环境化学复习题简答题

环境化学简答题1. 试述酸雨的主要成分、成因及危害，写出有关化学反应式。

主要成分：酸雨中绝大部分是硫酸和硝酸，以硫酸为主成因：酸雨的形成涉及一系列复杂的物理、化学过程，包括污染物迁移过程、成云成雨过程以及在这些过程中发生的均相或非均相化学反应等；危害：1.使水体酸化，造成江河湖泊的生态环境紊乱；2.使森林大片死亡。

酸雨侵入树叶气孔，妨碍植物的呼吸；3.造成土壤矿物质元素流失，导致土壤贫瘠化，使农作物大面积减产；4.使土壤的有毒金属溶解出来，一方面影响植物生长另一方面造成有毒金属迁移5.腐蚀建筑物、文物等。

有关方程式：SO2和NO x的排放是形成酸雨的主要起始物2.写出光化学烟雾的链反应机制。

链引发自由基传递终止23SO+[O]SO→2324SO+H O H SO→32222NO+[O]NO2NO+H O+HNO HNO→→SO2 NO x3. 为什么排放到大气中的CFCs能破坏臭氧层，写出有关化学反应式。

CFCs在对流层中存在，是破外臭氧层的主要原因，CFCs不溶水，稳定性高，被热空气带到平流层，CFCs在平流层受强烈紫外线照射而分解产生氯，氯会与臭氧反应，生成氧化氯自由基(ClO)：Cl+O3→ClO+O2ClO+O→Cl+O2即O3+O3→3O2由此可见，氯在分解臭氧的反应中作为催化剂以促使较臭氧反应成氧，而氯在反应中循环出现，因此少量的氯在重新分配的过程中，就能造成大量的臭氧分解。

4. 试比较伦敦烟雾和洛杉矶光化学烟雾的区别。

5.说明臭氧层破坏的原因和机理。

人类活动排入大气中的一些物质进入平流层与那里的臭氧发生化学反应，导致臭氧耗损，使臭氧浓度减少的现象被称作臭氧层破坏或臭氧层损耗。

消耗臭氧层的物质，在大气的对流层中是非常稳定的，因此这类物质可以扩散到大气的各个部位，但是到了平流层后，就会被太阳的紫外辐射分解，释放出活性很强的游离氯原子或溴原子，参与导致臭氧损耗的一系列化学反应：游离的氯原子或溴原子与O3分子反应，产生氯或溴的一氧化物，夺走O3分子的一个氧原子，使之变成氧分子。

氯或溴的一氧化物与游离的氧原子反应，释放“夺来”的氧原子，形成更多的氧分子和游离氯原子或游离溴原子，新的游离氯原子或溴原子重新与其它O3分子反应，再度生成O2分子和氯或溴的一氧化物，这样的反应循环不断，每个游离氯原子或溴原子可以破坏约10万个O3分子，这就是氯氟烷烃或溴氟烷烃破坏臭氧层的原因。

破坏臭氧层的过程可表示如下：含氯或含溴的化合物太阳紫外辐射游离Cl（或Br）O3＋Cl（或Br）ClO（或BrO）＋O2ClO（或BrO）＋O 游离Cl（或Br）+O26. 环境中主要的化学污染物有哪些？（1）持久性有机污染物POPs的特点：a.毒性极强；b.极难降解；c.滞留时间长，能导致全球性的传播；d.沿食物链浓缩放大，产生致癌、致畸、致突变；e.对人类的影响会持续几代，对人类生存繁衍和可持续发展构成重大威胁。

