《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
第二章第三节大气环境 第3课时气压带和风带对气候的影响 班级姓名小组________第____号 【学习目标】 1.运用海陆性质差异原理||，解释北半球冬、夏季气压中心的形成和分布||。 2.理解东亚、南亚季风的成因及影响||。 3.举例说明气压带风带及气压中心对气候的影响||。 【重点难点】 1．掌握全球气压带、风带的分布及季节移动规律||，能够运用其分析全球气候类型的成因、分布和特点||。(重点) 2．识记北半球冬、夏季因海陆热力性质差异而形成的气压中心；理解东亚、南亚季风的成因及影响||。(重点) 【学情分析】 学生已经掌握了热力环流以及气压带风带的分布和移动规律||，理解本节内容相对不是很难||，但本节是重点||，需要学生们熟练的掌握||。 【导学流程】 自主学习内容 一、回顾旧知 1、影响大气水平运动的作用力||。 2.三圈环流 (1)低纬环流：位于赤道与__________之间||，形成北半球的__________带和南半球的__________带||。 (2)中纬环流：位于副热带与副极地之间||，形成__________带||。 (3)高纬环流：位于极地与副极地之间||，形成__________带||。 3.全球气压带和风带的移动 1．原因：__________有规律的南北移动||。 2．规律：就北半球来说||，大致是夏季__________||，冬季__________||。南半球则恰好相反||。 二、基础知识感知 (一)气压带和风带对气候的影响 1．气压带、风带季节移动与大气活动中心 (1)成因：海陆热力差异影响到海陆的__________分布||。夏季||，大陆上形成__________；冬季||，大陆上形成__________||。
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
湘教版必修1高中地理《第二章第3节大气环境》专项测试题 一、单项选择题 1?一架飞机由北极向赤道飞行，保持万米高度，它穿过的大气层是： A、始终在对流层E、由平流层进入对流层 C、始终在平流层 D、由对流层进入平流层 2?大气垂直分层中形成航空最佳飞行层的主要原因是该层： A、气温相对下高上低，大气稳定 E、水汽含量较多，但尘埃少，水汽不易成云致雨 C、大气易电离，有利于保持与地面的短波通讯 D、大气以平流为主，大气的能见度好 3?大气各组成成分分别有以下作用： A、氧是生物体的基本成分E、臭氧大量吸收红外线，对地面起保温作用 C、二氧化碳大量吸收紫外线，是地球生命的保护伞 D、水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件 4?有关低层大气增温的叙述正确的是： A、主要是地面的长波辐射被大气中的水汽和二氧化碳吸收的结果 E、主要是太阳晒热地面，地面又将热量传导给空气的结果 C、主要是太阳辐射被大气中的水汽和二氧化碳吸收的结果 D、主要是受太阳光热照射的结果 5?有关大气对太阳辐射的削弱作用，正确的叙述是： A、大气通过反射、散射方式，削弱了到达地面的太阳辐射 E、大气逆辐射削弱了到达地面的太阳辐射 C、大气对太阳辐射的削弱作用具有纬度差异 D、吸收、反射、散射作用都具有选择性 6.下面关于大气运动的说法正确的是： A、在水平气压梯度力作用下空气并不能产生运动 E、实际上空气不可能沿着等压线运动 C、地转偏向力只改变风的方向，不能改变风的速度 D、摩擦力可以改变风的速度，不能改变风的方向
