1、1.循環經濟中3R原則的三個英文單詞是 ， ， 。2.環境因素變化導致生態系統變異而產生的后果稱為 。3.產生氧化性光化學煙霧的兩種主要物質是 ， 。4.全球變暖問題除CO2外，還應考慮具有溫室效應的 和 的作用。5.水環境中膠體顆粒的吸附作用大體可分為表面吸附、 和 。6.水環境中促成顆粒物相互碰撞產生凝聚作用的三種機理分別是 ， ， 。7.如果土壤膠體上吸附的陽離子有一部分為致酸離子，則這種土壤為 土壤。8.污染物由土壤向植物體內遷移的方式主要包括 和 兩種。9.物質在生物作用下經受的化學變化，稱為 。10.受氫體如果為細胞內的分子氧，則生物氧化中有機物的氧化類型為 ，若為非分子氧的化合物

2、就是 。11.毒理學把毒物劑量(濃度)與引起個體生物學的變化，如腦電、心電、血象、免疫功能、酶活性等的變化稱為 ；一、 回答下列問題（每題6分，共30分） 1.影響大氣中污染物質遷移的主要因素是什么？ 2.什么是電子活度pE？它和pH的區別是什么？ 3.影響重金屬在土壤-植物體系中轉移的主要因素是什么？舉例說明。 4.請詳細說明污染物質在肌體內有哪些轉運過程。 5.1953年發生在日本熊本縣的水俁病的致病的烷基汞物質有哪些？從化合物結構看，有什么特征？三、下列是光化學煙霧形成的一個簡化機制，按序號分別寫出哪幾個屬于引發反應、自由基傳遞反應和終止反應，在該機制中，控制光化學煙霧形成速率的是哪一類

3、？(15分)序號反應速率常數（min-1）1NO2 + hv NO+O0.533（假設）2NO + O3 NO2 + O22.659×10-53RC(O)O2NO2 RC(O)O2 + NO22.143×10-843.775×10-352.341×10-26O + O2 +M O3 + M2.183×10-117HO2 + NO NO2 + HO1.214×10-281.91×10-1091.127×10-2101.127×10-211HO + NO2 HNO31.613×10-212RC(O)

4、O2 + NO2 RC(O)O2NO26.893×10-2四、下圖是水解速率與pH的關系，Mabey等把水解速率歸納為由酸性或堿性催化和中性過程，因而水解速率可表示為：在以一種催化為主時，其它兩種催化可忽略不計，試證明：(a)lgKh=lgKApH；(b)lgKh=lgKN；(c)lgKh=lgKBKW+Ph 。（15分）式中：Kh某一pH值下準一級水解速率常數；KA、KN、KB分別為酸性催化、中性過 程和堿性催化的二級反應水解速率常數；KW水的離子積；c反應物濃度。五、下圖是烷烴末端氧化降解過程，把括號內應填的符號或文字按順序寫在答題紙上。（16分）六、下面是甲基鈷氨素結構式，指出

5、該結構式中錯誤的地方。（12分） 二甲基苯并咪唑七、某城市污水排放量為1.33m3/s,受納河流的流量為8.50m3/s,流速為3.2km/h。污水和河水的溫度分別為20和15；BOD5分別為200mg/L和1.0mg/L；溶解氧的飽和度分別為0和90%；又已知20時耗氧反應速率常數k1=0.3d-1,復氧速率常數k2=0.7d-1。求受納點到極限虧氧點的距離及此處的虧氧量。（22分） 其它條件：14、15、16、17、20時的飽和溶解氧分別為：10.29、10.07、9.85、9.65、9.07mg/L; 臨界虧氧量發生時間的算式： 臨界虧氧量的算式：2011環境化學專業考研試題參考答案萬學

6、海文一 填空題(每空0.6分,共30分)1 向某一含碳酸的水體加入重碳酸鹽，總酸度_增加_、無機酸度_減少_、CO2酸度_不變_、總堿度_增加_、酚酞堿度_不變_和苛性堿度_減少_。2 硝化細菌為_化能自養型_型細菌，嚴格要求_高水平的_氧；反硝化的重要條件是_氧分壓較低，為兼_氧。3 水環境中污染物的光解過程可分為_直接光解_ 、 _敏化光解 、 _氧化反應_ 三類。4 光子能量公式為_E=hc/_ ，通常波長大于_700_nm的光就不能引起光化學離解，此時對應的化學鍵能是_167.4_KJ/mol。(h = 6.626*10-34J.s/光量子, c = 2.9979*1010cm/s)5

