一、名詞解釋

    1大氣穩(wěn)定度

    2大氣逆輻射

    3化學形態(tài)

    4標化分配系數(shù)

    5核衰變

    6生物轉運

    7天然水的堿度

    8Kow

    二、回答下列問題

    1大氣中有哪些主要自由基？

    2請簡述對流層中光化學氧化劑-O3的主要來源？

    3試分析具有溫室效應作用的“臭氧”與平流層的“臭氧”差別？

    4試分析水體中的污染物的種類。

    5分析有害廢物的特征及鑒別標準？

    6水中有機污染程度的指標是什么？并分別加以說明。

    三、計算題

    某有機物分子量為192，溶解在含有懸浮物的水體中，若懸浮物中85％為細顆粒物，有機碳含量為5％，其余粗顆粒物有機碳含量為1％，已知該有機物在水中溶解度為0.05mg/L，那么，計算其分配系數(shù)Kp？

    四、分析論述題

    1分析光化學煙霧形成的機理？

    2以鉛為例分析重金屬在水環(huán)境中遷移轉化途徑。

    3試論述汞在土壤中的遷移轉化途徑？

    參考答案

    一、名詞解釋

    1大氣穩(wěn)定度：指大氣的穩(wěn)定程度，或者說大氣中某一高度上的氣塊在垂直方向上相對穩(wěn)定程度。

    2大氣逆輻射：CO2和H2O吸收地面輻射的能量后，又以長波輻射的形式將能量放出。這種輻射是向四面八方的，而在垂直方向上則有向上和向下兩部分，向下的部分因與地面輻射方向相反，稱為“大氣逆輻射”。

    3化學形態(tài)（chemical species），指某一元素在環(huán)境中以某種離子或分子存在的實際形式。如Hg可以Hg2+、Hg（OH）2、HgCl2-、HgCl42-、CH2Hg+等形態(tài)存在。

    4標化分配系數(shù)：即以有機碳為基礎表示的分配系數(shù)。

    5核衰變：放射性核素自發(fā)地改變結構形成另一種核素的過程。

    6生物轉運：污染物被機體吸收后進入血液，通過血液循環(huán)分布到全身各組織器官，在組織細胞內發(fā)生化學結構和性質的變化，形成代謝物，吸收、分布和排泄具有類似的機理，均是反復通過生物膜的過程使外來化合物在體內發(fā)生移位，統(tǒng)稱生物轉運。

