廣工845環(huán)境化學(xué)-真題答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上【2013/1】【2012/3】試分析影響大氣污染遷移的主要因素。（10分）【2013/2】如果以產(chǎn)生的O3量作為衡量光化學(xué)煙霧的嚴重程度時，是從反應(yīng)機理的角度論述，當大氣中CO含量增加時，光化學(xué)煙霧的污染程度是更加嚴重？還是減輕？（10分）含有氮氧化物和碳氫化合物等一次污染物的大氣，在陽光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)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(xiàn)象，稱為光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧產(chǎn)物以臭氧為主，還包括醛類、過氧乙酰硝酸酯（PAN）、H2O2等污染物。光化學(xué)煙霧中，如果沒有CO參與時，則NO主要通過O3氧化成NO2：如果存在CO，則CO先

2、與大氣中的HO進行反應(yīng)，反應(yīng)如下：CO+HO·CO2+H· H·+O2HO2· HO2·+NONO2+HO·上述反應(yīng)不消耗O3，就可以把NO轉(zhuǎn)化成NO2，從而使O3積累，使光化學(xué)煙霧的污染程度更為嚴重?！?013/3】水體中的顆粒物按其組成可分為五類，它們分別是什么？其主要代表物是什么？（10分）天然水體中存在以下幾類顆粒物：礦物微粒和粘土礦物；常見礦物微粒為石英、長石、云母及粘土礦物等硅酸鹽礦物。礦物微粒：石英、長石等不易碎裂，顆粒較粗，缺乏粘結(jié)性。黏土礦物：云母、蒙脫石、高嶺石等，則是層狀結(jié)構(gòu)，易于碎裂，顆粒較細，具有粘結(jié)性，可以

3、生成穩(wěn)定的聚集體。天然水體中具有顯著膠體化學(xué)特性的微粒是粘土礦物。粘土礦物是由其他礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用而形成，主要為鋁或鎂的硅酸鹽，它具有晶體層狀結(jié)構(gòu)，種類很多。金屬水合氧化物：鋁、鐵、錳、硅等金屬的水和氧化物，以無機高分子及溶膠等形態(tài)存在。金屬水合氧化物結(jié)合水體微量物質(zhì)，趨向于結(jié)合在礦物微粒和有機物的界面上。腐殖質(zhì)：是帶負電的高分子弱電解質(zhì)，其形態(tài)構(gòu)型與官能團的解離程度有關(guān)。有機高分子物質(zhì)，分子量在300到3000以上。PH較高的堿性溶液或離子強度低的條件下，羥基和羧基大多解離，親水性強，趨于溶解。 PH較低的酸性溶液或較高濃度的金屬陽離子存在時，各官能團難于解離，親水性弱，趨于沉淀或凝聚。

4、富里酸因相對分子質(zhì)量低受構(gòu)型影響小，故仍溶解；腐殖酸則變?yōu)椴蝗艿哪z體沉淀物。水體懸浮沉積物；環(huán)境膠體物質(zhì)相互作用的聚集體。以礦物微粒（黏土礦物）為核心骨架，有機物和金屬水合氧化物結(jié)合在礦物微粒表面上，成為各微粒間的粘附架橋物質(zhì)，把若干微粒組合成絮狀聚集體，經(jīng)絮凝成為較粗顆粒，而沉積到水體底部。其他：藻類、細菌、病毒、表面活性劑、油滴等?！?013/4】土壤中植物的根系和土壤生物是土壤發(fā)生氧化還原的重要參與者，下面是土壤中離子氧化態(tài)，寫出其對應(yīng)的還原態(tài)。（14分）鐵體系Fe(III)Fe(II)； 錳體系Mn(IV)Mn(II)；硫體系SO42-H2S； 氮體系NO3（NO2-、N2、

