環(huán)境污染化學是環(huán)境化學的組成部分，又稱污染化學。它主要研究環(huán)境污染物在地球大氣圈、水圈、土壤-巖石圈和生物圈中遷移轉化的基本規(guī)律。

　　環(huán)境污染化學的研究內容包括污染物在環(huán)境中的來源、擴散、分布、循環(huán)、形態(tài)、反應、歸宿等各個環(huán)節(jié)。它的研究目的是為環(huán)境質量評價、分析監(jiān)測和控制治理等方面的工作提供依據。

　　環(huán)境污染化學是一門新興的學科，它的范疇還沒有公認的明確界限。一般可分為大氣污染化學、水污染化學、土壤污染化學、生態(tài)污染化學等部分，分別研究大氣、水體、土壤和生態(tài)系統(tǒng)等不同領域中的污染化學問題。

　　環(huán)境物質歷來是自然科學的重要研究對象。環(huán)境污染問題出現后，人們開始研究污染物質。

　　起初，研究工作多集中于調查污染物的來源和排放狀況，著重于探求處理和控制技術。從60年代開始，人們逐漸發(fā)現，污染物進入環(huán)境后，環(huán)境對污染物的作用、污染物對生態(tài)系統(tǒng)的效應、二次污染物的生成、污染物的遷移轉化等等，都會對環(huán)境保護產生全局性影響。這些問題的提出促使環(huán)境污染研究面向自然環(huán)境，以便更深入地掌握污染物在環(huán)境中的遷移轉化規(guī)律，這就推動了環(huán)境污染化學的形成和發(fā)展。

　　環(huán)境污染化學的主要研究對象是人類在生產和消費活動中向環(huán)境排出的污染物，例如硫氧化物、氮氧化物、煙塵、揮發(fā)性烴、耗氧有機物、氮磷營養(yǎng)素、重金屬、農藥、多環(huán)芳烴、鹵代烴、多氯聯(lián)苯、放射性物質等。

　　自然環(huán)境中有許多非污染性天然物質，如無機鹽類、金屬氧化物、粘土礦物、腐殖質等，以及各種物理因素（如光照、輻射）、氣象、水文、地質、地理條件等，還可能有污染性的天然物質，這是污染物存在的環(huán)境背景。這種環(huán)境背景或者與污染物直接作用，或者給污染物以間接影響。

　　因此，污染化學的研究對象實際應是由污染物及其環(huán)境背景共同構成的綜合體系。自然環(huán)境是一個開放性體系，時刻有能量流和物質流傳送所受的影響因素很多，而且經常變化，所以污染化學的研究對象是十分復雜的。

　　污染物會在環(huán)境中發(fā)生遷移和轉化。遷移包括來源、擴散、分布、循環(huán)等環(huán)節(jié)，轉化則包括形態(tài)、反應、歸宿等環(huán)節(jié)。表面看來，遷移好像只是變換空間位置的物理運動，而實際上它同污染物的轉化交織在一起，相互依賴，相互促進，包含著復雜的化學內容，同時，生物對污染物的遷移和轉化所起的作用，也都同化學反應過程密切相關。

　　例如，大氣污染物二氧化硫在大氣中擴散遷移時，可被氧化成為三氧化硫，再遇到氨或金屬氧化物時就會形成硫酸鹽顆粒物。它隨降水落到地面，受徑流沖刷進入水體，成為沉積物。硫酸鹽處于水底缺氧條件下，作為受氫體經硫酸鹽還原菌作用，可以還原為硫化氫，再次進入大氣。

　　盡管這只是硫在環(huán)境中循環(huán)途徑之一，但每一步驟都往往包含有物理化學或生物化學的反應。大氣中二氧化硫的氧化包含著復雜的光化學反應，形成各種激發(fā)態(tài)，進行自由基反應，并存在非均相的界面吸附和催化過程。

　　環(huán)境中污染物的循環(huán)常歸納為各種元素的循環(huán)。如碳、氧、氮、硫、磷以及各種金屬等，都是以多變的形態(tài)和復雜的化學反應過程組成循環(huán)體系，通常稱為生物地球化學循環(huán)。

　　在污染化學研究中有相當一部分工作側重在污染物的形態(tài)和分布方面。污染物的存在形態(tài)包括價態(tài)、化合態(tài)、結構態(tài)、結合態(tài)等。不同形態(tài)的污染物在環(huán)境中有不同的化學行為，并表現出不同的污染效應。

　　例如，六價鉻有強烈毒性，而三價鉻毒性較弱；有機汞如甲基汞的毒性遠遠超過無機汞；666有七種異構體，而其中γ型有最強殺蟲力；多環(huán)芳烴的致癌活性與其化學結構有相應關系；痕量污染物與不同載體的結合態(tài)往往決定其在環(huán)境中的遷移狀況等等。