环境化学 戴树桂 第二章 课后习题答案

《大气环境化学》重点习题及参考答案

1．大气中有哪些重要污染物？说明其主要来源和消除途径。

环境中的大气污染物种类很多，若按物理状态可分为气态污染物和颗粒物两大类；若按形成过程则可分为一次污染物和二次污染物。按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物。主要按照化学组成讨论大气中的气态污染物主要来源和消除途径如下：

（1）含硫化合物

大气中的含硫化合物主要包括：氧硫化碳（COS）、二硫化碳（CS

2

）、二甲基

硫（CH

3）

2

S、硫化氢（H

2

S）、二氧化硫（SO

2

）、三氧化硫（SO

3

）、硫酸（H

2

SO

4

）、

亚硫酸盐（MSO

3）和硫酸盐（MSO

4

）等。大气中的SO

2

（就大城市及其周围地区来

说）主要来源于含硫燃料的燃烧。大气中的SO

2约有50%会转化形成H

2

SO

4

或SO

4

2-，

另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。H

2

S主要来自动植物机体的腐烂，

即主要由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。大气中H

2

S主要的

去除反应为：HO + H

2S → H

2

O + SH。

（2）含氮化合物

大气中存在的含量比较高的氮的氧化物主要包括氧化亚氮（N

2

O）、一氧化氮

（NO）和二氧化氮（NO

2）。主要讨论一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO

2

），用通式

NO

x 表示。NO和NO

2

是大气中主要的含氮污染物，它们的人为来源主要是燃料的

燃烧。大气中的NO

x

最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除。其中湿沉降是最主要的消除方式。

（3）含碳化合物

大气中含碳化合物主要包括：一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO

2

）以及有机的碳氢化合物（HC）和含氧烃类，如醛、酮、酸等。

CO的天然来源主要包括甲烷的转化、海水中CO的挥发、植物的排放以及森林火灾和农业废弃物焚烧，其中以甲烷的转化最为重要。CO的人为来源主要是在燃料不完全燃烧时产生的。大气中的CO可由以下两种途径去除：土壤吸收（土

壤中生活的细菌能将CO代为 CO

2和 CH

4

）；与HO自由基反应被氧化为CO

2

。

CO

2

的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。天然来源主要包括海洋

脱气、甲烷转化、动植物呼吸和腐败作用以及燃烧作用等。

甲烷既可以由天然源产生，也可以由人为源产生。除了燃烧过程和原油以及天然气的泄漏之外，产生甲烷的机制都是厌氧细菌的发酵过程。反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程也可产生甲烷。甲烷在大气中主要是通过与HO 自由基反应被消除：CH 4 + HO →CH 3 + H 2O 。 （4）含卤素化合物

大气中的含卤素化合物主要是指有机的卤代烃和无机的氯化物和氟化物。 大气中常见的卤代烃以甲烷的衍生物，如甲基氯（CH 3Cl ）、甲基溴（CH 3Br ）和甲基碘（CH 3I ）。它们主要由天然过程产生，主要来自于海洋。CH 3Cl 和CH 3Br 在对流层大气中，可以和HO 自由基反应。而CH 3I 在对流层大气中，主要是在太作用下发生光解，产生原子碘（I ）。许多卤代烃是重要的化学溶剂，也是有机合成工业的重要原料和中间体，如三氯甲烷（CHCl 3）、三氯乙烷（CH 3CCl 3）、四氯化碳（CCl 4）和氯乙烯（C 2H 3Cl ）等均可通过生产和使用过程挥发进入大气，成为大气中常见的污染物。它们主要是来自于人为源。在对流层中，三氯甲烷和氯乙烯等可通过与HO 自由基反应，转化为HCl ，然后经降水而被去除。

氟氯烃类中较受关注的是一氟三氯甲烷（CFC －11或F －11）和二氟二氯甲烷（CFC －12或F －12）。它们可以用做致冷剂、气溶胶喷雾剂、电子工业的溶剂、制造塑料的泡沫发生剂和消防灭火剂等。大气中的氟氯烃类主要是通过它们的生产和使用过程进入大气的。由人类活动排放到对流层大气中的氟氯烃类化合物，不易在对流层被去除，它们在对流层的停留时间较长，最可能的消除途径就是扩散进入平流层。

