环境化学复习资料仅供参考-请注意核对

1、环境工程化学复习第二章一、影响大气污染物迁移的因素1、风和大气湍流的影响；2、天气形势和地理地势的影响；(1)、海陆风；(2)、城郊风；(3)、山谷风、二、自由基也称游离基，是指由于共价键均裂而生成的带有未成对电子的碎片。大气中常见的自由基如：HO ,HO 2 ；RO,RO2 ,RC (O)O 2三、与大气污染有直接关系的重要的光化学过程1、氧分子和氮分子的光解2、臭氧的光解3、NO 2的光解4、亚硝酸和硝酸的光解5、二氧化硫对光的吸收6、甲醛的光解7、卤代煌的光解四、降水的化学组成无机物：土壤衍生物离子 Al3+, Ca2+, Mg 2+, Fe3+, Mn 2+和硅酸盐等；海洋盐类离子 N

2、a+, Cl-, Br-, SO42, HCO3-及少量 K+,Mg 2+ , Ca2+ ,和 PO43+;气体转化物 SO42-,NO3-, NH4+,Cl-和 H+;人为排放源 As, Cd , Cr, Co , Cu, Pb , Mn , Mo , Ni , V, Zn , Ag , Sn 和 Hg 等化合物。五、酸雨的化学组成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，其中绝大部SO2和NOxSO2和NOx是形成酸雨的主要起始物,SO2+O -SO 3SO3+H 20fH2SO4SO2+H 20fH2SO3H2SO3+O -H2SO4NO+O -NO

3、22NO 2+H 2O -HNO 3+HNO 2式中：O各种氧化剂六、影响酸雨形成的因素1、酸性污染物的排放及其转化条件2、大气中的 NH 33、颗粒物酸度及其缓冲能力4、天气形势的影响七、大气颗粒物的化学组成1、无机颗粒物(1)硫酸及硫酸盐颗粒物(2)硝酸及硝酸盐颗粒物2、有机颗粒物P126第四章农药的类型农药类型卜虫剂卜机氯制剂除草剂苯氧较酸类卜机磷制剂醛类卜基甲酸酯类酚类卜除虫菊酯类二硝基化合物1蚕毒素类均三氮杂苯类卜弋月尿类氨基甲酸酯类，菌剂k制剂硫代氢基甲酸酯类同制剂酰胺类卜机磷制剂取代月尿类卜代氨基甲酸酯类其他类卜机汞剂灭鼠剂植物生长调节剂卜机神制剂杀线虫剂灭蛾剂卜环类土壤处理剂卜

4、他农药进入土壤的途径1）农药以颗粒剂形式施入土壤2）农药以种子处理剂进入土壤3）农药喷施被作物截获和散落到土壤4、农药在土壤环境中的扩散行为。农药的迁移运动可以答：（1）农药在土壤中的迁移主要是通过扩散和质体流动两个过程。在这两个过程中, 蒸汽的和非蒸汽的形式进行。农药的迁移运动可以（2）扩散是由于分子热能引起分子的不规则运动而使物质分子发生转移的过程。影响农药在土壤中扩散的因素主要是土壤水分含量、吸附、孔隙度和温度及农药本身的性质等。农药在土邮境中的扩散行为扩散:以气态发生，或以非气态发生（于溶液J中，气一液或气一固界面上）乙楼I质流，由水或土壤微粒或两者共同作用引起农L药流动土壤中农药的2

5、吸附主要吸附于黏土矿物和有机症表面迁移转化植物吸收;吸收后积累在植物体内，或被植物体代谢光化学降解.迁移H化学降解、-生物化学降解5、影响农药在土壤中行为的因素。结构及化学性质农 药 在 土 壕 中 行 为 的 影 响 因 素，农药本身理化性质L农 药 在 土 壕 中 行 为 的 影 响 因 素，农药本身理化性质L物理性腹广 土壤结构黏土含量金属离子含量有机质含离子交换容量好环境性质微生物种类，缴量温度、湿度日照情况1耕作方式作物种植I灌水与否蒸气压Y水溶解度L分配系数土壤污染物分类表土壤污染物分类表污染物无机污染物重金属其他镉木（加）错g铅8珅XAO铜 CCuD锌（遍）镖（吟 氟GO嗡、碱酸