7.大气环流: A、是大气运动的最简单的形式E、是大气运动的最经常的形式 C、是区域性有规律的大气运动 D、使高低纬度之间、海陆之间的热量和水汽得到交换 8.下图中正确的大气运动为（箭头表示空气运动方向） 9?有关气压带的叙述，正确的是: A、低气压带均盛行下沉气流E、高气压带均是由空气遇冷收缩下沉而形成 C、气压带分布是具有高低相间的规律 D、高气压带均易成云致雨 10.关于天气系统的说法，正确的是： A、不同天气系统控制下天气不同，同一天气系统控制下天气相同 E、天气系统形成的直接原因是地面冷热不均 C、冷锋锋面是冷空气在锋面上方，暖锋锋面是暖空气在锋面的上方 D、天气系统处在不断地生长、移动和消亡中，使同一地点不同时间的天气不同 11.锋面系统的特点有： A、是狭窄的过渡地带，水平范围约几米到十几米 E、锋面两侧的温度、湿度、气压有明显的差别 C、锋面的移动方向与冷气团的移动方向一致 D、锋面与气旋相伴而生，只有在温带地区能形成 12.有关风带的叙述，正确的是： A、同一半球的信风与极地东风的风向基本相同 E、盛行西风与信风在南北纬30度附近辐合 C、盛行西风在北半球是西北风，在南半球是西南风 D、信风由高纬吹向低纬，容易成云致雨 13.目前人类影响局部地区气候的着眼点主要在于： A、改变大气环流E、改变太阳辐射C、改变大洋环流D、改变地面状况
《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。
第三节 大气环境 一、教学目标 1、知识与技能 A.运用图表分析说明大气的组成和垂直分层。 B. 熟记并掌握大气层的特点 C. 掌握大气的受热过程和影响地面辐射的影响因素。 2、过程与方法 A.运用图表说明大气的组成及各组成的作用、大气的垂直分层和各层的特点。培养学 生对图表的观察总结的能力。 B.黑板上画图重点分析大气的受热过程，培养学生的空间分析。 C.用生活中的例子，通过对比点解，培养学生对比分析问题、总结的能力。 3 通过对自然现象的科学解释，形成唯物主义的世界观，增强大气环境保护意识，以及利用大气环境发展生产的观念。 二、教学重难点 教学重点： 1.大气的受热过程。 2. 大气的垂直分成和特点。 3 ．对流层大气的受热过程。 三、教具：课本插图、多媒体课件、图片。 教学难点： 1.大气的垂直分成和特点。 2．对流层大气的受热过程 四、课时课型。45分钟新课。 五、教学过程 师：上课，有谁知道今天的最高气温和最低气温？，那么你能推算出今天的昼夜温差是多大吗？今天老师看到了一则新闻，是这样说的， 月球上，在阳光直射的地方,温度高达127°C;夜晚温度可低到-183 °C ，你们算算月球上的日温差是多少？你们发现什么？（月球温差大约地球）谁知道这是为什么吗？ 生：地球上有大气 师：对，这是两幅在宇宙空间拍摄的卫星云图，从图中可以看出，地球外围有蔚蓝色的大气圈，正是由于地球上大气的存在，才使得生命免受太阳辐射的危害，保证了生命的生存和发展，这节课，我们就来了解地球上的大气。要了解大气环境，我们首先要简单地了解大气的基本组成，这是书本上没有的知识，同学们可以做下笔记 师：我们来看看大气是由什么组成的？ 大气主要由干洁空气、水汽和杂质组成，干洁空气就是指不含水汽和杂质的空气，其中干洁空气又分为氮气、氧气、臭氧和二氧化碳；其中氮气是干洁空气的主要成分，占到干洁空气的78%，氧气占21%，其余气体包括臭氧、二氧化碳等只占1%； 不同的大气成分作用不同 氮气是维持生物体活动的基本成分，比如植物必需的三元素是氮磷钾，所以种植作物需要施氮肥；氧气我们都知道，无论是人类、动物还是植物，都需要氧气维持生物的呼吸；臭氧主要是吸收紫外线，是人类的保护伞，因为紫外线的辐射会造成人类皮肤的癌变；二氧化碳现在我们经常提到，因为温室效应，全球海平面上升，其中有一部分原因就是人类活动，使得大气中的二氧化碳含量升高，而二氧化碳吸收红外线，有保温作用；水汽和杂质是成云致雨的必要条件，当空气中含有水汽、杂质比较多的时候，空气遇冷就容易成云致雨。这就是大气的组成及其意义，我们只需要了解。 师：好，了解了大气的组成之后我们来看两幅图片，图片显示的是运动员登陆珠穆朗玛峰的
