环境化填空题.docx

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环境化填空题

1.环境问题一般又分为环境污染和环境（生态）破坏两大类。

如有害物质对大气、水质、土壤和动植物的污染造成环境恶化的环境污染问题。

乱砍滥伐引起的森林植被的破坏、过度放牧引起的草原退化、大面积开垦草原引起的土地沙化等环境（生态）破坏问题。

2.造成污染的因素有物理的、化学的和生物的三方面，其中因化学物质引起的约占80%～90%。

3.地球上重要的是氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的循环

4.磷循环：

单向流失，最终归宿为深海沉积物

5.大部分环境污染物是由人类的生产和生活活动产生的

6.环境效应：

自然过程或人类的生产和生活活动会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。

7.环境污染物的迁移方式：

机械迁移，物理化学迁移，生物迁移

8.环境污染物的转化方式：

污染物可通过蒸发、渗透、凝聚、吸附和放射性元素蜕变等物理过程实现转化；可通过光化学氧化、氧化还原和配位络合、水解等化学作用实现转化；也可通过生物吸收、代谢等生物作用实现转化。

9.大气中的水汽含量随时间、地域、气象条件的不同而变化。

水汽在干旱地区可低到0.02％，而在温湿地带可高达6％

10.对流层内具有强烈的对流运动→水汽和气溶胶粒子等大气成分在垂直方向上的输送，即污染物易扩散

11.对流层顶阻止水进入平流层，否则：

H2O+hv→H·+HO·

12.臭氧层形成O2+hv→2O·

O·+O2→O3

13.臭氧层作用O3+hv→O·+O2（l＜290nm）

O·+O2→O3+热

O3

hv→热

14.中间层：

NO+,O2+

15.热层：

NO+,O2+,O+

16.污染物物理状态：

气态污染物，颗粒污染物

17.污染物形成过程：

一次污染物CO,SO2,NO等

二次污染物O3,硫酸盐颗粒物等

18.大气中的污染物：

颗粒物、含硫化合物、含氮化合物、

含碳化合物和含卤化合物

19.一般SO2在大气中停留3～6.5d，通过光化学氧化、均相氧化及多相催化氧化等生成SO3，进而生成毒性比二氧化硫大10倍的硫酸或硫酸盐，是酸雨和硫酸烟雾形成的重要因素。

SO2在大气中浓度具有明显时空变化规律

20.大气中H2S主要来自天然来源，如动植物机体的腐烂、火山活动等。

大气中H2S的排放量仅为SO2排放量的2%左右。

在大气中停留时间为1～４d

21.火山喷射：

主要是SO2，少量（CH3）2S、H2S

海浪：

主要是SO42-;

