《环境化学(第二版)》(戴树桂)知识点汇总及课后习题答案

1 R 原则的三个英文单词是 ， ， 。 。 ， 。 ，还应考虑具有温室效应的 和 的作用。 和 。 ， ， 。 部分为致酸离子，则这种土壤为 土壤。 和 两种。 为 。 则生物氧化中有机物的氧化类型为 ，若为非分子氧的化合物就是 。 浓度 )与引起个体生物学的变化，如脑电、心电、血象、免疫功能、酶活性等的变化称为 ； 一、 回答下列问题（每题 6 分，共 30 分） 和 区别是什么？ 植物体系中转移的主要因素是什么？举例说明。 发生在日本熊本县的水俣病的致病的烷基汞物质有哪些？从化合物 结构看，有什么特征？ 三、下列是光化学烟雾形成的一个简化机制，按序号分别写出哪几个属于引发反应、自由基传递反应和终止反应，在该机制中，控制光化学烟雾形成速率的是哪一类？ (15 分 ) 序号 反应 速率常数（ 1 设） 2 10 ) ) 10 222 10 H O O 22)(2 10 O + M M 10 10 C O O 222 2 10 222 2 100 2222 2)( 101 102 ) )10、下图是水解速率与 关系， 把水解速率归纳为由酸性或碱性催化和中性过程，因而水解速率可表示为： 在以一种催化为主时，其它两种催化可忽略不计， 试证明： (a) (b) (c)h 。（ 15 分） 式中： 某一 下准一级水解速率常数； 分别为酸性催化、中性过 程和碱性催化的二级反应水解速率常数； 水的离子积； c 反应物浓度。 2 五、 下图是烷烃末端氧化降解过程，把括号内应填的符号或文字按顺序写在答题纸上。（ 16 分） 六、下面是甲基钴氨素结构式，指出该结构式中错误的地方。（ 12 分） 二甲基苯并咪唑 七、 某城市污水排放量为 s,受纳河流的流量为 s,流速为 h。污水和河水的温度分别为 20和 15； 00和 ；溶解氧的饱和度分别为 0 和 90%；又已知 20时耗氧反应速率常数 氧速率常数 受纳点到极限亏氧点 3 的距离及此处的亏氧量。（ 22分） 其它条件： 14、 15、 16、 17、 20时的饱和溶解氧分别为： ; )202011 11 TT （）（)0 2 202022 11 TT （）（临界亏氧量发生时间的算式： )(1lo c临界亏氧量的算式：10021 2011环境化学专业考研试题参考答案 万学海文 一 填空题 (每空 共 30分 ) 1 向某一含碳酸的水体加入重碳酸盐，总酸度 _增加 _、无机酸度 _减少 _、 不变 _、总碱度 _增加 _、酚酞碱度 _不变 _和苛性碱度 _减少 _。 2 硝化细菌为 _化能自养型 _型细菌，严格要求 _高水平的 _氧；反硝化的重要条件是 _氧分压较低，为兼 _氧。 3 水环境中污染物的光解过程可分为 _直接光解 _ 、 _敏化光解 、 _氧化反应 _ 三类。 4 光子能 量公式为 _E= _ ，通常波长大于 _700_时对应的化学键能是 (h = 量子 , c = 010cm/s) 5 土壤碱化度为 _ 子饱和度 ，其产生过程为 _交换性阳离子的水解作用 _ 作用 。 6 受氢体包括 _分子氧 _ 、 _有机物转化的中间产物 _ 、 _某些无机含氧化合物 _ 。 7 有机磷农药的降解途径一般有 _吸附催化水解 _、 _生物降解 _、 _光降解 _。 8 我国酸雨的关键性离子组分为 _ _。 9 毒作用的生物化学机制包括 _酶活性的抑制 _ 、 _致突变作用 _ 、 _致癌作用 _ 、 _致畸作用 _。 10 有毒有机物的生物转化反应的主要类型有 _氧化 _ 、 _还原 _ 、 _水解 _ 、 _结合 _。 11 大气颗粒物的去除过程可分为 _干沉降 _ 、 _湿沉降 _。 12 含碳化合物的厌氧分解过程中，在 _产酸 _细菌的作用下，生成 _有机酸、醇等 _中间产物，然后在 _产氢菌、产乙酸菌及产甲烷细菌 _细菌的作用下，生成 _乙酸、甲酸、氢气和二氧化碳及甲烷 _。 