第三节大气环境 三维目标 一、知识与技能 1. 2.通过绘制全球气压带、风带分布示意图，了解气压带、风带的形成、分布、移动规律 3.运用简易天气图，简要分析锋面、低压、高压等天气系统的特点。 二、过程与方法 1. 2.通过绘制全球气压带、风带分布示意图，培养学生的动手能力，提高学生的读图和析 3.充分对比，理解概念的含义，如冷锋与暖锋，低压与高压，气旋与反气旋，培养学生 通过对自然现象的科学解释，形成唯物主义的世界观，增强大气环境保护意识。 教学重点1. 2. 3 4. 5. 教学难点1. 2. 3. 4. 教具准备 课时安排5 第1课时 教学过程 导入新课 师 (情景导入)太阳辐射既能到达地球表面，又能到达月球表面，可是月球表面白天的温度可高达127 ℃，夜晚温度则降至－183 ℃。与月球相比，地球的昼夜温差要小得多， 生 师回答得非常好。大气为地球生命的繁衍和人类的发展提供了必要的条件。这节课，我们就来学习—— 板书： 第三节大气环境 推进新课
师 师 生（ 师（总结）看来随着高度的变化，大气层也会发生变化，那么，大气在垂直方向上的变化规律如何呢？ 投影： 师 生（观察图片，思考并回答）大气在垂直方向上分为：对流层→平流层→高层大气，其中，对流层的气温随着海拔的升高而逐渐降低，平流层的气温随着海拔的升高而升高，高 师 （1 （2 师（1）与人类关系最密切的是对流层；对流层是贴近地面大气的最底层，整个大气质
量的3/4和几乎全部水汽、固体杂质都集中在这一层，人类生活在对流层的底部， 因此，该 （2 ）飞机飞行在平流层，这是因为该层水汽、固体杂质极少，天气晴朗，能见度好， （承转）太阳辐射透过大气到达地球表面，在地表和大气之间进行着一系列能量转换。 其中，对流层的气温变化和风、霜、雨、雪等天气过程，都是能量在对流层中传递和转换的 板 （一）大气对太阳辐射的吸收作用 师 生 （看书后回答）主要表现为吸收、散射和反射。 投影： 大气对太阳辐射的削弱作用表 7%（包括 X γ射 提问：在太阳辐射能中，波长由短到长，主要分为哪几类光？各波段能量分别占太阳辐 生 （读表后回答）按波长由短到长分别有紫外光、可见光、红外光。紫外光占太阳辐射能的比例为7%，波长范围是040微米以下。可见光占太阳辐射能的比例是50%，波长范围是0.40～0.76微米之间。红外光占太阳辐射能的比例是43%，波长范围是大于0.76微米。 师 （进行激励性评价并提问）这些光线在经过大气时被大气削弱的情况是否相同，为 生 （合作讨论后回答）不相同。紫外光几乎完全被上层大气吸收，绝大部分被臭氧层吸收。可见光绝大部分能直接到达地面，波长较短的蓝色光等易为大气分子所散射。对流层 师 激励性评价，并 问题探究：（1 （2 生 （小组合作探究并回答）（1）对流层大气基本上不能直接吸收太阳辐射的能量；对流层大气对太阳辐射的吸收具有选择性；波长较短的蓝色光最易被散射，因此散射也具有选 师 回答得非常好，那么晴朗的天空为什么呈蔚蓝色呢，请同学们结合投影图片思考回答。
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
第三章水环境化学 1、水中八大离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO 3-、NO 3 -、Cl-和SO 4 2-为常见八种离子 2、溶解气体与Henry定律:溶解于水中的气体与大气中的气体存在平衡关系，气体的大气分压P G与气体的溶解度的比表现为常数关系，称为Henry定律，该常数称为Henry定律常数K H。 [G(aq)] = K H PG K H－气体在一定温度下的亨利定理常数 (mol/L.Pa) PG －各种气体的分压 (Pa) 3、水体中可能存在的碳酸组分 CO 2、CO 3 2-、HCO 3 -、H 2 CO 3 ( H 2 CO 3 *) 4、天然水中的碱度和酸度：碱度：水中能与强酸发生中和作用的全部物质，即能够接受质子H+的物质总量；酸度：凡在水中离解或水解后生成可与强碱（OH-）反应的物质（包括强酸、弱酸和强酸弱碱盐）总量；即水中能与强碱发生中和作用的物质总量。 5、天然水中的总碱度=HCO3-+2CO32-+ OH- —H+ 6、水体中颗粒物的类别(1)矿物微粒和粘土矿物（铝或镁的硅酸盐）(2)金属水合氧化物（铝、铁、锰、硅等金属）(3)腐殖质 (4)水体悬浮沉积物 (5)其他（藻类、细菌、病毒等） 影响水体中颗粒物吸附作用的因素有：颗粒物浓度、温度、PH。 