漆涂料等也含有一定量的甲醛。

（2）苯及苯系物。苯被国际癌症研究机构确认为是有毒的致癌物质，苯、甲苯、二甲苯是室内主要污染物之―。苯及同系物甲苯和二甲苯都为无色、有芳香气昧、易挥发、易燃、燃点低的液体。苯、甲苯和二甲苯是以蒸汽状态存在于空气中，中毒作用一般是由于吸入蒸汽或皮肤吸收所致。苯属中等毒类物质，急性中毒主要对中枢神经系统有毒害，慢性中毒主要对造血组织及神经系统有损害。

（3）总挥发性有机物（TVOC）。TVOC在室内空气中作为异类污染物是极其复杂的，而且新的种类不断被合成出来。由于它们单独的浓度低，但种类多，一般不予以逐个分别表示，以TVOC表示其总量。TVOC中除醛类外，常见的还有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、二异氰酸酷类等，主要都来源于各种涂料、粘合剂及各种人造材料等。

（4）氨。氨为无色而有强烈刺激气味的气体，氨气可通过皮肤及呼吸道引起中毒，嗅阈0.1mg/m3-1.omg/m3，引起嗅觉反应的最低浓度为2.7mg/m3。氨气因极易溶于水，对眼、喉、上呼吸道作用快，刺激性强，轻者引起充血和分泌物增多，进而可引起肺水肿。长时间接触低浓度氨，可引起喉炎、声音嘶哑。重者，可发生喉头水肿、喉痉挛而引起窒息，也可出现呼吸困难、肺水肿、昏迷和休克。

2.浮游粒子的污染

浮游粒子中危及人类健康的主要是粒径小的所谓飘尘。浮游粒子的发生源主要有：（1）人体头皮、皮肤屑、衣物上的污垢和人体活动如室内步行、扫除等；（2）燃料燃烧煤烟；（3）建筑材料和设备石棉纤维、玻璃纤维、螨虫等；（4）吸烟烟雾烟尘、焦油等；（5）其他空调系统产生的粉尘等。

3.香烟烟雾的污染

香烟烟雾是室内空气的主要污染源，烟雾中既有气态分子状污染物（占91.8%），又有浮游粒子状污染物（占8.2%）。这些粒子状污染物还会吸附在墙壁等地方，随着低沸点成分的挥发和气态污染物一起构成室内的臭气源。香烟烟雾中的污染物有一氧化碳、氧化硫、尼古丁、各种苯并比、醛类、酚类、亚硝酸胺、氟和镍的化合物、放射性元素等2000多种，其中已证明有致癌性的物质至少有40多种。

4.放射性污染物及其危害

室内放射性污染物主要是氡。氡是一种惰性气体，多用做保护气，它是自然界中唯一的天然放射性气体，室内空气中的氡来源于建筑水泥、矿渣和装饰石材。世界上每年发生的肺癌病例中，6%到15%是由氡气引起的，氡对吸烟者的危害尤重。

5.生物性污染物及其危害

生物性污染主要是细菌。细菌主要来源于地毯、毛绒玩具和被褥等。室内空气质量标准（GB/T18883―2002）规定室内菌落总数为2500cfu/m3。

二、预防室内空气污染的主要措施

1.污染源控制――消除或控制室内污染源

首先装修设计时要进行预评价，充分考虑板材的种类和用量。其次改进施工工艺。在施工工艺的选择过程中主要应考虑三点：a.注意所用材料的最优组合（包括板材、涂料、油漆等），既要使材料的质量符合国标要求，又要最经济最实惠；b.提倡接近自然的装修方式，尽量少用各种化学及人工材料，尽量不要过度装修；在施工过程中，通过工艺手段对建筑材料进行处理，以减少污染。

2.通风控制――提高新风的稀释效应

首先，开窗通风换气，通风换气是改善室内空气质量最简单、经济、有效的措施，当室内平均风速满足通风率的要求时，可减少甲醛的蓄积。其次，合理使用空调。所谓空调器的附加功能，如负离子发生器、高效过滤等功能，对改善室内空气品质有一定的作用，但所起的作用有限，不能完全依赖。

3.净化处理――用物理、化学、植物法降低室内污染

（1）物理法：用活性炭的吸附性，吸附室内有毒、有害气体。

（2）化学法：利用化学反应，使用化学试剂进行化学吸收室内有毒、有害气体。

（3）植物法：在室内种植一些绿色植物，如常春藤、铁树等可吸收苯和有机物，吊兰、芦荟等可吸收甲醛，从而起到一定净化空气的作用。

第4篇：化学污染的来源范文

关键词：光化学污染；污染现状；防治对策

1引言

与以燃煤产生的SO2和TSP（总悬浮颗粒）污染为特征的煤烟型污染不同，光化学污染属于复合型污染。在一定的湿度、温度、风速等气象条件下，含有氮氧化物（NOx，主要为NO2）和烃类（包括挥发性有机物，VOCs）的大气，在太阳紫外线照射下发生一系列复杂的反应，产生出一些氧化性很强的臭氧（O3）和过氧乙酰硝酸酯（PAN）、硝酸（HNO3）等二次污染物。这些产物及反应物的混合物被称为光化学烟雾［1，2］。在大城市尤其是石油化工型城市，随着工业企业和机动车的增加，导致排入大气的NOx和VOCs持续增加，为光化学烟雾的形成提供了丰富的前提污染物来源，在强阳光和低湿度的午间和午后，光化学烟雾污染频繁发生并日趋严重，已经越来越严重地威胁着居民的健康［3～10］。通过对镇海区环境空气中光化学的污染现状进行分析，提出了与镇海区污染状况相适应的污染防治对策。

2镇海区光化学污染现状

我国对光化学污染中各项污染物的含量并未作明确的规定，而O3一般占所有光化学反应产物比例的90％以上，是判定光化学污染的指示物之一［11～14］。根据《镇海区“十二五”环境质量报告书》，自2013年开始国家对空气中的臭氧列入常规监测以来，镇海区空气中臭氧浓度超标的天数有逐渐增加的趋势（见表1），其中2015年臭氧浓度年评价值首次超过国家二级表12013～2015年镇海区环境空气质量状况年份PM2．5PM10NO2臭氧超标天数／d年均值超标天数／d年均值超标天数／d年均值超标天数／d年均值2013年6954481046171342014年4044062543271592015年394605964640164国家二级标准（均值、年评价值）403570160标准，且2015年的臭氧浓度超标天数也首次超过主要污染物PM2．5。从表2的近3年环境空气污染物单项指数来看，只有臭氧污染物指数呈上升趋势；从图1中也可以看出，2013年来，镇海区环境空气中日臭氧最大8h均值超过100μg／m3的天数在增加。由此可以表明，镇海区已开始出现光化学污染的征兆。

3前体物污染排放现状及排放量的变化趋势分析

3．1前体物污染排放现状3．1．1NOx排放现状“十一五”和“十二五”期间，镇海区NOx（主要为NO2，统一以NO2计）的排放量得到了较大幅度的削减（表3），但其平均排放浓度仍较高，部分重点污染源在一定时段存在超标排放的现象。根据监测数据显示，在2010～2015年间，NO2年平均浓度下降幅度不明显，维持在45μg／m3波动，超过国家二级标准值（图2）。3．1．2挥发性有机物（VOCs）排放现状镇海区内石油化工企业排放的有机废气是空气中VOCs的主要来源，此外机动车燃油、机械制造和金属制品制造过程中使用的有机溶剂以及喷涂作业使用的有机溶剂也是空气中VOCs的来源。环境监测数据表明，2011～2015年镇海区3个监测站点的空气中VOCs年浓度均值总值波动较大，尽管2015年有明显下降的趋辨，但镇海中学和区围垦局站点2015年空气中VOCs年浓度均值总和仍保持在2011年的水平（澥浦站点因周边化工企业搬迁，空气中VOCs年浓度均值总和有明显下降）。同时，3个监测站点空气中VOCs年浓度均值总和明显高于NO2年浓度均值，说明空气中VOCs浓度仍处于较高水平（图3）。3．2前体物污染排放量的变化趋势分析涉及光化学反应前体污染物（NO2和VOCs）的排放源主要有3个方面：石化企业、燃煤（气）锅炉、机动车和挥发性有机物使用企业。“十三五”及今后一段时期，镇海区NO2和VOCs排放量的变化情况分析如下．（1）NO2排放总量将会有所下降。火力发电和锅炉燃煤（气）占NO2排放的绝大部分，通过采取执行特别排放限值，锅炉燃煤的NO2排放总量不会显著增加；但随着石化产品的大量增加，货物运输中产生的NO2排放量会相应增加；家用机动车保有量的增加也将增加NO2的排放量。综上分析，今后一段时期，镇海区NO2的排放总量将会有所下降。（2）VOCs排放总量将不会明显下降。技术进步和不断严格的环保监管，可使现有石化企业VOCs的排放最降低，但如果某些重大项目上马，则VOCs的排放量会大幅度增加，与之相应的下游产品生产的投资项目也会增加；石化产品的大量增加，随之带来运输量的大幅增加，货物运输中产生的VOCs排放量也会相应增加；对于机械制造、金属制品和家具制造行业，随着工艺技术的改进和环保治理设施的升级，VOCs的排放会逐步下降；家用机动车保有量仍将趋于上升趋势，其VOCs的排放仍将继续增加。综上分析，今后一段时期，镇海区VOCs的排放总量将不会明显下降。