13 盐基饱和度为 100%的土壤，其潜性酸度为 _0_。 14 丙酮酸在有氧条件下，通过 _辅酶 A _辅酶，转化为 _乙酰辅酶 A _，然后与 _草酰乙酸 _反应生成 _柠檬酸 _，进入 _三羧酸 _循环过程。 16 物质通过生物膜的方式有 _膜孔过滤 _ 、 _被动扩散 、 _被动易化扩散 _ 、 _主动转运 _ 、 _胞吞或胞饮 _。 4 17导致臭氧层耗损的典型物质有 。 二 名词解释 (每题 2分 ,共 18分 ) 专属吸附：专属吸附现象是用来解释吸附过程中表面电荷改变符号，甚至使离子化合物吸附在同号电荷表面的现象，它是指在吸附过程中，除了化学键的作 用，尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在起作用。 共代谢：某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。 氧化途径：饱和脂肪酸与辅酶 A 结合，形成脂酰辅酶 A，羧基的位上的碳原子经历脱氢 羰基化等氧化过程，然后与辅酶 成乙酰辅酶 的过程，如下例： 大气颗粒物的三模态：依据空气动力学直径 分，爱根（ 模（ m） 论： 论把范得华吸引力和扩散层排斥力考虑为仅有的作用因素，它适用于没有化学专属吸附作用的电解质溶液中，而且假设颗粒的粒度均等、球体形状的理想状态。这种颗粒在溶液中进行热运动，其平均功能为 3，两颗粒在相互作用接近时产生几种作用力，即多分子范得华力、静电排斥力和水化膜阻力。总的综合作用位能为： 5 R+中： 由范得华力所产生的位 能； 由静电排斥力所产生的位能； 生物浓缩系数 ( e 种元素或难降解物质在机体中的浓度 ; 种元素或难降解物质在机体周围环境中的浓度。 电子活度： 假想 )的电子活度，它衡量溶液接收或迁移电子的相对趋势，在还原性很强的溶液中，其趋势是给出电子。子的浓度越高，体系提供电子的倾向就越强； 子的浓度越低，体系接受电子的倾向就越强； 积累稳定常数：络合反应中，逐级反应的稳定常数的乘积，表示所包括的逐级反应加和后的效果。 光量子产率：化学物种吸收光量子后，进行光化学反应的光子占吸收总光子数之比，称为光量子产率 ； = 生成或破坏给定物种的摩尔数 /体系吸收光子的摩尔数。 三 公式推导 (每题 6分 ,共 12分 ) 1 推导水的氧化 电子活度 ( 计算在氧饱和时天然水体的电子活度 (相应的氧化反应的 + 反应的 + 水的氧 化限度 20211O H e H O p E = + 2 0 . 742 10 42p E p E l g p O H p E p H + 2 0 水的还原限度： 2 1H e 6 0p E p E l g H pE 氧饱和时，水中205 H+=10， 2 分析封闭体系与开放体系中 s)在纯水中溶解时水体的 算式的差异。 四 简答题 (每题 4分 ,共 16分 ) 1 大气中丙烯与 将加成、抽氢、二元自由基等特征表示出即可得满分） 7 2 简述汞的微生物转化过程中辅酶的作用。 微生物参与汞形态转化的主要途径是汞的甲基化作用。 辅酶为甲基钴氨素，此辅酶把负甲基离子传递给汞离子形成甲基汞，本身变为水合钴氨素，后者由于其中的钴被辅酶 8 失去水而转变为五个氮配位的一价钴氨素，最后，辅酶甲基四叶氢酸将正甲基离子转于五配位钴氨素 ，并从其一价钴上取得二个电子，以负甲基离子与之络合，完成甲基钴氨素的再生，使汞的甲基化能够顺利进行。 3 举例说明有些气体在水中的实际溶解量可以远高于亨利定律计算结果的原因。 举溶解后发生离解反应的气体，如 些气体在液相中的分子形态可以和气相分压之间遵守亨利定律；但液相中的分子形态可以离解成离子形态，并建立平衡，增加了气体在水中的溶解量。 