第二章 大气环境化学3

环境化学习题第二章大气环境化学1. 何谓大气温度层结？2. 逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响？3. 何谓大气垂直递减率和干绝热垂直递减率？如何用其判断大气稳定度？4. 影响大气中污染物迁移的主要因素是什么？5. 大气中有那些重要的吸光物质？其吸光特征是什么？6. 太阳的发射光谱和地面测得的太阳光谱有何不同？为什么？7. 大气中有哪些重要自由基？其来源如何？8. 大气中有哪些重要含氮化合物？说明它们的天然和人为来源及对环境的污染。

9. 叙述大气中的NO转化为NO2的各种途径。

10. 大气中有哪些重要的碳氢化合物？它们可发生哪些重要的光化学反应？11. 碳氢化合物参与的光化学反应对各种自由基的形成有什么贡献？12.说明光化学烟雾现象，解释污染物与产物的日变化曲线，并说明光化学烟雾产物的性质与特征。

13. 说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用。

14. 何谓有机物的反应活性？如何将有机物按反应活性分类？15. 简述大气中SO2氧化的几种途径。

16. 论述SO2液相氧化的重要性，并对各种催化氧化过程进行比较。

17. 说明酸雨形成的原因。

18. 确定酸雨pH界限的依据是什么？19. 论述影响酸雨形成的因素。

20. 什么是大气颗粒物的三模态？如何识别各种粒子模？21. 说明大气颗粒物的化学组成以及污染物对大气颗粒物组成的影响。

22. 大气颗粒物中多环芳烃的种类，存在状态以及危害性如何？23. 何谓温室效应和温室气体？24. 说明臭氧层破坏的原因和机理。

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[H2CO3＊]、[HCO3-]、[CO32-]的表达式，并讨论这两个体系之间的区别。

2. 请导出总酸度、CO2酸度、无机酸度、总碱度、酚酞碱度和苛性碱度的表达式作为总炭酸量和分布系数（α）的函数。

3. 向某一含有碳酸的水体加入重碳酸盐，问：①总酸度、②总碱度、③无机酸度、④酚酞碱度、⑤CO2酸度，是增加还、减少还是不变。

上述方程两边取对数： 取地面大气压力P0=1
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《环境化学》 第二章 大气环境化学
第一节 大气的组成及其主要污染物 2.1 Atmospheric Composition and Primary Pollutants
一、大气的主要成分
(Main Compositions of the Atmosphere)
From Environmental Chemistry, S.E. Manahan, CRC Press, 2004
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《环境化学》 第二章 大气环境化学
地表大气的平均压力为 101 300 Pa，相当于
每平方厘米地球表面包围着 1034 g的空气。地球 的总表面积为510 100 934 km2，所以大气总质量 约为5.3 ×1018 kg，相当于地球质量的10-6倍。大 气随高度的增加而逐渐稀薄，其质量的99.9％集中


几种惰性气体：He（5.24×10-4）、Ne（1.81×10-3）、 Kr（1.14×10-4）和Xe（8.7×10-6）的含量相对比较高。
水蒸气的含量是一个可变化的数值，一般在1% ～3%。 痕量组分，如H2（5×10-5）、CH4（2×10-4）、CO （1×10-5）、SO2（2×10-7）、NH3（6×10-7）、N2O （3×10-5）、NO2（2×10-6）、O3（4×10-6）等。
80 60
中间层顶
中间层
高度/km
平流层顶
40
平流层
吸收紫外线，放出热量，臭氧吸收热量
20
对流层顶 对流层
3. 中间层 (Mesosphere)： 50~80 km
4. 热层（电离层）(Thermosphere)：80~500 km

⑴大气是一切生物体能量的直接供应者。 ⑵是植物光合作用所需CO2、O2的来源，并提供了构
成生物体蛋白质重要的氮源。 ⑶是水循环的传输体、调节器。 ⑷保护作用：吸收宇宙射线、太阳紫外辐射。 ⑸维持地球的热平衡。
Ⅰ、大气的组成及其主要污染物
一、大气的主要成分
大气主要组分是氮和氧，其次是氩和CO2，此外 还有一些稀有气体和痕量元素，如CH4、SO2、NO2、 CO、NH3和O3等，总和不超过0.1%。
SO32-、SO42-、有机硫ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ物等。 来源：①火山喷发：H2S、 SO2等
②土壤厌氧微生物与植物释放：H2S、(SO2) ③陆地上降雨：SO2 、SO42④风吹起的海盐：SO42⑤人为活动
Ⅰ、大气的组成及其主要污染物
⑵含氮化合物 NO、NO2、N2O5、NH3、NO3-、 NO2-、NH4+硝
氟氯烃类(CFCs)：完全是人为产生的。破坏 臭氧层。
Ⅰ、大气的组成及其主要污染物
⑸碳氢化合物 常指C1~C8的可挥发的碳氢化合物，包含烷烃、烯烃、
炔烃、脂肪烃和芳香烃等。 CH4主要是由厌氧细菌的发酵过程如沼泽、泥塘、湿
冻土带、水稻田底部、牲畜反刍和白蚁的墓穴等产生。 汽车废气排出的碳氢化合物主要可分为两类:
烃类----甲烷、乙烯、乙炔、丙烯和丁烷等； 醛类----甲醛、乙醛、丙醛、丙烯醛和苯甲醛等， 还有少量多环芳烃和芳烃。
Ⅰ、大气的组成及其主要污染物
⑹大气颗粒物
指浮在大气中的各种固体或液体微粒， 是大气中危害最显著的物质。沉降速度极小， 常用粉尘、烟、煤烟、沉粒、轻雾、浓雾、烟 气等来描述。
第二节 大气中污染物的迁移
Ⅰ、大气的组成及其主要污染物
⑶含碳化合物 CO、CO2、CHx、含氧烃等。

环境化学详细答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《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。