環(huán)境化學答案完整版

1、環(huán)境化學課后答案第一章 緒論1如何認識現(xiàn)代環(huán)境問題的發(fā)展過程？環(huán)境問題不止限于環(huán)境污染，人們對現(xiàn)代環(huán)境問題的認識有個由淺入深，逐漸完善的發(fā)展過程。a、在20世紀60年代人們把環(huán)境問題只當成一個污染問題，認為環(huán)境污染主要指城市和工農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來的對大氣、水質(zhì)、土壤、固體廢棄物和噪聲污染。對土地沙化、熱帶森林破環(huán)和野生動物某些品種的瀕危滅絕等并未從戰(zhàn)略上重視，明顯沒有把環(huán)境污染與自然生態(tài)、社會因素聯(lián)系起來。b、1972年發(fā)表的人類環(huán)境宣言中明確指出環(huán)境問題不僅表現(xiàn)在水、氣、土壤等的污染已達到危險程度，而且表現(xiàn)在對生態(tài)的破壞和資源的枯竭；也宣告一部分環(huán)境問題源于貧窮，提出了發(fā)展中國家要在發(fā)展中解決環(huán)境

2、問題。這是聯(lián)合國組織首次把環(huán)境問題與社會因素聯(lián)系起來。然而，它并未從戰(zhàn)略高度指明防治環(huán)境問題的根本途徑，沒明確解決環(huán)境問題的責任，沒強調(diào)需要全球的共同行動。c、20世紀80年代人們對環(huán)境的認識有新的突破性發(fā)展，這一時期逐步形成并提出了持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，指明了解決環(huán)境問題的根本途徑。d、進入20世紀90年代，人們鞏固和發(fā)展了持續(xù)發(fā)展思想，形成當代主導的環(huán)境意識。通過了里約環(huán)境與發(fā)展宣言、21世紀議程等重要文件。它促使環(huán)境保護和經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展，以實現(xiàn)人類的持續(xù)發(fā)展作為全球的行動綱領(lǐng)。這是本世紀人類社會的又一重大轉(zhuǎn)折點，樹立了人類環(huán)境與發(fā)展關(guān)系史上新的里程碑。3你對于氧、碳、氮、磷、硫幾種典型營養(yǎng)性元

3、素循環(huán)的重要意義有何體會？（1）氧的循環(huán)：（2）碳的循環(huán)：（3）氮的循環(huán)（4）磷的循環(huán)（5）硫的循環(huán)（6）體會：氧、碳、氮、磷和硫等營養(yǎng)元素的生物地球化學循環(huán)是地球系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，它涉及地層環(huán)境中物質(zhì)的交換、遷移和轉(zhuǎn)化過程，是地球運動和生命過程的主要營力。4根據(jù)環(huán)境化學的任務、內(nèi)容和特點以及其發(fā)展動向，你認為怎樣才能學好環(huán)境化學這門課程？ （1）環(huán)境化學的任務、內(nèi)容、特點：環(huán)境化學是在化學科學的傳統(tǒng)理論和方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以化學物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)而引起的環(huán)境問題為研究對象，以解決環(huán)境問題為目標的一門新興學科。環(huán)境化學是一門研究有害化學物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學特性、行為和效應及其控制的

4、化學原理和方法的科學。它既是環(huán)境科學的核心組成部分，也是化學科學的一個新的重要分支。（2）環(huán)境化學的發(fā)展動向：國際上較為重視元素（尤其是碳、氮、硫、磷）的生物地球化學循環(huán)及其相互耦合的研究；重視化學品安全評價；重視臭氧層破壞、氣候變暖等全球變化問題。我國優(yōu)先考慮的環(huán)境問題中與環(huán)境化學密切相關(guān)的是：以有機物污染為主的水質(zhì)污染；以大氣顆粒物和二氧化硫為主的城市空氣污染；工業(yè)有毒有害廢棄物和城市垃圾對大氣、水和土地的污染等。（3）我對學好這門課的觀點：環(huán)境化學包含大氣、水體和土壤環(huán)境化學多個分支學科，研究有害化學物質(zhì)在大氣、水體和土壤環(huán)境中的來源、存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法。

5、這就決定了環(huán)境化學研究中需要運用現(xiàn)場研究、實驗室研究、實驗模擬系統(tǒng)研究和計算機模擬研究相結(jié)合的系統(tǒng)研究方法，主要以化學方法為主，還要配以物理、生物、地學、氣象學等其他學科的方法。因此，要求研究人員具有較廣泛的各相關(guān)學科的理論知識和實驗動手能力。我們在日常學習中應當以開闊的視野，除了環(huán)境化學之外，廣泛涉獵各相關(guān)學科，并注重培養(yǎng)自己的實驗操作，如此才可能學好這門課。第二章 大氣環(huán)境化學1大氣的主要層次是如何劃分的？每個層次具有哪些特點？根據(jù)溫度隨海拔高度的變化情況劃分的：對流層氣溫隨著海拔高度的增加而降低，大約每上升100m，溫度降低0.6、密度大；平流層溫度隨海拔高度的升高而明顯增加、空氣沒有對

6、流運動，平流運動占優(yōu)勢、空氣比對流層稀薄得多、有厚約20km的一層臭氧層；中間層溫度隨海拔增加迅速降低、空氣較稀薄、對流運動非 常激烈；熱層空氣高度電離、更加稀薄、大氣溫度隨海拔高度增加而迅速增加。2逆溫現(xiàn)象對大氣中污染物的遷移有什么影響？污染物在大氣中的遷移是只有污染物排放出來的污染物由于空氣的運動使其傳輸和分散的過程。遷移過程可使污染物濃度降低。逆溫現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在較低氣層中這時大氣穩(wěn)定性強對于大氣中垂直運動的發(fā)展起著阻礙作用。逆溫會使上下層空氣溫差減小使他們之間減少對流從而使空氣減少運動污染物漂浮在大氣上空沒有空氣的運動污染物難以擴散使得空氣中的污染物長期存在不利于污染物遷移3大氣中有哪些

7、重要污染物？說明其主要來源和消除途徑。環(huán)境中的大氣污染物種類很多，若按物理狀態(tài)可分為氣態(tài)污染物和顆粒物兩大類；若按形成過程則可分為一次污染物和二次污染物。按照化學組成還可以分為含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含鹵素化合物。主要按照化學組成討論大氣中的氣態(tài)污染物主要來源和消除途徑如下：（1）含硫化合物大氣中的含硫化合物主要包括：氧硫化碳（COS）、二硫化碳（CS2）、二甲基硫（CH3）2S、硫化氫（H2S）、二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）、硫酸（H2SO4）、亞硫酸鹽（MSO3）和硫酸鹽（MSO4）等。大氣中的SO2（就大城市及其周圍地區(qū)來說）主要來源于含硫燃料的燃燒。大氣中的SO2

