大气环境化学作业（1）
一、选择题
1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到的影响。
A 风
B 湍流
C 天气形式
D 地理地势
2、大气逆温现象主要出现在______。
A 寒冷的夜间
B 多云的冬季
C 寒冷而晴朗的冬天
D 寒冷而晴朗的夜间
3、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成。
A R O·
B R·
C H2O
D H O2·
4、大气中HO·自由基的来源有的光离解。
A O
3 B H
2
CO C H
2
O
2
D HNO
2
5、大气中还原态气体（如H2S、甲烷）主要被______氧化。
A O2
B H O·
C O3 D高价金属离子
二、填空题
1、许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为________、________、________。
2、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、________、热层和逃逸层。
3、气团的稳定性与________和________两个因素有关。
4、污染大气中氮氧化物（NOx）包括：________、________；其中________的人为源主要是高温燃烧过程，其生成量主要与________和________有关。
5、写出下列物质的光离解反应方程式
（1）NO
2
+ hν +
（2）HNO
2 + hν + 或HNO
2
+ hν +
（3）HNO
3
+ hν +
（4）HCHO + hν + 或 HCHO + hν +
（5）CH
3
X + hν +
三、简答题
1．什么是光化学反应的初级过程和次级过程？如何定义光化学反应和光解？
2．什么是大气温度层结？各层结的特点如何？
3. 简述平流层大气的特点？写出平流层形成臭氧的光解反应机制。4．什么是逆温？逆温对于污染物的迁移有什么影响？
四、计算题
已知过氧键的键能为143 kJ·mol-1，计算可以使H
2O
2
分子裂解成HO?所需要
光的波长的最大值(光速c = 2.9979×108m/s, 普朗克常数h = 6.626×10-34, 阿伏加德罗常数N
=6.02×1023)。
《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（CS 2 ）、二甲基 硫（CH 3） 2 S、硫化氢（H 2 S）、二氧化硫（SO 2 ）、三氧化硫（SO 3 ）、硫酸（H 2 SO 4 ）、 亚硫酸盐（MSO 3）和硫酸盐（MSO 4 ）等。大气中的SO 2 （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SO 2约有50%会转化形成H 2 SO 4 或SO 4 2-， 另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。H 2 S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H 2 S主要的 去除反应为：HO + H 2S → H 2 O + 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（N 2 O）、一氧化氮 （NO）和二氧化氮（NO 2）。主要讨论一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO 2 ），用通式 NO x 表示。NO和NO 2 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（CO 2 ）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 CO 2和 CH 4 ）；与HO自由基反应被氧化为CO 2 。 CO 2 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
第一章绪论 4．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，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。它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）环境化学的发展动向：国际上较为重视元素的生物地球化学循环及其相互耦合的研究；重视化学品安全评价；重视臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。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；工业有毒有害废弃物和城市垃圾对大气、水和土地的污染等。 （3）学好这门课的观点：环境化学包含大气、水体和土壤环境化学多个分支学科，研究有害化学物质在大气、水体和土壤环境中的来源、存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。这就决定了环境化学研究中需要运用现场研究、实验室研究、实验模拟系统研究和计算机模拟研究相结合的系统研究方法，主要以化学方法为主，还要配以物理、生物、地学、气象学等其他学科的方法。因此，要求研究人员具有较广泛的各相关学科的理论知识和实验动手能力。我们在日常学习中应当以开阔的视野，除了环境化学之外，广泛涉猎各相关学科，并注重培养自己的实验操作，如此才可能学好这门课。 