(整理)大气环境化学.
第二章大气环境化学
本章重点：1 污染物在大气中迁移过程
2 光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理
第一节大气中污染物的转移
大气层简介
一、大气温度层结
对流层(troposphere) ：（0km-17km）空气具有强烈的对流（垂直），集中了大气中90.9%天气现象，污染物排放直接进入对流层
平流层（stratosphere）：17-55km气体状态稳定，垂直对流很小，大气透明度高
中间层（mesosphere）：55-85Km气温下降达-92℃，垂直运动剧烈，发生光化学反应。
热层（thermsphere）：800Km空气密度很小，温度升高到1000k，电离层
逸散层：>800Km 气体分子受地球引力极小,因而大气质点会不断向星际空间逃逸。
出示大图：
图1 大气温度的垂直分布
图2 大气密度的垂直分布
大气垂直递减率
二、辐射逆温层
三、绝热过程与干绝热过程
四、大气稳定度的判定
五、影响大气污染物迁移的因素
1、风和大气湍流的影响
风—使污染物向下风向扩散
湍流—使污染物向各风向扩散
浓度梯度—使污染物发生质量扩散
2、天气形势和地理地势的影响
第二节大气中污染物的转化
一、光化学反应基础
1、光化学反应过程
什么是光化学反应？
分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应称光化学反应，大气光化学反应分为两个过程。
初级过程：
A + hνA*
次级过程
举例：
HCl + hνH + Cl
H + HCl H2 + Cl
Cl + Cl Cl2
2、量子产率（不做介绍）
3、大气中重要吸光物质的光离解
（1）氧分子和氮分子的光离解
O2 + hνO + O
N2 + hνN + N
（2）臭氧的光离解
O3 + hνO + O2
（3）NO2的光离解
NO2 + hν N O + O
（4）亚硝酸和硝酸的光离解
HNO2 + hνHO + NO
HNO2 + hνH + NO2
HNO3 + hνHO + NO2
（5）二氧化硫对光的吸收
SO2 + hνSO2*
（6）甲醛的光离解
H2CO + hνH + HCO
H2CO + hνH2 + CO
（7）卤代烃的光离解
CH3X + hνCH3 + X
二、大气中重要自由基的来源
自由基由于在其电子壳层的外层有一个不成对的电子，因而有很高的活性，具有强氧化作用。凡是有自由基生成或由其诱发的反应叫自由基反应。
1、大气中HO和HO2自由基的浓度
2、大气中HO和HO2自由基的来源
清洁空气中O3 的光离解是大气中HO的主要来源：
HO来源一：O3 + hνO + O2
O + H2O 2HO
HO来源二：
HNO2 + hνHO + NO
H2O2 + hν2HO
HO2的来源：
H2CO + hνH + HCO
H + O2 + M HO2 + M
HCO + O2HO2 + CO
3、R、RO和RO2等自由基的来源
大气中存在最多的烷基是甲基，主要来源是：
CH3CHO + hνCH3 + HCO
CH3COCH3 + hνCH3 + CH3CO
烷基自由基：
RH + O R + HO
RH + HO R + H2O
甲氧基：
CH3ONO + hνCH3O + NO
CH3ONO2 + hνCH3O + NO2
过氧烷基：
R + O2RO2
三、氮氧化物的转化
1、大气中的含氮化合物
2、氮氧化合物和空气混合体系中的光化学反应
NO2 + hνNO + O
O + O2 + M O3 + M
O3 + NO NO2 +O2
3、氮氧化物的气相转化
（1）NO 的氧化
NO + O3NO2 + O2
NO + RO2NO2 + RO
NO + HO2NO2 + HO
NO + HO HNO2
NO + RO RONO
?以上反应在光化学烟雾的形成过程中具有重要意义
?由于OH基自由基引发一系列烷烃的链反应，得到RO2、HO2等，使得NO迅速氧化
成NO2，同时O3得到积累，以致成为光化学烟雾的重要产物。
（2） NO 2的转化
NO2活泼，是大气主要污染物之一，也是大气中O3的人为来源。 NO2在阳光下与OH?、 O3等反应。
NO 2 + HO HNO 3
NO2 + O3 NO3 + O2
NO2 + NO3 N2O5
这是污染大气中气态HNO3的主要来源，同时也对酸雨和酸雾的形成起重要作用。气态HNO3在大气中难以光解，湿沉降是其在大气中去除的主要过程。
（3） PAN
产生：乙醛光解生成乙酰基乙酰基与空气中的氧结合形成过氧乙酰基，再与NO2 化合生成过氧乙酰基硝酸(PAN ）。
CH 3CO + O 2 CH 3COOO
CH 3COOO + NO 2 CH 3COOONO 2
4、 氮氧化物的液相转化（补充内容）
NO X 可以溶于大气的水相中,构成液相平衡体系。
NO X 的液相平衡
在气－液两相中存在以下平衡此体系平衡时NO2-和NO3-浓度的比值：
四、碳氢化合物的转化
1、 大气中主要的碳氢化合物
甲烷
石油烃
萜类
芳香烃
)()()
()(22aq NO g NO aq NO g NO ==--+++=3
222)(2NO NO H aq NO -
++=+2222)()(NO H aq NO aq NO -+-
-++?→←++++?→←+22223212222)(2)(2NO H O H NO g NO NO NO H O H g NO K K 21223][][K K pNO pNO NO NO =--
2、 碳氢化合物在大气中的反应
（1） 烷烃的反应
RH + HO R + H 2O
RH + O R + HO
如甲烷的氧化反应：
（2） 烯烃的反应
A ．加成反应
B ． 氢原子摘除反应
C ．与O3氧化反应 见p41页
反应表示O3添加到烯烃上形成双自由基（二元自由基）它转化为环氧或臭氧
化合物。含有较大分子量的烯烃化合物在大气中参加化学反应时，会产生氧聚合物，当其蒸汽浓度仅为ppb 级时， 会凝聚成滴，形成气凝胶，大气中常存在一些颗粒物，其表面使烯烃的反应加速或预浓缩。
3、 光化学烟雾现象
什么是光化学烟雾？
大气中碳氢化合物（HC ）、氮氧化物（NOX ）等一次污染物在阳光照射下，发生光化学反应产生二次污染物，这种由参加反应的一、二次污染物的混合物（包括气体污染物和气溶胶）形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。
特征：兰色烟雾，强氧化性，具有强刺激性，使大气能见度降低，在白天生成傍晚消失， 高峰在中午。
形成条件：大气中有氮氧化合物和碳氢化合物存在，大气湿度较低，有强阳光照射。
（1） 光化学烟雾的日变化曲线 HO
CH O CH O H C H HO CH +→++→+34234
（2）烟雾箱模拟曲线
4、光化学烟雾形成的简化机制
引发反应：
NO2 + hνNO + O
O + O2 + M O3 + M
