1、習題 第一章緒論2、根據(jù)環(huán)境化學的任務、內(nèi)容和特點以及發(fā)展動向，你認為怎樣才能學好環(huán)境化學這門課？環(huán)境化學是一門研究有害化學物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學特征、行為和效應及其控制的化學原理和方法的科學。環(huán)境化學以化學物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)而引起環(huán)境問題為研究對象，以解決環(huán)境問題為目標的一門新型科學。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，他們在個別環(huán)境介質(zhì)中和不同介質(zhì)間的環(huán)境化學行為；有害物質(zhì)對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)以及人體健康產(chǎn)生效用的機制和風險性；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)境化學的特點是要從微觀的原子、分子水平上來研究宏觀的環(huán)境現(xiàn)象

2、與變化的化學機制及其防治途徑，其核心是研究化學污染物在環(huán)境中的化學轉(zhuǎn)化和效應。目前，國界上較為重視元素 （尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化學循環(huán)及其相互偶合的研究；重視化學品安全評價、臭氧層破壞、氣候變暖等全球變化問題。當前我國優(yōu)先考慮的環(huán)境問題中與環(huán)境化學密切相關的是：以有機物污染為主的水質(zhì)污染、 以大氣顆粒物和二氧化硫為主的城市空氣污染；工業(yè)有毒有害廢物和城市垃圾對水題和土壤的污染。3、環(huán)境污染物有哪些類別？主要的化學污染物有哪些？按環(huán)境要素可分為：大氣污染物、水體污染物和工業(yè)污染物。按污染物的形態(tài)可分為：氣態(tài)污染物、液態(tài)污染物和固體污染物；按污染物的性質(zhì)可分為：化學污染物、物理污染物和

3、生物污染物。主要化學污染物有：1. 元素 :如鉛、鎘、準金屬等。2. 無機物：氧化物、一氧化碳、鹵化氫、鹵素1/14化合物等3?有機化合物及烴類：烷烴、不飽和脂肪烴、芳香烴、等；4. 金屬有機和準金屬有機化合物：如 ，四乙基鉛、二苯基鉻、二甲基 胂酸等；5. 含氧有機化合物：如環(huán)氧乙烷、醚、醛、有機酸、酐、酚等；6. 含氮有機化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亞硝胺等；7. 有機鹵化物：四氯化碳、多氯聯(lián)苯、氯代二噁瑛；8. 有機硫化物 :硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等；9. 有機磷化合物 :磷酸酯化合物、有機磷農(nóng)藥、有機磷軍用毒氣等。 第二章：大氣環(huán)境化學4. 影響大氣中污染物遷移的主要因素是什

4、么？主要有：（ 1）空氣的機械運動如風和大氣湍流的影響；（2）天氣和地理地勢的影響；（3）污染源本身的特性。7.大氣中有哪些重要自由基？其來源如何 ？大氣中主要自由基有：、2、R、2的來源： Q 的光解： Q+h r0 + 0 22O'2 2 的光解：2+h " rHQ 的光解：""Q + h r 22/142 的來源： 主要來自醛特別是甲醛的光解O2亞硝酸酯的光解 :3。 +30+02 H2Q 的光解 :2+H20R的來源:*R+H2O3 的來源 :的光解3 + h r33 的光解 33 + h r3O 的來源：甲基亞硝酸酯的光解3 +3。+甲基硝酸酯的

5、光解32 + h r302 的來源：R+Q9. 敘述大氣中轉(zhuǎn)化為 2 的各種途徑。+ Q2+0 2+一R+H20R+"Q+2'2 +QR'+ 2（ R'比R少一個 C原子）3/14+ 22+13. 說明烴類在光化學煙霧形成過程中的重要作用烷烴可與大氣中的和 0 發(fā)生摘氫反應。+R+H2O+0'R +R +。222+ 2+Q"R'+ 2+ 22另外： 2+ 2+。2+ hr+稀烴可與發(fā)生加成反應，從而生成帶有羥基的自由基。它可與空氣中的 02結(jié)合成相應的過氧自由基，由于它有強氧化性，可將氧化成自身分解為一個醛和2。如乙烯和丙稀。- =+