7、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、化学吸附、离子交换吸附和专属吸附。 8、天然水的PE随水中溶解氧的减少而降低，因而表层水呈氧化性环境。 9、吸附等温线：在一定温度，处于平衡状态时被吸附的物质和该物质在溶液中的浓度的关系曲线称为吸附等温线；水环境中常见的吸附等温线主要有L－型、F－型和H－型。 10、无机物在水中的迁移转化过程：分配作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集、生物降解作用。 11、PE:pE 越小，电子活度越高，提供电子的倾向越强，水体呈还原性。pE 越大，电子活度越低，接受电子的倾向越强，水体呈氧化性。 pe影响因素：1)天然水的pE随水中溶解氧的减少而降低；2)天然水的pE随其pH减少而增大。 12、什么是电子活度pE，以及pE和pH的区别。 答：定义电极上电子有效浓度为电子活度，记作E，其负对数记作pE。电子活度越大或pE 越小，电子供出电子的倾向越大。在电化学研究中，通常用电极电位表示电极供出或接受电子的倾向，当给出电子活度E 和电子活度的负对数pE 明确的热力学意义之后，就可以明确地表示不同电对在反应条件下供出或接受电子能力的相对大小。 在一定温度下，pE 与电极电位成直线关系，pE越大，电子活度越小，电极的氧化能力或接受电子的能力越强，供出电子能力越弱，pE与电子活度的关系同pH与H+活度的关系相似。 pH亦称氢离子浓度指数，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。pH值越趋向于0表示溶液酸性越强，反之，越趋向于14表示溶液碱性越强，pH=7的溶液为中性溶液。 若水体的PE值高，有利于下列Cr、Mn在水体中迁移。 13、腐殖质的组成：由生物体物质在土壤、水体和沉积物中经腐败作用后的分解产物，是一种凝胶性有机高分子物质。分为腐殖酸：溶于稀碱但不溶于酸的部分；富里酸：即可溶于碱又可溶于酸的部分；腐黑物：不能被酸和碱提取的部分。一般认为，当浓度较高时，金属离子与腐殖质的反应以溶解为主，当金属离子浓度较低时，则以沉淀和凝聚为主。 14、沉淀物中重金属重新释放诱发因素：①盐浓度升高：碱金属和碱土金属阳离子可将被吸附在固体颗粒上的金属离子交换出来。②氧化还原条件的变化：有机物增多，产生厌氧环境，铁猛氧化物还原溶解，使结合在其中的金属释放出来。③pH值降低：氢离子的竞争吸附作用、金属在低pH值条件下致使金属难溶盐类以及配合物的溶解。④增加水中配合剂的含量：天然或合成的配合剂使用量增加，能和重金属形成可溶性配合物，有时这种配合物稳
第4课时全球气压带和风带对气候的影响 上一节课,我们了解到了全球有七个气压带和六个风带,它们随着太阳直射点的南北移动而移动。但是那是假想地球表面是均一的情况,事实上,地球表面有海有陆,有高山有低谷。这种情况下气压带和风带还是呈条带状分布吗? 1.了解海陆分布对大气运动的影响。 2.掌握东亚、南亚季风环流及其成因。 气压带、风带对气候的影响 1.大气活动中心 (1)成因:①差异。 (2)分布 北半球:夏季②带被大陆③压切断,④最突出;冬季⑤ 带被大陆⑥压切断,⑦最突出。 南半球:气压带呈⑧分布。 2.季风环流 (1)东亚季风 成因:⑨的差异。 风向:冬季⑩风,夏季风。 (2)南亚季风 成因:的季节移动和的差异。 风向:夏季风,冬季风。 【答案】①海陆热力性质②副热带高气压③热低④亚洲低压⑤副极地低气压⑥冷高⑦亚洲高压⑧带状⑨海陆热力性质⑩西北东南气压带、风带 海陆热力性质西南东北 1.为什么北半球冬、夏季气压带呈块状分布? 【提示】北半球的陆地面积比南半球的大,且海陆相间分布,海陆热力性质差异导致海陆气温的差异,进而在海洋上和陆地上形成不同的气压中心。 2.海陆热力性质差异是形成季风的唯一原因吗? 【提示】海陆热力性质差异是形成季风的重要原因,但不是唯一原因。气压带和风带的季节移动也是形成季风的原因。例如,我国西南地区及印度一带夏季的西南季风,就是南半球的东南信风北移越过赤道,在地转偏向力的影响下向右偏转而形成的。 读1月份海平面等压线图,回答1~2题。
