環(huán)境化學(xué)試題及大全副本環(huán)境化學(xué)試題及大全副本環(huán)境化學(xué)試題及大全副本《環(huán)境化學(xué)》（A）一.填空（每空1分）1.環(huán)境問(wèn)題是在工業(yè)化過(guò)程中產(chǎn)生的，詳盡原因包括污染物排放和過(guò)分開(kāi)發(fā)資源；2.可連續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，其核心思想是：經(jīng)濟(jì)發(fā)展不能夠高出資源和環(huán)境的承載力；3在大氣對(duì)流層中污染物易隨空氣發(fā)生垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)，在平流層中污染物易隨地球自轉(zhuǎn)發(fā)生水平運(yùn)動(dòng)；4.逆溫層不利于污染物的傳輸。5.當(dāng)Γ<Γd時(shí)，大氣處于牢固狀態(tài)。6.大氣中重要自由基產(chǎn)生于光離解。7.由若干個(gè)苯環(huán)稠和在一起的化合物稱為多環(huán)芳烴；8.在有氮氧化物和碳?xì)浠衔锎嬖谟诖髿庵袝r(shí)可能發(fā)生光化學(xué)煙霧，該反響系統(tǒng)為：自由基惹起、自由基轉(zhuǎn)變和增殖、自由基氧化NO、鏈停止；9.平流層中的臭氧層能夠吸取紫外線從而保護(hù)生物，保持生態(tài)平衡；10.洛杉磯煙霧也稱為光化學(xué)煙霧。11.倫敦?zé)熿F也稱為硫酸型煙霧。12.當(dāng)降水的pH值時(shí)，稱為酸雨。13.可吸入粒子是指粒徑﹤10um的顆粒物；是指大氣中的過(guò)氧乙酰硝酸酯污染物；15.水中異養(yǎng)生物利用自養(yǎng)生物產(chǎn)生的有機(jī)物為能源及資料組成生命體；16.以致痛痛病的污染物是Cd；17.以致水俁病的污染物是甲基汞。18.腐殖質(zhì)分子中含有多元環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其上聯(lián)接有-OH-COOH-CHO等官能團(tuán)；19.非離子型有機(jī)物可經(jīng)過(guò)溶解作用分配到土壤有機(jī)質(zhì)中；值在至之間時(shí),水中碳酸的主要形態(tài)分別為CO、HCO、-；HCO223321.水中無(wú)機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)變方式有吸附、凝聚絮凝、溶解積淀、配合、氧化還原；22.水中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)變方式有分配光解、揮發(fā)、生物降解

、水解、；值低表示環(huán)境為有機(jī)碳性環(huán)境。24.標(biāo)化分配系數(shù)是以有機(jī)碳為基礎(chǔ)表示的分配系數(shù)。25.次生礦物由物理分化和化學(xué)分化而成；26.氧垂曲線可依次劃分為干凈區(qū)及分解區(qū)、腐敗區(qū)、恢復(fù)區(qū)及干凈區(qū)27.在S-P模型中，溶解氧有一個(gè)最低值稱為極限溶解氧28.天然水中的顆粒物齊聚的動(dòng)力學(xué)方程分別稱為為異向絮凝、同向絮凝、差速沉降絮凝。29.次生鋁硅酸鹽由硅氧周圍體層和鋁氫氧八面體層組成，它們是高嶺石、蒙脫石和伊利石。已知某土壤有機(jī)碳含量為5%，某有機(jī)物的辛醇-水分配系數(shù)為Kow=4×105,則該有機(jī)物在土壤上的分配系數(shù)Kp為×104(不考慮顆粒粒徑大小的影響)2.氣團(tuán)的牢固性與密度層結(jié)和溫度層結(jié)兩個(gè)因素相關(guān)。3.能惹起溫室氣體效應(yīng)的氣體主要有CO、CH、CO、CFCs。244.腐殖質(zhì)中不能夠被酸和堿提取的部分稱為腐黑物，可溶于稀堿但不溶于酸的部分稱為腐殖酸，既溶于堿又溶于酸的的部分稱為富黑酸。5.土壤是由氣、液、固三相組成的，其中固相可分為土壤礦物質(zhì)和土壤有機(jī)質(zhì)，兩者占土壤總量的90%以上。土壤及聚積物（底泥）對(duì)水中有機(jī)物的吸附作用（sorption）包括表面吸附和分配作用。7.測(cè)定正辛醇-水分配系數(shù)的方法有振蕩法、產(chǎn)生柱法和高效液相色譜法。8.降水中主要的陰離子有2-、SO4的分子式為CFCl。3二．選擇題（共20分，每題2分）

-、Cl-、-。NOHCO331.隨高度高升氣溫的降低率稱為大氣垂直遞減率（Γ），對(duì)于逆溫氣層的大氣垂直遞減率

c

。a．Γ﹥0

b.

Γ=0

c.

Γ﹤

02.某一氧化-還原反響系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位，氣

pEo為

a

。a．

b.

c.

測(cè)定總磷時(shí)，下例

c

組物質(zhì)均會(huì)產(chǎn)生攪亂，是測(cè)定結(jié)果偏低？a．亞砷酸鹽、Cr（Ⅲ）、Cu（Ⅱ）、亞硝酸鹽砷酸鹽、Cr（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）、硝酸鹽砷酸鹽、Cr（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）、亞硝酸鹽亞砷酸鹽、Cr（Ⅲ）、Cu（Ⅱ）、硝酸鹽4．五十年代日本出現(xiàn)的痛痛病是由d污染水體后惹起的。a．Asb.Hgc.Pb依照Whittby三模態(tài)模型，粒徑小于aum的粒子稱為愛(ài)根核膜。a．

b.

c.16．在氨氮的測(cè)定中，氨與

b

生產(chǎn)黃色的絡(luò)合物，可在

425nm波長(zhǎng)下比色測(cè)定。a．鹽酸萘乙二胺顯色劑

b.納氏試劑c.混雜試劑

d.

