环境化学考试复习题

√一. 填空1. 若一个物质在光吸收过程中有部分进行光化学反应，又有部分进行光物理过程，则其所有初级过程的量子产率之和必定等于1，即∑Фi=1.0。

2. NO2与HO·自由基的反应是大气中气态HNO3的主要来源，对于形成酸雨和酸雾有重要作用，这反应主要发生在白天。

3. 大气中含有CH和NOx化合物是产生光化学烟雾的必要条件.土壤中两个最活跃的组分是土壤胶体和土壤微生物，它们对污染物在土壤中的迁移、转化有重要作用。

土壤胶体以其巨大的比表面积和带电性，而使土壤具有吸附性。

4. 土壤胶体微粒具有双电层，微粒的内部一般带负电荷，形成一个负离子层，其外部由于电性吸引，而形成一个正离子层，合称为双电层。

5. 土壤是由岩石风化和母质的成土两种过程综合作用下形成的产物。

其本质属性是具有肥力，由固、液、气三相组成。

6.土壤胶体吸附的阳离子，可与土壤溶液中的阳离子以离子价为依据进行等价交换，各种阳离子交换能力的强弱，主要依赖于电荷数、离子半径及水化程度等因素；7.. 重金属影响土壤胶体的吸附位，从而影响K在土壤中的吸附、解吸和形态的分布，和植物K 素的有效性，使K的吸附量降低，水溶性K增加。

8.. 一般情况下，天然水体中离子总量与区域干旱指数成正比，而与降水量成反比；水渗滤土壤后O2的含量降低，CO2的含量升高，有机质含量增高；√二. 概念1.PCBs：多氯联苯化合物的简称，是由联苯氯化而成。

氯原子在联苯的不同位置取代1-10个氢原子，可以合成210种化合物，通常获得的为混合物。

化学稳定性和热稳定性较好，极难溶于水，不易分解，但易溶于有机溶剂和脂肪，具有高的辛醇-水分配系数；2.同晶取代:当硅酸盐粘土矿物形成时，晶格内的组成离子，常被另一种大小相近、电荷符号相同的离子所取代（Al3+~Fe3+,Si4+,Mg2+），取代后的晶体构造并未改变。

3.土壤潜性酸度:是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+的反映。

4.EC50:半数有效浓度，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浓度。

5.剂量-效应关系6.生物修复:利用生物将土壤、地表及地下水或海洋中的危险性污染物现场去除或降解的工程技术系。

包括微生物修复和植物修复等7.放射化学的一些基本单位（贝克Bq，同位素、放射性核素、及放射性核素，半衰期T1/2）？贝克Bq：放射性活度的法定单位。

1Bq等于放射性核素在1秒钟发生一次衰变。

同位素：具有相同原子系数但质量数不同的核素。

放射性核素：具有自发地放出带电或不带电粒子性质的核素。

放射性衰变：放射性核素自发地改变核结构形成另一种核素，并伴有带电或不带电粒子放出的过程。

半衰期T1/2）：放射性物质在放射性衰变时,其质量或原子数目消失了一半所需的时间。

三. 论述环境化学发展及基本内容1.环境化学基本概念、发展动向、研究内容及热点问题环境化学是一门研究潜在有害化学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科学。

它是环境科学的核心组成部分，也是化学学科的重要分支。

环境化学的研究内容有害物质在环境中存在的浓度水平和形态；潜在有害物质的来源，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环境化学的发展方向对于环境化学的研究，随着环境问题的日益严峻和人们认识的提高，在各个领域深入发展，出现新的趋势。

目前，国际上较为注重元素（尤其是碳、氮、硫、磷）的地球生物化学循环及其相互耦合研究；重视化学品安全评价；重视臭氧层破坏、气候变暖等全球性问题。

最近，美国环境化学家提出了"为21世纪环境而设计"的响亮口号，号召支持开展以创造无污染生产过程为目的的环境良性化学。

1.大气中有那些重要的吸光物质？其吸光特征是什么？大气中主要有N2、O2、O3、NO2、SO2、HONO、HCHO、过氧化物等吸光物质N2的吸收波长λ＜120 nm 其光解一般仅限于平流层臭氧层以上。

O2的吸收波长λ＜240 nm 。

O3在可见和紫外范围内均能吸光而发生光解。

NO2的吸收波长λ≤420nm。

SO2在240 —330nm区域有强吸收：SO2+hv → 1SO2，在340—400nm处有一弱吸收：SO2+hv →3SO2HONO它可以强烈吸收300—400 nm 范围的光谱，并发生光解 HONO + hv →HO·+NOHCHO也是对流层大气中的重要光吸收物，它能吸收290— 320 nm波长范围内的光，并进行光解：HCHO + hv →HCO· + H· λ<370nm HCHO + hv→ CO+H2 λ<320nm过氧化物在300~700 nm范围内有微弱吸收2.什么是自由基？大气中有那些自由基（HO·、HO2·、RO·、RO2·）？阐述其来源？大气中光化学反应（光解离）的产物主要为自由基,称游离基，是具有非偶电子的高氧化活性的基团或原子。

大气中主要有HO·、HO2·、R· 、RO· 、RO2· 等自由基。

HO·的主要来源是O3光分解，在污染大气中主要是HNO2与H2O2的光解。

HO2·的来源是大气中甲醛的光分解。

R·的来源是乙醛和丙酮的光解，此外O·和HO·与烃类发生H摘除反应时也可以生成。

RO·来源于过氧化物的光解和氧化转化。

RO2·来源于烷基与空气中O2的结合。

3.大气中污染物的迁移和转化：影响大气中污染物迁移的主要因素是什么？①风和大气湍流的影响：风可使污染物向下风向扩散，湍流可使污染物向各个方向扩散，浓度梯度可使污染物发生质量扩散。

