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1、環(huán)境化學(xué)(A)題號(hào)一二三四五六七八得分總 分評(píng)閱人 復(fù)查人簽名 合分人簽名 一.填空(每空1分)得分1.環(huán)境問(wèn)題是在 工業(yè)化 過(guò)程中產(chǎn)生的,具體原因包括污染物 排放 和過(guò)度開(kāi)發(fā) 資源 ;2.可持續(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)展不能超過(guò)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)<d時(shí),大氣處于 穩(wěn)定 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?/p>

2、氣中時(shí)可能發(fā)生光化學(xué)煙霧,該反應(yīng)機(jī)制為: 自由基引發(fā) 、 自由基轉(zhuǎn)化和增殖 、 自由基氧化NO 、 鏈終止 ;9.平流層中的臭氧層能夠 吸收紫外線 從而保護(hù)生物,維持生態(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 5.0 時(shí),稱為酸雨。13.可吸入粒子是指粒徑 10um 的顆粒物;14.PAN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)物為能源及材料構(gòu)成生命體;16.導(dǎo)致痛痛病的污染物是 Cd ;17.導(dǎo)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 -CO

3、OH -CHO 等官能團(tuán);19.非離子型有機(jī)物可通過(guò) 溶解 作用分配到土壤 有機(jī)質(zhì) 中;20.pH值在4.5至8.3之間時(shí),水中碳酸的主要形態(tài)分別為 CO2 、 H2CO3 、 HCO3- ;21.水中無(wú)機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化方式有 吸附 、 凝聚絮凝 、 溶解沉淀 、 配合 、 氧化還原 ;22. 水中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化方式有 分配 、 水解 、 光解 、 揮發(fā) 、 生物降解 ;23.pE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清潔區(qū)及 分解區(qū) 、 腐敗區(qū) 、 恢復(fù)區(qū) 及清潔

4、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.天然水中的顆粒物聚集的動(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 硅氧四面體 層和 鋁氫氧八面體 層構(gòu)成,它們是 高嶺 石、 蒙脫 石和 伊利 石。1.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 1.26×104 (不考慮顆粒粒徑大小的影響)2.氣團(tuán)的穩(wěn)定性與 密度層結(jié) 和 溫度層結(jié) 兩個(gè)因素有關(guān)。3.能引起溫室氣體效應(yīng)的氣體主要有 CO2 、 CH4 、 CO 、 CFCs 。4.腐殖質(zhì)中不能被酸

5、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 。6.土壤及沉積物(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 SO42- 、 NO3- 、 Cl- 、 HCO3- 。9.CFC-11的分子式為 CFCl3 。得分二選擇題(共20分,每小題2分)1.隨高度升高氣溫的降低率稱為大氣垂直遞減

6、率(),對(duì)于逆溫氣層的大氣垂直遞減率 c 。a0 b. =0 c. 02.某一氧化-還原反應(yīng)體系的標(biāo)準(zhǔn)電極電位0.80,氣pEo為 a 。a13.55 b. 13.35 c. 13.05 d.12.803測(cè)定總磷時(shí),下例 c 組物質(zhì)均會(huì)產(chǎn)生干擾,是測(cè)定結(jié)果偏低?a亞砷酸鹽、Cr()、Cu()、亞硝酸鹽 b. 砷酸鹽、Cr()、Cu()、硝酸鹽c. 砷酸鹽、Cr()、Cu()、亞硝酸鹽 d. 亞砷酸鹽、Cr()、Cu()、硝酸鹽4五十年代日本出現(xiàn)的痛痛病是由 d 污染水體后引起的。aAs b. Hg c. Pb d.Cr5.根據(jù)Whittby三模態(tài)模型,粒徑小于 a um的粒子稱為愛(ài)根核膜。a0

7、.05 b. 0.1 c. 1 d.26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. 混合試劑 d.二磺酸酚試劑7.重金屬?gòu)膽腋∥锘虺练e物中重新釋放屬于二次污染問(wèn)題,下例 b 原因可能誘發(fā)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