4光化学污染趋势分析

目前镇海区尚未对产生光化学污染的主要污染物指标PAN（过氧乙酰硝酸酯）开展日常监测。但是，镇海区空气中NO2浓度和VOCs总体浓度处于较高水平，烯烃（特别是乙烯）浓度呈现上升趋势［15］，空气中O3（臭氧）浓度逐年上升且超标频率增加，镇海区已开始出现光化学污染的征兆。光化学污染的形成受前提污染物（NO2和VOCs）和气象条件的影响。鉴于镇海所处的纬度和地理环境的不可更改性，其气象条件不可能发生较大的变化。空气别是低空和近地面NO2和VOCs的浓度对镇海光化学污染的形成起决定作用。日前，镇海空气中VOCs总体浓度要高于周边其他区、市；NO2浓度与宁波市区基本接近，但要高于周边其他县、市［16］。在一个较长时期，镇海区的VOCs排放总量将不可能得到大幅度的降低（以低空和近地面排放为主），NO2的排放总量虽会有所下降（高空排放量下降明显），但近地面排放量会增加，因此，镇海低空和近地面的NO2和VOCs的浓度预计不会明显下降。在一个较长时期（5年以至更长的时间），镇海区产生光化学污染的条件将不会有明显改善的趋势，在某一时段，反而会有加重的可能。

5光化学污染防治对策

光化学污染属于复合型大气污染，其主要表现形式为臭氧污染。由于臭氧生成机制的复杂性和前体物（NO2和VOCs）来源的多样性，使得光化学污染防控比煤烟型污染治理来得尤为困难。镇海区大气中PM2．5和臭氧浓度水平均较高，因而大气复合污染的态势十分严峻。由于光化学烟雾成因复杂，其治理难度也就更大，解决这种具有复杂生成机制的二次污染需要通过长期的努力，采取多种手段结合综合防治的措施。5．1加快执行大气污染特别排放限值制定执行大气污染特别排放限值的时间进度表，对火电、供热锅炉、炼油、石化等行业排放的NO2和VOCs，实行限期治理；采用多种手段开展泄漏监测，加强对VOCs无组织排放的监管，削减VOCs排放总量。5．2加强交通运输污染防治，有效控制NO2排放加强对重型货车（集卡、液化品罐车、工程车）尾气排放的监管，对在镇海区的重型货车配备SCR装置（选择性催化还原装置），督促过境车辆必须配备SCR装置，并开展经常性检查；推进“黄标车”加速淘汰进程；加快港口码头岸基高压变频设施建设，对停港船舶，用岸电替代柴油，减少NO2的排放。5．3加强对机械制造等行业VOCs的治理通过改进工艺技术，促使机械、金属制品、家具制造等企业提高机械化、自动化水平，减少有机物的使用和VOCs的无组织排放，更新改造有机废气治理设施，提高设施处理效率，扩大环保监督抽查覆盖面，督促环保设施的有效运行。5．4加强多部门协同监管在建筑装饰行业加大推广使用环保涂料的力度；加强对汽车维修行业喷漆废气治理设施和餐饮行业的油烟治理设施使用效果的检查。5．5充分发挥现有环境政策的作用全面推行排污许可证制度，加快开征挥发性有机物排污费；加强对新建项目NO2和VOCs排放总量替代的管理；加强对重点行业和重点企业的环保核查。5．6加强环境监测能力建设开展空气中PAN及其同系物的监测工作，建立光化学污染预警及应急响应机制；完善以环境质量监测、污染源监测和环境信息支撑为核心的环境监测信息网。5．7加强市民环保教育提高市民对光化学污染的认识程度，加强市民自身的环保意识，减少社会生活环境中易产生VOCs类物质的使用。

6结语

第5篇：化学污染的来源范文

摘要：

地下水系统是包含地质环境、地下水动力、地下水化学等子集的综合系统，早在2000年前的古罗马时代，人们就已应用水文地球化学方法开展地下水的水化学特征、地下水补给、径流与排泄等研究。近现代同位素技术的发展，为开展地下水补给和可更新性、追踪地下水污染等方面的研究，提供了极大帮助。研究者通过分析地下水样品的水文地球化学指标，如K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋等离子，结合δ18O、δD、δ37Cl、δ81Br等稳定同位素指标，在地下水径流特征分析、水岩相互作用过程、地下水咸化、地下水资源管理以及地下水水质问题等研究方面取得了大量成果。本文概述了国内外近年来应用水文地球化学与同位素结合的手段进行地下水系统研究取得的成果及进展，着重回顾了在地下水咸化、地下水硝酸盐及微量有机污染以及地下水资源管理研究中的应用成果。文末讨论了应用水文地球化学与同位素结合的手段研究地下水系统的基本方法，探讨了开展地下水质质量评价与地下水资源管理的科学方法，展望了水文地球化学与同位素方法在地下水有机污染调查研究中的应用前景，认为该方法可以为地下水中新型及持久性有机污染物的来源及污染特征研究提供重要支撑。

关键词：

水文地球化学；同位素；地下水；硝酸盐；微量有机污染物

自从古罗马哲学家老普利尼记录第一条水文地球化学规则以来———流水呈现出与它所经过的岩石相似的性质———科学家和哲学家对水文地球化学的运用已经历了2000余年。早期的水文地质研究倾向于水岩相互作用、径流走向、水文地球化学循环特征等方面，现代水文地球化学更注重应用于水资源管理及水污特征染等的研究。上世纪60、70年代，随着工业化进程加剧，水资源短缺与水质恶化问题凸显，水文地球化学在地下水污染及相关问题研究中的作用更为重要。与此同时，元素的检测仪器从原子吸收光谱（AAS）发展到电感耦合等离子体发射光谱仪再到电感耦合等离子体质谱，多元素同步检测以及含量在μg／L水平以下微量元素的检测技术取得突破，水文地球化学的应用得以扩展到酸雨、孔隙水等微小体积样品分析领域。对水资源评价和水质分析做出重要贡献的另一工具———稳定同位素技术在这段时期也得到快速发展。1961年，Craig在《科学》杂志上发表了经典文章“isotopicvariationsinmeteoricwaters”（全球降水的同位素组成差异），标志着同位素手段在自然水体中的系统应用开始。历经50余年的发展，同位素手段已与水文地球化学分析手段紧密的融合在一起，在建立地下水循环过程概念模型、了解水质演化、判断地下水补给水源以及地下水溶质的溯源等方面发挥着重要的作用。众所周知，地下水资源是干旱、半干旱地区工业、农业和生活用水的重要来源。例如在西班牙，地下水提供了全国总用水量的1／5，并灌溉了全国1／3以上的农田。我国首都北京市同样处于温带半干旱半湿润地带，水资源天然禀赋不足，全市2／3以上的供水量来自地下水资源?。自20世纪70年代以来，北京因地表水的减少和地下水开采量增加，地下水逐年亏损。超量开采地下水造成水位下降，形成水位降落漏斗，产生地面沉降、水质污染等问题?。为缓解紧张的用水形势，保障城市供水，很多地区利用再生水进行农田灌溉。但目前多数城市工业废水和城市生活污水排放量大幅增加，污水处理设施能力明显不足，再生水灌溉严重威胁到地下水水质安全。在沿海地区，地下水超采还会引发海水入侵，导致地下水咸化、地下水水质退化等问题。面临日益严峻的地下水资源短缺及地下水水质恶化等问题，人们迫切的需要在地下水水质状况、污染状况、污染物来源、迁移及归趋、水资源管理等等方面展开深入细致的研究。水文地球化学特征与同位素特征分析相结合的研究方法，已成为广大研究者用于研究地下水资源管理及污染物来源及迁移转化的重要手段。本文将就水文地球化学与环境同位素分析手段在地下水资源与水质评价研究中的应用现状与成果做一回顾，着重概述水文地球化学与环境同位素分析手段在地下水补给来源、地下水咸化过程、地下水污染及地下水资源管理研究中的应用。并在此基础上讨论应用水文地球化学与同位素方法研究地下水系统的基本方法，探讨开展地下水质质量评价与地下水资源管理工作的科学方法，展望今后水文地球化学与环境同位素分析方法的应用空间及有关发展趋势。

