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环境化学 课后答案(戴树桂) _第二版(1-7章)

环境化学 课后答案(戴树桂) _第二版(1-7章)
环境化学 课后答案(戴树桂) _第二版(1-7章)

《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

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(第二版)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

《环境化学》(戴树桂-第二版)课后习题解答

《环境化学》(戴树桂-第二版)课后习题解答

《环境化学》(戴树桂第二版)课后部分习题解答 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是什么? 主要有:(1)空气的机械运动如风和大气湍流的影响;

《环境化学》(第二版)(戴树桂)知识点总结和部分课后习题答案

环境化学 第一章绪论 1环境环境是指与某一中心事物有关相适应的周围客观事物的总和中心事物是指被研究的对象对人类社会而言环境就是影响人类生存和发展的物质能量社会自然因素的总和1972年联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人类环境会议通过了《人类环境宣言》 2构成环境的四个自然圈层包括土壤岩石圈大气圈和水圈 3为保护人类生存环境联合国将每年的4月22定位世界地球日 6月5日定位世界环境日 4环境保护的主要对象是由于人类生产生活活动所引起的次生环境问题主要包括环境污染和生态破环两个方面 5环境问题全球环境或区域环境中出现不利于人类生存和发展的各种现象称为环境问题原生环境问题自然力引发也称第一类环境问题火山喷发地震洪灾等次生环境问题人类生产生活引起生态破坏和环境污染反过来危及人类生存和发展的现象也称第二类环境问题目前的环境问题一般都是次生环境问题生态破坏人类活动直接作用于自然生态系统造成生态系统的生产能力显著减少和结构显著该变如草原退化物种灭绝水土流失等当今世界上最引人注目的几个环境问题温室效应臭氧空洞酸雨等是由大气污染所引起的 6环境污染由于人为因素使环境的构成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造成环境污染的因素有物理化学和生物的三个方面其中化学物质引起的约占8090环境污染物定义进入环境

后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质称为环境污染物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五十年代日本出现的痛痛病是由镉Cd 污染水体后引起的五十年代日本出现的水俣病是由 Hg 污染水体后引起的 重要污染物 1 元素CrHgAsPbCl 2 无机物CONOxSO2KCN 3 有机化合物和烃类烷烃饱和芳香烃苯环不饱和非芳香烃不饱和不带苯环多环芳烃 4 金属有机和准金属有机化合物四乙基铅三丁基锡 5 含氧有机化合物环氧乙烷醚醇醛酮酚有机酸等 6 有机氮化合物胺腈硝基苯三硝基苯TNT 7 有机卤化物氯仿四氯化碳PCBs氯代二恶英氯代苯酚 8 有机硫化合物硫醇类甲硫醇硫酸二甲酯 9 有机磷化合物有机磷农药磷酸二甲酯磷酸三乙酯 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废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优先控制污染物概念基于有毒化学物的毒性自然降解的可能性及在水体中出现的概率等因素从多种有机物中筛选出的优先控制物 7认识过程 20世纪60年代人们只把环境问题作为污染来看待没有认识到生态破坏的问题 20世纪70年代 1972年联合国瑞典斯德哥尔摩人类环境会议

环境化学(戴树桂第二版)课后部分复习题解答和重要知识点汇总

《环境化学》(戴树桂第二版)课后部分习题解答和重要知识点 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 HQ、R RQ HO的来源:① Q3的光解:Q3 +h r ---------------------- - 0 + 0 2 Q+HQ ---------------- — 2HQ ②HNQ 的光解:HNQ 2 + h r --------------- HQ +NQ ③H 2Q 的光解:H2C2 + h r ----------------------- 2HQ HQ的来源:① 主要来自醛特别是甲醛的光解 H 2CQ + h r ---------------- -- H + HCQ H + Q 2 + M ------------ - HQ + M HCQ + Q2 +M -------------------- -- HQ2 + CQ + M ②亚硝酸酯的光解:CHQNQ +h r —CHQ + NQ CH 3Q + Q 2 ------------------------------- ---- HQ + H 2CQ ③的光解:HQ + h r -------------------- 2HQ HQ + H 2Q --------------- - HQ + H 2Q R 的来源:RH+ Q ---------------- R + HQ RH + HQ -------- R + H2Q CH 的来源:CHCHQ的光解CH3CHQ +h r 一- CH + CHQ CH 3CQCH的光解CH3CQCH+ h r -------------- 3+ CH s CQ