NO + O3NO2 + O2
自由基传递反应：
RH + HO RO2 + H2O
RCHO + HO RC（O）O2 + H2O
RCHO + hνRO2 + HO2 + CO
HO2 + NO NO2 + HO
RO2 + NO NO2 + R’CHO + HO2
RC（O）O2 + NO NO2 + RO2 +CO2终止反应：
HO + NO2HNO3
RC（O）O2 + NO2RC（O）O2NO2
RC（O）O2NO2 RC（O）O2 + NO2
利用上述光化学烟雾形成的简化机制模式可以模拟不同情况下光化学烟雾的状况及各有害成分的变化。
5、光化学烟雾的控制对策
（1）控制反应活性高的有机物的排放
反应活性顺序：有内双键的烯烃> 二烷基或三烷基芳烃和有外双键的烯烃> 乙烯> 单烷基芳烃> C5以上烷烃> C2-C5
大多数有机物与HO 发生反应，其反应速度常数大体上反映了碳氢化合物的反应活性。
（2）控制臭氧的浓度
NO X、RH（碳氢化合物，氮氧化合物）的初始浓度大小，影响O3的生成量和生成速度。
五、硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染
含硫矿物燃料燃烧过程中直接排入大气中的主要是二氧化硫，煤含硫0.5-0.6%，石油含硫0.5 - 3%。天然来源主要是火山喷发。
1、二氧化硫的气相氧化
（1）SO2的直接光氧化
3SO
+ O2SO4SO3 + O
2
或SO2 +SO42SO3
（2）SO2被自由基氧化
SO2与HO的反应
HO + SO2HOSO2
HOSO2 + O2HO2 + SO3
SO3+ H2O H2SO4
与其他自由基反应
CH3CHOO + SO2 CH3CHO + SO3
HO2 + SO2HO + SO3
CH3O2 + SO2CH3O + SO3
2、二氧化硫的液相氧化
3、硫酸烟雾型污染
由于煤燃烧而排放出来的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
?特点：发生在冬季，气温低，湿度高，日光弱。52年12月伦敦烟雾
SO2转化为SO3的氧化反应主要靠雾滴中锰、铁、氨的催化作用而加速，硫酸烟雾型污染属于还原性混合物，称还原性烟雾。
?光化学烟雾与伦敦型烟雾的比较（p64,表2－6）
六、酸性降水
?酸性降水是指通过降水将大气中的酸性物质迁移到地面的过程，最常见的就是酸雨，
称湿沉降。
?我国70年代末期，北京，上海，南京，重庆，贵阳等地均出现过，其中以西南地区
最为严重。
1、降水的pH
2、降水pH的背景值
未被污染的大气中，可溶于水并含量较大的酸性气体是CO2，如果只把CO2作为影响天
然水pH的因素，根据CO2（全球大气浓度为330ml/m3）与纯水的平衡，可以计算出降水的pH值。
3、降水的化学组成
（1）降水的组成
大气中固定气体成分：O2、N2、CO2、H2和惰性气体等。
无机物：土壤衍生矿物；海洋盐类；气体转化物质；人为排放的各种金属等。
有机物：有机酸、醛、烷烃、烯、芳烃等。
光化学反应产物：H2O2、O3、PAN等。
不溶物：土壤颗粒、燃料燃烧尘粒。
（2）降水中的离子成分
SO42-、NO3-、Cl-、NH4+、Ca2+、H+
4、酸雨的化学组成
SO2 + [O] SO3
SO3 + H2O H2SO4
SO2 + H2O H2SO3
HSO3 + [O] H2SO4
NO + [O] NO2
2NO2 + H2O HNO3 + HNO2
5、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）大气中的氨
（3）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
大气颗粒物处于气溶胶体系，即大气中均匀地分散着各种固体或液体微粒，沉降速度极小，常用粉尘、烟、煤烟、沉粒、轻雾、浓雾、烟气等来描述。
大气颗粒物是大气的一个组成部分，参与大气降水过程，大气中有毒物质可以是无机物也可以是有机物，主要分布在气溶胶中看作污染源。
1、 颗粒物的粒度及表面性质
大气颗粒物实际上并不是球体，多为不规则的粒子，因此颗粒物的粒径不能仅指其直径，需用有效直径 来表示。即空气动力学直径（Dp ）
Dp 表示所研究的粒子有相同终端降落速度的密度为1的球体。
Dg —几何直径，
K —形状系数 (球形K=1.0)
ρp —忽略了浮力效应的粒密度,
ρo —参考密度（ρo=1g/cm3）
（1） 颗粒物的粒度分布
总悬浮颗粒物：（TSP,Total Suspended Particulates ）TSP 是指在一定体积中，被空气悬浮的全部颗粒物，用单位体积中的颗粒物总质量来表示。粒径多在100μm 以下，特别是10μm 以下的微粒。
飘尘：
降尘：
可吸入粒子：
（2） 大气颗粒物的三模态
2、 大气颗粒物的化学组成
（1） 无机颗粒物：海洋（无机盐类）；汽车尾气（铅）；扬尘（土壤构成、硅、铝氧为主，
其它金属元素）
（2） 有机颗粒物：(来自燃料燃烧、废弃物焚化)
3、 大气颗粒物的去除过程
（1） 干沉降
（2）
（3） 湿沉降
八、
九、温室气体和温室效应
1. 地球的热平衡
o
p
DgK Dp ρρ=
辐射到地球上的太阳能约有50％在达到地面前被大气反射或被大气吸收后再辐射回空间；其余50％直接由云、大气或颗粒物散射到地面。到达地表的太阳能被地球吸收，部分从地表反射回空间，部分通过红外辐射返回空间，从而维持地球的热平衡。
2. 温室效应和温室气体
CO2象温室的玻璃一样，允许太阳光中可见光照射到地面，并阻止地面重新辐射的红外光返回外空间，CO2起单向过滤器作用，大气中CO2吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。
十、
十一、臭氧层的形成与耗损
臭氧层存在于对流层上面的平流层中，距地面0- 50 Km，臭氧层吸收99% 以上来自太阳的紫外辐射，从而保护地球生物不受其伤害，维持地球的生态平衡。
1、臭氧层形成与耗损的化学反应
生成：3O2 + hν2O3
消耗：O3 + hνO2 + O
O3 + O 2O2
2、
3、南极的臭氧洞现象
《大气环境化学》重点习题及参考答案
