環(huán)境化學(xué)習(xí)題集

1、1-1、環(huán)境污染：由于人為因素使環(huán)境的構(gòu)成或狀態(tài)發(fā)生變化，環(huán)境素質(zhì)或質(zhì)量下降，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。具體說(shuō)，環(huán)境污染是指有害物質(zhì)對(duì)大氣、水質(zhì)、土壤和動(dòng)植物的污染，并達(dá)到致害的程度，生物界的生態(tài)系統(tǒng)受到不適當(dāng)?shù)母蓴_和破壞，不可再生資源被濫采濫用，以及因固體廢物、噪聲、振動(dòng)、惡臭、放射線等造成對(duì)環(huán)境的損害。1-2、環(huán)境污染物：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)。1-3、環(huán)境效應(yīng)：自然過(guò)程或人類的生產(chǎn)、生活活動(dòng)會(huì)對(duì)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。1-4、造成環(huán)境污染的因素有：物理因素、化學(xué)因素和生物因素三個(gè)方面

2、，其中以化學(xué)因素為主。1-5、環(huán)境化學(xué)是研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)、及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。1-6、按人類社會(huì)活動(dòng)不同功能產(chǎn)生的污染物，可分為：工業(yè)污染物、農(nóng)業(yè)污染物、交通運(yùn)輸污染物、生活污染物四類，（也叫四種污染源）。1-7、環(huán)境效應(yīng)按環(huán)境變化的性質(zhì)可分為：環(huán)境物理效應(yīng)（如溫室效應(yīng)、城市熱島效應(yīng)、電磁輻射、噪聲等），環(huán)境化學(xué)效應(yīng)和環(huán)境生物效應(yīng)。1-8、污染物在環(huán)境中的遷移主要有：機(jī)械遷移、物理-化學(xué)遷移和生物遷移三種。1-9、其中物理化學(xué)遷移的主要方式有：（無(wú)機(jī)污染物的）溶解-沉淀、氧化-還原、吸附-解吸、水解、配位（螯合）；（有機(jī)污染物的）化學(xué)分解、光

3、化學(xué)分解、生物降解。1-10生物遷移的形式主要有：吸收、生物積累（生物富集、生物放大）、代謝、生長(zhǎng)、死亡。1-11、環(huán)境問題（名詞）：是指包括一切形式的環(huán)境惡化或?qū)ι锶Φ囊磺胁焕绊憽?-1、按大氣溫度隨垂直高度的變化情況，一般將大氣層分為四層，按從低到高的順序分別為：對(duì)流層、平流層、中間層、熱層，再往上稱為逸散層。2-2、對(duì)流層中，大氣溫度正常情況下，高度增加，氣溫下降。2-3、氣溫垂直遞減率：對(duì)流層中氣溫T隨高度H的增加而下降，溫度隨高度下降的速率稱為氣溫垂直遞減率，約為-0.65/100m。（或：對(duì)流層中，垂直高度每上升100m，氣溫的降低值）。2-4、逆溫層：對(duì)流層中，氣溫隨高度的增

4、加而增加的一層稱為逆溫層；等溫層：氣溫不隨高度的變化而變化的一層。）2-5、氣溫的干絕熱減溫率：對(duì)一個(gè)干燥或未飽和的濕空氣氣塊，在大氣中絕熱每上升100m溫度的降低值。（約為0.98，如氣塊在大氣中下降100m，氣塊升溫 0.98，通?？山迫?。而這個(gè)現(xiàn)象與周圍溫度無(wú)關(guān)）。2-6、大氣穩(wěn)定度：大氣垂直運(yùn)動(dòng)的增強(qiáng)或減弱。大氣穩(wěn)定度取決于氣溫垂直遞減率與氣團(tuán)干絕熱減溫率的相對(duì)大小。2-7、氣溫垂直遞減率小于氣團(tuán)干絕熱減溫率，即r<rd時(shí)，不論由某種氣象因素使大氣作垂直上下運(yùn)動(dòng)，它都是力爭(zhēng)恢復(fù)到原來(lái)狀。大氣的這種狀態(tài)，稱為穩(wěn)定狀態(tài)。2-8、氣溫垂直遞減率大于氣團(tuán)干絕熱減溫率即r>rd

5、時(shí) 不論由某種氣象因素使大氣作垂直上下運(yùn)動(dòng)，它的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)總是遠(yuǎn)離平衡，大氣的這種狀態(tài)稱為不穩(wěn)定的狀態(tài)。2-9、氣溫垂直遞減率等到于氣團(tuán)干絕熱減溫率即r=rd時(shí)，氣塊因受外力作用上升或下降，氣塊溫度與外部的大氣溫度始終保持相等，氣塊被推到那里就停在那里。這時(shí)的大氣狀態(tài)稱為中性狀態(tài)。2-10、當(dāng)大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)湍流受到抑制，大氣對(duì)污染物的擴(kuò)散稀釋能力弱；當(dāng)大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，湍流得到充分發(fā)展，擴(kuò)散稀釋能力增強(qiáng)。2-11、高架源排煙的煙云可有5種擴(kuò)散類型：翻卷型（波浪型）發(fā)生條件：r 0，rrd，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)流強(qiáng)烈； 錐型發(fā)生條件：r 0，rrd，大氣處于中性或弱不穩(wěn)定狀態(tài)。扇型（長(zhǎng)帶