8、體吸附的可代換性Al3+c土壤潛性酸度往往比活性酸度大得多10.在一封閉的碳酸體系中加入重碳酸鹽,其中, c 不發(fā)生變化。a總堿度 b. pH c. 酚酞堿度 d.苛性堿度得分三名詞解釋1.光化學(xué)煙霧含有氮氧化物和碳?xì)浠衔锏纫淮挝廴疚锏拇髿?,在?yáng)光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生二次污染,這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象,稱為光化學(xué)煙霧2.酸性降水指通過(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。3.生長(zhǎng)代謝當(dāng)微生物代謝時(shí),某些有機(jī)污染物作為食物源提供能量和提供細(xì)胞生長(zhǎng)所需的碳,該有機(jī)物被降解,這種現(xiàn)象稱為生長(zhǎng)代謝。4.次生礦物次生礦物是由原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化

9、后形成的新礦物,其化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)卻有所改變5.質(zhì)體流動(dòng)由水或土壤微?;騼烧吖餐饔靡鸬奈镔|(zhì)流動(dòng)二.簡(jiǎn)答題1、畫圖簡(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)得分靜大氣在垂直方向上的溫度分布稱為大氣溫度層結(jié)。可分為:1 對(duì)流層:由于受到地面長(zhǎng)波輻射的影響,下熱上冷,空氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)劇烈,污染物質(zhì)傳輸容易2 平流層:在其上中部有一臭氧層,它吸收來(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3 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”。幱陔婋x狀態(tài)。2、簡(jiǎn)要說(shuō)明溫室效應(yīng)產(chǎn)生

10、的機(jī)理及大氣溫度升高的原因,京都議定書的目標(biāo)是是么?(10分)得分溫室效益產(chǎn)生的機(jī)理:大氣中的溫室氣體主要是CO2吸收了來(lái)自地面的長(zhǎng)波輻射將能量截面于大氣中,使地球溫度升高大氣溫度升高的原因:(1)過(guò)度利用化石燃料(2)植被大量減少京都議定書的目標(biāo):限制CO2的排放,特別是發(fā)達(dá)國(guó)家CO2的排放,以控制大氣溫度升高3、試述倫敦?zé)熿F的類型、起因和發(fā)生條件。(5分)得分氣相氧化:1 直接光氧化2 被自由基氧化3 被氧原子氧化液相氧化1 被O3氧化2 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)得分工業(yè)廢水及生活污水排放水體,使水中氮磷等營(yíng)養(yǎng)物增多。引起藻類繁殖,由于死藻在分

11、解時(shí)消耗溶解氧,使水質(zhì)惡化5、試述DDT的主要特性和在環(huán)境中遷移、轉(zhuǎn)化與歸趨的主要途徑(10分)得分 答: 熱穩(wěn)定性高,揮發(fā)性小,不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑和脂肪;在植物葉片中積累大,通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體;易被土壤膠體吸附,在土壤中移動(dòng)難;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)敘述腐殖質(zhì)的分類及其在環(huán)境中的作用(10分)得分 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:對(duì)河流中的汞有顯著的流出效應(yīng)抑制金屬?gòu)乃谐两禍p弱重金屬毒性在給水消毒中產(chǎn)生THMs遇Ca2+ 、Mg2+產(chǎn)生沉淀。7、寫出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(

12、10分)得分uK1LuK1L+K2(CsC)式中 LBOD,X河水流動(dòng)方向的距離,u河水平均流速,Ex離散系數(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、寫出大氣平流層中臭氧層吸收太陽(yáng)輻射紫外線的化學(xué)反應(yīng)式及臭氧層被大氣污染物破壞的催化反應(yīng)式。(10分)得分1 O3hvOO2 OO2MO3M 2 Y O3YOO2 YOOYO2總 O3O2O29、將下列農(nóng)藥的商品名和化學(xué)名聯(lián)線。(5分)得分DDT P,P-二氯二苯基三氯乙烷林丹 硫代磷酸酯敵敵畏 磷酸酯樂(lè)果 六氯環(huán)己烷敵百蟲(chóng) 膦酸酯1對(duì)a 2對(duì)d 3對(duì)c 4對(duì)b 5對(duì)e10、簡(jiǎn)要說(shuō)明碳?xì)浠衔镌诠饣瘜W(xué)煙霧中所起的作用。答:碳?xì)?/p>

