1、大氣環化習題集一、名詞解釋1大氣穩定度：指大氣的穩定程度，或者說大氣中某一高度上的氣塊在垂直方向上相對穩定程度。2大氣逆輻射：CO2和H2O吸收地面輻射的能量后，又以長波輻射的形式將能量放出。這種輻射是向四面八方的，而在垂直方向上則有向上和向下兩部分，向下的部分因與地面輻射方向相反，稱為“大氣逆輻射"。iP9qXp3uJ2氣溫垂直遞減率：氣溫隨高度的變化通常以氣溫垂直遞減率（表示，即每垂直升高100m氣溫的變化彳1:T絕對溫度，K;Z高度。4 .光化學反應：光化學反應：一個原子、分子、自由基或離子吸收一個光子所引發的反應，稱為光化學反應iP9qXp3uJ25 .濕沉降：通過降雨降雪等

2、使大氣中的顆粒物從大氣中去除的過程。二回答下列問題1大氣中有哪些主要自由基？氫氧自由基、HO2炫基、炫類含氧基、過氧基等。2請簡述對流層中光化學氧化劑-O3的主要來源？對流層中O3的天然源最主要的有兩個：一是由平流層輸入，二是光化學反應產生O3自然界的光化學過程是O3的重要來源，由CO產生O3的光化學機制為：CO+?OHCO2+?H3試分析具有溫室效應作用的“臭氧”與平流層的“臭氧”差別？地球上90%的臭氧分布在距地面25km的平流層，另外約10%存在于對流層。對流層臭氧是一種溫室氣體，它的濃度隨緯度、經度、高度和季節變化而變化。對流層臭氧濃度北半球比南半球高。平流層中的臭氧吸收了太陽發射到地

3、球的大量對人類、動物和植物有害的紫外線，為地球提供了一個防止紫外線輻射的屏障。通過觀測發現，平流層中的臭氧含量減少，而對流層中的臭氧含量增加。由于有90%的臭氧在平流層，所以總量在下降。對流層臭氧形成人為來源：NO2的光解反應是它在大氣中最重要的化學反應，是大氣中O3生成的引發反應，也是O3唯一的人為來源。見第七節）南極上空平流層臭氧臭氧層）濃度減少，形成了臭氧空洞。4.過氧自由基HO2的主要來源有哪些？HO2的主要來源是大氣中甲醛（HCHO的光分解：HCHO+hyH?+HC?OH?+O2HO2?HC?O+O2CO+HO2?5.大氣中有哪些重要的吸光物質，具吸光特征是什么？iP9qXp3uJ2

4、答：大氣組分如N2、02、03H25口CO冷能吸收一定波長的太陽輻射。波長小于290nm的太陽車g射被N2、0203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%iP9qXp3uJ26,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N20NON02NH3HNO2HNO和氨鹽；其中N5口NO繞稱為總氮氧化物，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N20M溫室氣體。iP9qX

5、p3uJ2來源：氧化亞氮（N20N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：N03-+2H2+H+1/2N2O+5/2H2ON20的人為源主要是燃料燃燒和含氮化肥的施用。iP9qXp3uJ2轉化：N20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。iP9qXp3uJ2N2O隹溶于水，壽命又長，可傳輸到平流層，發生光解作用：N20+hv-N2+0N20+0N2+O2N20+02N0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NO柱要來自天然過程，如生物源、閃電均可產生NOx

6、自然界的氮循環每年向大氣釋放NO勺4.30X108t,約占總排放量的90%人類活動排放的NC僅占10%NO提由NO氧化生成的，每年約產生5.3X107t。iP9qXp3uJ2人為源：NOX勺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NOxS最多。據估算，城市大氣中三分之二的NO妹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1200c時，氮才能與氧結合生成NON2+O22NOiP9qXp3uJ2種類：大氣中鹵代炫包括鹵代脂肪炫和鹵代芳煌，其中多氯聯苯（PCB汲有機氯農藥（如DDT六六六等高級鹵代炫以氣溶膠形式存在，而含兩個

7、或兩個以下碳原子的鹵代炫呈氣態。iP9qXp3uJ2氯氟炫類CFCS:對環境影響最大，需特別引起關注的鹵代炫是氯氟炫類。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的發泡劑，電子元器件和精密零件的清洗劑等。iP9qXp3uJ2轉化：排入對流層的氯氟炫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：iP9qXp3uJ2CFXCl2+hvCFXC+Cl(X為F或Cl>(1>Cl+O"CIO+C2(2>ClO+CHCl+O2(3>7,簡述大氣污染物的匯的機制重力沉降，與植物、建筑物或地面

