《环境化学》考试复习题

环境化学考试题库一、填空题1 环境化学是一门研究有害物质在环境介质中的存在、化学特性、行为、效应及其控制的化学原理和方法的科学。2 水中常见的吸附等温线有H型、F型、L型。3 诱发沉积物中重金属的释放的主要因素有盐浓度升高、氧化还原条件变化、降低pH值、增加水中配合剂的含量。4 向某一含碳酸的水体加入重碳酸盐（碳酸氢盐），总酸度增加、无机酸度减少、CO2酸度不变、总碱度增加、酚酞碱度不变和苛性碱度减少。5 组成水中碱度的物质可以归纳为：强碱、弱碱、强碱弱酸盐。6 依据软硬酸碱理论，可以确定天然水中主要的无机配体中硬碱有OH-、Cl-、CO32-、HCO3-、F-，软碱有S2-。7 一般根据腐殖质在碱和酸溶液中的溶解度可以把其分成腐殖酸、富里酸、腐黑物三类。8 亚硝酸的光解是大气中HO自由基的主要来源之一，醛的光解是大气中HO2自由基的主要来源之一。9 影响酸雨形成的因素有酸性污染物的排放、大气中的氨、颗粒物酸度及其缓冲能力、天气形势的影响。10 环境中有机物的降解过程分为吸附催化水解、光降解、生物降解三类。11 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烃、NO、NO2、O3、醛类，二次污染物有NO2、O3、醛类。 12导致臭氧层耗损的典型物质有水蒸气、氮氧化物、氟氯烃。13光子能量公式是E=hc/,通常波长大于700nm的光就不能引起光化学离解，此时对应的化学键能是167.4KJ/mol。14天然水的总含盐量(TDS)=Ca2+Mg2+Na+K+HCO3-+SO42-+Cl-15组成水中酸度的三类物质为强酸、弱酸、强酸弱碱盐16水环境中胶体颗粒的吸附作用可分为表面吸附、离子交换吸附、专属吸附。17天然水中的颗粒物有矿物微粒、粘土矿物、金属水合氧化物、腐殖质、水体悬浮沉积物几类。18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。19我国酸雨的关键性离子组分为SO42-，NO3-，Ca2+，NH4+ 20大气颗粒物中粒径小于2m的称为细粒子，其主要的化学组分为硫酸根，氨离子，硝酸根离子，炭黑，痕量金属；粒径大于2m的称为粗粒子，其主要的化学组分为铁，钙，硅，钠，铝，镁，钛等。21絮凝过程的机理分为压缩双电层、专属吸附、粘结架桥、絮团卷扫等。22 生物降解是引起有机物分解的最重要的环境过程之一。有机物生物降解存在两种代谢模式，分别为生长代谢和共代谢模式。二、名词解释1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的反应，称为光化学反应。2吸附等温线：在恒温等条件下，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。适用于水体颗粒物对污染物的吸附等温式有Henry型、弗莱特利希(Freundlich)和朗格缪尔(Langmuir)三种等温式。3生物放大：同一食物链上的高营养级生物，通过吞噬低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。4天然水的碱度：指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接受质子H+的物质总量。5Kow：辛醇-水分配系数，既化学物质在辛醇中浓度和在水中浓度的比例。6 PTS：（Persistent Toxic Substances，PTS）：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POPs和某些重金属污染物。7 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。8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）。9 生物积累 ：是生物从周围环境（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。10专属吸附：是指吸附过程中，除了化学键的作用外，尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在起作用。11质子平衡原理：对于酸碱中和反应，反应过程中得到质子的物质的量等于失去质子的物质的量。12 DLVO理论：把范德华吸引力和扩散双电层排斥力考虑为胶体之间仅有的作用因素，适用于没有化学专属吸附作用的电解质溶液中，而且假设颗粒是粒度均等、球体形状的理想状态。胶体之间的作用能(负的多分子范德华引力能和正的扩散双电层排斥力能的代数和)随着胶体中心之间距离的变化而变化，存在第一极小值和第二极小值。13二次颗粒物：是指大气中某些污染组分之间，或这些组分与大气成分之间发生反应而产生的颗粒物。14湿沉降：通过降雨降雪等使大气中的颗粒物从大气中去除的过程。三、回答下列问题1什么是环境问题？请简述当今人类面临的环境问题。答：当今人类面临的环境问题有：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过氧自由基HO2的主要来源有哪些？答：HO2的主要来源是大气中甲醛(HCHO)的光分解：HCHO+hH+HCOH+O2HO2HCO+O2CO+HO23简述大气污染物的汇的机制。答：三种机制：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)的过程，统称为干沉降。 大气中的物质通过降水而落到地面的过程称为湿沉降。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的过程，称为化学去除。4水中有机污染程度的指标是什么？并分别加以说明。答：水体中有机污染物的种类繁多、组成复杂，现代分析技术难以分别测定它们的含量。因此，只能利用它们共同的特点，用一些指标间接反映水体中有机物的污染程度。常见的指标有：溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量。5. 什么是生物浓缩因子（BCF）？确定BCF值的方法有哪些？答：有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度之比为生物浓缩因子。确定生物富集过程中的BCF值的方法有平衡法和动力学法。四、 应用环境化学原理分析下列问题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。 答：光化学烟雾：汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物在阳光中紫外线照射下发生光化学反应生成一些氧化性很强的O3、醛类、PAN、HNO3等二次污染物。人们把参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物(其中有气体和颗粒物)所形成的烟雾，称为光化学烟雾。可以认为上述反应是大大简化了的光化学烟雾形成的基本反应。1986年Seinfeld用12个化学反应概括了光化学烟雾形成的整个过程：引发反应：NO2+hNO+OO+O2+MO3+MNO+O3NO2+O2链传递反应：RH+OHRO2+H2ORCHO+OHRC(O)O2+H2O RCHO+hRO2+HO2+COHO2+NONO2+OHRO2+NONO2+RCHO+HO2RC(O)O2+NONO2+RO2+CO2终止反应：OH+NO2HNO3RC(O)O2+NO2RC(O)O2NO2RC(O)O2NO2RC(O)O2+NO22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。答：燃煤火力发电厂：SOX，NOX，产生酸雨，土壤酸化深圳是南方, 我国南方的土壤本身偏酸性，因此缓冲性能差，受酸雨的影响会更严重。酸雨冲刷加速酸化过程，土壤酸化加速土壤中铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，影响植物可吸收的形态铝化合物；酸雨加速土壤矿物营养元素流失；改变土壤结构，影响作物正常发育; 土壤pH下降会使土壤溶出更多重金属，对植物生长产生不利影响发电厂烟气中还有大量重金属, 汞、镉等, 会通过大气沉降作用到土壤环境产品中重金属来源包括，大气沉降来的和土壤中吸收的。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