6、型）發(fā)生條件：r 0，rrd，出現(xiàn)逆溫層，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)。屋脊型（上揚(yáng)型）發(fā)生條件：排放口上方r 0，rrd，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)；排放口下方r 0，rrd，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)。漫煙型（熏煙型）發(fā)生條件：排放口上方r 0，rrd， 大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)；排放口下方r 0，rrd，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)。2-12、城市熱島效應(yīng)：城市內(nèi)大量人工構(gòu)筑的混凝土路面、各種建筑墻面等，改變了下墊面的熱屬性，這些人工構(gòu)筑物吸熱快而熱容量小，在相同的太陽(yáng)輻射條件下，它們比自然下墊面（綠地、水面等）升溫快，因而其表面的溫度明顯高于自然下墊面。其次城市中機(jī)動(dòng)車輛多交通擁擠，加上工業(yè)生產(chǎn)以及大量的人群活動(dòng)，產(chǎn)生了大量的氮氧化

7、物、二氧化碳、粉塵等，這些物質(zhì)可以大量地吸收環(huán)境中熱輻射的能量，產(chǎn)生眾所周知的溫室效應(yīng)，引起城市大氣的進(jìn)一步升溫。 第三、城市人工熱源較多，工廠、機(jī)動(dòng)車、居民生活等，燃燒各種燃料、消耗大量能源，都會(huì)向大氣排放廢熱。由于上述原因，使得城市氣溫明顯高于周圍郊區(qū)氣溫。2-13、光化學(xué)第一定律或格羅塞斯德雷珀（GrothousDraper）定律：“只有被體系吸收的光，對(duì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)才是有效的?！?-14、光化學(xué)第二定律或斯塔克愛因斯坦（StarkEinstein）定律：“在光化學(xué)反應(yīng)的初級(jí)過(guò)程中，體系每吸收一個(gè)光子，只能活化一個(gè)分子（或原子）?！?-15、根據(jù)光化學(xué)第二定律，吸收1mol光子能活化1

8、mol分子。1mol光子的能量稱為1愛因斯坦（E）。當(dāng)波長(zhǎng)的單位用nm時(shí),1mol光子的能量E1.196×105/ kJ/mol。2-16、在光化學(xué)反應(yīng)中，只有當(dāng)分子吸收的光能超過(guò)化學(xué)鍵能時(shí)，才有可能使化學(xué)鍵斷裂而發(fā)生解離反應(yīng)。已知化學(xué)鍵的鍵能，根據(jù)式：E N0h N0hc/可以計(jì)算對(duì)應(yīng)的光的波長(zhǎng)，只有當(dāng)體系吸收的光的波長(zhǎng)小于等于該值時(shí)，才可能使該化學(xué)鍵斷裂，這一波長(zhǎng)稱為該化學(xué)鍵的斷裂波長(zhǎng)。2-17、O3 主要分布于高度為1560km之間的大氣層中，在1535km的范圍內(nèi)濃度最高，其濃度分布由下列四個(gè)反應(yīng)控制：O2 h O OO O2 M O3 MO3 h O2 OO O3 2O22

9、-18、在50km以下，O3起著重要的吸光作用，對(duì)太陽(yáng)輻射的200300nm的紫外線的強(qiáng)烈吸收。O3吸收紫外輻射后發(fā)生離解反應(yīng)。O3 h O2 OO3主要吸收來(lái)自太陽(yáng)波長(zhǎng)小于290nm的紫外光，對(duì)于波長(zhǎng)大于290nm的光吸收較弱，因此波長(zhǎng)大于290nm的紫外光有可能透過(guò)臭氧層進(jìn)入對(duì)流層并輻射到地面。2-19、一次污染物（原生污染物）：由污染源直接排放出的污染物； 二次污染物（次生污染物）：由一次污染物經(jīng)過(guò)某些化學(xué)變化后的產(chǎn)物。2-20光化學(xué)煙霧：經(jīng)研究表明光化學(xué)煙霧是由汽車尾氣排放物和燃燒石油引起的。隨著工業(yè)的發(fā)展和汽車使用量的增加，光化學(xué)煙霧已成為工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家嚴(yán)重的空氣污染問題。美國(guó)生物有機(jī)

10、化學(xué)家HaggenSmit認(rèn)為：光化學(xué)煙霧是由烴類化合物和氮氧化物，在光照條件下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)后的反應(yīng)物和產(chǎn)物的混合物，屬于大氣中的二次污染物。其特征是具有強(qiáng)烈的刺激性，白色煙霧，有時(shí)帶紫色或黃褐色，可使大氣能見度降低，具有強(qiáng)烈的氧化性，導(dǎo)致某些物質(zhì)損壞，如橡膠龜裂、植物葉片變白面枯萎，使人的眼睛紅澀疼痛，刺激人的喉嚨，并損害人的肺部功能。2-21：光化學(xué)煙霧的形成機(jī)理（文字?jǐn)⑹觯╨）NO向NO2轉(zhuǎn)化是產(chǎn)生“光化學(xué)煙霧”的關(guān)鍵：空氣中痕量的NO2來(lái)源于燃料燃燒，低層大氣中一旦NO2出現(xiàn)，在光化學(xué)作用下，NO2發(fā)生光解反應(yīng)產(chǎn)生O3，NO和O3作用又產(chǎn)生是NO2，而低層大氣中O3主要是由NO2的

11、光解產(chǎn)生。因此，大氣中NO2、O3和NO之間的反應(yīng)形成了循環(huán)。此反應(yīng)前已述及，但如果天氣中僅僅發(fā)生氮氧化物的光化學(xué)反應(yīng)，尚不致產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，主要是受下面因素決定的。（2）碳?xì)浠衔锸钱a(chǎn)生“光化學(xué)煙霧”的主要成分：在氮氧化物，空氣體系的光化學(xué)反應(yīng)中，要使O3在空氣中能不斷積累，必然存在著能使NO向NO2轉(zhuǎn)化而不消耗O3，從而使NO2濃度不斷提高的因素。觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，被污染的大氣中有碳?xì)浠衔锍霈F(xiàn)時(shí)，出現(xiàn)自由基的轉(zhuǎn)化和增殖，生成大量新的自由基，如HO、R、RO、RO2、RCO、RC（O）O2等，使得污染大氣中的NO能快速地向NO2轉(zhuǎn)化而不消耗O3，使O3的濃度大大增加，進(jìn)而形成一系列的帶有氧化