8、約有50%會轉(zhuǎn)化形成H2SO4或SO42-，另外50%可以通過干、濕沉降從大氣中消除。H2S主要來自動植物機體的腐爛，即主要由植物機體中的硫酸鹽經(jīng)微生物的厭氧活動還原產(chǎn)生。大氣中H2S主要的去除反應為：HO + H2S H2O + SH。（2）含氮化合物大氣中存在的含量比較高的氮的氧化物主要包括氧化亞氮（N2O）、一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。主要討論一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），用通式NOx表示。NO和NO2是大氣中主要的含氮污染物，它們的人為來源主要是燃料的燃燒。大氣中的NOx最終將轉(zhuǎn)化為硝酸和硝酸鹽微粒經(jīng)濕沉降和干沉降從大氣中去除。其中濕沉降是最主要的消除方式。（3）含碳

9、化合物大氣中含碳化合物主要包括：一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）以及有機的碳氫化合物（HC）和含氧烴類，如醛、酮、酸等。CO的天然來源主要包括甲烷的轉(zhuǎn)化、海水中CO的揮發(fā)、植物的排放以及森林火災和農(nóng)業(yè)廢棄物焚燒，其中以甲烷的轉(zhuǎn)化最為重要。CO的人為來源主要是在燃料不完全燃燒時產(chǎn)生的。大氣中的CO可由以下兩種途徑去除：土壤吸收（土壤中生活的細菌能將CO代謝為 CO2 和 CH4）；與HO自由基反應被氧化為CO2。CO2的人為來源主要是來自于礦物燃料的燃燒過程。天然來源主要包括海洋脫氣、甲烷轉(zhuǎn)化、動植物呼吸和腐敗作用以及燃燒作用等。甲烷既可以由天然源產(chǎn)生，也可以由人為源產(chǎn)生。除了燃燒過程和原油

10、以及天然氣的泄漏之外，產(chǎn)生甲烷的機制都是厭氧細菌的發(fā)酵過程。反芻動物以及螞蟻等的呼吸過程也可產(chǎn)生甲烷。甲烷在大氣中主要是通過與HO自由基反應被消除：CH4 + HOCH3 + H2O。（4）含鹵素化合物大氣中的含鹵素化合物主要是指有機的鹵代烴和無機的氯化物和氟化物。大氣中常見的鹵代烴以甲烷的衍生物，如甲基氯（CH3Cl）、甲基溴（CH3Br）和甲基碘（CH3I）。它們主要由天然過程產(chǎn)生，主要來自于海洋。CH3Cl和CH3Br在對流層大氣中，可以和HO自由基反應。而CH3I在對流層大氣中，主要是在太陽光作用下發(fā)生光解，產(chǎn)生原子碘（I）。許多鹵代烴是重要的化學溶劑，也是有機合成工業(yè)的重要原料和中間

11、體，如三氯甲烷（CHCl3）、三氯乙烷（CH3CCl3）、四氯化碳（CCl4）和氯乙烯（C2H3Cl）等均可通過生產(chǎn)和使用過程揮發(fā)進入大氣，成為大氣中常見的污染物。它們主要是來自于人為源。在對流層中，三氯甲烷和氯乙烯等可通過與HO自由基反應，轉(zhuǎn)化為HCl，然后經(jīng)降水而被去除。氟氯烴類中較受關(guān)注的是一氟三氯甲烷（CFC11或F11）和二氟二氯甲烷（CFC12或F12）。它們可以用做致冷劑、氣溶膠噴霧劑、電子工業(yè)的溶劑、制造塑料的泡沫發(fā)生劑和消防滅火劑等。大氣中的氟氯烴類主要是通過它們的生產(chǎn)和使用過程進入大氣的。由人類活動排放到對流層大氣中的氟氯烴類化合物，不易在對流層被去除，它們在對流層的停留時

12、間較長，最可能的消除途徑就是擴散進入平流層。4影響大氣中污染物遷移的主要因素是什么？1）風和大氣湍流的影響：風可使污染物向下風向擴散湍流可使污染物向各個方向擴散濃度梯度可使污染物發(fā)生質(zhì)量擴散其中風和湍流起主導作用。 2）天氣形勢和地理形勢的影響 天氣形勢是指大范圍氣壓分布的狀況。 逆溫現(xiàn)象，如：高壓區(qū)形成下沉逆溫加重局部污染。地理地勢局地環(huán)流 、海陸風：白天海風：（海上吹向大陸），夜間陸風：（陸地吹向海洋）、城郊風：熱島效應，形成煙幕,導致市區(qū)大氣污染加劇、山谷風：白天谷風（沿山坡的上升氣流），夜間山風（山坡上的冷空氣沿坡下滑），山谷風轉(zhuǎn)換時往往造成嚴重的空氣污染。 總：風和大氣湍流越強污染源

13、排出的污染物越易散開降低局部污染。而逆溫和局地環(huán)流加重了局部污染5大氣中有哪些重要的吸光物質(zhì)？其吸光特征是什么？6.太陽發(fā)射光譜和地面測得的太陽光譜有何不同？為什么？太陽輻射的光譜包括紅外線、可見光和紫外線等，其經(jīng)過大氣層被削弱了約一半，其中紫外線和紅外線被極大的削弱所剩無幾，但可見光卻幾乎都能到達地表，其比重也由47%上升到92%。即光譜分布就不同了。7大氣中有哪些重要的自由基？其來源如何？大氣中存在的重要自由基有HO、HO2、R（烷基）、RO（烷氧基）和RO2（過氧烷基）等。它們的來源如下：（1）HO來源對于清潔大氣而言，O3的光離解是大氣中HO的重要來源：對于污染大氣，如有HNO2和H2

14、O2存在，它們的光離解也可產(chǎn)生HO： 其中HNO2的光離解是大氣中HO的重要來源。（2）HO2的來源大氣中HO2主要來源于醛的光解，尤其是甲醛的光解：任何光解過程只要有H或HCO自由基生成，它們都可與空氣中的O2 結(jié)合而導致生成HO2。亞硝酸酯和H2O2 的光解也可導致生成HO2：如體系中有CO存在：（3）R的來源大氣中存在量最多的烷基是甲基，它的主要來源是乙醛和丙酮的光解：這兩個反應除生成CH3外，還生成兩個羰基自由基HCO和CH3CO。O和HO與烴類發(fā)生H摘除反應時也可生成烷基自由基：（4）RO的來源大氣中甲氧基主要來源于甲基亞硝酸酯和甲基硝酸酯的光解：（5）RO2的來源大氣中的過氧烷基都

