《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、CO2酸度不变、无机酸度减少总碱度增加、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。6.一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。7.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。8.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。9.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。10.导致臭氧层耗损的典型物质有水蒸气、氮氧化物、氟氯烃。11.光子能量公式是E=hc/λ,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。12.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。13.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。14.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。15.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。16.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：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.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。3.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。4.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）。5.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。6.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。7.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。8.二次颗粒物：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。9.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、简答题1.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。2.什么是生物浓缩因子（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.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。2.2005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。答：有机污染物在水环境中的迁移转化、污染物对生态的影响、对人体健康的影响。名词解释1.专属吸附作用：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。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。2.敏化光解：一个光吸收分子可能将它的过剩能量转移到一个接受体分子，导致接受体反应，造成水中有机污染物降解，称为敏化光解。3.共代谢：某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源和能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源和能源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。4.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。5.PCBs：多氯联苯，由联苯经氯化而成，是水体中常见的有机污染物之一。6.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.土壤酸度：酸度可分为活性酸度（来源于土壤中二氧化碳溶于水形成的碳酸和有机酸等）和潜性酸度（来源于土壤胶体吸附的可代换性阳离子），二者可以互相转化，在一定条件下处于暂时平衡状态。8.离子交换吸附：在吸附过程中，带负电荷的胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其它阳离子，因此把这种吸附称为离子交换吸附。9.标化分配系数：有机毒物在沉积物与水之间的分配比率用分配系数表示，分配系数与沉积物中有机碳的质量分数的比值称为标化分配系数。10.拮抗作用：指联合毒物的毒性小余气中各毒物成分单独作用毒性的总和。11.光量子产率：吸收光子过程产生的激发态分子数目与吸收光子数目的比率。12.标化分配系数：有机毒物在沉积物与水之间的分配比率用分配系数表示，分配系数与沉积物中有机碳的质量分数的比值称为标化分配系数。13.β氧化途径：指有机物在辅酶的作用下，β位上的氧原子被氧化的现象。