环境化学答案解析
《大气环境化学》第二章重点习题及参考答案
1.大气的主要层次是如何划分的?每个层次具有哪些特点?
（1）主要层次划分：根据温度随海拔高度的变化情况将大气分为四层。
（2）各层次特点：
①对流层：0～18km；气温随高度升高而降低；有强烈的空气垂直对流；空气密度大（占大气总质量的3/4和几乎全部的水汽和固体杂质）；天气现象复杂多变。
②平流层：18～50km；平流层下部30～35km以下气温变化不大（同温层），30～35km以上随高度升高温度增大(逆温层)；有一20km厚的臭氧层，可吸收太阳的紫外辐射，并且臭氧分解是放热过程，可导致平流层的温度升高；空气稀薄，水气、尘埃的含量极少、透明度好，很少出现天气现象，飞机在平流层低部飞行既平稳又安全；空气的垂直对流运动很小，只随地球自转产生平流运动，污染物进入平流层可遍布全球。
③中间层： 50～80km；空气较稀薄；臭氧层消失；温度随海拔高度的增加而迅速降低；大气的垂直对流强烈。
④热层：80～500km；在太阳紫外线照射下空气处于高度电离状态（电离层），能反射无线电波，人类可利用它进行远距离无线电通讯；大气温度随高度增加而升高；空气更加稀薄，大气质量仅占大气总质量的0．5％。
热层以上的大气层称为逃逸层。这层空气在太阳紫外线和宇宙射线的作用与大气温度不同，大气的压力总是随着海拔高度的增加而减小。
2. 逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响？
一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，每上升100m，温度降低0.6℃左右。即是说在数千米以下，总是低层大气温度高、密度小，高层大气温度低、密度大，显得“头重脚轻”。这种大气层结容易发生上下翻滚即“对流运动”，可将近地面层的污染物向高空乃至远方疏散，从而使城市上空污染程度减轻。因而在通常情况下，城市上空为轻度污染，对人体健康影响不大。可是在某些天气条
件下，一地上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，从而导致大气层结“脚重头轻”，气象学家称之为“逆温”。发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。它像一层厚厚的被子罩在我们城乡上空，上下层空气减少了流动，近地面层大气污染物“无路可走”，只好原地不动，越积越多，空气污染势必加重。
3．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代谢为 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
2
O。
（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
3
Br）
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
3
Cl和CH
3
Br
在对流层大气中，可以和HO自由基反应。而CH
3
I在对流层大气中，主要是在太阳光作用下发生光解，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
3
CCl
3
）、
四氯化碳（CCl
4）和氯乙烯（C
2
H
3
Cl）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。
4. 影响大气中污染物迁移的主要因素是什么?
答:由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中要受到各种因素的影响。（1）风和大气湍流的影响，风可使污染物向下风向扩散稀释，湍流可使污染物向各方向扩散，在大气湍流混合层中，存在动力乱流和热力乱流两种扰动趋势，均影响着大气污染物的迁移。尤其是乱流混合层的最大高度影响着污染物的迁移过程，在夏季和白天其最大混合层高度较高，污染物易扩散稀释，在冬季和夜间多发生逆温情形，其最大混合层高度较低，污染物不易扩散稀释。
(2)天气形势和地理形势的影响，天气形势指大范围气压分布的状况，影响着局 部地区的气象条件。污染物的扩散条件与大型的天气形势和局部气象条件均有联系。如因大气压分布不均，在高压区存在着下沉气流，由此使气温绝热上升，形成上热下冷的逆温现象，于是污染物会长时间的积累在逆温层中而不扩散。由于不同地形地貌之间的物理性质存在着很大差异，从而引起热状况在水平方向上分布不均。这种热力差异在弱的天气系统条件下就有可能产生局部环流。局部环流造成局部逆温，致使污染物不易扩散稀释，形成严重的污染现象。 5. 大气中有哪些重要的吸光物质?其吸光特征是什么?
(1)氧分子和氮分子：O O hv O +→+2 nm 240≤λ 平流层的反应
(2)臭氧：高空：23O O O hv
+?→?
nm 290≤λ （3）NO 2：NO O hv NO +→+2 nm 420≤λ 对流层的反应 （4）亚硝酸和硝酸：初级过程：NO HO hv HNO +→+2 nm nm 400200≤≤λ 22NO H hv HNO +→+ nm nm 335120≤≤λ 初级过程：23NO HO hv HNO +→+
（5）二氧化硫：nm nm 400240≤≤λ 不离解，可生成激发态，参与许多光化学
反应。 ?→+0
2
2SO hv SO （6）甲醛：初级过程：HCO H hv CO H +→+2 CO H hv CO H +→+22 （7）卤代烃：X R hv RX +→+ 近紫外线
碳卤键断裂顺序为：C-F>C-H>C-Cl>C-Br >C-I
6. 太阳的发射光谱和地面测得的太阳光谱有何不同?为什么?
答：太阳的发射光谱是连续的，而地面侧得的太阳光谱不是连续的，因为在大气中有许多吸光物质吸收了太阳光的部分光能。 7．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
nm
nm 360240≤≤λ
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 →+
8. 大气中有哪些重要含氮化合物？说明它们的天然来源和人为来源及对环境的污染。
大气中含氮化合物有N 2O 、NO 、NO 2、HNO 2、HNO 3、亚硝酸酯、硝酸酯、亚硝酸盐。N2O 主要来自天然源，即环境中的含氮化合物在微生物作用下分解而产生的。土壤中的含氮化肥经微生物分解可产生N 2O ，这是人为产生N 2O 的原因之一。它在对流层中十分稳定，几乎不参与任何化学反应，进入平流层后，由于吸收来自太阳的紫外光而光解产生NO ，会对臭氧层起破坏作用。
NO X 主要是生物有机体腐败过程中微生物将有机氮转化成为NO ，NO 继续被氧化成NO 2。另外，有机体中的氨基酸分解产生的氨也可被HO·氧化成为NO X 。人为来源：主要是矿物燃料的燃烧。城市大气中的NO X 主要来自汽车尾气和一些固定排放源。NO X 在大气光化学过程起着重要的作用，NO 、NO 2、O 3之间存在的光化学循环是大气光化学过程的基础。
过氧乙酰基硝酸酯是由乙酰基与空气中的O 2结合而形成过氧乙酰基，然后再与NO 2化合生成的化合物。
9. 叙述大气中NO 转化为NO2的各种途径， （1）NO 的直接氧化：
223O NO O NO +→+
HO NO HO NO +→+22 RO NO RO NO +→+22
22222)(CO RO NO O O RC NO O ++?→?+
（2）NO 在烃参与下间接氧化：
O H R HO RH 2+→+
22RO O R →+
RO NO RO NO +→+22 22HO CHCO R O RO +'→+
HO NO HO NO +→+22
在一个烃被HO 氧化的链循环中，往往有2个NO 被氧化成NO:，同时HO 还得到了复原。因而此反应甚为重要。这类反应速度很快，能与O 3氧化反应竟争。在光化学烟增，从而迅速地将NO 氧化成NO 2。雾形成过程中，由于HO 引发了烃类化合物的链式反应，而使得RO2、H2O 数量大增，从而迅速地将NO 氧化成NO 2。 10．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
4R R
1
O 3
+
C O R 2
R 1
+
C 4R 3
O
O C C R
3
R 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
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 2
O
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
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。
11. 碳氢化合物参与的光化学反应对各种自由基的形成有什么贡献? 碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因：
HO R O RH +→+ O H R HO RH 2+→+ 22RO O R →+ 氧化：RO NO RO NO +→+22
氢摘除：22HO CHO R O RO +'→+ 再氧化，还原HO ：22NO HO HO NO +→+
另有醛脱氢：)
()(222
2过氧烃酰基O O RC O CO R HO O H H
CO R CHO R hv
→+'→++'?→?'