15、是由烷基與空氣中的O2結(jié)合而形成的：8.大氣中有哪些重要的含氮化合物？說明它們的天然來源和人為來源及對環(huán)境的污染9.敘述大氣中NO轉(zhuǎn)化為NO2的各種途徑10大氣中有哪些重要的碳氫化合物？它們可發(fā)生哪些重要的光化學反應？甲烷、石油烴、萜類和芳香烴等都是大氣中重要的碳氫化合物。它們可參與許多光化學反應過程。（1）烷烴的反應：與HO、O發(fā)生H摘除反應，生成R氧化成RO2與NO反應RH + OH R + H2ORH + O R + HOR + O2 RO2RO2 + NO RO + NO2（2）烯烴的反應：與OH主要發(fā)生加成、脫氫或形成二元自由基加成：RCH=CH2 + OH RCH(OH)CH2RC

16、H(OH)CH2 + O2 RCH(OH)CH2O2RCH(OH)CH2O2 + NO RCH(OH)CH2O + NO2脫氫：RCH=CH2 + HO RCHCH2 + H2O生成二元自由基：二元自由基能量很高，可進一步分解為兩個自由基以及一些穩(wěn)定產(chǎn)物。另外，它可氧化NO和SO2等：R1R2COO + NO R1R2CO + NO2R1R2COO + SO2 R1R2CO + SO3（3）環(huán)烴的氧化：以環(huán)己烷為例（4）芳香烴的氧化（a）單環(huán)芳烴：主要是與HO發(fā)生加成反應和氫原子摘除反應。生成的自由基可與NO2反應，生成硝基甲苯：加成反應生成的自由基也可與O2作用，經(jīng)氫原子摘除反應，生成HO2

17、和甲酚：生成過氧自由基：（b）多環(huán)芳烴：蒽的氧化可轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳孽赊D(zhuǎn)變?yōu)橄鄳孽海?）醚、醇、酮、醛的反應它們在大氣中的反應主要是與HO發(fā)生氫原子摘除反應：CH3OCH3 + HO CH3OCH2 + H2OCH3CH2OH + HO CH3CHOH + H2OCH3COCH3 + HO CH3COCH2 + H2OCH3CHO + HO CH3CO + H2O上述四種反應所生成的自由基在有O2存在下均可生成過氧自由基，與RO2有相類似的氧化作用。11.碳氫化合物參與的光化學反應對各種自由基的形成有什么貢獻？OH+RHH2O+RM+R+O2-RO2+MRO2+NO-RO+NO2RO2+O2

18、-HO2+羰基化合物RH為碳氫化合物12.說明光化學煙霧現(xiàn)象，解釋污染物與產(chǎn)物的日變化曲線，并說明光化學煙霧產(chǎn)物的性質(zhì)與特征1）光化學煙霧：含有氮氧化物和碳氫化物等一次污染物的大氣，在陽光照射下發(fā)生光化學反應而產(chǎn)生二次污染物，這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象，稱為光化 學煙霧。）光化學煙霧的形成條件：大氣中有氮氧化物和碳氫化合物存在.氣溫較高有強的陽光照射。這樣樣在大氣中就會發(fā)生一系列復雜的反應、生成一些二次污染物，如 O 3 、醛、 PAN這便形成了光化學污染，也稱為光化學煙霧。2）光化學煙霧在白天生成，傍晚消失。污染高峰出現(xiàn)在中午或稍后烴和 NO 的最大值發(fā)生在早晨

19、交通繁忙時刻，這時 NO 2 濃度很低 。隨著太陽輻射的增強， NO 2 、 O 3 的濃度迅速增大，中午時已達到較高濃度，它們的峰值通常比 NO 峰值晚出現(xiàn) 4 5h 。由此可以推斷 NO 2 、 O 3 和醛是在日光照射下由大氣光化學反應 而產(chǎn)生的，屬于二次污染物。早晨由汽車排放出來的尾氣是產(chǎn)生這些光化學反應的直接原因。傍晚交通繁忙時刻，雖然仍有較多汽車尾氣排放，但由于日光已較弱，不足以引起光化學反應，因而不能產(chǎn)生光化學煙霧現(xiàn)象。3）產(chǎn)物性質(zhì)特征：在R及RCO壽命期內(nèi)可使多個no轉(zhuǎn)化為no2.這種自由基傳遞過程提供了使no向no2轉(zhuǎn)化的條件，而no2既起鏈引發(fā)作用，又起鏈終止作用，最終勝出

20、pan，hno3和硝酸酯等穩(wěn)定產(chǎn)物13說明烴類在光化學煙霧形成過程中的重要作用。光化學煙霧形成過程是由多種自由基參與的一系列反應，NO2和醛的光解可引發(fā)O、H自由基的產(chǎn)生，而烴類RH的存在又是自由基轉(zhuǎn)化和增殖為數(shù)量大，種類多的根本原因。烴類在光化學煙霧形成過程中占有很重要的地位。RH + O R + HORH + HO R + H2OH + O2 HO2R + O2 RO2RCO + O2 RC(O)OO其中R為烷基、RO2為過氧烷基，RCO為?；C(O)OORC(O)O2為過氧?；?。通過如上途徑生成的HO2、RO2和RC(O)O2均可將NO氧化成NO2 。？14何為有機物的反應活性？如何

21、將有機物按反應活性分類？1） 表示某有機物通過反應生成產(chǎn)物的能力2） 依據(jù)有機物與HO反應的速率來將有機物的反應活性進行分類15.簡述大氣中SO2氧化的幾種途徑SO2在大氣中可以發(fā)生氣相反應和液相反應。氣相反應：（1）與O原子反應（O原子來源于NO2光解）（2）與自由基反應，如HO2、HO、RO2液相反應（需要有水存在）：（1）與H2O2反應（pH小于5時）（2）與O3反應（pH大于5時）（3）Fe3+、Mn2+的催化氧化（高pH時）從氧化還原電位來說，OH高于其他的氧化劑，所以SO2被OH氧化是最主要的一種途徑。16.論述SO2液相氧化的重要性，并對各種催化氧化過程進行比較17.說明酸雨形成

