各章环境化学习题2013

1、环境化学习题第一章 绪论一、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. 污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学结构和在环境中的存在形态。3. 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。4. 人为污染源可分为工业、农业、交通运输、和生活。二、选择题1. 属于环境化学效应的是A热岛效应 B温室效应 C土壤的盐碱化 D噪声2. 五十年代日本出现的痛痛病是由_污染水体后引起的。A Cd B Hg C Pb D As3. 五十年代日本出现的水俣病是由_污染水体后引起的。A Cd B Hg C Pb D As三、问答题1

2、. 环境化学与基础化学有什么不同？环境化学的特点是从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。与基础化学的方式方法不同，环境化学所研究的环境本身是一个多因素的开放性体系，变量多、条件较复杂，许多化学原理和方法则不易直接运用。化学污染物在环境中的含量很低，一般只有毫克每千克、微克每千克甚至更低。环境样品一般组成比较复杂，化学污染物在环境介质中还会发生存在形态的变化。它们分布广泛，迁移转化速率较快，在不同的时空条件下有明显的动态变化。2. 环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？（P12）按环境要素可分为：大气污染

3、物、水体污染物和工业污染物。按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物；按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。主要化学污染物有：元素:如铅、镉、准金属等。2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等；金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等；含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等；含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等；有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛；有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等；有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军

4、用毒气等。3. 有哪些环境效应，并结合一些具体实例？（P13）按性质分环境物理效应：噪声、光污染、电磁辐射污染、地面沉降、热岛效应、温室效应等。环境化学效应：湖泊的酸化、土壤的盐碱化、地下水硬度升高、局部地区发生光化学烟雾、有毒有害固体废弃物的填埋造成地下水污染等。环境生物效应：破坏水生生物的回游途径，影响其繁殖、任意砍伐森林，造成水土流失，产生干旱、风沙灾害等。四、名词解释环境污染：指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量，从而使环境的质量降低，对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。环境污染物：进入环境后使环境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。

5、环境效应：自然过程或人类的生产和成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，称为第二章 大气环境化学一、填空1. 出下列物质的光离解反应方程式（1）NO2 + h + （2）HNO2 + h + 或HNO2 + h + （3）HNO3 + h + （4）H2CO + h + 或 H2CO + h + （5）CH3X + h + 2. 大气中的NO2可以转化成 硝酸盐 、 硝酸 和 亚硝酸盐 。3. 碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成 光化学 烟雾的主要参与者。4. 大气颗粒物的去除与颗粒物的 粒度 和 化学性质 有关，去除方式有 干沉降 和 湿沉降 。5. 制冷剂

6、氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是： CFmCln + hv CFmCln-1 + + O3 O2 + +O O2 + Cl6. 许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为辐射逆温、平流逆温、地形逆温。7. 大气中最重要的自由基为_。8. 燃烧过程中NO的生成量主要与_燃烧温度_和_空燃比_有关。9. 能引起温室效应的气体主要有_、_、_、_。10. 大气的扩散能力主要受_风_和_大气湍流_的影响。11. 根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、_中间层_、热层和逃逸层。伦敦烟雾事件是由_燃煤_和_低温_引起的。降水中主要阴离子有_、_、_、_。二、选择题1. 由污染源排放到大气中的污染物在

7、迁移过程中受到 的影响。 A风 B湍流 C天气形式 D地理地势2. 大气中HO自由基的来源有 的光离解。 A O3 B H2CO C H2O2 D HNO23. 烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成 。 A RO B R自由基 C H2O D HO24. 酸雨是指pH_的雨、雪或其它形式的降水。A <6.0 B <7.0 C <5.6 D <5.05. 辐射一定时间产生的_量可以衡量光化学烟雾的严重程度。A O3 B NO2 C 碳氢化合物 D SO26. 大气逆温现象主要出现在_。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7.

8、 根据Whittby的三模态模型，粒径小于_um的粒子称为爱根核模。A 0.05 B 0.1 C 1 D 2三、问答题1. 大气中有哪些重要的自由基？其来源如何？大气中主要自由基有：HO、HO2、R、RO2 HO的来源：O3的光解： O3r 2 O+H2O 2HO HNO2的光解： HNO2 +r HO +NO H2O2的光解： H2O2 +r 2HOHO2的来源： 主要来自醛特别是甲醛的光解 H2CO +r H + HCO H + O2 + M HO2 + M HCO + O2 +M HO2 + CO + M 亚硝酸酯的光解：CH3ONO +r CH3O + NO CH3O + O2 HO2

