環(huán)境化學(xué)答案解析

1、?大氣環(huán)境化學(xué)?第二章重點(diǎn)習(xí)題及參考答案1 .大氣的主要層次是如何劃分的每個層次具有哪些特點(diǎn)1主要層次劃分：根據(jù)溫度隨海拔高度的變化情況將大氣分為四層大氣層次海拔高度/km溫度主要成分對流層平流層中間層熱層0-(10-16)(1016)5050-8080-50015-56-56-2-2-92-92-1200N&Qp.獷/4NO.OJNO+,O2+,O+2各層次特點(diǎn)：對流層：018km氣溫隨高度升高而降低；有強(qiáng)烈的空氣垂直對流；空氣密度大占大氣總質(zhì)量的3/4和幾乎全部的水汽和固體雜質(zhì)；天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變.平流層：1850km；平流層下部3035km以下氣溫變化不大同溫層,3035km以上隨

2、高度升高溫度增大逆溫層；有一20km厚的臭氧層,可吸收太陽的紫外輻射,并且臭氧分解是放熱過程,可導(dǎo)致平流層的溫度升高；空氣稀薄,水氣、塵埃的含量極少、透明度好,很少出現(xiàn)天氣現(xiàn)象,飛機(jī)在平流層低部飛行既平穩(wěn)又平安；空氣的垂直對流運(yùn)動很小,只隨地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生平流運(yùn)動,污染物進(jìn)入平流層可遍布全球.中間層：5080km空氣較稀?。怀粞鯇酉?；溫度隨海拔高度的增加而迅速降低；大氣的垂直對流強(qiáng)烈.熱層：80500km在太陽紫外線照射下空氣處于高度電離狀態(tài)電離層,能反射無線電波,人類可利用它進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線電通訊；大氣溫度隨高度增加而升高；空氣更加稀薄,大氣質(zhì)量僅占大氣總質(zhì)量的0.5%.熱層以上的大氣層稱為逃逸

3、層.這層空氣在太陽紫外線和宇宙射線的作用與大氣溫度不同,大氣的壓力總是隨著海拔高度的增加而減小.2 .逆溫現(xiàn)象對大氣中污染物的遷移有什么影響一般情況下,大氣溫度隨著高度增加而下降,每上升100m溫度降低0.6c左右.即是說在數(shù)千米以下,總是低層大氣溫度高、密度小,高層大氣溫度低、密度大,顯得“頭重腳輕.這種大氣層結(jié)容易發(fā)生上下翻滾即“對流運(yùn)動,可將近地面層的污染物向高空乃至遠(yuǎn)方疏散,從而使城市上空污染程度減輕.因而在通常情況下,城市上空為輕度污染,對人體健康影響不大.可是在某些天氣條件下,一地上空的大氣結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的反?，F(xiàn)象,從而導(dǎo)致大氣層結(jié)“腳重頭輕,氣象學(xué)家稱之為“逆溫.

4、發(fā)生逆溫現(xiàn)象的大氣層稱為“逆溫層.它像一層厚厚的被子罩在我們城鄉(xiāng)上空,上下層空氣減少了流動,近地面層大氣污染物“無路可走,只好原地不動,越積越多,空氣污染勢必加重.3 .大氣中有哪些重要污染物說明其主要來源和消除途徑.環(huán)境中的大氣污染物種類很多,假設(shè)按物理狀態(tài)可分為氣態(tài)污染物和顆粒物兩大類；假設(shè)按形成過程那么可分為一次污染物和二次污染物.根據(jù)化學(xué)組成還可以分為含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含鹵素化合物.主要根據(jù)化學(xué)組成討論大氣中的氣態(tài)污染物主要來源和消除途徑如下：1含硫化合物大氣中的含硫化合物主要包括：氧硫化碳COS、二硫化碳CS、二甲基硫CH2S、硫化氫HS、二氧化硫SO、三氧化硫SO

5、、硫酸HSO、亞硫酸鹽MSO和硫酸鹽MSO等.大氣中的SO就大城市及其周圍地區(qū)來說主要來源于含硫燃料的燃燒.大氣中的SO約有50添轉(zhuǎn)化形成H2so或SO2-,另外50%T以通過干、濕沉P1從大氣中消除.H2s主要來自動植物機(jī)體的腐爛,即主要由植物機(jī)體中的硫酸鹽經(jīng)微生物的厭氧活動復(fù)原產(chǎn)生.大氣中HS主要的去除反響為：HO+H2s-H2O+SH.2含氮化合物大氣中存在的含量比擬高的氮的氧化物主要包括氧化亞氮NO、一氧化氮NO和二氧化氮NO.主要討論一氧化氮NO和二氧化氮NO,用通式NO表示.NO和NO是大氣中主要的含氮污染物,它們的人為來源主要是燃料的燃燒.大氣中的NO最終將轉(zhuǎn)化為硝酸和硝酸鹽微粒

