环境化学复习提纲

一、绪论

1、环境化学的性质、任务：主要研究有害化学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的科学

2、POPs的概念和特性（填空）持久性有机污染物: 指人类合成能持久存在于环境中、通

过生物食物链累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。特性：高毒、持久、生物积累性、亲脂憎水性

二、大气环境

1、大气层的垂直结构（填空）

对流层、平流层、中间层、热层（电离层）和散逸层（外层）

2、大气污染物的浓度单位之间的换算（填空）ppm = m mg/m3 *22.4/M 水中1ppm=1mg/l

3、光化学反应的一般过程，说明为什么红外光一般不能引起光化学反应

光化学反应：分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应。

一般有如下过程:（1）引发反应：A + hν→A*

A为基态；A*为A的激发态；hν为光量子(能量)。

随后，A*可能发生如下后续反应：

（2）发生荧光或磷光，回到基态A：A*→A + hν

（3）碰撞失活，回到A：A*+ M→A + M*

（4）解离成新物质：A*→B1+B2+……

（5）与其它分子反应，生成新物质：A*+C→D1+D2+……

红外光一般不能引起光化学反应：通常化学键的键能大于167.4kJ/mol（相应波长715nm），红外光波长大于760nm，光子的能量远低于化学键能，因而不能引起光化学反应。

4、E=N0·hν=N0·h·c/λ（J/mol）（判断断键）能引起光化学反应的波长范围：100-700nm

5、何为自由基？对流层大气中重要的自由基的来源

自由基：具有未成对电子的原子或原子团

1) HO·(1)清洁大气中, O3 光解是大气中HO·的重要来源

(2) 污染大气中，可源于HNO2和H2O2光解：

2) HO2·主要来源于醛（尤其是甲醛）的光解：

其次，亚硝酸酯和H2O2 的光解可导致生成HO2·

若体系中有CO，则有：OH· + CO→CO2 + H·H· + O2→ HO2·

3) R·、RO·和RO2

（1）烷基(大气中最多的是CH3· ) 主要来源于醛和酮的光解

其次，·O 和OH·与烷烃类发生摘H 反应生成R·

（2）烷氧基（如H3CO·）主要来源于甲基亚硝酸酯和甲基硝酸酯光解

（3）过氧烷基（如H3CO2·）主要来源于CH3·与空气中O2 的结合

6、CH及其衍生物与OH、O3等发生反应的一般规律。

1)烷烃与大气中的HO·、O·等发生摘H反应，O3一般不与烷烃反应

2)烯烃与OH 主要发生加成反应，少数可发生摘氢反应

与O3：先将O3加成到双键上，形成一个分子臭氧化物，然后迅速分解为一个

羰基化物和一个二元自由基

3)其它烃类及衍生物（自己看书，P87-91）

1）环烷烃，类似于烷烃，多发生摘氢反应；环烯烃，类似于烯烃，多发生加成反应。

2）单环芳烃、PAH，类似于烯烃，多发生加成反应，也有的摘氢，主要与·OH 反应。

3）醇、醚、酮、醛，若是饱和烃的衍生物，则主要与·OH发生摘氢反应；若是不饱和烃的衍生物，则主要与·OH发生加成反应。

总之，凡具有不饱和键的烃及其衍生物，多与大气中的·OH 发生加成反应；而具有

饱和键的烃及其衍生物多发生摘氢反应。

7、 光化学烟雾的概念、形成条件、机理及危害。

含有氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气，在阳光照射条件下发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，成为光化学烟雾。

形成条件：大气中有氮氧化物和碳氢化合物的存在，大气温度较低，且有强的阳光照射。 机理：P93

其中关键性反应是: (1)NO2的光解导致O3的形成；（2）丙烯氧化生成了具有活性的自由基，如HO ·，HO2·，RO2·等；（3）HO2·和RO2·等促进了NO 向NO2转化，提供了更多的生成O3的NO2源。

危害：具有强氧化性，能使橡胶开裂，刺激人的眼睛，伤害植物叶子，并使大气能见度降低。

8、 硫酸烟雾的概念、形成条件、机理及危害。并列表比较它与光化学烟雾的区别。

硫酸烟雾也称为伦敦型烟雾，主要是由于燃煤而排放出来的SO2，颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。

10酸雨的界限及重要离子的组成（包括关键性离子组分） PH<5.6 -24SO -3NO

11酸雨的危害及影响酸雨形成的因素。

形成因素

（1） 酸性污染物的排放及其转化条件

（2） 大气中的NH3

（3） 颗粒物酸度及其缓冲能力

（4） 天气形势的影响

12温室效应及其危害。

大气中的CO2吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。

13、平流层中O 3破坏的反应机制。P123

14、大气颗粒物的去除过程（填空） 干沉降(重力，碰撞)，湿沉降（雨除、冲刷）

15、大气颗粒物的三模态及表面性质（填空）

Aitken 核模（Dp<0.05um ） 积聚模（0.052um ）

三、水环境

1、天然水中的主要离子组成（填空）K +、Na +、Ca 2+、Mg 2+、HCO 3-、NO 3-、Cl - 和 SO 42-

2、亨利定律（填空） [G(aq)]=K H ·P G 克劳休斯－克拉勃龙方程（填空） 2112

11log ()2.303S H S R T T ∆=-