环境化学复习题及答案

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

二、选择题

1、属于环境化学效应的是C土壤的盐碱化

2、五十年代日本出现的痛痛病是由______污染水体后引起的。ACd

3、五十年代日本出现的水俣病是由______污染水体后引起的。BHg

三、问答题

1、环境中主要的化学污染物有哪些？

a.持久性有机污染物

POPs的特点：1.毒性极强；2.极难降解；3.滞留时间长，能导致全球性的传播；4.沿食物链浓缩放大，产生致癌、致畸、致突变；

5.对人类的影响会持续几代，对人类生存繁衍和可持续发展构成重大威胁。

b.环境O3CH2O2DHNO2

3、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成BR自由基

4、酸雨是指pH______的雨、雪或其它形式的降水。C<5.6

5、辐射一定时间产生的______量可以衡量光化学烟雾的严重程度。AO3

6、大气逆温现象主要出现在______。D寒冷而晴朗的夜间

7、大气中微粒浓度为50μg/m3时，大气能见度约为_____Km。C24

8、大气中还原态气体（如H2S）主要被______氧化。BOH

9、根据Whittby的三模态模型，粒径小于_____um的粒子称为爱根核模。A0.05

10、SO2的液相氧化有多种途径，其中______的效果最好。AO3氧化

11、气溶胶中粒径________um的颗粒，称为飘尘。D<10

三、问答题

1、试述酸雨的主要成分、成因及危害，写出有关化学反应式。

主要成分：酸雨中绝大部分是硫酸和硝酸，以硫酸为主

成因：酸雨的形成涉及一系列复杂的物理、化学过程，包括污染物迁移过程、成云成雨过程以及在这些过程中发生的均相或非均相化学反应等；

危害：1.使水体酸化，造成江河湖泊的生态环境紊乱；

2.使森林大片死亡。酸雨侵入树叶气孔，妨碍植物的呼吸；

3.造成土壤矿物质元素流失，导致土壤贫瘠化，使农作物大面积减产；

4.使土壤的有毒金属溶解出来，一方面影响植物生长，另一方面造成有毒金属迁移；

5.腐蚀建筑物、文物等。

有关方程式：SO2和NOx的排放是形成酸雨的主要起始物

SO2NOx

SO2+[O]SO3NO+[O]NO2

SO3+H2OH2SO4

2NO2+H2OHNO3+HNO2

2、写出光化学烟雾的链反应机制。链引发

自由基传递

终止

3、为什么排放到大气中的CFCs能破坏臭氧层，写出有关化学反应式。

CFCs在对流层中存在，是破外臭氧层的主要原因，CFCs不溶水，稳定性高，被热空气带到平流层，CFCs在平流层受强烈紫外线照射而分解产生氯，氯会与臭氧反应，生成氧化氯自由基(ClO)：Cl+O3→ClO+O2ClO+O→Cl+O2即O3+O3→3O2

由此可见，氯在分解臭氧的反应中作为催化剂以促使较臭氧反应成氧，而氯在反应中循环出现，因此少量的氯在重新分配的过程中，就能造成大量的臭氧分解。

4、汽车尾气最主要的成份都有哪些？分析各成份具有的潜在危害。

成份：CO、CHx、NOx、SO2、烟尘微粒(重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾)、臭气(甲醛等)。最主要的危害：形成光化学烟雾。CO：导致组织缺氧，引起头痛等；

NOx：进入肺泡形成亚硝酸和硝酸，造成肺气肿。亚硝酸盐造成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。CHx：多环芳烃、苯并芘等致癌物。离公路越近，汽车流量越大，肺癌死亡率越高；

铅化合物：干扰血红素的合成，引起贫血；损害神经系统，引起脑损伤；影响儿童生长和智力发育。5、试述大气中CO2等气体浓度上升，引起温室效应的原因。

CO2起单向过滤器作用，可吸收地面辐射出的红外光，把能量截留于大气中，从而使大气温度升高，即温室效应。

7、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，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）

