環(huán)境化學(xué) 期末簡(jiǎn)答題·

1、1在大氣對(duì)流層中隨高度增加溫度下降，而在平流層中則隨高度增加而溫度升高，為什么？說明臭氧層變薄或出現(xiàn)空洞的原因（寫出主要的反應(yīng)方程式）以及臭氧層對(duì)生物的保護(hù)作用。大氣溫度層結(jié)是指靜大氣的溫度在垂直方向上的分布.包括對(duì)流層，平流層，中間層,熱層（電離層），逸散層對(duì)流層內(nèi)大氣的重要熱源是來(lái)自地面的長(zhǎng)波輻射，故離地面越高氣溫就越低。平流層內(nèi)存在臭氧層，可吸收紫外輻射，同時(shí)臭氧分解為02和0,當(dāng)它們重新合成臭氧時(shí)，釋放出大量能量，這就是溫度升高的原因。在對(duì)流層，高度每上升1公里,氣溫會(huì)平均下降攝氏6.49度。這種氣溫遞減是因?yàn)榻^熱冷卻的出現(xiàn)。當(dāng)空氣上升時(shí)，氣壓會(huì)下降而空氣隨之?dāng)U張。為了使空氣擴(kuò)張，需要

2、有一定的功施予四周，故此氣溫會(huì)下降。（因熱力學(xué)第一定律）平流層之所以與對(duì)流層相反，隨高度上升是氣溫上升，是因?yàn)槠涞撞课樟藖?lái)自太陽(yáng)的紫外線而被加熱。在這一層,氣溫會(huì)因高度而上升。平流層的頂部氣溫大概徘徊在270K左右，與地面氣溫差不多。平流層頂部稱為平流層項(xiàng)，在此之上氣溫又會(huì)再以隨高度而下降。至于垂直氣溫分層方面，由于高溫層置上而低溫層置F,使到平流層較為穩(wěn)定。那是因?yàn)槟抢餂]有常規(guī)的對(duì)流活動(dòng)及如此相連的氣流。此層的增溫是由于臭氧層吸收了來(lái)自太陽(yáng)的紫外線，它把平流層的頂部加熱。至于平流層的底部，來(lái)自頂部的傳導(dǎo)及下部對(duì)流層的對(duì)流剛好在那里抵消。所以，極地的平流層中會(huì)于較低高度出現(xiàn)，因?yàn)闃O地的地面氣

3、溫相對(duì)較低。0的形成：臭氧層存在于平流層中，峰值在距地面2025km處，由于臭氧層能3夠吸收99以上來(lái)自太陽(yáng)的紫外輻射，從而保護(hù)地球上的生物不受傷害。臭氧層的生成是平流層中0光解的結(jié)果:20+hv（243nm）=20220+202+M=203+M總反應(yīng):302+hv=20303的損耗03+hv=0+02主要是吸收波長(zhǎng)為210290nm的紫外光03+0=2020+02+M=03+M在正常情況下它們處于動(dòng)態(tài)平衡，因而臭氧層濃度保持穩(wěn)定。但由于NOx、氟氯烴等污染物進(jìn)入平流層，加速了臭氧層的損耗過程，破壞了其穩(wěn)定狀態(tài)。尤其是致冷劑氟氯烴使用，對(duì)臭氧層破壞起到重要作用。氟利昂在低層大氣中很穩(wěn)定，CFC

4、-11穩(wěn)定期為11年，CFC-12穩(wěn)定期為30年，但在較高的平流層受高能量紫外線的照射就會(huì)發(fā)生光解反應(yīng)（在175220nm紫外光照射下會(huì)產(chǎn)生Cl）:2簡(jiǎn)述光化學(xué)煙霧的定義及形成條件。光化學(xué)煙霧現(xiàn)象：含有氮氧化物和碳?xì)浠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)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現(xiàn)象稱為光化學(xué)煙霧。形成條件： 大氣中有氮氧化物和碳?xì)浠衔锎髿鉁囟容^低強(qiáng)陽(yáng)光照射光化學(xué)煙霧形成機(jī)理引拔反應(yīng)：2形成機(jī)理：NO2+llv""氐8”NO4-0O-D；-M-M3+NOO+NO2RH.+H0-?ROn+HnOEtCHO-HQjRC（QK

