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1、環(huán)境化學(xué)期末復(fù)習(xí)資料 20112012期末復(fù)習(xí) (八卦門)環(huán)境化學(xué)期末考試復(fù)習(xí)資料一、名詞解釋:1、分配系數(shù):非離子性有機(jī)化合物可以通過溶解作用分配到土壤有機(jī)質(zhì)中,并經(jīng)過一段時(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)和水中的含量的比值稱為分配系數(shù)。2、標(biāo)化分配系數(shù):達(dá)分配平衡后,有機(jī)毒物在沉積物中和水中的平衡濃度之比稱為標(biāo)化分配系數(shù)。3、辛醇-水分配系數(shù):達(dá)分配平衡時(shí),有機(jī)物在辛醇中的濃度和在水中的濃度之比稱為有機(jī)物的辛醇-水分配系數(shù)。4、生物濃縮因子:某種元素或難降解物質(zhì)在機(jī)體中的濃度與其在機(jī)體周圍環(huán)境中的濃度之比稱為生物濃縮因子。5、亨利定律常數(shù):化學(xué)物質(zhì)在氣液相達(dá)平衡時(shí),該化學(xué)物質(zhì)在水

2、面大氣中的平衡分壓和其在水中的平衡濃度之比。6、水解常數(shù):有機(jī)物在水中水解速率與其在水中濃度之比稱為水解常數(shù)。7、直接光解:有機(jī)物直接吸收太陽能進(jìn)行的分解反應(yīng)8、敏化光解:水體中天然有機(jī)物質(zhì)(腐殖質(zhì)、微生物等),吸收太陽光后,被太陽光激發(fā),又將其激發(fā)態(tài)的過剩能量轉(zhuǎn)移給接受體分子,導(dǎo)致接受體分子的分解反應(yīng),稱為敏化光解,也稱間接光解。9、光量子產(chǎn)率: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。10、生長(zhǎng)代謝:有機(jī)毒物作為微生物培養(yǎng)的唯一碳源,使有機(jī)毒物進(jìn)行徹底的降解或礦化的過程。11、共代謝:某些有機(jī)物不能作為微生物培養(yǎng)的唯一碳源,必須有另外的化合物提供微生物培養(yǎng)的碳源或能源時(shí),該有機(jī)

3、物才能降解,這類現(xiàn)象稱為共代謝12、生物富集:指生物通過非吞食方式(吸收、吸附等),從周圍環(huán)境中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。又稱為生物濃縮。13、生物放大: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)生物富集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。14、生物積累:指生物在其整個(gè)代謝活躍期內(nèi)通過吸收、吸附、吞食等方式從周圍環(huán)境和食物鏈蓄積某種元素或難降解物質(zhì),使其在機(jī)體中的濃度超過周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。15、基因突變:指DNA中堿基對(duì)的排列順序發(fā)生改變。包括堿基對(duì)的轉(zhuǎn)換、顛換、插入和缺失四種類型。16、遺傳致癌物:1)直接致

4、癌物:直接與DNA反應(yīng)引起DNA基因突變的致癌物,如雙氯甲醚。 2)間接致癌物(前致癌物):不能直接與DNA反應(yīng),需要機(jī)體代謝活化轉(zhuǎn)變后才能與DNA反應(yīng)導(dǎo)致遺傳密碼改變。如二甲基亞硝胺、苯并(a)芘等。17、半數(shù)有效劑量:ED50和EC50分別是毒物引起一群受試生物的半數(shù)產(chǎn)生同一毒作用所需的毒物劑量和毒物濃度。18、閾劑量:是指長(zhǎng)期暴露在毒物下,引起機(jī)體受損害的最低劑量。19、硫化:硫化氫、硫在微生物作用下,經(jīng)有氧氧化轉(zhuǎn)化為硫酸的過程。20、反硫化:硫酸鹽、亞硫酸鹽等在微生物作用下,經(jīng)無氧還原轉(zhuǎn)化為H2S的過程。21、汞的甲基化:在好氧或厭氧條件下,某些微生物將二價(jià)無機(jī)汞鹽轉(zhuǎn)變?yōu)橐患谆投?/p>

5、基汞的過程稱汞的甲基化。22、同化:綠色植物通過微生物作用吸收硝態(tài)氮和銨態(tài)氮組成機(jī)體中的蛋白質(zhì)和核酸的過程。其與光合作用、糖類物質(zhì)代謝過程相伴隨。23、氨化:生物殘?bào)w中的有機(jī)氮通過微生物作用分解為銨態(tài)氮(NH3)的過程。24、硝化:氨在有氧條件下通過微生物作用,氧化為硝酸鹽的過程。25、反硝化:硝酸鹽在厭氧環(huán)境中通過微生物作用,還原為HNO2、N2、NH3等產(chǎn)物的過程。26、固氮:通過固氮菌的作用把分子N2轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3的過程。27、促癌物:可使已經(jīng)癌變細(xì)胞不斷增殖而形成瘤塊的物質(zhì)。如巴豆油中的巴豆醇二酯、雌性激素乙烯雌酚,免疫抑制劑硝基咪唑硫嘌呤等。28、助致癌物:可加速細(xì)胞癌變和已癌變細(xì)胞增

6、殖成瘤塊的物質(zhì)。如二氧化硫、乙醇、兒茶酚、十二烷等,促癌物巴豆醇二酯同時(shí)也是助致癌物。29、POPs:持久性有機(jī)污染物,指通過各種環(huán)境介質(zhì)(大氣、水、生物體等)能長(zhǎng)距離遷移并長(zhǎng)期存在于環(huán)境,具有長(zhǎng)期殘留性、生物蓄積性、半揮發(fā)性和高毒性,對(duì)人類健康和環(huán)境具有嚴(yán)重危害的天然或人工合成的有機(jī)污染物質(zhì)。30、PAH:多環(huán)芳烴,是指兩個(gè)以上苯環(huán)連在一起的化合物。31、環(huán)境激素:指環(huán)境中存在的具有動(dòng)物和人激素活性的一些天然和人工合成的環(huán)境污染物進(jìn)入機(jī)體內(nèi),與激素起相同作用,擾亂機(jī)體正常激素的分泌,使生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)功能發(fā)生障礙的物質(zhì)總稱。32、PCDD:多氯代二苯并二惡英33、PCDF:多氯代

