《環(huán)境化學》考試題庫

一、填空題1.環(huán)境化學是一門研究有害物質在環(huán)境介質中的存在化學特性、行為、效應及其控制的化學原理和方法的科學。2.水中常見的吸附等溫線有H型、F型、L型。3.誘發(fā)沉積物中重金屬的釋放的主要因素有鹽濃度升高、氧化還原條件變化、降低pH值、增加水中配合劑的含量。4.向某一含碳酸的水體加入重碳酸鹽（碳酸氫鹽），總酸度增加、CO2酸度不變、無機酸度減少總堿度增加、酚酞堿度不變和苛性堿度減少。5.組成水中堿度的物質可以歸納為：強堿、弱堿、強堿弱酸鹽。6.一般根據腐殖質在堿和酸溶液中的溶解度可以把其分成腐殖酸、富里酸、腐黑物三類。7.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。9.環(huán)境中有機物的降解過程分為吸附催化水解、光降解、生物降解三類。10.導致臭氧層耗損的典型物質有水蒸氣、氮氧化物、氟氯烴。11.光子能量公式是E=hc/λ,通常波長大于700nm的光就不能引起光化學離解，此時對應的化學鍵能是167.4KJ/mol。12.水環(huán)境中膠體顆粒的吸附作用可分為表面吸附、離子交換吸附、專屬吸附。13.天然水中的顆粒物有礦物微粒、粘土礦物、金屬水合氧化物、腐殖質、水體懸浮沉積物幾類。14.水環(huán)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。15.絮凝過程的機理分為壓縮雙電層、專屬吸附、粘結架橋、絮團卷掃等。16.生物降解是引起有機物分解的最重要的環(huán)境過程之一。有機物生物降解存在兩種代謝模式，分別為生長代謝和共代謝模式。二、名詞解釋1.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(fā)的反應，稱為光化學反應。2.生物放大：同一食物鏈上的高營養(yǎng)級生物，通過吞噬低營養(yǎng)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(yǎng)級數提高而增大的現(xiàn)象。3.環(huán)境效應：自然過程或人類的生產和生活活動會對環(huán)境造成污染和破壞，從而導致環(huán)境系統(tǒng)的結構和功能發(fā)生變化，稱之為環(huán)境效應。4.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.生物積累：是生物從周圍環(huán)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(huán)境中濃度的現(xiàn)象。6.專屬吸附：是指吸附過程中，除了化學鍵的作用外，尚有加強的憎水鍵和范德華力或氫鍵在起作用。7.質子平衡原理：對于酸堿中和反應，反應過程中得到質子的物質的量等于失去質子的物質的量。8.二次顆粒物：是指大氣中某些污染組分之間，或這些組分與大氣成分之間發(fā)生反應而產生的顆粒物。9.濕沉降：通過降雨降雪等使大氣中的顆粒物從大氣中去除的過程。三、簡答題1.水中有機污染程度的指標是什么？并分別加以說明。答：水體中有機污染物的種類繁多、組成復雜，現(xiàn)代分析技術難以分別測定它們的含量。因此，只能利用它們共同的特點，用一些指標間接反映水體中有機物的污染程度。常見的指標有：溶解氧、生化需氧量、化學需氧量、總有機碳和總需氧量。2.什么是生物濃縮因子（BCF）？確定BCF值的方法有哪些？答：有機毒物在生物體內濃度與水中該有機物濃度之比為生物濃縮因子。確定生物富集過程中的BCF值的方法有平衡法和動力學法。四、應用環(huán)境化學原理分析下列問題1.假設你的朋友在深圳某燃煤火力發(fā)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(fā)現(xiàn)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(huán)境化學相關知識為你的朋友解釋出現(xiàn)這些現(xiàn)象的可能原因。答：燃煤火力發(fā)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(tài)鋁化合物；酸雨加速土壤礦物營養(yǎng)元素流失；改變土壤結構，影響作物正常發(fā)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(fā)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(huán)境產品中重金屬來源包括，大氣沉降來的和土壤中吸收的。2.2005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(qū)供水，（該取水口位于爆炸現(xiàn)場下游）。