环境化学复习提纲
环境化学复习重点
环境化学复习要点第一章:绪论环境化学的研究对象:环境污染物造成的环境问题环境问题:全球环境或区域环境中出现不利于人类生存和发展的各种现象,称为环境问题人类面临的两大类环境问题:生态破坏和环境污染八大公害事件:美国洛杉矶光化学烟雾美国多诺拉烟雾事件英国伦敦烟雾事件比利时马斯河谷事件日本水俣病事件日本骨痛病事件日本米糠油事件日本四日市哮喘事件环境污染:指自然或人为的破坏,向环境中添加某种物质而超过环境的自净能力而产生危害的行为环境化学:环境化学是一门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。
环境化学的研究内容:(1)有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态;(介质存在)(2)潜在有害物质的来源,它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为;(环境行为)(3)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;(环境效应)(4)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。
(环境控制)研究特点:以微观研究宏观;研究对象复杂;物质水平低。
核心:研究化学污染物在环境中的化学转化(trans- fer)和效应(transformation)。
环境污染物:环境污染物是指进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质化学污染物的分类:元素、无机物、有机化合物和烃类、金属有机和准金属有机化合物、含氧有机化合物、有机氮化合物、有机卤化合物、有机硫化合物、有机磷化合物优先污染物:在化学污染物中筛选出一些毒性强、难降解、残留时间长、在环境中分布广的污染物优先进行控制中国优先控制污染物“黑名单”:共有14类,68种优先控制的污染物。
其中优先控制的有毒有机化合物有12类,58种,占总数的85.29%引起世人关注的化学污染物:(1)持久性有机污染物(2)三致化学污染物(3)环境内分泌干扰物符合上述定义的POPs物质有数千种之多。
–斯德哥尔摩国际公约提出首批控制12种:艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、DDT、氯丹、六氯苯、灭蚁灵、毒杀芬、七氯、多氯联苯(PCBs)、二恶英和苯并呋喃(PCDD/Fs)环境内分泌干扰物:二恶英、六氯苯、多氯联苯、DDT等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,称为环境效应环境效应分为环境物理效应、环境化学效应、环境生物效应环境污染源:工业、农业、交通运输、生活第二章:大气环境化学大气的组成大体上分为干洁空气、水蒸气、颗粒物(包括固体颗粒和液体颗粒)大气污染过程:大气光化学、自由基反应、活性粒子反应大气的组成:N2(78.08%)、O2(20.95%)、Ar(0.943%)和CO2 (0.0314%)。
环境化学复习主要内容
环境化学复习主要内容绪论部分1、环境问题:是指包括一切形式的环境恶化或对生物圈的一切不利影响。
2、世界上曾发生过八大公害事件(1)比利时马斯(Meuse)河谷烟雾事件:SO2(2)美国洛杉矶光化学烟雾事件(3)多诺拉烟雾事件: SO2和烟尘。
(4)伦敦烟雾事件(5)四日市哮喘事件:1955年以来日本四日市石油提炼和工业燃油产生的废气严重污染城市大气。
(6)痛痛病事件:1955~1972年日本富山县内的锌、铅冶炼厂等排放的含镉废水污染稻米。
(7)水俣事件:日本熊本县水俣市,甲基汞鱼。
(8)米糠油事件:1968年3月,日本北九州市爱知县,一带生产米糠油时,混入多氯联苯。
3、环境污染物:进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质4、环境污染物的类别:根据化学性质分:元素、无机物、有机化合物、含氧有机化合物、金属有机物、有机氮化合物、有机卤化合物、有机硫化合物、有机磷化合物5、环境效应:自然过程或者人类的生产和生活活动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。
6、污染物的迁移方式:机械迁移、物理-化学迁移、生物迁移7、迁移:污染物在环境中所发生的空间位移及其所引起的富集、分散和消失的过程。
8、转化:污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变存在形态或转变为另一种物质的过程。
(物质性质的变化)大气环境化学1、气温垂直递减率:随高度升高气温的降低率,常用下式表示:Γ= -式中T——热力学温度,K;z——高度2、逆温:对流层中气温随高度的增加反而增加的现象。
3、逆温对污染物扩散的影响(见P47)4、大气稳定度(见P48)5、干绝热递减率:气块垂直上升时,随外界压力的减少而必然膨胀作功使气块温度下降,反之亦然,其温度的降低值与上升高度的比值以Γd表示。