2．大气中有哪些重要的自由基？其来源如何？

大气中存在的重要自由基有HO 、HO 2、R （烷基）、RO （烷氧基）和RO 2（过氧烷基）等。它们的来源如下： （1）HO 来源

对于清洁大气而言，O 3的光离解是大气中HO 的重要来源：

23O O hv O +→+

HO O H O 22→+

对于污染大气，如有HNO 2和H 2O 2存在，它们的光离解也可产生HO ：

NO HO hv HNO +→+2 HO hv O H 222→+

其中HNO 2的光离解是大气中HO 的重要来源。 （2）HO 2的来源

大气中HO 2主要来源于醛的光解，尤其是甲醛的光解：

HCO H hv CO H +→+2 M HO M O H +→++22 CO HO O HCO +→+22

任何光解过程只要有H 或HCO 自由基生成，它们都可与空气中的O 2 结合而导致生成HO 2。亚硝酸酯和H 2O 2 的光解也可导致生成HO 2：

NO O CH hv ONO CH +→+33 CO H HO O O CH 2223+→+

HO hv O H 222→+

O H HO O H HO 2222+→+

如体系中有CO 存在：

H CO CO HO +→+2 22HO O H →+

（3）R 的来源

大气中存在量最多的烷基是甲基，它的主要来源是乙醛和丙酮的光解：

HCO CH hv CHO CH +→+33 CO CH CH hv COCH CH 3333+→+

这两个反应除生成CH 3外，还生成两个羰基自由基HCO 和CH 3CO 。 O 和HO 与烃类发生H 摘除反应时也可生成烷基自由基：

HO R O RH +→+

O H R HO RH 2+→+

（4）RO 的来源

大气中甲氧基主要来源于甲基亚硝酸酯和甲基硝酸酯的光解：

NO O CH hv ONO CH +→+33

2323NO O CH hv ONO CH +→+

（5）RO 2的来源

大气中的过氧烷基都是由烷基与空气中的O 2结合而形成的：

22RO O R →+

3．大气中有哪些重要的碳氢化合物？它们可发生哪些重要的光化学反应？

甲烷、石油烃、萜类和芳香烃等都是大气中重要的碳氢化合物。它们可参与许多光化学反应过程。

（1）烷烃的反应：与HO 、O 发生H 摘除反应，生成R 氧化成RO 2与NO 反应

RH + OH → R + H 2O RH + O → R + HO R + O 2 → RO 2 RO 2 + NO → RO + NO 2

（2）烯烃的反应：与OH 主要发生加成、脱氢或形成二元自由基

加成：RCH=CH 2 + OH → RCH(OH)CH 2

RCH(OH)CH 2 + O 2 → RCH(OH)CH 2O 2 RCH(OH)CH 2O 2 + NO → RCH(OH)CH 2O + NO 2 脱氢：RCH=CH 2 + HO → RCHCH 2 + H 2O 生成二元自由基：

C C R 3

4

R R

1

O 3

+

C O R 2

R 1

+

C 4R 3

O

O C C

R 3

4R 2R 1O O O

C

R R 1O O

+

O C R 34

二元自由基能量很高，可进一步分解为两个自由基以及一些稳定产物。另外，它可氧化NO 和SO 2等：

R 1R 2COO + NO → R 1R 2CO + NO 2

R 1R 2COO + SO 2

→ R 1R 2CO + SO 3（3）环烃的氧化：以环己烷为例

+ HO

+ H 2O + O 2

OO

OO

+ NO

O

+ NO 2

（4）芳香烃的氧化

（a ）单环芳烃：主要是与HO 发生加成反应和氢原子摘除反应。

CH

3

+ HO

表示

用

生成的自由基可与NO 2反应，生成硝基甲苯：

+ NO 2

CH 3

NO 2

+ H

2O

加成反应生成的自由基也可与O 2作用，经氢原子摘除反应，生成HO 2和甲酚：

+ O 2

CH 3

OH

+ HO 2

生成过氧自由基：

OH H

OO H 3C

CH 3

OH

OO

H

H CH 3

OH

H

OO

H

CH 3

OH H 表示

用

+ O 2

OO

+ NO

+ NO 2

CH 3

OH H OO

CH 3

OH

H

O

+ O 2

+ CH 3C(O)CHO

CH 3

OH H O

HC CH CHO

OHC

（b ）多环芳烃：蒽的氧化可转变为相应的醌

+ O 2

hv

O O H

H

它可转变为相应的醌：

O O H

H O

O

（5）醚、醇、酮、醛的反应

它们在大气中的反应主要是与HO 发生氢原子摘除反应：

CH 3OCH 3 + HO → CH 3OCH 2 + H 2O CH 3CH 2OH + HO → CH 3CHOH + H 2O CH 3COCH 3 + HO → CH 3COCH 2 + H 2O CH 3CHO + HO → CH 3CO + H 2O

上述四种反应所生成的自由基在有O 2存在下均可生成过氧自由基，与RO 2有相类似的氧化作用。

4．说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用。

光化学烟雾形成过程是由多种自由基参与的一系列反应，NO 2和醛的光解可引发O 、H 自由基的产生，而烃类RH 的存在又是自由基转化和增殖为数量大，种类多的根本原因。烃类在光化学烟雾形成过程中占有很重要的地位。

RH + O → R + HO RH + HO → R + H 2O H + O 2 → HO 2 R + O 2 → RO 2 RCO + O 2 → RC(O)OO

其中R 为烷基、RO 2为过氧烷基，RCO 为酰基、RC(O)OO[RC(O)O 2]为过氧酰基。通过如上途径生成的HO 2、RO 2和RC(O)O 2均可将NO 氧化成NO 2 。

5．确定酸雨pH 界限的依据是什么？

pH 为5.6作为判断酸雨的界限。依据以下过程得出：在未污染大气中，可溶于水且含量比较大的酸性气体是CO 2，所以只把CO 2作为影响天然降水pH 的因素，根据CO 2的全球大气浓度330ml/m 3与纯水的平衡：

CO 2 (g) + H 2O K H CO 2 + H 2O

CO

2 + H 2O H +

+ HCO 3-

HCO 3-

K 2

H + + CO 32- 根据电中性原理：[H +

]＝[OH -] + [HCO 3-] + 2[CO 32-]，将用K H 、K 1、K 2、[H +

]表达的式子代入，得：

[H +

]3

– (K W + K H K 1p CO2) [H +

] – 2K H K 1K 2p CO2＝0

在一定温度下，K W 、K H 、K 1、K 2、p CO2都有固定值，将这些已知数值带入上式，计算结果是pH ＝5.6。

6．什么是大气颗粒物的三模态？如何识别各种粒子模？

Whitby 等人依据大气颗粒物表面积与粒径分布的关系得到了三种不同类型的粒度模。按这个模型，可把大气颗粒物表示成三种模结构，即爱根（Aitken ）核模（D p <0.05μm）、积聚模（0.05μm2μm）。

（1）爱根核模主要源于燃烧产生的一次颗粒物以及气体分子通过化学反应均相成核而生成的二次颗粒物。由于它们的粒径小、数量多、表面积大而很不稳

定，易于相互碰撞结成大粒子而转入积聚模。也可在大气湍流扩散过程中很快被其他物质或地面吸收而去除。

（2）积聚模主要由核模凝聚或通过热蒸汽冷凝再凝聚长大。这些粒子多为二次污染物，其中硫酸盐占80%以上。它们在大气中不易由扩散或碰撞而去除。积聚模与爱根核模的颗粒物合称细粒子。

（3）粗粒子模的粒子称为粗粒子，多由机械过程所产生的扬尘、液滴蒸发、海盐溅沫、火山爆发和风沙等一次颗粒物所构成，因此它的组成与地面土壤十分相近，主要靠干沉降和湿沉降过程而去除。