7、二苯并呋喃34、TCDD:2,3,7,8-四氯二苯并二惡英,是目前已知的有機(jī)物中毒性最強(qiáng)的物質(zhì)。二、簡(jiǎn)答題:1、持久性有機(jī)污染物(POPs)的重要特性是什么?答:(1)能在環(huán)境中持久存在;(2)能蓄積在食物鏈中對(duì)較高營(yíng)養(yǎng)等級(jí)的生物造成影響;(3)能夠經(jīng)過長(zhǎng)距離遷移到達(dá)偏遠(yuǎn)的極地地區(qū);(4)在相應(yīng)環(huán)境濃度下會(huì)對(duì)接觸該物質(zhì)的生物造成有害或有害效應(yīng)。2、簡(jiǎn)述多氯聯(lián)苯(PCBs)在環(huán)境中的主要分布、遷移與轉(zhuǎn)化規(guī)律。答:分布:多氯聯(lián)苯在大氣和水中含量極少。因其易被沉積物所吸附,所以在廢水流入河口附近的沉積物中,含量較高。遷移:水生植物通常可從水中快速吸收PCBs,并發(fā)生富集,通過食物鏈的傳遞,可到達(dá)水生

8、生物和人體。PCBs在使用和處理過程中,主要通過揮發(fā)進(jìn)入大氣,然后經(jīng)干濕沉降轉(zhuǎn)入湖泊、海洋;轉(zhuǎn)入水體后被沉積物吸附,因此沉積物中的多氯聯(lián)苯仍是今后若干年內(nèi)食物鏈污染的主要來源。轉(zhuǎn)化:PCBs屬于環(huán)境中的持久性污染物,其在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化途徑主要是光化學(xué)分解和生物降解。 3、簡(jiǎn)述多環(huán)芳烴(PAH)的污染來源及在環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化。答:來源:天然來源:陸地和水生植物、微生物的生物合成;森林、草原的天然火災(zāi),火山活動(dòng)等。人為來源: 主要是礦物燃料、木材、紙張等含碳?xì)浠衔锏牟煌耆紵蛟谶€原氣氛中的熱解;工業(yè)鍋爐和家用爐灶排放的煙氣;垃圾焚燒;煙草焦油中;機(jī)動(dòng)車輛尾氣;此外,食品經(jīng)炸、煙熏、烘烤等加工后

9、也會(huì)生成PAH 。遷移與轉(zhuǎn)化:由不完全燃燒、熱解等高溫過程產(chǎn)生的PAH大多數(shù)隨煙塵、廢氣排放到大氣中,而釋放到大氣中的PAH 存在于固體顆粒物和氣溶膠中。大氣中的PAH通過干、濕沉降進(jìn)入土壤和水體及沉積物中,并進(jìn)入生物圈。進(jìn)入水體或土壤中的PAH 可被光化學(xué)降解和微生物降解。PAH在沉積物中的消除途徑主要靠微生物降解。4、簡(jiǎn)述汞在環(huán)境中的分布、遷移轉(zhuǎn)化及其生物學(xué)效應(yīng)。答:分布:汞在自然界的豐度不大,但是分布很廣,分布于環(huán)境各圈層中。遷移:大氣中的汞就是由汞的化合物揮發(fā)產(chǎn)生的,并且大部分吸附在顆粒物上。氣相汞的最終歸趨是進(jìn)入土壤和海底沉積物中。在天然水體中,汞主要與水中存在的懸浮顆粒相結(jié)合,最后

10、沉降進(jìn)入水底沉積物。在土壤中由于假單細(xì)胞菌屬的某菌種可以將Hg(II)還原為Hg(0),所以這一過程被認(rèn)為是汞從土壤中揮發(fā)的基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)化:與生物體內(nèi)的高分子結(jié)合形成穩(wěn)定的有機(jī)汞配合物 ;如果存在親和力更強(qiáng)或者濃度很大的配位體如Cl-,汞的難溶鹽如Hg(OH)2 、HgS就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化,生成HgCl42-,使溶解度增大。汞的生物效應(yīng):由于烷基汞具有高脂溶性,且在生物體內(nèi)分解速度緩慢(分解半衰期約為70d),所以烷基汞比可溶性無機(jī)汞化合物的毒性大10100倍。水生生物富集烷基汞的能力比非烷基汞大很多。5、植物對(duì)重金屬污染產(chǎn)生耐性的主要機(jī)制是什么?答:植物根系的作用 ;重金屬與植物的細(xì)胞壁結(jié)合;酶系統(tǒng)的

11、作用;形成重金屬硫蛋白或植物絡(luò)合素。6、比較DDT和林丹在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化的主要途徑。答: 土壤中的DDT的降解主要靠微生物作用 - 生物降解。在土壤缺氧(灌溉后)和溫度較高時(shí),DDT的降解速度較快。南方土壤中DDT的降解速度較快,而北方土壤中降解較慢。DDT的生物降解主要按還原、氧化、脫氯化氫等機(jī)理進(jìn)行。 DDT的另一降解途徑是光解。林丹易溶于水,可從土壤進(jìn)入水體,但其揮發(fā)性強(qiáng),可隨水蒸發(fā),進(jìn)入大氣,從而在水、土壤中積累較少。林丹能在土壤生物(如蚯蚓)體內(nèi)積累。植物能從土壤中吸收積累六六六,且不同植物積累量不同。7、用光化學(xué)煙霧的簡(jiǎn)化鏈反應(yīng)機(jī)制解釋其概念、特征、日變化曲線?答:清晨,大氣中有

12、污染源及汽車排放的NOX和烴類化合物,強(qiáng)光照射后NO2光解產(chǎn)生O.,隨后一系列反應(yīng)相繼發(fā)生,產(chǎn)生O3及HO.、O.、O3,而HO.可以使烴類氧化為新的自由基,大部分生成RO2.、HO2. 、RC(O)O2.,這些具有強(qiáng)氧化性的自由基將NO氧化為NO2,代替了O3的氧化,這樣O3愈積愈多,同時(shí)在反應(yīng)過程中,生成了一系列二次污染物如醛類、PAN等,與一次污染物NOX、烴類化合物混合形成了光化學(xué)煙霧。下午,隨著日光的減弱, NO2光解受到抑制,光化學(xué)反應(yīng)趨于緩慢,產(chǎn)物濃度相繼下降,光化學(xué)煙霧現(xiàn)象消失。8、試述大氣中CO2等氣體濃度上升,引起溫室效應(yīng)的原因。答:大氣中的CO2等氣體起單向過濾器作用,允

13、許太陽光中可見光照射到地面,阻止地面重新輻射的紅外光返回外空間,吸收了地面輻射出來的紅外光,把能量截留于大氣之中,從而使大氣溫度升高的現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。9、影響污染物在大氣中遷移的主要因素有哪些?答:空氣的機(jī)械運(yùn)動(dòng),如風(fēng)和湍流; 由于天氣形勢(shì)和地理地勢(shì)造成的逆溫現(xiàn)象; 污染源本身的特性。10、試述水體中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化途徑。答:分配作用;揮發(fā)作用;水解作用;光解作用;生物富集和降解作用土壤環(huán)境化學(xué)重點(diǎn)習(xí)題及參考答案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)系討論我國(guó)南方土壤酸度偏高的原因。根據(jù)土壤中H+的存在方式,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