22、的原因酸性降水是指通過降水，如雨、雪、霧、冰雹等將大氣中的酸性物質(zhì)遷移到地面的過程。最常見的就是酸雨。這種降水過程稱為濕沉降。酸雨現(xiàn)象是大氣化學過程和大氣物理過程的綜合效應。酸雨中含有多種無機酸和有機酸，其中絕大部分是硫酸和硝酸，多數(shù)情況下以硫酸為主。從污染源排放出來的 SO 2 和 N O x是形成酸雨的主要起始物，其形成過程為：SO 2 + O SO 3SO 3 + H 2 O H 2 SO 4SO 2 + H 2 O H 2 SO 3H 2 SO 3 + O H 2 SO 4NO + O NO 22NO 2 + H 2 O HNO 3 + HNO 2大氣中的 SO 2 和 NO x 經(jīng)氧

23、化后溶于水形成硫酸、硝酸和亞硝酸，這是造成降水 pH 降低的主要原因。除此之外，還有許多氣態(tài)或固態(tài)物質(zhì)進入大氣對降水的 pH 也會有影響。大氣顆粒物 中Mn 、 Cu 、 等是酸性氣體氧化的催化劑。大氣光化學反應生成的 O 2 和 HO 2 等又是使 SO 2氧化的氧化劑。因此，降水的酸度是酸和堿平衡的結(jié)果。如降水中酸量大于堿量，就會形成酸雨。18確定酸雨pH界限的依據(jù)是什么？國際上把pH為5.6作為判斷酸雨的界限。依據(jù)以下過程得出：在未污染大氣中，可溶于水且含量比較大的酸性氣體是CO2，所以只把CO2作為影響天然降水pH的因素，根據(jù)CO2的全球大氣濃度330ml/m3與純水的平衡：CO2 (

24、g) + H2OCO2 + H2O CO2 + H2OH+ + HCO3-HCO3- H+ + CO32-根據(jù)電中性原理：H+OH- + HCO3- + 2CO32-，將用KH、K1、K2、H+表達的式子代入，得：H+3 (KW + KHK1pCO2) H+ 2KHK1K2pCO20在一定溫度下，KW、KH、K1、K2、pCO2都有固定值，將這些已知數(shù)值帶入上式，計算結(jié)果是pH5.6。19.論述影響酸雨形成的原因（ 1 ） 酸性污染物的排放及其轉(zhuǎn)化條件。（ 2 ） 大氣中 NH 3 的含量及其對酸性物質(zhì)的中和性。（ 3 ） 大氣顆粒物的堿度及其緩沖能力。（ 4 ） 天氣形勢的影響。20什么是大

25、氣顆粒物的三模態(tài)？如何識別各種粒子模？Whitby等人依據(jù)大氣顆粒物表面積與粒徑分布的關(guān)系得到了三種不同類型的粒度模。按這個模型，可把大氣顆粒物表示成三種模結(jié)構(gòu)，即愛根（Aitken）核模（Dp0.05m）、積聚模（0.05mDp2m）。（1）愛根核模主要源于燃燒產(chǎn)生的一次顆粒物以及氣體分子通過化學反應均相成核而生成的二次顆粒物。由于它們的粒徑小、數(shù)量多、表面積大而很不穩(wěn)定，易于相互碰撞結(jié)成大粒子而轉(zhuǎn)入積聚模。也可在大氣湍流擴散過程中很快被其他物質(zhì)或地面吸收而去除。（2）積聚模主要由核模凝聚或通過熱蒸汽冷凝再凝聚長大。這些粒子多為二次污染物，其中硫酸鹽占80%以上。它們在大氣中不易由擴散或碰撞

26、而去除。積聚模與愛根核模的顆粒物合稱細粒子。（3）粗粒子模的粒子稱為粗粒子，多由機械過程所產(chǎn)生的揚塵、液滴蒸發(fā)、海鹽濺沫、火山爆發(fā)和風沙等一次顆粒物所構(gòu)成，因此它的組成與地面土壤十分相近，主要靠干沉降和濕沉降過程而去除。21說明大氣顆粒物的化學組成以及污染物對大氣顆粒物組成的影響23，何為溫室效應和溫室氣體？1） 大氣中的的CO2等氣體能吸收地球表面反射的12001630nm的紅外光譜，并把能量截留于大氣之中，從而使大氣溫度升高的現(xiàn)象稱為溫室效應。2） 溫室氣體： 主要有二氧化碳、甲烷、氧化二氮、CFCs等. 其中二氧化碳在溫室效應中占了50的比率。由於大量使用煤、石油、天然氣等化石燃料，全球

27、的二氧化碳每年增加0.4%。 甲烷紅占18的溫室效應。產(chǎn)生自發(fā)酵與腐化的變更過程及物質(zhì)的不完全燃燒，主要來自牲畜、水田、汽機車及填埋場的，排放每年增加1%。 氧化二氮約占10的溫室效應。由石化燃料的燃燒，微生物及化學肥料分解而排放出來。 氟氯碳化物(CFCs)約占1520的溫室效應。以CFC11、CFC12及CFC113占最大使用量。使用範圍包括冷媒、清洗、噴霧及發(fā)泡等用途24.說明臭氧層破壞的原因和機理第三章 水環(huán)境化學1、 請推導出封閉和開放體系碳酸平衡中H2CO3*、HCO3-和CO32-的表達式，并討論這兩個體系之間的區(qū)別。2、 請導出總酸度、CO2酸度、無機酸度、總堿度、酚酞堿度和苛

28、性堿度的表達式作為總碳酸量和分布系數(shù)（）的函數(shù)。3、 向一含有碳酸的水體加入重碳酸鹽，問：總酸度、總堿度、無機酸度、酚酞堿度和CO2酸度，是增加、減少還是不變。7， 溶解1.0010-4mol/L的Fe(NO3)3于1L具有防止發(fā)生固體Fe(OH)3沉淀作用所需最小H+濃度的水中，假定溶液中僅形成Fe(OH)2+和Fe(OH)2+而沒有形成Fe2(OH)24+。請計算平衡時該溶液中Fe3+、Fe(OH)2+、Fe(OH)2+、H+和pH。8請敘述水中主要有機和無機污染物的分布和存在形態(tài)。在.9什么叫優(yōu)先污染物？我國優(yōu)先控制污染物包括哪幾類？10請敘述天然水體中存在哪幾類顆粒物？11什么是表面吸