11月24日國家環(huán)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(huán)境污染事件。試應用環(huán)境化學原理分析該現(xiàn)象。答：有機污染物在水環(huán)境中的遷移轉化、污染物對生態(tài)的影響、對人體健康的影響。名詞解釋1.專屬吸附作用：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。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(xiàn)象。2.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。3.共代謝：某些有機污染物不能作為微生物的唯一碳源和能源，必須有另外的化合物存在提供微生物碳源和能源時，該有機物才能被降解，這種現(xiàn)象稱為共代謝。4.濕沉降：通過降雨降雪等使大氣中的顆粒物從大氣中去除的過程。5.PCBs：多氯聯(lián)苯，由聯(lián)苯經氯化而成，是水體中常見的有機污染物之一。6.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.土壤酸度：酸度可分為活性酸度（來源于土壤中二氧化碳溶于水形成的碳酸和有機酸等）和潛性酸度（來源于土壤膠體吸附的可代換性陽離子），二者可以互相轉化，在一定條件下處于暫時平衡狀態(tài)。8.離子交換吸附：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。9.標化分配系數：有機毒物在沉積物與水之間的分配比率用分配系數表示，分配系數與沉積物中有機碳的質量分數的比值稱為標化分配系數。10.拮抗作用：指聯(lián)合毒物的毒性小余氣中各毒物成分單獨作用毒性的總和。11.光量子產率：吸收光子過程產生的激發(fā)態(tài)分子數目與吸收光子數目的比率。12.標化分配系數：有機毒物在沉積物與水之間的分配比率用分配系數表示，分配系數與沉積物中有機碳的質量分數的比值稱為標化分配系數。13.β氧化途徑：指有機物在輔酶的作用下，β位上的氧原子被氧化的現(xiàn)象。14.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。一填空題(每題2分,共30分)1.我國酸雨的關鍵性離子組分為SO42-，Ca2+，NH4+。2.絮凝過程的機理分為壓縮雙電層、專屬吸附、粘結架橋、絮團卷掃。3.化學物質的聯(lián)合作用包括協(xié)同作用，獨立作用，相加作用，拮抗作用。四簡答題(每題5分,共15分)1.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(huán)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(huán)境中濃度的現(xiàn)象。2.生物放大是指在同一食物鏈上的高營養(yǎng)級生物，通過吞食低營養(yǎng)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(yǎng)級數提高而增大的現(xiàn)象。3.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(huán)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(huán)境中濃度的現(xiàn)象。4、什么是鹽基飽和度？它對土壤性質有何影響？答：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。鹽基飽和度=[交換性鹽基總量（cmol/kg）/陽離子交換量（cmol/kg）]×100%土壤鹽基飽和度與土壤母質、氣候等因素有關。當土壤膠體上吸附的陽離子均為鹽基離子，且已達到吸附飽和時的土壤，稱為鹽基飽和土壤；當土壤膠體上吸附的陽離子有一部分為致酸離子，則這種土壤為鹽基不飽和土壤。2.逆溫現(xiàn)象對大氣中污染物的遷移有什么影響？答：一般情況下，大氣溫度隨著高度增加而下降，每上升100m，溫度降低0.6℃左右。即在數千米以下，總是低層大氣溫度高、密度小，高層大氣溫度低、密度大，顯得“頭重腳輕”。這種大氣層結容易發(fā)生上下翻滾即“對流運動”，可將近地面層的污染物向高空乃至遠方疏散，從而使城市上空污染程度減輕。因而在通常情況下，城市上空為輕度污染，對人體健康影響不大?？墒窃谀承┨鞖鈼l件下，一地上空的大氣結構會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的反?