14、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,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。2土壤的緩沖作用有哪幾種?舉例說明其作用原理。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

15、、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)酸堿均有緩沖作用。(2)土壤膠體的緩沖作用:土壤膠體吸附有各種陽離子,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(M鹽基離子):對(duì)堿緩沖:Al3+對(duì)堿

16、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+ + 4H2O3植物對(duì)重金屬污染產(chǎn)生耐性作用的主要機(jī)制是什么?不同種類的植物對(duì)重金屬的耐性不同,同種植物由于其分布和生長(zhǎng)的環(huán)境各異可能表現(xiàn)出對(duì)某種重金屬有明顯的耐性。(1)植物根系通過改變根系化學(xué)性狀、原生質(zhì)泌溢等作用限制重金屬離子的跨膜吸收。(2)重金屬與植物的細(xì)胞壁結(jié)合,而不能進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)影響細(xì)胞代謝活動(dòng),使植物對(duì)重金屬表現(xiàn)出耐性。(3)酶系統(tǒng)的作用。耐性植物中酶活性在重金屬

17、含量增加時(shí)仍能維持正常水平,此外在耐性植物中還發(fā)現(xiàn)另一些酶可被激活,從而使耐性植物在受重金屬污染時(shí)保持正常代謝過程。(4)形成重金屬硫蛋白或植物絡(luò)合素,使重金屬以不具生物活性的無毒螯合物形式存在,降低了重金屬離子活性,從而減輕或解除其毒害作用。4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(dòng)的因素有哪些?(1)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、溫度及農(nóng)藥本身的性質(zhì)等:土壤水分含量:研究表明林丹的汽態(tài)和非汽態(tài)擴(kuò)散情況隨土壤水分含量增加而變化。吸附:土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附改變了其擴(kuò)散的情況,如土壤對(duì)2,4-D的化學(xué)吸附,使其有效擴(kuò)散系數(shù)降低了,兩者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。土壤緊實(shí)度:土壤緊實(shí)

18、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)散的化合物來說,增加緊實(shí)度就降低了土壤孔隙率,擴(kuò)散系數(shù)就自然降低了。如二溴乙烷、林丹等農(nóng)藥在土壤中的擴(kuò)散系數(shù)隨緊實(shí)度增加而降低。溫度:溫度增高的總效應(yīng)是使擴(kuò)散系數(shù)增大。氣流速度: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。農(nóng)藥種類:不同農(nóng)藥的擴(kuò)散行為不同。如有機(jī)磷農(nóng)藥樂果和乙拌磷在Broadbalk粉砂壤土中的擴(kuò)散行為就是不同的。(2)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

19、。農(nóng)藥與土壤吸附:非草隆、滅草隆、敵草隆、草不隆四種農(nóng)藥吸附最強(qiáng)者移動(dòng)最困難,反之亦然。土壤種類:土壤有機(jī)質(zhì)含量增加,農(nóng)藥在土壤中滲透深度減小;增加土壤中粘土礦物的含量,農(nóng)藥的滲透深度也減小。農(nóng)藥種類:不同農(nóng)藥在土壤中通過質(zhì)體流動(dòng)轉(zhuǎn)移的深度不同。如林丹和DDT。5比較DDT和林丹在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化與歸趨的主要途徑與特點(diǎn)。DDT和林丹遷移轉(zhuǎn)化、歸趨主要途徑與特點(diǎn)比較如下表所示:遷移轉(zhuǎn)化、歸趨途徑特點(diǎn)DDT1)在土壤中移動(dòng)不明顯,易被吸附2)通過根系滲入植物體3)在土壤中按還原、氧化和脫氯化氫等機(jī)理被微生物降解4)光解1) 不溶于水,高親脂性,易通過食物鏈放大,積累性強(qiáng)2)揮發(fā)性小,持久性高3)

20、在缺氧和高溫時(shí)降解速度快4)南方水田里DDT降解快于北方林丹1)從土壤和空氣轉(zhuǎn)入水體2)揮發(fā)而進(jìn)入大氣3)在土壤生物體內(nèi)積累4)植物積累1) 易溶于水2) 揮發(fā)性強(qiáng),持久性低3) 在生物體內(nèi)積累性較DDT低6試述有機(jī)磷農(nóng)藥在環(huán)境中的主要轉(zhuǎn)化途徑,并舉例說明其原理。有機(jī)磷農(nóng)藥在環(huán)境中轉(zhuǎn)化途徑有非生物降解和生物降解。(1)有機(jī)磷農(nóng)藥的非生物降解吸附催化水解:吸附催化水解是有機(jī)磷農(nóng)藥在土壤中降解的主要途徑。如地亞農(nóng)等硫代硫酸酯的水解反應(yīng)如下光降解:有機(jī)磷農(nóng)藥可發(fā)生光降解反應(yīng),如辛硫磷在253.7nm的紫外光下照射30小時(shí),其光解產(chǎn)物如下(2)有機(jī)磷農(nóng)藥的生物降解有機(jī)磷農(nóng)藥在土壤中被微生物降解是它們轉(zhuǎn)

21、化的另一條重要途徑?;瘜W(xué)農(nóng)藥對(duì)土壤微生物有抑制作用。同時(shí),土壤微生物也會(huì)利用有機(jī)農(nóng)藥為能源,在體內(nèi)酶或分泌酶的作用下,使農(nóng)藥發(fā)生降解作用,徹底分解為CO2和H2O。環(huán)境化學(xué)第一章 緒論1、環(huán)境:環(huán)境是指與某一中心事物有關(guān)(相適應(yīng))的周圍客觀事物的總和,中心事物是指被研究的對(duì)象。對(duì)人類社會(huì)而言,環(huán)境就是影響人類生存和發(fā)展的物質(zhì)、能量、社會(huì)、自然因素的總和。1972年,聯(lián)合國(guó)在瑞典斯德哥爾摩召開了人類環(huán)境會(huì)議,通過了人類環(huán)境宣言。2、構(gòu)成環(huán)境的四個(gè)自然圈層包括土壤、巖石圈、大氣圈和水圈3、為保護(hù)人類生存環(huán)境,聯(lián)合國(guó)將每年的4月22定位 世界地球日 ,6月5日定位 世界環(huán)境日。4、環(huán)境保護(hù)的主要對(duì)象