    7天然水的堿度：指水中能與強酸發(fā)生中和作用的全部物質，亦即能接受質子H+的物質總量。

    8Kow：辛醇-水分配系數(shù)，既化學物質在辛醇中濃度和在水中濃度的比例。

    二、回答下列問題

    1大氣中有哪些主要自由基？

    氫氧自由基、HO2、烴基、烴類含氧基、過氧基等。

    2請簡述對流層中光化學氧化劑-O3的主要來源？

    對流層中O3的天然源比較主要的有兩個：一是由平流層輸入，二是光化學反應產生O3.自然界的光化學過程是O3的重要來源，由CO產生O3的光化學機制為：

    CO+？OH→CO2+？H

    ？H+O2+M→HO2？+M

    HO2？+NO→NO2+？OH��

    NO2+�玥ν��→NO+O

    O+O2+M→O3+M

    O3的人為源包括交通運輸、石油化學工業(yè)及燃煤電廠。

    3試分析具有溫室效應作用的“臭氧”與平流層的“臭氧”差別？

    地球上90％的臭氧分布在距地面25km的平流層，另外約10％存在于對流層。

    對流層臭氧是一種溫室氣體，它的濃度隨緯度、經度、高度和季節(jié)變化而變化。對流層臭氧濃度北半球比南半球高。

    平流層中的臭氧吸收了太陽發(fā)射到地球的大量對人類、動物和植物有害的紫外線，為地球提供了一個防止紫外線輻射的屏障。

    通過觀測發(fā)現(xiàn)，平流層中的臭氧含量減少，而對流層中的臭氧含量增加。由于有90％的臭氧在平流層，所以總量在下降。

    對流層臭氧形成人為來源：NO2的光解反應是它在大氣中比較重要的化學反應，是大氣中O3生成的引發(fā)反應，也是O3唯一的人為來源。（見第七節(jié)）

    南極上空平流層臭氧（臭氧層）濃度減少，形成了臭氧空洞。

    4試分析水體中的污染物的種類。

    美國科學家把水體污染物分為八類：

    耗氧污染物；致病污染物；合成有機物；植物營養(yǎng)物；無機及礦物質；由土壤、巖石沖刷下來得沉積物；放射性物質；熱污染

    5分析有害廢物的特征及鑒別標準？

    有害廢物的特性通常包括易燃性、反應性、腐蝕性、浸出毒性、急性毒性、放射性和疾病傳染性。根據(jù)這些性質，世界各國均制定了自己的鑒別標準和危險廢物名錄。

    6水中有機污染程度的指標是什么？并分別加以說明。

    答：水體中有機污染物的種類繁多、組成復雜，現(xiàn)代分析技術難以分別測定它們的含量。因此，只能利用它們共同的特點，用一些指標間接反映水體中有機物的污染程度。

    常見的指標有：溶解氧、生化需氧量、化學需氧量、總有機碳和總需氧量。

    三、計算題

    某有機物分子量為192，溶解在含有懸浮物的水體中，若懸浮物中85％為細顆粒物，有機碳含量為5％，其余粗顆粒物有機碳含量為1％，已知該有機物在水中溶解度為0.05mg/L，那么，計算其分配系數(shù)Kp？

    解：lgKow=5.00-0.670lg（SwX103/M）

    Koc=0.63Kow

    Kp=Koc[0.2（1-f）XocS+fXocf]＝6.63X103

    四、分析論述題

    1依據(jù)下圖分析光化學煙霧形成的機理？

    答：（1）清晨大量的碳氫化合物和NO由汽車尾氣及其他源排入大氣。由于晚間NO氧化的結果，已有少量NO2存在。當日出時，NO2光解離提供原子氧，然后NO2光解反應及一系列次級反應發(fā)生，？OH基開始氧化碳氫化合物，并生成一批自由基，它們有效地將NO轉化為NO2，使NO2濃度上升，碳氫化合物及NO濃度下降；當NO2達到一定值時，O3開始積累，而自由基與NO2的反應又使NO2的增長受到限制；當NO向NO2轉化速率等于自由基與NO2的反應速率時，NO2濃度達到極大，此時O3仍在積累之中；當NO2下降到一定程度時，就影響O3的生成量；當O3的積累與消耗達成平衡時，O3達到極大，

    （2）12個化學反應概括了光化學煙霧形成的整個過程：

    引發(fā)反應：NO2+hν→NO+O

    O+O2+M→O3+M

    NO+O3→NO2+O2

    鏈傳遞反應：RH+？OH→RO2？+H2O

    RCHO+？OH→RC（O）O2？+H2O

    RCHO+hν→RO2？+HO2？+CO

    HO2？+NO→NO2+？OH

    RO2？+NO→NO2+R′CHO+HO2？

    RC（O）O2？+NO→NO2+RO2？+CO2

    終止反應：？OH+NO2→HNO3

    RC（O）O2？+NO2→RC（O）O2NO2

    RC（O）O2NO2→RC（O）O2？+NO2

    2以鉛為例分析重金屬在水環(huán)境中遷移轉化途徑。

    答：（1）含鉛的稀釋、擴散；

    （2）水體中膠體物質對重金屬的吸附作用：

    無機膠體：

    次生黏土礦物；鐵、鋁、硅、錳等水合氧化物；

    有機膠體：蛋白質、腐殖質。

    （3）氧化－還原轉化：各價態(tài)之間的相互轉化；

    （4）溶解和沉淀反應：

    （5）配合反應：無機配體：OH-Cl-CO32-HCO3-F-S2-

    有機配體：氨基酸、糖、腐殖酸

    生活廢水中的洗滌劑、清潔劑、NTA、EDTA、農藥等

    （6）生物甲基化作用。

    （7）生物富集作用

    3試論述汞在土壤中的遷移轉化途徑？

    要點：汞的氧化還原特征、微生物對汞的甲基化、土壤及成分對汞的固定和釋放等方面進行闡述

    一汞的氧化還原特征

    土壤中汞形態(tài)分為：金屬汞無機結合汞有機結合汞

    無機汞：HgSHgOHgCO3HgSO4HgCl2Hg（NO3）2

    有機汞：甲基汞土壤腐殖酸結合態(tài)汞有機汞農藥醋酸苯汞

    土壤環(huán)境的EhPH決定著汞的存在形態(tài)，三價態(tài)相互之間的轉化反應為：

    氧化作用：Hg0——Hg22++Hg2+

    歧化作用：Hg22+——Hg2++Hg0

    土壤微生物作用：Hg2+——－Hg0

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