6、 2232+3（）222+ 022（。2）22（。+2（0） 2+ 22）22。+ 22（0） 22（0）2+Q2+22+QH2+24/14稀烴還可與O3 發(fā)生反應，生成二元自由基，該自由基氧化性強，可氧化和2 等生成相應的醛和酮。光化學反應的鏈引發(fā)反應主要是2 的光 解，而烷烴和稀烴均能使轉(zhuǎn)化為2，因此烴類物質(zhì)在光化學反應中占有很重要的地位。19答 影響酸雨形成的因素主要有：（ 1） 酸性污染物的排放及其轉(zhuǎn)化條件。（ 2） 大氣中 3 的含量及其對酸性物質(zhì)的中和性。（ 3） 大氣顆粒物的堿度及其緩沖能力。（ 4） 天氣形勢的影響。20答 （ 1）依據(jù)大氣顆粒物按表面積與粒徑分布關系得到了三種

7、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，即愛根核模，積聚模，粗粒子模。愛根模： v 0.05 u M積聚模： 0.05 vv 2 u M粗粒子模： 2 u M第三章水環(huán)境化學（P195 ）4. （1）查表知 =6.5 時，a = 1.710= 堿度 Xa = 1.6 X 1.710 = 2.736。設加入的23 為n查表知：當 =8.0 時，a '二 1.0185/14' =+ n (1) '=堿度 ' Xa ' (2) 堿度 '=1.6 +2 n由、 ( 2) 和( 3) 解得： n = 1.07。( 2)v 加入后不變堿度 亠

8、2.7362.688mmol / L1.028堿度的增加值就應是加入的的量。 A =堿度'- 堿度 =2.688- 1.6 = 1.0885. 解:當=7.00 時 3-的濃度與 3 的濃度相比可以忽略 ，查表 =7.00時,a = 1.224,則 3-=堿度 =2.00 X 10 -3。=10-7。-77- 4=3 -1-J =1.00X 107X 2.00 X 10-3/(4.55 X 107) =4.49 X 10 4。3-=K 23-/=4.69-11X 10 3/(1.00 X 107) = 9.38 XX 1011 X 2.0010 -7)c6.解:查表 = :7.5時,a

9、1 = 1.069,=9.0時,a2 = 0.9592;1 = 堿度 Xa1=6.38X1.069 =6.82=2 = 堿度 Xa 2 二 =0.80X0.959 =0.767 ;混合后 CT CT1 CT26.82 O' 77 3.79mmol/L2 26.38 0.803.59mmol/L堿度 2C T站91.005查表知=7.58堿3.59度6/147. 解：由題意知3+ + ()2+ + () 2+=1.00 X 104 ；( 1)7/14由物料守恒得： 2+ + ()20 = 1.0x 10 -5由電荷守恒得：2+- -+2= 4+OHV 2+ 水解體系顯酸性， ?v10 -

10、7 ,與 4-的濃度相比可忽略不計。2+31-4()/8.910 4()2+ 2/ 3+ 4.910 -7Fe 3 OH 3Fe3K W；FTKSP查表知 （） 3 的=3.2 x10-38x3代入 (1) 得=1.910 ( V =2.72)3x 1043= 3.2x 104x 1.9x 10-3 x 3= 6.24x 10-5? = 3.2()2+ = 4.9x 10 -73+ /2=4.9x 10-7 /3 = 15.68x 10 -3 x 1.9-3-6x 103 = 8.47 x 10 6 ；()2+ = 8.9 x 10 -43+ /=8.9 x 10 -4 2/ 3 = 28.4

11、8 x (1.9 x 10-3 )2-5=2.92 x 105 。19. 解： 2+ +2H 2O = 2 + ()2-6.3得:K = 10H 2Hg(OH) ；H2 106 仏 2 (1)Hg 2 Hg(OH ) 02+5可得： + 2 ? 4 - = 2 x 10 -(1) 、( 2) 、( 3) 聯(lián)立求解得： =10 -4.7 ; 則=10-4.7 = 4.721. 解：已知3 ( S) +2- = +3- K = 4.06x 10 -2可得：PbT HCO a HT 2K（ 1 ）；由（ 1 ）可得 :HT 2 HCO 3PbT K8/142HCO 31.25 10由（2得: 諾 1