《环境化学》(第二版)(戴树桂) 知识点总结和部分课后习题答案

环境化学 第一章绪论 1、环境:环境是指与某一中心事物有关(相适应)的周围客观事物的总和,中心事物是指被研究的对象。对人类社会而言,环境就是影响人类生存和发展的物质、能量、社会、自然因素的总和。1972年,联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人类环境会议,通过了《人类环境宣言》。 2、构成环境的四个自然圈层包括土壤-岩石圈、大气圈、水圈和生物圈 3、为保护人类生存环境,联合国将每年的4月22定为“世界地球日”,6月5日定为“世界环境日”。 4、环境保护的主要任务对象是解决由于人类生产、生活活动所引起的次生环境问题,主要包括:环境污染和生态破环两个方面。 5、环境问题:全球环境或区域环境中出现不利于人类生存和发展的各种现象,称为环境问题。原生环境问题:自然力引发,也称第一类环境问题,火山喷发、地震、洪灾等。次生环境问题:人类生产、生活引起生态破坏和环境污染,反过来危及人类生存和发展的现象,也称第二类环境问题。目前的环境问题一般都是次生环境问题。 生态破坏:人类活动直接作用于自然生态系统,造成生态系统的生产能力显著减少和结构显著该变,如草原退化、物种灭绝、水土流失等。 当今世界上最引人注目的几个环境问题温室效应、臭氧空洞、酸雨等是由大气污染所引起的。 6、环境污染:由于人为因素使环境的构成状态发生变化,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。 造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三个方面,其中化学物质引起的约占80%~90%。 环境污染物定义:进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质称为环境污染物。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。(五十年代日本出现的痛痛病是由镉Cd 污染水体后引起的;五十年代日本出现的水俣病是由 Hg 污染水体后引起的) 重要污染物 (1)元素:Cr,Hg,As,Pb,Cl (2)无机物:CO2,NOx,SO2,KCN (3)有机化合物和烃类:烷烃(饱和)、芳香烃(苯环)、不饱和非芳香烃(不饱和,不带苯环)、多环芳烃 (4)金属有机和准金属有机化合物:四乙基铅、三丁基锡 (5)含氧有机化合物:环氧乙烷、醚、醇、醛、酮、酚、有机酸等 (6)有机氮化合物:胺、腈、硝基苯、三硝基苯(TNT) (7)有机卤化物:氯仿(四氯化碳)、PCBs、氯代二恶英、氯代苯酚 (8)有机硫化合物:硫醇类(甲硫醇)、硫酸二甲酯 (9)有机磷化合物:有机磷农药、磷酸二甲酯、磷酸三乙酯 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、

环境化学课后答案(戴树桂)主编_第二版(4-7章)