二磺酸酚試劑重金屬?gòu)膽腋∥锘蚓鄯e物中重新釋放屬于二次污染問(wèn)題，下例b原因可能引起重金屬釋放。a．顆粒物聚沉b.降低水體的pH值c.水流速度加快d.富營(yíng)養(yǎng)化加重8.下例吸附現(xiàn)象屬于離子交換吸附的有a。a．土壤膠體吸附堿土金屬粒子b.土壤顆粒吸附非離子有機(jī)化合物c.金屬水和氧化物吸附過(guò)渡金屬離子d.腐殖質(zhì)吸附非離子型農(nóng)藥9.下例說(shuō)法正確的選項(xiàng)是c。a．代換性酸度和水解性酸度屬于活性酸度b．潛性酸度是指土壤膠體吸附的可代換性Al3+c．土壤潛性酸度經(jīng)常比活性酸度大得多10.在一封閉的碳酸系統(tǒng)中加入重碳酸鹽，其中，c不發(fā)生變化。a．總堿度b.pHc.酚酞堿度d.苛性堿度二.簡(jiǎn)答題1、畫(huà)圖簡(jiǎn)要說(shuō)明大氣溫度層結(jié)及其特點(diǎn)、產(chǎn)生的原因。（10分）靜大氣在垂直方向上的溫度分布稱為大氣溫度層結(jié)?？煞譃椋簩?duì)流層：由于碰到地面長(zhǎng)波輻射的影響，下熱上冷，空氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)激烈，污染物質(zhì)傳輸簡(jiǎn)單2平流層：在其上中部有一臭氧層，它吸取來(lái)自太陽(yáng)的紫外線后放出能量，該層上熱下冷。污染物不易傳輸擴(kuò)散，只能隨地球自轉(zhuǎn)而平流而遍布全球中間層：由于平流層中臭氧層放熱的影響，下熱上冷，空氣垂直對(duì)流強(qiáng)熱層：由于受太陽(yáng)輻射的影響，上熱下冷?？諝庀∩伲幱陔婋x狀態(tài)。2、簡(jiǎn)要說(shuō)明溫室效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理及大氣溫度高升的原因，京都議定書(shū)的目標(biāo)是是么？（10分）溫室效益產(chǎn)生的機(jī)理：大氣中的溫室氣體主若是CO2吸取了來(lái)自地面的長(zhǎng)波輻射將能量截面于大氣中，使地球溫度高升大氣溫度高升的原因：（1）過(guò)分利用化石燃料（2）植被大量減少京都議定書(shū)的目標(biāo)：限制CO2的排放，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家CO2的排放，以控制大氣溫度高升3、試述倫敦?zé)熿F的種類、來(lái)由和發(fā)生條件。（5分）氣相氧化：直接光氧化被自由基氧化被氧原子氧化液相氧化被O3氧化被H2O2氧化金屬離子催化氧化4、．試述水體富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生的機(jī)理。（5分）工業(yè)廢水及生活污水排放水體，使水中氮磷等營(yíng)養(yǎng)物增加。惹起藻類生殖，由于死藻在分解時(shí)耗資溶解氧，使水質(zhì)惡化5、試述DDT的主要特點(diǎn)和在環(huán)境中遷移、轉(zhuǎn)變與歸趨的主要路子（10分）答：①熱牢固性高，揮發(fā)性小，不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑和脂肪;②在植物葉片中累積大，經(jīng)過(guò)食品鏈進(jìn)入人體;③易被土壤膠體吸附，在土壤中搬動(dòng)難;④可發(fā)生生物降解，可分為還原氧化和脫氯化氫，在紫外光的照射下發(fā)生光解。和光降解;6、請(qǐng)表達(dá)腐殖質(zhì)的分類及其在環(huán)境中的作用（10分）答：腐殖質(zhì)可分為腐殖酸、富里酸、腐黑物。在環(huán)境中的作用：①對(duì)河流中的汞有顯然的流出效應(yīng)②控制金屬?gòu)乃谐两耽蹨p弱重金屬毒性④在給水消毒中產(chǎn)生2+2+THMs⑤遇Ca、Mg產(chǎn)生積淀。7、寫(xiě)出S-P模型的兩個(gè)微分方程，并說(shuō)明每一個(gè)變量的意義（10分）L2L—KLxx21uC—K1L+K2(Cs—C)x式中L—BOD，X—河水流動(dòng)方向的距離，u—河水平均流速，Ex—失散系數(shù)K1——好氧系數(shù)，C—溶解氧，K2—復(fù)氧系數(shù)，Cs—飽氧溶解氧濃度8、寫(xiě)出大氣平流層中臭氧層吸取太陽(yáng)輻射紫外線的化學(xué)反響式及臭氧層被大氣污染物破壞的催化反響式。（10分）1O3﹢hv→O﹢OO﹢O﹢M→O﹢M2232Y﹢O→YO﹢O32YO﹢O→Y﹢O2總O3﹢O→2O10、簡(jiǎn)要說(shuō)明碳?xì)浠衔镌诠饣瘜W(xué)煙霧中所起的作用。氧化性自由基將NO氧化成NO2，取代了O3使之越積越多，同時(shí)產(chǎn)生好多污染物如過(guò)氧乙酰硝酸脂。在“在硝酸鹽氮的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中，試說(shuō)明氯化物和亞硝酸鹽氮怎樣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，怎樣去除氯化物和亞硝酸鹽氮的攪亂？1）少量氯化物能惹起硝酸鹽的損失，使結(jié)果偏低;加入硫酸銀使其生成氯化銀積淀，過(guò)濾去除，可除掉氯化物的攪亂2）亞硝酸鹽氮含量高出ūg/ml，使結(jié)果偏高；加入高錳酸鉀將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽，可除掉亞硝酸鹽氮的攪亂，從測(cè)定結(jié)果中減去眼硝酸鹽的含量即可為什么排放到大氣中的CFCs能破壞臭氧層，寫(xiě)出相關(guān)化學(xué)反響式并舉例說(shuō)明。由于CFCs可催化O3分解，使O3轉(zhuǎn)變成O2，如F-11(CFCl3)和F-12(CF2Cl2),它們?cè)诓ㄩL(zhǎng)為75-220nm紫外光照射下會(huì)產(chǎn)生ClCFCl3+hν→CFCl2+ClCF2Cl2+hν→CF2Cl+Cl光解產(chǎn)生的Cl可破壞O3。其機(jī)理為Cl+O3→ClO+O2ClO+O→Cl+O2總反響O3+O→2O2試述有機(jī)磷農(nóng)藥在土壤中遷移轉(zhuǎn)變的主要過(guò)程。