環(huán)境化學(xué)期末復(fù)習(xí)題自己整理

1概念題環(huán)境污染:由于自然或人為〔生活或生產(chǎn)〕的緣由，往原先處于正常狀態(tài)的環(huán)境中添加了物質(zhì)、能量或生物體，〔自動調(diào)整力量質(zhì)產(chǎn)生有害影響。環(huán)境污染物:進入環(huán)境后使環(huán)境的正常組成和性質(zhì)發(fā)生直接或間接有害于人類的變化的物質(zhì)。環(huán)境效應(yīng)化。熱島效應(yīng)：因燃料的燃燒而放出大量熱量，再加街道和建筑群輻射的熱量，使城市氣溫高于四周地帶。遷移：污染物在環(huán)境中發(fā)生的空間位移及其所引起的富集，分散和消逝的過程轉(zhuǎn)化：污染物在環(huán)境中通過物理，化學(xué)或生物的作用轉(zhuǎn)變存在形態(tài)或轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物質(zhì)的過程。輻射逆溫：晴朗安靜的夜晚，地面因輻射而失去熱量，近地氣層冷卻猛烈，較高氣層冷卻較慢，形成氣溫遞增的現(xiàn)象。氣塊：在大氣中取一個微小容積宏觀的氣塊稱為空氣微團，簡稱氣塊。大氣穩(wěn)定度：指氣層的穩(wěn)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(wěn)定的程度。大氣垂直遞減率：隨高度上升氣溫的降低率。公式：干絕熱垂直遞減率：干空氣在上升時溫度降低值與上上升度之比。自由基：又稱游離基，是指由于共價鍵均裂而生成的帶有未成對電子的碎片。酸性降水：指通過降水，如雨、雪、霧、冰雹等將大氣中的酸性物質(zhì)遷移到地面的過程。溫室效應(yīng)與溫室氣體溫度上升，這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。能夠引起溫室效應(yīng)的氣體，稱為溫室氣體。可吸入粒子：易于通過呼吸過程而進入呼吸道的粒子,Dp≤10μm。堿度：指水體中能與強酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，亦即能承受質(zhì)子H+的物質(zhì)總量?？倝A度：水中各種堿度成分的總和。甲基橙堿度：在測定體積水樣總堿度時，可用一個強酸標準溶液滴定，用甲基橙為指示劑，當溶液有黃色變?yōu)槌燃t色pH約4.3，停頓滴定，此時所得結(jié)果稱為總堿度，也稱甲基橙堿度。酸度：指水中能與強堿發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)，亦即放出H+或經(jīng)過水解能產(chǎn)生H+的物質(zhì)的總量。吸附：吸附是指溶液中的溶質(zhì)在界面層濃度上升的現(xiàn)象。零電位ZPC:膠體外表所帶正負電荷相等而失去電性時相應(yīng)的介質(zhì)的PH值。PE電子活度;是平衡狀態(tài)下〔假想〕的電子活度，它衡量溶液承受或給出電子的相對趨勢，在復(fù)原性很強的溶液中，其趨勢是給出電子：公式自然水體的打算電位的PE，稱之為打算電位。齒數(shù)：配位體與中心離子能成鍵位置數(shù)，或配位體上的配位原子個數(shù)。腐殖質(zhì)300~30000以上。KpKoc:辛醇-水安排系數(shù)：優(yōu)先污染物：潛在危急大的作為優(yōu)先爭論和掌握對象，稱之為優(yōu)先污染物。