22、是由于人類生產(chǎn)、生活活動(dòng)所引起的次生環(huán)境問題,主要包括:環(huán)境污染 和生態(tài)破環(huán) 兩個(gè)方面。5、環(huán)境問題:全球環(huán)境或區(qū)域環(huán)境中出現(xiàn)不利于人類生存和發(fā)展的各種現(xiàn)象,稱為環(huán)境問題。原生環(huán)境問題:自然力引發(fā),也稱第一類環(huán)境問題,火山噴發(fā)、地震、洪災(zāi)等。次生環(huán)境問題:人類生產(chǎn)、生活引起生態(tài)破壞和環(huán)境污染,反過來危及人類生存和發(fā)展的現(xiàn)象,也稱第二類環(huán)境問題。目前的環(huán)境問題一般都是次生環(huán)境問題。生態(tài)破壞:人類活動(dòng)直接作用于自然生態(tài)系統(tǒng),造成生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力顯著減少和結(jié)構(gòu)顯著該變,如草原退化、物種滅絕、水土流失等。當(dāng)今世界上最引人注目的幾個(gè)環(huán)境問題 溫室效應(yīng) 、臭氧空洞 、酸雨 等是由大氣污染所引起的。6、環(huán)

23、境污染:由于人為因素使環(huán)境的構(gòu)成狀態(tài)發(fā)生變化,環(huán)境素質(zhì)下降,從而擾亂和破壞了生態(tài)系統(tǒng)和人們的正常生活和生產(chǎn)條件。造成環(huán)境污染的因素有物理、化學(xué)和生物的三個(gè)方面,其中化學(xué)物質(zhì)引起的約占80%90%。環(huán)境污染物定義:進(jìn)入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成和性質(zhì)發(fā)生直接或間接有害于人類的變化的物質(zhì)稱為環(huán)境污染物。污染物的性質(zhì)和環(huán)境化學(xué)行為取決于它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)和在環(huán)境中的存在狀態(tài)。(五十年代日本出現(xiàn)的痛痛病是由 鎘Cd 污染水體后引起的;五十年代日本出現(xiàn)的水俁病是由 Hg 污染水體后引起的)重要污染物(1)元素:Cr,Hg,As,Pb,Cl (2)無機(jī)物:CO,NOx,SO2,KCN(3)有機(jī)化合物和烴類:烷烴(

24、飽和)、芳香烴(苯環(huán))、不飽和非芳香烴(不飽和,不帶苯環(huán))、多環(huán)芳烴 (4)金屬有機(jī)和準(zhǔn)金屬有機(jī)化合物: 四乙基鉛、三丁基錫(5)含氧有機(jī)化合物:環(huán)氧乙烷、醚、醇、醛、酮、酚、有機(jī)酸等(6)有機(jī)氮化合物:胺、腈、硝基苯、三硝基苯(TNT) (7)有機(jī)鹵化物:氯仿(四氯化碳)、PCBs、氯代二惡英、氯代苯酚(8)有機(jī)硫化合物:硫醇類(甲硫醇)、硫酸二甲酯(9)有機(jī)磷化合物:有機(jī)磷農(nóng)藥、磷酸二甲酯、磷酸三乙酯按受污染物影響的環(huán)境要素可分為大氣污染物、水體污染物、土壤污染物等;按污染物的形態(tài)可分為氣體污染物、液體污染物和固體廢物;按污染物的性質(zhì)可分為化學(xué)污染物、物理污染物和生物污染物。優(yōu)先控制污染物

25、:概念:基于有毒化學(xué)物的毒性、自然降解的可能性及在水體中出現(xiàn)的概率等因素,從多種有機(jī)物中篩選出的優(yōu)先控制物7、認(rèn)識(shí)過程: 20世紀(jì)60年代 人們只把環(huán)境問題作為污染來看待,沒有認(rèn)識(shí)到生態(tài)破壞的問題.; 20世紀(jì)70年代 1972年聯(lián)合國(guó),瑞典,斯德哥爾摩“人類環(huán)境會(huì)議”,將環(huán)境污染和生態(tài)破壞提升到同一高度看待;20世紀(jì)80年代 1987年,由挪威首相布倫特蘭夫人組建的“聯(lián)合國(guó)世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)”發(fā)表了我們共同的未來;20世紀(jì)90年代 1992年,巴西,里約熱內(nèi)盧,聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì),強(qiáng)調(diào)和正式確立了可持續(xù)發(fā)展的思想,并形成了當(dāng)代的環(huán)境保護(hù)的主導(dǎo)意識(shí)。 8、自然過程或人類的生產(chǎn)和生活活動(dòng)會(huì)對(duì)

26、環(huán)境造成污染和破壞,從而導(dǎo)致環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化,稱為環(huán)境效應(yīng)。分為自然環(huán)境效應(yīng)和人為環(huán)境效應(yīng)。按環(huán)境變化的性質(zhì)劃分,(1)環(huán)境物理效應(yīng):由物理作用引起的環(huán)境效應(yīng)即為環(huán)境物理效應(yīng)。(2)環(huán)境化學(xué)效應(yīng): 在各種環(huán)境因素影響下,物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)即為環(huán)境化學(xué)效應(yīng)。(3)環(huán)境生物效應(yīng):環(huán)境因素變化導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)變異而產(chǎn)生的后果即為環(huán)境生物效應(yīng)。 9、污染物的遷移:污染物在環(huán)境中所發(fā)生的空間位移及其所引起的富集、分散和消失的過程。遷移有機(jī)械遷移、物理化學(xué)遷移、生物遷移污染物轉(zhuǎn)化:是指污染物在環(huán)境中通過物理、化學(xué)或生物作用導(dǎo)致存在形態(tài)或化學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的過程。污染物質(zhì)在環(huán)境中的三大轉(zhuǎn)化途

27、徑為:化學(xué)轉(zhuǎn)化、光化學(xué)轉(zhuǎn)化和生物轉(zhuǎn)化。10、環(huán)境化學(xué)研究特點(diǎn):(1) 以微觀研究宏觀:從原子、分子水平,研究宏觀環(huán)境圈層中環(huán)境現(xiàn)象和變化機(jī)制;(2)研究對(duì)象復(fù)雜:既有人為來源的也有天然來源的,處于環(huán)境開放體系內(nèi),多種環(huán)境因素同時(shí)相互作用,其研究需要多學(xué)科的結(jié)合。(3)物質(zhì)水平低:mg/kg(ppm,10-6)、ug/kg(ppb,10-9) 11、根據(jù)環(huán)境化學(xué)的任務(wù)、內(nèi)容和特點(diǎn)以及發(fā)展動(dòng)向,你認(rèn)為怎樣才能學(xué)好環(huán)境化學(xué)這門課?環(huán)境化學(xué)是一門研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特征、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。環(huán)境化學(xué)以化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)而引起環(huán)境問題為研究對(duì)象,以解

