環(huán)境化學(xué)(總)(共21頁(yè))

1、緒論(xln)部分重點(diǎn)(zhngdin)習(xí)題及參考答案1如何認(rèn)識(shí)(rn shi)現(xiàn)代環(huán)境問(wèn)題的發(fā)展過(guò)程？環(huán)境問(wèn)題不止限于環(huán)境污染，人們對(duì)現(xiàn)代環(huán)境問(wèn)題的認(rèn)識(shí)有個(gè)由淺入深，逐漸完善的發(fā)展過(guò)程。a、在20世紀(jì)60年代人們把環(huán)境問(wèn)題只當(dāng)成一個(gè)污染問(wèn)題，認(rèn)為環(huán)境污染主要指城市和工農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的對(duì)大氣、水質(zhì)、土壤、固體廢棄物和噪聲污染。對(duì)土地沙化、熱帶森林破環(huán)和野生動(dòng)物某些品種的瀕危滅絕等并未從戰(zhàn)略上重視，明顯沒(méi)有把環(huán)境污染與自然生態(tài)、社會(huì)因素聯(lián)系起來(lái)。b、1972年發(fā)表的人類環(huán)境宣言中明確指出環(huán)境問(wèn)題不僅表現(xiàn)在水、氣、土壤等的污染已達(dá)到危險(xiǎn)程度，而且表現(xiàn)在對(duì)生態(tài)的破壞和資源的枯竭；也宣告一部分環(huán)境問(wèn)題源

2、于貧窮，提出了發(fā)展中國(guó)家要在發(fā)展中解決環(huán)境問(wèn)題。這是聯(lián)合國(guó)組織首次把環(huán)境問(wèn)題與社會(huì)因素聯(lián)系起來(lái)。然而，它并未從戰(zhàn)略高度指明防治環(huán)境問(wèn)題的根本途徑，沒(méi)明確解決環(huán)境問(wèn)題的責(zé)任，沒(méi)強(qiáng)調(diào)需要全球的共同行動(dòng)。c、20世紀(jì)80年代人們對(duì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)有新的突破性發(fā)展，這一時(shí)期逐步形成并提出了持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，指明了解決環(huán)境問(wèn)題的根本途徑。d、進(jìn)入20世紀(jì)90年代，人們鞏固和發(fā)展了持續(xù)發(fā)展思想，形成當(dāng)代主導(dǎo)的環(huán)境意識(shí)。通過(guò)了里約環(huán)境與發(fā)展宣言、21世紀(jì)議程等重要文件。它促使環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)人類的持續(xù)發(fā)展作為全球的行動(dòng)綱領(lǐng)。這是本世紀(jì)人類社會(huì)的又一重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)，樹(shù)立了人類環(huán)境與發(fā)展關(guān)系史上新的里程碑。

3、2請(qǐng)描述(mio sh)氧的循環(huán)3請(qǐng)描述(mio sh)碳的循環(huán)：4請(qǐng)描述(mio sh)氮的循環(huán)5請(qǐng)描述(mio sh)磷的循環(huán)6請(qǐng)描述(mio sh)硫的循環(huán)大氣環(huán)境化學(xué)(huxu)重點(diǎn)(zhngdin)習(xí)題及參考答案名詞(mng c)1大氣穩(wěn)定度：指大氣的穩(wěn)定程度,或者說(shuō)大氣中某一高度上的氣塊在垂直方向上相對(duì)穩(wěn)定程度。2 大氣逆輻射: CO2和H2O吸收地面輻射的能量后，又以長(zhǎng)波輻射的形式將能量放出。這種輻射是向四面八方的，而在垂直方向上則有向上和向下兩部分，向下的部分因與地面輻射方向相反，稱為“大氣逆輻射”。論述1大氣中有哪些重要污染物？說(shuō)明其主要來(lái)源和消除途徑。環(huán)境中的大氣污染物種類