《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（COS）、二硫化碳（CS 2 ）、二甲基 硫（CH 3） 2 S、硫化氢（H 2 S）、二氧化硫（SO 2 ）、三氧化硫（SO 3 ）、硫酸（H 2 SO 4 ）、 亚硫酸盐（MSO 3）和硫酸盐（MSO 4 ）等。大气中的SO 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SO 2约有50%会转化形成H 2 SO 4 或SO 4 2-， 另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。H 2 S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H 2 S主要的 去除反应为：HO + H 2S → H 2 O + SH。 （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（N 2 O）、一氧化氮 （NO）和二氧化氮（NO 2）。主要讨论一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO 2 ），用通式 NO x 表示。NO和NO 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。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（CO）、二氧化碳（CO 2 ）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，其中以甲烷的转化最为重要。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 CO 2和 CH 4 ）；与HO自由基反应被氧化为CO 2 。 CO 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
试题3环境化学试题(精)
试题3 环境化学试题 一名词解释：（每词3 分,共24分） 1 气温垂直递减率 2 光化学反应 3 吸附等温线 4 盐基饱和度 5 生物放大 6 天然水的碱度 7 Kow 8 标化分配系数 二回答下列问题：（每题6分，共36分） 1 过氧自由基HO2·的主要来源有哪些？ 2 简述大气污染物汇的机制。 3 简述环境污染物的三致作用。 4 简述土壤的缓冲性能及其原理。 5 水中有机污染程度的指标是什么？并分别加以说明。 6 简要回答河流中的泥沙对重金属的迁移转化的影响，并举例加以说明。 三计算题：（每题10分，共10分） 有如下两个单体系，其中一个是Cu2+、Cu+（pE0= 5.82，[Cu2+]=10-5mol/L, [Cu+]=10-4mol/L），另一个是Fe3+ 、Fe2+（pE0= 13.05，[Fe3+]=10-3 mol/L，Fe2+= 0.1mol/L）。如果各取1升，将其成为一个混合体系，并假定Fe3+被Cu+还原完全， 试计算哪个体系是决定电位？ 四分析论述题：（每题10分，共30分） 1．某市一家铅锌冶炼厂的含铅废水经化学处理后排入水体中，排污口水中铅的含量为0.3～0.4mg/L，而在下流500 m处水中铅的含量只有3～4μg/L，试分析其原因？ 2．确定酸雨pH界限的依据是什麽？ 3．下图是C3H6、NO、空气(O2、N2)混合物经紫外线照射后的时间成分关系图。从图中可知，随NO和C3H6等初始反应物的氧化消耗，NO2和醛量增加；当NO耗尽时，NO2出现最大值。此后，随着NO2的消耗(浓度下降)，O3和其他氧化剂如过氧乙酰硝酸酯(PAN)产生了。试利用大气环境化学原理分析可能发生的环境现象，并阐述其机制。 环境化学试题3 答案 一名词解释：（每词3 分,共24分）
环境化学答案73006
第一章绪论 4．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 （1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，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。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。它既是环境科学的核心组成部分，也是化学科学的一个新的重要分支。 （2）环境化学的发展动向：国际上较为重视元素的生物地球化学循环及其相互耦合的研究；重视化学品安全评价；重视臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：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。 （3）学好这门课的观点：环境化学包含大气、水体和土壤环境化学多个分支学科，研究有害化学物质在大气、水体和土壤环境中的来源、存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。这就决定了环境化学研究中需要运用现场研究、实验室研究、实验模拟系统研究和计算机模拟研究相结合的系统研究方法，主要以化学方法为主，还要配以物理、生物、地学、气象学等其他学科的方法。因此，要求研究人员具有较广泛的各相关学科的理论知识和实验动手能力。我们在日常学习中应当以开阔的视野，除了环境化学之外，广泛涉猎各相关学科，并注重培养自己的实验操作，如此才可能学好这门课。 5、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征 答：环境污染物的类别：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、液体污染物和固体污染物；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；按污染物在环境中物理、化学性状的变化，可分为一次污染物和二次污染物（一次污染物称为原生污染物，二次污染物又称为次生污染物）。当前世界范围最关注的化学污染物主要是持久性有机污染物，具有致突变、致癌变和致畸变作用的所谓“三致”化学污染物，以及环境内分泌干扰物。 第二章大气环境化学 1大气的主要层次是如何划分的每个层次具有哪些特点 根据温度随海拔高度的变化情况划分的：对流层气温随着海拔高度的增加而降低，大约每上升100m，温度降低℃、密度大；平流层温度随海拔高度的升高而明显增加、空气没有对流运动，平流运动占优势、空气比对流层稀薄得多、有厚约20km的一层臭氧层；中间层温度随海拔增加迅速降低、空气较稀薄、对流运动非常激烈；热层空气高度电离、更加稀薄、大气温度随海拔高度增加而迅速增加。
环境化学试题(有答案)
