完整版一到四章《環(huán)境化學(xué)》(戴樹(shù)桂-第二版)課后習(xí)題解答

1、 環(huán)境化學(xué)（戴樹(shù)桂第二版）課后部分習(xí)題解答第一章緒論L如何認(rèn)識(shí)現(xiàn)代環(huán)境問(wèn)題的發(fā)展過(guò)程？環(huán)境問(wèn)題不止限于環(huán)境污染，人們對(duì)現(xiàn)代環(huán)境問(wèn)題的認(rèn)識(shí)有個(gè)由淺入深，逐漸完善的發(fā)展過(guò)程=a.在20世紀(jì)60年代人們把環(huán)境問(wèn)題只當(dāng)成一個(gè)污染問(wèn)題，認(rèn)為環(huán)境污染主要指城市和工農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的對(duì)大氣、水質(zhì)、土壤、固體廢棄物和噪聲污染.對(duì)土地沙化、熱帶森林破環(huán)和野生動(dòng)物某些品種的瀕危滅絕等井未從戰(zhàn)略上重視，明顯沒(méi)有把環(huán)境污染與自然生態(tài)、社會(huì)因素聯(lián)系起來(lái).b，1972年發(fā)表的人類(lèi)環(huán)境宣言中明確指出環(huán)境問(wèn)題不僅表現(xiàn)在水、氣、土壤等的污染已達(dá)到危險(xiǎn)程度，而且表現(xiàn)在對(duì)生態(tài)的破壞和資源的枯竭；也宣告一部分環(huán)境問(wèn)題源于貧窮，提出了發(fā)展

2、中國(guó)家要在發(fā)展中解決環(huán)境問(wèn)題.這是聯(lián)合國(guó)組織首次把環(huán)境問(wèn)題與社會(huì)因素聯(lián)系起來(lái)U然而，它井未從戰(zhàn)略高度指明防治環(huán)境問(wèn)題的根本途徑，沒(méi)明確解決環(huán)境問(wèn)題的責(zé)任，沒(méi)強(qiáng)調(diào)需要全球的共同行動(dòng)d.進(jìn)入20世紀(jì)90年代，人們鞏固和發(fā)展了持續(xù)發(fā)展思想，形成當(dāng)代主導(dǎo)的環(huán)境意識(shí)口通過(guò)了里約環(huán)境與發(fā)展宣言沢21世紀(jì)議程等重要文件它促使環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的持續(xù)發(fā)展作為全球的行動(dòng)綱領(lǐng)口這是本世紀(jì)人類(lèi)社會(huì)的又一重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)，樹(shù)立了人類(lèi)環(huán)境與發(fā)展關(guān)系史上新的里程碑.如何認(rèn)識(shí)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地球環(huán)境影響?答案一加世紀(jì)以.來(lái)，人類(lèi)社會(huì)處于迅速岌展的新時(shí)期，各方面的活動(dòng)對(duì)地球環(huán)境產(chǎn)生了極其澆刻的影響?？茖W(xué)家業(yè)須回答：人

3、類(lèi)賴(lài)以生存的地球環(huán)境未來(lái)將發(fā)生什么變化？遠(yuǎn)些變化對(duì)人類(lèi)社會(huì)將產(chǎn)生什么戢響？人類(lèi)應(yīng)當(dāng)采取什么對(duì)策以適應(yīng)環(huán)境的變化？人類(lèi)是否可能通過(guò)調(diào)整自身的行為，包括改變生活方式、合理地組織生產(chǎn)活動(dòng)和發(fā)展保護(hù)環(huán)境的新技術(shù)，以減少對(duì)環(huán)境的不利影響？沒(méi)有對(duì)遠(yuǎn)些問(wèn)題的研究和科學(xué)預(yù)測(cè)，人類(lèi)社會(huì)在行將到來(lái)的重大環(huán)境問(wèn)題面前將束手無(wú)策，處于困境。因此預(yù)測(cè)人類(lèi)影響下未來(lái)全球環(huán)境的變化是一個(gè)關(guān)系到人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)炭展的科學(xué)難題這一科學(xué)問(wèn)題的難點(diǎn)首先在于，地球環(huán)境本身是個(gè)十分龐大的巨系統(tǒng)，它的變化是地球系統(tǒng)各組成部分相互作用的結(jié)果，是地球系統(tǒng)的整體行為。對(duì)整體地球的認(rèn)識(shí)需要積累長(zhǎng)期可靠的觀測(cè)數(shù)據(jù)。直到賈世紀(jì)硯年代，空間謹(jǐn)感技術(shù)的發(fā)

