标题：环境化学效应
基本概念
在各种环境条件的影响下，物质之间的化学反应所引起的环境效果，如环境的酸化、土壤的盐碱化、地下水硬度的升高、光化学烟雾的发生。
环境化学效应是在环境条件的影响下，物质之间的化学反应所引起的环境效果。环境化学效应也有大家比较了解的例子，如环境的酸化和环境的盐碱化等。
产生原因
环境酸化主要是酸雨造成的地面水体和土壤的酸度增大。环境酸化会降  环境化学效应低土地肥力，使农业和渔业减产。侵蚀石刻雕像、大理石建筑、金属屋顶、桥梁、铁路，使环境质量下降。与环境酸化相反的环境化学效应是环境碱化。环境盐碱化是由于大量的可溶性盐、碱类物质在水体和土壤中长期积累，或者受到海水的长期浸渍造成的。长期利用含盐碱成分的工业废水灌溉农田也会造成土壤碱化。土壤碱化使作物生长受阻，农业减产。地下水硬度升高的现象，在中国北方一些大城市如北京、西安、沈阳等地普遍存在。北京西南郊某些地区,近20年来地下水硬度升高10度左右，平均每年升高 0.5度左右。这是需氧有机物和酸、碱、盐等污染物与一定的环境条件综合作用引起的环境化学效应。土壤和第四纪沉积物中的碳酸盐矿物和大量的交换性钙、镁离子在需氧有机物的降解产物──二氧化碳、酸、碱、盐等污染物的酸解作用和盐效应的影响下，一方面促进碳酸盐矿物的溶解，另一方面某些污染物中的各种阳离子（主要是钠离子）与土壤中的钙、镁离子进行交换，从而增加了地下水的硬度。水硬度的升高增加了水处理的人力和物力消耗。光化学烟雾是大气光化学效应的产物，它会恶化大气环境，直接危害人体健康和生物的生长。
污染类型
酸雨酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种  环境化学效应无机酸和有机酸，绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫，燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物，经过“云内成雨过程”，即水气凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上，发生液相氧化反应，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴；又经过“云下冲刷过程”，即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体，形成较大雨滴，最后降落在地面上，形成了酸雨。我国的酸雨是硫酸型酸雨。硫和氮是营养元素。弱酸性降水可溶解地面中矿物质，供植物吸收。如酸度过高，pH值降到5.6以下时，就会产生严重危害。它可以直接使大片森林死亡，农作物枯萎；也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化；还可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中，毒害鱼类；加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程；可能危及人体健康。　　酸性雨水的影响在欧洲和美国东北部最明显，而且被大力宣传，但受威胁的地区还包括加拿大，也许还有加利福尼亚州塞拉地区、洛基山脉和中国。在某些地方，偶尔观察到降下的雨水像醋那样酸。酸雨影响的程度是一个争论不休的主题。对湖泊和河流中水生物的危害是最初人们注意力的焦点，但现在已认识到，对建筑物、桥梁和设备的危害是酸雨的另一些代价高昂的后果。污染空气对人体健康的影响是最难以定量确定的。　　
受到最大危害的是那些缓冲能力很差的湖泊。当有天然碱性缓冲剂存在时，酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有机酸)就会被中和。然而，处于花岗岩(酸性)地层上的湖泊  环境化学效应容易受到直接危害，因为雨水中的酸能溶解铝和锰这些金属离子。这能引起植物和藻类生长量的减少，而且在某些湖泊中，还会引起鱼类种群的衰败或消失。由这种污染形式引起的对植物的危害范围，包括从对叶片的有害影响直到细根系的破坏。　　
在美国东北部地区，减少污染物的主要考虑对象是那些燃烧高含硫量的煤发电厂。能防止污染物排放的化学洗气器是可能的补救办法之一。化学洗气器是一种用来处理废气、或溶解、或沉淀、或消除污染物的设备。催化剂能使固定源和移动源的氮氧化物排放量减少，又是化学在改善空气质量方面能起作用的另一个实例。
土地盐碱化土壤盐碱化是指土壤含盐量太高（超过0.3%），而使农作物低产或不能生长。 
形成盐碱土要有两个条件：一是气候干旱和地下水位高（高于临界水位）；另一是地势低洼，没有排水出路。 地下水都含有一定的盐份，如其水面接近地面，而该地 区又比较  环境化学效应干旱，由于毛细作用上升到地表的水蒸发后，便留下盐分：日积月累，土壤含盐量逐渐增加，形成盐碱土；如是洼地，且没有排水出路，则洼地水份蒸发后，即留下盐份，也形成盐碱地。 
危害： 
