环境化学串讲答案

1、环境化学的概念、任务、内容和特点及分类，和相关热点问题。绪论 概念:环境化学是在化学科学的传统理论和方法的基础上发展起来的，是以化学物质在环境 中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。 任务:环境化学主要研究有害物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的 化学原理和方法。内容:有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态；潜在有害物质的来 源，以及它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统 以及人体健康产生效应的机制和风险性;有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危 害的方法和途径。蛙：要从微观的原子分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机 制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。分类：环境分析化 学、环境理论化学、各圈层的环境化学、污染生态学、污染控制学。相关热点问题:以有机 物污染为主的水质污染；以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废弃 物和城市垃圾对大气、水和土地的污染等。 2、环境效应的类别自然过程或人类的生活和生产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，谓之环境效应，可分为自然环境效应和人为环境效应。 若按其性质分，可分为：a、环境物理效应（由物理作用引起的），b、环境化学效应（在各 种因素影响下，物之间发生化学反应而产生的），c、环境生物效应（环境因素变化导致生态 系统变异而产生的后果，属于持久性效应）。举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程 在大气中，污染物通过扩散和被气流搬运而迁移，并通过光化学氧化或催化氧化反应而转化。 大气中的氮氧化合物、碳氢化合物可通过光化学氧化生成臭氧、过氧乙酰硝酸脂及其他光化 学氧化剂，并在一定气象条件下形成光化学厌恶。二氧化硫在大气气溶胶存在下经光化学氧 化或催化氧化作用转化为硫酸或硫酸盐是形成酸雨的原因之一。 在水体中，污染物可通过溶解态随水流动或通过吸附于悬浮物而传输，悬浮物沉积于水底将 污染物带入沉积物中。同时污染物可通过氧化还原、配位和螯合、水解和生物降解等作用发 生转化，包括存在形态和价态的变化。这不仅会影响污染物的性质，也会影响它的迁移能力。 在土壤中，土壤是自然环境中微生物最活跃的场所，生物降解对微生物迁移转化起着重要作 用。土壤的PH、温度、湿度、离子交换能力、微生物种类和通气状况等是影响污染物转化 的因素。土壤的氧化还原条件控制着污染物的存在状态，如碑在旱地氧化条件下位五价，在 水田还原条件下为三价。 第二章 大气环境化学大气的作用有哪些？什么是大气环境化学？大气垂直递减率公式。 典型大气污染物的特征。 大气圈是地球生命体的营养源，如氮源等。2大气层具有保护生命体的作用，如防止紫外辐 射，电磁辐射等。3大气具有保护地热平衡的作用。2）大气环境化学：本分支学科研究化学 污染物在大气环境中的形成、迁移、转化、归趋过程中的化学行为和生态效应。研究对象涉 及大气颗粒物、酸沉降、大气有机物、痕量气体、臭氧损耗及全球气候变暖。关于大气环境 化学过程研究主要涉及大气光化学过程、大气自由基反应。在模式研究方面侧重于光化学烟 雾和酸雨。 6酸雨如何界定？酸雨的化学组成？酸雨的危害及其分布。 把PH为5.6作为判断酸雨的界限。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，其中绝大部分是硫酸 和硝酸，多数情况下以硫酸为主。从污染源排放出来的二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主 要起始物。 危害：①危害著名雕像及历史建筑②造成河流湖泊酸化③危害森林和农作物、土壤酸化， camg流失，土壤贫瘠，cd活化④危害人体健康7大气颗粒物按粒径大小分为几类？有何 区别。光化学反应答：分子原子自由基或离子吸收光子而发生的化学反应。化学物种吸收光 量子后可产生光化学反应的初级过程和次级过程。初级过程包括化学物种吸收光量子成为激 发态物种。随后激发态可发生如下几种反应：1）属于光物理过程的辐射跃迁（激发态物种 通过辐射荧光或磷光而失活）和无辐射跃迁亦称碰撞失活过程（激发态物种通过与其他分子 m碰撞将能量传递给m自身回到基态）2）属于光化学过程的光解（激发态物种解离成为两 个或两个以上的新物种）和与其他分子反应生成新的物种。次级过程是指在初级过程中反应 物生成物之间进一步发生的反应。 1. 爱因斯坦公式的应用 h： Planck 常量，6.626*10 34j*s c：光速,2.9979*10i°cm/s 第三章1.什么是水环境化学？天然水体的PH值是什么？是如何得来的？ 环境化学是研究化学物质在天然水体中的存在形态、反应机制、迁移转化、归趋的规律与化 学行为及其对生态环境的影响。她是环境化学的重要部分这些研究将为水污染控制和水资源 的保护提供科学依据。 天然水体的PH值一般为6——9,而且对于某一水体，其PH值几乎保持不变。 对于碳酸体系，PH < 8.3时，可以只考虑一级碳酸平衡。 Ph=Pki-lg[H2CO3]/[HCO3] 2. 理解关于天然水体重的酸度、碱度的相关计算。总碱度=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH]-[H+] 酚猷碱度=[CO32-]+[OH-]-[H2CO3-]-[H+] 苛性碱度=[OH-]-[HCO3-]-2[H2CO3-]-[H+] 总酸度=[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3-]-[[OH-] CO2 酸度=[H+]+[H2CO3-]-[CO22-]-[OH-] 无机酸度=[H+]-[HCO3-]-2[CO22-]-[OH] 3. 水中无机污染物如何迁移转化（P107）无机污染物特别是重金属准金属等污染物,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。 4. 什么是专属吸附？专属吸附指吸附过程中,除了化学键的作用外，尚有加强的憎水键和爱 德华力或氢键在起作用。专属吸附作用不但可使表面电荷改变符号，而且可使离子化合物吸 附在同号电荷表面上 5. 沉淀物中重金属的释放的诱发因素有哪些？ 1盐浓度升高2氧化还原条件的变化3降低pH 4增加水中配合剂的含量5生物富集 6. 溶解和沉淀，理解相关计算溶解和沉淀是污染物在水环境中迁移的重要途径。一般金属 化合物在水中迁移能力，可以直接的用溶解度来衡量。溶解度小者，迁移能力小，溶解度大 者，迁移能力大。pH=14-l/npKsp 7. 有机配位体对重金属迁移有何影响？ 1由于和金属离子生成配合物,或与表面争夺可给 吸附位，是吸附受到抑制。2如果配体能形成弱配合物，并且对固体表面亲和力很小，则不 至引起吸附量的明显变化3如果配体能生成配合物，并同时对固体表面具有实际的亲和力， 则可能会增大吸附量。8.什么是分配系数、标化分配系数？ 有机物在土壤有机质和水中含量的比值称为分配系数。标化分配系数,即以有机碳为基 础的表示的分配系数。以Koc表示；以Woe表示沉积物中有机碳的质量分数；以Kp 表示有机毒物在沉积物与水之间的分配；则：Koc=Kp/Woc 10.什么是光量子产率？图示表明激发分子的光化学途径。 分子被活化后，它