6、放射元素他(6) 德任Sr)有机污染物生物污染物有机女药鼠优物 聿并口冠、邪二承乙醛石油有机怩爆剂多氯联苹有言慌生捌土壤污染的防治措施1）沉降法此法将取自于天然水体（如河水）的灌溉用水，先引入一沉降池，以除去水中吸附了有害物质的颗粒物。2）稀释法此法是将污染灌溉水用清净的水稀释到无害程度的方法。对酸性强的灌溉用河水同时使用稀释法和加药剂 的方法可收到更效果。3）铺垫客土的方法此法是在受污染的本土上层铺垫一层非污染客土的方法。4）排土法此法是将污染土层移去，用作敷设道路路基、建筑物地基等的方法。5）混层法和倒转层法此法将表层污染土与下层清洁土经翻耕后两相混合。使用这种方法实际上是对污染士起了掺释

7、的作用。在 表土污染程度较高的情况下，甚至可采用倒转层法，即将上下土层易位的方法。6） 土壤改良法此法主要是用化学类方法，例如向土壤投加石灰、磷酸盐、硅酸盐等化学物质，以达到改良土壤的目的。6、活性炭吸附选择？答：活性炭对以下物质进行选择吸附：（1）溶解度小的；（2）极性相似的；（3）结构复杂的，难降解的;（4）易吸收长链的。活性炭吸附是对微生物处理的补充。7、氮氧化物的来源？（2）大代中NQ.污染物 1）来源及危害大气中以恁的主要来源是：土壤和海洋中细菌对硅酸盐的分解；天空中闪电过程和大气中I叫氧化，也都会产生相当数量的 N0,；各类燃料燃烧.包括汽车排气：通过生立和消费偌酸及其盐的过程也产

8、生释至大气中的NQ型 在燃烧过程中产生NO.的反应有两个方面一燃料中原先含有氮化物被氧化为NO.释出；高温条件下空气中Ne和Q发生化合作用，引起生成IVO的吸热 反应。在通常的燃烧条件下，首先产生大量NU, （N5的含量仅占N5 的5%10%）,随后被空气中0- 03r R0a等氧化成NO-再通过客种 简单的或复杂的历程转化为酸性沉降物降落于地表.8、硫酸型烟雾（P63）、光化学烟雾（P47 ）共性与区别表现在哪些方面？产生的原因；由于燃煤排放出来的 SO2、颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒所造成的大气污染现象。多发生在冬季、气温较低、湿度较高和日光较弱的气象条件下。由燃煤引起。含有氮

9、氧化物和碳氢化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，称为光化学烟雾。发生在大气温度较低、有强的阳光照射的条件下。由汽车排气引起。(2)主要成分主要成分为 SO2、颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒。它是还原性混合物，也称还原烟雾。主要成分为氮氧化物与碳氢化物，生成臭氧、醛、 PAN、H2O2等二次污染物，特征是烟雾呈蓝色。它是高浓度氧化剂的混合物，也称为氧化烟雾。第三章水环境化学1、向某一含有碳酸的水体加入重碳酸盐，问：总酸度、总碱度是增加、减少还是不变？答：总酸度增加；总碱度增加。2、在一个pH为6.

10、5碱度为1.6mmol/L的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需要加多少mmol/L 的碳酸钠才能使水体 pH上升至8.0 。若用强碱进行碱化，又需加多少碱？ P156例3、具有 2.00 X10-3mol/L 碱度的水，pH 为 7.00 ,请计算H 2CO3*、HCO 3-、CO32-和OH -的浓度各是多少？P108例4、溶解1.00 X10-4mol/L的Fe(NO 3)3于1L具有防止发生固体 Fe(OH) 3沉淀作用所需最小H+浓度的 水中，假定溶液中仅形成 Fe（OH） 2+和Fe（OH） 2+而没有形成Fe2（OH） 24+。请计算平衡时该溶液中Fe 3+、Fe(OH) 2+、F

