环境化学复习1(2)

2020-05-13 08:28

5、做水稻和小麦的盆栽试验,在施用相同的Na3AsO4的情况下,为什么水稻糙米中的含砷量高于小麦中?

6、试写出12种POPs 艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、DDT、氯丹、六氯苯、灭蚁灵、毒杀芬、七氯、多氯联苯(PCBs)、二噁英和苯并呋喃(PCDD/Fs)

7、试简述环境中二噁英的主要来源。 ①未加控制的废物处置;颗粒物沉降

②焚烧排放;除草剂生产厂;吸烟、汽车尾气 ③纸浆漂白;废水的排放;污泥处理厂

8、简述什么多环芳烃致癌性的K区理论。

①PHA分子中存在两类活性区域。一类是相当于菲环的9,10位的区域,称之为K区;另一类是相当于蒽环的9,10位的区域,称之为L区。

②PHA的K区在致癌过程中起主要作用,而L区则起副作用(即脱毒作用)。K区愈活泼,L区愈不活泼的PHA致癌性愈强。

③ PHA分子的K区复合定域能者,则有致癌性。 ④ 若PHA分子中同时存在K区和L区,则L区的复合定域能必须大于或等于23.68β,PHA才具致癌性。

⑤ 推测PHA的致癌机理,可能是由于PHA分子K区具有较大的电子密度,因此DNA可与之发生亲电加成反应,从而影响了细胞的生化过程,导致癌症发生。

9、在物质通过生物膜方式中被动扩散与主动扩散的区别。 ①被动扩散是脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧,即顺浓度梯度扩散通过有类脂层屏障的生物膜。

②主动扩散是在需消耗一定的代谢能量下,一些物质可在低浓度侧与膜上高浓度特异性蛋白载体结合,通过生物膜,至高浓度侧解离出原物质。

10、简述土壤的基本组成。

土壤是由固体,液体和气体三相共同组成的多相体系。

①土壤矿物质:土壤矿物质是岩石经过物理风化和化学风化形成的。按其成因类型可将 土壤矿物分成两类。一类是原生矿物。另一类是次生矿物。

②土壤有机物:土壤有机质是土壤中含碳有机物的总称。可以分为两大类,一类是非腐殖物质,另一类是腐脂质的特殊有机物。

③土壤水分:土壤水分并非纯水,实际上是土壤中各种水分和污染物溶解形成的溶液,即土壤溶液。

④土壤中的空气:土壤空气组成与大气基本相似,主要成分都是N2、O2、CO2。

11、简述影响土壤阳离子交换吸附的因素P273

①电荷数:离子电荷数越高,阳离子交换能力越强。

②离子半径及水化程度:同价离子中,离子半径越大,水化离子半径就越小,因而具有较强的交换能力。

12、简述活性酸度和潜性酸度的关系。P276

土壤的活性酸度与潜性酸度是同一个平衡体系的两种酸度。两者可以相互转化,在一定条件下处于暂时平衡状态。土壤活性酸度是土壤酸度的根本起点和现实表现。潜性酸度是活性酸度的储备。

13、简述土壤的缓冲作用的来源。P277 14、影响重金属在土壤中归趋的主要因素

15、影响重金属在土壤-植物体系中迁移的因素P280 ①土壤的理化性质②重金属的种类、浓度及在土壤中的存在形态③植物的种类、发育期④复合污染⑤施肥

16、影响土壤中农药的迁移的主要因素P288

①土壤水分含量②吸附③土壤的紧实度④温度⑤气流速度⑥农药种类

17、简述天然水中的主要离子组成以及这些离子对天然水的酸度、碱度、硬度、矿化度的贡献?

八大离子:Ca2+ 、Mg2+ 、Na+、K+、HCO3- 、SO42- 、Cl- 、NO3-

18、DO、COD、BOD、TOC、TDS各代表什么意思?

DO:溶解氧 COD:化学需氧量 BOD:生物需氧量 TOC:总含氧量 TDS:总含盐量

19、分别简述大气降水、海水、河水、湖泊水、地下水的化学特征? (1)大气降水

①溶解的氧气、氮气、二氧化碳是饱和或过饱和的;

②含盐量很小,一般小于50mg/L,近海以Na+、Cl-为主,内陆以Ca2+、HCO3-、SO42-; ③一般含有氮的化合物,如二氧化氮、氨、硝酸、亚硝酸等(闪电、生物释放); ④降水pH=5-7; (2)海水

①矿化度很高,35g/L,海洋蒸发浓缩,大陆带来盐分化学组成比较恒定,海水太多,离子变化影响不大; ② 海水pH=8-8.3; (3)河水

①矿化度低,一般100-200mg/L,不超过500mg/L ②一般Ca2+>Na+,HCO3->SO42->Cl-;