第四章土壤环境化学 1.什么是土壤的活性酸度与潜性酸度?试用它们二者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。 根据土壤中H+的存在方式,土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。 (1)活性酸度:土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映,又称有效酸度,通常用pH表示。 (2)潜性酸度:土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。当这些离子处于吸附状态时,是不显酸性的,但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后,即可增加土壤溶液的H+浓度,使土壤pH值降低。 南方土壤中岩石或成土母质的晶格被不同程度破坏,导致晶格中Al3+释放出来,变成代换性Al3+,增加了土壤的潜性酸度,在一定条件下转化为土壤活性酸度,表现为pH值减小,酸度偏高。 2.土壤的缓冲作用有哪几种?举例说明其作用原理。 土壤缓冲性能包括土壤溶液的缓冲性能和土壤胶体的缓冲性能: (1)土壤溶液的缓冲性能:土壤溶液中H 2 CO3、H3PO4、H4SiO4、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类具有缓冲作用。以碳酸及其钠盐为例说明。向土壤加入盐酸,碳酸钠与它生成中性盐和碳酸,大大抑制了土壤酸度的提高。 Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2CO3 当加入Ca(OH)2时,碳酸与它作用生成难溶碳酸钙,也限制了土壤碱度的变化范围。 H2CO3 + Ca(OH)2CaCO3 + 2H2O 土壤中的某些有机酸(如氨基酸、胡敏酸等)是两性物质,具有缓冲作用,如氨基酸既有氨基,又有羧基,对酸碱均有缓冲作用。 R CH NH2 COOH + HCl NH3Cl R CH COOH

+ NaOH + H 2O R CH NH 2COOH R CH NH 2COONa (2)土壤胶体的缓冲作用:土壤胶体吸附有各种阳离子,其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。 对酸缓冲(M -盐基离子): 土壤胶体 M +HCl 土壤胶体 H +MCl 对碱缓冲: 土壤胶体 H +MOH 土壤胶体 M +H 2O Al 3+对碱的缓冲作用:在pH 小于5的酸性土壤中,土壤溶液中Al 3+有6个水分子围绕,当OH -增多时,Al 3+周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出H +,中和OH -: 2Al(H 2O)63+ + 2OH - [Al 2(OH)2(H 2O)8]4+ + 4H 2O 3.植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么? 不同种类的植物对重金属的耐性不同,同种植物由于其分布和生长的环境各异可能表现出对某种重金属有明显的耐性。 (1)植物根系通过改变根系化学性状、原生质泌溢等作用限制重金属离子的跨膜吸收。 (2)重金属与植物的细胞壁结合,而不能进入细胞质影响细胞代谢活动,使植物对重金属表现出耐性。 (3)酶系统的作用。耐性植物中酶活性在重金属含量增加时仍能维持正常水平,此外在耐性植物中还发现另一些酶可被激活,从而使耐性植物在受重金属污染时保持正常代谢过程。 (4)形成重金属硫蛋白或植物络合素,使重金属以不具生物活性的无毒螯合物形式存在,降低了重金属离子活性,从而减轻或解除其毒害作用。 4.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? (1)影响农药在土壤中扩散的因素主要是土壤水分含量、吸附、孔隙度、温度

戴树桂《环境化学》(第2版)配套题库【课后习题】(水环境化学)

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[H2CO3*],[HCO3-]和[CO32-]的表达式,并讨论这两个体系之间的区别。 答:(1)封闭体系(溶解性CO2与大气没有交换)中存在下列平衡 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C T = [H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-],则有 [H2CO3*] = C T(1 + K1/[H+] + K1K2/[H+]2)-1 [HCO3-] = C T(1 + [H+]/ K1 + K2/ [H+] )-1

[CO32- ] = C T(1 + [H+]2/ K1K2 + [H+]/ K2)-1 (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]/ α0= K H·P CO2/ α0 [HCO3-]= (α1/ α0)K H·P CO2= (K1/[H+])K H·P CO2 [CO32-]= (α2/ α0 )K H·P CO2= (K1K2/[H+]2)K H·P CO2(3)比较封闭体系和开放体系可发现,在封闭体系中,[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]等可随pH值变化,但总的碳酸量C T始终不变。而对于开放体系C T、[HCO3-]、[CO32-]均随pH值改变而变化,但[H2CO3*]总保持与大气相平衡的固定数值。 2.请导出总酸度、CO2酸度、无机酸度、总碱度、酚酞碱度和苛性碱度的表达式作为总碳酸量和分布系数(α)的函数。 答:总酸度=[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]-[OH-]=C T(α1+2α0)+[H+]-Kw/[H+] CO2酸度=[H+]+[H2CO3]-[CO32-]-[OH-]=C T(α0-α2)+[H+]-Kw/[H+] 无机酸度=[H+]-[HCO3-]-2[CO32-]-[OH-]=-C T(α1+2α2)+[H+]-Kw/[H+] 总碱度=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]-[H+]=C T(α1+2α2)+Kw/[H+]-[H+] 酚酞碱度=[OH-]+[CO32-]-[HCO3-]-[H+]=C T(α2-α0)+Kw/[H+]-[H+] 苛性碱度=[OH-]-[HCO3-]-2[H2CO3]-[H+]=C T(α1-2α0)+Kw/[H+]-[H+] 3.向某一含有碳酸的水体加入重碳酸盐,问:总酸度、总碱度、无机酸度、酚酞碱度