4、很多，若按物理狀態(tài)可分為氣態(tài)污染物和顆粒物兩大類；若按形成過(guò)程則可分為一次污染物和二次污染物。按照化學(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。主要按照化學(xué)組成討論大氣中的氣態(tài)污染物主要來(lái)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（CS2）、二甲基硫（CH3）2S、硫化氫（H2S）、二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）、硫酸（H2SO4）、亞硫酸鹽（MSO3）和硫酸鹽（MSO4）等。大氣中的SO2（就大城市及其周圍地區(qū)來(lái)說(shuō)）主要來(lái)源于含硫燃料的燃燒。大氣中的SO2約有50%會(huì)轉(zhuǎn)化形成H2SO4或SO42-，另外50%可以通

5、過(guò)干、濕沉降從大氣中消除。H2S主要來(lái)自動(dòng)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(dòng)還原產(chǎn)生。大氣中H2S主要的去除反應(yīng)為：HO + H2S H2O + SH。（2）含氮化合物大氣中存在(cnzi)的含量比較高的氮的氧化物主要包括氧化亞氮（N2O）、一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。主要(zhyo)討論一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），用通式(tngsh)NOx表示。NO和NO2是大氣中主要的含氮污染物，它們的人為來(lái)源主要是燃料的燃燒。大氣中的NOx最終將轉(zhuǎn)化為硝酸和硝酸鹽微粒經(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

6、主要包括：一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）以及有機(jī)的碳?xì)浠衔铮℉C）和含氧烴類，如醛、酮、酸等。CO的天然來(lái)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)廢棄物焚燒，其中以甲烷的轉(zhuǎn)化最為重要。CO的人為來(lái)源主要是在燃料不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生的。大氣中的CO可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 CO2 和 CH4）；與HO自由基反應(yīng)被氧化為CO2。CO2的人為來(lái)源主要是來(lái)自于礦物燃料的燃燒過(guò)程。天然來(lái)源主要包括海洋脫氣、甲烷轉(zhuǎn)化、動(dòng)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，也可以由人為源產(chǎn)生。除了燃燒過(guò)程和原油以及天然氣的泄漏之外，

7、產(chǎn)生甲烷的機(jī)制都是厭氧細(xì)菌的發(fā)酵過(guò)程。反芻動(dòng)物以及螞蟻等的呼吸過(guò)程也可產(chǎn)生甲烷。甲烷在大氣中主要是通過(guò)與HO自由基反應(yīng)被消除：CH4 + HOCH3 + H2O。（4）含鹵素化合物大氣中的含鹵素化合物主要是指有機(jī)的鹵代烴和無(wú)機(jī)的氯化物和氟化物。大氣中常見(jiàn)的鹵代烴以甲烷的衍生物，如甲基氯（CH3Cl）、甲基溴（CH3Br）和甲基碘（CH3I）。它們主要由天然過(guò)程產(chǎn)生，主要來(lái)自于海洋。CH3Cl和CH3Br在對(duì)流層大氣中，可以和HO自由基反應(yīng)。而CH3I在對(duì)流層大氣中，主要是在太陽(yáng)光作用下發(fā)生光解，產(chǎn)生原子碘（I）。許多鹵代烴是重要的化學(xué)溶劑，也是有機(jī)合成工業(yè)的重要原料和中間體，如三氯甲烷（CHC

8、l3）、三氯乙烷（CH3CCl3）、四氯化碳（CCl4）和氯乙烯（C2H3Cl）等均可通過(guò)生產(chǎn)和使用過(guò)程揮發(fā)進(jìn)入大氣，成為大氣中常見(jiàn)的污染物。它們主要是來(lái)自于人為源。在對(duì)流層中，三氯甲烷和氯乙烯等可通過(guò)與HO自由基反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為HCl，然后經(jīng)降水而被去除。氟氯烴類中較受關(guān)注(gunzh)的是一氟三氯甲烷（CFC11或F11）和二氟二氯甲烷（CFC12或F12）。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。大氣中的氟氯烴類主要是通過(guò)它們的生產(chǎn)和使用過(guò)程進(jìn)入大氣的。由人類活動(dòng)排放到對(duì)流層大氣中的氟氯烴類化合物，不易在對(duì)流層被去除，它們?cè)趯?duì)流層的停留時(shí)間較長(zhǎng)，