4 简述光化学烟雾产生的条件、机理和过程 条件：有引起光化学反应的紫外线；有烃类特别是烯烃的存在；有 气湿度低；强的阳光照射。 机理和过程： A. 污染空气中 的起始反应。 B. 碳氢化合物、 、 3氧化，导致醛、酮醇、酸等产物以及重要的中间产物 、 、 自由基生成。 C. 过氧自由基引起 导致 在光化学污染区，烃和 最大值发生在早晨交通繁忙时刻，这时 着太阳辐射的增强， 十点左右达到最大；此后， 午已达到较高浓度，它们的峰值通常比 五 计算题 (每题 10分 ,共 10分 ) 若有水 A， 碱度为 B的 度为 这两种水以 2的体积比混合，问混合后有关 H+的方程 )。 (0 = 1 = 2 = = 0 = 1 = 2 = = 解： 总碱度 = 1 + 2) + H+ H+ 1/( 1 +2 2)总碱度 + H+ 令 = 1/( 1 +2 2) 当 总碱度 时， H+ 、 可以忽略不计， 9 总碱度 依据题意，这两种水以 碱度和碳酸盐总量不变 总碱度 混合 = （ 碱度 总碱度 ( （ + ( 表示出 总碱度 混合 和 总碱度 混合 = 1混合 + 2混合 ) + H+混合 H+混合 将 1混合 和 2混合 用 H+的方程表示，即最终的表达式也就可以表示出来。 另一种考虑：如果该体系比较单纯，主要是以碳酸类组分为主，则可以考虑用电荷平衡 (电中性原理 )来计算，譬如体系混合后： 无机阳离子 + H+混合 = 合 + 2合 +合 = 1混合 +2 2混合 ) + H+混合 这里， 无机阳离子 实际上为混合后的碱度。 六 综合题 (每题 7分 ,共 14分 ) 1 讨论水体颗粒的分配、吸附、絮凝作用的特征与区别。 分配作用：水溶液中，土壤有机质对有机化合物的溶解作用，而且在溶质的整个溶解范围内，吸附等温线都是线性的，与表面吸附位无关，只与有机化合物的溶解度相关，因而放出的吸附热量小。 吸附作用：在非极性有机溶剂中，土壤矿物质对有机化合物的表面吸附作用活干土壤矿物质对有机化合物的表面吸附作用，其吸附等温线是非 线性的，并且存在着竞争吸附，同时，在吸附过程中往往要放出大量的热来补偿反应中熵的损失。 絮凝作用：胶体颗粒的聚集叫凝聚或絮凝作用。主要涉及双电层的库仑作用力、多分子范德华力、水化膜阻力及空间位阻等作用。一般自然界颗粒聚集主要为异体絮凝作用，作用方式和机制很复杂。 区别：相互作用对象不同，涉及环境化学机理不同，产生效果不同，即它们涉及的污染物的环境化学行为也有不同之处。（同学需要具体分析一下） 在目前的环境化学研究中，絮体也可以作为一种颗粒物而发生吸附或分配作用。 2 讨论 法以及区别。 述水环境物质浓度随 以看出在不同 般是针对某一在不同 0 相转化的系列物质，列出每一种成分与 后按照这些方程式画图。在涉及沉淀反应时可以确定沉淀区域及其边界。 述水环境物质浓度随 以看出在不同 般是针对某一在不同 生氧化还原反应）的系列物质，列出每一种成分与 后按照这些方程式画图。 ：描述水环 境中溶液的 随 变化，可以看出在不同 下溶液的 氧化还原状态）情况；一般是针对某一在不同 可以互相转化（发生氧化还原反应）的系列物质，保持总浓度一定，列出每一种成分的 的关系式，然后按照这些方程式画图，就会出现不同氧化还原区域及其边界。此图为优势区域图。 区别：参数关系不同，针对反应不同，含义不同，使用范围和限制条件不同。（同学需要具体分析一下） 2011 环境化学专业考研试题及答案 来源：万学教育 一、名词解释 1 2 环境效应 3 标化分配系数 ( ) 4 放 射性活度 5 有害废物 6 土壤盐基饱和度 7 阈剂量 (浓度 ) 8、简答题 1 什么是环境问题 ?请简述当今人类面临的环境问题。 2in 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 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 1 下图是 气 (合物经紫外线照射后的时间成分关系图。