主要過(guò)程包括（1）有機(jī)磷農(nóng)藥的非生物降解過(guò)程a吸附催化水解b光降解（2）有機(jī)農(nóng)藥的生物降解影響聚積物中重金屬釋放的主要因素有哪些？主要因素有1）鹽濃度2）氧化還原條件3）pH值水中配位劑含量生物化學(xué)過(guò)程三、計(jì)算題1、到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射最短波長(zhǎng)為290nm，問(wèn)大氣中NO2分子在吸取該波長(zhǎng)光量子后，能否惹起分子中N-O鍵斷裂？已知N-O的鍵能為×105J/mol，Planck常數(shù)為×，光速為×108m/s。（10分）解：E=N0hc1034××108=×10-19J290109E’=NE=×1023××10-19=5×10E’>×105J/mol故可惹起N—O鍵斷裂。2、設(shè)大氣壓力為×105Pa（25℃），空氣中水蒸氣的分壓為×105Pa（25℃），氧溶于水的亨利常數(shù)為×108,計(jì)算氧氣在水中的溶解度。（10分）解：PO2==×105(pa)O2(aq)=KH×PO2=×105××10-8×10-4(mol/l)210-4×32×1000O(aq)=×=(mg/l)-3mol/L堿度的水，pH為,-]、[CO32-]的濃度3、擁有×10請(qǐng)計(jì)算[H2CO3*]、[HCO3各是多少？已知下表數(shù)據(jù)：pHα0α1α2×10-410分）解:當(dāng)pH=時(shí),CO--,查表pH=時(shí),α=,的濃度與HCO的濃度對(duì)照能夠忽略33則[HCO3-]=[堿度]=×10-3mol/l/l。[H+]=[OH-]=10-7mol/l。※+-]/K1=×10-7××10-3/×10-7)=×10-4mol/l。[HCO3]=[H][HCO3[CO3-]=K2[HCO3-]/[H+]=×10-11××10-3/×10-7)=×10-7mol/l。4、在厭氧消化池中，和pH值的水接觸的氣體含65％的CH4和35％的CO2，已知1CO2He1CH410=，請(qǐng)計(jì)算pE和E（10分）h解pE=pE0+1/nlg([反響物]/[生成物])=+[H+]/=+lg×10-7/=+lg—7=—Eh==×=—5、一個(gè)有毒化合物排入至pH＝，T＝25℃的水體中，90％的有毒化合物被懸浮物所吸著，已知酸性水解速率常數(shù)Ka=0，堿性水解速率常數(shù)Kb=×10-7L/,中性水解速率常數(shù)Kn=－1.請(qǐng)計(jì)算化合物的水解速率常數(shù)。（5分）解：Kh=[Kn+w(Ka[H+]+Kb[OH-])]=+（0+×10-7×）=6、用Langmuir方程描述懸浮物對(duì)溶質(zhì)的吸附作用，假設(shè)溶液平衡濃度為×10-3mol/L，溶液中每克懸浮固體吸附溶質(zhì)為×10-3mol/L，當(dāng)平衡濃度降至×10-3mol/L時(shí)，每克吸附劑吸附溶質(zhì)為×10-3mol/L，問(wèn)每克吸附劑能夠吸附溶質(zhì)的吸附限量是多少？（5分）得分解：G=G0CAC×10-3=G03.0103（1）A103×10-3=G0103（2）A1032=A3.0103×A1.01031031032A+×10-3=（A+×10-3）2A+×10-3=+×10-3A=×10-3G0=×10-3（mol/L·g）1.在一個(gè)pH為，總堿度為L(zhǎng)的水體中，如加入碳酸鈉使其堿化，問(wèn)需加多少mmol/L的碳酸鈉才能使水體pH上升至？如用NaOH強(qiáng)堿進(jìn)行堿化，又需加多少堿？（pH=時(shí)，α0=，α1=，α2=×10-4，α=；pH=時(shí)，α0=，α1=，α2=×10-3，α=）（本小題10分）解：總堿度＝KW/[H+]+CT(α1+2α2)-[H+]CT＝1{[總堿度]+[H+]-[OH-]}122令α＝1212當(dāng)pH在5～9范圍內(nèi)、[堿度]≥10-3mol/L時(shí),[H+]、[OH-]項(xiàng)能夠忽略不計(jì),獲取簡(jiǎn)化式：CT＝α[堿度]12-4T＝α[堿度]＝L當(dāng)pH＝時(shí)，α＝，α＝×10，則α＝，C若加入碳酸鈉將水的pH升至，此時(shí)C值與堿度值均有變化。設(shè)加入的碳酸鈉量為2-[CO]，T3則有CT+2-＝α′｛[堿度]+22-[CO3][CO3]｝解得，[CO32-]＝mmol/L若加入氫氧化鈉將水的pH升至，其CT值其實(shí)不變化，可得：堿度增加值就是應(yīng)加入的氫氧化鈉強(qiáng)堿量：[OH-]＝－＝mmol/L含鎘廢水通入H2S達(dá)到飽和并調(diào)pH值為，請(qǐng)計(jì)算水中節(jié)余鎘離子濃度（已知CdS的溶度積為×10-2721-82-15，飽和水溶液中）。（本小題7分），HS離解常數(shù)K=×10，K=×10+-+--+解：H2S→H+HSKa1=［H］［HS］/［H2S］［HS］=Ka1［H2S］/［H］+2-Ka2+2--+22-］/Ka12HS-→H+S=［H］［S］/［HS］=［H］［S［HS］［S2-］=Ka1*Ka2［H2S］/［H+］2=×10-8××10-15×(10-8)2=×10-7mol/lCdS→Cd2++S2-Ksp=［Cd2+］［S2-］Cd2+］=Ksp/［S2-］=×10-27/×10-7=×10-20mol/l3．一個(gè)有毒化合物排入至pH＝，T＝25℃的水體中，90％的有毒化合物被懸浮物所吸著，已知酸性水解速率常數(shù)Ka=0，堿性水解速率常數(shù)Kb=×10-7L/,中性水解速率常數(shù)Kn=－1.請(qǐng)計(jì)算化合物的水解速率常數(shù)。（6分）解：已知Ka=0,[H+-7]=Kn=Kb=×10Kh=Ka[H+]+Kn+KbKw/[H+]=0++×10-7×=(d-1)T1/2=Kh==2011環(huán)境化學(xué)專業(yè)考研測(cè)試題及答案一、名詞講解氣溫垂直遞減率：氣溫隨高度的變化平時(shí)以氣溫垂直遞減率(Г)表示，即每垂直高升100m，氣溫的變化值：T－絕對(duì)溫度，K；Z－高度。2光化學(xué)反響：光化學(xué)反響:一個(gè)原子、分子、自由基或離子吸取一個(gè)光子所惹起的反響，稱為光化學(xué)反響。3吸附等溫線：在恒溫等條件下，吸附量