1.下列关于上图的叙述,正确的是( )。 A.甲为亚洲低压,乙为夏威夷高压 B.此时被切断的气压带为副热带高气压带 C.甲为亚洲高压,乙为夏威夷高压 D.此时被切断的气压带为副极地低气压带 2.图中亚洲东部丙点的风向是( )。 A.东南风 B.西北风 C.东北风 D.西南风 【解析】第1题,1月份为北半球冬季,陆地上形成冷高压,切断了副极地低气压带,在亚欧大陆上形成亚洲高压,太平洋上为低压中心。第2题,亚洲东部丙点在冬季盛行西北风。 【答案】 1.D 2.B 受气压带和风带的影响,非洲北部的沙尘会被吹到美国及巴西等地。据此回答3~4题。 3.非洲北部沙尘扩散的主要原因是( )。 A.副热带高气压 B.信风 C.西风 D.季风 4.当沙尘向巴西扩散时,最可能的时间是( )。 A.1月 B.4月 C.7月 D.10月 【解析】第3题,从非洲与巴西、美国的位置可知,应是东北信风将沙尘从非洲北部吹到巴西和美国等地。第4题,1月份东北信风带向南移,可将沙尘吹到巴西。 【答案】 3.B 4.A 探究一气压带、风带季节移动与大气活动中心 [互动探究] 1.结合教材相关内容,回答下列问题。 (1)海陆热力性质有何差异?这对大气环流有何影响? (2)为什么南半球,特别是南纬30°以南的地区,气压带基本上是连贯的,而北半球的气压带却被分割成几个范围很大的高、低气压中心? (3)1月份,亚欧大陆和太平洋上各形成了什么气压中心?它们取代了分布于该纬度带上的哪个气压带? (4)7月份,亚欧大陆和太平洋上各形成了什么气压中心?它们取代了分布于该纬度带上的哪个气压带? 【答案】(1)陆地升温快,降温也快;海洋升温慢,降温也慢。所以夏季陆地气温高,形成低压区,海洋气温低,形成高压区;冬季陆地气温低,形成高压区,海洋气温高,形成低压区。 (2)南半球陆地面积较小,海洋占绝对优势,地表相对均匀,所以气压带较完整;北半球陆地比南半球大,海陆热力性质的差异明显,因而气压带相对破碎,形成了若干个高、低气压中心。 (3)亚欧大陆:高压中心(亚洲高压)。太平洋:低压中心(阿留申低压)。副极地低气压带。 (4)亚欧大陆:低压中心(亚洲低压)。太平洋:高压中心(夏威夷高压)。副热带高气压带。 2.读图,回答下列问题。
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，
第三章水环境化学 第一节 本节内容要点：水资源和利用、地球上的水分布、水循环、天然水的组成等。 水是人类宝贵的自然资源，它关系到人类的命运、民族的身体素质。水质的优劣影响着人类的生活、生产及健康。可以说水是"万物之本"，是人类与生物赖以生存和发展必不可缺少的物质。 1）水资源和利用 地球上水的总量是固定的，约13.86亿km3，但可利用的淡水只占水总量的0.3％。虽然淡水资源有限，但如果时空分布得当，并保持恰当水质，还是可以满足全球目前和将来的淡水需要。遗憾的是，地球上淡水资源的时空分布极其不均匀，加上水污染日益严重以及工农业和生活用水量的增加，许多国家和地区出现了水资源严重短缺的局面。水的短缺和污染不仅影响了生物生存，而且直接或间接地给人类生存带来威胁和危害，同时也造成重大的经济损失。 当前主要的缺水类型有：资源型缺水、工程型缺水和水质型缺水。由于缺水，危害了农作物生长、并影响着工业生产、威胁着人体健康和生态、国家安全。 2）地球上水的分布 地球表面约有70％以上被水所覆盖，所以地球素有"水的行星"之称。地球上的水分布在海洋、湖泊、沼泽、河流、冰川、雪地、以及大气、生物体、土壤和地层。水的总量约为13.86亿km3(表3-1～3-2)，其中海水占96.5%，淡水为0.35亿km3，占总水量的2.35%。由于开发困难或技术、经济的限制，到目前为止，海水、深层地下淡水、冰雪固态淡水、盐湖水等很少被直接利用。比较容易开发利用的，与人类生活和生产关系密切的淡水储量为400多万km3，仅占淡水的11％，总水量的0.3％。