1地下水的补给与演化

水文地球化学与同位素分析手段是描述地下水补给来源与揭示地下水演化规律的有效研究方法，被广泛应用于多个地区地下水系统的研究中。研究者将地下水样品中的δD、δ18O值与当地大气降水线比较，如果二者拟合程度好，则说明研究区地下水主要源自大气降水的入渗补给。DongJiannanetal．（2014）研究了我国四川省广元市的地下水来源与演化，将研究区地下水的δD、δ18O值投影到西南地区δD－δ18O值关系图上，发现均落在降水线附近，如图1所示，即认为该区地下水主要来源于大气降水补给。ZhaiYuanzhengetal．（2011）比较了北京市平原区地下水与北京地区大气降水中的δD－δ18O关系，发现地下水中的δD、δ18O平均值明显低于大气降水中的δD、δ18O值，地下水中的δD－δ18O线性斜率亦小于大气降水线。据此，作者得出该区域地下水主要来源于大气降水的入渗补给，并认为地下水在补给过程中经历了不同程度的蒸发作用影响。Chenetal．（2014）在地下水系统的研究中，除分析D和18O同位素外，还增加了37Cl和81Br的指标，用于更为准确的判断地下水的补给来源，以及揭示地下水形成初期所经历的地球化学演化过程。δ37Cl和δ81Br同位素组成的变化可对一些物理过程如蒸发、稀释、离子交换等起到指示作用，蒸发作用使样品中δ37Cl和δ81Br值升高，而海水稀释则使δ37Cl和δ81Br值降低，其中δ81Br的变化幅度更为显著。通过分析中国北方某地区地下水中δ37Cl－δ81Br相互关系以及δ37Cl和δ81Br与TDS之间的关系，Chenetal．（2014）准确区分了经历蒸发作用与海水稀释的两个地下水演化系统，如图2所示。图中可见，冀中地下水系统经历的蒸发作用明显，而黄骅地下水系统则主要经历了海水的稀释作用。

2地下水咸化

海滨地区地下水超采引发海水入侵灾害造成地下水咸化，在干旱半干旱地区尤为严重。在葡萄牙的大西洋海岸，从北部的Aveiro到南部的Algarve，都发生了因超采引起的地下水咸化灾害，并逐步向内陆延伸。我国环渤海地区由于淡水资源匮乏，地下淡水资源是居民饮用水及工农业用水的重要组成部分，地下水连年超采，引发严重的海水入侵，已经破坏了部分滨海水源地。除海水入侵以外，地下水的咸化还归因于其他过程，如蒸发浓缩过程、污水回灌、古咸水补给、表层水盐分溶解与渗滤以及水岩相互作用使矿物溶解等。很多地区地下水咸化往往是上述几个因素共同作用的结果，要区分地下水咸化的来源及主要作用过程，将是一个非常复杂的难题。环境同位素的组成特征是识别海水入侵及其他地下水咸化过程的重要工具。当地下水咸化主要是由海水入侵引起时，地下水的同位素组成（δ18O和δD）呈现出与海水一致的变化。而地下水发生盐分矿物溶解、或表层盐水渗滤导致地下水盐度增高时，地下水的δ18O和δD同位素组成则并不会发生变化（图3）。结合Ca2＋、Mg2＋、总溶解性固体等水化学特征，就可以区分地下水咸化的不同来源。图3不同咸化过程地下水同位素组成与盐度变化关系Fig．3δ18Ovssalinity：changeinisotopiccompositionofwater，ascribedtodifferentsalinizationprocessesCaryetal．（2015）通过分析地下水中溶解氧、电导率、总溶解性固体（TDS）以及Ca2＋、Mg2＋等多种离子含量，结合δ2H，δ18O，δ87Sr和δ11B等多元素同位素组成，探讨了巴西东北部重要沿海城市Recife地区地下水咸化的来源与主要过程。浅层地下水中δD和δ18O同位素分析表明咸化是由古海水汇入以及浅层地下水蒸发浓缩造成的，深层地下水中Na、B、Ca、Sr等水文地球化学特征显示有明显的咸水引入，并发生相应的离子交换。YangJilongetal．（2012）、Xueetal．（2000）通过水文地球化学与环境同位素结合分析，对我国滨海地区地下水海水入侵程度、盐分来源以及入侵机理进行了研究。研究者以大连大魏家水源地为研究对象，对地下水δD和δ18O同位素的组成进行了分析，结合Cl－浓度分布，作者认为研究区除海水入侵淡水含水层增加了地下水中的盐分外，浅层地下水的蒸发也对地下水中盐分的累积起到了重要作用。根据不同水体中δ34S－δO4、δ13C－HCO3等同位素特征，结合水化学成分（如SO42－、Cl－）分析认为，研究区微咸水和咸水并不是地下水淡水和海水机械混合而成，而是在混合作用基础上还发生了如石膏、碳酸盐岩的溶解和沉淀等地球化学作用。通过对环境稳定同位素（δ2H、δ18O和δ13C）和放射性同位素（3H和14C）进行分析，结合地球化学数据，Carreiraetal．（2014）识别出葡萄牙内陆地区地下水咸化的主要来源包括：海水入侵、深层盐水稀释、以及浅层灌溉水的蒸发。研究区大部分地下水的δD、δ18O值均位于全球降水线上或在附近，说明当地地下水主要来自降水补给。在近海地区，地下水Cl－浓度升高，电导率升高，体现出与海水混合、盐分溶解的影响。利用放射性C同位素、环境稳定同位素和水文地球化学资料，便可从多种途径解释地下水盐分升高的来源，甚至区分古海洋水和现代海水的入侵比例。而近代人为活动如对地下水超采、采用污水灌溉等，已成为仅次于海水入侵引发地下水盐化、地下水水质退化的过程。采用Cl离子与δ18O的关系作为指示地下水蒸发浓缩程度的一个经典常用指标，可以指示污水回灌引起的盐分变化。

3地下水污染

自古代以来地下水水质就与人类活动息息相关，随着近现代工业化不断发展，人类对地下水资源需求量增大，地下水位不断下降，取水井深不断增加，地下水污染逐步显现（图4）。其中，农业面源污染、城市生活污水及工业固体废物处置是造成地下水有机与无机污染的主要人为活动（Edmunds，2009），也是目前研究者重点关注的研究领域。近50年来，为了应对人口增长对粮食的需求，以地下水灌溉为前提的农业生产活动，如印度等国家为提高粮食产量提出的“绿色革命”，造成了地下水位的持续严重下降（Perrinetal．，2011）。在我国，单位耕地面积化肥及农药用量分别为世界平均水平的2．8倍和3倍，大量化肥和农药通过土壤渗透等方式污染地下水；部分地区长期利用污水灌溉，对农田及地下水环境构成危害，农业区地下水氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮超标和有机污染日益严重?。人口急剧增长和城市规模扩大使生活污水的排放量不断增加，而废污水处理设施建设相对滞后，大量废污水未经处理或者未处理完全即排放到环境中，成为地下水污染的重灾区?。我国大部分农村地区的生活垃圾仍处在随意丢弃的阶段，城市地区多处非正规垃圾填埋场几乎没有防渗措施，垃圾渗滤液严重威胁地下水环境安全。工业固体废物的不当处置会造成渗漏污染地下水，石油化工行业勘探、开采及生产等活动显著影响地下水水质，工业企业通过渗井、渗坑和裂隙排放、倾倒工业废水，造成地下水污染。当前，我国相当部分地下水面临严重污染，部分地区地下水污染程度仍在不断加重?。当前及未来形势下，人类需要识别地下水污染的来源，追踪地下水污染物的迁移转化行为，了解地下水污染物的消减机制，为地下水资源的再生及可持续利用提供支持。

3．1硝酸盐污染

硝酸盐是地下水中最为普遍的一类污染，主要与农业上施用氮肥等活动、垃圾集中处理、工业废水排放、动物养殖等活动相关。不同来源的硝酸盐显示出不同的N、O同位素比值特征。因此，通过分析地下水中硝酸盐的δ15N与δ18O值，可以判断地下水中硝酸盐污染的主要来源。结合水文地球化学数据，还可对硝酸盐污染物的生物地球化学转化过程进行评价。研究资料显示，工业化肥的δ15N－NO3一般在－9．2‰～＋14．5‰之间，而动物粪肥的δ15N－NO3一般在10‰～20‰之间，且δ18O－NO3普遍低于15‰。Matitatos（2016）分析了希腊中部Asopos盆地24孔井水中硝酸盐的同位素，结果表明，δ15N－NO3位于－9．2‰～＋14．5‰之间，平均5．4±1．2‰（n＝24）；δ18O－NO3位于－2．6‰～＋13．8‰之间，平均2．5±1．5‰（n＝24）。结合十项水文地球化学指标的分析（电导率，Mg2＋，Cl－，SO2－4，NO－3，TotalOrganicCarbon，K＋，As，SiO2andZn），Matitatos（2016）推断Asopos盆地研究区地下水硝酸盐污染主要来自城市和工业废污水。地下水硝酸盐的生物地球化学转化过程，包括硝化作用与反硝化作用，从N、O的同位素比值变化上有所反映。好氧条件下的硝化过程中，14N发生富集而15N贫化，δ18O－NO3值介于＜－5‰到＋15‰之间。厌氧条件下，NH4＋迅速完成硝化反应，生成富集15N的硝酸盐产物。地下水硝酸盐的硝化速率受含水层岩石组成的影响，水稻田的灌溉补给和反硝化作用可显著降低地下水硝酸盐浓度（Chaeetal．，2009）。