5、NH4+）；碳體系CO2CH4土壤氧化還原能力的大小可以用土壤的氧化還原電位(Eh)來衡量，其值是以氧化態(tài)物質(zhì)與還原態(tài)物質(zhì)的相對濃度比為依據(jù)的。由于土壤中氧化態(tài)物質(zhì)與還原態(tài)物質(zhì)的組成十分復(fù)雜，因此計算土壤的實際氧化還原電位(Eh)很困難。主要以實際測量的(Eh)衡量土壤的氧化還原性。一般旱地土壤的氧化還原電位(Eh)為+400+700mV;水田的Eh值在+300-200mV。根據(jù)土壤的趴值可以確定土壤中有機物和無機物可能發(fā)生的氧化還原反應(yīng)和環(huán)境行為。  當土壤的Eh值>700mV時，土壤完全處于條件下，質(zhì)會迅速分解； 當Eh值在400700mV時，土壤中氮素

6、主要以NO3-形式存在；當Eh值之400mV時，反硝化開始發(fā)生；當Eh<200mV時，NO3-開始消失，出現(xiàn)大量的NH4+。 當土壤漬水時，Eh值降至-l00mV,，F(xiàn)e2+濃度已經(jīng)超過Fe3+； Eh值再降低，之-200mV時，H2S大量產(chǎn)生，F(xiàn)e2+就會變成FeS沉淀了，其遷移能力降低了。 【2013/5】寫出下圖中各編號對應(yīng)的物種（6分）【2013/6】寫出米氏方程式，解釋米氏常數(shù)的物理意義和酶學(xué)意義. （10分）酶促反應(yīng)機理：底物S和酶E形成復(fù)合物ES，再分離出產(chǎn)物P 酶促反應(yīng)v-S曲線：（K1、K2、K3是相應(yīng)單元反應(yīng)的速率常數(shù)）米氏方程是底物酶促反應(yīng)速率方

7、程： S為底物濃度；v為初速度；Vm為最大反應(yīng)速度；Km 為米氏常數(shù) 米氏常數(shù)Km是酶的一個基本特征常數(shù)，不同的酶，Km值不同。如果一個酶有幾種底物，則對每一種底物各有相應(yīng)的Km值。各種酶的Km值范圍很廣，大致在10-110-6mol/L之間。米氏方程式通過Km描述酶促反應(yīng)性質(zhì)、反應(yīng)條件對酶促反應(yīng)速率的影響，反映出酶與各種底物的親和力的強弱。km的意義：米氏常數(shù)Km值等于酶促反應(yīng)速度為最大速度一半時的底物濃度。 Km值愈小，酶與底物的親和力愈大。 Km值是酶的特征性常數(shù)之一，只與酶的結(jié)構(gòu)、酶所催化的底物和反應(yīng)條件（溫度、PH、離子強度）有關(guān)，與酶的濃度無關(guān)。 Vmax是酶完全被底物飽和時的反應(yīng)

8、速度，與酶濃度呈正比?！?012/1】簡述光化學(xué)煙霧形成條件。（9分）1) 污染源條件：氮氧化物與碳氫化合物等的存在，主要來自于工業(yè)廢氣、汽車尾氣等。2)氣象條件強烈的光照：夏季比冬季可能性大，一天中中午前后光線最強時出現(xiàn)“煙霧”的可能性大。低風(fēng)速、逆溫天氣：空氣流動滯緩，不利于污染物擴散。大氣相對濕度較低、氣溫為2432的夏季晴天，污染高峰出現(xiàn)在中午或稍后。3）化學(xué)特征：煙霧藍色；具有強氧化性，能使橡膠開裂；強烈刺激人的眼睛、呼吸道等，并引起頭痛、呼吸道疾病惡化，嚴重的造成死亡；會傷害植物葉子；使大氣能見度降低；刺激物濃度峰值出現(xiàn)在中午和午后；污染區(qū)域出現(xiàn)在污染源下風(fēng)向幾十到幾百公里的范圍內(nèi)