6、大气的稳定度与干绝热递减率之间的关系对污染物扩散的影响:>,大气稳定;<,大气不稳定=,大气处于平衡状态7、影响大气污染物迁移的因素:(1)、风和湍流。
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第一章绪论一、填空1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面,其中化学物质引起的约占__80%—90%_。
2、环境化学研究的对象是: 环境污染物 .3、环境中污染物的迁移主要有机械、物理—化学和生物迁移三种方式.4、人为污染源可分为_工业_、__农业_、__交通_、和__生活_。
5、如按环境变化的性质划分,环境效应可分为环境物理、环境化学、环境生物三种。
二、选择题1、属于环境化学效应的是AA热岛效应B温室效应C土壤的盐碱化D噪声2、五十年代日本出现的痛痛病是由___A _污染水体后引起的A CdB HgC PbD As3、五十年代日本出现的水俣病是由_B__污染水体后引起的A CdB HgC PbD As三、问答题1、举例说明环境效应分为哪几类?2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程.第二章大气环境化学一、填空题1、写出下列物质的光离解反应方程式:(1)NO2+ hν NO + O(2)HNO2 + hν HO + NO 或HNO2 + hν H + NO2(3)HNO3 + hν HO + NO2(4)H2CO + hν H + HCO 或H2CO + hν H2+ CO (5)CH3X + hν CH3+ X2、大气中的NO2可以转化成HNO3、NO3和HNO3等物质。
3、碳氢化合物是大气中的重要污染物,是形成光化学烟雾的主要参与者。
4、乙烯在大气中与O3的反应机理如下:CH2(O3)CH2O3 + CH2 == CH2H2CO+H2COO5、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度、化学组成和性质有关,去除方式有干沉降和湿沉降两种。
6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是:CFmCln + hv CFmCln—1 + ClCl + O3O2 + ClOClO +O O2 + Cl7、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题中的____温室效应_____、___臭氧层破坏_______、光化学烟雾___等是由大气污染所引起的.8、大气颗粒物的三模态为__爱根核模__、__积聚模___、_粗粒子模__.9、大气中最重要的自由基为HO__。
广工环境化学复习提纲
三环境化学复习提纲第一章绪论1、了解环境化学研究的内容内容:有害物质在环境介质中存在浓度水平和形态;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。
2、了解环境化学主要的分支学科及研究内容第二章大气环境化学2.11、掌握大气温度层结2、掌握逆温的概念及辐射逆温的产生3、熟悉大气稳定度的判断4、熟悉影响大气污染物迁移的因素P562.21、掌握光化学反应第一、第二定律;光子能量与化学键能的关系2、熟悉光化学初级过程3、熟悉大气中重要吸光物质的光离解●O2,493.8Kj/mol,<240nm,O2+hv—O-+O-●N2,934.4Kj/mol,<240nm,●O3,101.2Kj/mol,<290nm,●HNO2,HO-NO,201.1Kj/mol,HNO2+hv—HO-+NO;H-ONO,324Kj/mol,HNO2+hv—H-+NO2HO-+NO—HNO2HO-+HNO2—H2O+NO2HO-+NO2—HNO3●HNO3,HO-NO2,199.4Kjmol,120~335nm,HNO3+hv—HO-+NO2HO-+CO—CO2+H-H-+O2+M—HO2-+M2HO2—H2O2+O2●HCHO,356.5Kj/mol,240~360nmHCHO+hv—H-+HCO-HCHO+hv—H2+COH-+HCO+—H2+CO2H-+M—H2+M2HCO—2CO+H2●CH3-X+hv—CH3-+X-(CH3-F>CH3-CL>CH3-Br>CH3-I解离能力)●SO2,545Kj/mol,240~400nm,SO2+hv—SO2*4、熟悉自由基的概念及大气中重要自由基的来源(HO•、HO2•、R•、RO•、RO2•)●HO-清洁大气,O3+hv—O-+O2,O-+H2O)—2HO-污染大气,HNO2+hv—HO-+NO;H2O2+hv—2HO-●HO2-,H2CO+hv—H-+HCO-,H-+O0+M—HO2-+M亚硝酸脂和谁的光解也可以CO+HO—CO2+H-,H-+O2—HO2-●R-,乙醛的光解,CH3CHO+hv—CG3-+CHO-;丙酮的光解,CH3COCH3+hv—CH3-+CH3CO-;O-和HO-与烃类发生摘H-反应,RH+O—R-+HO-;RH+HO—R-+H2O●RO-,主要来源于甲基亚硝酸脂和甲基硝酸脂的光解,CH3ONO+hv—CH3O-+NOCH3ONO2+hv—CH3O-+NO2●RO2-,都是R-+O2—RO2-5、熟悉氮氧化物的转化、碳氢化合物转化的主要反应6、掌握光化学烟雾产生的条件、化学特征、形成的简单机理(浓度变化)条件:大气中存在氮氧化物和碳氢化合物,大气温度低,有很强的阳光照射盐雾箱模拟关键性反应:1.NO2的光解导致O3的生存2.丙烯氧化生成的具有活性高的自由基,如HO-/HO2-/RO2-3.HO2-和RO2-等租金NO转化成NO2,从而生成更多O3特征:烟雾呈蓝色,具有强氧化性,能使橡胶开裂,刺激人的眼睛,伤害植物叶子,使大气能见度降低。