6、經(jīng)濕沉降和干沉降從大氣中去除.其中濕沉降是最主要的消除方式.3含碳化合物大氣中含碳化合物主要包括：一氧化碳CO、二氧化碳CO以及有機(jī)的碳?xì)浠衔颒C和含氧姓類,如醛、酮、酸等.CO的天然來源主要包括甲烷的轉(zhuǎn)化、海水中CO的揮發(fā)、植物的排放以及森林火災(zāi)和農(nóng)業(yè)廢棄物燃燒,其中以甲烷的轉(zhuǎn)化最為重要.CO的人為來源主要是在燃料不完全燃燒時產(chǎn)生的.大氣中的CO由以下兩種途徑去除：土壤吸收土壤中生活的細(xì)菌能將CO代謝為CQ和CH4；與HO自由基反響被氧化為CO.CO的人為來源主要是來自于礦物燃料的燃燒過程.天然來源主要包括海洋脫氣、甲烷轉(zhuǎn)化、動植物呼吸和腐敗作用以及燃燒作用等.甲烷既可以由天然源產(chǎn)生,也可

7、以由人為源產(chǎn)生.除了燃燒過程和原油以及天然氣的泄漏之外,產(chǎn)生甲烷的機(jī)制都是厭氧細(xì)菌的發(fā)酵過程.反芻動物以及螞蟻等的呼吸過程也可產(chǎn)生甲烷.甲烷在大氣中主要是通過與HO自由基反響被消除：CH+HO-CH+H2Q4含鹵素化合物大氣中的含鹵素化合物主要是指有機(jī)的鹵代姓和無機(jī)的氯化物和氟化物.大氣中常見的鹵代姓以甲烷的衍生物,如甲基氯CHCl、甲基澳CHBr和甲基碘CHI.它們主要由天然過程產(chǎn)生,主要來自于海洋.CHCl和CHBr在對流層大氣中,可以和HO自由基反響.而CHI在對流層大氣中,主要是在太陽光作用下發(fā)生光解,產(chǎn)生原子碘I.許多鹵代姓是重要的化學(xué)溶劑,也是有機(jī)合成工業(yè)的重要原料和中間體,如三氯

8、甲烷CHCD、三氯乙烷CHCCb、四氯化碳CC14和氯乙烯GHC1等均可通過生產(chǎn)和使用過程揮發(fā)進(jìn)入大氣,成為大氣中常見的污染物.它們主要是來自于人為源.在對流層中,三氯甲烷和氯乙烯等可通過與HO自由基反響,轉(zhuǎn)化為HC1,然后經(jīng)降水而被去除.氟氯姓類中較受關(guān)注的是一氟三氯甲烷CFC-11或F-11和二氟二氯甲烷CFC-12或F-12.它們可以用做致冷劑、氣溶膠噴霧劑、電子工業(yè)的溶劑、制造塑料的泡沫發(fā)生劑和消防滅火劑等.大氣中的氟氯姓類主要是通過它們的生產(chǎn)和使用過程進(jìn)入大氣的.由人類活動排放到對流層大氣中的氟氯姓類化合物,不易在對流層被去除,它們在對流層的停留時間較長,最可能的消除途徑就是擴(kuò)散進(jìn)入

9、平流層.4 .影響大氣中污染物遷移的主要因素是什么答：由污染源排放到大氣中的污染物在遷移過程中要受到各種因素的影響.1風(fēng)和大氣湍流的影響,風(fēng)可使污染物向下風(fēng)向擴(kuò)散稀釋,湍流可使污染物向各方向擴(kuò)散,在大氣湍流混合層中,存在動力亂流和熱力亂流兩種擾動趨勢,均影響著大氣污染物的遷移.尤其是亂流混合層的最大高度影響著污染物的遷移過程,在夏季和白天其最大混合層高度較高,污染物易擴(kuò)散稀釋,在冬季和夜間多發(fā)生逆溫情形,具最大混合層高度較低,污染物不易擴(kuò)散稀釋.影響著局(2)天氣形勢和地理形勢的影響,天氣形勢指大范圍氣壓分布的狀況,部地區(qū)的氣象條件.污染物的擴(kuò)散條件與大型的天氣形勢和局部氣象條件均有聯(lián)系.如因