9、最可能(knng)的消除途徑就是擴(kuò)散進(jìn)入平流層。3 依據(jù)(yj)下圖分析光化學(xué)煙霧形成的機(jī)理？答：（1）清晨大量的碳?xì)浠衔锖蚇O由汽車尾氣及其他源排入大氣。由于晚間NO氧化的結(jié)果，已有少量NO2存在。當(dāng)日出時(shí)，NO2光解離提供原子氧，然后NO2光解反應(yīng)及一系列次級(jí)反應(yīng)發(fā)生，OH基開(kāi)始氧化碳?xì)浠衔?，并生成一批自由基，它們有效地將NO轉(zhuǎn)化為NO2，使 NO2濃度上升，碳?xì)浠衔锛癗O濃度下降；當(dāng)NO2達(dá)到一定值時(shí)，O3開(kāi)始積累，而自由基與NO2的反應(yīng)又使NO2的增長(zhǎng)受到限制；當(dāng)NO向NO2轉(zhuǎn)化速率等于自由基與NO2的反應(yīng)速率時(shí)，NO2濃度達(dá)到極大，此時(shí)O3仍在積累之中； 當(dāng)NO2下降到一定程度

10、時(shí)，就影響O3的生成量；當(dāng)O3的積累與消耗達(dá)成平衡時(shí)，O3達(dá)到極大，（2） 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 + h NO+O O + O2 + M O3 + M NO + O3 NO2 + O2 鏈傳遞反應(yīng)： RH +OH RO2+ H2O RCHO +OH RC(O)O2+ H2O RCHO + h RO2+ HO2+ CO HO2+ NO NO2 + OH RO2+ NO NO2 + RCHO + HO2 RC(O)O2+ NO NO2 + RO2 + CO2 終止反應(yīng)： OH + NO2 HNO3 RC(O)O2+ NO2 RC(O)O2NO2 RC(

11、O)O2NO2 RC(O)O2+ NO2簡(jiǎn)答1說(shuō)明(shumng)烴類在光化學(xué)煙霧形成過(guò)程中的重要作用。光化學(xué)煙霧形成過(guò)程(guchng)是由多種自由基參與的一系列反應(yīng)，NO2和醛的光解可引發(fā)(yn f)O、H自由基的產(chǎn)生，而烴類RH的存在又是自由基轉(zhuǎn)化和增殖為數(shù)量大，種類多的根本原因。烴類在光化學(xué)煙霧形成過(guò)程中占有很重要的地位。RH + O R + HORH + HO R + H2OH + O2 HO2R + O2 RO2RCO + O2 RC(O)OO其中R為烷基、RO2為過(guò)氧烷基，RCO為酰基、RC(O)OORC(O)O2為過(guò)氧?；?。通過(guò)如上途徑生成的HO2、RO2和RC(O)O2均可將

12、NO氧化成NO2 。2什么是大氣顆粒物的三模態(tài)？如何識(shí)別各種粒子模？Whitby等人依據(jù)大氣顆粒物表面積與粒徑分布的關(guān)系得到了三種不同類型的粒度模。按這個(gè)模型，可把大氣顆粒物表示成三種模結(jié)構(gòu)，即愛(ài)根（Aitken）核模（Dp0.05m）、積聚模（0.05mDp2m）。（1）愛(ài)根核模主要源于燃燒產(chǎn)生的一次顆粒物以及氣體分子通過(guò)化學(xué)反應(yīng)均相成核而生成(shn chn)的二次顆粒物。由于它們的粒徑小、數(shù)量多、表面積大而很不穩(wěn)定，易于相互碰撞結(jié)成大粒子而轉(zhuǎn)入積聚模。也可在大氣湍流擴(kuò)散過(guò)程中很快被其他物質(zhì)或地面吸收而去除。（2）積聚模主要由核模凝聚(nngj)或通過(guò)熱蒸汽冷凝再凝聚長(zhǎng)大。這些粒子多為二次