14.被动扩散：脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧、基舜浓度梯度扩散通过有类脂层屏障的生物膜。一填空题(每题2分,共30分)1.我国酸雨的关键性离子组分为SO42-，Ca2+，NH4+。2.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。3.化学物质的联合作用包括协同作用，独立作用，相加作用，拮抗作用。四简答题(每题5分,共15分)1.简述生物富集、生物放大、生物积累过程。生物富集是指生物通过非吞食方式，从周围环境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。2.生物放大是指在同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解的物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。3.生物放大或生物富集都是属于生物积累的一种情况。所谓生物积累，就是生物在周围环境或者食物链蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内浓度超过周围环境中浓度的现象。4、什么是盐基饱和度？它对土壤性质有何影响？答：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。盐基饱和度=[交换性盐基总量（cmol/kg）/阳离子交换量（cmol/kg）]×100%土壤盐基饱和度与土壤母质、气候等因素有关。当土壤胶体上吸附的阳离子均为盐基离子，且已达到吸附饱和时的土壤，称为盐基饱和土壤；当土壤胶体上吸附的阳离子有一部分为致酸离子，则这种土壤为盐基不饱和土壤。2.逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响？答：一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，每上升100m，温度降低0.6℃左右。即在数千米以下，总是低层大气温度高、密度小，高层大气温度低、密度大，显得“头重脚轻”。这种大气层结容易发生上下翻滚即“对流运动”，可将近地面层的污染物向高空乃至远方疏散，从而使城市上空污染程度减轻。因而在通常情况下，城市上空为轻度污染，对人体健康影响不大。可是在某些天气条件下，一地上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，从而导致大气层结“脚重头轻”，气象学家称之为“逆温”。发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。它像一层厚厚的被子罩在我们城乡上空，上下层空气减少了流动，近地面层大气污染物“无路可走”，只好原地不动，越积越多，空气污染势必加重。4.影响大气中污染物迁移的主要因素是什么答:由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中要受到各种因素的影响。（1）风和大气湍流的影响，风可使污染物向下风向扩散稀释，湍流可使污染物向各方向扩散，在大气湍流混合层中，存在动力乱流和热力乱流两种扰动趋势，均影响着大气污染物的迁移。尤其是乱流混合层的最大高度影响着污染物的迁移过程，在夏季和白天其最大混合层高度较高，污染物易扩散稀释，在冬季和夜间多发生逆温情形，其最大混合层高度较低，污染物不易扩散稀释。(2)天气形势和地理形势的影响，天气形势指大范围气压分布的状况，影响着局部地区的气象条件。污染物的扩散条件与大型的天气形势和局部气象条件均有联系。如因大气压分布不均，在高压区存在着下沉气流，由此使气温绝热上升，形成上热下冷的逆温现象，于是污染物会长时间的积累在逆温层中而不扩散。由于不同地形地貌之间的物理性质存在着很大差异，从而引起热状况在水平方向上分布不均。这种热力差异在弱的天气系统条件下就有可能产生局部环流。造成局部逆温，致使污染物不易扩散稀释，形成严重的污染现象。5.太阳的发射光谱和地面测得的太阳光谱有何不同?为什么?答：太阳的发射光谱是连续的，而地面侧得的太阳光谱不是连续的，因为在大气中有许多吸光物质吸收了太阳光的部分光能。的催化作用会加速SO的氧化。19.论述影响酸雨形成的因素。答：影响酸雨形成的因素主要有:(1)酸性污染物的排放及其转化条件。(2)大气中NH3的含量及其对酸性物质的中和性。(3)大气颗粒物的碱度及其缓冲能力。(4)大气形势的影响。23.何谓温室效应和温室气体?温室效应：CO2象温室的玻璃一样，允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，CO2起单向过滤器作用，大气中CO2吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气中，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CFC11，CFC12等都是温室气体。1、土壤有哪些主要成分?并说明它们对土壤的性质与作用有哪些影响答：（1）土壤是由固相、液相和气相组成的多相体系。固相主要包括矿物质和有机质，其中，直径小于1μm的固体颗粒称为土壤胶体，土壤胶体的电性、分散性和凝聚性及比表面积巨大等特性，对土壤的理化性质有重要的影响。土壤矿物质风化是产生土壤固体颗粒及养分的来源，土壤有机质是土壤的重要组成部分，是土壤形成的主要标志。（2）固相是土壤的骨架，固相间存在大小不等的孔隙。（3）小孔隙主要含水，大孔隙主要含空气，两者的数量互为消长，但主要受含水量的控制。