表3-1自然环境中的水量分布 我国地表水径流总量约2.8万亿m3，地下水资源约8000亿m3，冰川年平均融水量约500亿m3，近海海水约500万km3。我国目前可供利用的水资源量每年约有11000亿m3，平均每人占有地表水资源约2700m3，居世界第88位，仅为世界人均占有量的1/4。每亩土地占有地表水1755m3，只相当于世界平均水平的1/2。总的说来，我国淡水资源并不丰富，处于缺水状态，而且水资源的时空分布非常不均衡，东南多，西北少，耕地面积只占全国33％的长江流域和长江以南地区，水资源占全国的70％。我国许多地方缺水或严重缺水，水污染比较严重。另一方面，由于人口的剧增，工农业生产的迅速发展，我国和西方国家一样，也面临水质下降，水源不足的威胁。因此，控制水体污染，保护水资源已成为刻不容缓的任务。 3）循环 自然界的水不仅受地球引力作用沿着地壳倾斜方向流动，而且由于水在太阳能和地球表面热能的作用下发生形态变化，蒸发的水分随着气流运行而转移，遇冷凝结成云或以降水形式到达地面，到达地表的水又重新蒸发、凝结、降落，这个周而复始的过程，称为水循环。仅在局部地区(陆地或海洋)完成的水的循环过程称为小循环。自海洋蒸发的部分水汽，随气流转移至陆地上空，并以降水形式达到地面后，经过江河湖泊或渗入地下，再归入海洋，这种海洋和陆地之间水的往复运动过程，称为水的大循环。环境中水的
《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
第三章水环境化学一、填空题 1、天然水体中常见的八大离子包括：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO 3-、NO 3 -、Cl-、SO 4 2-。 2、天然水体中的碳酸平衡体系a 0、a 1 、a 2 分别表示[H 2 CO 3 *]、[HCO 3 -]、[CO 3 2-]的 分配系数，其表达式分别为：（用pH\K1\K2表达）: a 0=[H 2 CO 3 *]/{[ H 2 CO 3 *]+[ HCO 3 -]+[ CO 3 2-]}=[H+]2/{[H+]2+K 1 [H+]+K 1 K 2 } a 1=[ HCO 3 -] /{[ H 2 CO 3 *]+[ HCO 3 -]+[ CO 3 2-]}= K 1 [H+]/{[H+]2+K 1 [H+]+K 1 K 2 } a 2=[ CO 3 2-] /{[ H 2 CO 3 *]+[ HCO 3 -]+[ CO 3 2-]}= K 1 K 2 /{[H+]2+K 1 [H+]+K 1 K 2 }。 (注：此三个公式前半段教材119-120页有错误！) a 0+a 1 +a 2 =1 3、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式：总酸度= [H+]+2[ H 2CO 3 *]+[HCO 3 -]-[OH-]； CO 2酸度= [H+]+[H 2 CO 3 *]-[CO 3 2-]-[OH-]（注：教材121此公式错误）， 无机酸度= [H+]-[HCO 3-]-2[CO 3 2-] -[OH-] 。 4、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式： 总碱度= [OH-] +2[CO 32-]+[HCO 3 -]-[H+]； 酚酞碱度= [OH-] +[CO 32-]-[H+]-[ H 2 CO 3 *]； 苛性碱度= [OH-] -2[ H 2CO 3 *]-[HCO 3 -]-[H+]。 5、“骨痛病事件”的污染物是镉；水俣病的污染物是汞（或甲基汞）。 6、水体的富营养化程度一般可用总磷（TP）、总氮（TN）、叶绿素a、透明度等指标来衡量。 7、水环境中氧气充足的条件下有机物发生的生物降解称为有氧（或好氧）降解，最终产物主要为二氧化碳和水，有机氮转化为硝酸根，有机硫转化为硫酸根。