5、环境污染物有哪些类别当前世界范围普遍关注的污染物有哪些特征 答：环境污染物的类别：环境污染物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、液体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；按污染物在环境中物理、化学性状的变化，可分为一次污染物和二次污染物（一次污染物称为原生污染物，二次污染物又称为次生污染物）。当前世界范围最关注的化学污染物主要是持久性有机污染物，具有致突变、致癌变和致畸变作用的所谓“三致”化学污染物，以及环境内分泌干扰物。 第二章大气环境化学 1大气的主要层次是如何划分的每个层次具有哪些特点 根据温度随海拔高度的变化情况划分的：对流层气温随着海拔高度的增加而降低，大约每上升100m，温度降低℃、密度大；平流层温度随海拔高度的升高而明显增加、空气没有对流运动，平流运动占优势、空气比对流层稀薄得多、有厚约20km的一层臭氧层；中间层温度随海拔增加迅速降低、空气较稀薄、对流运动非常激烈；热层空气高度电离、更加稀薄、大气温度随海拔高度增加而迅速增加。
第二章大气环境化学 一、名词解释： 热岛环流光化学反应光化学烟雾硫酸烟雾温室效应二次污染物 二、填空 1.大气中的NO2可以转化成HNO3 、NO3和N2O5。 2.碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的主要参与者。 3.大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度和化学性质有关，去除方式有干沉降和湿沉降。 4.导致降水酸性的主要物质是硫酸，其次是硝酸，还有有机酸等其他酸类。 5.许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为辐射逆温、平流逆温、地形逆温、下沉逆温、锋面逆温。 6.SO2的催化氧化速度与溶液中S(IV)和Fe(III)的浓度、pH，离子强度和温度有关。 7.降水中主要阴离子有SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-。 8.大气中最重要的自由基为HO·和HO2·。 9.能引起温室效应的物质主要有CO2、CH4、N2O、CFC。 10.气团在大气中的稳定性与气温垂直递减率和干绝热减温率两个因素有关。 11.造成大气环境污染的人为因素主要包括：燃料燃烧、工业排放、固体废弃物焚烧和农业排放。 12.按污染成因分，气溶胶可分为分散性气溶胶和凝聚性气溶胶。 13.根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。 14.大气中的主要碳氢化合物有烷烃、烯烃、环烷烃和芳香烃。它们是光化学烟雾形成的重要一次污染物。 15.伦敦烟雾事件是由燃煤而排放出来的二氧化硫、颗粒物以及二氧化硫氧化所形成硫酸盐颗粒物引起的。 16.酸雨中关键性离子组分是SO42-、Ca2+、NH4+3种。 17.近海地区的降水中通常含有较多的Na+、Cl-和SO42-；而在远离海洋的森林草原地区， HCO3-、SO42-、Ca2+和有机成分；在工业区和城市，降水中则含SO42-、NO3-和NH4+较多。 18. Whitby等依据大气颗粒物按表面积和粒径分布的关系得到三种不同的粒度膜，即爱根核膜、积聚膜和粗粒子膜。 19.温室效应产生的最主要的原因是二氧化碳的过多排放。 20.大气颗粒物按粒径大小可分为总悬浮颗粒物(TSP)、飘尘、降尘、可吸入粒子(IP)。 21.为了防止酸雨的危害，关键是要控制NO x和SO2等致酸物质的排放。 22.燃烧过程中NO的生成量主要与燃烧温度和空燃比有关。 23.污染物在大气中的扩散能力主要受风和大气湍流的影响。 24.氟氯烃类化合物既可以破坏臭氧层也可以导致温室效应。 三、选择题 1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到ABCD 的影响。 A、风 B、湍流 C、天气形势 D、地理地势
《环境化学》 第一章绪论 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________。 2、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的和在环境中的。 3、环境中污染物的迁移主要有、和三种方式。 4、人为污染源可分为____________、____________、____________、和____________。 二、选择题 1、属于环境化学效应的是 A热岛效应 B温室效应 C土壤的盐碱化 D噪声 2、五十年代日本出现的痛痛病是由______污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 3、五十年代日本出现的水俣病是由______污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 三、问答题 1、环境中主要的化学污染物有哪些？ 2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。 第二章大气环境化学 一、填空 1、大气中的NO2可以转化成、和。 2、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成烟雾的主要参与者。 3、大气颗粒物的去除与颗粒物的和有关，去除方式有 和。 4、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题_________、__________、__________等是由大气 污染所引起的。 5、许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为________、________、________。 6、大气中的重要自由基有、、、、等。 7、温室气体主要包括、、、、、等，其中 对温室效应贡献最大的是。 8、大气的扩散能力主要受__________和__________的影响。 9、污染物在大气中扩散取决于三个因素，即、、。 10、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、________、热层和逃逸层。 11、硫酸型烟雾为型烟雾，而光化学烟雾为型烟雾。 12、大气中CH4主要来自________、________、_________的排放。