环境化学(戴树桂)课后习题参考答案

中科院研究生院硕士研究生入学考试 《环境化学》考试大纲 1．《环境化学》考试大纲适用于中国科学院研究生院环境科学专业硕士研究生入学考试。《环境化学》是环境科学与工程类专业的重要基础课程，包括了环境化学研究的内容、特点和发展动向，主要环境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程，典型污染物在环境各圈层中的归趋和效应。本考试大纲侧重于环境污染化学，着重于各类有害物质在环境介质中的存在、行为、效应以及减少或消除其产生的理论和方法。主要内容包括水环境化学、大气环境化学、土壤环境化学及化学物质的生物效应与生态效应等经典内容。对其中有机污染物的归趋模式、金属离子的存在形态及生物效应、化学物质结构与毒性关系，污染物的生物效应和生物浓缩机制以及全球范围内的温室效应、酸雨、臭氧层破坏等环境问题需加以重点掌握。要求考生掌握基本概念、基本原理和计算方法，并具备综合运用所学知识分析和解决实际环境问题的能力。 考试内容： 环境化学发展及基本内容 1．环境化学基本概念、发展动向、研究内容及热点问题 水环境化学 2．天然水的基本特征组成； 3．水体无机污染物的迁移转化。着重配合作用、氧化-还原作用、沉淀和溶解、水体颗粒物的吸附作用等基本原理及其实际应用。 4．水体有机污染物的迁移转化：环境行为与归趋模式。着重分配作用、挥发作用、水解作用等典型机制与迁移转化模式。 5．水体的富营养化问题：水体富营养化；水体富营养化的机理；营养物质的来源；富营养化的影响因素；湖水的营养化程度；水体富营养化的危害及其防治对策。 大气环境化学 6．大气中污染物的特征； 7．大气中污染物的迁移和转化(温室效应；气相大气化学：光化学反应、光化学烟雾、臭氧层的形成与耗损化学； 液相大气化学：酸沉降化学、大气中液相反应；大气颗粒物化学)； 8．重要的大气环境化学问题：光化学烟雾的定义、特征及形成条件；光化学烟雾主要参与物质；光化学烟雾形成机理；光化学烟雾危害及防治；光化学烟雾与硫酸型烟雾的对比；太阳和地球辐射间的能量平衡；温室气体； 温室效应；全球变暖及防治对策；降水的化学组成；酸雨的形成；酸雨的影响因素；酸雨的危害及防治；大气平流层的组成；臭氧层的形成和耗损的化学反应；臭氧洞的危害；臭氧层破坏现状及防治。 土壤环境化学 9．土壤组成与性质(吸附、酸碱性、缓冲性及氧化还原性质)； 10．污染物在土壤-植物体系中的迁移及其机制(重金属、氮磷)； 11．土壤中农药的迁移(典型的迁移过程)。土壤中农药迁移的基本特性，扩散质体，流动吸附与分配作用，典型农药在土壤中的迁移转化，以及有机氯农药有机磷农药。 化学物质的生物效应与生态效应 12．污染物质在生物体内的转运及消除。物质透过细胞膜的形式；物质在生物体内的转运，生物转化及消除。13．污染物质的生物富集、放大和积累。生物蓄积，生物富集、生物放大和生物积累。 14．有机污染物的生物降解。耗氧（有机污染物）、有毒有机污染物的生物降解。 15．无机物质的生物转化。氮硫的微生物转化，重金属元素的微生物转化。 16．污染物质的毒性。典型污染物在环境各圈层中的转化效应；重金属元素在诸圈层中的转化效应有机污染物在诸圈层中的转化效应。 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应 17．重金属元素(汞、砷)形态； 18．微生物对水环境中化学物质的作用； 19．有机污染物(有机卤代物、多环芳烃、表面活性剂)。 考试要求考生应全面系统地了解环境化学的研究内容、特点与发展动向，掌握大气污染物的迁移、转化，天然水

环境化学课程考试题及答案

环境化学课程考试题 姓名：杨正坤学号： 一、填空（20分，每空1分） 1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占。 2、污染物在环境中的迁移主要有、和三种方式。 3、天然水中的总酸度= + 。 4、大气的扩散能力主要受、和浓度梯度的影响。 5、一般通过湿沉降过程去除大气中颗粒物的量约占总量的，而干沉降只 有。 6、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有、和专属吸附。 7、无机污染物进入水体后，主要通过沉淀-溶解、、、胶体形成、吸 附-解吸等一系列物理化学作用进行迁移转化。 8、一般天然水环境中，决定电位的的物质是，而在有机物累积的厌氧环境中，决定电 位的物质是。 9、土壤酸度可分为活性酸度和潜性酸度，其中，活性酸度是土壤中的直接反映，而 潜性酸度是指土壤胶体吸附的可代换性H+和。 10、pH的大小显著影响土壤中重金属的和土壤对重金属的。 二、选择题（20分，每小题2分） 1、属于环境化学效应的是____________。 A、热岛效应 B、温室效应 C、土壤的盐碱化 D、噪声 2、五十年代日本出现的痛痛病是由______污染水体后引起的。 A 、Cd B、Hg C、Pb D、As 3、五十年代日本出现的水俣病是由___ ___污染水体后引起的 A 、Cd B、Hg C、Pb D 、As 4、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到___ 的影响。 A、风 B、湍流 C、天气形式 D、地理地势 5、大气中HO自由基的来源有__ __的光离解。

A、O3 B、H2CO C、H2O2 D、HNO2 6、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成___ ____。 A 、RO B 、R自由基 C 、H2O D、HO2 7、酸雨是指pH___ ___的雨、雪或其它形式的降水。 A <6.0 B <7.0 C <5.6 D <5.0 8、在土壤中，下列离子____ ____的交换吸附能力最强。 A、Ca2+ B、Na+ C、Fe3+ D、H+ 9、气溶胶中粒径____ ____μm的颗粒，称为飘尘。 A >10 B <5 C >15 D <10 10、以下__ __因素可以诱发重金属从沉积物中释放出来。 A、盐度升高 B、pH降低 C 、增加水中配合剂的含量D、改变氧化还原条件 三、名词解释（20分，每小题4分） 1、环境污染： 2、光化学烟雾： 3、优先污染物： 4、分配系数： 5、土壤阳离子交换量： 四、简述题（10分，每小题5分） 1、试述酸雨的主要成分和成因，写出有关化学反应式。 2、影响农药在土壤中进行扩散的因素有哪些？举例说明。