O3＋Cl（或Br）ClO（或BrO）＋O2

ClO（或BrO）＋O游离Cl（或Br）+O2

9、请叙述酸雨的形成机理，分析我国酸雨多发生于南方和西南地区的原因。

形成机理：酸雨的形成涉及一系列复杂的物理、化学过程，包括污染物迁移过程、成云成雨过程以及在这些过程中发生的均相或非均相化学反应等；

SO2和NOx的排放是形成酸雨的主要起始物

我国酸雨多发生于南方和西南地区的原因1.北方干燥，含水少，酸性气体溶解在水中的几率小；南方水汽多，加上沿海工业发

展迅速，排放的酸性气体并不比只有重工业的北方少；

2.西南地区，因为西南方的喜玛拉雅山脉的阻拦，北方南下的空气停留在那里，积少成多，再加上当地产生的和别处随空气带

来的酸性气体，固而多酸雨出现；

3.北方空气颗粒物中的碱性物质较多，缓冲作用强；

一、填空

1、有机物的辛醇-水分配系数常用表示，该值越大，表示有机物在水中的溶解度小。

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。

5、环境中某一重金属的毒性与其_、有关。

6、一般认为，但浓度较高时，金属离子与腐殖质的反应以溶解为主，当金属离子浓度低时，则以_沉淀或凝聚为主。

7、正常水体中其决定电位作用的物质是溶解氧。

8、当水体pH处于中性或碱性条件下，汞的甲基化产物是___CHHg+___。

9、磷含量、总氮含量和透明度、叶绿素a含量常衡量水体富营养化的指标。

10、水体的自净作用可分为物理净化、化学净化和生物净化

11、碳水化合物生化水解的最终产物为_葡萄糖，在氧气充足时，能进一步分解为、水。

12、水中溶解氧浓度、化学需（耗）氧量COD、生化需（耗）氧量BOD常用作水体自净的指标。

二、选择题

1、海水中Hg2+主要以_______的形式存在。DHgCl3-,HgCl42-

2、某一氧化还原体系的标准电极电位为0.80，其pEo为______。A13.50

3、一般情况下，当水体DO______时，鱼类会死亡。B<4.0mg/L

4、若水体的pE值高，有利于下列_______组在水体中迁移。CCr、Mn

5、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。C0.45

6、河水中阴、阳离子的含量顺序为______。BCa2+>Na+>Mg2+HCO3->SO42->Cl-

7、某一氧化还原体系的标准电极电位为0.771，其pEo为______。C13.05

8、某一水体的BOD20为100ppm，其BOD5约为__________。D70

9、水体中溶解氧对石油降解影响很大，估计1升油类氧化需消耗______m3海水中的溶解氧。A200

10、下列各种形态的汞化物，毒性最大的是______。AHg(CH3)2

11、影响水环境中颗粒物吸附作用的因素有B颗粒物粒度C温度DpH

三、问答题

1、重金属污染的特点是什么？举例说明水体中金属迁移转化的影响因素。

毒性取决于游离或水合金属离子浓度，而非重金属总浓度；大部分稳定金属配合物及其与胶体颗粒结合态毒性较低（除脂溶性金属配合物外）；进入水体后，迅速转入沉积物中。

2、试述水体中有机污染物的迁移转化途径。

一、分配作用（吸附）

Lambert研究了农药在土壤-水间的分配，认为当土壤有机质含量在0.5-40%范围挥发作用是指有机物质从溶解态转向气态的过程。挥发速率与有毒物的性质和水体特征有关。

三、水解作用

1.水解作用是有机物与水之间最重要的反应。在反应

中，化合物的官能团X－和水中的OH－发生交换：

影响水解速率的因素在任一水溶液中，总有H2O、H+和OH-，所以有机物的水解速率是其中性水解(H2O)、酸催化水解(H+)和碱催化水解(OH-)的速率之和。

四、光解作用

光解作用是真正意义上的有机物分解过程，因为它不可逆的改变了有机物的分子结构。污染物的光解速率依赖于许多化学和环境因素，其中主要取决于太阳光的辐射。光解过程一般可分为三类：a.直接光解b.光敏化反应c.光氧化反应

