环境化学期末考试复习资料

环境化学期末复习资料20112012期末复习(八卦门)环境化学期末考试复习资料一、名词解释：1、分配系数：非离子性有机化合物可通过溶解作用分配给土壤有机质，经过一段时间达到分配平衡时，有机化合物在土壤有机质和水中含量的比例称为分配系数。2、标准化分配系数：达到分配平衡后，有机毒物沉积物与水中平衡浓度之比称为标准化分配系数。3、辛醇水分配系数：达到分配平衡时，辛醇中有机物的浓度与水中浓度之比称为有机物的辛醇水分配系数。4、生物浓缩因子：某种元素或难分解物质在机体中的浓度与机体周围环境中的浓度之比称为生物浓缩因子。5、亨利定律常数：化学物质在气液相下平衡时，该化学物质在水面大气中的平衡分压与水中的平衡浓度之比。6、水解常数：水中有机物的水解速度与水中浓度之比称为水解常数。7、直接光分解：有机物直接吸收太阳能的分解反应8、增感解：水体中的天然有机物质(腐殖质、微生物等)在吸收太阳光后，被太阳光激发，激发态的过量能转移到受体分子中，引起受体分子的分解反应，又称增感解，又称间接光解。9、光量子收率：进行光化学反应的光子相对于吸收总光子数的比率称为光量子收率。10、生长代谢：有机毒物作为微生物培养的唯一碳源，是彻底分解或矿化有机毒物的过程。11、共代谢：某些有机物不能作为微生物培养的唯一碳源，必须提供微生物培养的碳源或能源时，该有机物不分解的现象称为共代谢12 .生物浓缩：生物以非吞咽方式(吸收、吸附等)，从周围环境中积蓄某种元素和难以分解的物质，机体内的浓度超过周围环境中的浓度的现象。 也称为生物浓缩。13、生物扩增：同一食物链上的高营养级生物，通过吞噬低营养级生物，富集某种元素和难分解性物质，伴随营养级的上升，生物体内的浓度增大的现象。14、生物积累：指生物在代谢活动期间，通过从周围环境和食物链吸收、吸附、吞咽某种元素和难降解物质等方法积累，生物体中的浓度超过周围环境中的浓度的现象。15、基因突变：指DNA中碱基对的序列顺序改变。 包括碱基对的变换、置换、插入、缺失4种。16、遗传致癌物质：1)直接致癌物质：与DNA直接反应，引起DNA基因突变的致癌物质，例如二氯甲醚。2 )间接致癌物质(前发癌物质) :不能与DNA直接反应，需要生物代谢活性化的转换，与DNA反应后遗传密码发生变化。 二甲基亚硝胺、苯并(a )芘等。17、半数有效剂量： ED50和EC50分别是毒物使一组受试者的半数产生相同毒作用所需的毒物剂量和毒物浓度。18、阈值量：指长期暴露于毒物中，对机体造成损害的最低量。硫化：硫化氢、硫是微生物的作用，通过有氧氧化转化为硫酸的过程。20、反硫化：硫酸盐、亚硫酸盐等是微生物的作用，通过无氧还原转化为H2S的过程。21、汞甲基化：在好氧或厌氧条件下，某些微生物将二价无机汞盐转化为甲基汞和二甲基汞的过程称为汞甲基化。22、同化：绿色植物在微生物的作用下吸收由硝酸态氮和氨态氮构成的机体中的蛋白质和核酸的过程。 光合作用，伴随糖类物质的代谢过程。23、氨化：生物残体中有机氮通过微生物作用分解成氨态氮(NH3)的过程。24、硝化：氨在有氧条件下通过微生物的作用氧化成硝酸盐的过程。25、反硝化：硝酸盐在厌氧环境中通过微生物的作用被还原成HNO2、N2、NH3等产物的过程。26、固氮：在固氮菌作用下分子N2转化为NH3的过程。促进致癌物质：使致癌细胞增殖形成肿瘤块的物质。 例如巴豆油中巴豆醇二酯、雌激素乙烯雌酚、免疫抑制剂硝基咪唑硫嘌呤等。28、致癌物质：促进细胞癌变和癌化细胞向肿瘤块增殖的物质。 二氧化硫、乙醇、儿茶酚、十二烷等促癌物质巴豆醇的二酯也是促癌物质。29，POPs :持久性有机污染物是指通过各种环境介质(大气、水、生物等)长距离迁移、长期存在于环境中，具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，严重危害人类健康和环境的天然或人工合成的有机污染物。30，PAH :多环芳烃是指2个以上苯环相连的化合物。31、环境荷尔蒙：环境中存在的动物和具有人类荷尔蒙活性的天然人工合成的环境污染物进入体内，起着与荷尔蒙相同的作用，扰乱生物体正常荷尔蒙分泌，损害生殖系统、神经系统和免疫系统功能的物质的总称。