10、大氣壓分布不均,在高壓區(qū)存在著下沉氣流,由此使氣溫絕熱上升,形成上熱下冷的逆溫現(xiàn)象,于是污染物會長時間的積累在逆溫層中而不擴(kuò)散.由于不同地形地貌之間的物理性質(zhì)存在著很大差異,從而引起熱狀況在水平方向上分布不均.這種熱力差異在弱的天氣系統(tǒng)條件下就有可能產(chǎn)生局部環(huán)流.局部環(huán)流造成局部逆溫,致使污染物不易擴(kuò)散稀釋,形成嚴(yán)重的污染現(xiàn)象.5 .大氣中有哪些重要的吸光物質(zhì)其吸光特征是什么(1)氧分子和氮分子：Oz+hvTO+O22240nm平流層的反響臭氧：高空：O3JO+O222290nm(3) NO:NO2+hvTO+NO44420nm對流層的反響(4)亞硝酸和硝酸：初級過程：HNO2+hvTHO+N

11、O200nmM九W400nm>HNO2+hvTH+NO2J120nmM九W335nm初級過程：HNO3hv>HONO2(5)二氧化硫：240nmM九M400nm不離解,可生成激發(fā)態(tài),參與許多光化學(xué)反響.SO2hv>SO；(6)甲醛：初級過程：H2cohv>HHCO-240nmM<360nmH2COhv,H2co(7)鹵代姓：RX+hvTR+X近紫外線碳鹵鍵斷裂順序為：C-F>C-H>C-Cl>C-Br>C-I6 .太陽的發(fā)射光譜和地面測得的太陽光譜有何不同為什么答：太陽的發(fā)射光譜是連續(xù)的,而地面?zhèn)鹊玫奶柟庾V不是連續(xù)的,由于在大氣中有許多吸

12、光物質(zhì)吸收了太陽光的局部光能.7 .大氣中有哪些重要的自由基其來源如何大氣中存在的重要自由基有HOHR(烷基)、RO(烷氧基)和RO(過氧烷基)等.它們的來源如下：(1) HC#源對于清潔大氣而言,.的光離解是大氣中HO勺重要來源：O3hv>OO2OH2O>2HO對于污染大氣,如有HN郵口HQ存在,它們的光離解也可產(chǎn)生HOHNO2hvHONOH2O2hv>2HO其中HNO勺光離解是大氣中HO的重要來源.(2) HO的來源大氣中HO主要來源于醛的光解,尤其是甲醛的光解：H2cOhvHHCOH02M；HO2MHCOO2>HO2CO任何光解過程只要有H或HCE由基生成,它們都

13、可與空氣中的Q結(jié)合而導(dǎo)致生成HO.亞硝酸酯和HQ的光解也可導(dǎo)致生成HO:CH3ONOhv>CH3ONOCH3OO2,HO2H2COH2O2hv>2HOHOH2O2.,HO2H2O如體系中有CO存在：HOCO>CO2HHO2>HO2(3) R的來源大氣中存在量最多的烷基是甲基,它的主要來源是乙醛和丙酮的光解：CH3CHOhv,CH3HCOCH3COCH3hv>CH3CH3CO這兩個反響除生成CH外,還生成兩個跋基自由基HCOF口CHCOO和HOf姓類發(fā)生H摘除反響時也可生成烷基自由基：RHO>RHORHHO)RH2O(4) RO勺來源大氣中甲氧基主要來源于甲基

14、亞硝酸酯和甲基硝酸酯的光解：CH3ONOhv)CH3ONOCH3ONO2hv-；CH3ONO2(5) RO的來源大氣中的過氧烷基都是由烷基與空氣中的Q結(jié)合而形成的：RO2>RO28 .大氣中有哪些重要含氮化合物說明它們的天然來源和人為來源及對環(huán)境的污染.大氣中含氮化合物有NONONHNQHNQ亞硝酸酯、硝酸酯、亞硝酸鹽.N2Oi要來自天然源,即環(huán)境中的含氮化合物在微生物作用下分解而產(chǎn)生的.土壤中的含氮化肥經(jīng)微生物分解可產(chǎn)生NO,這是人為產(chǎn)生NO的原因之一.它在對流層中十分穩(wěn)定,幾乎不參與任何化學(xué)反響,進(jìn)入平流層后,由于吸收來自太陽的紫外光而光解產(chǎn)生NO會對臭氧層起破壞作用.NO主要是生物