4、展才提供了從整體上耒了解地球環(huán)境的可能。但是，迄今為止，人類(lèi)積累的遠(yuǎn)些觀測(cè)數(shù)據(jù)的年代還較短，其觀測(cè)的精度還不能滿足需要。同時(shí)，迄今空間技術(shù)和信息科學(xué)的水平還不能為人類(lèi)提供全球環(huán)境變化的完備信息和處理能力。其難點(diǎn)之二是，地球環(huán)境是一個(gè)高度復(fù)雜的非線性系統(tǒng)。系統(tǒng)的各個(gè)組成部分有著各不相同的空間和時(shí)間特征，在不同的時(shí)間和空間問(wèn)題的難點(diǎn)更在于，人類(lèi)活動(dòng)正在越來(lái)越深刻地干預(yù)上述自然過(guò)程，使它們變得更復(fù)雜。由此而產(chǎn)生的人與環(huán)境的相互作用過(guò)程，是更高層次上的非線性過(guò)程，它需社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)的結(jié)合。長(zhǎng)期以來(lái)，這兩犬基本科學(xué)尚無(wú)認(rèn)真結(jié)合的經(jīng)峻和方法，需要開(kāi)辟這類(lèi)問(wèn)題研究的科學(xué)途徑。面對(duì)日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題，科學(xué)

5、家在20世紀(jì)疋年代就幵始了人對(duì)地球環(huán)境戢響的研究，進(jìn)行著從整體上了解地球環(huán)境變化的探索第一，建立和發(fā)展由空間謹(jǐn)感和地面海面）觀測(cè)站網(wǎng)組成的完整的全球監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在58年國(guó)際地球物理年的基礎(chǔ)上，20世紀(jì)加年代幵始的全球大氣研究計(jì)劃國(guó)際寧?kù)o衣陽(yáng)年、國(guó)際生物計(jì)劃、人和生物圈計(jì)劃、國(guó)際水文計(jì)劃和國(guó)際海洋探測(cè)十年等一系列以犬規(guī)模觀測(cè)為主要內(nèi)容的國(guó)際計(jì)劃，是地球環(huán)境監(jiān)測(cè)的前期工作。90年代又幵始了全球氣候觀測(cè)系統(tǒng)、全球海洋系貌和全球陸地生態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和籌建工作。這些既各自獨(dú)立又彼此連接的觀測(cè)系貌，由空間遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)組成，旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)地球環(huán)境的長(zhǎng)期、立休、動(dòng)態(tài)和高分辨的監(jiān)測(cè)，為認(rèn)識(shí)

6、地球環(huán)境的整體行為，預(yù)測(cè)其未來(lái)變化提供觀測(cè)依據(jù)。第二,形成和發(fā)展地球系統(tǒng)和地球系統(tǒng)科學(xué)的新概念人類(lèi)面臨的環(huán)境問(wèn)題往往不只是涉及到地球的某一部分，而是同某些部分，甚至整個(gè)地球的各部分有聯(lián)系，從而引導(dǎo)人們逐歩幵始對(duì)地球各部分之間關(guān)系的探索。最初從兩兩關(guān)系的研究著手，例如，海洋大氣相互作用的研究加世紀(jì)盹年代有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。近年來(lái)，海岸帶海陸相互作用的研究也有了很犬的發(fā)展。通過(guò)這些研究，在認(rèn)識(shí)地球各部分之間的聯(lián)系上有了新的進(jìn)歩，為逐歩建立地球系統(tǒng)變化的整體觀打下了一定的基礎(chǔ)。年代中期，形成了地球系統(tǒng)的概念，提出地球系統(tǒng)科學(xué)這一新興的前沿科學(xué)領(lǐng)域。所謂地球系統(tǒng)科學(xué)，就是研究地球系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制、變化規(guī)律

7、和控制其變化機(jī)理的科學(xué)。它的目的就是為全球環(huán)境變化預(yù)測(cè)提供科學(xué)基礎(chǔ)。第三，探索地球系統(tǒng)模式的建立和進(jìn)行全球和區(qū)域環(huán)境可預(yù)測(cè)能力的研究面對(duì)日益嚴(yán)重的全球環(huán)境冋題，本世紀(jì)逐歩實(shí)現(xiàn)客觀定量的環(huán)境預(yù)測(cè)。20世紀(jì)年代以來(lái)，利用不斷發(fā)展的空間遙感技術(shù)和地面觀測(cè)系統(tǒng),積累了大量的地球環(huán)境信息。在迅速發(fā)展的計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的支持下，正在探索建立復(fù)雜的包括大氣、海洋、陸地和生物圈的地球系統(tǒng)的數(shù)值模式，以.建立定量和客觀的環(huán)境預(yù)測(cè)工具。第四，探索和發(fā)展新一代環(huán)境工程學(xué)隨著對(duì)全球環(huán)境問(wèn)題研究的不斷深人，針對(duì)某些有明確結(jié)論的重大環(huán)境問(wèn)題，采取科學(xué)對(duì)策，并發(fā)展新一代環(huán)境工程學(xué)是又一重要的探索。南極冥氧洞成因的科學(xué)學(xué)說(shuō)，

