环境化学复习主要内容

环境化学复习主要内容绪论部分1、环境问题：是指包括一切形式的环境恶化或对生物圈的一切不利影响。2、世界上曾发生过八大公害事件(1)比利时马斯(Meuse)河谷烟雾事件：SO2(2)美国洛杉矶光化学烟雾事件(3)多诺拉烟雾事件： SO2和烟尘。(4)伦敦烟雾事件(5)四日市哮喘事件：1955年以来日本四日市石油提炼和工业燃油产生的废气严重污染城市大气。(6)痛痛病事件：1955～1972年日本富山县内的锌、铅冶炼厂等排放的含镉废水污染稻米。(7)水俣事件：日本熊本县水俣市，甲基汞鱼。(8)米糠油事件：1968年3月，日本北九州市爱知县,一带生产米糠油时，混入多氯联苯。 3、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4、环境污染物的类别：根据化学性质分：元素、无机物、有机化合物、含氧有机化合物、金属有机物、有机氮化合物、有机卤化合物、有机硫化合物、有机磷化合物5、环境效应：自然过程或者人类的生产和生活活动对环境造成污染和破坏，从而导致环境系统的结构和功能发生变化。6、污染物的迁移方式：机械迁移、物理－化学迁移、生物迁移7、迁移：污染物在环境中所发生的空间位移及其所引起的富集、分散和消失的过程。8、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或转变为另一种物质的过程。（物质性质的变化）大气环境化学1、气温垂直递减率：随高度升高气温的降低率,常用下式表示：Γ= － 式中T——热力学温度，K；z——高度2、逆温:对流层中气温随高度的增加反而增加的现象。3、逆温对污染物扩散的影响（见P47）4、大气稳定度（见P48）5、干绝热递减率:气块垂直上升时，随外界压力的减少而必然膨胀作功使气块温度下降，反之亦然，其温度的降低值与上升高度的比值以Γd表示。6、大气的稳定度与干绝热递减率之间的关系对污染物扩散的影响： ＞,大气稳定； ＜,大气不稳定=,大气处于平衡状态7、影响大气污染物迁移的因素：（1）、风和湍流。风：污染物向下风向的扩散；湍流：向各个方向的扩散；浓度梯度：质量向低浓度的扩散（2）、天气形势和地理地势产生的逆温现象：山谷风、海陆风、城郊风（3）、污染源本身的特性(温度、浓度、化学稳定性)8、大气组分的源与汇：产生气体的过程称为气体的源，它包括大气中的化学过程、生物活动、火山喷发以及人类活动等，如燃料的燃烧。由大气中去除气体的过程如化学过程和生物活动、物理过程等就是被去除气体的汇。八类大气污染物：含硫化合物、含氮化合物、一氧化碳和二氧化碳、碳氢化合物和氢氧化合物、光化学氧化剂、含卤素化合物、颗粒物、放射性物质10、（1）干沉降：重力沉降，与植物、建筑物或地面(土壤)相碰撞而被捕获(被表面吸附或吸收)的过程，统称为干沉降。（2）湿沉降：大气中的物质通过降水而落到地面的过程称为湿沉降。被降水湿去除或湿沉降对气体或颗粒物都是最有效的大气净化机制。湿沉降可分为雨除和冲刷11、大气污染物的汇 ：干沉降、湿沉降、化学去除12、（1）SO2来源：大气中SO2主要来自含硫燃料的燃烧及冶金、硫酸制造等工业过程。人为排放的SO2中约有60%来自煤燃烧，30%左右来自石油燃烧和炼制。（2）危害：SO2是无色、有刺激性气味的气体，它能刺激人的眼睛、损伤呼吸器官、损坏植物叶子、抑制作物生长。（3）汇：SO2在大气中，尤其在污染大气中易通过光化学氧化、均相氧化、多相催化氧化，最终转变成硫酸或硫酸盐，并通过干沉降或湿沉降(酸雨)的形式降落到地面。（4）危害：我国酸雨属硫酸型酸雨，即致酸物质主要是。SO2转化成硫酸或硫酸盐，其危害增大。13、NOx：大气中的NOx主要来自天然过程。NOx的人为源主要是燃料的燃烧或化工生产过程，其中以工业窑炉、氮肥生产和汽车 排放的NOx量最多。城市大气中三分之二的NOx来自汽车尾气等的排放。大气中的NOx最终转化为硝酸和硝酸盐颗粒，并通过湿沉降和干沉降过程从大气中去除。因此，大气中的光化学烟雾与酸雨之间存在密切的关系。14、CO2的人为源主要是矿物燃料的燃烧。而它的天然源主要有： (a) 海洋脱气。海水中CO2量通常比大气圈高60多倍，估计大约有千亿吨的CO2在海洋和大气圈之间不停地交换。 (b) 甲烷转化。CH4在平流层中与·OH自由基反应，最终被氧化为CO2。 (c) 动植物呼吸、腐败作用以及生物物质的燃烧。 (d) CO2不仅来源于地表，而且也来源于地球内部。15、CFCs对大气的主要影响：温室效应和臭氧层破坏16、臭氧损耗潜势能ODP ：ODP = 单位质量物种引起的O3损耗/ 单位质量CFC-11所引起O3的损耗的比值17、降尘：粒径大于10μm的颗粒物悬浮物或称气溶胶：粒径在100 μm以下的颗粒物飘尘：粒径在10 μm以下的颗粒物。18、大气中HO和HO2的来源：（1）HO的来源清洁大气：O3的光解是OH的重要来源： O3＋hv →O+O2 O+H2O→2HO污染大气：HNO2＋hv →HO+ NOH2O2+hv →2HO（2）HO2的来源：醛的光解，尤其是甲醛;H2CO＋hv →H+HCOH+O2+M→HO2+MHCO+O2→HO2+CO任何光解过程只要产生H或HCO自由基的，都可以与O2结合而导致HO2。亚硝酸酯的光解:CH3ONO＋hv →CH3O+NOCH3O+O2 →HO2+H2COH2O2的光解:H2O2+hv →2HOHO+H2O2 →H2O+HO219、乙烷的氧化过程参与反应的气体：CH3CH3 、OH（O）、O2、NO(1)摘氢反应 CH3CH3 ＋ · OH→CH3CH2 · ＋H2O(2)烷基氧化 CH3CH2 · ＋O2→CH3CH2O2 ·(3)烷基脱碳和NO氧化 CH3CH2 O2 · ＋NO→CH3CH2O · ＋NO2 CH3CH2O · ＋O2→CH3CHO＋HO2 · CH3CHO →CH3C(O)O2 · →CH3C(O)O · →CH3 · +CO220、（1）光化学烟雾：氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物在阳光照射下发生光化学反应并产生二次污染物，此过程形成的混合烟雾污染现象即为光化学烟雾。（2）光化学烟雾特征：一般呈蓝色、具有强氧化性、能使橡胶开裂、刺激人的眼睛、伤害植物的叶子、并降低大气能见度、刺激物浓度的高峰出现在中午和午后。（3）光化学烟雾产生的必要条件：氮氧化物和碳氢化合物（4）光化学烟雾形成机理光化学烟雾形成机理可简述如下：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，光化学烟雾的形成 。