从图中可知，随 初始反应物的氧化消耗， 醛量增加 ;当 尽时， 现最大值。此后，随着 消耗 (浓度下降 )， 其他氧化剂如过氧乙酰硝酸酯 (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。 11 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。 参考答案 一、名词 解释 1(是指一类具有很强的毒性，在环境中难降解，可远距离传输，并随食物链在动物和人体中累积、放大，具有内分泌干扰特性的污染物，包括 某些重金属污染物。 2 环境效应：自然过程或人类的生产和生活活动会对环境造成污染和破坏，从而导致环境系统的结构和功能发生变化，称之为环境效应。 3 标化分配系数 ( )：为了在类型各异组分复杂的沉积物或土壤中找到表征吸着的常数，引入标化分配系数。 ，其中 为分配系数， 为沉积物中有机碳的质量分 数。 4 放射性活度：核衰变速率 (表示核素放射性强弱的基本物理量，通常称为放射性活度，符合为 A。 A= 有害废物：是固体废物中危害较大的一类废物。是能对人体健康和环境造成现实危害或潜在危害的废物。 6 土壤盐基饱和度：土壤盐基饱和度：在土壤交换性阳离子中盐基离子所占的百分数称为土壤盐基饱和度。 7 阈剂量 (浓度 )：是指长期暴露在毒物下，会引起机体受损害的最低剂量 (浓度 )。 8生物从周围环境 (水、土壤、大气 )和食物链蓄积某种元素或难降 解物质，使其在机体中的浓度超过周围环境中浓度的现象。 二、简答题 1 什么是环境问题 ?请简述当今人类面临的环境问题。 答：指环境受到破坏而引起的后果，或是引起环境破坏的原因。 大气污染 ;臭氧层破坏 ;酸雨侵袭 ;水体污染与水资源短缺 ;土地荒漠化 ;绿色屏障锐减 ;物种减少 ;海洋污染 ;固体废物污染 ;人口激增 ;全球变暖 2 in 壤 由固、液、气三相物质组成。固相包括土壤矿物质和有机质，占土壤总重量的 90% 95%，占体积的 50%左右。液相指土壤水份及所含的可溶物，也称土壤溶液，占土壤体积的 20% 30%。气相指土壤空气，占土壤体积的 20% 30%。土壤中还有数量众多的细菌和微生物。因此，土壤是一个以固相为主的不均质多相体系，三相物质互相联系、制约，构成一个有机整体。土壤中与土壤污染化学行为关系密切的组分主要是矿物质、有机质和微生物。次生矿物是岩石经历化学风化形成的新矿物，其粒径较小，大部分以黏粒和胶体 (粒径小于 散状态 存在。许多次生矿物具有活动的晶格、强的吸附和离子交换能力，吸水后膨胀，有明显的胶体特征。次生矿物是 12 构成土壤的最主要组成部分，对土壤中无机污染物的行为和归宿影响很大。腐殖质对土壤中有机、无机污染物的吸附、络合或螯合作用。土壤水分是植物吸收养料的主要媒介 ,细孔隙比例大的土壤，往往通气条件较差。在这类土壤中，水分占优势，土壤空气的含量和组成不适于植物的最佳生长。 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 ? 答：大气组分如 能吸收一定波长的太阳辐射。波长小于 290太阳辐射被 子吸收，并使其解离。故波长小于 290太阳辐射不能到达地面，而 800 2000长波辐射则几乎都被水分子和二氧化碳所吸收。因此，只有波长为 300 800可见光能透过大气到达地面，这部分约占太阳光总能量的 41%。 5 叙述大气中含氮化合物、含卤素化合物的源和汇。 种类：大气中重要的含氮化合物有 氨盐 ; 其中 称为总氮氧化物，是大气中最重要的污染物之一， 它能参与酸雨及光化学烟雾的形成，而 温室气体。 