化學環境

化學環境 chemical environment

指由土壤、水體、空氣等的組成因素所產生的化學性質，給生物的生活以一定作用的環境。在熱力學中為了明確研究的對象，常常將所研究的這部分物質或空間，從周圍其他的物質或空間中劃分出來，而稱之為體系(system),也稱物系。

由各種化學因素構成的勞動環境。化學環境是現代化生產中排放出的各種化學廢物已構成了環境污染的重要方面之後，才受到普遍關注的。這些污染包括大氣污染，如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、光化學煙霧、各種粉塵等對大氣的污染;水質污染，如重金屬、農藥、洗滌劑、生活污水、醫療污水和各種有機化合物等對水質的污染;土壤污染，如化肥、農藥、工業廢水、降塵、酸雨等對土壤的污染。可見，化學環境的提出，不是一般意義的研究環境因素，而是指化學因素對環境的污染問題。

基本介紹

• 中文名：化學環境
• 外文名：Environmental chemicals
• 組成因素：土壤、水體、空氣
• 影響：生物生存
• 學科：氣象環境
• 拼音：hua xue huan jing

環境介紹

化學環境 chemical environment

指由土壤、水體、空氣等的組成因素所產生的化學性質，給生物的生活以一定作用的環境。

在熱力學中為了明確研究的對象，常常將所研究的這部分物質或空間，從周圍其他的物質或空間中劃分出來，而稱之為體系(system)，也稱物系。

與體系相聯繫的其他部分物質與空間稱為環境(surrounding)

1、敞開體系(open system)，又叫開放體系。物系與環境之間既可有物質交換，又可有能量交換。

2.封閉體系(closed system)，又叫關閉體系。物系與環境之間只有能量交換，而沒有物質交換。

3.孤立體系(isolated system)，又叫隔離體系。體系與環境之間既無物質交換，也無能量交換。

化學環境關係

土壤

在未受人為污染的條件下，土壤化學元素的自然含量水平。寧夏主要土壤中、銅、鋅、鉛、鎘、鎳、汞、鉻、砷、氟等9種元素，除汞在灌區有顯著差異外，其餘變化均不顯著，多數呈常態分配，變異係數一般在20%以內。9種元素背景值與西北地區相似，在區內，灌區呈現灌淤土>潮土>淡灰鈣土的態勢，山區呈現黑壚土>黃綿土>普通灰鈣土的態勢，銅、鎘、鎳、鉻、砷灌區與山區相似，氟、鉛山區大於灌區，鋅、汞灌區大于山區。除部分城鎮郊區有異常外，大部分土壤尚未受到污染。

水體

介紹了生物膜及其發育形成機理，生源要素磷與底泥、懸浮顆粒、藻類及細菌之間的相互作用，生物膜中微生物對生源要素磷循環的作用及其檢測方法。通過對該領域近幾年最新研究成果的總結，得出生物膜尤其是細菌對元素磷遷移轉化的影響起著重要作用；對今後研究重點作出展望，在考慮生物膜存在的條件下，深入研究沉積物、懸浮顆粒、藻類及細菌與磷循環的相互作用機制，將有助於弄清楚水體富營養化發生的過程及機理。利用主要組分萃取-吸附-統計分析方法研究了自然水體懸浮顆粒物樣品中主要化學組分對鉛、銅的吸附特徵，並採用天然懸浮顆粒物樣品直接萃取的方法研究了實際水環境中懸浮顆粒物樣品各組分對重金屬的富集特徵，通過二者對比進一步研究了懸浮顆粒物中主要化學組分在鉛、銅吸附中的作用.結果表明，懸浮顆粒物樣品中各組分的吸附特徵與富集特徵具有較好的可比性，鉛主要與顆粒物中的鐵氧化物相結合，銅則主要與有機質相結合。

空氣

綜述了我國大氣污染化學研究的概況。闡明了大氣顆粒物（氣溶膠）的表征研究，包括顆粒物的物理化學特性和環境化學行為；大氣污染物的遷移、轉化和歸宿的規律，包括化學過程和大氣化學模式的研究等。介紹了某些大氣污染物的特殊分析測試方法和採樣技術，對今後發展大氣化學的展望和戰略作了討論。利用2012年青島市揮發性有機物(VOCs)監測數據，系統分析了VOCs的污染特徵、來源和化學反應活性。結果表明，青島市VOCs濃度處於較低水平，且烷烴是VOCs的主要組分，占60%以上。夏、秋季的VOCs濃度高於春、冬季，且9月的濃度高於其他月份，日變化呈現"兩峰一谷"趨勢，與交通早晚高峰對應。VOCs各組分均表現出周末效應，說明機動車源和工業源的重要影響，優勢物種的相關性分析進一步證明了這一點。對比各組分的OH消耗速率，得出烯烴的臭氧生成貢獻高於烷烴和芳香烴，控制機動車尾氣、溶劑揮發、化石工業等VOCs排放源將有利於降低大氣中的臭氧濃度。