7、 土壤堿化度為_ Na+離子飽和度，其產生過程為 _交換性陽離子的水解作用_ 作用 。6 受氫體包括_分子氧_ 、 _有機物轉化的中間產物_ 、 _某些無機含氧化合物_ 。7 有機磷農藥的降解途徑一般有_吸附催化水解_、_生物降解_、_光降解_。8 我國酸雨的關鍵性離子組分為_ SO42-，Ca2+，NH4+_。9 毒作用的生物化學機制包括_酶活性的抑制_ 、 _致突變作用_ 、 _致癌作用_ 、 _致畸作用_。10 有毒有機物的生物轉化反應的主要類型有_氧化_ 、 _還原_ 、 _水解_ 、_結合_。11 大氣顆粒物的去除過程可分為_干沉降_ 、 _濕沉降_。12 含碳化合物的厭氧分解過程中

8、，在_產酸_細菌的作用下，生成_有機酸、醇等_中間產物，然后在_產氫菌、產乙酸菌及產甲烷細菌_細菌的作用下，生成_乙酸、甲酸、氫氣和二氧化碳及甲烷_。13 鹽基飽和度為100%的土壤，其潛性酸度為_0_。14 丙酮酸在有氧條件下，通過_輔酶A _輔酶，轉化為_乙酰輔酶A _，然后與_草酰乙酸_反應生成_檸檬酸_，進入_三羧酸_循環過程。16 物質通過生物膜的方式有_膜孔過濾_ 、 _被動擴散 、 _被動易化擴散_ 、 _主動轉運_ 、_胞吞或胞飲_。17導致臭氧層耗損的典型物質有 NOx，HOx，ClOx，CFCs 。二 名詞解釋(每題2分,共18分)專屬吸附：專屬吸附現象是用來解釋吸附過程中

9、表面電荷改變符號，甚至使離子化合物吸附在同號電荷表面的現象，它是指在吸附過程中，除了化學鍵的作用，尚有加強的憎水鍵和范德華力或氫鍵在起作用。共代謝：某些有機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，該有機物才能被降解，這種現象稱為共代謝。b氧化途徑：飽和脂肪酸與輔酶A結合，形成脂酰輔酶A，羧基的位上的碳原子經歷脫氫-加羥-羰基化等氧化過程，然后與輔酶A結合，形成乙酰輔酶A和少兩個碳原子的脂酰輔酶A的過程，如下例：大氣顆粒物的三模態：依據空氣動力學直徑Dp來分，愛根（Aitken）核模（Dp<0.05m）、積聚模（ 0.05m <Dp<

10、2m ）、粗粒子模（ Dp>2m）DLVO理論：DLVO理論把范得華吸引力和擴散層排斥力考慮為僅有的作用因素，它適用于沒有化學專屬吸附作用的電解質溶液中，而且假設顆粒的粒度均等、球體形狀的理想狀態。這種顆粒在溶液中進行熱運動，其平均功能為3KT/2，兩顆粒在相互作用接近時產生幾種作用力，即多分子范得華力、靜電排斥力和水化膜阻力。總的綜合作用位能為： VT=VR+VA 式中：VA由范得華力所產生的位能； VR由靜電排斥力所產生的位能；生物濃縮系數(BCF)： BCF = Cb/Ce Cb：某種元素或難降解物質在機體中的濃度; Ce：某種元素或難降解物質在機體周圍環境中的濃度。 電子活度：p

11、E是平衡狀態(假想)的電子活度，它衡量溶液接收或遷移電子的相對趨勢，在還原性很強的溶液中，其趨勢是給出電子。pE越小，電子的濃度越高，體系提供電子的傾向就越強； pE越大，電子的濃度越低，體系接受電子的傾向就越強； 積累穩定常數：絡合反應中，逐級反應的穩定常數的乘積，表示所包括的逐級反應加和后的效果。 光量子產率：化學物種吸收光量子后，進行光化學反應的光子占吸收總光子數之比，稱為光量子產率F；F = 生成或破壞給定物種的摩爾數/體系吸收光子的摩爾數。三 公式推導(每題6分,共12分)1 推導水的氧化-還原限度，即電子活度(pE)與pH關系圖中水的穩定區域界限。并計算在氧飽和時天然水體的電子活度

12、(pE)，相應的氧化反應的pE0 = + 20.75。反應的pE0 = + 20.75。水的氧化限度 水的還原限度： pE0=0.00 氧飽和時，水中0.21*105Pa,將H+=10-7代入氧化限度式，得，2 分析封閉體系與開放體系中CaCO3(s)在純水中溶解時水體的pH 計算式的差異。四 簡答題(每題4分,共16分)1 大氣中丙烯與HO·、O3的反應特征過程。（將加成、抽氫、二元自由基等特征表示出即可得滿分）2 簡述汞的微生物轉化過程中輔酶的作用。微生物參與汞形態轉化的主要途徑是汞的甲基化作用。輔酶為甲基鈷氨素，此輔酶把負甲基離子傳遞給汞離子形成甲基汞，本身變為水合鈷氨素，后者

