《绪论》部分重点习题及参考答案 1．如何认识现代环境问题的发展过程 环境问题不止限于环境污染，人们对现代环境问题的认识有个由浅入深，逐渐完善的发展过程。 a、在20世纪60年代人们把环境问题只当成一个污染问题，认为环境污染主要指城市和工农业发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声污染。对土地沙化、热带森林破环和野生动物某些品种的濒危灭绝等并未从战略上重视，明显没有把环境污染与自然生态、社会因素联系起来。 b、1972年发表的《人类环境宣言》中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且表现在对生态的破坏和资源的枯竭；也宣告一部分环境问题源于贫穷，提出了发展中国家要在发展中解决环境问题。这是联合国组织首次把环境问题与社会因素联系起来。然而，它并未从战略高度指明防治环境问题的根本途径，没明确解决环境问题的责任，没强调需要全球的共同行动。 c、20世纪80年代人们对环境的认识有新的突破性发展，这一时期逐步形成并提出了持续发展战略，指明了解决环境问题的根本途径。 d、进入20世纪90年代，人们巩固和发展了持续发展思想，形成当代主导的环境意识。通过了《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》等重要文件。它促使环境保护和经济社会协调发展，以实现人类的持续发展作为全球的行动纲领。这是本世纪人类社会的又一重大转折点，树立了人类环境与发展关系史上新的里程碑。
2．你对于氧、碳、氮、磷、硫几种典型营养性元素循环的重要意义有何体会 （1）氧的循环： （2）碳的循环：
（3）氮的循环 （4）磷的循环
（5）硫的循环
（6）体会：氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的生物地球化学循环是地球系统的主要构成部分，它涉及地层环境中物质的交换、迁移和转化过程，是地球运动和生命过程的主要营力。 3．根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程 （1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以
《大气环境化学》重点习题及参考答案 1．大气中有哪些重要污染物？说明其主要来源和消除途径。 环境中的大气污染物种类很多，若按物理状态可分为气态污染物和颗粒物两大类；若按形成过程则可分为一次污染物和二次污染物。按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物。主要按照化学组成讨论大气中的气态污染物主要来源和消除途径如下： （1）含硫化合物 大气中的含硫化合物主要包括：氧硫化碳（COS）、二硫化碳（CS2）、二甲基硫（CH3）2S、硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）、硫酸 （H2SO4）、亚硫酸盐（MSO3）和硫酸盐（MSO4）等。大气中的SO2 （就大城市及其周围地区来说）主要来源于含硫燃料的燃烧。大气中的SO2约有50%会转化形成H2SO4 或SO42-，另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。H2S主要来自动植物机体的腐烂，即主要由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。大气中H2S主要的去除反应为：HO + H2S - H2O + SH。 （2）含氮化合物 大气中存在的含量比较高的氮的氧化物主要包括氧化亚氮（N2O）、一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。主要讨论一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）, 用通式NO x表示。NO和NO2是大气中主要的含氮污染物，它们的人为来源主要是燃料的燃烧。大气中的NO x最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除。其中湿沉降是最主要的消除方式。 （3）含碳化合物 大气中含碳化合物主要包括：一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）以及有机的碳氢化合物（HC）和含氧烃类，如醛、酮、酸等。 CO的天然来源主要包括甲烷的转化、海水中CO的挥发、植物的排放以及森林火灾和农业废弃物焚烧，其中以甲烷的转化最为重要。CO的人为来源主要 是在燃料不完全燃烧时产生的。大气中的CO可由以下两种途径去除：土壤吸收（土壤中生活的细菌能将CO代谢为CO2和CH4）;与HO自由基反应被氧化为CO2。 CO2的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。天然来源主要包括海洋脱气、
习题 第一章绪论 2、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课 环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。 3、环境污染物有哪些类别主要的化学污染物有哪些