生物活动：

主要是（CH3）2S、H2S，少量CS2，CH3SSCH3，CH3SH。

22.H2S的去除反应为：

HO·+H2S→H2O+·SH

23.N2O温室气体N2O的化学活性较差，在低层大气中一般难以被氧化。

N2O难溶于水，故可通过气流交换而进入平流层，对平流层具有潜在危害

24.N2O是土壤中硝酸盐在微生物作用下的还原过程产物：

细菌

2NO3-+4H2+2H+→N2O+5H2O

25.城市大气中约2/3的NOx来自汽车尾气的排放，汽车尾气中NO的生成量主要与燃烧温度、空燃比有关

26.NO2光化学烟雾的引发剂

27.NOx最终被氧化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

28.CO的天然源最重要是甲烷转化CH4+HO·→CH3·+H2O

CH3·+O2→HCHO+HO·

HCHO+hv→CO+H2

29.CO的主要去除途径是与HO·反应CO+HO·→H·+CO2

H·+O2+M→HO2·+M

CO+HO2·→CO2+HO·去除大气中约50%的CO

30.CO北半球高，南半球低。

北纬50°最大值，南纬50°最小值

31.CO主要环境危害是参与光化学烟雾的形成适量CO的存在可促进NO向NO2的转化，从而促进了臭氧的积累。

CO+HO·→H·+CO2

H·+O2+M→HO2·+M

NO+HO2·→NO2+HO·

32.另外，空气中CO也可导致臭氧的积累CO+2O2→O3+CO2

33.CO本身是温室气体，导致温室效应。

大气中CO的增加将导致HO·减少，使甲烷积聚，间接导致温室效应发生。

34.以气态存在的碳氢化合物的碳原子数主要为1-10，包括所有挥发性烃类；是形成光化学烟雾的主要参与者。

35.其它碳氢化合物以气溶胶形式存在大气中。

分为甲烷（占80%~85%）和非甲烷烃

36.甲烷寿命约11年。

甲烷浓度受HO·浓度控制，受季节影响，HO·夏季浓度高。

37.CH4消除主要为：

CH4+HO·→CH3·+H2O

38.少量CH4（＜15%）会扩散到平流层CH4+Cl·→CH3·+HCl

39.CH3I+hv（太阳光）→CH3·+I·寿命8天

其它可与HO·反应：

转化为HCl而随降水去除。

如：

CHCl3+HO·→·CCl3+H2O

·CCl3+O2→COCl2+ClO·

ClO·+NO→·Cl+NO2

ClO·+HO2·→·Cl+HO·+O2

CH4+Cl·→CH3·+HCl

40.命名法：

CFC-abcHalon-abcd

a—碳数减1a—碳数b—氟数

b—氢数加1c—氟数c—氯数d—溴数

41.我国只发展两种卤代烷灭火剂，

“１２１１灭火器，１３０１灭火器。

1211”CF2ClBr、“1301”CF3Br。

42.氟氯烃（CFC）进入平流层CCl3F+hv→·CCl2F+Cl·

·Cl+O3→O2+ClO·

ClO·+O·→·Cl+O2

O3+O·→2O2

43.含氢卤代烃：

CHCl2F+HO·→·CCl2F+H2O

CHCl2F寿命22年

43.大气中污染物的转化：

污染物在大气中经过化学反应，如光解、氧化还原、酸碱中和以及聚合等反应，转化成为无毒化合物，减轻了污染；或者转化成为毒性更大的二次污染物，加重了污染，即转化。

44.自由基的产生方法：

热裂解法，光解法，氧化还原法，电解法，诱导分解法

45.自由基稳定性：

重排倾向，趋向更稳定的自由基

自由基活性：

与其他物质反应的难易程度

46.自由基反应（大气化学）

（1）重排反应

（2）转移反应

（3）偶联反应

47.光化学反应初级过程

光物理过程：

辐射跃迁，碰撞失活

光化学过程：

光解，生成新物种

48：

HCl+hv→H·+Cl·初级过程

光化学反应次级过程:

49.通常化学键的键能大于167.4kJ/mol

50.引发光化学反应波长范围为100～700nm。

51.大气中重要吸光物质的光解

O2+hv（λ＜240nm）→O·+O·

N2+hv（λ＜120nm）→N·+N·

NO2+hv（λ＜420nm）→NO+O·

O·+O2+M→O3+M

（λ＞300nm）

HNO2+hv→NO+HO·

HNO2+hv→NO2+H·

HNO3+hv→NO2+HO·

（λ=120～335nm）

HCHO+hv→H·+HCO·

HCHO+hv→H2+CO

（λ=240～360nm）

O3+hv→O·+O2

（λ＜290nm）

CH3X+hv→CH3·+X·

CFCl3+hv→:

CFCl+2Cl·

（λ=240～400nm）

SO2+hv→SO2*

52.清洁空气中O3的光离解是大气中HO·的主要来源：

53.污染大气中HNO2和H2O2的光解：

54.其中HNO2的光解是污染大气中HO·的主要来源

55.大气中醛的光解

尤其是甲醛的光解是HO2·的主要来源：

亚硝酸酯和H2O2的光解作用：

当有CO存在时，HO·转化为HO2·

56.R·、RO·和RO2·等自由基的来源

甲基：

烷基：

甲氧基：

57.氮氧化物的气相转化

58.

这是夜间HNO3的主要来源。

59.

夺氢反应：

CH2=CHCH3+HO·→CH2=CHCH2·+H2O

60.