13、由于其中的鈷被輔酶FADH2還原，并失去水而轉變為五個氮配位的一價鈷氨素，最后，輔酶甲基四葉氫酸將正甲基離子轉于五配位鈷氨素，并從其一價鈷上取得二個電子，以負甲基離子與之絡合，完成甲基鈷氨素的再生，使汞的甲基化能夠順利進行。3 舉例說明有些氣體在水中的實際溶解量可以遠高于亨利定律計算結果的原因。舉溶解后發生離解反應的氣體，如CO2、SO2。這些氣體在液相中的分子形態可以和氣相分壓之間遵守亨利定律；但液相中的分子形態可以離解成離子形態，并建立平衡，增加了氣體在水中的溶解量。4 簡述光化學煙霧產生的條件、機理和過程條件：有引起光化學反應的紫外線；有烴類特別是烯烴的存在；有NOx參加；大氣濕度低；強

14、的陽光照射。機理和過程： A. 污染空氣中NO2的光解是光化學煙霧形成 的起始反應。 B. 碳氫化合物、HO· 、O等自由基和O3氧化，導致醛、酮醇、酸等產物以及重要的中間產物RO2· 、HO2· 、 RCO·等自由基生成。 C. 過氧自由基引起NO向NO2轉化，并導致O3和PAN等生成。在光化學污染區，烴和NO的最大值發生在早晨交通繁忙時刻，這時NO2的濃度很低；隨著太陽輻射的增強，NO2的濃度增大，在十點左右達到最大；此后，O3和醛類的濃度迅速增大，中午已達到較高濃度，它們的峰值通常比NO峰值晚出4-5h。五 計算題(每題10分,共10分)若有水A，

15、pH為7.5，其堿度為5.38mmol.L-1，水B的pH為9.0，堿度為0.70mmol.L-1，若這兩種水以V1:V2的體積比混合，問混合后pH的表達式方程(有關H+的方程)。(pH為7.5時：a0 = 0.06626、a1 = 0.9324、a2 = 0.001383、a = 1.069；pH為9.0時：a0 = 0.002142、a1 = 0.9532、a2 = 0.04470、a = 0.9592)解： 總堿度 = CT(1 +2) + Kw/H+ H+CT = 1/(1 +22)總堿度 + H+ OH-令 = 1/(1 +22)當pH值在5-9范圍內，總堿度1.0mmol/L時，H

16、+ 、OH-項可以忽略不計，CT值與總堿度之間存在簡化關系： CT = 總堿度依據題意，這兩種水以V1：V2的體積比混合時，總堿度和碳酸鹽總量不變總堿度混合 = （V1總堿度 pH=7.5 + V2 總堿度 pH=9.0）/( V1+ V2)CT混合= （V1CT pH=7.5 + V2CT pH=7.5）/( V1+ V2)表示出總堿度混合 和CT混合總堿度混合 = CT混合(1混合+2混合) + Kw/H+混合H+混合將1混合和2混合用H+的方程表示，即最終的表達式也就可以表示出來。另一種考慮：如果該體系比較單純，主要是以碳酸類組分為主，則可以考慮用電荷平衡(電中性原理)來計算，譬如體系混

17、合后：無機陽離子 + H+混合 = HCO3-混合+ 2CO32-混合+OH-混合 = CT混合(1混合+22混合) + Kw/H+混合這里，無機陽離子實際上為混合后的堿度。六 綜合題(每題7分,共14分) 1 討論水體顆粒的分配、吸附、絮凝作用的特征與區別。分配作用：水溶液中，土壤有機質對有機化合物的溶解作用，而且在溶質的整個溶解范圍內，吸附等溫線都是線性的，與表面吸附位無關，只與有機化合物的溶解度相關，因而放出的吸附熱量小。吸附作用：在非極性有機溶劑中，土壤礦物質對有機化合物的表面吸附作用活干土壤礦物質對有機化合物的表面吸附作用，其吸附等溫線是非線性的，并且存在著競爭吸附，同時，在吸附過程

18、中往往要放出大量的熱來補償反應中熵的損失。絮凝作用：膠體顆粒的聚集叫凝聚或絮凝作用。主要涉及雙電層的庫侖作用力、多分子范德華力、水化膜阻力及空間位阻等作用。一般自然界顆粒聚集主要為異體絮凝作用，作用方式和機制很復雜。區別：相互作用對象不同，涉及環境化學機理不同，產生效果不同，即它們涉及的污染物的環境化學行為也有不同之處。（同學需要具體分析一下）在目前的環境化學研究中，絮體也可以作為一種顆粒物而發生吸附或分配作用。2 討論pc-pH圖、pc-pE圖、pE-pH圖的含義、畫法以及區別。pc-pH圖：描述水環境物質濃度隨pH的變化，可以看出在不同pH值下水環境中物質的濃度情況；一般是針對某一在不同p

