大气环境化学思考题与习题参考答案
《环境化学》戴树桂(第二版)课后习题全部答案(含大纲和目录超齐全,考研必备干货)
第一章绪论思考题与习题参考答案1．如何认识现代环境问题的发展过程？环境问题不止限于环境污染，人们对现代环境问题的认识有个由浅入深，逐渐完善的发展过程。
a、在20世纪60年代人们把环境问题只当成一个污染问题，认为环境污染主要指城市和工农业发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声污染。
对土地沙化、热带森林破环和野生动物某些品种的濒危灭绝等并未从战略上重视，明显没有把环境污染与自然生态、社会因素联系起来。
b、1972年发表的《人类环境宣言》中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且表现在对生态的破坏和资源的枯竭；也宣告一部分环境问题源于贫穷，提出了发展中国家要在发展中解决环境问题。
这是联合国组织首次把环境问题与社会因素联系起来。
然而，它并未从战略高度指明防治环境问题的根本途径，没明确解决环境问题的责任，没强调需要全球的共同行动。
c、20世纪80年代人们对环境的认识有新的突破性发展，这一时期逐步形成并提出了持续发展战略，指明了解决环境问题的根本途径。
d、进入20世纪90年代，人们巩固和发展了持续发展思想，形成当代主导的环境意识。
通过了《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》等重要文件。
它促使环境保护和经济社会协调发展，以实现人类的持续发展作为全球的行动纲领。
这是本世纪人类社会的又一重大转折点，树立了人类环境与发展关系史上新的里程碑。
2．怎样了解人类活动对地球环境系统的影响地球环境系统即为生物圈，生物圈有五大圈层组成：大气圈水圈生物圈土壤圈岩石圈，这五大圈层受到人类影响也就影响了整个地球环境系统，如：大气圈：人类的工业化，是的矿物质燃料使得CO2、SO2等气体大量进入大气中使得大气吸收的地面的长波辐射增多，形成保温层，这就是我们说的温室效应；生物圈：人类的砍伐，屠杀野生动物，造成生态系统的破坏，食物链的断裂或减少，是的生态系统的物质循环，能量流动受到影响造成灾害各种生态系统的恢复力减弱抗破坏力减弱；土壤圈：树木的砍伐造成水土流失，人们盲目施肥造成土壤污染；水圈：水的污染就不用说了，工业水，生活水；岩石圈：人类活动的原因引发酸雨，溶洞腐蚀，砍伐造成风沙肆虐风化现象加剧；而且五大圈层相辅相成，一个受到影响会引发其他的影响，进而造成自然灾害，造成生命财产损失，人类的活动最终的苦果还要人类自己承受。
环境化学习题及思考题
《环境化学》习题及思考题一．明确以下术语的意义：环境环境因子环境问题绿色化学原子经济性反应原子利用率绿色产品绿色工艺生态系统生态平衡LD50LC50环境化学环境污染物气溶胶、总悬浮颗粒物（TSP）、飘尘、降尘、可吸入颗粒物（PM10）、大气污染指数（API）硬度酸度碱度酚酞碱度总碱度二．问答题1.目前人类面临的环境问题主要有哪些？你了解世界上出现过那些著名的公害污染事件？2．“世界环境日”是哪一天？确定“世界环境日”的意义何在？“世界无烟日”与“世界水日”各是哪一天？3．环境化学的主要任务和内容是什么？4．绿色化学的研究应围绕哪些方面进行？5．大气分为哪些层次？各有什么特点？6．什么是大气污染？大气污染物主要有哪些？主要污染源有哪些？汽车尾气的主要污染物有哪些？目前无铅汽油中以什么取代四乙基铅？7．大气颗粒物中对人类危害最大的是什么？为什么？8．大气中有哪些重要的含氮化合物？说明它们的天然来源和人为来源及对环境的影响。
9．简述氧化SO2的几种途径。
10．为什么SO2在水中溶解度比N2或O2大许多倍？其存于空气中的NH3对其在大气水中的溶解产生什么影响？对大气液相中SO2的氧化速率有什么影响？11．何谓光化学烟雾？其形成条件有哪些？请对城市光化学烟雾的形成作出解释。
12．什么是PAN？请说明PAN的主要来源及产生过程。
13．光化学烟雾的控制措施有哪些？14．说明臭氧层被破坏的机理和原因。
15．为什么说臭氧层消失是一个全球性的环境问题？臭氧层消失对环境产生什么影响和危害？迄今为止人类对保护臭氧层作了哪些工作？16．确定酸雨pH界限的依据是什么？若假定CO2的含量为330×10-6（体积分数），且水样中不存在除溶解CO2之外的任何其他离子，计算出该水样的pH。
已知K HC=3.36×10-7mol/L P a K a1=10-6.35K a2=10-10.3317.某次酸雨中的分析数据如下：[Mg2+]=5.0×10-6mol.L；[NH4+]=3.0×10-6 mol .L；[Ca2+]=3.5×10-6 mol/L；[Cl-]=5.0×10-6 mol .L；[NO3-]=8.5×10-6 mol .L；[SO42-]=6.0×10-6 mol .L，计算此次雨水的pH值。
(完整word版)大气环境化学思考题答案
环境化学作业（一）1.请论述国内外大气环境化学的发展动向？答：大气环境化学的研究包括大气污染化学过程的研究、全球大气环境中化学变化的研究以及大气污染的化学模式研究等，其中，臭氧、气溶胶和温室气体由于涉及全球环境问题，是研究的主要对象。