试题2 环境化学试题 一名词解释（每词4 分, 共32分） K） 4 放射性活度 1 PTS 2 环境效应 3 标化分配系数（ oc 5 有害废物 6土壤盐基饱和度 7阈剂量（浓度） 8 Bioaccumulation 二简答题（每题6分, 共36分） 1 什么是环境问题？请简述当今人类面临的环境问题。 2 Describe the major soil components and their significances in environmental chemistry 3 什么是毒物的联合作用及其主要分为哪几类？ 4 大气中有哪些重要的吸光物质，其吸光特征是什么？ 5叙述大气中含氮化合物、含卤素化合物的源和汇。 6为什么水体pH较低时，鱼体内积累的甲基汞含量较高？ 三应用环境化学原理分析下列问题（10分+11分+11分, 共32分） 1 下图是C3H6、NO、空气(O2、N2)混合物经紫外线照射后的时间成分关系图。从图中可知，随NO和C3H6等初始反应物的氧化消耗，NO2和醛量增加；当NO耗尽时，NO2出现最大值。此后，随着NO2的消耗(浓度下降)，O3和其他氧化剂如过氧乙酰硝酸酯(PAN)产生了。试利用大气环境化学原理分析可能发生的环境现象，并阐述其机制。 2 假设你的朋友在深圳某燃煤火力发电厂附近投资了一个果园种植项目，但是产量一直不好，初步检测发现土壤呈明显酸性，收获的产品重金属含量过高，请你用所学的环境化学相关知识为你的朋友解释出现这些现象的可能原因。 3 2005年11月13日位于吉林省吉林市的中石油吉化公司双苯厂爆炸后造成松花江水体污染。为了确保哈尔滨市生产、生活用水安全，哈尔滨市政府决定于2005年11月23日零时起，关闭松花江哈尔滨段取水口，停止向市区供水，（该取水口位于爆炸现场下游）。11月24日国家环保总局宣布该水体污染物主要为苯、苯胺和硝基苯，并确定为重大环境污染事件。试应用环境化学原理分析该现象。
大气环境化学重点习题及参考答案
大气环境化学重点习题及参考答案《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(COS)、二硫化碳(CS)、二甲2基硫(CH)S、硫化氢(HS)、二氧化硫(SO)、三氧化硫(SO)、硫酸(HSO)、3222324亚硫酸盐(MSO)和硫酸盐(MSO)等。大气中的SO(就大城市及其周围地342 区来说)主要来源于含硫燃料的燃烧。大气中的SO约有50%会转化形成HSO224 2-或SO，另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。HS主要来自动植物机 42 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HS主要的去除反应为:HO + HS ? HO + SH。 222 (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(NO)、一氧化2氮(NO)和二氧化氮(NO)。主要讨论一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO)，22用通式NO表示。NO和NO是大气中主要的含氮污染物，它们的人为来源主要x2 是燃料的燃烧。大气中的NO最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉x 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(CO)、二氧化碳(CO)以及有机2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，其中以甲烷的转化最为重要。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 CO 和 CH);与HO自由基反应被氧化24 为CO。 2 CO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2 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:CH + HO?CH + HO。 432 (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(CHCl)、甲基溴(CHBr)33和甲基碘(CHI)。它们主要由天然过程产生，主要来自于海洋。CHCl和CHBr333在对流层大气中，可以和HO自由基反应。而CHI在对流层大气中，主要是在3 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(CHCl)、三氯乙烷(CHCCl)、333四氯化碳(CCl)和氯乙烯(CHCl)等均可通过生产和使用过程挥发进入大气，423 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HO自由基反应，转化为HCl，然后经降水而被去除。
环境化学
第一章绪论 一、名词解释： 环境问题环境污染环境污染物环境效应污染物的迁移污染物的转化 二、选择题 1.属于环境物理效应的是ABD 。 A.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. Cd B.Hg C.Pb D .As 3.五十年代日本出现的水俣病是由__B____污染水体后引起的。 A.Cd B. Hg C.Pb D.As 4.属于环境化学效应的是ABC 。 A.光化学烟雾 B. 臭氧层破坏 C. 酸雨 D. 温室效应 5.联合国已将每年的__C__定为“世界水日”，提醒人们注意水资源的开发、管理和保护。 A. 4.22 B. 3.28 C. 3.22 D. 6.22 三、填空题 1.世界环境日为6月5日，国际保护O3层日为9月16日。 2.环境化学主要包括环境分析化学、环境污染化学、污染控制化学。 3.世界上曾发生过的八大公害事件是比利时马斯河谷烟雾事件、美国洛杉矶光化学烟 雾事件、美国多诺拉烟雾事件、英国伦敦烟雾事件、日本四日市哮喘事件、日本痛痛病事件、日本水俣事件、日本米糠油事件。 4.当今世界上最引人瞩目的几个环境问题酸雨、温室效应、臭氧层破坏等是由大气污染所引起的。 5.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% 。。 6.环境中污染物的迁移主要有机械迁移、物理化学迁移和生物迁移三种方式。 7.人为污染源可分为工业、农业、交通运输和生活。 8.环境效应按污染物引起的环境变化的性质可分为环境物理效应、环境化学效应和环 境生物效应。 9. 海湾战争是迄今历史上最大的石油火灾及海洋石油污染事故，也是人类历史上最 严重的一次环境污染。 10. 污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学结构和在环境中的存在状 态。 四、问答题 1.当前人类生存面临的主要环境问题有哪些？ 2.环境化学的概念、内容和任务各是什么？ 第二章大气环境化学 一、名词解释： 热岛环流光化学反应光化学烟雾硫酸烟雾温室效应二次污染物 二、填空 1.大气中的NO2可以转化成HNO3 、NO3和N2O5。 2.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。 3.大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度和化学性质有关，去除方式有干沉降和湿沉降。 4.导致降水酸性的主要物质是硫酸，其次是硝酸，还有有机酸等其他酸类。 5.