非电离辐射是指波长大于100纳米的电磁波，由于其能量低，不能引起水和组织电离，所以称为非电离辐射。非电离辐射包括光和电磁辐射。非电离辐射对人体的生物学效应与其物理特性有密切关系，特别是与其光子的能量、波束的功率和穿透组织的能力有关。环境中非电离辐射来源于天然、日常生活用品或其他人为的发生源，可以说无处不在。
光包括可见光、红外线、紫外线，是人们生活中经常感觉到的，主要来自太阳辐射。可见光经分光可分为不同的颜色，其食物效应按颜色而异，主要分为红橙光和蓝紫光。红光可引起血液白细胞总数和嗜酸性粒细胞减少，改善生长代谢，降低血糖，促进卵巢黄体形成。蓝紫光是红橙光生理作用的拮抗物，能防止胰岛素低血糖症，能漂白血液中的胆红素治疗新生儿黄疸。
总的说来，蓝光具有镇静作用而红光则相反，黄光的生物效应如红光，绿光的作用似蓝光。可见光的不良生物效应多见于接触高强度的人工光源，引起视力下降。紫外线可被酪氨酸和色氨酸吸收生成黑色素，适量的紫外线照射可预防小儿佝偻病的发生。但过度的紫外线暴露能引起皮肤损伤，表现为晒伤、色素沉着、光变态反应以及皮肤癌等。此外，紫外线可抑制免疫细胞引起免疫系统功能低下，作用于眼睛可引起急性角膜结膜炎，严重者可导致白内障。
红外线的生物效应主要是热效应，被机体吸收后引起体温升高，局部或全身血管扩张，血流速度加快促进新陈代谢和细胞增生，有消炎和镇痛作用。红外线对皮肤损伤表现为热红斑，严重时可导致皮肤烧伤，在角膜则引起引起不可逆性角膜浑浊。
电磁辐射按其频率分为中频、高频、超高频、特高频和极高频，影响人类生活环境的电磁污染源可分为天然的和人为的两大类。天然的电磁污染最常见的是雷电，人为的电磁辐射污染主要是由于无线电和电视广播发送所引起。环境电磁辐射污染是属于低强度长期作用的非致热效应，对人群健康的研究不多，所进行的多是职业性接触，结果发现中波暴露居民的健康状况无显著意义的变化，微波暴露居民出现情绪变化、光反应延迟、记忆力降低、白细胞吞噬活性增加等变化。由于是单因素分析，这些变化与微波的确切关系有待进一步阐明。
（十一）放射性污染
放射性污染是指环境中放射性物质的放射性水平高于天然本底或超过规定的卫生标准。放射性污染物主要指各种放射性核素，其放射性与化学状态无关，每一放射性核素都能发射出一定能量的射线。放射性核素排入环境中后，造成对大气、水、土壤的污染，可被生物富集，使某些动、植物特别是一些水生生物体内的放射性核素可比环境中的增高许多倍。
环境中的放射性核素的来源有天然性的和人为性的两种。人类环境中存在着铀、钍族元素和钾等40种天然放射性物质，加上宇宙辐射线，一个人每年受到大约100毫雷姆的放射性辐射称自然本底辐射。人为性的主要是核武器试验而产生的沉降物，仅1961～1962年1年之间就达337兆吨，造成了全球范围的环境污染，其他的如核燃料的开采与加工、核反应堆的泄漏、核燃料的再处理等加剧了环境的放射性污染。
放射性物质对人体的健康危害是很大的，一次性受到大量的放射线照射可引起死亡，如二战期间原子弹袭击使广岛、长崎成一片废墟。受到较大剂量的放射性辐射后经一定的潜伏期可出现各种组织肿瘤或白血病。辐射线破坏机体的非特异性免疫机制，降低机体的防御能力，易并发感染、缩短寿命。此外放射性辐射还有致畸、致突变作用，在妊娠期间受到照射极易使胚胎死亡或形成畸胎。放射性污染对人群健康的危害是很大的，因此必须加强对各种放射性“三废”的治理与排放的管理，制订放射性防护标准，加强对放射性物质的监测，以减少环境的放射性污染。此外应加强个人防护，尽量远离放射源，必要时穿防护服。
（十二）微生物污染
微生物污染常见的是空气的微生物污染和水的微生物污染。空气虽然不是微生物产生和生长的自然环境，没有细菌和其他形式的微生物生长所需要的足够的水分和可利用的养料，但由于人们的生产和生活活动，使空气中可存在某些微生物，包括一些病原微生物如结核杆菌、白喉杆菌、金葡菌、流感病毒、麻疹病毒等，可成为空气传播疾病的病原。
室内空气微生物污染是呼吸道传播疾病的主要原因，微生物可附着于尘埃、飞沫小滴以及小滴核上，并以它们作为介质进入体内而引起疾病。易感者只要与传染源有短时间的接触即有可能发病。病原微生物通过空气传播的疾病主要有：肺结核、肺炎链肺炎、流行性脑脊髓膜炎、白喉、百日咳流行性感冒、流行性腮腺炎、麻疹、天花、水痘、农民肺等。