环境化学复习大纲
一、名词解释(5*3’)1.环境污染:(PPT)人类活动产生的副产品和废物进入环境,并在环境中扩散、迁移、转化,使环境系统的结构与功能发生变化,对生态系统产生的一系列干扰和侵害,如水污染、大气污染、酸雨、臭氧层破坏、海洋污染等等。
具体地说:环境污染就是指有害物质对大气、水、土壤和动植物污染并达到有害的程度。
(课本)由于人为因素使环境的构成或状态发生变化,环境素质下降,从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件,就叫做环境污染。
2.环境化学: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。
3.环境污染物:是环境化学研究的对象,主要指进入环境后使环境的正常组分和性质发生直接或间接的有害于人类的变化的物质。
大部分污染物是人类生产和生活活动产生的。
4.污染物的转化:污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变存在形态或转变为另一种物质的过程。
5.一次污染物:是指直接从污染源排放的污染物质,如CO、SO2 、NO等。
6.二次污染物:是指由一次污染物经化学反应形成的污染物质,如臭氧(O3)、硫酸盐颗粒物等。
7.污染物在大气中的迁移:是指有污染源排放出来的污染物由于空气的运动使其传输和分散的过程。
8.天气形势:是指大范围气压分布的状况,局部地区的气象条件总是受天气形势的影响。
9.自由基:也称游离基,是指由于共价键均裂而生成的带有为成对电子的碎片。
大气中常见的自由基如HO.,HO2.,RO.,RO2.,RC(O)O2.10.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11.光化学烟雾:含有氮氧化物或碳氢化合物等一次污染物的大气,在阳光照射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的现象。
12.酸性降水:是指通过降水,如雨、雪、雾、冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。
环境化学复习资料(仅供参考_请注意核对)
环境工程化学复习第二章一、影响大气污染物迁移的因素1、风和大气湍流的影响;2、天气形势和地理地势的影响;(1)、海陆风;(2)、城郊风;(3)、山谷风、二、自由基也称游离基,是指由于共价键均裂而生成的带有未成对电子的碎片。
大气中常见的自由基如:HO·,HO2·,RO,RO2·,RC (O)O2三、与大气污染有直接关系的重要的光化学过程1、氧分子和氮分子的光解2、臭氧的光解3、NO2的光解4、亚硝酸和硝酸的光解5、二氧化硫对光的吸收6、甲醛的光解7、卤代烃的光解四、降水的化学组成无机物:土壤衍生物离子Al3+,Ca2+,Mg2+,Fe3+,Mn2+和硅酸盐等;海洋盐类离子Na+,Cl-,Br-,SO42-,HCO3-及少量K+,Mg2+,Ca2+,I-和PO43+;气体转化物SO42-,NO3-,NH4+,Cl-和H+;人为排放源As,Cd,Cr,Co,Cu,Pb,Mn,Mo,Ni,V,Zn,Ag,Sn和Hg等化合物。
五、酸雨的化学组成酸雨现象是大气化学过程和大气物理过程的综合效应。
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SO2和NOx是形成酸雨的主要起始物,其形成过程为SO2+[O] →SO3SO3+H2O→H2SO4SO2+H2O→H2SO3H2SO3+[O] →H2SO4NO+[O] →NO22NO2+H2O→HNO3+HNO2式中:[O]——各种氧化剂六、影响酸雨形成的因素1、酸性污染物的排放及其转化条件2、大气中的NH33、颗粒物酸度及其缓冲能力4、天气形势的影响七、大气颗粒物的化学组成1、无机颗粒物(1)硫酸及硫酸盐颗粒物(2)硝酸及硝酸盐颗粒物2、有机颗粒物P126第四章农药的类型农药进入土壤的途径1)农药以颗粒剂形式施入土壤2)农药以种子处理剂进入土壤3)农药喷施被作物截获和散落到土壤4、农药在土壤环境中的扩散行为。
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3、土壤的性质 酸碱性、吸附性、自净作用
4、农药及重金属污染物在土壤环境中的行为
土壤的吸附性(土壤胶体的性质)
⑴ 物理吸附
土壤胶体具有极大的比表面积和表面能。
蒙脱石比表面积最大(600-800 m2/g),高岭石最小(730 m2/g),有机胶体比表面积也大(-700 m2/g)。