③河水化学成分易变,随着时间和空间变化,例如汛期和非汛期,流经不同的地区等 ④河水溶解氧一般夏季6-8mg/L,冬季8-10mg/L;

⑤河水二氧化碳夏季1-5mg/L,冬季20-30mg/L(光合作用减弱,补给源地下水含二氧化碳多);

(4)湖泊水

①矿化度比河水高,其中内流湖又高于外流湖;

②不同区域湖水成分差别极大。钾盐、钠盐、铝盐、芒硝(NaNO3)、石膏(CaSO4)等等; ③矿化度也差别极大(淡水湖(<1g/L)、咸水湖(1-35g/L)、盐湖(>35g/L))。 (5)地下水

①化学成分复杂,矿化度高;(与不同的岩石、土壤长时间接触) ②化学类型多样

③深层地下水化学成分比较稳定 ④生物作用对地下水作用影响不大 ⑤地下水一般溶解氧含量低 ⑥水温不受大气影响。 20、某条河流的pH=8.3,总碳酸盐的含量CTC=3×10-3molL-1。现在有浓度为1×10-2molL-1的硫酸废水排入该河流中。按照有关标准,河流pH不能低于6.7以下,问每升河水中最多能够排入这种废水多少毫升?

21、已知某碳酸盐系统的水样的pH=7.8,测定总碱度时,对于100mL水样用0.02molL-1的HCl滴定,到甲基橙指示剂变色时消耗盐酸13.7mL。求水中总无机碳的浓度,CT。

22’、若一个天然水的pH为7.0,碱度为1.4mmol/L,求需加多少酸才能把水体的pH降低到6.0? 22、某水体的pH为8.00,碱度为1.00×10-3mol/L时,求各种形态无机碳的浓度([HCO3-]、[H2CO3*]、[CO32-])。

[HCO3-] = 碱度= 1.00×10-3 mol.L-1 , [OH-] = 1.00×10-6 mol.L-1

[H2CO3*]=[H+][HCO3-]/ K1 (1) =1.00×10-8×1.00×10-3 / 4.45×10-7 =2.25 ×10-5 mol.L-1 [CO32-] = K2[HCO3-] / [H+] (2) = 4.69×10-11×1.00×10-3 /1.00×10-8 = 4.69 ×10-6mol.L-1

23、具有2.00×10-3mol/L碱度的水,pH为7.00,请计算[H2CO3*]、[HC03-] 、[C032-]和[OH-]的浓度各是多少?

4. 当pH = 7.00时,CO3-的浓度与 HCO3-的浓度相比可以忽略,查表pH = 7.00时, α=

1.224,

则[HCO3-] = [碱度] = 2.00×10-3mol/l/l。 [H+] = [OH-] = 10-7 mol/l。

[HCO3] = [H+][HCO3-]/K1 = 1.00×10-7×2.00×10-3/(4.55×10-7) = 4.49×10-4mol/l。 [CO3-] = K2[HCO3-]/[H+] = 4.69×10-11×2.00×10-3/(1.00×10-7) = 9.38×10-7 mol/l。 6.解: 查表 pH = 7.5时, α1 = 1.069, pH = 9.0时, α2 = 0.9592; CT1 = [碱度]×α1 = 6.38×1.069 = 6.82 mmol/l CT2 = [碱度]×α2 = 0.80×0.959 = 0.767 mmol/l;

混合后CT?[碱度]?CT1?CT26.82?0.77??3.79mmol/L22

6.38?0.80?3.59mmol/L2

CT3.79????1.005[碱度]3.59 查表知pH = 7.58

24、天然水的为何具有缓冲能力?

天然水体的 pH 值一般在 6-9 之间,而且对某一水体,其 pH 几乎保持不变,这表明天然水体具有一定的缓冲能力,是一个缓冲体系。一般认为,各种碳酸化合物是控制水体 pH 值的主要因素,并使水体具有缓冲作用。

25、水合氧化物对金属离子的专属吸附与非专属吸附的区别p173 项目 发生吸附的表面净电荷的符号 金属离子所起的作用 吸附时所发生的反应 发生吸附时要求体系的pH 吸附发生的位置 对表面电荷的影响 非专属吸附 专属吸附 — 反离子 阳离子交换 >零电位点 扩散层 无 —,0,+ 配位离子 配体交换 任意值 内层 负电荷减少,正电荷增加

26、影响沉积物中重金属的释放因素(从pH、还原条件、盐度、配合剂等角度说明) ①碱金属和碱土金属离子可将吸附在颗粒物表面的重金属离子置换出来,这是重金属从颗粒物表面解吸的重要途径之一。