大气环境化学发展至今已有近百年的历史，一些相关概念也随之更新。
国际：研究辐射活性气体的发生、转化与归趋，对地球的起源、演变和持续发展有重要作用。
已发现生物源辐射活性气体的源强超过化石燃料燃烧的源强，其生成和消失的生化过程和光化学过程值得深入研究。
例如，与光合作用有关的气体释放过程、与维管束传输有关的释放过程、与土壤微生物有关的释放过程以及与根系分泌物和化感物质有关的释放过程等。
平流层和对流层化学一直是大气化学研究的重要内容。
如何利用化学手段进行CO2控制已有研究。
臭氧空洞的形成及其原因以及如何保护臭氧层的问题，已是当今全球性环境问题的热点。
非均相大气化学反应得到了很大重视，如Solomon、Turco等人指出仅依据气相反应还不能很好解释臭氧空洞的形成，必须研究大气中冰晶气溶胶上的非均相反应，研究在平流层和对流层中气溶胶表面吸附特性与催化作用，了解这些非均相表面的化学过程，将有助于进一步了解臭氧空洞形成的根源。
为保护臭氧层，减缓大气臭氧耗损，研究超细颗粒物的低温反应储库化合物与活性种的低温催化失活反应特性，寻找调控臭氧的最佳条件等方面的研究极为活跃。
国内：近年来中国大气污染化学的研究，大体可归纳为：大气颗粒物的表征和污染物的迁移转化规律两方面。
在对大气颗粒物的表征研究中，已经对大气颗粒物的物理化学特性、化学组成与存在状态及大气颗粒物来源识别进行了深入的探讨，为大气气溶胶（颗粒物）化学的发展奠定了基础，对认识和解决大气污染问题有一定的导向性作用。
此外，在掌握中国大气污染特点的基础上，有关围绕燃煤产生的污染物在大气环境中迁移与转化规律及其影响的研究，已成为大气环保科研工作的主要内容。
大气环境化学思考题与习题参考答案
大气环境化学思考题与习题参考答案一、思考题1、大气环境化学主要研究什么？其研究意义是什么？答：大气环境化学主要研究大气环境中化学污染物的分布、转化、迁移和归宿的规律。
其研究意义在于揭示大气环境污染物变化的原因和过程，为预防和治理大气环境污染提供科学依据。
2、什么是光化学烟雾？其形成机制是什么？答：光化学烟雾是指汽车尾气中的氮氧化物和挥发性有机物在紫外线照射下，经过一系列光化学反应生成的蓝色烟雾。
其形成机制是氮氧化物和挥发性有机物在紫外线照射下，经过一系列光化学反应生成了二次污染物，如臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类等。
3、大气中的哪些化学物质会对人体健康产生负面影响？其作用机制是什么？答：大气中的许多化学物质会对人体健康产生负面影响，如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、挥发性有机物等。
它们的作用机制主要包括刺激呼吸道、引起呼吸道炎症、损伤神经系统、致癌等。
4、什么是大气颗粒物？它对人体健康有哪些影响？答：大气颗粒物是指大气中的固体或液体颗粒状物质，按其粒径大小可分为可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物。
可吸入颗粒物可深入人体呼吸道，对人体健康产生严重影响，如引起呼吸系统疾病、心血管疾病等。
总悬浮颗粒物则主要影响人体皮肤和眼睛。
5、大气中的哪些化学物质会对环境产生负面影响？其作用机制是什么？答：大气中的许多化学物质会对环境产生负面影响，如二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物等。
它们的作用机制主要包括酸雨、臭氧层破坏、温室效应等。
二、习题参考答案1、下列哪个选项不属于大气环境化学的研究范围？A.大气污染物的排放与分布B.大气污染物的转化与迁移C.大气污染物的生理效应D.大气污染物的治理技术答案：D.大气污染物的治理技术。
大气环境化学主要研究大气环境中化学污染物的分布、转化、迁移和归宿的规律，以及它们对环境和人类健康的影响。
治理技术属于环境保护工程领域的研究范畴，不属于大气环境化学的研究范围。
2、光化学烟雾的主要成分不包括以下哪个？A.氮氧化物B.挥发性有机物C.二氧化硫D.臭氧答案：C.二氧化硫。
环境化学作业题解答解读
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非甲烷烃：来源于煤、石油和植物等。非甲烷烃的种类很多，因来源而异。
天然来源：以植被最重要。植物体向大气释放的化合物达367种。乙烯是植 物散发的最简单有机化合物之一，许多植物都能产生乙烯，并释放进大气。 一般认为，植物散发的大多数烃类属于萜烯类化合物，是非甲烷烃中排放 量最大的一类化合物。 人为来源：汽油燃烧、焚烧、溶剂蒸发、石油蒸发和运输损耗、废弃物提 炼等。
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19、论述影响酸雨形成的因素。
主要影响因素：（1）酸性污染物的排放及其转化条件；（2）大气中NH3的 含量及其对酸性物质的中和性；（3）大气颗粒物的碱度及其缓冲能力； （4）天气形势的影响。
20、什么是大气颗粒物的三模态?如何识别各种粒子模?
