1.2.1 人類生活領域
環境是以人類為主體的外部世界，即人類賴以生存和發展的物質條件的整體，包括自然環境和社會環境。簡單地說，環境是人類進行生產和生活的場所，是人類生存和發展的物質基礎。目前人類對於自然環境的汙染問題大都有了一些認識並且開始重視起來，不過很多人對自己身邊的一些汙染卻不以為意，殊不知這些汙染卻直接影響到人們的生活。工廠在生產中，在水裏邊加進了許多汙染物質，使其變成了廢水。工廠再把這些廢水排放到環境裏去，就會汙染河流、水渠、湖泊、水庫，甚至是大海，這就是水汙染。工廠在生產中還產生一些廢渣，我們又叫它固體廢棄物。我們生活中也產生許多廢渣，我們叫它生活垃圾。這些固體廢棄物排放到環境中也會汙染土壤、水域、空氣，它們在自然界還發生變化，有化學變化，也有物理變化，產生沼氣等有害氣體。這就是固體廢物汙染。還有噪聲汙染、電磁汙染、放射性汙染等等，我們都有切身體會。
環境汙染最大的危害是造成環境質量下降，從而影響我們的生活和身體健康，也影響經濟發展。現在，我國空氣質量良好的城市約占1/3，受到輕度汙染和重度汙染的各占1/3。所以我們要運用化學氧化技術處理環境領域中遇到的種種困難和問題。
1.2.1.1 城市汙泥中重金屬的去除
城市汙泥中重金屬去除方法的研究開展幾十年來，化學方法以及化學氧化技術的應用都在處理汙染和解決環境問題上起到了關鍵作用。隨著我們國家城市社會經濟的高速發展，我國的城市排水基礎設施的建設取得了很大的進步，水汙染得到了有效控製，水環境明顯改觀。而今又必須麵對的問題是伴隨著汙水處理能力的提高，汙水處理的中間產物——汙泥應得到妥善的處理和處置。但是，我國大量的未經處理的汙泥任意堆放和排放對環境造成了新的汙染，其處理處置費用通常與汙水處理費用相當。因此，如何使產量大、含有重金屬汙染物的汙泥，經過科學處理後，變得無害化、穩定化，已成為我國乃至全世界環境界深為關注的課題之一。因此，如何有效去除重金屬是解決汙泥處理處置和資源化利用的關鍵性問題。目前，很多學者在這方麵進行了研究探討，湧現出許多新的技術和方法，拓寬了傳統的汙泥處理思路。常見的重金屬去除方法有如下幾種：
1.動電技術
動電技術的基本原理是在固體－液相係統中插入電極，通過施加微弱直流電形成電場，利用直流電場產生的各種電動力學效應，使汙染物發生遷移並富集於陰極區，從而將汙染物去除。動電技術主要有以下幾種工藝：電化學自然氧化技術、陽離子選擇性膜法、陽極陶土外罩法、Lasagna技術、Electro－KleanTM電分離技術、CEHIXM工藝、電化學離子交換技術、電吸附技術等。動電技術作為去除城市汙泥中重金屬的一門新興技術，已經越來越受到重視。
2.生物瀝濾法
生物瀝濾法是指在有氧及含硫條件下，利用汙泥中的某些微生物的靜電吸附、共價吸附、絡合、螯合、離子交換和無機微沉澱等作用，使汙泥固相中處於吸附、化合狀態的不溶性重金屬得以釋放，轉移到液相中變為可溶態離子形式，而達到從汙泥固相中去除重金屬的目的。生物瀝濾法在土壤重金屬修複方麵研究和應用較廣，但是應用到城市汙泥中重金屬的處理還處於實驗研究階段。從已報道的文獻看，研究主要集中在汙泥濃度和種類、溫度與起始pH值、基質種類與用量、氧化還原電位等影響因素與重金屬去除效率間的關係。
3.植物提取法
植物提取法是利用專性植物的根係超量吸收一種或幾種汙染物，特別是有毒重金屬，並將其轉移到植物莖葉，然後收割莖葉，異地處理的一種方法。1988年至今已發現有400多種植物對重金屬具有吸收超富集作用。但由於超量積累植物經常隻能積累某些元素而無法積累所有重金屬元素，同時植物生長緩慢，對它們的農藝性狀、病蟲害防治、育種潛力及生理學也了解很少。因此，目前還需要不斷擴大尋找超量積累植物，以及改良超量累積植物品種。
4.化學方法
化學法處理汙泥中重金屬通常是用硫酸、鹽酸或硝酸將汙泥的pH值降低，通過溶解作用，使難溶態的金屬化合物形成可溶解的金屬離子，或者用EDTA、檸檬酸等絡合劑通過氯化作用、離子交換作用、酸化作用、鼇合劑和表麵活性劑的絡合作用，將其中的重金屬分離出來，達到減少汙泥中重金屬總量的目的。
