（第一节）环境化学
环境化学是环境科学的一个重要的分支学科，它是指运用化学的理论与方法，鉴定与测量化学污染物在大气圈、水圈、土壤-岩石圈与生物圈中的含量，研究它们在环境中存在形态及其迁移、转化与归宿的规律。
环境化学是多个学科的基础上形成的，如无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化学工程学等都是其母学科。人们早就开始研究水化学、大气化学、土壤化学等学科了，但主要是围绕着资源的开发与利用进行研究工作的，很少注意到环境污染问题。随着煤的大量使用，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，石油作为新的大众燃料而大量使用，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、铅尘、酸雾的分布状况、生成机理与化学反应动力学的研究。此外，由于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，超音声速飞机在平流层飞行时排出大量的氮氧化物等，也对臭氧层产生有破坏作用，因此使大气的化学研究的范围又从对流层扩展到平流层。
随着城市的扩大与工业的发展，大量的生活污水与工业废水排入水体。进入水体的化学物质或者经过饮水，或者经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，经过生物富集，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与痕量；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。
化学肥料与农药的使用，以及工业与生活废弃物进入土壤，造成土壤中农药、重金属与其他化学物质的积累，并进入农作物中。日本的痛痛病事件就主要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此种物质的肥料可引起秧苗畸形。因此，人们对土壤的化学研究也逐渐从研究土壤的化学物质的分布、积累、迁移、转化等方面的宏观研究，发展到从细胞水平研究各种毒性的影响以及致畸、致突变与致癌作用的机理等方面的微观研究。尤其是20世纪60年代以后，在此基础上对化学物质在大气、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，从保护自然生态与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与手段，提出了新的观点与理论，形成一门新的化学分支学科——环境化学。另一方面，环境化学和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构成部分。
环境中的化学污染物一般情况下是人工合成的与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能够发生多种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与化合态的变化。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一般是很低的，通常只有百万分之几或者十亿分之几的水平，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与污染程度，不仅要对污染物进行定性与定量的检测，而且还要对其毒性与影响作出鉴定。这就决定了环境化学的分析技术与方法具有一些新的特点，比如要求对污染物进行连续、灵敏、准确、自动的分析等。
环境化学研究环境污染物在环境中的迁移、转化与归宿，特别是污染物在环境中的积累、相互作用与生物效应等问题，包括化学污染物致畸、致突变、致癌的生化机理，化学物质的结构和毒性之间的相关性，多种污染物毒性的协同作用与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、医学与地学等许多学科的基础理论与方法来进行研究，从而推动了环境化学与这些学科互相渗透，互相促进。因此环境化学具有跨学科的特点。
现今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：一、环境污染化学环境污染化学主要是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、积累与归宿等方面的规律。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、土壤污染化学与污染生态化学。
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，促进反应的光能与热能又难以准确模拟。因此必须发展新的技术与理论来进行研究。如近年来运用系统分析方法，研究多元与多介质体系中污染物迁移与转化反应机理，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。
二、环境分析化学与环境监测
环境分析化学与环境监测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与污染现状，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、重现性好与选择性也好的手段。不仅对环境中的污染物做定性与定量的检测，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，结合各种物理与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与卫星遥感等新技术。
由于环境分析与监测的需要，必须在采样方法、样品保存方面，在信息传递、数据统计与处理方面，在分析方法与技术方面进行革新；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，在当前环境化学研究领域里，污染物的生物效应是非常活跃的研究课题，它综合运用化学、生物、医学三方面的理论与方法，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，化学物质的结构和毒性的相关性，多种污染物毒性的协同与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。随着分析技术与分子生物学的发展，环境污染的生物化学研究取得很大进展，并和环境生物学、环境医学相互交叉渗透，成为当前生命科学的一个重要构成部分。
环境化学的兴起与发展，为人类保护、改善环境提供了化学方面的依据。一些研究课题受到人们的重视，如：①大气平流层中臭氧层破坏的过程与速度，以及由此而造成的影响；②农药、硫酸烟雾在大气中的反应动力学及其变化过程；③酸雨的形成与危害；④大气中二氧化碳的积累及其温室效应；⑤致畸、致突变与致癌物质的筛选，以及污染物的致畸、致突变、致癌性和其化学结构间的关系；⑥有毒物质毒性产生的机理，拮抗与协同作用的机理及其和化学结构的关系；⑦发现与鉴定新的污染物；⑧探讨分析方法与改进分析技术；⑨研制卫星监测系统与光学遥感系统等。
（第二节）环境污染化学
环境污染化学是环境化学的构成部分，又称污染化学。主要研究环境污染物在地球大气圈、水圈、土壤－岩石圈与生物圈中迁移转化的基本规律。它的研究内容包括污染物在环境中的来源、扩散、分布、循环、形态、反应、归宿等各个环节。它的研究目的是为环境质量评价、分析监测与控制治理等方面的工作提供依据。这是一门新兴的学科，它的范畴还没有公认的明确界限。一般可分为大气污染化学、水污染化学、土壤污染化学、生态污染化学等部分，分别研究大气、水体、土壤与生态系统等不同领域中的污染化学问题。它们既有不同的特点与方法，又有密切的相互联系。