29、附作用,離子交換吸附作用和專屬吸附作用 并說明水合氧化物對金屬離子的專屬吸附和非專屬吸附的區(qū)別.(1)表面吸附:由于膠體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.膠體表面積越大,吸附作用越強.(2)離子交換吸附:環(huán)境中大部分膠體帶負電荷,容易吸附各種陽離子.膠體每吸附一部分陽離子,同時也放出等量的其他陽離子,這種作用稱為離子交換吸附作用,屬于物理化學吸附.該反應是可逆反應,不受溫度影響,交換能力與溶質(zhì)的性質(zhì),濃度和吸附劑的性質(zhì)有關(guān).(3)專屬吸附:指在吸附過程中,除了化學鍵作用外,尚有加強的憎水鍵和范德化力或氫鍵作用.該作用不但可以使表面點荷改變符號,還可以使離子化合物吸附在

30、同號電荷的表面上.(4)水合氧化物對金屬離子的專屬吸附與非金屬吸附的區(qū)別如下表所示.?12.請敘述氧化物表面吸附配合模型的基本原理以及與溶液中配合反應的區(qū)別13 用Langmuir方程描述懸浮物對溶質(zhì)的吸附作用，假定溶液平衡濃度為3.0010-3mol/L，溶液中每克懸浮固體吸附溶質(zhì)為0.5010-3mol/L，當平衡濃度降至1.0010-3mol/L時，每顆吸附劑吸附溶質(zhì)為0.2510-3mol/L，問每克吸附劑可以吸附溶質(zhì)的限量是多少？14請說明膠體的凝聚和絮凝之間的區(qū)別。由電介質(zhì)促成的聚集稱為凝聚，由聚合物促成的聚集稱為絮凝15請敘述水中顆粒物可以哪些方式進行聚集？16請敘述水環(huán)境中促成

31、顆粒物絮凝的機理。17 含鎘廢水通入H2S達到飽和并調(diào)pH值為8.0，請計算水中剩余鎘離子濃度（已知CdS的溶度積為7.910-27）。18已知Fe3+與水反應生成的主要配合物及平衡常數(shù)如下:Fe3+ + H2OFe(OH)2+ + H+ lgK1= - 2.16Fe3+ + 2H2OFe(OH)2+ + 2H+ lgK2= - 6.74Fe(OH)3(s) Fe3+ + 3OH- lgKso= - 38Fe3+ + 4H2OFe(OH)4- + 4H+ lgK4= - 232Fe3+ + 2H2OFe2(OH)24+ + 2H+ lgK= - 2.91請用pc-pH圖表示Fe(OH)3(s)

32、在純水中的溶解度與pH的關(guān)系.解:(1)K1=Fe(OH)2+H+/ Fe3+=Fe(OH)2+KW3/KsoH+2pFe(OH)2+=3 lgKW - lgKso + 2 pH - lgK1=2 pH - 1.84(2)K2=Fe(OH)2+H+2/ Fe3+=Fe(OH)2+KW3/KsoH+pFe(OH)2+=3 lgKW - lgKso + pH - lgK2=pH + 2.74(3)Kso=Fe3+OH-3=Fe3+KW3/H+3pFe3+=3 lgKW - lgKso + 3 pH=3 pH - 4(4)K4=Fe(OH)4-H+4/ Fe3+=Fe(OH)4-H+KW3/ Kso

33、pFe(OH)4-=3 lg KW - lgK4 - lgKso - pH=19 - pH(5)K=Fe2(OH)24+H+2/ Fe3+2=Fe2(OH)24+KW6/ Kso2H+4pFe2(OH)24+=6 lg KW - lgK - 2 lgKso + 4 pH=4 pH - 5.09用pc-pH圖表示Fe(OH)3(s)在純水中的溶解度與pH的關(guān)系如下19已知，。溶液中存在H+、OH-、Hg2+、Hg(OH)20和ClO4-等形態(tài),且忽略了Hg(OH) +和離子強度效應，求1.010-5mol/L的Hg(ClO4)2溶液在25時的pH值。20請敘述腐殖質(zhì)的分類及其在環(huán)境中的作用。21

34、在pH=7.00和HCO3-=1.2510-3mol/L的介質(zhì)中，HT2-與固體PbCO3(s)平衡，其反應如下： 問作為HT2-形態(tài)占NTA的分數(shù)。22請敘述有機配體對重金屬遷移的影響。23什么是電子活度pE，以及它和pH的區(qū)別。24有一個垂直湖水，pE隨湖的深度增加將起什么變化？26在厭氧消化池中和pH=7.0的水接觸的氣體含65%的CH4和35%的CO2，請計算pE和Eh。27 在一個pH為10.0的SO42-HS-體系中（25），其反應為： 已知其標準自由能Gf0值（kJ/mol）SO42-：-742.0，HS-：12.6，H2O(l):-237.2，水溶液中質(zhì)子和電子的Gf0值為零。

35、請給出該體系的pE0。如果體系化合物的總濃度為1.010-4mol/L，那么請給出下圖中、和的lgc-pE關(guān)系式。28解釋下列名詞:分配系數(shù);標化分配系數(shù);辛醇-水分配系數(shù);生物濃縮因子;亨利定律常數(shù);水解速率;直接光解;光量子產(chǎn)率;生長物質(zhì)代謝和共代謝.(1)分配系數(shù):在土壤-水體系中,土壤對非離子性有機化合物的吸著主要是溶質(zhì)的分配過程(溶解),即非離子性有機化合物可通過溶解作用分配到土壤有機質(zhì)中,并經(jīng)過一定時間達到分配平衡,此時有機化合物在土壤有機質(zhì)和水中含量的比值稱為分配系數(shù).(2)標化分配系數(shù):有機化合物在顆粒物-水中的分配系數(shù)與顆粒物中有機碳呈正相關(guān),以固相有機碳為基礎(chǔ)的分配系數(shù)即標

36、化分配系數(shù).(3)辛醇-水分配系數(shù):有機化合物的正辛醇-水分配系數(shù)(KOW)是指平衡狀態(tài)下化合物在正辛醇和水相中濃度的比值.它反映了化合物在水相和有機相之間的遷移能力,是描述有機化合物在環(huán)境中行為的重要物理化學參數(shù).KOW與化合物的水溶性,土壤吸附常數(shù)和生物濃縮因子等密切相關(guān).(4)生物濃縮因子:有機毒物在生物體內(nèi)濃度與水中該有機物濃度之比.(5)亨利定律常數(shù):通常可理解為非電解質(zhì)稀溶液的氣-水分配系數(shù).(6)水解速率:反映某一物質(zhì)在水中發(fā)生水解快慢程度的一個參數(shù).(7)直接光解:化合物本身直接吸收太陽能而進行分解反應.(8)光量子產(chǎn)率:分子被活化后,它可能進行光反應,也可能通過光輻射的形式進