5.固化－穩定化方法
汙泥中重金屬的固化－穩定化是指利用物理化學方法將汙泥和穩定化惰性材料摻合在一起，依靠惰性材料的吸附、固化等作用使重金屬轉變成低溶解性及低遷移性的穩定狀態而不易被浸出，以此達到消除重金屬汙染的目的。固化－穩定化方法主要包括水泥固化、石灰固化、熱塑性固化、熔融固化、自膠結固化等。常用的固化劑有水泥、瀝青、玻璃、水玻璃等。許多學者通過大量的實驗驗證了此項技術對汙泥重金屬固定的有效性。但是固化體中重金屬的長期穩定性問題和填埋場占地等問題將使固化－穩定化處理方法失去其優勢。綜上所述，城市汙泥中重金屬的去除方法基本能有效地去除重金屬，處理後的汙泥重金屬含量能達到農用標準。
1.2.1.2 石油汙染的修複與處理
隨著工業化進程的不斷發展，石油及其製品的汙染問題也日趨嚴重。由於各種原因導致的石油及其製品的泄漏，對土壤和水體造成嚴重危害，並最終威脅到人類的健康。這裏主要介紹了受石油汙染環境的幾種修複技術及處理方法，比較與分析了各種方法的優點及存在的問題，同時指出了石油汙染治理方麵的最新研究進展以及發展方向。目前，處理石油化工乙烯生產過程中形成的廢堿液的方法有氧化法、中和法、沉澱法、氣提法等，這些方法都有其局限性且易造成二次汙染，而濕式空氣氧化法雖處理較為徹底，但因其運行成本較高、操作難以平穩等而難於普遍推廣。
近年來，國內外都加強了廢堿液的綜合利用研究，較好的方法是將廢堿液中Na2CO3再生為NaOH，然後部分回用，部分外排或用於中和化工廠的酸性廢水。筆者的研究在已有研究基礎上采用均相化學催化氧化及光氧化兩步工藝對廢堿液中的S2-及有機物進行氧化處理，使S2-氧化為無機硫酸鹽類，有機物也得到了一定的去除，處理後廢堿液的可生化性得到了改善。從印染廢水末端治理技術原理上看，大致可把它們分為三類：物理處理法、化學處理法及生物處理法。常見的物理處理方法有如下幾種：
1.吸附法
吸附法除水中的色、臭、重金屬離子和有機物。由於吸附劑對不同類型的物質吸附能力存在差異，即吸附劑具有選擇性，因此，采用吸附法處理染料廢水，吸附劑的選擇是影響處理效果的一個關鍵因素。最常用的吸附劑是活性炭。天津長城化工廠以活性炭為吸附劑用於土氏酸生產中吸附母液中的二萘胺。高分子吸附劑與離子交換樹脂聯合使用，可以去除染料廢水中的重金屬、酚類、胺類等。在一種二步法處理工藝中，第一步使用的吸附劑是具有較大表麵積的非離子型聚合物，廢水隨後通過一個弱酸性的離子交換器。該方法不大適用於分散染料的去除。在這種工藝中，吸附樹脂去除廢水中的有機物，未被吸附的殘餘離子隨後被離子交換樹脂去除。兩種樹脂都可再生利用。
2.混凝法
混凝沉澱法近年來發展較快，是染料廢水淨化的主要方法之一。對於成分複雜的染料廢水，先經均化沉澱，加入適量的酸或堿中和後，再加混凝劑絮凝沉澱。混凝沉澱法主要用於染料廢水的脫色，對萘係染料處理效果較好，對蒽醌染料處理效果較差。染料廢水混凝沉澱的處理效果取決於混凝劑、助凝劑的選擇和用量、廢水的pH值、混凝的水力條件等。該方法對色度的去除率約為70%~90%，COD的去除率約為50%~80%。英國水研究中心對某廠分散染料廢水進行混凝沉澱處理，COD去除率為77.9%，色度去除率為80%。傳統混凝法對疏水性染料脫色效率很高。缺點是需隨著水質變化改變投料條件，對親水性染料的脫色效果差，COD去除率低。如何選擇有效的混凝脫色工藝和高效的混凝劑，是該技術的關鍵。用該方法處理後出水水質達到《汙水綜合排放標準》的一級標準。
3.氣浮法
氣浮法是廢水經過混凝後，通過加氣使水中汙染物上浮。根據廢水性質不同，采用不同的氣浮方法。以疏水性染料、還原、冰染為主的染料廢水，普遍采用壓力溶氣氣浮法；廢水中含親水性物質、鹽類物質、以離子化形態存在的待分離物質或苯環上有取代基團的苯胺類化合物，則其他氣浮淨水技術效果較好，這些氣浮技術包括電解凝聚氣浮、離子氣浮、吸附氣浮等。