3．2硫酸盐污染

地下水中NO3－富集，会促进沉积岩含水层中的硫铁矿发生氧化，进而使地下水硫酸盐浓度升高。硫酸盐是地下水中普遍存在的一类化合物，来源于多种人为源和自然源，包括土壤施用的农业化学品淋滤、酸雨、石灰岩含水层中硫化铁矿物的氧化与溶解等。饮用水中硫酸盐含量过高，还会影响到水的硬度和口感。不同来源的硫酸盐δ34S和δ18O值表现不同，硫铁矿氧化生成的硫酸盐化合物具有δ34S和δ18O极度贫化的特征，而未遭受人为污染的深层水显示出与前工业化时代降水一致的δ34S富集的特征。在区域尺度上多个含水层交界的地下水系统中，研究者利用硫酸盐的δ34S和δ18O同位素指标作为硫酸盐的物理过程和生物地球化学过程的指示物。为探究地下水中硫酸盐的人为源与自然源（硫铁矿氧化）组成关系，Moncaster等（2000）通过一个简单的二维模型模拟了理想状态下石灰岩含水层中硫酸盐的不同来源关系（式1）。假设在这个理想系统中，硫酸盐无转化无沉淀，则：Cg·δ34S（SO4）g＝Ca·δ34S（SO4）a＋Cp·δ34S（SO4）p，（1）其中，C：浓度；δ34S（SO4）：硫酸盐S同位素组成；g：地下水总硫酸盐；a：人为源硫酸盐；p：硫铁矿氧化硫酸盐；由于：Cg＝Ca＋Cp，则：δ34S（SO4）g＝（n）（δ34S（SO4）a）＋（1－n）（δ34S（SO4）p），其中，n＝人为源硫酸盐的比例。利用上述模型，Moncaster等（2000）计算得到在LincolnshireLimestone含水层地下水约有66％～88％的硫酸盐来自人为源（图5），印证了当地浅层地下水主要是遭受污染的现代水的说法。

3．3微量有机污染

在我国，地下水有机污染研究起步较晚，但已在一些地区发生了严重的地下水有机污染事件，持续发展的高灵敏度和高选择性分析测试技术使得地下水中的新型微量污染物得以不断被检出。当前，各类化学品通过工业废水、矿山等点源污染和土地施用化肥、农药等面源污染进入到地下水中，地下水的有机污染已引起越来越多的关注。地下水污染研究已从无机污染转向有机污染，微量有机污染上升为地下水环境保护领域的首要问题。研究普遍认为，地下水中的有机污染与畜牧养殖、农业化肥与农药使用等人类活动相关。进入到地下水中的污染物在下渗过程中会通过土壤吸附、生物降解、稀释等自然作用消减，但一些污染物也有可能在地下水中富集，或生成更顽固的中间产物。此外，污水处理厂排放的废水及地下水污水回灌也给地下水系统带来大量有机污染。相较城市建设的进程，很多污水处理设施的建设明显落后，部分未达标处理的废污水排入地下水，造成地下水有机污染加重。图6总结了地下水中有机污染的主要来源与迁移途径。可以看到，地下水系统面临来自人类活动的多重污染。地下水中的微量有机污染物的含量及迁移转化等行为，与化合物的水溶解度S、辛醇－水分配系数logKow、有机碳－水分配系数logKoc等物理化学特征密切相关。水溶解度高、logKow高的化合物倾向在地下水中富集，如2环、3环和4环多环芳烃（logKow＜5）相较5环和6环（logKow＞6）多环芳烃在地下水中的检出率明显较高。此外，含水层的地质条件、水文地球化学特征也是影响地下水中微量有机污染物富集的关键因素。非承压含水层及地下水滞留时间短的含水层，如卡斯特含水层和浅层冲击含水层，通常微量有机污染物的含量较高。硝酸盐、硫酸盐是地下水人为污染的重要指标，人为活动的影响较多的地方大部分显示出地下水中NO3－、SO42－离子浓度较高的特征，NO3－、SO42－离子浓度结合δ15N－NO3、δ18O－NO3和δ34S－SO4、δ18O－SO4同位素特征分析，可进一步识别出地下水中不同有机污染物的来源及贡献。应用水文地球化学分析与稳定同位素特征相结合的手段，探寻地下水有机污染物的来源及转化，在有工厂污水排放、畜禽养殖、污水回灌等多种人类活动混合的复杂区域，显得更为有效。GuoHuamingetal．（2001）选择我国南阳油田作为研究区，根据近似地下水流线方向地下水中总油质量浓度和水化学分析结果，发现有机物污染严重的地方地下水总油质量浓度就高。由于硫酸盐与总油质量浓度之间的变化关系明显，作者认为硫酸盐可作为地下水有机污染的地球化学标志物。Estevezetal．（2016）对位于西班牙某高尔夫球场地下水中的微量有机污染物进行了分析，包括一些优先控制的微量有机污染物（多环芳烃、有机氯农药等）以及典型新型持久性有机污染物（药物）的含量情况，同时分析了地下水中δ15N－NO3、δ18O－NO3和δ34S－SO4、δ18O－SO4同位素。作者发现污染物的含量与地下水的水文地质条件、稳定同位素特征之间均存在明显的相关关系。位于补给区域的井水中污染物含量以及δ15N－NO3同位素指标均处于较低水平；而用于灌溉的再生水中的硝酸盐、六氯苯、毒死蜱等有机污染物浓度δ15N－NO3、δ34S－SO4同位素明显较高。因此，在研究地下水中的有机污染物时，可以根据研究区的水文地质特征及稳定同位素特征选择适合的监测井。Sassineetal．（2015）首次使用三嗪类农药（阿特拉津、西玛津及其降解产物）作为农业活动污染的指示物，结合Na＋、K＋、Cl－、NO32－等水文地球化学指标，及δ18O、δD、87Sr／86Sr等同位素特征分析，对法国某地浅层冲击含水层的补给水源进行了识别。经主成分分析证实，这种多参数研究手段可以应用于较大尺度上地下水补给的来源以及地下水质量的管理研究。

4地下水资源管理

位于多个地区交界的含水层地下水资源管理需要精确而又详细的含水层边界与补给水源资料，对于地热资源这种十分宝贵的综合性矿产资源尤其如此。Pannonian盆地是欧洲最大的内陆盆地，横跨匈牙利、罗马尼亚、塞尔维亚等八个国家和地区，随着各国对地下水资源的需求不断加大，建立一个共同的地下水与地热资源的管理方案十分必要。借助于Cl－、NO3－、NO2－、SO42－等离子及元素分析，以及δ18O、δ2H和3H、14C同位素分析，Szocsetal．（2013）尝试对斯洛文尼亚东北－匈牙利西南部的跨界含水层进行描述。作者发现在斯洛文尼亚与匈牙利之间的地热资源确实存在跨界传输，两侧的地下水均为Na－HCO3型、中度矿化，补给水源均来自大气降水，地下水从斯洛文尼亚流向匈牙利方向。在Lendava－Szolnok附近的含水层地下水类型虽然接近，却相对破碎且没有传输关系（图7）。通过14C测年监测，斯洛文尼亚一侧的地下水存在年代更古老的水源补给。作者认为地下水的地球化学组分变化可以提示补给路径与水源的变化，δ18O、δ2H、δ13C等同位素的监测可以帮助获知地热资源的传输机制，这些信息对于地下水资源的适度开采和科学管理十分重要。在澳大利亚的LatrobeValley，煤矿开采、页岩气开采、农业活动、居民生活用水等对地下水资源需求巨大，近30年来地下水位下降严重。为探讨含水层之间的水力联系以及了解地下水滞留时间，评价LatrobeValley地区地下水资源的可持续性，Hofmannetal．（2013）分析了地下水中的水文地球化学指标，包括Ca2＋、K＋、Mg2＋、Cl－等，以及稳定同位素信息，δ18O、δ2H等，采用3H、14C同位素测定地下水的年龄，建立了地下水在不同含水层之间运移与交换的概念模型。研究区煤矿和页岩气开采使地下水流向发生了改变，不同含水层之间的主要离子、稳定同位素特征、87Sr／86Sr等特征均比较接近，但14C的分布不一致，说明各含水层在水平和垂向上都发生了混合，不可再生的古地下水向第三纪到第四纪含水层作出了补给。为保障当地地下水资源的再生能力和可持续利用，必须对煤矿和页岩气开采采取规范和限制措施。同样，Warneretal．（2013）研究了美国Fayetteville地区非常规天然气开采对地下水资源的影响，利用多个地球化学指标、CH4及其C同位素δ13C－CH4，以及其他多种同位素特征的分析结果，并未得到浅层地下水质量退化与天然气开采存在相关关系的结论。上述研究结果有助于解决竞争性用水的问题，为区域性地下水资源管理提供支持，而这样的结论单纯通过地下水位分析是不能得到的。