13、污染物，其中硫酸鹽占80%以上。它們?cè)诖髿庵胁灰?b y)由擴(kuò)散或碰撞而去除。積聚模與愛(ài)根核模的顆粒物合稱細(xì)粒子。（3）粗粒子模的粒子稱為粗粒子，多由機(jī)械過(guò)程所產(chǎn)生的揚(yáng)塵、液滴蒸發(fā)、海鹽濺沫、火山爆發(fā)和風(fēng)沙等一次顆粒物所構(gòu)成，因此它的組成與地面土壤十分相近，主要靠干沉降和濕沉降過(guò)程而去除。3試分析具有溫室效應(yīng)作用的“臭氧”與平流層的 “臭氧”差別？地球上90的臭氧分布在距地面25km的平流層，另外約10存在于對(duì)流層。對(duì)流層臭氧是一種溫室氣體，它的濃度隨緯度、經(jīng)度、高度和季節(jié)變化而變化。對(duì)流層臭氧濃度北半球比南半球高。平流層中的臭氧吸收了太陽(yáng)發(fā)射到地球的大量對(duì)人類、動(dòng)物和植物有害的紫外線，為地球

14、提供了一個(gè)防止紫外線輻射的屏障。通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，平流層中的臭氧含量減少，而對(duì)流層中的臭氧含量增加。由于有90的臭氧在平流層，所以總量在下降。對(duì)流層臭氧形成人為來(lái)源：NO2的光解反應(yīng)是它在大氣中最重要的化學(xué)反應(yīng)，是大氣中O3生成的引發(fā)反應(yīng)，也是O3唯一的人為來(lái)源。（見(jiàn)第七節(jié)）南極上空平流層臭氧（臭氧層）濃度減少，形成了臭氧空洞。水環(huán)境(hunjng)化學(xué)重點(diǎn)(zhngdin)習(xí)題及參考答案計(jì)算題某條河流(hli)的pH=8.3，總碳酸鹽的含量(hnling)CTC=310-3molL-1。現(xiàn)在(xinzi)有濃度為110-2 molL-1的硫酸廢水排入該河流中。按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，河流pH不能低于6.7

15、，問(wèn)每升河水中最多能夠排入這種廢水多少毫升？(注意lgk1=6.35)某水體 pH=8.00,堿度=1.0010-3 mol.L-1，計(jì)算該水體中各堿度成分的濃度。若水體 pH升高到10.00, 堿度仍保持1.0010-3 mol.L-1，再計(jì)算該水體中各堿度成分的濃度。解：HCO3- = 堿度= 1.0010-3 mol.L-1 ， OH- = 1.0010-6 mol.L-1 H2CO3*=H+HCO3-/ K1 （1） =1.0010-81.0010-3 / 4.4510-7 =2.25 10-5 mol.L-1 CO32- = K2HCO3- / H+ （2） = 4.6910-111

16、.0010-3 /1.0010-8 = 4.69 10-6mol.L-1（2）若水體(shu t) pH升高(shn o)到10.00, 堿度仍保持(boch)1.0010-3 mol.L-1，再計(jì)算該水體中各堿度成分的濃度為堿度 = HCO3- + 2CO32- + OH- (mol.L-1) OH- = 1.0010-4 mol.L-1 1.0010-3 = HCO3- + 2CO32- + 1.0010 -4所以： HCO3- + 2CO32-= 110-3-110-4 =0. 0009 CO32- = 0.469 HCO3-HCO3-+ 0.469 HCO3-2 = 0.0009HCO

17、3- = 4.6410-4 mol.L-1 CO32- = 2.1810-4 mol.L-1 對(duì)總堿度的貢獻(xiàn)仍為1.0010-3 mol.L-1 簡(jiǎn)答1討論封閉和開(kāi)放體系碳酸平衡的區(qū)別。比較封閉體系和開(kāi)放體系可發(fā)現(xiàn)，在封閉體系中，H2CO3*、HCO3-、CO32-等可隨pH值變化，但總的碳酸量CT始終不變。而對(duì)于開(kāi)放體系CT、HCO3-、CO32-均隨pH值改變而變化，但H2CO3*總保持與大氣相平衡的固定數(shù)值。2說(shuō)明水合氧化物對(duì)金屬(jnsh)離子的專屬吸附和非專屬吸附的區(qū)別。水合氧化物對(duì)金屬離子的專屬吸附(xf)與非金屬吸附的區(qū)別如下表所示。項(xiàng)目專屬吸附非專屬吸附發(fā)生吸附的表面凈電荷的符