养殖水环境化学习题

各章复习思考题及综合性模拟题 参考答案 第一章 一、名词解释 1、水质：水及其中杂质所共同表现出来的特征。 2、水质系：水和其中杂质所组成的一切复杂体系。 二、问答题（答题要点） 1、为什么说天然水是包含各种杂质的溶液或浊液？ 答：天然水中溶解了多种盐类、气体和有机物，而且还含有泥沙、粘土颗粒、浮游生物、有机碎片等悬浮物质，所以说天然水是包括各种杂质的溶液和浊液。 2、水生生物与水、水质有何密切关系？（可问老师） 答：主要从水生生物生长、繁殖等与水、水质的关系及养殖生产的产量、质量与水、水质的关系这两个方面另以阐述。 第二章 一、名词解释 1、硬度：单位水体中所含二价和二价以金属离子的总量为水的硬度。 2、暂时硬度：水中的钙、镁的碳酸氢盐在煮沸后即分解成碳酸盐沉淀析出，故相应的硬度又称暂时硬度。 3、永久硬度：钙、镁的硫酸盐、氯化物等，用一般的煮沸方法不能把它们从水中除去，所以又称永久硬度。 4、电导率：在相距1cm用惰性金属制成的平行电极间，电解质溶液有1cm2面上所具有的电导，称为电导率。P32 5、离子活度：离子的有效浓度。P30 6、水的透明度：把透明度板沉入水中，至恰好看不见板面上的白色，此时水的深度即为水的透明度。 7、温跃层：温度随深度增加而迅速降低的水层。 8、水温的正分层：指夏季的上层温度高，下层温度低的分层情况。 9、水温的逆分层：指冬季的上层温度低，下层温度高的分层情况。 10、水温的全同温：指春秋季的上下层温度几乎相同的情况。 二、问答题（答题要点） 1、水的硬度如何分类? 答：单位水体中所含Ca2+、Mg2+的总量称为水的总硬度，按照造成硬度的阳离子的不同，硬度又可分为钙硬度和镁硬度。考虑阴离子组成，硬度可分为碳酸盐硬度（其中钙、镁的碳酸氢盐标定的硬度又称暂时硬度）和非碳酸盐硬度（又称永久硬度）。 2、硬度的常用单位有哪三种？这些单位之间如何相互换算？ 答：常用单位有：mmol（1/2 Ca2+，1/2 Mg2+）·L-1；德国度（0H G）和mg（CaCO3）·L-1三种。 换算关系：1 mmol（1/2 Ca2+，1/2 Mg2+）·L-1=2.804 0H G=50.05 mg（CaCO3）·L-1。 3、鱼池水硬度变化与水生生物的呼吸作用和光合作用有何关系？ 答：光合作用和呼吸作用会引起鱼池水硬度变化：光合作用使硬度减小，呼吸作用使硬度增大。 4、盐度小于24.9的海水，密度最大时的温度比冰点高，在冰下可以保持高于冰点温度的水层；在盐度为24.9的海水中密度最大时的温度与冰点相同：（24.9‰、-1.350C），纯水在3.980C时密度最大。 5、何谓硫酸盐的还原作用？发生硫酸盐还原作用的条件是什么？P56 答：在缺氧环境中，各种硫酸盐还原菌可把SO42-还原成硫化物，这一过程称为硫酸盐的还原作用的，其发生的条件是：（1）缺乏溶氧；（2）有丰富的有机物；（3）SO42-的含量（4）有微生物的参与。 6、硫元素在水体中有哪些转化作用？ 答：硫元素在水体中的转化作用有：氧化作用、还原作用、化学沉淀或吸附沉淀和同化作用及蛋白质分解作用。 7、硫化氢在总硫化物中占的比例与哪些因素有关?为什么pH值降低的毒性增强？P56 答：H2S在总硫化物中占的比例主要与水温、pH值等有关，在硫化物的三种存在形式中，H2S毒性最强，pH下降，硫化氢在总硫化物中占的比例增加，毒性也随之增强。 8、养殖生产中可采取哪些措施防止硫化氢的生成及其毒害作用？P57 答：主要措施有：（1）促进水体垂直流转混合，打破其分层停滞状态，避免底泥、底层水发展为厌气状态。（2）尽可能保持底质、底层水层中性、微碱性（pH值8左右），极力避免底质、底层水呈酸性。(3)施用铁剂，提高底质、底层水中铁含量。（4）避免大量SO42-进入养殖水体。 9、为什么Fe2+、Fe3+、石灰水、黄泥水均可降低水中硫化物的毒性？P57 答：Fe2+、Fe3+可使硫化物转化为硫和硫化亚铁沉淀，黄泥含铁离子也具有此作用，而石灰水会增大水的pH值，降低硫化氢

环境化学课后习题参考答案

习题 第一章绪论 2、根据环境化学的任务、内容与特点以及发展动向,您认为怎样才能学好环境化学这门课？ 环境化学就是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为与效应及其控制的化学原理与方法的科学。环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象,以解决环境问题为目标的一门新型科学。其内容主要涉及:有害物质在环境介质中存在的浓度水平与形态,潜在有害物质的来源,她们在个别环境介质中与不同介质间的环境化学行为;有害物质对环境与生态系统以及人体健康产生效用的机制与风险性;有害物质已造成影响的缓解与消除以及防止产生危害的方法与途径。环境化学的特点就是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径,其核心就是研究化学污染物在环境中的化学转化与效应。目前,国界上较为重视元素(尤其就是碳、氮、硫与磷)的生物地球化学循环及其相互偶合的研究;重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的就是:以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物与二氧化硫为主的城市空气污染;工业有毒有害废物与城市垃圾对水题与土壤的污染。 3、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？ 按环境要素可分为:大气污染物、水体污染物与工业污染物。 按污染物的形态可分为:气态污染物、液态污染物与固体污染物; 按污染物的性质可分为:化学污染物、物理污染物与生物污染物。 主要化学污染物有: 1、元素:如铅、镉、准金属等。 2、无机物:氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等 3、有机化合物及烃类:烷烃、不饱与脂肪烃、芳香烃、PAH等; 4、金属有机与准金属有机化合物:如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等; 5、含氧有机化合物:如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等; 6、含氮有机化合物:胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等; 7、有机卤化物:四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛; 8、有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等; 9、有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。 第二章:大气环境化学 4、影响大气中污染物迁移的主要因素就是什么? 主要有:(1)空气的机械运动如风与大气湍流的影响; (2)天气与地理地势的影响;(3)污染源本身的特性。 7、大气中有哪些重要自由基?其来源如何? 大气中主要自由基有:HO、HO2、R、RO2 HO的来源:①O3的光解:O3＋ｈr Ｏ＋Ｏ2 O+H2O 2HO ②HNO2的光解: HNO2+ｈr HO +NO ③H2O2的光解: H2O2+ｈr 2HO HO2的来源:①主要来自醛特别就是甲醛的光解 H2CO +ｈr H + HCO HO2 + M H + O2 + M HCO + O2 +M HO2 + CO + M CH3O + NO ②亚硝酸酯的光解:CH3ONO +ｈr CH3O + O2HO2 + H2CO ③H2O2的光解:H2O2+ｈr 2HO

环境化学试题及标准答案

《环境化学》A卷标准答案 一、选择题（1×15=15分） 1. C 2.C 3.A 4.A 5.A 6.A 7.CA 8.D 9.A 10.A 11.B 12.ACD 13.D 14.BC 15.AC

二、判断题（1×15=15分） 1.（√） 2.（√） 3.（×） 4.（√） 5.（√）6（√） 7（√）8（×） 9（√）10（√）11（×）12 （√）13（×） 14 （√）15（√） 三、名词解释（2×5=10分） 1.吸附等温线：在恒温等条件下，（1分) 吸附量Q 与吸附物平衡浓度c 的关系曲线称为吸附等温线，其相应的数学方程式称为吸附等温式。（1分) 2．温室效应：像 CO 2如温室的玻璃一样，它允许来自太阳的可见光射到地，也能阻止地面中的CO 2吸收了地面辐射出来的红外光，（1分）把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应(1分)。 3.共代谢：某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源，（1分）必须有另外的化合物存在提供微生物碳源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。（1分） 4.标化分配系数：有机碳为基础表示的分配系数成为标化分配系数。（1分）用 K o 表示。K oc =K p /X ox (1分)。 5.离子交换吸附：环境中大部分胶体带负电荷，容易吸附各种阳离子，（1分）在吸附过程中，胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子，此吸附称为离子交换吸附（1分）。 四、简答题 （4×5=20分） 1.大气中的CFCs 能破坏臭氧层，写出有关化学反应式。 答：F-11(CFCl 3)和F-12(CF 2Cl 2)等氟氯烃。它们在波长175~220nm 的紫外光照射下会产生Cl ： 32CFCl h CFCl Cl ν+→+ 222CF Cl h CF Cl Cl ν+→+ （2分） 光解所产生的Cl 可破坏O 3，其机理为： 32Cl O ClO O +→+ 2ClO O Cl O +→+ 总反应 322O O O +→ (2分) 2.简述土壤胶体的性质 (4分) 答：1）土壤胶体具有巨大的比表面和表面能（1分） 2） 土壤胶体具有双电层，微粒的内部称微粒核，一一般带负电荷，形成负离子层， 其外部由于电性吸引而形成一个正离子层，而形成双电层。（1分）