胶体表面分子与内部分子所处的状态不同,受到内外部两 种不同的引力,因而具有多余的自由能即表面能,这是土壤 胶体具有吸附作用的主要原因。比表面积愈大,表面能愈大, 胶体的吸附性愈大。
若互换离子电荷不等,则粘粒就会荷电——永久性电荷, 一般发生的是低价金属离子代替高价离子,所以,土壤粘粒 多带负电。
腐殖质胶体的结构特点:
土壤中的腐殖质胶体是凝胶质,具有球形和空间网状结 构,胶粒直径在20~40nm,比表面积高达800~1000m2/g;
腐殖质属于两性胶体,多带负电——可变电荷; 带有很多官能团,可对金属离子产生络合和螯合作用, 也可吸附其它有机分子。 所以,土壤中的腐殖质具有很重要的环境意义。
在深水层和底泥中:主要是各种厌氧菌:将沉积下来的不溶性 和颗粒态有机物→溶解态有机物→通过扩散进入有氧水层参与 好氧代谢。
在较深的湖泊,存在明显的好氧与厌氧反应分界区,又叫 活性区,是生物氧化与还原交替反应最活跃的区域。
2、水质指标 3、水体污染物在水环境中的迁移转化 4、天然水体的性质
自净作用 酸碱缓冲作用 5、水体污染物在水环境中的迁移转化可能引起的环境问题
土壤胶体的阴离子交换吸附:
包括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。易被吸附的阴离子是PO43-、H2PO4-、HPO42- 等与带正 电荷的土壤胶体中阳离子Ca2+、Fe3+、Al3+等结合生成难溶性 化合物而被强烈吸附。
《环境化学》复习资料
《环境化学》复习资料1、过氧乙酰基硝酸酯(PAN)的生成1.乙醛光解产生乙酸基2.乙酰基与空气中O2结合形成过氧乙酰基.3.过氧乙酰基与No2化合生成PANps:PAN具有热不稳定性,遇热会分解而回到过氧乙.基和NO2,因而PAN的分解和合成之间存在着平衡.2、温室效应、气体概念大气中的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,能够引起温室效应的气体,称为温室气体.3、大气颗粒物消除方式并解释/(机制)①干沉降指颗粒物在重力作用下沉降或与其他物体碰撞后发生的沉降。
机制i通重力对颗粒物作用,使其降落在土、水等物体上 ii 粒径小于0.1um 靠布朗运动扩散相互碰撞成较大颗粒随大气湍流到地面去除。
②湿沉降.指通过阵雨,降雪等使颗粒物从大气中去除.机制 i 雨除:半径小于1um ii 冲刷:半径大于4um4、水中无机物的迁移转化方式:沉淀一溶解、氧化还原、配合作用、胶体形成、吸附一解吸.5、水环境中颗粒物的吸附作用.①表面吸附:胶体具有巨大的比表面和表面能..物理吸附②离子交换吸附:静电作用,胶体每吸附一部分阳离子,同时也放出等量其他阳离子,属于物理化学吸附,不受温度影响,可逆反应③专属吸附:除化学键外,尚有加强的憎水键、范德华力、氢键在起作用.在中性表面甚至在与吸附离子带相同电荷符号的表面也可吸~6、沉积物中重金属诱发适当的因素盐浓度升高。
氧化还原条件变化。
降低ph。
增加水中配合剂的含量7、腐殖质分为腐殖酸(不碱可酸)、富里酸(可可)、腐黑物(不不)8、光解过程分三类:直接光解、敏化光解、氧化反应敏化光解:水体中存在的天然物质腐殖质被阳光激发,又将其激发态的能量转移给化合物而导致的分解。
9、有机物在土壤中的吸着在在两种机理(只适用于非离子型农药)1.分配作用:即在水溶液中,土壤有机质对有机物的溶解作用.而且在溶质的整个溶解范围内,吸附等温线都是线性的,与表面吸附位无关,只与有机物的溶解度相关(因而放出热量小)2.吸附作用:即在非极性的有机溶剂中.即在非极性有机溶剂中,土壤、矿物质对有机物表面的吸附作用或干土壤矿物质对有机物…作用.10、生物降解作用→两种代谢模式区别①生长代谢:许多有毒物质可以像天然有机污染物作为微生物的生长基质:作为微生物唯碳源有滞后期②共代谢:某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源和能源,必须有另外的化合物存在提供微生物碳源和能源时,该有机物才能被降解.这是共代谢无滞后期11、重金属在土壤一植物体系中的迁移及其机制,从三大类(土壤、植物、重金属分析) 1.土壤理化性质:~PH越低,H+越多,活动性越强,加大了土壤中重金属向生物体迁移的数量.~土壤质地黏重,对重金属的吸附力强,降低了重金属的迁移转化能力~土壤中有机质含量高.对重金属吸附力强.降低了重金属转化能力.~还原条件下能力弱、氧化条件下能力强。
环境化学复习提纲附答案
环境化学复习提纲•Chapter 11、现今人类面临的重大环境问题有哪些?臭氧层破坏、全球气候变化、水资源的短缺和污染、固体废弃物的危害以及生物多样性的损伤。
2、环境化学的分支。
环境分析化学、各圈层环境化学、环境工程化学。
3、环境污染物有哪些类别?当前世界范围普遍关注的污染物有哪些特性?(1) 环境污染物的分类:a. 按污染物影响的环境要素可分为:大气污染物、水体污染物、土壤污染物b. 按污染物的形态可分为:气体污染物、液体污染物、固体污染物c. 按污染物的性质可分为:化学污染物、物理污染物、生物污染物d. 按人类社会活动不同功能产生的污染物可分为:工业、农业、交通运输、生活污染等(2) 当前世界范围普遍关注的污染物主要特性是:持久行有机污染物具有致突变、致癌和致畸作用的所谓“三致”化学污染物,以及环境内分泌干扰物。
