北京林业大学2004年环境化学期末考试试题B

北京林业大学2004年环境化学期末考试试题B环境化学一填空题(每空0.6分,共30分)1光子能量公式为________ ，通常波长大于________nm的光就不能引起光化学离解，此时对应的化学键能是________KJ/mol。

2光化学烟雾从产生到结束，其中主要污染物依次出现的顺序为，二次污染物有。

3土壤碱化度为________ ，其产生过程为 ________ 作用。

4组成水中酸度的三类物质为________ 、 ________ 、 ________ 。

5腐殖质分为________ 、 ________ 、 ________ 三类。

6天然水中的胶体物质分为_______、______、_______、_______、______________几类。

7水环境中污染物的光解过程可分为________ 、 ________ 、 ________ 三类。

8我国酸雨的关键性离子组分为____________________________。

9大气颗粒物中粒径______的称为细粒子，其主要的化学组分为____________________________；粒径______的称为粗粒子，其主要的化学组分为____________________________。

10絮凝过程的机理为________ 、 ________ 、 ________ 、 ________。

11化学物质的联合作用包括________ 、 ________ 、 ________ 、________。

12向某一含碳酸的水体加入重碳酸盐，总酸度_____、无机酸度_____、CO2酸度______、总碱度_____、酚酞碱度_____和苛性碱度_____。

13含碳化合物的厌氧分解过程中，在______细菌的作用下，生成_________________中间产物，然后在______细菌的作用下，生成______。

14盐基饱和度为100%的土壤，其潜性酸度为________。

15丙酮酸在有氧条件下，通过________辅酶，转化为________，然后与________反应生成________，进入________循环过程。

二名词解释(每题2分,共12分)标化分配系数β氧化途径被动扩散专属吸附生物积累质体流动三公式推导(每题6分,共12分)1推导水的氧化-还原限度，并计算在氧饱和时天然水体的pE，相应的氧化反应的pE0 = + 20.75。

2 应用动力学观点解释生物富积现象，并推导BCF的表达式。

四简答题(每题5分,共15分)1大气中丙烯与HO∙、O3的反应过程。

2汞在微生物作用下的转化过程。

3简述NAD+/NADP+、细胞色素酶、辅酶A的作用及简单反应式。

五计算题(每题8分,共16分)1 含镉废水通入H2S达到饱和并调整pH值为8.0，请算出水中剩余镉离子的浓度。

(已知CdS的溶度积为7.9*10-27，饱和水溶液中H2S浓度保持在0.1mol/L，H2S离解常数K1=8.9*10-8，K2=1.3*10-15)2 若有水A，pH为7.5，其碱度为5.38mmol.L-1，水B的pH为9.0，碱度为0.70mmol.L-1，若这两种水以2:3的体积比混合，问混合后pH的表达式方程(有关H+的方程)。

(pH为7.5时：α0 = 0.06626、α1 = 0.9324、α2 = 0.001383、α = 1.069；pH为9.0时：α0 = 0.002142、α1 = 0.9532、α2 = 0.04470、α = 0.9592)六综合题(每题15分,共15分)具体解释氮的微生物转化过程及其中涉及的硝化、反硝化过程作用细菌的特征。

北京林业大学环境化学环境工程02、环境规划03级试卷B标准答案一填空题(每题0.6分,共30分)1.光子能量公式是E=hc/λ,通常波长大于700nm的光就不能引起光化学离解，此时对应的化学键能是167.4KJ/mol。

2.光化学烟雾从产生到结束，其中主要污染物出现的顺序依次是NO，RO2，RC（O）O2，二次污染物有O3，醛，PAN，过氧化氢等。

3.土壤碱化度为钠离子饱和度，其产生过程为交换性离子的吸附作用。

4.组成水中酸度的三类物质为强酸、弱酸、强酸弱碱盐5. 腐殖质可分为腐殖酸，富里酸，腐黑物。

6.天然水中的胶体物质分为矿物微粒和粘土矿物、金属水合氧化物、腐殖质、水体悬浮沉积物几类。

7.水环境中污染物的光解过程可分为直接光解，敏化光解，氧化反应三类。

8.我国酸雨的关键性离子组分为SO42-，Ca2+，NH4+9.大气颗粒物中粒径小于2um的称为细粒子，其主要的化学组分为硫酸根，氨离子，硝酸根离子，炭黑，痕量金属；粒径大于2um的称为粗粒子，其主要的化学组分为铁，钙，硅，钠，铝，镁，钛等。

10.絮凝过程的机理分为压缩双电层、专属吸附、粘结架桥、絮团卷扫。

11.化学物质的联合作用包括协同作用，独立作用，相加作用，拮抗作用。

12.向某一含炭酸的水中加入重碳酸盐，总酸度增大，无机酸度减小，CO2酸度不变，总碱度不变，酚酞碱度不变，苛性碱度减小。

13.含炭化合物的厌氧分解过程中，在产酸细菌的作用下，生成有机酸，醇等中间产物，然后在产氢菌及产乙酸菌的作用下，生成甲烷。

14.盐基饱和度为100%的土壤，其潜性酸度为0。

15.丙酮酸在有氧条件下，通过NAD+，转化为乙酰辅酶A，然后与草酰乙酸反应生成柠檬酸，进入三羧酸循环。

二名词解释(每题2分,共12分)标化分配系数：有机毒物在沉积物与水之间的分配比率用分配系数表示，分配系数与沉积物中有机碳的质量分数的比值称为标化分配系数。

β氧化途径：指有机物在辅酶的作用下，β位上的氧原子被氧化的现象。

被动扩散：脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧、基舜浓度梯度扩散通过有类脂层屏障的生物膜。