直接光解：第一類光解，化合物本身直接吸取了太陽能而進展分解反響。間接光解：敏化反響，水體中存在的自然物質(zhì)〔如腐殖質(zhì)〕被陽光激發(fā)，又將其激發(fā)態(tài)的能量轉(zhuǎn)移給化合物而導(dǎo)致的分解。鹽基飽和度：在土壤交換性陽離子中鹽基離子所占百分數(shù)稱為土壤鹽基飽和度。公式同晶置換：當硅酸鹽粘土礦物形成時，晶格內(nèi)的組成離子，常被另一種大小相近，電荷符號一樣的離子所取代，取代后的晶體構(gòu)造并未轉(zhuǎn)變，這種現(xiàn)象稱為……陽離子交換量：每千克干土中所全部陽離子總量，稱陽離子交換量。1,、什么是逆溫？圖示輻射逆溫的形成與消逝。.說明：當白天地面受日照而升溫時，近地面空氣的溫度隨之而上升；夜晚地面由于向外輻射而冷卻；由于上面空氣比下面空氣冷卻慢，形成逆溫現(xiàn)象；隨地面更加冷卻，逆溫層越加變厚；日出后地面溫度上升，逆溫層地面處首先破壞，自下而上變薄，最終完全消逝。2、什么是大氣垂直遞減率和干絕熱遞減率？如何用其推斷大氣穩(wěn)定度？答：隨高度上升氣溫的降低率為大氣垂直遞減率。干絕熱遞減率：干空氣在上升時溫度降低值與上上升度之比。大氣穩(wěn)定度與大氣垂直遞減率和干絕熱垂直遞減率有關(guān)，假設(shè)r<rd,說明大氣是穩(wěn)定的；r>rd,大氣是不穩(wěn)定的；r=rd，大氣處于平衡狀態(tài)〔圖見筆記〕3、什么是光化學(xué)煙霧？光化學(xué)煙霧形成的重要條件是什么？氮氧化合物和烴類污染物在其中的作用機制。論述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。形成條件是大氣中有氮氧化物合碳氫化合物存在，大氣溫度較高，而且有強的陽光照耀，濕度低。作用機制：4、光化學(xué)煙霧日變化曲線及解釋為什么臭氧濃度變化消滅在NO、NO2曲線之后？論述答：日變化曲線：光化學(xué)煙霧白天生成，黃昏消逝，頂峰消滅在中午或稍后，由圖知，NO體積分數(shù)最大值P92早晨，大量碳氫化合物和NO等排放到大氣中，由于夜間NO氧化大氣中有少量N2N2光解生成O，隨之發(fā)生次級反響產(chǎn)生H，開頭氧化CH化合物進而與2生成HRRO·等，它們將NO養(yǎng)化為N，N2體積分數(shù)上升，CH化合物及NO體積分數(shù)下降。當NO2到達一定時，O3積存，又由于自由基與NO2發(fā)生終止反響使NO2增長受限，當NO向NO2的轉(zhuǎn)化率等于自由基與NO2反響速率時，NO2體積分數(shù)最大，此時O3仍不斷增加著。5、試比較倫敦?zé)熿F和洛杉磯光化學(xué)煙霧的區(qū)分。答：工程概況污染物燃料氣象條件季節(jié)氣溫濕度臭氧濃度消滅時間毒性

硫酸煙霧發(fā)生較早187顆粒物，SO2，硫酸霧等煤冬低〔4℃以下〕高弱低白天夜間連續(xù)對呼吸道有刺激作用，嚴峻時導(dǎo)致死亡