37、行去活化再回到基態(tài),進行光化學反應的光子數(shù)占吸收光子數(shù)之比稱為光量子產(chǎn)率.(9)生長物質(zhì)代謝和共代謝:生物降解過程中,一些有機污染物作為食物源提供能量和提供酶催化反應分解有機物,這稱為生長物質(zhì)代謝.某些有機污染物不能作為微生物的唯一碳源與能源,必須有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源時,該有機物才能被降解,這種現(xiàn)象稱為共代謝.30 一個有毒化合物排入至pH=8.4，T=25水體中，90%的有毒物質(zhì)被懸浮物所吸著，已知酸性水解速率常數(shù)Ka=0，堿性催化水解速率常數(shù)Kb=4.910-7L/(d.mol)，中性水解速率常數(shù)Kh=1.6d-1,請計算化合物的水解速率常數(shù)。31某有機污染物排入pH=8

38、.0，T=20的江水體中，該江水中含懸浮顆粒物500mg/L，其有機碳含量為10%。 若該污染物分子量為129，溶解度為611 mg/L，飽和蒸汽壓為1.21Pa(20)，請計算該化合物的亨利定律常數(shù)（Pa.m3/mol），并判斷揮發(fā)速率是受液膜控制或氣膜控制。2 假定Kg=3000cm/h，求該污染物在水深1.5m處揮發(fā)速率常數(shù)（Kv）。33某河段流量Q=2160000m3/d，流速為46km/d，T=13.6，耗氧系數(shù)K1=0.05d-1，復氧系數(shù)K2=1.82d-1，BOD沉浮系數(shù)K3=0.17d-1，起始斷面排污口排放的廢水約為10104 m3/d，廢水中含BOD5500mg/L，溶解

39、氧為0 mg/L，上游河水中BOD5為0mg/L，溶解氧為8.95 mg/L，求排污口下游6km處河水中的BOD5和氧虧值。？34請說明湖泊富營養(yǎng)化預測模型的基本原理。35請敘述有機物在水環(huán)境中的遷移,轉(zhuǎn)化存在哪些重要過程.(1)負載過程:污水排放速率,大氣沉降以及地表徑流引入有機毒物至天然水體均將直接影響污染物在水中的濃度.(2)形態(tài)過程:酸堿平衡:天然水中pH決定著有機酸或堿以中性態(tài)存在的分數(shù),因而影響揮發(fā)及其他作用.吸著作用:疏水有機化合物吸著至懸浮物上,由于懸浮物質(zhì)的遷移而影響它們以后的歸趨.(3)遷移過程:沉淀-溶解作用:污染物的溶解度范圍可限制污染物在遷移,轉(zhuǎn)化過程中的可利用性或者

40、實質(zhì)上改變其遷移速率.對流作用:水力流動可遷移溶解的或者被懸浮物吸附的污染物進入或排出特定的水生生態(tài)系統(tǒng).揮發(fā)作用:有機污染物可能從水體進入大氣,因而減少其在水中的濃度.沉積作用:污染物被吸附沉積于水體底部或從底部沉積物中解吸,均可改變污染物的濃度.(4)轉(zhuǎn)化過程:生物降解作用:微生物代謝污染物并在代謝過程中改變它們的毒性.光解作用:污染物對光的吸收有可能導致影響它們毒性的化學反應的發(fā)生.水解作用:一個化合物與水作用通常產(chǎn)生較小的,簡單的有機產(chǎn)物.氧化還原作用:涉及減少或增加電子在內(nèi)的有機污染物以及金屬的反應都強烈地影響環(huán)境參數(shù).(5)生物累積過程:生物濃縮作用:通過可能的手段如通過魚鰓的吸附

41、作用,將有機污染物攝取至生物體.生物放大作用:高營養(yǎng)級生物以消耗攝取有機毒物進入生物體低營養(yǎng)級生物為食物,使生物體中有機毒物的濃度隨營養(yǎng)級的提高而增大.請敘述有機物水環(huán)境歸趨模式的基本原理。？36敘述有機物水環(huán)境歸趨模式的基本原理第四章 土壤環(huán)境化學1土壤由哪些主要成分？它們對土壤的性質(zhì)與作用有哪些影響？1) 土壤礦物質(zhì)：其是土壤的主要組成部分，占土壤固體總質(zhì)量的90%，是土壤的骨骼和植物營養(yǎng)元素的重要供給來源，分為原生礦物質(zhì)與次生礦物質(zhì)。原生礦物質(zhì)主要有硅酸鹽礦物，氧化物類礦物，硫化物好磷酸鹽類礦物。次生礦物質(zhì)主要有高嶺石、蒙脫石、伊利石類，很多重要的物理化學過程和性質(zhì)都和土壤所含黏土礦物種

42、類和數(shù)量有關(guān)。2) 土壤有機質(zhì)：一般占土壤固相總質(zhì)量的10%以下，是土壤的重要組成部分，是土壤形成的重要標志，在土壤肥力、環(huán)境保護及農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面有重要作用。3) 土壤水分：是植物營養(yǎng)的主要來源，也是進入土壤的各種污染物向其他環(huán)境圈層遷移的的媒介。4) 土壤中的空氣：土壤空氣使土壤具有疏松的結(jié)構(gòu)。2什么是土壤的活性酸度與潛性酸度？試用它們二者的關(guān)系討論我國南方土壤酸度偏高的原因。根據(jù)土壤中H+的存在方式，土壤酸度可分為活性酸度與潛性酸度兩大類。（1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氫離子濃度的直接反映，又稱有效酸度，通常用pH表示。（2）潛性酸度：土壤潛性酸度的來源是土壤膠體吸附的

43、可代換性H+和Al3+。當這些離子處于吸附狀態(tài)時，是不顯酸性的，但當它們經(jīng)離子交換作用進入土壤溶液后，即可增加土壤溶液的H+濃度，使土壤pH值降低。南方土壤中巖石或成土母質(zhì)的晶格被不同程度破壞，導致晶格中Al3+釋放出來，變成代換性Al3+，增加了土壤的潛性酸度，在一定條件下轉(zhuǎn)化為土壤活性酸度，表現(xiàn)為pH值減小，酸度偏高。3土壤的緩沖作用有哪幾種？舉例說明其作用原理。土壤緩沖性能包括土壤溶液的緩沖性能和土壤膠體的緩沖性能：（1）土壤溶液的緩沖性能：土壤溶液中H2CO3、H3PO4、H4SiO4、腐殖酸和其他有機酸等弱酸及其鹽類具有緩沖作用。以碳酸及其鈉鹽為例說明。向土壤加入鹽酸，碳酸鈉與它生成