Q與吸附物平衡濃度

c的關(guān)系曲線稱為吸附等溫線，其相應(yīng)的數(shù)學(xué)方程式稱為吸附等溫式。適用于水體顆粒物對(duì)污染物的吸附等溫式有

Henry

型、弗萊特利希

(Freundlich)

和朗格繆爾

(Langmuir)

三種等溫式。4鹽基飽和度：鹽基飽和度（％）＝交換性鹽基總量

/陽(yáng)離子交換量

X100％生物放大：同一食品鏈上的高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物，經(jīng)過(guò)吞噬低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物存儲(chǔ)某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機(jī)體內(nèi)的濃度隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)提高而增大的現(xiàn)象天然水的堿度：指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，亦即能接受質(zhì)子H+的物質(zhì)總量。7Kow：辛醇-水分配系數(shù)，既化學(xué)物質(zhì)在辛醇中濃度和在水中濃度的比率。標(biāo)化分配系數(shù)：表示有機(jī)毒物在聚積物（或土壤）與水之間的分配系數(shù)，以有機(jī)碳為基礎(chǔ)。Koc=Kp/Xoc。二、回答以下問(wèn)題1過(guò)氧自由基HO2?的主要本源有哪些？HO2?的主要本源是大氣中甲醛(HCHO)的光分解：HCHO+hν→H?+HC?OH?+O2→HO2?HC?O+O2→CO+HO2?簡(jiǎn)述大氣污染物的匯的系統(tǒng)重力沉降，與植物、建筑物或地面(土壤)相碰撞而被捕獲(被表面吸附或吸取)的過(guò)程，統(tǒng)稱為干沉降。大氣中的物質(zhì)經(jīng)過(guò)降水而落到地面的過(guò)程稱為濕沉降。污染物在大氣中經(jīng)過(guò)化學(xué)反響生成其他氣體或粒子而使原污染物在大氣中消失的過(guò)程，稱為化學(xué)去除簡(jiǎn)述環(huán)境污染物的三致作用。三致作用定義；致突變作用；致癌作用；致畸作用。簡(jiǎn)述土壤的緩沖性能及其原理。答：定義：土壤緩沖性能是指土壤擁有緩和其酸堿度發(fā)生激烈變化的能力，它能夠保持土壤反響的相對(duì)牢固，為植物生長(zhǎng)和土壤生物的活動(dòng)創(chuàng)立比較牢固的生活環(huán)境。溶液的緩沖作用：無(wú)機(jī)酸（碳酸等）+有機(jī)酸（腐殖酸、其他）酸酸和堿膠體的緩沖作用：對(duì)酸的緩沖作用：膠體-M+HCl膠體-H+MCl對(duì)堿的緩沖作用：膠體-H+MOH膠體-M+H2OAl離子對(duì)堿的緩沖作用：<水中有機(jī)污染程度的指標(biāo)是什么？并分別加以說(shuō)明。答：水體中有機(jī)污染物的種類眾多、組成復(fù)雜，現(xiàn)代解析技術(shù)難以分別測(cè)定它們的含量。所以，只能利用它們共同的特點(diǎn)，用一些指標(biāo)間接反響水體中有機(jī)物的污染程度。常有的指標(biāo)有：溶解氧、生化需氧量、化學(xué)需氧量、總有機(jī)碳和總需氧量。簡(jiǎn)要回答河流中的泥沙對(duì)重金屬的遷移轉(zhuǎn)變的影響，并舉例加以說(shuō)明。答：（1）河流泥沙中主要有蒙脫石、高嶺石、伊利石等，其中粒徑小于50μm的占82%；研究表示，泥沙的粒徑越小，比表面越大，吸附重金屬的量也越大；當(dāng)重金屬濃度不變時(shí)，隨著河流泥沙量增大，對(duì)重金屬的吸附量增大；河流泥沙對(duì)重金屬離子的吸附吻合弗萊特利希等溫線；2）泥沙對(duì)重金屬離子的吸附量隨pH的高升而增大；河水左右，重金屬離子在此條件下有不同樣程度的水解、積淀、配合和被懸浮物吸附，控制了河水中可溶性重金屬離子的濃度；3）泥沙中有機(jī)質(zhì)含量隨季節(jié)而變化，懸浮物中有機(jī)質(zhì)大于聚積物中有機(jī)質(zhì)的含量，泥沙中重金屬的吸附量與有機(jī)質(zhì)的含量呈正相關(guān)；重金屬在河水、懸浮物、聚積物中的分配比是：懸浮物大于聚積物，而聚積物和懸浮物遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于河水中重金屬含量。因此可知，河流中泥沙對(duì)重金屬的遷移轉(zhuǎn)變有很大的影響。三、計(jì)算題有以下兩個(gè)單系統(tǒng)，其中一個(gè)是Cu2+、Cu+（pE0=，[Cu2+]=10-5mol/L,[Cu+]=10-4mol/L），另一個(gè)是Fe3+、Fe2+（pE0=，[Fe3+]=10-3mol/L，F(xiàn)e2+=L）。若是各取1升，將其成為一個(gè)混雜系統(tǒng)，并假設(shè)Fe3+被Cu+還原完好，試計(jì)算哪個(gè)系統(tǒng)是決定電位？解：有兩個(gè)單系統(tǒng)Cu2++e===Cu+pE0=當(dāng)[Cu2+]=10-5mol/L,[Cu+]=10-4mol/L時(shí)，pECu2+/Cu+=Fe3++e=Fe2+pE0=當(dāng)[Fe3+]=10-3mol/L，F(xiàn)e2+=L時(shí)，pEFe3+/Fe2+=若是各取1升，將其成為一個(gè)混雜系統(tǒng)，并假設(shè)Fe3+被Cu+還原完好，則有[Fe3+]=（10-3-10-4）/2=×10-4mol/L[Fe2+]=（10-1+10-4）/2=×10-2mol/L混雜系統(tǒng)的電位為：pE混雜=pEFe3+/Fe2+=pE0Fe3+/Fe2++lg[Fe3+]/[Fe2+]=+×10-4/×10-2=由上可知，混雜系統(tǒng)的pE處在銅單系統(tǒng)與鐵單系統(tǒng)電位之間，并與含量較高的鐵單系統(tǒng)的電位周邊。