61.

在多数情况下，大气中短链烯烃主要去除过程是与HO·反应，而长链烯烃在NO3高时主要与NO3反应去除，在NO3低时主要与O3反应去除。

62.

63.

64.

65.光化学烟雾特征：

烟雾弥漫，呈浅蓝色，具有强氧化性，刺激人们眼睛和呼吸道粘膜，伤害植物叶子，加速橡胶老化，并使大气能见度降低。

66.污染源：

汽车尾气以及石油和煤燃烧废气

指标：

空气中氧化剂特别是O3也包括PAN及其他化合物。

67.烟雾水平：

氧化剂过量0.15mg/m31h以上

68.光化学烟雾在白天生成，傍晚消失。

污染高峰出现在中午或稍后

原因：

早晨由汽车尾气产生这些光化学反应，傍晚交通繁忙时，虽仍有较多汽车尾气排放，但日光已较弱，不足以引起光化学反应，因而不能产生光化学烟雾现象

69.酸性降水：

通过降水，如雨、雪、雾、冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程

最常见的就是酸雨（pH＜5.6）

70.降水的化学组成：

71.降水中的离子成分：

最重要的离子是：

SO42-、NO3-,Cl-和NH4+,Ca2+,H+参与了地表土壤的平衡，对陆地和水生生态系统有很大影响

72.降水酸度由SO42－、Ca2+、NH4+相互关系决定（SO42－占绝对优势，阳离子H+、Ca2+、NH4+占80%以上）

73.全球降水背景值的pH值均小于或等于5.0

74.降水背景值：

内陆pH≤5.0，

海洋pH≤4.7。

75.温室气体包括两类：

一类在对流层混合均匀，如CO2、CH4、N2O和CFCs。

另一类在对流层混合不均匀，如O3。

76.

77.

78.NOx催化作用（平流层中上部）

79.HOx·的影响

80.氯、溴及其氧化物（ClOx·的催化作用

81.大气颗粒物的来源

82.大气颗粒物的消除通常有两种消除方式：

干沉降和湿沉降

83.雨除——颗粒物作为形成云的凝结核，通过凝结和碰撞过程形成降雨落到地面，使其从大气中去除（r＜1mm）

84.冲刷——云下颗粒物与雨滴发生惯性碰撞或扩散吸附过程，使颗粒物去除（r＞4mm）

85.湿沉降去除大气中颗粒物的量占总量的80℅～90℅，而干沉降只有10℅～20℅.但不论是雨除或冲刷，对r为2mm左右的颗粒都没有明显的去除作用

86.粗粒子主要是土壤及污染源排放出来的尘粒，大多数是一次颗粒物，主要由Si、Fe、Mg、Al、Na、Ca、Ti等30余种元素组成。

87.细粒子主要是硫酸盐、硝酸盐、铵盐、痕量金属和炭黑等

88.大气颗粒物中的PM2.5（Dp＜2.5mm）

89.八大离子：

（占天然水中离子总量的95%～99%）K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-

90.在封闭体系中，[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]等可随pH变化而改变，但总的碳酸量cT始终保持不变

91.对于开放体系，[HCO3-]、[CO32-]和cT均随pH的变化而改变，但[H2CO3*]总保持与大气相平衡的固定数值

92.在封闭体系中加入强酸或强碱，总碳酸量cT不受影响

93.加入[CO2]时，总碱度值不变。

pH值和各碳酸化合态浓度虽然发生变化，但其代数综合值仍保持不变

94.总碳酸量cT和总碱度在一定条件下具有守恒特性

95.水中污染物大体划分为八类：

耗氧污染物、致病污染物、合成有机物、植物营养物、热污染、无机物及矿物质、沉积物（颗粒物）、放射性物质

96.水中营养元素：

水中的N，P，C，O和微量元素如Fe，Mn，Zn是湖泊等水体中生物的必需元素。

湖泊水质恶化和富营养化的发展，与湖体内积累营养物有着非常直接的关系。

97.利用N/P值的大小来判断湖泊的富营养状况：

♠N/P﹥100时，属贫营养湖泊状况♠N/P﹤10时，属富营养状况

98.无机污染物特别是重金属和准金属等污染物，一旦进入水环境，均不能被生物降解，主要通过沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行迁移转化，参与和干扰各种环境化学过程和物质循环过程，最终以一种或多种形态长期存留于环境中，造成永久性的潜在危害。