依据大气颗粒物表面积与粒径分布的关系，把大气颗粒物表示成三种模 结构：爱根（Aitken）核模（Dp<0.05μm）、积聚模（0.05μm<Dp <2μm）和粗粒子模（Dp>2μm）。 （1）爱根核模主要源于燃烧产生的一次颗粒物以及气体分子通过化学反 应均相成核而生成的二次颗粒物。由于其粒径小、数量多、表面积大而很 不稳定，易于相互碰撞结成大粒子而转入积聚模；也可在大气湍流扩散过 程中很快被其他物质或地面吸收而去除。 （2）积聚模主要由核模凝聚或通过热蒸汽冷凝再凝聚长大。这些粒子多 为二次污染物，其中硫酸盐占80%以上。它们在大气中不易由扩散或碰撞 而去除。积聚模与爱根核模的颗粒物合称细粒子。 （3）粗粒子模的粒子称为粗粒子，多由机械过程所产生的扬尘、液滴蒸 发、海盐溅沫、火山爆发和风沙等一次颗粒物所构成，因此它的组成与地 面土壤十分相近，主要靠干沉降和湿沉降过程去除。
15、简述大气中S02氧化的几种途径。
（1）SO2气相氧化：SO2首先氧化成SO3，随后S03被水吸收成硫酸，形成 酸雨或硫酸烟雾。硫酸与大气中的NH4+等阳离子结合生成硫酸盐气溶胶。 ①S02的直接光氧化； ②SO2被自由基氧化。 （2）SO2液相氧化：大气中存在少量水和颗粒物。SO2可溶于大气中液体 水，也可被大气颗粒物吸附，并溶解在颗粒物表面所吸附的水中。于是SO2 便可发生液相反应。 ①S02液相平衡； ②O3对SO2氧化； ③H2O2对SO2氧化； ④金属离子对SO2液相氧化催化作用
第二章大气环境化学习题及解答
第⼆章⼤⽓环境化学习题及解答第⼆章⼤⽓环境化学⼀、填空题１、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）三类。
２、⼲洁空⽓按各组分的⽐例分为：主要成分、次要成分、微量成分三类。
３、⼲洁空⽓的主要成分和次要成分包括：氮⽓、氧⽓、氩⽓、⼆氧化碳四种⽓体。
４、按照⼤⽓温度随垂直⾼度的变化，可将⼤⽓分为：对流层、平流层、中间层、热层四层。
５、“臭氧层”处于什么位置：平流层下部、（离地表15~35Km范围内。
6、湿尘降可分为：⾬除（rainout）、洗脱（washout）⼜称冲刷两种⽅式。
7、根据逆温形成的原因不同，逆温可分：辐射逆温、沉降逆温、湍流逆温、锋⾯逆温、地形逆温。
8、根据逆温出现的⾼度不同，逆温⼜分为：接地逆温（地⾯逆温）、上层逆温。
9、对流层中的臭氧浓度与空⽓中⼆氧化氮初始浓度正相关。
⼆、概念（名词解释）1、停留时间：某组分在贮库中的含量与该组分输出（或输⼊）速率的⽐值。
2、⼤⽓对流层：靠近地表的⼤⽓层，平均厚度10~12公⾥，温度上低下⾼，具有强烈对流运动。
3、⼤⽓平流层：是地球⼤⽓层⾥上热下冷的⼀层，它与位于其下贴近地表的对流层刚好相反，对流层是上冷下热的。
在中纬度地区，平流层位于离地表10公⾥⾄50公⾥的⾼度，⽽在极地，此层则始于离地表8公⾥左右。
3、局部污染、地⽅性污染、⼴域性污染：⼤⽓污染按其影响的范围分为四类：局部性污染、地区性污染、⼴域性污染、全球性污染。
局部污染影响范围⼩，局限于污染源附近的局部区域中，如⼀个⼯⼚排放的污染物对周边环境的影响；地⽅性污染影响较局部污染⼤，但局限于有限的区域内，如⼀个⼯业区、⼀个城镇及附近地区；⼴域性污染影响范围波及较⼴阔的地区，如⼤⼯业城市及周边地区，如珠江三⾓洲地区⼤⽓污染属于⼴域性污染；全球性污染是指影响波及全球的污染，如温室效应、臭氧空洞等。
4、⼀次污染物、⼆次污染物（次⽣污染物、继发性污染物）：⼀次污染物⼜称“原⽣污染物”。
环境化学课后习题
第二章《大气环境化学》习题及参考答案1．大气中有哪些重要污染物？说明其主要来源和消除途径。
环境中的大气污染物种类很多，物理状态(气态污染物,颗粒物)；形成过程(一次污染物,二次污染物)。
化学组成(含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物)讨论大气中的气态污染物主要来源和消除途径:（1）含硫化合物:氧硫化碳（COS）、二硫化碳（CS2）、二甲基硫（CH3）2S、硫化氢（H2S动植物机体的腐烂）、二氧化硫（SO2含硫燃料的燃烧）、三氧化硫（SO3）、硫酸（H2SO4）、亚硫酸盐（MSO3）和硫酸盐（MSO4）等。
大气中的SO2约有50%会转化形成H2SO4或SO42-，另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。
大气中H2S主要的去除反应为：HO + H2S → H2O + SH。
（2）含氮化合物:氧化亚氮（N2O）、一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2燃料的燃烧）。
主要讨论一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），用通式NO x表示。
大气中的NO x最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除。
（3）含碳化合物:CO、CO2以及有机的碳氢化合物（HC）和含氧烃类，如醛、酮、酸等。
CO的天然来源主要包括甲烷的转化、海水中CO的挥发、植物的排放以及森林火灾和农业废弃物焚烧。
CO的人为来源主要是在燃料不完全燃烧时产生的。
大气中的CO可由以下两种途径去除：土壤吸收（土壤中生活的细菌能将CO代谢为CO2和CH4）；与HO自由基反应被氧化为CO2。
CO2的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。
天然来源主要包括海洋脱气、甲烷转化、动植物呼吸和腐败作用以及燃烧作用等。
甲烷既可以由天然源产生，也可以由人为源产生。
除了燃烧过程和原油以及天然气的泄漏之外，产生甲烷的机制都是厌氧细菌的发酵过程。
反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程也可产生甲烷。
甲烷在大气中主要是通过与HO自由基反应被消除：CH4 + HO→CH3 + H2O。
戴树贵-环境化学课后习题及答案
戴树贵-环境化学课后习题及答案环境化学思考题与习题及答案第一章 绪论作业习题：● 根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程？● 环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？ 讨论习题：● 如何认识现代环境问题的发展过程？ 思考题：● 举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。
第二章 水环境化学作业习题：● 请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中*23H CO ⎡⎤⎣⎦、3HCO -⎡⎤⎣⎦和23CO-⎡⎤⎣⎦的表达式，并讨论这两个体系之间的区别。