32、PCDD :多氯二苯并二恶英33，PCDF :聚氯二苯并呋喃34，tcdd:2，3，7，8 -四氯二苯并二恶英是目前已知有机物中毒性最强的物质。二、简短答案：持久性有机污染物(POPs )的重要特性是什么答： (1)可永久存在于环境中；(2)在食物链中蓄积会影响高营养等级的生物；(3)可经过长距离迁移到达远处的极地；(4)在适当的环境浓度下，对与该物质接触的生物产生有害或有害的效果。2、简述多氯联苯(PCBs )在环境中的主要分布、迁移和转化规律。答：分布：多氯联苯在大气和水中的含量极少。 因为容易被堆积物吸附，所以在排水流入河口附近的堆积物中，含量很高。移动：水生植物通常能够从水中迅速吸收PCBs，产生财富，通过食物链的传递到达水生生物和人体。 由于PCBs在使用和处理过程中主要挥发进入大气，然后干湿沉降进入湖泊和海洋后被沉积物吸附，沉积物中的多氯联苯是今后几年内食物链污染的主要来源。转化： PCBs属于环境中的持久性污染物，环境中的转化途径主要是光化学降解和生物降解。3、简述多环芳烃(PAH )在污染源和环境中的迁移和转化。答：天然来源：陆地和水生植物、微生物生物合成森林、草原天然火灾、火山活动等。 人为来源：主要是矿物燃料、木材、纸等含烃的不完全燃烧和还原气氛中的热分解，工业锅炉和家用炉子排出的烟尘、焚烧、烟煤中的汽车尾气，以及食品经过爆炸、烟熏、烘烤等加工，也生成PAH。过渡和转化：不完全燃烧、热分解等高温过程中产生的PAH大多与烟尘、废气一起释放到大气中，释放到大气中的PAH存在于固体颗粒物质和气溶胶中。 大气中的PAH通过干燥、湿沉降进入土壤、水体和沉积物，进入生物圈。 进入水体和土壤的PAH可以进行光化学分解和微生物分解。 PAH在沉积物中的去除途径主要被微生物分解。4 .简述环境中汞的分布、迁移转化和生物学效应。答：分布：水银在自然界的存在度低，但分布广泛，分布于环境各层。过渡：大气中汞的化合物挥发产生，吸附在粒子状物质上。 气相汞的最终归结是进入土壤和海底沉积物。 在天然水体中，汞主要与水中的浮游粒子结合，最后沉降进入水底沉积物。 在土壤中有假单细胞菌属的菌种可以将Hg(0)还原为Hg(0)，因此这个过程被认为是水银从土壤中挥发的基础。转化：与生物体内高分子结合形成稳定的有机汞配合物的亲和力更强或浓度更大的配体，如Cl-、汞难溶性盐，如Hg(OH)2、HgS转化，HgCl42-、溶解度增大。汞的生物效应：烷基汞具有高脂溶性，在生物体内降解速度慢(降解半衰期约为70d )，因此烷基汞比可溶性无机汞化合物毒性大10100倍。 水生生物富集烷基汞的能力远大于非烷基汞。5 .植物对重金属污染具有抗性的主要机制是什么？答：植物根系的作用重金属与植物细胞壁结合，形成酶系统的作用重金属硫蛋白和植物络合素。6 .比较DDT与林丹在环境中迁移转化的主要途径。答：土壤中DDT的降解主要依靠微生物作用生物降解。 土壤缺氧(灌溉后)和温度高时，DDT降解速度快。 南方土壤DDT降解速度快，北方土壤降解速度慢。 DDT的生物降解主要通过还原、氧化、脱氯化氢等机理进行。 DDT的另一个分解途径是光解。林丹易溶于水，可从土壤进入水中，但挥发性强，水蒸发，可进入大气，因此积蓄在水和土壤中的量较少。 林丹可以蓄积在土壤生物(蚯蚓等)体内。 植物可以从土壤中吸收和蓄积六六六，而且植物蓄积量不同。7、用光化学烟雾的连锁反应机制来说明其概念、特征、日变化曲线？a :清晨大气中有污染源和汽车排出的NOX和烃化合物，强光照射时NO2光分解产生o .之后一系列反应相继产生O3和HO .o .o.o.o.o .HO .使烃氧化成新的自由基，大部分为o2.HO2.RC (o.) 这些具有强氧化性的自由基代替O3的氧化被NO2氧化，这样O3越积累，同时在反应过程中，生成醛类、PAN等一系列二次污染物，与一次污染物NOX、烃类化合物混合形成光化学烟雾。 下午，随着日光减弱，NO2的光分解受到抑制，光化学反应变慢，生成物浓度逐渐降低，光化学烟雾现象消失。8 .试验大气中的CO2等气体浓度上升，引起温室效应的原因。a :大气中的CO2等气体作为单方面的过滤器发挥作用，允许在太阳光中可见光照射到地面，阻止从地面放射的红外光返回到外部空间，吸收从地面放射的红外光，将能量封闭在大气中，使大气温度上升的现象称为温室效应。9 .污染物在大气中移动的主要原因是什么？