4、优先控制污染物及其种类在众多污染物中被筛选出潜在危害大的作为优先研究和控制的对象,称为优先污染物。
优先控制物包括如下几类:挥发性卤代烃类、苯系物、氯代苯类、多氯联苯、酚类、硝基苯类、苯胺类、多环芳烃类、酞酸酯类、农药、丙烯腈、亚硝胺类、氰化物、重金属及其化合物。
在“黑名单”中,共有14类,68种优先控制的污染物。
其中优先控制的有毒有机化合物有12类,58种,占总数的85.29%,•Chapter 21、大气层的化学分层﹤86 km、匀和层或湍流层86~90km、90km~110km、> 120km、非匀和层、外大气层500km以上。
2、温室气体的种类(举例)二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、CFC 11、CFC 12、四氯化碳。
3、酸沉降化学酸沉降(acid deposition)是指大气中的酸性物质通过降水,如雨、雪、雾、冰雹等迁移到地表(湿沉降),或酸性物质在气流的作用下直接迁移到地表到地表(干沉降)的过程。
湿沉降 (wet deposition)大气中的物质通过降水而落到地面的过程。
环境化学(双语)复习提纲
1、环境化学的主要研究内容是什么?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。
2、环境本底(environmental background):环境本底是指自然环境在未受污染的情况下,各种环境要素中化学元素或化学物质的基线含量,也即人类活动干扰前的环境状态下,地球生物圈中的大气、水体、土壤、生物等环境要素在自然形成和发展过程中,其本身原有的基本化学组成和能量分布。
同一环境要素在不同的地理、地质环境中,自然背景值是不同的。
环境污染物(environmental pollutant):是指进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质。
主要是人类生产和生活活动中产生的各种化学物质,也有自然界释放的物质。
源(source)和汇(sink):源就是产生来源,汇就是消耗处.即一个是成分的来路,一个是去路Chapter-11、Structure of Atmospheric Environment:根据温度的变化梯度分层Troposphere(对流层):0-12km;stratosphere(平流层):12-50km;mesosphere (中间层):50-85km ;thermosphere (热层):85km+2、影响污染物迁移的因素:主要有空气的机械运动,如风和湍流,由于天气形势和地理地势造成的逆温现象以及污染源本身的特性等。
风和大气湍流的影响、天气形势和地理地势的影响:海陆风、城郊风、山谷风。
3、Process of Photochemical Reactions :分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应,称为光化学反应Primary Process :初级过程包括化学物种吸收光量子形成激发态物种,基本步骤为 A + h γ→A*Secondary process :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。
环境化学期末复习纲要..
绪论(一)环境的定义广义:环境是相对于某一事物来说的,是指围绕着某一事物(通常称其为主体)并对该事物会产生某些影响的所有外界事物(通常称其为客体),即环境是指相对并相关于某项中心事物的周围事物。
狭义:指相对于人类这个主体而言的一切自然环境要素的总和。
(二)环境问题由于人为因素使环境的构成或状态发生变化,环境素质下降,从而扰乱和破坏了生态系统和人类的正常的生活和生产条件,就叫做环境污染。
(三)环境化学环境化学是在化学学科的传统理论和方法的基础上,以化学物质在环境中引起的环境问题为研究对象,以解决环境问题为目的的一门新兴学科。
(四)环境化学研究的主要内容1.有害物质在环境介质中存在的浓度水平和化学形态;2.潜在有害物质的来源,以及他们在个别环境介质中和不同介质之间的化学环境行为;3.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;4.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。
(五)目前国际上较为重视的环境问题1.元素的生物地球化学循环以及其相互耦合的研究;2.化学品安全评价;3.臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题;4.开展创造无污染生产过程。
(六)环境污染物进入环境以后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质成为环境污染物。
判断标准为外来物质和对环境产生不利影响。
(七)环境污染物的分类按受污染物影响的环境要素:大气污染物,水体污染物,土壤污染物等;按污染物的形态:气体污染物,固体废弃物,液体污染物;按污染物的性质:物理污染物,化学污染物,生物污染物。