● 请导出总酸度、2CO 酸度、无机酸度、总酸度、酚酞酸度和苛性酸度的表达式作为总碳酸量和分布系数（α）的函数。
● 在一个pH 为6.5、碱度为1.6mmol/L 的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需加多少mmol/L 的碳酸钠才能使水体pH 上升至8.0。
若用NaOH 强碱进行碱化，又需要加多少碱？（1.07mmol/L ，1.08mmol/L ）● 具有2.00×10-3mol/L 碱度的水，pH 为7.00，请计算*23H CO ⎡⎤⎣⎦、3HCO -⎡⎤⎣⎦、23CO-⎡⎤⎣⎦和-OH ⎡⎤⎣⎦的浓度各是多少？（*23H CO ⎡⎤⎣⎦＝4.49×10-4mol/L 、3HCO -⎡⎤⎣⎦＝2.00×10-3mol/L 、23CO-⎡⎤⎣⎦＝9.38×10-7mol/L 和-OH ⎡⎤⎣⎦＝1.00×10-7mol/L ）● 若有水A ，pH 为7.5，其碱度为6.38 mmol/L ，水B 的pH 为9.0，碱度为0.80 mmol/L ，若以等体积混合，问混合后的pH 值为多少？（pH ＝7.58）● 溶解1.00×10-4mol/L 的()33Fe NO 于1L 具有防止发生固体()3Fe OH 沉淀作用所需最小H +⎡⎤⎣⎦浓度的水中，假定溶液中仅形成[]2Fe OH +和[]2Fe OH +，而没有形成[]422Fe OH +。
环境化学答案
《大气环境化学》第二章重点习题及参考答案1.大气的主要层次是如何划分的?每个层次具有哪些特点?（1）主要层次划分：根据温度随海拔高度的变化情况将大气分为四层。
（2）各层次特点：①对流层：0～18km；气温随高度升高而降低；有强烈的空气垂直对流；空气密度大（占大气总质量的3/4和几乎全部的水汽和固体杂质）；天气现象复杂多变。
②平流层：18～50km；平流层下部30～35km以下气温变化不大（同温层），30～35km以上随高度升高温度增大(逆温层)；有一20km厚的臭氧层，可吸收太阳的紫外辐射，并且臭氧分解是放热过程，可导致平流层的温度升高；空气稀薄，水气、尘埃的含量极少、透明度好，很少出现天气现象，飞机在平流层低部飞行既平稳又安全；空气的垂直对流运动很小，只随地球自转产生平流运动，污染物进入平流层可遍布全球。
③中间层： 50～80km；空气较稀薄；臭氧层消失；温度随海拔高度的增加而迅速降低；大气的垂直对流强烈。
④热层：80～500km；在太阳紫外线照射下空气处于高度电离状态（电离层），能反射无线电波，人类可利用它进行远距离无线电通讯；大气温度随高度增加而升高；空气更加稀薄，大气质量仅占大气总质量的0．5％。
热层以上的大气层称为逃逸层。
这层空气在太阳紫外线和宇宙射线的作用与大气温度不同，大气的压力总是随着海拔高度的增加而减小。
2. 逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响？一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，每上升100m，温度降低0.6℃左右。
即是说在数千米以下，总是低层大气温度高、密度小，高层大气温度低、密度大，显得“头重脚轻”。
这种大气层结容易发生上下翻滚即“对流运动”，可将近地面层的污染物向高空乃至远方疏散，从而使城市上空污染程度减轻。
因而在通常情况下，城市上空为轻度污染，对人体健康影响不大。
可是在某些天气条件下，一地上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，从而导致大气层结“脚重头轻”，气象学家称之为“逆温”。
大气环化思考题1
环境化学作业 2
1、物质X的大气储库及各种相关过程如图所示，计算停留时间，并讨论停留
时间与各过程特征时间的关系。
2、试讨论和总结VOC的污染源清单。
3、大气污染物的主要汇机制有哪些？以SO2为例加以说明。
4、大气中最活泼的物种是什么？为什么？请写出它的源、汇。
5、写出NO3自由基同丙烷的大气化学反应机理。
6、总结清洁大气中NOx-CH4的反应机理，讨论NO对O3生成的作用。
7、我国一些机动车保有量大的城市，其大气呈现出复合型污染的特征。
请论述
你对复合性大气污染的概念、特征污染物、污染机理的理解。
8、讨论光化学烟雾的特征、形成条件、对环境的危害。
大气环境化学思考题与习题参考答案
大气环境化学思考题与习题参考答案1．大气中有什么重要污染物？说明其要紧来源与消除途径。
环境中的大气污染物种类很多，若按物理状态可分为气态污染物与颗粒物两大类；若按形成过程则可分为一次污染物与二次污染物。
按照化学构成还能够分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物与含卤素化合物。
要紧按照化学构成讨论大气中的气态污染物要紧来源与消除途径如下：（1）含硫化合物大气中的含硫化合物要紧包含：氧硫化碳（COS）、二硫化碳（CS2）、二甲基硫（CH3）2S、硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）、硫酸（H2SO4）、亚硫酸盐（MSO3）与硫酸盐（MSO4）等。
大气中的SO2（就大城市及其周围地区来说）要紧来源于含硫燃料的燃烧。
大气中的SO2约有50%会转化形成H2SO4或者SO42-，另外50%能够通过干、湿沉降从大气中消除。
H2S要紧来自动植物机体的腐烂，即要紧由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。
大气中H2S要紧的去除反应为：HO + H2S → H2O + SH。
（2）含氮化合物大气中存在的含量比较高的氮的氧化物要紧包含氧化亚氮（N2O）、一氧化氮（NO）与二氧化氮（NO2）。
要紧讨论一氧化氮（NO）与二氧化氮（NO2），用通式NO x表示。
NO与NO2是大气中要紧的含氮污染物，它们的人为来源要紧是燃料的燃烧。
大气中的NO x最终将转化为硝酸与硝酸盐微粒经湿沉降与干沉降从大气中去除。
其中湿沉降是最要紧的消除方式。
（3）含碳化合物大气中含碳化合物要紧包含：一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）与有机的碳氢化合物（HC）与含氧烃类，如醛、酮、酸等。
CO的天然来源要紧包含甲烷的转化、海水中CO的挥发、植物的排放与森林火灾与农业废弃物焚烧，其中以甲烷的转化最为重要。
CO的人为来源要紧是在燃料不完全燃烧时产生的。
大气中的CO可由下列两种途径去除：土壤汲取（土壤中生活的细菌能将CO代谢为CO2与CH4）；与HO自由基反应被氧化为CO2。
环境化学思考题与习题
环境化学思考题与习题第一章 绪论作业习题：● 根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程？● 环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？ 讨论习题：● 如何认识现代环境问题的发展过程？ 思考题：● 举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。