13、化合物與自由基反應(yīng),發(fā)生一系列自由基轉(zhuǎn)化和增殖的鏈反應(yīng),在此過(guò)程中產(chǎn)生的氧化性自由基將NO氧化成NO2,替代了O3使之越積越多,同時(shí)產(chǎn)生許多污染物如過(guò)氧乙酰硝酸脂。1. 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如何影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,怎樣去除氯化物和亞硝酸鹽氮的干擾?(1)少量氯化物能引起硝酸鹽的損失,使結(jié)果偏低; 加入硫酸銀使其生成氯化銀沉淀,過(guò)濾去除,可消除氯化物的干擾(2) 亞硝酸鹽氮含量超過(guò)0.2g/ml,使結(jié)果偏高;加入高錳酸鉀將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽,可消除亞硝酸鹽氮的干擾,從測(cè)定結(jié)果中減去眼硝酸鹽的含量即可2.為什么排放到大氣中的CFCs能破壞臭氧層,寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)式并舉

14、例說(shuō)明。因?yàn)镃FCs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Cl CFCl3+hCFCl2+ Cl CF2Cl2+ hCF2Cl+ Cl光解產(chǎn)生的Cl可破壞O3。其機(jī)理為Cl+ O3ClO+ O2ClO+OCl+ O2總反應(yīng) O3+O2 O23.試述有機(jī)磷農(nóng)藥在土壤中遷移轉(zhuǎn)化的主要過(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4.影響沉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(4)水中配位劑含量(5)

15、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分子在吸收該波長(zhǎng)光量子后,能否引起分子中N-O鍵斷裂?已知N-O的鍵能為3.01×105J/mol,Planck常數(shù)為6.626×10-34J.s,光速為3.0×108m/s。(10分)得分解:E=N0×3.0×108=6.85×10-19J E=NE=6.02×1023×6.85×10-19 =4.12×105E>3.01×105 J/mol故可引起NO鍵斷裂。2、設(shè)大氣壓力為1.0130

16、15;105Pa(25),空氣中水蒸氣的分壓為0.03167×105Pa(25),氧溶于水的亨利常數(shù)為1.26×108,計(jì)算氧氣在水中的溶解度。(10分)得分解:PO2=(1.01325-0.03167)×105×0.21 =0.2056×105(pa) O2(aq)=KH×PO2=1.26×105×0.2056×10-8 =2.6×10-4(mol/l) O2(aq)= 2.6×10-4×32×1000 =8.32(mg/l)3、 具有2.00×10-3

17、mol/L堿度的水,pH為7.0, 請(qǐng)計(jì)算H2CO3*、HCO3-、CO32-的濃度各是多少?已知下表數(shù)據(jù):pH 0 1 27.00 0.1834 0.8162 3.828×10-4(10分)得分解:當(dāng)pH = 7.00時(shí),CO3-的濃度與 HCO3-的濃度相比可以忽略,查表pH = 7.00時(shí), = 1.224,則HCO3- = 堿度 = 2.00×10-3mol/l/l。H+ = OH- = 10-7 mol/l。HCO3 = H+HCO3-/K1 = 1.00×10-7×2.00×10-3/(4.55×10-7) = 4.49&

18、#215;10-4mol/l。CO3- = K2HCO3-/H+ = 4.69×10-11×2.00×10-3/(1.00×10-7) = 9.38×10-7 mol/l。4、在厭氧消化池中,和pH值7.0的水接觸的氣體含65的CH4和35的CO2,已知 , pE0=2.87,請(qǐng)計(jì)算pE和Eh(10分)得分解pE=pE0+1/n lg(反應(yīng)物/生成物) =2.87+lgPCO20.125H+/PCH40.125=2.87+lg 0.350.125×10-7/0.650.125=2.87+lg 0.877×10-7/0.948