99.水中的颗粒物的类别：

100.水环境中颗粒物的吸附作用

101.吸附：

溶质在界面层浓度升高的现象，水体中颗粒物对溶质的吸附是一个动态平衡过程。

水体中常见的吸附等温线有三类：

τHenry型等温线为直线型，等温式：

G=kc

τFreundlich型等温式：

G=kc1/n

τLangmuir型等温式：

G=G0c/（A+c）

102.H型：

等温线表明溶质在吸附剂与溶液间按固定比值分配。

F型：

取对数lgG=lgk+（1/n）lgc（直线）

lgk截距，k为lgc=0时吸附量，可大致表示吸附能力；

1/n斜率，表示吸附量随浓度增长强度。

L型：

1/G=1/G0+（A/G0）（1/c）（直线）

G0单位表面上达到饱和时的最大吸附量；

A为吸附量达到G0/2时溶液的平衡浓度。

103.只要水中存在S2-，几乎所有重金属均可从水体中除去

104.H2S水溶液中饱和浓度为0.1mol/L

105.

106.

107.

108.天然水pE随水中DO的减少而降低

109.天然水体中重要的无机配体：

OH-、Cl-、CO32-、HCO3-、F-、S2-等

有机配体：

天然有机质（如氨基酸、糖、腐殖酸，洗涤剂、清洁剂等）

110.腐殖质是有机高分子物质，分子量在300到30000以上。

111.富里酸单位质量含有的含氧官能团数量较多，因而亲水性也较强。

这些官能团在水中可离解并产生化学作用，故腐殖质具有高分子电解质的特征，并表现为酸性。

112.腐殖质与环境有机物之间的作用主要涉及吸附效应、溶解效应、对水解反应的催化作用、对微生物过程的影响以及光敏效应和猝灭效应等

113.金属离子能在腐殖质中的羧基及羟基间螯合成键或者在两个羧基间螯合或者与一个羧基形成配合物

114.腐殖酸本身的吸附能力很强，这种吸附能力甚至不受其他配合作用的影响

115.γ腐殖酸可以很容易吸附在天然颗粒物上，改变颗粒物表面性质

116.γ配合作用可抑制金属以碳酸盐、硫化物、氢氧化物形式的沉淀产生

117.γ配合作用影响重金属对水生生物的毒性

118.γ腐殖质的存在可形成可疑致癌物质—三卤甲烷

119.γ腐殖酸与阴离子的作用-增加反应复杂性

120.γ腐殖酸对有机污染物作用-影响活性、残留等

121.分配作用

非离子性有机物的吸附等温线（土壤-水体系）

非离子性有机物在土壤-水平衡的热焓变化在所研究的含量范围内是常数，且土壤-水分配系数与水中这些溶质的溶解度成反比

活性炭对非离子性有机化合物的吸附等温线

等温线是高度的非线性，在低含量时，吸附量才与溶液中平衡质量浓度呈线性关系

122.

123.在环境条件下，可发生水解的官能团类有：

烷基卤、酰胺、胺、氨基甲酸酯、羧酸酯、环氧化物、腈、膦酸酯、磺酸酯、硫酸酯等。

124.土壤组成:

固相（矿物质、有机质）

液相（水分及水溶物）

气相（空气）

125.土壤矿物质是岩石经过物理风化和化学风化形成的。

按其成因类型分为原生矿物和次生矿物。

126.原生矿物物理风化：

主要有石英、云母类、辉石

127.次生矿物化学风化：

如简单盐类、三氧化物类和硅铝酸盐类等

128.土壤有机质是土壤中含碳有机化合物的总称。

一般占固相的10％以下，是土壤的重要组成部分，是土壤形成的主要标志。

土壤有机质主要来源于动植物和微生物残体。

129.非腐殖物质—组成有机体的各种有机化合物如蛋白质、糖类、树脂、有机酸等

130.腐殖质—特殊有机化合物如腐殖酸、富里酸和腐黑物等

131.土壤水分是土壤的重要组成部分，主要来自大气降水和灌溉，还有空气中水蒸气冷凝、水位2-3m的地下水

132.土壤水分既是植物营养物的来源，也是污染物向其他圈层迁移的媒介。

133.土壤空气:

