环境化学期末复习重点

《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。可是在某些天气条件下，一地上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，从而导致大气层结“脚重头轻”，气象学家称之为“逆温”。发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。它像一层厚厚的被子罩在我们城乡上空，上下层空气减少了流动，近地面层大气污染物“无路可走”，只好原地不动，越积越多，空气污染势必加重。

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。环境污染：由于人为因素使环境的构成状态发生变化，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。环境本底：也称环境背景值某地未受污染的环境中某种化学元素或化学物质的含量（浓度）。环境容量：特定环境单元在不影响其特定环境功能的情况下，能够容纳污染物的最大量。这里的特定环境功能一般以环境质量标准为依据。生物半衰期（BHL）：污染物进入生物体内后，在代谢作用下，污染物削减到初始浓度的一半所需要的时间。优先污染物：由于化学污染物种类繁多，世界各国都筛选一些毒性强、难降解、残留时间长、在环境中分布广的污染物优先进行控制。全过程控制模式：主要是通过改变产品设计和生产工艺路线，使不生成有害的中间产物和副产品，实现废物或排放物的内部循环，达到污染最小量化并节约资源和能源的目的，也就是当前政府和学术界所提倡的“循环经济”模式。热岛效应：因燃料的燃烧放出大量热量，再加街道和建筑群辐射的热量，使城市气温高于周围地带。各圈层环境化学：研究化学污染物在大气、水体和土壤环境中的形成、迁移、转化和归趋过程的化学行为和生态效应。干绝热垂直递减率：空气块或未饱和的湿空气块在上升时温度降低值与上升高度的比，用Γd 表示。大气稳定度：气层的稳定程度，即某一高度上的气块在垂直方向上相对稳定的程度；若ΓΓd，大气是不稳定的；Γ＝Γd，大气处于平衡状态。自由基：也称游离基，由于共价键均裂而生成的带有未成对电子的碎片。光量子产率：化学物种吸收光量子后，进行光化学反应的光子占吸收总光子数之比；= 生成或破坏给定物种的摩尔数/体系吸收光子的摩尔数。大气污染物：由于人类的活动或是自然过程所直接排入大气或在大气中新转化生成的对人或环境产生有害影响的物质。总悬浮颗粒物（TSP）：用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，粒径多在100微米以下，最多的在10微米以下；（1）飘尘：可在大气中长期飘浮的悬浮物，粒径主要<10微米；（2）降尘：能用采样罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直径>10微米的粒子由于自身重力作用会很快沉降下来；（3）可吸入粒子：易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子，粒径<=10微米。硫酸烟雾：主要是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。酸性降水：通过降水，如雨、雪、雾、冰雹等将大气种的酸性物质迁移到地面的过程；最常见的是酸雨。这种降水过程称为湿沉降。酸雨：雨水的pH值约为5.6，可看作未受污染的大气降水的pH背景值，并作为判断酸雨的界限。温室效应：大气中的CO2吸收了地面辐射出来的红外光把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高。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。大气：各种固体或液体均匀地分散在空气中形成的一个庞大的分散体系，也是气溶胶体系。气溶胶体系中分散的各种粒子称为大气颗粒物（分散性、凝聚性、形成气溶胶性）。干沉降：指颗粒物在重力作用下的沉降，或与其它物体碰撞后发生的沉降。湿沉降：是指通过降雨、降雪等降水过程而使大气颗粒物发生沉降的过程。其是去除大气颗粒物和痕量气态污染物的有效方法。湿沉降包括雨除和冲刷两种机制。生色团定义：生色团指分子中含有的，能对光辐射产生吸收、具有跃迁的不饱和基团。BOD：指在一定提及的水中有机物降解所需要耗用的氧的量。BOD越高的水体，不可能很快的补充氧气，显然对水生生物是不利的。决定电位：若某个单体系的含量比其他体系高得多，则此时该单体系电位几乎等于混合杂体系的pE。分配系数（Kp）：有机污染物在沉积物（土壤）表面浓度与水中浓度比；Kp ＝Cs/Cw