12、性、刺激性的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物，從而導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的生成。光化學(xué)煙霧形成的機(jī)理（反應(yīng)式表示）光化學(xué)煙霧的形成是由NO2的光解反應(yīng)開始的。NO2 + hv NO + O（O + O2 + M O3 + M O3 +NO NO2 +O2）醛的光解反應(yīng)也產(chǎn)生自由基：RCHO+ hv RCO + H空氣中碳?xì)浠衔锏拇嬖谝鹱杂苫霓D(zhuǎn)化和增殖：RHORHORHHO RH2OHO 2HO2RO 2RO2RCOO 2RC（O）OO產(chǎn)生的自由基將NO氧化為NO2：NOHO2NO2HONORO2NO2ROROO2HO2RCHONORC（O）O2NO2RC（O）ORC（O）OCO2R而生成的NO2進(jìn)一步光解產(chǎn)生

13、原子O，O與O2結(jié)合生成O3，造成O3的積累。NO2與自由基結(jié)合生成PAN，硝酸等。2-22、大氣中二氧化硫的氧化方式有：光化學(xué)氧化、液相氧化、多相催化氧化三種形式。2-23、硫酸煙霧型：硫酸煙霧型污染又稱煤煙型污染。它主要是由于燃煤而排放的SO2、顆粒物以及由SO2氧化形成的硫酸霧、 硫酸鹽顆粒物造成的大氣污染。屬于還原型煙霧。而光化學(xué)煙霧屬于氧化型煙霧。2-24、酸雨：凡pH小于5.6的大氣降水，統(tǒng)稱為酸雨。包括雨、雪、濕塵降等。定義的依據(jù)：大氣中CO2的背景濃度為330ml/m3,如果大氣中沒有其他污染物，CO2溶于降水中，達(dá)到飽和，H2CO3的可參照開放體系，根據(jù)亨利定律計(jì)算，然后根據(jù)

14、碳酸的電離平衡常數(shù)計(jì)算H2-25、酸雨形成的原因、危害及防止酸雨的對(duì)策酸雨現(xiàn)象是大氣化學(xué)過(guò)程和大氣物理過(guò)程的綜合效應(yīng)。酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸，其中大部分是硫酸和硝酸，多數(shù)情況下以硫酸為主。從污染源排放出的二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的起始物。SO2+OSO3 SO3+H2OH2SO4SO2+H2OH2SO3 H2SO3+OH2SO4NO+ONO2 NO2+H2OHNO2+HNO3O代表各種氧化劑，如臭氧，各種自由基，過(guò)氧化物等。酸雨對(duì)環(huán)境的影響是嚴(yán)重的，使土壤酸化，植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)容易流失，使土壤貧脊化（土壤肥力降低）；地表水酸化，水體中的重金屬含量增加，破壞水體生態(tài)平衡；植物生長(zhǎng)受到損壞，

15、造成大片森林死亡；對(duì)文化古跡、建筑物具有腐蝕作用。對(duì)策：主要從調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大力開發(fā)利用水能、核能、太陽(yáng)能等清潔能源，減少化石燃料的燃燒，減少二氧化硫和氮氧化物的排放。改革改進(jìn)燃燒技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，減少能源消耗。加強(qiáng)管理2-26、溫室效應(yīng)太陽(yáng)輻射的能量，大部分集中于波長(zhǎng)較短的可見光波段，它可以自由地穿過(guò)大氣層，并為地面所吸收。但地面變熱后再發(fā)出的輻射，能量都集中在波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線波段，而這些紅外輻射，卻很容易被大氣層中的二氧化碳、甲烷和水蒸汽等吸收。大氣層吸收了地面發(fā)射出的輻射能后，溫度自然會(huì)上升。溫度上升的結(jié)果使大氣層本身也發(fā)放出強(qiáng)烈的熱輻射，這些射向四面八方的熱輻射，一部分固然會(huì)射向太空

16、，但另一部分卻返回地面，稱為逆向輻射，造成地面所感受的總輻射將較大氣層中不存在二氧化碳、甲烷等時(shí)為多。大氣中二氧化碳、甲烷等氣體含量越多，大氣吸收和逆向輻射的能量越多，造成大氣和地球表面的“均衡溫度”自然上升，直至發(fā)生的輻射能量再次與入射的能量相等為止。這種增溫的效果就是通常所說(shuō)的“溫室效應(yīng)”。能引起溫室效應(yīng)的氣體叫溫室氣體。大氣層中二氧化碳、甲烷、水蒸汽等溫室氣體的存在，是造成 “溫室效應(yīng)”的直接原因。溫室效應(yīng)的危害：由于CO2等溫室氣體引起的“溫室效應(yīng)”使氣溫上升，最近有報(bào)告提出每l0年地球氣溫至少要上升0.3-0.80C，相應(yīng)全球海平面由于兩極冰雪的融化，在今后5O年將上升20-150c

17、m，果真如此的話，世界一些沿海平原、低地、域市將受到威脅?！皽厥倚?yīng)”還會(huì)引起地球生態(tài)系統(tǒng)變化。 目前盡管對(duì)溫室效應(yīng)的看法并不一致，但由于能源需要的增加，大氣中CO2，含量明顯上升，CO2對(duì)全球氣候的影響是一個(gè)需要重視的問題。對(duì)策：1、技術(shù)措施：能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，開發(fā)清潔能源，減少能源消耗等；加強(qiáng)CO2的回收利用。2、增加綠色植被，加大CO2的消耗。3、管理措施。4、加強(qiáng)國(guó)際合作，減少溫室氣體的排放。2-27試述臭氧的環(huán)境效應(yīng)：大氣中臭氧的環(huán)境效應(yīng)要分兩個(gè)方面來(lái)論述，一是近地表大氣層中的臭氧主要來(lái)自人為排放和在光化學(xué)煙霧的形成過(guò)程中產(chǎn)生，是光化學(xué)煙霧的主要產(chǎn)物之一。臭氧具有強(qiáng)氧化性，

