环境化学习题答案12.HNO2的光解是污染大气中(HO)自由基的重要来源之一。
13.清洁大气中HO的重要来源是(O3的光解离)。
14.烷基和空气中O2结合形成(RO2)。
15.大气中CH3自由基的主要来源是(乙醛)和(丙酮)的光解。
16.(挥发)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(表面吸附)、(离子交换吸附)和(专属吸附)。
18.水中的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(生物降解)等过程进行迁移转化。
20.吸附等温线表达了在一定条件下颗粒物表面上的(吸附量)与溶液中溶质(平衡浓度)之间的关系。
23.典型土壤随深度呈现不同层次,分别为(覆盖层)层、(淋溶层)层、(淀积层)层和(母质层)层。
24.岩石化学风化分为(氧化)、(水解)和(酸性水解)三个过程。
25.土壤重金属污染具有(隐蔽性)、(持久性)和(间接有害性)等三个特点。
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。
28.水中无机污染物一般通过(沉淀-溶解)、(氧化-还原)、(配合作用)、(胶体形成)和(吸附-解析)等物理化学过程进行迁移转化。
9.专属吸附可使离子化合物吸附在同号电荷的表面。
√10.向某一含有碳酸的水体中加入重碳酸盐,水体的CO2酸度增加。
×11.HO自由基最高浓度出现在热带。
√14.pE越小,电子浓度越低,体系提供电子的倾向就越强。
×26.向某一含有碳酸的水体中加入重碳酸盐,水体的酚酞碱度增加。
√27.由电解质促成的聚集称为絮凝。
×28.大气中的过氧烷基都是由烷基与空气中的O2结合而形成的。
√30.沉降是HNO3和HNO2在大气中的主要去除过程。
√16.Pb主要在蓄积生物体的骨骼中,毒作用部位发生在(D)。
A骨骼中B脂肪中C肾脏中D造血系统中17.一维稳态河流BOD-DO耦合模型的基本方程是(C)。
A QUAL-II模型B合田健模型C S-P模型D OECD模型18.在封闭体系中,随着体系pH的变化,(D)始终保持不变。
A[H2CO3]B[HCO3-]C[CO32-]D C T21.根据半数致死量,一般将化学物质的急性毒性分成(D)级。
A1级B2级C3级D4级24.微生物利用水中溶解氧对有机物进行有氧降解,分解产物不可能存在(C)。
A H2OB CO2C NH3D NO3-26.臭氧光解产生O原子,大气中(C)不断消耗O,导致臭氧层损耗。
A SO2B CO2C CH4D NO227.(A)模型较好地反映了浅水湖泊总磷含量的变化规律。
A OECD模型B合田健模型C S-P模型D Dillon模型四、概念题1.温度层结、2.光化学烟雾、3.生长代谢、4.BCF、5.温室效应、6.专性吸附、7.酚酞碱度、8.生物放大9.原生矿物、10.EC50、11.空气动力直径Dp、12.决定电位、13.总碱度、14.次生矿物、15.生物富集16.共代谢、17.生物修复、18.光量子产率、19.生物富集、20.阈值量(浓度)、21.主动运转、22.被动扩散23.半数有效剂量(浓度)、24.助致癌物、25.促癌物、26.酶抑制剂、27.土壤潜在酸度、28.标化分配系数29.间接光解、30.辛醇—水分配系数五、思考题1.试分析酸雨的形成原因?有哪些影响因素?如何界定降水是否酸化?如何控制酸雨?2.什么是电子活度pE,以及pE和pH的区别。
3.简述Hg在土壤中可能发生的转化反应,如何减轻土壤中Hg 的污染?4.简述水体富营养化产生及控制方法。
5.烟雾箱模拟光化学烟雾实验中:①起始物质都有哪些,除了这些物质还需要什么条件?②请简述光化学烟雾形成的简化机制。
③如何控制光化学烟雾的产生?6.水体沉积物中重金属释放影响因素有哪些?7.简述As在土壤中可能的转化反应,如何减轻土壤中As的污染?8.简要说明毒物的联合作用。
9.简述土壤的缓冲作用,并举例说明其作用原理。
10.比较土壤阳离子和阴离子交换吸附的作用原理和特点。
11.简述土壤中重金属向植物体内迁移的主要方式及影响迁移的因素。
12.影响农药在土壤中扩散和质体流动的因素有哪些?13.根据封闭体系和开放体系碳酸平衡表达式阐述两个体系之间的区别。
14.向含碳酸的水体中加入重碳酸盐,体系的总酸度、总碱度、无机酸度、酚酞碱度和CO2酸度如何变化?15.叙述水中主要有机和无机污染物的分布和存在形态。
16.简述天然水体中颗粒物的类型。
17.阐述水和氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。
18.简述胶体凝聚和絮凝之间的区别。
19.简述有机配位体对水体中重金属迁移的影响。
20.一个垂直湖水,随湖水深度增加,其pE值如何变化?21.逆温对大气中污染物的迁移有何影响?22.简述影响大气中污染物迁移的主要因素。
23.大气中有哪些重要的自由基?简述各种自由基的来源?24.阐述大气中NO转化为NO2的途径。
25.简述大气中重要的碳氢化合物,发生的重要光化学反应,以及对形成自由基的贡献。
26.简述烃类化合物在光化学烟雾形成过程中的重要作用。
27.简述大气中SO2的氧化途径。
28.简述确定酸雨pH界限的依据以及影响酸雨形成的因素。
29.简述臭氧层破坏的原因和机理。
六、计算题1.某发电厂的烟囱高度为21m,烟羽抬升高度为19m,地面风速2.6m/s,西北风向,SO2排放量为900kg/h。
计算清晨日出时,距离污染源1000m处SO2的地面轴线浓度?(已知:由P -G曲线查得σy为48m,σz为20m,大气处于弱稳定状态。
