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1、第一章 緒論1環(huán)境化學(xué)定義及主要研究?jī)?nèi)容:環(huán)境化學(xué):是一門研究環(huán)境介質(zhì)中化學(xué)物質(zhì)存在、行為、效應(yīng)以及減少或消除其環(huán)境影響的科學(xué)。其以環(huán)境問(wèn)題為研究對(duì)象、以解決環(huán)境問(wèn)題為目標(biāo),是環(huán)境科學(xué)的核心組成部分。環(huán)境化學(xué)主要內(nèi)容包括:ü 環(huán)境介質(zhì)中有害化學(xué)物質(zhì)的存在水平和形態(tài);ü 污染物來(lái)源及其在環(huán)境介質(zhì)的環(huán)境化學(xué)行為;ü 污染物生態(tài)效應(yīng)和人類健康效應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)生機(jī)制;ü 緩解和消除污染物環(huán)境影響以及預(yù)防污染物危害的方法和途徑。 2現(xiàn)代環(huán)境化學(xué)研究的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:ü 研究體系復(fù)雜;ü 環(huán)境樣品量微 ;ü 從微觀的原子、分子水平來(lái)
2、闡明宏觀的環(huán)境問(wèn)題 ,從深層的機(jī)制去理解和解決問(wèn)題。;ü 綜合性強(qiáng),涉及多學(xué)科領(lǐng)域 3環(huán)境化學(xué)污染物的類別:(九類)元素、無(wú)機(jī)物、有機(jī)化合物和烴類、金屬有機(jī)和準(zhǔn)金屬有機(jī)化合物、含氧有機(jī)物、有機(jī)氮化合物、有機(jī)鹵化物、有機(jī)硫化合物、有機(jī)磷化合物4污染物遷移:是指污染物在環(huán)境中的空間位移以及其所導(dǎo)致的污染物富集、分散和消失的過(guò)程。 5污染物轉(zhuǎn)化:是指污染物在環(huán)境中通過(guò)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(guò)程。6我國(guó)環(huán)境污染面臨的挑戰(zhàn):隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、城市化進(jìn)程加速和人民生活水平迅速提高,今后10-20年我國(guó)環(huán)境保護(hù)和污染防治將面臨更大的挑戰(zhàn)。ü 快速的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)污
3、染防治壓力越來(lái)越大ü 小康社會(huì)生活水平環(huán)境質(zhì)量的要求越來(lái)越高ü 發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)進(jìn)步國(guó)際環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格第二章 大氣1.大氣組成2大氣的重要性體現(xiàn)在哪些方面:ü 生命養(yǎng)育功能:大氣是生物所需O2和植物所需CO2的源泉;是固氮菌和制造氨的植物所需氮的供應(yīng)源;是水循環(huán)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),能夠把水從海洋輸送到陸地,起著巨大冷凝器的作用。 ü 巨大保護(hù)功能:能夠吸收來(lái)自外層空間的大部分宇宙射線,使生物免遭射線危害;能夠吸收來(lái)自太陽(yáng)的對(duì)生命組織具有破壞作用的低于300nm的紫外輻射。 ü 熱平衡保護(hù)功能:大氣既能夠吸收來(lái)自太陽(yáng)的紅外輻射,也能夠吸收地球以紅外輻
4、射形式再發(fā)射的能量,對(duì)地球熱平衡起著重要穩(wěn)定作用。 3大氣的結(jié)構(gòu)及主要區(qū)域特征:根據(jù)溫度隨高度變化,大氣可以分為對(duì)流層、平流層、中間層、熱成層和外逸層。 ü 對(duì)流層特性:由于對(duì)流層大氣的重要熱源來(lái)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。 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),致使對(duì)流層上下空氣發(fā)生交換。通過(guò)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。 ü 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