《环境化学》戴树桂(第二版)-课后习题答案

《绪论》部分重点习题及参考答案 1．如何认识现代环境问题的发展过程 环境问题不止限于环境污染，人们对现代环境问题的认识有个由浅入深，逐渐完善的发展过程。 a、在20世纪60年代人们把环境问题只当成一个污染问题，认为环境污染主要指城市和工农业发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声污染。对土地沙化、热带森林破环和野生动物某些品种的濒危灭绝等并未从战略上重视，明显没有把环境污染与自然生态、社会因素联系起来。 b、1972年发表的《人类环境宣言》中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且表现在对生态的破坏和资源的枯竭；也宣告一部分环境问题源于贫穷，提出了发展中国家要在发展中解决环境问题。这是联合国组织首次把环境问题与社会因素联系起来。然而，它并未从战略高度指明防治环境问题的根本途径，没明确解决环境问题的责任，没强调需要全球的共同行动。 c、20世纪80年代人们对环境的认识有新的突破性发展，这一时期逐步形成并提出了持续发展战略，指明了解决环境问题的根本途径。 d、进入20世纪90年代，人们巩固和发展了持续发展思想，形成当代主导的环境意识。通过了《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》等重要文件。它促使环境保护和经济社会协调发展，以实现人类的持续发展作为全球的行动纲领。这是本世纪人类社会的又一重大转折点，树立了人类环境与发展关系史上新的里程碑。

2．你对于氧、碳、氮、磷、硫几种典型营养性元素循环的重要意义有何体会 （1）氧的循环： （2）碳的循环：

（3）氮的循环 （4）磷的循环

（5）硫的循环

（6）体会：氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的生物地球化学循环是地球系统的主要构成部分，它涉及地层环境中物质的交换、迁移和转化过程，是地球运动和生命过程的主要营力。 3．根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程 （1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以

最新整理水环境化学试题教学内容

水环境化学A卷参考答案及评分标准2008-2009学年第一学期 一、填空(25 分，每个填空1分) 1、天然淡水中含有的主要阳离子有钙、镁、钠、钾。 2、某水中的优势阴离子为SO42- ，优势阳离子为Ca2+，不含CO32-或HCO3-离子，该类型水用符号表示为S Ca IV 3、按照阿列金分类法，海水一般是III 型水，淡水一般是II 型水。 4、海水盐度为24.7‰ 时，最大密度时的温度等于冰点温度。 5、天然水的盐度增大会使蒸汽压下降，渗透压增大。 6、在陆地水水质调查中，K+与Na+含量的测定方法是计算阴离子量与Ca2+、Mg2+总量之差。 7、海水总碱度可简化为ALK = C HCO3-+ C1/2CO32- + C H2BO3-。 8、水中氧气的来源主要是水生植物光合作用，水中氧气的消耗主要是水中微型生物耗氧（水呼吸）。 9、贫营养型湖泊，夏季形成温跃层，上层水温高、氧气溶解度低，下层水温低、氧气溶解度高。 10、淡水中，pH =8.3 时，HCO3－最多；pH >10.4时，CO32-占优势。随着海水氯度和 温度增大，二氧化碳系统各分量与pH的关系曲线向左移动。 11、水的溶氧升高，硫化氢的毒性减小；pH升高，硫化氢的毒性减小。 12、水中加入1mol/L的碳酸钠后，水体的碳酸总量增大 1 mol/L，碱度增大2 mol/L。 13、若米氏常数K M平均为1 umol/L ，则有效磷浓度应不低于3umol/L 的范围。 14、一般情况下，若天然水或养殖用水中的氧化还原电位为0.4V 左右时，可认为该水 体处于良好的氧化状态。 三、名词解释( 10分，每题2分) 1、天然水体的Eh 值：在一个氧化-还原系统中，由于电子得失，产生的可被测量的电位， 称为氧化还原电位。反映水的氧化还原状况，了解水质的状态，并可作为水体氧化还原能力的度量。 2、活性磷化合物：能与酸性钼酸盐反应的，包括磷酸盐，部分溶解状态的有机磷，吸附在 悬浮物表面的磷酸盐以及一部分在酸性中可以溶解的颗粒态无机磷等。 3、泛池：集约化养殖由于放养密度大、投饵和施肥量较多，加之浮游生物的突然大量死亡， 可分解耗氧导致水体的严重缺氧，鱼类浮头，甚至窒息死亡的现象。 4、暂时硬度：指碳酸盐硬度，水加热煮沸后形成碳酸钙沉淀而除去。 5、BOD：生化需氧 量，在规定条件下，水体中有机物在微生物作用下进行生物氧化时所消耗的溶解氧的数量。 四、问答题（34分） 1、含铁丰富的地下水注入鱼池后水质如何变化？（5分） 答案要点：含大量铁的地下水大量注入鱼池，会使水质状况发生一系列变化。首先是Fe2+被氧化成Fe(OH)3，水变混浊，pH值降低：4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3+8H+生成的Fe(OH)3絮凝时会将水中的藻类及悬浮物一并混凝、下沉，使水又逐渐变清。过些天浮游植物又繁生，水又渐渐变浑，pH又回升。（3分）大量Fe2+氧化需要消耗水中的溶氧，水中生成的大量Fe(OH)3微粒会堵塞鱼鳃，聚沉藻类。（2分） 2、为什么可以用电导仪来测海水的盐度？（5分） 答案要点：根据海水组成的恒定性原理，海水的总含盐量或盐度是可变的，但常量成分浓度之间的比值几乎保持恒定。（3分）由于海水的主要成分的比例恒定，因此电导 率与与盐度有很精确的关系，所以可以用电导仪来测海水的盐度。（2分） 3、溶氧丰富的水中，投饵后，食物残渣和粪便中的氮是通过哪些作用在水中逐步转变成硝

环境化学习题答案

第二章 大气环境化学 1、对流层和平流层中臭氧各自特征？ 答：①地球上90%的臭氧在平流层，10%在对流层； ②对流层中的臭氧是一种温室气体，其浓度与纬度、经度、高度和季节变化而变化，北半球比南半球高； ③平流层中的臭氧吸收了太阳发射到地球的大量对人类、动物和植物有害的紫外线，为地球提供了防止紫外线辐射的屏障； ④通过观测，平流层臭氧含量减少，对流层增多。由于90%臭氧在平流层，所以总量在减少； ⑤对流层臭氧形成人为来源：NOX 光解反应是它们在大气中最重要的化学反应，是大气中臭氧生成的引发反应，也是臭氧唯一的人为来源： 3 2420nm 2O O O O NO h N0→+?? +??→?+<ν 2、2、已知某污染大气中HO2自由基的浓度为：7.56×10-15molcm-3，HO2与SO2反应：HO2+SO2→HO+SO3 反应速率k=9×10-16 cm3个-1s-1，（1）求SO2每小时的转化百分数（氧化速率）；（2）若定义SO2氧化到起始浓度的1/e(e=2.7183)所需要的时间为SO2与HO2反应的特征时间τ，计算τ值？ 解：（1）根据SO2在单位时间的转化百分数可知 ]SO ][X [k dt ] SO [d 22-= HO 2·与SO 2反应： t ]HO [k 0 2t 22222e ]SO []SO []SO ][HO [k dt ] SO [d -=-=