8、獲得了19光年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，并形成了全球一致的限制氟化物排放的國(guó)際公約，發(fā)展了相應(yīng)對(duì)于氧，碳，氮，磷，硫幾種典型營(yíng)養(yǎng)性元素循環(huán)的重要意義有何體會(huì)？壬氧、碳、氮、磷和硫等營(yíng)養(yǎng)元素的生物地球化學(xué)循環(huán)是地球系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，它涉及地層環(huán)境中物頂?shù)慕粨Q、遷移和轉(zhuǎn)化過(guò)程，是地球運(yùn)動(dòng)和生命過(guò)程的主要營(yíng)力匚氧循環(huán)呼吸作用的功能恰如一個(gè)“發(fā)動(dòng)機(jī)=維持著細(xì)胞的活動(dòng)，井保證細(xì)胞進(jìn)行各種活動(dòng)時(shí)能扌昱供足夠量的可利用的化學(xué)能。碳循環(huán)碳是構(gòu)成生物體和貯藏光能的主要元素：在自然界中以碳水化合物、F旨肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)體和C02、碳酸鹽等無(wú)機(jī)體的形式存在，并在大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈和化石燃料（石油、煤等）等環(huán)境囲

9、素中進(jìn)行碳循環(huán)，如圖1-1所示.光合生物通過(guò)光合作目吸收大氣中的C02和H20形成碳水化合物，同時(shí)釋放氧氣:碳水化合物通過(guò)食物鏈逐級(jí)往高的營(yíng)養(yǎng)級(jí)流動(dòng)，并轉(zhuǎn)換為不同的形式。同時(shí)，動(dòng)物通過(guò)呼吸作用吸入02而放出CON主物殘?bào)w被微生物分解，礦化時(shí)也釋放出C0Z這些經(jīng)過(guò)主命系統(tǒng)的C02又重新返回空氣中：此外，化石燃料的燃燒，自然界的火山噴發(fā)、地震也會(huì)將固定的碳元素以C02的形式釋放到大氣中=另外：C02通過(guò)擴(kuò)散作用在大氣和水體之間循環(huán)，進(jìn)入水體中的C02會(huì)被吸收形成新的碳酸鹽巖石，也可以通過(guò)死亡動(dòng)植物的遺骸進(jìn)入地殼形成化石燃料=碳循環(huán)對(duì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在大氣中的C02含量:大氣中C02的休積分?jǐn)?shù)晝?nèi)?/p>

10、只有0.033%,但其穩(wěn)定性，尤其是化石燃料燃燒排放大量的C02對(duì)全球氣候變化產(chǎn)主了不可忽視的影響匸或錢(qián)鹽，即合成氮肥；供植物利用；非主物固氮匚如雷雨天氣的閃電現(xiàn)象而產(chǎn)生的電離作用：能將大氣中的氮氧化成硝酸金，隨降雨過(guò)程進(jìn)入土壤，以及火山噴發(fā)出的巖漿所固定的氮，値物吸收這些進(jìn)入土壤的氮；植物固氮。害生的豆科植物和其他少數(shù)高等植物根部的根瘤固氮菌具有匡走大氣中的氮的能力.氮循環(huán)在環(huán)境間題中有著十分重要的地位，如缺少蛋白質(zhì)會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)不良，化石燃料燃燒排放的氮氧化物會(huì)污染大氣，過(guò)度使用含氮化肥會(huì)污染水體。礁循環(huán)水中澡類(lèi)多量躡?。核藻路N形態(tài)的憐具有很大壞境意又，且在止帛水體中濃度很低如前肋述，這類(lèi)鹽

11、的溶解度也是很小的）=聚合磷酸鹽是今成洗滌劑組分之一：其作月是絡(luò)合水中Ca2+.Mg2+等離子，使之不以碳酸査形態(tài)沉積下來(lái)匚水體中聚合磷酸鹽的形態(tài)主要有P2O74-.P3O105-.HP3O92-.CaP2O72-等?？扇苄杂袡C(jī)磷酸物主要有葡萄糖-6-磷酸、2-磷酸甘油酸、磷肌酸等形態(tài):自然界中的物質(zhì)生各種化學(xué)元素組成匚這些物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分之間不斷進(jìn)行著循環(huán)=其中，碳、氫、氧、氮、磷、硫是自然界中抽主要元素，也是構(gòu)成生命有機(jī)體的主要物質(zhì)匚它們?cè)谧匀唤绲牧夹匝h(huán)，保遷了生態(tài)筆統(tǒng)的穩(wěn)定性?？难h(huán)硫是氨基酸和蛋白的亙要組成成分，它以硫鍵的形式把蛋白質(zhì)分子連接起來(lái)：硫循環(huán)由自然作用和人類(lèi)活

12、動(dòng)所推麗，主要在大氣、海洋和陸地之間進(jìn)行匚自然作用的循環(huán)過(guò)程是：陸地上，地殼中的硫通過(guò)火山噴發(fā)和巖石內(nèi)的硫在風(fēng)化作用下，以H2S、S02或硫酸鹽的形式進(jìn)入大氣；海底火山爆發(fā)時(shí)產(chǎn)生的硫分別逸入大氣和溶入海洋；大氣、水分和土壤中的硫被植物所吸收，弁進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)，蘭生物殘骸被微生物分解時(shí)生成H2S回到大氣；海洋2二硫酸根離子，通過(guò)降水、沉降、和地表面吸收等過(guò)程回到陸地和海洋，并被植物吸收；地表徑流的沖刷使土壤中的硫進(jìn)入河流、海洋.最終沉積于海底。h灣金田閃捲環(huán)討穆兵.純壽也冬磕陰仃石噬燉和全雇礦場(chǎng)存&塑伸田鮒行瑕出一誦討檄，血知洽焙炫硫還原成H2S和氧化成SON排入大氣，或者隨著酸性廢水排放至土壤和