28、決環(huán)境問題為目標(biāo)的一門新型科學(xué)。其內(nèi)容主要涉及:有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中存在的濃度水平和形態(tài),潛在有害物質(zhì)的來源,他們?cè)趥€(gè)別環(huán)境介質(zhì)中和不同介質(zhì)間的環(huán)境化學(xué)行為;有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)以及人體健康產(chǎn)生效用的機(jī)制和風(fēng)險(xiǎn)性;有害物質(zhì)已造成影響的緩解和消除以及防止產(chǎn)生危害的方法和途徑。環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn)是要從微觀的原子、分子水平上來研究宏觀的環(huán)境現(xiàn)象與變化的化學(xué)機(jī)制及其防治途徑,其核心是研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化和效應(yīng)。目前,國(guó)界上較為重視元素(尤其是碳、氮、硫和磷)的生物地球化學(xué)循環(huán)及其相互偶合的研究;重視化學(xué)品安全評(píng)價(jià)、臭氧層破壞、氣候變暖等全球變化問題。當(dāng)前我國(guó)優(yōu)先考慮的環(huán)境問題中與環(huán)境化學(xué)密

29、切相關(guān)的是:以有機(jī)物污染為主的水質(zhì)污染、以大氣顆粒物和二氧化硫?yàn)橹鞯某鞘锌諝馕廴?;工業(yè)有毒有害廢物和城市垃圾對(duì)水題和土壤的污染。第二章 大氣環(huán)境化學(xué)1、大氣成分:按濃度分成三大類:(1)主要成分,濃度在1%以上量級(jí),包括氮(N2),氧(O2)和氬(Ar);(2)微量成分(也稱次要成分),濃度在1ppmv到1%之間,包括二氧化碳(CO2),水汽(H2O),甲烷(CH4),氦(He), 氖(Ne),氪(Kr)等;(3)痕量成分,濃度在1ppmv以下,主要有氫(H2),臭氧(O3), 氙(Xe),一氧化二氮(N2O),氧化氮(NO),二氧化氮(NO2),氨氣(NH3),二氧化硫(SO2),一氧化碳(

30、CO)以及氣溶膠等等。此外,還有一些大氣中本來沒有的,純屬人為產(chǎn)生的污染成分,它們目前在大氣中的濃度多為pptv的量級(jí),如氟氯烴類化合物(常記為CFCs)等。2、大氣層的結(jié)構(gòu):對(duì)流層、平流層、中間層、熱層、逸散層對(duì)流層特性:由于對(duì)流層大氣的重要熱源來自于地面長(zhǎng)波輻射,因此離地面越近氣溫越高;離地面越遠(yuǎn)氣溫則越低。在對(duì)流層中,高度每增加100m,氣溫降低0.6。云雨的主要發(fā)生層,赤道厚兩極薄。平流層特征:在平流層內(nèi),大氣溫度上熱下冷,空氣難以發(fā)生垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng),只能隨地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生平流運(yùn)動(dòng),平流層氣體狀態(tài)非常穩(wěn)定。在平流層內(nèi),進(jìn)入的污染物因平流運(yùn)動(dòng)形成一薄層而遍布全球。中間層特征:在中間層中,由于層

31、內(nèi)熱源僅來自下部的平流層,因而氣溫隨高度增加而降低,溫度垂直分布特征與對(duì)流層相似;由于下熱上冷,空氣垂直運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈。熱層特征:在熱層中,溫度隨高度增加迅速上升。熱層空氣極稀薄,在太陽紫外線和宇宙射線輻射下,空氣處于高度電離狀態(tài),該層也可以稱為電離層。逸散層:800km以上高空;空氣稀薄,密度幾乎與太空相同;空氣分子受地球引力極小,所以氣體及其微??梢圆粩鄰脑搶犹右莩鋈?。3、逆溫由于過程的不同,可分為近地面的逆溫、自由大氣逆溫。近地面的逆溫:輻射逆溫、平流逆溫、融雪逆溫、地形逆溫自由大氣逆溫:亂流逆溫、下沉逆溫、鋒面逆溫逆溫的危害:在對(duì)流層中,由于低層空氣受熱不均,能夠使氣體發(fā)生垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng),致使

32、對(duì)流層上下空氣發(fā)生交換。通過垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng),污染源排放的污染物能夠被輸送到遠(yuǎn)方,并由于分散作用而使污染物濃度降低。逆溫現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在較低氣層中,這時(shí)氣層穩(wěn)定性特強(qiáng),對(duì)于大氣中垂直運(yùn)動(dòng)的發(fā)展起著阻礙作用,對(duì)大氣垂直流動(dòng)形成巨大障礙,地面氣流不易上升,使地面污染源排放出來的污染物難以借氣流上升而擴(kuò)散。 4、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)。5、大氣污染源:自然因素:火山噴發(fā): 排放出SO2、H2S、CO2、CO、HF及火山灰等顆粒物;森林火災(zāi): 排放出CO、CO2、SO2、NO2;自然塵(風(fēng)砂、土壤塵);海浪飛沫: 顆粒物主要為硫酸鹽與亞硫酸鹽。人為因素:工廠企業(yè)廢氣排放;交通運(yùn)輸 :飛

33、機(jī)、機(jī)動(dòng)車、輪船尾氣 ;燃油燃煤(農(nóng)村爐灶);農(nóng)業(yè)活動(dòng)(農(nóng)藥噴灑)。6、大氣中有哪些重要污染物及分類定義:大氣污染物是指由于人類的活動(dòng)或是自然過程所直接排入大氣或在大氣中新轉(zhuǎn)化生成的對(duì)人或環(huán)境產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)。城市中影響健康的主要大氣污染物是二氧化硫(及進(jìn)一步氧化產(chǎn)物三氧化硫、硫酸鹽)、懸浮顆粒物(煙霧、灰塵、PM10、PM2.5、PM1.0)、氮氧化物、一氧化碳、揮發(fā)性有機(jī)化合物(碳?xì)浠衔锖脱趸铮?、臭氧、鉛和其他有毒金屬。分類:大氣污染物按存在形式分可分為氣態(tài)污染物和顆粒態(tài)污染物;大氣污染物按形成過程又可以分為一次污染物和二次污染物。一次污染物:是指由污染源直接排入大氣環(huán)境中且在大氣中