大气环境化学重点习题及参考答案《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(CS)、二甲2基硫(CH)S、硫化氢(HS)、二氧化硫(SO)、三氧化硫(SO)、硫酸(HSO)、3222324亚硫酸盐(MSO)和硫酸盐(MSO)等。大气中的SO(就大城市及其周围地342 区来说)主要来源于含硫燃料的燃烧。大气中的SO约有50%会转化形成HSO224 2-或SO，另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。HS主要来自动植物机 42 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HS主要的去除反应为:HO + HS ? HO + SH。 222 (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(NO)、一氧化2氮(NO)和二氧化氮(NO)。主要讨论一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO)，22用通式NO表示。NO和NO是大气中主要的含氮污染物，它们的人为来源主要x2 是燃料的燃烧。大气中的NO最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉x 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(CO)以及有机2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 CO 和 CH);与HO自由基反应被氧化24 为CO。 2 CO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2 脱气、甲烷转化、动植物呼吸和腐败作用以及燃烧作用等。 甲烷既可以由天然源产生，也可以由人为源产生。除了燃烧过程和原油以及天然气的泄漏之外，产生甲烷的机制都是厌氧细菌的发酵过程。反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程也可产生甲烷。甲烷在大气中主要是通过与HO自由基反应被消除:CH + HO?CH + HO。 432 (4)含卤素化合物 大气中的含卤素化合物主要是指有机的卤代烃和无机的氯化物和氟化物。 大气中常见的卤代烃以甲烷的衍生物，如甲基氯(CHCl)、甲基溴(CHBr)33和甲基碘(CHI)。它们主要由天然过程产生，主要来自于海洋。CHCl和CHBr333在对流层大气中，可以和HO自由基反应。而CHI在对流层大气中，主要是在3 太阳光作用下发生光解，产生原子碘(I)。许多卤代烃是重要的化学溶剂，也 是有机合成工业的重要原料和中间体，如三氯甲烷(CHCl)、三氯乙烷(CHCCl)、333四氯化碳(CCl)和氯乙烯(CHCl)等均可通过生产和使用过程挥发进入大气，423 成为大气中常见的污染物。它们主要是来自于人为源。在对流层中，三氯甲烷和氯乙烯等可通过与HO自由基反应，转化为HCl，然后经降水而被去除。
第二章大气环境化学 本章重点：1 污染物在大气中迁移过程 2 光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理 第一节大气中污染物的转移 大气层简介 一、大气温度层结 对流层(troposphere) ：（0km-17km）空气具有强烈的对流（垂直），集中了大气中90.9%天气现象，污染物排放直接进入对流层 平流层（stratosphere）：17-55km气体状态稳定，垂直对流很小，大气透明度高 中间层（mesosphere）：55-85Km气温下降达-92℃，垂直运动剧烈，发生光化学反应。 热层（thermsphere）：800Km空气密度很小，温度升高到1000k，电离层 逸散层：>800Km 气体分子受地球引力极小,因而大气质点会不断向星际空间逃逸。 出示大图： 图1 大气温度的垂直分布 图2 大气密度的垂直分布 大气垂直递减率 二、辐射逆温层 三、绝热过程与干绝热过程 四、大气稳定度的判定 五、影响大气污染物迁移的因素 1、风和大气湍流的影响 风—使污染物向下风向扩散 湍流—使污染物向各风向扩散 浓度梯度—使污染物发生质量扩散 2、天气形势和地理地势的影响
第二节大气中污染物的转化 一、光化学反应基础 1、光化学反应过程 什么是光化学反应？ 分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应称光化学反应，大气光化学反应分为两个过程。 初级过程： A + hνA* 次级过程 举例： HCl + hνH + Cl H + HCl H2 + Cl Cl + Cl Cl2 2、量子产率（不做介绍） 3、大气中重要吸光物质的光离解 （1）氧分子和氮分子的光离解 O2 + hνO + O N2 + hνN + N （2）臭氧的光离解 O3 + hνO + O2 （3）NO2的光离解 NO2 + hν N O + O （4）亚硝酸和硝酸的光离解 HNO2 + hνHO + NO HNO2 + hνH + NO2