19、H下可以互相轉化的系列物質，列出每一種成分與pH值的關系式，然后按照這些方程式畫圖。在涉及沉淀反應時可以確定沉淀區域及其邊界。pc-pE圖：描述水環境物質濃度隨pE的變化，可以看出在不同pE值下水環境中物質的濃度情況；一般是針對某一在不同pE下可以互相轉化（發生氧化還原反應）的系列物質，列出每一種成分與pE值的關系式，然后按照這些方程式畫圖。pE-pH圖：描述水環境中溶液的pE值隨pH的變化，可以看出在不同pH值下溶液的pE（即氧化還原狀態）情況；一般是針對某一在不同pE下可以互相轉化（發生氧化還原反應）的系列物質，保持總濃度一定，列出每一種成分的pE與pH值的關系式，然后按照這些方程式畫圖，

20、就會出現不同氧化還原區域及其邊界。此圖為優勢區域圖。區別：參數關系不同，針對反應不同，含義不同，使用范圍和限制條件不同。（同學需要具體分析一下）2011環境化學專業考研試題及答案來源：萬學教育一、名詞解釋1PTS 2環境效應3標化分配系數( )4放射性活度5有害廢物6土壤鹽基飽和度7閾劑量(濃度)8Bioaccumulation二、簡答題1什么是環境問題?請簡述當今人類面臨的環境問題。2Describe the major soil components and their significances in environmental chemistry3什么是毒物的聯合作用及其主要分為哪幾類

21、?4大氣中有哪些重要的吸光物質，其吸光特征是什么?5敘述大氣中含氮化合物、含鹵素化合物的源和匯。6為什么水體pH較低時，魚體內積累的甲基汞含量較高?三、應用環境化學原理分析下列問題1下圖是C3H6、NO、空氣(O2、N2)混合物經紫外線照射后的時間成分關系圖。從圖中可知，隨NO和C3H6等初始反應物的氧化消耗，NO2和醛量增加;當NO耗盡時，NO2出現最大值。此后，隨著NO2的消耗(濃度下降)，O3和其他氧化劑如過氧乙酰硝酸酯(PAN)產生了。試利用大氣環境化學原理分析可能發生的環境現象，并闡述其機制。2 假設你的朋友在深圳某燃煤火力發電廠附近投資了一個果園種植項目，但是產量一直不好，初步檢測

22、發現土壤呈明顯酸性，收獲的產品重金屬含量過高，請你用所學的環境化學相關知識為你的朋友解釋出現這些現象的可能原因。3 2005年11月13日位于吉林省吉林市的中石油吉化公司雙苯廠爆炸后造成松花江水體污染。為了確保哈爾濱市生產、生活用水安全，哈爾濱市政府決定于2005年11月23日零時起，關閉松花江哈爾濱段取水口，停止向市區供水，(該取水口位于爆炸現場下游)。11月24日國家環保總局宣布該水體污染物主要為苯、苯胺和硝基苯，并確定為重大環境污染事件。試應用環境化學原理分析該現象。參考答案一、名詞解釋1PTS：(PersistentToxicSubstances，PTS)：是指一類具有很強的毒性，在環

23、境中難降解，可遠距離傳輸，并隨食物鏈在動物和人體中累積、放大，具有內分泌干擾特性的污染物，包括POPs和某些重金屬污染物。2環境效應：自然過程或人類的生產和生活活動會對環境造成污染和破壞，從而導致環境系統的結構和功能發生變化，稱之為環境效應。3標化分配系數( )：為了在類型各異組分復雜的沉積物或土壤中找到表征吸著的常數，引入標化分配系數。 ，其中 為分配系數， 為沉積物中有機碳的質量分數。4放射性活度：核衰變速率(-dN/dt)是表示核素放射性強弱的基本物理量，通常稱為放射性活度，符合為A。A=A0e-lt5有害廢物：是固體廢物中危害較大的一類廢物。是能對人體健康和環境造成現實危害或潛在危害的

24、廢物。6土壤鹽基飽和度：土壤鹽基飽和度：在土壤交換性陽離子中鹽基離子所占的百分數稱為土壤鹽基飽和度。7閾劑量(濃度)：是指長期暴露在毒物下，會引起機體受損害的最低劑量(濃度)。8Bioaccumulation：是生物從周圍環境(水、土壤、大氣)和食物鏈蓄積某種元素或難降解物質，使其在機體中的濃度超過周圍環境中濃度的現象。二、簡答題1什么是環境問題?請簡述當今人類面臨的環境問題。答：指環境受到破壞而引起的后果，或是引起環境破壞的原因。大氣污染;臭氧層破壞;酸雨侵襲;水體污染與水資源短缺;土地荒漠化;綠色屏障銳減;物種減少;海洋污染;固體廢物污染;人口激增;全球變暖2 Describe the m