按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。 按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物； 按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。 主要化学污染物有： 1.元素:如铅、镉、准金属等。 2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、 卤素化合物等 3.有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等； 4.金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸 等； 5.含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等； 6.含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等； 7.有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛； 8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等； 9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。 第二章：大气环境化学 4.影响大气中污染物迁移的主要因素是什么
1、痛痛病是由Cd 镉污染水体后引起的。 2、水俣病是由Hg 汞污染水体后引起的。 3、米糠油事件是由多氯联苯引起的。 4、当今人类面临的环境问题有：大气污染、臭氧层破坏、酸雨侵蚀、水资源污染、土地荒漠化、绿色屏障锐减、垃圾大量积存、物种濒危、人口激增、温室效应、海洋污染。 5、世界环境日6月5日。 6、2014世界环境日主题提高你的呼声，而不是海平面。 7、2014世界环境日中国主题是向污染宣战。 8、天然水中的主要离子为Ca2+、Na+、Mg2+、K+、Cl-、SO42- 、HCO3- 、NO3-。 9、河水中阴、阳离子的含量顺序Ca2+＜Na+＜Mg2+，HC03- ＜S042- ＜Cl-。 10、腐殖质中:不溶于NaOH的部分称胡敏酸，可溶于NaOH但不溶于酸的部分称为腐植酸，既溶于碱又溶于酸的部分称为富里酸。 11、沉积物中的腐殖质可根据其在碱和酸溶液中的溶解度将其划分为三类腐植酸、胡敏酸、富里酸。 12、一般情况下,当水体DO<5mg/L，各类浮游生物不能生存；DO<4.0 mg/L时,鱼类会死亡；DO<2mg/L，水体发臭。 13、碱度：是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接受质子H+的物质总量。 （组成物质）强碱、弱碱、强碱弱酸盐。 总碱度=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]-[H+] 酚酞碱度=[CO32-]+[OH-]-[H2CO3*]-[H+] 苛性碱度=[OH-]-[HCO3-]-2[H2CO3*]-[H+] 14、酸度：是指水中能与强碱发生中和反应的全部物质，亦即放出H+或经过水解产生H+的物质的总量。（组成物质）强酸、弱酸、强酸弱碱盐。 总酸度=[H+] +[HCO3-]+2[H2CO3*]-[OH-] CO2酸度=[H+]+[H2CO3*]-[CO32-]-[OH-] 无机酸度=[H+]-[HCO3-]-2[CO32-]-[OH-] 15、在碳酸水体中加入碳酸盐,该水体:总酸度不变，总碱度增大，无机酸度减少，酚酞碱度增大，CO2酸度减少，苛性碱度不变。
《环境化学》(戴树桂-第二版)课后习题解答
《环境化学》（戴树桂第二版）课后部分习题解答 第一章绪论 2、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课？ 环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。 3、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？
按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。 按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物； 按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。 主要化学污染物有： 1.元素:如铅、镉、准金属等。 2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等 3.有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH 等； 4.金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、 二甲基胂酸等； 5.含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、 酚等； 6.含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝 胺等； 7.有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛； 8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等； 9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用 毒气等。 第二章：大气环境化学 4.影响大气中污染物迁移的主要因素是什么? 主要有：（1）空气的机械运动如风和大气湍流的影响；