（2）环境内分泌干扰物能干扰机体天然激素的合成、分泌、转运、结合或清除的外源性物质，具有拟天然激素或抗天然激素的作用。

比如，邻苯二甲酸酯，酚甲烷等，广泛存在于塑料玩具、奶瓶、化妆品和其他塑料消费品中。

前者危害男婴的的性征发育，引起生殖系统的癌症，后者可导致女性患上乳腺癌。

邻苯二甲酸类衍生物多为酯类，不易溶于水，但能溶于加温过的或者脂肪性食品。

（3）“三致”化学污染物7.举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。

8. 重金属污染的特点是什么？举例说明水体中金属迁移转化的影响因素。

毒性取决于游离或水合金属离子浓度，而非重金属总浓度；大部分稳定金属配合物及其与胶体颗粒结合态毒性较低（除脂溶性金属配合物外）；进入水体后，迅速转入沉积物中。

9. 试述水体中汞甲基化的途径及影响因素，写出有关反应式。

甲基钴氨素是金属甲基化过程中甲基基团的重要来源，当含汞废水排入水体后，无机汞被颗粒物吸着沉入水底，通过为生物体内的甲基钴氨酸转移酶进行汞的甲基化转变，此时汞的氧化态出现，故甲基钴氨素为二价汞离子提供的甲基基团只能是甲基负离子，反应如下：CH3CoB12+Hg2++H2O H2OCoB12++CH3Hg 辅酶甲基钴氨素把CH3-传递给Hg2+（CH3Hg+），本身变为水合钴胺素（H2OCoB12），后者再经还原失水变为五配位一价钴氨素，最后，辅酶甲基四氢叶酸（THFA—CH3）将CH3+转于五配位钴氨素，完成甲基钴氨素的再生，使Hg 的甲基化继续进行，形成一个循环过程。

天然水体含氧量，与甲基形成配合物的能力。

10. 什么是土壤污染？如何判别？农药等污染物进入土壤后是怎样自净的？答：土壤污染是指人类活动所产生的污染物质通过各种途径进入土壤，其数量超过了土壤的容纳和同化能力，而使土壤的性质组成及性状发生变化，并导致土壤的自然功能失调、土壤质量恶化的现象。

土壤污染的明显标志是土壤生产力的下降。

自净：土壤对农药的吸附；土壤对农药的降解；农药在土壤中挥发、扩散和迁移。

11 进入土壤的农药是怎样迁移转化的？1)农药在土壤中迁移：主要有扩散和质体流动。

扩散是由于分子的热能引起分子的不规则运动而使物质发生转移的过程。

污染物由高浓度向低浓度迁移。

影响农药在土壤中扩散的主要因素：土壤水分含量、吸附、土壤孔隙度、温度、农药本身性质等。

质体流动：是由水或土壤微粒或者两者共同作用的结果。

农药在水中的溶解度大，或能悬浮在水中，或以气态存在，则迁移距离大。

农药在土壤中降解: 主要有光化学降解、化学降解、微生物降解。

12.举例说明影响土壤中农药残留量的因素。

土壤的污染程度可用残留性来表示。

农药的残留性主要与其理化性质、药剂用量、植被以及土壤类型、结构、酸碱度、含水量、金属离子及有机质含量、微生物种类、数量等有关。

13.有机磷农药在环境中的主要转化途径。

举例说明其原理。

有机磷农药在环境中转化途径有非生物降解和生物降解。

（1）有机磷农药的非生物降解①吸附催化水解：吸附催化水解是有机磷农药在土壤中降解的主要途径。

如地亚农等硫代硫酸酯的水解反应如下②光降解：有机磷农药可发生光降解反应，如辛硫磷在253.7nm 的紫外光下照射30 小时，其光解产物如下（2）有机磷农药的生物降解有机磷农药在土壤中被微生物降解是它们转化的另一条重要途径。

化学农药对土壤微生物有抑制作用。

同时，土壤微生物也会利用有机农药为能源，在体内酶或分泌酶的作用下，使农药发生降解作用，彻底分解为CO2 和H2O。

如马拉硫磷被绿色木霉和假单胞菌两种土壤微生物以不同方式降解，其反应如下：（附图14.请写出生成PAN的化学反应方程式。

15.什么是土壤的缓冲性能？产生土壤缓冲性能的主要原因是什么？16.有机污染物进入水体后，有哪些迁移转化途径？17.什么叫水体的富营养化？说明其主要危害和防治方法。

