一、名詞解釋

    1PTS

    2環(huán)境效應

    3標化分配系數(shù)（ ）

    4放射性活度

    5有害廢物

    6土壤鹽基飽和度

    7閾劑量（濃度）

    8Bioaccumulation

    二、簡答題

    1什么是環(huán)境問題？請簡述當今人類面臨的環(huán)境問題。

    2Describe the major soil components and their significances in environmental chemistry

    3什么是毒物的聯(lián)合作用及其主要分為哪幾類？

    4大氣中有哪些重要的吸光物質，其吸光特征是什么？

    5敘述大氣中含氮化合物、含鹵素化合物的源和匯。

    6為什么水體pH較低時，魚體內積累的甲基汞含量較高？

    三、應用環(huán)境化學原理分析下列問題

    1下圖是C3H6、NO、空氣（O2、N2）混合物經(jīng)紫外線照射后的時間成分關系圖。從圖中可知，隨NO和C3H6等初始反應物的氧化消耗，NO2和醛量增加；當NO耗盡時，NO2出現(xiàn)比較大值。此后，隨著NO2的消耗（濃度下降），O3和其他氧化劑如過氧乙酰硝酸酯（PAN）產生了。試利用大氣環(huán)境化學原理分析可能發(fā)生的環(huán)境現(xiàn)象，并闡述其機制。

    2 假設你的朋友在深圳某燃煤火力發(fā)電廠附近投資了一個果園種植項目，但是產量一直不好，初步檢測發(fā)現(xiàn)土壤呈明顯酸性，收獲的產品重金屬含量過高，請你用所學的環(huán)境化學相關知識為你的朋友解釋出現(xiàn)這些現(xiàn)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雙苯廠爆炸后造成松花江水體污染。為了確保哈爾濱市生產、生活用水安全，哈爾濱市政府決定于2005年11月23日零時起，關閉松花江哈爾濱段取水口，停止向市區(qū)供水，（該取水口位于爆炸現(xiàn)場下游）。11月24日國家環(huán)�？偩中�布該水體污染物主要為苯、苯胺和硝基苯，并確定為重大環(huán)境污染事件。試應用環(huán)境化學原理分析該現(xiàn)象。

    參考答案

    一、名詞解釋

    1PTS：（PersistentToxicSubstances，PTS）：是指一類具有很強的毒性，在環(huán)境中難降解，可遠距離傳輸，并隨食物鏈在動物和人體中累積、放大，具有內分泌干擾特性的污染物，包括POPs和某些重金屬污染物。

    2環(huán)境效應：自然過程或人類的生產和生活活動會對環(huán)境造成污染和破壞，從而導致環(huán)境系統(tǒng)的結構和功能發(fā)生變化，稱之為環(huán)境效應。

    3標化分配系數(shù)（ ）：為了在類型各異組分復雜的沉積物或土壤中找到表征吸著的常數(shù)，引入標化分配系數(shù)。 ，其中 為分配系數(shù)， 為沉積物中有機碳的質量分數(shù)。

    4放射性活度：核衰變速率（-dN/dt）是表示核素放射性強弱的基本物理量，通常稱為放射性活度，符合為A.A=A0e-lt

    5有害廢物：是固體廢物中危害較大的一類廢物。是能對人體健康和環(huán)境造成現(xiàn)實危害或潛在危害的廢物。

    6土壤鹽基飽和度：土壤鹽基飽和度：在土壤交換性陽離子中鹽基離子所占的百分數(shù)稱為土壤鹽基飽和度。

    7閾劑量（濃度）：是指長期暴露在毒物下，會引起機體受損害的比較低劑量（濃度）。

    8Bioaccumulation：是生物從周圍環(huán)境（水、土壤、大氣）和食物鏈蓄積某種元素或難降解物質，使其在機體中的濃度超過周圍環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。