15、有機(jī)體腐敗過程中微生物將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成為NONCffi續(xù)被氧化成NO.另外,有機(jī)體中的氨基酸分解產(chǎn)生的氨也可被H0-氧化成為NO.人為來源：主要是礦物燃料的燃燒.城市大氣中的NO主要來自汽車尾氣和一些固定排放源.NO在大氣光化學(xué)過程起著重要的作用,NONO、Q之間存在的光化學(xué)循環(huán)是大氣光化學(xué)過程的根底.過氧乙?；跛狨ナ怯梢阴；c空氣中的O結(jié)合而形成過氧乙酰基,然后再與NO化合生成的化合物.9 .表達(dá)大氣中NO轉(zhuǎn)化為NO2的各種途徑,(1) NO勺直接氧化：NOO3>NO2O2NOHO2>NO2HONORO2>NO2RONORC(O)O2O2>NO2RO2CO2(2) N

16、O&fc參與下間接氧化：RHHO>RH2ORO2>RO2NORO2NO2ROROO2>RCHCOHO2NOHO2>NO2HO在一個姓:被HO氧化的鏈循環(huán)中,往往有2個NO被氧化成NO:,同時HO還得到了復(fù)原.因而此反響甚為重要.這類反響速度很快,能與.氧化反響競爭.在光化學(xué)煙增,從而迅速地將NO氧化成NO.霧形成過程中,由于HO引發(fā)了姓類化合物的鏈?zhǔn)椒错?而使得RO2H2OR量大增,從而迅速地將NCm化成NO.10.大氣中有哪些重要的碳?xì)浠衔锼鼈兛砂l(fā)生哪些重要的光化學(xué)反響甲烷、石油燒、菇類和芳香姓等都是大氣中重要的碳?xì)浠衔?它們可參與許多光化學(xué)反響過程.(1

17、)烷姓的反響：與HOO發(fā)生H摘除反響,生成R氧化成RO與NO反響RH+OH-R+H2ORH+O-R+HOR+.2一RQRO+NO-RO+NO2(2)烯姓的反響：與OH*要發(fā)生加成、脫氫或形成二元自由基力口成：RCH=GH+OH-RCH(OH)CHRCH(OH)C2H+O2-RCH(OH)C電RCH(OH)G®+NO-RCH(OH)CJO+NQ脫氫：RCH=C2H+HO-RCHCH+乩.生成二元自由基：RiR3O3+C=CR2R4ORi.Or3C-C/%r2r4R1C=O+R2一R1O-O1CR2O-O,r3.c'R4_R3+O=CR4二元自由基能量很高,可進(jìn)一步分解為兩個自由

18、基以及一些穩(wěn)定產(chǎn)物.另外,它可氧化NO和SO等:RRCOO+NO-RiRCO+NQRiRCOO+SO-RiRCO+SO(3)環(huán)姓的氧化：以環(huán)己烷為例OO+NOO+NO2(4)芳香姓的氧化單環(huán)芳燒：主要是與HO發(fā)生加成反響和氫原子摘除反響.生成的自由基可與CH3表不NO反響,生成硝基甲苯:+NO2CH3H2ONO2加成反響生成的自由基也可與Q作用,經(jīng)氫原子摘除反響,生成HO和甲酚:O2+HO2生成過氧自由基:CH3+O2OHCHC=CHCHO+CH3C(O)CHO(b)多環(huán)芳姓：SO勺氧化可轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的釀它可轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的釀:(5)醴、醇、酮、醛的反響它們在大氣中的反響主要是與HO發(fā)生氫原子摘除反

19、響:CHOCH+HO-CH3OCH+H2.CHCHOH+HO-CH3CHOH+HOCHCOCH+HO-CH3COCH+H2OCHCHO+HO-CH3CO+H2O上述四種反響所生成的自由基在有Q存在下均可生成過氧自由基,與RO有相類似的氧化作用.11.碳?xì)浠衔飬⑴c的光化學(xué)反響對各種自由基的形成有什么奉獻(xiàn)碳?xì)浠衔锏拇嬖谑亲杂苫D(zhuǎn)化和增殖的根本原因：RHO>RHORHHO>RH2ORO2>RO2氧化：NORO2>NO2RO氫摘除：ROO2.,RCHOHO2再氧化,復(fù)原HONOHO2>HONO2RCHOhv>RCOH另有醛脫氫：HO2>HO2RCO+O2T