44、中性鹽和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2CO3當加入Ca(OH)2時，碳酸與它作用生成難溶碳酸鈣，也限制了土壤堿度的變化范圍。H2CO3 + Ca(OH)2CaCO3 + 2H2O土壤中的某些有機酸（如氨基酸、胡敏酸等）是兩性物質(zhì)，具有緩沖作用，如氨基酸既有氨基，又有羧基，對酸堿均有緩沖作用。（2）土壤膠體的緩沖作用：土壤膠體吸附有各種陽離子，其中鹽基離子和氫離子能分別對酸和堿起緩沖作用。對酸緩沖（M鹽基離子）：對堿緩沖：Al3+對堿的緩沖作用：在pH小于5的酸性土壤中，土壤溶液中Al3+有6個水分子圍繞，當OH增多時，Al3+周圍的6個水分子中有

45、一、二個水分子離解出H+，中和OH-：2Al(H2O)63 + 2OH Al2(OH)2(H2O)84+ + 4H2O4.什么是鹽基飽和度？它對土壤性質(zhì)有何影響？鹽基飽和度：在土壤交換性陽離子中鹽基離子所占的百分數(shù)成為土壤的鹽基飽和度。鹽基飽和度越高，土壤對酸的緩沖能力越大；土壤的鹽基飽和度越低，土壤對堿的緩沖能力越大。5.試比較土壤陽、陰離子交換吸附的主要作用原理與特點？陽離子交換吸附作用原理：以離子價為為依據(jù)，受質(zhì)量作用定律支配，土壤膠體吸附的陽離子與土壤溶液中的陽離子進行等價交換。陽離子交換吸附作用特點：1離子電荷數(shù)越高，陽離子交換能力越強。2同價離子中，離子半徑越大，水化離子半徑就越小

46、，因而具有較強的交換能力。3土壤中一些常見陽離子的交換能力順序：Fe3+Al3+H+Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+Cs+Rb+NH4+K+Na+Li+陰離子交換吸附作用原理：帶正電荷的膠體所吸附的陰離子與溶液中陰離子進行交換。陰離子交換吸附作用特點：（1）土壤陰離子與膠體微?；蛉芤褐械年栯x子形成難溶性沉淀而被強烈地吸附。（2）各種陰離子被土壤膠體吸附的順序如下：F-草酸根檸檬酸根硅酸根CH3COO-SCN-Cl-6.土壤中重金屬向植物遷移的主要方式及影響因素有哪些？土壤中重金屬向植物遷移的主要方式為跨膜吸收，影響因素主要有土壤的理化性質(zhì)、重金屬種類、濃度及在土壤中的存在形態(tài)，植物種類、生長發(fā)

47、育期，復合污染，施肥等。（1） 土壤的理化性質(zhì)土壤的理化性質(zhì)主要通過影響重金屬在土壤中存在形態(tài)而影響重金屬的生物有效性，其主要包括pH、土壤質(zhì)地、土壤的氧化還原電位、土壤中有機質(zhì)的含量等。（2） 重金屬的種類、濃度及在土壤中的存在形態(tài)重金屬對植物的毒害程度首先取決于土壤中重金屬的存在形態(tài)，其次才取決于該元素的數(shù)量。從總量上來看隨著土壤中重金屬含量的增加，植物體內(nèi)各部分的積累量也相應增加。重金屬的存在形態(tài)可分為交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機結(jié)合態(tài)和殘渣態(tài)，交換態(tài)的重金屬遷移能力最強，具有生物有效性。（3） 植物的種類、生長發(fā)育期植物的種類和生長發(fā)育期影響著重金屬在土壤-植物體系中的

48、遷移轉(zhuǎn)化。植物的種類不同，其對重金屬的富集規(guī)律不同；植物的生長發(fā)育期不同，其對重金屬的富集量也不同。（4） 復合污染在復合污染狀況下，影響重金屬遷移轉(zhuǎn)化的因素涉及污染物因素（包括污染物的種類、性質(zhì)、濃度、比例和時序性）、環(huán)境因素（包括光、溫度、pH、氧化還原條件等）和生物種類、發(fā)育階段及所選擇指標等。（5） 施肥施肥可以改變土壤的理化性質(zhì)和重金屬的存在形態(tài)，并因此而影響重金屬的遷移轉(zhuǎn)化。由于肥料、植物和重金屬種類的多樣性以及重金屬行為的復雜性，施肥對土壤-植物體系中重金屬遷移轉(zhuǎn)化的影響機制十分復雜。7植物對重金屬污染產(chǎn)生耐性作用的主要機制是什么？不同種類的植物對重金屬的耐性不同，同種植物由于其

49、分布和生長的環(huán)境各異可能表現(xiàn)出對某種重金屬有明顯的耐性。（1）植物根系通過改變根系化學性狀、原生質(zhì)泌溢等作用限制重金屬離子的跨膜吸收。（2）重金屬與植物的細胞壁結(jié)合，而不能進入細胞質(zhì)影響細胞代謝活動，使植物對重金屬表現(xiàn)出耐性。（3）酶系統(tǒng)的作用。耐性植物中酶活性在重金屬含量增加時仍能維持正常水平，此外在耐性植物中還發(fā)現(xiàn)另一些酶可被激活，從而使耐性植物在受重金屬污染時保持正常代謝過程。（4）形成重金屬硫蛋白或植物絡合素，使重金屬以不具生物活性的無毒螯合物形式存在，降低了重金屬離子活性，從而減輕或解除其毒害作用。8舉例說明影響農(nóng)藥在土壤中進行擴散和質(zhì)體流動的因素有哪些？（1）影響農(nóng)藥在土壤中擴散的

