環(huán)境化學環(huán)境科學03級試卷A標準答案

1、環(huán)境化學 環(huán)境科學03級試卷A標準答案一 填空題(每題0.6分,共30分)1.光子能量公式是E=hc/,通常波長大于700nm的光就不能引起光化學離解，此時對應的化學鍵能是167.4KJ/mol。2.光化學煙霧從產(chǎn)生到結(jié)束，其中主要污染物出現(xiàn)的順序依次是NO，NO2，烴，醛，O3，自由基，RC（O）O2，二次污染物有O3，醛，PAN，過氧化氫等。3.土壤堿化度為鈉離子飽和度，其產(chǎn)生過程為交換性離子的吸附作用。4.受氫體包括分子氧，有機底物，無機含氧化合物。5.硝化細菌為化能自養(yǎng)性細菌，嚴格要求高水平的氧，反硝化的重要條件是厭氧。6.腐殖質(zhì)可分為腐殖酸，富里酸，腐黑物。7.水環(huán)境中污染物的光解過

2、程可分為直接光解，敏化光解，氧化反應三類。8.我國酸雨的關(guān)鍵性離子組分為SO42-，Ca2+，NH4+9.大氣顆粒物中粒徑小于2um的稱為細粒子，其主要的化學組分為硫酸根，氨離子，硝酸根離子，炭黑，痕量金屬；粒徑大于2um的稱為粗粒子，其主要的化學組分為鐵，鈣，硅，鈉，鋁，鎂，鈦等元素組成。10。毒作用的生物化學機制包括酶活性的抑制，致癌作用，致畸作用，致突變作用。11.化學物質(zhì)的聯(lián)合作用包括協(xié)同作用，獨立作用，相加作用，拮抗作用。12.向某一含炭酸的水中加入重碳酸鹽，總酸度增大，無機酸度減小，CO2酸度不變，總堿度不變，酚酞堿度不變，苛性堿度減小。13.含炭化合物的厭氧分解過程中，在產(chǎn)酸細菌

3、的作用下，生成有機酸，醇等中間產(chǎn)物，然后在產(chǎn)氫菌、產(chǎn)乙酸菌及產(chǎn)甲烷細菌的作用下，生成乙酸、甲酸、氫氣和二氧化碳及甲烷。14.鹽基飽和度為100%的土壤，其潛性酸度為0。15.丙酮酸在有氧條件下，通過輔酶A輔酶，轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A，然后與草酰乙酸反應生成檸檬酸，進入三羧酸循環(huán)。16.導致臭氧層耗損的典型物質(zhì)有水蒸氣、氮氧化物、氟氯烴、HOx等。17.大氣中的自由基有HO、HO2、R、RO、RO2。二 名詞解釋(每題2分,共18分)pcpH圖：物質(zhì)濃度與pH值相關(guān)時，根據(jù)相應數(shù)據(jù)繪制的以pH值為自變量，pc值為因變量的集合圖形。標化分配系數(shù)：有機毒物在沉積物與水之間的分配比率用分配系數(shù)表示，分配系數(shù)

4、與沉積物中有機碳的質(zhì)量分數(shù)的比值稱為標化分配系數(shù)。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-羰基化等氧化過程，然后與輔酶A結(jié)合，形成乙酰輔酶A和少兩個碳原子的脂酰輔酶A的過程。濕沉降：通過降雨降雪等使大氣中的顆粒物從大氣中去除的過程。土壤膠體的雙電層：土壤膠體微粒具有雙電層，微粒的內(nèi)部稱為微粒核，一般帶負電荷，形成一個負離子層，其外部由于電性吸引，而形成一個正離子層。即合稱為雙電層。生物積累：生物從周圍環(huán)境（水、土壤、大氣）和食物鏈蓄積某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機體內(nèi)的濃度超過周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。電中性原理：在所有溶液或其他體系中，陽離子所帶正電荷

5、與陰離子所帶負電荷總量相等，代數(shù)和為0，體系對外呈電中性。質(zhì)體流動：由水或土壤顆粒或兩者共同作用引起的物質(zhì)流動現(xiàn)象。光量子產(chǎn)率：發(fā)生光化學反應的光子數(shù)目與吸收光子數(shù)目的比率。三 公式推導(每題6分,共6分)推導天然水體的電子活度pE與氧化還原電位的關(guān)系。解：如果有一個氧化還原半反應：Ox + ne = Red 根據(jù)能斯特方程式，則上述反應可以寫成：E=E0-2.303RT*lg(Red/Ox)/nF ，當反應達到平衡時，E0=2.303RT*lgK/nFE= 2.303RT*lgK/nF-2.303RT*lg(Red/Ox)/nF = (2.303 RT/nF)(lgK- lg(Red/Ox)