光化學(xué)煙霧發(fā)生較晚1943年碳氫化合物，NOx，O3，PAN，醛類汽油，煤氣，石油夏、秋高〔24℃以上〕低強高白天對眼和呼吸道有強刺激作用。O3等氧化劑有強氧化破壞作用，嚴峻時可導(dǎo)致死亡6、什么是酸雨？并說明大氣顆粒物在酸雨形成過程中的作用。多年來國際上始終將PH<5.6作為判別酸雨的界限，但近幾年已有人對此提出異議，其緣由是說什么？答：PH<5.6的降雨稱為酸雨。作用：①所含的金屬可催化SO2氧化成硫酸。②對酸起中和作用。但假設(shè)顆粒物本身是酸性的，就不能起中和作用，而且還會成為酸的來源之一。緣由：①實際上大氣中除CO2外，還存在著各種酸、堿性氣態(tài)和氣溶膠物質(zhì)。它們的量雖少，但對降水的PH也有奉獻，即未被污染的大氣降水的PH5.6。②作為對將水PH影響較大的強酸，如硫酸和硝酸，PH也有奉獻。③有些地域大氣中堿性塵粒或其他堿性氣體，如NH3含量較高，也會導(dǎo)致降水PH上升。因此PH5.6不是一個判別降水是否受到酸化和認為污染的合理界限。7、試述酸雨的形成機理；闡述重慶地區(qū)酸雨頻率高，而北京地區(qū)酸雨頻率低的緣由〔論述〕〔1〕大氣中的S2和NOxPH降低的主要緣由〔2〕大氣顆粒物中Mn，Cu，V等是酸性氣體氧化的催化劑。大氣光化學(xué)反響生成的O3和HO2·等又是使SO2氧化的氧化劑〔3〕飛灰中的氧化鈣，土壤中的碳化鈣，自然和人為來源的NH3以及其他堿性物質(zhì)都可使降水中的酸中和，對酸性降水起“緩沖作用影響酸雨形成的因素〔1〕酸性污染物的排放及轉(zhuǎn)化條件：重慶地區(qū)煤中含硫量高，SO2污染嚴峻，降水中SO4濃度就高，降水的PH〔2〕NH3：NH3是大氣中唯一的常見氣態(tài)堿，由于它易溶于水，能與酸性NH3揮發(fā)量隨著土壤的PH值的上升而增大。北京土壤的PH7~8以上，而重慶一般為5~6，這是大氣中NH3含量北高南低的緣由之一。土壤偏酸的地區(qū)緩〔3〕PH和緩沖力量高于重慶〔4〕天氣形勢的影響：重慶的氣象條件和多山的地形不利于污染物的集中，所以成為強酸性降雨區(qū)。8這些物質(zhì)破壞臭氧層的機理是什么？答：正常狀況下臭氧濃度保持恒定。由于臭氧來源于O2的光解：O2+hv(波長小于243nm)→O·+O·O·+O2+M→O3+M臭氧的消退有兩種。一種是臭氧的光解：O3+hv→O2+O·O3真正被消退的反響為：O3+O·→2O2由于臭氧生成和消退的過程同時存在，并處于動態(tài)平衡。由于人類活動的影響，水蒸氣，氮氧化物，氟氯烴等污染物進入平流層形成了NO，HOx·CLO·性基團〔1NO·對臭氧層的破壞NO+N+2N+→NO+2總反響3+→22HOx·.對臭氧層的破壞：在較高的平流層消退O3：①H?+O3→HO?+O2 HO?+O?→H?+O2 總反響O3+O?→2O2②HO?+O3→HO2?+O2 HO2?+O?→HO?+O2 總反響O3+O?→2O2在較低的平流層消退O3:HO?+O3→HO2?+O2 HO2+O3→HO?+2O2 總反響2O3→3O2CLOx·.對臭氧層破壞的影響Cl?+O3→ClO?+O2 ClO?+O?→Cl?+O2 總反響O3+O?→2O29、什么是外表吸附作用、離子交換吸附作用和專屬吸附作用？并說明水合氧化物對金屬離子的專屬吸附和非專屬吸附的區(qū)分。答：外表吸附作用：由于膠體具有巨大的比外表積和外表能而產(chǎn)生的在固液界面存在的吸附離子交換吸附作用：由于環(huán)境中大局部膠體帶負電荷，簡潔吸附各種陽離子，膠體每吸附一局部陽離子，同時放出等量其他陽離子，這種吸附叫~vanderWaals力或氫鍵在起作用的吸附。工程非專屬吸附專屬吸附發(fā)生吸附的外表凈電荷的符號——，0，+金屬離子所起的作用反離子配位離子吸附時所發(fā)生的反響陽離子交換配位交換發(fā)生吸附時要求體系的PH>零電位點任意值吸附發(fā)生的位置集中層內(nèi)層對外表電荷的影響無負電荷削減，正電荷增加10、水環(huán)境中膠體顆粒對金屬離子的吸附作用屬于哪種吸附？