11、e(OH) 2 +、H+和 pH。P195-75、请叙述水中主要有机和无机污染的分布和存在形态。答：（1）有机污染物 农药：主要为有机氯和有机磷农药；多氯联苯（PCBs）:卤代脂肪烧：二氯澳甲烷;醛类：双-（氯甲基）醛；单环芳香族化合物：氯苯；苯酚类和甲酚类：配酸酯类：双-（2-甲基-已基）配酯；多环芳煌类（PAH）:亚硝胺和其他化合物：2-甲基亚硝胺（2）金属污染物镉：制革工业；汞：硫酸工业；铅：汽车废气；神：铭：制革工业；铜：冶炼；锌：鸵：黄铁矿和白铁矿中有最大的含鸵量；馍：冶炼；皱：冶炼；6、什么叫优先污染物？我国优先控制污染物包括哪几类？在哪个区存在具有毒性？哪个地区优先？优先污染物-

12、由于有毒物质品种繁多，不可能对每一种污染物都制定控制标准，因而提出在众多污染物中 筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制对象，称之为优先污染物。我国优先控制污染物包括-挥发性卤代煌类、苯系物、氯代苯类、多氯联苯、酚类、硝基本类、苯胺类、 多环芳烧类、配酸酯类、农药、丙烯睛、亚硝胺类、氧化物、重金属及其化合物。7、请叙述天然水体中存在哪几类颗粒物？答：天然水体中存在以下几类颗粒物：矿物微粒和粘土矿物；金属水合氧化物；腐殖质；水体悬 浮沉积物；其他：藻类、细菌、病毒、表面活性剂、油滴等。8、什么是表面吸附作用、离子交换吸附作用和专属吸附作用？并说明水合氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。P

13、121-表3-5表面吸附作用一离子交换吸附作用一在吸附过程中，胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子专属吸附作用一是指在吸附过程中，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。9、用Langmuir 方程和F方程描述悬浮物对溶质的吸附作用，假定溶液平衡浓度为3.00 xi0-3mol/L ,溶液中每克悬浮固体吸附溶质为 0.50 X10-3mol/L ,当平衡浓度降至1.00 X10-3mol/L时，每克吸附剂吸 附溶质为0.25 X10-3mol/L ,问每克吸附剂可以吸附溶质的限量是多少？如何求 K值与1/n ?10、请说明胶体的凝聚和絮凝之间的区别。凝聚一由

14、电介质促成的聚集；絮凝一由聚合物促成的聚集11、请叙述水中颗粒物可以哪些方式进行聚集？压缩双电层凝聚、专属吸附凝聚、胶体相互凝聚、“边对面”絮凝、第二极小值絮凝、聚合物粘结架桥絮 凝、无机高分子的絮凝、絮团卷扫絮凝、颗粒层吸附絮凝、生物絮凝。12、请叙述水环境中促成颗粒物絮凝的机理。压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀网捕13、含镉废水通入 H 2s达到饱和并调整pH值为8.0 ,请计算出水中剩余镉离子浓度。（已知CdS的溶度 积为 7.9 X10-27 )14、请叙述腐殖质的分类及其在环境中的作用。腐殖质酚类（根据在碱和酸溶液中的溶解度）：腐殖酸，可溶于稀碱液但不溶于酸的部分，分子量由数千

15、到数万；富里酸，可溶于酸又可溶于碱的部分，分子量由数百到数千； 腐黑物，不能被酸和碱提取的部分。在环境中的作用：吸附效应、溶解效应、对水解反应的催化作用、对微生物过程的影响、光敏效应和猝灭效应。15、什么是电子活度 pE,以及它和pH的区别？答：接受或给出电子的能力，称为电子活度pE;接受或给出质子的能力，称为 pH。16、解释下列名词：分配系数：污染物在不同介质中含量比值 。10辛醇-水分配系数：化学物质在辛醇中浓度和在水中浓度的比例，用 Kow表示。生物浓缩因子：有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度之比，定义为生物浓缩因子，用符号BCF或Kb表示。亨利定律常数：亨利定律是表示当一个化学