专属吸附：吸附过程中，除了化学键的作用，尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在起作用。

用来解释吸附过程中表面电荷改变符号，甚至使离子化合物吸附在同号电荷表面的现象。

生物积累：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，使其在机体内的浓度超过周围环境中浓度的现象。

质体流动：由水或土壤颗粒或两者共同作用引起的物质流动现象。

三公式推导(每题6分,共12分)：1.计算水的氧化还原限度，并计算在氧饱和时天然水体的pE，相应的氧化反应的pE0=+20.75水的氧化限度水的还原限度：pE0=0.00氧饱和时，水中0.21*105Pa,将[H+]=10-7代入氧化限度式，得，2.应用动力学观点解释生物富集现象，并推导BCF的表达式。

由动力学观点来看，水生生物对水中难降解物质的富集速率，是生物对其吸收速率、消除速率及有生物机体质量增长引起的物质稀释速率的代数和。

吸收速率`（Ra）、消除速率（Re）及稀释速率（Rg）的表达式为：式中：表示水及生物体内部的瞬时物质浓度。

于是水生生物富集速率微分方程为：如果富集过程中生物质量增长不明显，则kg可忽略不计，上式可简化为：通常，水体足够大时，水中的物质浓度可视为恒定。

设t=0时，c f(0)=0。

在此条件下求解上述两式，水生生物富集速率方程为：当时间足够长时，生物浓缩系数BCF依次为：四简答题(每题5分,共15分)1.大气中丙烯与HO.、O3的反应特征过程。

其反应机理是首先将O3加成到烯烃的双键上，形成一个分子臭氧化物，然后迅速分解为一个羰基化合物和一个二元自由基。

与HO主要发生加成反应，生成1-丙醇或2-丙醇。

2.简述汞在微生物作用下的转化过程。

微生物参与汞形态转化的主要途径是汞的甲基化作用。

辅酶为甲基钴铵素，此辅酶把负甲基离子传递给汞离子形成甲基汞，本身变为水合钴氨素，后者由于其中的钴被辅酶FADH2还原，并失去水而转变为五个氨配位的一价钴氨素，最后，辅酶甲基四叶氢酸将正甲基离子转于五配位钴氨素，并从其一价钴上取得二个电子，以负甲基离子与之络合，完成甲基钴铵素的再生，使汞的甲基化能够顺利进行。

3.简述、细胞色素酶、辅酶A的作用及简单方程式。

分别称为辅酶I和辅酶II，是一些氧化还原酶的辅酶，在酶促反应中起着传递清的作用。

细胞色素酶系是催化底物氧化的一类酶系，它们起着传递电子的作用，如下式所示：式中，cyt表示细胞色素酶系n代表b、c1、c、a和a3辅酶a是一种转移酶的辅酶，在酶促反应中起着传递酰基的作用。

五计算题(每题8分,共156分)1. 含镉废水通入H2S达到饱和并分别调整pH 值为8.0时水中剩余镉离子的浓度。

K1，2=[H+]2[S2-]/[H2S]=K1*K2=1.16*10-23K SP= K1，2*[H2S]= 1.16*10-24pH 值为8.0时，[S2-]=1.16*10-8[Cd2+]= K SP2/[S2-]=6.8*10-192.若有水A，pH为7.5，其碱度为5.38m mol/L,水B的pH为9.0，碱度为0.70m mol/L，若这两种水以2：3的体积比混合，问混合后pH的表达式方程。

这两种水以2：3的体积比混合时，总碱度不变，所含碳酸盐总量不变依据题意，列方程如下：C T1=α1*[ALK]1C T2=α2*{[ALK]2+[H+]-[OH-]}5C T= 2C T1+ 3C T25[ALK] = 2[ALK]1+ 3[ALK]2联立，得：-[H+]+10-14/[H+]+2.702/α=2.572六综合题(每题15分,共15分)具体解释氮的微生物转化过程及其中涉及的硝化、反硝化过程作用细菌的特征。

硝化分下列两个过程进行：硝酸盐在通气不良条件下，通过微生物作用而还原的过程称为反硝化。

反硝化通常有三种情形：第一种情形，包括细菌、真菌和放线菌在内的多种微生物，能将硝酸盐还原成亚硝酸。

第二种情形，兼性厌氧假单胞菌属、色杆菌属等能使硝酸盐还原成氮气，其基本过程是：第三种情形，梭状芽孢杆菌等常将硝酸盐还原成亚硝酸盐和氨，其基本过程是：通过微生物的作用把分子氮转化为氨的过程称为固氮。

固氮必须在固氮酶催化下进行，其反应可表示为：硝化过程中细菌均为以二氧化碳为碳源进行生活的化能自养型细菌，对环境条件呈现高度敏感型；严格要求高水平的氧，需要中性至微碱性条件，当pH值=9.5以上时硝化细菌受到抑制，而在pH值=6.0以下时亚硝化细菌受到抑制；最适宜温度为30℃，低于5℃或高于40℃时便不能活动；参与硝化的细菌虽为自养型细菌，但在环境中必须在有机质存在条件下才能活动。

微生物进行反硝化的重要条件是厌氧环境，环境氧分压越低，反硝化越强。

但是在某些通气情况下，例如在疏松土壤或曝气的活性污泥池中，除有硝化外，还有反硝化发生。

这两种作用长联在一起发生，很可能是环境中的氧气分布不均匀所致。

反硝化要求的其他条件是：有丰富的有机物作为碳源和能源；硝酸盐作为氮源；pH一般是中性至微碱性；温度多为25℃左右。