【正文】 本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)：環(huán)境污染；人類生存面臨的五大挑戰(zhàn)；我國環(huán)境污染防治與發(fā)達(dá)國家的差距、面臨的挑戰(zhàn)、環(huán)境保護(hù)目標(biāo)和急需解決的重大科學(xué)問題。環(huán)境問題：是指包括一切形式的環(huán)境惡化或?qū)ι锶Φ囊磺胁焕绊憽?1）環(huán)境污染 由于人為因素使環(huán)境的構(gòu)成或狀態(tài)發(fā)生變化，環(huán)境素質(zhì)下降，從而擾亂和破壞生態(tài)系統(tǒng)和人們正常生活和生產(chǎn)條件。環(huán)境污染的具體表現(xiàn)： a、有害物質(zhì)對大氣、水、土壤和動植物的污染并達(dá)到致害的程度 b、生物界的生態(tài)系統(tǒng)遭到不適當(dāng)?shù)母蓴_和破壞 c、不可再生資源被濫采濫用 d、固體廢棄物、噪聲、振動、惡臭、放射線等造成對環(huán)境的損害 造成環(huán)境污染的因素：有物理的、化學(xué)的和生物的三方面，其中由化學(xué)物質(zhì)引起的約占80%90%世界上曾發(fā)生過八大公害事件：(1)比利時(shí)馬斯(Meuse)河谷煙霧事件：發(fā)生在1932年12月，重工業(yè)排放的SO2使數(shù)千人中毒，60余人死亡。 (2)美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件：發(fā)生在1943年5～10月，造成400余人死亡。 (3)多諾拉煙霧事件：1948年10月26～31日，美國賓夕法尼亞州多諾拉鎮(zhèn)冶煉廠排放的SO2和煙塵，使5911人發(fā)病，17人喪生。 (4)倫敦?zé)熿F事件：發(fā)生在1952年12月5～8日，四天內(nèi)中毒死亡4000多人。 (5)四日市哮喘事件：1955年以來日本四日市石油提煉和工業(yè)燃油產(chǎn)生的廢氣嚴(yán)重污染城市大氣，哮喘病患者達(dá)817人，死亡36人。 (6)痛痛病事件：1955～1972年日本富山縣內(nèi)的鋅、鉛冶煉廠等排放的含鎘廢水污染神通川水體，兩岸居民利用河水灌溉農(nóng)田，使稻米含鎘，居民食用含鎘米和飲用含鎘水而中毒，患者超過280人，死亡數(shù)十人。 (7)水俁事件：1953～1956年，日本熊本縣水俁市，居民食用含有甲基汞的魚，導(dǎo)致水俁灣和新縣阿賀野川下游有機(jī)汞中毒者283人，其中60人死亡。 (8)米糠油事件：1968年3月，日本北九州市，愛知縣一帶生產(chǎn)米糠油時(shí)，混入多氯聯(lián)苯，造成13000人中毒，死亡16人。 近年來，全世界平均每年約發(fā)生200多起比較嚴(yán)重的公害事件。世界矚目的有下面7起： (1)意大利塞維索化學(xué)污染事故。1976年7月10日意大利北部塞維索地區(qū)的一家農(nóng)藥廠爆炸，導(dǎo)致劇毒化學(xué)品二惡英的污染，使許多人中毒，附近居民被迫遷走，幾年內(nèi)當(dāng)?shù)鼗蝺旱某錾蚀鬄樵黾印?(2)美國三里島核電站泄露事故。這次事故發(fā)生在1979年3月28日，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10多億美元。 (3)墨西哥的液化氣爆炸事故。1984年11月19日，墨西哥國家石油公司所屬的液化氣供應(yīng)中心發(fā)生爆炸，死亡1000多人，傷400多人，3萬多人無家可歸。 (4)印度博帕爾農(nóng)藥泄漏事故。1984年12月3日，美國聯(lián)合碳化物公司設(shè)在博帕爾市的農(nóng)藥廠的劇毒化學(xué)品異氰酸甲酯罐爆裂外泄，受害人數(shù)20萬，死亡2000人以上。 (5)原蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站泄露事故。1986年4月26日位于基輔地區(qū)的切爾諾貝利核電站四號反應(yīng)堆爆炸，造成重大放射性污染，周圍十多萬居民被疏散，傷數(shù)百人，死亡31人。 (6)萊茵河污染事故。1986年11月1日，瑞士巴塞贊德茲化學(xué)公司的倉庫起火，使大量有毒化學(xué)品隨滅火用水流進(jìn)萊茵河，造成西歐10年來最大的污染事故。 (7)海灣戰(zhàn)爭造成的環(huán)境污染。1990年底爆發(fā)的海灣戰(zhàn)爭歷時(shí)42天，期間油井大火晝夜燃燒，是迄今歷史上最大的石油火災(zāi)及海洋石油污染事故，也是人類歷史上最嚴(yán)重的一次環(huán)境污染，其污染程度超過切爾諾貝利核電站發(fā)生的核泄漏事故。