34、物理和化學(xué)性質(zhì)均未發(fā)生變化的污染物,又稱為原發(fā)性污染物:二次污染物:指由一次污染物與大氣中已有成分或幾種污染物之間經(jīng)過一系列的化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物,又稱為繼發(fā)性污染物。 7、重要污染物來源及消除途徑二氧化硫:燃燒。降水清除:雨除、沖刷;氣相或液相氧化成硫酸鹽;土壤:微生物降解、物理和化學(xué)反應(yīng)、吸收;植被:表面吸收、消化攝?。缓Q?、河流:吸收硫化氫:火山噴射、海水浪花、生物活動(dòng)等。氧化為二氧化硫(寫去除反應(yīng))臭氧:在植被、土壤、雪和海洋表面上的化學(xué)反應(yīng)氮氧化物:燃燒、尾氣排放。土壤:化學(xué)反應(yīng);植被:吸收、消化攝??;氣相或液相化學(xué)反應(yīng)一氧化碳:不完全燃燒。平流層:

35、與OH自由基反應(yīng);土壤:微生物活動(dòng);二氧化碳植被:光合作用,吸收;海洋:吸收甲烷:燃燒、泄露、發(fā)酵。土壤:微生物活動(dòng);植被:化學(xué)反應(yīng)、細(xì)菌活動(dòng);對(duì)流層及平流層:化學(xué)反應(yīng)碳?xì)浠衔铮合蝾w粒物轉(zhuǎn)化;土壤:微生物活動(dòng);植被:吸收、消化攝取8、影響大氣污染物遷移的因素由染源排到大氣中的污染物的遷移主要受到空氣的機(jī)械運(yùn)動(dòng)、由天氣形勢(shì)和地理地勢(shì)造成的逆溫現(xiàn)象以及污染物本身的特性。9、基本氣象要素: 氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)、云量10、燃燒過程中NO的生成量主要與 燃燒溫度 和 空燃比 有關(guān)11、CFC-11和Halon1211d 分子式分別為 CFCl3 和 CF2ClBr 12、大氣中的CH4主要來自 煤

36、、 石油 、 天然氣 的排放。13、大氣中有哪些重要自由基?其來源如何?(產(chǎn)生:熱裂解法、光解法、氧化還原法) 大氣中主要自由基有:HO、HO2、R、RO2 HO的來源:O3的光解:O3r 2 O+H2O 2HO HNO2的光解: HNO2 +r HO +NO H2O2的光解: H2O2 +r 2HO清潔大氣中HO.來源是O3,污染大氣來源是HNO3和H2O。HO2的來源: 主要來自醛特別是甲醛的光解 H2CO +r H + HCO H + O2 + M HO2 + M HCO + O2 +M HO2 + CO + M 亞硝酸酯的光解:CH3ONO +r CH3O + NO CH3O + O2

37、 HO2 + H2CO H2O2的光解:H2O2 +r 2HO HO + H2O2 HO2 + H2OR的來源:RH + O R + HO RH + HO R + H2OCH3的來源:CH3CHO的光解 CH3CHO +r CH3 + CHO CH3COCH3的光解 CH3COCH3 +hr CH3 + CH3COCH3O的來源:甲基亞硝酸酯的光解 CH3ONO +r CH3O + NO 甲基硝酸酯的光解 CH3ONO2 +r CH3O + NO2RO2的來源:R + O2 RO214、敘述大氣中NO轉(zhuǎn)化為NO2的各種途徑。 NO + O3 NO2 + O2 HO + RH R + H2O R

38、 + O2 RO2NO + RO2 NO2 + RORO + O2 RCHO + HO2 (R比R少一個(gè)C原子)NO + HO2 NO2 + HO15、氮循環(huán)主要通過 同化、 氨化、 硝化 和 反硝化等四個(gè)生物化學(xué)過程完成。16、分子、原子、自由基或離子吸收光子而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)稱光化學(xué)反應(yīng),大氣光化學(xué)反應(yīng)分為初級(jí)過程和次級(jí)過程。(光化學(xué)第一定律)當(dāng)激發(fā)態(tài)分子的能量足夠使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂,即光子的能量大于化學(xué)鍵時(shí)才能引起光離解反應(yīng)。其次,為使分子產(chǎn)生有效的光化學(xué)反應(yīng),光還必須被所作用的分子吸收,即分子對(duì)某特定波長(zhǎng)的光要有特征吸收光譜,才能產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)。(光化學(xué)第二定律)光被分子吸收的過程是單

39、光子過程,由于電子激發(fā)態(tài) 分子的壽命<10-8s,在如此短的時(shí)間內(nèi),輻射強(qiáng)度比較弱的情況下,只可能單光子過程,再吸收第二個(gè)光子的幾率很小。17、大氣中重要吸光物質(zhì)的光離解(1) O2、N2的光離解 N2的光離解限于臭氧層以上(2) O3的光離解 (3)NO2的光離解據(jù)稱是大氣中唯一已知O3的人為來源(4) HNO2、 HNO3的光解初級(jí)過程次級(jí)過程 HNO2的光解是大氣中HO的重要來源之一。(5) 甲醛的光離解初級(jí)過程 對(duì)流層中由于有O2的存在,可進(jìn)一步反應(yīng)醛類光解是氫過氧自由基(H02 · )的主要來源(6)鹵代烴的光解如果有一種以上的鹵素,則斷裂的是最弱的鍵。CH3F>

40、; CH3H> CH3Cl> CH3Br> CH3I18、含有NOx和CH化合物等一次污染物的大氣,在陽光的照射下發(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污染現(xiàn)象,稱為光化學(xué)煙霧。(控制:控制反應(yīng)活性高的有機(jī)物的排放;控制臭氧的濃度)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,在白天生成傍晚消失, 高峰在中午。光化學(xué)煙霧形成的簡(jiǎn)單機(jī)制光化學(xué)煙霧形成反應(yīng)是一個(gè)鏈反應(yīng),鏈的引發(fā)主要是NO2的光解。引發(fā)反應(yīng):自由基傳遞:碳?xì)浠衔锏拇嬖谑亲杂苫D(zhuǎn)化和增殖的根本原因: 過氧?;K止: 19、說明烴類在光化學(xué)煙霧形成過程中的重要作用

41、。 烷烴可與大氣中的HO和O發(fā)生摘?dú)浞磻?yīng)。RH + HO R + H2ORH + O R + HOR + O2 RO2RO2 + NO RO + NO2RO + O2 RCHO + HO2RO + NO2 RONO2另外:RO2 + HO2 ROOH + O2ROOH +r RO + HO稀烴可與HO發(fā)生加成反應(yīng),從而生成帶有羥基的自由基。它可與空氣中的O2結(jié)合成相應(yīng)的過氧自由基,由于它有強(qiáng)氧化性,可將NO氧化成NO2,自身分解為一個(gè)醛和CH2OH。如乙烯和丙稀。CH = CH + HO CH2CH2OHCH3CH = CH2 CH3CHCH2OH + CH3CH(OH)CH2CH2CH2OH