9、?！?012/2】簡述化學(xué)物質(zhì)致突變、致癌和抑制酶活性的生物化學(xué)作用機理。（9分）（1）致突變作用機理：致突變性是指生物體中細胞的遺傳性質(zhì)在受到外源性化學(xué)毒物低劑量的影響和損傷時，以不連續(xù)的跳躍形式發(fā)生了突然的變異。致突變作用發(fā)生在一般體細胞時，則不具有遺傳性質(zhì)，而是使細胞發(fā)生不正常的分裂和增生，其結(jié)果表現(xiàn)為癌的形成。致突變作用如影響生殖細胞而使之產(chǎn)生突變時，就有可能產(chǎn)生遺傳特性的改變而影響下一代，即將這種變化傳遞給子細胞，使之具有新的遺傳特性。（2）致癌機理：致癌是體細胞不受控制的生長。其機理一般分兩個階段：第一是引發(fā)階段，即致癌物與DNA反應(yīng)，引起基因突變，導(dǎo)致遺傳密碼改變。第二是促長階段

10、，主要是突變細胞改變了遺傳信息的表達，增殖成為腫瘤，其中惡性腫瘤還會向機體其他部位擴展。（3）抑制酶活性作用機理：有些有機化合物與酶的共價結(jié)合，這種結(jié)合往往是通過酶活性內(nèi)羥基來進行的；有些重金屬離子與含硫基的酶強烈結(jié)合；某些金屬取代金屬酶中的不同金屬?！?012/4】試寫出制冷制氟利昂CFCL3破壞臭氧層的光催化反應(yīng)式。（9分）在對流層的氟里昂分子很穩(wěn)定，幾乎不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但是，當它們上升到平流層后，會在強烈紫外線的作用下被分解，含氯的氟里昂分子會離解出氯原子，然后同臭氧發(fā)生連鎖反應(yīng)（氯原子與臭氧分子反應(yīng)，生成氧氣分子和一氧化氯基；一氧化氯基不穩(wěn)定，很快又變回氯原子，氯原子又與臭氧反應(yīng)生成氧

11、氣和一氧化氯基），不斷破壞臭氧分子。 Cl + O3 ClO + O2 ClO + O Cl + O2 （在反應(yīng)過程中，Cl不會被消耗掉）如此周而復(fù)始，結(jié)果一個氯氟里昂分子就能破壞多達10萬個臭氧分子?？偟慕Y(jié)果，可以用化學(xué)方程式表示為： 2O33O2 （雖然反應(yīng)中氟里昂分子所起的作用類似于催化劑，但其參加了反應(yīng)過程，因而嚴格意義上不屬于催化劑）。 反應(yīng)機理： 臭氧在紫外線作用下臭氧光解： O3 O2 + O 氯氟烴分解（以CFCl3為例） CFCl3 CFCl2 + Cl 自由基鏈反應(yīng) Cl + O3 ClO + O2 ClO + O Cl + O2 總反應(yīng)：O3 + O = 2O2由于氟里昂

12、在大氣中的平均壽命達數(shù)百年，所以排放的大部分仍滯留在大氣層中，其中大部分停留在對流層，小部分升入平流層?！?012/5】誘發(fā)沉積物中重金屬釋放的因素有哪些？（9分） P125 答：重金屬從懸浮物或沉積物中重新釋放屬于于次污染問題，不僅對于水生生態(tài)系統(tǒng)，而且對于飲用水的供給都是很危險的。誘發(fā)釋放的主要因素有： 鹽濃度升高：鹽度變化離子的吸附交換量，堿金屬和堿土金屬陽離子可將被吸附在固體顆粒上的其他金屬離子交換出來，這是金屬從沉積物中釋放出來的主要途徑之一。例如：在0.5mol/L Ca2+離子作用下，懸浮物中的鉛、銅、鋅可以解吸出來。被鈣離子交換的能力順序為：Zn>Cu>Pb。氧化還