来源 氧化亚氮 (氧化亚氮是无色气体，主要来自天然源，由土壤中的硝酸盐经细菌脱氮作用产生： + 1/2。 转化： 化学活性差，在低层大气中被认为是非污染性气体，但它能吸收地面辐射，是主要的温室气体之一。 溶于水，寿命又长，可传输到平流层，发生光解作用： 2 2后一个反应是平流层中 天然源，而 臭氧层有破坏作用。 天然源： 氮氧化物 (大气中的 要来自天然过程，如生物源、闪电均可产生 自然界的氮循环每年向大气释放 108t，约占总排放量的 90%，人类活动排放的 占 10%。 由 化生成的，每年约产生 107t。 人为源： 13 人为源主要是燃料的燃烧或化工生产过程，其中以工业窑炉、氮肥生产和汽车排放的 最多。据估算，城市大气中三分之二的 自汽车尾气 等的排放。一般条件下，大气中的氮和氧不能直接化合为氮的氧化物，只有在温度高于 1200时，氮才能与氧结合生成 2 2类 大气中卤代烃包括卤代脂肪烃和卤代芳烃，其中多氯联苯 (有机氯农药 (如 六六 )等高级卤代烃以气溶胶形式存在，而含两个或两个以下碳原子的卤代烃呈气态。 氯氟烃类 (对环境影响最大，需特别引起关注的卤代烃是氯氟烃类。 来源 要被用作冰箱和空调的制冷剂，隔热用和家用泡沫塑料的发泡剂，电子元器件和精密零件的清洗剂等。 转化 排入对流层的氯氟烃类化合物不易在对流层被去除，它们唯一的去除途径是扩散至平流层，在强紫外线作用下进行光解，其反应式可表示如下： 为 F 或 1) 3 +) +O 2(3) 6 为什么水体 低时，鱼体内积累的甲基汞含量较高 ? 答： 甲基化的影响。 低 ( H I 18、含有 合物等一次污染物的大气，在阳光的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。 （控制：控制反应活性高的有机物的排放；控制臭氧的浓度） 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。 光化学烟雾形成的简单机制 光化学烟雾形成反应是一个链反应，链的引发主要是 引发反应： 自由基传递： 碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因： O 222 O 232222 H N H H O2 22 O 22223322 222 20 过氧酰基 终止： 19、 说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用。 烷烃 可与大气中的 发生摘氢反应。 R + H + O R + + O + R O + 外： r 烃可与 而生成带有羟基的自由基。它可与空气中的 于它有强氧化性，可将 身分解为一个醛和 乙烯和丙稀。 H) 2)2) ) ) ) 烃还可与 成二元自由基，该自由基氧化性强，可氧化 化学反应的链引发反应主要是 烷烃和稀烃均能使 此烃类物质在光化学反应中占有很重要的地位。 2222222222222222 H H 32 H N 22222222 21 20、硫酸烟雾型污染 ： 由于煤燃烧而 排放出来的 、氨的催化作用而加速，硫酸烟雾型污染属于还原性混合物，称还原性烟雾。 度有关。 21、 硫酸烟雾（伦敦型烟雾）与 光化学烟雾 （洛杉矶烟雾） 的比较 ：硫酸烟雾是还原型烟雾，发现较早，已出现多次，燃煤产生，冬季，低温高湿度弱光照，白天夜间连续；光化学烟雾是氧化型烟雾，发现较晚，汽车尾气，夏秋季，高温低湿度强光照，白天。 22、 二氧化硫的氧化：直接光 氧化、被自由基氧化、被氧原子氧化 23、 酸雨： 雨水的 看作未受污染的大气降水的 作为判断酸雨的界限。 影响酸雨形成的因素主要有：酸性污染物的排放及其转化条件。大气中 气颗粒物的碱度及其缓冲能力。天气形势的影响。 降水的化学组成：大气中固定成分、无机物、有机物、光化学反应物、不容物。