20、RC(O)O2(過氧燒?；?再氧化:NORC(O)O2>NO2RC(O)ORC(O)O>RCO2如此循環(huán)往復(fù),各種自由基得到增殖和轉(zhuǎn)化.13 .說明姓類在光化學(xué)煙霧形成過程中的重要作用.光化學(xué)煙霧形成共有三步過程：光引發(fā)、鏈傳遞、鏈終止.其中鏈傳遞過程實質(zhì)是姓類的存在使得自由基轉(zhuǎn)化和增殖推波助瀾致使鏈?zhǔn)椒错懲导觿。篟HHOO2>RO2H2ORO2NOO2>NO2RCHOHO2HO2NO>NO2HO14 .何謂有機(jī)物白反響活性如何將有機(jī)物按反響活性分類所謂的有機(jī)物的反響活性是指有機(jī)物的反響水平.可以根據(jù)有機(jī)物的反響速率、產(chǎn)物產(chǎn)率以及在混合物中暴露的效應(yīng)等來描述.有

21、人提出依據(jù)有機(jī)物與HO反響的速率來對有機(jī)物的反響活性進(jìn)行分類.原因是大多數(shù)有機(jī)物均可與HO發(fā)生反響,并且在光化學(xué)反響中HO是消耗有機(jī)物的主要反響.對極易與O3反響的烯姓來說,在光照初期,與HO反響也同樣起主要作用.因此,有機(jī)化合物與HO之間的反響速度常數(shù)大體上反映了碳?xì)浠衔锏姆错懟钚?反響活性大致有如下順序:有內(nèi)雙健的烯姓二烷基或三烷基芳姓和有外雙鍵的烯姓乙烯單烷基芳姓>C5以上的烷姓>C2-C5的烷姓:.15簡述大氣中SO氧化的幾種途徑.(1)氣相氣化工直接光班化,SO工+加SO*3SOn2+口工用0.bSO,.或SO*SOnT,S<II被自由基氣化：HO+SO1一410

22、so工HOSOj+03*H07+St>3SO.+&J周SO.RCHOO+SOt+SOjHOt+SO*HO+SO,HOi+SOj+RO+SO,RC(U)O)+SO、RC(0)0+50,(2)液相氧化：被Q氧化：O3+SO2H2O上0T2H+SO：+O2O3HSO3-K1>hso4-O2o3so2-K2,so'-o2小、CiHS03H202MSO2OOH-H2被H2O23222S0200H-H>H2SO4金屬離子的催化作用：空氣中的M吊、Fe2+、NH+的催化作用會加速S0的氧化.16.說明光化學(xué)煙霧現(xiàn)象,解釋污染物與產(chǎn)物的日變化曲線,并說明光化學(xué)煙霧產(chǎn)物的性質(zhì)與

23、特征.答：所謂光化學(xué)煙霧是指含有NO和HC等一次污染物的大氣,在陽光照射下發(fā)生光化學(xué)反響而產(chǎn)生二次污染物,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.光化學(xué)煙霧在白天生成,黃昏消失.污染頂峰出現(xiàn)在中午或稍后.一次污染物CH和一氧化氮的最大值出現(xiàn)在早晨交通繁忙時刻,隨著N0濃度的下降,N0濃度增大,03和醛類等二次污染物隨著陽光增強(qiáng)和NO、HCft度降低而積聚起來.它們的峰值一般要比N0峰值的出現(xiàn)要晚4-5小時.二次污染物PANS度隨時間的變化與臭氧和醛類相似.特征：藍(lán)色煙霧,強(qiáng)氧化性,具有強(qiáng)刺激性,使大氣能見度降低,在白天生成黃昏消失,頂峰在中午.17說明酸雨形成

24、的原因酸雨中含有多種無機(jī)酸和有機(jī)酸,其中絕大局部是硫酸和硝酸,多數(shù)情況下以硫酸為主.從污染源排放出來的SO和NO是形成酸雨的主要起始物.其形成過程為：so,+io*SOjSO,tH2O*HiSO.SOi+HjO>HjSOjH2SO,+O-*HzSOqNO-CO*N62NOz+HJ)-HNO,+HNO,大氣中的SO和NO形氧化后溶于水形成硫酸、硝酸和亞硝酸,這是造成降水pH降低的主要原因.大氣顆粒物中Mn,Cu,V等是酸性氣體氧化的催化劑；大氣光化學(xué)反響生成的Q和HO等又是使SO氧化的氧化劑.18 .確定酸雨pH界限的依據(jù)是什么pH為5.6作為判斷酸雨的界限.依據(jù)以下過程得出：在未污染大氣