1、土壤板结与肥力下降。 2、不利于农作物吸收养分，阻碍作物生长。使农作物减产甚至绝收。因为土壤中的盐分过多，不利于农作物根系吸收水分，从而造成农作物脱水，甚至死亡。
光化学烟雾氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2。NO和NO2都是对人体有害的气体。氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后发生光化学反应而产生二次污染物，这种又一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾现象，称为光化学烟雾。
经过研究表明,在60( N(北纬)～60( S(南纬)之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约3 h～4 h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的农村庄稼也受到损害。  环境化学效应　　1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件,此后,在北美、日 本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究,直到1958年才发现,这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的,这些汽车每天消耗约1600 t汽油,向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物,这些气体受阳光作用,酿成了危害人类的光化学烟雾事件。
1970年,美国加利福尼亚州发生光化学烟雾事件,农作物损失达2500多万美元。
1971年,日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件,使一些学生中毒昏倒。同一天,日本的其他城市也有类似的事件发生。此后,日本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。日本环保部门经对东京几个主要污染源排放的主要污染物进行调查后发现,汽车排放的CO、NOx、HC三种污染物约占总排放量的80%。
土地荒漠化荒漠化是指在干旱、半干旱和某些半湿润、湿润地区，由于气候变化和人类活动等各种因素所造成的土地退化，它使土地生物和经济生产潜力减少，甚至基本丧失。荒漠化是当今世界  环境化学效应最严重的环境与社会经济问题。联合国环境规划署曾三次系统评估了全球荒漠化状况。从1991年底为联合国环发大会所准备报告的评估结果来看，全球荒漠化面积已从1984年的34.75亿公顷增加到1991年的35.92亿公顷，约占全球陆地面积的1/4，已影响到了全世界1/6的人口（约9亿人），100多个国家和地区。据估计，在全球35亿公顷受到荒漠化影响的土地中，水浇地有2700万公顷，旱地有1.73亿公顷，牧场有30.71亿公顷。从荒漠化的扩展速度来看，全球每年有600万公顷的土地变为荒漠，其中320万公顷是牧场，250万公顷是旱地，12.5万公顷是水浇地。另外还有2100万公顷土地因退化而不能生长谷物。 土地荒漠化是自然因素和人为活动综合作用的结果。自然因素主要是指异常的气候条件，特别是严重的干旱条件，由此造成植被退化，风蚀加快，引起荒漠化。人为因素主要指过度放牧、乱砍滥伐、开垦草地并进行连续耕作等，由此造成植被破坏，地表裸露，加快风蚀或雨蚀。就全世界而言，过度放牧和不适当的旱作农业是干旱和半干旱地区发生荒漠化的主要原因。同样，干旱和半干旱地区用水管理不善，引起大面积土地盐碱化，也是一个十分严重的问题。从亚太地区人类活动对土地退化的影响构成来看，植被破坏占37%，过度放牧占33%，不可持续农业耕种占25%，基础设施建设过度开发占5%。非洲的情况与亚洲类似，过度放牧、过度耕作和大量砍伐薪材是土地  环境化学效应荒漠化的主要原因。
荒漠化的主要影响是土地生产力的下降和随之而来的农牧业减产，相应带来巨大的经济损失和一系列社会恶果，在极为严重的情况下，甚至会造成大量生态难民。在1984－1985年的非洲大饥荒中，至少有3000万人处于极度饥饿状态，1000万人成了难民。从各大洲损失比较来看，亚洲损失最大，其次是非洲、北美洲、大洋洲、南美洲、欧洲。从土地类型来看，放牧土地退化面积最大，损失也最大，灌溉土地和雨浇地受损失情况大致相同。从1980年和1990年所作估算的比较来看，由于世界各国防治土地荒漠化的进展甚微，在1978－1991年间，全世界的直接损失约为3000亿－6000亿美元。这尚不包括荒漠化地区以外的损失和间接经济损失。 