5、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。ü 中間層特征:在中間層中,由于層內(nèi)熱源僅來(lái)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。 ü 熱成層特征:在熱成層中,溫度隨高度增加迅速上升。熱成層空氣極稀薄,在太陽(yáng)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。 4大氣污染源:自然因素 l 火山噴發(fā): 排放出SO2、H2S、CO2、CO、HF及火山灰等顆粒物。 l 森林火災(zāi): 排放出CO、CO2、SO2、NO2l 自然塵(風(fēng)砂、土壤塵) 海浪飛沫: 顆粒
6、物主要為硫酸鹽與亞硫酸鹽人為因素 l 工廠企業(yè)廢氣排放 l 交通運(yùn)輸 飛機(jī)、機(jī)動(dòng)車、輪船尾氣 l 燃油燃煤(農(nóng)村爐灶) l 農(nóng)業(yè)活動(dòng)(農(nóng)藥噴灑)5大氣中有哪些重要污染物及分類ü 定義:大氣污染物是指由于人類的活動(dòng)或是自然過(guò)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)。 ü 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⒊粞?、鉛和其他有毒金屬。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ü
7、; 氣態(tài)污染物指在大氣中以分子狀態(tài)存在的污染物,與載氣構(gòu)成均相體系。ü 氣態(tài)污染物的種類很多,常見(jiàn)有以二氧化硫?yàn)橹鞯暮蚧衔?;以一氧化氮和二氧化氮為主的含氮化合物,碳氧化物,碳?xì)浠衔锛胞u素化合物和臭氧等 大氣污染物按形成過(guò)程又可以分為一次污染物和二次污染物ü 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。ü 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(guò)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。 6酸雨的主要成分是什么?其產(chǎn)生的主要機(jī)制?酸雨
8、的主要危害有哪些?如何控制?7顆粒物的干沉降和濕沉降的定義大氣顆粒物沉降主要有干沉降和濕沉降兩種方式。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(guò)降雨、降雪等降水過(guò)程而使大氣顆粒物發(fā)生沉降的過(guò)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。 雨除:是指某些粒徑較小的顆粒物可以作為云的凝結(jié)核,進(jìn)而凝結(jié)成雨降落到地面而使污染物沉降的過(guò)程;其對(duì)粒徑小于1mm的顆粒物沉降效率較高 。 沖刷:是指云下的顆粒物與降落的雨滴發(fā)生碰撞、擴(kuò)散或吸附而使顆粒物沉降的過(guò)程;其對(duì)粒徑大于4mm的顆粒物具有較高的沉降效率 。 8什么是光化學(xué)煙霧?光化
9、學(xué)煙霧形成條件和形成機(jī)制?光化學(xué)煙霧的影響?如何預(yù)防光化學(xué)煙霧發(fā)生?光化學(xué)煙霧是大氣中氮氧化物和碳?xì)浠衔镌谧贤饩€照射下反應(yīng)生成的多種污染物的混合物。 光化學(xué)煙霧最具危害的兩種物質(zhì)是臭氧(O3)和過(guò)氧乙酰硝酸酯(peroxyacetylnitrates,PAN)9大氣顆粒物按粒徑大小分為哪幾類?p131 通常在大氣質(zhì)量管理和控制中,還根據(jù)大氣中粉塵(或煙塵)顆粒的大小將其分為總懸浮顆粒(TSP),降塵,飄塵和微細(xì)顆粒物(fine particulate)。ü 總懸浮顆粒系指大氣中大氣動(dòng)力學(xué)直徑小于100m的所有顆粒物。ü 降塵是大氣中大氣動(dòng)力學(xué)直徑大于10m的固體顆粒。