13、原條件的變化：還原條件下，F(xiàn)e、Mn等的氧化物溶解，其吸附的金屬離子被釋放出來。湖泊、河口及近岸沉積物中的耗氧物質(zhì)較多沉積物中的Eh急劇降低鐵、錳氧化物部分或全部溶解被吸附或與之共沉淀的重金屬離子釋放。pH值降低：導(dǎo)致碳酸鹽和氫氧化物的溶解H+競爭作用金屬離子解吸量，在受納酸性廢水排放的水體中，水中金屬的濃度往往很高。水中配合劑的含量增加：天然或合成的配合劑使用量增加，能和重金屬形成可溶性配合物，使重金屬從固體顆粒上解吸下來。一些生物化學(xué)遷移過程也能引起金屬的重新釋放，從而引起重金屬從沉積物中遷移到動、植物體內(nèi)可能沿著食物鏈進一步富集，或者直接進入水體，或者通過動植物殘體的分解產(chǎn)物進入水體。【

14、2012/6】試寫出在陽光照射下，空氣中NO2發(fā)生的光化學(xué)反應(yīng)式。（9分）答案自己總結(jié)含氮污染物的光解： （1）NO2的光解：NO2+hvNO+O (2)亞硝酸的光解：HNO2+hvHO+NO HNO2+hvH+NO2 (3)硝酸的光解：HNO3+hvHO+NO2 （4）亞硝酸酯的光解：RONO+hvRO+NO【2012/7】【2011/6】簡述表面活性劑的類型和危害。（9分）表面活性劑分子同時具有親水性基團和疏水性基團的物質(zhì)。1）按親水基團結(jié)構(gòu)和類型分：陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑和非離子表面活性劑。2）對環(huán)境與人體健康的危害：表面活性劑是洗滌劑的主要原料，由于在水

15、環(huán)境中難降解，造成地表水的嚴重污染。（1） 影響水的感觀狀況：洗滌劑污染了水源后，用一般方法不易清除。所以在水源受洗滌劑嚴重污染的地方，自來水中也出現(xiàn)大量泡沫。（2） 造成水體富營養(yǎng)化：由于洗滌劑中含有大量的聚磷酸鹽作為增凈劑，因此使廢水中含有大量的磷。這是造成水體富營養(yǎng)化的重要原因。（3） 增加廢水處理難度：表面活性劑可以促進水體中石油和多氯聯(lián)苯等不溶性有機物的乳化、分散，增加廢水處理的困難。（4） 破壞飲用水源：極少量的氯化烷基二甲基芐基銨被人體攝入，也會抑制發(fā)育、出現(xiàn)食欲不振，并且有多種病理現(xiàn)象，甚至死亡。（5） 破壞水體微生物的群落及魚類的味覺器官：陽離子表面活性劑具有一定的殺菌能力，

16、在濃度高時，可能破壞水體微生物的群落。洗滌劑對油性物質(zhì)有很強的溶解能力，能破壞魚的味覺器官，使魚類喪失避開毒物和覓食的能力而難以生存?！?011/1】簡述大氣中NOX的危害（10分）氮氧化物，如一氧化二氮(N2O)、一氧化氮 (NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮 (N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。除NO2以外，其他氮氧化物均極不穩(wěn)定，遇光、濕或熱變成NO2及NO，NO又變?yōu)镹O2 主要為NO、NO2大氣中的NOX主要源于化石燃料的燃燒和植物體的焚燒，以及農(nóng)田土壤和動物排泄物中含氮化合物的轉(zhuǎn)化1）對人體的危害可引起肺損害，甚至造成肺水腫，慢性中毒可致氣管、肺病變

17、?？梢鹱冃匝t蛋白的形成，并對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。2）對環(huán)境的危害形成光化學(xué)煙霧，導(dǎo)致大氣光化學(xué)污染：汽車尾氣中的NOX與碳氫化合物經(jīng)紫外線照射發(fā)生系列反應(yīng)形成的有毒煙霧,稱為光化學(xué)煙霧（主要成分為O·、PAN、H2SO4），具有特殊氣味,刺激眼睛，傷害植物，并降低大氣能見度。形成酸雨的重要原因：NOX與空氣中的水反應(yīng)生成的硝酸和亞硝酸是酸雨的成分，破壞植被、酸化土壤、酸化水體，造成水生和陸地生態(tài)失衡，加速巖石風(fēng)化和金屬腐蝕。破壞臭氧層：N2O在高空平流層中會破壞臭氧層，使較多的紫外線輻射到地面，增加皮膚癌的發(fā)病率。NOX除了與VOC發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成高濃度的O3，還會在大氣臭氧