13、水體匚硫的自然猶環(huán)過(guò)程在沒(méi)有外界的強(qiáng)烈干預(yù)時(shí)，在生態(tài)系統(tǒng)中基本處于一種穩(wěn)走和平衡的狀態(tài)蘭人類(lèi)無(wú)制約使目化石燃料時(shí).會(huì)向大氣排放出大量抽S02,從而破壞了硫的正常循環(huán)，形成嚴(yán)重的環(huán)境4、根據(jù)環(huán)境化學(xué)的任務(wù)、內(nèi)容和特點(diǎn)以及發(fā)展動(dòng)向，你認(rèn)為怎樣才能學(xué)好環(huán)境化學(xué)這門(mén)課？環(huán)境化學(xué)是一門(mén)研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特征、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。環(huán)境化學(xué)以化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)而引起環(huán)境問(wèn)題為研究對(duì)象，以解決環(huán)境問(wèn)題為目標(biāo)的一門(mén)新型科學(xué)。其內(nèi)容主要涉及：有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中存在的濃度水平和形態(tài)，潛在有害物質(zhì)的來(lái)源，他們?cè)趥€(gè)別環(huán)境介質(zhì)中和不同介質(zhì)間的環(huán)境化學(xué)行為；有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境和生

14、態(tài)系統(tǒng)以及人體健康產(chǎn)生效用的機(jī)制和風(fēng)險(xiǎn)性；有害物質(zhì)已造成影響的緩解和消除以及防止產(chǎn)生危害的方法和途徑。環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn)是要從微觀的原子、分子水平上來(lái)研究宏觀的環(huán)境現(xiàn)象與變化的化學(xué)機(jī)制及其防治途徑，其核心是研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化和效應(yīng)。目前，國(guó)界上較為重視元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化學(xué)循環(huán)及其相互偶合的研究；重視化學(xué)品安全評(píng)價(jià)、臭氧層破壞、氣候變暖等全球變化問(wèn)題。當(dāng)前我國(guó)優(yōu)先考慮的環(huán)境問(wèn)題中與環(huán)境化學(xué)密切相關(guān)的是：以有機(jī)物污染為主的水質(zhì)污染、以大氣顆粒物和二氧化硫?yàn)橹鞯某鞘锌諝馕廴?；工業(yè)有毒有害廢物和城市垃圾對(duì)水題和土壤的污染。5、環(huán)境污染物有哪些類(lèi)別？主要的化學(xué)污染物有哪些

15、？按環(huán)境要素可分為：大氣污染物、水體污染物和工業(yè)污染物。按污染物的形態(tài)可分為：氣態(tài)污染物、液態(tài)污染物和固體污染物；按污染物的性質(zhì)可分為：化學(xué)污染物、物理污染物和生物污染物。主要化學(xué)污染物有：元素:如鉛、鎘、準(zhǔn)金屬等。2.無(wú)機(jī)物：氧化物、一氧化碳、鹵化氫、鹵素化合物等有機(jī)化合物及烴類(lèi)：烷烴、不飽和脂肪烴、芳香烴、PAH等；金屬有機(jī)和準(zhǔn)金屬有機(jī)化合物：如,四乙基鉛、二苯基鉻、二甲基胂酸等；含氧有機(jī)化合物：如環(huán)氧乙烷、醚、醛、有機(jī)酸、酐、酚等；含氮有機(jī)化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亞硝胺等；有機(jī)鹵化物：四氯化碳、多氯聯(lián)苯、氯代二噁瑛；有機(jī)硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等；有機(jī)磷化合物:磷酸酯

16、化合物、有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)磷軍用毒氣等。氐舉例簡(jiǎn)述污染物在環(huán)境各圈的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程。以汞為例，說(shuō)明其在壞境各圈層的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程汞在壞境中的存在形態(tài)有金屬汞、無(wú)機(jī)汞化合物和有機(jī)汞化合物三種。在好氧或厭氧條件下，水體底質(zhì)中某些微生物能使二價(jià)無(wú)機(jī)汞鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆投谆＜谆苄源?，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，容易被魚(yú)類(lèi)等生物吸收，難以代謝消除，能在食物鏈中逐級(jí)放大。甲基汞可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為二甲基汞。二甲基汞難溶于水，有揮發(fā)性，崩散i免到大氣中，容鼎第二章：大氣環(huán)境烷和汞，故大氣中二甲基汞1大氣的主要層次是如何劃分的？每個(gè)層次具有哪些特點(diǎn)？根據(jù)溫度隨海拔高度的變化情況劃分的：對(duì)流層氣溫隨著海拔高度的增加而降低，大約