再氧化：
2
22)()()(NO CO R O O C R O
O C R NO O O C R +'→''+→'+
如此循环往复，各种自由基得到增殖和转化。 13．说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用。
光化学烟雾形成共有三步过程: 光引发、链传递、链终止. 其中链传递过程实质是烃类的存在使得自由基转化和增殖推波助澜致使链式反应往返加剧:
HO
NO NO HO HO CHO R NO NO RO O
H RO HO RH O O +→++'+?→?++?→?+222222222
14. 何谓有机物的反应活性?如何将有机物按反应活性分类?
所谓的有机物的反应活性是指有机物的反应能力。可以根据有机物的反应速率、产物产率以及在混合物中暴露的效应等来描述。有人提出依据有机物与HO 反应的速率来对有机物的反应活性进行分类。原因是大多数有机物均可与HO 发生反应，并且在光化学反应中HO 是消耗有机物的主要反应。对极易与O3反应的烯烃来说，在光照初期，与HO 反应也同样起主要作用。因此，有机化合物与HO 之间的反应速度常数大体上反映了碳氢化合物的反应活性。 反应活性大致有如下顺序:
有内双健的烯烃＞二烷基或三烷基芳烃和有外双键的烯烃＞乙烯＞单烷基芳烃＞C5以上的烷烃＞C2-C5的烷烃. 15 简述大气中SO 2氧化的几种途径。
(2)液相氧化：
①被O 3氧化：22422320O SO H O H SO O K ++?→?
?+-+ 2
24
2
23
32
4331O SO
SO
O O HSO HSO O K K +?→?++?→?+--
-
-
②被H2O2：
4
2222322SO H H OOH SO H OOH SO O H HSO →++?++
-
--
③金属离子的催化作用: 空气中的Mn 2+、Fe 2+、NH 4+的催化作用会加速SO 2的氧化。 16. 说明光化学烟雾现象，解释污染物与产物的日变化曲线，并说明光化学烟雾产物的性质与特征。
答：所谓光化学烟雾是指含有NO X 和HC 等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。
光化学烟雾在白天生成，傍晚消失。污染高峰出现在中午或稍后。一次污染物CH 和一氧化氮的最大值出现在早晨交通繁忙时刻，随着NO 浓度的下降，NO 2浓度增大，O 3和醛类等二次污染物随着阳光增强和NO 2、HC 浓度降低而积聚起来。它们的峰值一般要比NO 峰值的出现要晚4-5小时。二次污染物PAN 浓度随时间的变化与臭氧和醛类相似。
特征：蓝色烟雾，强氧化性，具有强刺激性，使大气能见度降低，在白天生成傍晚消失， 高峰在中午。
17 说明酸雨形成的原因？
酸雨中含有多种无机酸和有机酸，其中绝大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫
酸为主。从污染源排放出来的SO 2和NO X 是形成酸雨的主要起始物。其形成过程为：
大气中的SO 2和NOx 经氧化后溶于水形成硫酸、硝酸和亚硝酸，这是造成降水pH 降低的主要原因。
大气颗粒物中Mn, Cu, V 等是酸性气体氧化的催化剂； 大气光化学反应生成的O 3和HO 2等又是使SO 2氧化的氧化剂。 18．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 CO 2 + H 2O
CO 2 + H 2O K 1
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。
19. 论述影响酸雨形成的因素。 答：影响酸雨形成的因素主要有: (1)酸性污染物的排放及其转化条件。
(2)大气中NH3的含量及其对酸性物质的中和性。
(3)大气颗粒物的碱度及其缓冲能力。
(4)大气形势的影响。
20．什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（0.05μm p <2μm）和粗粒子模（D p >2μm）。 识别各种粒子模主要靠其动力学径度和其来源级及去除方式。爱根核模来源于燃烧过程或均相反应成核的细小粒子，其凝聚可成二次污染物豹积聚模，两者均可通过大气湍流和地面物质吸收而去除;粗粒子模多由机械过程产生粒径较粗的颗粒物，可通过干湿沉降去除。 21. 说明大气颗粒物的化学组成以及污染物对大气颗粒物组成的影响。 （1）无机颖粒物:天然来源的无机颗粒物，主要有含硅和氧的土壤粒子·、火山灰、岩石粉末数及含有如锌、锑、硒、锰和铁等的化合物，由海洋释放出的氯化钠粒子、硫酸盐粒子、镁化合物等。 不同粒径的颗粒物其化学组成差异很大。·如硫酸盐粒子，其粒径属于积聚模，为细粒子，主要是二次污染物。土壤粒子大都属于粗模、为粗粒子，其成分与地壳组成元素十分相近。 (2)有机颗粒物：有机颖粒物是指大气中的有机物质凝聚而形成的顺粒物或有机质吸附在其它颖粒物上面而形成的顺粒物。大气颗粒污染物主要是有毒或有害的有机颗粒物。有机颗粒污染物种类繁多，结构也极其复杂。已检浏到的主要有烧烃、烯烃、芳烃和多环芳烃等各种烃类。另外还有少量的亚硝胺、杂氮环化合物、环酮、醌类、酚类和有机酸等。这些有机颗粒物主要是由矿物燃料燃烧、废弃物焚化等各种高沮燃烧过程所形成的。在各类燃烧过程中已鉴定出的化合物有300多种。按类别分为多环芳香族化合物、芳香族化合物、含氮、氧、硫、磷类化合物、羰基化合物、脂肪族化合物、羰基化合物和卤化物等。 有机籁粒物多数是由气态一次污染物通过凝聚过程转化而来的。转化速率比SO2转化为硫酸盐颗粒物要小。一次污染物转化为二次污染物时，通常都含有— COOH、—CHO，—CH 2ONO、C（O）SO 2 、—C（O）OSO 2 等基团，这是由于转化反应 过程中有HO 、HO2和CH3O 等自由基参与的结果. 有机城粒物的粒径一般都较小，属于爱根模或积聚模。 22. 大气颗粒物中多环芳烃的种类、存在状态以及危害性如何? 多环芳烃化合物(PAH)系若干苯环联接或稠合在一起形成的联苯或稠环化合物，或是若干个苯环和戊二烯稠合在一起的化合物。其环少的以气态形式存在，环多的则在固相颗粒物中。大气颗粒物中所含最多的PAH 是苯并芘、苯并苊、苯并荧蒽及茚并芘等。 在多环芳烃化合物PAH 中，有一些物质已经被确认有致癌、致崎和致突变的三致作用。 23. 何谓温室效应和温室气体? 温室效应：CO 2象温室的玻璃一样，允许太阳光中可见光照射到地面，并阻止地面重新辐射的红外光返回外空间，CO 2起单向过滤器作用，大气中CO 2吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。 能引起温室效应的气体称温室气体。有二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、四氯化碳和氟氯烃 CFC 11，CFC 12等都是温室气体。 24. 臭氧层破坏的化学机理: 平流层O 2光解, 臭氧层形成：（平流层中氮氧化物来源：一氧化二氮的氧化、超音速和亚音速飞机的排放、宇宙射线的分解，还有HOx.ClOx.） 总反应 臭氧的消耗： （光解） 232O O O →?+ （生成O3的逆反应） 当水蒸气、氮氧化物、氟氯烃等进入平流层后加速O3 的消耗，起到催化的作用。 导致臭氧层破坏的催化反应过程： 总反应Y - 直接参加破坏O3的催化活性物种，包括NOX 、HOX · 、ClOX ·等。 ? →+O hv O 22) 243(nm <λM O M O O +→++?322222 O Y O YO +?→+?2 32O O O →+3 223O h O →+ν?+→+O O h O 2 3 ν2 3O YO O Y +?