环境化学复习资料 一、填空 1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占80%~90% 环境问题是在工业化过程中产生的，具体原因包括污染物排放和过度开发资源； 2、可持续发展的战略思想是经济、社会和环境保护协调发展，其核心思想是：经 济发展不能超过资源和环境的承载力； 3、在大气对流层中污染物易随空气发生垂直对流运动，在平流层中污染物易随地 球自转发生水平运动； 4、逆温层不利于污染物的传输。 5、当Γ<Γd时，大气处于稳定状态。 6、大气中重要自由基产生于光离解。 7、在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为： 自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO 、链终止； 8、平流层中的臭氧层能够吸收紫外线从而保护生物，维持生态平衡； 9、洛杉矶烟雾也称为光化学烟雾。10、伦敦烟雾也称为硫酸型烟雾。 11、当降水的pH值 5.0 时，称为酸雨。 12、可吸入粒子是指粒径﹤10um 的颗粒物； 13、PAN是指大气中的过氧乙酰硝酸酯污染物； 14、水中异养生物利用自养生物产生的有机物为能源及材料构成生命体； 15、导致痛痛病的污染物是Cd ；16、导致水俁病的污染物是甲基汞。 17、腐殖质分子中含有多元环状结构，其上联接有-OH -COOH -CHO 等官 能团； 18、非离子型有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中；
19、pH值在4.5至8.3之间时,水中碳酸的主要形态分别为CO2、H2CO3、 HCO3-； 20、水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、溶解沉淀、配合、氧化还 原； 21、水中有机污染物的迁移转化方式有分配、水解、光解、挥发、生物降解 22、次生矿物由物理分化和化学分化而成； 23、次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成，它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。 24、能引起温室气体效应的气体主要有CO2、CH4、CO 、CFCs 。 25、腐殖质中不能被酸和碱提取的部分称为腐黑物，可溶于稀碱但不溶于酸的部分称为腐殖酸，既溶于碱又溶于酸的的部分称为富黑酸。 26、土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为土壤矿物质和土壤有机质 ，两者占土壤总量的90%以上。 27、土壤及沉积物（底泥）对水中有机物的吸附作用（sorption）包括表面吸附和分配作用 28、降水中主要的阴离子有SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-。 29、污染物在环境中的迁移主要有机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移 三种方式。 30、天然水中的总酸度= [HCO3-] +2 [H2CO3*] + [H+] - [HO-]。 31、大气的扩散能力主要受风、湍流和浓度梯度的影响。 32、一般通过湿沉降过程去除大气中颗粒物的量约占总量的80%~90% ，而干沉降只有10%~20 。 33、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、离子交换吸附和专属吸附。 34、无机污染物进入水体后，主要通过沉淀-溶解、氧化还原、配合作用、胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行迁移转化。
《环境化学》（戴树桂第二版）课后部分习题解答和重要知识点 第一章绪论 2、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课？ 环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。 3、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？ 按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。 按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物； 按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。 主要化学污染物有： 1. 元素：如铅、镉、准金属等。 2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等 3. 有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等; 4. 金属有机和准金属有机化合物：如，四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等； 5. 含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等； 6. 含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等； 7. 有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛； 8. 有机硫化物：硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等； 9. 有机磷化合物：磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。 