环境化学试卷及答案

环境化学 期末考试试卷及答案 一、填空题。（每题2分，共20分） 1． 按照大气温度、化学组成及其它性质在垂直方向上的变化，大气圈可以分为_对流层、 平流层_、中间层、热层 和逃逸层 。 2． 地球吸收了太阳辐射能量，为保持其热平衡，必须将这部分能量辐射回太空，这一过程称为地球辐射。地球辐射的波长在4～8μm 和13～20μm部分能量很容易被大气中水汽和二氧化碳所吸收；而8～13μm的辐射被吸收很少，这种现象称为_大气窗现象，这部分长波辐射可以穿过大气到达宇宙空间。 3． 近地面大气中水汽和CO2量增加，它们会吸收地面长波辐射，在近地面与大气层间形成绝热层，使近地面热量得以保持，并导致全球气温升高，直接影响人类的生活和安全。这就是所谓的_温室效应_。 4． 自由基反应是大气化学反应过程中的核心反应。光化学烟雾的形成，酸雨前体物的氧化，臭氧层的破坏等都与此有关；大气中重要的自由基有羟基自由基、过氧羟基自由基 、烷氧自由基、过氧烷氧自由基。 5． 自由基反应主要包括____链引发，连传递，链终止 三个阶段。 6． 腐殖质中除含有大量苯环外，分子中还含有_羧基、 酚羟基 、醛基__等活性基团，因而腐殖质具有弱酸性、离子交换性、配位化合及氧化还原等化学活性。 7． 水体自净广义的是指受污染的水体由于____物理___、___化学___、_生物___等方面的作用，使污染物浓度逐渐降低，经一段时间后恢复到受污染前的状态。 8． 富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的__氮__、_磷__等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体_含氧 量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。 9． 土壤矿物质按其成因可分为___原生__矿物和__次生__矿物。黏土矿物通常分为___2：1_型（蒙脱土型）_和__1：1型_（高岭土型）_两种类型。 10.土壤中存在着多种有机、无机氧化还原物质，并始终进行着氧化还原反应。土壤中氧化还原作用的强弱同样可用__氧化还原电势___表示。它影响有机物和无机物的 浓度和存在形式_，从而影响它们在土壤中的迁移转化和对作物的毒害程度，这对那些变价元素尤为重要。

二、选择题。（单选或多选，每题2分，共20分） 1．1972年，联合国在_______A_______召开了人类环境会议，第一次把环境问题与社会因素联系起来。这次会议是人们对环境问题的一个里程碑。 A: 斯德哥尔摩 B: 里约热内卢 C: 约翰内斯堡 D: 日内瓦 E: 北京 2．环境污染物的毒性取决于其在环境介质中的浓度和存在形态；不同的污染物同时存

在时，会有____ABCD_ ，而导致污染物的毒性等危害降低或增大。 A: 独立作用、 B: 拮抗作用、 C: 协同作用、 D: 相加作用 E: 氧化还原作用 3．污染物在环境中的转化主要有_ABCDE_____等。

A: 氧化-还原作用 B: 配合作用 C: 水解作用 D: 生物吸收 E : 生物代谢 4．温室气体主要有_____ABDE_____。 A: CO2 B: CH4 C: H2 D: N2O E : CFCs 5．在光化学反应的初级过程中，被活化的分子数(或原子数)____B______吸收光的量子数，即光化学反应的初级过程是由分子吸收光子开始的。 A: 大于 B: 等于 C: 小于 D: 加 E: 减 6．光化学烟雾的形成条件是大气中有__BD_存在，大气湿度较低，而且有强的阳光照射。 A: 卤素 B: 氮氧化物 C: 氢气 D: 碳氢化合物 E: 多氯联苯 7．在水污染化学中，水体指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川、海洋等贮水体的总称。水体的组成不仅包括水，而且也包括其中的 _ABCDE___，所以水体是个完整的生态系统，或是被水覆盖地段的自然综合体。 A: 悬浮物质 B: 胶体物质 C: 溶解物质 D: 底泥 E: 水生生物 8．非正常的不良社会环境因素即人为添加物造成的污染有_ ACD___： A: 面粉（滑石粉）B: 大麻籽(大麻酚) C: 粉丝（漂白剂）D: 豆制品（吊白块）E:花生(黄曲霉素) 9物质通过生物膜的方式有：_ ABCDE___。 A: 膜孔滤过 B: 被动扩散 C: 被动易化扩散 D: 主体转运 E: 胞吞和胞饮 10. 污染物质在机体内的运动过程包括____ABDE_____。 A: 吸收 B: 分布C: 放大 D: 排泄 E: 生物转化 三、完成下列反应机理。（每小题5分，共10分） 1. 丙烯在大气中的反应： CH3-CH=CH2 + O3 ( ) + ( ) ( ) + ( ) 2. 光化学烟雾形成的简化机制：