许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为辐射逆温、平流逆温、地形逆温、下沉逆温、锋面逆温。 6.SO2的催化氧化速度与溶液中S(IV)和Fe(III)的浓度、pH，离子强度和温度有关。 7.SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-。 8.大气中最重要的自由基为HO·和HO2·。 9.能引起温室效应的物质主要有CO2、CH4、N2O、CFC。 10.气团在大气中的稳定性与气温垂直递减率和干绝热减温率两个因素有关。 11.造成大气环境污染的人为因素主要包括：燃料燃烧、工业排放、固体废弃物焚烧 和农业排放。 12.按污染成因分，气溶胶可分为分散性气溶胶和凝聚性气溶胶。 13.根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。 14.大气中的主要碳氢化合物有烷烃、烯烃、环烷烃和芳香烃。它们是光化 学烟雾形成的重要一次污染物。 15.伦敦烟雾事件是由燃煤而排放出来的二氧化硫、颗粒物以及二氧化硫氧化所形成 硫酸盐颗粒物引起的。 16.SO42-、Ca2+、NH4+3种。 17.近海地区的降水中通常含有较多的Na、Cl和SO42-；而在远离海洋的森林草原 地区，降水中含HCO3-、SO42-、Ca2+和有机成分；在工业区和城市，降水中则含SO42-、NO3-和NH4+较多。 18. Whitby等依据大气颗粒物按表面积和粒径分布的关系得到三种不同的粒度膜，即 爱根核膜、积聚膜和粗粒子膜。 19.温室效应产生的最主要的原因是二氧化碳的过多排放。 20.大气颗粒物按粒径大小可分为总悬浮颗粒物(TSP)、飘尘、降尘、可吸入粒子(IP)。 21.为了防止酸雨的危害，关键是要控制NO x和SO2等致酸物质的排放。 22.燃烧过程中NO的生成量主要与燃烧温度和空燃比有关。 23.污染物在大气中的扩散能力主要受风和大气湍流的影响。 24.氟氯烃类化合物既可以破坏臭氧层也可以导致温室效应。 三、选择题 1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到ABCD 的影响。 A、风 B、湍流 C、天气形势 D、地理地势 2、大气中HO·自由基的来源有ACD 的光离解。 A、O3 B、H2CO C H2O2 D HNO2 3、烷烃与大气中的HO·自由基发生氢原子摘除反应，生成BC 。 A、RO B、R自由基 C、H2O D、HO2 4、酸雨是指pH C 的雨、雪或其它形式的降水。 A、<6.0 B、<7.0 C、<5.6 D、<5.0 5、辐射一定时间产生的 A 量可以衡量光化学烟雾的严重程度。 A、O3 B、NO2 C、碳氢化合物 D、SO2 6、大气逆温现象主要出现在 D 。 A、寒冷的夜间 B、多云的冬季 C、寒冷而晴朗的冬天 D、寒冷而晴朗的夜间 7、下列物质中属于温室气体的有ABCD 。 A、二氧化碳 B、甲烷 C、氟氯烃 D、一氧化二氮 8、硫酸型烟雾污染多发生于 D 季节。 A. 春季 B. 夏季 C. 秋季 D. 冬季 9、根据Whittby的三模态模型，粒径小于 A um的粒子称为爱根核模。 A、0.05 B、0.1 C、1 D、2 10、保护地球生命屏障的臭氧层位于大气圈的 B 中。 A. 对流层 B. 平流层 C. 中间层 D. 电离层 11、大气颗粒物中粒径 D um的颗粒，称为飘尘。 A、>10 B、<5 C、>15 D、<10 12、下列属于二次污染物的是CD 。 A、CO B、SO2 C、NO2 D、SO3 13、光化学烟雾一般发生在大气湿度较低、气温为24～32℃的夏季晴天，污染高峰出现在 C 。 A、早晨 B、傍晚 C、中午或稍后 D、夜间 14、洛杉矶烟雾属于 A 。 A.氧化型烟雾 B. 还原型烟雾 C. 煤炭型烟雾 D. 硫酸型烟雾 15、随高度升高气温的降低率称为大气垂直递减率（Γ），对于逆温气层的大气垂直递减率 C 。 A. Γ > 0 B. Γ= 0 C.Γ< 0 D.Γ≠0 16、大气中HO2·的主要来源是ACD 。 A、HCHO B、O3 C、CH3ONO2 D、H2O2 四、问答题 1、试述酸雨的主要成分、形成、影响因素及对生态环境的影响。 2、写出光化学烟雾的链反应机制。 3、试述温室气体造成的主要原因及其危害、防治措施。 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。 3.简述环境化学的特点。 4.环境中主要的化学污染物有哪些？ 第三章水环境化学 一、名词解释： 亨利定律水体富营养化分配定律辛醇-水分配系数吸附等温线分配系数 生长代谢赤潮共代谢水解速率直接光解间接光解生物浓缩因子 二、填空 1、天然水中的总碱度= [HCO3-] +2 [CO32-] + [OH-] - [H+] 。 2、水中污染物大体可分为8类：①耗氧污染物，②致病污染物，③合成有机物，④植物营养物，⑤无机物与矿物质，⑥由土壤、岩石等冲刷下来的沉积物，⑦放射性物质， ⑧热污染。 3、水循环过程通常由蒸发、水汽输送、凝结降水、径流4个环节组成。 4、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、离子交换吸附和专性吸附等。 5、天然水的PE随水中溶解氧的减少而降低，因而表层水呈氧化性环境。 6、有机污染物一般通过吸附作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集和降解等过程进行迁移转化。 7、一般天然水体的决定电位是溶解氧，而有机污染物积累的厌氧体系中决定电位是有机物。 8、腐殖质与环境有机物之间的作用主要涉及吸附效应、溶解效应、对水解反应的催化作用、对微生物过程的影响以及光敏效应和猝灭效应等。 9、水体呈富营养状态时，水面藻类增殖，成片成团地覆盖水体表面。这种现象发生在湖面上称为水华或湖靛，而发生在海湾或河口区域则称为赤潮。 10、海水以Cl- 和Na+离子为主。 11、天然水中常见的八大离子是K+，Na+，Ca2+，Mg2+，HCO3-，NO3-，Cl-，SO42-。 12、天然水体中最重要的无机配位体是OH-和Cl-，其次是HCO3-和SO42-等。 13、水体中常见的吸附等温线有Henry型、Langmuir型和Freundlich型三种 14、有机化合物在土壤(沉积物)中的吸着存在着二种主要机理：分配作用和吸附作用。 15、辛醇-水分配系数常用k ow表示，反映了化合物在水相和有机相之间的迁移能力，它与化合物的水溶性、土壤吸咐常数和生物浓缩因子密切相关。 16、水体中典型的自养生物是藻类，自养生物的C、N、P源分别是CO2、NO3-、PO43-。 17、影响生物降解的因素是有机化合物本身的化学结构和微生物的种类，此外，温度、pH、反应体系的溶解氧等也能影响生物降解有机物的速率。 18、水中无机污染物进入水体，主要是通过沉淀－溶解、氧化－还原、配合作用、
(整理)大气环境化学.