第二章：大气环境化学 4. 影响大气中污染物迁移的主要因素是什么？ 主要有：（1）空气的机械运动如风和大气湍流的影响； （2）天气和地理地势的影响；（3）污染源本身的特性。 7.大气中有哪些重要自由基？其来源如何？ 大气中主要自由基有：HO HQ、R RQ HO的来源：① Q3的光解：Q3 +h r ---------------------- - 0 + 0 2 Q+HQ ---------------- — 2HQ ②HNQ 的光解：HNQ 2 + h r --------------- HQ +NQ ③H 2Q 的光解：H2C2 + h r ----------------------- 2HQ HQ的来源：① 主要来自醛特别是甲醛的光解 H 2CQ + h r ---------------- -- H + HCQ H + Q 2 + M ------------ - HQ + M HCQ + Q2 +M -------------------- -- HQ2 + CQ + M ②亚硝酸酯的光解：CHQNQ +h r —CHQ + NQ CH 3Q + Q 2 ------------------------------- ---- HQ + H 2CQ ③的光解：HQ + h r -------------------- 2HQ HQ + H 2Q --------------- - HQ + H 2Q R 的来源：RH+ Q ---------------- R + HQ RH + HQ -------- R + H2Q CH 的来源：CHCHQ的光解CH3CHQ +h r 一- CH + CHQ CH 3CQCH的光解CH3CQCH+ h r -------------- 3+ CH s CQ
环境化学 第一章绪论 1、环境：环境是指与某一中心事物有关（相适应）的周围客观事物的总和，中心事物是指被研究的对象。对人类社会而言，环境就是影响人类生存和发展的物质、能量、社会、自然因素的总和。1972年，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人类环境会议，通过了《人类环境宣言》。 2、构成环境的四个自然圈层包括土壤-岩石圈、大气圈、水圈和生物圈 3、为保护人类生存环境，联合国将每年的4月22定为“世界地球日”，6月5日定为“世界环境日”。 4、环境保护的主要任务对象是解决由于人类生产、生活活动所引起的次生环境问题，主要包括：环境污染和生态破环两个方面。 5、环境问题：全球环境或区域环境中出现不利于人类生存和发展的各种现象，称为环境问题。原生环境问题：自然力引发，也称第一类环境问题，火山喷发、地震、洪灾等。次生环境问题：人类生产、生活引起生态破坏和环境污染，反过来危及人类生存和发展的现象，也称第二类环境问题。目前的环境问题一般都是次生环境问题。 生态破坏：人类活动直接作用于自然生态系统，造成生态系统的生产能力显著减少和结构显著该变，如草原退化、物种灭绝、水土流失等。 当今世界上最引人注目的几个环境问题温室效应、臭氧空洞、酸雨等是由大气污染所引起的。 6、环境污染:由于人为因素使环境的构成状态发生变化，环境素质下降，从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件。 造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三个方面，其中化学物质引起的约占80%~90%。 环境污染物定义：进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质称为环境污染物。污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学结构和在环境中的存在状态。(五十年代日本出现的痛痛病是由镉Cd 污染水体后引起的；五十年代日本出现的水俣病是由 Hg 污染水体后引起的) 重要污染物 (1)元素：Cr,Hg,As,Pb,Cl (2)无机物:CO2,NOx,SO2,KCN (3)有机化合物和烃类:烷烃（饱和）、芳香烃（苯环）、不饱和非芳香烃（不饱和，不带苯环）、多环芳烃 (4)金属有机和准金属有机化合物：四乙基铅、三丁基锡 (5)含氧有机化合物：环氧乙烷、醚、醇、醛、酮、酚、有机酸等 (6)有机氮化合物：胺、腈、硝基苯、三硝基苯（TNT） (7)有机卤化物：氯仿（四氯化碳）、PCBs、氯代二恶英、氯代苯酚 (8)有机硫化合物：硫醇类（甲硫醇）、硫酸二甲酯 (9)有机磷化合物：有机磷农药、磷酸二甲酯、磷酸三乙酯 按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污染物、土壤污染物等；按污染物的形态可分为气体污染物、
4.1.1
土壤组成 (Soil Components)
(Chemical components of soil)
Soil：multiphase system (solid, liquid, gas) – lithogenic, biogenic, atmogenic and hydrogenic components 土壤固相：土壤矿物质(90%, 包括 原生矿物质和次生矿物质)、土 壤有机质(1%-10%) 土壤液相：土壤中的水分及其水溶 物 土壤气相：在各相物质之间，存在 形状和大小不同的孔隙(约占总 体积35%)，孔隙中充满的气体 土壤三相物质的比率：固相为主， 各相物质相对含量因时因地而 有所变化
4.1.1.1 土壤化学组成
Environmental Chemistry
Part 4 Pedospheric Chemistry
4.1 Soil Structure and Components
Fig. 4.1 土壤中固、液、气相结构图