17、每上升105,溫度降低o.er,密度大；平流層溫度隨海拔高度的升高而明顯增加、空氣沒(méi)有對(duì)流運(yùn)動(dòng)，平流運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢(shì)、空氣比對(duì)流層稀蒲得多、有厚約昭山的一層臭氧層；中間層溫度隨海拔增加迅速降低、空氣較稀蒲、對(duì)流運(yùn)動(dòng)非常激烈；熱層空氣高度電離、更加稀蒲、大氣溫度隨海拔高度增加而迅速增加。2逆溫現(xiàn)象對(duì)大氣中鈣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岀來(lái)的污染物由于空氣的運(yùn)動(dòng)使其傳輸和分散的過(guò)程。遷移過(guò)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(shí)大氣穩(wěn)定性強(qiáng)對(duì)于大氣中垂直運(yùn)動(dòng)的發(fā)展起著阻礙作用。逆溫會(huì)使上下層空氣溫差誠(chéng)小使他們之間誠(chéng)少對(duì)流從而使空氣誠(chéng)少運(yùn)動(dòng)污染物漂浮在大氣上空沒(méi)

18、有空氣的運(yùn)動(dòng)污染物難以擴(kuò)4.影響大氣中污染物遷移的主要因素是什么?主要有：（1）空氣的機(jī)械運(yùn)動(dòng)如風(fēng)和大氣湍流的影響；（2）天氣和地理地勢(shì)的影響；（3）污染源本身的特性。5大氣中有哪些重要的吸光物質(zhì)？其吸光特征是什么？答:大A組分如際虹bHR和C址爭(zhēng)能朕怯一定渡長(zhǎng)的丸陽(yáng)輻見(jiàn)L波和卜于29ta的土何輻射被恥（V0易子吸收*并諛其解鈦塊波怏小于290nm的太陽(yáng)將射不蠱到達(dá)地面、而&時(shí)rSflOOmu的放菠桶射則平捧枝氷分子和二氧牝琨所徵收因也貝有滅也為煩-牝血的可見(jiàn)見(jiàn)能透it丸氣到攝地面遲部介約占太陽(yáng)北總能董的41%太陽(yáng)發(fā)射光譜和地面測(cè)得的太陽(yáng)光譜有何不同？為什么？太陽(yáng)輻射的光譜包括紅外線、可見(jiàn)光和

19、紫外線等，其經(jīng)過(guò)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(wú)幾，但可見(jiàn)光卻幾乎都能到達(dá)地表，其比重也由47%升到92%o即光譜分布就不同了。大氣中有哪些重要自由基?其來(lái)源如何?大氣中主要自由基有：HO、HO2、R、RO2HO的來(lái)源：O3的光解：O3+hrO+O2O+HO2HO2HNO2的光解：HNO2+hrHO+N0H2O2的光解：H2O2+hr2H0HO2的來(lái)源：主要來(lái)自醛特別是甲醛的光解HCO+hrH+HCO2H+O+MHO+M22HCO+02+MHO2+CO+M亞硝酸酯的光解:CH3ONO+hrCHO+NOCHO+0H0+HCO3222H2O2的光解：H2O2+hr2H0H

20、O+H0HO+HO2222R的來(lái)源：RH+OR+HORH+HOR+HO2CH的來(lái)源：CHCHO的光解CHCHO+hr一-CH+CHO3333CHCOCH的光解CHCOCH+hrCH+CHCO333333CHO的來(lái)源：甲基亞硝酸酯的光解CHONO+hrCHO+NO333甲基硝酸酯的光解CHONO+hrCHO+NO3232RO2的來(lái)源：R+O2RO2&大氣中有哪些重要的含氮化合物？說(shuō)明它們的天然來(lái)源和人為來(lái)源及對(duì)環(huán)境的打染（1）大氣中存在的含量比校高的含祗化合物丄耍是氮氧化物.包刪化卯楓W-啊化氯NO和-率化反（NO3k（2N4是低層大氣中含雖最高的含氮化合王耍來(lái)IT于天然源，即土塢中殆酸鹽經(jīng)細(xì)菌

21、的竝氮作用曲產(chǎn)生口由了在低層大氣中非粽隱總是停函fTiMM長(zhǎng)的氮壯化物.一般認(rèn)為it沒(méi)有明顯的污染斂應(yīng)NO和N6是大氣中丄要的件氮污獗物，介稱(chēng)為NOV它們上耍來(lái)M卩城市大氣中的ZQJ有恥來(lái)門(mén)汽車(chē)辱流動(dòng)燃撓游+導(dǎo)致大氣克化孚河染和酸雨的重耍HO+RHR+H2OR+ORO22NO+RONO+RO22RO+O2RCHO+HO2（R比R少一個(gè)C原子）NO+HONO+HO2210.大氣中有哪些重要的碳?xì)浠衔?？它們可發(fā)生哪些重要的光化學(xué)反應(yīng)？甲烷、石油姪、菇類(lèi)和芳香姪等都是大氣中重要的碳?xì)浠衔?。它們可參與許多光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。（1）烷姪的反應(yīng)：與HO、0發(fā)生H摘除反應(yīng)，生成I?氧化成耽2與N0反應(yīng)R0:

22、-NORO-N02（2）烯姪的反應(yīng)：與0H主要發(fā)牛加成、脫氫或形成二元自由基加成：RCH=CH;+OHRCH(OH)CH.RCH(OH)CH2-0E?CH(OH)CH2O2RCH(OH)CH;O：-NORCH(OH)CH2O+脫氫：RCH=CH;-HORCHCH.+H：0生成二元自由基:戶30?+Cc/r2R40c-cR4二元自由基能量很高，可進(jìn)一步分解為兩個(gè)自由基以及一些穩(wěn)定產(chǎn)物。另外，它可氧化NO和SOm等:KR:COO-NO艮&E00-S02（4）芳香姪的氧化 13.說(shuō)明烴類(lèi)在光化學(xué)煙霧形成過(guò)程中的重要作用。烷烴可與大氣中的HO和O發(fā)生摘?dú)浞磻?yīng)。RH+HO-R+HO2RH+OR+HOR+

23、O2RO.2RO2+NO-RO+NO.2RO+ORCHO+HO。22RO+NORON。22另外：RO2+HO2ROOH+O2ROOH+hrRO+HO烯烴可與HO發(fā)生加成反應(yīng)，從而生成帶有羥基的自由基。它可與空氣中的O2結(jié)合成相應(yīng)的過(guò)氧自由基，由于它有強(qiáng)氧化性，可將NO氧化成NO2，自身分解為一個(gè)醛和CH2OH。如乙和丙稀。CH=CH+HOCHCHOH22ch3ch=ch2ch3chch2oh+ch3ch(oh)ch2ch2ch2oh+O2CH2(O2)CH2OHCH2(O2)CH2OH+NOCH2(O)CH2OH+no2CH2(O)CH2OHCH2O+CH2OHCH2(O)CH2OH+O2HC

24、OCH2OH+ho2CHOH+OHCO+HO.2222烯烴還可與O3發(fā)生反應(yīng)，生成二元自由基，該自由基氧化性強(qiáng)，可氧化NO和SO2等生成相應(yīng)的醛和酮。光化學(xué)反應(yīng)的鏈引發(fā)反應(yīng)主要是NO2的光解，而烷烴和稀烴均能使NO轉(zhuǎn)化為NO2,因此烴類(lèi)物質(zhì)在光化學(xué)反應(yīng)中占有很重要的地位。19影響酸雨形成的因素主要有1、酸性污染物的排放及其轉(zhuǎn)化條件。2、大氣中NH3的含量及其對(duì)酸性物質(zhì)的中和性。2、大氣顆粒物的堿度及其緩沖能力。4、天氣形勢(shì)的影響。20什么是大氣顆粒物的三模態(tài)？如何識(shí)別各種粒子膜答(1)依據(jù)大氣顆粒物按表面積與粒徑分布關(guān)系得到了三種不同類(lèi)型的粒度模，并用它來(lái)解釋大氣顆粒物的來(lái)源與歸宿，即愛(ài)根核模

25、，積聚模，粗粒子模。愛(ài)根模：DpV0.05pM積聚模：0.05VDpV2pM粗粒子模：Dp2pMo第三章水環(huán)境化學(xué)(P195)4.在一個(gè)pH為65、堿度為1.6mmol/L的水體中，若加入碳酸鈉使其堿化，問(wèn)需加多少mmol/L的碳酸鈉才能使水體pH上升至80。若用NaOH強(qiáng)堿進(jìn)行堿化，又需加入多少堿？解：(1)查表知pH=6.5時(shí)，a=1.710CT=堿度Xa=1.6X1.710mmol/l=2.736mmol/l。設(shè)加入的Na2CO3為nmmol/l查表知：當(dāng)pH=8.0時(shí)，a=1.018Ct=Ct+n(1)C=堿度Xa(2)堿度=1.6+2n(3)由(1)、(2)和(3)解得：n=1.07

26、mmol/l。(2)7加入NaOH后CT不變堿度=T=2.688mmol/La1.028堿度的增加值就應(yīng)是加入的NaOH的量。A=堿度堿度=2.6881.6=1.088mmol/l5具有200 x10-3mol/L堿度的水，pH為700,請(qǐng)計(jì)算HCO*、HCO-、CO2一和OH-的濃度各2333是多少？CO*23=449x10-4mol/L、HCO-3=200 x10-3mol/L、=9.38x10-7mol/L和OH-=1.00 xl0-7mol/L)解:當(dāng)pH=7.00時(shí),C03-的濃度與HCOj的濃度相比可以忽略，查表pH=7.00時(shí)，a=1.224,貝MHC0-=堿度=2.00X10-

27、3mol/l/l。3H+=OH-=10-7mol/l。HCO海=H+HCO-/K=1.00X10-7X2.00X10-3/(4.55X10-7)=4.49X10-4mol/l。331CO-=KHCO-/H+=4.69X10-11X2.00X10-3/(1.00X10-7)=9.38X10-7mol/l。3236.若有水A,pH為75,其堿度為6.38mmol/L,水B的pH為90,堿度為0.80mmol/L,若以等體積混合，問(wèn)混合后的pH值為多少？(pH=7.58)解:查表pH=7.5時(shí),a=1.069,pH=9.0時(shí),a=0.9592;C=堿度Xa=6.38X1.069=6.82mmol/l