    二、簡答題

    1什么是環(huán)境問題？請簡述當今人類面臨的環(huán)境問題。

    答：指環(huán)境受到破壞而引起的后果，或是引起環(huán)境破壞的原因。

    大氣污染；臭氧層破壞；酸雨侵襲；水體污染與水資源短缺；土地荒漠化；綠色屏障銳減；物種減少；海洋污染；固體廢物污染；人口激增；全球變暖

    2 Describe the major soil components and their significances in environmental chemistry

    土壤由固、液、氣三相物質組成。固相包括土壤礦物質和有機質，占土壤總重量的90%～95%，占體積的50%左右。液相指土壤水份及所含的可溶物，也稱土壤溶液，占土壤體積的20%～30%.氣相指土壤空氣，占土壤體積的20%～30%.土壤中還有數(shù)量眾多的細菌和微生物。因此，土壤是一個以固相為主的不均質多相體系，三相物質互相聯(lián)系、制約，構成一個有機整體。土壤中與土壤污染化學行為關系密切的組分主要是礦物質、有機質和微生物。次生礦物是巖石經(jīng)歷化學風化形成的新礦物，其粒徑較小，大部分以黏粒和膠體（粒徑小于0.002mm）分散狀態(tài)存在。許多次生礦物具有活動的晶格、強的吸附和離子交換能力，吸水后膨脹，有明顯的膠體特征。次生礦物是構成土壤的比較主要組成部分，對土壤中無機污染物的行為和歸宿影響很大。腐殖質對土壤中有機、無機污染物的吸附、絡合或螯合作用。土壤水分是植物吸收養(yǎng)料的主要媒介，細孔隙比例大的土壤，往往通氣條件較差。在這類土壤中，水分占優(yōu)勢，土壤空氣的含量和組成不適于植物的比較佳生長。

    3什么是毒物的聯(lián)合作用及其主要分為哪幾類？

    Independent：1+1=1+1.Eachchemicalactsindividually

    Additive：1+1=2.Thecombinedeffectofthechemicalsisequaltothesumofeachchemicalactingindependently

    Antagonistic：1+1<2.Twochemicals，whentogether，interferewitheachother'sactions

    Synergistic：1+1>2.Thecombinedeffectoftwochemicalsismuchgreaterthanthesumoftheeffectofeachagentactingindependently

    Potentiating（enhancing）：1+0>2.Onesubstancewhichdoesnothaveatoxiceffectonacertainorgansystem，whenincombinationwithanotherchemical，makesthetoxiceffectgreater.

    4大氣中有哪些重要的吸光物質，其吸光特征是什么？

    答：大氣組分如N2、O2、O3、H2O和CO2等能吸收一定波長的太陽輻射。波長小于290nm的太陽輻射被N2、O2、O3分子吸收，并使其解離。故波長小于290nm的太陽輻射不能到達地面，而800～2000nm的長波輻射則幾乎都被水分子和二氧化碳所吸收。因此，只有波長為300～800nm的可見光能透過大氣到達地面，這部分約占太陽光總能量的41%.

    5敘述大氣中含氮化合物、含鹵素化合物的源和匯。

    種類：大氣中重要的含氮化合物有N2O、NO、NO2、NH3、HNO2、HNO3和氨鹽；

    其中NO和NO2統(tǒng)稱為總氮氧化物，是大氣中比較重要的污染物之一，它能參與酸雨及光化學煙霧的形成，而N2O是溫室氣體。

    來源

    氧化亞氮（N2O）：氧化亞氮是無色氣體，主要來自天然源，由土壤中的硝酸鹽經(jīng)細菌脫氮作用產生：

    NO3-+2H2+H+→1/2N2O+5/2H2O

    N2O的人為源主要是燃料燃燒和含氮化肥的施用。

    轉化：

    N2O的化學活性差，在低層大氣中被認為是非污染性氣體，但它能吸收地面輻射，是主要的溫室氣體之一。

    N2O難溶于水，壽命又長，可傳輸?shù)狡搅鲗�，發(fā)生光解作用：

    N2O+�玥ν→N2+O

    N2O+O→N2+O2

    N2O+O→2NO

    比較后一個反應是平流層中NO的天然源，而NO對臭氧層有破壞作用。

    天然源：

    氮氧化物（NOx）：大氣中的NOx主要來自天然過程，如生物源、閃電均可產生NOx.

    自然界的氮循環(huán)每年向大氣釋放NO約4.30×108t，約占總排放量的90%，人類活動排放的NO僅占10%.NO2是由NO氧化生成的，每年約產生5.3×107t.