18、低層大氣中臭氧濃度過(guò)高時(shí)，可對(duì)人類和動(dòng)物造成危害。其影響主要是破壞人和動(dòng)物的肺部和氣管，當(dāng)其濃度為o.2-0.5ppm時(shí)，可察覺其對(duì)眼、喉、肺的刺激，同時(shí)，臭氧濃度過(guò)高時(shí)。對(duì)于動(dòng)物的心臟、肝臟，也觀察到一些變化。因此，其對(duì)動(dòng)物的毒性是致命的，臭氧的毒性在于它具有極強(qiáng)的氧化能力。低層大氣中的臭氧濃度過(guò)高，對(duì)植物的葉片損傷嚴(yán)重，其作用主要是進(jìn)入葉片的氣孔，滲入海綿體，引起傷害。葉片損傷后，影響光合作用，典型特征是:葉子的正面被侵蝕褪色，或呈淺斑點(diǎn)，或呈虛線狀，出現(xiàn)一小塊、一小塊死細(xì)胞。臭氧的濃度過(guò)高，同樣對(duì)工業(yè)材料如: 紡織品和合成橡膠等造成嚴(yán)重?fù)p害。二是在距離地面大約15-30公里（平流層內(nèi)）的

19、大氣區(qū)域形成相對(duì)穩(wěn)定的臭氧層，平流層中臭氧能吸收大量來(lái)自太陽(yáng)的紫外線，是地球上的生命的“保護(hù)傘”。由于平流層中臭氧層的存在，使具有殺傷生命能力的紫外線被大量吸收，余下的少量紫外線卻能夠促進(jìn)生物健康成長(zhǎng)?？梢哉f(shuō)，有了臭氧，才有地球生命的存在。平流層中臭氧的減少意味著生態(tài)系統(tǒng)平衡的嚴(yán)重破壞。另外臭氧具有極強(qiáng)的氧化能力和殺傷能力，用人工方法制造臭氧可用來(lái)凈化空氣和水，采用臭氧凈化的優(yōu)點(diǎn)為：氧化能力強(qiáng)，反應(yīng)速度快，可分解有機(jī)物質(zhì)，用臭氧處理水，不產(chǎn)生二次污染，能達(dá)到消毒、去味、脫色、氧化水中有機(jī)化合物的效果；臭氧的殺菌能力很強(qiáng)，可用于凈化空氣，并脫除惡臭；臭氧也可用于食品保鮮。 2-28、臭氧層破壞的

20、機(jī)理、危害及對(duì)對(duì)策二十世紀(jì)八十年代初發(fā)現(xiàn)南極上空平流層中出現(xiàn)臭氧層空洞，其后果將使大量紫外光直接輻射到地球上，使皮膚癌發(fā)病率增加，生態(tài)平衡遭破壞，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)，核酸與蛋白質(zhì)受到破壞，微生物被殺死; 空氣、天然水的凈化效率被降低，氣候發(fā)生改變等等一系列災(zāi)難性后果。 造成大氣中臭氧濃度降低的原因，從環(huán)境化學(xué)的角度看，有以下幾個(gè)方面:(1).氮氧化物對(duì)臭氧層的破壞: 在平流層中飛行的飛機(jī)排放廢氣是的NO和對(duì)流層中一部分NO進(jìn)入平流層破壞臭氧。O3NO NO2O2（1）NO2O NOO2（2）總反應(yīng):（1)(2)： O3 O 2O2 相當(dāng)于NO加速了臭氧的分解。(2).氯氟烴類（CFCl）物質(zhì)臭氧的破壞：

21、CF2Cl2hv CF2Cl Cl CFCl3hv CFCl2 Cl O3 Cl ClOO2 (3)ClO O ClO2 (4)(3)+(4): O3 O 2O2 相當(dāng)于Cl加速了臭氧的分解（3）氫氧自由基HO對(duì)臭氧在破壞HOO3 O2HO2 (5)HO2O O2HO (6) (5)+(6): O3 O 2O2 相當(dāng)于HO加速了臭氧的分解對(duì)策：1·人工修補(bǔ)臭氧空洞，在南極釋放人工臭氧，再依靠大氣化學(xué)反應(yīng)，自行修補(bǔ); 2·開發(fā)新型燃料。開發(fā)無(wú)污染的燃料如氫燃料，或使用電力，停止使用礦物和石油燃料; 3·減少或停止使用氟氯烴，代之以新的對(duì)環(huán)境影響極小且易控制的物質(zhì)，如

22、以新型致冷劑代替氟利昂。 總之，臭氧性質(zhì)活潑，分解半衰期短，要保護(hù)大氣中臭氧層不被破壞，就要在全球范圍內(nèi)采取切實(shí)的步驟減少大氣污染物的水平，以求大氣的化學(xué)組成在全球范圍內(nèi)正在改變的趨勢(shì)有所緩和并制止，否則，后果不堪設(shè)想。2-29、氣溶膠體系：是指微小的固體或液體顆粒分散在氣體中形成的分散體系。在環(huán)境科學(xué)中經(jīng)常指的就是顆粒物。大氣中的氣溶膠主要分為三類：（1）煙（FUME SMOKE）是固態(tài)氣溶膠。如某些物質(zhì)在高溫下蒸發(fā)或升華進(jìn)入大氣 后，再冷凝成固體微粒，如煤煙（炭粒）、鉛煙等。（2）霧：有薄霧（MIST）和濃霧（FOG）之分。是液態(tài)氣溶膠。是由液態(tài)物質(zhì)飛濺、噴射等霧化而成或過(guò)飽和蒸汽冷凝而成