這次戰(zhàn)爭所造成的環(huán)境污染是災(zāi)難性的，已給世界帶來了影響。 2）環(huán)境問題的認(rèn)識過程 20世紀(jì)60年代，人們把環(huán)境問題只當(dāng)成一個(gè)污染問題，沒有把環(huán)境問題與自然生態(tài)、社會因素聯(lián)系起來，低估了環(huán)境污染的危害性和復(fù)雜性，未能追根尋源。 1972年，聯(lián)合國在瑞典斯德哥爾摩召開了人類環(huán)境會議，第一次把環(huán)境問題與社會因素聯(lián)系起來。這次會議是人們對環(huán)境問題的一個(gè)里程碑。但是，它沒有從戰(zhàn)略高度上指出防治環(huán)境問題的根本途徑，沒有明確環(huán)境問題的責(zé)任，沒有強(qiáng)調(diào)需要全球的共同行動。 20世紀(jì)80年代，人們對環(huán)境的認(rèn)識有了新的突破性發(fā)展，提出了持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，指明了解決環(huán)境問題的根本途徑。 1992年，聯(lián)合國在巴西里約熱內(nèi)盧召開了聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會，這是本世紀(jì)人類社會的又一重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)，樹立了人類環(huán)境與發(fā)展關(guān)系史上新的里程碑。 2002年，聯(lián)合國在南非約翰內(nèi)斯堡召開了聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展大會。我國分別在1971981989和1996年召開了四次全國環(huán)境會議，推動了我國環(huán)境保護(hù)事業(yè)的發(fā)展和人們對環(huán)境認(rèn)識的發(fā)展。 隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，人類對環(huán)境問題的認(rèn)識也在不斷提高。在當(dāng)今世界上，人們越來越清楚地看到，環(huán)境問題已不再是某個(gè)國家和局部地區(qū)的事情。酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞等已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國家和地區(qū)的局限而成為全球性的問題。這些問題嚴(yán)重威脅著人類的生存和發(fā)展，成為世界各國關(guān)心的大問題，也成為國際社會注意的熱點(diǎn)。3）我國環(huán)境污染防治面臨的主要問題 與發(fā)達(dá)國家的差距 ● 我國環(huán)境問題的嚴(yán)重性和復(fù)雜性 ● 發(fā)達(dá)國家環(huán)境質(zhì)量顯著改善，污染控制技術(shù)已取得絕對優(yōu)勢； ● 發(fā)達(dá)國家研究重點(diǎn)向綠色技術(shù)、環(huán)境修復(fù)與環(huán)境安全轉(zhuǎn)移； ● 我國環(huán)?？萍颊w水平與發(fā)達(dá)國家差距明顯，并有擴(kuò)大的趨勢 我國環(huán)境污染防治面臨的挑戰(zhàn) 隨著社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、城市化進(jìn)程加速和人民生活水平迅速提高，今后1020年，我國環(huán)境保護(hù)和污染防治將面臨更大的挑戰(zhàn) ● 7%的經(jīng)濟(jì)增長－污染防治的壓力越來越大 ● 小康社會生活水平－環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高 ● 發(fā)達(dá)國家技術(shù)進(jìn)步－國際環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格 2020年我國環(huán)境保護(hù)的目標(biāo) ● 環(huán)境污染得到有效控制 ● 生態(tài)惡化趨勢基本得到遏制 ● 全國大部分地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量明顯改善 ● 部分重要生態(tài)系統(tǒng)得到重建與修復(fù) ● 建設(shè)一批生態(tài)城鎮(zhèn) ● 重點(diǎn)區(qū)域社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展4）我國環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域急需解決的重大問題1．