昆明理工大学环境工程专业2008级环境化学阶段习题 （大气环境化学部分） 一、填空题 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%。 2、污染物在环境中的迁移主要有物理、物理化学和生物迁移三种方式。 3、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的浓度和在环境中的形态。 4、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题温室效应、酸雨、臭氧层破坏等是由大气污染 所引起的。 5、人为污染源可分为工业、农业、交通运输和生活。 6、大气中最重要的自由基为羟基自由基（OH）。 7、能引起温室效应的气体主要有CO2、CH4、N2O、CFCs。 8、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。 9、伦敦烟雾事件是由 SO2 和颗粒物（包括由SO2氧化形成的硫酸盐）引起的。 10、大气中CH4主要来自湿地、牛群、稻田的排放。 11、降水中主要阴离子有 SO4-、NO3-、Cl-。 12、对流层和平流层中较为重要的反应有氮氧化物的转化、碳氢化物的转化、光化学烟 雾。 13、大气中的NO2可以转化成___HNO3__ 、 ___NO3___ 和__N2O5____ 。 14、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学（氧化型）烟雾的主要参与者。 15、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度和化学组成有关，去除方式有干沉降和湿沉 降。 16、大气的扩散能力主要受风（风速和风向）和大气稳定度的影响。 17、按污染成因分，气溶胶可分为一次颗粒物和二次颗粒物。 18、环境化学研究化学物质在大气、水体及土壤中的来 源、反应、迁移转化及归属。
二、选择题 1、五十年代日本出现的痛痛病是由 ______ 污染水体后引起的。 a) Cd b) Hg c) Pb d) As 2、辐射一定时间产生的 ______ 量可以衡量光化学烟雾的严重程度。 a) O3 b) NO2 c) 碳氢化合物 d) SO2 3、大气中还原态气体（如H2S）主要被 ______ 氧化。 a) O2 b) OH c) O3 d) 高价金属离子 4、根据Whittby的三模态模型，粒径小于 _____ μm的粒子称为爱根核模。 a) 0.05 b) 0.1 c) 1 d) 2 5、SO2的液相氧化有多种途径，其中 ______ 的效果最好。（其次是O3、催化氧化、非催化氧化） a) O3氧化 b) 催化氧化 c) H2O2氧化 d) 非催化氧化 6、气溶胶中粒径 _______ μm的颗粒，称为飘尘。 a) >10 b) <5 c) >15 d) <10 7、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到 _______ 的影响。 a) 风 b) 湍流 c) 天气形势 d) 地理地势 8、大气中HO自由基的来源有 _______ 的光离解。 a) O3 b) H2CO c) H2O2 d) HNO2 9、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成 _______ 。 a) RO b) R自由基 c) H2O d) HO2 10、酸雨是指pH ______ 的雨、雪或其它形式的降水。 a) <6.0 b) <7.0 c) <5.6 d) <5.0 11、大气逆温现象主要出现在 ______ 。 a) 寒冷的夜间 b) 多云的冬季 c) 寒冷而晴朗的冬天d) 寒冷而晴朗的夜间 12、大气中微粒浓度为50 μg/m3时，大气能见度约为_____ Km。
第二章 大气环境化学 1、对流层和平流层中臭氧各自特征？ 答：①地球上90%的臭氧在平流层，10%在对流层； ②对流层中的臭氧是一种温室气体，其浓度与纬度、经度、高度和季节变化而变化，北半球比南半球高； ③平流层中的臭氧吸收了太阳发射到地球的大量对人类、动物和植物有害的紫外线，为地球提供了防止紫外线辐射的屏障； ④通过观测，平流层臭氧含量减少，对流层增多。由于90%臭氧在平流层，所以总量在减少； ⑤对流层臭氧形成人为来源：NOX 光解反应是它们在大气中最重要的化学反应，是大气中臭氧生成的引发反应，也是臭氧唯一的人为来源： 3 2420nm 2O O O O NO h N0→+?? +??→?+<ν 2、2、已知某污染大气中HO2自由基的浓度为：7.56×10-15molcm-3，HO2与SO2反应：HO2+SO2→HO+SO3 反应速率k=9×10-16 cm3个-1s-1，（1）求SO2每小时的转化百分数（氧化速率）；（2）若定义SO2氧化到起始浓度的1/e(e=2.7183)所需要的时间为SO2与HO2反应的特征时间τ，计算τ值？ 解：（1）根据SO2在单位时间的转化百分数可知 ]SO ][X [k dt ] SO [d 22-= HO 2·与SO 2反应： t ]HO [k 0 2t 22222e ]SO []SO []SO ][HO [k dt ] SO [d -=-=
于是1h 二氧化硫转化的百分数为 % 100)e 1(]SO []SO []SO [t ]HO [k 0 20 21h t 22?-=-- -= 已知k=9×10-16 cm3个-1s-1=6.022×1023×9×10-16cm-3mol-1s-1 =5.4198×108 cm-3mol-1s-1 所以： %479.1% 100)e 1(% 100)e 1(]SO []SO []SO [3600 1056.7104198.5t ]HO [k 0 20 21h t 215 8 2=?-=?-=-- ????--=- (2) ]SO [e 1 ]SO [e ]SO []SO [22t ]HO [k 02t 22= =-τ k[SO2]t=1 t=1/5.4198×108×7.56×10-15=2.44×105s=67.8h 第三章 水环境化学 4、在一个pH 为6.5，碱度为1.6 mmol/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，又需要加多少碱？ 解： 总碱度 = ][][][2][233+ ----++H OH CO HCO 总碱度 = ][]/[)2(21++-++H H K c W T αα 令 2121 ααα+= 当pH 在5-9范围内、[碱度]≥10-3 mol/L 时，[H+]、[OH-]项可忽略不计，