18、層與O3反應(yīng)消耗O3（VOC物質(zhì)是指在常溫下容易揮發(fā)的有機物質(zhì)的總稱，常見的有甲醛、甲苯和二甲苯等。）加劇溫室效應(yīng)：N2O吸收紅外線的能力是CO2的兩倍以上?！?011/2】簡述光化學(xué)煙霧的危害（10分）汽車、工廠等污染源排入大氣的碳氫化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物在陽光（紫外光）作用下會發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物。參與光化學(xué)反應(yīng)過程的一次污染物和二次污染物的混合物（其中有氣體污染物，也有氣溶膠）所形成的煙霧污染現(xiàn)象，稱為光化學(xué)煙霧。主要危害：具有強氧化性，能使橡膠開裂；刺激人的眼睛、粘膜，引發(fā)頭痛、呼吸道疾病、兒童肺功能異常，嚴重造成死亡等； 影響植物生長，甚至損害植物細胞

19、組織，降低植物對病蟲害的抵抗力； 降低大氣能見度；對建筑材料的破壞，加速建筑材料的講解和老化變質(zhì)，腐蝕建筑物，縮短其使用壽命；【2011/3】簡述物質(zhì)通過生物膜的方式（10分）營養(yǎng)物質(zhì)及其代謝物主要以被動易化擴散、主動轉(zhuǎn)運通過生物膜，其它物質(zhì)一般以被動擴散方式通過。膜孔濾過：直徑小于膜孔的水溶性物質(zhì)，可借助膜兩側(cè)靜水壓及滲透壓經(jīng)膜孔濾過。被動擴散：脂溶性物質(zhì)順濃度梯度通過有類脂層屏障的生物膜的擴散。一般，脂水分配系數(shù)越大、分子越小、或在體液pH值條件下解離越少的物質(zhì)，容易擴散通過生物膜。被動擴散不需耗能，不需載體參與，因而不會出現(xiàn)特異性選擇、競爭性抑制及飽和現(xiàn)象。被動易化擴散：物質(zhì)在高濃度側(cè)與

20、膜上特異性蛋白質(zhì)載體結(jié)合，通過生物膜至低濃度側(cè)解離出原物質(zhì)的轉(zhuǎn)運。被動易化擴散呈現(xiàn)特異性選擇，存在類似物質(zhì)的競爭性抑制和飽和現(xiàn)象。主動轉(zhuǎn)運：在消耗一定代謝能量的情況下，物質(zhì)從低濃度側(cè)與膜上高濃度特異性蛋白載體結(jié)合，通過生物膜至高濃度側(cè)解離出原物質(zhì)的轉(zhuǎn)運。膜外側(cè)K+與膜上磷酸蛋白P結(jié)合為KP，而后在膜中擴散并與膜的三磷酸腺苷發(fā)生磷化，將結(jié)合的鉀離子釋放至高濃度側(cè)（膜內(nèi)）。主動轉(zhuǎn)運具有特異性選擇，與膜的高度特異性載體及其數(shù)量有關(guān)，存在類似物質(zhì)的競爭性抑制和飽和現(xiàn)象。胞吞和胞飲：少數(shù)物質(zhì)與細胞膜接觸后，會改變膜的表面張力，引起膜的外包或內(nèi)陷而被包圍進入膜內(nèi)。固體物質(zhì)的這一轉(zhuǎn)運稱為胞吞，而液態(tài)物質(zhì)的這