(八)环境效应自然过程或人来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,谓之为环境效应,并可分为自然环境效应和人为环境效应。
按环境变化的性质可分为环境物理效应,环境化学效应,环境生物效应。
(九)环境化学研究的重要领域十字总结为污染物的:来源,迁移,转化,归趋和效应。
大气环境化学(一)大气的层次划分及其特点大气层按海拔高度分为对流层,平流层,中间层和热层。
环境化学 复习提纲
环境化学复习提纲环境化学复习提纲环境化学的发展与基本内容1.环境化学基本概念、发展动向、研究内容及热点问题水环境化学1.天然水的基本特征和组成;2.水体无机污染物的迁移转化。
着重配合作用、氧化-还原作用、沉淀和溶解、水体颗粒物的吸附作用等基本原理及其实际应用。
3.水中有机污染物的迁移转化:环境行为和归宿模型。
重点介绍了典型的分布、挥发和水解等迁移转化机制和模式。
4.水体的富营养化问题:水体富营养化;水体富营养化的机理;营养物质的来源;富营养化的影响因素;湖水的营养化程度;水体富营养化的危害及其防治对策。
大气环境化学5.大气中污染物的特性;6.大气中污染物的迁移和转化(温室效应;气相大气化学:光化学反应、光化学烟雾、臭氧层的形成与耗损化学;液相大气化学:酸沉降化学、大气中液相反应;大气颗粒物化学);7.重要的大气环境化学问题:光化学烟雾的定义、特征和形成条件;光化学烟雾主要与物质有关;光化学烟雾形成机理;光化学烟雾危害及预防;光化学烟雾和硫酸烟雾的比较;太阳和地球辐射之间的能量平衡;温室气体;温室效应;全球变暖与对策;降水的化学成分;形成酸雨;酸雨的影响因素;酸雨的危害和预防;平流层的组成;臭氧层形成和消耗的化学反应;臭氧空洞的危害;臭氧层破坏的现状与预防。
土壤环境化学8.土壤组成与性质(吸附、酸碱性、缓冲性及氧化还原性质);9.污染物在土壤-植物体系中的迁移及其机制(重金属、氮磷);10.农药在土壤中的迁移(典型迁移过程)。
农药在土壤中迁移的基本特征、扩散质体、流动吸附和分布、典型农药在土壤中的迁移和转化、有机氯农药、有机磷农药。
化学品的生物和生态效应11.污染物质在生物体内的转运及消除。
物质透过细胞膜的形式;物质在生物体内的转运,生物转化及消除。
12.污染物的生物累积、放大和积累。
生物积累,生物积累,生物放大和生物积累。
13.有机污染物的生物降解。
耗氧量(有机污染物)和有毒有机污染物的生物降解。
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/l3、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:100-700nm5、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。
环境化学复习纲要
第一章1.环境污染:由于人为因素使环境的构成或状态发生变化,环境素质下降,从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件。
2.由包含大气圈、水圈和岩石圈各圈层的自然环境和以生物圈为代表的生态环境组成地球环境系统,再与反映人类生产、生活和技术活动的人类活动圈形成彼此相互间存在错综复杂关系的综合体系。
3.环境污染物按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污染物、土壤污染物等;按污染物的形态可分为气体污染物、液体污染物和固体废弃物;按污染物的性质可分为化学污染物、物理污染物和生物污染物。
4.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。
可分为自然环境效应和人为环境效应。
按环境变化的性质划分为环境物理效应、环境化学效应和环境生物效应。
5.污染物的迁移:污染物在环境中所发生的空间位移及其所引起的富集、分散和消失的过程。
主要形式:机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移。
机械迁移最重要。
6.污染物的转化:污染物在环境中通过物理、化学和生物的作用改变存在形态或转变为另一物质的过程。
第二章7.大气层的结构:⑴对流层(①气温随着海拔高度的增加而降低,大约每上升100m温度降低6℃②密度大,大气总质量的3∕4以上集中在对流层)⑵平流层(有厚约20㎞的一层臭氧层,臭氧的空间动力学分布主要受其生成和消除的过程所控制:⑶中间层⑷热层8.一次污染物:直接从污染源排放的污染物质(CO2,SO2,NO)9.二次污染物:由一次污染物经化学反应形成的污染物质(O3,硫酸盐颗粒)10.含氮化合物:大气中存在的含量较高的氮的氧化物主要包括N2O、NO、NO2。
其中N2O是低层大气中含量最高的含氮化合物。
燃烧产生的NOx主要是NO,占90%以上。
11.垂直递减率():,=0,称为等温气层;<0,称为逆温气层。
若< ,表面大气是稳定的;> ,大气是不稳定;= ,大气处于平衡状态。
环境化学复习题纲
一、名词解释1、生物修复:广义的生物修复通常是指利用各种生物的特性吸收,降解,转化污染物。