《环境化学》总复习题 第一章绪论 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%。 2、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学性质和在环境中的迁移。 3、环境中污染物的迁移主要有机械、物理化学和生物三种方式。 4、人为污染源可分为工业、农业、交通运输和生活。 二、选择题 1、属于环境化学效应的是C A热岛效应 B温室效应 C土壤的盐碱化 D噪声 2、五十年代日本出现的痛痛病是由A污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 3、五十年代日本出现的水俣病是由B污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 三、问答题 1、环境中主要的化学污染物有哪些？ 2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。
第二章大气环境化学 一、填空 1、写出下列物质的光离解反应方程式 （1）NO2 + hνNO + O· （2）HNO2 + hνHO·+ NO 或HNO2 + hνH·+ NO2 （3）HNO3 + hνHO·+ NO2 （4）H2CO + hνH· + HCO·或H2CO + hνH2+ CO 2、大气中的NO2可以转化为HNO 3、N2O5和N2O3。 3、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的主要参与者。 4、乙烯在大气中与O3的的反应机理如下： O3 + CH2 == CH2H2CO+H2COO CH2(O3)CH2 5、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度和_化学性质_有关，去除方式有干沉降和湿沉降。 6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是： CFmCln + hv CFmCln-1 + Cl· Cl·+ O3O2 + ClO· ClO·+O O2 + Cl 7、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题_温室效应_、_臭氧层破坏_、_光化学烟雾_等是由大气污染所 引起的。 8、许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为_辐射逆温_、_平流逆温_、_融雪逆温和地形逆温_。 9、SO2的催化氧化速度与_催化剂_、_温度_和_浓度和PH离子强度_有关。 10、大气中最重要的自由基为_HO·_。 11、燃烧过程中NO的生成量主要与_燃烧温度_和_空燃比_有关。 12、能引起温室效应的气体主要有_CO2_、_CH4_、_CO_、_氟氯烃_。 13、CFC-11的分子式为_CFCl3_和_CF2ClBr_。 14、大气的扩散能力主要受_风_和_湍流_的影响。 15、按污染成因分，气溶胶可分为_一次气溶胶_和_二次气溶胶_。 16、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、_中间层_、热层和逃逸层。 17、伦敦烟雾事件是由_SO2_和_颗粒物_引起的。 18、大气中CH4主要来自_有机物的厌氧发酵_、_动物的呼吸作用_、_原油及天然气的泄漏_的排放。 19、富集因子法可以推断气溶胶污染源，如（EF）地壳＞10，则表示待查元素i________。 20、降水中主要阴离子有_SO42-_、_NO3-_、_Cl-_、_HCO3-_。 二、选择题 1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到ABCD的影响。 A风B湍流C天气形式D地理地势 2、大气中HO 自由基的来源有ACD的光离解。 A O3 B H2CO C H2O2 D HNO2
大气环境化学作业（2） 一、填空 1、大气中的NO2可以转化成、和。 2、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成烟雾的主要参与者。 3、乙烯在大气中与O3的的反应机理如下： O3 + CH2＝CH2—→—→H2CO+H2OO 4、大气颗粒物的去除与颗粒物的和有关，去除方式有 和。 5、SO2的液相催化氧化速度与________、________和________有关。 6、燃烧过程中NO的生成量主要与________和________有关。 7、能引起温室效应的气体主要有______、______、______、______。 8、伦敦烟雾事件是由____________和_____________引起的。 9、大气中CH4主要来自________、________、_________的排放。 10、降水中主要阴离子有______、______、______、______。 二、选择题 1、酸雨是指pH______的雨、雪或其它形式的降水。 A <6.0 B <7.0 C <5.6 D <5.0 2、辐射一定时间产生的______量可以衡量光化学烟雾的严重程度。 A O3 B NO2 C 碳氢化合物 D SO2 3、光化学烟雾形成过程中，NO向NO2的转化，主要反应微粒是： A O3 B HO2· C RO2· D O2 4、全球大气中，HO2·和HO·浓度最大地区主要位于： A 高纬度上空 B 中纬度上空 C 赤道上空 D 平均分布 5、大气中，SO2的氧化有多种途径，其中以______的效果最好。 O3氧化 B 液相催化氧化 C H2O2氧化 D 自由基氧化 三、问答题 1、超音速飞机可排放NO，它破坏臭氧层的机理是什么？ 2、写出光化学烟雾的链反应形成机制。 3、为什么排放到大气中的CFCs能破坏臭氧层，写出有关化学反应式。