)解:烟羽抬升高度ΔH减少15%,得到:ΔH=16.15m;源强Q=250g·s-1;清晨日出时,距烟囱1000m处SO2的地面轴线浓度为:()??????-=22;0,0,2exp z zy H x H u Qcσσσπ=0.0057(g·m-3) 2.在一个pH为6.5,碱度为1.6×10-3mol/L的水体中,(1)需要加入多少mmol/L的碳酸钠才能使水体的pH上升到8.0?(2)若用NaHO进行碱化,需要加入多少NaHO?解:pH=6.5,碱度=1.6×10-3mol/L;总碱度=C T(α1+2α2)+K ω/[H+]-[H+]=C T/α+Kω/[H+]-[H+]1.6×10-3=C T/1.71+10-14/10-6.5-10-6.5C T=2.74×10-3mol/L用强碱碱化至pH=8.0,C T不变,总碱度=2.74×10-3/1.018 +10-6-10-8=2.69×10-3ΔA NaOH=2.69×10-3– 1.6×10-3=1.09×10-3mol/L用Na2CO3碱化至pH=8.0,设加入Na2CO3量为x mol/L,该过程中,C T→C T+x总碱度=1.6×10-3+2x=(C T+x)/1.018,x Na2CO3=1.07×10-3mol/L3.有两个不同的水体系,体系1中[Cu2+]=10-5mol/L,[Cu +]=10-4mol/L,体系2中[Fe3+]=10-3mol/L,[Fe 2+]=10-1mol/L。
(1)分别求出二体系的pE?(2)若二体系等体积混合,求出混合体系的pE,并说明哪一体系的电位为决定电位?解:Cu体系82.4d][Re][O lgp p0/CuCu2=+=++x E E;Fe体系0.11d][Re][O lgp p0/Fe Fe23=+=++x E E等体积混合,95.10]Fe[]Fe[lg p p p230/Fe Fe/Fe Fe2323=+==++++++E E E混Fe体系的电位是决定电位。
4.某工厂向河流稳定排放含酚污水,污水排放量为540m3/hr,酚的浓度为30.0mg/L,河流流量为5.00m3/s,流速为0.4m/s,酚的背景浓度为0.05mg/L,衰减速率常数为0.2d-1。
计算距排放口20km处河水中酚的浓度?(忽略纵向弥散作用)解:稳态条件下忽略纵向弥散作用时:??????-=x u kx c c exp0qQ qc Qc c++=210=(5.00×0.05+540×30.0/3600)/(5.0+540/3600)=0.92(mg/L)??????-=x u kx c c exp0=0.92exp(-0.2×20000/0.4×86400)=0.82(mg/L) 5.具有2.00×10-3mol/L碱度的水,pH为7.0,计算[HCO3]、[HCO3-]、[CO3-2]和[HO-]的浓度?解:该条件下,[HCO3-]=碱度= 2.00×10-3mol/L在pH=7.00时,[H+]=[HO-]=1.00×10-7mol/L根据;K1=]CO[H]][HCO[H323-+= 4.45×10-7、[H+]和[HCO3-]浓度,求出[H2CO3]= 4.49×10-4mol/L据K2=][HCO]][CO[H323--+= 4.68×10-11、[H+]、[HCO3-]浓度,求出[CO32-]=9.38×10-7mol/L6.水A的pH为7.5,其碱度为6.38m mol/L,水B的pH为9.0,其碱度为0.80m mol/L,等体积混合水A和水B,计算混合后水体的pH?解:水A:碱度=6.38mmol/L=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]-[H +]=[HCO3-][CO32-]=K2[HCO3-]/[H+]=4.69×10-11×6.38/10-7.5= 9.46×10-3m mol/L[H2CO3*]=[H+][HCO3-]/K1=10-7.5×6.38/(4.45×10-7)=0.453m mol/L[OH-]=10-6.5=3.16×10-7mol/L水B:碱度=0.80mmol/L=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]-[H +]=[HCO3-]+2[CO32-]+10-5[CO32-]=K2[HCO3-]/[H+]=4.69×10-11×[HCO3-]/10-9,[CO32-]=0.04m mol/L,[HCO3-]=0.76m mol/L,[OH-]=10-5 =0.01m mol/L,[H2CO3*]=0002m mol/L舍去)水B+A:B中的CO32-、OH-与A中的H2CO3反应生成HCO3-,∴混合体系中[H2CO3*]=(0.453-0.04-0.01)/2=0.201m mol/L[HCO3-]=(6.38+0.04×2+0.01+0.76)/2=3.61m mol/L 59.724.135.661.3201.0lg35.6]HCO[]CO H[lgp pH3*321=+=-=-=-K7.根据Langmuir方程描述吸附作用,假设溶液平衡浓度为3.00×10-3mol/L,溶液中每克悬浮物吸附溶质0.50×10-3 mol/L,当平衡浓度降至1.00×10-3mol/L时,每克吸附剂吸附溶质0.25×10-3mol/L,计算每克吸附剂可以吸附溶质的限量?解:G=G0×c/(A+c)333100031000310500---?+??=?...A G333100011000110250---?+??=?...A GG0=1.00×10-3A=3.00×10-3(mol·L-1g-1)8.从湖水中取深层水的pH为7.0,含溶解氧浓度为0.32mg/L,计算pE和Eh值。