五、生物降解作用

生物降解是引起有机污染物分解的最重要的环境过程之一。

水环境中有机物的生物降解，依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物。微生物降解的特点：微生物个体微小，比表面大，代谢速度快。微生物种类繁多，分布广泛，代谢类型多样。

微生物的降解酶，微生物能合成各种降解酶，酶具有专一性，对环境中的污染物，可通过其灵活的代谢控制机制而降解转化之。微生物繁殖快，易变异，适应性强。

3、试述水体中汞甲基化的途径及影响因素，写出有关反应式。SO2NOxSO2+[O]SO3NO+[O]NO2SO3+H2OH2SO42NO2+H2OHNO3+HNO2

甲基钴氨素是金属甲基化过程中甲基基团的重要来源，当含汞废水排入水体后，无机汞被颗粒物吸着沉入水底，通过为生物体CH3+转于五配位钴氨素，完成甲基钴氨素的再生，使Hg的甲基化继续进行，形成一个循环过程。

天然水体含氧量，与甲基形成配合物的能力。

4、为什么水体pH较低时，鱼体CH3HgCl+H2O→CH3HgOH+Cl+H汞的甲基化在好氧条件下，主要转化为一甲基汞，在弱酸性水体中，二甲基汞也可以转化为一甲

基汞，它为水溶性物质，易被生物吸收而进入食物链。根据生物放大效应,鱼体c.pH值降低：导致碳酸盐和氢氧化物的溶解，H+的竞争作用增加了金属离子的解吸附。所以，酸性废水排放，水中金属浓度高。d.废水中配合剂的含量增加：和重金属形成稳定的可溶性配合物，使重金属重新进入水体。

沉淀-溶解：金属化合物在水中的迁移能力，可以用溶解度来直观地衡量。溶解度小，迁移能力小。金属化合物的溶解度直接与pH有关，pH涉及其水解的平衡过程。

氧化-还原：自然界大部分无机物，如风化壳、土壤和沉积物中的矿物质主要为氧化过程；自然界的有机物，来自于绿色植物，光合作用释放氧，加入氢，主要为还原过程；这两方面作用过程，组成了自然界的基本氧化还原循环。氧化还原平衡，对水环境污染物的迁移转化影响很大。水被有机物污染，使溶解氧减少，导致水体形成还原环境，进而一些污染物形态发生了变化；配合作用：天然水体中游离态的金属离子很少，一般都以配合物形态存在；配合作用影响重金属的迁移，比如，形成配合物后可导致重金属有更大的水溶解度，而使已进入底泥的重金属又可能重新释放出来；配合作用影响重金属的毒性。

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_____，两者占土壤总量的___。

3、在旱地土壤中，镉的主要存在形式是。

3、重金属在土壤-植物系统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。

4、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_____。

5、土壤处于淹水还原状态时，砷对植物的危害小___。

+6、土壤中有多种无机氨，其中NH4和_NO-___是植物摄取的主要形式。

7、土壤中的大部分是有机氮，约占总氮的____%，有机氮能变成无机氮的过程叫做_矿化过程_。

8、土壤中砷以三价或五价状态存在，其存在形态可分为可溶性砷、吸附、代换态砷及难溶态砷，可溶态砷主要为____和_难溶性砷_，一般占总砷的5～10%。

9、土壤中铬是以_3_____、__4）2______、____2_____、________四种形态存在。

10、土壤中农药的残留量受到____土壤水分含量______、____土壤紧密度____、吸附及生物、化学降解等诸多因素的影响。

11、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。

12、土壤淹水条件下，镉的迁移能力________。

13、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。

14、农药在土壤中的迁移主要通过和两个过程。

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BpH降低C增加水中配合剂的含量D改变氧化还原条件。

2、土壤有机质的来源有。A树脂B腐殖酸C腐黑物

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________。A350-900m2/g

4、在土壤中，下列离子的交换吸附能力最强。CFe3+

三、问答题

1、重金属污染的特点、致毒机理是什么？目前人们最为关注的有哪些？请举例说明

重金属污染的特点、致毒机理：（1）水体中的某种重金属可在微生物作用下转换为毒性强的金属化合物，如汞的甲基化作用就是其中典型的例子。（2）生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用，在较高级生物体、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B苯

