環(huán)境化學(xué)試題部分答案
一、填空
1、開放體系中,CT、[HCO3-]和_[CO3-_]___隨PH改變,而__[H2CO3*]___不變
2、一般水體的決定電位物質(zhì)是_溶解氧____,若水體厭氧,其中含大量有機(jī)物則決定電位物質(zhì)是_有機(jī)物____,居于兩者之間則決定電位物質(zhì)是___溶解氧體系和有機(jī)物體系的結(jié)合__
3、大氣顆粒物按其粒徑大小可分為總懸浮顆粒物(TSP)、飄塵、降塵
4、水體中存在含N化合物時,高pe和PH下NH+轉(zhuǎn)化為__NO3-___
5、天然水中主要的氧化劑和還原劑(各選2個)
氧化劑:溶解氧、三價鐵、四價錳、六價硫(鉻、鉬)、五價氮(釩、砷)
還原劑:二價鐵、二價錳、負(fù)二價硫及許多有機(jī)化合物
6、在砷的兩種價態(tài)中,三價砷的毒性較高
7、天然水體八大優(yōu)勢無機(jī)離子為K+、Na+、Ca+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-
(任答6個)
8、污染物在環(huán)境中的主要轉(zhuǎn)化過程類型有生物轉(zhuǎn)化、化學(xué)轉(zhuǎn)化、光化學(xué)轉(zhuǎn)化
9、人為污染源可分為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、交通。
10、環(huán)境中污染物的遷移主要有物理遷移、化學(xué)遷移和生物遷移三種方式。
11、天然水中的總堿度=
[HCO3-]
+2
[CO32-]
+
[OH-]
—
[H-]。
二、名詞解釋
1、生物濃縮因子
分布在水體中的生物群類也可以參加有機(jī)污染物的分配,這種分配作用被稱為“生物濃縮作用或生物積累作用”,有機(jī)污染物的這種分配性質(zhì)用“生物濃縮因子”來表示。
2、光化學(xué)定律“光化學(xué)第二定律”
在初級光化學(xué)反應(yīng)過程中,被活化的分子數(shù)(或原子數(shù))等于吸收光的量子數(shù)
3、總懸浮顆粒物(TSP):
是分散在大氣中的各種粒子的總稱,即粒徑在100μm以下的所有粒子
4、間接光解
一種化合物直接吸收光能,并將過剩能量轉(zhuǎn)移到另一種化合物上,導(dǎo)致后者產(chǎn)生反應(yīng)的過程被稱為敏化反應(yīng)。前者稱為敏化有機(jī)物,后者稱為接受體分子。敏化反應(yīng)也被稱為敏化光解或間接光解。
5、BOD
生化需氧量是在好氣條件下,水中有機(jī)物由微生物作用進(jìn)行生物氧化,在一定期間內(nèi)所消耗溶解氧的量
7、活性酸度:
是土壤溶液中氫離子濃度的直接反映,又稱為有效酸度,通常用pH表示。
8、溫室效應(yīng):
CO2等氣體(統(tǒng)稱溫室氣體)如溫室的玻璃一樣,它允許來自太陽的可見光射到地面,也能阻止地面重新輻射出來的紅外光返回外空間。因此,溫室氣體起著單向過濾器的作用,吸收了地面輻射出來的紅外光,把能量截留于大氣之中,從而使大氣溫度升高,這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。
9、環(huán)境化學(xué)
11、分配定律
12、光量子產(chǎn)率
13、決定電位物質(zhì)
14、鹽基飽和度
15、土壤環(huán)境容量
16、光敏反應(yīng)
17、云內(nèi)清除(雨除)
18、準(zhǔn)確度
19、結(jié)合反應(yīng):