25、中,可溶于水且含量比擬大的酸性氣體是CO,所以只把CO作為影響天然降水pH的因素,根據(jù)CO的全球大氣濃度330ml/m3與純水的平衡：CO(g)+H2O-KH-CO+H2OCO+H2O-K1-H+HCO3hcO-K2-h+co32-根據(jù)電中Tt原理：H+=OH+HCO3+2CO：,將用(、K、(、H+表達(dá)的式子代入,得：H+3-(Kw+KhKPc.?H+-2KhKK2Pcok0在一定溫度下,&&、K、&、Pco渚B有固定值,將這些數(shù)值帶入上式,計算結(jié)果是pH=5.6o19 .論述影響酸雨形成的因素.答：影響酸雨形成的因素主要有：(1)酸性污染物的排放及其轉(zhuǎn)化條件.(2)

26、大氣中NH3的含量及其對酸性物質(zhì)的中和性.(3)大氣顆粒物的堿度及其緩沖水平.大氣形勢的影響.20 .什么是大氣顆粒物的三模態(tài)如何識別各種粒子模Whitby等人依據(jù)大氣顆粒物外表積與粒徑分布的關(guān)系得到了三種不同類型的粒度模.按這個模型,可把大氣顆粒物表示成三種模結(jié)構(gòu),即愛根(Aitken)核模(Dp<0.05mm、積聚模(0.05mm<D<2mn)和粗粒子模(Dp>2m.識別各種粒子模主要靠其動力學(xué)徑度和其來源級及去除方式.愛根核模來源于燃燒過程或均相反響成核的細(xì)小粒子,具凝聚可成二次污染物豹積聚模,兩者均可通過大氣湍流和地面物質(zhì)吸收而去除；粗粒子模多由機(jī)械過程產(chǎn)生粒徑

27、較粗的顆粒物,可通過干濕沉降去除.21 .說明大氣顆粒物的化學(xué)組成以及污染物對大氣顆粒物組成的影響.(1)無機(jī)穎粒物：天然來源的無機(jī)顆粒物,主要有含硅和氧的土壤粒子、火山灰、巖石粉末數(shù)及含有如鋅、睇、硒、鈕和鐵等的化合物,由海洋釋放出的氯化鈉粒子、硫酸鹽粒子、鎂化合物等.不同粒徑的顆粒物其化學(xué)組成差異很大.如硫酸鹽粒子,其粒徑屬于積聚模,為細(xì)粒子,主要是二次污染物.土壤粒子大都屬于粗模、為粗粒子,其成分與地殼組成元素十分相近.(2)有機(jī)顆粒物：有機(jī)穎粒物是指大氣中的有機(jī)物質(zhì)凝聚而形成的順粒物或有機(jī)質(zhì)吸附在其它穎粒物上面而形成的順粒物.大氣顆粒污染物主要是有毒或有害的有機(jī)顆粒物.有機(jī)顆粒污染物種

28、類繁多,結(jié)構(gòu)也極其復(fù)雜.已檢瀏到的主要有燒姓、烯姓、芳姓和多環(huán)芳姓等各種姓類.另外還有少量的亞硝胺、雜氮環(huán)化合物、環(huán)酮、酶類、酚類和有機(jī)酸等.這些有機(jī)顆粒物主要是由礦物燃料燃燒、廢棄物焚化等各種高沮燃燒過程所形成的.在各類燃燒過程中已鑒定出的化合物有300多種.按類別分為多環(huán)芳香族化合物、芳香族化合物、含氮、氧、硫、磷類化合物、城基化合物、脂肪族化合物、染基化合物和鹵化物等.有機(jī)籟粒物多數(shù)是由氣態(tài)一次污染物通過凝聚過程轉(zhuǎn)化而來的.轉(zhuǎn)化速率比SO2轉(zhuǎn)化為硫酸鹽顆粒物要小.一次污染物轉(zhuǎn)化為二次污染物時,通常都含有一COOHCHO-CHONOC(O)SO、一C(O)OSO等基團(tuán),這是由于轉(zhuǎn)化反響過程