第三节大气环境 ----- 大气受热过程 （第一课时） ［学习目标］ 1. 了解大气的垂直分层结构、各层的主要特征及与人类的关系。说出大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温 效应。了解影 响地面辐射大小的主要因素。 2. 通过对各种图像的阅读分析，提高读图析图能力。 3. 通过对天气现象的科学剖析，培养科学精神。 【预习案】 ___________ 自主学习教材 独立思考问题 ___________________________________ * __________________________________ 臭氧层吸收波长较短的 ; _________________________________ 吸收Y 水汽和二氧化碳吸收波长较长的 .散射和 地面辐射为 ___ 波辐射，是 层大气增温的直接热源。 影响因素： ___ 因素和 因素 程 大气逆辐射：射向地面的 _____________ 称为大气逆辐射，对地面起到 ________ 作用 【知识拓展】 1?大气对太阳辐射的吸收具有选择性 平流层臭氧主要吸收紫外线。对流层大气中的水汽和二氧化碳等，主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线。 大气对太阳辐射中能量最强的可见光线却吸收得很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来。由此可见，大 气直接吸收的太阳辐射能量是很少的。 2?大气对太阳辐射的反射作用 大气对太阳辐射的反射是没有选择性的，所以反射光呈白色。云层的反射作用最为显著。云层越厚，云量越 多，反射愈强。所以夏季天空多云时，白天的气温不会太高。 3?大气对太阳辐射的散射作用 当太阳辐射在大气中遇到空气分子或微小尘埃时，太阳辐射的一部分能量，便以这些质点为中心向四面八方 散射开来。散射可以改变太阳辐射的方向， 使一部分太阳辐射不能到达地面。 这种散射是有选择性的， 散射能力越强。在可见光部分蓝紫色光波长最短，散射能力最强，所以在晴朗的天空，天空呈蔚蓝色。日出前的 黎明，日落后的黄昏，以及阴天，在房间里，凡是阳光不能直接照射的地方，仍是明亮的，这些都是大气的散射 作用。 【课堂探究一】大气的受热过程（结合 P28教材和图2.1 ） 大 气 的 受 热 八 、大气对太 阳辐射的 削弱作用 波长越短,
第一章绪论 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%_。 2、环境化学研究的对象是：环境污染物。 3、环境中污染物的迁移主要有机械、物理-化学和生物迁移三种方式。 4、人为污染源可分为_工业_、__农业_、__交通_、和__生活_。 5、如按环境变化的性质划分，环境效应可分为环境物理、环境化学、环境生物三种。 二、选择题 1、属于环境化学效应的是 A A热岛效应B温室效应C土壤的盐碱化D噪声 2、五十年代日本出现的痛痛病是由___A _污染水体后引起的 A Cd B Hg C Pb D As 3、五十年代日本出现的水俣病是由_B__污染水体后引起的 A Cd B Hg C Pb D As 三、问答题 1、举例说明环境效应分为哪几类？ 2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。 第二章大气环境化学 一、填空题 1、写出下列物质的光离解反应方程式： （1）NO 2+ hν + O （2）HNO + hν NO 或HNO2 + hν H + NO2 （3）HNO 3 + hν + NO2 CO + hν + HCO 或H2CO + hν （4）H （5）CH 3X + hν + X 2、大气中的NO2可以转化成HNO 3、NO3和HNO3等物质。 3、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的主要参与者。 4、乙烯在大气中与O3的反应机理如下： CH2(O3)CH2 O3 + CH2 == CH2H2CO+H2COO 5、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度、化学组成和性质有关，去除方式有 干沉降和湿沉降两种。 6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是： CFmCln + hv CFmCln-1 + Cl
环境化学复习题库（含答案） 环境化学复习题库 第一章绪论 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%_。 2、环境化学研究的对象是: 环境污染物。 3、环境中污染物的迁移主要有机械、物理-化学和生物迁移三种方式。 4、人为污染源可分为_工业_、__农业_、__交通_、和__生活_。 5、如按环境变化的性质划分，环境效应可分为环境物理、环境化学、环境生物三种。二、选择题 1、属于环境化学效应的是 A A热岛效应 B温室效应 C土壤的盐碱化 D噪声 A _污染水体后引起的 2、五十年代日本出现的痛痛病是由___ A Cd B Hg C Pb D As 3、五十年代日本出现的水俣病是由_B__污染水体后引起的 A Cd B Hg C Pb D As 三、问答题 1、举例说明环境效应分为哪几类, 2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。 第二章大气环境化学一、填空题 1、写出下列物质的光离解反应方程式: (1)NO + hν NO + O 2 (2)HNO+ hν HO + NO 或HNO+ hν H + NO 2 2 2(3)HNO+ hν HO + NO 3 2