化學環境的優點

營養泥炭沉積

泥炭蘚是貧營養泥炭類型中的建群植物 ，由於生態水環境主要靠大氣降水補給 ，少受其他水源的污染 ，可自然反映古降水、古濕度的情況 ，所以是古氣候研究最理想的纖維素同位素測試材料之一。因此 ，弄清我國貧營養泥炭沉積的物質組成及水化學環境特徵 ，具有重要意義。筆者根據多年來的國內外野外調查 ，結合收集到的資料 ，以東北大小興安嶺山地的泥炭蘚貧營養泥炭地為基礎 ，與美國、加拿大以及俄羅斯等國家的同類泥炭地相比較 ，對我國貧營養泥炭沉積的物質組成、理化特性及水化學環境做了系統的分析研究 ，並就此討論了濕地保護中的一些實際問題 。

調節

為了揭示采動影響下井田主要充水含水層水化學的時空演化規律，運用多元統計學中的主成分分析法對淮北礦區任樓井田不同時期的"四含"、"煤系"、"太灰"與"奧灰"水樣的常規水化學數據(K++Na+，Mg2+，Ca2+，Cl-，SO24-，HCO-3與CO23-)進行分析，確定了方差貢獻率較大的第一與第二主成分，分別代表"脫硫酸"作用和"硬化"作用，並揭示包含於其中的"鹹化"過程，進而得到各主要充水含水層水樣主成分得分的時空分布。研究成果表明:任樓井田"四含"水化學環境受控於基岩面，采動影響大;"煤系"水化學環境受斷層與岩溶陷落柱控制，采動對其影響不大;"太灰"水化學環境受斷層與岩溶陷落柱控制，采動影響大;"奧灰"水流交替快，水化學環境受采動影響小。井田主要充水含水層水化學環境的時空演化除了與自身所處的地質背景有關外，采動是一個不可忽視的影響因素。

化學環境危害

砷中毒關係

中國各飲水型砷中毒區的水化學特點受沉積環境和氣候因素所控制，砷中毒的流行和發病程度與其地下水的水化學環境、水中砷的形態和價態有密切聯繫。在實地考察監測和對台灣、新疆、內蒙古、山西、吉林飲水型砷中毒病區環境和地下水水化學特徵總結的基礎上，系統分析了飲水水源中總As、As(III)、甲基胂、腐植酸與砷中毒的關係，揭示了不同病區病情差異的原因。研究表明，除台灣外，各砷中毒區均分乾旱半乾旱區;各病區多分布在沉積盆地中心或平原內相對低洼的地帶，飲用的地下水均取自中新生代地層;砷中毒病情不僅與總砷含量有明顯的劑量-效應關係，還與As(III)和甲基胂的濃度直接相關。台灣、內蒙古和山西病區地下水為富含有機質的複雜還原環境，水中不僅As(III)含量高，且檢出有機物、腐植酸和甲基胂，新疆和吉林病區地下水為以無機砷中As(V)為主的氧化環境，吉林病區未檢測出甲基胂，這是新疆與吉林病區患病率較低的主要原因。研究成果可為區域防病改水、砷中毒的預報提供重要技術支撐。

化學環境的危害

癌症高發區與地球化學環境

對比研究了四川省鹽亭縣癌症高發區和其他地區癌症低發區土壤、水體、農產品和人發等介質中元素含量特徵及其與癌症發病率相關關係,結果表明,環境中硒、鉬元素的缺乏和亞硝酸鹽在地下水及糧食作物中的富集是導致癌症高發的關鍵地球化學因素。並利用生態地球化學調查的相關數據對成都經濟區癌症發病率進行了預測,為本區癌症的防治提供了基本的地球化學依據。

化學環境影響

水化學環境變異對黏土力學特性具有很重要的影響。分別從物理力學試驗分析和理論描述2個方面論述了水化學環境變異對黏土力學特性影響這一方向課題的研究現狀。通過分析歸納可知:目前對於以蒙脫石含量為主的膨潤土的研究較為透徹，得出了較為一致的規律並且揭示了其影響機理;對於高嶺土和一般性黏性土在水化學環境變異下的回響規律揭示不清，機理闡明不清，需要進行系統完整的試驗研究;同時，目前的土力學理論框架難以考慮水化學變異的影響，需要建立新的能考慮化學-力學耦合的土力學理論框架。最後，總結這一研究方向亟待解決的科學問題和後期的發展前景。 藻類技術調控生態結構和化學環境 ，通過在脊尾白蝦 (Exopalaemoncarinicauda)池中接種小球藻 (Chlorellapyrenoidosa)觀察了水體浮游生物和和化學環境的變化 .結果表明 :接種小球藻可以明顯改變水體浮游植物、浮遊動物群的組成、數量、比例及生物量等 ;為蝦提供藻類及動物性食物 ;同時 ，還可以降低水體的氮、磷濃度 ，增加溶解氧 ，從而調節水體的化學環境條件。

化學環境對水的影響