《典型污染物在环境各圈层中的转归与效应》重点习题及参考答案

第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应内容提要及重点要求：主要介绍了以重金属、持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）为代表的持久性有毒污染物（Persistent Toxic Substances, PTS）等典型污染物在各圈层中的转归与效应。

要求了解这些典型污染物的来源、用途和基本性质．掌握它们在环境中的基本转化、归趋规律与效应。

地球环境是一个由大气、水体、土壤、岩石和生物等圈层组成的多介质体系，建立描述污染物在多介质环境中的迁移、转化和归趋规律，弄清化学污染物在这些介质中的浓度、持久性、反应活性以及分配的倾向，是研究污染物转归与效应的重要内容。

污染物在多介质环境中的过程研究主要包括以下几个方向：（1）水/气界面的物质传输：主要研究污染物从水中的挥发、大气复氧以及污染物在水体表面微层的富集行为。

（2）土壤/大气界面的物质传输：主要研究污染物从土壤的挥发和干、湿沉降污染物由大气向土壤的传输两部分。

（3）水/沉积物界面的物质传输：在多介质环境问题研究中，水/沉积物界面是比水/气界面更为复杂的界面，它是水体中水相与沉积物相之间的转换区，是底栖生物栖息的地带。

水/沉积物界面的物质传输，不仅涉及污染物的传输，而且还涉及水和沉积物本身的传输。

因此，污染物在该区域的积累和传输，在很大程度上影响着该污染物的物理、化学和生物行为。

概括说来，水/沉积物界面的化学物质传输是通过沉降、扩散、弥散、吸附、解吸、化学反应和底栖生物的作用等过程完成的。

第一节重金属元素重金属是具有潜在危害的重要污染物。

重金属污染的威胁在于它不能被微生物分解。

相反，生物体可以富集重金属，并且能将某些重金属转化为毒性更强的金属－有机化合物。

重金属元素在环境污染领域中其概念与范围并不是很严格。

一般是指对生物有显著毒性的元素，如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、钡、锑等，从毒性这一角度通常把砷、铍、锂、硒、硼、铝等也包括在内。

典型污染物在环境各圈层中的转归与效应引言污染物是指那些不断通过人类活动排放到环境中的有害物质，包括大气、水体和土壤等环境。

典型的污染物主要包括大气中的二氧化硫、氮氧化物、水体中的重金属、有机物和土壤中的农药等物质。

这些污染物在环境中的转归和对环境的影响备受关注。

本文将重点讨论这些污染物在不同环境圈层中的转归和效应。

大气中的典型污染物二氧化硫二氧化硫主要来自燃煤、石油等燃烧过程，通过大气向土壤和水体传播。

在大气中，二氧化硫易与水蒸气和氧气反应形成硫酸等强酸性物质，导致酸雨的形成，对植物和建筑物造成损害。

此外，二氧化硫还参与臭氧和颗粒物的生成，对人类健康和环境造成危害。

氮氧化物氮氧化物主要来自汽车尾气和工业排放，对大气和水质均有影响。

氮氧化物在大气中与挥发性有机物反应形成臭氧，对人类健康影响较大。

此外，氮氧化物还是水体中富营养化的主要原因之一，引起水华的产生，破坏水生态系统平衡。

水体中的典型污染物重金属重金属是水体中的重要污染物之一，主要来源于工业废水排放和农业面源污染。

重金属如铅、镉等对水生生物和人类健康具有较大危害。

它们在水环境中具有很强的持久性和蓄积性，易被生物富集，加重水体污染。

有机物有机污染物包括各类化学品，如农药、兽药和工业化学品等。

这些有机物对水生生物和人类健康危害较大，有些有机物还对生态系统造成严重危害。

它们在水体中转移速度较慢，易富集在生物体内，引起食物链中毒现象。

土壤中的典型污染物农药农药是影响土壤质量的重要因素之一，主要来源于农田施用。

农药中的有机氯、有机磷等成分易残留在土壤中，并渗入地下水和河流中造成污染。

农药对土壤生物和植物生长产生危害，也对人类健康构成威胁。

总结与展望不同环境圈层中的典型污染物具有不同的转归和效应，但它们都对环境和人类健康造成危害。

因此，应该积极采取有效措施减少污染物排放，保护和改善环境质量。

以上是关于典型污染物在环境各圈层中的转归与效应的讨论，希望对读者有所启发。

第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应一、名词解释表面活性剂二、填空1、PAH在紫外光照射下很容易光解和氧化。