→+? 第四章土壤环境化学答案 1、土壤有哪些主要成分?并说明它们对土壤的性质与作用有哪些影响? 答：（1）土壤是由固相、液相和气相组成的多相体系。固相主要包括矿物质和有机质，其中，直径小于1μm的固体颗粒称为土壤胶体，土壤胶体的电性、分散性和凝聚性及比表面积巨大等特性，对土壤的理化性质有重要的影响。土壤矿物质风化是产生土壤固体颗粒及养分的来源，土壤有机质是土壤的重要组成部分，是土壤形成的主要标志。 （2）固相是土壤的骨架，固相间存在大小不等的孔隙。 （3）小孔隙主要含水，大孔隙主要含空气，两者的数量互为消长，但主要受含水量的控制。 2、什么是土壤的活性酸和潜性酸度?试用它们两者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。 答:（1）活性酸度指土壤溶液中H+的浓度。 （2）潜性酸度指土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+，通过离子交换作用进入土壤溶液时，产生H+引起的酸度。 （3）我国南方(即长江以南)的土壤多为酸性和强酸性，酸度偏高的原因是，南方多雨，土壤胶体吸附的盐基离子容易流失，致酸离子H+和Al3+进入土壤溶液，使酸度升高。 3、土壤的缓冲作用有哪几种?举例说明其作用原理。 答：一是由土壤胶体的阳离子交换作用是土壤产生缓冲性的主要原因。例如，土壤胶体吸附的盐基离子可以交换土壤溶液中的H+，土壤胶体吸附的H+和碱性物质的阳离子相交换可以中和OH-。还有土壤中的Al3+离子在酸性条件下可以生成链式多核多氢基水合物，因而对碱起缓冲作用。 O 2 二是土壤溶液中弱酸及盐的存在，构成缓冲体系。例如，碳酸及其钠盐可以抑制土壤酸度的提高。 三是土壤中两性物质的存在。例如，蛋白质、氨基酸、胡敏酸、无机磷酸等对酸碱都有缓冲能力。 4、什么是盐基饱和度?它对土壤性质有何影响? 答:(1)盐基饱和度指土壤可交换性阳离子中盐基离子所占的百分数。 (2)土壤胶体吸附的阳离子全为盐基离子时土壤称为盐基饱和土壤，土壤具有中性或碱性反应。 (3)土壤胶体吸附的阳离子部分为致酸离子时，土壤胶体呈盐基不饱和状态，称为盐基不饱和土壤。土壤为酸性。 5、试比较土壤阳、阴离子交换吸附的主要作用原理与特点。 答：(1)阳离子交换吸附作用原理及特点 ①原理：土壤的有机胶体或矿质胶体，在通常情况下带负电荷，能够以库仑引力吸附阳离子，产生阳离子的吸附过程；土壤胶体上吸附的阳离子被其他阳离子相交换，从土壤胶体上释放到土壤溶液中，另一种阳离子吸附到土壤胶体上，这一过程称为阳离子的解吸过程。土壤胶体负电荷一旦形成，阳离子交换吸附作用就开始进行，吸附和解吸过程是一个动态过程，一定条件下，达到平衡状态。 ②特点：阳离子交换吸附过程以离子价为依据进行等价交换，受质量作用定律支配，是一个可逆反应过程。 (2)阴离子交换吸附作用原理与特点 ①原理：在特定的条件下，土壤胶体带正电荷，因库仑引力作用而吸附阴离子，被吸附的阴离子与其他阴离子相交换，产生阴离子交换吸附作用。 ②特点：土壤胶体上发生的阴离子交换吸附较阳离子弱。阴离子交换吸附同样以离子价为基础进行等价交换，受质量作用定律支配，是一个可逆反应，但阴离子交换吸附常伴随着化学沉淀反应，使问题复杂化。 6、在土壤中重金属向植物体内转移的主要方式及影响因素有哪些? 答：(1)土壤中重金属向植物体内转移的主要方式有，主动转移和被动转移两种。 (2)影响因素主要有，植物和土壤种类、重金属形态、重金属在植物体内的迁移能力。 7、植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么? 答:(1)植物根系改变根际化学性状、.原生质泌溢作用等限制重金属离子的跨膜吸收。 (2)重金属与植物细胞壁相结合。 (3)酶系统的作用； （4）形成重金属硫蛋白或植物络合素。 8、举例说明影响农药在土壤中进行扩散和质体流动的因素有哪些? 答:(1)影响农药在土壤中扩散的因素主要有:土壤水分含量，土壤的吸附，土壤的紧实度，土壤温度，土壤表面的气流速度，农药种类等。 ①农药的扩散随水分含量的增加而变化。例如，林丹在土壤中的挥发，当土壤含单分子层水时，农药就不再挥发。 ②吸附对农药在土壤中的扩散有影响。例如，2，4-D，因土壤对它的化学吸附，使其有效扩散系数降低了。 ③土壤紧实度影响土壤孔隙率和界面特性。研究证明，当壤砂土的紧实度由1.39增加为1.62g/cm3。，土壤的充气孔隙率由0.302减小为0.189，使二溴乙烷的表观扩散系数由4.49×10-4 cm2/s，降低为2.07 ×10-4 cm2/s。 ④温度增高的总效应是扩散系数增大。例如，当温度由20℃提高到40℃时，林丹的总扩散系数增加10倍。 ⑤气流速度可直接或间接影响农药的挥发。例如，气流速度由2mL/s增加到8mL/s 时，狄氏剂的挥发量增加0.5～1倍。 ⑥不同农药的扩散行为不同。例如，乐果的扩散随土壤水分含量增加而迅速增大;乙拌磷随土壤水分的变化而扩散系数变化很小。 (2)影响质体流动的因素主要有，土壤对农药的吸附，有机质含量、农药种类。农药与土壤间的吸附最强的移动最困难。例如，农药在土壤中的移动距离大小顺序为，非草隆>灭草隆>敌草隆>草不隆，而吸附系数大小则相反。土壤有机质含量增加，农药在土壤中的渗透深度减小。不同农药在土壤中通过质体流动转移的深度不同。例如，DDT只能在土壤中移动3cm，林丹比DDT移动的距离长。 9、比较DDT和林丹在环境中的迁移、转化与归趋的主要途径与特点。 答:(1) DDT有若干种异构体，仅对位异构体有强烈的杀虫活性，DDT挥发性小，不溶于水，易溶于有机溶剂和脂肪。DDT通过食物链进入人体并在脂肪中积累一定数量。DDT在土壤中挥发性不大，易被土壤胶体吸附，因此在土壤中移动不明显，可以通过植物根际渗入植物体内，在叶片中积累量最大，在果实中较少，DDT是持久性农药，分解很慢，据预测，现在 DDT已经停止使用，但鱼体中DDT 的浓度到21世纪仍然可能相当高。土壤中DDT的降解主要靠徽生物作用。缺氧和温度较高时，降解速度较快。在我国南方土壤中，DDT降解最快，在北方土壤中的DDT可保持10年以上。DDT在土壤中的生物降解主要是通过氧化、还原和脱氯化氢等机理进行，另一个降解途径是光解，最终产物是形成p，p′一二氯二苯甲酮和二、三、四氯联苯。 (2)六六六有多种异构体，以林丹(丙体六六六含量>99%)有杀虫效果。林丹在60-70℃下不易分解，在日光和酸性条件下很稳定，遇碱发生分解，失去杀虫作用。林丹的蒸汽压比DDT大，较DDT易挥发进入大气。在水、土壤和其他环境对象中林丹的积累较少。林丹易溶于水，可从土壤和空气中进入水体，因挥发性强，可随水蒸发进入大气。林丹能在土壤生物如蚯蚓体内积累。植物能从土壤中吸收积累相当大量的林丹，不同植物积累量不同。林丹对多数鱼类的毒性低于DDT，对成鱼的毒性更低。大多数情况下，林丹代谢的最初产生是五氯环己烯，在微生物影响下，可以形成酚类，在土壤中进一步降解，在动物体内，可以生成二氯、三氯和四氯苯酚的各种异构体。总之，与DDT相比，林丹具有较低的积累性和持久性。 10、试述有机磷农药在环境中的主要转化途径，并举例说明其原理。 答：有机磷农药在环境中的主要转化途径有两种，一种是非生物降解过程，包括吸附催化水解，光降解；另一种是生物降解。 (1)吸附催化水解：例如，硫代磷酸酯类农药地亚农在pH=6时，于无土体系中每天水解2%，有土体系中，每天水解11%，它们的水解产物是相同的。 (2)光降解:例如，马拉硫磷在大气中逐步发生光化学分解，在水和臭氧存在下加速分解。又如，乐果在潮湿空气中较快地发生光化学分解，第一步氧化产物为氧化乐果，比乐果本身对温血动物的毒性更大。 (3)生物降解：例如，马拉硫磷可被两种土壤徽生物降解，一种是绿色木霉，一种假单胞菌。 