以O2、N2、CO2及水汽等为主要成分（土壤进行生物化学作用产生的气体，如H2S、NH3、NO2、CO等;还有醇类、酸类以及其它挥发性物质通过挥发作用也进入土壤）

134.人们常按粒径的大小将土粒分为若干组，称为粒组或粒级，同组土粒的成分和性质基本一致，组间则有明显差异

135.砂砾——主要为原生矿物。

孔隙大，通气和透水性强，保水保肥能力弱，营养元素含量少

粉粒——原生和次生矿物的混合体。

团聚、胶结性差，分散性强，保水保肥能力较好

黏粒——主要为次生矿物。

营养元素丰富，团聚力较强，有良好保水保肥能力，但通气和透水性较差

石块和石砾——多为岩石碎块。

其水和养分易流失

136.由不同的粒级混合在一起所表现出来的土壤粗细状况，称为土壤质地（或土壤机械组成）

137.质地不同的土壤表现出不同的性状，壤土兼有砂土和黏土的优点，而克服了两者的缺点，是理想的土壤质地。

138.土壤中活跃的组分：

土壤胶体和土壤微生物

它们对污染物在土壤中的迁移、转化有重要作用

139.

140.

141.土壤胶体吸附的阳离子全部是盐基阳离子时，这种土壤称为盐基饱和土壤

142.土壤胶体吸附的阳离子有一部分为致酸离子，这种土壤称为盐基不饱和土壤

143.

144.土壤胶体的阴离子交换吸附：

带正电荷的胶体吸附的阴离子与土壤溶液中的阴离子交换作用。

阴离子的交换吸附比较复杂，它可与胶体微粒或溶液中阳离子形成难溶性沉淀而被强烈地吸附

吸附顺序：

F->C2O42->柠檬酸根>PO43->HCO3->H2BO3->Ac->SCN->SO42->Cl->NO3-

145.我国土壤的pH大多在4.5～8.5范围内，并有由南向北pH递增的规律性

146.CO32-和HCO3-的碱金属及碱土金属的盐类

碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度的总和称为总碱度

147.当土壤吸附的Na+、K+、Mg2+等离子的饱和度增加到一定程度，会引起交换性阳离子的水解作用:

|土壤胶体|-xNa++yH2O

|土壤胶体|-（x-y）Na+、yH++yNaOH

（在土壤溶液中产生NaOH，使土壤呈碱性；

Na+离子饱和度亦称土壤碱化度）

148.Al对土壤的危害：

三价Al与土壤胶体结合能力强，易排挤其它阳离子使其进入土壤溶液而遭受淋溶损失,过多的铝离子抑制植物生长

149.

150.土壤中农药的迁移

151.主要方式是扩散（自身作用）和质体流动（外力作用）

1、扩散

由于热能引起分子的不规则运动而使物质分子发生转移的过程。

分子由浓度高的地方向浓度低的地方迁移运动。

2、质体流动

由水或土壤微粒或是两者共同作用所致

不同农药在土壤中通过质体流动转移的深度不同农药与土壤间的吸附对质体流动的影响最为重要，即吸附最强者移动最困难.

152.影响农药在土壤中扩散的因素：

土壤水分含量†吸附†土壤的紧实度（孔隙度）†温度†气流速度†农药种类

153.影响质体流动的因素：

农药与土壤之间的吸附☼土壤有机质的含量☼土壤黏土矿物的含量☼农药的种类

154.

155.

156.干土壤（即土壤含水量低）时，土壤矿物质表面强烈的吸附作用，使狄氏剂（高毒有机氯杀虫剂）和林丹大量吸附在土壤中。

土壤潮湿时，水分子竞争作用使土壤中农药的吸附量减少，蒸气浓度增加

157.有机氯农药特点：

化学性质稳定，残留期长，易溶于脂肪，并在其中积累.