狭义的生物修复是指通过微生物的作用清除土壤和水体中的污染物,或是使污染物无害化的过程。
2、土壤本底值:是指未受人为污染的土壤中有毒物质的平均含量。
3、生物甲基化:在生物的代谢作用下,有机物中的氢原子为甲基所取代或金属离子转化为金属甲基分子的过程。
汞等金属在微生物作用下形成的甲基金属的毒性大为增强。
4、地方性砷中毒:在特定地理环境中,人体摄入过量砷引起皮肤角化、色素沉着、癌变等症状的慢性中毒疾病。
5、持久性有机污染物:是指通过各种环境介质(大气、水、生物体等)能够长距离迁移并长期存在于环境,具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性,对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。
6、环境激素:对生物体正常的生长、发育和生殖产生干扰作用的一些化学物质。
7、血脑屏障:机体参与固有免疫的内部屏障之一,由介于血循环与脑实质间的软脑膜、脉络丛的脑毛细血管壁和包于壁外的胶质膜所组成,能阻挡病原生物和其他大分子物质由血循环进入脑组织和脑室。
8、胎盘屏障:污染物质由母体转运到胎儿体内,必须通过由数层生物膜组成的胎盘称为胎盘屏障。
9、肠肝循环:有些物质由胆汁排泄,在肠道运行中又重新被吸收,该现象称为肠肝循环10、生物富集:指生物通过非吞食方式,从周围环境(水、土壤大气)蓄积某种元素或难降解的物质,使其在机体内浓度超过周围环境中浓度的现象。
11、生物放大:是指在同一食物链上的高营养级生物,通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质,使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。
12、生物积累:是生物从周围环境(水、土壤、大气)和食物链蓄积某种元素或难降解物质,使其在机体中的浓度超过周围环境中浓度的现象。
13、BCF(生物浓度系数):即生物浓缩因子,有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度之比。
14、辛醇-水两相分配系数(Kow):化学物质在辛醇中质量和在水中质量的比例。
【】环境化学复习要点
环境化学复习要点第一章绪论化学与环境污染问题持久性有机污染物、环境优先控制污染物、放射性元素、环境激素环境化学研究对象、研究内容、核心自然界中各圈层和化学物质循环备注:环境问题与环境污染,化学与环境问题的关系,目前重要的全球性环境问题都有哪些;环境污染和环境污染物的类别(可以怎么分类):持久性有机污染物、环境优先控制污染物、放射性元素、环境激素环境化学定义、特点、研究对象、任务、研究内容、研究核心自然界中各圈层:大气圈、水圈、岩石圈、生物圈;物质的地球化学循环:水循环、碳循环、氮循环、磷循环、硫循环第二章大气环境化学大气中的主要污染物及其迁移转化光化学反应基础•)重要自由基的来源和消除途径(HO•、HO2重要的大气污染化学问题及其形成机制光化学烟雾、硫酸型烟雾、酸雨、温室效应、臭氧层损耗备注:大气层的主要成分和基本结构,大气中一些基本的污染物质:硫氧化合物SO2、氮氧化合物NO/NO2、含卤素化合物(来源、分布特征、消除方式)大气污染物的迁移(物理作用):逆温,辐射逆温大气污染物的转化(化学作用):自由基化学和光化学基础(光引发,随后的自由基热反应),重要的自由基的来源和消除途径(HO自由基和HO2自由基),它们与大气污染物之间的反应(大气中的一些污染物NOx与自由基之间的反应)。
洛杉矶型烟雾(光化学烟雾:形成机理、形成条件、关键反应、产物===重点)、伦敦型烟雾(其中涉及到的SO2的转化)、酸雨(形成机制,涉及到的反应)、温室效应(温室气体,如何引起温室效应)、臭氧层破坏(引起臭氧层损耗的自由基反应),氟氯烃类化合物是通过什么样的自由基反应,破坏臭氧层的。
第三章水环境化学天然水的基本特征和性质Henry定律、气体在水中的溶解性(碳酸平衡)、总碱度无机污染物在水环境中的迁移转化基本原理水中颗粒物的吸附作用、沉淀溶解、氧化还原、配合作用有机污染物在水体中迁移转化过程分配系数 (标准化分配系数)、挥发速率备注:气体在水中溶解性,尤其是CO2溶于水的各种形态之间的碳酸平衡(封闭体系、开放体系)。
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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/l3、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:100-700nm5、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 -3NO11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。