所以鐵系統(tǒng)為決定電位。四、解析闡述題1．某市一家鉛鋅冶煉廠的含鉛廢水經(jīng)化學(xué)辦理后排入水體中，排污口水中鉛的含量為～L，而在下流500m處水中鉛的含量只有3～4μg/L，試解析其原因？含鉛廢水的稀釋、擴(kuò)散；2）水體中膠體物質(zhì)對(duì)重金屬的吸附作用：無(wú)機(jī)膠體：次生黏土礦物；鐵、鋁、硅、錳等水合氧化物；有機(jī)膠體：蛋白質(zhì)、腐殖質(zhì)。3）氧化－還原轉(zhuǎn)變：各價(jià)態(tài)之間的互相轉(zhuǎn)變；4）溶解和積淀反響：5）配合反響:無(wú)機(jī)配體：OH-Cl-CO32-HCO3-F-S2-有機(jī)配體:氨基酸、糖、腐殖酸生活廢水中的沖洗劑、干凈劑、NTA、EDTA、農(nóng)藥等6）生物甲基化作用.7）生物富集作用2．確定酸雨pH界線的依照是什麼？（1）酸雨是最常有酸性降水，酸性降水是指經(jīng)過(guò)降水，如雨、雪、霧、冰雹等將大氣中的酸性物質(zhì)遷移到地面的過(guò)程。這種降水過(guò)程稱濕沉降。2）降水pH主要推導(dǎo)方程式。3）多年來(lái)國(guó)際上素來(lái)把pH值為作為判斷酸雨的界線，pH值小于的降雨稱為酸雨。4）經(jīng)過(guò)對(duì)降水多年觀察，對(duì)pH值為作為酸性降水的界線以及鑒別人為污染界線有了不同樣見(jiàn)解，主要由于：a，在干凈大氣中，除有CO2外還存在各種酸、堿性氣態(tài)平和溶膠物質(zhì)，它們經(jīng)過(guò)成云和降水沖刷進(jìn)入雨水中，降水酸度是各物質(zhì)綜合作用的結(jié)果；b，硝酸和硫酸其實(shí)不都是人為源；天然源產(chǎn)生的SO2等都可進(jìn)入雨水；c，空氣中堿性物質(zhì)中和用，使得空氣中酸性污染嚴(yán)重的地區(qū)其實(shí)不表現(xiàn)出來(lái)酸d，其他離子污染嚴(yán)重的降水其實(shí)不用然表現(xiàn)強(qiáng)酸性。3．以下列圖是C3H6、NO、空氣(O2、N2)混雜物經(jīng)紫外線照射后的時(shí)間成分關(guān)系圖。從圖中可知，隨NO和C3H6等初始反響物的氧化耗資，NO2和醛量增加；當(dāng)NO耗盡時(shí)，NO2出現(xiàn)最大值。此后，隨著NO2的耗資(濃度下降)，O3和其他氧化劑如過(guò)氧乙酰硝酸酯(PAN)產(chǎn)生了。試?yán)么髿猸h(huán)境化學(xué)原理解析可能發(fā)生的環(huán)境現(xiàn)象，并闡述其系統(tǒng)。答：光化學(xué)煙霧：汽車、工廠等污染源排入大氣的碳?xì)浠衔?HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物在陽(yáng)光中紫外線照射下發(fā)生光化學(xué)反響生成一些氧化性很強(qiáng)的O3、醛類、PAN、HNO3等二次污染物。人們把參加光化學(xué)反響過(guò)程的一次污染物和二次污染物的混雜物(其中有氣體和顆粒物)所形成的煙霧，稱為光化學(xué)煙霧。能夠認(rèn)為上述反響是大大簡(jiǎn)化了的光化學(xué)煙霧形成的基本反響。1986年Seinfeld用12個(gè)化學(xué)反響概括了光化學(xué)煙霧形成的整個(gè)過(guò)程：惹起反響：NO2+hν→NO+OO+O2+M→O3+MNO+O3→NO2+O2鏈傳達(dá)反響：RH+?OH→RO2?+H2ORCHO+?OH→RC(O)O2?+H2ORCHO+hν→RO2?+HO2?+COHO2?+NO→NO2+?OHRO2?+NO→NO2+R′CHO+HO2?RC(O)O2?+NO→NO2+RO2?+CO2停止反響：?OH+NO2→HNO3RC(O)O2?+NO2→RC(O)O2NO2RC(O)O2NO2→RC(O)O2?+NO2參照答案一填空題(每空分,共30分)向某一含碳酸的水體加入重碳酸鹽，總酸度_增加_、無(wú)機(jī)酸度_減少_、CO2酸度_不變_、總堿度_增加_、酚酞堿度_不變_和苛性堿度_減少_。硝化細(xì)菌為_(kāi)化能自養(yǎng)型_型細(xì)菌，嚴(yán)格要求_高水平的_氧；反硝化的重要條件是_氧分壓較低，為兼_氧。水環(huán)境中污染物的光解過(guò)程可分為_(kāi)_直接光解_、_敏化光解、_氧化反響_三類。光子能量公式為_(kāi)E=hc/λ_，平時(shí)波長(zhǎng)大于_700__nm的光就不能夠惹起光化學(xué)離解，此時(shí)對(duì)應(yīng)的化學(xué)鍵能是mol。(h=*光量子,c=*1010cm/s)土壤堿化度為_(kāi)Na+離子飽和度，其產(chǎn)生過(guò)程為_(kāi)交換性陽(yáng)離子的水解作用_作用。受氫體包括_分子氧__、_有機(jī)物轉(zhuǎn)變的中間產(chǎn)物__、_某些無(wú)機(jī)含氧化合物_。有機(jī)磷農(nóng)藥的降解路子一般有_吸附催化水解_、_生物降解_、_光降解__。我國(guó)酸雨的要點(diǎn)性離子組分為_(kāi)SO42-，Ca2+，NH4+__。毒作用的生物化學(xué)系統(tǒng)包括_酶活性的控制_、_致突變作用_、_致癌作24