5、试比较土壤阳、阴离子交换吸附的主要作用原理与特点。答：(1)阳离子交换吸附作用原理及特点①原理：土壤的有机胶体或矿质胶体，在通常情况下带负电荷，能够以库仑引力吸附阳离子，产生阳离子的吸附过程；土壤胶体上吸附的阳离子被其他阳离子相交换，从土壤胶体上释放到土壤溶液中，另一种阳离子吸附到土壤胶体上，这一过程称为阳离子的解吸过程。土壤胶体负电荷一旦形成，阳离子交换吸附作用就开始进行，吸附和解吸过程是一个动态过程，一定条件下，达到平衡状态。②特点：阳离子交换吸附过程以离子价为依据进行等价交换，律支配，是一个可逆反应过程。受质量作用定(2)阴离子交换吸附作用原理与特点①原理：在特定的条件下，土壤胶体带正电荷，因库仑引力作用而吸附阴离子，被吸附的阴离子与其他阴离子相交换，产生阴离子交换吸附作用。②特点：土壤胶体上发生的阴离子交换吸附较阳离子弱。阴离子交换吸附同样以离子价为基础进行等价交换，受质量作用定律支配，是一个可逆反应，但阴离子交换吸附常伴随着化学沉淀反应，使问题复杂化。1．微生物修复所需的环境条件是什么？微生物修复技术是指通过微生物的作用清除土壤和水体中的污染物，或是使污染物无害化的过程。它包括自然和人为控制条件下的污染物降解或无害化过程。在自然修复过程中，利用土著微生物的降解能力，但需要有以下环境条件：①有充分和稳定的地下水流；②有微生物可利用的营养物；③有缓冲pH的能力；④有使代谢能够进行的电子受体。如果缺少一项条件，将会影响生物修复的速率和程度。特别是对于外来化合物，如果污染新近发生，很少会有土著微生物能降解它们，所以需要加入有降解能力的外源微生物。12.光化学烟雾：含有一次污染物的大气在阳光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。光化学烟雾的形成条件：大气中有氮氧化物和碳氢化物存在，大气温度较低，而且有强的阳光照射。这样在大气中就会发生一系列复杂的反应，生成出一些二次污染物，如O3、醛、PAN、H2O2等，这便形成了光化学污染。一、填空1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占80%-90%。2、人为污染源可分为工业、农业、交通、和生活。3、大气颗粒物的三模态为爱根核模、积聚模、粗粒子模。4.水体富营养化：生物所需的N,P等营养物质大量进入湖泊，河口等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，鱼类及其他生物大量死亡的现象。5.离子交换吸附：环境中大部分胶体带负电荷，容易吸附阳离子，在吸附过程中，胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子。6.专属吸附：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。7.污染物在水中的迁移的重要途径：溶解和沉淀8.氧化物和氢氧化物，硫化物，碳酸盐的溶解9.河流的氧下垂曲线：清洁区，分解区，腐败区，恢复区，清洁区10.螯合物：具有不止一个配位原子的配体，它们与中心原子的形成环状配合物。重金属在土壤--植物体系中的迁移及其机制8.气溶胶：（1）定义：由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系。（2）来源：天然来源：风扬起的细灰尘，海水溅沫蒸发而成的盐粒，火山爆发散落物等；人工来源：化石燃料燃烧，交通运输和工业排放烟尘等（3）危害：人体健康；降低能见度；增加降水，成云成雾可能；环境温度改变（4）消除：主要靠大气的降水，小粒子间的碰并，凝聚，聚合与沉降作用。光化学第一定律：只有被分子吸收的光，才能有效地引起分子的化学变化。光化学第二定律：分子吸收光的过程是单分子过程，或者说在光化学反应的初级过程，被吸收的一个光子，只能激活一个分子（不适用于激光化学）。PM2.5来源：土壤扬尘、海洋气溶胶和车辆尾气。影响因素：排放源的特征和气象条件。危害：人类活动所释放污染物的主要载体，携带有大量的重金属和有机污染物。1、金属有机态的毒性往往小于无机态的毒性。（×）2、干沉降是大气中NOx最主要的消除方式。（×）二、选择题1．1972年，联合国在A召开了人类环境会议，第一次把环境问题与社会因素联系起来。这次会议是人们对环境问题的一个里程碑。A:斯德哥尔摩B:里约热内卢C:约翰内斯堡D:日内瓦E:北京2．环境污染物的毒性取决于其在环境介质中的浓度和存在形态；不同的污染物同时存在时，会有ABCD，而导致污染物的毒性等危害降低或增大。A:独立作用B:拮抗作用、C:协同作用D:相加作用2．植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么？答案：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。5．表面活性剂有哪些类型？对环境和人体健康的危害是什么？答案：（1）分类：①阳离子:主要是有机胺的衍生物，如季铵盐，十六烷基三甲基溴化铵。②阴离子：羧酸盐、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐等。③非离子：脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪酸聚氧乙烯酯，多醇表面活性剂等。④两性表面活性剂：分子内盐。（2）危害：①使水的感观状况受到影响。②造成水体富营养化。③促进水体中石油和多氯联苯等不溶性有机物的乳化和分散，增加废水处理的困难。④破坏水体微生物群落。⑤使鱼的味觉器官遭到破坏，丧失避开毒物和觅食的功能。1、生物修复：也称生物整治、生物补救，是指利用微生物、植物