第二章 水环境化学作业习题：● 请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中*23H CO ⎡⎤⎣⎦、3HCO -⎡⎤⎣⎦和23CO -⎡⎤⎣⎦的表达式，并讨论这两个体系之间的区别。
● 请导出总酸度、2CO 酸度、无机酸度、总酸度、酚酞酸度和苛性酸度的表达式作为总碳酸量和分布系数（α）的函数。
● 在一个pH 为6.5、碱度为1.6mmol/L 的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需加多少mmol/L 的碳酸钠才能使水体pH 上升至8.0。
若用NaOH 强碱进行碱化，又需要加多少碱？（1.07mmol/L ，1.08mmol/L ）● 具有2.00×10-3mol/L 碱度的水，pH 为7.00，请计算*23H CO ⎡⎤⎣⎦、3HCO -⎡⎤⎣⎦、23CO -⎡⎤⎣⎦和-OH ⎡⎤⎣⎦的浓度各是多少？（*23H CO ⎡⎤⎣⎦＝4.49×10-4mol/L 、3HCO -⎡⎤⎣⎦＝2.00×10-3mol/L 、23CO -⎡⎤⎣⎦＝9.38×10-7mol/L 和-OH ⎡⎤⎣⎦＝1.00×10-7mol/L ） ● 若有水A ，pH 为7.5，其碱度为6.38 mmol/L ，水B 的pH 为9.0，碱度为0.80 mmol/L ，若以等体积混合，问混合后的pH 值为多少？（pH ＝7.58）● 溶解1.00×10-4mol/L 的()33Fe NO 于1L 具有防止发生固体()3Fe OH 沉淀作用所需最小H +⎡⎤⎣⎦浓度的水中，假定溶液中仅形成[]2Fe OH +和[]2Fe OH +，而没有形成[]422Fe OH +。
环境化学习题答案
《环境化学》习题与思考题一、填空题1. 环境科学主要是运用（1）和（2）的有关学科的理论、技术和方法来研究（3）。
2. 污染物在环境中所发生的空间位移称为（4）过程。
3. 污染物在环境中通过物理、化学或生物作用改变存在形态的过程称为（5）的过程。
4. 醛类光解是大气中（6）自由基的重要来源。
5. 自由基在其电子壳层的外层有一个不成对电子，所以具有很高的（7）和（8）作用，其中以（9）和（10）自由基最为重要。
6. 大气污染化学中所说的氮氧化物主要是指（11）和（12）。
7. 大气中主要温室气体有（13）、（14）等。
7. 污染物在大气中扩散取决于（15）、（16）和（17）等因素。
9. 大气按垂直结构分为（18）层、（19）层、（20）层、（21）层及（22）层。
10. 大气颗粒物按表面积与粒径分布关系分为三种粒度膜，分别是（23）、（24）和（25）。
11. 当大气中（26）浓度比较高时，可以使烯烃生成二元自由基。
12. HNO2的光解是污染大气中（27）自由基的重要来源之一。
13. 清洁大气中HO的重要来源是（28）。
14. 烷基和空气中O2结合形成（29）。
15. 大气中CH3自由基的主要来源是（30）和（31）的光解。
16. （32）作用是有机物从溶解态转入气相的一种重要迁移过程。
17. 水环境中胶体颗粒的吸附作用大体可分为（33）、（34）和（35）。
18. 水中的有机污染物一般通过（36）、（37）、（38）、（39）、（40）和（41）等过程进行迁移转化。
19. 在一般天然环境水中，（42）是决定电位物质，而在有机物累积的厌氧环境中，（43）是决定电位物质。
20. 吸附等温线表达了在一定条件下颗粒物表面上的（44）与溶液中溶质（45）之间的关系。
21. 胶体颗粒的聚集亦可称为（46）或（47）。
22. 有机污染物的光解过程分为三类，分别是（48）、（49）和（50）。
23. 典型土壤随深度呈现不同层次，分别为（51）层、（52）层、（53）层和（54）层。
《环境化学》复习思考题答案（可编辑）
（028）《环境化学》复习思考题答案一、简述试述当前人类面临的环境问题。
（答：（1）大气污染；（2）臭氧层破坏；（3）酸雨侵袭；（4）资源污染；（5）土地荒漠化；（6）绿色屏障锐减；（7）垃圾大量积留；（8物种濒危；（9）人口激增；（10）温室效应等。
）引起水体、大气、土壤污染的主要化学物质各有哪些？(答：引起水体污染的主要化学物质\以下几类：（1）有害金属或准金属；（2）有害阴离子；（3）过量营养物质；（4）有机物；（5）放射性物质等。
引起大气污染的主要化学物质主要有：SOx、NO x、CO x、反应性烃、Pb及其有机物等。
引起土壤污染的主要化学物质主要是：农药、肥料和重金属等。
) 根据气温垂直分布情况，大气层分为哪五个层次？（答：对流层、平流层、中间层、热层和外逸层。
）简述对流层大气的主要组成部分。
(答：对流层大气有四个重要的组成部分：（1）干空气的气体混合物；（2）水；（3）大气气溶胶；（4）活性自由基。
) 写出HO(自由基与CH4和CO 的反应式。
(答：HO( + CH4 (( H2O + (CH3, HO( + CO (( CO 2 + H) 在《环境空气质量标准》中列出的环境空气污染物有哪些？（答：有二氧化硫、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、苯并[a]芘、铅、氟化物。
）汽车尾气中主要含有哪几种污染物质？(答：CO、氮氧化物，碳氢化合物) 简述大气污染物在环境中的迁移转化方式。
（答：（1）扩散；（2）干沉积；（3）湿沉积；（4）大气光化学反应等）写出低层大气中一些污染物（如NO2、O3、HNO2、H2O2、HCHO和CH3CHO ）的光离解反应。
(答：（1）NO2 + h( (( NO + O; (2) O3 + h( (( O (3P) + O2 ; O3 + h( (( O (1D) + O2 ; (3) HNO2 + h( (( NO + HO(; (4) H2O2+ h( (( 2HO(;(5) HCHO + h( (( HCO( + H; HCHO + h( (( CO + H2; (6) CH3CHO + h( (( (CH3+CHO( ) 分子受光激发后，激发态分子有哪几种主要退激过程？（答：设基态分子为A，吸收光能后转变为激发态分子A*，激发态分子A*有如下四种主要退激过程：（1）光解离反应：A* ( B1 + B2 + ((( （2）与其它分子反应：A* + E ( D1 + D2 + ((( （3）辐射跃迁：A* ( A + h( （产生荧光或磷光）（4）碰撞失活：A* + M ( A + M 为何海洋表层水的pH值较深层水为高？写出有关反应方程。
环境化学作业题解答
5
2、逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响?
