中学教师实用化学辞典
四、环境
【环境】环境科学研究的环境是指围绕着人类的空间，及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素的总体，还包括有关的社会因素。
【环境保护】采取行政的、法律的、经济的、科学技术的多方面措施，合理地利用自然资源，防止环境污染和破坏，以求保持和发展生态平衡，扩大有用自然资源的再生产，保障人类社会的发展，叫做环境保护。
【生态系统】由生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统。
【生态平衡】生态系统发展到成熟阶段，它的结构和功能，包括生物种类的组成、各个种群的数量比例以及能量和物质的输入、输出等都处于相对稳定的状态，这种状态称作生态平衡，又称自然平衡。
【环境污染】主要是人类活动所引起的环境质量下降而有害于人类及其它生物的正常生存和发展的现象。自然过程引起的同类现象称为自然灾变或异常。
【大气污染】大气中污染物或由它转化成的二次污染物的浓度达到了有害程度的现象。
【水体污染】主要是由于人类活动排放的污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体，使水和水体泥的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低了水体的使用价值，这种现象称为水体污染。
【土壤污染】人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。
【污染物】进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质。这类物质有的是自然界释放的，有的是人类活动产生的。
【一次污染物】由污染源直接排入环境的、其物理和化学性状未发生变化的污染物，或称原发性污染物。
【二次污染物】由一次污染物转化而成，排入环境的一次污染物在物理、化学因素或生物作用下发生变化，或与环境中的其它物质发生反应所形成的与一次污染物不同的新污染物，又称继发性污染物。二次污染物对环境和人体的危害通常比一次污染物严重，例如无机汞化合物通过微生物的作用转变成的甲基汞化合物，对人体健康的危害比汞和汞的无机化合物的危害要大得多。
【氟污染】指含氟化合物对环境的污染。氟污染物主要是氟化氢和四氟化硅，主要的污染源是炼铝、磷肥、钢铁、有机氟、铀分离等工业的排放物，此外煤的燃烧也会排放大量含氟废气。氟化物可经人畜口摄入，也可由呼吸道摄入。高浓度氟污染（如氟化氢）可刺激皮肤和粘膜，低浓度氟污染对人畜的危害主要为牙齿和骨骼的氟中毒，氟还具有破坏原生质及抑制内分泌的作用。氟污染也可使植物中毒。
【硫污染】指含硫化合物对环境的污染。硫污染物主要有二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）、硫化氢（H2S）、甲硫醇（CH3SH）、二甲硫醇（CH3SCH3）、二甲二硫醇（CH3SSCH3）及硫酸盐等。硫的氧化物能形成酸雾及酸雨，不仅危机人、畜、植物，还能腐蚀金属制品及其它建设材料。硫化氢能引起眼结膜炎，进入血液后生成硫化血红蛋白而使人体中毒。
【铬污染】指含铬化合物对环境的污染。铬污染物主要有六价铬，如CrO42-、Cr2O72-离子，三价铬Cr3+也对人体有害，一般认为六价铬毒性强，更易被人体吸收，并可在体内蓄积。铬是人和动物必需的一种微量元素，但如含铬过多，对人和动植物都是有害的。铬的污染源主要是铬铁冶炼、耐火材料、电镀、制革、颜料、化工等生产及燃料燃烧排放的含铬废气、废水、废渣。三价铬对胎儿有致畸作用、六价铬是强致突变物质，有致癌作用，含铬化合物对皮肤和粘膜有局部作用可引起皮炎、鼻中隔穿孔等。