用_、_致畸作用_。有毒有機(jī)物的生物轉(zhuǎn)變反響的主要種類有_氧化_、_還原_、_水解_、_結(jié)合__。大氣顆粒物的去除過(guò)程可分為_(kāi)干沉降___、_濕沉降_。含碳化合物的厭氧分解過(guò)程中，在_產(chǎn)酸_細(xì)菌的作用下，生成_有機(jī)酸、醇等__中間產(chǎn)物，爾后在_產(chǎn)氫菌、產(chǎn)乙酸菌及產(chǎn)甲烷細(xì)菌_細(xì)菌的作用下，生成_乙酸、甲酸、氫氣和二氧化碳及甲烷_(kāi)_。鹽基飽和度為100%的土壤，其潛性酸度為_(kāi)_0____。丙酮酸在有氧條件下，經(jīng)過(guò)__輔酶A__輔酶，轉(zhuǎn)變成_乙酰輔酶A_，爾后與_草酰乙酸_反響生成_檸檬酸__，進(jìn)入_三羧酸_循環(huán)過(guò)程。16物質(zhì)經(jīng)過(guò)生物膜的方式有_膜孔過(guò)濾_、_被動(dòng)擴(kuò)散、_被動(dòng)易化擴(kuò)散_、_主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)_、_胞吞或胞飲_。17以致臭氧層耗資的典型物質(zhì)有