25、ajor soil components and their significances in environmental chemistry土壤由固、液、氣三相物質組成。固相包括土壤礦物質和有機質，占土壤總重量的90%95%，占體積的50%左右。液相指土壤水份及所含的可溶物，也稱土壤溶液，占土壤體積的20%30%。氣相指土壤空氣，占土壤體積的20%30%。土壤中還有數量眾多的細菌和微生物。因此，土壤是一個以固相為主的不均質多相體系，三相物質互相聯系、制約，構成一個有機整體。土壤中與土壤污染化學行為關系密切的組分主要是礦物質、有機質和微生物。次生礦物是巖石經歷化學風化形成的新礦物，其粒徑較小，

26、大部分以黏粒和膠體(粒徑小于0.002mm)分散狀態存在。許多次生礦物具有活動的晶格、強的吸附和離子交換能力，吸水后膨脹，有明顯的膠體特征。次生礦物是構成土壤的最主要組成部分，對土壤中無機污染物的行為和歸宿影響很大。腐殖質對土壤中有機、無機污染物的吸附、絡合或螯合作用。土壤水分是植物吸收養料的主要媒介,細孔隙比例大的土壤，往往通氣條件較差。在這類土壤中，水分占優勢，土壤空氣的含量和組成不適于植物的最佳生長。3什么是毒物的聯合作用及其主要分為哪幾類?4大氣中有哪些重要的吸光物質，其吸光特征是什么?答：大氣組分如N2、O2、O3、H2O和CO2等能吸收一定波長的太陽輻射。波長小于290nm的太陽輻

27、射被N2、O2、O3分子吸收，并使其解離。故波長小于290nm的太陽輻射不能到達地面，而8002000nm的長波輻射則幾乎都被水分子和二氧化碳所吸收。因此，只有波長為300800nm的可見光能透過大氣到達地面，這部分約占太陽光總能量的41%。5敘述大氣中含氮化合物、含鹵素化合物的源和匯。種類：大氣中重要的含氮化合物有N2O、NO、NO2、NH3、HNO2、HNO3和氨鹽;其中NO和NO2統稱為總氮氧化物，是大氣中最重要的污染物之一，它能參與酸雨及光化學煙霧的形成，而N2O是溫室氣體。來源氧化亞氮(N2O)：氧化亞氮是無色氣體，主要來自天然源，由土壤中的硝酸鹽經細菌脫氮作用產生：NO3-+2H2

28、+H+1/2N2O+5/2H2ON2O的人為源主要是燃料燃燒和含氮化肥的施用。轉化：N2O的化學活性差，在低層大氣中被認為是非污染性氣體，但它能吸收地面輻射，是主要的溫室氣體之一。N2O難溶于水，壽命又長，可傳輸到平流層，發生光解作用：N2O+hN2+ON2O+ON2+O2N2O+O2NO最后一個反應是平流層中NO的天然源，而NO對臭氧層有破壞作用。天然源：氮氧化物(NOx)：大氣中的NOx主要來自天然過程，如生物源、閃電均可產生NOx。自然界的氮循環每年向大氣釋放NO約4.30×108t，約占總排放量的90%，人類活動排放的NO僅占10%。NO2是由NO氧化生成的，每年約產生5.3

29、×107t。人為源：NOx的人為源主要是燃料的燃燒或化工生產過程，其中以工業窯爐、氮肥生產和汽車排放的NOx量最多。據估算，城市大氣中三分之二的NOx來自汽車尾氣等的排放。一般條件下，大氣中的氮和氧不能直接化合為氮的氧化物，只有在溫度高于1200時，氮才能與氧結合生成NO：N2+O22NO種類大氣中鹵代烴包括鹵代脂肪烴和鹵代芳烴，其中多氯聯苯(PCB)及有機氯農藥(如DDT、六六六)等高級鹵代烴以氣溶膠形式存在，而含兩個或兩個以下碳原子的鹵代烴呈氣態。氯氟烴類(CFCs)：對環境影響最大，需特別引起關注的鹵代烴是氯氟烴類。來源CFCs主要被用作冰箱和空調的制冷劑，隔熱用和家用泡沫塑料

30、的發泡劑，電子元器件和精密零件的清洗劑等。轉化排入對流層的氯氟烴類化合物不易在對流層被去除，它們唯一的去除途徑是擴散至平流層，在強紫外線作用下進行光解，其反應式可表示如下：CFXCl2+h·CFXCl+·Cl(X為F或Cl)(1)·Cl+O3ClO·+O2(2)ClO·+O·Cl+O2(3)6為什么水體pH較低時，魚體內積累的甲基汞含量較高?答：pH對甲基化的影響。pH較低(<5.67，最佳pH=4.5時，有利于甲基汞的生成;pH較高時，有利二甲基汞的生成。由于甲基汞溶于水，pH值較低時以CH3HgCl形式存在，故水體pH較低時