    人為源：

    NOx的人為源主要是燃料的燃燒或化工生產過程，其中以工業(yè)窯爐、氮肥生產和汽車排放的NOx量比較多。據(jù)估算，城市大氣中三分之二的NOx來自汽車尾氣等的排放。一般條件下，大氣中的氮和氧不能直接化合為氮的氧化物，只有在溫度高于1200℃時，氮才能與氧結合生成NO：

    N2+O2→2NO

    種類

    大氣中鹵代烴包括鹵代脂肪烴和鹵代芳烴，其中多氯聯(lián)苯（PCB）及有機氯農藥（如DDT、六六六）等高級鹵代烴以氣溶膠形式存在，而含兩個或兩個以下碳原子的鹵代烴呈氣態(tài)。

    氯氟烴類（CFCs）：對環(huán)境影響比較大，需特別引起關注的鹵代烴是氯氟烴類。

    來源

    CFCs主要被用作冰箱和空調的制冷劑，隔熱用和家用泡沫塑料的發(fā)泡劑，電子元器件和精密零件的清洗劑等。

    轉化

    排入對流層的氯氟烴類化合物不易在對流層被去除，它們唯一的去除途徑是擴散至平流層，在強紫外線作用下進行光解，其反應式可表示如下：

    CFXCl2+hν。CFXCl+.Cl（X為F或Cl）（1）

    。Cl+O3→ClO.+O2（2）

    ClO.+O→。Cl+O2（3）

    6為什么水體pH較低時，魚體內積累的甲基汞含量較高？

    答：pH對甲基化的影響。pH較低（<5.67，比較佳pH=4.5時，有利于甲基汞的生成；pH較高時，有利二甲基汞的生成。由于甲基汞溶于水，pH值較低時以CH3HgCl形式存在，故水體pH較低時，魚體內積累的甲基汞量較高。

    三、應用環(huán)境化學原理分析下列問題

    1下圖是C3H6、NO、空氣（O2、N2）混合物經(jīng)紫外線照射后的時間成分關系圖。從圖中可知，隨NO和C3H6等初始反應物的氧化消耗，NO2和醛量增加；當NO耗盡時，NO2出現(xiàn)比較大值。此后，隨著NO2的消耗（濃度下降），O3和其他氧化劑如過氧乙酰硝酸酯（PAN）產生了。試利用大氣環(huán)境化學原理分析可能發(fā)生的環(huán)境現(xiàn)象，并闡述其機制。

    答：光化學煙霧定義

    形成機理

    12個反應試

    2假設你的朋友在深圳某燃煤火力發(fā)電廠附近投資了一個果園種植項目，但是產量一直不好，初步檢測發(fā)現(xiàn)土壤呈明顯酸性，收獲的產品重金屬含量過高，請你用所學的環(huán)境化學相關知識為你的朋友解釋出現(xiàn)這些現(xiàn)象的可能原因。

    ？ 燃煤火力發(fā)電廠：SOX，NOX，產生酸雨，土壤酸化

    ？ 深圳是南方，我國南方的土壤本身偏酸性，因此緩沖性能差，受酸雨的影響會更嚴重

    ？ 酸雨沖刷加速酸化過程，土壤酸化加速土壤中鋁的原生和次生礦物風化而釋放大量鋁離子，影響植物可吸收的形態(tài)鋁化合物；酸雨加速土壤礦物營養(yǎng)元素流失；改變土壤結構，影響作物正常發(fā)育；土壤pH下降會使土壤溶出更多重金屬，對植物生長產生不利影響

    ？ 發(fā)電廠煙氣中還有大量重金屬，汞、鎘等，會通過大氣沉降作用到土壤環(huán)境

    ？ 產品中重金屬來源包括，大氣沉降來的和土壤中吸收的

    3.2005年11月13日位于吉林省吉林市的中石油吉化公司雙苯廠爆炸后造成松花江水體污染。為了確保哈爾濱市生產、生活用水安全，哈爾濱市政府決定于2005年11月23日零時起，關閉松花江哈爾濱段取水口，停止向市區(qū)供水，（該取水口位于爆炸現(xiàn)場下游）。11月24日國家環(huán)�？偩中�布該水體污染物主要為苯、苯胺和硝基苯，并確定為重大環(huán)境污染事件。試應用環(huán)境化學原理分析該現(xiàn)象。

    答：有機污染物在水環(huán)境中的遷移轉化

    污染物對生態(tài)的影響

    對人體健康的影響

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