21、一轉(zhuǎn)運稱為胞飲?！?011/4】簡述化學(xué)致癌物的致癌機制（10分）化學(xué)致癌物根據(jù)作用機理，可以分為遺傳毒性致癌物和非遺傳毒性致癌物。遺傳毒性致癌物分為：直接致癌物，即能直接與DNA反應(yīng)引起DNA基因突變的致癌物，如雙氯甲醚； 間接致癌物，又稱前致癌物，本身有致癌活性，需經(jīng)代謝活化才具有致癌活性的致癌物，如苯并a芘、二甲基硝銨。目前已知的多為間接致癌物。非遺傳毒性致癌物不與DNA反應(yīng)，而是通過其他機制，影響或呈現(xiàn)致癌作用的物質(zhì)。包括：促癌物，可使已經(jīng)癌變細胞不斷增殖而形成瘤塊，如巴豆油中的巴豆醇二脂、雌性激素乙烯雌酚等； 助致癌物，可加速細胞癌變和已癌變細胞增殖成瘤塊，如二氧化硫、乙醇、兒茶酚、

22、十二烷等； 固體致癌物，如石棉、塑料、玻璃等可誘發(fā)機體間質(zhì)的腫瘤?；瘜W(xué)致癌物的致癌機理非常復(fù)雜，遺傳毒性致癌物的致癌機理，一般認為有兩個階段：引發(fā)階段：指致癌物與DNA反應(yīng)，引起基因突變，導(dǎo)致遺傳密碼改變。大部分環(huán)境致癌物都是間接致癌物，需要通過機體代謝活化，經(jīng)近致癌物至終致癌物，由后者來引發(fā)。如果細胞中原有修復(fù)機制對DNA損傷不能修復(fù)或修而不復(fù)，則正常細胞變轉(zhuǎn)變成突變細胞。 促長階段：主要是突變細胞改變了遺傳信息的表達，引發(fā)細胞增殖成為腫瘤的過程，其中惡性腫瘤還會向機體其他部位擴展。 【2011/5】簡述天然水體中懸浮顆粒物的吸附類型（10分）表面吸附：是一種物理吸附，其吸附過程不發(fā)生化學(xué)變

23、化，發(fā)生的關(guān)鍵是膠體顆粒具有巨大的比表面積，因此膠體具有巨大的表面能。由于膠體具有巨大的比表面和表面能，因此固液界面存在表面吸附作用，膠體表面積愈大，所產(chǎn)生的表面吸附能也愈大，膠體的吸附作用也就越強，它屬于一種物理吸附。表面能，又稱為表面吸附能，指任何分子之間存在引力，在物體內(nèi)部，某分子受到各方面作用力相等，因而處于平衡狀態(tài)，但是在膠體表面上，分子受力不均勻，因為產(chǎn)生了表面能。離子交換吸附：是一種物理化學(xué)吸附，主要是膠體對各種介質(zhì)離子的吸附，而被稱之為“極性吸附“，環(huán)境中大部分膠體帶負電荷,容易吸附各種陽離子.膠體每吸附一部分陽離子,同時也放出等量的其他陽離子,這種作用稱為離子交換吸附作用,屬

24、于物理化學(xué)吸附.該反應(yīng)是可逆反應(yīng),不受溫度影響,交換能力與溶質(zhì)的性質(zhì),濃度和吸附劑的性質(zhì)有關(guān).專屬吸附：指在吸附過程中,除了化學(xué)鍵作用外,尚有加強的憎水鍵和范德化力或氫鍵作用.該作用不但可以使表面點荷改變符號,還可以使離子化合物吸附在同號電荷的表面上.2013年計算題【2013/1】已知NO2的NO-O鍵能為300KJ/mol，普朗克常數(shù)h=626x10-34J·s，光速為30萬公里/秒，問輻射光的波長為多少時才能引起光化學(xué)離解。（10分）【2012/2】已知0.25O2+H+e- 0.5H2O pE0=20.75，KH=1.26x10-8（mol/L.Pa），若深層湖水的pH=7.0，溶解氧質(zhì)量濃度為0.32mg/L，請計算該層湖水的pE和Eh。（10分）【2013/3】【2012/1】 已知Fe3+與水反應(yīng)生成的主要配合物及平衡常數(shù)如下:Fe3+ + H2OFe(OH)2+ + H+ lgK1= - 2.16Fe3+ + 2H2OFe(OH)2+ + 2H+