NOx，HOx，ClOx，CFCs

。二名詞講解(每題2分,共18分)專屬吸附：專屬吸附現(xiàn)象是用來(lái)講解吸附過(guò)程中表面電荷改變符號(hào)，甚至使離子化合物吸附在同號(hào)電荷表面的現(xiàn)象，它是指在吸附過(guò)程中，除了化學(xué)鍵的作用，還有加強(qiáng)的憎水鍵和范德華力或氫鍵在起作用。共代謝：某些有機(jī)污染物不能夠作為微生物的唯一碳源與能源，必定有別的的化合物存在供應(yīng)微生物碳源或能源時(shí)，該有機(jī)物才能被降解，這種現(xiàn)象稱為共代謝。氧化路子：飽和脂肪酸與輔酶A結(jié)合，形成脂酰輔酶A，羧基的β位上的碳原子經(jīng)歷脫氫-加羥-羰基化等氧化過(guò)程，爾后與輔酶A結(jié)合，形成乙酰輔酶A和少兩個(gè)碳原子的脂酰輔酶A的過(guò)程，以下例：大氣顆粒物的三模態(tài)：依照空氣動(dòng)力學(xué)直徑Dp來(lái)分，愛(ài)根（Aitken）核模（Dp<μm）、齊聚模（μm<Dp<2μm）、粗粒子模（Dp>2μm）DLVO理論：DLVO理論把范得華吸引力和擴(kuò)散層排斥力考慮為僅有的作用因素，它適用于沒(méi)有化學(xué)專屬吸附作用的電解質(zhì)溶液中，而且假設(shè)顆粒的粒度均等、球體形狀的理想狀態(tài)。這種顆粒在溶液中進(jìn)行熱運(yùn)動(dòng)，其平均功能為3KT/2，兩顆粒在互相作用湊近時(shí)產(chǎn)生幾種作用力，即多分子范得華力、靜電排斥力和水化膜阻力?？偟木C合作用位能為：VT=VR+VA式中：VA——由范得華力所產(chǎn)生的位能；VR——由靜電排斥力所產(chǎn)生的位能；生物濃縮系數(shù)(BCF)：BCF=Cb/CeCb：某種元素或難降解物質(zhì)在機(jī)體中的濃度;Ce：某種元素或難降解物質(zhì)在機(jī)體周圍環(huán)境中的濃度。電子活度：pE是平衡狀態(tài)(假想)的電子活度，它衡量溶液接收或遷移電子的相對(duì)趨勢(shì)，在還原性很強(qiáng)的溶液中，其趨勢(shì)是給出電子。pE越小，電子的濃度越高，系統(tǒng)供應(yīng)電子的傾向就越強(qiáng)；pE越大，電子的濃度越低，系統(tǒng)接受電子的傾向就越強(qiáng)；累積牢固常數(shù)：絡(luò)合反響中，逐級(jí)反響的牢固常數(shù)的乘積，表示所包括的逐級(jí)反響加和后的收效。光量子產(chǎn)率：化學(xué)物種吸取光量子后，進(jìn)行光化學(xué)反響的光子占吸取總光子數(shù)之比，稱為光量子產(chǎn)率；=生成或破壞給定物種的摩爾數(shù)/系統(tǒng)吸取光子的摩爾數(shù)。三公式推導(dǎo)(每題6分,共12分)推導(dǎo)水的氧化-還原限度，即電子活度(pE)與pH關(guān)系圖中水的牢固地區(qū)界線。并計(jì)算在氧飽和時(shí)天然水體的電子活度(pE)，相應(yīng)的氧化反響的pE0=+。反響的pE0=+。水的氧化限度水的還原限度：pE0=氧飽和時(shí)，水中*105Pa,將[H+]=10-7代入氧化限度式，得，解析封閉系統(tǒng)與開(kāi)放系統(tǒng)中CaCO3(s)在純水中溶解時(shí)水體的pH計(jì)算式的差異。四簡(jiǎn)答題(每題4分,共16分)大氣中丙烯與HO、O3的反響特點(diǎn)過(guò)程。（將加成、抽氫、二元自由基等特點(diǎn)表示出即可得滿分）簡(jiǎn)述汞的微生物轉(zhuǎn)變過(guò)程中輔酶的作用。微生物參加汞形態(tài)轉(zhuǎn)變的主要路子是汞的甲基化作用。輔酶為甲基鈷氨素，此輔酶把負(fù)甲基離子傳達(dá)給汞離子形成甲基汞，自己變?yōu)樗镶挵彼?，后者由于其中的鈷被輔酶FADH2還原，并失去水而轉(zhuǎn)變成五個(gè)氮配位的一價(jià)鈷氨素，最后，輔酶甲基四葉氫酸將正甲基離子轉(zhuǎn)于五配位鈷氨素，并從其一價(jià)鈷上獲取二個(gè)電子，以負(fù)甲基離子與之絡(luò)合，完成甲基鈷氨素的再生，使汞的甲基化能夠順利進(jìn)行。舉例說(shuō)明有些氣體在水中的實(shí)質(zhì)溶解量能夠遠(yuǎn)高于亨利定律計(jì)算結(jié)果的原因。舉溶解后發(fā)生離解反響的氣體，如CO2、SO2。這些氣體在液相中的分子形態(tài)可以平和相分壓之間遵守亨利定律；但液相中的分子形態(tài)能夠離解成離子形態(tài)，并建立平衡，增加了氣體在水中的溶解量。簡(jiǎn)述光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的條件、機(jī)理和過(guò)程條件：有惹起光化學(xué)反響的紫外線；有烴類特別是烯烴的存在；有NOx參加；大氣濕度低；強(qiáng)的陽(yáng)光照射。機(jī)理和過(guò)程：污染空氣中NO2的光解是光化學(xué)煙霧形成的初步反響。碳?xì)浠衔?、HO·、O等自由基和O3氧化，以致醛、酮醇、酸等產(chǎn)物以及重要的中間產(chǎn)物－RO2·、HO2·、RCO·等自由基生成。過(guò)氧自由基惹起NO向NO2轉(zhuǎn)變，并以致O3和PAN等生成。在光化學(xué)污染區(qū)，烴和NO的最大值發(fā)生在清早交通繁忙時(shí)辰，這時(shí)NO2的濃度很低；隨著太陽(yáng)輻射的加強(qiáng)，NO2的濃度增大，在十點(diǎn)左右達(dá)到最大；此后，O3和醛類的濃度迅速增大，中午已達(dá)到較高濃度，它們的峰值平時(shí)比NO峰值晚出4-5h。五計(jì)算題(每題10分,共10分)若有水A，pH為，其堿度為，水B的pH為，堿度為，若這兩種水以V1:V2的體積比混雜，問(wèn)混雜后pH的表達(dá)式方程(相關(guān)H+的方程)。(pH為時(shí)：0=、1=、2=、=；pH為時(shí)：0=、1=、2=、=解：[總堿度]=C(α+α)+K++2/[H]–[H]T1wCT=[1/(

α1

+2α2)]

[總堿度]+[H

+]

–[OH-]令α

=1/(

α1+2α2)當(dāng)pH值在5-9范圍內(nèi)，[總堿度]≧L時(shí)，[H+]、[OH-]項(xiàng)能夠忽略不計(jì)，CT值與總堿度之間存在簡(jiǎn)化關(guān)系：CT=α

