环境化学模拟题2

1、一、名词解释（每题2分，共16分）1.环境污染物: 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。2.环境背景值: 在未受污染或少受污染的条件下，环境介质中某种元素或物质的自然含量。3.生物富集: 生物通过非吞食方式，从环境中蓄积某种元素或难降解的物质，使其在机体内浓度超过周围环境中浓度的现象。.逆温层：对流层中，气温随高度的增加而增加的一层称为逆温层。.水体总碱度：水中能与强酸发生中和反应的全部物质的量，即能接受质的物质的总量。6.硝化与反硝化：蛋白质中的氮降解为氨氮（NH3），在有氧条件下，在亚硝化菌作用下氨氧化为亚硝酸，然后进一步在硝化菌作用下亚硝酸氧化为硝酸的过

2、程叫硝化；在厌氧条件下，发生无机氮的还原，少数自养菌能利用葡萄糖使硝酸盐被还原，生成N2O或N2，称为反硝化。7. 土壤的活性酸度：是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称为有效酸度，通常用pH表示。8.化学需氧量：表示用化学氧化剂（重铬酸钾）氧化水中有机物质时，根据所消耗的氧化剂的量来计算相当于消耗多少溶解氧。是评定水质污染的重要综合指标之一。二、 填空（每小题1分，共15分）1. 环境效应按环境变化的性质可分为： 环境物理效应环境化学效应和环境生物效应。 2. 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。3. 伦敦烟雾事件主要是由于燃煤排放的粉尘（含金属氧化物）和

3、二氧化硫所造成的大气污染现象。大气稳定度取决 取决于气温垂直递减率与气团干绝热减温率的相对大小。4. 水体的总碱度= (HCO3) 2 CO32 OH- H。5. 水体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 。6. 光化学第一定律是：只有被体系吸收的光，对发生光化学反应才是有效的。7. 污染物的生物迁移形式主要有 吸收、生物积累、代谢、生长、死亡。8. 大气中二氧化硫的氧化形式有 光化学氧化（气相氧化）、液相氧化、多相催化氧化 三种。9. 天然水体中的主要阴阳离子有 HCO3-、Cl-、SO42-、NO3和Ca2+、Na+、K+、Mg2+ （写出主要的八种）。10. 影响重

4、金属在土壤植物体系中转移的因素有：植物种类、重金属的种类与形态、重金属在植物体内的迁移能力，还有土壤的性质等因素。等。11. 毒物的联合作用可分为 协同作用、相加作用、独立作用、拮抗作用四类。污染物的三致作用是指 致癌、致畸、致突变。12. 湖水的营养化程度可用总磷、总氮、叶绿素a等的含量和透明度来衡量。13. 一般旱地土壤的Eh在+400+700mV之间，土壤氮素主要以硝酸盐形式存在。三、选择题 （从选项中选出最合适答案，每题2分，共20分）1. 下列因素中，可诱发重金属从沉积物中释放出来的因素是：（E）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E、以上因素都

5、是 2. 酸雨是指pH _的雨、雪或其它形式的降水。（C ）A、 6.0B、 7.0 C、5.6 D、10 B、 15 D 、105. 某一氧化还原体系的标准电极电位为0.771，其pE0为：（C ）A、13.50 B、13.35 C、13.05D、12.806. 下列烃类化合物中，最难被微生物降解的是：（ B） A、环己烷 B、苯 C、己烷 D、己烯 7. 在土壤中，下列离子 的交换吸附能力最强。（C ） A、Ca2+ B、Na+ C、Fe3+ D、H+ 8. 对于清洁大气而言，大气中HO自由基的重要来源是 的光离解。（B ） A、O3 B、H2CO C、H2O2 D、HNO2 9. 硝酸盐

6、在通气不良的情况下，通过微生物作用而还原的过程称为：（D）A、硝化 B、氨化 C、同化 D、反硝化 10. 对污染源排放到大气中的污染物迁移过程有影响的是（E）A、风 B、湍流 C、大气稳定度 D、地理地势 E、以上因素都有影响四、问答题（每题8分，共32分）1. 请简述平流层中O3的形成机理和CFCl3对O3的破坏机理。（以反应式来表示）。 答：O3 主要分布于高度为1560km之间的大气层中，在1535km的范围内浓度最高，其浓度分布由下列四个反应控制：O2 h O OO O2 M O3 MO3 h O2 OO O3 2O2 （4分）.氯氟烃类（CFCl）物质臭氧的破坏：CFCl3hv C