12、希32.99%K HCO4.06 10 21.25 10 325. 解： ?水中的溶解氧為：0.32, 故其 2 = 0.32 X 10 5天然水的 =20.75 + (2/1.103X 105)0.25X =20.75 + (0.32X 10 5/1.103 X 10 5)0.25 X 1.0 X 10 -7 =20.75 + (-0.54- 7) = 13.21氧化還原式：1/20 2 + 2 (107)+ 2e = H 2O E 0 = 0.815V根據(jù)方程式，上述反應可寫成:E02.303RT RednFO x在湖中H2O 可看作是常量 (/),在方程中為 1。nE °FnE

13、 0根據(jù) lg K2.303RT0.069得：將 E0 = 0.815 和 代入方程式得=E 0 - 0.059/2 = 0.815- 0.03 = 0.785V27. 解： ( 1)42- + 9 + 8e = + 4H2O (t ) G0 = 12.6 - 237.2 X 4 + 742.0 =- 194.2 ()又 G0 = - 2.303( 0)G0194.2PE4.252.303nRT 2.303 8 8.314 298HS SO ： H 9e82-98?-=-4 - -e9/14又?80=-42+9 X 10.0+8二 -42-+8=8 X 4.25 - 90= - 56+ 42

14、= 1.0 X 10410 當 vv 0 時,溶液給出電子的傾向很高。-4? C 總 =1.0 X 104。二= - 4.0 由(1)得42- = 52 + 8。20 當>> 0 時 ，溶液接受電子的傾向很強。? 4 2? C 總 =1.0 X 104。? 4 2- =-4.0 由(1) 得=-60- 。29. 解：已知苯并芘 =10 6=0.63 = 0.63X 10 6 = 6.3 X 10 5=0.2(1 - f) + = 6.3X 0.2(1 - 0.7) X 0.05 + 0.70 X 0.10=4.6 X 10 430. 解：已知 =0, = 10-8.4 = 1.6

15、= 4.9 X 10 -7=+=0+1.6+4.9X 107X 10=1.6( 1)32. 解： =0.63=0.2(1-f) + = 0.63 X 3.0 X 10 50.2(1 - 0.70) X 0.02+ 0.70 X 0.05 = 6.84X 10 3C TK pC1C_ 1 _w0.42WK PC1 2.00 10 66.84 10 3CT10/14=+ a W ( + )=0.05 + 0.42X (1.7 X 10 8 + 2.6 X 10 6X 10 6)=1.14 ( 1)=+ + = 1.14 + 24X0 .02 + 0.2 = 1.82 (1)。Q 0 q 50010

16、 10433. 解：50022?L0512由模型知：L = L 0- ( k1 + k 3) = 22.12 卜(0.94+0.17)X 6 X 10 3/4.6 X 10 3 =19.14 。2160000a.9? 8055mg/L2160000 10 5查表知 :13 C 時飽和=10.60; 14C時， C飽和=10.37。由間插法計算13.6 C 時的 C飽和(1 )10.60- (10.60 - 10.37) X 6/10=10.4610.37+(10.60- 10.37) X4/10 = 10.46D0 = C 飽和 一 C0 = 10.46 -8.55 = 1.91()D = D

17、 0(- k 2 ) - k1 L°/(k 132 ) - (k 13 ) - (- k 2 )=1.91 X -(1.82X 6)/46 - (0.94 X 22.12)/(0.94+0.17-1.82)-(0.94+0.17)X 6/46 - (-1.82 X 6/46)=3.7 。第五章生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運動過程及毒性1.在試驗水中某魚體從水中吸收有機污染物質(zhì)A 的速率常數(shù)為18.76 1,魚體消除 A 的速率常數(shù)為2.38 X 10 -21 ；設 A 在魚體內(nèi)起始濃度為零，在水中的濃度可視作不變。計算A 在該魚體內(nèi)的濃縮系數(shù)10/14及其濃度達到穩(wěn)態(tài)濃度95% 寸所需的時間。