3、下列芳香族化合物中，最难被微生物降解的是。B二氯甲苯

4、LD50表示的是。C半数致死剂量

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。D拮抗作用

一、填空

1、PAH在紫外光照射下很容易和

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、含氢卤代烃与自由基的反应是它们在对流层中消除的主要途径。

5、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污染物作为优先研究和控制的对象，称之为优先污染物。

6、Hg的生物甲基化途径是：辅酶甲基钴氨素把CH3-传递给Hg2+（CH3Hg+），本身变为水合钴胺素（H2OCoB），后者再经

+还原失水变为五配位一价钴氨素，最后，辅酶甲基四氢叶酸（THFA—CH）将CH转于五配位钴氨素，完成甲基钴氨素的

再生，使Hg的甲基化继续进行。

二、多项选择

1、下列砷化合物中，无毒性的是BCH3AsO（OH）2

2、下列PCBs中，最不易被生物降解的是。D六氯联苯

3、表面活性剂含有很强的B亲水基团

三、问答题

1、为什么Hg2+和CH3Hg+在人体内能长期滞留？

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。

2、简述多氯联苯在环境中的主要分布、迁移与转化规律。

多氯联苯的来源与分布:它可作为变压器和电容器内的绝缘流体;在热传导系统和水力系统中作介质;在配制润滑油,切削油,农药,油漆,油墨,复写纸,粘胶剂,封闭剂等中作添加剂;在塑料中作增塑剂.

多氯联苯在环境中的迁移与转化:PCBs主要在使用和处理过程中,通过挥发进入大气,然后经干,湿沉降转入湖泊和海洋.转入水体的PCBs极易被颗粒物所吸附,沉入沉积物,使PCBs大量存在于沉积物中.多氯联苯由于化学惰性而成为环境中的持久性污染物.它在环境中的主要转化途径是光化学分解和生物转化.①光化学分解:PCBs的光解反应与溶剂有关:加PCBs用甲醇作溶剂光解时,除生成脱氯产物外,还有氯原子被甲氧基取代的产物生成;而用环己烷作溶剂时,只有脱氯的产物.此外,PCBs光降解时,还发现有氯化氧芴和脱氯偶联产物生成.②生物转化:从单氯到四氯代联苯均可被微生物降解.高取代的多氯联苯不易被生物降解.PCBs除了可在动物体内积累外,还可以通过代谢作用发生转化.

3、表面活性剂对环境和人体健康的危害是什么？

①水的感观状况受到影响，活性剂污染了水源后，用一般的方法不易清除，在水源受洗涤剂严重污染的地方，自来水中也出

现大量泡沫

②由于洗涤剂中含有大量的聚磷酸盐作为增净剂，使废水含有大量的磷，是造成水体富营养化的重要原因。

③表面活性剂可以促进水体中石油和多氯联苯等不溶性有机物的乳化、分散、增加废水处理的难度。

④由于阳离子表面活性剂具有一定的杀菌能力，在浓度高时，可能破坏水体微生物的群落。

名词解释

1.臭氧层空洞：正常大气中臭氧的柱浓度约为300多布森单位(1个多布森单位是标准状态下千分之一厘米的臭氧层厚度)，当臭氧的柱浓度小于200多布森单位时，臭氧浓度减少的区域内臭氧极其稀薄，与周围相比好像是形成了一个“洞”，直径达上千公里，“臭氧空洞”因此而得名。

2.毒物的联合作用：两种或两种以上的毒物，同时作用于机体而产生综合毒性的现象，包括协同作用、结合作用、独立作用和拮抗作用。

3.优先污染物：由于污染物种类繁多，各国都筛选一些毒性强、难降解、残留时间长、在环境中分布广的污染物对其进行优先控制。

4.LD50：halflethaldose，半数致死剂量，指毒物对急性实验动物的群体中引起半数(50％)动物死亡的剂量。

5.生物富集：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。

6.土壤的潜性酸度(potentialacidity)：由土壤胶体吸附的可代换性H+、Al3+离子造成，H+、Al3+等致酸离子只有通过离子交换作用产生H+离子才能显示酸性；可分为代换性酸度和水解性酸度。