地表水污染機(jī)理與水環(huán)境修復(fù)2．地下水污染與修復(fù)3．安全飲用水技術(shù)保障體系4．污廢水處理與資源化成套技術(shù)5．大氣污染形成機(jī)理與控制6．城市空氣質(zhì)量控制機(jī)理與技術(shù)7．城市物理污染機(jī)理及其控制8．土壤污染機(jī)理與修復(fù)9．固體棄物處理處置與資源化10．綠色化學(xué)與清潔生產(chǎn) 11．環(huán)境監(jiān)測新技術(shù)12．持久性有毒物質(zhì)與生態(tài)安全13．區(qū)域環(huán)境調(diào)控與環(huán)境建設(shè)14．國家重大建設(shè)項(xiàng)目與生態(tài)環(huán)境安全1）環(huán)境化學(xué)環(huán)境化學(xué)是一門研究潛在有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、行為、效應(yīng)以及減少或消除其產(chǎn)生的科學(xué)。它是環(huán)境科學(xué)的核心組成部分，也是化學(xué)學(xué)科的重要分支。2）環(huán)境化學(xué)的分支學(xué)科環(huán)境化學(xué)主要包括環(huán)境分析化學(xué)、環(huán)境污染化學(xué)及污染控制化學(xué)。3）環(huán)境化學(xué)的任務(wù)●研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法 ●用化學(xué)的基本理論和方法發(fā)現(xiàn)和解決環(huán)境問題 4）環(huán)境化學(xué)的研究內(nèi)容 ●有害物質(zhì)在環(huán)境中存在的濃度水平和形態(tài) ●潛在有害物質(zhì)的來源，它們在個(gè)別環(huán)境介質(zhì)中和不同介質(zhì)間的環(huán)境化學(xué)行為 ●有害物質(zhì)對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)以及人體健康產(chǎn)生效應(yīng)的機(jī)制和風(fēng)險(xiǎn)性 ●有害物質(zhì)已造成影響的緩解和消除以及防止產(chǎn)生危害的方法和途徑 5）環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn) 從微觀的原子、分子水平上，研究宏觀的環(huán)境現(xiàn)象與變化的化學(xué)機(jī)制及其防治途徑，其核心是研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化和效應(yīng)。 6）環(huán)境化學(xué)的發(fā)展方向?qū)τ诃h(huán)境化學(xué)的研究，隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻和人們認(rèn)識的提高，在各個(gè)領(lǐng)域深入發(fā)展，出現(xiàn)新的趨勢。目前，國際上較為注重元素（尤其是碳、氮、硫、磷）的地球生物化學(xué)循環(huán)及其相互耦合研究；重視化學(xué)品安全評價(jià)；重視臭氧層破壞、氣候變暖等全球性問題。最近，美國環(huán)境化學(xué)家提出了為21世紀(jì)環(huán)境而設(shè)計(jì)的響亮口號，號召支持開展以創(chuàng)造無污染生產(chǎn)過程為目的的環(huán)境良性化學(xué)。下面按分支學(xué)科對發(fā)展方向做簡要介紹： ●環(huán)境分析化學(xué) 主要集中在環(huán)境樣品的前處理技術(shù)完善、開發(fā)，分析對象從無機(jī)化合物為主轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)化合物和有機(jī)金屬化合物為主；樣品儀器分析方法上集中于儀器分析的靈敏度和重線性提高上。 ●環(huán)境污染化學(xué) 研究化學(xué)污染物在大氣、水體和土壤環(huán)境中的形成、遷移、轉(zhuǎn)化和歸趨過程中的化學(xué)行為和生態(tài)效應(yīng)。 