酸雨化学组成：硫酸硝酸钙离子。锰铜矾催化。 24、 酸雨的主要成分是什么？其产生的主要机制？酸雨的主要危害有哪些？如何控制？ 酸雨中含有多种无机酸和有机酸，主要是硫酸和硝 酸。 酸雨多成于化石燃料的燃烧： S 2（点燃） 2O 硫酸） 22 2酸） 总的化学反应方程式： S+燃） 2 2氮的氧化物溶于水形成酸： 酸） 22 22O 2O 总的化学反应方程式： 424的化学反应方程式： 42 4害： 酸雨 可以直接使大片森林死亡，农作物枯萎；也会 使土壤酸化， 抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化；还可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中，毒害鱼类；加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程；可能危及人体健康。 控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放。 目前世界上减少二氧化硫排放量的主要措施有： 1、原煤脱硫技术 2、优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。 3、改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。 4、对煤燃烧后 形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。 太阳能，风能，核能，可燃冰等， 25、 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， 气中 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 22 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 1， 2等都是温室气体。 26、 温室效应机理及危害？ 由环境污染引起的温室效应是指地球 表面变热的现象。温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳 等温室 气体进入大气造成的。二氧化碳 等温室 气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。 它会带来以下列几种严重恶果： 1) 地球上的病虫害增加； 2) 海平面上升； 3) 气候反常，海洋风暴增多； 4) 土地干旱，沙漠化面积增大。 27、 为加强世界范围内温室气体的控制， 1997年 12月世界一百四十多个国家和地区 通过的 京都议定书 协议于 05年 2月 16日正式生效。 28、消耗臭氧层物质 (有天然源，又有人工源。其人工源主要包括： 哈龙、 氟利昂 、 氟氯烃等物质 臭氧层破坏的化学机理 : 平流层 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 总反应 臭氧的消耗： （光解） （生成 当水蒸气、氮氧化物、氟氯烃等进入平流层后加速 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 括 、 等 29、 大气：各种固体或液体均匀地分散在空气中形成的一个庞大的分散体系，也是气溶胶体系。气溶胶体系中分散的各种粒子称为大气颗粒物 （分散性、凝聚性、形成气溶胶性） 。 颗粒物的去除途径：干沉降、湿沉降 干沉降：指颗粒物在重力作用下的沉降，或与其它物体碰撞后发生的沉降。 湿沉降：是指通过降雨、降雪等降水过程而使大气颗粒物发生沉降的过程。其是去除大气颗粒物和痕量气 态污染物的有效方法。