18、號(hào)-、0、+-金屬離子所起的作用配位離子反離子吸附時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)配位體交換陽(yáng)離子交換發(fā)生吸附時(shí)要求體系的pH值任意值零電位點(diǎn)吸附發(fā)生的位置內(nèi)層擴(kuò)散層對(duì)表面電荷的影響負(fù)電荷減少，正電荷增加無(wú)動(dòng)力學(xué)可逆性不可逆慢過(guò)程快速可逆解釋(jish)下列名詞。（1）分配系數(shù)：在土壤水體系中，土壤對(duì)非離子性有機(jī)化合物的吸著主要是溶質(zhì)的分配過(guò)程（溶解），即非離子性有機(jī)化合物可通過(guò)溶解作用分配到土壤有機(jī)質(zhì)中，并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間達(dá)到分配平衡，此時(shí)有機(jī)化合物在土壤有機(jī)質(zhì)和水中含量的比值稱為分配系數(shù)。（2）標(biāo)化分配系數(shù)：有機(jī)化合物在顆粒物水中的分配系數(shù)與顆粒物中有機(jī)碳呈正相關(guān)，以固相有機(jī)碳為基礎(chǔ)的分配系數(shù)即標(biāo)化分配系數(shù)。（

19、3）辛醇水分配系數(shù)：有機(jī)化合物的正辛醇-水分配系數(shù)（KOW）是指平衡狀態(tài)下化合物在正辛醇和水相中濃度的比值。它反映了化合物在水相和有機(jī)相之間的遷移能力，是描述有機(jī)化合物在環(huán)境中行為的重要物理化學(xué)參數(shù)。KOW與化合物的水溶性、土壤吸附常數(shù)和生物濃縮因子等密切相關(guān)。（4）生物濃縮(shn w nn su)因子：有機(jī)(yuj)毒物在生物體內(nèi)濃度與水中該有機(jī)物濃度之比。（5）亨利定律(dngl)常數(shù)：通常可理解為非電解質(zhì)稀溶液的氣水分配系數(shù)。（6）水解速率：反映某一物質(zhì)在水中發(fā)生水解快慢程度的一個(gè)參數(shù)。（7）直接光解：化合物本身直接吸收太陽(yáng)能而進(jìn)行分解反應(yīng)。（8）光量子產(chǎn)率：分子被活化后，它可能進(jìn)行光

20、反應(yīng)，也可能通過(guò)光輻射的形式進(jìn)行“去活化”再回到基態(tài)，進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)的光子數(shù)占吸收光子數(shù)之比稱為光量子產(chǎn)率。（9）生長(zhǎng)物質(zhì)代謝和共代謝：生物降解過(guò)程中，一些有機(jī)污染物作為食物源提供能量和提供酶催化反應(yīng)分解有機(jī)物，這稱為生長(zhǎng)物質(zhì)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。（10）表面吸附：由于膠體表面具有巨大的比表面和表面能，因此固液界面存在表面吸附作用。膠體表面積越大，吸附作用越強(qiáng)。論述1請(qǐng)敘述有機(jī)物在水環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化存在哪些重要過(guò)程。（1）負(fù)載過(guò)程：污水排放速率、大氣沉降以及地表徑流引入有機(jī)毒物

