一、環(huán)境污染
對環(huán)境產(chǎn)生各種危害的問題可歸結(jié)為兩類。第一類是自然界各因素間相互作用或自然界環(huán)境化學(xué)自身不斷運(yùn)動產(chǎn)生的那些危及人類生存的問題。如各種自然災(zāi)害：火山爆發(fā)、地震、滑坡、洪水、風(fēng)暴等。第二類是人類生產(chǎn)和生活活動所引起的問題，對此又可歸納為四個方面：①在資源開發(fā)過程中過度地向自然索取物質(zhì)和能量（特別是化石燃料、礦物和木材等）；②在物質(zhì)生產(chǎn)和日常生活過程中向環(huán)境釋放出廢物和廢能（特別是化學(xué)污染物和輻射能）；③經(jīng)濟(jì)建設(shè)（如農(nóng)村城市化、圍湖造田、興建水壩等）引起對環(huán)境的干擾；④人口增殖引起單位時(shí)間和空間中人類活動頻度增多。以上這些人類活動也都將導(dǎo)致環(huán)境污染和自然生態(tài)的破壞。
初期，人們將環(huán)境問題和環(huán)境污染聯(lián)系起來。從本質(zhì)上看，大多數(shù)環(huán)境問題由環(huán)境污染、特別是化學(xué)物質(zhì)的污染引起的。就目前人們的認(rèn)識水平來看，所謂環(huán)境污染，指的是由于自然的或人為的（生產(chǎn)、生活）原因，往原先處于正常狀態(tài)的環(huán)境中附加了物質(zhì)、能量或生物體，其數(shù)量或強(qiáng)度超過了環(huán)境的自凈能力（自動調(diào)節(jié)能力），使環(huán)境質(zhì)量變差，并對人或其他生物的健康或環(huán)境中某些有價(jià)值物質(zhì)產(chǎn)生有害影響的現(xiàn)象。環(huán)境污染的概念可以簡要表述如下：
自然因素或人類活動的沖擊破壞一包括自凈機(jī)能在丙的自然界動態(tài)平衡恢復(fù)能力=環(huán)境污染造成的危害
自然原因即是指火山爆發(fā)、森林火災(zāi)、地震、有機(jī)物的腐爛等。以火山爆發(fā)為例，活動性火山噴發(fā)出的氣體中含有大量硫化氫、二氧化硫、三氧化硫、硫酸鹽等，嚴(yán)重污染
當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域環(huán)境；從一次大規(guī)模的火山爆發(fā)中噴出的氣溶膠（火山灰），其影響有可能波及全球。首先，大量火山灰將遮蔽日光，使太陽光（能）反射，轉(zhuǎn)回到宇宙空間，從而影響了那些需要陽光的地球生物類的生長。其次，火山灰在地球表層形成一層薄膜，使地面上各種形式的能量無法散發(fā)，這就如同二氧化碳造成的溫室效應(yīng)所起的作用一樣。再則，大氣中到處散滿了火山灰，成為水滴的凝結(jié)核心，使雨云易于集結(jié)，造成某些地區(qū)降雨量“前所未有”的增多；由于地球表層進(jìn)行循環(huán)的水量是大體恒定的，局部地區(qū)持久降雨，則必然造成另一些地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重的干旱；有的地方大雨，有的地方大旱，這又?jǐn)_亂了地球表層熱能分布平衡狀態(tài)，造成局部地區(qū)產(chǎn)生熱流，另一些地區(qū)則產(chǎn)生寒潮。以上這些現(xiàn)象結(jié)合起來，就會嚴(yán)重影響人們正常生活，破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，導(dǎo)致嚴(yán)重欠收。許多環(huán)境污染問題如同上述火山爆發(fā)情況一樣，對于環(huán)境的質(zhì)量能起“牽一發(fā)而動全身”的作用。
環(huán)境污染概念中所說的人為原因主要是指人類的生產(chǎn)活動，包括礦石開采和冶煉、化石燃料燃燒、人工合成新物質(zhì)（如農(nóng)藥、化學(xué)藥品）等。