10、252; 飄塵,又稱為可吸入塵,PM10,是指大氣中大氣動(dòng)力學(xué)直徑小于10m的固體顆粒。ü 微細(xì)顆粒物,亦即PM2.5,是指大氣中大氣動(dòng)力學(xué)直徑小于2.5m的固體顆粒。 10常見(jiàn)的濕法脫硫方法有:石灰石/石膏法 、雙堿法、金屬氧化物法 、氨法、海水法。常見(jiàn)的干法脫硫法有:噴霧干燥法 、循環(huán)流化床脫硫技術(shù)、電子束照射法、荷電干式噴射法 、活性炭吸附法11大氣污染的特點(diǎn):大氣具有良好流動(dòng)性和相當(dāng)大的稀釋容量,因此與受到邊界條件約束的水體和固體污染相比,其污染特性也就表現(xiàn)出局地的嚴(yán)重性和全球性的特點(diǎn)。ü 局地的嚴(yán)重性是指一般情況下大氣污染嚴(yán)重的區(qū)域往往出現(xiàn)在污染源的附近,污染的急
11、性效應(yīng)往往隨擴(kuò)散距離而迅速衰減。同時(shí)局地的污染狀況與地形、地理位置、氣象條件等密切相關(guān)。ü 大氣污染的全球性體現(xiàn)在大氣無(wú)國(guó)界,對(duì)于那些在大氣中具有較長(zhǎng)停留時(shí)間的污染物可擴(kuò)散傳播到全球各地,并在遷移轉(zhuǎn)化的過(guò)程中產(chǎn)生出影響全球氣候、生態(tài)系統(tǒng)等的慢性效應(yīng)。包括溫室效應(yīng)、臭氧層破壞和酸雨等三大問(wèn)題。12溫室效應(yīng)機(jī)理及危害?第三章 水1 水中八大離子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-為常見(jiàn)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Hen
12、ry定律常數(shù)KH。例題:計(jì)算1.013×105Pa和 25時(shí),含有飽和空氣的水中O2的溶解性。在干燥空氣中,O2含量為20.95%. 水在25時(shí)蒸汽壓為0.031 67×105 Pa 解:O2分壓:PO2=(1.0130-0.03167)´105´0.2095=0.2056 ´105Pa溶解度:O2(aq)=KH·PO2=1.26´10-8´0.2056 ´105 =2.6´10-4mol/L3碳酸平衡:在封閉體系中,H2CO3*、HCO3-和CO32-可隨pH變化而改變,但總的碳酸量始終保持不
13、變(即CT保持不變)。而對(duì)于開放體系來(lái)說(shuō),HCO3-、CO32-和CT均隨pH的改變而變化,但H2CO3*總保持與大氣相平衡的固定數(shù)值。4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)5.吸附等溫線:在一定溫度,處于平衡狀態(tài)時(shí)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(jiàn)的吸附等溫線主要有L型、F型和H型。 6吸附機(jī)制:水環(huán)境體系中固體顆粒吸附作用可以分為表面吸附、化學(xué)吸附、離子交換吸附和專屬吸附。表面吸附:指吸附劑和吸附質(zhì)間通過(guò)分子間作用
14、力而產(chǎn)生的物理吸附,其源于膠體顆粒巨大的比表面和表面能。表面吸附在常溫就能夠進(jìn)行,且水體膠體可以同時(shí)吸附多種物質(zhì);但物理吸附吸附作用較弱、容易解吸。化學(xué)吸附:指吸附劑和吸附質(zhì)間由于發(fā)生化學(xué)作用,即通過(guò)化學(xué)鍵而引起的吸附?;瘜W(xué)吸附是一吸熱過(guò)程,通常在較高溫度下進(jìn)行;化學(xué)吸附具有選擇性;吸附只能形成單分子層;吸附物質(zhì)很難解吸。 離子交換吸附:指膠體顆粒對(duì)溶液中各種離子的吸附,其是一種物理化學(xué)吸附。離子交換吸附包括陽(yáng)離子交換吸附和陰離子交換吸附。專屬吸附:指除化學(xué)鍵作用外,還有強(qiáng)憎水作用和范德華力共同發(fā)生作用的吸附。項(xiàng)目 非專屬吸附 專屬吸附 金屬離子所起作用 反離子 配位離子 發(fā)生的反應(yīng) 離子交換
15、 配體交換 要求反應(yīng)體系的pH >零電位點(diǎn) 任意值 發(fā)生位置 擴(kuò)散層 吸附層 對(duì)表面電荷的影響 無(wú) 負(fù)電荷減少,正電荷增加 7溶解與沉淀:例題:Zn(OH)2的溶度積為Ksp=7.1×10-18,pKsp=17.15, 在pH=7.0的溶液中,H+=OH-=10-7,求溶解的鋅離子濃度 Zn2+=7.1×10-18/ ( 10-7 )2=7.1×10-4 mol/LZn2+=65.4×7.1×10-4 ×103=46.4 mg/L 8電子活度電子活度(ae )即平衡狀態(tài)下的氧化還原體系電子的有效濃度,用來(lái)衡量溶液接受或遷移電子的