通过测定空气中的菌落数可对空气进行清洁度评价，菌落数为用普通培养基平皿3个暴露于空气中5分钟，然后经37℃培养48小时所得到的菌落数平均值。菌落数在1～2个为最清洁空气，30个以下为清洁空气，31～75为普通空气，150为空气污染界限，150～300为轻度污染，超过300为重度污染。通过空气过滤、紫外线消毒以及加强室内通风换气等可改善室内空气污染状况。此外还应隔离别人、搞好个人防护，以降低空气传播疾病的发生。
水是微生物广泛分布的天然环境，无论地面水、地下水甚至雨水或雪水都含有多种微生物。水中的微生物大部分来自土壤，小部分是和尘埃一起由空气中沉降下来的。此外尚有一少部分是随垃圾、人畜粪便以及某些工业废弃物进入水体的。水体中的病原体主要来自人畜粪便。由于某些病原微生物污染水体后可引起传染病的爆发流行，对人类健康造成极大的威胁。
常言说“百病从口入”，水是人类生存所必不可少的。现代流行病学统计表明，由于饮水而引起的疾病占总发病数的一半以上。通过水传播的疾病主要有沙门氏杆菌病、志贺氏菌病、霍乱、副霍乱、弯曲杆菌性肠炎、病毒性肝炎、病毒性胃肠炎、阿米巴痢疾等。其中以胃肠道疾病最常见。
根据水中所含的细菌数可对水质进行评价，每1毫升水含10～100个细菌为很清洁；100～1000个为清洁；1000～10000个为不太清洁；104～105为不清洁；大于105为极不清洁。我国水质标准规定生活饮用水每毫升细菌总数不超过100个，大肠杆菌总数每升不超过3个。
为防止水污染，减少水由于水污染传播疾病的发生和蔓延，应加强污水的管理，尤其是医院污水等含有病原微生物的污水的管理，做好水质处理工作和水源的卫生防护，做好给水系统的维护和管理。
环境化学的前景与发展，就是要分析各种污染物的性质，提高分析方法的准确度，以便更好的监测污染废弃物，以达到环境保护和可持续发展的目的。
二、环境化学的含义
环境化学是环境科学的一个分支学科。它主要是运用化学的理论和方法，鉴定和测量化学污染物在大气圈、水圈、土壤－岩石圈和生物圈中的含量，研究它们在环境中存在形态及其迁移、转化和归宿的规律。
环境化学是在无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化学工程学的基础上形成的。人们对于水化学、大气化学、土壤化学等早就开始研究，但主要是围绕着资源的开发和利用进行的，很少注意环境污染问题。后来，人们大量使用煤作燃料，底层大气中的二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮以及颗粒物等含量不断增加，以至接连发生由煤烟引起的烟雾污染事件。
第二次世界大战后，又大量使用石油作燃料，出现了光化学烟雾污染问题，从而使人们对大气的化学研究从还原性烟雾的研究，发展到氧化性烟雾的研究，包括对臭氧、过氧乙酰硝酸酯、烃类、醛类、酮类烟尘、酸雾的分布状况、生成机理和化学反应动力学的研究。
另外，核爆炸把放射性尘埃抛射至平流层，造成全球性放射性污染；飞机在平流层飞行，排出大量的氮氧化物等，对臭氧层有破坏作用，又使大气的化学研究的范围从对流层扩展到平流层。
随着城市的扩大和工业的发展，大量的生活污水和工业废水排入水体。进入水体的化学物质，或者通过饮水，或者通过食物链危害人体健康，促使人们对水体的化学研究从生化耗氧、自然净化、卫生学等方面的研究发展到水的环境毒理学、水生生态平衡等方面的研究。
进入水体的化学物质即使数量很少，通过生物富集，最终也会危害人类，所以，化学物质的量的研究，也从常量发展到微量和痕量；对人体健康影响的研究，也从常量的急性中毒转向微量的慢性中毒。
化学肥料和农药的施用，以及工业和生活废弃物进入土壤，造成农药、重金属和其他化学物质在土壤中的积累，并进入农作物中。例如，日本的痛痛病事件，主要就是用含镉的矿山废水灌溉农田的结果；农药稻瘟醇进入稻秆在堆肥中分解为四氯苯甲酸，含有这种物质的肥料就可引起秧苗畸形。
因此，人们对土壤的化学研究也从研究土壤中化学物质的分布、积累、迁移、转化等方面的宏观研究，逐渐发展到从细胞水平研究其毒性影响，以及致畸致突变、致癌作用的机理等方面的微观研究上。