典型土壤层次
覆盖层(A0) 淋溶层(A)
A00 A0 A1 A2 A3 B1 疏松的枯枝落叶层，未经分解 暗色半分解有机物质层 暗色的腐殖层 灰白色的灰化层 向B层过渡层，多似A层 向A 层过渡层，多似B层 棕色至红棕色的淀积层 向C层过渡层 CC CS CT D CaCO3 聚积层 CaSO4 聚积层 层次 潜育层(灰粘层) 未风化的基岩 可能出现的特殊 由风化的成 土母岩构成 土壤中生物最活跃的 一层，土壤有机质大 部分在这一层，金属 离子和粘土颗粒在此 层中被淋溶得最显著 受纳上一层中被淋溶 出来的有机物、盐类 和粘土颗粒物质。
土 壤 层
淀积层(B)
B2 B3
母质层(C)
Fig 4.2 粉砂土壤组分的大致比例 Most soils contain four basic components: mineral particles, water, air, and organic matter. Organic matter can be further sub-divided into humus, roots, and living organisms. The values given above are for an average soil.
基岩(D)
Fig 4.3 自然土壤的综合剖面图
1
1影响重金属在土壤—植物体系中迁移的因素 土壤的理化性质（PH，土壤质地，土壤的氧化还原电位，土壤中有机质含量） 重金属的种类、浓度及在土壤中的存在形态,植物的种类、生长发育期（4）复合污染（5）施肥 2生物富集biologicaNTRATION:指生物通过对环境（水、土壤、大气）中某种元素或难降解的物质的积累，使其在集体内的浓度超过周围环境中浓度的现象。条件：1、污染物在环境中较稳定2生物能吸收3不易被生物转化分解的 3生物放大biomagification:指在同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象 4生物积累;生物从周围环境（水、土壤，大气）和食物链蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象 5多氯联苯（PCBs）在环境中的迁移和转化：光化学分解和生物转化 6持久性有机物污染物为什么能够进行远距离传输 1、持久性有机污染物（POPs）具有挥发性和半挥发性有机物,易于挥发至大气中,随大气进行传输2.POPs具有稳定性（或称为持久性）,能在环境中长时间存在而不发生降解 正是由于其挥发性强流动性大,并且持久性强,导致其能能在环境中持续存在并远距离传播. 7全称是Pharmaceutical and Personal Care Products，简称PPCPs药物及个人护理品:PPCPs 作为一种新兴污染物日益受到人们的关注。PPCPs种类繁杂，包括各类抗生素、人工合成麝香、止痛药、降压药、避孕药、催眠药、减肥药、发胶、染发剂和杀菌剂等。许多PPCPs 组分具有较强的生物活性、旋光性和极性，大都以痕量浓度存在于环境中。兽类医药、农用医药、人类服用医药以及化妆品的使用是其导入环境的主要方式。由于该类物质在被去除的同时也在源源不断地被引入到环境中，人们还将其称为“伪持续性”污染物。城市污水是一种重要的资源，其处理的好坏将直接影响到人体的健康和受纳水体的水质。大多数PPCPs 以原始或被转化形式排人到污水中随污水进入污水处理厂。 8持久性有机物（POPs）:是指通过各种环境介质（大气、水、生物体等）能够长距离迁移并长期存在于环境，具有长期残留性、生物蓄积性、挥发性和高毒性，对人类健康和环境有严重危害的天然或人工合成的有机污染物 PCPBS多氯联苯，二噁英，多环芳烃。多溴联苯（PBBS） 特性：（1）持久性，能在环境中持久地存在（2）生物蓄积性，能蓄积在食物链中对有较高营养等级的生物造成影响（3）半挥发性，能够经过长距离迁移到达偏远的极地地区（4）有毒性，在相应的环境浓度下会对接触该物质的生物造成有害或有毒效应，在POPs公约规
第四章土壤环境化学 1．什么是土壤的活性酸度与潜性酸度？试用它们二者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。 根据土壤中H+的存在方式，土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。 （1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称有效酸度，通常用pH表示。 （2）潜性酸度：土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后，即可增加土壤溶液的H+浓度，使土壤pH值降低。 南方土壤中岩石或成土母质的晶格被不同程度破坏，导致晶格中Al3+释放出来，变成代换性Al3+，增加了土壤的潜性酸度，在一定条件下转化为土壤活性酸度，表现为pH值减小，酸度偏高。 2．土壤的缓冲作用有哪几种？举例说明其作用原理。 土壤缓冲性能包括土壤溶液的缓冲性能和土壤胶体的缓冲性能： （1）土壤溶液的缓冲性能：土壤溶液中H 2 CO3、H3PO4、H4SiO4、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类具有缓冲作用。以碳酸及其钠盐为例说明。向土壤加入盐酸，碳酸钠与它生成中性盐和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。 Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2CO3 当加入Ca(OH)2时，碳酸与它作用生成难溶碳酸钙，也限制了土壤碱度的变化范围。 H2CO3 + Ca(OH)2CaCO3 + 2H2O 土壤中的某些有机酸（如氨基酸、胡敏酸等）是两性物质，具有缓冲作用，如氨基酸既有氨基，又有羧基，对酸碱均有缓冲作用。 R CH NH2 COOH + HCl NH3Cl R CH COOH