于是1h 二氧化硫转化的百分数为 % 100)e 1(]SO []SO []SO [t ]HO [k 0 20 21h t 22?-=-- -= 已知k=9×10-16 cm3个-1s-1=6.022×1023×9×10-16cm-3mol-1s-1 =5.4198×108 cm-3mol-1s-1 所以： %479.1% 100)e 1(% 100)e 1(]SO []SO []SO [3600 1056.7104198.5t ]HO [k 0 20 21h t 215 8 2=?-=?-=-- ????--=- (2) ]SO [e 1 ]SO [e ]SO []SO [22t ]HO [k 02t 22= =-τ k[SO2]t=1 t=1/5.4198×108×7.56×10-15=2.44×105s=67.8h 第三章 水环境化学 4、在一个pH 为6.5，碱度为1.6 mmol/L 的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需加多少mmol/L 的碳酸钠才能使水体pH 上升至8.0。若用NaOH 强碱，又需要加多少碱？ 解： 总碱度 = ][][][2][233+ ----++H OH CO HCO 总碱度 = ][]/[)2(21++-++H H K c W T αα 令 2121 ααα+= 当pH 在5-9范围内、[碱度]≥10-3 mol/L 时，[H+]、[OH-]项可忽略不计，

环境化学试题和标准答案解析

[键入公司名称] 环境化学 黄风雨同舟 baoge 2015/12/21 [在此处键入文档摘要。摘要通常为文档内容的简短概括。在此处键入文档摘要。摘要通常为文档内容的简短概括。]

环境化学试卷 一、选择题（1×15=15分） 1.光化学烟雾是一个链反应，链引发反应主要是（） A 丙烯氧化生成具有活性的自由基 B HO2和RO2等促进了NO向NO2转化 C NO2的光解 D 甲醛在光的照射下生成自由基 2.属于我国酸雨中关键性离子组分的是（） A NO3-、SO42- B SO42-、Cl- C SO42-、NH4+ D SO42-、Na+ 3.在水体中颗粒物对重金属的吸附量随pH值升高而（） A 增大 B 减少 C 不变 D 无法判断 4.有一个垂直湖水，pE随湖的深度增加将（） A 降低 B 升高 C 不变 D 无法判断 5.降低pH值，水中沉积物重金属的释放量随之（） A 升高 B降低 C 无影响 D无法判断 6.具有温室效应的气体是（） A甲烷、H2O B甲烷、SO2 C O3、CO D CO2、SO2 7.伦敦烟雾事件成为，美国洛杉机烟雾成。 A 光化学烟雾 B 酸性烟雾 C 硫酸性烟雾 D 碱性烟雾 8.大气逆温现象主要出现在______。 A 寒冷的夜间 B 多云的冬季 C 寒冷而晴朗的冬天 D 寒冷而晴朗的夜间 9.五十年代日本出现的痛痛病是由______污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 10 大气中重要自由基是（） A HO HO2 B HO R C R RO2 D R HO2 11. 在某个单位系的含量比其他体系高得多，则此时该单位体系几乎等于混合复杂体系的PE，称之为“决定电位”。在一般天然水环境中，是“决定电位”物质。 A 溶解CO2 B 溶解氧 C 溶解SO2 D 溶解NO2 12. 有机污染物一般通过、、、光解和生物富集和生物降解等过程在水体中进行迁移转化。 A 吸附作用 B 配合作用 C 挥发作用 D 水解作用 13. 土壤的可交换性阳离子有两类，一类是致酸离子；另一类是盐基离子，下面离子中属于致酸离子是。 A H+、Ca2+ B H+、Mg2+ C Na+、AI3+ D H+、AI3+ 14. 光化学物种吸收光量子后可产生光化学反应的初级过程和次级过程。下面氯化氢的光化学反应过程中属于次级过程的是。 A HCl + hv → H + Cl (1) B H + HCl → H2 + Cl (2) C Cl + Cl → M (3) 15. 气块在大气中的稳定度与大气垂直递减率（Г）和干绝热垂直递减率（Гd）两者有关。大气垂直递减率是指，若表明大气是稳定的。 A Г=-dT/dz B Г=dT/dz C Г＜Гd D Г＞Гd

《水环境化学》重点习题及参考答案

《水环境化学》重点习题及参考答案1．请推导出封闭和开放体系碳酸平稳中[H2CO3＊]、[HCO3-]和[CO32 -]的表达式，并讨论这两个体系之间的区别。 解： （1）封闭体系（溶解性CO2与大气没有交换）中存在下列平稳 CO2 + H2O H2CO3* pK0=1.46 H2CO3* HCO3- + H+ pK1=6.35 HCO3- CO32- + H+ pK2=10.33 其中K1=[HCO3-][H+] / [H2CO3*] ，K2=[CO32-][H+] / [HCO3-] 用α0、α1和α2分别表示三种碳酸化合态在总量中所占比例，得下面表达式 α0= [H2CO3*]/{[H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]} α1= [HCO3-]/{[H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]} α2= [CO32- ]/{[H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]} 把K1、K2的表达式代入以上三式，得 α0= (1 + K1/[H+] + K1K2/[H+]2)-1 α1= (1 + [H+]/ K1 + K2/ [H+] )-1 α2= (1 + [H+]2/ K1K2 + [H+]/ K2)-1 设CT = [H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]，则有 [H2CO3*] = CT(1 + K1/[H+] + K1K2/[H+]2)-1 [HCO3-] = CT(1 + [H+]/ K1 + K2/ [H+] )-1 [CO32- ] = CT(1 + [H+]2/ K1K2 + [H+]/ K2)-1 （2）开放体系中CO2在气相和液相之间平稳，各种碳酸盐化合态的平稳浓度可表示为PCO2和pH的函数。 依亨利定律：[CO2(aq)]＝KH·PCO2 溶液中，碳酸化合态相应为： CT = [CO2]/ α0= KH·PCO2/ α0 [HCO3-]= (α1/ α0 )KH·PCO2= (K1/[H+])KH·PCO2 [CO32-]= (α2/ α0 ) KH·PCO2= (K1K2/[H+]2)KH·PCO2