19、=2.87+lg 0.9257=4.16Eh=0.059pE=-4.16×0.059=0.2465、一個(gè)有毒化合物排入至pH8.4,T25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=4.9×10-7L/(d.mol), 中性水解速率常數(shù)Kn=1.6d1.請(qǐng)計(jì)算化合物的水解速率常數(shù)。(5分)得分解:Kh =Kn+w(KaH+ KbOH-) =1.6+0.1(0+4.9×10-7×10-5.6) =1.6d-16、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3.0×10-3m

20、ol/L,溶液中每克懸浮固體吸附溶質(zhì)為0.5×10-3mol/L,當(dāng)平衡濃度降至1.0×10-3mol/L時(shí),每克吸附劑吸附溶質(zhì)為0.25×10-3mol/L,問(wèn)每克吸附劑可以吸附溶質(zhì)的吸附限量是多少?(5分)得分 解:G=0.5×10-3= (1)0.25×10-3= (2)2=×2A+6.0×10-3=3.0(A+1.0×10-3)2A+6.0×10-3=3.0A+3.0×10-3A=3.0×10-3G0=1.0×10-3(mol/L·g)1. 在一個(gè)pH為7.

21、0,總堿度為1.6mmol/L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8.0?如用NaOH強(qiáng)堿進(jìn)行堿化,又需加多少堿?(pH=7.0時(shí),0=0.1834,1=0.8162,2=3.828×10-4,=1.224;pH=8.0時(shí),0=0.02188,1=0.9736,2=4.566×10-3,=1.018)(本小題10分)解:總堿度KW/ H+ + CT(1 + 22) - H+CT總堿度 + H+ - OH-令當(dāng)pH在59范圍內(nèi)、堿度10-3mol/L時(shí), H+、OH-項(xiàng)可以忽略不計(jì),得到簡(jiǎn)化式:CT堿度當(dāng)pH7.0時(shí),10.816

22、2,23.828×10-4,則1.224,CT 堿度1.9584mmol/L若加入碳酸鈉將水的pH升至8.0,此時(shí)CT值與堿度值均有變化。設(shè)加入的碳酸鈉量為CO32-,則有CT + CO32-堿度 + 2CO32-解得,CO32-1.9248 mmol/L若加入氫氧化鈉將水的pH升至8.0,其CT值并不變化,可得:堿度增加值就是應(yīng)加入的氫氧化鈉強(qiáng)堿量:OH-1.92481.60.3248 mmol/L2.含鎘廢水通入H2S達(dá)到飽和并調(diào)pH值為8.0,請(qǐng)計(jì)算水中剩余鎘離子濃度(已知CdS的溶度積為7.9×10-27,H2S離解常數(shù)K1=8.9×10-8,K2=1.3

23、×10-15,飽和水溶液中)。(本小題7分)解:H2SH+HS- Ka1=H+HS-/H2S HS-= Ka1H2S/H+HS-H+S2- Ka2=H+S2-/HS-=H+2S2-/ Ka1H2SS2-= Ka1* Ka2H2S/H+2=8.9×10-8×1.3×10-15×0.1/(10-8)2=1.157×10-7mol/lCdSCd2+S2- Ksp= Cd2+S2-Cd2+= Ksp/S2-=7.9×10-27/1.157×10-7=6.8×10-20 mol/l3一個(gè)有毒化合物排入至pH8.4,

24、T25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=4.9×10-7L/(d.mol), 中性水解速率常數(shù)Kn=1.6d1.請(qǐng)計(jì)算化合物的水解速率常數(shù)。(6分)解:已知 Ka = 0, H+ = 10-8.4 Kn = 1.6 Kb = 4.9×10-7Kh = KaH+ + Kn + KbKw/H+ = 0 + 1.6 + 4.9×10-7×10-5.6 = 1.6 (d-1)T1/2=0.693/Kh=0.693/1.6=0.43d2011環(huán)境化學(xué)專業(yè)考研測(cè)試題及答案2010-10-27 14:09:0