也可以被微生物降解。

2、气相汞的最后归趋是进入土壤和海底沉积物。

3、无机砷可以抑制酶的活性，三价无机砷可以与蛋白质的巯基反应。

4、含氢卤代烃与OH-自由基的反应是它们在对流层中消除的主要途径。

5、表面活性剂的生物降机理主要是烷基链上的甲基氧化（ω氧化）、β氧化、芳香环的氧化降解和脱磺化。

6、水中PCBs浓度为10-100ug/L时，便会抑制水生植物的生长；浓度为0.1-1.0ug/L时，会引起光合作用减少。

7、PCBs在环境中的主要转化途径是光化学分解和生物转化。

三、多项选择1、下列PCBs中，最不易被生物降解的是 D 。

A、联苯B、四氯联苯C、三氯联苯D、六氯联苯2、表面活性剂含有很强的 B ，容易使不溶于水的物质分散于水体，而长期随水流迁移。

A、疏水基团B、亲水基团C、吸附作用D、渗透作用3、氟利昂主要来源于ABCD 。

A、制冷剂B、飞机推动剂C、塑料发泡剂D、火山爆发四、简答题1.砷在环境中存在的主要化学形态有哪些？其主要转化途径有哪些？2.为什么Hg2+能在人体内长期滞留？举例说明它们可形成哪些化合物？3.简述多氯联苯PCBs在环境中的主要分布、迁移与转化规律。

4.表面活性剂有哪些类型？对环境和人体健康的危害是什么？5.根据多环芳烃形成的基本原理，分析讨论多环芳烃产生与污染的来源有哪些？6.试述PCDD是一具有什么化学结构的化合物？并说明其主要污染来源。

第一章绪论1、环境化学研究的内容；主要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。

2、环境污染；由于认为因素使环境的构成或状态发生变化，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。

3、环境污染物：是环境化学研究的对象，进入环境后使环境的正常组成和性质发生改变，直接或间接有害于人类与生物的物质。

4、优先污染物；指在众多污染物中筛选出的潜在危险大因而作为优先研究和控制对象的污染物。

5、环境效应；是指由环境变化而产生的环境效果6、环境效应化学：在多种环境条件的影响下，物质之间的化学反应所引起的环境效果。

第二章大气环境化学1、一次污染；是指污染物由污染源直接排入环境所引起的污染2、二次污染；是由一次污染物经化学反应形成的污染物如CO,SO2,NO3、辐射逆温；晴朗平静的夜晚，地面因辐射而失去热量，近地气层冷却强烈，较高气层冷却较慢，形成从地面开始向上气温递增。

4、地形逆温；由于山坡散热快，冷空气山坡下沉到谷地，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现气温的倒置现象。

5、温室效应；大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，6、光量子产率；化学物质吸收光量子后，所产生的光物理过程或光化学过程相对效率。

7、气温垂直递减率气温随高度的变化通常以气温垂直递减率(Г)表示，即每垂直升高100m，气温的变化值：T－绝对温度，K；Z－高度。

8、光化学反应；物质一般在可见光或紫外线的照射下而产生的化学反应。

9、气溶胶；由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系。

10、酸雨；被大气中存在的酸性气体污染，pH小于5.65的酸性降水。

11、湿沉降；下雨时，高空雨滴吸收包含酸性物质继而降下时再冲刷酸性物质降到地面。

12、干沉降：不下雨时，大气中酸性物质可被植被吸附或重力沉降到地面。

中科院研究生院硕士研究生入学考试《环境化学》考试大纲1．2．《环境化学》考试大纲适用于中国科学院研究生院环境科学专业硕士研究生入学考试。

《环境化学》是环境科学与工程类专业的重要基础课程，包括了环境化学研究的容、特点和发展动向，主要环境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程，典型污染物在环境各圈层中的归趋和效应。