21、至天然水體均將直接影響污染物在水中的濃度。（2）形態(tài)過(guò)程：酸堿平衡：天然水中pH決定著有機(jī)酸或堿以中性態(tài)存在的分?jǐn)?shù)，因而影響揮發(fā)及其他作用。吸著作用：疏水有機(jī)化合物吸著至懸浮物上，由于(yuy)懸浮物質(zhì)的遷移而影響它們以后的歸趨。（3）遷移(qiny)過(guò)程：沉淀(chndin)溶解作用：污染物的溶解度范圍可限制污染物在遷移、轉(zhuǎn)化過(guò)程中的可利用性或者實(shí)質(zhì)上改變其遷移速率。對(duì)流作用：水力流動(dòng)可遷移溶解的或者被懸浮物吸附的污染物進(jìn)入或排出特定的水生生態(tài)系統(tǒng)。揮發(fā)作用：有機(jī)污染物可能從水體進(jìn)入大氣，因而減少其在水中的濃度。沉積作用：污染物被吸附沉積于水體底部或從底部沉積物中解吸，均可改變污染物的濃度。

22、（4）轉(zhuǎn)化過(guò)程：生物降解作用：微生物代謝污染物并在代謝過(guò)程中改變它們的毒性。光解作用：污染物對(duì)光的吸收有可能導(dǎo)致影響它們毒性的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。水解作用：一個(gè)化合物與水作用通常產(chǎn)生較小的、簡(jiǎn)單的有機(jī)產(chǎn)物。氧化還原作用：涉及減少或增加電子在內(nèi)的有機(jī)污染物以及金屬的反應(yīng)都強(qiáng)烈地影響環(huán)境參數(shù)。（5）生物累積過(guò)程：生物濃縮作用：通過(guò)可能的手段如通過(guò)魚鰓的吸附作用，將有機(jī)污染物攝取至生物體。生物放大作用：高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物以消耗攝取有機(jī)毒物進(jìn)入生物體低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物為食物，使生物體中有機(jī)毒物的濃度隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的提高而增大。土壤環(huán)境化學(xué)重點(diǎn)習(xí)題及參考答案簡(jiǎn)答1什么是土壤的活性酸度與潛性酸度？試用它們二者的關(guān)系討論(tol

23、n)我國(guó)南方土壤酸度偏高的原因。根據(jù)(gnj)土壤中H+的存在(cnzi)方式，土壤酸度可分為活性酸度與潛性酸度兩大類。（1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氫離子濃度的直接反映，又稱有效酸度，通常用pH表示。（2）潛性酸度：土壤潛性酸度的來(lái)源是土壤膠體吸附的可代換性H+和Al3+。當(dāng)這些離子處于吸附狀態(tài)時(shí)，是不顯酸性的，但當(dāng)它們經(jīng)離子交換作用進(jìn)入土壤溶液后，即可增加土壤溶液的H+濃度，使土壤pH值降低。南方土壤中巖石或成土母質(zhì)的晶格被不同程度破壞，導(dǎo)致晶格中Al3+釋放出來(lái)，變成代換性Al3+，增加了土壤的潛性酸度，在一定條件下轉(zhuǎn)化為土壤活性酸度，表現(xiàn)為pH值減小，酸度偏高。論述1土壤的

24、緩沖作用有哪幾種？舉例說(shuō)明其作用原理。土壤緩沖性能包括土壤溶液的緩沖性能和土壤膠體的緩沖性能：（1）土壤溶液的緩沖性能：土壤溶液中H2CO3、H3PO4、H4SiO4、腐殖酸和其他有機(jī)酸等弱酸及其鹽類具有緩沖作用。以碳酸及其鈉鹽為例說(shuō)明。向土壤加入鹽酸，碳酸鈉與它生成中性鹽和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2CO3當(dāng)加入Ca(OH)2時(shí)，碳酸與它作用生成難溶碳酸鈣，也限制了土壤堿度的變化范圍。H2CO3 + Ca(OH)2CaCO3 + 2H2O土壤中的某些有機(jī)酸（如氨基酸、胡敏酸等）是兩性物質(zhì)，具有緩沖作用，如氨基酸既有氨基，又有羧基，對(duì)酸堿均有緩