16、物质在气-液相达到平衡时，溶解于水相的浓度与气相中化学物质浓度（或分压）有关，亨利定律的一般表示式：P=KhCw,其中Kh称为亨利定律常数。光量子产率：分子被活化后，它可能进行光反应， 也可能通过光辐射的形式进行“去活化”再回到基态，进行光化学反应的光子占吸收总光子数之比，称为光量子产率（）。生长物质代谢和共代谢：当微生物代谢时，一些有机污染物作为食物提供能量和提供细胞生长所需的碳，这种现象称为生长代谢。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。17、某河流流量 qv=2160000m3/d,流速为 46

17、km/d , t=13.6 C ,耗好系数 Ki=0.94d -1 ,复氧系数K2=1.82d -1,BOD沉浮系数K3=0.17 d -1 ,起始断面排污口排放的废水约为10 X104 m3/d,废水中BOD5为500mg/L, 溶解氧为0 mg/L ，上游喝水 BOD 50 mg/L,溶解氧为8.95L，求排污口下游 6km 处河水的 BOD 5 和 DO.（ BOD 5=20.0 mg/L,DO=3.7mg/L）18、诱发沉积物中重金属释放的因素有哪些？P125答：重金属从悬浮物或沉积物中重新释放属于于次污染问题，不仅对于水生生态系统，而且对于饮用水的供给都是很危险的。诱发释放的主要因素

18、有：（1）盐浓度升高：碱金属和碱土金属阳离子可将被吸附在固体颗粒上的金属离子交换出来，这是金属从沉积物中释放出来的主要途径之一；（2）氧化还原条件的变化；（3）降低pH值；（4）增加水中配合剂的含量；11(5)除上述因素外，一些生物化学迁移过程也能引起金属的重新释放。19、叙述有机物在水环境中的迁移、转化存折哪些重要的过程负载过程、形态过程、迁移过程、转化过程、生物积累过程20、写出水解作用的通式并说明水解反应的效应。P169(1)水解作用的通式： RX+H 2O -ROH+HX(2)水解反应的效应：1)水解作用可以改变反应分子，但并不能总是生成低毒产物。2)水解作用是一个化合物与水作用产生较

19、小的、简单的有机产物。21、土壤有哪些主要成分土壤矿物质：(1)原生矿物；(2)次生矿物土壤有机质土壤水分土壤中的空气22、什么是土壤的活性酸度与潜在酸度1)活性酸度：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Al 3+23、什么是盐基饱和度？它对土壤性质有何影响？在土壤交换性阳离子中盐基离子所占的百分数，其与土壤母质、气候等因素有关。大气部分的计算题12例3 7 MJ 锅炉每小时耗用1。皿含189金(3/3 不可燃灰分 的煤，产出煤道16如山.其中含燃料成分例修(3/3)。另有从烟道 中逸出的烟气，

20、其烟尘中含燃料成分2.5%(3/3 3 水每小时排入大 气的烟尘量为多少？解；在燃烧过程中r 爆乱无亘燃灰分不参加化学反应.在燃烧后 分别转入煤渣和烟气的烟尘之中.由此建立不可燃成分在燃烧前后的 物料平衡式为：100 x0.18 16x(1 -O.Ofi) x(l-0.025)式中.注为烟尘量,解上式可得工3,04(氐阡/h)例3 。焦炭烯铁过程中产生CD和UQ气体.其中反应方程为:取Q&)+仪%)_ 3F廿/)+ 3Q，反应平衡常数KP1CO=E 8咐反应平常数Km已知K门和电与温度间的关系式为111J】3731.4Thi Kt111J】3731.4Thi Kta =-2.5857+2137

21、求在多高温度下三侬平衡常数相等，此时烟气中以一仁之比为多 少？南邛: Kpl丐g息口才甘当于 5 ：K殷由J比蝌得 丁可号此结果d弋人：Kr 把I T II司关室式. 管，=4.411 W” 0.030根据反应方程.二烟F中中工=元辟尸。，9=103 s,13xl(J = 1.15 x 1() ppm LQ13Kly13例3 12 某工厂排出烟气量为3X LOW/hr其中含SOOppmNO, 现用氮接触还原法进行脱氮，脱氨率为的叫 求氨的消费量为多少？ (按CTC和1. 013X 10EFa条件下计)解二有关反应方程为4NOt 42vH3 十乌 f 4M 十根据方程和题意可得氢的消费量为“22