50、因素主要是土壤水分含量、吸附、孔隙度、溫度及農(nóng)藥本身的性質(zhì)等：土壤水分含量：研究表明林丹的汽態(tài)和非汽態(tài)擴散情況隨土壤水分含量增加而變化。吸附：土壤對農(nóng)藥的吸附改變了其擴散的情況，如土壤對2,4-D的化學吸附，使其有效擴散系數(shù)降低了，兩者呈負相關(guān)關(guān)系。土壤緊實度：土壤緊實度對農(nóng)藥的擴散的情況有影響是因為對于以蒸汽形式進行擴散的化合物來說，增加緊實度就降低了土壤孔隙率，擴散系數(shù)就自然降低了。如二溴乙烷、林丹等農(nóng)藥在土壤中的擴散系數(shù)隨緊實度增加而降低。溫度：溫度增高的總效應是使擴散系數(shù)增大。氣流速度：氣流速度可直接或間接地影響農(nóng)藥的揮發(fā)。如果空氣的相對濕度不是100%，那么增加氣流就促進土壤表面水分

51、含量降低，可以使農(nóng)藥蒸汽更快地離開土壤表面，同時使農(nóng)藥蒸汽向土壤表面運動的速度加快。農(nóng)藥種類：不同農(nóng)藥的擴散行為不同。如有機磷農(nóng)藥樂果和乙拌磷在Broadbalk粉砂壤土中的擴散行為就是不同的。（2）影響農(nóng)藥在土壤中質(zhì)體流動的因素有農(nóng)藥與土壤的吸附、土壤種類和農(nóng)藥種類等。農(nóng)藥與土壤吸附：非草隆、滅草隆、敵草隆、草不隆四種農(nóng)藥吸附最強者移動最困難，反之亦然。土壤種類：土壤有機質(zhì)含量增加，農(nóng)藥在土壤中滲透深度減?。辉黾油寥乐姓惩恋V物的含量，農(nóng)藥的滲透深度也減小。農(nóng)藥種類：不同農(nóng)藥在土壤中通過質(zhì)體流動轉(zhuǎn)移的深度不同。如林丹和DDT。9比較DDT和林丹在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化與歸趨的主要途徑與特點。DDT

52、和林丹遷移轉(zhuǎn)化、歸趨主要途徑與特點比較如下表所示：遷移轉(zhuǎn)化、歸趨途徑特點DDT1）在土壤中移動不明顯，易被吸附2）通過根系滲入植物體3）在土壤中按還原、氧化和脫氯化氫等機理被微生物降解4）光解1） 不溶于水，高親脂性，易通過食物鏈放大，積累性強2）揮發(fā)性小，持久性高3）在缺氧和高溫時降解速度快4）南方水田里DDT降解快于北方林丹1）從土壤和空氣轉(zhuǎn)入水體2）揮發(fā)而進入大氣3）在土壤生物體內(nèi)積累4）植物積累1） 易溶于水2） 揮發(fā)性強，持久性低3） 在生物體內(nèi)積累性較DDT低10試述有機磷農(nóng)藥在環(huán)境中的主要轉(zhuǎn)化途徑，并舉例說明其原理。有機磷農(nóng)藥在環(huán)境中轉(zhuǎn)化途徑有非生物降解和生物降解。（1）有機磷農(nóng)

53、藥的非生物降解吸附催化水解：吸附催化水解是有機磷農(nóng)藥在土壤中降解的主要途徑。如地亞農(nóng)等硫代硫酸酯的水解反應如下光降解：有機磷農(nóng)藥可發(fā)生光降解反應，如辛硫磷在253.7nm的紫外光下照射30小時，其光解產(chǎn)物如下（2）有機磷農(nóng)藥的生物降解有機磷農(nóng)藥在土壤中被微生物降解是它們轉(zhuǎn)化的另一條重要途徑。化學農(nóng)藥對土壤微生物有抑制作用。同時，土壤微生物也會利用有機農(nóng)藥為能源，在體內(nèi)酶或分泌酶的作用下，使農(nóng)藥發(fā)生降解作用，徹底分解為CO2和H2O。如馬拉硫磷被綠色木霉和假單胞菌兩種土壤微生物以不同方式降解，其反應如下：第五章 生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運動過程及毒性1、 在試驗水中某魚體從水中吸收有機污染質(zhì)A的速率常

54、數(shù)為18.76 h-1，魚體消除A的速率常數(shù)為2.3810-2h-1；設A在魚體內(nèi)起始濃度為零，在水中的濃度可視作不變。計算A在該魚體內(nèi)的濃縮系數(shù)及其濃度達到穩(wěn)定濃度95%時所需的時間。2.在通常天然水中微生物降解丙氨酸的過程如下，在其括號內(nèi)填寫有關(guān)的化學式和生物轉(zhuǎn)化途徑名稱，并說明這一轉(zhuǎn)化過程將對水質(zhì)帶來什么影響。有關(guān)化學式和生物轉(zhuǎn)化途徑名稱如下：（1）CO2；（2）CH3COOH；（3）NH3；（4）CoASH；（5）H2O；（6）CH3COCoASH；（7）CH3COCOOH；（8）H2O；（9）CoASH；（10）(CH2COOH)2C(OH)COOH；（11）三羧酸循環(huán)（12）NO2

55、-；（13）硝化。該該過程將氮由不能被植物吸收利用的有機態(tài)轉(zhuǎn)化為無機態(tài)，利于植物利用；且此過程是耗氧過程，可能引起水體富營養(yǎng)化，使水質(zhì)變差。3.比較下列各對化合物中微生物降解的快慢，指出所依據(jù)的定性判別規(guī)律。（1），苯酚降解快于硝基苯，根據(jù)取代規(guī)律，在芳香族化合物中羥基取代基加快其降解，硝基取代基減緩其降解。（2）CH3 (CH2)5CH3 ，CH3CH2CH3庚烷降解快于丙烷，根據(jù)鏈長規(guī)律，在一定范圍內(nèi)，碳鏈越長，降解越快。 （3）前者降解快于后者，根據(jù)鏈分支規(guī)律，在烷基苯磺酸鹽中，分支程度越大，降解越慢。4.在下列微生物降解烷基叔胺過程的括號內(nèi)，填寫有關(guān)的酶名、化學式或轉(zhuǎn)化途徑名稱。圖中有關(guān)酶名、化學式和轉(zhuǎn)化途徑名稱：（1）O2；（2）NADH+H+；（3）NADP+；（4）H2O；（5）R3CHO；（6）R1CH2NHR2CH2；（7）加氧酶；（8）R2CHO；（9）NH3；（10）R1CHO；（11）水化酶；（12）R1CH(OH)2；（13）NAD；（14）NADH+H+；（15）R1COOH；（16）脂肪酸氧化；（17）TCA循環(huán)5已知氨氮硝化數(shù)學模式適用于某一河段，試從下表中該河段的有關(guān)數(shù)據(jù)，寫出這一模式的具體形