一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，每上升100 米，温度降低0.6℃左右。即是说在数千米以下，总是低层 大气温度高、密度小，高层大气温度低、密度大，显得 “头重脚轻”。这种大气层结容易发生上下翻滚即“对流” 运动，可将近地面层的污染物向高空乃至远方输散，从而 使城市上空污染程度减轻。因而在通常情况下，城市上空 为轻度污染，对人体健康影响不大。可是在某些天气条件 下，一地上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的 反常现象，从而导致大气层结“脚重头轻”，气家学家称 之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。 它像一层厚厚的被子罩在我们城乡上空，上下层空气减少 了流动，近地面层大气污染物“无路可走”，只好原地不 动，越积越多，空气污染势必加重。
（2）含氮化合物
氧化亚氮(N2O)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。N2O是低层大气含量 最高的含氮化合物，由于其非常稳定，一般认为其没有明显的污染效应。 NOX来源与消除：NO和N02是大气中主要含氮污染物。其人为来源是燃 料燃烧。燃烧源分为流动和固定燃烧源。城市大气中NOX 2/3来自汽车排 放，1/3来自固定源排放。燃烧产生的NOX主要是NO，占90％以上；NO2 约占O.5％～10％。大气中NOX最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降 和干沉降从大气中去除，其中湿沉降是最主要的消除方式。
③中间层： 50～80km；空气较稀薄；臭氧层消失；温度随海拔高度的增 加而迅速降低；大气的垂直对流强烈。 ④热层：80～500km；在太阳紫外线照射下空气处于高度电离状态（电 离层），能反射无线电波，人类可利用它进行远距离无线电通讯；大气 温度随高度增加而升高；空气更加稀薄，大气质量仅占大气总质量的 0．5％。 热层以上的大气层称为逃逸层。这层空气在太阳紫外线和宇宙射线 的作用与大气温度不同，大气的压力总是随着海拔高度的增加而减小。
环境化学复习思考题
环境化学复习思考题1.大气的主要化学组分及其变化对环境有哪些影响。
2.大气中重要的自由基有哪些？其来源如何？其大气环境效应是什么?3.主要的大气污染物有哪些，其来源及汇是什么?它们对环境会产生哪些具体影响？4.影响大气污染物迁移的主要因素有哪些，大气污染会造成什么样的后果？5.大气污染物的光化学反应原理是什么，主要的光化学反应有哪些?6.大气中有哪些重要含氮化合物？说明它们的天然和人为来源及对环境的污染。
7.大气中有哪些重要的碳氢化合物？它们可发生哪些重要的光化学反应？8.光化学烟雾有哪些基本特征，其形成的基本条件及机理是什么？9.简述大气中SO氧化的几种途径。
210.说明臭氧层破坏的原因和机理。
11.何谓温室效应和温室气体？12.酸雨的概念、形成的机制是什么？酸雨危害有哪些？13.气溶胶的概念，不同粒径气溶胶的源和汇及形成机制是什么？14.气溶胶的化学组成及其环境健康效应是什么？15.天然水体的组成有哪几部分，其环境化学意义是什么？16.天然水体污染与自净的概念，水体的自净作用的特点是什么？17.水体污染物有哪些类型？其各自环境化学特征是什么？18.水体中的胶体对重金属的环境化学行为有哪些影响？19.水体中的氧化还原状况是如何度量的，氧化剂还原剂有哪些？的氧化还原条件对重金属的环境化学行为有哪些影响？20.水体中重要的重金属配合反应有哪些，其环境化学意义是什么？21.水体中金属的存在形态有哪些？影响重金属在水中迁移转化的主要因素有哪些？22.水体中有机污染物有哪些类型，水体有机污染指标有哪些，其水环境意义是什么？23.何谓有机物的化学降解，主要的化学降解反应有哪些？24.分配作用的概念及分配系数的水环境化学意义是什么？25.有机污染物的生化降解的概念、一般路径，制约因素及环境条件有哪些？26.土壤的缓冲作用有哪几种？举例说明其作用原理。
27.试比较土壤阳、阴离子交换吸附的主要作用原理与特点。
28.土壤化学污染物的类型及来源是什么？29.影响重金属在土壤中迁移转化的主要因素有哪些，举例说明。
环境化学作业题解答.