森林植被破坏森林是陆地生态的主体，在维持全球生态平衡、调节气候、保持水土、减少洪涝等自然灾害方面，都有着极其重要的作用，各种林产品也有着广泛的经济用途。但从全球来看，森林破坏仍然是许多发展中国家所面临的严重问题，所导致的一系列环境恶果引起了人们的高度关注。 森  环境化学效应林减少的主要原因包括砍伐林木、开垦林地、采集薪材、大规模放牧、空气污染等。一是砍伐林木。温带森林的砍伐历史很长，在工业化过程中，欧洲、北美等地的温带森林有1/3被砍伐掉了。二是开垦林地。为了满足人口增长对粮食的需求，在发展中国家开垦了大量的林地，特别是农民非法烧荒耕作，刀耕火种，造成了对森林的严重破坏。据估计，热带地区半数以上的森林采伐是烧荒开垦造成的。三是采集薪材。全世界约有一半人口用薪柴作炊事的主要燃料，每年有1亿多立方米的林木从热带森林中运出用作燃料。随着人口的增长，对薪材的需求量也相应增长，采伐林木的压力越来越大。四是大规模放牧。五是空气污染。在欧美等国，空气污染对森林退化也产生了显著影响。据1994年欧洲委员会对32个国家的调查，由于空气污染等原因，欧洲大陆有26.4%的森林有中等或严重的落叶。
森林的不断减少，将给人类和社会带来很大的危害：一是产生气候异常；二是增加二氧化碳排放；三是物种灭绝和生物多样性减少；四是加剧水土侵蚀；五是减少水源涵养，加剧洪涝灾害。
随着全球经济的迅速发展，人类对全球淡水资源的需求也在不断增长，对陆地水域与海洋也施加了越来越大的环境压力。淡水短缺、水生资源破坏和陆地水域与海洋污染已成为国际社会当前所关注的重大环境问题。
水资源污染由于人口增长和经济发展所导致的人均用水量的增加，在过去的三个世纪里，人类提取的淡水资源量增加了35倍，1970年达到了3500平方公里。本世纪的后半叶，淡水提取量每年  环境化学效应增加4%－8%，其中农业灌溉和工业用水占了增长的主要部分，特别是本世纪70年代“绿色革命”期间，灌溉用水翻了一番。与淡水资源短缺相对应的是水资源的大量浪费。农业消耗了全球用水量的70%左右，但农业灌溉用水效率普遍比较低，许多灌溉系统60%以上的水在浇灌庄稼前就渗漏和蒸发掉了，并带来土壤盐渍化。水污染有三个主要来源，生活废水、工业废水和含有农业污染物的地面径流。另外，固体废物渗漏和大气污染物沉降也造成对水体的交叉污染。化肥和农药需求的日益增长和不合理使用，使农业的地表径流污染也发展成为一个比 
较严重的问题，成为湖泊等地表水体富营养化的一个重要来源。
海洋资源破坏和环境污染海洋生物资源过度利用。世界渔业生产由海洋捕捞、内陆捕捞和水产养殖（包括淡水和海水养殖）所组成。海洋污染。人类活动产生的大部分废物和污染物最终都进入了海洋，海洋污染越来越趋于严重。目前，每年都有数十亿吨的淤泥、污水、工业垃圾和化工废物等直接流入海洋，河流每年也将近百亿吨的淤泥和废物带人沿海水域。
解决方法
城市生态系统城市生态系统是一个以人为中心的复合人工生态系统。由于城市消费者对能量和物质的消耗量以及废弃物的排放量远大于城市自然生态系统的产出量及净化能力，城市生态环境非常脆弱。“生态足迹”分析方法可以定量反映大城市的生态承载力及其发展对自然生态环境产生的压力和影响程度。以中国最大的三个城市上海、北京、广州为例， 2003年上海人均生态足迹为3.36ha/人，生态承载力为0.46ha/人，生态足迹是生态承载力的7.3倍；2002年北京人均生态足迹为2.91ha/人，生态承载力为0.12ha/人，生态足迹是生态承载力的24倍；2000年广州市生态足迹为2.5ha/人，生态承载力为0.2ha/人，生态足迹是生态承载力的12.5倍[3][4]。显然，我国大城市存在很高的生态赤字，随着城市化进程快速推进，生态失衡问题将进一步加剧。 
面对着失衡的城市生态问题，人类开始反思并否定传统的城市发展模式，转而关注城市生态的修复和重建，以及生态城市的创建。城市生态化发展的主要途径，除了适度控制城市人口规模、加强产业生态化和提高公众生态意识外，更重要的是城市绿地系统建设，包括城市园林绿地建设、城郊森林斑块建设和城市绿色廊道(绿色隔离带)建设。“城市的肾脏”城市园林绿地被称为“城市的肾脏”，在维持城市人居环境的生态平衡，树立城市良好形象，满足居民休闲、游憩生活的需要方面发挥着重要作用。此外，它能通过物理化学反应达到净化水质、空气，吸附粉尘，防风固沙的功能。 
城郊森林斑块一般是在城市外围建设的面积较大的绿色斑块，如防护林、森林公园、自然山林保护区等。除了净化空气，它一方面可以为野生动植物提供良好的栖息环境，有利于生物种类的迁徙与生存繁殖；另一方面可作为城市园林物种的种源，是增加城市生物多样性的良性生态库。
城市绿色廊道可以将孤立园林绿色斑块、城郊森林绿色斑块，提高物种、群落和生态过程的连续性。绿色廊道建设还起到了通风引道的作用，将城郊绿地系统形成的新鲜空气输入城市，改善市区环境质量。
绿地系统建设在提高人居环境水平，改善城市生态环境质量方面起了非常积极的作用，但在建设过程中也存在一些问题。一些大城市对绿地的规划和建设缺乏从系统、生态角度进行综合考虑，过于突出绿化对城市的装饰美化作用，片面追求视觉景观效果。如在城市中心建立大面积单物种的草坪或花卉图案、以城市几何形态而不是以环境价值为依据建设绿化隔离带。类似这样的绿化建设不但对减少城市环境污染、提高城市自然生态承载能力的效果不明显，反而导致土地低密度开发而使房价上涨，以及城市蛙跳式蔓延而增加交通出行距离与时间。