5、>2+H2O自由基傳遞反應(yīng)：jRCHQ-bv-f）JHR02+H02+CCHO；-NONO2rHOM;+NO>N02+氏CHQ+HQjRlC（aX>2+N0一13JKO土+Rd4.CO2MD+lOjHKOjRCQOg-NO：R£tCHO2N02:'-一_:-一一.3由燃煤引起的SO污染在我國(guó)非常嚴(yán)重，降低SO的污染有哪些主要措施，各22舉一例加以說明。燃煤前先脫硫：通過洗煤去除硫以及其他雜質(zhì)，降低煤炭運(yùn)輸成本，提高煤炭利用率燃燒過程中脫硫：噴加石灰粉做脫硫劑，吸收燃燒過程中的二氧化硫和有毒有害氣體燃燒后煙氣脫硫：用氨液吸收二氧化硫尾氣，降低尾氣中二氧化硫排放

6、量4 在光化學(xué)煙霧的形成過程中，試用方程式寫出經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)生成過氧乙酰硝酸酯（PAN）的反應(yīng)機(jī)制。（CH化合物以丙烯或乙烷為例）。PAN的生成 PAN由乙?；c0反應(yīng)生成；2 乙酰基由乙醛光解產(chǎn)生； 大氣中乙醛主要來(lái)自乙烷的氧化；5 酸雨定義為pH<5.6的降水，定義的依據(jù)？酸雨的主要成分、酸雨的危害和控制酸雨的主要措施酸性降水：是指通過降水，如雨、雪、霧、冰雹等將大氣中的酸性物質(zhì)遷移到地面的過程。包括濕沉降和干沉降：濕沉降就是指降水過程即酸雨，干沉降是指大氣中的酸性物質(zhì)在氣流的作用下直接遷移到地面的過程。酸雨I勺化學(xué)組成：酸同含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸，主要以硫酸和硝酸為主，大氣污染物中的

7、SO2和NOX是形成酸雨勺主要起始物。影響酸雨形成勺因素： 酸性污染物的排放和轉(zhuǎn)化大氣中的氨含量大氣中顆粒物（酸度和緩沖能力）天氣形勢(shì)酸雨的影響：對(duì)水生生態(tài)的影響：湖泊、河流的酸化造成魚類死亡；使水體中植物的葉綠素減量；周圍土壤中重金屬離子被活化而進(jìn)入水體。對(duì)陸生生態(tài)的影響：酸雨可使土壤中的K+、Ca2+、Mg2+、Al3+等元素淋溶，造成土壤貧脊；重金屬離子的可溶性、遷移性、植物的可吸收性都增強(qiáng)對(duì)材料和古跡的影響：用大理石、石灰石構(gòu)成的建筑物及古跡極易受酸雨的損害。還蝕屬金屬等材料。對(duì)人體健康的影響：直接影響不大，但飲用酸化的地下水及地表水及食用酸化水體的水產(chǎn)品將可能產(chǎn)生間接的影響和危害。酸

8、雨的防治對(duì)策： 降低SO的排放量：洗煤、燃燒過程脫硫。2 NO防治：改進(jìn)燃燒裝置、汽車尾氣進(jìn)行催化還原、開發(fā)使用潔凈能源。 緩和酸雨的措施：向酸雨敏感地區(qū)投加石灰使其pH增大。但石灰等堿性物質(zhì)也會(huì)對(duì)水體和土壤產(chǎn)生不良影響。6 天然水中主要離子有哪些？天然水中含量最多的8種離子是：Cl-、Na+、Mg2+、SO2-、Ca2+、K+、HCO-、CO2-，433其含量占水中離子總量的9599%，水中這些主要離子的分類，常作為表征水體主要化學(xué)特征性指標(biāo)7 簡(jiǎn)述碳水化合物（糖類、脂肪、蛋白質(zhì)）的生物降解的具體過程，并說明耗氧有機(jī)物生物降解一般規(guī)律。降解糖類的基本途徑： 多糖水解成單糖 單糖酵解成丙酮酸