吸附規(guī)律如何？答：離子交換吸附。1〕以離子價為依據(jù)進展等價交換〕質(zhì)量作用定律支配，依據(jù)離子交換力量的大小〔3〕電荷數(shù)越高，陽離子交換力量越強〔4〕離子半徑及水化程度，同價離子中，離子半徑越大，水化離子半徑越小。11、沉積物〔礦物質(zhì)〕在中性環(huán)境中帶負電的緣由？什么時候可帶正電？哪些因素可誘發(fā)沉積物中重金屬的釋放？〔〕取代，取代后的晶體構(gòu)造并未轉(zhuǎn)變，這種現(xiàn)象稱為……呈電負性，環(huán)境PH6~9ZPC<5，即ZPC<PH,所以在中性環(huán)境中帶負電。在超酸的水中即PH<ZPC時帶正電因素：①鹽濃度的上升②氧化復(fù)原條件的變化③降低PH④增加水中協(xié)作劑的含量⑤生物化學(xué)遷移12、土壤為什么具有陽離子交換性?其交換規(guī)律如何？〔〕電荷符號一樣的離子所取代，取代后的晶體構(gòu)造并未轉(zhuǎn)變，這種現(xiàn)象稱為……使呈現(xiàn)電負性。有機物：土壤中含有很多有機物，腐殖質(zhì)帶活性基團與陽離子形成協(xié)作物。微生物：土壤中微生物可看作膠體，其PH>ZPC，帶負電〔2〕10題13、重金屬污染的特點是什么？說明水體中金屬遷移轉(zhuǎn)化的影響因素。答：特點：①一旦進入水環(huán)境，均不能被生物降解②最終以一種或多種形態(tài)長期存在環(huán)境中造成永久性的潛在危害。因素：主要通過沉淀—溶解，氧化復(fù)原，協(xié)作作用，膠體形成，吸附—解吸等一系列物理化學(xué)作用進展遷移轉(zhuǎn)化，參與和干擾各種環(huán)境化學(xué)過程和物質(zhì)循環(huán)過程。14、可誘發(fā)沉積物中重金屬釋放的因素及其影響。〔1〕物中釋放出來的主要途徑之一。氧化復(fù)原條件的變化：在湖泊、河口及近岸沉積物中一般均有較多的耗氧物質(zhì)，使肯定深度以下沉積物中釋放出來。降低PH：PH降低，導(dǎo)致碳酸鹽和氫氧化物的溶解，氫離子的競爭作用增加了金屬離子的解吸量，一般情況，沉淀物中重金屬的釋放隨反響體系PH的上升而降低。增加水中協(xié)作劑的含量：自然和合成的協(xié)作劑使用量增加，能和重金屬形成可溶性協(xié)作物，有時這種協(xié)作物穩(wěn)定度較大，可以溶解態(tài)形態(tài)存在，使重金屬從固體顆粒上解吸下來。生物化學(xué)遷移過程：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。15、含重金屬廢水經(jīng)處理后排入河水中，測得排污口含量高，而在下游不遠處河水中含量降低至很低，請解釋緣由。在下游更遠處河水中含量不降反倒有所上升，可能緣由是什么？答：由于重金屬離子沉淀作用、氧化復(fù)原作用、協(xié)作作用、膠體形成和吸附作用使重金屬的含量降低。由于重金屬釋放所產(chǎn)生的，而重金屬釋放的因素有：同14題22、什么是腐殖質(zhì)？有哪幾類？自然水中腐殖質(zhì)的環(huán)境行為有哪些？對金屬在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化有何影響？