第二章大气环境化学 本章重点：1 污染物在大气中迁移过程 2 光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理 第一节大气中污染物的转移 大气层简介 一、大气温度层结 对流层(troposphere) ：（0km-17km）空气具有强烈的对流（垂直），集中了大气中90.9%天气现象，污染物排放直接进入对流层 平流层（stratosphere）：17-55km气体状态稳定，垂直对流很小，大气透明度高 中间层（mesosphere）：55-85Km气温下降达-92℃，垂直运动剧烈，发生光化学反应。 热层（thermsphere）：800Km空气密度很小，温度升高到1000k，电离层 逸散层：>800Km 气体分子受地球引力极小,因而大气质点会不断向星际空间逃逸。 出示大图： 图1 大气温度的垂直分布 图2 大气密度的垂直分布 大气垂直递减率 二、辐射逆温层 三、绝热过程与干绝热过程 四、大气稳定度的判定 五、影响大气污染物迁移的因素 1、风和大气湍流的影响 风—使污染物向下风向扩散 湍流—使污染物向各风向扩散 浓度梯度—使污染物发生质量扩散 2、天气形势和地理地势的影响
第二节大气中污染物的转化 一、光化学反应基础 1、光化学反应过程 什么是光化学反应？ 分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应称光化学反应，大气光化学反应分为两个过程。 初级过程： A + hνA* 次级过程 举例： HCl + hνH + Cl H + HCl H2 + Cl Cl + Cl Cl2 2、量子产率（不做介绍） 3、大气中重要吸光物质的光离解 （1）氧分子和氮分子的光离解 O2 + hνO + O N2 + hνN + N （2）臭氧的光离解 O3 + hνO + O2 （3）NO2的光离解 NO2 + hν N O + O （4）亚硝酸和硝酸的光离解 HNO2 + hνHO + NO HNO2 + hνH + NO2
(完整版)大气环境化学部分-本科-答案-2008
昆明理工大学环境工程专业2008级环境化学阶段习题 （大气环境化学部分） 一、填空题 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、污染物在环境中的迁移主要有物理、物理化学和生物迁移三种方式。 3、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的浓度和在环境中的形态。 4、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题温室效应、酸雨、臭氧层破坏等是由大气污染 所引起的。 5、人为污染源可分为工业、农业、交通运输和生活。 6、大气中最重要的自由基为羟基自由基（OH）。 7、能引起温室效应的气体主要有CO2、CH4、N2O、CFCs。 8、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。 9、伦敦烟雾事件是由 SO2 和颗粒物（包括由SO2氧化形成的硫酸盐）引起的。 10、大气中CH4主要来自湿地、牛群、稻田的排放。 11、降水中主要阴离子有 SO4-、NO3-、Cl-。 12、对流层和平流层中较为重要的反应有氮氧化物的转化、碳氢化物的转化、光化学烟 雾。 13、大气中的NO2可以转化成___HNO3__ 、 ___NO3___ 和__N2O5____ 。 14、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学（氧化型）烟雾的主要参与者。 15、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度和化学组成有关，去除方式有干沉降和湿沉 降。 16、大气的扩散能力主要受风（风速和风向）和大气稳定度的影响。 17、按污染成因分，气溶胶可分为一次颗粒物和二次颗粒物。 18、环境化学研究化学物质在大气、水体及土壤中的来 源、反应、迁移转化及归属。
二、选择题 1、五十年代日本出现的痛痛病是由 ______ 污染水体后引起的。 a) Cd b) Hg c) Pb d) As 2、辐射一定时间产生的 ______ 量可以衡量光化学烟雾的严重程度。 a) O3 b) NO2 c) 碳氢化合物 d) SO2 3、大气中还原态气体（如H2S）主要被 ______ 氧化。 a) O2 b) OH c) O3 d) 高价金属离子 4、根据Whittby的三模态模型，粒径小于 _____ μm的粒子称为爱根核模。 a) 0.05 b) 0.1 c) 1 d) 2 5、SO2的液相氧化有多种途径，其中 ______ 的效果最好。（其次是O3、催化氧化、非催化氧化） a) O3氧化 b) 催化氧化 c) H2O2氧化 d) 非催化氧化 6、气溶胶中粒径 _______ μm的颗粒，称为飘尘。 a) >10 b) <5 c) >15 d) <10 7、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到 _______ 的影响。 a) 风 b) 湍流 c) 天气形势 d) 地理地势 8、大气中HO自由基的来源有 _______ 的光离解。 a) O3 b) H2CO c) H2O2 d) HNO2 9、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成 _______ 。 a) RO b) R自由基 c) H2O d) HO2 10、酸雨是指pH ______ 的雨、雪或其它形式的降水。 a) <6.0 b) <7.0 c) <5.6 d) <5.0 11、大气逆温现象主要出现在 ______ 。 a) 寒冷的夜间 b) 多云的冬季 c) 寒冷而晴朗的冬天d) 寒冷而晴朗的夜间 12、大气中微粒浓度为50 μg/m3时，大气能见度约为_____ Km。
环境化学专业课考研测试题及答案(4)
环境化学专业课考研测试题及答案（4） 一、名词解释 1PTS 2环境效应 3标化分配系数（） 4放射性活度 5有害废物 6土壤盐基饱和度 7阈剂量（浓度） 8Bioaccumulation 二、简答题 1什么是环境问题？请简述当今人类面临的环境问题。 2Describe the major soil components and their significances in environmental chemistry 3什么是毒物的联合作用及其主要分为哪几类？ 4大气中有哪些重要的吸光物质，其吸光特征是什么？ 5叙述大气中含氮化合物、含卤素化合物的源和汇。 6为什么水体pH较低时，鱼体内积累的甲基汞含量较高？ 三、应用环境化学原理分析下列问题
1下图是C3H6、NO、空气(O2、N2)混合物经紫外线照射后的时间成分关系图。从图中可知，随NO和C3H6等初始反应物的氧化消耗，NO2和醛量增加；当NO耗尽时，NO2出现最大值。此后，随着NO2的消耗(浓度下降)，O3和其他氧化剂如过氧乙酰硝酸酯(PAN)产生了。试利用大气环境化学原理分析可能发生的环境现象，并阐述其机制。 2 假设你的朋友在深圳某燃煤火力发电厂附近投资了一个果园种植项目，但是产量一直不好，初步检测发现土壤呈明显酸性，收获的产品重金属含量过高，请你用所学的环境化学相关知识为你的朋友解释出现这些现象的可能原因。 3 2005年11月13日位于吉林省吉林市的中石油吉化公司双苯厂爆炸后造成松花江水体污染。为了确保哈尔滨市生产、生活用水安全，哈尔滨市政府决定于2005年11月23日零时起，关闭松花江哈尔滨段取水口，停止向市区供水，（该取水口位于爆炸现场下游）。11月24日国家环保总局宣布该水体污染物主要为苯、苯胺和硝基苯，并确定为重大环境污染事件。试应用环境化学原理分析该现象。 参考答案 一、名词解释 1PTS：（PersistentToxicSubstances，PTS）：是指一类具有很强的毒性，在环境中难降解，可远距离传输，并随食物链在动物和人体中累积、放大，具有内分泌干扰特性的污染物，包括POPs和某些重金属污染物。 2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，称之为环境效应。 3标化分配系数（）：为了在类型各异组分复杂的沉积物或土壤中找到表征吸着的常数，引入标化分配系数。，其中为分配系数，为沉积物中有机碳的质量分数。 4放射性活度：核衰变速率（－dN/dt）是表示核素放射性强弱的基本物理量，通常称为放射性活度，符合为A。A＝A0e－ t 5有害废物：是固体废物中危害较大的一类废物。是能对人体健康和环境造成现实危害或潜在危害的废物。 6土壤盐基饱和度：土壤盐基饱和度：在土壤交换性阳离子中盐基离子所占的百分数称为土壤盐基饱和度。