(4)HCO + hν H + HCO 或HCO + hν H + CO 222(5)CHX + hν CH + X 33 2、大气中的NO可以转化成 HNO 、 NO和 HNO 等物质。 2333 3、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的主要参与者。 4、乙烯在大气中与O的反应机理如下: 3 CH(O)CH 232 第 1 页共 10 页 环境化学复习题库 + CH == CH HCO+HCOO O32222 5、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度、化学组成和性质有关，去除方式有 和湿沉降两种。干沉降 6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是: CFmCln + hv CFmCln-1 + Cl Cl + O O + ClO 32 ClO +O O + Cl 2 7、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题中的____温室效应_____、___臭氧层破坏_______、光化学烟雾___等是由大气污染所引起的。 8、大气颗粒物的三模态为__爱根核模__、__积聚模___、_粗粒子模__。 9、大气中最重要的自由基为HO__。 10、能引起温室效应的气体主要有 CO_、CH__、_CO__、_氯氟烃___等。 24 11、CFC-11和Halon1211的分子式分别为__CFCl___和__ CFClBr____。 3_212、大气的扩散能力主要受____风__和____湍流___的影响。 13、大气颗粒物按粒径大小可分为_总悬浮颗粒物__、 _飘尘_、降尘、可吸入颗粒物。 14、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、__中间层_、热层和逸散层。
大气环境化学作业（1） 一、选择题 1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到的影响。 A 风 B 湍流 C 天气形式 D 地理地势 2、大气逆温现象主要出现在______。 A 寒冷的夜间 B 多云的冬季 C 寒冷而晴朗的冬天 D 寒冷而晴朗的夜间 3、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成。 A R O· B R· C H2O D H O2· 4、大气中HO·自由基的来源有的光离解。 A O 3 B H 2 CO C H 2 O 2 D HNO 2 5、大气中还原态气体（如H2S、甲烷）主要被______氧化。 A O2 B H O· C O3 D高价金属离子 二、填空题 1、许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为________、________、________。 2、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、________、热层和逃逸层。 3、气团的稳定性与________和________两个因素有关。 4、污染大气中氮氧化物（NOx）包括：________、________；其中________的人为源主要是高温燃烧过程，其生成量主要与________和________有关。 5、写出下列物质的光离解反应方程式 （1）NO 2 + hν + （2）HNO 2 + hν + 或HNO 2 + hν + （3）HNO 3 + hν + （4）HCHO + hν + 或 HCHO + hν + （5）CH 3 X + hν + 三、简答题 1．什么是光化学反应的初级过程和次级过程？如何定义光化学反应和光解？
2．什么是大气温度层结？各层结的特点如何？ 3. 简述平流层大气的特点？写出平流层形成臭氧的光解反应机制。4．什么是逆温？逆温对于污染物的迁移有什么影响？ 四、计算题 已知过氧键的键能为143 kJ·mol-1，计算可以使H 2O 2 分子裂解成HO?所需要 光的波长的最大值(光速c = 2.9979×108m/s, 普朗克常数h = 6.626×10-34, 阿伏加德罗常数N =6.02×1023)。
第二章大气环境 试题解析 1.［分析］明确大气的热力作用，即削弱作用和保温作用。［解答］大气热力作用指大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。白天天气晴朗且污染较轻时，大气对太阳辐射削弱作用较弱，气温高，晚上空中云量少，大气逆辐射弱保温作用差，气温低，日较差大。此外白天天气晴朗时，蓝紫光易被散射，天空呈蔚蓝色。故A、D 项正确。［注意］大气的热力作用及相关的自然现象。 2.［分析］从等压线图入手通过气压值读取比较不同地区气压值高低。［解答］（1）由图可知，Pa> 1010hPa，1010hPa> Pb> 10005hPa；Pc< 1005hpa。故可知Pa> Pb> Pc。选项A 正确。（2）北半球高压中心气压值可达1035hPa，可推知此气压中心只能是亚洲高压，出现在亚洲大陆冬季。高压前缘出现冷锋，受其影响北方地区可能出现大风降温天气，有时会有少量降水（降雪）。所以此时我国北方地区可能出现大风、沙尘暴、干旱、暴雪等天气。泥石流出现需要大量降水条件，此时为冬季不可能出现。