化學和环境科学

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化學和环境科学之间的区别

化學 vs. 环境科学

化學是一門研究物質的性質、組成、結構、以及变化规律的基礎自然科學。化學研究的對象涉及物質之間的相互關係，或物質和能量之間的關聯。傳統的化學常常都是關於兩種物質接觸、變化，即化學反應，又或者是一種物質變成另一種物質的過程。這些變化有時會需要使用電磁波，當中電磁波負責激發化學作用。不過有時化學都不一定要關於物質之間的反應。光譜學研究物質與光之間的關係，而這些關係並不涉及化學反應。准确的说，化学的研究范围是包括分子、离子、原子、原子团在内的核-电子体系。 「化學」一詞，若單從字面解釋就是「變化的學問」之意。化学主要研究的是化学物质互相作用的科学。化學如同物理皆為自然科學之基礎科學。很多人稱化學為「中心科學」，因為化學為部分科學學門的核心，連接物理概念及其他科學，如材料科學、纳米技术、生物化學等。 研究化學的學者稱為化學家。在化學家的概念中一切物質都是由原子或比原子更細小的物質組成，如電子、中子和質子。但化学反应都是以原子或原子团为最小结构进行的。若干原子通过某种方式结合起来可构成更复杂的结构，例如分子、離子或者晶體。 當代的化學已發展出許多不同的學門，通常每一位化學家只專精於其中一、兩門。在中學課程中的化學，化學家稱為普通化學（Allgemeine Chemie，General Chemistry，Chimie Générale）。普通化學是化學的導論。普通化學課程提供初學者入門簡單的概念，相較於專業學門領域而言，並不甚深入和精確，但普通化學提供化學家直觀、圖像化的思維方式。即使是專業化學家，仍用這些簡單概念來解釋和思考一些複雜的知識。. 环境科学为跨学科领域专业，既包含像物理，化学，生物，地质学，地理，资源技术和工程等的物理科学，也含有像资源管理和保护，人口统计学，经济学，政治和伦理学等社会科学。环境科学包含了影响人类和其他有机体的周边环境的学科。自然与人类资源是相互依赖的，其中一方所作出的任何动作，正确或错误，都会对另外一方产生影响。 此学科年代较短，直到20世纪60年代才成为正式学科。1960年，Rachael Carson具有里程碑意义的生态学著作《寂静的春天》出版，使环境类主题成为热点，就像1969年在美国加利福尼亚州的圣巴巴拉海滩的井喷溢油事故，以及同年发生在俄亥俄州克利夫兰市的凯霍加河着火事件，都使公众对环境运动的关心度上升，从而开创了环境研究这一新学科领域。環境科學直到1960年和1970年間，才廣泛地活躍於科學研究領域的主要原因有：.

大气科学

大气科学研究大气的结构、组成、物理现象、化学反应、运动规律，是地球科学的一个分支。研究对象主要是地球以及太阳系其他行星的大气圈。大氣研究的時空範圍很廣，空間尺度從一個城市、區城向全球擴展，研究的時間尺度則從幾天到幾年，以至幾十年不等。研究的對象主要是對流層和平流層。研究的手段有現場觀測、遙測、和數值模擬等。.

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化学家

化学家一般是指从事于近现代化学研究的科学家，有专职和兼职之分，在英國亦可指藥劑師。化學家們會對化學元素、原子、分子及它們如何互相作用作出研究。化學家們研究並測試藥物、炸藥及之類其他的東西。化學是一門十分重要的科學，因為現在大多數的新藥物都是根据化学研製出的。 广义上，化學家有时也包括中国古代的炼丹术士和西方古代的炼金术士。一個化學家與其他人做事的不同之處是他們通常都會很小心地檢查身邊每一種物體的變化。他們的工作，大部分是研究怎樣可以大量生產各種昂貴的藥用或者工業用化學品，務求造福大眾或者牟利維生。 每個化學家會有不同的專科，但是他們有些共同的做事方法。首先，他們看一種東西通常都會研究它是酸還是鹼，並且用原子的角度去分析那物體。其次，他們很小心地測量那些物體混合的時候不同物質的比例、化學作用正在進行的時候反應的速度及不同物體之間化學特性的分別。還有，他們會用自己有限的知識去嘗試瞭解那些自己不熟悉的東西，從而令自己學更多知識。 材料科學家是冶金學家的一類，但是他們讀書時通常都是主修化學。 小部份化學家都是在讀到大學畢業就出外當基層工作，大部份公司都雇用有博士學位的人。很多有關化學的工作或大學化學的課程對數學、物理、生物和化學同樣重視，因為化學又稱為中心科學。 讀到碩士的時候，化學科學生就得專攻一個分支。大部分人都會選擇生物化學，有機化學或無機化學等等。 讀完書之後，化學畢業生成為化學家，就會出來工作。他們多數會加入化學工業或做藥劑師。在很多國家大學其實有一科藥劑學專科，不過亦會有人讀畢化學後做藥劑師。又有些化學家會選擇為政府工作，當政府的化驗所技術員。.

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环境化学

环境化学是研究化学物质在环境中迁移、转化、降解规律，研究化学物质在环境中的作用的学科。它不应与绿色化学，即探求如何减少潜在的污染源头的学科搞混乱。它可以定义为研究源头、反应、物质运动、作用效果、以及化学元素在空气、土壤和水利环境的生存和人类活动对其的影响。 环境化学是在各个学科之间的科学，包括大气、水生以及土壤化学，也减轻在分析化学和使环境与其他有关科学的部分发生关系起到很大作用。 环境化学重要的研究成果是发现DDT在环境中很难降解，并会在通过食物链在动物体内蓄积，导致在全世界禁止生产、使用DDT；另外发现氟里昂在环境中不降解，会消耗、破坏臭氧层，导致对氟里昂使用、生产的限制和无氟冰箱的出现，.