水中的有机物在无氧条件经微生物分解，称为厌氧降解，降解产物除二氧化碳和水外，还有小分子的醇、酮、醛、酸等，无机态氮主要以氨氮存在、硫主要以硫化物存在，水体发臭发黑。 8、体系的pE值越小，体系提供电子的能力强，还原能力强。 9、水体中常见的吸附等温线有Henry型、Freundlich型、Langmuir型。水体中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、离子交换吸附、专属吸附三种形式。 10、取一定体积的某天然水样测定其碱度，用标准HCl溶液滴至酚酞指示剂有红色变成无色时，耗用了P mLHCl，再加入甲基橙指示剂，再用标准HCl溶液滴定至甲基橙指示剂变色时，又用去MmL HCl，当P=0，M>0，水体的碱度构成为[HCO 3 -]；当P=M>0水 体的碱度构成为[CO 32-]；当P>M>0水体的碱度构成为[OH-] +[CO 3 2-]；当M>P>0 水体的碱度构成为[CO 32-]+[HCO 3 -]；当P>0,M=0水体的碱度构成为[OH-]。 11、水体的自净作用按其发生的机理可分为物理净化、化学净化、生物净化三类。 12、水体的pE值越大，体系接受电子的能力越大，氧化能力越强；水体的pE值越小，体系接受电子的能力越弱，氧化能力越弱；
第三章水环境化学 1．请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中[H 2CO 3 ＊]、[HCO 3 -]和[CO 3 2-]的表达式，并 讨论这两个体系之间的区别。 解： （1）封闭体系（溶解性CO2与大气没有交换）中存在下列平衡 CO2 + H2O H2CO3* pK0=1.46 H2CO3* HCO3- + H+pK1=6.35 HCO3-CO32- + H+pK2=10.33 其中K1=[HCO3-][H+] / [H2CO3*] ，K2=[CO32-][H+] / [HCO3-] 用α0、α1和α2分别表示三种碳酸化合态在总量中所占比例，得下面表达式α0= [H2CO3*]/{[H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]} α1= [HCO3-]/{[H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]} α2= [CO32- ]/{[H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]} 把K1、K2的表达式代入以上三式，得 α0= (1 + K1/[H+] + K1K2/[H+]2)-1 α1= (1 + [H+]/ K1 + K2/ [H+] )-1 α2= (1 + [H+]2/ K1K2 + [H+]/ K2)-1 设C T = [H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]，则有 [H2CO3*] = C T(1 + K1/[H+] + K1K2/[H+]2)-1 [HCO3-] = C T(1 + [H+]/ K1 + K2/ [H+] )-1 [CO32- ] = C T(1 + [H+]2/ K1K2 + [H+]/ K2)-1 （2）开放体系中CO2在气相和液相之间平衡，各种碳酸盐化合态的平衡浓度可表示为P CO2和pH的函数。 依亨利定律：[CO2(aq)]＝K H·P CO 2 溶液中，碳酸化合态相应为： C T = [CO2]/ α0= K H·P CO2/ α0 [HCO3-]= (α1/ α0 )K H·P CO2= (K1/[H+])K H·P CO2 [CO32-]= (α2/ α0 ) K H·P CO2= (K1K2/[H+]2)K H·P CO2 （3）比较封闭体系和开放体系可发现，在封闭体系中，[H 2CO 3 *]、[HCO 3 -]、[CO 3 2-]