18、 ( 788.2 ;5.24d ) 解： ? A 在魚體內(nèi)的起始濃度為零，且在水中的濃度可視為不變，相當于 t 時，=18.76/2.38X 10 2 = 788.2 ;Cf 琴映穩(wěn)態(tài)濃度為ke1 exp(ket) kakC W得: 0.95 =1 -(-2.38-20.05 = (-2.382-2X 10X 10t)兩邊取得：-2t)X 10-2t ,解得：t = 125.88(h)=-2.382.996 :5.25(d)。2.(1)2 ; (2)3；(3)3；; (5) H2O (6)3； (7)2；(8)HO ;(9)；(10)2 ；(11) 二羧酸循環(huán)；(12 )2- ；(13 )硝化

19、。21. 土壤中兩個最活躍的組分是土壤膠體和土壤微生物。2. 物體表面的分子與該物體內(nèi)部的分子所處的條件是不相同的。物體內(nèi)部的分子在各方面都與它相同的分子相接觸，受到的吸引力相等；而處于表面的分子所受到的吸引力是不相等的，3.即合稱為雙電，決定電位層與液體間的電位差通常叫做熱力電位， 在一定的膠體系統(tǒng)內(nèi)它是不變的；4. 在非活動性離子層與液體間的電位差 叫電動電位 ，它的大小視擴散層 厚度而定，隨擴層厚度增大而增加。13/145. 由于膠體的比表面和表面能都很大，為減小表面能，膠體具有相互吸引、凝聚的趨勢，這就是膠體的凝聚性。在土壤溶液中，膠體常常帶負電荷，即具有負的電動電勢，所以膠體微粒又因

20、相同電荷而互相排斥，電動電位越高，膠體微粒呈現(xiàn)出的分散性也越強。影響土壤凝聚性能的主要因素是土壤膠體的電動電位和擴散層厚度，在土壤膠體雙電層的擴散層中，補償離子可以和溶液中相同電荷的離子以離子價 為依據(jù)作等價交換，稱為離子交換土壤是由固體、液體和氣體三相共同組成的多相體系， 膠體具有吸附性的原因是什么？物體 表面的分子與該物體內(nèi)部的分子所處的條件是不相同的。 物體內(nèi)部的 分 子在各方面都與它相同的分子相接觸 ，受到的 吸引力相等 ；而處于 表面 的分子所受到的吸引力是不相等的，表面分子具有一定的自由能， 即表 面能。 物質(zhì)的比表面積越大， 表面能也越大。 吸附性能越強 當土壤膠體 上吸附的陽離

21、子有 一部分為致酸離子 ，則這種土壤為 鹽基不飽和 土壤。 在土壤交換性陽離子中， 鹽基離子 所占的百分數(shù)稱為 土壤鹽基飽和度 ： 細胞壁對金屬離子的固定作用 不是 植物的一個普遍耐性機制 植物對重金屬污染產(chǎn)生耐性由植物的生態(tài)學特性、遺傳學特性和重金屬的物理化學性質(zhì)等因素所決定，土壤中污染物主要是通過植物根系根毛細胞的 作用積累于植物莖、葉和果實部分。由于該遷移過程受到多種因素的影響，污染物可能停留于細胞膜外或穿過細胞膜進入細胞質(zhì)。16.污染物由土壤向植物體內(nèi)遷移的方式主要包括被動轉(zhuǎn)移和 主動轉(zhuǎn)移兩種。17. 現(xiàn)已證明，是動物及人體最主要的重金屬解毒劑。14/1418. 農(nóng)藥在土壤中的遷移主要是通過擴散和質(zhì)體流動 兩個過程。在這兩 個過程中，農(nóng)藥的遷移運動可以蒸汽的和非蒸汽的形式進行。風速、 湍流和相對濕度在造成農(nóng)藥田間的揮