〔〕由生物體物質(zhì)在土壤、水和沉積物中轉(zhuǎn)化而成，相對分子質(zhì)量在300~30000以上的有機高分子物質(zhì)。分三類：①腐殖質(zhì)：可溶于稀堿液但不溶于酸的局部，相對分子質(zhì)量有數(shù)千到數(shù)萬②富里酸：可溶于酸有可溶于堿的局部，相對分子質(zhì)量有數(shù)百到數(shù)千③腐黑物：不能被酸和堿提取的局部。環(huán)境行為：①腐殖質(zhì)與環(huán)境中有機物之間的作用主要涉及吸附效應(yīng)、溶解效應(yīng)、對水解反響的催化作用、a重金屬能在腐殖質(zhì)中的羧基和羥基間螯合成鍵b在兩個羧基間螯合C與一個羧基形成協(xié)作物〔4〕a腐殖酸與金屬協(xié)作作用對重金屬在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化有重要影響，特別表現(xiàn)在顆粒物吸附和難溶物溶解度方面。b腐殖質(zhì)對水體中重金屬的協(xié)作作用，還將影響重金屬對水生生物的毒性。23、水中沉積物對有機物的吸著機理？非離子有機物在土壤—水體系中的安排理論？為什么是安排？11〕安排作用：在水溶液中，土壤有機質(zhì)〔包括水生生物脂肪以及植物有機質(zhì)等〕溶解作用。特點：①吸附等溫線是線性的。②與外表吸附位無關(guān)，不存在競爭，與土壤有機質(zhì)含量成正比，與有機物的溶解度成反比。③放出吸附熱量小?！?〕吸附作用：在非極性有機溶劑中，土壤礦物質(zhì)或干土壤礦物質(zhì)對有機物的外表吸附作用。特點：①吸附等溫線是非線性的。②存在著競爭吸附〔與水或其他離子型物質(zhì)進展吸附，極性越強越簡潔吸附進去〕吸附強弱與吸附質(zhì)極性有關(guān)，極性越大，吸附量越大，水越多，競爭吸附越弱，最終到達一個土壤濕度使吸附作用消逝。③在吸附過程中放出熱量大。在土壤—水體系中，土壤對非離型有機化合物的吸著主要是活質(zhì)的安排過程〔溶解〕即非離子型有機化合物可通過溶解作用安排到土壤有機質(zhì)中，并經(jīng)過肯定時間到達安排平衡。在土壤礦物質(zhì)外表，除吸附離子型物質(zhì)外，還與水分子發(fā)生偶極作用，它們幾乎占據(jù)了剩余的全部吸附位，使多種離子型有機物在土壤有機質(zhì)中安排時，它們都聽從溶解平衡原理。24、三種次生硅酸鹽構(gòu)造特點和性質(zhì)。形成條件四：八同晶置換陽離子交換層間膨脹大小伊利石干、半干、溫帶2：1不顯著較高K離子較小<2μm蒙脫石干、半干、溫帶2：1顯著高分子間力大<1μm高嶺石熱帶溫帶1：1極少少氫鍵小<0.5μm25、土壤膠體都有何性質(zhì)？答：①土壤膠體具有巨大的比外表和外表能②土壤膠體的電性：土壤膠體微粒具有雙電層，微粒的內(nèi)部稱微粒核，一般帶負電荷，形成一個負離子層，其外部由于電性吸引，而形成一個正離子層，即合稱為雙電層。③土壤膠體的分散性和分散性：影響土壤分散性能的主要因素是〔土壤膠體的電動電位〕和〔集中層厚度。2612題27、什么叫土壤的活性酸度和潛性酸度？二者關(guān)系〔簡答〕答：活性酸度：土壤的活性酸度是土壤中氫離子濃度的直接反映，又稱為有效酸度，通常用PH表示。潛性酸度：土壤潛性酸度的來源是土壤膠體吸附的可代換性H+和Al3+。時平衡狀態(tài)。土壤活性酸度是土壤酸度的根本起點和現(xiàn)實表現(xiàn)。土壤膠體是H+和Al3+的貯存庫，潛性酸度是