②天气形势和地理形势的影响天气形势是是指大范围气压分布状况，局部地区的气象条件总是受天气形势的影响。

因此，局部地区的扩散条件与大型的天气形势是互相联系的。

由于不同地形之间的物理性质存在很大差异，从而引起热状况在水平方向上分布不均匀，有可能产生局部环流如海陆风，山谷风，城郊风等。

4.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；大气中NOX、HC等污染物，在合适的气象、地理等条件下，受太阳紫外线照射，就会发生一系列复杂的光化学反应，产生一些氧化性很强的二次产物如O3、醛类，PAN、HNO2等等，形成光化学污染。

这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象称为光化学烟雾。

特征烟雾呈蓝色，具有强氧化性，刺激人们眼睛和呼吸道粘膜 , 并使大气能见度降低。

条件光化学烟雾主要发生在强日光及大气相对湿度较低的夏季晴天，白天形成，晚上消失；其刺激物浓度的高峰常出现在中午或午后，受气象条件影响，逆温静风情况会加剧光化学烟雾的污染。

光化学烟雾形成机理清晨大量的碳氢化合物和NO由汽车尾气及其他源排入大气。

由于晚间NO氧化的结果，已有少量NO2存在。

当日出时，NO2光解离提供原子氧，然后NO2光解反应及一系列次级反应发生，·OH基开始氧化碳氢化合物，并生成一批自由基，它们有效地将NO转化为NO2，使 NO2浓度上升，碳氢化合物及NO浓度下降；当NO2达到一定值时，O3开始积累，而自由基与NO2的反应又使NO2的增长受到限制；当NO向NO2转化速率等于自由基与NO2的反应速率时，NO2浓度达到极大，此时O3仍在积累之中；当NO2下降到一定程度时，就影响O3的生成量；当O3的积累与消耗达成平衡时，O3达到极大。

5.酸雨的形成；酸雨的影响因素；酸雨的危害及防治？酸沉降的形成以 SO2、NOx造成降水酸化为例，概述酸雨的形成过程。

(a)由源排放的气态SO2、NOx经气相反应生成H2SO4、HNO3或硫酸盐、硝酸盐气溶胶(b)云形成时，含SO42-和NO3-的气溶胶粒子以凝结核的形式进入降水(c)云滴吸收了SO2、NOx气体，在水相氧化形成SO42-、NO(d)云滴成为雨滴，降落时清除了含有SO42-、NO3-的气溶胶(e)雨滴下降时吸收SO2、NOx，再在水相中转化成SO42-、NO3-。

途径(b)、(c)为雨除，(d)(e)为冲刷(云下清除过程)；在雨除和冲刷过程中同时进行着SO2、NOx 的吸收及其液相氧化；H2O2、O3及·OH、HO2·对SO2、NOx液相氧化起了重要作用。

大气中的其他气态物质和NH3、H2O2、O3和碳氢化合物等也会被清除进入降水，其中的一些物质(如碳氢化合物)可发生氧化转化，从而对降水起酸化作用。

因此，酸雨的形成是酸化的化学过程与清除的物理过程交织在一起的。

影响酸沉降形成的因素1、大气中氨的含量氮能与酸性气溶胶或雨水中的酸反应，起中和作用而降低酸度。

酸雨严重地区正是酸性气体排放量大，且大气氨水平低的地区。

氨的来源：有机物分解和氮肥挥发。

2、大气中的颗粒物大气中的颗粒物主要有燃煤和风沙扬尘。

扬尘中的粗颗粒，是含钙的硅酸盐和碳酸盐，呈碱性，可中和酸雨；细颗粒，在高空会吸附酸性气体，总体呈酸性，促进酸沉降形成。

3、气候的影响①温度、湿度：一般情况温度湿度大时易出现酸雨；②风速、大气稳定度:大气处于稳定状态，污染物不利于扩散易出现酸雨酸雨对环境的影响1、对植物的影响①直接影响植物的叶面，破坏叶面的蜡质保护层；②使植物的阳离子从叶片中析出，破坏表层组织，流失某些营养元素，影响植物生长；③降低叶片的光合作用（pH＜4）；④通过土壤酸化间接影响植物；⑤影响植物的抗病能力。

2、对土壤的影响①吸收性阳离子被从土壤中淋洗出来，钙、镁、铁等，使土壤营养状况下降；②土壤的酸度增加，对微生物产生影响，降低植物的分解矿化速度；③土壤中某些微量重金属可能被溶解，一方面造成土壤贫瘠，另一方面，使有害重金属溶解。

3、对水体的影响①将多种重金属迁移到土壤中，特别是铝毒害水生动物；②影响水生生物的食物链4、其他：建筑、表面涂料6.臭氧层破坏的原因和机理？原因：平流层大气中的一些微量成分如含氯、含氢自由基、NOＸ等对平流层O3的损耗具有催化作用，而人类的某些活动能直接或间接地向平流层提供这些物种，使平流层O３遭到破坏。

机理：O3+hv (λ≤300nm) → O2+O(3P) O3+O(3P) → 2 O2 总反应： 2 O3+hv →3 O2 1.此机制由于是Chapman于1930年提出的，称为Chapman机制; 该机制是考虑在纯氧体系进行的，故也称为纯氧机制。

2.臭氧层破坏的原因和机理？答：平流层中臭氧（O３）的存在对于地球生命物质至关重要，它能够吸收99%以上来自太阳的紫外辐射，有效地保护地球上的生物免受紫外辐射所造成的危害。