9、丙酮酸的轉(zhuǎn)化:在有氧條件下，丙酮酸通過酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)化成乙酰輔酶A,再與草酰乙酸經(jīng)酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)化成檸檬酸，經(jīng)過TCA循環(huán)最終完全氧化為CO和HO。22在無(wú)氧條件下，通過酶促反應(yīng)，以其自身或中間產(chǎn)物作為受H體，發(fā)生不完全氧化，生成低級(jí)的有機(jī)酸、醇及二氧化碳等，此過程稱為發(fā)酵。脂肪的微生物降解:脂肪水解生成甘油和脂肪酸 甘油的轉(zhuǎn)化:在有氧和無(wú)氧的條件下，經(jīng)一系列酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，丙酮酸在有氧氧化條件下轉(zhuǎn)變成二氧化碳和水，在無(wú)氧條件下進(jìn)行酸性發(fā)酵。 脂肪酸的轉(zhuǎn)化：有O:飽和脂肪酸通過酶促B氧化途徑變成脂酰輔酶A和乙酰輔酶A。乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)，使其中的乙酰基氧化成二氧化碳和水。而少二個(gè)碳的脂酰輔

10、酶A又經(jīng)B氧化途徑進(jìn)行轉(zhuǎn)化,最后完全氧化生成二氧化碳和水。無(wú)O：脂肪酸通過酶促反應(yīng)，以其中間轉(zhuǎn)化的中間產(chǎn)物為受氫體而被不完全2氧化，形成低級(jí)的有機(jī)酸、醇和二氧化碳等，降解不徹底。蛋白質(zhì)的微生物降解 蛋白質(zhì)水解成氨基酸 氨基酸脫氨脫羧成脂肪酸有氧條件下：形成同碳原子數(shù)的a羥基脂肪酸或脫羧形成比原酸少一個(gè)碳的飽和脂肪酸。可被徹底降解為CO、HO、NH無(wú)氧條件下：氨基酸脫氨成為飽和或不飽和的脂肪酸，進(jìn)行酸性發(fā)酵，生成簡(jiǎn)單的有機(jī)酸、醇、CO等，降解不徹底。2含硫的氨基酸在降解過程中，有氧氧化可生成硫酸，無(wú)氧氧化生成硫化氫8 解釋生物富集、生物放大、生物積累，寫出三者之間的關(guān)系。生物富集是指生物通過非吞

11、食方式，從周圍環(huán)境（水、土壤、大氣）蓄積某種元素或難降解的物質(zhì)，使其在機(jī)體內(nèi)的濃度超過周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。生物放大：是指在同一食物鏈上的高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物，通過吞食低營(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。生物積累是生物從周圍環(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(jī)體內(nèi)的濃度超過周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。關(guān)系：生物放大或生物富集是屬于生物積累的一種情況。三者均用濃縮系數(shù)表示9 簡(jiǎn)述汞在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化和汞的生物甲基化作用。汞在環(huán)境中的遷移：氣態(tài)遷移/向底泥遷移/生物遷移/隨水流遷移汞的甲基化：當(dāng)含汞廢水進(jìn)入水體后，無(wú)機(jī)汞被顆粒物吸附進(jìn)入水底，通過微生物體內(nèi)的甲基鈷氨酸轉(zhuǎn)移酶進(jìn)行汞的甲基化轉(zhuǎn)變。CHCoB+Hg2+HO=HOCoB+CHHg+31222123在中性和酸性條件下，一甲基汞是主要形態(tài)，在較高的pH下易生成二甲基汞。在HS存在下，易生成二甲基汞，這一過程可使不飽和的甲基金屬完全甲基化。厭2氧時(shí)主要形成二甲基汞