环境化学 戴树桂 第二章 课后习题答案

《大气环境化学》重点习题及参考答案 1．大气中有哪些重要污染物？说明其主要来源和消除途径。 环境中的大气污染物种类很多，若按物理状态可分为气态污染物和颗粒物两大类；若按形成过程则可分为一次污染物和二次污染物。按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物。主要按照化学组成讨论大气中的气态污染物主要来源和消除途径如下： （1）含硫化合物 大气中的含硫化合物主要包括：氧硫化碳（COS）、二硫化碳（CS 2 ）、二甲基 硫（CH 3） 2 S、硫化氢（H 2 S）、二氧化硫（SO 2 ）、三氧化硫（SO 3 ）、硫酸（H 2 SO 4 ）、 亚硫酸盐（MSO 3）和硫酸盐（MSO 4 ）等。大气中的SO 2 （就大城市及其周围地区来 说）主要来源于含硫燃料的燃烧。大气中的SO 2约有50%会转化形成H 2 SO 4 或SO 4 2-， 另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。H 2 S主要来自动植物机体的腐烂， 即主要由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。大气中H 2 S主要的 去除反应为：HO + H 2S → H 2 O + SH。 （2）含氮化合物 大气中存在的含量比较高的氮的氧化物主要包括氧化亚氮（N 2 O）、一氧化氮 （NO）和二氧化氮（NO 2）。主要讨论一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO 2 ），用通式 NO x 表示。NO和NO 2 是大气中主要的含氮污染物，它们的人为来源主要是燃料的 燃烧。大气中的NO x 最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除。其中湿沉降是最主要的消除方式。 （3）含碳化合物 大气中含碳化合物主要包括：一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO 2 ）以及有机的碳氢化合物（HC）和含氧烃类，如醛、酮、酸等。 CO的天然来源主要包括甲烷的转化、海水中CO的挥发、植物的排放以及森林火灾和农业废弃物焚烧，其中以甲烷的转化最为重要。CO的人为来源主要是在燃料不完全燃烧时产生的。大气中的CO可由以下两种途径去除：土壤吸收（土 壤中生活的细菌能将CO代为 CO 2和 CH 4 ）；与HO自由基反应被氧化为CO 2 。 CO 2 的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。天然来源主要包括海洋

环境化学戴课后习题参考答案

第一章绪论 2、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课 环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。 3、环境污染物有哪些类别主要的化学污染物有哪些 按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。 按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物； 按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。 主要化学污染物有： 1.元素:如铅、镉、准金属等。 2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等 3.有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等； 4.金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等； 5.含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等； 6.含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等； 7.有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二恶瑛； 8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等； 9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。 第二章：大气环境化学 4.影响大气中污染物迁移的主要因素是什么 主要有：（1）空气的机械运动如风和大气湍流的影响； （2）天气和地理地势的影响；（3）污染源本身的特性。 7.大气中有哪些重要自由基其来源如何 大气中主要自由基有：HO、HO2、R、RO2 HO的来源：①O3的光解：O3＋ｈr Ｏ＋Ｏ2 O+H2O 2HO ②HNO2的光解：HNO2 +ｈr HO +NO ③H2O2的光解：H2O2+ｈr 2HO HO2的来源：①主要来自醛特别是甲醛的光解 H2CO +ｈr H + HCO HO2 + M H + O2 + M HCO + O2 +M HO2 + CO + M CH3O + NO ②亚硝酸酯的光解：CH3ONO +ｈr CH3O + O2HO2 + H2CO ③H2O2的光解：H2O2+ｈr 2HO HO + H2O2HO2 + H2O R的来源：RH + O R + HO RH + HO R + H2O CH3的来源：CH3CHO的光解 CH3CHO +ｈr C H3 + CHO CH3COCH3的光解 CH3COCH3 +ｈr CH3 + CH3CO CH3O的来源：甲基亚硝酸酯的光解 CH3ONO +ｈr CH3O + NO

《水环境化学》重点习题及参考答案

《水环境化学》重点习题及参考答案 1请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中［H2CO3 ］、［HCO 3-］和[CO 32-]的表达式，并讨论这两个体系之间的区别。 解： (1) 封闭体系(溶解性C02与大气没有交换)中存在下列平衡 C02 + H20 -―- H2CO3* pK o=1.46 - + H2CO3* -―HCO3 + H pK i=6.35 - 2- + HCO3 -―C03 + H pK2=10.33 其中K i=[HCO3-][H+] / [H2CO3*] ，K2=[CO32-][H j / [HCO 3-] 用a、a和a分别表示三种碳酸化合态在总量中所占比例，得下面表达式 a= [H 2CO3*]/{[H 2CO3*] + [HCO 3] + [CO 32 ]} - - 2- a= [HCO3]/{[H 2CO3*] + [HCO 3] + [CO3 ]} a= [CO32 ]/{[H 2CO3*] + [HCO 3] + [CO32]} 把K i、K2的表达式代入以上三式，得 + +2-1 a= (1 + K i/[H ] + K1K2/[H ]2) 1 + + -1 a= (1 + [H ]/ K1 + K2/ [H ]) + 2 + -1 a= (1 + [H ] / K1K2 + [H ]/ K2) 设C T = [H 2CO3*] + [HCO 3-] + [CO 32-]，则有 + + 2 -1 [H 2CO3*] = C T(1 + K1/[H ] + K1K2/[H ]) - + + -1 [HCO3] = C T(1 + [H ]/ K1 + K2/ [H ] ) 1 2- + 2 + -1 [CO3 ] = C T(1 + [H ] / K1K2 + [H ]/ K2) (2) 开放体系中CO2在气相和液相之间平衡，各种碳酸盐化合态的平衡浓度可 表示为P CO2和pH的函数。 依亨利定律：[CO2(aq)]= K H P CO2 溶液中，碳酸化合态相应为： C T = [CO2]/ a= K H P CO2/ a - + [HCO3]= ( a/ a )K H P CO2= (K 1/[H ])K H P CO2