近代，隨著人類社會進(jìn)步、生產(chǎn)發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，同時(shí)也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染現(xiàn)象，如大氣污染、水體污染、土壤污染、生物污染、噪聲污染、農(nóng)藥污染和核污染等。特別在20世紀(jì)的五六十年代，污染已成為世界范圍的嚴(yán)重社會公害，許多人因患公害病而受苦難或死亡，許多人的健康受到環(huán)境污染的損害，環(huán)境污染已對人們生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了嚴(yán)重危害。在對環(huán)境污染間題有了較深刻認(rèn)識并經(jīng)過痛苦反省后的人們逐漸認(rèn)識到，作為自然的一部分，人不應(yīng)作為與自然對立的事物而存在，從而應(yīng)該改變歷來以自體為中心來審視客觀事物的習(xí)慣?，F(xiàn)在已有很多人認(rèn)為：從終極意義上說，“人定勝天”是不可能的，人與自然間只能和諧相處，即只能做到“天人合一”。而要達(dá)到這種“合一”，人類一方面要發(fā)現(xiàn)自身的智慧和能力，同時(shí)必須對自身的能動力和創(chuàng)造力有所抑制，在“自行其是”和“自我約束”之間行一條中庸之道。另一方面，人類又必須勇敢地面對現(xiàn)實(shí)，積極尋求解決環(huán)境污染問題的出路。
二、化學(xué)污染物
由于環(huán)境發(fā)生污染，當(dāng)然會影響到環(huán)境的質(zhì)量。自然環(huán)境的質(zhì)量包括化學(xué)的、物理的和生物的三個方面。這三方面質(zhì)量相應(yīng)地受到三種環(huán)境污染因素的影響，即化學(xué)污染、物理污染和生物性污染。物理污染因素主要是一些能量性因素，如放射性、噪聲、振動、熱能、電磁波等。生物性污染物來自于人、動植物和微生物本身及其代謝產(chǎn)物。至于化學(xué)污染物其種類繁多，它們是環(huán)境化學(xué)研究的主要對象物。
水體中的主要化學(xué)污染物有如下幾類：①有害金屬或準(zhǔn)金屬，如Cd、Cr、Cu、 Hg、Pb、Zn、 As等；②有害陰離子，如CN-、F-、 Cl-、 Br-、 S2-、 SO42-等；③過量營養(yǎng)物，如NH4+、NO2-, NO43-, PO43-等；④有機(jī)物，如酚、醛、農(nóng)藥、表面活性劑、多氯聯(lián)苯、脂肪酸、有機(jī)鹵化物等，1978年美國環(huán)境保護(hù)局（EPA）曾提出水體中129種應(yīng)予優(yōu)先考慮的污染物，其中有機(jī)污染物占114種；⑤放射性物質(zhì)，如3H、32P、90Sr、131I、144Ce、232Th、238U等核素。
大氣中的主要化學(xué)污染物來自于化石燃料的燃燒。燃燒的直接產(chǎn)物H2O和CO2是基本無害的。污染物產(chǎn)生于這樣一些過程：①燃料中含硫，燃燒后產(chǎn)生污染氣體SO2 ;②燃燒過
程中，空氣中的N2和O2通過鏈?zhǔn)椒磻?yīng)等復(fù)雜過程產(chǎn)生各種氮氧化物（以NOx表示）；③煤炭粉末或石油細(xì)粒未及燃燒而散逸；④燃燒不完全，產(chǎn)生CO等中間產(chǎn)物；⑤燃料使用過程中加入添加劑，如汽油中加入鉛有機(jī)物，作為內(nèi)燃機(jī)汽缸的抗震劑，經(jīng)燃燒后，鉛化合物進(jìn)入大氣。1990年美國清潔空氣法修正案（CAAA）曾提出空氣中應(yīng)予以關(guān)注的189種有害空氣污染物（HAPs)，其中無機(jī)污染物占23種（類），其余為有機(jī)污染物。
土壤中的主要化學(xué)污染物是農(nóng)藥、肥料、重金屬等。
生物圈與其他三個圈層是交互重疊的，由此可見，存在于自然環(huán)境中的各種化學(xué)污染物都有可能進(jìn)入各種生物的機(jī)體之內(nèi)?，F(xiàn)有生物物種1000萬種之多，它們生活在環(huán)境條件各異的空域、水域或地域之中，所以存在于生物體內(nèi)的主要污染物隨物種及它們的生活地而異，不可一概而論。
化學(xué)工業(yè)在最近數(shù)十年來有了長足的發(fā)展，為人類文明和社會經(jīng)濟(jì)繁榮做出了貢獻(xiàn)了目前已知化學(xué)物質(zhì)總數(shù)超過2000萬種，且這個數(shù)字還在不斷增長。其中6萬一7萬種是人們?nèi)粘Ｊ褂玫?，而約7000種是工業(yè)上大量生產(chǎn)的。到目前為止，在環(huán)境中已發(fā)現(xiàn)近10萬不同種類的化合物。其中有很多對于各種生物具有一定的危害性，或是立即發(fā)生作用，或是通過長期作用而在植物、動物和人的生活中引起這樣或那樣不良的影響。漁人環(huán)境的化學(xué)污染物數(shù)量也是驚人的，例如僅燒煤，世界范圍內(nèi)每年約有3000t汞進(jìn)入大氣。