，F(xiàn)象，從而導致大氣層結“腳重頭輕”，氣象學家稱之為“逆溫”。發(fā)生逆溫現(xiàn)象的大氣層稱為“逆溫層”。它像一層厚厚的被子罩在我們城鄉(xiāng)上空，上下層空氣減少了流動，近地面層大氣污染物“無路可走”，只好原地不動，越積越多，空氣污染勢必加重。4.影響大氣中污染物遷移的主要因素是什么答:由污染源排放到大氣中的污染物在遷移過程中要受到各種因素的影響。（1）風和大氣湍流的影響，風可使污染物向下風向擴散稀釋，湍流可使污染物向各方向擴散，在大氣湍流混合層中，存在動力亂流和熱力亂流兩種擾動趨勢，均影響著大氣污染物的遷移。尤其是亂流混合層的最大高度影響著污染物的遷移過程，在夏季和白天其最大混合層高度較高，污染物易擴散稀釋，在冬季和夜間多發(fā)生逆溫情形，其最大混合層高度較低，污染物不易擴散稀釋。(2)天氣形勢和地理形勢的影響，天氣形勢指大范圍氣壓分布的狀況，影響著局部地區(qū)的氣象條件。污染物的擴散條件與大型的天氣形勢和局部氣象條件均有聯(lián)系。如因大氣壓分布不均，在高壓區(qū)存在著下沉氣流，由此使氣溫絕熱上升，形成上熱下冷的逆溫現(xiàn)象，于是污染物會長時間的積累在逆溫層中而不擴散。由于不同地形地貌之間的物理性質存在著很大差異，從而引起熱狀況在水平方向上分布不均。這種熱力差異在弱的天氣系統(tǒng)條件下就有可能產生局部環(huán)流。造成局部逆溫，致使污染物不易擴散稀釋，形成嚴重的污染現(xiàn)象。5.太陽的發(fā)射光譜和地面測得的太陽光譜有何不同?為什么?答：太陽的發(fā)射光譜是連續(xù)的，而地面?zhèn)鹊玫奶柟庾V不是連續(xù)的，因為在大氣中有許多吸光物質吸收了太陽光的部分光能。的催化作用會加速SO的氧化。19.論述影響酸雨形成的因素。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化條件。(2)大氣中NH3的含量及其對酸性物質的中和性。(3)大氣顆粒物的堿度及其緩沖能力。(4)大氣形勢的影響。23.何謂溫室效應和溫室氣體?溫室效應：CO2象溫室的玻璃一樣，允許太陽光中可見光照射到地面，并阻止地面重新輻射的紅外光返回外空間，CO2起單向過濾器作用，大氣中CO2吸收了地面輻射出來的紅外光，把能量截留于大氣中，從而使大氣溫度升高，這種現(xiàn)象稱為溫室效應。能引起溫室效應的氣體稱溫室氣體。有二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、四氯化碳和氟氯烴CFC11，CFC12等都是溫室氣體。1、土壤有哪些主要成分?并說明它們對土壤的性質與作用有哪些影響答：（1）土壤是由固相、液相和氣相組成的多相體系。固相主要包括礦物質和有機質，其中，直徑小于1μm的固體顆粒稱為土壤膠體，土壤膠體的電性、分散性和凝聚性及比表面積巨大等特性，對土壤的理化性質有重要的影響。土壤礦物質風化是產生土壤固體顆粒及養(yǎng)分的來源，土壤有機質是土壤的重要組成部分，是土壤形成的主要標志。（2）固相是土壤的骨架，固相間存在大小不等的孔隙。（3）小孔隙主要含水，大孔隙主要含空氣，兩者的數量互為消長，但主要受含水量的控制。5、試比較土壤陽、陰離子交換吸附的主要作用原理與特點。答：(1)陽離子交換吸附作用原理及特點①原理：土壤的有機膠體或礦質膠體，在通常情況下帶負電荷，能夠以庫侖引力吸附陽離子，產生陽離子的吸附過程；土壤膠體上吸附的陽離子被其他陽離子相交換，從土壤膠體上釋放到土壤溶液中，另一種陽離子吸附到土壤膠體上，這一過程稱為陽離子的解吸過程。土壤膠體負電荷一旦形成，陽離子交換吸附作用就開始進行，吸附和解吸過程是一個動態(tài)過程，一定條件下，達到平衡狀態(tài)。②特點：陽離子交換吸附過程以離子價為依據進行等價交換，律支配，是一個可逆反應過程。受質量作用定(2)陰離子交換吸附作用原理與特點①原理：在特定的條件下，土壤膠體帶正電荷，因庫侖引力作用而吸附陰離子，被吸附的陰離子與其他陰離子相交換，產生陰離子交換吸附作用。②特點：土壤膠體上發(fā)生的陰離子交換吸附較陽離子弱。陰離子交換吸附同樣以離子價為基礎進行等價交換，受質量作用定律支配，是一個可逆反應，但陰離子交換吸附常伴隨著化學沉淀反應，使問題復雜化。1．微生物修復所需的環(huán)境條件是什么？微生物修復技術是指通過微生物的作用清除土壤和水體中的污染物，或是使污染物無害化的過程。它包括自然和人為控制條件下的污染物降解或無害化過程。在自然修復過程中，利用土著微生物的降解能力，但需要有以下環(huán)境條件：①有充分和穩(wěn)定的地下水流；②有微生物可利用的營養(yǎng)物；③有緩沖pH的能力；④有使代謝能夠進行的電子受體。如果缺少一項條件，將會影響生物修復的速率和程度。特別是對于外來化合物，如果污染新近發(fā)生，很少會有土著微生物能降解它們，所以需要加入有降解能力的外源微生物。