水环境化学复习题一

资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除 自净系数：是大气复氧动力学系数k2与有机物好氧条件下的耗氧衰减动力学系数k1之比，即f=k2/k1。自净系数与水体自净能力有关，其它因素确定后，f 越大，自净能力越强。 剪切流扩散（离散、弥散）：由于断面流速和浓度分布不均匀带来的物质输送作用，使浓度由不均匀向均匀趋势变化的现象称为弥散作用。 温跃层：许多湖泊水体在一年的特定时期温度是分层的，垂向的温度梯度有效地阻碍了水体的混合，在每层中是完全混合的，而在这两层之间由于密度的差异而阻止了它们的完全混合，形成一个过渡层，称温跃层。 非点源污染：污染源没有确定的位置、并具有时空不确定性等。 水环境背景值：在相对没有受到人为污染影响条件下水体的水质指标的量值。水环境容量:水环境容量是指在一定环境目标下，某一水域所能承担的外加的某种污染物的最大允许负荷量。 有机污染物的降解:有机污染物在微生物的生物化学作用下分解和转化为无机物质，从而使水体中有机污染浓度降低，称为有机污染物的降解。 水中氮有机物耗氧过程:在有氧条件下，含氮有机物生化降解过程可分为两个阶段，首先是碳化阶段（CBOD氧化分解），然后硝化阶段（NBOD氧化分解），后者一般较前者滞后10天左右。 河流氧垂曲线氧垂曲线：污水排入水体后水体中的DO随流经距离的变化曲线先下降后上升呈悬索状下垂，故称氧垂曲线。 水质迁移转化基本方程:水质迁移转化基本方程是由水流连续性原理、能量守恒原理、物质转化与平衡原理针对微元水体建立的微分方程式，它是建立水质模型最基本的方程。 何谓点源污染和面源污染？两种污染源各有何特点？ 点源污染是具有确定位置的排污口和污染物排放地点的污染源引起的污染。 非点源污染是没有集中的排污口，污染物来源的位置高度分散的非点污染源造成的污染。点源污染空间范围小，各类污染物、污水量和浓度相对稳定，较便于治理。非点源污染的特点是：随机性、广泛性、时空延滞性、机理复杂性、不确定性、隐蔽性、难监测、难治理性等。 水体污染与水文循环有何联系？试从水文循环的各个环节上给以说明。 在水文循环中，水与各种各样的物质接触，使那些物质混入或溶入其中，并经历着不断的物理、化学、生物等变化过程。因此，自然界的水体中存在着种类繁多的可能使水体污染的不同物质，称之为污染物。当某些物质超过一定限度，危害人类生存和破坏生态平衡，影响水的用途时，称该水体受到了污染。水体的污染可以发生在水文循环的各个环节上，在降水形成中，若空气中NO、SO溶入过22只供学习与交流． 资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除 2--使pH值低于SO5.6，NO，则导致酸雨，即降水受到了污染；沿河多降水中的34流有大量的工厂废水和城镇生活污水排入，可能形成局部或整条河流的污染；挟带过多的氮、磷等植物营养素的农田径流进入湖泊和水库，长期富集时，可能出现富营养化污染；地面污水大量渗入地下，可能使地下水污染。 从性质上说水体的自净可分为哪三个方面？各自有何特点？各举例说明。 水体自净是水体中的污染物随水体的运动不停地发生变化，自然地减少、消失或

环境化学习题答案5_戴树桂主编

《生物体内污染物质的运动过程及毒性》重点习题及参考答案 1．在通常天然水中微生物降解丙氨酸的过程如下，在其括号内填写有关的化学式和生物转化途径名称，并说明这一转化过程将对水质带来什么影响。 解：有关的化学式和生物转化途径如下： (1)CO 2；(2)CH 3COOH ；(3)NH 3；(4)CoASH ；(5)H 2O ；(6)CH 3COCoASH ；(7)CH 3COCOOH ；(8)H 2O ；(9)CoASH ；(10)(CH 2COOH)2 C(OH)COOH ；(11)三羧酸循环；(12)NO 2-；(13)硝化。 该过程将氮由不能被植物吸收利用的有机态转化为无机氮，利于植物利用；且此过程是耗氧过程，可能引起水体富营养化，使水质变差。 2．比较下列各对化合物中微生物降解的快慢，指出所依据的定性判别规律。 （1 （ 2）CH 3 (CH 2)5CH 3 CH 3CH 2CH 3 （3

答：（1）硝基苯降解要慢于苯酚，根据取代规律，在芳香族化合物中羟基取代基加快其降解，硝基取代基使其降解减缓。 （2）庚烷的降解要快于丙烷，根据链长规律，在一定范围内，碳链越长，降解越快。 （3）前者降解要快于后者，根据链分支规律，在烷基苯磺酸盐中，分支程度越大，降解越慢。 3．试说明化学物质致突变、致癌和抑制酶活性的生物化学作用机理。 （1）致突变作用机理：致突变性是指生物体中细胞的遗传性质在受到外源性化学毒物低剂量的影响和损伤时，以不连续的跳跃形式发生了突然的变异。致突变作用发生在一般体细胞时，则不具有遗传性质，而是使细胞发生不正常的分裂和增生，其结果表现为癌的形成。致突变作用如影响生殖细胞而使之产生突变时，就有可能产生遗传特性的改变而影响下一代，即将这种变化传递给子细胞，使之具有新的遗传特性。 （2）致癌机理：致癌是体细胞不受控制的生长。其机理一般分两个阶段：第一是引发阶段，即致癌物与DNA反应，引起基因突变，导致遗传密码改变。第二是促长阶段，主要是突变细胞改变了遗传信息的表达，增殖成为肿瘤，其中恶性肿瘤还会向机体其他部位扩展。 （3）抑制酶活性作用机理：有些有机化合物与酶的共价结合，这种结合往往是通过酶活性内羟基来进行的；有些重金属离子与含硫基的酶强烈结合；某些金属取代金属酶中的不同金属。 4．解释下列名词的概念。 （1）被动扩散；（2）主动转运；（3）肠肝循环；（4）血脑屏障；（5）半数有效剂量（浓度）；（6）阈剂量（浓度）；（7）助致癌物；（8）促癌物；（9）酶的可逆和不可逆抑制剂 答：（1）被动扩散：脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧，即顺浓度梯度扩散通过有类脂层屏障的生物膜。 （2）主动转运：在需要消耗一定代谢能量下，一些物质可在低浓度侧与膜上高浓度特异性蛋白载体结合，通过生物膜，至高浓度侧解离出原物质。

(完整版)第三章水环境化学答案

第三章 水环境化学 1、 请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中[H 2CO 3*]、[HCO 3-]和[CO 32-]的表达式，并讨论 这两个体系之间的区别。 解: 开放体系，考虑到CO 2在气液相之间的平衡，[H 2CO 3*] 不变 根据亨利定律： [CO 2(aq)] = K H Pco 2 lg[H 2CO 3*] ≈ lg[CO 2(aq)] = lg K H + lg Pco 2 = - 4.9 lg[HCO 3-] = lg K 1 + lg [H 2CO 3*] + pH = -11.3 + pH lg[CO 32-] = lgK 1 + lgK 2 + lg[H 2CO 3*] + 2pH = -21.6 + 2pH *][][][*][]][[32133231CO H H K HCO CO H HCO H K +--+== *][] [][*] [] [][32221233223221CO H H K K CO CO H CO H K K +--+?== ?][][][233*32- -++=CO HCO CO H C T 是常数。 的总和为各种碳酸化合态浓度假设,T C T C HCO ??????-=31αT C CO ??????-=232αT C CO H ??? ???*=320α12 2122)][][1(-+ ++=K H K K H α1211)][][1(-++++=H K K H α122110)][][1(-++++=H K K H K α*][][][*][]][[32133 231 CO H H K HCO CO H HCO H K +-- +==*][][][*][][][32221233223221CO H H K K CO CO H CO H K K +--+?==?] [][][][2 1233* 32+--H K K CO HCO C CO H T 和含有的表示式，，为变量表示以:,][],[*],[21023332得到，，代入把αααT C CO HCO CO H --