16、相對(duì)傾向;也可以應(yīng)用負(fù)對(duì)數(shù)pE來(lái)表示。 pE= -lg( ae+ ) 電子活度越大或pE 越小, 體系供出電子的傾向越大9正新醇水分配系數(shù):是指在有機(jī)化合物的正辛醇水平衡體系中,水飽和辛醇相中有機(jī)物的濃度(CO)與辛醇飽和水相中有機(jī)物濃度( CW )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),它與化合物的水溶性、土壤吸附常數(shù)和生物濃縮因子密切相關(guān)。10沉淀物中重金屬重新釋放誘發(fā)因素:11凝聚過(guò)程:是在外來(lái)因素(如化學(xué)物質(zhì))作用下降低靜電斥力,引力超過(guò)斥力時(shí)膠粒便合在一起。 絮凝過(guò)程:借助于某種架橋物質(zhì)(聚合物)聯(lián)結(jié)膠體粒子,使凝結(jié)的粒子變
17、的更大。 12生物富集:生物從周圍環(huán)境(水體、土壤、大氣)吸收并積累某種元素或難降解的物質(zhì),使其在有機(jī)體內(nèi)的濃度超過(guò)周圍環(huán)境中濃度,該現(xiàn)象稱為生物富集(bio-concentration)。生物富集常用生物富集系數(shù)(BCF)表示,即生物體內(nèi)污染物的濃度與其生存環(huán)境中該污染物濃度的比值 。 13水體富營(yíng)養(yǎng)化定義?危害及防治措施?14光解作用:光解反應(yīng)能夠使有機(jī)物結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)地改變,其對(duì)水環(huán)境有機(jī)污染物歸趨有重要影響。光解過(guò)程主要有直接光解和間接光解,間接光解又包含敏化光解和氧化光解。直接光解指化合物本身直接直接吸收太陽(yáng)能而發(fā)生的分解反應(yīng);間接光解指由其它化合物吸收光子生成多種活性物種,進(jìn)而引
18、發(fā)有機(jī)物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程。敏化光解即水體中天然物質(zhì)被陽(yáng)光激發(fā)后又將其激發(fā)能轉(zhuǎn)移至化合物而使其分解的反應(yīng);氧化反應(yīng)是指陽(yáng)光輻射產(chǎn)生的強(qiáng)氧化自由基等中間體與化合物作用而發(fā)生的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。 15光量子產(chǎn)率:化合物 i 激發(fā)態(tài)分子發(fā)生的導(dǎo)致化合物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的所有反應(yīng)過(guò)程的分?jǐn)?shù)。 16生色團(tuán)定義:生色團(tuán)指分子中含有的,能對(duì)光輻射產(chǎn)生吸收、具有躍遷的不飽和基團(tuán)。這類基團(tuán)與不含非鍵電子的飽和基團(tuán)成鍵后,使該分子的最大吸收位于200nm或200nm以上。簡(jiǎn)單的生色團(tuán)由雙鍵或叁鍵體系組成,例如,>C=C<,>C=O,-N=N-,-C C-,-C N-等。分子結(jié)構(gòu)的某些基團(tuán)吸收某種波長(zhǎng)的光,
19、而不吸收另外波長(zhǎng)的光,從而使人覺(jué)得好像這一物質(zhì)"發(fā)出顏色"似的,因此把這些基團(tuán)又稱為"發(fā)色基團(tuán)/發(fā)色團(tuán)"17微生物代謝途徑:(1)通過(guò)酶催化的親核水解反應(yīng)(2)利用氧的親電行為的氧化反應(yīng)(3)通過(guò)氫化物親核行為或還原金屬的還原反應(yīng)(4)加成反應(yīng)或自由基H提取和富馬酸加成反應(yīng)18水體酸度與堿度:總堿度:水中各種堿度成分的總和,即加酸至HCO3-和CO32-全部轉(zhuǎn)化為CO2。指示劑為甲基橙酚酞堿度:表示OH-被中和,CO32-全部轉(zhuǎn)化為HCO3-,此時(shí)碳酸鹽只中和了一半。指示劑為酚酞苛性堿度:全部轉(zhuǎn)化為CO32-所需酸量時(shí)的堿度稱為苛性堿度。無(wú)特異指示劑,可