在此基础上，尤其是20世纪60年代以后，对化学物质在大气、水体、土壤等自然环境中引起的化学现象的研究，发展迅速，一些原来不受重视的化学问题，从保护自然生态和人体健康的角度出发，成为重要的、亟待解决的问题。
为了探讨这些问题，逐渐发展了新的研究方法和手段，提出了新的观点和理论，形成一门新的化学分支学科——环境化学。另一方面，环境化学与环境科学的其他分支有着密切联系，因而它又是环境科学的一个组成部分。
环境中的化学污染物一般情况下是人工合成的和环境中原来有的天然污染物共存。而且，各种污染物在环境中可以发生化学反应或物理变化，即使是一种化学污染物，所含的元素也有不同的化合价和化合态的变化。这就决定了环境化学研究的对象是一个多组分、多介质的复杂体系。
化学污染物在环境中的含量是很低的，一般只有百万分之几或十亿分之几的水平，但是分布范围广大，且处于很快的迁移或转化之中。为了求得这些化学污染物在环境中的含量和污染程度，不仅要对污染物进行定性和定量的检测，而且还要对其毒性和影响作出鉴定。这就决定了环境化学的分析技术和方法具有一些新的特点，如要求对污染物进行灵敏、准确、连续、自动的分析等。
环境化学研究化学污染物在环境中的迁移、转化和归宿，特别是污染物在环境中的积累、相互作用和生物效应等问题，包括化学污染物致畸、致突变、致癌的生化机理，化学物质的结构与毒性之间的相关性，多种污染物毒性的协同作用和拮抗作用的化学机理，以及化学污染物在食物链传递中的生化过程等问题，需要应用化学、生物学医学和地学等许多学科的基础理论和方法来进行研究，从而推动了环境化学和这些学科互相渗透，互相促进。因此环境化学具有跨学科的特点。
目前环境化学的基础理论尚处于发展过程中，环境化学的研究领域主要有：研究化学污染物在环境中的变化，包括迁移、转化过程中的化学行为、反应机理、积累和归宿等方面的规律。化学污染物质在大气、水体、土壤中迁移，并伴随着发生一系列化学的、物理的变化，形成了大气污染化学、水污染化学、土壤污染化学和污染生态化学。
在环境这个开放体系中，参与反应的物质品种多，含量低，反应复杂，影响因素很多，促进反应的光能和热能又难以准确模拟。因此必须发展新的技术和理论来进行研究。如近年来运用系统分析方法，研究多元和多介质体系中污染物迁移和转化反应机理，就为进行环境污染的预测、预报以及环境质量评价等提供了科学的依据。
环境化学分析是取得环境污染各种数据的主要手段。要得知化学物质在环境中的本底水平和污染现状，必须应用化学分析技术。环境中污染物种类繁多，而且含量极低，相互作用后的情况则更为复杂，因此要求采取灵敏度高、准确度高、重现性好和选择性也好的手段。
环境化学分析不仅对环境中的污染物要做定性和定量的检测，还对它们的毒性，尤其是长期低浓度效应进行鉴定；这就要应用各种专门设计的精密仪器，结合各种物理和生物的手段进行快速、可靠的分析。为了掌握区域环境的实时污染状况及其动态变化，还必须应用自动连续监测和卫星遥感等新技术。
由于环境分析和监测的需要，必须在采样方法、样品保存方面，在信息传递、数据统计和处理方面，在分析方法和技术方面进行革新；必须在分析方法、样品、仪器设备方面实行规范化、标准化。
此外，污染物的生物效应是当前环境化学研究领域里十分活跃的研究课题，它综合运用化学、生物、医学三方面的理论和方法，研究化学污染物造成的生物效应，如致畸、致突变、致癌的生物化学机理；化学物质的结构与毒性的相关性；多种污染物毒性的协同和拮抗作用的化学机理；污染物食物链作用的生物化学过程等。随着分析技术和分子生物学的发展，环境污染的生物化学研究取得很大进展，并与环境生物学、环境医学相互交叉渗透，成为当前生命科学的一个重要组成部分。
环境化学的兴起和发展，为人类保护、改善环境提供了化学方面的依据。一些研究课题日益受到人们的重视。如：大气平流层中臭氧层破坏的过程和速度，以及由此而造成的影响；农药、硫酸烟雾在大气中的反应动力学及其变化过程；酸雨的形成和危害；大气中二氧化碳的积累及其温室效应；致畸、致突变和致癌物质的筛选，以及污染物的致畸、致突变、致癌性与其化学结构间的关系；有毒物质毒性产生的机理、拮抗和协同作用的机理及其与化学结构的关系；新的污染物的发现和鉴定；分析方法的探讨和分析技术的改进；卫星监测系统和光学遥感系统的研制等。