《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 环境化学试题及答案大 全 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】 《环 境 化学》（A ） 评阅人 复查人签名 合分人签名 一.填空（每空1分） 1.环境问题是在 工业化 过程中产生的，具体原因包括污染物 排放 和过度开发 资源 ； 2.可持续发展的战略思想是经济、社会和环境保护 协调 发展，其核心思想是：经济发展不能超过资源和环境的 承载力 ； 3在大气对流层中污染物易随空气发生 垂直 对流运动，在平流层中污染物易随地球自转发生 水平 运动； 4.逆温层不利于污染物的 传输 。 5.当Γ<Γd 时，大气处于 稳定 状态。 6.大气中重要自由基产生于光离解。 7.由若干个苯环稠和在一起的化合物称为多环芳烃； 8.在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为：自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO 、链终止； 9.平流层中的臭氧层能够吸收紫外线从而保护生物，维持生态平衡； 10.洛杉矶烟雾也称为光化学烟雾。 11.伦敦烟雾也称为硫酸型烟雾。 12.当降水的pH值时，称为酸雨。 13.可吸入粒子是指粒径﹤10um 的颗粒物； 是指大气中的过氧乙酰硝酸酯污染物； 15.水中异养生物利用自养生物产生的有机物为能源及材料构成生 命体； 16.导致痛痛病的污染物是 Cd ； 17.导致水俣病的污染物是甲基汞。 18.腐殖质分子中含有多元环状结构，其上联接有 -OH -COOH -CHO 等官能团； 19.非离子型有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中；值在至之间时,水中碳酸的主要形态分别 为 CO 2、 H 2 CO 3 、 HCO 3 -； 21.水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、 溶解沉淀、配合、氧化还原； 22. 水中有机污染物的迁移转化方式有分配、水解、 光解、挥发、生物降解； 值低表示环境为有机碳性环境。 24.标化分配系数是以有机碳为基础表示的分配系数。 25.次生矿物由物理分化和化学分化而成； 26.氧垂曲线可依次划分为清洁区及分解区、腐败区、 恢复区及清洁区 27.在S-P模型中，溶解氧有一个最低值称为极限溶解氧 28.天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮凝、 同向絮凝、差速沉降絮凝。 29.次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成，它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。 《环境化学》（A ） 评阅人 复查人签名 合分人签名 一.填空（每空1分） 1.环境问题是在 工业化 过程中产生的，具体原因包括污染物 排放 和过度开发 资源 ； 2.可持续发展的战略思想是经济、社会和环境保护 协调 发展，其核心思想是：经济发展不能超过资源和环境的 承载力 ； 3在大气对流层中污染物易随空气发生 垂直 对流运动，在平流层中污染物易随地球自转发生 水平 运动； 4.逆温层不利于污染物的 传输 。 5.当Γ<Γd 时，大气处于 稳定 状态。 6.大气中重要自由基产生于 光 离解。 7.由若干个苯环稠和在一起的化合物称为 多环芳烃 ； 8.在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为： 自由基引发 、 自由基转化和增殖 、 自由基氧化 NO 、 链终止 ； 9.平流层中的臭氧层能够 吸收紫外线 从而保护生物，维持生态平衡； 10.洛杉矶烟雾也称为 光化学烟雾 。 11.伦敦烟雾也称为 硫酸型烟雾 。 12.当降水的pH 值 5.0 时，称为酸雨。 13.可吸入粒子是指粒径 ﹤10um 的颗粒物； 14.PAN 是指大气中的 过氧乙酰硝酸酯 污染物； 15.水中异养生物利用 自养生物 产生的有机物为能源及材料构成生 命体； 16.导致痛痛病的污染物是 Cd ； 17.导致水俁病的污染物是 甲基汞 。 18.腐殖质分子中含有多元环状结构，其上联接有-OH -COOH -CHO 等官能团； 19.非离子型有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中； 20.pH值在4.5至8.3之间时,水中碳酸的主要形态分别 为CO2、H2CO3、HCO3-； 21.水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、 溶解沉淀、配合、氧化还原； 22. 水中有机污染物的迁移转化方式有分配、水解、 光解、挥发、生物降解； 23.pE值低表示环境为有机碳性环境。 24.标化分配系数是以有机碳为基础表示的分配系数。 25.次生矿物由物理分化和化学分化而成； 26.氧垂曲线可依次划分为清洁区及分解区、腐败区、 恢复区及清洁区 27.在S-P模型中，溶解氧有一个最低值称为极限溶解氧 28.天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮凝、 同向絮凝、差速沉降絮凝。 29.次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成，它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。 1.已知某土壤有机碳含量为5%，某有机物的辛醇-水分配系数为K ow=4×105,则该有机物在土壤上的分配系数K 为 1.26×104 (不考虑颗粒粒径大小的影响) p 2.气团的稳定性与密度层结和温度层结两个因素有关。 3.能引起温室气体效应的气体主要有CO2、CH4、CO、CFCs。 4.腐殖质中不能被酸和碱提取的部分称为腐黑物，可溶于稀碱但不溶于酸的部分称为腐殖酸，既溶于碱又溶于酸的的部分称为富黑酸。 5.土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为土壤矿物质和土壤有机质，两者占土壤总量的90%以上。 6.土壤及沉积物（底泥）对水中有机物的吸附作用（sorption）包括 表面吸附和分配作用。 第一章绪论 4．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，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。它既是环境科学的核心组成部分，也是化学科学的一个新的重要分支。 （2）环境化学的发展动向：国际上较为重视元素的生物地球化学循环及其相互耦合的研究；重视化学品安全评价；重视臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。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；工业有毒有害废弃物和城市垃圾对大气、水和土地的污染等。 （3）学好这门课的观点：环境化学包含大气、水体和土壤环境化学多个分支学科，研究有害化学物质在大气、水体和土壤环境中的来源、存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。