7.温室效应：CO2起单向过滤器作用，可吸收地面辐射出的红外光，把能量截留于大气中，从而使大气温度升高。

8.三致作用：环境污染往往具有使人或哺乳动物致癌、致突变和致畸变的作用，统称“三致作用”。致突变作用指导致人或哺乳动物发生基因突变、染色体结构变异或染色体数目变异的作用；致畸作用指作用于妊娠母体，干扰胚胎的正常发育，导致新生儿或幼小哺乳动物先天性畸形的作用。

9.土壤盐基饱和度(BS)：土壤吸附的交换性盐基离子占交换性阳离子总量的百分数，其大小常与雨量、母质、植被等自然条件有密切关系。

10.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坏；可分为环境物理效应、环境化学效应和环境生物效应。

11.水体自净：污染物排入江河或其它水域后，经过物理(沉降、扩散、稀释)、化学(氧化还原、分解)、生物(微生物的分解)等作用而分解，使水体可基本上或完全恢复到原来的状态，这个过程称为水体自净。

12.生物放大：同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低级营养级生物富集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。

13.LC50：halflethalconcentration，半数致死浓度，指毒物对急性实验动物的群体中引起半数(50％)动物死亡的浓度。

14.光化学烟雾：污染源排放的碳氢化合物、NOX等一次污染物在阳光紫外线照射下发生光化学反应产生一些氧化性很强的O3、醛类、PAN、H2O2等二次污染物，这种由参加反应的一次、二次污染物的混合物形成的烟雾污染现象。

4.什么是逆温现象？有何利弊？其对大气污染物的迁移有什么影响？举例说明。

逆温是环境中很重要的大气现象，许多严重的污染事件都与之有关；逆温现象可分为：辐射逆温、平流逆温、地形逆温、融雪逆温、下沉逆温和锋面逆温等。其利弊简述如下：

利：①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动；

②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。

弊：①不利于大气污染物的扩散，对空气质量产生很大影响；

②阻碍空气的垂直对流运动，妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成并使能见度变差，使大气污染更为严重。

逆温现象常发生在较低气层中，气层稳定性强，阻碍大气作垂直运动，不利于大气中污染物的扩散，导致排放的气体污染物累积并产生污染事故。20世纪世界6起严重的大气污染事件都与逆温有关，比如多诺拉事件、伦敦烟雾事件、洛杉矶光化学烟雾事件等。

1.植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么？

包括：细胞壁钝化、跨膜运输减少、主动外排、区域化分布、螯合、合成逆境蛋白等，其中最主要、最普遍的机制是通过诱导金属配位体的合成。

植物体内存在多种金属配位体，主要包括：有机酸、氨基酸、植物螯合肽(PCs)和植物金属硫蛋白(MTs)；金属配位体与金属离子配位结合后，细胞内的金属即以非活性态存在，或形成金属配位复合体转运到液泡中，降低原生质体中游离态金属的浓度。

5.什么是环境问题？请简述当今人类面临的环境问题。

环境问题是指由于人类活动作用于周围环境所引起的环境质量变化，以及这种变化对人类的生产、生活和健康造成的影响。人类在改造自然环境和创建社会环境的过程中，人类与环境不断地相互影响和作用，产生环境问题。环境问题主要分为两大类：一类是自然演变和自然灾害引起的原生环境问题，也叫第一环境问题，如地震、洪涝、干旱、台风、崩塌、滑坡、泥石流等；一类是人类活动引起的次生环境问题，也叫第二环境问题和“公害”，次生环境问题一般又分为环境污染和环境破坏两大类。

到目前为止已经威胁人类生存并已被人类认识到的环境问题主要有：全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源危机、能源短缺、森林资源锐减、土地荒漠化、物种加速灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染等。

6.重金属污染的特点、