22、.4X22.4X0 8S xl7=l 00如吟3-17 试通过计算分析大气中&5 受阳光辐照后，具分子裂 箭的可能性.已知条件在解题过程中给出)解二(1 )考虑 3Q反应已知S5 分子中S O键的锥能为5(S43kJ/TnnL 或单个分子中每 S O键的键能为：F= 56k3xlO6.02 xLO将此代入Einstein能量公式,可求得能引起* O键断开的相应光 子的波K：hC (6.625xlO-JhC (6.62xC3xl0y9.37xlO-1Q2.12xl0-7 , 如 121ee射入大气层的太阳辐射的波长卜限约是290IU1U 所 以在太阳光卜 SO2分子不可言自断键.例318 到达地

23、球表面的太阳表面最短波长为290nm，问大气 中NCh分子在吸收该波长光量子后,能否引起分子中N一。键断裂？ 已知 N O 键的键能为3.01 X10(J/mol)u解：使用Einstein能量公式可求得相应于290nm淞长的光子能量 为E = hv = A式中，h光速,3X lpsm/s.式中，h光速,3X lpsm/s.将这些数值连同X =290X10Pm 一起代入上式，得(6.626 xlO34 )(3.0 xlO(6.626 xlO34 )(3.0 xlOe)Z90 xl 0-fl=6.85xlO-19de X (Ci .02 x 10?3) =42*10j7 堂殴14与题给 N-O

24、键能数据比较后可知，290nm 波长光能弓【起 N-O 键断裂.14臭氧破坏方程式二）臭氧层破耳（1）光化学反应初级光学反应式：反应速度常数5个数变化(1) O21O%+25一十。k20次级光化学反应式:（3）040,+一24其k 304）。+乌一叼k42 V在平流层中,一些天然的或人为污染的微量蚂分，如NO- NU2、N2O. H、HO . HOO-. Cl。a CL Bn BrO 等都卷对反应 4 起分解作年催化作月, E+Qt 前?+Q记一H+1如吟-1助卜04 封葬.9赳3 g工有2 +0-?-0 j A(9 NO+q_Nq+q N5+dNC+q J 称NS链式.旗 0 + q-cw+

25、ql(CIO十。T0+5 J新以推金国eu.n以二四组反固有相似之处,对此可用下列通式表示之:F4乌f中，7 yo+ofF+q -乌T+乌（2） 04人为来源CFCCFCJ CFCCFCJ + &1515C7沁，a+a第五章i、物质通过生物膜的方式1）膜孔滤过：直径小于膜孔的水溶性物质，可借膜两侧静水压及渗透压经膜孔过滤2）被动扩散：脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧，扩散速率服从 Fick定律3）被动易化扩散：有些物质可在高浓度侧与膜上特异性蛋白质载体结合，通过生物膜，至低浓度侧解离出原物质4）主动转运：在需消耗一定的代谢能量下，一些物质课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

26、高浓度侧解离出原物质。2、三致作用（结合课本P292296 ）（1）致癌作用-致癌物接触机体后，发生一系列生物化学反应，生成一种具有强亲电子的化学物质，通常又叫作终致癌物，后者与脱氧核糖酸（ DNA）的碱基相互作用，而导致 DNA的损伤，而改变了 DNA的 正常特性和功能。（2）致畸作用1）突变引起胚胎发育异常；2）胚胎细胞代谢障碍；3）细胞死亡和增值速度减慢；4）胚胎组织发育过程的不协调（3）致突变作用1）基因突变；2）染色体突变3、名词解释LD 50 - Lethal Dead ,半致死量，使实验生物死亡一半的污染物剂量LC50 - Lethal Concentration ,半致死浓度，在一定时间内，使实验生物死亡一半的污染物浓度LT50 - Lethal Time ,半致死时间，在一定浓度下，实验生物死亡一半的时间IC25 Inhibition Concentration ,阻碍浓度，25 % 繁殖效应的浓度EC30 Effective Concentration,发光菌发光程度减小30 %的污染物浓度4、毒物的联合作用1）协同作用：联合作用的