这就决定了环境化学研究中需要运用现场研究、实验室研究、实验模拟系统研究和计算机模拟研究相结合的系统研究方法，主要以化学方法为主，还要配以物理、生物、地学、气象学等其他学科的方法。因此，要求研究人员具有较广泛的各相关学科的理论知识和实验动手能力。我们在日常学习中应当以开阔的视野，除了环境化学之外，广泛涉猎各相关学科，并注重培养自己的实验操作，如此才可能学好这门课。 5、环境污染物有哪些类别当前世界范围普遍关注的污染物有哪些特征 答：环境污染物的类别：环境污染物按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污染物、土壤污染物等；按污染物的形态，可分为气体污染物、液体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；按污染物在环境中物理、化学性状的变化，可分为一次污染物和二次污染物（一次污染物称为原生污染物，二次污染物又称为次生污染物）。当前世界范围最关注的化学污染物主要是持久性有机污染物，具有致突变、致癌变和致畸变作用的所谓“三致”化学污染物，以及环境内分泌干扰物。 第二章大气环境化学 1大气的主要层次是如何划分的每个层次具有哪些特点 根据温度随海拔高度的变化情况划分的：对流层气温随着海拔高度的增加而降低，大约每上升100m，温度降低℃、密度大；平流层温度随海拔高度的升高而明显增加、空气没有对流运动，平流运动占优势、空气比对流层稀薄得多、有厚约20km的一层臭氧层；中间层温度随海拔增加迅速降低、空气较稀薄、对流运动非常激烈；热层空气高度电离、更加稀薄、大气温度随海拔高度增加而迅速增加。 试题3 环境化学试题 一名词解释：（每词3 分,共24分） 1 气温垂直递减率 2 光化学反应 3 吸附等温线 4 盐基饱和度 5 生物放大 6 天然水的碱度 7 Kow 8 标化分配系数 二回答下列问题：（每题6分，共36分） 1 过氧自由基HO2·的主要来源有哪些？ 2 简述大气污染物汇的机制。 3 简述环境污染物的三致作用。 4 简述土壤的缓冲性能及其原理。 5 水中有机污染程度的指标是什么？并分别加以说明。 6 简要回答河流中的泥沙对重金属的迁移转化的影响，并举例加以说明。 三计算题：（每题10分，共10分） 有如下两个单体系，其中一个是Cu2+、Cu+（pE0= 5.82，[Cu2+]=10-5mol/L, [Cu+]=10-4mol/L），另一个是Fe3+ 、Fe2+（pE0= 13.05，[Fe3+]=10-3 mol/L，Fe2+= 0.1mol/L）。如果各取1升，将其成为一个混合体系，并假定Fe3+被Cu+还原完全， 试计算哪个体系是决定电位？ 四分析论述题：（每题10分，共30分） 1．某市一家铅锌冶炼厂的含铅废水经化学处理后排入水体中，排污口水中铅的含量为0.3～0.4mg/L，而在下流500 m处水中铅的含量只有3～4μg/L，试分析其原因？ 2．确定酸雨pH界限的依据是什麽？ 3．下图是C3H6、NO、空气(O2、N2)混合物经紫外线照射后的时间成分关系图。从图中可知，随NO和C3H6等初始反应物的氧化消耗，NO2和醛量增加；当NO耗尽时，NO2出现最大值。此后，随着NO2的消耗(浓度下降)，O3和其他氧化剂如过氧乙酰硝酸酯(PAN)产生了。试利用大气环境化学原理分析可能发生的环境现象，并阐述其机制。 环境化学试题3 答案 一名词解释：（每词3 分,共24分） 《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） 绪论部分： 2、简述环境问题的分类？（10分） 答：环境问题是多方面的，但大致可分为两类：原生环境问题和次生环境问题。由自然力引起的为原生环境问题，也称为第一环境问题。由于人类生产和生活引起生态系统破坏和环境污染，反过来又危及人类自身和生存和发展的现象，为次生环境问题，也叫第二环境问题。原生环境问题和次生环境问题很难截然分开，它们之间常常存在着某种程度的因果关系和相互作用。 4、什么是环境化学，学习环境化学有什么意义？（10分） 答：环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。 意义：用来掌握污染来源，消除和控制污染，确定环境保护决策，以及提供科学依据诸方面都起着重要的作用。 5、简述环境化学的分支学科。（10分） 答：主要包括6类。 ①环境分析化学：是研究化学品的形态、价态、结构、样品前处理和痕量分析的学科。 ②环境污染化学：大气、水体和土壤环境化学，元素循环的化学过程。 ③污染控制化学：主要研究与污染控制有关的化学机制及工艺技术中化学基础性问题。 ④污染生态化学：是研究化学污染物在生态系统中产生生态效应的化学过程的学科。 ⑤环境计算化学：主要利用有效的数学近似以及电脑程序计算分子的性质。 ⑥环境生物化学：是研究环境化学品对生命影响的学科。 第一章： 1、地球环境主要由哪些圈层构成？英文单词？各之间有什么联系？各有哪些性 质？（10分） 答：地球环境主要由大气圈（atmosphere）、水圈（hydrosphere）、土壤圈（pedosphere）、岩石圈（lithosphere）和生物圈（biosphere）构成。 联系：大气圈、水圈、土壤圈和生物圈共同组成了地球环境系统，每个圈层都离不开 环境化学专业课考研测试题及答案 一填空题(每题2分，共30分) 1 光子能量公式为_______，通常波长大于_______nm的光就不能引起光化学离解，此时对应的化学键能是_______KJ/mol。 2 光化学烟雾从产生到结束，其中主要污染物依次出现的顺序为_______，二次污染物有_______。 3 天然水的总含盐量(TDS)=。 4 组成水中酸度的三类物质为_______、_______、_______。 5 水环境中胶体颗粒的吸附作用可分为_______、_______、_______。 6 腐殖质分为_______、_______、_______三类。 7 天然水中的胶体物质分为_______、_______、_______、_______、_______几类。 8 水环境中污染物的光解过程可分为_______、_______、_______三类。 9 我国酸雨的关键性离子组分为____________________________。 10大气颗粒物中粒径_______的称为细粒，其主要的化学组分为 ____________________________；粒径_______的称为粗粒，其主要的化学组分为____________________________。 11絮凝过程的机理为________、________、________、________。 12化学物质的联合作用包括________、________、________、________。 13向某一含碳酸的水体加入重碳酸盐，总酸度_____、无机酸度_____、CO2酸度______、总碱度_____、酚酞碱度_____和苛性碱度_____。 14含碳化合物的厌氧分解过程中，在______细菌的作用下，生成 _________________中间产物，然后在______细菌的作用下，生成______。 [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 《环境化学》（A ） 评阅人 复查人签名 合分人签名 一.填空（每空1分） 1.环境问题是在 工业化 过程中产生的，具体原因包括污染物 排放 和过度开发 资源 ； 2.可持续发 展的战略思想是经济、社会和环境保护 协调 发展，其核心思想是：经济发展不能超过资源和环境的 承 载力 ； 3在大气对流层中污染物易随空气发生 垂直 对流运动，在平 流层中污染物易随地球自转发生 水平 运动； 4.逆温层不利于污染物的 传输 。 