环境化学复习资料

绪论1环境污染：由于人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。

2环境化学主要研究：有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及控制的化学原理和方法。

3环境化学研究的内容主要涉及：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，以及它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应的机制和风险性；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。

4我国优先考虑的环境问题与环境化学密切相关的是：以有机污染为主的水质污染；以大气颗粒物和SO2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。

5环境污染物：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6污染物迁移：污染物在环境中所发生的空间位移及所引起的富集、分散和消失的过程。

7污染物转化：污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变存在形态货转变为另一种物质的过程。

大气环境化学8大气层分类依据：人们根据大气层在垂直方向上物理性质的差异，如温度，成分或电荷及大气层在垂直方向上的运动状况来划分。

对流层：气温随海拔升高而降低；空气对流运动的强弱主要随地理位置和季节发生变化；密度大大气质量3/4以上集中在此。

平流层：空气没对流运动；空气比对流层稀薄得多，水汽、尘埃的含量甚微，很少出现天气现象；在高15-60km范围内，有厚约20km的一层臭氧层，臭氧层的空间动力学分布主要受其生成和消除过程所控制。

中间层：温度随海拔增加迅速降低，这一层对流运动激烈。

热层（电离层）：空气更稀薄大气温度随海拔增加而迅速增加。

逃逸层（外大气层）：空气极为稀薄，温度随高度增加而略有增加。

9一次污染物：直接从污染源排放的污染物质，如co,so2,No10二次污染物：由一次污染物经化学反应形成的污染物，如臭氧，硫酸盐颗粒物。

11SO2体积分数是在近地层随高度增加而增加。

SO2体积分数与风速基本上成反比。

城市早晚高。

12空燃比：空气质量与燃料质量的比富燃料：空气与燃料组成的混合物中空气的量少于化学计量的量贫燃料：空气与燃料组成的混合物中空气的量多于化学计量的量13NOx是导致大气光化学污染的重要污染物。

14CO本身也是温室气体，大气中CO增加，将导致大气中HO·自由基减少，这使得可与HO·自由基反应的物种（甲烷）得以积聚。

CO还可以通过消耗HO·自由基使甲烷积累而间接导致温室效应的发生。

15造成温室效应的气体：二氧化碳，甲烷，氧化亚氮，氢氟碳化物，全氟碳化物，六氟化硫16 CO2增多原因：人类许多活动直接排放；人类大量砍伐森林，毁灭草原，使地球表面植被日趋减少。

17CO2分布：18氟氯烃消除方式：在对流层大气中性质非常稳定。

能透过波长大于290nm的辐射，故在对流层大气中不发生光解；由于氟氯烃化合物与HO·的反应为强吸热反应，故在对流层大气中，氟氯烃化合物很难被HO·氧化，它也不溶于水，也不能被水清除。

最有可能消除途径是扩散进入平流层。

19垂直递减率：随高度升高气温降低率T——热力学温度，k；z——高度20辐射逆温：地面因强烈辐射而冷却所形成。

最有利辐射逆温发展的条件是平静而晴朗的夜晚。

白天地面受日照而升温，近地面空气温度随之升高，夜晚地面由于向外辐射而冷却，便使近地面空气比下面空气冷却慢，形成逆温现象。

21大气稳定度：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。

22大气稳定度判断方法：Γ<Γd表面大气稳定；Γ>Γd,大气是不稳定；Γ=Γd大气平衡状态23影响大气污染物迁移的因素：空气的机械运动，如风和湍流，由于天气形势和地理地势造成的逆温现象以及污染源本身的特性24该式由于温差而造成气块获得福利加速度的方程。

受热气块不断上升，直到T’与T相等位置，这时气块与周围达到中性平衡。

这高度定义为对流混合层上限，或称最大混合层高度。

25*海陆风：白天陆地上空气温增加得比海面上空快，在海陆之间形成指向大陆的气压梯度，较冷的空气从海洋流向大陆而生成海风，夜间相反，由于海水温度降低得比较慢，海面的温度较陆地高，在海陆间形成指向海洋的气压梯度，于是陆地上空的空气流向海洋而生成陆风。

26城郊风：城市中，工厂企业和居民要燃烧大量燃料，燃烧过程中会有大量热能排放到大气中，于是便造成市区温度比城郊高，称城市热岛效应。

热岛上暖而轻的空气上升，四周郊区的冷空气向城市流动，于是形成城郊环流。

27*山谷风：白天受热的山坡把热量传递给其上面的空气，这部分空气比同高度的谷中空气温度高，相对密度小，产生上升气流。

同时谷底中冷空气沿坡爬升补充，形成由谷底流向山坡的气流，称谷风。

夜间山坡上的空气温度下降较谷底快，其相对密度也比谷底的打。

在重力作用下，山坡上的冷空气沿坡下滑形成山风。

28自由基反应分类：单分子自由基反应、自由基-分子相互作用、自由基-自由基相互作用。

29自由基链反应引发X2——2X·决速的一步增长RH+X·——R+X·R·+X2——RX+X·终止R·+R·——R-R R·+X·——R-X X·+X·——X-X30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。