42、 + O2 CH2(O2)CH2OHCH2(O2)CH2OH + NO CH2(O)CH2OH + NO2 CH2(O)CH2OH CH2O + CH2OHCH2(O)CH2OH + O2 HCOCH2OH + HO2CH2OH + O2 H2CO + HO2稀烴還可與O3發(fā)生反應(yīng),生成二元自由基,該自由基氧化性強(qiáng),可氧化NO和SO2等生成相應(yīng)的醛和酮。光化學(xué)反應(yīng)的鏈引發(fā)反應(yīng)主要是NO2的光解,而烷烴和稀烴均能使NO轉(zhuǎn)化為NO2,因此烴類物質(zhì)在光化學(xué)反應(yīng)中占有很重要的地位。20、硫酸煙霧型污染:由于煤燃燒而排放出來的SO2顆粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸鹽顆粒物所造成的大氣污染現(xiàn)象。SO2轉(zhuǎn)

43、化為SO3的氧化反應(yīng)主要靠霧滴中錳、鐵、氨的催化作用而加速,硫酸煙霧型污染屬于還原性混合物,稱還原性煙霧。SO2滴的催化氧化速度與金屬離子濃度、PH、溫度有關(guān)。21、硫酸煙霧(倫敦型煙霧)與光化學(xué)煙霧(洛杉磯煙霧)的比較:硫酸煙霧是還原型煙霧,發(fā)現(xiàn)較早,已出現(xiàn)多次,燃煤產(chǎn)生,冬季,低溫高濕度弱光照,白天夜間連續(xù);光化學(xué)煙霧是氧化型煙霧,發(fā)現(xiàn)較晚,汽車尾氣,夏秋季,高溫低濕度強(qiáng)光照,白天。 22、二氧化硫的氧化:直接光氧化、被自由基氧化、被氧原子氧化23、酸雨:雨水的pH值約為5.6,可看作未受污染的大氣降水的pH背景值,并作為判斷酸雨的界限。影響酸雨形成的因素主要有:酸性污染物的排放及其轉(zhuǎn)化條

44、件。大氣中NH3的含量及其對(duì)酸性物質(zhì)的中和性。大氣顆粒物的堿度及其緩沖能力。天氣形勢(shì)的影響。降水的化學(xué)組成:大氣中固定成分、無機(jī)物、有機(jī)物、光化學(xué)反應(yīng)物、不容物。酸雨化學(xué)組成:硫酸硝酸鈣離子。錳銅礬催化。24、酸雨的主要成分是什么?其產(chǎn)生的主要機(jī)制?酸雨的主要危害有哪些?如何控制?酸雨中含有多種無機(jī)酸和有機(jī)酸,主要是硫酸和硝酸。酸雨多成于化石燃料的燃燒:SH2SO4S+O2(點(diǎn)燃)SO2SO2+H2OH2SO3(亞硫酸)2H2SO3+O22H2SO4(硫酸)總的化學(xué)反應(yīng)方程式:S+O2(點(diǎn)燃)SO22SO2+2H2O+O22H2SO4氮的氧化物溶于水形成酸: a.NOHNO3(硝酸)2NO+O

45、22NO23NO2+H2O2HNO3+NO總的化學(xué)反應(yīng)方程式:4NO+2H2O+3O24HNO3b.NO2HNO3總的化學(xué)反應(yīng)方程式:4NO2+2H2O+O24HNO3危害:酸雨可以直接使大片森林死亡,農(nóng)作物枯萎;也會(huì)使土壤酸化,抑制土壤中有機(jī)物的分解和氮的固定,淋洗與土壤離子結(jié)合的鈣、鎂、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,使土壤貧瘠化;還可使湖泊、河流酸化,并溶解土壤和水體底泥中的重金屬進(jìn)入水中,毒害魚類;加速建筑物和文物古跡的腐蝕和風(fēng)化過程;可能危及人體健康??刂扑嵊甑母敬胧┦菧p少二氧化硫和氮氧化物的排放。 目前世界上減少二氧化硫排放量的主要措施有: 1、原煤脫硫技術(shù)2、優(yōu)先使用低硫燃料,如含硫較低的低硫煤

46、和天然氣等。 3、改進(jìn)燃煤技術(shù),減少燃煤過程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。4、對(duì)煤燃燒后形成的煙氣在排放到大氣中之前進(jìn)行煙氣脫硫。5.開發(fā)新能源,如太陽能,風(fēng)能,核能,可燃冰等,25、CO2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,CO2起單向過濾器作用,大氣中CO2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、四氯化碳和氟氯烴 CFC 11,CFC 12等都是溫室氣體。26、溫室效應(yīng)機(jī)理及危害?由環(huán)境污染引起的溫室效應(yīng)是指地球表面

47、變熱的現(xiàn)象。溫室效應(yīng)主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)社會(huì)過多燃燒煤炭、石油和天然氣,這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳等溫室氣體進(jìn)入大氣造成的。二氧化碳等溫室氣體具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無形的玻璃罩,使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發(fā)散,其結(jié)果是地球表面變熱起來。它會(huì)帶來以下列幾種嚴(yán)重惡果: 1) 地球上的病蟲害增加; 2) 海平面上升; 3) 氣候反常,海洋風(fēng)暴增多; 4) 土地干旱,沙漠化面積增大。27、為加強(qiáng)世界范圍內(nèi)溫室氣體的控制,1997年12月世界一百四十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)通過的 京都議定書 協(xié)議于05年2月16日正式生效。28、消耗臭氧層物質(zhì)(ODP)既有天然源,

48、又有人工源。其人工源主要包括: 哈龍、 氟利昂 、 氟氯烴等物質(zhì)臭氧層破壞的化學(xué)機(jī)理:平流層O2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.CIOx.)總反應(yīng)臭氧的消耗:(光解)(生成O3的逆反應(yīng))當(dāng)水蒸氣、氮氧化物、氟氯烴等進(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應(yīng)過程:總反應(yīng) Y - 直接參加破壞O3的催化活性物種,包括NOX、HOX · 、ClOX ·等29、大氣:各種固體或液體均勻地分散在空氣中形成的一個(gè)龐大的分散體系,也是氣溶膠體系。氣溶膠體系中分散的各種粒子稱為大氣

49、顆粒物(分散性、凝聚性、形成氣溶膠性)。顆粒物的去除途徑:干沉降、濕沉降干沉降:指顆粒物在重力作用下的沉降,或與其它物體碰撞后發(fā)生的沉降。濕沉降:是指通過降雨、降雪等降水過程而使大氣顆粒物發(fā)生沉降的過程。其是去除大氣顆粒物和痕量氣態(tài)污染物的有效方法。濕沉降包括雨除和沖刷兩種機(jī)制。 大氣顆粒物的分類:總懸浮顆粒物(TSP):粒徑一般在100 m m以下。飄塵:長(zhǎng)期漂浮在大氣中、 粒徑小于10 m m的懸浮物,又稱為可吸入粒子。降塵:粒徑大于10微米以上的、由于重力作用能沉降下來的微粒。可吸入粒子小于10 m m。30、大氣顆粒物(分為無機(jī)顆粒物和有機(jī)顆粒物)的三模態(tài):根據(jù)大氣顆粒物按表面積與粒徑