8、(土壤>相碰撞而被捕獲(被表面吸附或吸收>的過程，統稱為干沉降。大氣中的物質通過降水而落到地面的過程稱為濕沉降。污染物在大氣中通過化學反應生成其他氣體或粒子而使原污染物在大氣中消失的過程，稱為化學去除三、分析論述題1依據下圖分析光化學煙霧形成的機理？答：<1)清晨大量的碳氫化合物和NO由汽車尾氣及其他源排入大氣。由于晚間NO氧化的結果，已有少量NO2存在。當日出時，NO沈解離提供原子氧，然后NO2t解反應及一系列次級反應發生，？O膜開始氧化碳氫化合物，并生成一批自由基，它們有效地將NO專化為NO2使NO2B度上升，碳氫化合物及NOt®下降；當NO2ii到一定值時，O

9、3開始積累，而自由基與NO2的反應又使NO2勺增長受到限制；當NO向NO2$專化速率等于自由基與NO2的反應速率時，NO2B度達到極大，此時O3仍在積累之中；當NO2下降到一定程度時，就影響O3的生成量；當O3的積累與消耗達成平衡時，O3達到極大，<2)12個化學反應概括了光化學煙霧形成的整個過程：引發反應：NO2+h-NO+OO+O2+MO3+MNO+O3NO2+O2鏈傳遞反應：RH+?OHRO2?+H2ORCHO+?OHRC(O>O2?+H2ORCHO+hRO2?+HO2?+COHO2?+NONO2+?OHRO2?+NONO2+RCHO+HO2?RC(O>O2?+N8NO

10、2+RO2?+CO2終止反應：?OH+NO2HNO3RC(O>O2?+NO2>RC(O>O2NO2RC(O>O2NO2RC(O>O2?+NO22 .確定酸雨pH界限的依據是什麼？< 1）酸雨是最常見酸性降水，酸性降水是指通過降水，如雨、雪、霧、冰雹等將大氣中的酸性物質遷移到地面的過程。這種降水過程稱濕沉降。< 2）降水pH主要推導方程式。< 3）多年來國際上一直把pH值為5.6作為判斷酸雨的界限，pH值小于5.6的降雨稱為酸雨。< 4）通過對降水多年觀察，對pH值為5.6作為酸性降水的界限以及判別人為污染界限有了不同觀點，主要因為：a,在清

11、潔大氣中，除有CO步卜還存在各種酸、堿性氣態和氣溶膠物質，它們通過成云和降水沖刷進入雨水中，降水酸度是各物質綜合作用的結果；b,硝酸和硫酸并不都是人為源；天然源產生的SO冷都可進入雨水；c,空氣中堿性物質中和用，使得空氣中酸性污染嚴重的地區并不表現出來酸雨；d,其他離子污染嚴重的降水并不一定表現強酸性。iP9qXp3uJ23 .影響酸雨地域分布差異的主要因素有：1 .酸性污染物的排放及其轉化條件：我國西南地區煤中含硫量高，并且很少經過脫硫處理，直接用作燃料燃燒，二氧化硫排放量很高，再加上這個地區氣溫高，濕度大，有利于二氧化硫的轉化，因此造成了大面積的強酸性降雨區。iP9qXp3uJ22 .大氣

12、中的氨：主要來自于有機物分解和農田施用的含氮肥料的揮發，隨pH值的上升而增大，我國北方地區土壤pH值高于南方，而且土壤偏酸性的地區，風沙揚塵的緩沖能力低，這可以解釋我國酸雨多發生在南方。iP9qXp3uJ23 .顆粒物酸度及緩沖能力：經實驗繪制緩沖曲線發現，無酸雨地區顆粒物的pH值和緩沖能力均高于酸雨區。4 .天氣形勢的影響：如果氣象條件和地形有利于污染物的擴散，則大氣中污染濃度降低，酸雨就減弱，反之就加重。重慶和貴陽一帶氣象條件和多山的地形不利于污染物的擴散，所以成為強酸性降雨區。iP9qXp3uJ2四、填空題1、光子能量公式為E=hc/入，通常波長大于700nm的光就不能引起光化學離解，此