20、通過(guò)下式計(jì)算:無(wú)機(jī)酸度:以甲基橙為指示劑滴定到pH4.3 游離CO2酸度:以酚酞為指示劑滴定到pH8.3 總酸度:在pH10.8處得到。但此時(shí)滴定曲線無(wú)明顯突躍,難以選擇適合的指示劑 名詞定義:分配系數(shù);標(biāo)化分配系數(shù);辛醇水分配系數(shù);生物濃縮因子;亨利定律常數(shù);水解速率;直接光解;光量子產(chǎn)率;生長(zhǎng)物質(zhì)代謝和共代謝。(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
21、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)。(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)生物濃縮因子:有機(jī)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
22、被活化后,它可能進(jìn)行光反應(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。第四章 土壤1什么是土壤的活性酸度與潛性酸度?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
23、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。2土壤污染:當(dāng)各種污染物通過(guò)各種途徑輸入土壤其數(shù)量超過(guò)了土壤的自凈能力,并破壞了土壤的功能和影響了土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡,稱為土壤污染來(lái)源:(1)污水灌溉;(2)固體廢棄物污染;(3)大氣沉降(酸雨、放射性元素、有機(jī)污染物);(4)農(nóng)業(yè)污染(農(nóng)藥、化肥)污染的類型:重金屬污染;有機(jī)污染物;放射性物質(zhì);有害生物污染;其它污染(如酸雨)特點(diǎn):隱蔽性、累積性、復(fù)雜性危害:影響植物生長(zhǎng)、影響土壤微生物、危害土壤動(dòng)物、污
24、染水體、食物和大氣3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(guò)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(guò)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(wú)毒螯合物形式存在,降低了重金屬離子活性
25、,從而減輕或解除其毒害作用。1.生物圈,大氣圈,水圈,土壤圈,化學(xué)圈組成地球環(huán)境系統(tǒng)。2.在大氣環(huán)境化學(xué)方面,研究對(duì)象涉及大氣顆粒物,酸沉降,大氣,有機(jī)物,痕量氣體,臭氧耗損及全球氣候變暖。3.在水環(huán)境化學(xué)方面,水體研究較多的是河流,湖泊,水庫(kù),其次是河口,海灣,近海海域。4.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),成為光化學(xué)效應(yīng)。5.在光學(xué)煙霧形成過(guò)程中,由于 HO 引發(fā)了烴類化合物的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),而使得 RO 2 , HO 2 數(shù)量大增,從而迅速地將 NO 氧化成 NO 3 - 。6.導(dǎo)致全球變暖的大氣污染物有二氧化碳,甲烷,臭氧,氟氯烴,氮的氧化物,水蒸汽。7.大氣中的主要?dú)鈶B(tài)污染
26、物:氮氧化物,碳?xì)浠衔铩?.一次污染物: NO ,碳?xì)浠衔铮?SO 2 .二次污染物: NO 2 ,過(guò)氧乙?;跛狨?,臭氧,醛, H 2 O 2 , PAN 。9.顆粒物分類:總懸浮顆粒物( TSP >100um ),漂塵( >10um ),降塵( <10um ),可吸入粒子( Dp<=10um )。10.日本的骨通病就是由于長(zhǎng)期食用含鎘量高的稻米所引起的。11.日本著名的水俁病就是食用含有甲基汞的魚造成的。12.天然水中主要離子組成: K+/Na+/Ca2+/Mg2+/HCO 3 -/NO 3 -/Cl-/SO 4 2-13.水中污染物:農(nóng)藥,多氯聯(lián)苯,鹵代脂肪烴