7、FCl2 Cl O3 Cl ClOO2 (1)ClO O ClO2 (2)(1)+(2): O3 O 2O2 相当于Cl加速了臭氧的分解 （4分）2. 试述光化学烟雾产生的原因及危害。答：化学烟雾是由汽车尾气排放物和燃烧石油引起的。随着工业的发展和汽车使用量的增加，光化学烟雾已成为工业发达国家严重的空气污染问题。美国生物有机化学家HaggenSmit认为：光化学烟雾是由烃类化合物和氮氧化物，在光照条件下发生光化学反应后的反应物和产物的混合物，属于大气中的二次污染物。其特征是具有强烈的刺激性，白色烟雾，有时带紫色或黄褐色，可使大气能见度降低，具有强烈的氧化性，导致某些物质损坏，如橡胶龟裂、植物叶

8、片变白面枯萎，使人的眼睛红涩疼痛，刺激人的喉咙，并损害人的肺部功能。（4分）NO向NO2转化是产生“光化学烟雾”的关键：空气中痕量的NO2来源于燃料燃烧，低层大气中一旦NO2出现，在光化学作用下，NO2发生光解反应产生O3，NO和O3作用又产生是NO2，而低层大气中O3主要是由NO2的光解产生。因此，大气中NO2、O3和NO之间的反应形成了循环。此反应前已述及，但如果天气中仅仅发生氮氧化物的光化学反应，尚不致产生光化学烟雾，主要是受下面因素决定的。（2分）碳氢化合物是产生“光化学烟雾”的主要成分：在氮氧化物，空气体系的光化学反应中，要使O3在空气中能不断积累，必然存在着能使NO向NO2转化而不

9、消耗O3，从而使NO2浓度不断提高的因素。观测和实验发现，被污染的大气中有碳氢化合物出现时，出现自由基的转化和增殖，生成大量新的自由基，如HO、R、RO、RO2、RCO、RC（O）O2等，使得污染大气中的NO能快速地向NO2转化而不消耗O3，使O3的浓度大大增加，进而形成一系列的带有氧化性、刺激性的中间产物和最终产物，从而导致光化学烟雾的生成。（2分）3. 试述水体富营养化产生的原因及危害。答：水体富营养化问题是由于N、P等植物营养物质过多地排入水体后引起的二次污染现象。2分 其主要表现为水体中藻类大量繁殖，藻类本身阻塞水道，鱼类生存空间缩小，水体生色，透明度降低，其分泌物又能引起水臭、水味，

10、在给水处理中造成各种困难。更重要的是富营养化还可能破坏水体生态系统原有的平衡。4分藻类繁生使有机物的生产速度远远超过有机物的消耗速度，从而使水体中有机物积蓄，促进细菌类微生物繁殖，一系列异养生物的食物链都会有所发展，使水体耗氧是大大增加；生长在光照所不及的水层深处的藻类因呼吸作用也大量耗氧；沉于水底的死亡藻类在厌氧分解过程中促使大量厌氧菌繁殖；富含氨氮的水体开始使硝化细菌繁殖，在缺氧状态下又转向反硝化过程。最后将导致水底有机物的消耗速度超过其生长速度，使其处于腐化污染状态，并逐渐向上层扩展，严重时，可使一部分水体区域完全变成腐化区。这样由富营养化引起有机体大量生长的结果，反过来又走向其反面，藻

11、类、植物及水生生物、鱼类等趋于衰亡甚至绝迹。这些现象可能周期性交替出现，一些水库、湖泊的沉积就是由此造成的。（2分） 4. 试述POPs的主要特点有哪些？答：1)在所释放和传输的环境中持久性存在；2)能蓄积在食物链中，并对上一营养等级的生物生成影响；3）能长距离迁移到达偏远的极地地区；4）在相应的环境浓度下会对接触该物质的生物造成有害或有毒效应。每点2 分五、计算题（17分）1、取100.0mL水样，用0.0200 mol/L HCl滴定水样以测定其碱度，滴至酚酞指示剂变色时，耗用了15.00 mLHCl，再加入甲基橙指示剂，再滴定至甲基橙指示剂变色时，又用去10.00 mL HCl，求水样的