+ NaOH + H 2O R CH NH 2COOH R CH NH 2COONa （2）土壤胶体的缓冲作用：土壤胶体吸附有各种阳离子，其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。 对酸缓冲（M －盐基离子）： 土壤胶体 M ＋HCl 土壤胶体 H ＋MCl 对碱缓冲： 土壤胶体 H ＋MOH 土壤胶体 M ＋H 2O Al 3+对碱的缓冲作用：在pH 小于5的酸性土壤中，土壤溶液中Al 3+有6个水分子围绕，当OH －增多时，Al 3+周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出H +，中和OH -： 2Al(H 2O)63＋ + 2OH － [Al 2(OH)2(H 2O)8]4+ + 4H 2O 3．植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么？ 不同种类的植物对重金属的耐性不同，同种植物由于其分布和生长的环境各异可能表现出对某种重金属有明显的耐性。 （1）植物根系通过改变根系化学性状、原生质泌溢等作用限制重金属离子的跨膜吸收。 （2）重金属与植物的细胞壁结合，而不能进入细胞质影响细胞代谢活动，使植物对重金属表现出耐性。 （3）酶系统的作用。耐性植物中酶活性在重金属含量增加时仍能维持正常水平，此外在耐性植物中还发现另一些酶可被激活，从而使耐性植物在受重金属污染时保持正常代谢过程。 （4）形成重金属硫蛋白或植物络合素，使重金属以不具生物活性的无毒螯合物形式存在，降低了重金属离子活性，从而减轻或解除其毒害作用。 4．举例说明影响农药在土壤中进行扩散和质体流动的因素有哪些？ （1）影响农药在土壤中扩散的因素主要是土壤水分含量、吸附、孔隙度、温度
《环境化学》复习资料总结（课件版） 一、绪论： 1.什么是环境化学 （1）环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现 而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。 （2）定义:它是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制 的化学原理和方法的科学，既是环境科学的核心组成部分，也是化学科学的一个新的重要分支。 2、环境化学的内容 查明潜在有害物质在环境介质中存在的来源，浓度水平和形态分布；对这些潜在有害物质溯本 求源，并查明它们在环境介质中和不同环境介质之间的环境化学行为；查明这些潜在有害物质 对环境、生态系统和人体健康发生作用的途径、方式、程度和风险；探索缓解或消除这些有害 物质已造成的影响或防止它们可能造成影响的方法和途径。 3、环境污染物： 是环境化学研究的对象，主要指进入环境后使环境的正常组分和性质发生直接或间接的有害于 人类的变化的物质。大部分污染物是人类生产和生活活动产生的。 4、环境学或毒理学意义的重金属： Hg、Cd、Pb、Zn、Cu、Co、Ni、Ba(钡)、Sn(锡)、Sb(锑)等，从毒性角度讲还包括：As、Be、 Li、Se、B、Al 等。 5、BTEX: 苯、甲苯、乙基苯和三个二甲基苯的异构体。是汽油中的重要组成部分，并广泛用作溶剂。这 些化合物是土壤和地下水的常见污染物。 6、PAHs：多环芳烃 7、有机卤化合物： ①氟氯烃（CFCs）②有机溶剂③有机氯农药④PCB 多氯联苯，有209 个同系物和PCT 多氯三 联苯，有8149 个同类物。 8、POPs 名单： 滴滴涕(DDT) 六氯苯二恶英呋喃 9、环境效应： 自然过程或人类的生产和生活活动会对环境造成污染和破坏，从而导致环境系统的结构和功能 发生变化。 10、环境本底：
《环境化学》（戴树桂第二版）课后部分习题解答 第一章绪论 2、根据环境化学的任务、容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课？ 环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。其容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。 3、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？ 按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。 按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物； 按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。 主要化学污染物有： 1.元素:如铅、镉、准金属等。 2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等 3.有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等； 4.金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等； 5.含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等； 6.含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等；