a :像风和湍流这样的空气机械运动天气的形势和地理地形引起的逆温现象污染源自身的特性。10 .试制水体中有机污染物的迁移转化途径。a :分配的作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物的财富和分解作用土壤环境化学重点练习题及参考答案1 .土壤活性酸度和潜在酸度是什么？ 试验两者关系，探讨中国南方土壤酸度高的原因。根据h在土壤中的存在方式，土壤酸度可分为活性酸度和潜在酸度两种。(1)活性酸度：土壤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，通常以pH表示。(2)潜在酸性度：土壤潜在酸性度的起源是土壤胶体吸附的置换性h和Al3。 在这些离子吸附的状态下，虽然不会出现酸性，但通过离子交换作用进入土壤溶液，可以提高土壤溶液的h浓度，降低土壤的pH值。南方土壤中岩石和土母质的格子受到一定程度的破坏，格子中的al-3被释放出来，变成置换性al-3，土壤潜在酸度增加，在一定条件下变成土壤活性酸度，pH值减少，酸度升高。2 .土壤的缓冲作用有多少种，以其作用原理为例进行说明。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H2CO3、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进行说明。 在土壤中加入盐酸，生成碳酸钠、中性盐和碳酸，大幅度抑制了土壤酸度的上升。Na2CO3 2HCl2NaCl H2CO3添加Ca(OH)2后，碳酸及其作用生成难溶性碳酸钙，土壤碱度的变化范围也受到限制。H2CO3 Ca(OH)2CaCO3 2H2O土壤中的一些有机酸(氨基酸、腐殖酸等)是两性物质，氨基酸有氨基和羧基，对酸和碱有缓冲作用。(2)土壤胶体的缓冲作用：土壤胶体吸附各种阳离子，其中碱离子和氢离子分别对酸和碱发挥缓冲作用。对酸缓冲(间碱离子):碱缓冲：Al3对碱的缓冲作用：在pH小于5的酸性土壤中，土壤溶液中的Al3被6个水分子包围，当OH-增多时，Al3周围的6个水分子中的1、2个水分子解离h，OH-:2 al (H2O ) 63 2oh- Al2 (oh )2(H2O )8 4h2o3 .植物对重金属污染具有抗性的主要机制是什么？不同种类的植物对重金属的耐受性不同，同种植物根据其分布和生长环境的不同，对某种重金属有明显的耐受性。(1)植物根系通过改变根系的化学性状、原生质体分泌溢出等作用来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，进入细胞质影响细胞代谢活动，植物对重金属显示耐受性。(3)酶系统的作用。 耐药植物酶活性除了重金属含量增加能保持正常水平外，还发现耐药植物中有其他酶活化，在耐药植物受重金属污染时能保持正常的代谢过程。(4)形成重金属硫蛋白或植物络合物，使重金属作为无生物活性的无毒螯合物存在，降低重金属离子活性，减轻或解除其毒性作用。4 .农药在土壤中的扩散和影响体质流动的因素为例进行说明(1)影响农药在土壤中扩散的因素主要有土壤水分含量、吸附、孔隙率、温度以及农药本身的性质等土壤水分含量：研究表明，林丹的蒸汽状态和非蒸汽状态的扩散状况随土壤水分含量的增加而变化。吸附：土壤对农药的吸附改变扩散时，如土壤对2，4-d的化学吸附会降低有效扩散系数，两者呈负相关关系。土壤紧实度：土壤紧实度之所以影响农药扩散，是因为对于以蒸汽形式扩散的化合物，增加紧实度会降低土壤气孔率，扩散系数会自然降低。 例如二溴乙烷、林丹等农药在土壤中的扩散系数随着紧迫度的提高而降低。温度：温度上升的总效应是增大扩散系数。气流速度：气流速度直接或间接影响农药挥发。 如果空气相对湿度不是100%，增加气流会促进土壤表面水分含量的下降，使农药蒸汽更快离开土壤表面，同时农药蒸汽向土壤表面的移动速度也会加快。农药种类：农药的扩散行为不同。 例如，有机磷农药的果实和乙炼磷向Broadbalk粉砂壤土的扩散行为不同。(2)影响土壤中农药体质流动的主要因素有农药和土壤吸附、土壤种类和农药种类等。农药与土壤的吸附：非草隆、杀草隆、敌草隆、草不隆4种农药吸附最强的移动最困难，反之亦然。土壤种类：土壤有机