18.试述光化学烟雾的特征、形成条件和环境危害。

19.用化学方程式说明Al3+是土壤潜性酸度的主要来源。

20.什么是化学物质的联合作用？联合作用存在哪些类型？化学物质联合作用，定义：两种或两种以上的化学物质共同作用于水生生物所产生的综合生物学效应化学物质的联合作用通常分为四种类型：（1）增强作用（协同作用）联合作用物质的总作用强度大于其中各个成分单独作用强度的总和，即其中某一成分能促使机体对其他成分的吸收加强、降解受阻、排泄延缓、蓄积增多或产生高毒代谢产物等，从而使毒性增强。

如农药马拉硫磷和苯硫磷的联合作用即属于增强作用，因为苯硫磷能抑制肝脏中降解马拉硫磷的酯酶，使马拉硫磷的降解受阻，毒性增强。

（2）相加作用。

联合作用物质的总作用强度，等于其中各成分单独作用强度的总和。

各成分之间均可按比例取代另一种成分。

当各成分的化学结构相近、性质相似、相同或毒作用机理相同时，其生物学效应往往呈相加作用。

丙烯腈和氰氢酸的联合作用便是一例。

（3）独立作用。

各成分产生的毒作用机理彼此各不相同，互不影响。

由于各成分对机体的侵入途径、方式、作用的部位是各等都不相同的，因而所产生的生物学效应也彼此无关。

各成分不能按比例互相取代。

独立作用产生的总效应低于相加作用，但不低于其中活性最强者。

（4）拮抗作用(抑制作用)。

联合作用物质的总强度小于其中任何一种成分的单独作用强度，即其中某一成分能促使机体对其他成分的降解加速、排泄加快、吸收减少或产生低毒代谢产物等，从而使毒性降低。

例如亚硝酸盐和氰化物的联合作用就是拮抗作用。

21.简述光化学烟雾的形成特征和环境危害，并解释污染物与产物的日变化曲线。

22.大气中SO2转化为H2SO4或硫酸盐有哪些机制？23.为什么重庆出现酸雨的频率比北京高？能源结构是酸雨形成的根本原因重庆市酸雨污染与能源结构关系密切。

重庆市作为全国的老工业基地, 长期以来, 能源消耗一直以原煤为主, 以燃煤为主排放的大量SO2, 在大气颗粒物中Fe、Cu、M g、V 等成酸反应催化剂的作用下, 通过气相或液相氧化反应生成硫酸或亚硫酸及其盐类,是重庆酸雨污染的主要物质。

气象因素是酸雨形成的重要条件特殊的地形和气象动力条件对大气污染物的扩散十分不利。

重庆地处四川盆地东部, 东及东北临大巴山,南及东南靠贵州高原, 呈三面闭合态势。

重庆市域地面流场以辐合型为主, 局地城市风、山谷风明显。

由于能流物流高度集中的城市活动所释放的热量较多, 造成主城温度比周围农村年平均气温高0. 5～1. 5℃, 形成城市风, 造成的局部地区气象的异常和大气污染物浓度在城区的增加。

此外, 重庆地区峰谷相间, 盆地丘陵交错, 山谷风较为显著, 白天与夜间山风、谷风交替, 使大气污染物在区内起伏宕荡, 难以向外扩散, 加剧了重庆酸雨污染的程度24.什么是溶解氧下垂曲线，并举例说明。

表示水中溶解氧含量沿河道的分布呈下垂状曲线。

在排污口下游河水中，溶解氧含量因有机物生物氧化的脱氧作用而显著下降，又由于下游大气复氧和生物光合作用等而使溶解氧含量增加。

下垂曲线的临界点(氧垂点)，其溶解氧含量最小。