[

總堿度]依照題意，這兩種水以V1：V2的體積比混雜時(shí)，總堿度和碳酸鹽總量不變[總堿度]混雜=（V1[總堿度]pH=+V2[總堿度]pH=）/(V1+V2)CT混雜=（V1CTpH=+V2CTpH=）/(V1+V2)表示出總堿度和[]混雜CT混雜[總堿度]混雜=CT混雜(α1混雜+α2混雜)+Kw/[H+]混雜–[H+]混雜將α1混雜和α2混雜用H+的方程表示，即最后的表達(dá)式也就可以表示出來(lái)。另一種考慮：若是該系統(tǒng)比較單純，主若是以碳酸類組分為主，則能夠考慮用電荷平衡(電中性原理)來(lái)計(jì)算，比方系統(tǒng)混雜后：[無(wú)機(jī)陽(yáng)離子]+[H+]混雜=[HCO3-]混雜+2[CO32-]混雜+[OH-]混雜=CT混雜(α1混雜+2α2混雜)+Kw/[H+]混雜這里，[無(wú)機(jī)陽(yáng)離子]實(shí)質(zhì)上為混雜后的堿度。六綜合題(每題7分,共14分)談?wù)撍w顆粒的分配、吸附、絮凝作用的特點(diǎn)與差異。分配作用：水溶液中，土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)有機(jī)化合物的溶解作用，而且在溶質(zhì)的整個(gè)溶解范圍內(nèi)，吸附等溫線都是線性的，與表面吸附位沒(méi)關(guān)，只與有機(jī)化合物的溶解度相關(guān)，所以放出的吸附熱量小。吸附作用：在非極性有機(jī)溶劑中，土壤礦物質(zhì)對(duì)有機(jī)化合物的表面吸附作用活干土壤礦物質(zhì)對(duì)有機(jī)化合物的表面吸附作用，其吸附等溫線是非線性的，而且存在著競(jìng)爭(zhēng)吸附，同時(shí)，在吸附過(guò)程中經(jīng)常要放出大量的熱來(lái)補(bǔ)償反響中熵的損失。絮凝作用：膠體顆粒的齊聚叫凝聚或絮凝作用。主要涉及雙電層的庫(kù)侖作用力、多分子范德華力、水化膜阻力及空間位阻等作用。一般自然界顆粒齊聚主要為異體絮凝作用，作用方式和系統(tǒng)很復(fù)雜。差異：互相作用對(duì)象不同樣，涉及環(huán)境化學(xué)機(jī)理不同樣，產(chǎn)奏收效不同樣，即它們涉及的污染物的環(huán)境化學(xué)行為也有不同樣之處。（同學(xué)需要詳盡解析一下）在目前的環(huán)境化學(xué)研究中，絮體也能夠作為一種顆粒物而發(fā)生吸附或分配作用。談?wù)損c-pH圖、pc-pE圖、pE-pH圖的含義、畫(huà)法以及差異。pc-pH圖：描述水環(huán)境物質(zhì)濃度隨pH的變化，能夠看出在不同樣pH值下水環(huán)境中物質(zhì)的濃度情況；一般是針對(duì)某一在不同樣pH下能夠互相轉(zhuǎn)變的系列物質(zhì)，列出每一種成分與pH值的關(guān)系式，爾后依照這些方程式畫(huà)圖。在涉及積淀反響時(shí)可以確定積淀地區(qū)及其界線。pc-pE圖：描述水環(huán)境物質(zhì)濃度隨pE的變化，能夠看出在不同樣pE值下水環(huán)境中物質(zhì)的濃度情況；一般是針對(duì)某一在不同樣pE下能夠互相轉(zhuǎn)變（發(fā)生氧化還原反應(yīng)）的系列物質(zhì)，列出每一種成分與pE值的關(guān)系式，爾后依照這些方程式畫(huà)圖。pE-pH圖：描述水環(huán)境中溶液的pE值隨pH的變化，能夠看出在不同樣pH值下溶液的pE（即氧化還原狀態(tài)）情況；一般是針對(duì)某一在不同樣pE下能夠互相轉(zhuǎn)變（發(fā)生氧化還原反響）的系列物質(zhì)，保持總濃度必然，列出每一種成分的pE與pH值的關(guān)系式，爾后依照這些方程式畫(huà)圖，就會(huì)出現(xiàn)不同樣氧化還原地區(qū)及其界線。此圖為優(yōu)勢(shì)地區(qū)圖。差異：參數(shù)關(guān)系不同樣，針對(duì)反響不同樣，含義不同樣，使用范圍和限制條件不同樣。（同學(xué)需要詳盡解析一下）一、填空（20分，每空1分）1、造成環(huán)境污染的因素有物理、化學(xué)和生物的三方面，其中化學(xué)物質(zhì)惹起的約占80%~90%。2、污染物在環(huán)境中的遷移主要有機(jī)械遷移、物理-化學(xué)遷移和生物遷移三種方式。3、天然水中的總酸度=[HCO-]+2[H*+-]。3234、大氣的擴(kuò)散能力主要受風(fēng)、湍流和濃度梯度的影響。5、一般經(jīng)過(guò)濕沉降過(guò)程去除大氣中顆粒物的量約占總量的80%~90%，而干沉降只有10%~20。6、水環(huán)境中膠體顆粒物的吸附作用有表面吸附、離子交換吸附和專屬吸附。7、無(wú)機(jī)污染物進(jìn)入水體后，主要經(jīng)過(guò)積淀-溶解、氧化還原、配合作用、膠體形成、吸附-解吸等一系列物理化學(xué)作用進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)變。8、一般天然水環(huán)境中，決定電位的的物質(zhì)是

溶解氧

，而在有機(jī)物累積的厭氧環(huán)境中，決定電位的物質(zhì)是有機(jī)物。9、土壤酸度可分為活性酸度和潛性酸度，其中，活性酸度是土壤中

氫離子濃度

的直接反響，而潛性酸度是指土壤膠體吸附的可代換性

H+和

Al

3+

。10、

pH的大小顯然影響土壤中重金屬的

存在形態(tài)

和土壤對(duì)重金屬的

吸附量

。二、選擇題（

10分，每題

1分）1、屬于環(huán)境化學(xué)效應(yīng)的是

_____C_______。A熱島效應(yīng)

B

溫室效應(yīng)

C

土壤的鹽堿化

D噪聲2、五十年代日本出現(xiàn)的痛痛病是由___A___污染水體后惹起的。ACdBHgCPbDAs3、五十年代日本出現(xiàn)的水俁病是由___B___污染水體后惹起的。ACdBHgCPbDAs4、由污染源排放到大氣中的污染物在遷移過(guò)程中碰到___A、B、C、D的影響。A風(fēng)B湍流C天氣形式D地理地勢(shì)5、大氣中HO自由基的本源有__A、C、D__的光離解。AO3BHCOCHODHNO22226、烷烴與大氣中的HO自由基發(fā)生氫原子摘除反響，生成___B、C____。AROBR自由基CH2ODHO27、酸雨是指pH___C___的雨、雪或其他形式的降水。A<B<C<D<8、在土壤中，以下離子____C____的交換吸附能力最強(qiáng)。ACa2+BNa+CFe3+DH+9