【铁污染】指含铁物质对环境的污染。铁污染物主要有铁硅酸盐、三氧化二铁（Fe2O3）、硫酸铁［Fe2（SO4）3］及二价铁Fe2+等。铁元素是人和生物的必需营养元素，即使摄入过量，毒性也不大，因此铁不是重要的污染物。但水体中的铁化合物较多时会影响水的色、嗅、味等感官性状。在一些工业生产中，如印染、塑料、造纸、纺织、酿造、食品等对铁的含量有很严格的要求。
【砷污染】指砷和含砷化合物对环境的污染。砷的化合物都有毒性，其中三价砷的化合物毒性更强。砷的污染源主要是砷和含砷金属的开采、冶炼、以含砷物质为原料的玻璃、颜料、药物的生产以及煤的燃烧过程产生的三废物质。砷通过呼吸道、消化道和皮肤接触进入人体，砷能在人体中蓄积，引起慢性砷中毒，慢性砷中毒主要有消化系统症状、神经系统症状、皮肤病变等。急性砷中毒一般是由误食砷化物所致。砷还有致癌作用，能引起皮肤癌。对砷中毒者可用二巯基丙磺酸钠或二流基丁二酸钠等解毒药对症治疗。
【锡污染】指含锡化合物对环境的污染。锡和锡的无机化合物毒性较小，锡的有机化合物毒性很大。锡的污染源主要是岩石的风化和锡冶炼加工业。
【镉污染】指含镉物质对环境的污染。镉污染的来源主要是铅锌矿、有色金属冶炼（如炼铝）、和用镉化合物作原料或催化剂的工厂。镉是人体必需的微量元素，含量过多则危害人体健康，镉也会在体内蓄积，镉能引起严重肝肾损伤、肺炎、肺水肿等。镉一旦排入环境，对环境的污染就很难消除，因此预防镉中毒的关键在于控制排放和消除污染源。对慢性性镉中毒患者，可用维生素D和钙剂等进行治疗。
【铅污染】指含铅化合物对环境的污染。铅是大气的重金属污染物中较大的一种。铅污染来自许多方面：金属冶炼，特别是有色金属冶炼的三废排放物；金属制造及使用铅制品的工矿企业的排放物；汽车排出的含铅废气（因汽油中加入了四乙基铅作抗爆剂）；燃烧煤，生产蓄电池和硅酸盐水泥的工厂等都是铅污染源。含铅化合物可由消化道、呼吸道进入体内，四乙基铅也可通过皮肤侵入体内，铅主要损害骨髓造血系统和神经系统，对男性生殖腺也有一定的损害。幼儿大脑对铅污染很敏感，大气中的铅对儿童的智力发育和行为会有不良影响，铅还能通过母体进入胎儿体内和脑组织。在城市中防止铅污染最重要的是控制汽车废气的排放，减少汽油中的含铅量。对铅中毒者可使用依地酸二钠钙进行治疗。
【汞污染】指汞和汞的化合物对环境的污染。汞污染的来源主要有以下几方面：煤和石油的燃烧、含汞金属矿物的冶炼和以汞为原料的工业所排放的废气是大气中汞的主要来源；施用含汞农药和含汞污泥肥料，是土壤中汞的主要来源；氯碱工业、塑料工业、电池工业和电子工业等排放的污水是水体中汞的主要来源。通过挥发、溶解、甲基化、沉降、降水等作用，汞在大气、土壤和水之间不断进行着交换和转移。汞不是人体必需的元素，环境被汞污染就会使人受到危害。汞对人体健康的危害与汞的化学形态、环境条件和侵入人体的途径、方式有关。金属汞在脑组织中被氧化成汞离子在脑组织中蓄积，损害脑组织。在其他组织中汞离子能转移到肾中蓄积起来。金属汞慢性中毒主要表现为神经性症状，有头痛：头晕、肢体麻木和疼痛、肌肉震颤、运动失调。大量吸入汞蒸气会出现急性汞中毒，其症候为肝炎、肾炎、蛋白尿、血尿和尿毒症等。汞的化合物中有机汞危害更大，如甲基汞进入人体内首先受到损害的是脑组织，主要部位为大脑皮层和小脑，因此有向心性视野缩小、运动失调、肢端感觉障碍等临床表现。汞离子与酶中的巯基结合，能使酶失去活性，危害人体健康。对慢性无机和有机汞中毒者可用巯基络合剂进行排汞治疗。