13、時對應的化學鍵能是167.4KJ/mol。（h=6.626*10-34J.s/光量子，c=2.9979*1010cm/s>。iP9qXp3uJ22、我國酸雨的關鍵性離子組分為SO42-Ca2+,NH4+。3,、大氣顆粒物的去除過程可分為干沉降、濕沉降。4、導致臭氧層耗損的典型物質有NOxHOxClOx,CFCs5.光化學煙霧從產生到結束，其中主要污染物出現的順序依次是NORO2RC（O>O2二次污染物有03,醛，PAN過氧化氫等。iP9qXp3uJ26.大氣顆粒物中粒徑小于2um的稱為細粒子，其主要的化學組分為硫酸根，氨離子，硝酸根離子，炭黑，痕量金屬；粒徑大于2um的稱為粗粒子，

14、其主要的化學組分為鐵，鈣，硅，鈉，鋁，鎂，鈦等。iP9qXp3uJ27,亞硝酸的光解是大氣中HO自由基的主要來源之一，醛的光解是大氣中HO2自由基的主要來源之一。8.影響酸雨形成的因素有酸性污染物的排放、大氣中的氨、顆粒物酸度及其緩沖能力、天氣形勢的影響。毒理學名詞解釋：1 .化學形態（chemicalspecies>,指某一元素在環境中以某種離子或分子存在的實際形式。如Hg可以Hg2大Hg（OH>2HgCl2-、HgCl42-、CH2Hg等形態存在。iP9qXp3uJ22 .生物轉運：污染物被機體吸收后進入血液，通過血液循環分布到全身各組織器官，在組織細胞內發生化學結構和性質的變

15、化，形成代謝物，吸收、分布和排泄具有類似的機理，均是反復通過生物膜的過程使外來化合物在體內發生移位，統稱生物轉運。iP9qXp3uJ23 .生物放大：同一食物鏈上的高營養級生物，通過吞噬低營養級生物蓄積某種元素或難降解物質，使其在機體內的濃度隨營養級數提高而增大的現象iP9qXp3uJ24 .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）。5 .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。iP9qXp3uJ26 .生物濃縮系數（BCF>:BCF=Cb/Ce

16、Cb:某種元素或難降解物質在機體中的濃度;iP9qXp3uJ2Ce：某種元素或難降解物質在機體周圍環境中的濃度。7 .PCBs：多氯聯苯，由聯苯經氯化而成，是水體中常見的有機污染物之一。8 .三致效應：包括致畸作用（使生物體發生先天性畸形的過程;致突變作用（指生物細胞內DNAa變，引起的遺傳特性突變的作用和致癌作用（使細胞不受控制增長的作用。iP9qXp3uJ29 .拮抗作用：指聯合毒物的毒性小余氣中各毒物成分單獨作用毒性的總和。10.Bioaccumulation: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。iP9qXp3uJ

17、211 .被動擴散：脂溶性物質從高濃度側向低濃度側、基舜濃度梯度擴散通過有類脂層屏障的生物膜。12 .可吸入顆粒物：易于通過呼吸進入呼吸道的粒子。二、回答下列問題1.分析有害廢物的特征及鑒別標準？有害廢物的特性通常包括易燃性、反應性、腐蝕性、浸出毒性、急性毒性、放射性和疾病傳染性。根據這些性質，世界各國均制定了自己的鑒別標準和危險廢物名錄。iP9qXp3uJ22.簡述環境污染物的三致作用。三致作用定義；致突變作用；致癌作用；致畸作用。3.簡述生物富集、生物放大、生物積累過程。生物富集是指生物通過非吞食方式，從周圍環境蓄積某種元素或難降解的物質，使其在機體內濃度超過周圍環境中濃度的現象。iP9q

18、Xp3uJ2生物放大是指在同一食物鏈上的高營養級生物，通過吞食低營養級生物蓄積某種元素或難降解的物質，使其在機體內的濃度隨營養級數提高而增大的現象。iP9qXp3uJ2生物放大或生物富集都是屬于生物積累的一種情況。所謂生物積累，就是生物在周圍環境或者食物鏈蓄積某種元素或難降解物質，使其在機體內濃度超過周圍環境中濃度的現象。iP9qXp3uJ24.簡述丙酮酸的生物轉化過程。在有氧氧化條件下，丙酮酸通過酶促反應轉化為乙酰輔酶A,它與草酰乙酸經酶促反應生成丙酮酸，再經酶促反應生成草酰乙酸，與上述丙酮酸持續轉變成的乙酰輔酶A生成檸檬酸，再進行新一輪的轉化，稱為TCA循環。在無氧條件下丙酮酸通過酶促反應