本考试大纲侧重于环境污染化学，着重于各类有害物质在环境介质中的存在、行为、效应以及减少或消除其产生的理论和方法。

主要容包括水环境化学、大气环境化学、土壤环境化学及化学物质的生物效应与生态效应等经典容。

对其中有机污染物的归趋模式、金属离子的存在形态及生物效应、化学物质结构与毒性关系，污染物的生物效应和生物浓缩机制以及全球围的温室效应、酸雨、臭氧层破坏等环境问题需加以重点掌握。

要求考生掌握基本概念、基本原理和计算方法，并具备综合运用所学知识分析和解决实际环境问题的能力。

考试容：环境化学发展及基本容1．环境化学基本概念、发展动向、研究容及热点问题水环境化学3．天然水的基本特征组成；4．水体无机污染物的迁移转化。

着重配合作用、氧化-还原作用、沉淀和溶解、水体颗粒物的吸附作用等基本原理及其实际应用。

5．水体有机污染物的迁移转化：环境行为与归趋模式。

着重分配作用、挥发作用、水解作用等典型机制与迁移转化模式。

6．水体的富营养化问题：水体富营养化；水体富营养化的机理；营养物质的来源；富营养化的影响因素；湖水的营养化程度；水体富营养化的危害及其防治对策。

大气环境化学7．大气中污染物的特征；8．大气中污染物的迁移和转化(温室效应；气相大气化学：光化学反应、光化学烟雾、臭氧层的形成与耗损化学；液相大气化学：酸沉降化学、大气中液相反应；大气颗粒物化学)；9．重要的大气环境化学问题：光化学烟雾的定义、特征及形成条件；光化学烟雾主要参与物质；光化学烟雾形成机理；光化学烟雾危害及防治；光化学烟雾与硫酸型烟雾的对比；太阳和地球辐射间的能量平衡；温室气体；温室效应；全球变暖及防治对策；降水的化学组成；酸雨的形成；酸雨的影响因素；酸雨的危害及防治；大气平流层的组成；臭氧层的形成和耗损的化学反应；臭氧洞的危害；臭氧层破坏现状及防治。

第五章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应污染物在大气圈－水圈－土壤（岩石）圈－生物圈之间的交换和环境效应5.典型污染物在环境各圈层中的转归与效应⏹5.1 自然界中的能量流动和物质循环⏹5.2 重金属元素在各圈层中的转归与效应⏹汞⏹砷⏹5.3 有机污染物在各圈层中的转归与效应⏹有机氯代物⏹多环芳烃⏹表面活性剂5.1 自然界中的能量流动和物质循环⏹5.1.1 地球系统的能量流动和物质循环⏹5.1.2 水的循环⏹5.1.3 碳的循环⏹5.1.4 污染物在环境中的迁移和分布一、生态系统中能量流动和物质循环能量守恒定律物质不灭定律二、物质的地球化学循环(1) 循环方式贮存量通量(2) 相关物理量⏹贮存量⏹通量或输入（输出）速率⏹源－源强⏹汇－汇强⏹停（滞）留时间(3) 实例：铜在各圈层中的数量⏹储层质量（g ）⏹大气（1 ） 2.9 ×108⏹海洋（2 ） 3.5 ×1014⏹岩石（3 ） 1.3 ×1021⏹沉积物（4 ） 6.9 ×1019⏹土壤和植物（5 ） 6.0 ×1015(3) 实例：铜在各圈层（源和汇）之间迁移的速率(3)实例：铜在各圈层中的停留时间⏹大气中为6 天⏹海水中为420 年⏹土壤和植物中为7000 年，⏹海底沉积物中为107年，⏹岩石中为109年三、物质的生物地球化学循环将物质在生态系统中的循环和物质地球化学循环加以综合考虑，称为生物地球化学循环。