外來化合物經(jīng)過前期轉(zhuǎn)化,與生物體內(nèi)源物質(zhì)結(jié)合的反應(yīng)稱為結(jié)合反應(yīng)。
20、光降解產(chǎn)率
三、簡答題
1、水體中有機(jī)配位體對金屬遷移的影響?(10分)
1、影響顆粒物(懸浮物或沉積物)對重金屬的吸附能力。決定這一能力的因素主要是配位體本身的吸附行為,配位體或金屬離子與配位體形成的配合物是否可被沉積物吸附。①與金屬離子生成配合物,或爭奪表面吸附位,抑制金屬離子吸附;②形成弱的配合物,且對固體表面親和力小,引起吸附量變化?。虎坌纬蓮?qiáng)的配合體,且對固體表面親和力大,引起吸附量增加。
2、影響重金屬化合物的溶解度。重金屬和羥基的配合作用,提高了重金屬氫氧化物的溶解度。
2、什么是輻射逆溫層并簡述其形成機(jī)制
答:
在對流層中、氣溫一般是隨高度增加而降低。但在一定條件下會出現(xiàn)
反?,F(xiàn)象。這可由垂直遞減率(Γ)的變化情況來判斷。當(dāng)Γ<0時,稱為逆溫氣層。逆溫現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在較低氣層中,這時氣層穩(wěn)定性特強(qiáng),對于大氣中垂直運(yùn)動的發(fā)展起著阻礙作用。
近地面層的逆溫多由于熱力條件而形成,以輻射逆溫為主。
輻射逆溫是地面因強(qiáng)烈輻射而冷卻所形成。這種逆溫層多發(fā)生在距地面100-150m高度內(nèi)。最有利于輻射逆溫發(fā)展的條件是平靜而晴朗的夜晚。有云和有風(fēng)都能減弱逆溫。如風(fēng)速超過2-3m/s時,輻射逆溫就不易形成。當(dāng)白天地面受日照而升溫時,近地面空氣的溫度隨之而升高。夜晚地面由于向外輻射而冷卻這便使近地面空氣的溫度自下而上逐漸降低。由于上面的空氣比下面的冷卻較慢、結(jié)果就形成逆溫現(xiàn)象。
3、溫室效應(yīng)及其形成機(jī)制
CO2等氣體(統(tǒng)稱溫室氣體)如溫室的玻璃一樣,它允許來自太陽的可見光射到地面,也能阻止地面重新輻射出來的紅外光返回外空間。因此,溫室氣體起著單向過濾器的作用,吸收了地面輻射出來的紅外光,把能量截留于大氣之中,從而使大氣溫度升高,這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。
4、氮氧化物和氟氯碳烴物質(zhì)是怎樣破壞臭氧層的?
5、酸雨的主要成分、危害、反應(yīng)方程式?
1、大氣中的氨
①氨與硫酸氣溶膠反應(yīng)→(NH4)2SO4或(NH4)HSO4;
②SO2可以直接與NH3反應(yīng),而避免轉(zhuǎn)化成酸。
2、顆粒物酸度的緩沖作用
①所含的催化金屬促使SO2氧化;
②對酸起中和作用。
3、氣候的影響
①溫度、濕度:一般情況溫度濕度大時易出現(xiàn)酸雨;
②風(fēng)速、大氣穩(wěn)定度,大氣處于穩(wěn)定狀態(tài),污染物不利于擴(kuò)散易出現(xiàn)酸雨。
6、水體中的主要污染物有哪些?
耗氧污染物、致病污染物、合成有機(jī)物、植物營養(yǎng)物、無機(jī)物及礦物質(zhì)、土壤及巖石沖刷的沉積物、放射性物質(zhì)、熱污染
共8種物質(zhì)。
7、有機(jī)物在水中的遷移、轉(zhuǎn)化存在哪些重要過程?
主要存在:1、負(fù)載過程(輸入過程)
2、形態(tài)過程(酸堿平衡及吸著作用)3、遷移過程(沉淀與溶解、對流、揮發(fā)及沉積作用)4、轉(zhuǎn)化過程(生物降解、光解和水解作用)5、生物累積過程(生物濃縮和放大)
8、簡述什么是綠色化學(xué)。
9、什么是大氣溫度層結(jié)?