29、中有HOHO萬口CH3O?自由基參與的結(jié)果.有機(jī)城粒物的粒徑一般都較小,屬于愛根?；蚍e聚模.22 .大氣顆粒物中多環(huán)芳姓的種類、存在狀態(tài)以及危害性如何多環(huán)芳姓化合物PAH系假設(shè)干苯環(huán)聯(lián)接或稠合在一起形成的聯(lián)苯或稠環(huán)化合物,或是假設(shè)干個苯環(huán)和戊二烯稠合在一起的化合物.其環(huán)少的以氣態(tài)形式存在,環(huán)多的那么在固相顆粒物中.大氣顆粒物中所含最多的PAH苯并在、苯并危、苯并熒意及苗并在等.在多環(huán)芳姓化合物PAH中,有一些物質(zhì)已經(jīng)被確認(rèn)有致癌、致崎和致突變的三致作用.23 .何謂溫室效應(yīng)和溫室氣體溫室效應(yīng)：CO象溫室的玻璃一樣,允許太陽光中可見光照射到地面,并阻止地面重新輻射的紅外光返回外空間,CO起單向過

30、濾器作用,大氣中CO吸收了地面輻射出來的紅外光,把能量截留于大氣中,從而使大氣溫度升高,這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng).能引起溫室效應(yīng)的氣體稱溫室氣體.有二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、四氯化碳和氟氯姓CFC11,CFC12等都是溫室氣體.24 .臭氧層破壞的化學(xué)機(jī)理：平流層Q光解,臭氧層形成：平流層中氮氧化物來源：一氧化二氮的氧化、超音速和亞音速飛機(jī)的排放、宇宙射線的分解,還有HOx.ClOx.O2hv>2O：243nm20202M,2O3M總反響3O2h.>2O3臭氧的消耗：o3+hvTO2+O,光解03,°t2°2生成O3的逆反響當(dāng)水蒸氣、氮氧化物、氟氯姓

31、等進(jìn)入平流層后加速O3的消耗,起到催化的作用.導(dǎo)致臭氧層破壞的催化反響過程：Y小03TYO.+o2YOOT.O3O>2O2總反響Y-直接參加破壞O3的催化活性物種,包括NOXHOX-、ClOX等.第四章土壤環(huán)境化學(xué)答案1、土壤有哪些主要成分并說明它們對土壤的性質(zhì)與作用有哪些影響答：(1)土壤是由固相、液相和氣相組成的多相體系.固相主要包括礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì),其中,直徑小于1pm的固體顆粒稱為土壤膠體,土壤膠體的電性、分散性和凝聚性及比外表積巨大等特性,對土壤的理化性質(zhì)有重要的影響.土壤礦物質(zhì)風(fēng)化是產(chǎn)生土壤固體顆粒及養(yǎng)分的來源,土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成部分,是土壤形成的主要標(biāo)志.(2)固相是

32、土壤的骨架,固相間存在大小不等的孔隙.(3)小孔隙主要含水,大孔隙主要含空氣,兩者的數(shù)量互為消長,但主要受含水量的限制.2、什么是土壤的活性酸和潛性酸度試用它們兩者的關(guān)系討論我國南方土壤酸度偏高的原因.答：(1)活性酸度指土壤溶液中H的濃度.(2)潛性酸度指土壤膠體吸附的可代換性H和Al3+,通過離子交換作用進(jìn)入土壤溶液時,產(chǎn)生引起的酸度.(3)我國南方(即長江以南)的土壤多為酸性和強(qiáng)酸性,酸度偏高的原因是,南方多雨,土壤膠體吸附的鹽基離子容易流失,致酸離子H和Al3+進(jìn)入土壤溶液,使酸度升高.3、土壤的緩沖作用有哪幾種舉例說明其作用原理.答：一是由土壤膠體的陽離子交換作用是土壤產(chǎn)生緩沖性的主

33、要原因.例如,土壤膠體吸附的鹽基離子可以交換土壤溶液中的,土壤膠體吸附的H+和堿性物質(zhì)的陽離子相交換可以中和OH.還有土壤中的Al3+離子在酸性條件下可以生成鏈?zhǔn)蕉嗪硕鄽浠衔?因而對堿起緩沖作用.土壤膠體M+HCl比壤月H+MCJ卜壤膠體|H+MOH=壤膠禰Hm+HO二是土壤溶液中弱酸及鹽的存在,構(gòu)成緩沖體系.例如,碳酸及其鈉鹽可以抑制土壤酸度的提升.三是土壤中兩性物質(zhì)的存在.例如,蛋白質(zhì)、氨基酸、胡敏酸、無機(jī)磷酸等對酸堿都有緩沖水平.4、什么是鹽基飽和度它對土壤性質(zhì)有何影響答：(1)鹽基飽和度指土壤可交換性陽離子中鹽基離子所占的百分?jǐn)?shù).(2) 土壤膠體吸附的陽離子全為鹽基離子時土壤稱為鹽