23、。（3）煙霧：（SMOG）是固液混合氣溶膠，當(dāng)煙和霧同時(shí)形成時(shí)就成為煙霧。2-30、總懸浮顆粒物（TSP）：用標(biāo)準(zhǔn)大容量顆粒采樣器在濾膜上所收集到的顆粒物的總質(zhì)量，通常稱為總懸浮顆粒物，用TSP表示。飄塵：粒徑小于10mm，可在大氣中長(zhǎng)期飄浮的顆粒物，其粒徑小于10mm。降塵：在總懸浮顆粒物中，粒徑大于10mm的粒子由于自身的重力作用會(huì)很快沉降下來(lái)，稱為降塵?？晌雺m（可吸入粒子）：可通過(guò)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入呼吸道的粒子，ISO定為Dp10mm的粒子。2-31大氣顆粒物的危害：降低大氣能見度，降低光照；增強(qiáng)大氣中某些氣體組成的反應(yīng)性；顆粒物被人吸入時(shí)，積存在呼吸道和肺部，危害人體健康。有些煙霧具有強(qiáng)烈

24、氧化性和刺激性，對(duì)動(dòng)植物和人類的危害都十分嚴(yán)重。2-32、大氣顆粒物的自然清除過(guò)程：雨水沖刷、被植物或其它物體捕獲、自然沉降。3-1、水體：水體是地表被水覆蓋的自然綜合體，是指河流、湖泊、沼澤、水庫(kù)、地下水、冰川、海洋等貯水體的總稱。水體不僅包括水，而且還包括水中的懸浮物質(zhì)、溶解物質(zhì)、底泥及水生生物等完整的生態(tài)系統(tǒng)。3-2、水質(zhì)：主要是指水相的性質(zhì)，也就是水的質(zhì)量。3-3、水質(zhì)指標(biāo)按指標(biāo)的內(nèi)涵分為：專一性指標(biāo)（具體指水中某一種物質(zhì)的含量。如Pb的含量、Hg的含量、CN的含量、F的含量等）和綜合性指標(biāo)（用來(lái)反映某一類物質(zhì)相對(duì)含量的指標(biāo)：如電導(dǎo)率、COD、BOD5等）。按指標(biāo)的性質(zhì)分為：感官指標(biāo)(

25、如色度、嗅、味、濁度、透明度等)、一般化學(xué)指標(biāo)（如pH、硬度、Fe、Al、Cu、氯化物、硫酸鹽等）、毒理學(xué)指標(biāo)（如As、Cd、Hg、CN、F等）、細(xì)菌學(xué)指標(biāo)和放射性指標(biāo)3-4、天然水中的主要離子有HCO3-、Cl-、SO42-、NO3和Ca2+、Na+、K+、Mg2+稱為天然水體中的八大離子，這些離子大約占水中離子成分的95%99%。海水中以Cl-、Na+占優(yōu)勢(shì)，湖水中以Na+、SO42-、Cl-占優(yōu)越；地下水一般硬度較高，即Ca2+、Mg2+含量高。3-5、懸浮物SS（Suspended Substance)：懸浮物是指水體中成固體狀態(tài)的不溶物質(zhì)。它是水體污染基本指標(biāo)之一。3-6、3-6、溶

26、解氧DO（Dissolved Oxygen)：氧在某水體中的實(shí)際濃度。 影響溶解氧的主要因素：復(fù)氧作用、光合作用、呼吸作用、有機(jī)物氧化作用。3-7、是溶于水中的分子態(tài)氧。一般以每升水中所含氧的毫克數(shù)表示。其大小與水的溫度、大氣壓力、水的化學(xué)組成、特別是與水中有機(jī)污染物密切相相關(guān)。3-7、生物（或生化）需氧量（BOD）：在一定體積的水中有機(jī)物降解所需耗用的氧的量。 表示水中有機(jī)物經(jīng)微生物分解時(shí)所需的氧量，用單位體積的水樣中有機(jī)物所消耗氧的量（毫克/升）表示。是間接表示水中有機(jī)物污染程度的一個(gè)指標(biāo)。BOD越大，表示水中需氧有機(jī)物質(zhì)越多，實(shí)際工作中由于有機(jī)物的分解完全所需時(shí)間很長(zhǎng)，一般以20培養(yǎng)5天

27、，一升水中消耗溶解氧的毫克數(shù)來(lái)表示（O2,mg/L）。亦稱5日生化需氧量(即BOD5)。3-8、化學(xué)需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)：表示化學(xué)氧化劑水中有機(jī)物質(zhì)時(shí)，根據(jù)所消耗的氧化劑的量來(lái)計(jì)算相當(dāng)于消耗多少溶解氧。是評(píng)定水質(zhì)污染的重要綜合指標(biāo)之一。COD的數(shù)值越大，表示水中有機(jī)物污染越嚴(yán)重。目前用重鉻酸鉀(K2Cr2O7) 為氧化劑測(cè)定工業(yè)廢水的COD；用高錳酸鉀(KMnO4)作為氧化劑測(cè)定生活污水、地表水的COD現(xiàn)改稱高錳酸鹽指數(shù)。PI (Permanganate Index)。3-9、總有機(jī)碳TOC (Total Organic Carbon)：水體中所有有機(jī)污

