环境化学复习题集.doc

一 名词解释：（每词3 分,共24分）1. 电动力学修复（electrokinetic remediation） 利用电动力学原理对受污染土壤进行修复的方法称为电动力学修复，即将电极插入受污染的地下水及土壤区域,施加直流电，形成直流电场。由于土壤颗粒表面双电层，孔隙水中带有电荷的离子或颗粒，在电场作用下通过电迁移、电渗流或电泳的方式沿电场方向定向迁移，污染物离开土壤向两级迁移，最终富集在电极区得到集中处理或分离。 2. 电子活度（electron activity） 与pH的定义相似，还原剂和氧化剂可以定义为电子给予体和电子接受体，可以定义pE=-lg(ae)。式中ae 即为水溶液中电子的活度。 3. 分配系数（partition coefficient） 非离子性有机化合物可通过溶解作用分配到土壤有机质中，并经过一定时间达到分配平衡，有机化合物在土壤有机质和水中含量的比值称为分配系数。 4. 共代谢（cometabolism） 某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时, 该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。 6. 活性酸度（active acidity） 土壤的活性酸度是土壤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. 持久性有机污染物（persistent organic pollutants，POPs ）POPs是指通过各种环境介质（大气、水、生物体等）能够长距离迁移并长期存在于环境，具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。 9. 潜性酸度（potential acidity ）土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们通过离子交换作用进入土壤溶液之后，即可增加土壤溶液的H+浓度，使土壤pH值降低。只有盐基不饱和土壤才有潜性酸度，其大小与土壤代换量和盐基饱和度有关。 11. 生物放大（biomagnification） 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，使其在体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。 12. 生物浓缩因子BCF（bioconcentration） 有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度值比，定义为生物浓缩因子，用符号BCF或KB表示。13. 生物需氧量BOD（biochemical oxygen demand） 是另一个水质的重要参数，它是指在一定体积的水中有机物降解所要耗用的氧的量。一个BOD高的水体，不可能很快的补充氧气，显然对水生生物是不利的。 15. 酸度（Acidity） 是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质，亦即放出H+或经过水解能产生H+的物质的总量。 20. 专属吸附（specialistic adsorption） 所谓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。专属吸附作用不但可使表面电荷改变符号，而且可使离子化合物吸附在同号电荷的表面上。在水环境中，配合离子、有机离子、有机高分子和无机高分子的专属吸附作用特别强烈。例如，简单的Al3+、Fe3+等高价离子并不能使胶体电荷因吸附而变号，但其水解产物却可达到这点。这就是发生专属吸附的结果。 24. 生物放大（biomagnification）31. 被动扩散：脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧，即顺浓度梯度扩散通过有类脂层屏障的生物膜。32. 主动转运：在需要消耗一定代谢能量下，一些物质可在低浓度侧与膜上高浓度特异性蛋白载体结合，通过生物膜，至高浓度侧解离出原物质。34. 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。37. 专属吸附：指在吸附过程中，除了化学键作用外，尚有加强的憎水键和范德化力或氢键作用。该作用不但可以使表面点荷改变符号，还可以使离子化合物吸附在同号电荷的表面上。39. 光化学烟雾40. 三致效应 请写出Freundlich吸附等温线表达式二、填空题（每空1分，共 分） 2. 催化生物转化的双成分酶由 酶蛋白和 辅基构成。 3. CF2Cl2在高能量紫外光下的离解产物有 3 种，它们是CF2Cl, Cl, CF2 4. 在砷的两种价态中， 三价砷的毒性较高。17. 温室效应的气体主要有：- - 18. 土壤颗粒的按粒径分布- - 8. 污染物在环境中的主要转化过程类型有生物转化、化学转化、光化学转化。三、简答题：（每题6分，共36分）1、大气中有哪些主要自由基？氢氧自由基、 HO2、烃基、烃类含氧基、过氧基等。 3、试分析具有温室效应作用的“臭氧”与平流层的 “臭氧”差别？