28、T11C=堿度Xa=0.80X0.959=0.767mmol/l;T22C+C6.82+0.77混合后C=tiT2-3.79mmol/LT22堿度二6.38+.8二3.59mmol/L2_3.79堿度_359_1.005查表知pH=7.587.溶解1OOx10-4mol/L的Fe（NO）于1L具有防止發(fā)生固體Fe（OH）沉淀作用所需最小H+濃度的水中,333解：由題意知Fe3+Fe(OH)2+Fe(OH)2+=1.00X10-4mol/lFe(OH)2+H+/Fe3+=8.9X10-4Fe(OH)2+H+2/Fe3+=4.9X10-71)(2)(3)Fe3+OH-3_Fe3+K3WH+3SP查

29、表知Fe(OH)3的KSp=3.2X10-38代入(1)得H+=1.9x10-3mol/l(VpH=2.72)Fe3+=3.2X104H+3=3.2X104X1.9X10-3x3=6.24X10-5mol/l；Fe(OH)2+=4.9X10-7Fe3+/H+2=4.9X10-7KSpH+/KW3=15.68X10-3X1.9X10-3=8.47X10-6mol/l；Fe(OH)2+=8.9X10-4Fe3+/H+=8.9X10-4KSpH+2/KW3=28.48X(1.9X10-3)2=2.92X10-5mol/l。19已知Hg2+2H2O=2H+Hg(OH)20,lgK=-63溶液中存在H+

30、、OH-、Hg2+、Hg(OH)20和C1O4-等形態(tài),且忽略Hg(OH)+和離子強(qiáng)度效應(yīng)，求10X10-5mo1/L的Hg(C1O4)2溶液在25C時(shí)的pH值。解：Hg2+2H2O=2H+Hg(OH)2lgK=-63得:K=10-6-322TOC o 1-5 h zHg(OH)2H+/Hg2+=10-6.3(1)由物料守恒得Hg2+Hg(OH)20=1.0 x10-5mol/L(2)由電荷守恒得：H+2Hg2+=ClO4-+OH-Hg2+水解體系顯酸性，OH-V10-7,與C1O4-的濃度相比可忽略不計(jì)?？傻茫篐+2Hg2+ClO4-=2X10-5(3)Hg2+=10-5-0.5H+(4)(

31、2)、(3)聯(lián)立得：Hg(OH)20=0.5H+(5)(4)、(5)代入(1)得：0.5H+3+0.5*10-6.3H+-10-11.3=0H+=10-4.7；貝pH=-lgH+=-lg10-4.7=4.7。2） 21解：已知PbCO3(S)+HT2-=PbT-+HCO3-K=4.06X10-2可得：K二PbT-HCO-3HT2-1）；由（1）可得：HT2-PbT-HCO-3-由得：PbT,:需IHCO-3一K+HCO-31.25x10-34.06x10-2+1.25x10-3二2.99%25.從湖水中取出深層水，其pH=70,含溶解氧濃度為032mg/L,請(qǐng)計(jì)算pE和Eh。(pE=132,E

32、h=078V)解：1)V水中的溶解氧為0.32mg/L,25度時(shí)，O2在水中的Henry常數(shù)為KH=1.26X10-8mol/(LPa)故其pO2=O2/KH=0.32mg/LF32g/molF1.26X10-8mol/(LPa)=7.94X102Pa1/4O2+H+=1/2H2O天然水的pE=20.75+lg(pO2/1.103X105)0.25XH+=20.75+lg(7.94X102/1.103X105)0.25X1.0X10-7=20.75+(-0.547)=13.21。27在一個(gè)pH為100的SO42-HS-體系中（25C）,其反應(yīng)為:解：(1)SO42-+9H+8e=HS-+4H2

33、O(t)G0=12.6237.2X4+742.0=194.2(kj)又.G0=2.303nRT(pE0)pE12-8404812/pE0也=-194.2=4.25-2.303nRT-2.303x8x8.314x298HS-SO2-H+9e84lgK=lgHS-lgSO42-lgH+9lge8又/lgK=npE08pE0=lgHS-lgSO42-+9X10.0+8pElgHS-lgSO42-+8pE=8X4.2590=56HS-+SO42-=1.0X10-410當(dāng)pEVVpE0時(shí),溶液給出電子的傾向很高。HS-C總=1.0X10-4mol/1。lgHS-=4.0由(1)得lgSO42-=52+8

34、pE。20當(dāng)pEpE0時(shí)，溶液接受電子的傾向很強(qiáng)。SO42-C總=1.0X10-4mol/1。lgSO42-=4.0由得lgHS-=-60pE。解：已知苯并a芘Kow=106Koc=0.63Kow=0.63X106=6.3X105Kp=Koc0.2(1f)XSOC+fXfOC=6.3X0.2(10.7)X0.05+0.70X0.10=4.6X104解：已知K=0,H+=10-8.4K=1.6K=4.9X10-7anbK=KH+K+KK/H+=0+1.6+4.9X10-7X10-5.6=1.6(d-1)hanbw32.解：Koc=0.63KowKp=Koc0.2(1f)XSOC+fXfOC=0.