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》(戴树桂_第二版)课后习题解答

《环境化学》(戴树桂第二版)课后部分习题解答 第一章绪论 2、根据环境化学的任务、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;

戴树桂《环境化学》知识点总结

环境问题不?限于环境污染,?们对现代环境问题的认识有个由浅?深,逐渐完善的发展过程。 a、在20世纪60年代?们把环境问题只当成?个污染问题,认为环境污染主要指城市和?农业发展带来的对??、?质、?壤、固体废弃物和噪声污染。对?地沙化、热带森林破环和野?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?然?态、社会因素联系起来。 b、1972年发表的《?类环境宣?》中明确指出环境问题不仅表现在?、?、?壤等的污染已达到危险程度,?且表现在对?态的破坏和资源的枯竭;也宣告?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?次把环境问题与社会因素联系起来。然?,它并未从战略?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?动。 c、20世纪80年代?们对环境的认识有新的突破性发展,这?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?20世纪90年代,?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《?约环境与发展宣?》、《21世纪议程》等重要?件。它促使环境保护和经济社会协调发展,以实现?类的持续发展作为全球的?动纲领。这是本世纪?类社会的又?重?转折点,树?了?类环境与发展关系史上新的?程碑。

(2)碳的循环:

(4)磷的循环

(6)体会:氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的?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?命过程的主要营?。 (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?法基础上发展起来的,以化学物质在环境中出现?引起的环境问题为研究对象,以解决环境问题为?标的?门新兴学科。环境化学是?门研究有害化学物质在 环境介质中的存在、化学特性、?为和效应及其控制的化学原理和?法的科学。

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

戴树桂《环境化学》笔记和课后习题详解(绪论)【圣才出品】

第一章 绪 论 1.1 复习笔记 【知识框架】 【重点难点归纳】 一、环境化学 1.环境问题 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的过程。 造成环境污染的因素有物理的、化学的和生物的三方面,其中化学的为主要因素。 2.环境化学 环境科学是指在原有各相关学科的基础上产生了一门以研究环境质量及其控制和改善为目的的综合性新学科。它主要是运用自然科学和社会科学有关学科的理论、技术和方法来研究环境问题。 环境问题 环境化学 环境化学的任务、内容与特点 环境化学 元素的生物地球化学循环 环境化学的发展动向 人类社会活动不同功能产生的污染物 环境污染物的类别 化学污染物 环境污染物 环境效应及其影响因素 环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介 绪论

(1)环境化学的任务、内容与特点 ①环境化学的学科定义 环境化学是在化学科学的传统理论和方法的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。环境化学主要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。 ②环境化学的研究内容 a.有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态; b.潜在有害物质的来源,以及它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为; c.有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应的机制和风险性; d.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。 ③环境化学的特点 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。 (2)元素的生物地球化学循环 物质循环可分为内生的循环和外生的循环。物质循环常基于元素的循环,包括氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的生物地球化学循环。 (3)环境化学的发展动向 ①环境分析化学; ②各圈层环境化学; ③污染控制化学。 二、环境污染物

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。

完整版一到四章环境化学戴树桂后习题解答

《环境化学》(戴树桂第二版)课后部分习题解答第一章绪论

4、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。 5、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。

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