以下环境化学答案中老师要求我们做的练习有：（第三章26,27,29,30题。第四章第8题。第五章第1题） P260 第三章 水环境化学 3,4题见课件 5.在一个pH 为 6.5,碱度为1.6mmol/L 的水体中,若加入碳酸钠使其碱化,问需加多少mmol/L 的碳酸钠才能使水体pH 上升至8.0.若用NaOH 强碱进行碱化,又需加入多少碱？ 解:当pH = 7.00时,CO 3-的浓度与 HCO 3-的浓度相比可以忽略,查表pH = 7.00 时, α= 1.224, 则[HCO 3-] = [碱度] = 2.00×10-3mol/l/l 。 [H +] = [OH -] = 10-7 mol/l 。 [HCO 3※] = [H +][HCO 3-]/K 1 = 1.00×10-7×2.00×10-3/(4.55×10-7) = 4.49× 10-4mol/l 。 [CO 3-] = K 2[HCO 3-]/[H +] = 4.69×10-11×2.00×10-3/(1.00×10-7) = 9.38×10-7 mol/l 。 6.（期中考过类似） 若有水A ，pH 为 7.5，其碱度为6.38mmol/L ，水B 的pH 为9.0，碱度为0.80mmol/L ，若以等体积混合，问混合后的值是多少？ 解: 查表 pH = 7.5时, α1 = 1.069, pH = 9.0时, α2 = 0.9592; C T1 = [碱度]×α1 = 6.38×1.069 = 6.82 mmol/l C T2 = [碱度]×α2 = 0.80×0.959 = 0.767 mmol/l; L mmol C C C T T T /79.32 77.082.6221=+=+=混合后 L mmol /59.32 80.038.6][=+=碱度 005.159 .379.3][===碱度T C α 查表知pH = 7.58 7.溶解1.00×10-4mol/L 的Fe(NO 3)3于1L 具有防止发生固体Fe(OH)3沉淀作用所需最小 [H +]浓度的水中，假定溶液中仅形成Fe(OH)2+和Fe(OH)2+而没有形成Fe2(OH)24+。请计算平衡时该溶液中[Fe 3+]、[Fe(OH)2+]、[Fe(OH)2+]、[H +]和pH 。 解：由题意知 [Fe 3+] + [Fe(OH)2+] + [Fe(OH)2+] = 1.00×10-4 mol/l ； （1） [Fe(OH)2+][H +]/[Fe 3+] = 8.9×10-4 (2) [Fe(OH)2+][H +]2/[Fe 3+] = 4.9×10-7 (3) SP W K H K Fe OH Fe ==++ -+33333][][]][[ 查表知Fe(OH)3的K SP = 3.2×10-38 代入(1)得[H +] = 1.9×10-3mol/l (pH =2.72) ∴[Fe 3+] = 3.2×104[H +]3 = 3.2×104×1.9×10-3×3 = 6.24×10-5 mol/l ； [Fe(OH)2+] = 4.9×10-7[Fe 3+]/[H +]2 = 4.9×10-7 K SP [H +]/ K W 3 = 15.68×10-3×1.9×10-3 =
环境化学重点 1.大气稳定度：大气稳定度是指气层的稳定程度，或者说大气中某一高度上的气块在垂直方向上相对稳定的程度。 2.二次颗粒物：大气中某些污染组分之间，或这些组分与大气成分之间发生反应而产生的颗粒物，称为二次颗粒物。 3.垂直递减率：大气垂直递减率：随高度升高气温的降低率，Γ＝-dT/dz。干绝热垂直递减率：干空气在上升时温度降低值与上升高度之比，用Γ d 表示。 4.光化学反应：分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应，称为光化学反应。 5.生物积累：就是生物从周围环境（水、土壤、大气）和食物链蓄积某种元素或难以降解物质，使其在机体中的浓度超过周围环境中浓度的现象。包括生物浓缩和生物放大。 6.生物放大：生物放大是指同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。 7.碱度：碱度是指水中能与强酸发生中合作用的全部物质。亦即能接受质子H+的物质总量。 8.质体流动：物质的质体流动是由水或是土壤微粒或是两者共同作用所致，常用来指各种污染物在土壤中通过土壤质体所进行的一种传播方式。 9.分配系数：非离子性有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中，并经过一定时间达到分配平衡，此时有机物在土壤有机质和水中含量的比值称为分配系数。 10.活性酸度：土壤的活性酸度是土壤中氢离子浓度的直接反映，又称为有效酸度，通常用pH表示。 11.阳离子交换量：每千克干土中所含全部阳离子总量，称为阳离子交换量，以（cmol/kg 土）表示。 12.潜性酸度：土壤潜性酸度是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+的反映。当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们通过离子交换作用进入土壤溶液之后，即可增加土壤溶液的H+浓度，使土壤pH值降低。潜性酸度分为代换性酸度和水解酸度。 13.标化分配系数：即以有机碳为基础表示的分配系数。 14.Pops（持久性有机污染物）：是指通过各种环境介质（大气、水、生物体等）能够长距离迁移并长期存在于环境，具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。 15.内分泌干扰物：能干扰机体天然激素的合成、分泌、转运、结合或清除的各种外源性物质称为环境内分泌干扰物。 16.血脑屏障：（血脑屏蔽）机体参与固有免疫的内部屏障之一，由介于血循环与脑实质间的软脑膜、脉络丛的脑毛细血管壁和包于壁外的胶质膜所组成，能阻挡病原生物和其他大分子物质由血循环进入脑组织和脑室。 简答 1.有机物分配作用与吸附作用的区别？ （1）从概念上讲，分配作用是在水溶液中土壤有机质对有机化合物的溶解作用，而吸附作用是指在非极性有机溶剂中，土壤矿物质对有机化合物的表面吸附作用或干土壤矿物质对有机化合物的表面吸附作用。 （2）分配作用的吸附等温线是线性的，而吸附作用的是非线性的。 （3）分配过程中散发的热量比吸附过程小。 （4）分配作用中不存在竞争吸附，而吸附作用存在竞争吸附。 （5）分配作用的作用力为范德华力，吸附作用主要为化学键力。