生物地球化学循环中除地质系统、化学系统外，还包含着生物系统。

例如：细胞原生质的主要元素成分⏹含量最多元素：碳、氢、氧、氮等约占总质量的98％；⏹含量少的元素：磷、硫、氯、钠、钾、镁、钙、铁等；⏹含微量的元素：铜、锰、锌、硼、钼、碘等。

5.1自然界中的能量流动和物质循环⏹5.1.1 地球系统的物质循环和能量流动⏹5.1.2 水的循环⏹5.1.3 碳的循环⏹5.1.4 污染物在环境中的迁移和分布5.1.2 水的循环一、二、水在地球表层的循环5.1自然界中的能量流动和物质循环⏹5.1.1 地球系统的物质循环和能量流动⏹5.1.2 水的循环⏹5.1.3 碳的循环⏹5.1.4 污染物在环境中的迁移和分布一、地球系统中碳的分布⏹地球上的碳主要集中在岩石之中，⏹石灰岩中的碳（约占岩石层中总碳的3/4）主要以石灰石（CaCO3）和白云石（CaCO3·MgCO3）形态存在；⏹沉积性页岩中的碳（约占岩石层中总碳的1/4）主要以分散性有机物形态存在。

《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CA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 CdB HgC PbD As3、五十年代日本出现的水俣病是由B污染水体后引起的。

A CdB HgC PbD 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+ CO2、大气中的NO2可以转化为HNO3、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+H2COOCH2(O3)CH25、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 + Cl7、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_。

《典型污染物在环境各圈层中的转归与效应》重点习题及参考答案1．为什么Hg 2+和CH 3Hg +在人体内能长期滞留？举例说明它们可形成哪些化合物？这是由于汞可以与生物体内的高分子结合，形成稳定的有机汞络合物，就很难排出体外。

此外，烷基汞具有高脂溶性，且它在生物体内分解速度缓慢（其分解半衰期约为70d ），因而会在人体内长期滞留。

Hg 2+和CH 3Hg + 可以与羟基、组氨酸、半胱氨酸、白蛋白形成络合物。

甲基汞能与许多有机配位体基团结合，如—COOH 、—NH 2、—SH 、以及—OH 等。

2．砷在环境中存在的主要化学形态有哪些？其主要转化途径有哪些？砷在环境中存在的主要化学形态有五价无机砷化合物、三价无机砷化合物、一甲基胂酸及其盐、二甲基胂酸及其盐、三甲基胂氧化物、三甲基胂、砷胆碱、砷甜菜碱、砷糖等。

砷的生物甲基化反应和生物还原反应是砷在环境中转化的重要过程。

主要转化途经如下：3．试述PCDD是一类具有什么化学结构的化合物？并说明其主要污染来源。

（1）PCDD这类化合物的母核为二苯并一对二噁英，具有经两个氧原子联结的二苯环结构。

在两个苯环上的1，2，3，4，6，7，8，9位置上可有1－8个取代氯原子，由氯原子数和所在位置的不同可能组合成75种异构体，总称多氯联苯并一对二噁英。

其结构式如右：（2）来源：①在焚烧炉内焚烧城市固体废物或野外焚烧垃圾是PCDD的主要大气污染源。

例如存在于垃圾中某些含氯有机物，如聚氯乙烯类塑料废物在焚烧过程中可能产生酚类化合物和强反应性的氯、氯化氢等，从而进一步生产PCDD类化合物的前驱物。

除生活垃圾外，燃料（煤，石油）、枯草败叶（含除草剂）、氯苯类化合物等燃烧过程及森林火灾也会产生PCDD类化合物。

②在苯氧酸除草剂，氯酚，多氯联苯产品和化学废弃物的生产、冶炼、燃烧及使用和处理过程中进入环境。

③另外，还可能来源于一些意外事故和战争。

4．简述多氯联苯（PCBs）在环境中主要分布、迁移与转化规律。