5讨论

5．1地下水水质评价

地下水资源作为干旱半干旱地区人们生活、生产活动的主要水源，在水质和水量上都受到来自人口增长和气候变化的威胁。随着人口增长及粮食产量提高，地下水资源的需求量不断增加，多个地区地下水超采严重，地下水位持续下降。各类工业废水、矿山开采产生的固体废物以及油气开采等活动中的大量深井，不但使各类有机和无机污染物源源不断的进入地下水，还从水文地质环境上改变了地下水的流向及汇流路径，地下水水质退化趋势明显。应用水文地球化学方法与环境同位素方法结合研究地下水系统，不仅可以识别地下水的水化学特征、水化学成分及水质的演化过程，还可以追溯污染物的来源，区分自然源和人为源的特征，描绘跨界含水层间的源汇关系，为地下水资源的合理开发和利用提供科学依据。当前，地下水水质评价仍以硝酸盐、铁、锰等无机指标为主，我国至今仍沿用的《地下水质量标准GB／T14848－93》，由原国家环保总局于1994年，地下水质量评价体系共包含39项指标，其中的微量有机污染物指标仅有六六六和滴滴涕2项。然而地下水的有机污染一直存在，且随着工业化发展有不断加重的趋势。日益先进的检测技术使得更多微量有机污染物被检出，地下水微量有机污染的研究进入蓬勃发展的阶段。2005年，国土资源部启动全国地下水污染调查评价工作，地下水微量有机污染物调查指标大幅增加至39项，包括卤代烃15项，氯代苯5项，单环芳烃8项，有机氯农药11项，其中检出36项。随着城市化进程的加快，工业污染和农业污染大幅增加，大量未被列入地下水质量监控的新型微量有机污染物进入到地下水环境中，对生态环境和人体健康造成潜在威胁。今后，水文地球化学与同位素相结合的分析手段将在地下水中微量有机污染物的来源、迁移和转化研究中发挥重要作用，为完善地下水质量评价体系提供支撑。此外，污染物在进入到地下水环境的过程中会经历物理、化学、生物等过程，发生吸附、稀释、降解及转化，一部分生成更为顽固的中间产物。目前，对地下水微量有机污染的中间产物的研究还未展开，在今后应考虑加大研究力度。

5．2地下水资源管理

地下水资源管理是在充分了解地下水资源和开发利用状况及动态的前提下，运用行政、法律、经济、技术等手段，对地下水开发、利用和保护实施组织、协调、监督，实现地下水资源可持续利用和生态环境的有效保护（WenDongguang，2002）。水文地球化学方法在了解地下水的水化学特征、查明地下水的补给、径流与排泄以及阐明地下水成因及资源的性质上卓有成效，环境同位素技术在研究地下水补给和可更新性、追踪地下水的污染方面，是当前国内外较为新颖的方法之一。将水文地球化学方法与同位素方法结合，研究者能够把大气水－地表水－地下水视为统一的“系统”，进而定量研究其转化关系，为地下水资源管理提供科学支撑。目前许多国家已将水文地球化学方法与同位素方法列为地下水资源调查中的常规方法。水文地球化学指标除了测定地下水中常规的离子，即K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、HCO3－、Cl－、NO3－、SO42－及总溶解固体TDS等外，还包括Fe2＋、Mn2＋、F－、CO32－等离子，根据含水层情况而定。同位素指标方面，应用氢氧稳定同位素确定地下水的起源与形成条件，应用氘、14C测定地下水年龄，追踪地下水运动，确定含水层参数，应用34S研究地下水中硫酸盐的来源，分析地下水的迁移过程，应用11B／10B研究卤水成因等方面都有重要进展。地下水资源的保护目标，不仅包括水质，使其不受人类社会经济活动的污染，还要保护水量的可持续利用。新时期的地下水资源保护应把提高地下水资源保障能力、改善人民群众的饮水质量和生存环境质量、保护生态、减轻或避免地下水不合理利用产生的地质灾害等放在重要位置，实现从重开发、轻保护到保护与开发利用并重的战略转变，加强水源保护，减少人为水灾，促进人水和谐。

6结论

地下水资源是人类十分宝贵的战略资源，地下水资源的更新和可持续利用是关系到国计民生的重大问题。为科学解决这一问题，必须要加强对地下水系统特征的认识。从国内外现有研究成果来看，水文地球化学方法结合同位素方法是认识地下水资源属性、划分地下水系统的有效方法。大量研究工作表明，人类活动已成为控制某些地区地下水环境演化的主导力量，地下水的水质及水资源量都与人类的活动强度直接相关。地下水污染研究已从无机污染转向有机污染，微量有机污染上升为地下水环境保护领域的首要问题。应用水文地球化学方法与同位素方法结合，能够准确地描述描述地下水系统中各类污染物的来源、径流及排泄，能够科学地认识地球系统的自然行为与人类扰动的影响，在更广阔的视野和可持续发展的战略思想上去发展水文地质学科。

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中华人民共和国环境保护部，1994．地下水质量标准GB／T14848－93，中华人民共和国国家标准．

第6篇：化学污染的来源范文

关键词：土壤；镉；污染；修复技术

1 引言

土地是人类生存和发展的主要资本和物质基础，为人类生存和发展提供了重要的物质和数量基础。随着工农业的迅速发展，人类把带有大量有毒有害的物质排入到环境中。这在相当多的领域造成了大量的土壤污染，土壤环境污染的问题越来越严重。

2 国内外土壤镉污染状况

镉是生物生长和发育过程中的非必需元素，它也是自然界中最有害的重金属之一，它在土壤中与Hg、As、Cr和Pb一起称为“五毒元素”[1，2]。Cd在自然环境中分布极广，地壳中的平均含量为0.2 mg/kg，广泛存在于岩石、沉积物及土壤中[3]。近年来，由于在环境中Cd的含量增加，在许多国家中已经广泛关注，由于这些国家对食品中重金属的安全性的普遍了解，已经为农田土壤作物制定了一套严格的标准见表1[4]。

在我国土壤重金属污染事件频繁发生，土壤Cd污染状况也一直较为严重。例如2013 年5月“镉大米”事件、2014年广西大新县重金属污染事件等[5]。土壤重金属污染问题威胁到人民群众“舌尖上的安全”，成为全社关注的焦点。据不完全统计，我国农田重金属镉污染面积已达2万hm2，年产量镉含量超标的农产品达14.6亿kg，且有日益加重的趋势[6]。2014年4月17日环境保护部和国土资源部联合的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤重金属的超标率为16.1%的重金属，西南、中南地区土壤重金属镉、汞、砷、铅4种无机污染含量的范围从西北到东南，从东北到西南方增加。在所有污染物中，镉的超标率最高，占7.0%，是我国耕地、林地、草地和未利用地的主要污染物之一[7]。依据《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）中规定A适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤中Cd的质量标准应在0.3～0.6 mg/kg范围内，但是我国有些地区土壤中的Cd含量超标，Cd污染土壤状况比较严峻[8]。我国部分地区污染农田土壤和农作物镉含量见表2[9]。

3 土壤中镉的来源

土壤中的Cd主要有天然来源和人为来源两种[10]。天然来源主要是指含Cd的矿物或岩石通过长期风化释放到土壤中，这构成了土壤中Cd的背景值。土壤中镉在不同地区的背景值差异很大，世界范围内土壤中镉的背景值含量为0.01～2.0 mg/kg，平均水平约为0.35 mg/kg[7]。我国土壤中Cd的背景值低于世界平均值，约为0.097 mg/kg[11]。