湿沉降包括雨除和冲刷两种机制。 23 2 2 32 222)243( 32 23 3 23 223 2 23 大气颗粒物的分类：总悬浮颗粒物（ ： 粒径一般在 100 尘 ： 长期漂浮在大气中、 粒径小于 10 称为可吸入粒子 。 降尘：粒径大于 10微米以上的、由于重力作用能沉降下来的微粒。 可吸入粒子小于 10 m。 30、大气颗粒物 （分为无机颗粒物和有机颗粒物） 的三模态 ：根据大气颗粒物按表面积与粒径分布的关系得到了三种不同类型的粒度模，并用它来解释大气颗粒物的来源与归宿。 爱根核模（ m) 31、颗粒物的表面性质：成核作用、粘合、吸着 成核作用：过饱和蒸汽在颗粒物表面凝结成液滴。粘合：粒子彼此相互间紧紧粘合或在固体表面上粘合，是小颗粒形成较大凝聚体最终沉降的过程。离子粘合，静电除尘。吸着：气体或蒸汽吸附在颗粒物表面（ 32、有机污染物一般通过 吸附作用 、 挥发作用 、水解作用 、光解 和生物富集和降解等过程进行迁移转化。 第三章 水环境化学 1、 水中八大离子： K+、 2、 溶解气体与 溶解于水中的气体与大气中的气体存在平衡关系，气体的大气分压 为 律，该常数称为 律常数 G( = G 体在一定温度下的亨利定理常数 ( 各种气体的分压 (3、 水体中可能存在的碳酸组分 4、 天然水中的碱度和酸度 ： 碱度：水中能与强酸发生中和作用的全部物质，即能 够接受质子 H+的物质总量 ； 酸度：凡在水中离解或水解后生成可与强碱（ 应的物质（包括强酸、弱酸和强酸弱碱盐）总量；即水中能与强碱发生中和作用的物质总量。 5、天然水中的总碱度 = H+ 6、 水体中颗粒物的类别 (1)矿物微粒和粘土矿物（铝或镁的硅酸盐 ） (2)金属水合氧化物（铝、铁、锰、硅等金属 ） (3)腐殖质 (4)水体悬浮沉积物 (5)其他（藻类、细菌、病毒等） 影响水体中颗粒物吸附作用的因素有：颗粒物浓度、温度、 7、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有 表面吸附 、 化学吸附、 离子交换吸附 和 专属吸附。 8、天然水的 降低 ，因而表层水呈 氧化性 环境。 9、 吸附等温线：在一定温度，处于平衡状态时被吸附的物质和该物质在溶液中的浓度的关系曲线称为吸附等温线；水环境中常见的吸附等温线主要有 L 型、 F 型和 H 型。 10、 无机物在水中的迁移转化过程：分配作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集、生物降解作用。 11、 PE:小，电子活度越高，提供电子的倾向越强，水体呈还原性。 大，电子活度越低，接受电子的倾向越强，水体呈氧化性 。 1)天然水的 2)天然水的 12、 什么是电子活度 及 答： 定义电极上电子有效浓度为电子活度 ， 记作 E， 其负对数记作 电子活度越大或 小 ， 电子供出电子的倾向越大 。 在电化学研究中 ， 通常用电极电位表示电极供出或接受电子的倾向 ， 当给出电子活度 E 和电子活度的负对数 确的热力学意义之后 ， 就可以明确地表示不同电对在反应条件下供出或接受电子能力的相对大小 。 在一定温度下 ， 电极电位成直线关系 ， 电子活度越小 ， 电极的氧化能力或接受电子的能力越强 ， 供出电子能力越弱 ，+活度的关系相似 。 24 称氢离子浓度指数，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。 越趋向于 0 表示溶液酸性越强，反之，越趋向于 14表示溶液碱性越强， 的溶液为中性溶液。 若水体的 利于下列 13、 腐殖质的组成：由生物体物质在土壤、水体和沉积物中经腐败作用后的分解产物，是一种凝胶性有机高分子物质。分为腐殖酸 ：溶于稀碱但不溶于酸的部分；富 里酸 ： 即可溶于碱又可溶于酸的部分； 腐黑物 ： 不能被酸和碱提取的部分。 