【有机污染物】进入环境并且污染环境的有机化合物。有机污染物按来源可分为天然有机污染物和人工合成有机污染物两类。天然有机污染物主要是由生物体的代谢活动及其它生物化学过程产生的，如萜烯类、黄曲霉毒素、氨基甲酸乙酯、麦角、细辛脑、草蒿脑、黄樟素等，有些天然有机污染物可以与其他污染物反应生成二次污染物。人工合成有机污染物是随着现代合成化学工业的兴起产生的。
【多环芳烃污染】指多环芳烃类化合物对环境的污染。多环芳烃的污染源很多，主要有：焦化厂、煤气厂、炼油厂、沥青加工厂等工厂排放的废气和废水；汽车、火车、飞机、轮船等交通工具的排放物；采暖锅炉和家庭炉灶产生的烟气；香烟的烟雾等。多环芳烃的危害性主要是致癌性，其中以苯并（α）芘的致癌性最强。苯并（α）芘的结构式如下：
多环芳烃污染来源广泛，致癌性强，影响面大，许多国家对其在环境中的含量做了严格的规定，在食品、药物、化妆品、农药制造等方面也规定了禁用或严格限制的条例。此外，为了防止多环芳烃的污染还应大量提倡不吸烟，吸烟者应戒烟，并规定在公共场所禁止吸烟。
【多氯联苯污染】指多氯联苯类物质对环境的污染。多氯联苯（PCB）是一类人工合成的有机物，多氯联苯在工业上的广泛使用，已造成全球性环境污染问题。多氯联苯的污染主要来源于大量使用它的工厂，如用PCB做绝缘油的电机工厂，大量使用PCB作热载体和润滑油的工厂，造纸厂特别是再生纸厂，总之使用PCB的工厂排出的废弃物都是PCB的污染源。多氯联苯易溶于脂肪和有机溶剂，PCB污染大气、水、土壤后，通过食物链的传递富集于生物体内。多氯联苯能通过皮肤、呼吸道和消化道进入人体，以消化道吸收率为最高，多氯联苯中毒能使肝脏、皮肤等受到损害，也能引起胃肠道功能紊乱。目前，许多国家除了禁止生产和使用PCB外，正在研究对含有PCB的废弃物的有效处理方法和寻找PCB的无害代用品。
【增塑剂污染】增塑剂是用来提高塑料可塑性的添加剂。目前使用的增塑剂主要是酞酯类化合物，引起环境污染的主要是邻苯二甲酸酯：
喷涂涂料、焚烧塑料垃圾、农用薄膜中增塑剂的挥发、生产塑料的工厂等都是增塑剂污染的来源。酞酸酯易溶于脂肪和有机溶剂，能在生物体内富集，有致畸作用和致突变作用。酞酸酯类对人体可引起中毒性肾炎、多发性神经炎、感觉迟钝、麻木等症状，对中枢神经系统也有抑止和麻醉作用。因此，有毒或难以生物降解的增塑剂品种应停止使用，更不能用作医疗器械；在食品包装容器、自来水管道及化妆品等生产中，也应避免使用酞酸酯。
【洗涤剂污染】指洗涤剂制品进入环境使环境造成的污染。洗涤剂一般含有一种或几种表面活性剂、若干增净剂及一些辅助成分。洗涤剂的污染来源主要有：洗涤剂生产废水、工业用洗涤剂清洗水、洗衣店（场）废水和生活用水。洗涤剂中的表面活性剂，如烷基苯磺酸钠和直链烷基苯磺酸钠，因含有苯环不能完全分解，增净剂主要是磷酸盐，磷酸盐排入水体是造成富营养化的一个重要原因。此外洗涤剂能使进入水体的石油产品、多氯联苯等疏水有机污染物乳化而分散，给废水处理带来困难。洗涤剂对人体粘膜和皮肤有刺激作用，可引起接触性皮炎；对水生生物有轻微毒性，能造成鱼类畸形。从废水中除去表面活性剂的方法很多，但由于含洗涤剂废水量大，浓度低、因而处理费用较高。