NO2 + hν → NO+O O + O2 + M → （ ） + M NO + O3 → （ ）+ O2 RH +·OH → （ · ）+ H2O RCHO +·OH →RC(O)O2·+ H2O RCHO + hν → RO2·+ HO2·+ CO HO2·+ NO → NO2 + ·OH RO2·+ NO → NO2 + R′CHO + HO2· RC(O)O2·+ NO → NO2 + RO2· + C O2 ·OH + NO2 → （ ） RC(O)O2·+ NO2 → （ ）→ RC(O)O2·+ NO2 四．简答题。（每题10分，共50分） 1．什么是表面吸附作用、离子交换吸附作用和专属吸附作用？说明水合氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。 答案：1.（1）表面吸附：由于胶体表面具有巨大的比表面和表面能，因此固液界面存

在表面吸附作用。胶体表面积越大，吸附作用越强。 （2）离子交换吸附：环境中大部分胶体带负电荷，容易吸附各种阳离子。胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子，这种作用称为离子交换吸附作用，属于物理化学吸附。该反应是可逆反应，不受温度影响，交换能力与溶质的性质、浓度和吸附剂的性质有关。 （3）专属吸附：指在吸附过程中，除了化学键作用外，尚有加强的憎水键和范德化力或氢键作用。该作用不但可以使表面点荷改变符号，还可以使离子化合物吸附在同号电荷的表面上。 （4）水合氧化物对金属离子的专属吸附与非金属吸附的区别如下表所示。

项目 专属吸附 非专属吸附

CH3CHCH

2

OO

O 发生吸附的表面净电荷的符号 -、0、+ - 金属离子所起的作用 配位离子 反离子 吸附时所发生的反应 配位体交换 阳离子交换 发生吸附时要求体系的pH值 任意值 ＞零电位点 吸附发生的位置 内层 扩散层 对表面电荷的影响 负电荷减少，正电荷增加 无 动力学可逆性 不可逆慢过程 快速可逆

2．植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么？ 答案：不同种类的植物对重金属的耐性不同，同种植物由于其分布和生长的环境各异

可能表现出对某种重金属有明显的耐性。 （1）植物根系通过改变根系化学性状、原生质泌溢等作用限制重金属离子的跨膜吸收。 （2）重金属与植物的细胞壁结合，而不能进入细胞质影响细胞代谢活动，使植物对重金属表现出耐性。 （3）酶系统的作用。耐性植物中酶活性在重金属含量增加时仍能维持正常水平，此外在耐性植物中还发现另一些酶可被激活，从而使耐性植物在受重金属污染时保持正常代谢过程。 （4）形成重金属硫蛋白或植物络合素，使重金属以不具生物活性的无毒螯合物形式存在，降低了重金属离子活性，从而减轻或解除其毒害作用。

3．说明酸雨形成的原因及其危害。 答案：形成原因：酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有

多种无机酸和有机酸，绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫，燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物，经过“云内成雨过程”，即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上，发生液相氧化反应，形成硫酸雨滴和硝酸雨滴；又经过“云下冲刷过程”，即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体，形成较大雨滴，最后降落在地面上，形成了酸雨。我国的酸雨是硫酸型酸雨。 危害：它可以直接使大片森林死亡，农作物枯萎；也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化；还可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中，毒害鱼类；加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程；危及人体健康。

4．请简叙述有机物在水环境中的迁移、转化存在哪些重要过程。 答案：（1）负载过程：污水排放速率、大气沉降以及地表径流引入有机毒物至天然水

体均将直接影响污染物在水中的浓度。 （2）形态过程： ①酸碱平衡：天然水中pH决定着有机酸或碱以中性态存在的分数，因而影响挥发及其他作用。 ②吸着作用：疏水有机化合物吸着至悬浮物上，由于悬浮物质的迁移而影响它们以后的归趋。 （3）迁移过程： ①沉淀－溶解作用：污染物的溶解度范围可限制污染物在迁移、转化过程中的可利用性或者实质上改变其迁移速率。 ②对流作用：水力流动可迁移溶解的或者被悬浮物吸附的污染物进入或排出特定的水生生态系统。 ③挥发作用：有机污染物可能从水体进入大气，因而减少其在水中的浓度。 ④沉积作用：污染物被吸附沉积于水体底部或从底部沉积物中解吸，均可改变污染物的浓度。

5．表面活性剂有哪些类型？对环境和人体健康的危害是什么？ 答案：（1）分类：①阳离子:主要是有机胺的衍生物，如季铵盐，十六烷基三甲基溴化

铵。②阴离子：羧酸盐、磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐等。③非离子：脂肪醇聚氧乙烯醚，脂肪酸聚氧乙烯酯，多醇表面活性剂等。④两性表面活性剂：分子内盐。

（2）危害：①使水的感观状况受到影响。②造成水体富营养化。③促进水体中石油和多氯联苯等不溶性有机物的乳化和分散，增加废水处理的困难。④破坏水体微生物群落。⑤使鱼的味觉器官遭到破坏，丧失避开毒物和觅食的功能。