大氣環(huán)境化學(xué)：研究對象涉及大氣顆粒物、酸沉降、大氣有機(jī)物、痕量氣體、臭氧耗損及全球氣候變暖等；空間尺度從室內(nèi)空氣、城市、區(qū)域環(huán)境、遠(yuǎn)距離乃至全球。 水環(huán)境化學(xué)：主要研究河流湖泊和水庫，其次是河口、海灣和近海海域，地下水污染；集中研究水體界面化學(xué)過程、金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化動力學(xué)過程、有機(jī)物的化學(xué)降解過程、有機(jī)物的化學(xué)降解過程、金屬和準(zhǔn)金屬甲基化等方面。 土壤環(huán)境化學(xué)：主要研究農(nóng)用化學(xué)品在土壤環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化和歸趨及其對土壤和人體健康的影響，包括：有機(jī)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(xué)過程和土壤污染的化學(xué)與生物修復(fù)等內(nèi)容。 環(huán)境生態(tài)化學(xué)：主要研究農(nóng)用化學(xué)品在生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)生效應(yīng)的化學(xué)過程，如稀土農(nóng)用的環(huán)境化學(xué)行為及生態(tài)安全等。 ●污染控制化學(xué) 控制模式從終端污染控制模式(Endofpipe Control)向全過程控制模式轉(zhuǎn)變，提出了污染預(yù)防（PollutionPrevention）、清潔生產(chǎn)（CleanerProduction）、綠色化學(xué)（Green Chemistry）和工業(yè)生態(tài)學(xué)（Industrial Ecology）等一些列污染控制的戰(zhàn)略思路，希望生產(chǎn)不產(chǎn)生有害中間產(chǎn)物和副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)廢物和排放物的內(nèi)部循環(huán)，達(dá)到污染最小化和資源、能源利用最大化的目的。環(huán)境污染物進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成和性質(zhì)發(fā)生直接或間接有害于人類的變化的物質(zhì)。大部分環(huán)境污染物是由人類的生產(chǎn)和生活活動產(chǎn)生的。環(huán)境污染物是環(huán)境化學(xué)研究的對象。 有的污染物進(jìn)入環(huán)境后，通過物理或化學(xué)反應(yīng)或在生物作用下會轉(zhuǎn)變?yōu)槲：Ω蟮男挛廴疚?，也可能降解成無害物質(zhì)。環(huán)境污染物的毒性取決于其在環(huán)境介質(zhì)中的濃度和存在形態(tài)；不同的污染物同時(shí)存在時(shí)，會有綜合作用，如拮抗作用、協(xié)同作用、相加作用，而導(dǎo)致污染物的毒性等危害降低或增大。 1）環(huán)境污染物的類別 ●按環(huán)境要素分類，包含有大氣污染物、水體污染物和土壤污染物。 ●按污染物的形態(tài)分類，有氣體污染物、液體污染物和固體污染物。 ●按污染物的性質(zhì)分類，有化學(xué)污染物、物理污染物和生物污染物。 ●按人類社會不同功能產(chǎn)生分類，有工業(yè)污染物、農(nóng)業(yè)污染物、交通運(yùn)輸污染物和生活污染物。 ●按化學(xué)污染物分類，可分為元素、無機(jī)物、有機(jī)化合物和烴類、金屬有機(jī)和準(zhǔn)金屬有機(jī)化合物、含氧有機(jī)化合物、有機(jī)氯化合物、有機(jī)鹵化物、有機(jī)硫化物、有機(jī)磷化合物等九類。大氣環(huán)境化學(xué)：研究對象涉及大氣顆粒物、酸沉降、大氣有機(jī)物、痕量氣體、臭氧耗損及全球氣候變暖等；空間尺度從室內(nèi)空氣、城市、區(qū)域環(huán)境、遠(yuǎn)距離乃至全球。 水環(huán)境化學(xué)：主要研究河流湖泊和水庫，其次是河口、海灣和近海海域，地下水污染；集中研究水體界面化學(xué)過程、金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化動力學(xué)過程、有機(jī)物的化學(xué)降解過程、有機(jī)物的化學(xué)降解過程、金屬和準(zhǔn)金屬甲基化等方面。 土壤環(huán)境化學(xué)：主要研究農(nóng)用