31NO2在低层大气中可以吸收全部来自太阳的紫外线和部分可见光。

NO2的光解是大气中唯一已知O3的人为来源。

32O3的光解、HNO2的光解可能是大气中HO·的重要来源。

33SO2的键能大，240-400nm的光不能使其解离，只能生成激发态34醛类的光解是大气中HO2·的重要来源，亚硝酸酯和H2O2的光解也导致生成HO2·35甲基的主要来源是乙醛和丙酮的光解36 NO的氧化1）NO+O3——NO2+O22）RH+HO·——R·+H2OR·+O2——RO2·NO+RO2·——NO2+RO·3）HO·+NO——HNO2RO·+NO——RONONO2的转化NO2+HO·——HNO2是大气中气态HNO2主要来源。

NO2+O3——NO3+O2 是大气中NO3的主要来源37 烷烃的反应RH+HO·——R·+H2ORH+O·——R·+HO·38光化学烟雾：含有氮氧化物和碳氢化物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾。

39*光化学烟雾机制引发反应NO2+hv——NO+O·O·+O2+M——O3+MNO+O3——NO2+O2自由基传递反应RH+HO·40EKMA是用一臭氧等体积分数曲线模式做出一系列臭氧等体积分数曲线。

41污染大气中的氧原子主要来源于NO2的光解。

42二氧化硫的气相氧化：SO2的直接光氧化；SO2被自由基氧化；SO2被氧原子氧化43硫酸烟雾：由于燃煤而排放出来的SO2，颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。

44* 硫酸烟雾光化学烟雾污染物颗粒物，SO2，硫酸雾碳氢化物，NOx，O3，PAN，醛类燃料煤汽油，煤气，石油气象条件季节冬夏，秋气温低（4°以下）高（24°以上）湿度高低日光弱强臭氧浓度低高出现时间白天夜间连续白天毒性对呼吸道有刺激作用，严对眼和呼吸道有强刺激作用，O3等氧化剂重导致死亡有强氧化破坏作用，严重时可导致死亡45酸性降雨：通过降水，如雨，雪，雾，冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。

46降水中含氮化合物有NO-3，NO-2,NH+4我国城市雨水中NH+4含量很高，可能与人为来源有关。

我国酸雨一般是硫酸型。

降水中Ca2+虽然较小，降水中提供了相当大的中和能力。

47我国酸雨中关键性离子组分：NH+4 Ca2+ SO42-。

作为酸的指标SO42主要来源是燃煤排放。

作为碱的指标NH+4 Ca2+的来源较复杂。

既有人为来源，又有天然来源，天然来源是主要。

48*影响酸雨形成因素（简答只答黑体字，论述全答，后面还有类似的，此题为必考）1）酸性污染物的排放及其转化条件降水酸度的时空分布与大气SO2和降水SO42-浓度的时空分布存在一定的相关性。

如某地SO2污染严重，降水中SO42-浓度就高，降水PH就低。

2）大气中的NH3 降水ph取决于硫酸，硝酸与NH3以及碱性颗粒的相互关系。

NH3是大气中唯一的常见气态碱。

由于它易容于水，能能与酸性气溶胶或雨水中的酸起中和作用，从而降低了雨水的酸度。

3）颗粒物及其缓冲能力大气中颗粒物的组成很复杂，主要来源于土地飞起的扬尘。

扬尘的化学组成和土壤组成基本相同，因而颗粒物的酸碱性取决土壤的性质，除土壤粒子外，大气颗粒物还有矿物燃料燃烧形成的飞灰、烟炱。

主要有2方面作用：所含的金属可能催化SO2氧化成硫酸；对酸起中和作用。

但如果颗粒物本身是酸性，就不能起中和作用。

4）天气形势的影响气象条件和地形有利于污染物的扩散，则大气中污染物浓度降低，酸雨就减弱。

49臭氧层的形成：50平流层中NOx·，HOx·与ClOx·之间有紧密的联系，它们在平流层所发生的一系列反应影响着平流层O3的浓度和分布。

51大气颗粒物的消除：干沉降，湿沉降。

干沉降：颗粒物在重力作用下沉降，或与其他物体碰撞后发生的沉降。

湿沉降：通过降雨、降雪等使颗粒物从大气中去除的过程。

52大气颗粒物粒径：空气动力学直径Dp——几何直径ρp——忽略了浮力效应的粒密度ρo——参考密度K——形状系数，当粒子为球状时，K=1.053大气颗粒物按粒径大小分类总悬浮颗粒物（TSP）用标准容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量。

其粒径多在100μm以下。

飘尘：可在大气中长期漂浮的悬浮物，其粒径小于10μm。

降尘：能用采样罐采集到的大气颗粒物，粒径大于10μm。

可吸入粒子：易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。

Dp《10μm54大气颗粒物的三模态:Aitken核模（Dp<0.05μm）积聚模（0.05μm<Dp<2μm）粗粒子模（Dp>2μm）55大气颗粒物表面性质：成核作用，黏合，吸着。

水环境化学56天然水中主要粒子：K+，Na+，Ca2+，Mg2+，HCO3-，NO-3，Cl-和SO2-457 Henry定律：一种气体在液体中的溶解度正比于液体所接触的该种气体的分压。

58天然水性质（P152-159）59水中污染物分类：耗氧污染物；致病污染物；合成有机物；植物营养物；无机物及矿物质；由土壤、岩石等冲刷下来的沉积物；放射性物质；热污染。