28、染物的含碳量，也是評(píng)價(jià)水體中需氧有機(jī)污染物的一個(gè)綜合指標(biāo)?？傂柩趿縏OD (Total Oxygen Demand)：有機(jī)物中除含碳外，尚含有氫、氮、硫等元素，當(dāng)有機(jī)物全部被氧化時(shí)，碳被氧化為二氧化碳、氫、氮及硫則被氧化為水、一氧化氮、二氧化硫等，此肘的需氧量稱為總需氧量。3-10、水體總堿度（Alkalinity）：水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和反應(yīng)的全部物質(zhì)的量，即能接受質(zhì)的物質(zhì)的總量。3-11、堿度的測(cè)定：(雙指示劑連續(xù)滴定，滴定至酚酞指示劑由紅色變?yōu)闊o(wú)色，消耗標(biāo)準(zhǔn)酸PmL,再加入甲基橙指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定至橙紅色，消耗標(biāo)準(zhǔn)酸MmL, T=P+M)（1）M0，即PT，水樣中只含有氫氧化物；氫氧化物

29、堿度 (以CaCO3計(jì), mg/L) （CHClP×50.05 ×1000）÷V水樣碳酸鹽堿度重碳酸鹽堿=0（2）PM，(P>1/2T)水樣中含有氫氧化物和碳酸鹽；氫氧化物堿度(以CaCO3計(jì), mg/L) CHCl（PM）×50.05 ×1000÷V水樣碳酸鹽堿度(以CaCO3計(jì), mg/L) CHCl2M×50.05 ×1000÷V水樣重碳酸鹽堿=0（3） PM，水樣中只含有碳酸鹽；氫氧化物堿度重碳酸鹽堿度=0 碳酸鹽堿度(以CaCO3計(jì), mg/L) CHCl2M×50.05 

30、15;1000÷V水樣（4）PM，水樣中含有碳酸鹽和重碳酸鹽；氫氧化物堿度0 碳酸鹽堿度(以CaCO3計(jì), mg/L) CHCl2P×50.05 ×1000÷V水樣重碳酸鹽堿度(以CaCO3計(jì), mg/L) CHCl (MP)×50.05 ×1000÷V水樣（5）P0，水樣中只含有重碳酸鹽：氫氧化物堿度碳酸鹽堿度=0重碳酸鹽堿度(以CaCO3計(jì), mg/L) CHClM×50.05 ×1000÷V水樣3-12、酸度（Acidity)：水中能與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)的物質(zhì)的量。包括：強(qiáng)酸、弱酸、強(qiáng)酸弱堿

31、鹽。測(cè)定：(1)甲基橙酸度（強(qiáng)酸酸度）：以甲基橙作指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定至溶液由橙紅色變?yōu)槌赛S色為終點(diǎn)。(pH約為3.7)甲基橙酸度或強(qiáng)酸酸度(以CaCO3計(jì), mg/L) （CNaOHVNaOH×50.05 ×1000)÷V水樣(2)總酸度(酚酞酸度)： 另取一份水樣，以酚酞作指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定至溶液由無(wú)色變?yōu)榉奂t色為終點(diǎn)。(pH約為8.3)酚酞酸度或總酸度(以CaCO3計(jì), mg/L)（CNaOHVNaOH×50.05 ×1000）÷V水樣3-13、水體對(duì)氰化物的自凈作用：1）揮發(fā)作用：CN CO2 H2O H

32、CN HCO32）化學(xué)氧化和微生物分解：水中氰化物可在細(xì)菌參與下，首先被氧氣氧化，然后在細(xì)菌作用下繼續(xù)分解最終生成硝酸根或二氧化碳。 O2 NH4 NO2 NO3 HCN CNO HCOOH CO2 H2O3-14：堿性氯化法處理含氰廢水：堿性氯化法（化學(xué)氧化法之一，使用次氯酸鈉和氯氣作藥劑，常常被一些小廠使用）第一階段：調(diào)節(jié)pH為10.511.0，加入或氯氣，反應(yīng)0.52小時(shí)：（次氯酸鈉為藥劑）NaCNNaOClH2O CNCl2NaOH（氯氣為藥劑）NaCNCl2CNCl NaCl CNCl進(jìn)一步水解： CNCl 2NaOH NaCNO NaCl H2O 第二階段：用硫酸調(diào)節(jié)pH為8090

33、，繼續(xù)通入氯氣反應(yīng)1小時(shí)：2 NaCNO4NaOHCl2 2CO26 NaClN2H2O本法可使廢水中的氰濃度降低至05PPM3-15、 含氰廢水臭氧氧化法處理：CNO3 CNO2CO22H2O ， 2CNO3O3H2O 2HCO33O2臭氧氧化在堿性介質(zhì)中進(jìn)行較快，但堿性越強(qiáng)臭氧消耗越多，因而在弱堿性介質(zhì)中并連續(xù)調(diào)節(jié)pH，可使臭氧消耗降低。此法不產(chǎn)生污泥，不產(chǎn)生二次污染，能增加水中溶解氧，并能起殺菌毒作用，但費(fèi)用較高。3-16、含氰廢水綜合回收法： 此法適用于高濃度含氰廢水的處理，首先利用氰在酸性條件下容易形成揮發(fā)性氫氰酸的特點(diǎn)，在酸性條件下，采用水蒸氣蒸餾，將蒸餾出的氫氰酸用含有鐵屑的碳酸

34、鉀溶液吸收，反應(yīng)生成黃血鹽： 4HCN2K2CO3 4KCN2CO22H2O 2HCNFe Fe（CN）2H2 4KCN Fe（CN）2 K4 Fe（CN）63-17、水體富營(yíng)養(yǎng)化問題及其危害（10分）：水體富營(yíng)養(yǎng)化問題是由于N、P等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)多地排入水體后引起的二次污染現(xiàn)象。（2分）其主要表現(xiàn)為水體中藻類大量繁殖，藻類本身阻塞水道，魚類生存空間縮小，水體生色，透明度降低，其分泌物又能引起水臭、水味，在給水處理中造成各種困難。更重要的是富營(yíng)養(yǎng)化還可能破壞水體生態(tài)系統(tǒng)原有的平衡。（4分）藻類繁生使有機(jī)物的生產(chǎn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)有機(jī)物的消耗速度，從而使水體中有機(jī)物積蓄，促進(jìn)細(xì)菌類微生物繁殖，一系列異