一般认为，当浓度较高时，金属离子与腐殖质的反应以溶解为主，当金属离子浓度较低时，则以沉淀和凝聚为主。 14、 沉淀物中重金属重新释放诱发因素：盐浓度升高：碱金属和碱土金属阳离子可将被吸附在固体颗粒上的金属离子交换出来。氧化还原条件的变化：有机物增多，产生厌氧环境，铁猛氧化物还原溶解，使结合在其中的金属释放出来。 离子的竞争吸附作用、金属在低 条件下致使金属难溶盐类以及配合物的溶解。增加水中配合剂的含量：天然或合成的配合 剂使用量增加，能和重金属形成可溶性配合物，有时这种配合物稳定性较大，以溶解态形式存在，使重金属从固体颗粒上解吸下来。 15、 凝聚过程：是在外来因素（如化学物质）作用下降低静电斥力，引力超过斥力时胶粒便合在一起。絮凝过程：借助于某种架桥物质（聚合物）联结胶体粒子，使凝结的粒子变的更大。 简述胶体凝聚和絮凝之间的区别。答： 絮凝 在胶粒或悬浮体内加入极少量的可溶性高分子化合物，可导致溶胶迅速沉淀，沉淀呈疏松的棉絮状，这类沉淀称为絮凝物，这种现象呈絮凝作用。聚沉 胶体粒子聚集由小变大，最终导致粒子从溶液中析出的过 程。 高分子对溶胶的絮凝作用与电解质的聚沉作用完全不同，由电解质引起的聚沉作用缓慢，沉淀颗粒紧密、小；高分子的絮凝作用则是由于吸附了溶胶粒子以后，高分子化合物本身的链段旋转和运动，相当于本身的痉挛作用，将固体粒子聚集在一起而产生沉淀。 16、 生物富集：生物从周围环境（水体、土壤、大气）吸收并积累某种元素或难降解的物质，使其在有机体内的浓度超过周围环境中浓度，该现象称为生物富集。生物富集常用生物富集系数（ 表示，即生物体内污染物的浓度与其生存环境中该污染物浓度的比值 。 17、 水体富营养化： 指在人类 活动的影响下 ,生物所需的氮 ,磷等营养物质大量进入湖泊 ,河口 ,海湾等缓流水体 ,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖 ,水体溶解氧量下降 ,水质恶化 ,鱼类及其他生物大量死亡的现象 . 发生在海域时叫赤潮 ， 发生在湖泊时叫水华 。 危害 ： 1 使水味变得腥臭难闻 2 降低水体的透明度 3 影响水体的溶解氧 4 向水体释放有毒物质 5 影响供水水质并增加制水成本 6 对水生生态的影响 ， 在正常情况下 ,湖泊水体中各种生物都处于相对平衡的状态 一旦水体受到污染而呈现富营养状态时 ,水体的这种正常的生态平衡就会被扰乱 ,某些种类的生物明显 减少 ,而另外一些生物种类则显著增加 破坏了湖泊生态平衡 . 措施 ： 1控制外源性营养物质输入 制订营养物质排放标准和水质标准 . 根据湖泊水环境磷容量 ,实施总量控制 . 实施截污工程或者引排污染源 合理使用土地 ,最大限制地减少土壤侵蚀 ,水土流失与肥料流失 少内源性营养物质负荷 生物性措施 ： 是指利用水生生物吸收利用氮 ,磷元素进行代谢活动这一自然过程达到去除水体中氮 ,磷营养物质目的的方法 . 工程性措施 ： 工程性措施主要包括挖掘底泥沉积物 ,进行水体深 层曝气 ,注水冲稀等 . 化学方法 ： 包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻等 采用往湖中投加化学物质使其生成沉淀而沉降 这适合于水华盈湖的水体 水藻腐烂分解仍旧会释放出磷 ,因此 ,死藻应及时捞出 ,或者再投加适当的化学药品 ,将藻类腐烂分解释放出的磷酸盐沉降 . 18、 光解作用： 光解反应能够使有机物结构发生不可逆转地改变，其对水环境有机污染物归趋有重要影响。光解过程主要有直接光解和间接光解，间接光解又包含敏化光解和氧化光解。直接光解指化合物本身直接吸收太 阳能而发生的分解反应；间接光解指由其它化合物吸收光子生成多种活性物种，进而引发有机物发生光化学反应的过程。敏化光解即水体中天然物质被阳