19、，往往以其自身作為受氫體被還原為乳酸，或以其轉化的中間產物做受氫體，發生不完全氧化生成低級的有機酸、醇及二氧化碳等。iP9qXp3uJ2三、分析論述題1 .試論述汞在土壤中的遷移轉化途徑？要點：汞的氧化還原特征、微生物對汞的甲基化、土壤及成分對汞的固定和釋放等方面進行闡述汞的氧化還原特征土壤中汞形態分為：金屬汞無機結合汞有機結合汞無機汞：HgSHgOHgCO3HgSO4HgCl2Hg(NO3>2有機汞：甲基汞土壤腐殖酸結合態汞有機汞農藥醋酸苯汞土壤環境的EhPHft定著汞的存在形態，三價態相互之間的轉化反應為：氧化作用：Hg0-Hg22+Hg2+歧化作用：Hg22Hg2+Hg02 .什么

20、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iP9qXp3uJ23、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。輔酶為甲基鉆氨素，此輔酶把負甲基離子傳遞給汞離子形成甲基汞，本身變為水合鉆氨素，后者由于其中的鉆被輔酶FADH汪原，并失去水而轉變為五個氮配位的一價鉆氨素，最后，輔酶甲基四葉氫酸將正甲基離子轉于五配位鉆氨素，并從其一價鉆上取得二個電子，以負甲基離子與之絡合，完成

21、甲基鉆氨素的再生，使汞的甲基化能夠順利進行。iP9qXp3uJ24.簡述NAD+/NADR+細胞色素酶、輔酶A的作用及簡單反應式。答：NAD+/NAD匿一些氧化還原酶的輔酶，在酶促反應中起著傳遞氫的作用。細胞色素酶是催化底物氧化的一類酶系，在酶促反應時起到傳遞電子作用。輔酶A是一種轉移酶的輔酶，在酶促反應中起著傳遞酰基的功能。5,具體解釋氮的微生物轉化過程及其中涉及的硝化、反硝化過程作用細菌的特征。硝化分下列兩個過程進行：硝酸鹽在通氣不良條件下，通過微生物作用而還原的過程稱為反硝化。反硝化通常有三種情形：第一種情形，包括細菌、真菌和放線菌在內的多種微生物，能將硝酸鹽還原成亞硝酸。第二種情形，兼

22、性厭氧假單胞菌屬、色桿菌屬等能使硝酸鹽還原成氮氣，其基本過程是：第三種情形，梭狀芽抱桿菌等常將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽和氨，其基本過程是：通過微生物的作用把分子氮轉化為氨的過程稱為固氮。固氮必須在固氮酶催化下進行，其反應可表示為：硝化過程中細菌均為以二氧化碳為碳源進行生活的化能自養型細菌，對環境條件呈現高度敏感型；嚴格要求高水平的氧，需要中性至微堿性條件，當pH值=9.5以上時硝化細菌受到抑制，而在pH值=6.0以下時亞硝化細菌受到抑制；最適宜溫度為30C,低于5c或高于40c時便不能活動；參與硝化的細菌雖為自養型細菌，但在環境中必須在有機質存在條件下才能活動。iP9qXp3uJ2微生物進行反硝化

23、的重要條件是厭氧環境，環境氧分壓越低，反硝化越強。但是在某些通氣情況下，例如在疏松土壤或曝氣的活性污泥池中，除有硝化外，還有反硝化發生。這兩種作用長聯在一起發生，很可能是環境中的氧氣分布不均勻所致。反硝化要求的其他條件是：有豐富的有機物作為碳源和能源；硝酸鹽作為氮源；pH一般是中性至微堿性；溫度多為25c左右。iP9qXp3uJ2四、填空題1、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。2、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。3、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。4、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

24、、主動轉運、胞吞或胞飲。5.化學物質的聯合作用包括協同作用，獨立作用，相加作用，拮抗作用。6生物轉化中的受氫體包括分子氧、有機底物轉化的中間產物、無機含氧化合物三類。7 .丙酮酸在有氧條件下，通過NAD+輔酶A等輔酶，轉化為乙酰輔酶A,然后與草酰乙酸反應生成檸檬酸，進入三竣酸循環過程。iP9qXp3uJ28 .環境中有機磷農藥的降解過程分為吸附催化水解、光降解、生物降解三類。9 .生物轉化中的受氫體包括分子氧、有機底物轉化的中間產物、無機含氧化合物三類。10 .含碳化合物的厭氧分解過程中，在產氫菌和產乙酸細菌的作用下，生成乙酸、甲酸、氫氣、二氧化碳中間產物，然后在產甲烷細菌的作用下，生成甲烷。