25、沖作用。（2）土壤膠體(t rn jio t)的緩沖作用：土壤膠體吸附有各種陽(yáng)離子，其中鹽基離子和氫離子能分別對(duì)酸和堿起緩沖作用。對(duì)酸緩沖(hunchng)（M鹽基離子(lz)）：對(duì)堿緩沖：Al3+對(duì)堿的緩沖作用：在pH小于5的酸性土壤中，土壤溶液中Al3+有6個(gè)水分子圍繞，當(dāng)OH增多時(shí)，Al3+周圍的6個(gè)水分子中有一、二個(gè)水分子離解出H+，中和OH-：2Al(H2O)63 + 2OH Al2(OH)2(H2O)84+ + 4H2O填空影響農(nóng)藥在土壤中擴(kuò)散的因素主要是土壤水分含量、吸附、孔隙度、溫度、農(nóng)藥本身的性質(zhì)：土壤緊實(shí)度對(duì)農(nóng)藥的擴(kuò)散的情況有影響是因?yàn)閷?duì)于以蒸汽形式進(jìn)行擴(kuò)散的化合物來(lái)說(shuō)，增

26、加緊實(shí)度就降低了土壤孔隙率，擴(kuò)散系數(shù)就降低了。氣流速度可直接或間接地影響農(nóng)藥的揮發(fā)。如果空氣的相對(duì)濕度不是100%，那么增加氣流就促進(jìn)土壤表面水分含量降低，可以使農(nóng)藥蒸汽更快地離開(kāi)土壤表面，同時(shí)使農(nóng)藥蒸汽向土壤表面運(yùn)動(dòng)的速度加快。影響農(nóng)藥在土壤中質(zhì)體流動(dòng)的因素有農(nóng)藥與土壤的吸附、土壤種類和農(nóng)藥種類等。土壤有機(jī)質(zhì)含量增加，農(nóng)藥在土壤中滲透深度減?。辉黾油寥乐姓惩恋V物的含量，農(nóng)藥的滲透深度減小。第五章簡(jiǎn)答1試說(shuō)明化學(xué)物質(zhì)致突變、致癌和抑制酶活性的生物化學(xué)(shn w hu xu)作用機(jī)理。（1）致突變作用機(jī)理：致突變性是指生物體中細(xì)胞的遺傳性質(zhì)在受到外源性化學(xué)毒物低劑量的影響和損傷時(shí)，以不連續(xù)的跳

27、躍形式發(fā)生了突然的變異(biny)。致突變作用發(fā)生在一般體細(xì)胞時(shí)，則不具有遺傳性質(zhì)，而是使細(xì)胞發(fā)生不正常的分裂和增生，其結(jié)果表現(xiàn)為癌的形成。致突變作用如影響生殖細(xì)胞而使之產(chǎn)生突變時(shí)，就有可能產(chǎn)生遺傳特性的改變而影響下一代，即將這種變化傳遞給子細(xì)胞，使之具有新的遺傳特性。（2）致癌機(jī)理：致癌是體細(xì)胞不受控制的生長(zhǎng)(shngzhng)。其機(jī)理一般分兩個(gè)階段：第一是引發(fā)階段，即致癌物與DNA反應(yīng)，引起基因突變，導(dǎo)致遺傳密碼改變。第二是促長(zhǎng)階段，主要是突變細(xì)胞改變了遺傳信息的表達(dá)，增殖成為腫瘤，其中惡性腫瘤還會(huì)向機(jī)體其他部位擴(kuò)展。（3）抑制酶活性作用機(jī)理：有些有機(jī)化合物與酶的共價(jià)結(jié)合，這種結(jié)合往往是通

28、過(guò)酶活性內(nèi)羥基來(lái)進(jìn)行的；有些重金屬離子與含硫基的酶強(qiáng)烈結(jié)合；某些金屬取代金屬酶中的不同金屬。2、填空物質(zhì)通過(guò)生物膜的方式有：膜孔濾過(guò)、被動(dòng)擴(kuò)散、被動(dòng)易化擴(kuò)散、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、胞吞和胞飲。DDT在脂肪組織中蓄積，而毒性作用部位是神經(jīng)系統(tǒng)。鉛蓄積于骨骼，而毒性作用部位在造血系統(tǒng)，神經(jīng)系統(tǒng)及胃腸系統(tǒng)。毒物的聯(lián)合作用分為：協(xié)同作用、相加作用、獨(dú)立作用、拮抗作用。3名詞腸肝循環(huán)：有些污染物由膽汁排泄，在腸道運(yùn)行中又重新被吸收，該現(xiàn)象稱為腸肝循環(huán)。能進(jìn)行腸肝循環(huán)的污染物，呈高脂溶性，通常在體內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)。生物富集：生物通過(guò)非吞食方式，從周圍環(huán)境蓄積某種元素或難降解的物質(zhì)，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過(guò)周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)