25、0來(lái)源: 人民網(wǎng)(北京)跟貼 0 條 手機(jī)看新聞 一、名詞解釋1氣溫垂直遞減率2光化學(xué)反應(yīng)3吸附等溫線4鹽基飽和度5生物放大6天然水的堿度7Kow8標(biāo)化分配系數(shù)二、回答下列問(wèn)題1過(guò)氧自由基HO2?的主要來(lái)源有哪些?2簡(jiǎn)述大氣污染物匯的機(jī)制。3簡(jiǎn)述環(huán)境污染物的三致作用。4簡(jiǎn)述土壤的緩沖性能及其原理。5水中有機(jī)污染程度的指標(biāo)是什么?并分別加以說(shuō)明。6簡(jiǎn)要回答河流中的泥沙對(duì)重金屬的遷移轉(zhuǎn)化的影響,并舉例加以說(shuō)明。三、計(jì)算題有如下兩個(gè)單體系,其中一個(gè)是Cu2+、Cu+(pE0=5.82,Cu2+=10-5mol/L,Cu+=10-4mol/L),另一個(gè)是Fe3+、Fe2+(pE0=13.05,F(xiàn)e3+

26、=10-3mol/L,F(xiàn)e2+=0.1mol/L)。如果各取1升,將其成為一個(gè)混合體系,并假定Fe3+被Cu+還原完全,試計(jì)算哪個(gè)體系是決定電位?四、分析論述題1某市一家鉛鋅冶煉廠的含鉛廢水經(jīng)化學(xué)處理后排入水體中,排污口水中鉛的含量為0.30.4mg/L,而在下流500m處水中鉛的含量只有34g/L,試分析其原因?2確定酸雨pH界限的依據(jù)是什麼?3下圖是C3H6、NO、空氣(O2、N2)混合物經(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等初始反應(yīng)物的氧化消耗,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的消耗(濃度下降),O3和其他氧化劑如過(guò)氧乙酰硝酸酯(

27、PAN)產(chǎn)生了。試?yán)么髿猸h(huán)境化學(xué)原理分析可能發(fā)生的環(huán)境現(xiàn)象,并闡述其機(jī)制。參考答案一、名詞解釋1氣溫垂直遞減率:氣溫隨高度的變化通常以氣溫垂直遞減率()表示,即每垂直升高100m,氣溫的變化值:T絕對(duì)溫度,K;Z高度。2光化學(xué)反應(yīng):光化學(xué)反應(yīng):一個(gè)原子、分子、自由基或離子吸收一個(gè)光子所引發(fā)的反應(yīng),稱為光化學(xué)反應(yīng)。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

28、量/陽(yáng)離子交換量X1005生物放大:同一食物鏈上的高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物,通過(guò)吞噬低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物蓄積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6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例。8標(biāo)化分配系數(shù):表示有機(jī)毒物在沉積物(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、回答下列問(wèn)題1過(guò)氧自由基HO2?的主要來(lái)源有哪些?HO2?的主要來(lái)源是大氣中甲醛(HCHO)的光分解:HCHO+hH?+HC?OH?+O2HO2?HC?O+O2CO+HO2?2簡(jiǎn)述大氣

29、污染物的匯的機(jī)制重力沉降,與植物、建筑物或地面(土壤)相碰撞而被捕獲(被表面吸附或吸收)的過(guò)程,統(tǒng)稱為干沉降。大氣中的物質(zhì)通過(guò)降水而落到地面的過(guò)程稱為濕沉降。污染物在大氣中通過(guò)化學(xué)反應(yīng)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3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。4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具有緩和其酸堿度發(fā)生激烈變化的能力,它可以保持土壤反應(yīng)的相對(duì)穩(wěn)定,為植物生長(zhǎng)和土壤生物的活動(dòng)創(chuàng)造比較穩(wěn)定的生活環(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