31、，魚體內積累的甲基汞量較高。三、應用環境化學原理分析下列問題1下圖是C3H6、NO、空氣(O2、N2)混合物經紫外線照射后的時間成分關系圖。從圖中可知，隨NO和C3H6等初始反應物的氧化消耗，NO2和醛量增加;當NO耗盡時，NO2出現最大值。此后，隨著NO2的消耗(濃度下降)，O3和其他氧化劑如過氧乙酰硝酸酯(PAN)產生了。試利用大氣環境化學原理分析可能發生的環境現象，并闡述其機制。答：光化學煙霧定義形成機理12個反應試2假設你的朋友在深圳某燃煤火力發電廠附近投資了一個果園種植項目，但是產量一直不好，初步檢測發現土壤呈明顯酸性，收獲的產品重金屬含量過高，請你用所學的環境化學相關知識為你的朋友

32、解釋出現這些現象的可能原因。 燃煤火力發電廠：SOX，NOX，產生酸雨，土壤酸化 深圳是南方,我國南方的土壤本身偏酸性，因此緩沖性能差，受酸雨的影響會更嚴重 酸雨沖刷加速酸化過程，土壤酸化加速土壤中鋁的原生和次生礦物風化而釋放大量鋁離子，影響植物可吸收的形態鋁化合物;酸雨加速土壤礦物營養元素流失;改變土壤結構，影響作物正常發育;土壤pH下降會使土壤溶出更多重金屬，對植物生長產生不利影響 發電廠煙氣中還有大量重金屬,汞、鎘等,會通過大氣沉降作用到土壤環境 產品中重金屬來源包括，大氣沉降來的和土壤中吸收的3.2005年11月13日位于吉林省吉林市的中石油吉化公司雙苯廠爆炸后造成松花江水體污染。為了

33、確保哈爾濱市生產、生活用水安全，哈爾濱市政府決定于2005年11月23日零時起，關閉松花江哈爾濱段取水口，停止向市區供水，(該取水口位于爆炸現場下游)。11月24日國家環保總局宣布該水體污染物主要為苯、苯胺和硝基苯，并確定為重大環境污染事件。試應用環境化學原理分析該現象。答：有機污染物在水環境中的遷移轉化污染物對生態的影響對人體健康的影響環境化學第一章 緒論1、環境：環境是指與某一中心事物有關（相適應）的周圍客觀事物的總和，中心事物是指被研究的對象。對人類社會而言，環境就是影響人類生存和發展的物質、能量、社會、自然因素的總和。1972年，聯合國在瑞典斯德哥爾摩召開了人類環境會議，通過了人類環境

34、宣言。2、構成環境的四個自然圈層包括土壤、巖石圈、大氣圈和水圈3、為保護人類生存環境，聯合國將每年的4月22定位 世界地球日 ，6月5日定位 世界環境日。4、環境保護的主要對象是由于人類生產、生活活動所引起的次生環境問題，主要包括：環境污染 和生態破環 兩個方面。5、環境問題：全球環境或區域環境中出現不利于人類生存和發展的各種現象，稱為環境問題。原生環境問題：自然力引發，也稱第一類環境問題，火山噴發、地震、洪災等。次生環境問題：人類生產、生活引起生態破壞和環境污染，反過來危及人類生存和發展的現象，也稱第二類環境問題。目前的環境問題一般都是次生環境問題。生態破壞：人類活動直接作用于自然生態系統，

35、造成生態系統的生產能力顯著減少和結構顯著該變，如草原退化、物種滅絕、水土流失等。當今世界上最引人注目的幾個環境問題 溫室效應 、臭氧空洞 、酸雨 等是由大氣污染所引起的。6、環境污染:由于人為因素使環境的構成狀態發生變化，環境素質下降，從而擾亂和破壞了生態系統和人們的正常生活和生產條件。造成環境污染的因素有物理、化學和生物的三個方面，其中化學物質引起的約占80%90%。環境污染物定義：進入環境后使環境的正常組成和性質發生直接或間接有害于人類的變化的物質稱為環境污染物。污染物的性質和環境化學行為取決于它們的化學結構和在環境中的存在狀態。(五十年代日本出現的痛痛病是由 鎘Cd 污染水體后引起的；五