人为来源较为广泛，包括采矿、选矿、有色金属冶炼、电镀、合金制造、含镉蓄电池生产等行业的生产，以及污水、污泥、大气沉降、农药化肥固体废弃物等，预计排放的镉（Cd）约有82%～94%进入到了土壤[12，13]。众多研究关注了土壤镉污染的人为来源[14]，陈怀满，郑春荣等学者研究表明我国因污灌受到污染的耕地约占总污灌面积的45%，其中以Cd和Hg的污染尤为严重；王初，邵莉等研究发现受交通尾气和污染物排放影响，公路沿线农田土壤重金属污染呈现距离公路越近的地方污染越严重的规律，交通对土壤环境的影响距离从几十米到数百米不等[15～17]；颜世红等通过对矿区土壤中重金属镉来源的研究发现矿区附近土壤主要受矿石挖掘与加工产生大量的粉尘、污水、废气、固体废弃物排放镉污染影响[13，14，18]。

4 土壤中镉的危害

对于植物，其会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对养分和水分的吸收受到阻碍，导致植物的营养代谢失调，使得植物生长和产量降低。

对于动物和人类，镉元素通过食物链进入人和动物体内富集。镉元素的吸收对人体骨骼、肾、肝、免疫系统和生殖系统具有毒害作用，会引发骨痛、糖尿病、肺气肿以及高血压等病症，严重的会引发癌症等疾病[19]。联合国环境规划署（UNEP）也将镉列为12种具有全球性的危险物质中的首位危险物质[20]（图1）。

5 土壤镉污染修复技术研究现状

土壤中镉污染危害的严重性及解决的迫切性在国内外被广泛的研究[21]。土壤修复是指使用能让土壤中的污染物转移、吸收、降解和转化的物理，化学和生物等的修复方法，将其浓度降低到可接受水平，或将有毒和有害的污染物转化为无害的物质[22]。目前，对含重金属土壤的修复技术主要有物理、化学、电动法、生物和农业生态修复等技术[21]。

5.1 物理修复

土壤物理修复通常用于镉污染的修复。如客土法、换土法、翻土法等。通过加入净土，除去旧土和深土，以便减少土壤镉污染。Wang等进行了土壤深度改良实验，使白菜镉的平均浓度降低了50%～80%[23]。目前，这种方法的应用已经在英国、美国、荷兰和日本实现。但是成本高，易于二次污染和降低土壤肥力，难以广泛推广[24]。镉污染土壤的物理修复方法简单和快速，但它不能真正从土壤中清除镉污染。这种方法有潜在的危险，此种方法需要大量的资金，人力和物质资源，不适合大规模镉污染的土壤治理。

5.2 化学修复

化学修复是指在污染土壤中使用化学改性剂将重金属进行固定转换、溶解抽提和提取分离，减少污染土壤中的重金属，改变土壤环境条件。化学固定、淋洗和提取是对土壤镉污染进行化学修复最常见的方法[25]。例如，硅肥、钙镁磷肥、石灰和骨炭粉可以不同程度地抑制玉米对镉的吸收[26]。

较为常用的镉污染修复化学材料有碱性改良剂（石灰、钙镁磷肥等）、黏土矿物（沸石、海泡石等）、拮抗物质（硫酸锌、稀土镧等）和有机质（泥炭、有机堆肥等）[25，27]；除此之外，一些金属螯合剂和表面活性清洗剂目前也逐渐应用于镉污染土壤修复[28]。化学修复的治理效果和费用都适中，且简单易行，但它没有起到真正意义上去除镉污染的作用，只是改变了土壤中镉存在的形态，可能由于土壤环境的变化，有可能再次活化，造成二次污染危险。此外，化学方法也可能导致化合物造成的微量元素损失和造成土壤的复合污染，而不能作为一种永久的修复措施。

5.3 电动修复

电动修复是一个多学科的研究领域，其原理是将电极插入污染土壤和适当大小的DC，发生土孔隙水和带电离子迁移，土壤污染物在外电场作用下取向并积聚在电极附近，电极进行常规处理，从而清洁土壤[21，29]。Apostlols G等探讨了添加十二烷基硫酸钠和天然表面活性剂腐殖酸对动电修复污染土壤修复的影响，得出的结果表明，两种试剂可以促进修复过程中镉污染的去除[30]。电动修复是通过向污染土壤的两侧施加直流电压以从污染的土壤中去除重金属，使得土壤中的污染物在电场的作用下在电极的两端富集。该技术已应用于Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、Ni等重金属污染土壤修复[25]。该技术具有采用的化学试剂少、消耗低，修复完善的优点，是具有良好发展前景绿色修复技术。但是受影响的因素比较多，例如土壤的类型、电流的大小、电极材料和结构等，会在一定程度上影响修复的效率和速度。

5.4 生物修复

生物修复是指利用生物的某些特征，来吸收、降解、转化、抑制和改善重金属污染。镉污染土壤的生物修复一般分为动物修复、植物修复和微生物修复三种类型[31]。

5.4.1 动物修复

动物修复是利用土壤中的一些低等动物，如蚯蚓和啮齿动物，可以吸收土壤中的重金属，并在一定程度上减少污染土壤中重金属的比例。这项技术达到了重金属污染土壤的游镄薷吹哪康摹8梦廴拘薷醇际跹芯咳匀痪窒抻谑笛槭医锥[32]。敬佩等通过重金属污染土壤接种蚯蚓发现：蚯蚓具有很强的富集能力，富集量与蚯蚓培养时间成正比[33]。但由于动物生长环境等因素的影响，修复效率一般，并不是理想的修复技术。

5.4.2 微生物修复

微生物修复是指许多微生物与重金属具有很强的亲合性，对重金属进行吸收、沉淀、氧化还原作用，可以降低土壤中重金属的毒性[25，34]。许多学者研究发现这项修复技术主要通过改变土壤中重金属离子的活性，微生物细胞吸附富集和促进超富集植物对重金属的吸收。微生物修复作为绿色环保的修复技术，引起了国内外相关研究机构的极大关注，具有广泛的应用前景，但修复见效速度慢、修复效果不稳定等，使得大部分微生物修复技术还局限在科研和实验室阶段，能应用到的实例很少。

5.4.3 植物修复

植物修复是指利用植物吸收、吸取、分解、转化，或固定土壤、沉积物、污泥、地表、地下水中有毒有害污染物的技术的总称[35]。植物修复技术是由Chaney R.L在1983年首先提出[25]。植物修复主要包括植物的提取、挥发、降解、根滤和根际微生物降解。植物修复涉及使用超累植物的特性来修复重金属污染的土壤是最广泛使用的。超积累植物的概念首先由Brooks等在1977 年首先提出，目前文献报道的超积累植物有近20科、500种，其中十字花科、禾本科居多，主要集中于庭芥属、芸苔属及遏蓝菜属[36，37]，人们更常见的超积累植物[38～44]见表3。

印度芥菜吸收200 mg/kg的镉，当黄化现象出现时，镉富集达52倍；英国的高山属类，可以吸收高浓度的镉[45]。生物修复的优点是更简单的实施，更少的投资和更少的对环境的损害。缺点是治疗效果不明显，治疗时间太长，效果太慢。

5.5 农业生态修复

农业生态恢复措施是指根据当地条件选择农业管理系统，减少重金属危害，包括农艺修复措施和生态恢复措施。农艺修复措施通常通过改变作物系统，通过植物物种的间作、轮作，或通过向镉污染的土壤中添加有机肥料以形成游离形式的有机络合物，从而减少土壤中镉含量的目的，实现镉在土壤中的迁移，吸收和降解[46，47]。在我国，有许多关于生态修复措施的研究。一般来说，是通过调整土壤含水量等生态因子来控制污染物的环境介质[48]。农业生态恢复措施不仅能保持土壤肥力，而且能促进自然生态循环和系统协调的运行。它易于操作和低成本，但是存在许多缺点，如修复时间长缓慢的效果。

6 展望

国内外在土壤Cd污染修复技术研究取得了一些进步，但是我国的土壤Cd污染面积仍有增加的趋势，切实有效的污染修复技术亟待开展。物理修复、化学修复、电动法修复方法投资昂贵，所需设备复杂。生物修复中的植物修复技术因其保护环境，经济性和有效性而受到高度推崇。但是，植物修复技术仍有一些缺点，如植物在Cd污染胁迫下，经常生长缓慢，生物量低，而且经常受到竞争性杂草的威胁。如果能将现代分子生物学方法相关的富集基因的分离和分子克隆应用到植物修复技术上，产生大量适用于Cd污染土壤的恢复转基因植物，这对于土壤Cd污染的研究具有深远的意义。此外，应进一步研究修复过程中的影响因素，寻找土壤Cd污染的来源，从污染源头、污染特征、污染程度等方面进行治理；在已有的修复方法中，总结经验，开发新技术；每一个修复技术都有优缺点，在土壤Cd污染中注重多项技术联合修复土壤镉污染的研究。

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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：化学污染的来源范文