故 C 选项不可能出现。选项C 正确。（3）北半球冬半年地球公转到近日点附近，太阳直射南半球。北半球各地昼短夜长，日出应晚于6点。所以A、C、D 选项错。太阳耀斑爆发没有一定季节。故答案为B。［注意］等值线的判读，气压系统控制及锋面天气变化。 3.［分析］台风中心即热带气旋（低压中心）中心，北半球气旋气流逆时针旋转辐合。［解答］台风中心位于舟山群岛附近洋面时，上海在舟山群岛西北方，即上海位于气旋中心的西北方，据气旋气流运动方向可知，气旋西北侧吹东北风。答案为A。［注意］台风（热带气旋）气流运动方向。 4.［分析］等值线图数值读取方法，气压系统影响天气及空气运动方向。［解答］（1）等值线图中，相邻两条等值线数值可能相同，也可能相差一定数值。M 点与其南部（101 5.0）、北部（1015.0）的等值线相比较，其值可能为1012.5、1015.0、1017.5。M 点所在等压线与其西部相邻的另一等压线（1017.5）相比，其数值可能为1015.0、1017.5、1020.0，两组数值交集即为M点可能的数值，即1017.5和1015。答案为C。（2）N 处位于低压系统西南侧。低压中心气流应由四周向中心辐合，故不可能出现东北风。答案为D。（3）我国东部大陆气团与海洋气团交绥形成的锋面雨带规律性推移，四月份应位于华南地区，故选项为D 选项。［注意］等值线数值的判读，天气系统的发展、变化。5.［分析］判断气压系统图（高、低压）气流运动方向。［解答］（1）据图中气压值判断高低气压，北半球气旋（低气压）为逆时针辐合，反气旋为顺时针方向辐散，南半球相反。由此判断图中只有图④符合。选项D 正确。（2）据上题已知该气压系统为低气压1月份可能出现在南半球低纬海域，1月份为北半球冬季，故C 选项正确。［注意］气压系统及气流的判断及其活动变化。 6.［分析］首先应判断南京与开普敦所处半球及气候类型。［解答］南京属亚热带季风气候，夏季（7月）高温多雨，冬季（1月）温和少雨。开普敦位于非洲南端，属南半球的地中海气候，其气候特点：夏季（1 月）炎热干燥，冬季（7 月）温和多雨南北半球季节相反，开普敦气温高时，南京气温低，且开普敦高温少雨，故A、B 选项错，开普敦多雨时为冬季（7月），正是北半球夏季，南京也为多雨期，C 选项正确，开普敦受高压控制季节为夏季（1 月），此时北半球为冬季，南京盛行偏南风，D 选项可排除。答案为C。［注意］不同地区气候类型的判断与比较。 7.［分析］结合题干中信息，四地均位于我国平原地区，且受东部雨带影响，可判断四地均位于我国东部季风区。［解答］（1）通过题干信息可知四地均属东部季风区，其夏季降雨主要是夏季风从海洋上带来的湿热气团登陆与陆上冷气团相遇形成锋面雨带，暖湿气团被抬升形成降水，即A 选项正确。（2）6月中、下旬我国东部雨带应位于长江流域，并在长江流域形成准静止锋，带来连绵阴雨。即D 选项上海到重庆一带正确。（3）由于6月中下旬雨带位于地区为长江流域其气候类型属亚热带季风气候，从①、②、③、④四幅图判断③应属亚热带季风气候。故正确答案为C。（4）从①地气温与降水量图分析，其气候
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? 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、HO2、R、RO2 HO的来源：①O3的光解：O3＋ｈr Ｏ＋Ｏ2 O+H2O 2HO ②HNO2的光解：HNO2 +ｈr HO +NO ③H2O2的光解：H2O2+ｈr 2HO HO2的来源：①主要来自醛特别是甲醛的光解 H2CO +ｈr H + HCO HO2 + M H + O2 + M HCO + O2 +M HO2 + CO + M CH3O + NO ②亚硝酸酯的光解：CH3ONO +ｈr
环境化学详细答案
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《大气环境化学》第二章重点习题及参考答案 1.大气的主要层次是如何划分的?每个层次具有哪些特点? （1）主要层次划分：根据温度随海拔高度的变化情况将大气分为四层。 （2）各层次特点： ①对流层：0～18km；气温随高度升高而降低；有强烈的空气垂直对流；空气密度大（占大气总质量的3/4和几乎全部的水汽和固体杂质）；天气现象复杂多变。 ②平流层：18～50km；平流层下部30～35km以下气温变化不大（同温层），30～35km以上随高度升高温度增大(逆温层)；有一20km厚的臭氧层，可吸收太阳的紫外辐射，并且臭氧分解是放热过程，可导致平流层的温度升高；空气稀薄，水气、尘埃的含量极少、透明度好，很少出现天气现象，飞机在平流层低部飞行既平稳又安全；空气的垂直对流运动很小，只随地球自转产生平流运动，污染物进入平流层可遍布全球。 ③中间层： 50～80km；空气较稀薄；臭氧层消失；温度随海拔高度的增加而迅速降低；大气的垂直对流强烈。 ④热层：80～500km；在太阳紫外线照射下空气处于高度电离状态（电离层），能反射无线电波，人类可利用它进行远距离无线电通讯；大气温度随高度增加而升高；空气更加稀薄，大气质量仅占大气总质量的0．5％。 热层以上的大气层称为逃逸层。这层空气在太阳紫外线和宇宙射线的作用与大气温度不同，大气的压力总是随着海拔高度的增加而减小。 2. 逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响？ 一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，每上升100m，温度降低0.6℃左右。即是说在数千米以下，总是低层大气温度高、密度小，高层大气温度低、密度大，显得“头重脚轻”。这种大气层结容易发生上下翻滚即“对流运动”，可将近地面层的污染物向高空乃至远方疏散，从而使城市上空污染程度减轻。因而在通常情况下，城市上空为轻度污染，对人体健康影响不大。可是在某些天气条