環(huán)境化學的分支學科
根據(jù)中國多年環(huán)境化學教學和科研的經(jīng)驗,通過專家論證并征求多方意見,認為環(huán)境化學覆蓋的研究領域和分支學科如下:
研究領域為環(huán)境分析化學的有:環(huán)境有機分析化學、環(huán)境無機分析化學;
研究領域為各圈層的環(huán)境化學的有:大氣環(huán)境化學、水環(huán)境化學、土壤環(huán)境化學、環(huán)境生態(tài)化學;
研究領域為環(huán)境工程化學的有:大氣污染控制化學、水污染控制化學、固體廢物污染控制化學。 本分支學科研究化學污染物在大氣、水體和土壤中的形成、遷移、轉化和歸趨過程的化學行為和生態(tài)效應。由于研究對象已擴展到過去認為無害的化學物質,如二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等溫室氣體,含氯氟烴等耗損臭氧層的物質,以及營養(yǎng)物等,故其研究領域由原各環(huán)境要素的污染化學發(fā)展成為相應的環(huán)境化學。
在大氣環(huán)境化學方面.研究對象涉及大氣顆粒物、酸沉降、大氣有機物、痕量氣體、臭氧損耗及全球變暖等。空間尺度從室內(nèi)空氣、城市、區(qū)域環(huán)境、遠距離乃至全球。關于大氣環(huán)境化學過程研究主要涉及大氣光化學過程、大氣自由基反應。在模式研究方面?zhèn)戎赜诠饣瘜W煙霧和酸雨。
The atmosphere composes the thin layer of mixed gases covering Earth’s surface. Exclusive of water,atmospheric air is 78.1% (by volume) nitrogen,21.0% oxygen,0.9% argon,and 0.03% carbon dioxide. Normally,air is 1–3% water vapor by volume. In addition,air contains a large variety of trace level gases at levels below 0.002%,including neon(氖),helium(氦),methane(甲烷),krypton(氪),nitrous oxide,hydrogen,xenon(氙),sulfur dioxide,ozone(臭氧),nitrogen dioxide,ammonia,and carbon monoxide.
在水環(huán)境化學方面,水體研究較多的是河流、湖泊和水庫,其次是河口、海灣和近海海城。近年來,由于大量固體廢棄物填埋而引起有毒有害物質污染地下水,國內(nèi)外對地下水污染十分重視。天然水體系污染過程和廢水凈化過程是水環(huán)境化學的主要研究范圍。對水環(huán)境中化學物質的重點研究對象逐漸轉向某些重金屬及持久性有毒有機污染物。從應用基礎的研究來看。當前主要集中在水體界面化學過程、金屬形態(tài)轉化動力學過程、有機物的化學降解過程、金屬和準金屬甲基化等方面的研究。
土壤環(huán)境化學主要研究農(nóng)用化學品在土壤環(huán)境中的遷移轉化和歸趨及其對土壤和人體健康的形響。包括有機污染物在土壤中的降解.土壤中溫室氣體的釋放,污染物在固-液界面上的化學過程等。
環(huán)境生態(tài)化學是研究化學污染物在生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)生效應的化學過程。當前側重于定量結構-活性關系(Quantitative Structure and Activity Relationship,QSAR)研究,并以此為基礎對污染物的環(huán)境行為和它們的生態(tài)效應進行預測。 它研究控制污染的化學機制和工藝技術中的基礎性化學問題。過去主要圍繞終端污染控制模式進行污染控制化學研究。應該說,它對發(fā)展控制污染技術和治理環(huán)境污染產(chǎn)生了積極的作用。但這種模式只能減少污染物排放而不能阻止它的發(fā)生。20 世紀 80 年代中期后人們對污染預防(Pollution Prevention)和清潔生產(chǎn)(Cleaner Production)的認識逐步提高.今后將以污染的全過程控制模式逐步代替終端污染控制模式。所謂全過程控制模式主要是通過改變產(chǎn)品設計和生產(chǎn)工藝路線使不生成有害的中間產(chǎn)物和副產(chǎn)品,實現(xiàn)廢物或排放物的內(nèi)部再循環(huán),達到污染最小量化并節(jié)約資游和能源的目的。
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