30、+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:<pH5.55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)污染物的種類繁多、組成復(fù)雜,現(xiàn)代分析技術(shù)難以分別測(cè)定它們的含量。因此,只能利用它們共同的特點(diǎn),用一些指標(biāo)間接反映水體中有機(jī)物的污染程度。常見(jiàn)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。6簡(jiǎn)要回答河流中的泥沙對(duì)重金屬的遷移轉(zhuǎn)化的影響,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50m的占82%;研究表明,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

31、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)重金屬離子的吸附符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的升高而增大;河水pH8.3左右,重金屬離子在此條件下有不同程度的水解、沉淀、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)大于沉積物中有機(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、沉積物中的分配比是:懸浮物大于沉積物,而沉積物和懸浮物遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于河水中重金屬含量。由此可見(jiàn),河流中泥沙對(duì)重金屬的遷移轉(zhuǎn)化有很大的影響。三、計(jì)算題有如下兩個(gè)單體系,其中一個(gè)是Cu2+、Cu+(pE0

32、=5.82,Cu2+=10-5mol/L,Cu+=10-4mol/L),另一個(gè)是Fe3+、Fe2+(pE0=13.05,F(xiàn)e3+=10-3mol/L,F(xiàn)e2+=0.1mol/L)。如果各取1升,將其成為一個(gè)混合體系,并假定Fe3+被Cu+還原完全,試計(jì)算哪個(gè)體系是決定電位?解:有兩個(gè)單體系Cu2+e=Cu+pE0=5.82當(dāng)Cu2+=10-5mol/L,Cu+=10-4mol/L時(shí),pECu2+/Cu+=4.82Fe3+e=Fe2+pE0=13.05當(dāng)Fe3+=10-3mol/L,F(xiàn)e2+=0.1mol/L時(shí),pEFe3+/Fe2+=11.05如果各取1升,將其成為一個(gè)混合體系,并假定Fe3+

33、被Cu+還原完全,則有Fe3+=(10-3-10-4)/2=4.5×10-4mol/LFe2+=(10-1+10-4)/2=5.005×10-2mol/L混合體系的電位為:pE混合=pEFe3+/Fe2+=pE0Fe3+/Fe2+lgFe3+/Fe2+=(13.05+lg4.5×10-4/5.005×10-2=11.00由上可知,混合體系的pE處在銅單體系與鐵單體系電位之間,并與含量較高的鐵單體系的電位相近。所以鐵體系為決定電位。四、分析論述題1某市一家鉛鋅冶煉廠的含鉛廢水經(jīng)化學(xué)處理后排入水體中,排污口水中鉛的含量為0.30.4mg/L,而在下流500m

34、處水中鉛的含量只有34g/L,試分析其原因?(1)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)化:各價(jià)態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化;(4)溶解和沉淀反應(yīng):(5)配合反應(yīng):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洗滌劑、清潔劑、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界限的依據(jù)是什麼?(1)酸雨是最常見(jiàn)酸性降水,酸性降水是指通過(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

35、。(2)降水pH主要推導(dǎo)方程式。(3)多年來(lái)國(guó)際上一直把pH值為5.6作為判斷酸雨的界限,pH值小于5.6的降雨稱為酸雨。(4)通過(guò)對(duì)降水多年觀察,對(duì)pH值為5.6作為酸性降水的界限以及判別人為污染界限有了不同觀點(diǎn),主要因?yàn)椋篴,在清潔大氣中,除有CO2外還存在各種酸、堿性氣態(tài)和氣溶膠物質(zhì),它們通過(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,硝酸和硫酸并不都是人為源;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)并不表現(xiàn)出來(lái)酸雨;d,其他離子污染嚴(yán)重的降水并不一定表現(xiàn)強(qiáng)酸性。3下圖是C3H6、NO、空氣(O2、N2)混合物經(jīng)紫外線照射