25、iP9qXp3uJ2水環境一、名詞解釋天然水的堿度：指水中能與強酸發生中和作用的全部物質，亦即能接受質子H+勺物質總量。吸附等溫線：在恒溫等條件下，吸附量Q與吸附物平衡濃度c的關系曲線稱為吸附等溫線，其相應的數學方程式稱為吸附等溫式。iP9qXp3uJ2專屬吸附：專屬吸附現象是用來解釋吸附過程中表面電荷改變符號，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。iP9qXp3uJ2敏化光解：一個光吸收分子可能將它的過剩能量轉移到一個接受體分子，導致接受體反應，造成水中有機污染物降解，稱為敏化光解。iP9qXp3uJ2離子交

26、換吸附：在吸附過程中，帶負電荷的膠體每吸附一部分陽離子，同時也放出等量的其它陽離子，因此把這種吸附稱為離子交換吸附。iP9qXp3uJ2二、回答下列問題1 .簡要回答河流中的泥沙對重金屬的遷移轉化的影響，并舉例加以說明。答：<1）河流泥沙中主要有蒙脫石、高嶺石、伊利石等，其中粒徑小于50wm的占82%研究表明，泥沙的粒徑越小，比表面越大，吸附重金屬的量也越大；當重金屬濃度不變時，隨著河流泥沙量增大，對重金屬的吸附量增大；河流泥沙對重金屬離子的吸附符合弗萊特利希等溫線；<2）泥沙對重金屬離子的吸附量隨pH的升高而增大；河水pH8.3左右，重金屬離子在此條件下有不同程度的水解、沉淀、配

27、合和被懸浮物吸附，控制了河水中可溶性重金屬離子的濃度；<3）泥沙中有機質含量隨季節而變化，懸浮物中有機質大于沉積物中有機質的含量，泥沙中重金屬的吸附量與有機質的含量呈正相關；重金屬在河水、懸浮物、沉積物中的分配比是：懸浮物大于沉積物，而沉積物和懸浮物遠遠大于河水中重金屬含量。由此可見，河流中泥沙對重金屬的遷移轉化有很大的影響。iP9qXp3uJ22 .簡述汞的甲基化過程。輔酶為甲基鉆鏤素，此輔酶把負甲基離子傳遞給汞離子形成甲基汞，本身變為水合鉆氨素，后者由于其中的鉆被輔酶FADH處原，并失去水而轉變為五個氨配位的一價鉆氨素，最后，輔酶甲基四葉氫酸將正甲基離子轉于五配位鉆氨素，并從其一價鉆

28、上取得二個電子，以負甲基離子與之絡合，完成甲基鉆鏤素的再生，使汞的甲基化能夠順利進行。iP9qXp3uJ23.影響酸雨地域分布差異的主要因素有：1 .酸性污染物的排放及其轉化條件：我國西南地區煤中含硫量高，并且很少經過脫硫處理，直接用作燃料燃燒，二氧化硫排放量很高，再加上這個地區氣溫高，濕度大，有利于二氧化硫的轉化，因此造成了大面積的強酸性降雨區。iP9qXp3uJ22 .大氣中的氨：主要來自于有機物分解和農田施用的含氮肥料的揮發，隨pH值的上升而增大，我國北方地區土壤pH值高于南方，而且土壤偏酸性的地區，風沙揚塵的緩沖能力低，這可以解釋我國酸雨多發生在南方。iP9qXp3uJ23 .顆粒物酸

29、度及緩沖能力：經實驗繪制緩沖曲線發現，無酸雨地區顆粒物的pH值和緩沖能力均高于酸雨區。4 .天氣形勢的影響：如果氣象條件和地形有利于污染物的擴散，則大氣中污染濃度降低，酸雨就減弱，反之就加重。重慶和貴陽一帶氣象條件和多山的地形不利于污染物的擴散，所以成為強酸性降雨區。iP9qXp3uJ24 .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CH3HgC形式存在，故水體pH較低時，魚體內積累的甲基汞量較高。iP9qXp3uJ25 .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。iP9qXp3uJ2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，具吸附等溫線是非線性的，并且存在著競爭吸附