（2）含氮化合物
氧化亚氮(N2O)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。N2O是低层大气含量 最高的含氮化合物，由于其非常稳定，一般认为其没有明显的污染效应。 NOX来源与消除：NO和N02是大气中主要含氮污染物。其人为来源是燃 料燃烧。燃烧源分为流动和固定燃烧源。城市大气中NOX 2/3来自汽车排 放，1/3来自固定源排放。燃烧产生的NOX主要是NO，占90％以上；NO2 约占O.5％～10％。大气中NOX最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降 和干沉降从大气中去除，其中湿沉降是最主要的消除方式。
③中间层： 50～80km；空气较稀薄；臭氧层消失；温度随海拔高度的增 加而迅速降低；大气的垂直对流强烈。 ④热层：80～500km；在太阳紫外线照射下空气处于高度电离状态（电 离层），能反射无线电波，人类可利用它进行远距离无线电通讯；大气 温度随高度增加而升高；空气更加稀薄，大气质量仅占大气总质量的 0．5％。 热层以上的大气层称为逃逸层。这层空气在太阳紫外线和宇宙射线 的作用与大气温度不同，大气的压力总是随着海拔高度的增加而减小。
1
第二章
大气环境化学
一、补充作业题: （思考题）
1、大气层的结构及温度变化规律：
解：（1）对流层：0~18km；气温随高度升高而降低。
（2）平流层：18~50km；平流层下部30 ~35km以下气温 变化不大（同温层）， 30 ~35km以上随高度升高温度增大 (逆温层)。 （3）50 ~80km；气温随高度升高而降低。 （4）80 ~500km；大气温度随高度对大气中污染物的迁移有什么影响?
一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，每上升100 米，温度降低0.6℃左右。即是说在数千米以下，总是低层 大气温度高、密度小，高层大气温度低、密度大，显得 “头重脚轻”。这种大气层结容易发生上下翻滚即“对流” 运动，可将近地面层的污染物向高空乃至远方输散，从而 使城市上空污染程度减轻。因而在通常情况下，城市上空 为轻度污染，对人体健康影响不大。可是在某些天气条件 下，一地上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的 反常现象，从而导致大气层结“脚重头轻”，气家学家称 之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。 它像一层厚厚的被子罩在我们城乡上空，上下层空气减少 了流动，近地面层大气污染物“无路可走”，只好原地不 动，越积越多，空气污染势必加重。
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《大气环境化学》重点习题及参考答案1．大气中有哪些重要污染物？说明其主要来源和消除途径。
环境中的大气污染物种类很多，若按物理状态可分为气态污染物和颗粒物两大类；若按形成过程则可分为一次污染物和二次污染物。
按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物。
主要按照化学组成讨论大气中的气态污染物主要来源和消除途径如下：（1）含硫化合物大气中的含硫化合物主要包括：氧硫化碳（）、二硫化碳（2）、二甲基硫（3）S、硫化氢（H2S）、二氧化硫（2）、三氧化硫（3）、硫酸（H24）、亚硫酸盐（3）2和硫酸盐（4）等。
大气中的2（就大城市及其周围地区来说）主要来源于含硫燃料的燃烧。
大气中的2约有50%会转化形成H24或42-，另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。
H2S主要来自动植物机体的腐烂，即主要由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。
大气中H2S主要的去除反应为：+ H2S →H2O + 。
（2）含氮化合物大气中存在的含量比较高的氮的氧化物主要包括氧化亚氮（N2O）、一氧化氮（）和二氧化氮（2）。
主要讨论一氧化氮（）和二氧化氮（2），用通式表示。
和2是大气中主要的含氮污染物，它们的人为来源主要是燃料的燃烧。
大气中的最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除。
其中湿沉降是最主要的消除方式。
（3）含碳化合物大气中含碳化合物主要包括：一氧化碳（）、二氧化碳（2）以及有机的碳氢化合物（）和含氧烃类，如醛、酮、酸等。
的天然来源主要包括甲烷的转化、海水中的挥发、植物的排放以及森林火灾和农业废弃物焚烧，其中以甲烷的转化最为重要。
的人为来源主要是在燃料不完全燃烧时产生的。
大气中的可由以下两种途径去除：土壤吸收（土壤中生活的细菌能将代谢为2和4）；与自由基反应被氧化为2。
的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。
天然来源主要包括海洋脱2气、甲烷转化、动植物呼吸和腐败作用以及燃烧作用等。
甲烷既可以由天然源产生，也可以由人为源产生。
除了燃烧过程和原油以及天然气的泄漏之外，产生甲烷的机制都是厌氧细菌的发酵过程。
反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程也可产生甲烷。
甲烷在大气中主要是通过与自由基反应被消除：4 + →3 + H 2O 。
（4）含卤素化合物大气中的含卤素化合物主要是指有机的卤代烃和无机的氯化物和氟化物。
大气中常见的卤代烃以甲烷的衍生物，如甲基氯（3）、甲基溴（3）和甲基碘（3I ）。
它们主要由天然过程产生，主要来自于海洋。
3和3在对流层大气中，可以和自由基反应。
而3I 在对流层大气中，主要是在太阳光作用下发生光解，产生原子碘（I ）。
许多卤代烃是重要的化学溶剂，也是有机合成工业的重要原料和中间体，如三氯甲烷（3）、三氯乙烷（33）、四氯化碳（4）和氯乙烯（C 2H 3）等均可通过生产和使用过程挥发进入大气，成为大气中常见的污染物。
它们主要是来自于人为源。
在对流层中，三氯甲烷和氯乙烯等可通过与自由基反应，转化为，然后经降水而被去除。
氟氯烃类中较受关注的是一氟三氯甲烷（－11或F －11）和二氟二氯甲烷（－12或F －12）。