【氰化物污染】指含氰（-CN）化合物对环境的污染。氰化物分两类：一类是无机氰化物，如氰氢酸及其盐类；一类是有机氰化物，如丙烯腈、乙腈等。氰化物有剧毒，并在工业上有广泛的应用，因此污染问题引起人们的重视。氰化物污染来源主要是电镀、炼焦、贵金属精炼、染料：药品、合成纤维等工业生产的三废排放物。也有少量氰化物存在于天然物质中，如苦杏仁、枇杷仁、桃仁、木薯和白果内。氰化物污染多见于水体污染，也可形成氢氰酸挥发进入大气。简单的氰化物经口、呼吸道或皮肤进入人体，极易被人体吸收。急性氰化物中毒主要症状是呼吸衰竭而致死。慢性氰化物中毒会出现头痛、头晕、心悸、甲状腺肿等症状。为防止氰化物污染，含氰量高的废水必须回收，含氰量低的废水应净化处理后排放。对急性中毒者应尽快就地抢救，方法是注射硫代硫酸钠使氰基转化为低毒的硫氰酸盐。
【化肥污染】指农田施用大量化学肥料而引起的水体、土壤和大气的污染。化肥污染引起的主要问题有：
①河川、湖泊、内海的富营养化。
②土壤受到污染、土壤物理性质恶化。
③食品、饲料和饮水中有毒成分增加。
④大气中氦的氧化物含量增加。
为了防止化肥污染、应对施用化学肥料进行控制和管理。
【农药污染】农药是一种化学性环境污染物，它的使用对大气、土壤和水体造成的污染。主要有：
①对大气的污染，主要来自农药的喷撒。
②对水体的污染，主要来自向水体直接施用农药，含农药的雨水落入水体，植物或土壤粘附的农药，经水冲刷或溶解进入水体，生产农药的工业废水污染水体等。
③对土壤的污染，主要来自农药的喷撒。
④对农作物的污染，农药被农作物吸收，进入植物体内。
⑤生物富集作用，农药通过食物链可在生物体内富集。
【石棉污染】石棉属硅酸盐类矿物纤维。环境中石棉纤维的数量（浓度）和存留时间达到危害人体健康的程度，这种现象称为石棉污染。石棉污染主要来自土壤和岩石的侵蚀风化和火山爆发等自然过程，以及石棉矿的开采、加工、运输和石棉制品的生产、使用等人为过程。细小的石棉纤维会污染大气、水或食物。通过呼吸道和消化道侵入人体的石棉纤维有致癌作用，以肺癌、胸膜和腹膜间的皮瘤最为常见。对石棉致癌，早期预防极为重要。在城市中应禁止兴建石棉及石棉加工厂、禁止喷涂含有石棉纤维的耐火材料、严禁将石棉垃圾倾入江河湖海等水域。
【放射性污染】指人类活动排放出的放射性物质对环境造成的污染。带有放射性核素的物质排入环境后，可造成对大气、水体和土壤的污染。放射性核素可被生物富集。放射性污染的来源主要有：核工业的废气、废水、废渣的排放；核电站的排放物；核燃料后处理厂的排放物以及核试验等。放射性污染对人体健康的危害主要有：放射性损伤、皮炎、皮癌、白血病、再生障碍性贫血、遗传障碍，其它肿瘤等。
【石油污染】在石油的开采、炼制、贮运、使用的过程中，原油和各种石油制品进入环境而造成的污染。石油污染可带来严重的后果。这不仅是因为石油的各种成分都有一定的毒性，还因为它具有破坏生物的正常生活环境，造成生物机能障碍的作用。当前主要是石油对海洋的污染，这已成为世界性的严重问题。石油污染威胁着海洋中的一切生物、破坏生态平衡，石油污染还会破坏海滨风景区和海滨浴场。海洋如果受到石油严重污染，要经过五至七年，海区生物才能重新繁殖起来。
【固体废物污染】被丢弃的固体和泥状物质，包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒，简称固体废物。固体废物主要来源于人类的生产和消费活动，固体废物通常按来源分为矿业固体废物、工业固体废物、城市垃圾、农业废弃物和放射性固体废物五类。固体废物对环境的污染是多方面的，对水、大气、土壤都会造成污染。本世纪70年代以来，一些国家开始把固体废物作为资源和能源加以回收和利用，已取得了一定的成效。