地球上90的臭氧分布在距地面25km的平流层，另外约10存在于对流层。对流层臭氧是一种温室气体，它的浓度随纬度、经度、高度和季节变化而变化。对流层臭氧浓度北半球比南半球高。平流层中的臭氧吸收了太阳发射到地球的大量对人类、动物和植物有害的紫外线，为地球提供了一个防止紫外线辐射的屏障。通过观测发现，平流层中的臭氧含量减少，而对流层中的臭氧含量增加。由于有90的臭氧在平流层，所以总量在下降。对流层臭氧形成人为来源：NO2的光解反应是它在大气中最重要的化学反应，是大气中O3生成的引发反应，也是O3唯一的人为来源。（见第七节）南极上空平流层臭氧（臭氧层）浓度减少，形成了臭氧空洞。4、试分析水体中的污染物的种类。美国科学家把水体污染物分为八类：耗氧污染物；致病污染物；合成有机物；植物营养物；无机及矿物质；由土壤、岩石冲刷下来得沉积物；放射性物质；热污染 6、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。7、过氧自由基HO2的主要来源有哪些？HO2的主要来源是大气中甲醛(HCHO)的光分解： HCHO +h H+ HCOH+O2 HO2HCO + O2 CO + HO29、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。11、为什么水体pH较低时，鱼体内积累的甲基汞含量较高？ 答：pH对甲基化的影响。pH较低（5.67，最佳pH 4.5时，有利于甲基汞的生成；pH较高时，有利二甲基汞的生成。由于甲基汞溶于水，pH值较低时以CH3HgCl形式存在，故水体pH较低时，鱼体内积累的甲基汞量较高。四、分析论述题：（每题10分，共30分）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。1.燃煤火力发电厂：SOX，NOX，产生酸雨，土壤酸化；2.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；3.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，4.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；5.产品中重金属来源包括，大气沉降来的和土壤中吸收的2、 某市一家铅锌冶炼厂的含铅废水经化学处理后排入水体中，排污口水中铅的含量为0.30.4mg/L，而在下流500 m处水中铅的含量只有34g/L，试分析其原因？ (1)含铅废水的稀释、扩散；（2）水体中胶体物质对重金属的吸附作用 ： 无机胶体： 次生黏土矿物；铁、铝、硅、锰等水合氧化物； 有机胶体：蛋白质、腐殖质。 （3）氧化还原转化：各价态之间的相互转化； （4）溶解和沉淀反应 ： (5)配合反应 :无机配体：OH- Cl- CO32- HCO3- F- S2- 有机配体:氨基酸、糖、腐殖酸 生活废水中的洗涤剂、清洁剂、NTA、EDTA 、农药等 (6)生物甲基化作用 . （7）生物富集作用7为什么Hg2+和CH3Hg+在人体内能长期滞留？举例说明它们可形成哪些化合物？这是由于汞可以与生物体内的高分子结合，形成稳定的有机汞络合物，就很难排出体外。此外，烷基汞具有高脂溶性，且它在生物体内分解速度缓慢（其分解半衰期约为70d），因而会在人体内长期滞留。Hg2+和CH3Hg+ 可以与羟基、组氨酸、半胱氨酸、白蛋白形成络合物。甲基汞能与许多有机配位体基团结合，如COOH、NH2、SH、以及OH等。9什么是土壤的活性酸度与潜性酸度？试用它们二者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。根据土壤中H+的存在方式，土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。（1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称有效酸度，通常用pH表示。（2）潜性酸度：土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后，即可增加土壤溶液的H+浓度，使土壤pH值降低。南方土壤中岩石或成土母质的晶格被不同程度破坏，导致晶格中Al3+释放出来，变成代换性Al3+，增加了土壤的潜性酸度，在一定条件下转化为土壤活性酸度，表现为pH值减小，酸度偏高。11在通常天然水中微生物降解丙氨酸的过程如下，在其括号内填写有关的化学式和生物转化途径名称，并说明这一转化过程将对水质带来什么影响。解：有关的化学式和生物转化途径如下：(1)CO2；(2)CH3COOH；(3)NH3；(4)CoASH；(5)H2O；(6)CH3COCoASH；(7)CH3COCOOH；(8)H2O；(9)CoASH；(10)(CH2COOH)2C(OH)COOH；(11)三羧酸循环；(12)NO2-；(13)硝化。该过程将氮由不能被植物吸收利用的有机态转化为无机氮，利于植物利用；且此过程是耗氧过程，可能引起水体富营养化，使水质变差。7确定酸雨pH界限的依据是什么？国际上把pH为5.6作为判断酸雨的界限。依据以下过程得出：在未污染大气中，可溶于水且含量比较大的酸性气体是CO2，所以只把CO2作为影响天然降水