环境问题不?限于环境污染，?们对现代环境问题的认识有个由浅?深，逐渐完善的发展过程。 a、在20世纪60年代?们把环境问题只当成?个污染问题，认为环境污染主要指城市和?农业发展带来的对??、?质、?壤、固体废弃物和噪声污染。对?地沙化、热带森林破环和野?动物某些品种的濒危灭绝等并未从战略上重视，明显没有把环境污染与?然?态、社会因素联系起来。 b、1972年发表的《?类环境宣?》中明确指出环境问题不仅表现在?、?、?壤等的污染已达到危险程度，?且表现在对?态的破坏和资源的枯竭；也宣告?部分环境问题源于贫穷，提出了发展中国家要在发展中解决环境问题。这是联合国组织?次把环境问题与社会因素联系起来。然?，它并未从战略?度指明防治环境问题的根本途径，没明确解决环境问题的责任，没强调需要全球的共同?动。 c、20世纪80年代?们对环境的认识有新的突破性发展，这?时期逐步形成并提出了持续发展战略，指明了解决环境问题的根本途径。 d、进?20世纪90年代，?们巩固和发展了持续发展思想，形成当代主导的环境意识。通过了《?约环境与发展宣?》、《21世纪议程》等重要?件。它促使环境保护和经济社会协调发展，以实现?类的持续发展作为全球的?动纲领。这是本世纪?类社会的又?重?转折点，树?了?类环境与发展关系史上新的?程碑。
（2）碳的循环：
（4）磷的循环
（6）体会：氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的?物地球化学循环是地球系统的主要构成部分，它涉及地层环境中物质的交换、迁移和转化过程，是地球运动和?命过程的主要营?。 （1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和?法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现?引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为?标的?门新兴学科。环境化学是?门研究有害化学物质在 环境介质中的存在、化学特性、?为和效应及其控制的化学原理和?法的科学。
环境化学期末考试复习资料 一、名词解释： 1、分配系数：非离子性有机化合物可以通过溶解作用分配到土壤有机质中，并经过一段时间达到分配平衡，此时有机化合物在土壤有机质和水中的含量的比值称为分配系数。 2、标化分配系数：达分配平衡后，有机毒物在沉积物中和水中的平衡浓度之比称为标化分配系数。 3、辛醇-水分配系数：达分配平衡时，有机物在辛醇中的浓度和在水中的浓度之比称为有机物的辛醇-水分配系数。 4、生物浓缩因子：某种元素或难降解物质在机体中的浓度与其在机体周围环境中的浓度之比称为生物浓缩因子。 5、亨利定律常数：化学物质在气——液相达平衡时，该化学物质在水面大气中的平衡分压和其在水中的平衡浓度之比。 6、水解常数：有机物在水中水解速率与其在水中浓度之比称为水解常数。 7、直接光解：有机物直接吸收太阳能进行的分解反应 8、敏化光解：水体中天然有机物质（腐殖质、微生物等），吸收太阳光后，被太阳光激发，又将其激发态的过剩能量转移给接受体分子，导致接受体分子的分解反应，称为敏化光解，也称间接光解。 9、光量子产率：进行光化学反应的光子占吸收总光子数之比称为光量子产率。 10、生长代谢：有机毒物作为微生物培养的唯一碳源，使有机毒物进行彻底的降解或矿化的过程。 11、共代谢：某些有机物不能作为微生物培养的唯一碳源，必须有另外的化合物提供微生物培养的碳源或能源时，该有机物才能降解，这类现象称为共代谢12、生物富集：指生物通过非吞食方式（吸收、吸附等），从周围环境中蓄积某种元素或难降解的物质，使其在机体内的浓度超过周围环境中浓度的现象。又称为生物浓缩。 13、生物放大：同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物富集某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。14、生物积累：指生物在其整个代谢活跃期内通过吸收、吸附、吞食等方式从周围环境和食物链蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体中的浓度超过周围环境中浓度的现象。 15、基因突变：指DNA中碱基对的排列顺序发生改变。包括碱基对的转换、颠换、插入和缺失四种类型。 16、遗传致癌物：1）直接致癌物：直接与DNA反应引起DNA基因突变的致癌物，如双氯甲醚。 2）间接致癌物（前致癌物）：不能直接与DNA反应，需要机体代谢活化转变后才能与DNA反应导致遗传密码改变。如二甲基亚硝胺、苯并(a)芘等。17、半数有效剂量：ED50和EC50分别是毒物引起一群受试生物的半数产生同一毒作用所需的毒物剂量和毒物浓度。 18、阈剂量：是指长期暴露在毒物下，引起机体受损害的最低剂量。 19、硫化：硫化氢、硫在微生物作用下，经有氧氧化转化为硫酸的过程。 20、反硫化：硫酸盐、亚硫酸盐等在微生物作用下，经无氧还原转化为H2S的过程。 21、汞的甲基化：在好氧或厌氧条件下，某些微生物将二价无机汞盐转变为一