P12314、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(0.05<Dp<2um ) 粗粒子模(Dp>2um )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) 211211log ()2.303S H S R T T ∆=-4、总碱度的表达式及其计算[碱度]=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]-[H+]加:(1)HCl时,碱度降低;(2)加NaOH时,碱度增加;(3)加CO2时,碱度不变;(4)加Na2CO3时,碱度增加;(5)加NaHCO3时,碱度增加;(6)加Na2SO4时碱度不变。
5、硬度概念及计算总硬度:水中所含Ca2+、Mg2+离子的总量。
1德国度=10 mg ·L-1 CaO;1德国度= 0.1786mmol ·L-1 (CaO)=17.86mg·L-1(以CaCO3计)6、重金属迁移转化过程(填空)沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、吸附-解吸、生物富集12、腐殖质的分类(填空或简答)腐殖质按其在酸、碱溶液中的溶解度可分为:富里酸:既溶于酸又溶于碱,分子量数百到数千腐殖酸:可溶于稀碱但不溶于酸,M数千到数万腐黑物:不能被酸和碱提取的部分,M数千到数万18、有机污染物的光解途径(填空简答)直接光解,敏化光解,氧化反应19、微生物两降解模式的区别(填空简答)P232生长代谢和共代谢模式四、土壤1、土壤纵向剖面最上层为覆盖层(A0),由地面上的枯枝落叶等所构成。
第二层为淋溶层(A),是土壤中生物最活跃的一层,土壤有机质大部分在这一层,金属离子和粘土颗粒在此层被淋溶得最显著。
第三层为淀积层(B),它接纳来自上一层淋溶出来的有机物、盐类和粘土颗粒类物质。
C 层也叫母质层,是由风化的成土母岩构成。
母质层下面为未风化的基岩,常用D层表示。
2、土壤空气有异于大气之处①土壤空气不连续,存在于土粒空隙之间;②通常有更高的湿度;③因有机物腐烂分解,土壤空气中O2含量较少,CO2浓度显著增加(比大气中CO2浓度大8~300倍);④土壤空气中含少量还原性气体,如CH4、H2S、H2等,某些情况下产生PH3、CS2等气体,这些都是厌氧性微生物活动的产物,对植物生长有害。
另外,若土壤被污染,土壤空气中可能还存在污染物。
3、土壤带电的原因①由于同晶置换而带有永久性负电荷同晶置换是硅酸盐粘土矿物中常见的一种现象。
如硅氧片中的Si4+被Al3+所取代,水铝片中的Al3+为Mg2+取代,使晶层产生多余负电荷。
同晶置换产生的电荷不受介质pH的影响,在粘土矿物形成时产生,并为该矿物永久所有,因其电荷为负,称永久性负电荷。
②表面分子解离产生电荷(pH制约电荷)土壤胶体上的一些基团可解离出H+,使胶核表面带负电荷。
分子解离受介质pH影响:当介质pH高时,解离H+的能力强,产生的负电多;介质pH下降时,H+解离受到抑制,当介质pH低于胶体的等电点时,使胶体电荷符号发生改变。
如,三水铝石的等电点为4.8。
当介质pH低于4.8时,不是解离出H+,而是解离出OH-,使胶体带正电荷;氧化铁的水合物、硅酸盐粘土矿物晶层表面的OH原子团皆如此。
表面分子解离产生的电荷数量和电荷符号受介质pH的影响,属于可变电荷。
胶体物质的等电点(The zero point of charge,ZPC): 胶体物质表现出两性(既能解离出OH-,也能解离出H+),当其解离出阴阳离子的数量相等时,胶体所处溶液的pH值。
③断键产生电荷硅酸盐粘土矿物破碎时,引起晶层断裂,使硅氧片和水铝片的断裂边角上出现电性未中和键。
断键是引起高岭石带电的主要原因,腐殖质胶体常发生碳键断裂,产生多余负电荷。
④胶体表面从介质中吸附离子而带电4、活性酸度与潜性酸度的区别,我国土壤酸度的分布。
(1)活性酸度(有效酸度):土壤溶液中游离H+,可直接测定,通常用pH表示。
(2)潜性酸度:土壤胶体所吸附的可代换性H+、Al3+提供。
当这些离子处于被吸附状态时,是不显酸性的。
但当它们通过离子交换作用进入土壤溶液之后,即可增加土壤溶液的酸性,使土壤pH值降低。
只有盐基不饱和土壤才有潜性酸度。
根据测定土壤潜性酸度所用的提取液,可把潜性酸度分为代换性酸度和水解性酸度。
代换性酸度:用过量中性盐(如NaCl或KCl)溶液淋洗土壤,溶液中的金属离子与土壤中H+和Al3+发生离子交换作用而表现出的酸度。
水解性酸度:用强碱弱酸盐(如醋酸钠)淋洗土壤,溶液中金属离子可将土壤胶体吸附的H+和Al3+代换出来,同时生成弱酸(如醋酸)。
我国土壤pH大多在4.5-8.5,由北向南递减:长江以南多酸性和强酸性,以北多中性或碱性。
5、影响土壤Eh因素(1)土壤通气状况:土壤的Eh值主要决定于土壤空气状况。
土壤通气良好,土壤空气含氧量高,Eh显著增大;通气不良,土壤的Eh明显下降,土壤呈还原状态。
(2)土壤含水量:一是土壤含水量影响土壤通气状况;二是土壤水分影响土壤生物的活性,而改变土壤空气组成。
(3)微生物活动:微生物活动越强烈,耗氧越多,使土壤溶液中的氧压降低,土壤的Eh 值降低。
(4)易分解有机质含量:有机质的分解主要是耗氧过程,易分解有机物含量越多,耗氧越多,土壤的Eh值降低。
(5)易氧化或易还原的无机物质含量:土壤中易被氧化的无机物越多,土壤Eh越低;易被还原的无机物质越多,Eh越高。