它们可以用做致冷剂、气溶胶喷雾剂、电子工业的溶剂、制造塑料的泡沫发生剂和消防灭火剂等。
大气中的氟氯烃类主要是通过它们的生产和使用过程进入大气的。
由人类活动排放到对流层大气中的氟氯烃类化合物，不易在对流层被去除，它们在对流层的停留时间较长，最可能的消除途径就是扩散进入平流层。
2．大气中有哪些重要的自由基？其来源如何？大气中存在的重要自由基有、2、R （烷基）、（烷氧基）和2（过氧烷基）等。
它们的来源如下： （1）来源对于清洁大气而言，O 3的光离解是大气中的重要来源：23O O hv O +→+HO O H O 22→+对于污染大气，如有2和H 2O 2存在，它们的光离解也可产生：NO HO hv HNO +→+2 HO hv O H 222→+其中2的光离解是大气中的重要来源。
（2）2的来源大气中2主要来源于醛的光解，尤其是甲醛的光解：HCO H hv CO H +→+2 M HO M O H +→++22 CO HO O HCO +→+22任何光解过程只要有H 或自由基生成，它们都可与空气中的O 2 结合而导致生成2。
亚硝酸酯和H 2O 2 的光解也可导致生成2：NO O CH hv ONO CH +→+33 CO H HO O O CH 2223+→+HO hv O H 222→+ O H HO O H HO 2222+→+如体系中有存在：H CO CO HO +→+2 22HO O H →+（3）R 的来源大气中存在量最多的烷基是甲基，它的主要来源是乙醛和丙酮的光解：HCO CH hv CHO CH +→+33 CO CH CH hv COCH CH 3333+→+这两个反应除生成3外，还生成两个羰基自由基和3。
O 和与烃类发生H 摘除反应时也可生成烷基自由基：HO R O RH +→+O H R HO RH 2+→+（4）的来源大气中甲氧基主要来源于甲基亚硝酸酯和甲基硝酸酯的光解：NO O CH hv ONO CH +→+332323NO O CH hv ONO CH +→+（5）2的来源大气中的过氧烷基都是由烷基与空气中的O 2结合而形成的：22RO O R →+3．大气中有哪些重要的碳氢化合物？它们可发生哪些重要的光化学反应？甲烷、石油烃、萜类和芳香烃等都是大气中重要的碳氢化合物。
它们可参与许多光化学反应过程。
（1）烷烃的反应：与、O 发生H 摘除反应，生成R 氧化成2与反应+ → R + H 2O + O → R + R + O 2 → 22 +→ + 2（2）烯烃的反应：与主要发生加成、脱氢或形成二元自由基加成：2 + → ()2()2 + O 2 → ()2O 2 ()2O 2 + → ()2O + 2 脱氢：2 + → 2 + H 2O 生成二元自由基：C C R 34R R1O 3+C O R R 1+C 4R 3OO C C R3R 4R 2R 1O O OCR 2R 1O O+O C R 3R 4二元自由基能量很高，可进一步分解为两个自由基以及一些稳定产物。
另外，它可氧化和2等：R 1R 2 + → R 1R 2 + 2R 1R 2 + 2 →R 1R 2 + 3（3）环烃的氧化：以环己烷为例+ HO+ H 2O + O 2OOOO+ NOO+ NO 2（4）芳香烃的氧化（a ）单环芳烃：主要是与发生加成反应和氢原子摘除反应。
CH3+ HO表示用生成的自由基可与2反应，生成硝基甲苯：+ NO 2CH 3NO2+ H 2O加成反应生成的自由基也可与O 2作用，经氢原子摘除反应，生成2和甲酚：+ O 2CH 3OH+ HO 2生成过氧自由基：OH HOO H 3CCH 3OHOOHH CH 3OHHOOHCH 3OH H 表示用+ O 2OO+ NO+ NO 2CH 3OH H OOCH 3OHHO+ O 2+ CH 3C(O)CHOCH 3OH H OHC CH CHOOHC（b ）多环芳烃：蒽的氧化可转变为相应的醌+ O 2hvO O HH它可转变为相应的醌：O O H O（5）醚、醇、酮、醛的反应它们在大气中的反应主要是与发生氢原子摘除反应：33 + → 32 + H 2O 32 + → 3 + H 2O 33 + → 32 + H 2O3 +→ 3 + H 2O上述四种反应所生成的自由基在有O 2存在下均可生成过氧自由基，与2有相类似的氧化作用。
4．说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用。
光化学烟雾形成过程是由多种自由基参与的一系列反应，2和醛的光解可引发O 、H 自由基的产生，而烃类的存在又是自由基转化和增殖为数量大，种类多的根本原因。
烃类在光化学烟雾形成过程中占有很重要的地位。
+ O → R ++ → R + H2OH + O2→ 2R + O2→ 2+ O2→ (O)其中R为烷基、2为过氧烷基，为酰基、(O)[(O)O2]为过氧酰基。
通过如上途径生成的2、2和(O)O2均可将氧化成2 。
5．确定酸雨界限的依据是什么？为5.6作为判断酸雨的界限。
依据以下过程得出：在未污染大气中，可溶于水且含量比较大的酸性气体是2，所以只把2作为影响天然降水的因素，根据2的全球大气浓度3303与纯水的平衡：2 (g) + H2K H2+ H2O2+ H2+ 3-3-K2+32-根据电中性原理：[]＝[] + [3-] + 2[32-]，将用、K1、K2、[]表达的式子代入，得：[]3– ( + 12) [] – 21K22＝0在一定温度下，、、K1、K2、2都有固定值，将这些已知数值带入上式，计算结果是＝5.6。
6．什么是大气颗粒物的三模态？如何识别各种粒子模？等人依据大气颗粒物表面积与粒径分布的关系得到了三种不同类型的粒度模。
按这个模型，可把大气颗粒物表示成三种模结构，即爱根（）核模（<0.05μm）、积聚模（0.05μm<<2μm）和粗粒子模（>2μm）。
（1）爱根核模主要源于燃烧产生的一次颗粒物以及气体分子通过化学反应均相成核而生成的二次颗粒物。
由于它们的粒径小、数量多、表面积大而很不稳定，易于相互碰撞结成大粒子而转入积聚模。
也可在大气湍流扩散过程中很快被其他物质或地面吸收而去除。
（2）积聚模主要由核模凝聚或通过热蒸汽冷凝再凝聚长大。
这些粒子多为二次污染物，其中硫酸盐占80%以上。
它们在大气中不易由扩散或碰撞而去除。
积聚模与爱根核模的颗粒物合称细粒子。
（3）粗粒子模的粒子称为粗粒子，多由机械过程所产生的扬尘、液滴蒸发、海盐溅沫、火山爆发和风沙等一次颗粒物所构成，因此它的组成与地面土壤十分相近，主要靠干沉降和湿沉降过程而去除。