6、從理論上考慮下式成立：K=Red/Oxen即e= Red/OxK1/n根據(jù)pE的定義：pE=-lge= 1/nlg K lg(Red/Ox)將E=(2.303 RT/nF)(lgK- lg(Red/Ox)變形后代入上式，即：pE= EF/2.303RTpE0= E0F/2.303RT四 簡答題(每題5分,共15分)1.大氣中丙烯與HO.、O3的反應特征過程。12.簡述汞的微生物轉(zhuǎn)化過程中輔酶的作用。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，此輔酶把負甲基離子傳遞給汞離子形成甲基汞，本身變?yōu)樗镶挵彼兀笳哂捎谄渲械拟挶惠o酶FADH2還原，并失去水而轉(zhuǎn)變?yōu)槲鍌€氮配位的一價

7、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，并從其一價鈷上取得二個電子，以負甲基離子與之絡合，完成甲基鈷氨素的再生，使汞的甲基化能夠順利進行。3.舉例說明專屬吸附的概念和解釋的現(xiàn)象。專屬吸附現(xiàn)象是用來解釋吸附過程中表面電荷改變符號，甚至使離子化合物吸附在同號電荷表面的現(xiàn)象，它是指在吸附過程中，除了化學鍵的作用，尚有加強的憎水鍵和范德華力或氫鍵在起作用。如簡單的鋁鐵高價離子，并不能使膠體電荷因吸附而變號，但其水解產(chǎn)物卻可以達到這點。當水錳礦吸附體系pH在等電點（ZPC處或小于ZPC時，對鈷、銅、鎳等離子都能進行吸附作用，這表明水錳礦不帶電荷或者帶正電荷時均能吸附過渡金屬元素。五

8、計算題(每題8分,共16分)1.計算含鎘廢水通入H2S達到飽和并分別調(diào)整pH 值為4.0，9.0時水中剩余鎘離子的濃度比值。 解：K1，2=H+2S2-/H2S=K1*K2=1.16*10-23S2-= K1，2*H2S/H+2KSP= Cd2+*S2-Cd2+= KSP/S2-= KSP/ K1，2*H2S/H+2pH 值為4.0時，Cd2+1= KSP/S2-= KSP/ K1，2*H2S/10-8pH 值為9.0時，Cd2+2= KSP/S2-= KSP/ K1，2*H2S/10-18Cd2+1/Cd2+2= KSP/ K1，2*H2S/10-8/ KSP/ K1，2*H2S/10-18

9、=102.若有水A，pH為7.5，其堿度為5.38m mol/L,水B的pH為9.0，堿度為0.70m mol/L，若這兩種水以2：3的體積比混合，問混合后pH的表達式方程。解：總堿度 = CT(1 +2) + Kw/H+ H+CT = 1/(1 +22)總堿度 + H+ OH-令 = 1/(1 +22)當pH值在5-9范圍內(nèi)，總堿度1.0mmol/L時，H+ 、OH-項可以忽略不計，CT值與總堿度之間存在簡化關(guān)系： CT = 總堿度依據(jù)題意，這兩種水以2：3的體積比混合時，總堿度和碳酸鹽總量不變總堿度混合 = （2總堿度 pH=7.5 + 3總堿度 pH=9.0）/5 CT混合= （2CT

10、pH=7.5 + 3CT pH=7.5 ）/5計算出總堿度混合 和CT混合總堿度混合 = CT混合(1混合+2混合) + Kw/H+混合H+混合將1混合和2混合用H+的方程表示，即最終的表達式也就可以表示出來。六 綜合題(第一題8分,第二題7分,共15分)1.推導米氏方程式，并解釋米氏方程中Km,Monad方程中Ks和Langmuir吸附等溫線中A的意義。污染物在環(huán)境中生物轉(zhuǎn)化機理表示為：式中，E表示酶，S表示底物，ES表示復合物，P代表產(chǎn)物K1，K2，K3 分別代表相應單元反應速率常數(shù)。E0酶的總濃度S底物濃度ES底物酶復合物濃度則其速率微分方程依次為dES/dt= K1E0-ES*S-dES/dt=( K2+ K3) ES設其處于動態(tài)平衡，則K1E0-ES*S =( K2+ K3) ES令Km=( K2+ K3)/ K1則ES= E0S/（Km+S）由v= K3 ES當ES= E0 時，速率最大，Vmax= K3 E0V= Vmax/（Km+S）Km為酶促反應速率達到最大反應速率一半時的底物濃度。Ks為最大比生長速率一半時的基質(zhì)濃度。A表示吸附量達到G0/2時溶液的平衡濃度。2.討論土壤顆粒的分配，吸附作用的特征與區(qū)別。分配作用：水溶液中，土壤有機質(zhì)對有機化合物