27、,醚類,單環(huán)芳香族化合物,苯酚類和甲酚類,多環(huán)芳烴類,合成有機(jī)污染物,金屬污染物,耗氧污染物,熱污染,治病污染物,植物營(yíng)養(yǎng)物,無(wú)機(jī)物及礦物質(zhì),放射性物質(zhì),由土壤,巖石等沖刷下來(lái)的沉積物。14.常見(jiàn)重金屬:鎘,汞,鉛,砷,鉻,銅,鋅,鎳,鈹,鉈。15.有機(jī)配體:天然水體中包括動(dòng)植物組織的天然降解產(chǎn)物,如氨基酸,糖,腐植酸,以及生活廢水中的洗滌劑,清潔劑, NTA , EDTA ,農(nóng)藥,大分子環(huán)狀化合物。16.水中常見(jiàn)無(wú)機(jī)配位體有: Cl-/OH-/NH 3 -/CO 3 2- , HCO 3 -/S2-/F ;有機(jī)配位體有:半胱 a ,其他 aa 和含 -OH , -COOH.17.顆粒物的粒度
28、分布:粒度是顆粒物粒子粒徑的大小,粒徑越小,表面積越大,危害越大。18.大氣中重要自由基: HO 和 HO 2 自由基, R , RO , RO 2 等自由基19.導(dǎo)致臭氧層破壞的催化反應(yīng): Y+O 3 YO+O 2 ; YO+O Y+O 2 ;總反應(yīng) O 3 +O 2O 220.臭氧的破壞物質(zhì): HOx , NOx , ClOx21.水中無(wú)機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化:沉淀 - 溶解,氧化 - 還原,配合作用,吸附,解吸。22.天然水的性質(zhì),碳酸平衡,酸度堿度平衡23.土壤的組成:土壤固體相(土壤礦物質(zhì),土壤有機(jī)質(zhì)),孔隙液相(水分,溶液),氣相(空氣)。24.水體中的藻類本來(lái)以硅藻和綠藻為主,藍(lán)藻的
29、大量出現(xiàn)是富營(yíng)養(yǎng)化的征兆。25.9 月 16 日保護(hù)臭氧層日蒙特利爾協(xié)議書26.1985 年保護(hù)臭氧層維也納公約京都議定書名詞解釋:1.環(huán)境化學(xué):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)。2.熱島效應(yīng):因燃料的燃燒而放出大量熱量,再加上街道和建筑群輻射的熱量,使城市氣溫高于周圍地帶的效應(yīng)。3.氣溶膠:大氣是由各種固體或液體微粒均勻地散布在空氣中形成的一個(gè)龐大的分散體系。4.溫室效應(yīng):大氣中的二氧化碳吸收了地面輻射出來(lái)的紅外光,能量截留于大氣之中,從而使大氣溫度升高,這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。5.辛醇 - 水 分配系數(shù)( KOW ):化學(xué)物質(zhì)在辛醇中濃度
30、和在水中濃度的比例6.生物濃縮因子( BCF ):有機(jī)毒物在生物體內(nèi)濃度與水中該有機(jī)物濃度之比,定義為生物濃縮因子。7.吸附等溫線:吸附是指溶液中的溶質(zhì)在界面層濃度升高的現(xiàn)象,水中顆粒物對(duì)溶質(zhì)的吸附是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程,在固定的溫度條件下,當(dāng)吸附達(dá)到平衡時(shí),顆粒物表面上的吸附量 G 與溶液中溶質(zhì)平衡濃度 C 之間的關(guān)系,可用吸附等溫線表達(dá)。 H 型等溫線為直線型,等溫式: G=kC ; F 型: G=kC1/n ; L 型: G=Gc o /(A+C) 。8.水體富營(yíng)養(yǎng)化:湖泊等水體接納過(guò)量的氮,磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使藻類及其他水生生物異常繁殖,水體透明度和溶解氧變化,造成湖泊水質(zhì)惡化,加速湖泊老化,從而使湖泊生態(tài)系統(tǒng)和水功能受到阻礙和破壞。9.總懸浮顆粒物: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,其粒徑多在 100um 以下,尤其 10um 以下的為最多。10.穩(wěn)定常數(shù):穩(wěn)定常數(shù)是衡量配合物穩(wěn)定性大小的尺度。 K1 , K2 ,成為逐級(jí)生成常數(shù)。累計(jì)穩(wěn)定常數(shù)是值幾個(gè)配位體加到中心金屬離子過(guò)程的加和。11.水解作用:有機(jī)化合物與水之間的反應(yīng)。 Kn - 水解速率常數(shù),與 pH 有關(guān), t1/2 =0.693/Kn .12.膠體顆粒凝聚的基本原理:凝聚物理理論,異體凝聚理論。13.光化學(xué)反應(yīng)定律: 1/ 第一定律:當(dāng)激發(fā)態(tài)分子
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