50、分布的關(guān)系得到了三種不同類型的粒度模,并用它來解釋大氣顆粒物的來源與歸宿。愛根核模(Dp<0.05m)積聚模(0.05 m< Dp <2 m)粗粒子模( Dp >2 m)31、顆粒物的表面性質(zhì):成核作用、粘合、吸著成核作用:過飽和蒸汽在顆粒物表面凝結(jié)成液滴。粘合:粒子彼此相互間緊緊粘合或在固體表面上粘合,是小顆粒形成較大凝聚體最終沉降的過程。離子粘合,靜電除塵。吸著:氣體或蒸汽吸附在顆粒物表面(Adsorption)。32、有機(jī)污染物一般通過 吸附作用 、 揮發(fā)作用 、水解作用 、光解 和生物富集和降解等過程進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)化。第三章 水環(huán)境化學(xué)1、水中八大離子:K+、Na+

51、、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-為常見八種離子2、溶解氣體與Henry定律:溶解于水中的氣體與大氣中的氣體存在平衡關(guān)系,氣體的大氣分壓PG與氣體的溶解度的比表現(xiàn)為常數(shù)關(guān)系,稱為Henry定律,該常數(shù)稱為Henry定律常數(shù)KH。 G(aq) = KH PG KH氣體在一定溫度下的亨利定理常數(shù) (mol/L.Pa) PG 各種氣體的分壓 (Pa)3、水體中可能存在的碳酸組分 CO2、CO32-、HCO3-、H2CO3 ( H2CO3*) 4、天然水中的堿度和酸度:堿度:水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì),即能夠接受質(zhì)子H+的物質(zhì)總量;酸度:凡在水中離解或水解后生成可與

52、強(qiáng)堿(OH-)反應(yīng)的物質(zhì)(包括強(qiáng)酸、弱酸和強(qiáng)酸弱堿鹽)總量;即水中能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作用的物質(zhì)總量。5、天然水中的總堿度=HCO3-+2CO32-+ OH- H+6、水體中顆粒物的類別(1)礦物微粒和粘土礦物(鋁或鎂的硅酸鹽 )(2)金屬水合氧化物(鋁、鐵、錳、硅等金屬 )(3)腐殖質(zhì) (4)水體懸浮沉積物 (5)其他(藻類、細(xì)菌、病毒等)影響水體中顆粒物吸附作用的因素有:顆粒物濃度、溫度、PH。7、水環(huán)境中膠體顆粒物的吸附作用有 表面吸附 、化學(xué)吸附、離子交換吸附 和 專屬吸附。8、天然水的PE隨水中溶解氧的減少而 降低 ,因而表層水呈 氧化性 環(huán)境。9、吸附等溫線:在一定溫度,處于平衡狀態(tài)時(shí)

53、被吸附的物質(zhì)和該物質(zhì)在溶液中的濃度的關(guān)系曲線稱為吸附等溫線;水環(huán)境中常見的吸附等溫線主要有L型、F型和H型。 10、無機(jī)物在水中的遷移轉(zhuǎn)化過程:分配作用、揮發(fā)作用、水解作用、光解作用、生物富集、生物降解作用。11、PE:pE 越小,電子活度越高,提供電子的傾向越強(qiáng),水體呈還原性。pE 越大,電子活度越低,接受電子的傾向越強(qiáng),水體呈氧化性 。 pe影響因素:1)天然水的pE隨水中溶解氧的減少而降低;2)天然水的pE隨其pH減少而增大。12、什么是電子活度pE,以及pE和pH的區(qū)別。答:定義電極上電子有效濃度為電子活度,記作E,其負(fù)對(duì)數(shù)記作pE。電子活度越大或pE 越小,電子供出電子的傾向越大。在

54、電化學(xué)研究中,通常用電極電位表示電極供出或接受電子的傾向,當(dāng)給出電子活度E 和電子活度的負(fù)對(duì)數(shù)pE 明確的熱力學(xué)意義之后,就可以明確地表示不同電對(duì)在反應(yīng)條件下供出或接受電子能力的相對(duì)大小。在一定溫度下,pE 與電極電位成直線關(guān)系, pE越大,電子活度越小,電極的氧化能力或接受電子的能力越強(qiáng),供出電子能力越弱,pE與電子活度的關(guān)系同pH與H+活度的關(guān)系相似。pH亦稱氫離子濃度指數(shù),是溶液中氫離子活度的一種標(biāo)度,也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。pH值越趨向于0表示溶液酸性越強(qiáng),反之,越趨向于14表示溶液堿性越強(qiáng),pH=7的溶液為中性溶液。若水體的PE值高,有利于下列Cr、Mn在水體中遷移。

55、13、腐殖質(zhì)的組成:由生物體物質(zhì)在土壤、水體和沉積物中經(jīng)腐敗作用后的分解產(chǎn)物,是一種凝膠性有機(jī)高分子物質(zhì)。分為腐殖酸:溶于稀堿但不溶于酸的部分;富里酸:即可溶于堿又可溶于酸的部分; 腐黑物:不能被酸和堿提取的部分。一般認(rèn)為,當(dāng)濃度較高時(shí),金屬離子與腐殖質(zhì)的反應(yīng)以溶解為主,當(dāng)金屬離子濃度較低時(shí),則以沉淀和凝聚為主。14、沉淀物中重金屬重新釋放誘發(fā)因素:鹽濃度升高:堿金屬和堿土金屬陽離子可將被吸附在固體顆粒上的金屬離子交換出來。氧化還原條件的變化:有機(jī)物增多,產(chǎn)生厭氧環(huán)境,鐵猛氧化物還原溶解,使結(jié)合在其中的金屬釋放出來。pH值降低:氫離子的競(jìng)爭(zhēng)吸附作用、金屬在低pH值條件下致使金屬難溶鹽類以及配合物的溶解。增加水中配合劑的含量:天然或合成的配合劑使用量增加,能和重金屬形成可溶性配合物,有時(shí)這種配合物穩(wěn)定性較大,以溶解態(tài)形式存在,使重金屬從固體顆粒上解吸下來。15、凝聚過程:是在外來因素(如化學(xué)物質(zhì))作用下降低靜電斥力,引力超過斥力時(shí)膠粒便合在一起。絮凝過程:借助于某種架橋物

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