三、化學(xué)污染物的遷移轉(zhuǎn)化簡介
化學(xué)污染物的環(huán)境行為十分多端，但可歸結(jié)為以下兩個方面：①進(jìn)入環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)通過溶解、揮發(fā)、遷移、擴(kuò)散、吸附、沉降等物理過程或物理化學(xué)過程，分配散布在各環(huán)境圈層（水體、大氣、土壤）之中。與此同時(shí)，又與各種環(huán)境因子（主要是水、空氣、光輻照、微生物和別的化學(xué)物質(zhì)等）交互作用，并發(fā)生各種化學(xué)的、生物的變化過程。經(jīng)歷了這些過程的化學(xué)物質(zhì)，就發(fā)生了形態(tài)和行為的變化。②化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中形跡所到之處，也留下了它們的印記，使環(huán)境質(zhì)量發(fā)生一定程度的變化，同時(shí)引起非常錯綜復(fù)雜的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)。
從污染源排放（釋放）出的化學(xué)污染物進(jìn)入大氣、水體、土壤或生物體后，其污染物的化學(xué)形態(tài)可能保持原有狀態(tài)，也可能在外界條件的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)化；其污染物本身或轉(zhuǎn)化產(chǎn)物可能停留在排污源附近，或離開污染源，或轉(zhuǎn)移到相鄰的圈層中去。
污染物的遷移是指污染物在環(huán)境中所發(fā)生的空間位移及其引起的富集、分散和消失的過程。污染物在環(huán)境中的遷移主要有機(jī)械遷移、物理一化學(xué)遷移和生物遷移三種方式。其中物理一化學(xué)遷移和生物遷移是重要的遷移形式。物理一化學(xué)遷移可通過溶解一沉淀、氧化一還原、水解、吸附一解吸等理化作用實(shí)現(xiàn)遷移。生物遷移是通過生物體對污染物的吸收、代謝及其自身的生長、死亡，甚至通過食物鏈的傳遞產(chǎn)生放大積累作用而實(shí)現(xiàn)遷移。
污染物的轉(zhuǎn)化是指環(huán)境中的污染物在物理、化學(xué)或生物的作用下，改變存在形態(tài)或轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物質(zhì)的過程。例如，大氣中的氮氧化物、烴類化合物在陽光的作用下，通過光化學(xué)氧化作用生成臭氧、過氧乙酞硝酸醋及其他光化學(xué)氧化劑，并在一定條件下形成光化學(xué)煙霧；汽車排出的NO在大氣中被氧化轉(zhuǎn)化為NO2, HNO3和MNO3 < M為金屬元素）等新的污染物；水體中的二價(jià)汞，在某些微生物的作用下，轉(zhuǎn)化為甲基汞和二甲基汞等。
污染物的遷移和轉(zhuǎn)化常常是相伴進(jìn)行的。另外，污染物可在原環(huán)境要素圈中遷移和轉(zhuǎn)化，也可在不同的環(huán)境要素圈中實(shí)現(xiàn)多介質(zhì)遷移、轉(zhuǎn)化而形成循環(huán)。例如，水體中的有機(jī)物可通過蒸發(fā)進(jìn)入大氣，通過滲透進(jìn)入土壤，通過生物的吸收進(jìn)入生物體；而大氣中的有機(jī)物可通過與水體的物質(zhì)交換、通過大氣降水或通過生物的吸收等作用而進(jìn)入到水體、土壤或生物體中。
污染物在各環(huán)境要素圈中的遷移過程與污染物本身的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，與污染物所處的環(huán)境介質(zhì)條件有關(guān)。
污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和歸宿以及它們對生態(tài)系統(tǒng)的效應(yīng)是環(huán)境化學(xué)的重要研究內(nèi)容。