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物理学

物理學（希臘文Φύσις，自然）是研究物質、能量的本質與性質，以及它們彼此之間交互作用的自然科學。由於物質與能量是所有科學研究的必須涉及的基本要素，所以物理學是自然科學中最基礎的學科之一。物理學是一種實驗科學，物理學者從觀測與分析大自然的各種基於物質與能量的現象來找出其中的模式。這些模式（假說）稱為「物理理論」，經得起實驗檢驗的常用物理理論稱為物理定律，直到有一天被證明是有錯誤為止(具可否證性)。物理學是由這些定律精緻地建構而成。物理學是自然科學中最基礎的學科之一。化學、生物學、考古學等等科學學術領域的理論都是建構於這些物理定律。 物理學是最古老的學術之一。物理學、化學、生物學等等原本都歸屬於自然哲學的範疇，直到十七世紀至十九世紀期間，才漸漸地從自然哲學中分別成長為獨立的學術領域。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集，如量子化學、生物物理學等等。物理學的疆界並不是固定不變的，物理學裡的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制，有時還會開啟嶄新的跨領域研究。 通過創建新理論與發展新科技，物理學對於人類文明有極為顯著的貢獻。例如，由於電磁學的快速發展，電燈、電動機、家用電器等新產品纷纷涌现，人類社會的生活水平也得到大幅提升。由於核子物理學日趨成熟，核能發電已不再是藍圖構想，但其所引致的安全問題也使人們意識到地球環境、生態與人類的脆弱渺小。.

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物质

物质是一個科學上沒有明確定義的詞，一般是指靜止質量不為零的東西。物质也常用來泛稱所有組成可觀測物體的成份 。 所有可以用肉眼看到的物體都是由原子組成，而原子是由互相作用的次原子粒子所組成，其中包括由質子和中子組成的原子核，以及許多電子組成的電子雲 。 一般而言科學上會將上述的複合粒子視為物質，因為他們具有靜止質量及體積。相對的，像光子等无质量粒子一般不視為物質。不過不是所有具有靜止質量的粒子都有古典定義下的體積，像夸克及輕子等粒子一般會視為質點，不具有大小及體積。而夸克和輕子之間的交互作用才使得質子和中子有所謂的體積，也使得一般物體有體積。 物質常見的物質狀態有四種：固體、液體、氣體及等离子体。不過實驗技術的進步產生了許多新的物質狀態，像是玻色–爱因斯坦凝聚及费米子凝聚态。對於基本粒子的研究也產生了新的物質狀態，像是夸克-膠子漿 。在自然科學的歷史中，許多人都在研究物質的確切性質，物質是由許多離散組件組合而成的概念，即所謂的「物質粒子論」，最早是由古希臘哲學家留基伯及德谟克利特提出。 愛因斯坦證明所有物體都可以轉換為能量（即質能等價），之間的關係式即為著名的E.

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污染

污染指自然的或人為的向環境中添加某種物質而超過環境的自淨能力而產生危害的行為。主要對環境自然生態系統和人的健康產生危害，即使當時不造成危害，但後續效應有害也算是污染行為，如氮氧化物，雖然本身並不有害，但在陽光催化下與自由基等物質作用會轉化成光化學煙霧，對生物造成危害，對建築物造成腐蝕。 污染有兩種規模，區域性污染和全球性污染。過去人們的注意力只放在區域性污染上面。如燃燒煤會產生煙霧和二氧化硫，有害人的呼吸道健康，降低污染的注意力主要放在如何去除煙霧和處理二氧化硫方面。但最近幾十年，科學研究發現污染會造成全球效應，如燃燒煤會產生對人體健康不會造成危害的二氧化碳，但大量二氧化碳的排放會造成劇烈的溫室效應，引起全球氣候的異常變化。 是否是污染取決於行為造成的後果，例如由於工業、農業生產或人類生活排放含有氮、磷的有機營養物質，會造成水體中藻類異常繁殖，因此在淡水水體中產生水華，在海洋中產生赤潮，也是一種污染。 一般污染被分為空氣污染、水污染、固體廢棄物污染、土壤污染和放射性污染。現在污染的範圍越來越大，有船舶污染、光污染、噪音污染、熱污染和過度消費等各種新興污染開始被人們關注。 主要的污染源來自各種化學工業、有毒、有害、放射性廢棄物及醫療廢棄物的處置不當、農藥過量使用、生產及生活污水的排放、機動車廢氣排放；各種噪音，包括工廠、機動車和商業噪音；工業、生活燃燒燃料排放的廢氣等。核電站和油輪的事故會造成局部地區的嚴重污染事故。.

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有机化合物

有机化合物（Organische Verbindung；英語：organic compound、organic chemical），简称有机物，是含碳化合物，但是碳氧化物（如一氧化碳、二氧化碳）、碳酸、碳酸鹽、 碳酸氢盐、氰化物、硫氰化物、氰酸鹽、金屬碳化物（如電石）等除外。有机化合物有时也可被定义为碳氫化合物及其衍生物的總稱。有机物是生命產生的物質基礎，例如生命的起源——胺基酸即為一有機化合物。.

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