环境化学课后答案(戴树桂)主编-第二版(4-7章)
第四章土壤环境化学 1．什么是土壤的活性酸度与潜性酸度？试用它们二者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。 根据土壤中H+的存在方式，土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。 （1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称有效酸度，通常用pH表示。 （2）潜性酸度：土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后，即可增加土壤溶液的H+浓度，使土壤pH值降低。 南方土壤中岩石或成土母质的晶格被不同程度破坏，导致晶格中Al3+释放出来，变成代换性Al3+，增加了土壤的潜性酸度，在一定条件下转化为土壤活性酸度，表现为pH值减小，酸度偏高。 2．土壤的缓冲作用有哪几种？举例说明其作用原理。 土壤缓冲性能包括土壤溶液的缓冲性能和土壤胶体的缓冲性能： （1）土壤溶液的缓冲性能：土壤溶液中H2CO3、H3PO4、H4SiO4、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类具有缓冲作用。以碳酸及其钠盐为例说明。向土壤加入盐酸，碳酸钠与它生成中性盐和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。 Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2CO3 当加入Ca(OH)2时，碳酸与它作用生成难溶碳酸钙，也限制了土壤碱度的
变化范围。 H 2CO 3 + Ca(OH)2CaCO 3 + 2H 2O 土壤中的某些有机酸（如氨基酸、胡敏酸等）是两性物质，具有缓冲作用，如氨基酸既有氨基，又有羧基，对酸碱均有缓冲作用。 R CH NH 2 COOH + HCl NH 3Cl R CH COOH + NaOH + H 2O R CH NH 2 COOH R CH NH 2COONa （2 ）土壤胶体的缓冲作用：土壤胶体吸附有各种阳离子，其中盐基离子和 氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。 对酸缓冲（M －盐基离子）： 土壤胶体 M ＋HCl 土壤胶体 H ＋MCl 对碱缓冲： 土壤胶体 H ＋MOH 土壤胶体 M ＋H 2O Al 3+对碱的缓冲作用：在pH 小于5的酸性土壤中，土壤溶液中Al 3+有6 个水分子围绕，当OH －增多时，Al 3+周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出H +，中和OH -： 2Al(H 2O)63＋ + 2OH － [Al 2(OH)2(H 2O)8]4+ + 4H 2O 3．植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么？ 不同种类的植物对重金属的耐性不同，同种植物由于其分布和生长的环境各
大气环境化学作业(2)
大气环境化学作业（2） 一、填空 1、大气中的NO2可以转化成、和。 2、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成烟雾的主要参与者。 3、乙烯在大气中与O3的的反应机理如下： O3 + CH2＝CH2—→—→H2CO+H2OO 4、大气颗粒物的去除与颗粒物的和有关，去除方式有 和。 5、SO2的液相催化氧化速度与________、________和________有关。 6、燃烧过程中NO的生成量主要与________和________有关。 7、能引起温室效应的气体主要有______、______、______、______。 8、伦敦烟雾事件是由____________和_____________引起的。 9、大气中CH4主要来自________、________、_________的排放。 10、降水中主要阴离子有______、______、______、______。 二、选择题 1、酸雨是指pH______的雨、雪或其它形式的降水。 A <6.0 B <7.0 C <5.6 D <5.0 2、辐射一定时间产生的______量可以衡量光化学烟雾的严重程度。 A O3 B NO2 C 碳氢化合物 D SO2 3、光化学烟雾形成过程中，NO向NO2的转化，主要反应微粒是： A O3 B HO2· C RO2· D O2 4、全球大气中，HO2·和HO·浓度最大地区主要位于： A 高纬度上空 B 中纬度上空 C 赤道上空 D 平均分布 5、大气中，SO2的氧化有多种途径，其中以______的效果最好。 O3氧化 B 液相催化氧化 C H2O2氧化 D 自由基氧化 三、问答题 1、超音速飞机可排放NO，它破坏臭氧层的机理是什么？ 2、写出光化学烟雾的链反应形成机制。 3、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。
(环境管理)环境化学考试重点
环境化学考试的重点内容 第一章 1、环境的概念 环境是相对于一定中心事物而言的，与某一中心事物相关的周围事物的集合就称为这一中心事物的环境。 2、环境化学的定义 环境化学：是研究潜在的有害化学物质在环境中的存在、化学特性、行为、效应及其控制的化学原理和方法的科学。 3、环境化学的研究范围 水环境化学、大气环境化学、土壤环境化学和化学物质的生物和生态效应。 4、环境容量：是指一个特定的环境或一个环境单元所 能容纳某污染物的最大负荷量。若用Wc表示环境容量，Ws表示规定的环境标准值，B表示环境的背景值。则它们的关系为：Wc＝Ws－B 5、浓缩系数：生物体内某种元素或 难分解的化合物的浓度与生物生存的 环境中该物质的浓度之比，叫该生物 的浓缩系数，又叫富集系数或生物积 累率，可用下式表示： 6、生物半衰期：环境中的污染物进入生物体后，由于生物的代谢作用和排泄作用，使污染物在生物体内的量减少到原有量的一半所需的时间叫生物半衰期，又叫代谢半衰期：就是C＝1/2C0时的时间，这类衰减过程多为一级反应，应有： 7、协同作用和拮抗作用：在环境中同时存在两种以上的污染物时，若一种污染物能加强另一种污染物的危害性，这种现象叫污染物的协同作用，又叫相乘作用。与协同作用相反，一种有毒物质的作用被另一种物质抑阻，使其效果相互抵消或减弱的现象，称之为物质间的拮抗作用。 第二章 1、水质指标 水质即水的质量。水质指标是指水样中除水分子外所含杂质的种类和浓度（数量）。水质指标可以归纳为物理、化学、生物学、放射性等四类指标。 2、水质化学指标 （1）pH value pH（2）Eh value（ORP） Et（3）Acidity and alkalinity 酸碱度3、水质有机物指标 （1）Dissolved oxygen（DO）（2）Chemical oxygen demand（COD）
环境化学考试知识点总结