36、后的時(shí)間成分關(guān)系圖。從圖中可知,隨NO和C3H6等初始反應(yīng)物的氧化消耗,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的消耗(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)原理分析可能發(fā)生的環(huán)境現(xiàn)象,并闡述其機(jī)制。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)反應(yīng)生成一些氧化性很強(qiáng)的O3、醛類、PAN、HNO3等二次污染物。人們把參與光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的一次污染物和二次污染物的混合物(其中有氣體和顆粒物)所形成的煙霧,稱為光化學(xué)煙霧??梢哉J(rèn)為上述反應(yīng)是大大簡(jiǎn)化了的光化

37、學(xué)煙霧形成的基本反應(yīng)。1986年Seinfeld用12個(gè)化學(xué)反應(yīng)概括了光化學(xué)煙霧形成的整個(gè)過(guò)程:引發(fā)反應(yīng):NO2+hNO+OO+O2+MO3+MNO+O3NO2+O2鏈傳遞反應(yīng):RH+?OHRO2?+H2ORCHO+?OHRC(O)O2?+H2ORCHO+hRO2?+HO2?+COHO2?+NONO2+?OHRO2?+NONO2+RCHO+HO2?RC(O)O2?+NONO2+RO2?+CO2終止反應(yīng):?OH+NO2HNO3RC(O)O2?+NO2RC(O)O2NO2RC(O)O2NO2RC(O)O2?+NO2(本文來(lái)源:人民網(wǎng) ) 參考答案一 填空題(每空0.6分,共30分)15 

38、 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_。16  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。17  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 、 _氧化反應(yīng)_ 三類。18  光子能量公式為_(kāi)E=hc/_ ,通常波長(zhǎng)大于_700_nm的光就不能引起光化學(xué)離解,此時(shí)對(duì)應(yīng)的化學(xué)鍵能是_167.4_KJ/mol。(h = 6.626*10-34J.s/光量子, c = 2.9979*1010cm/s)1

39、9  土壤堿化度為_(kāi) Na+離子飽和度,其產(chǎn)生過(guò)程為 _交換性陽(yáng)離子的水解作用_ 作用 。20  受氫體包括_分子氧_ 、 _有機(jī)物轉(zhuǎn)化的中間產(chǎn)物_ 、 _某些無(wú)機(jī)含氧化合物_ 。21  有機(jī)磷農(nóng)藥的降解途徑一般有_吸附催化水解_、_生物降解_、_光降解_。22  我國(guó)酸雨的關(guān)鍵性離子組分為_(kāi) SO42-,Ca2+,NH4+_。23  毒作用的生物化學(xué)機(jī)制包括_酶活性的抑制_ 、 _致突變作用_ 、 _致癌作用_ 、 _致畸作用_。24  有毒有機(jī)物的生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的主要類型有_氧化_ 、 _還原_ 、 _水解_ 、_結(jié)合_。25

40、60; 大氣顆粒物的去除過(guò)程可分為_(kāi)干沉降_ 、 _濕沉降_。26  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,然后在_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)。27  鹽基飽和度為100%的土壤,其潛性酸度為_(kāi)0_。28  丙酮酸在有氧條件下,通過(guò)_輔酶A _輔酶,轉(zhuǎn)化為_(kāi)乙酰輔酶A _,然后與_草酰乙酸_反應(yīng)生成_檸檬酸_,進(jìn)入_三羧酸_循環(huán)過(guò)程。16 物質(zhì)通過(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導(dǎo)致臭氧層耗

41、損的典型物質(zhì)有   NOx,HOx,ClOx,CFCs   。二 名詞解釋(每題2分,共18分)專屬吸附:專屬吸附現(xiàn)象是用來(lái)解釋吸附過(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,尚有加強(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)污染物不能作為微生物的唯一碳源與能源,必須有另外的化合物存在提供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。b氧化途徑:飽和脂肪酸與輔酶A結(jié)合,形成脂酰輔酶A,羧基的位上的碳原子經(jīng)歷脫氫-加羥-羰基化等氧化過(guò)程,然后與輔酶A結(jié)合,形成乙酰輔酶A和少兩