36、十年代日本出現的水俁病是由 Hg 污染水體后引起的)重要污染物(1)元素：Cr,Hg,As,Pb,Cl (2)無機物:CO,NOx,SO2,KCN(3)有機化合物和烴類:烷烴（飽和）、芳香烴（苯環）、不飽和非芳香烴（不飽和，不帶苯環）、多環芳烴 (4)金屬有機和準金屬有機化合物： 四乙基鉛、三丁基錫(5)含氧有機化合物：環氧乙烷、醚、醇、醛、酮、酚、有機酸等(6)有機氮化合物：胺、腈、硝基苯、三硝基苯（TNT） (7)有機鹵化物：氯仿（四氯化碳）、PCBs、氯代二惡英、氯代苯酚(8)有機硫化合物：硫醇類（甲硫醇）、硫酸二甲酯(9)有機磷化合物：有機磷農藥、磷酸二甲酯、磷酸三乙酯按受污染物影響的

37、環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；按污染物的性質可分為化學污染物、物理污染物和生物污染物。優先控制污染物：概念:基于有毒化學物的毒性、自然降解的可能性及在水體中出現的概率等因素,從多種有機物中篩選出的優先控制物7、認識過程： 20世紀60年代 人們只把環境問題作為污染來看待，沒有認識到生態破壞的問題.； 20世紀70年代 1972年聯合國，瑞典，斯德哥爾摩“人類環境會議”，將環境污染和生態破壞提升到同一高度看待；20世紀80年代 1987年，由挪威首相布倫特蘭夫人組建的“聯合國世界環境與發展委員會”發表了我們共同的未來；2

38、0世紀90年代 1992年，巴西，里約熱內盧，聯合國環境與發展大會，強調和正式確立了可持續發展的思想，并形成了當代的環境保護的主導意識。 8、自然過程或人類的生產和生活活動會對環境造成污染和破壞，從而導致環境系統的結構和功能發生變化，稱為環境效應。分為自然環境效應和人為環境效應。按環境變化的性質劃分，（1）環境物理效應：由物理作用引起的環境效應即為環境物理效應。（2）環境化學效應： 在各種環境因素影響下，物質間發生化學反應產生的環境效應即為環境化學效應。（3）環境生物效應：環境因素變化導致生態系統變異而產生的后果即為環境生物效應。 9、污染物的遷移：污染物在環境中所發生的空間位移及其所引起的富

39、集、分散和消失的過程。遷移有機械遷移、物理化學遷移、生物遷移污染物轉化：是指污染物在環境中通過物理、化學或生物作用導致存在形態或化學結構轉變的過程。污染物質在環境中的三大轉化途徑為：化學轉化、光化學轉化和生物轉化。10、環境化學研究特點：（1） 以微觀研究宏觀：從原子、分子水平，研究宏觀環境圈層中環境現象和變化機制；（2）研究對象復雜：既有人為來源的也有天然來源的，處于環境開放體系內，多種環境因素同時相互作用，其研究需要多學科的結合。（3）物質水平低：mg/kg(ppm,10-6)、ug/kg(ppb,10-9) 11、根據環境化學的任務、內容和特點以及發展動向，你認為怎樣才能學好環

40、境化學這門課？環境化學是一門研究有害化學物質在環境介質中的存在、化學特征、行為和效應及其控制的化學原理和方法的科學。環境化學以化學物質在環境中出現而引起環境問題為研究對象，以解決環境問題為目標的一門新型科學。其內容主要涉及：有害物質在環境介質中存在的濃度水平和形態，潛在有害物質的來源，他們在個別環境介質中和不同介質間的環境化學行為；有害物質對環境和生態系統以及人體健康產生效用的機制和風險性；有害物質已造成影響的緩解和消除以及防止產生危害的方法和途徑。環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境現象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境中的化學轉化和效應。目前，

41、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。當前我國優先考慮的環境問題中與環境化學密切相關的是：以有機物污染為主的水質污染、以大氣顆粒物和二氧化硫為主的城市空氣污染；工業有毒有害廢物和城市垃圾對水題和土壤的污染。第二章 大氣環境化學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，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

42、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(CO)以及氣溶膠等等。此外，還有一些大氣中本來沒有的，純屬人為產生的污染成分，它們目前在大氣中的濃度多為pptv的量級，如氟氯烴類化合物(常記為CFCs)等。2、大氣層的結構：對流層、平流層、中間層、熱層、逸散層對流層特性：由于對流層大氣的重要熱源來自于地面長波輻射，因此離地面越近氣溫越高；離地面越遠氣溫則越低。在對流層中，高度每增加100m，氣溫降低0.6。云雨的主要發生層，赤道厚兩極薄。平流層特征：在平流層內，大氣溫

43、度上熱下冷，空氣難以發生垂直對流運動，只能隨地球自轉產生平流運動，平流層氣體狀態非常穩定。在平流層內，進入的污染物因平流運動形成一薄層而遍布全球。中間層特征：在中間層中，由于層內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流層相似；由于下熱上冷，空氣垂直運動強烈。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，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，所以氣體及其微粒可以不斷從該層逃逸出去。3、逆溫由于過程的不同，可分為近地面的逆溫、自由大氣逆