29、象。生物氧化:指有機(jī)物質(zhì)在機(jī)體細(xì)胞內(nèi)的氧化，并伴隨有能量的釋放。放出的能量主要通過(guò)二磷酸腺苷與正磷酸合成三磷酸腺苷而被暫時(shí)存放。耗氧有機(jī)污染物質(zhì):是生物殘?bào)w、排放廢水和廢棄物中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等較易生物降解的有機(jī)物質(zhì)。氨化：生物殘?bào)w中的有機(jī)氮化合物，經(jīng)微生物分解成氨態(tài)氮的過(guò)程。硝化：氨在有氧條件下通過(guò)微生物作用,氧化成硝酸鹽的過(guò)程。反硝化：硝酸鹽在厭氧條件下，通過(guò)微生物作用而還原的過(guò)程。固氮：通過(guò)微生物的作用把分子氮轉(zhuǎn)化為氨的過(guò)程。第六章簡(jiǎn)述重金屬污染的特點(diǎn)1、形態(tài)(xngti)多變；2、金屬有機(jī)(yuj)態(tài)的毒性大于金屬無(wú)機(jī)態(tài)；3、價(jià)態(tài)不同(b tn)毒性不同；4、金屬羰基化合物常常劇毒

30、；5、遷移轉(zhuǎn)化形式多；6、重金屬的物理化學(xué)行為多具有可逆性；7、在水體中的遷移以懸浮物和沉積物為主要載體；8、產(chǎn)生毒性效應(yīng)的濃度范圍低；9、生物攝取重金屬是積累性的；10、對(duì)人體的毒害是積累性的。填空砷的三種主要生物化學(xué)效應(yīng)包括：蛋白質(zhì)的凝固、與輔酶的絡(luò)合、對(duì)ATP合成的抑制。表面活性劑可以分為：陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑。名詞多氯聯(lián)苯： 一組由多個(gè)氯原子取代聯(lián)苯分子中氫原子而形成的氯代芳烴類化合物。多環(huán)芳烴：具有稠合多苯結(jié)構(gòu)，呈直線排列的多環(huán)芳烴化學(xué)性質(zhì)活潑，成角狀的多環(huán)芳烴，反應(yīng)活性較小。表面活性劑：表面活性劑是分子中同時(shí)存在親水性和疏水性基團(tuán)的物

31、質(zhì)。它能顯著地改變液體表面張力或兩相間界面的張力，具有良好的乳化或破乳；潤(rùn)濕、滲透或反潤(rùn)濕；分散或凝聚；起泡、穩(wěn)泡和增溶等作用。第七章1微生物修復(fù)所需的環(huán)境條件是什么？微生物修復(fù)技術(shù)是指通過(guò)微生物的作用清除土壤和水體中的污染物，或是使污染物無(wú)害化的過(guò)程。它包括自然和人為控制條件下的污染物降解或無(wú)害化過(guò)程。在自然修復(fù)過(guò)程（natural attenuation）中，利用土著微生物（indigenous microorganism）的降解能力，但需要有以下環(huán)境條件： = 1 * GB3 有充分和穩(wěn)定的地下水流； = 2 * GB3 有微生物可利用的營(yíng)養(yǎng)物； = 3 * GB3 有緩沖pH的能力； = 4 * GB3 有使代謝能夠進(jìn)行的電子受體。如果缺少一項(xiàng)條件，將會(huì)影響生物修復(fù)的速率和程度。特別是對(duì)于外來(lái)化合物，如果污染新近發(fā)生，很少會(huì)有土著微生物能降解它們，所以需要加入有