(5)光化学烟雾的控制对策：控制活性高的有机物的排放和控制臭氧的浓度21、（1）雨除：在云内，云滴相互碰并或与气溶胶粒子碰并，同时吸收大气气体污染物，在云内部发生化学反应，这个过程叫污染物的云内清除或雨除（2）冲刷：在雨滴下落过程中，雨滴冲刷着所经过空气的气体和溶胶，雨滴内部也会发生化学反应，这个过程叫污染物的云下清除或冲刷22、（1）酸雨的形成过程

（2）我国西南煤中含硫量高，并且很少经脱硫处理，就直接用作燃料燃烧，SO2排放量很高。大气中NH3很少且土壤中的颗粒物呈酸性，因此这些地方经常出现酸雨。而北京地区的土壤颗粒物呈碱性且大气含有较多的NH3，故能起到中和作用。（3）酸雨的危害:a、对土壤生态的危害b、对水生生态的危害c、对植物的危害d、对材料和古迹的影响e、对人体健康的影响23、总悬浮颗粒物TSP：颗粒直径多在100um以下，以<10um为最多飘尘 PM10：其粒径主要<10um降尘：其粒径主要>10um可吸入颗粒物：Dp<10um24、大气颗粒物的三种模态：爱根核模、积聚模、粗粒子模25、富集因子法：EF=当EF<10时，颗粒物主要来自土壤和岩石；当EF在10～10000之间时，则是被富集了，与人为因素有关26、温室效应的定义、主要的温室气体有哪些及其影响：（1）大气中CO2和水汽吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留与大气中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应（2）主要的温室气体：CO2、CH4、N2O、CFCs（3）温室效应的影响：i) 气候转变：‘全球变暖’ii) 海平面升高对人类生活潜在影响i) 经济的影响ii) 农业的影响iii) 海洋生态的影响iv) 水循环的影响还会对季节和水分的分配产生影响：北半球冬季将缩短，并更冷更湿，而夏季则变长且更干更热，亚热带地区则将更干，而热带地区则更湿27、对臭氧层损耗的物质有：NOx、CFCs水环境化学1、水循环：自然界的水不仅受地球引力作用沿着地壳倾斜方向流动，而且由于水在太阳能和地球表面热能的作用下发生形态变化，蒸发的水分随着气流运行而转移，遇冷凝结成云或以降水形式到达地面，到达地表的水又重新蒸发、凝结、降落，这个周而复始的过程，2、影响水循环的作用有三个基本因素：(1)水的物理性质决定了水的循环成为可能；(2)太阳辐射是水循环的源动力；(3)循环路线的结构和性质，特别是地表循环途径的结构和性质，如地质地貌、土壤和生物等的类型和性质，它不但影响降水的分布和输送，而且还影响下渗及输水道的特性。3、水体：在水污染化学中，水体指河流、湖泊、沼泽、水库、地下