由于地球旋轉(zhuǎn)作用以及距地面不同高度的各層層大氣對太陽輻射吸收程度上的差異,使得描述大氣狀態(tài)的溫度、密度等氣象要素在垂直方向上呈不均勻的分布。人們通常把靜大氣的溫度和密度在垂直方向上的分布,稱為大氣溫度層結(jié)和大氣密度層結(jié)。
10、如何判斷大氣穩(wěn)定度?何謂逆溫現(xiàn)象?其對大氣污染物的遷移有何影響?
ra—大氣的垂直溫度遞減率
rb—污染氣團(tuán)的絕熱溫度遞減率
ra
rb
為大氣的不穩(wěn)定狀態(tài),有利于污染物擴(kuò)散。
ra
rb
為大氣的穩(wěn)定狀態(tài),不利于污染物擴(kuò)散。
ra
=
rb
為大氣的中性狀態(tài),氣團(tuán)和大氣的溫度在任何高度都是相等的。
ra
0
大氣的溫度隨高度增加而降低,為大氣的不穩(wěn)定狀態(tài)
ra
0
大氣的溫度隨高度增加而增加,為大氣的穩(wěn)定狀態(tài),為逆溫情況。
11、reundlich吸附等溫線表達(dá)式?并解釋字母含義。
lg
G=lg
k+1/n
lg
C
其中
G—吸附量
k—分配系數(shù)
C—溶質(zhì)平衡濃度
12、水體中顆粒物吸附作用分類?并分別解釋
表面吸附---物理吸附,表面能的作用
離子交換吸附—物理化學(xué)吸附,表面電荷作用,發(fā)生離子交換
專屬吸附—化學(xué)吸附,化學(xué)鍵作用,分子間作用力
13、分別解釋生物富集、生物放大及生物積累。
14、簡述物質(zhì)通過生物膜的方式。
膜孔濾過,直徑小于膜孔的水溶性物質(zhì),可借助膜兩側(cè)凈水壓及滲透壓經(jīng)膜孔濾過。
被動擴(kuò)散,脂溶性物質(zhì)從高濃度側(cè)向低濃度側(cè),即順濃度梯度擴(kuò)散通過有類脂層屏障的生物膜。
15、土壤中的氮素通過什么途徑流失?會造成什么影響?
16、什么是光化學(xué)煙霧?產(chǎn)生條件?
17、BOD和COD測定的原理和條件有什么區(qū)別?
18、有機(jī)物在水中遷移轉(zhuǎn)化過程有哪些?
分配作用、揮發(fā)作用、水解作用、光解作用、生物降解作用
19、簡述硝化與反硝化過程。
硝化作用:氨在有氧條件下通過微生物作用,氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程。參與硝化的微生物雖然為自養(yǎng)型細(xì)菌,但在環(huán)境中必須在有機(jī)物質(zhì)存在的條件下才能活動。
反硝化作用:也稱脫氮作用。反硝化細(xì)菌在缺氧條件下,還原硝酸鹽,釋放出分子態(tài)氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的過程。微生物和植物吸收利用硝酸鹽有兩種完全不同的用途,一是利用其中的氮作為氮源,稱為同化性硝酸還原作用:NO3-→NH4+→有機(jī)態(tài)氮。許多細(xì)菌、放線菌和霉菌能利用硝酸鹽做為氮素營養(yǎng)。另一用途是利用NO2-和NO3-為呼吸作用的最終電子受體,把硝酸還原成氮(N2),稱為反硝化作用或脫氮作用:NO3-→NO2-→N2↑。能進(jìn)行反硝化作用的只有少數(shù)細(xì)菌,這個生理群稱為反硝化菌。
20、環(huán)境中的相間平衡有哪些?舉三例即可
物質(zhì)吸附:固-固、固-液的相間平衡
升華作用:固-氣相間平衡
氣體在水中的溶解和逸出:液-氣相間平衡