一、填空1'×30

1.痛痛病是______污染造成的。

2.CFC-12和Halon1211的分子式是________和_________。

3.光化学烟雾的主要特征是_________,__________,_________,________,__________。

4.胶体在水中的吸附作用大致可分为_________,_________,_________。

5.土壤物质以固相、液相、气相存在，其中固相分为_______和_______，两者合计占土壤

物质的_______以上。

6.水中溶解氧降低导致PE_________，因此表层水体是___________水体。

7.土壤中农药迁移的主要途径是________和________。

8.被动扩散是_________物质从_____浓度侧向________浓度侧blabla……

9.生物富集是指生物通过_________方式，蓄积污染物质，使____________的污染物质浓

度高于环境浓度。

10.表面活性剂是指同时含有_______和_______的物质。

11.在清洁水体中_________是PE的决定物质，在污染水体中_________是PE的决定物质。

（好像还缺了一两题，想不起来了）

二、名词解释3'×5

1.空气动力学直径，并写出公式。

2.共代谢。

3.盐基饱和度。

4.半数有效浓度（EC50）。

5.绿色化学。

三、简答8'×5

1.逆温是什么？对污染物迁移有何影响？

2.大气中HO和HO2自由基的主要来源。

3.土壤缓冲作用分哪几种，举例说明。

4.解释光化学烟雾的日变化曲线。

5.简述微生物代谢脂肪的过程。

四、计算15'

1.一封闭水体，pH=6.5，碱度1.6mmol/L，往其中加入碳酸钠使pH=8，应该加入多少mmol/L？如果改为加入氢氧化钠，需加入多少mmol/L？（pH=6.5时，a=1.71；pH=8时，a=1.018）

第1章（绪论）

你认为食品化学有哪些“生长点”？

答1、继续研究不同食品的组成性质和在食品中加工储藏中的变化及其对食品品质和安全性的影响

2、研究开发新的食品，发现并脱除食品资源中的有害成分的同时保护有益成分的营养与功能性

3、继续研究解决现有食品工业生产中存在的各种技术问题，如变色，味，质地粗糙，货架期短，风味等问题

4、研究食品中功能因子的组成，结构，性质，去除活性，定量，定性分析和分离提取方法以及综合开发措施力保健食品的开发提供科学依据

5、现代储藏保鲜技术中辅助性的化学处理剂和膜剂的研究应用

6、利用现代分析手段和高新技术，深入研究食品的风味化学和加工工艺学 7、新食品添加剂的开发生产和应用研究

8、快速定量，定性分析方法或新的检测技术的研究开发 9、资源精深加工和综合利用的研究 10、食品基础原料的改性技术的研究

第1章 水分

1 结合水：指食品中那些与非水组分通过氢键结合的水。

2 自由水：又称“体相水”除开束缚水外，剩余的那部分水都称为自由水，是与非水组分相距很远的水。

3 毛细管水：食品中的组织含有天然的毛细管，其内部保留的水称为毛细管水，实际上主要存在于细胞间隙中。

4 水分活度：指溶液（食品）中水的蒸汽压与同一温度下纯水饱和蒸汽压之比。

5 “滞后”现象：对于食品体系，采用向干燥样品中添加水（回吸作用）的方法绘制水分吸着等温线和按解吸过程绘制的等温线并不相互重叠，这种不重叠性称为滞后现象。

6 食品的吸湿等温线：moisture sorption isotherms，MSI，在恒定的温度下，将食品的Aw值作横坐标，此时达到平衡的食品含水量为纵坐标所描绘的曲线就称为吸湿等温线。

8 单分子层水：指与强极性基团（如－COOH、－NH2等）直接以氢键结合的第一个水分子层的水称单分子层水，亦称“邻近水”。

9. 结合水主要性质为： ①冰点为-40℃，②没有溶剂作用， ③食物中的微生物孢子不能利用结合水进行发芽和繁殖，④低流动性。