【氮氧化物污染】氮氧化物通常用NOx表示，主要是一氧化氮NO和二氧化氮NO2，它们在大气中的含量达到对人、动物、植物以及其它物质产生有害影响的程度，就形成污染。大气中还有其它形态的氮氧化物，如氧化亚氮N2O、三氧化二氮N2O3等。氮氧化物的来源主要有：土壤中微生物分解含氮化合物产生NO2；大气中的氮气在高温、闪电条件下生成NO，再转化为NO2；火山爆发、森林火灾都会产生氮的氧化物；各种燃料在高温下燃烧及硝酸、氮肥、炸药、染料等含氮物质在生产过程中产生的废气也是氮氧化物的污染来源，其中以燃料燃烧产生废气造成的污染最为严重。一氧化氮、二氧化氮等氮的氧化物是常见的大气污染物，能刺激呼吸器官，影响和危害人体健康。在一般情况下、污染物以二氧化氮为主时，对肺的损害比较明显；污染物以一氧化氮为主时，高铁血红蛋白症和对中枢神经损害比较明显。
【碳氧化物污染】指包括一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）对大气的污染。一氧化碳的污染来源主要有：矿物燃料燃烧、石油炼制、钢铁冶炼、固体废物焚烧以及森林火灾、海洋和陆地生物腐烂过程等产生。一氧化碳能与血红蛋白结合，降低后者的输氧能力，严重时可使人窒息死亡，CO还可参与光化学烟雾的形成而造成危害。二氧化碳是无毒气体，对人体无害，但大气中二氧化碳的浓度的上升，可能引起地球气候的变化，这是正在研究的课题。
【N-亚硝基化合物与癌】N-亚硝基化合物能诱发肿瘤。N-亚硝基化合物种类很多，可分为N-亚硝胺、N-亚硝酰胺和N-亚硝胍等三类。N-亚硝基化合物在自然界中的本底浓度很小，但其前身（如亚硝酸盐、硝酸盐、仲胺等）普遍存在于土壤、水及鱼类、谷类、绿色疏菜等食物中，食物霉变后仲胺可增高数十到数百倍。防止食品在加工和贮存过程中的亚硝基化是降低人体对N-亚硝基化合物摄入量的重要措施。
【亚硝酸盐中毒】亚硝酸盐的生物毒性比硝酸盐大得多，人体摄入的硝酸盐在肠道可被还原为亚硝酸盐。误食亚硝酸盐或食入变质、腌渍不好的青菜等可引起急性中毒，其原因主要是：亚硝酸盐将低铁（Fe2+）血红蛋白氧化成高轶（Fe3+）血红蛋白而失去输氧能力引起组织缺氧，严重者会危及生命。亚硝酸盐的慢性毒性主要表现为能转化成强致癌物质N-亚硝基化合物（污染食物的霉菌可使亚硝酸盐转化为亚硝胺类物质；亚硝酸盐和胺类结合也能形成亚硝胺类物质）。
【光化学烟雾】汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物在阳光（紫外光）作用下会发生光化学反应生成二次污染物。参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混和物（其中有气体污染物，也有气溶胶）所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。光化学烟雾成分复杂，对动物、植物和材料有害的主要是O3、PAN（过氧乙酰硝酸酯），丙烯醛和甲醛等二次污染物。控制光化学烟雾首先要控制污染源，主要有减少汽车排放的碳氢化合物、氮氧化物及一氧化碳等；此外，炼油工业、加油站、焚烧炉等也是重要的排放源，应该加以控制。
【富营养化】在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其它生物大量死亡的现象。在自然条件下，富营养化的过程非常缓慢。人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象，可在短期内出现。富营养化造成水的透明度降低，影响水中植物的光合作用和氧气的释放，而表层水面植物的光合作用，能造成溶解氧的过饱和状态。溶解氧过饱和及溶解氧少，都对水生动物（主要是鱼类）有害。富营养化水体中底层堆积的有机物质在厌氧条件下分解产生的有害气体，以及一些浮游生物产生的生物毒素也会伤害鱼类。富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，会中毒致病。防止富营养化的首要措施是控制营养物质进入水体。