9、 + H2CO H2O2的光解：H2O2 +r 2HO HO + H2O2 HO2 + H2OR的来源： RH + O R + HO RH + HO R + H2OCH3的来源：CH3CHO的光解: CH3CHO +r CH3 + CHO CH3COCH3的光解 CH3COCH3 +r CH3 + CH3COCH3O的来源：甲基亚硝酸酯的光解 CH3ONO +r CH3O + NO 甲基硝酸酯的光解 CH3ONO2 +r CH3O + NO2RO2的来源：R + O2 RO22. 简述大气中主要无机污染物及其来源。3. 说明光化学烟雾现象，写出简化反应机理。4. 说明酸雨形成的原因。5. 论述

10、影响酸雨形成的因素。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） 天气形势的影响。6. 什么是大气颗粒物的三模态？如何识别各种粒子模？依据大气颗粒物按表面积与粒径分布关系得到了三种不同类型的粒度模，并用它来解释大气颗粒物的来源与归宿，即爱根核模，积聚模，粗粒子模。爱根模：Dp0.05M积聚模：0.05Dp2M粗粒子模：Dp2M。7. 影响大气中污染物迁移的主要因素是什么？8. 说明臭氧层破坏的原因和机理。人类活动排入大气中的一些物质进入平流层与那里的臭氧发生化学反应，导致臭氧耗损，

11、使臭氧浓度减少的现象被称作臭氧层破坏或臭氧层损耗。 消耗臭氧层的物质，在大气的对流层中是非常稳定的，因此这类物质可以扩散到大气的各个部位，但是到了平流层后，就会被太阳的紫外辐射分解，释放出活性很强的游离氯原子或溴原子，参与导致臭氧损耗的一系列化学反应：游离的氯原子或溴原子与O3分子反应，产生氯或溴的一氧化物，夺走O3分子的一个氧原子，使之变成氧分子。氯或溴的一氧化物与游离的氧原子反应，释放“夺来”的氧原子，形成更多的氧分子和游离氯原子或游离溴原子，新的游离氯原子或溴原子重新与其它O3分子反应，再度生成O2分子和氯或溴的一氧化物，这样的反应循环不断，每个游离氯原子或溴原子可以破坏约10

12、万个O3分子，这就是氯氟烷烃或溴氟烷烃破坏臭氧层的原因。  破坏臭氧层的过程可表示如下：  含氯或含溴的化合物 太阳紫外辐射 游离Cl（或Br）  O3Cl（或Br） ClO（或BrO）O2  ClO（或BrO）O 游离Cl（或Br）+O2四、名词解释一次污染物 二次污染物 干沉降：指颗粒物在重力作用下沉降或与其他物体碰撞后发生的沉降。湿沉降：指通过降雨、降雪等使颗粒物从大气中去除的过程。 酸性降水：指通过降水，如雨、雪、雾、冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。温室效应：大气中的CO2 吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温

13、度升高，这种现象称为温室效应。辐射逆温：是地面因强烈辐射而冷却所形成的逆温现象。 海陆风、城郊风、山谷风 伦敦型烟雾：主要由于燃煤而排放出来的SO2 ，颗粒物以及由SO2 氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。洛杉矶烟雾：含有氮氧化物和谈情化合物等一次污染物的大气，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。 PM10 、PM2.5五、计算题1.到达地球表面的太阳辐射最短波长为290nm，问大气中NO2分子在吸收该波长光量子后，能否引起分子中N-O键断裂？已知N-O的键能为3.01×105J/mol，Planck常数为

14、6.626×10-34J.s，光速为3.0×108m/s。第三章 水环境化学一、填空1. 天然水中的总碱度= +2 + OH- 2. 水环境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 3. 天然水的PE随水中溶解氧的减少而 降低 ，因而表层水呈 氧化 环境。4. 有机污染物一般通过 吸附 、 挥发 、 水解 、光解和生物富集和降解等过程进行迁移转化。_总氮_、_总磷_和_溶解氧_常衡量水体富营养化的指标。5. 影响胶体微粒聚沉的因素有_、_、_、水体pH及流动状况，带相反电荷颗粒间的相互作用。6. 适用于水体颗粒物对污染物吸附的等温式有_、_两种方程。

15、其中_可求饱和吸附量7. 有机物的辛醇-水分配系数常用_Kow_表示。二、选择题1. 海水中Hg2+主要以_的形式存在。A Hg(OH)2, HgCl2 B HgCl2, HgCl3-C HgCl42- D HgCl3-, HgCl42-2. 某一氧化还原体系的标准电极电位为0.80，其pEo为_。A 13.50 B 13.35 C 13.05 D 12.803. 一般情况下，当水体DO_时，鱼类会死亡。A >8.0mg/L B <4.0 mg/L C >0 D >4.0 mg/L4. 若水体的pE值高，有利于下列_组在水体中迁移。A Fe、Mn B Cr、Fe C C