34、基飽和土壤,土壤具有中性或堿性反響.(3) 土壤膠體吸附的陽離子局部為致酸離子時,土壤膠體呈鹽基不飽和狀態(tài),稱為鹽基不飽和土壤.土壤為酸性.5、試比擬土壤陽、陰離子交換吸附的主要作用原理與特點(diǎn).答：(1)陽離子交換吸附作用原理及特點(diǎn)原理：土壤的有機(jī)膠體或礦質(zhì)膠體,在通常情況下帶負(fù)電荷,能夠以庫侖引力吸附陽離子,產(chǎn)生陽離子的吸附過程；土壤膠體上吸附的陽離子被其他陽離子相交換,從土壤膠體上釋放到土壤溶液中,另一種陽離子吸附到土壤膠體上,這一過程稱為陽離子的解吸過程.土壤膠體負(fù)電荷一旦形成,陽離子交換吸附作用就開始進(jìn)行,吸附和解吸過程是一個動態(tài)過程,一定條件下,到達(dá)平衡狀態(tài).特點(diǎn)：陽離子交換吸附過程

35、以離子價為依據(jù)進(jìn)行等價交換,受質(zhì)量作用定律支配,是一個可逆反響過程.(2)陰離子交換吸附作用原理與特點(diǎn)原理：在特定的條件下,土壤膠體帶正電荷,因庫侖引力作用而吸附陰離子,被吸附的陰離子與其他陰離子相交換,產(chǎn)生陰離子交換吸附作用.特點(diǎn)：土壤膠體上發(fā)生的陰離子交換吸附較陽離子弱.陰離子交換吸附同樣以離子價為根底進(jìn)行等價交換,受質(zhì)量作用定律支配,是一個可逆反響,但陰離子交換吸附常伴隨著化學(xué)沉淀反響,使問題復(fù)雜化.6、在土壤中重金屬向植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的主要方式及影響因素有哪些答：(1)土壤中重金屬向植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的主要方式有,主動轉(zhuǎn)移和被動轉(zhuǎn)移兩種.(2)影響因素主要有,植物和土壤種類、重金屬形態(tài)、重金屬在

36、植物體內(nèi)的遷移水平.7、植物對重金屬污染產(chǎn)生耐性作用的主要機(jī)制是什么答:(1)植物根系改變根際化學(xué)性狀、.原生質(zhì)泌溢作用等限制重金屬離子的跨膜吸收.(2)重金屬與植物細(xì)胞壁相結(jié)合.酶系統(tǒng)的作用；(4)形成重金屬硫蛋白或植物絡(luò)合素.8、舉例說明影響農(nóng)藥在土壤中進(jìn)行擴(kuò)散和質(zhì)體流動的因素有哪些答:(1)影響農(nóng)藥在土壤中擴(kuò)散的因素主要有：土壤水分含量,土壤的吸附,土壤的緊實度,土壤溫度,土壤外表的氣流速度,農(nóng)藥種類等.農(nóng)藥的擴(kuò)散隨水分含量的增加而變化.例如,林丹在土壤中的揮發(fā),當(dāng)土壤含單分子層水時,農(nóng)藥就不再揮發(fā).吸附對農(nóng)藥在土壤中的擴(kuò)散有影響.例如,2,4-D,因土壤對它的化學(xué)吸附,使其有效擴(kuò)散系數(shù)降低了.土壤緊實度影響土壤孔隙率和界面特性.研究證實,當(dāng)壤砂土的緊實度由1.39增加為1.62g/cm3.,土壤的充氣孔隙率由0.302減小為0.189,使二澳乙烷的表觀擴(kuò)散系數(shù)由4.49x10-4cm2/s,降低為2.07x10-4cm2/s.溫度增高的總效應(yīng)是擴(kuò)散系數(shù)增大.例如,當(dāng)溫度由20c提升到40c時,林丹的總擴(kuò)散系數(shù)增加10倍.氣流速度可直接或間接影響農(nóng)藥的揮發(fā).例如,氣流速度由2mL/s增加到8mL/s時,狄氏劑的揮發(fā)量增加0.51倍.不