一、充分挖掘化学教材中的环保素材，对学生进行环保教育，培养其环保意识

化学教材中有着丰富的环境保护素材，只要我们老师能充分挖掘，就不难发现对学生进行环保教育的有效案例。如在第一章《开启化学之门》中介绍燃烧含硫火柴的实验时，就可以向学生强调二氧化硫是一种大气污染物，它是形成酸雨的主要物质之一。空气中二氧化硫的70%来源于工业燃煤，12%来源于工业燃油，其余来源于生活燃煤。它既可以直接危害人体健康，又可以导致水质酸化形成酸雨，使农作物、森林、草原枯死，腐蚀建筑物和文物，使鱼类绝迹。1952年的“伦敦烟雾事件，因为二氧化硫的污染而导致4天死亡4000人，后来的3个月中又有8000人死亡”。通过这一重大污染悲剧，使学生认识到二氧化硫是污染大气的有害气体之一。最后让学生讨论，如何减少和防治二氧化硫的污染。这样既增强了学生的环保意识，又调动了学生学习的积极性，加深了学生对无硫火柴知识的理解。除此以外，我们应充分挖掘教材中的环保知识，采取渗透和扩展的方式不失时机地向学生介绍环保知识，结合第二章“空气的成分、二氧化碳、水资源”、第四章“化石燃料”、第五章钢铁的冶炼以及第九章酸雨的形成等介绍大气污染、温室效应、水污染等环境问题。在学生刚开始接触化学时，就抓住契机对其进行环境保护教育，有利于培养学生良好的环保意识，为其终身发展奠定基础。

二、完善实验教学设计，努力通过对比实验，对学生进行环保教育，培养其环保意识

化学是以实验为基础的自然科学，化学实验的重要性不必多提。化学教师在实验教学中不仅要培养学生的实验技能、实验方法，更要联系生活实际，与环保相结合，力求通过完善的实验教学设计，来培养学生环保意识。例如指导学生在实验室中模拟炼铁时，实验教学设计中就可以增加一氧化碳气体造成人体中毒的经典案例介绍，并对整套实验装置有无尾气处理进行对比分析，从而得出“务必加上尾气处理装置，防止没反应的一氧化碳气体直接排出污染空气造成安全事故”这一结论。进而有效拓展，在做有毒有害气体或其他物质的实验时，务必进行尾气或废弃物处理，防止污染环境。这样，对学生进行生动的环保教育，培养他们的环保意识。

化学实验教学中还要不断改进化学实验，提倡微型实验。在微型实验中，由于反应过程中反应物和生成物的量都很少，产生的有害物质对环境造成的污染可降低到最低程度。微型实验充分体现了绿色化学中的减量原则（即减少药品用量、减少“三废”的排放量）。因此，组织学生进行微型实验仪器的制作、环保实验、实验的无害化研究活动是非常有意义的。如徐州师范大学化学系王锦化高级实验师改进研制的《氨喷泉微型实验》，“以2mL圆底烧瓶代替500mL圆底烧瓶进行实验，将氨气的用量降为常规实验的1/250”，就能取得鲜明的实验效果。

三、通过社会实践活动，使学生亲临污染现场，亲身感受污染的危害，认识环保的重要性与紧迫性，增强其环保意识

社会实践活动作为化学教学的有机组成部分，在培养学生的环保意识方面更具有亲临性和感染性。例如组织学生观看有关环境污染的图片或视频，组织学生到附近典型的污染工厂参观考察，调查污染工厂附近百姓的生活情况与身体健康情况，让学生亲身感受环境污染所产生的危害，从而认识环保的重要性与紧迫性，增强其环保意识。当笔者从新闻中获悉附近一造纸厂乱排污水造成河水污染，使下游百姓所养鱼苗大面积遭殃后，立即组织学生前往调查分析。当学生看到漂浮在水面上成片的死鱼时，有的落下了眼泪。有的学生当场表示，今后在日常生活中，切实牢记环保使命，从自身做起，从小事做起，把平时所学化学知识用到实处，为环境保护作出自己应有的贡献。这样，把被动的说教一下子变成了学生主动的行动，让笔者喜出望外。

四、利用考试的导向作用及教育功能，培养学生的环保意识

考试作为当前一种重要的人才选拔和教学评价手段，对教学具有“指挥棒”的作用。多年来，化学与环境保护问题都是全国各地中考命题的热点问题。此类试题大多都是联系生活实际，创设情景，考查学生环保常识，如绿色奥运、绿箱子环保计划、节能减排、水质污染等等，充分发挥试题的教育功能，使学生认识到保护环境是关系到人类生存、社会发展的根本性问题，从而自觉地养成良好的保护环境的生活习惯，努力与自然和谐相处。作为化学老师，在平时的练习设计或测验中，也要有意识地涉及环境保护考题。如就关于在全国所有超市实行塑料袋有偿使用的通知，要求学生谈谈对此项措施的看法，让学生参与对环保热点问题的讨论，时刻关注环保，培养学生的环保意识。

第8篇：化学污染的来源范文

[关键词] 绿色化学 环境污染 微型实验 实验废弃物 社会调查

初中化学是任何一名初中生初次接触化学知识教育的自然学科。在中学化学课标中也明确指出：“义务教育阶段的化学课程，可以帮助学生理解化学对社会发展的作用，能从化学的视角去认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题，了解化学制品对人类健康的影响，懂得运用化学知识和方法去治理环境污染，合理地开发和利用化学资源；增强学生对自然和社会的责任感；使学生在面临与化学有关的社会问题的挑战时，能做出更理智、更科学的决策。”

化学是一门基础的自然科学，给人类社会带来了巨大的财富，推动了人类文明的大发展。例如，化学为工业发展提供了更多的原材料和动力；为农业生产提供了高效的农药和化肥；为人类战胜疾病提供了药物等等。当然，化学也给人类社会带来了一定的危害。例如：近代出现的温室效应、臭氧空洞、酸雨、大气污染、白色污染、光化学烟雾等等，这些全球性的污染问题给人类的生命健康带来巨大的侵害。因此，在初中化学课堂教学中进行绿色化学概念的教育是当代社会发展的必然趋势。

绿色化学又称环境无害化学、清洁化学，是利用化学的技术与方法来降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生，使所设计的化学产品或过程更加环境友好，是一门从源头上阻止污染的化学。如何在初中中学化学课堂教学中自然和谐、生动地讲述“绿色化学”知识，使学生了解和接受绿色化学理念，增强绿色化学和环境保护意识，是我们当代初中化学教师教育工作者面临的一个重要课题。以下是本人在课堂教学中，逐步实施的教育学生有关绿色化学概念的过程。

1.通过化学教材进行绿色化学教育

在遵循《课标》要求的前提下，沪教版化学教材以学习相关物质的性质及用途为重点，适当向外延伸，向学生简单介绍影响人类生存环境的相关知识，使学生在初中阶段就对自己所处的处境有一个比较清楚的认识。例如在学习《由多种物质组成的空气》时，加入了“空气污染”的相关知识，让学生知道我国目前主要的大气污染物有哪些、污染物的主要来源、如何进行防治等。再如学习《自然界中的水》时，加入了“水体污染”的相关知识。让学生了解“赤潮”和“水华”现象及其产生的原因，同时也介绍了“水体污染”的来源、危害和防治方法等，并教会学生净水的方法。这样的例子还有许多，在课堂教学中介绍环保知识，让学生既认识环境污染的重要性，又认识环境改造的可能性。从而提高学生学习化学的积极性，并立志为改造环境而刻苦学习化学知识。

2.通过化学实验进行绿色化学教育

化学实验教学不仅可以使学生观察到用语言难以表达清楚的清晰的实验现象，增强直观的感性认识，而且能培养学生观察、描述、分析问题和解决问题的能力。但实验必定会涉及到有害、有毒的物质，从某种意义上讲学校中环境污染主要来源于化学实验。课堂教学过程中要严格规范实验操作，尽可能减小污染。因此，化学实验教学中要力求利用最少的实验药品，获得最佳的实验效果，最大限度的减少废弃物，创新改进实验，减少环境污染。在分组实验教学中，用绿色化学的思想来指导，更能有效地防止污染。主要通过以下步骤实施：（1）发展微型实验；（2）改进实验及仪器装置；（3）正确处理化学实验的废弃物。

2.1设计微型实验，使药品剂量最小化，最大限度减少污染源

微型实验是指用微小量的化学试剂在微型化学仪器装置中进行的化学实验。其主要特点有：实验仪器小、操作简便、安全系数高、所需时间短、携带方便、现象明显、反应容易发生、药品用量小，实验成本低等。目前的初中新课程把科学探究作为培养学生创新精神和实践能力的重要环节,微型实验是学生进行科学探究的有效工具。因此，用绿色化学的新理念对化学实验进行微型化，发展微型化学实验，利用微型仪器、尽可能少的试剂进行实验，能减少中间生成物的转移过程和试剂在器皿中的附着量，从而减少实验中的“三废”，真正做到“零排放”。