12.光化學煙霧：含有一次污染物的大氣在陽光照射下發(fā)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(xiàn)象。光化學煙霧的形成條件：大氣中有氮氧化物和碳氫化物存在，大氣溫度較低，而且有強的陽光照射。這樣在大氣中就會發(fā)生一系列復雜的反應，生成出一些二次污染物，如O3、醛、PAN、H2O2等，這便形成了光化學污染。一、填空1、造成環(huán)境污染的因素有物理、化學和生物的三方面，其中化學物質引起的約占80%-90%。2、人為污染源可分為工業(yè)、農業(yè)、交通、和生活。3、大氣顆粒物的三模態(tài)為愛根核模、積聚模、粗粒子模。4.水體富營養(yǎng)化：生物所需的N,P等營養(yǎng)物質大量進入湖泊，河口等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。5.離子交換吸附：環(huán)境中大部分膠體帶負電荷，容易吸附陽離子，在吸附過程中，膠體每吸附一部分陽離子，同時也放出等量的其他陽離子。6.專屬吸附：除了化學鍵的作用外，尚有加強的憎水鍵和范德華力或氫鍵在起作用。7.污染物在水中的遷移的重要途徑：溶解和沉淀8.氧化物和氫氧化物，硫化物，碳酸鹽的溶解9.河流的氧下垂曲線：清潔區(qū)，分解區(qū)，腐敗區(qū)，恢復區(qū)，清潔區(qū)10.螯合物：具有不止一個配位原子的配體，它們與中心原子的形成環(huán)狀配合物。重金屬在土壤--植物體系中的遷移及其機制8.氣溶膠：（1）定義：由固體或液體小質點分散并懸浮在氣體介質中形成的膠體分散體系。（2）來源：天然來源：風揚起的細灰塵，海水濺沫蒸發(fā)而成的鹽粒，火山爆發(fā)散落物等；人工來源：化石燃料燃燒，交通運輸和工業(yè)排放煙塵等（3）危害：人體健康；降低能見度；增加降水，成云成霧可能；環(huán)境溫度改變（4）消除：主要靠大氣的降水，小粒子間的碰并，凝聚，聚合與沉降作用。光化學第一定律：只有被分子吸收的光，才能有效地引起分子的化學變化。光化學第二定律：分子吸收光的過程是單分子過程，或者說在光化學反應的初級過程，被吸收的一個光子，只能激活一個分子（不適用于激光化學）。PM2.5來源：土壤揚塵、海洋氣溶膠和車輛尾氣。影響因素：排放源的特征和氣象條件。危害：人類活動所釋放污染物的主要載體，攜帶有大量的重金屬和有機污染物。1、金屬有機態(tài)的毒性往往小于無機態(tài)的毒性。（×）2、干沉降是大氣中NOx最主要的消除方式。（×）二、選擇題1．1972年，聯(lián)合國在A召開了人類環(huán)境會議，第一次把環(huán)境問題與社會因素聯(lián)系起來。這次會議是人們對環(huán)境問題的一個里程碑。A:斯德哥爾摩B:里約熱內盧C:約翰內斯堡D:日內瓦E:北京2．環(huán)境污染物的毒性取決于其在環(huán)境介質中的濃度和存在形態(tài)；不同的污染物同時存在時，會有ABCD，而導致污染物的毒性等危害降低或增大。A:獨立作用B:拮抗作用、C:協(xié)同作用D:相加作用2．植物對重金屬污染產生耐性作用的主要機制是什么？答案：不同種類的植物對重金屬的耐性不同，同種植物由于其分布和生長的環(huán)境各異可能表現(xiàn)出對某種重金屬有明顯的耐性。（1）植物根系通過改變根系化學性狀、原生質泌溢等作用限制重金屬離子的跨膜吸收。（2）重金屬與植物的細胞壁結合，而不能進入細胞質影響細胞代謝活動，使植物對重金屬表現(xiàn)出耐性。（3）酶系統(tǒng)的作用。耐性植物中酶活性在重金屬含量增加時仍能維持正常水平，此外在耐性植物中還發(fā)現(xiàn)另一些酶可被激活，從而使耐性植物在受重金屬污染時保持正常代謝過程。（4）形成重金屬硫蛋白或植物絡合素，使重金屬以不具生物活性的無毒螯合物形式存在，降低了重金屬離子活性，從而減輕或解除其毒害作用。5．表面活性劑有哪些類型？對環(huán)境和人體健康的危害是什么？答案：（1）分類：①陽離子:主要是有機胺的衍生物，如季銨鹽，十六烷基三甲基溴化銨。②陰離子：羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽等。③非離子：脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪酸聚氧乙烯酯，多醇表面活性劑等。④兩性表面活性劑：分子內鹽。（2）危害：①使水的感觀狀況受到影響。②造成水體富營養(yǎng)化。③促進水體中石油和多氯聯(lián)苯等不溶性有機物的乳化和分散，增加廢水處理的困難。④破壞水體微生物群落。⑤使魚的味覺器官遭到破壞，喪失避開毒物和覓食的功能。1、生物修復：也稱生物整治、生物補救，是指利用微生物、植物