42、個(gè)碳原子的脂酰輔酶A的過(guò)程,如下例:大氣顆粒物的三模態(tài):依據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)直徑Dp來(lái)分,愛(ài)根(Aitken)核模(Dp<0.05m)、積聚模( 0.05m <Dp<2m )、粗粒子模( Dp>2m)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/2,兩顆粒在相互作用接近時(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:     

43、60;                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/Ce    &

44、#160;           Cb: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,體系提供電子的傾向就越強(qiáng); pE越大,電子的濃

45、度越低,體系接受電子的傾向就越強(qiáng);       積累穩(wěn)定常數(shù):絡(luò)合反應(yīng)中,逐級(jí)反應(yīng)的穩(wěn)定常數(shù)的乘積,表示所包括的逐級(jí)反應(yīng)加和后的效果。     光量子產(chǎn)率:化學(xué)物種吸收光量子后,進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)的光子占吸收總光子數(shù)之比,稱為光量子產(chǎn)率F;F = 生成或破壞給定物種的摩爾數(shù)/體系吸收光子的摩爾數(shù)。三 公式推導(dǎo)(每題6分,共12分)1 推導(dǎo)水的氧化-還原限度,即電子活度(pE)與pH關(guān)系圖中水的穩(wěn)定區(qū)域界限。并計(jì)算在氧飽和時(shí)天然水體的電子活度(pE),相應(yīng)的氧化反應(yīng)的pE0 = + 20.75。反應(yīng)的

46、pE0 = + 20.75。水的氧化限度                                          水的還原限度:      

47、          pE0=0.00                             氧飽和時(shí),水中 0.21*105Pa,將H+=10-7代入氧化限度式,得, 2  分析封閉體系與開(kāi)放體系中CaCO3(s)在純水中溶解時(shí)

48、水體的pH 計(jì)算式的差異。四 簡(jiǎn)答題(每題4分,共16分)1    大氣中丙烯與HO·、O3的反應(yīng)特征過(guò)程。(將加成、抽氫、二元自由基等特征表示出即可得滿分) 2    簡(jiǎn)述汞的微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程中輔酶的作用。微生物參與汞形態(tài)轉(zhuǎn)化的主要途徑是汞的甲基化作用。輔酶為甲基鈷氨素,此輔酶把負(fù)甲基離子傳遞給汞離子形成甲基汞,本身變?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?yōu)槲鍌€(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)鈷上取得二個(gè)電子,以負(fù)甲基離子與之絡(luò)合,完成甲基鈷氨素的

49、再生,使汞的甲基化能夠順利進(jìn)行。3    舉例說(shuō)明有些氣體在水中的實(shí)際溶解量可以遠(yuǎn)高于亨利定律計(jì)算結(jié)果的原因。舉溶解后發(fā)生離解反應(yīng)的氣體,如CO2、SO2。這些氣體在液相中的分子形態(tài)可以和氣相分壓之間遵守亨利定律;但液相中的分子形態(tài)可以離解成離子形態(tài),并建立平衡,增加了氣體在水中的溶解量。4  簡(jiǎn)述光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的條件、機(jī)理和過(guò)程條件:有引起光化學(xué)反應(yīng)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:     A. 污染空氣中NO2的光解是光化學(xué)煙霧形成 的起始反應(yīng)。 

50、    B. 碳?xì)浠衔?、HO· 、O等自由基和O3氧化,導(dǎo)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。     C. 過(guò)氧自由基引起NO向NO2轉(zhuǎn)化,并導(dǎo)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)生在早晨交通繁忙時(shí)刻,這時(shí)NO2的濃度很低;隨著太陽(yáng)輻射的增強(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,它們的峰值通常比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7.5,其堿度為5.38mmol.L-1,水B的pH為9.0,堿度為0.70mmol.L-1,若這兩種水以V1:V2的體積比混

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