44、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：在對流層中，由于低層空氣受熱不均，能夠使氣體發生垂直對流運動，致使對流層上下空氣發生交換。通過垂直對流運動，污染源排放的污染物能夠被輸送到遠方，并由于分散作用而使污染物濃度降低。逆溫現象經常發生在較低氣層中，這時氣層穩定性特強，對于大氣中垂直運動的發展起著阻礙作用，對大氣垂直流動形成巨大障礙，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散。 4、氣團的穩定性與密度層結和溫度層結兩個因素有關。5、大氣污染源：自然因素：火山噴發： 排放出SO2、H2S、CO2、CO、H

45、F及火山灰等顆粒物；森林火災： 排放出CO、CO2、SO2、NO2；自然塵（風砂、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：工廠企業廢氣排放；交通運輸 ：飛機、機動車、輪船尾氣 ；燃油燃煤（農村爐灶）；農業活動（農藥噴灑）。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或是自然過程所直接排入大氣或在大氣中新轉化生成的對人或環境產生有害影響的物質。城市中影響健康的主要大氣污染物是二氧化硫（及進一步氧化產物三氧化硫、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、揮發性有機化合物（碳氫化合物和氧化物）、臭氧、鉛和其他

46、有毒金屬。分類：大氣污染物按存在形式分可分為氣態污染物和顆粒態污染物；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境中且在大氣中物理和化學性質均未發生變化的污染物，又稱為原發性污染物：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過一系列的化學或光化學反應而生成的與一次污染物性質不同的新污染物，又稱為繼發性污染物。 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、物理和化學反應、吸收；植被：表面吸收、消化攝取；海洋、河流：吸收硫化氫：火山噴射、海水浪花、生物活動等。氧化為二

47、氧化硫（寫去除反應）臭氧：在植被、土壤、雪和海洋表面上的化學反應氮氧化物：燃燒、尾氣排放。土壤：化學反應；植被：吸收、消化攝取；氣相或液相化學反應一氧化碳：不完全燃燒。平流層：與OH自由基反應；土壤：微生物活動；二氧化碳植被：光合作用，吸收；海洋：吸收甲烷：燃燒、泄露、發酵。土壤：微生物活動；植被：化學反應、細菌活動；對流層及平流層：化學反應碳氫化合物：向顆粒物轉化；土壤：微生物活動；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械運動、由天氣形勢和地理地勢造成的逆溫現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、云量10、燃

48、燒過程中NO的生成量主要與 燃燒溫度 和 空燃比 有關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 、 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

49、 + 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 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 +r 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

50、+r CH3O + NO2RO2的來源：R + O2 RO214、敘述大氣中NO轉化為NO2的各種途徑。 NO + O3 NO2 + O2 HO + RH R + H2O R + O2 RO2NO + RO2 NO2 + RORO + O2 RCHO + HO2 （R比R少一個C原子）NO + HO2 NO2 + HO15、氮循環主要通過 同化、 氨化、 硝化 和 反硝化等四個生物化學過程完成。16、分子、原子、自由基或離子吸收光子而發生的化學反應稱光化學反應，大氣光化學反應分為初級過程和次級過程。（光化學第一定律）當激發態分子的能量足夠使分子內的化學鍵斷裂，即光子的能量大于化學鍵時才能引起光

51、離解反應。其次，為使分子產生有效的光化學反應，光還必須被所作用的分子吸收，即分子對某特定波長的光要有特征吸收光譜，才能產生光化學反應。（光化學第二定律）光被分子吸收的過程是單光子過程，由于電子激發態 分子的壽命<10-8s，在如此短的時間內，輻射強度比較弱的情況下，只可能單光子過程，再吸收第二個光子的幾率很小。17、大氣中重要吸光物質的光離解(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的光離解據稱是大氣中唯一已知O3的人為來源(4) HNO2、 HNO3的光解初級過程次級過程HNO2的光解是大氣中HO的重要來源之一。(5) 甲醛的光離解初級過程

52、對流層中由于有O2的存在，可進一步反應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> CH3H> CH3Cl> CH3Br> CH3I18、含有NOx和CH化合物等一次污染物的大氣，在陽光的照射下發生光化學反應而產生二次污染物，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象，稱為光化學煙霧。（控制：控制反應活性高的有機物的排放；控制臭氧的濃度）特征：藍色煙霧，強氧化性，具有強刺激性，使大氣能見度降低，在白天生成傍晚消失， 高峰在中午。光化學煙霧形成的簡單機制光化學煙霧形成反應是一個鏈反應，鏈的引發主要是NO2的光解。引發反應：自由基傳遞：碳氫化合物的存在是自由基轉化和增殖的根本原因： 過氧酰基終止： 19、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HO和O發生摘氫反應。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發生加成反應，