16、r、Mn D Cr、V5. 当前最简单，也较流行的是将金属划分为溶解态和颗粒态，溶解态是能通过_um孔径滤膜的部分。A 0.54 B 0.22 C 0.45 D 0.506. 河水中阴、阳离子的含量顺序为_。A Na+>Mg2+>Ca2+ HCO3->SO42->Cl-B Ca2+>Na+>Mg2+ HCO3->SO42->Cl-C Na+>Ca2+>Mg2+ Cl->HCO3->SO42-D Na+>Mg2+>Ca2+ Cl->SO42->HCO3-7. 某一氧化还原体系的标准电极电位为0.771

17、，其pEo为_。A 13.50 B 13.35 C 13.05 D 12.808. 某一水体的BOD20为100 ppm，其BOD5约为_。 A 40 B 50 C 35 D 709. 下列各种形态的汞化物，毒性最大的是_。A Hg(CH3)2 B HgO C Hg D Hg2Cl210. 影响水环境中颗粒物吸附作用的因素有 。 A溶解氧含量 B颗粒物粒度 C温度 D pH三、问答题1. 举例说明水体中金属迁移转化的影响因素。2. 试述水体中有机污染物的迁移转化途径。3. 请叙述天然水中存在哪几类颗粒物？4. 简述水体中常见的等温线的类型，请列出公式及对应的图形。5. 请叙述水环境中促成颗粒物

18、絮凝的机理。6. 什么是电子活度pE，以及它和pH的区别。7. 请说明胶体的凝聚和絮凝之间的区别。8. 请叙述腐殖质的分类及其在环境中的作用。9. 什么叫优先污染物？我国优先控制污染物包括哪几类？10. 请叙述水中颗粒物可以哪些方式进行聚集。11. 有一个垂直湖水，pE随湖的深度增加将起什么变化？四、名词解释解释下列名词：分配系数；辛醇水分配系数；生物浓缩因子；亨利定律常数；水解速率；直接光解；间接光解；光量子产率；生长代谢和共代谢；富营养化。标化分配系数：五、计算1. 在一个pH为6.5,、碱度为1.6mmol/L的水体中，若加入Na2CO3使其碱化，问需要加入多少mmol/L的Na2CO3

19、才能使水体pH上升至8.0。若用NaOH进行碱化，有需要多少碱？解：(1) 查表知pH = 6.5时, = 1.710CT = 碱度× = 1.6×1.710 mmol/l = 2.736mmol/l 。设加入的Na2CO3为n mmol/l查表知：当pH = 8.0时, = 1.018 CT = CT + n -(1) CT = 碱度× -(2) 碱度= 1.6 +2 n -(3)由 (1)、（2）和（3）解得：n = 1.07 mmol/l 。（2）加入NaOH后CT不变 碱度的增加值就应是加入的NaOH的量。A = 碱度 碱度 = 2.688 1.6 = 1

20、.088mmol/l2. 一个天然水体的pH=7.0，碱度为1.4mmol/L，求需要加多少强酸才能把水提的pH值减低到6.0 ？（已知：a1=0.8126，a2=3.828×10-4，pH=6.0时，a=3.247）解：总碱度= CT（1+22）+Kw/H+-H+CT=1/（1+22）总碱度- Kw/H+-H+=1/（1+22）=1.22CT=总碱度+H+-H+=总碱度 =1.71mmol/LPH=6.0时，总碱度= CT /=1.71/3.25=0.526mmol/L碱度降低值就为应加入的酸量：A=1.4-0.526=0.874mmol/L。3. 若有水A，pH为7.5，其碱度为

21、6.38 mmol/L，水B的pH为9.0，碱度为0.80 mmol/L，若以等体积混合，问混合后的pH值为多少？（pH7.58）解: 查表 pH = 7.5时, 1 = 1.069, pH = 9.0时, 2 = 0.9592;CT1 = 碱度×1 = 6.38×1.069 = 6.82 mmol/lCT2 = 碱度×2 = 0.80×0.959 = 0.767 mmol/l; 查表知pH = 7.584. 含镉废水通入H2S达到饱和并调整pH值为8.0，请算出水中剩余镉离子浓度（已知CdS的溶度积为7.9×10-27）。（6.8×