5.当Γ<Γd 时，大气处于 稳定 状态。 6.大气中重要自由基产生于 光 离解。 7.由若干个苯环稠和在一起的化合物称为 多环芳 烃 ； 8.在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾， 该反应机制为：自由基引发、自由基转化和增殖、自 由基氧化NO 、链终止； 9.平流层中的臭氧层能够吸收紫外线从而保护生物，维持生态 平衡； 10.洛杉矶烟雾也称为光化学烟雾。 11.伦敦烟雾也称为硫酸型烟雾。 12.当降水的pH值 5.0 时，称为酸雨。 13.可吸入粒子是指粒径﹤10um 的颗粒物； 14.PAN是指大气中的过氧乙酰硝酸酯污染物； 15.水中异养生物利用自养生物产生的有机物为能源及材料构 成生 命体； 16.导致痛痛病的污染物是 Cd ； 17.导致水俁病的污染物是甲基汞。 18.腐殖质分子中含有多元环状结构，其上联接有 -OH -COOH -CHO 等官能团； 19.非离子型有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质 中； 20.pH值在4.5至8.3之间时,水中碳酸的主要形态分别 为 CO2、 H2CO3、 HCO3-； 21.水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮 凝、 第一章绪论 一、填空 2、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学结构和在环境中的存在状态。 3、环境中污染物的迁移主要有机械迁移、物理化学迁移和生物迁移三种方式。 4、人为污染源可分为工业污染源、农业污染源、交通运输污染源和生活污染源。 二、选择题 1、属于环境化学效应的是C A热岛效应 B温室效应C土壤的盐碱化 D噪声 三、问答题 1、环境中主要的化学污染物有哪些？ a.持久性有机污染物 POPs的特点：1.毒性极强；2.极难降解；3.滞留时间长，能导致全球性的传播；4.沿食物链浓缩放大，产生致癌、致畸、致突变； 5.对人类的影响会持续几代，对人类生存繁衍和可持续发展构成重大威胁。 b.环境内分泌干扰物 能干扰机体天然激素的合成、分泌、转运、结合或清除的外源性物质，具有拟天然激素或抗天然激素的作用。比如，邻苯二甲酸酯，酚甲烷等，广泛存在于塑料玩具、奶瓶、化妆品和其他塑料消费品中。前者危害男婴的的性征发育，引起生殖系统的癌症，后者可导致女性患上乳腺癌。邻苯二甲酸类衍生物多为酯类，不易溶于水，但能溶于加温过的或者脂肪性食品。 c. “三致”化学污染物 2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。 污染物可在单独环境要素圈中迁移和转化，也可超越圈层界限实现多介质迁移、转化而形成循环。排入水体中的无机汞，经水体微粒物质的吸附、凝聚后很快淀积在沉积物中，并在微生物参与下转变成剧毒的甲基汞再溶于水中，被水生生物吸收和转移，经排泄或腐烂分解后再归还水体，形成一个Hg的生物地球化学流。 第二章大气环境化学 一、填空 1、大气中的NO2可以转化成硝酸、NO3和N2O5。 2、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的主要参与者。 3、大气颗粒物的去除与颗粒物的颗粒物的粒度和颗粒物的化学组成及性质有关，去除方式有干沉降法和湿沉降法。 4、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题酸雨、温室效应、臭氧层破坏等是由大气污染所引起的。 5、许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为辐射逆温、平流逆温、地形逆温 7、温室气体主要包括CFCs、CO2、CH4、CO、臭氧、C2H2Cl2等，其中对温室效应贡献最大的是二氧化碳。 10、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。 11、硫酸型烟雾为还原性型烟雾，而光化学烟雾为强氧化性型烟雾。 12、大气中CH4主要来自有机物的厌氧发酵过程__、反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程、原油及天然气的泄漏_的排放。 13、导致臭氧层破坏的物种主要有水蒸气、氮氧化物和氟氯烃三类。 二、选择题 1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到ABCD的影响。 A风B湍流C天气形式D地理地势 2、大气中HO自由基的来源有 D 的光离解。 A O3 B H2CO C H2O2 D HNO2 3、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成B。 A RO B R自由基 C H2O D HO2 4、酸雨是指pH___ C ___的雨、雪或其它形式的降水。 A <6.0 B <7.0 C <5.6 D <5.0 5、辐射一定时间产生的A___量可以衡量光化学烟雾的严重程度。 A O3 B NO2 C 碳氢化合物 D SO2 6、大气逆温现象主要出现在D。 《大气环境化学》第二章重点习题及参考答案 1.大气的主要层次是如何划分的?每个层次具有哪些特点? （1）主要层次划分：根据温度随海拔高度的变化情况将大气分为四层。 （2）各层次特点： ①对流层：0～18km；气温随高度升高而降低；有强烈的空气垂直对流；空气密度大（占大气总质量的3/4和几乎全部的水汽和固体杂质）；天气现象复杂多变。 ②平流层：18～50km；平流层下部30～35km以下气温变化不大（同温层），30～35km以上随高度升高温度增大(逆温层)；有一20km厚的臭氧层，可吸收太阳的紫外辐射，并且臭氧分解是放热过程，可导致平流层的温度升高；空气稀薄，水气、尘埃的含量极少、透明度好，很少出现天气现象，飞机在平流层低部飞行既平稳又安全；空气的垂直对流运动很小，只随地球自转产生平流运动，污染物进入平流层可遍布全球。 ③中间层： 50～80km；空气较稀薄；臭氧层消失；温度随海拔高度的增加而迅速降低；大气的垂直对流强烈。 ④热层：80～500km；在太阳紫外线照射下空气处于高度电离状态（电离层），能反射无线电波，人类可利用它进行远距离无线电通讯；大气温度随高度增加而升高；空气更加稀薄，大气质量仅占大气总质量的0．5％。 热层以上的大气层称为逃逸层。这层空气在太阳紫外线和宇宙射线的作用与大气温度不同，大气的压力总是随着海拔高度的增加而减小。 2. 逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响？ 一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，每上升100m，温度降低0.6℃左右。即是说在数千米以下，总是低层大气温度高、密度小，高层大气温度低、密度大，显得“头重脚轻”。这种大气层结容易发生上下翻滚即“对流运动”，可将近地面层的污染物向高空乃至远方疏散，从而使城市上空污染程度减轻。因而在通常情况下，城市上空为轻度污染，对人体健康影响不大。可是在某些天气条 一.填空（每空1分 1.环境问题是在工业化过程中产生的，具体原因包括污染物排放和过度开发资源； 2.可持续发展的战略思想是经济、社会和环境保护协调发展，其核心思想是：经济发展不能超过资源和环境的承载力； 3在大气对流层中污染物易随空气发生垂直对流运动，在平流层中污染物易随地球自转发生水平运动； 4.逆温层不利于污染物的传输。 5.当Γ<Γd时，大气处于稳定状态。 6.