【酸雨】pH值小于5.6的雨雪或其他形式的大气降水，是大气受污染的一种表现。最早引起注意的是酸性的降雨，因此习惯上统称酸雨。酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，绝大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。硫酸和硝酸是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的。硫和氮是营养元素。弱酸性降水可溶解地壳中的矿物质，供动、植物吸收。如果酸度过高，如pH值降到5以下，就可能使生态系统受害。控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放。
【地下水污染】主要指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使质量下降的现象。地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理的特点。地下水污染方式可分为直接污染和间接污染两种。直接污染是污染物直接进入含水层，在污染过程中，污染物的性质不变，这是地下水污染的主要方式。间接污染的特点是：地下水污染并非由污染物直接进入含水层引起，而是由于污染物作用于其它物质，使这些物质中的某些成分进入地下水造成的。防止地下水污染应以预防为主，尽量减少污染物进入地下含水层的机会。
【食品污染】指对人体健康有害的化学物质或病原体附着或混入食品的现象。食品污染主要来自两个方面：一是作为食品的动物、植物在生长过程中，由于呼吸或摄食、饮水而使环境污染物进入人体并积累起来。二是食品在加工、包装、贮运、销售和烹调过程中，受到污染物或其它有害物（病原体、食品添加剂）的污染。食品污染按性质不同可分为三大类：生物性污染、化学性污染和放射性污染。
【环境监测】指间断或连续地测定环境中污染物的浓度，观察、分析其变化和对环境影响的过程。环境监测一般采用人工或半自动采样，用实验室物理、化学分析的方法进行定期、定点测定。环境监测按监测目的可分为三种：研究性监测、监视性监测和事故性监测。
【致癌物】能在人类或哺乳动物的机体诱发癌症的物质。确定一种物质是否具有致癌作用，主要通过动物实验和人群流行病学调查。致癌物根据性质可分为化学性致癌物，如苯并（α）茈、2-萘胺等；物理性致癌物，如X射线、放射性核素氡等；生物性致癌物，如某些致癌病毒。据估计，人类的肿瘤80～85％与化学致癌物有关。致癌物按照对人类和哺乳动物的致癌作用的不同，可分为确证致癌物、怀疑致癌物和潜在致癌物。
【无污染能源】主要有太阳幅射能、风力、水力、地热、氢燃料、生物能以及海洋波浪、海流、海水温差、潮汐等能源。
【无污染燃料】燃烧时能产生高热值而不污染环境的燃料，又称清洁燃料。天然燃料中只有少数地区的天然气属于这种燃料。获得大量无污染燃料的方法是对天然燃料进行无害化处理，或研制新型的无污染燃料。对天然燃料的处理方法有，以煤为原料制成脱硫煤、水煤气、半水煤气等；以石油为原料制成脱硫重油、液化石油气等；以杂草、桔杆堆肥制造沼气等。研究中的无污染燃料有氢、甲醇、乙醇等。