158.DDT挥发性小，不溶于水，易溶于有机溶剂和脂肪

159.DDT易被土壤胶体吸附，故其在土壤中移动不明显，但DDT可通过植物根际渗入植物体内DDT是持久性农药，主要靠微生物的作用降解；另一个降解途径是光解

160.有机磷农药的非生物降解过程：

a吸附催化水解

b光降解

在有机磷的光降解过程中，有可能生成比其自身毒性更强的中间产物，且在水和臭氧存在下加速分解

161.水/气界面的物质传输

污染物从水中的挥发、大气复氧以及污染物在水体表面微层的富集行为

土壤/大气界面的物质传输

污染物从土壤的挥发和干、湿沉降污染物由大气向土壤的传输两部分

水/沉积物界面的物质传输

不仅涉及污染物的传输，而且还涉及水和沉积物本身的传输

162.最引人们注意的是汞、砷、镉、铅、铬

163.汞

1、环境中汞的来源、分布与迁移

汞在自然界的浓度不大，但分布很广。

与其他金属相比，汞的重要特点是能以零价的形式存在于大气、土壤和天然水中，汞及其化合物无论是可溶或不可溶，都有一部分会挥发到大气中。

汞在环境中的迁移、转化与环境（特别是水环境）的电位和pH有关。

从图可以看出，液态汞和某些无机汞化合物，在较宽的pH和电位条件下，是稳定的

HS-+OH-→S2-+H2O

Hg2++S2-→HgS

HgS+S2-→HgS22-

当pH变小和降低温度时，可以看到有珠砂（即HgS）沉淀生成

164.953年在日本熊本县水俣湾附近的渔村，发现一种中枢神经性疾患的公害病，成为水俣病

165.甲基钴氨素是金属甲基化过程中甲基基团的重要生物来源：

166.镉

1、痛痛病是事件

2、镉的环境分布和污染来源

在Zn–Pb–Cu矿中含镉浓度最高，所以炼锌过程是环境中镉的主要来源

3、镉污染的特点

|Cd2+与各种无机配体组成的配合物的稳定性顺序为：

HS->CN->P3O106->CO32->OH->PO43->NH3>SO43->I->Br->F-

|与有机配体形成螯合物的稳定性顺序为：

巯基乙胺>乙二胺>氨基乙酸>乙二酸

|与含氧配体形成配合物的稳定性顺序为：

氨三乙酸盐>水杨酸盐>柠檬酸盐>酞酸盐>草酸盐>酣酸盐

167.镉的毒害性

镉和汞一样，是人体不需要的元素。

许多植物如水稻、小麦等对镉的富集能力很强，使镉及其化合物能通过食物链进入人体；另外饮用镉含量高的水，也是导致镉中毒的一个重要途径。

其实，在有镉污染的地区，粮食、蔬菜、鱼体内都检测出了较高浓度的镉，这些都是致病因素。

镉的生物半衰期长，从体内排出的速度十分缓慢，容易在体内的肾脏、肝脏等部位积聚、对人体的肾脏、肝脏、骨骼、血液系统等都有较大的损害作用，还能破坏人体的新陈代谢功能

168.铬

三价铬是人体必须的微量元素，铬是胰岛素发挥降糖作用必需的元素。

它参与正常的糖代谢和胆固醇代谢的过程，促进胰岛素的功能，人体缺铬会导致血糖升高，产生糖尿，还会引起动脉粥样硬化症，但是六价铬有对人体有严重的毒害作用

铬在环境中分布是微量级的，电镀、皮革、染料和金属酸洗等工业均是环境中铬的污染来源。

铬的生物半衰期较短，易从排泄系统排出体外，污染的危害性相对小一些

169.砷

在天然水体中，砷的存在形态为H2AsO4-，HAsO42-，H3AsO3和H2AsO3-。

在天然水的表层中，砷主要五价的H2AsO4-和HAsO42-