一绪论： 1环境污染：大气污染、臭氧层破坏、酸雨、水资源短缺、土地沙漠化、绿色屏障锐减、垃圾、物种濒危、人口激增、温室效应。 2造成环境污染的因素：物理的、化学的和生物的三方面，其中化学的占80%~90%。 3环境化学的特点是从微观的原子、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。 4由于环境污染物种类繁多，世界各国都筛选一些毒性强、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，称为优先污染物。 5当前世界范围内最关注的化学污染物主要是持久性有机污染物，具有致突变、致癌变和致畸变作用的所谓“三变”化学污染物，以及环境内分泌干扰物。 6按环境变化的性质划分，则可分为环境物理效应、环境化学效应和环境生物效应。 7污染物在环境中的迁移主要有机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移。 二大气环境化学 1根据温度随海拔高度的变化情况将大气分为四层：对流层、平流层、中间层、热层。 2大气污染物按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤化合物。3燃料燃烧过程中影响NOx形成的因素：根据NOx形成的机理，燃烧过程中NO的生成量主要与燃烧温度和空燃比有关。 4甲烷是一种重要的温室气体，每个CH4分子导致温室效应的内力比CO2分子大20倍。5氟氯烃类化合物既可以破坏臭氧层也可以导致温室效应。 6逆温：在对流层中，气温一般是随高度增加而降低，但在一定条件下会出现反常现象。 7大气稳定度是指气层的稳定程度，或者说大气中某一高度上的气块在垂直方向上相对稳定程度。气块在大气中的稳定度与大气垂直递减率和干绝热垂直递减率（干空气在上升时温度降低值与上升高度之比用Td表示）有关。一般来讲，大气温度垂直递减率越大，气块越不稳定。 8影响大气污染物迁移的因素：空气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想想以及污染源本身特性。 9光化学反应：分子、原子、自由基或吸收光子而发生的化学反应。 10大气中的HO·和HO2·的来源：对于清洁大气O3的光解是大气中HO·的重要来源；对于污染大气，如有HNO2和H2O2存在，光解可产生HO·，HO2·主要来源于醛的光解尤其是甲醛的光解。 11光化学烟雾：含有氮氧化合物和碳氢化合物等第一次污染物的大气，在阳光照射下发生光解反应产生第二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的的烟雾污染现象。他的特征：烟雾呈蓝色，具有强氧化性，能使橡胶开裂，刺激人的眼睛，伤害植物的叶子，并使大气能见度降低；光化学烟雾的形成条件是大气中含有氮氧化物和碳氢化合物存在，大气温度较低，而且有强的阳光的照射。 12光化学烟雾的控制对策：控制反应活性高的有机物的排放、控制臭氧的浓度。 硫酸烟雾与光化学烟雾的比较
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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 A A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 Cd B Hg C Pb D As 3、五十年代日本出现的水俣病是由_B__污染水体后引起的 A Cd B Hg C Pb D 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）H 2CO + hν + HCO 或H2CO + hν H2+ CO （5）CH 3X + hν + X 2、大气中的NO2可以转化成HNO 3、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)CH2
O3 + CH2 == CH2H2CO+H2COO 5、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 + Cl Cl + O3O2 + ClO ClO +O O2 + Cl 7、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__。 10、能引起温室效应的气体主要有CO2_、CH4__、_CO__、_氯氟烃___等。 11、CFC-11和Halon1211的分子式分别为__CFCl3____和 CF2ClBr____。 12、大气的扩散能力主要受____风__和____湍流___的影响。 13、大气颗粒物按粒径大小可分为_总悬浮颗粒物__、_飘尘_、降尘、可吸入颗粒物。 14、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、__中间层_、热层和逸散层。 15、伦敦烟雾事件是由SO2__、__颗粒物、硫酸雾等污染物所造成的大气污染现象。 16、大气中CH4主要来自有机物的厌氧发酵、动物呼吸作用_、_原油及天然气的泄漏的排放。 17、降水中主要阴离子有SO42-、__NO3-、__Cl-_、__HCO3-__。 18、由于通常化学键的键能大于167.4Kj/mol，所以波长大于700nm的光往往不能引起光化学离解。 19、我国酸雨中关键性离子组分是SO42- 、Ca2+、NH4+。 二、选择题 1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到 A B C D 的影响。 A风B湍流C天气形势D地理地势 2、大气中HO自由基的来源有 A C D 的光离解。 A O3 B HCHO C H2O2 D HNO2 3、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成 B C 。 A RO B R自由基 C H2O D HO2
《大气环境化学》重点习题及参考答案精编版
2 《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（ COS ）、二硫化碳（CS 2）、二甲 基硫（CH 3）S 、硫化氢（H 2S ）、二氧化硫（SO 2）、三氧化硫（SO 3）、硫酸（H 2SO 4）、 亚硫酸盐（MSO 3）和硫酸盐（MSO 4）等。大气中的 SO 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 SO 2 约有 50%会转化形成 H 2SO 4 或 SO 42-，另外 50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。H 2S 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 H 2S 主要的去除反应为：HO + H 2S → H 2O + SH 。 （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（ N 2O ）、一氧化 氮（NO ）和二氧化氮（NO 2）。主要讨论一氧化氮（NO ）和二氧化氮（NO 2）， 用通式 NO x 表示。NO 和 NO 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 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。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（CO ）、二氧化碳（CO 2）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，其中以甲烷的转化最为重要。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 CO 2 和 CH 4）；与 HO 自由基反应被氧化 为 CO 2。