12、酚酞碱度，总碱度,碳酸盐碱度，重碳酸盐碱度（均以mgCaCO3计,M1/2 (CaCO3 ) = 50.05）（10分）解：酚酞碱度（以CaCO3计）0.0200*15.00*50.05*1000/100.0150.25 mg/L (3分)总碱度（以CaCO3计）0.0200*（15.00+10. 00）*50.05*1000/100.0250.25mg/L（3 分）碳酸盐碱度（以CaCO3计）0.0200*10.00*50.05*1000/100.0100.1 mg/L （2 分） 重碳酸盐碱度（以CaCO3计）0 （2 分）2、已知过氧化物中过氧键（OO）的键能为143kJ/mol，试计算

13、能使过氧键发生断裂反应的吸收光波波长。（Plank常数为6.6310-34Js，Avogadro常数为6.021023mol-1，光速为3.001010cms-1）（7分）解：E1.196105/ kJ/mol。 4分 =1.196105/E=836.4nm 3分一、名词解释（每题2分，共16分）1. 环境效应：自然过程或人类的生产、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。2. 生物放大：同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物富集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。3. 土壤的潜性酸度：土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+

14、。当这些离子处于吸附状态时，不显酸性，但当它们通过离子交换进入土壤溶液时，可增加土壤溶液的H+浓度，降低pH值。4. 总有机碳：水体中所有有机污染物的含碳量，是评价水体中需氧有机污染物的一个综合指标。5. “三致作用”：致癌、致畸、致突变。6. 城市热岛效应：城市内大量人工构筑的混凝土路面、各种建筑墙面等，改变了下垫面的热属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面的温度明显高于自然下垫面。其次城市中机动车辆多交通拥挤，加上工业生产以及大量的人群活动，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉尘等，这些物质可以大量地吸收环境中热辐射的

15、能量，产生众所周知的温室效应，引起城市大气的进一步升温。 第三、城市人工热源较多，工厂、机动车、居民生活等，燃烧各种燃料、消耗大量能源，都会向大气排放废热。由于上述原因，使得城市气温明显高于周围郊区气温。7. 持久性有机污染物：难被生物降解，长期残留于环境中的有机污染物。8. 硫酸型烟雾：硫酸烟雾型污染又称煤烟型污染。它主要是由于燃煤而排放的SO2、颗粒物以及由SO2氧化形成的硫酸雾、硫酸盐颗粒物造成的大气污染。属于还原型烟雾。二、 填空（每小题1分，共15分）1. 污染物的性质和环境化学行为取决于它们的 分子结构或存在形态、浓度等。2. 造成环境污染的因素有 物理因素、化学因素和生物因素三个

16、方面。3. 洛杉矶烟雾事件中是由 汽车尾气中的氮氧化物，烃类污染物等经光照引起的。3. 在活性污泥法处处理市政污水中，生物吸磷和放磷的方式是 厌氧释磷、好氧吸磷 。5. 天然水的pE随水中溶解氧的减少而 增加 ，因而表层水呈氧化环境。6. 大气的稳定度取决于 取决于气温垂直递减率与气团干绝热减温率的相对大小。7. 常用于水体颗粒物对污染物吸附的等温式有Henry型、 Freundlich型和langmuir型 三种方程。 8. 常用作水体自净的指标是 氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮 。 9. 农药在土壤中的迁移主要通过 扩散和质体流动 两个过程进行。 10. 按大气温度随垂直高度的变化情况，一般将

17、大气层分为四层，按从低到高的顺序分别为：对流层、平流层、中间层、热层。再往上称为逸散层。 11. 硝化和反硝化的环境条件分别是 有氧、无氧 。12根据光化学第二定律，吸收1mol光子能活化1mol分子。1mol光子的能量称为1爱因斯坦（E）。当波长的单位为nm时,1mol光子的能量E为 1.196105/ kJ/mol 。13. 需氧有机物在氧气充足的条件发生有氧（好氧）降解，主要产物有二氧化碳和水，有机氮转化为亚硝酸根和硝酸根，有机硫转化为硫酸根；（说明：写出有机C、N、S的产物）。14. 影响重金属在土壤植物体系中转移的因素有：植物种类、重金属的种类与形态、重金属在植物体内的迁移能力，还有