大气中重要自由基产生于光离解。 7.由若干个苯环稠和在一起的化合物称为多环芳烃； 8.在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为：自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO、链终止； 9.平流层中的臭氧层能够吸收紫外线从而保护生物，维持生态平衡； 10.洛杉矶烟雾也称为光化学烟雾。 11.伦敦烟雾也称为硫酸型烟雾。 12.当降水的pH值 5.0时，称为酸雨。 13.可吸入粒子是指粒径﹤10um的颗粒物； 14.PAN是指大气中的过氧乙酰硝酸酯污染物； 15.水中异养生物利用自养生物产生的有机物为能源及材料构成生命体； 16.导致痛痛病的污染物是Cd； 17.导致水俁病的污染物是甲基汞。 18.腐殖质分子中含有多元环状结构其上联接有-OH -COOH -CHO等官能团； 19.非离子型有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中； 20.pH值在4.5至8.3之间时,水中碳酸的主要形态分别为CO2、H2CO3、HCO3-； 21.水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、溶解沉淀、配合、氧化还原； 22. 水中有机污染物的迁移转化方式有分配、水解、光解、挥发、生物降解； 23.pE值低表示环境为有机碳性环境。 24.标化分配系数是以有机碳为基础表示的分配系数。 25.次生矿物由物理分化和化学分化而成； 环境化学试题部分答案 一、填空 1、开放体系中，C T、[HCO3－]和_[CO3-_]___随PH改变，而__[H2CO3*]___不变 2、一般水体的决定电位物质是_溶解氧____，若水体厌氧，其中含大量有机物则决定电位 物质是_有机物____，居于两者之间则决定电位物质是___溶解氧体系和有机物体系的结合__ 3、大气颗粒物按其粒径大小可分为总悬浮颗粒物（TSP）、飘尘、降尘 4、水体中存在含N化合物时，高pe和PH下NH＋转化为__NO3-___ 5、天然水中主要的氧化剂和还原剂（各选2个） 氧化剂：溶解氧、三价铁、四价锰、六价硫（铬、钼）、五价氮（钒、砷） 还原剂：二价铁、二价锰、负二价硫及许多有机化合物 6、在砷的两种价态中，三价砷的毒性较高 7、天然水体八大优势无机离子为K+、Na+、Ca+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-、SO42- (任答 6个) 8、污染物在环境中的主要转化过程类型有生物转化、化学转化、光化学转化 9、人为污染源可分为工业、农业、生活、交通。 10、环境中污染物的迁移主要有物理迁移、化学迁移和生物迁移三种方式。 11、天然水中的总碱度= [HCO3-] +2 [CO32-] + [OH-] —[H-] 。 二、名词解释 1、生物浓缩因子 分布在水体中的生物群类也可以参加有机污染物的分配，这种分配作用被称为“生物浓缩作用或生物积累作用”，有机污染物的这种分配性质用“生物浓缩因子”来表示。 2、光化学定律“光化学第二定律” 在初级光化学反应过程中，被活化的分子数（或原子数）等于吸收光的量子数 3、总悬浮颗粒物（TSP）： 是分散在大气中的各种粒子的总称，即粒径在100μm以下的所有粒子 4、间接光解 一种化合物直接吸收光能，并将过剩能量转移到另一种化合物上，导致后者产生反应的过程被称为敏化反应。前者称为敏化有机物，后者称为接受体分子。敏化反应也被称为敏化光解或间接光解。 5、BOD 生化需氧量是在好气条件下，水中有机物由微生物作用进行生物氧化，在一定期间内所消耗溶解氧的量 《环境化学》（A） 一.填空（每空1分） 1.环境问题是在工业化过程中产生的，具体原因包括污染物排放和过度开发资源； 2.可持续发展的战略思想是经济、社会和环境保护协调发展，其核心思想是：经济发展不能超过资源和环境的承载力； 3在大气对流层中污染物易随空气发生垂直对流运动，在平流层中污染物易随地球自转发生水平运动； 4.逆温层不利于污染物的传输。 5.当Γ<Γd时，大气处于稳定状态。 6.大气中重要自由基产生于光离解。 7.由若干个苯环稠和在一起的化合物称为多环芳烃； 8.在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为：自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO 、链终止； 9.平流层中的臭氧层能够吸收紫外线从而保护生物，维持生态 平衡； 10.洛杉矶烟雾也称为光化学烟雾。 11.伦敦烟雾也称为硫酸型烟雾。 12.当降水的pH值时，称为酸雨。 13.可吸入粒子是指粒径﹤10um 的颗粒物； 是指大气中的过氧乙酰硝酸酯污染物； 15.水中异养生物利用自养生物产生的有机物为能源及材料构 成生 命体； 16.导致痛痛病的污染物是 Cd ； 17.导致水俁病的污染物是甲基汞。 18.腐殖质分子中含有多元环状结构，其上联接有 -OH -COOH -CHO 等官能团； 19.非离子型有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质 中； 值在至之间时,水中碳酸的主要形态分别 为 CO2、 H2CO3、 HCO3-； 21.水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮 凝、 溶解沉淀、配合、氧化还原； 22. 水中有机污染物的迁移转化方式有分配、 水解、 光解、挥发、生物降解；值低表示环境为有机碳性环境。 24.标化分配系数是以有机碳为基础表示的分配系数。 25.次生矿物由物理分化和化学分化而成； 26.氧垂曲线可依次划分为清洁区及分解区、腐败 区、恢复区及清洁区 27.在S-P模型中，溶解氧有一个最低值称为极限溶解氧 28.天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮 凝、同向絮凝、差速沉降絮凝。29.次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成，它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。 试题2 环境化学试题 一名词解释（每词4 分, 共32分） K） 4 放射性活度 1 PTS 2 环境效应 3 标化分配系数（ oc 5 有害废物 6土壤盐基饱和度 7阈剂量（浓度） 8 Bioaccumulation 二简答题（每题6分, 共36分） 1 什么是环境问题？请简述当今人类面临的环境问题。 2 Describe the major soil components and their significances in environmental chemistry 3 什么是毒物的联合作用及其主要分为哪几类？ 4 大气中有哪些重要的吸光物质，其吸光特征是什么？ 5叙述大气中含氮化合物、含卤素化合物的源和汇。 6为什么水体pH较低时，鱼体内积累的甲基汞含量较高？ 三应用环境化学原理分析下列问题（10分+11分+11分, 共32分） 1 下图是C3H6、NO、空气(O2、N2)混合物经紫外线照射后的时间成分关系图。从图中可知，随NO和C3H6等初始反应物的氧化消耗，NO2和醛量增加；当NO耗尽时，NO2出现最大值。此后，随着NO2的消耗(浓度下降)，O3和其他氧化剂如过氧乙酰硝酸酯(PAN)产生了。试利用大气环境化学原理分析可能发生的环境现象，并阐述其机制。 