35、63X3.0X1050.2(10.70)X0.02+0.70X0.05=6.84X103CC.C=tW1+KCPPC1w=C1+KCTPP1+2.00 x10-6x6.84x103=0.42 K=K+aw(KH+KOH-)=0.05+0.42X(1.7X10-8+2.6X106X10-6)=1.14(d-i)hnABK=Kh+Kp+KB=1.14+24x0.02+0.2=1.82(d-i)。33某河段流量Q=2160000m3/d，流速為46km/d,T=13.6C，耗氧系數(shù)屯=0.94山，復(fù)氧系數(shù)屯=1.82d-i,BOD沉浮系數(shù)K=0.17d-i,起始斷面排污口排放的廢水約為10X104m

36、3/d，廢水中含BOD500mg/L，溶解氧為035mg/L，上游河水BOD0mg/L，溶解氧為&95mg/L，求排污口下游6km處河水的BOD和氧虧值。(BOD=20.0mg/L,555DO=3.7mg/L).解：22.12Qx0+qx50010 x104x500L0Q+q2160000+105由Tomas模型知：L=L0exp-(k1+k3)x/u=22.12exp-(0.94+0.17)X6X103/4.6X103=19.14mg/l2160000 x8.952160000+1058055mg/L查表知：13C時(shí)，C=10.60mg/l；14C時(shí)，C=10.37mg/l。飽和飽和由間插法

37、計(jì)算13.6C時(shí)的C。(1)10.60(10.6010.37)X6/10=10.46飽和10.37+(10.6010.37)X4/10=10.46D=CC=10.468.55=1.91(mg/l)0飽和0D=D0exp(-k2x/u)k1L0/(k1+k3-k2)exp-(k1+k3)x/uexp(-k2x/u)=1.91Xexp-(1.82X6)/46(0.94X22.12)/(0.94+0.171.82)exp-(0.94+0.17)X6/46exp(-1.82X6/46)=3.7mg/l。第四章土壤環(huán)境化學(xué)1什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(guó)南方土壤酸度偏高的原因

38、。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(lèi)?；钚运岫龋和寥赖幕钚运岫仁峭寥廊芤褐袣潆x子濃度的直接反映，又稱(chēng)有效酸度，通常用pH表示。潛性酸度：土壤潛性酸度的來(lái)源是土壤膠體吸附的可代換性H+和A13+。當(dāng)這些離子處于吸附狀態(tài)時(shí)，是不顯酸性的，但當(dāng)它們經(jīng)離子交換作用進(jìn)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(dǎo)致晶格中A13+釋放出來(lái)，變成代換性A13+，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。2土壤的緩沖作用有哪幾種？舉例說(shuō)明其作用原理。土壤緩沖性能包括土壤溶液的緩沖

39、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HCO、HPO、H4SiO4、腐殖酸和其他有機(jī)酸等弱酸及其鹽類(lèi)具有緩TOC o 1-5 h z233444沖作用。以碳酸及其鈉鹽為例說(shuō)明。向土壤加入鹽酸，碳酸鈉與它生成中性鹽和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。NaCO+2HC1-2NaCl+HCO.2323當(dāng)加入Ca(OH)2時(shí)，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。HCO+Ca(OH)。CaCO+2HO23232土壤中的某些有機(jī)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(duì)酸堿均有緩沖作用。NH2CH+HClRCH+NaOHCOO

40、HCH+COONaH2O（2）土壤膠體的緩沖作用：土壤膠體吸附有各種陽(yáng)離子，其中鹽基離子和氫離子能分別對(duì)酸和堿起緩沖作用。對(duì)酸緩沖（M鹽基離子）：對(duì)堿緩沖：土壤膠體H+MCI土壤膠體M+H2OA13+對(duì)堿的緩沖作用：在pH小于5的酸性土壤中，土壤溶液中A13+有6個(gè)水分子圍繞，當(dāng)OH-增多時(shí)，A13+周?chē)?個(gè)水分子中有一、二個(gè)水分子離解出H+,中和OH-：2A1(H2O)63+2OHAl2(OH)2(H2O)84+4H2O3植物對(duì)重金屬污染產(chǎn)生耐性作用的主要機(jī)制是什么？不同種類(lèi)的植物對(duì)重金屬的耐性不同，同種植物由于其分布和生長(zhǎng)的環(huán)境各異可能表現(xiàn)出對(duì)某種重金屬有明顯的耐性。（1）植物根系通過(guò)改

41、變根系化學(xué)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(xì)胞壁結(jié)合，而不能進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)影響細(xì)胞代謝活動(dòng)，使植物對(duì)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(shí)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(shí)保持正常代謝過(guò)程。（4）形成重金屬硫蛋白或植物絡(luò)合素，使重金屬以不具生物活性的無(wú)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。4舉例說(shuō)明影響農(nóng)藥在土壤中進(jìn)行擴(kuò)散和質(zhì)體流動(dòng)的因素有哪些？（1）影響農(nóng)藥在土壤中擴(kuò)散的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(kuò)散情況隨土壤