18、土壤的性质等因素。15. 毒物的联合作用有协同作用、相加作用、独立作用、拮抗作用四种类型。三、 选择题 （从选项中选出最合适的答案，每题2分，共20分）1. 某一氧化还原体系的标准电极电位为0.80，其pE0为：（A）A 、13.50 B、 13.35 C 、13.05 D、 12.802. 甲烷发酵是指有机酸、醇等化合物在细菌作用下，被转化为（E），进而经产甲烷菌作用产生甲烷。 A、乙酸 B、甲酸 C、氢气 D、二氧化碳 E、ABCD四种物质3. 下列因素中不是影响水环境中颗粒物吸附作用的主要因素是：（A）A、溶解氧含量 B、颗粒物粒度 C、温度 D、pH4. 烷烃与大气中的HO自由基发生氢

19、原子摘除反应，生成：（B） A RO B R自由基和H2O C H2O D HO25. 上世纪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、As6PAH是下列哪类物质的英文缩写（ B ）：A、过氧酰基硝酸酯类 B、多环芳烃类 C、多氯联苯类 D、表面活性剂。 7. 两种毒物死亡率分别是M1和M2, 其联合作用的死亡率MM1+M2, 这种联合作用属于（ D ）。 A、 协同作用 B、 相加作用 C、 独立作用 D、 拮抗作用8. 大气逆温现象主要出现在_D_。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. 氨在有氧条件下通过微

20、生物作用，氧化成硝酸的过程称为：（A） A、硝化 B、氨化 C、同化 D、反硝化 10. 下列各种形态的汞化物，毒性最大的是：（A）A、 Hg(CH3)2 B 、HgO C 、Hg D、 Hg2Cl2四、问答题（每题10分，共30分）1. 试述酸雨产生的原因及危害。酸雨现象是大气化学过程和大气物理过程的综合效应。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，其中大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。从污染源排放出的二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的起始物。SO2+OSO3 SO3+H2OH2SO4SO2+H2OH2SO3 H2SO3+OH2SO4NO+ONO2 NO2+H2OHNO2+HNO3O代表各种氧化剂

21、，如臭氧，各种自由基，过氧化物等。 6分酸雨对环境的影响是严重的，使土壤酸化，植物营养物质容易流失，使土壤贫脊化（土壤肥力降低）；地表水酸化，水体中的重金属含量增加，破坏水体生态平衡；植物生长受到损坏，造成大片森林死亡；对文化古迹、建筑物具有腐蚀作用。 4分2. 简述重金属污染的特点。1） 重金属不能被生物降解，一量进入环境中就长期存在于环境中；2） 重金属存在着不同形态，各种形态在一定条件下可以相互转化，不同形态的环境效应不同；3） 重金属存在生物积累；4） 重金属对生物具有互性，且产生毒害的浓度低；5） 迁移转化形式多种式样。 每点2分3. 简述温室效应产生的原因及危害。太阳辐射的能量，大

22、部分集中于波长较短的可见光波段，它可以自由地穿过大气层，并为地面所吸收。但地面变热后再发出的辐射，能量都集中在波长较长的红外线波段，而这些红外辐射，却很容易被大气层中的二氧化碳、甲烷和水蒸汽等吸收。大气层吸收了地面发射出的辐射能后，温度自然会上升。温度上升的结果使大气层本身也发放出强烈的热辐射，这些射向四面八方的热辐射，一部分固然会射向太空，但另一部分却返回地面，称为逆向辐射，造成地面所感受的总辐射将较大气层中不存在二氧化碳、甲烷等时为多。大气中二氧化碳、甲烷等气体含量越多，大气吸收和逆向辐射的能量越多，造成大气和地球表面的“均衡温度”自然上升，直至发生的辐射能量再次与入射的能量相等为止。这种增温的效果就是通常所说的“温室效应”。能引起温室效应的气体叫温室气体。 (4 分 )大气层中二氧化碳、甲烷、水蒸汽等温室气体的存在，是造成 “温室效应”的直接原因。随着工业、交通的发展，二氧化碳在大气中的含量逐年增加，目前每年排入大气中的二氧化碳总量估计为100200亿吨，几乎全部来自矿物燃料的燃烧。天然来源（如森林火灾、火山爆发等）的CO2，所占比例很少。此外CO的光化学氧化也产生CO2。CO2可被海水吸收和参与植物的光合作用而被消耗掉一部分。近几十年来，由于矿物燃料用量激增，而能够吸收大量CO2的森林又遭到破坏，从而使大气中CO2的浓度不断上升。如1896年