2 假设你的朋友在深圳某燃煤火力发电厂附近投资了一个果园种植项目，但是产量一直不好，初步检测发现土壤呈明显酸性，收获的产品重金属含量过高，请你用所学的环境化学相关知识为你的朋友解释出现这些现象的可能原因。 3 2005年11月13日位于吉林省吉林市的中石油吉化公司双苯厂爆炸后造成松花江水体污染。为了确保哈尔滨市生产、生活用水安全，哈尔滨市政府决定于2005年11月23日零时起，关闭松花江哈尔滨段取水口，停止向市区供水，（该取水口位于爆炸现场下游）。11月24日国家环保总局宣布该水体污染物主要为苯、苯胺和硝基苯，并确定为重大环境污染事件。试应用环境化学原理分析该现象。 绪论 1、如何认识现代环境问题的发展过程？ 答：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、怎样理解人类活动对地球环境系统的影响？ 答：地球环境系统即为生物圈，生物圈有五大圈层组成：大气圈水圈、生物圈、土壤圈、岩石圈。这五大圈层受到人类影响，也就影响了整个地球环境系统。例如： 大气圈：人类的工业化，是的矿物质燃料使得CO2、SO2等气体大量进入大气中使得大气吸收的地面的长波辐射增多，形成保温层，这就是我们说的温室效应。 生物圈：人类的砍伐，屠杀野生动物，造成生态系统的破坏，食物链的断裂或减少，是的生态系统的物质循环，能量流动受到影响，造成灾害，各种生态系统的恢复力减弱，抗破坏力减弱。 土壤圈：树木的砍伐造成水土流失，人们盲目施肥，造成土壤污染 水圈：水的污染就不用说了 岩石圈：人类活动的原因引发酸雨，溶洞腐蚀，砍伐造成风沙肆虐，风化现象加剧。 而且五大圈层相辅相成，一个受到影响会引发其他的影响，进而造成自然灾害，造成生命财产损失，人类的活动最终的苦果还要人类自己承受。 3、根据环境化学的任务、内容及特点以及其发展动向，你认为 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 80%~90% 。 2、污染物在环境中的迁移主要有机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移 三种方式。 3、天然水中的总酸度= [HCO3-] +2 [H2CO3*] + [H+] - [HO-]。 4、大气的扩散能力主要受风、湍流和浓度梯度的影响。 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80%~90% ，而干沉 降只有10%~20 。 6、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、离子交换吸附和 专属吸附。 7、无机污染物进入水体后，主要通过沉淀-溶解、氧化还原、配合作用、 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溶解氧，而在有机物累积的厌氧环境 中，决定电位的物质是有机物。 9、土壤酸度可分为活性酸度和潜性酸度，其中，活性酸度是土壤中氢离子浓度的 直接反映，而潜性酸度是指土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。 10、pH的大小显著影响土壤中重金属的存在形态和土壤对重金属的吸附量。 二、选择题（10分，每小题1分） 1、属于环境化学效应的是_____C_______。 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___A___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___B___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___A、B、C、D 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__ A、C、D __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___B、C____。 A RO B R自由基 C H2O D HO2 7、酸雨是指pH___C___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____C____的交换吸附能力最强。 A Ca2+ B Na+ C Fe3+ D H+ 9、气溶胶中粒径____D____μm的颗粒，称为飘尘。 A >10 B <5 C >15 D <10 10、以下__ A、B、C、D __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：是指由于人为因素使环境的构成或状态发生变化，环境素质下降，从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件。或者，环境污染是指有害物质对大气、水质、土壤和动植物的污染，并达到致害的程度，生物界的生态系统遭到不适当的干扰和破坏，第一页 环境化学参考答案 一、名词解释 气温垂直递减率： 气温随高度地变化通常以气温垂直递减率(Г)表示，即每垂直升高，气温地变化值： －绝对温度，；－高度. 光化学反应：光化学反应:一个原子、分子、自由基或离子吸收一个光子所引发地反应，称为光化学反应. 吸附等温线：在恒温等条件下，吸附量与吸附物平衡浓度地关系曲线称为吸附等温线，其相应地数学方程式称为吸附等温式.适用于水体颗粒物对污染物地吸附等温式有型、弗莱特利希()和朗格缪尔()三种等温式. 盐基饱和度：盐基饱和度（％）＝交换性盐基总量阳离子交换量％ 生物放大：同一食物链上地高营养级生物，通过吞噬低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内地浓度随营养级数提高而增大地现象 天然水地碱度：指水中能与强酸发生中和作用地全部物质，亦即能接受质子地物质总量. ：辛醇水分配系数，既化学物质在辛醇中浓度和在水中浓度地比例. 标化分配系数：表示有机毒物在沉积物（或土壤）与水之间地分配系数，以有机碳为基础.. 二、回答下列问题 过氧自由基?地主要来源有哪些？ ?地主要来源是大气中甲醛()地光分解： →? →? 简述大气污染物地汇地机制 重力沉降，与植物、建筑物或地面(土壤)相碰撞而被捕获(被表面吸附或吸收)地过程，统 称为干沉降. 大气中地物质通过降水而落到地面地过程称为湿沉降. 污染物在大气中通过化学反应生成其他气体或粒子而使原污染物在大气中消失地过程，称为化学去除 简述环境污染物地三致作用. 三致作用定义； 致突变作用； 致癌作用； 致畸作用. 简述土壤地缓冲性能及其原理. 答：定义：土壤缓冲性能是指土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化地能力，它可以保持土壤反应地相对稳定，为植物生长和土壤生物地活动创造比较稳定地生活环境. 溶液地缓冲作用： 无机酸（碳酸等）有机酸（腐殖酸、其他） 酸酸和碱 胶体地缓冲作用： 对酸地缓冲作用：胶体胶体 对碱地缓冲作用：胶体胶体 离子对碱地缓冲作用：< 水中有机污染程度地指标是什么？并分别加以说明. 答：水体中有机污染物地种类繁多、组成复杂，现代分析技术难以分别测定它们地含量.因此，只能利用它们共同地特点，用一些指标间接反映水体中有机物地污染程度. 常见地指标有：溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量. 简要回答河流中地泥沙对重金属地迁移转化地影响，并举例加以说明.《环境化学》戴树桂(第二版)-课后习题答案
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