35、養(yǎng)生物的食物鏈都會(huì)有所發(fā)展，使水體耗氧是大大增加；生長(zhǎng)在光照所不及的水層深處的藻類因呼吸作用也大量耗氧；沉于水底的死亡藻類在厭氧分解過(guò)程中促使大量厭氧菌繁殖；富含氨氮的水體開始使硝化細(xì)菌繁殖，在缺氧狀態(tài)下又轉(zhuǎn)向反硝化過(guò)程。最后將導(dǎo)致水底有機(jī)物的消耗速度超過(guò)其生長(zhǎng)速度，使其處于腐化污染狀態(tài)，并逐漸向上層擴(kuò)展，嚴(yán)重時(shí)，可使一部分水體區(qū)域完全變成腐化區(qū)。這樣由富營(yíng)養(yǎng)化引起有機(jī)體大量生長(zhǎng)的結(jié)果，反過(guò)來(lái)又走向其反面，藻類、植物及水生生物、魚類等趨于衰亡甚至絕跡。這些現(xiàn)象可能周期性交替出現(xiàn)，一些水庫(kù)、湖泊的沉積就是由此造成的。（4分）3-18、湖水的營(yíng)養(yǎng)化程度可用總磷、總氮、葉綠素A的含量和透明度來(lái)衡量。

36、3-19、含氮化合物的轉(zhuǎn)化：(硝化與反硝化)：硝化與亞硝化：蛋白質(zhì)中的氮降解為氨氮（NH3），是硝化作用的起點(diǎn)，在有氧條件下，第一步在亞硝化菌作用下氨氧化為亞硝酸：NH3H2O NH4OH 2NH43O2 2NO22H2O4H第二步在硝化菌作用下亞硝酸氧化為硝酸： 2NO2O2 2NO3反硝化和脫氮作用：在厭氧條件下，發(fā)生無(wú)機(jī)氮的還原。少數(shù)自養(yǎng)菌能利用葡萄糖使硝酸鹽被還原，生成N2O或N2，稱為反硝化C6H12O66KNO3 6CO23H2O6KOH3N2O5C6H12O6 24KNO3 30CO2 18H2O24KOH12N23-20、生物除磷：厭氧階段聚磷細(xì)菌釋放出積貯的磷酸鹽，使含磷化合

37、物成為溶解性磷；好氧階段聚磷細(xì)菌大量大量吸收并積貯溶解性磷化合物中的磷，合成ATP與聚磷酸鹽，（隨活性污泥沉淀去除）3-21、常用含重金屬?gòu)U水的處理方法有：1） 沉淀法(如含汞廢水的沉淀處理常用加入硫體物生成HgS，然后通過(guò)重力沉降或過(guò)濾、或氣浮的方法分離。在堿性條件下，加入硫化鈉，汞的去除率最高可達(dá)999，出水含汞量最低可達(dá)1020微克升；含鎘廢水在pH為9.512.5的堿性條件下，可生成Cd（OH）2沉淀，在pH大于11 時(shí)，沉淀后水中的鎘可降低到0.00075 mgL。如果廢水含有Fe2或Al3，則在pH為8.5時(shí)，使鎘與Fe(OH)2或 Al(OH)3共沉淀，除鎘效果更好。也可采用石灰

38、和硫化鈉分步二級(jí)沉淀法，先用石灰調(diào)節(jié)pH至5.06.5，再加硫化鈉，鎘和其它金屬以硫化物形式沉淀下來(lái)，廢水中的鎘可由4401000 mgL降低至0.008 mgL)2） 凝聚法：通過(guò)加入凝聚劑（絮凝劑）如：明礬、鐵鹽、石灰、鋁鹽等，形成絮凝沉淀可去除汞、鉛、鎘等許多重金屬。3） 離子交換法：離子交換法是一種深度處理方法，對(duì)重金屬的去除率較高，用陰離子交換樹脂可去除呈配合陰離子狀態(tài)的重金屬，用陽(yáng)離子交換樹脂可去除呈陽(yáng)離子狀態(tài)的重金屬。4） 吸附法3-22、需氧有機(jī)污染物：水體中一些有機(jī)污染物在發(fā)生生物降解的過(guò)程中，需要消耗水體中的溶解氧，故將這類有機(jī)污染物稱為需氧有機(jī)污染物，簡(jiǎn)稱需氧污染物。3-

39、23、需氧有機(jī)污染物在氧氣充足的條件下，有機(jī)物在微生物作用下發(fā)生有氧（好氧）降解，最終產(chǎn)物主要為二氧化碳和水，有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸根和硝酸根，有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為硫酸根；如果水體中有機(jī)污染物濃度高，有機(jī)物開始發(fā)生有氧降解，但水中的溶解氧很快被消耗完，并來(lái)不及補(bǔ)充，這時(shí)變成無(wú)氧條件，有機(jī)物開始發(fā)生無(wú)氧（厭氧）降解，產(chǎn)生發(fā)酵，降解產(chǎn)物中除二氧化碳和水外，還有小分子的有機(jī)酸、醇、酮、甲烷、巰基化合物（RSH）、吲哚、甲基吲哚、氨、硫化氫等，使水體發(fā)臭發(fā)黑。3-24、一般溫度增加，水中DO下降；水中鹽度增加，DO下降；表層水中DO大于深層水中的DO。有機(jī)物分解耗氧和生物呼吸耗氧而使溶氧值下降；大氣的溶解(曝氣作