22、10-20mol/L）5. 从湖水中取出深层水，其pH7.0，含溶解氧浓度为0.32mg/L，请计算pE和Eh。（pE13.2，Eh0.78V）解：水中的溶解氧为：0.32mg/l，则有：水中溶解氧的浓度为：O2(aq)=0.32×10-3/32=0.01 ×10-3mol/l 氧分压为：P（O2）=0.01×10-3/1.26×10-8=0.794×103Pa氧化还原式：1/4O2 + H+ (10-7mol/l)+ e =1/2 H2O天然水的pE = 20.75 + lg( pO2/1.103×105)0.25 ×H+

23、= 20.75 + lg0.794×103/1.103×105)0.25 ×1.0×10-7 = 20.75 + (-0.547) = 13.21。天然水的Eh = 0.059VpE=0.059V×13.21= 0.785V 第四章 土壤环境化学一、填空1. 土壤具有 缓和其酸碱度 发生激烈变化的能力，它可以保持土壤反应的相对稳定，称为土壤的缓冲性能。2. 土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为_土壤矿物质_、土壤有机质_，两者占土壤总量的_91-100%_。3. 在旱地土壤中，镉的主要存在形式是CdCO3 。4. 重金属在土壤-植物系统

24、中的迁移过程与重金属的_种类_及土壤的类型、_施肥、植物种类_有关。5. 土壤对农药的吸附作用可分为_静电吸附_、离子交换吸附_和_专属吸附_。6. 土壤中存在着由土壤动物、_土壤微生物_和_细菌_组成的生物群体。7. 土壤淹水条件下，镉的迁移能力_增强_。8. 土壤及沉积物（底泥）对水中有机污染物的吸附作用（absorption）包括阳离子交换吸附作用、_氧离子交换吸附作用。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。二、选择题1. 以下 因素可以诱发重金属从沉积物中释放出来？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。2. 土壤有机质的来

25、源有 。A树脂 B腐殖酸 C腐黑物 D矿物质3. 腐植质胶体是非晶态的无定形物质，有巨大的比表面，其范围为_。A 350-900m2/g B 650-800m2/g C 100-200m2/g D 15-30m2/g4. 在土壤中，下列离子 的交换吸附能力最强。 A Ca2+ B Na+ C Fe3+ D H+三、问答题1. 简述土壤的主要组成。2. 土壤的缓冲作用有哪几种？举例说明其作用原理。3. 试比较土壤阳、阴离子交换吸附的主要作用原理与特点。4. 试述DDT的主要特性和在环境中迁移、转化与归趋的主要途径。5. 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？6. 举例说明影

26、响农药在土壤中进行扩散和质体流动的因素有哪些？7. 土壤中重金属向植物体内转移的主要方式及影响因素有哪些？8. 植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么？第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性一、填空1、被动扩散是指 脂溶 性物质从 高 浓度侧向 低 浓度侧扩散通过有类脂层屏障的生物膜。2、酶促反应速率的影响因素有 温度 、 pH 和 抑制剂 。3、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。4、碳原子数大于1的正烷烃，其微生物降解的途径有三种：通过烷基的末端氧化、次末端氧化 、双端氧化 。二、多项选择1、甲烷发

27、酵是指有机酸、醇等化合物在细菌作用下，被转化为 ，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2、下列烃类化合物中，最难被微生物降解的是 。 A 环己烷 B 苯 C 己烷 D 己烯3、下列芳香族化合物中，最难被微生物降解的是 。 A 苯酚 B二氯甲苯 C 苯胺 D 苯甲酸4、LD50表示的是 。 A 半数有效剂量 B半数有效浓度 C半数致死剂量 D半数致死浓度5、两种毒物死亡率分别是M1和 M2, 其联合作用的死亡率M<M1+M2, 这种联合作用属于 。 A 协同作用 B 相加作用 C 独立作用 D 拮抗作用3、 名词解释生物放大 生物积累 生物富集 吸收 硝化 反硝化 协同作用 相加作用 独立作用 拮抗作用 被动扩散；主动转运；肠肝循环；血脑屏障；半数有效剂量（浓度）；阈剂量（浓度）4、 简答题1. 试说明化学物质致突变、致癌和抑制酶活性的生物化学作用机理。2. 说明毒物的联合作用。3. 简述物质通过生物膜的方式。4. 水中硝化及反硝化的反应原理及基本条第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应一、填空1、PAH在紫外光照射下很容易 光解 和 氧化 。也可以被微生物降解。2、气相汞的最后归趋是进入 土壤 和 海底沉积层 。3、无机砷可以 抑制 酶的活性，三价无机砷可以与蛋白质的 巯基 反应。4、含氢卤代烃与