②氧化还原条件的变化,使金属以水合离子解吸。如,铁、锰。 ③水环境pH值的降低,导致硫酸盐和氢氧化物的溶解,H+的竞争作用增加了金属离子的解吸量。

④废水中配合剂的含量增加,和重金属形成稳定的可溶性配合物,使重金属重新进入水体,以上几种途径都有可能构成环境水体重金属的二次污染 27、什么是表面吸附作用、离子交换吸附作用和专属吸附作用?并说明水合氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。

表面吸附作用:由于胶体具有巨大的比表面和表面能,因此固液界面存在表面吸附作用,胶体表面积愈大,所产生的表面吸附能也愈大,胶体的吸附作用也就愈强。 离子交换吸附作用:由于环境中大部分胶体带负电荷,容易吸附各种阳离子,在吸附过程中,胶体每吸附一部分阳离子,同时也放出等量的其他阳离子。

专属吸附指吸附过程中,除了化学键的作用外,尚有加强的憎水键和van der Waals力或氢键在起作用。 项目 发生吸附的表面净电荷的符号 金属离子所起的作用 吸附时所发生的反应 发生吸附时要求体系的pH 吸附发生的位置 对表面电荷的影响 非专属吸附 专属吸附 — 反离子 阳离子交换 >零电位点 扩散层 无 —,0,+ 配位离子 配体交换 任意值 内层 负电荷减少,正电荷增加

28、含镉废水通入H2S达到饱和并调整pH为8.0,请算出水中剩余镉离子浓度(已知CdS

的溶度积为7.9×10-27)。P188 [Me2+]=Ksp/[S2-]=Ksp[H+]2/Ksp’ [Cd2+]=(1×10-8)/(7.9×10-27)

29、什么是电子活度pE,以及它和pH的区别。(p261,23) 酸度反应和氧化还原反应之间存在着概念上的相似性,酸和碱是用质子给予体和质子接受体来解释:

故pH=-lg(aH+) aH+—氢离子在水溶液中的活度,它衡量溶液接受或迁移质子的相对趋势。 还原剂和氧化剂可以定义为电子给予体和电子接受体: 故pE=-lg(ae) ae—水溶液中电子的活度。

pE是平衡状态下的电子活度,它衡量溶液接受或给出电子的相对趋势,在还原性很强的溶液中,其趋势是给出电子。pE越小,电子浓度越高,体系给出电子的倾向就越强。反之,pE越大,电子浓度越低,体系接受电子的倾向就越强。

30、有一垂直湖水,pE随湖的深度增加将起什么变化?(p261,24)

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,深层水及底泥呈还原性环境,同时天然水的pE随其pE减小而增大。氧化性最强的是上方同大气接触的富氧区,这一区域代表大多数河流·湖泊和海洋水的表层情况,还原性最强的是下方富含有机物的缺氧区,这区域代表富含有机物的水体底泥和湖·海底层水情况。在这两个区域之间的是基本上不含氧·有机物比较丰富的沼泽水等。

31、大气的主要层次及其主要特征

①对流层:气温随着海拔高度的增加而降低;对流层空气的对流运动强;密度大

②平流层空气没有对流运动,平流运动占显著优势;空气比对流层稀薄得多,水汽、尘埃的含量甚微,很少出现天气现象;大气透明度高;在高15~60km内,有厚约20km的一层臭氧层。

③中间层:温度随海拔高度的增加而迅速降低;对流运动非常激烈;中间层内空气稀薄。 ④热层:大气温度随海拔高度的增加而迅速增加;空气更加稀薄。 ⑤逃逸层:温度随高度增加而略有增加;空气稀薄。

32、影响大气污染物迁移的因素

(1)风和大气湍流的影响:风可使污染物向下风向扩散,湍流可是污染物向各方向扩散,浓度梯度可使污染物发生质量扩散,其中风和湍流起主导作用。 (2)天气形势和地理地势的影响: ①海陆风:循环作用(如果污染物在局地环流之中,污染物就可能循环积累到达较高的浓度,直接排入上层反向气流的污染物,有一部分也会随环流重新带回地面,提高了下层上风向的浓度。)往返作用(在海陆风转换期间,原来随陆风输向海洋的污染物又会被发展起来的海风带回陆地。海风发展侵入时,下层海风的温度低,陆地上层气流的温度高,在冷暖空气的交界面上,形成一层倾斜的逆温顶盖,阻碍了烟气向上扩散,造成封闭型和漫烟型污染。) ②城郊风:城市热岛上暖而轻的空气上升,四周郊区的冷空气向城市流动,形成城郊环流。在这种环流作用下,城市本身排放的烟尘等污染物聚积在城市上空,形成烟幕,导致市区大气污染加剧。

③山谷风:它是山坡和谷地受热不均而产生的一种局地环流。污染物扩散很难。


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