40、用)，水生植物的光合作用釋放氧氣使水體富氧。耗氧作用和復(fù)氧作用的消長(zhǎng)決定了水中氧的實(shí)際含量。3-25、用于配制合成洗滌劑的表面活性劑主要是陰離子型的烷基苯磺酸鈉，按分子中烷基是帶支鏈的或是直鏈的又分為支鏈烷基苯磺酸鈉（ABS）和直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS）兩類，ABS是生物不易降解的物質(zhì)，使發(fā)泡問題十分嚴(yán)重，LAS在有氧狀態(tài)下，可經(jīng)生物降解，使直鏈烷基碳數(shù)降低到56個(gè)，發(fā)泡性即消失。3-26、水環(huán)境中顆粒物的吸附作用、吸附類型有：表面吸附、離子交換、專屬吸附3-27、重金屬?gòu)某练e物或懸浮物中重新釋放，以溶解狀態(tài)進(jìn)入水溶液中，會(huì)造成二次污染。誘發(fā)重金屬釋放因素：（1）鹽度升高：堿金屬、堿土金屬離子

41、可將被吸附在顆粒物表面的重金屬離子交換出來(lái)。（2）氧化還原條件變化（3）pH值降低（4）形成配合物（5）生物作用3-28、重金屬溶度積都很小只要水環(huán)境中有S2存在，幾乎所有重金屬都可從水溶液中除去。有關(guān)計(jì)算：H2SH+ HS- K1=8.9×10-8 HS- H+ S2- K2=1.3×10-15H2S 2H+ S2- K1,2=H+2S2-/H2S=K1K2=1.16×10-22在H2S飽和的水溶液中，H2S=0.1mol/LH+2S2-=K1K2H2S=1.16×10-23 所以S2-1.16×10-23/H+2重金屬離子深度M=Ksp/S

42、2-= KspH+2/1.16×10-233-29、電子活度ae與pE以ae表示水溶液中電子的活度，穩(wěn)定水體系中ae的變化范圍高達(dá)20個(gè)數(shù)量級(jí)，象pH一樣，用其負(fù)對(duì)數(shù)表示比較方便：定義：pE=-lg(ae)pE越小，電子活度越高，體系提供電子的能力越強(qiáng)，水體的還原性越強(qiáng)；反之，pE越大，電子活度越低，體系接受電子的能力越強(qiáng)，水體的氧化性越強(qiáng)E=0.059pE（T298K，R8.314F96500）有關(guān)上述公式的計(jì)算3-30、天然水體的pE和決定電位天然水體中有許多氧化還原電對(duì)、是一個(gè)復(fù)雜的混合氧化還原體系。O2H2O、Fe(III)-Fe(II)、Mn(IV)-Mn(II)、S(VI

43、)-S(II)、各種有機(jī)物等。其電位介于其中各個(gè)單體系之間，且接近含量較高的單體系電位。若某個(gè)單體系的含量比其他體系高得多，則該體系的電位幾乎等于混合復(fù)雜體系的電位，稱之為“決定電位”。一般天然水體：DO是“決定電位”物質(zhì)；而在有機(jī)物積累的厭氧環(huán)境中，有機(jī)物是“決定電位”物質(zhì)。介于二者之間，則其決定電位為溶解氧體系和有機(jī)物體系的結(jié)合。1/4O2+H+ +e 1/2H2O pE0=20.75若水中溶解氧與大氣中氧達(dá)到溶解平衡：pO2=0.21atm，中性水溶液pH=7.0 ，pE=13.584-1、土壤是由固體、液體和氣體三相組成的多相體系。土壤固相包括土壤礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)，其中土壤礦物質(zhì)占固體質(zhì)

44、量的90%以上。4-2、土壤溶液中，膠體常帶負(fù)電性。4-3、土壤活性酸度：是土壤溶液中氫離子濃度的直接反映，又稱為有效酸度，通常用pH表示。4-4、土壤潛性酸度：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)，不顯酸性，但當(dāng)它們通過(guò)離子交換進(jìn)入土壤溶液時(shí)，可增加土壤溶液的H+濃度，降低pH值。4-5、土壤的潛性酸度往往比活性酸度大得多。4-6、土壤堿度：土壤溶液的堿度主要來(lái)源于CO32-和HCO3-的堿金屬（Na+、K+）和堿土金屬（Ca2+、Mg2+）的鹽類。碳酸鹽堿度和重碳酸鹽的總和稱土壤的總堿度。4-7、一般旱地土壤的氧化還原電位Eh在+400+700mV之間，土壤氮素主

45、要以NO3-存在；水田土壤的Eh在-200+300mV之間；土壤溶液的Eh400mV，反硝化開始發(fā)生；土壤溶液的Eh-200mV，H2S大量產(chǎn)生；重金屬生成硫化物沉淀，遷移能力降低。4-8、土壤元素背景值：就是指在未受污染的情況下，天然土壤中各元素的自然含量。 4-9、土壤膠體對(duì)重金屬的吸附：土壤膠體對(duì)重金屬的吸附能力與金屬離子的性質(zhì)及膠體的種類有關(guān)； 同一類的土壤膠體對(duì)陽(yáng)離子的吸附與陽(yáng)離子的價(jià)態(tài)有關(guān)，陽(yáng)離子價(jià)態(tài)越高，電荷越多，土壤膠體與陽(yáng)離子的靜電作用也越強(qiáng)，吸引力越大，結(jié)合強(qiáng)度越大；而價(jià)態(tài)相同離子的水合半徑小，吸附能力強(qiáng)。4-10、重金屬的羥基配位和氯配位的作用，可提高難溶重金屬化合物的溶解度，同時(shí)減弱了土壤膠體對(duì)重金屬的吸附，增加重金屬在土壤中的遷移能力。腐殖酸中富里酸 - 重金屬配合物易溶于水，能夠有效地阻止了重金屬難溶鹽的沉淀。4-11、在高