2.2改进实验及仪器装置

在化学实验时，总伴随着一些气体、液体或固体物质的生成,而这些产物中有许多是有毒或有害物质,会造成一定的环境污染。在不影响实验结果、观察效果的前提下，改进实验内容及仪器装置,或变化实验程序,从而尽量减少化学试剂和实验产物对环境的污染。在现行化学教材中，有些实验指明了药品浓度，有些实验没有指明药品浓度，对许多涉及药品浓度的实验探索和改进，既节约了药品保证实验效果，又减少了环境污染

2.3妥善处理实验废弃物，减少对环境的污染

在化学实验中，培养学生良好实验习惯的同时，也要培养学生不随意丢弃实验残留物，不随意排放实验尾气，不随意倾倒实验废液。正确处理实验“三废”，避免将学校实验室变成污染源，让学生在动手实验的同时培养环境保护意识和社会责任感。例如：在燃烧红磷的实验时，由于产生的五氧化二磷对人体有害，可以在密闭的装置中进行或在通风橱中进行，避免对人体的伤害。

在分组化学实验时，对于用剩的药品要放到指定的容器中，不要随意丢弃，更不能带出实验室；对于实验时产生的尾气、液体或固体物质，也要进行相应的处理，不要随意丢弃。有毒的尾气或造成大气污染的尾气，可以用气囊收集起来备用或用能与之反应的溶液将其吸收，以防止污染空气；固体或液体物质都应回收处理，不能直接倒入垃圾筐或倒入下水道。否则，不仅会造成资源浪费，而且还会污染环境及地下水。平时教学过程中，应加强这方面的教育，使学生养成良好的实验习惯。

3.联系实际进行绿色化学教育形式

化学是一门实践性很强的科学，学习化学知识应该紧密结合实际，真正做到“理论联系实际”，做到“学以致用”。通过联系生活实际，进行绿色化学教育有以下3种方式。

3.1转题讲座。对教材中讲的少而对环保具有重大意义的内容，可以专题讲座的形式向学生介绍，如针对有的学生认为环境污染主要是由于工业生产造成的，与自身没有太大的关系。可举办〈〈家庭生活与环保污染〉〉讲座，实际研究表明：家庭污染占百分之五九。据有关专家统计，一个人一天平均要制造0.9kg垃圾，5个不可降解的塑料袋，2--3个一次性饭盒；一个人因洗发、洗澡、洗衣服等等一天平均制造200升废水在污染着河流、大海和土壤。可见环境保护不止是国家、环保部门的事，每个人都应从家庭污染出发保护环境。通过这些信息的介绍，使学生感到自身在制造污染破坏环境，都多么可怕又多么可悲，要从自身做起，节约用水、少使用一次性餐具、少用化学用品，减少污染保护环境而改变生活习惯。

3.2课外实验。积极利用课外实验配合课堂教学，开展环保教育。"河水、雨水酸碱性的检测"、"干电池的收回河利用"等，让学生在实验过程中既锻炼动手能力又强化环保意识。

第9篇：化学污染的来源范文

一、在热力学基础中渗透环境教育

热力学是自然科学中的一个重要分支学科，它是研究化学反应过程中能量相互转换规律的科学。在生产和科学研究中，我们经常会遇到这样一些问题：一个化学反应能否进行，反应进行的最佳条件是什么？化学反应是放热还是吸热，完成一个化学反应我们需要提供或者得到多少能量？解决这些问题的理论基础就是热力学。热力学内容，与环境问题有着直接联系。化学反应和能量之间有着重要的内在联系。热力学正是研究它们之间的关系。化学反应常常伴随着能量的变化。无论是人类已经大量利用的能源还是新开发的能源，大多都是依靠它们进行化学反应来获得能量。人类的文明始于火的使用，燃烧是人类最早的化学实践之一。燃烧把化学与能源紧密地联系在一起。人类巧妙地利用化学变化过程中所伴随的能量变化，创造出丰富多彩的物质文明。同时燃料的燃烧也带来了一系列的环境问题，如大气污染、温室效应。人们必须掌握化学反应中的热量变化规律，从根本上解决能源问题。能源与清洁生产是当今社会的热门话题，而在这部分内容中蕴含着大量的相关知识。人们对能源进行了分类：可再生能源和不可再生能源、清洁型能源和污染型能源等。例如，水力能、太阳能、核能等都是清洁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，能源问题主要有两个方面，一是能源短缺的资源问题，另一个是能源造成的环境污染问题。在这部分内容中，可以向学生大力倡导使用清洁源及可再生资源，开发研制新能源，向学生提出可持续发展的方向。

再如：在介绍热力学第二定律，学习概念、原理时，可以将抽象理论与社会发展相联系。比如，有位科学家将对熵的性质的理解上升到哲学层面，将自然科学与社会科学有机融为一体。熵代表的就是系统的混乱度，往往系统都是向着混乱度增大的方向移动。如果从哲学的角度分析，熵不仅向着无组织性滑去，在某些条件下熵本身会成为有序的根源，所以有序来源于混沌。如人类社会的发展经历着由简单到复杂的变化，于是，人和自然之间以及人与人之间需要有一种新关系，那就是和谐共生的有序关系。自然科学与社会科学原本是为了研究客观世界而分裂的整体，但人们往往忘记将它们结合，片面强调某一科学的实用价值，这无法使受教育者全面看清世界的本质及发展。所以，在化学教学中要注意结合人文教育进行环境教育渗透。

二、在化学反应原理中渗透环境教育

化学反应原理中包括化学平衡和化学动力学。化学平衡问题，是指在一定条件下，反应物可以转化成产物的最大限度问题。化学反应动力学是研究反应速率的问题即反应完成需要多长时间以及化学反应速率机理的学科。只有掌握化学反应的基本原理，才能把握反应的可能性和现实性，在环境保护中利用化学反应的原理可以实现清洁生产。

化工生产及其相关工业生产中，包含很多化学反应。所以，化学反应原理与实际生产过程密切联系。工业生产排放的“三废”是污染的主要来源，而且也是最难消除和降解的。所以，在这部分内容中，笔者认为可以提倡从源头上控制使用有害原料，并且在生产过程中最大地转化利用原料，避免有害污染物的产生，即清洁生产的新思想――生产全过程的无害化。这就需要应用所学到的化学反应原理，判断反应进行的方向，实现反应的最大转化率，促进清洁生产的推广使用。这样，既联系实际，明确学习的目的及应用，又有效进行了环境教育的渗透，加深了环境意识，又指导了环境行为。当学生将来进入生产第一线时，会为社会创造不可估量的价值。因此，在化学反应原理中要注重渗透清洁生产相关内容及如何运用化学反应原理实现清洁生产。比如，上世纪70年代以来，全球环境日益恶化。为此，世界各国不断增加投入，治理生产过程中排放的三废。然而，污染物一经排放到环境，再进行治理，不但难度大，而且效果差，达不到要求。为此，国际上对工业污染控制战略进行了重大变革，其核心是：以污染防止战略取代末端处理为主的污染防治战略，即清洁生产。利用化学改革传统的生产工艺，从三方面保证生产的清洁：能源清洁、生产过程清洁、产品清洁，从而达到清洁生产的目的。

三、在电化学中渗透环境教育

电化学是研究电能与化学能相互转化的科学。在进行二者间相互转化的同时，必须发生有电子转移的氧化还原反应，这样才能实现电能和化学能之间的相互转换。很多污染的形成都涉及电化学反应机理，相反，学习电化学也可以帮助我们分析污染的形成过程，以此来防止污染的形成及污染的治理。所以，在这部分内容中，我们要注意结合实例，讲解电化学与污染的关系。电化学中的氧化还原反应是化学中非常重要的一类反应。在我们的生存环境中，氧化还原反应是一种非常普遍的化学现象。例如，长期暴露在潮湿空气中的金属器具会腐蚀生锈。燃料燃烧时产生的一氧化氮在空气中转化成二氧化氮，二氧化硫在空气中氧化生成三氧化硫。由于污染气体的排放，再经氧化形成的酸雨现象已经是全球性环境问题，它严重影响人类及生物的健康、腐蚀建筑物、破坏植被的生长等。

人类活动产生的污染物进入环境后发生迁移和转化反应等大多是氧化还原反应。而在污染物的治理中，也会经常利用到氧化还原反应原理。氧化还原处理法一般用于环境中难以消解的有毒、有害物质的处理。这种方法可使环境中的污染物因发生氧化还原反应而变为无毒或低毒化合物，或转化成能从环境中分离出来的物质。所以，在教授电化学内容的时候，注重强调所学的理论知识与实践相结合，它可以帮助我们分析污染物形成的机理及如何治理污染物。此外，电化学处理方法也是废水净化中经常采用的方法。利用阳极使水中污染物氧化，阴极使水中污染物还原，也可以利用电解产生氧化剂和絮凝剂对污染物加以处理。