家标准法可能存在哪些局限性?
5 . 对某确定分析对象和分析方法来说, 如果方法的灵敏度不足, 可采用哪些实用的方法予以弥补?
6 . 将适配的上下两事项用直线联结起来。 水样组分 前处理方法分析方法 氟化物 酚 镉 油脂 萃取-原子吸收 蒸馏-离子选择性电 极萃-取非分散红外 蒸馏-比色 二、计算题 1 . 用原子吸收分光光度法测定某水样中铜的浓度、平行测定四次的结果为0 .1021 m g/ L , 0 .1025 m g/ L ,0 .1019 m g/ L , 0 .1023 m g/ L , 求标准偏差、相对标准偏差以及95%置信度下的置信区间。
2 . 为用分光光度法分析废水中Fe3 + 而需制作校准曲线, 实测结果为: 标准溶液浓度c / m g· L 0 .5 1 .0 2 .0- 1 吸光度A0 .127 0 .241 0 .458 标准溶液浓度c / m g· L3 .0 4 .0 - 1 吸光度A0 .668 0 .876 试求直线回归方程, 又若测得某实际试样的吸光度为0 .492 , 试求其中含Fe3 + 的浓度为多少?
3 . 某实验室分析人员对含1g/ L吡啶( C5H5N , MW = 79 .1)的去离子水溶液做CODCr值测定, 测得结果CODCr = 36 .4 m g/ L试通过计算求其氧化率(%)。并就CODCr水质参数的特点, 对结果进行讨论。
第七章
一、思考题
1 . 对于含硫酸工业废水, 拟使用块状石灰石中和处理, 问由此是否能达到处理水pH = 6 的排放标准? 为什么?
2 . 矿山酸性排水如何形成? 引起什么环境问题? 对一个废矿井, 考虑用什么方法可以避免其继续产生酸性排水?
3 . 水体中氰化物来源何方? 氰化物在水体中有哪些自净过程? 以碱性氯化法处理含氰废水为何要分步调节pH 值?
4 . 全面考虑地表水中氨的危害性有哪些? 说出水体中NH +4 可能通过怎样的系列过程转化为N2 。
5 . 分析水样中总氨浓度时, 需先调高水样的pH 值至9 .5 , 然后用蒸馏法使氨释出并吸收于硼酸溶液之中。试问这样的预处理过程有何意义? 其中的原理是什么?
6 . 天然水体在什么情况下会产生H2 S 或NH3 气体? 为什么H2 S 多发生于海洋沉积物? NH3 又多发生于土壤溶液?
7 . 湖泊沉积物中硫化物是通过什么过程形成的? 为什么在冬天季节易在湖底生成黑色硫化物沉积, 在夏天则易生成白色碳酸钙沉积?
8 . 分别阐述CO、NOx 和SO2 在大气中的主要发生源和迁移转化途径, 写出有关化学反应方程式。
9 . NOx 在哪些方面的环境化学行为显示出其比SO2 具有更为广泛的不良环境效应?
9 . NOx 在哪些方面的环境化学行为显示出其比SO2 具有更为广泛的不良环境效应?
10 . CO、NOx 、SO2 对人体的危害性分别表现在哪些方面? 它们分别对哪些职业性或非职业性群体的健康构成威胁?
11 . 对烟气中所含NOx 和SO2 污染物的治理方法有哪些? 为什么含NOx 废气的治理多用干法而含SO2废气的治理多用湿法? 为什么对这两类污染物的治理迄今还缺少十分完满的方法?
12 . 为处理汽车排气所使用的催化剂针对排气中什么有害组分? 试阐明其中的化学原理。
13 . 分析测定空气样品中CO、NOx、SO2 浓度的主要方法有哪些? 简述这些方法的原理。
14 . 有关重金属在水体中的存在形态方面有何共性? 列举影响重金属在水体中迁移的主要因素。
15 . 含重金属废水的治理方法一般有哪些? 它们的各自特点是什么? 含重金属废水的分析方法一般有哪些? 它们的各自特点是什么?
16 . 为分析水底沉积物中的汞含量, 可先用王水将试样中的HgS 溶出, 试问在溶解过程中发生了哪些化学反应?
17 . 环境中放射性来源于哪些方面? 分别举例说明之。 18 . 放射性活度、辐照量和剂量三者在概念上有何区别和联系? 降低人体外辐照剂量和内辐照剂量的途径有哪些?
19 . 多数放射性核素的α射线能量在( 2～8 ) MeV 范围间, 而β、γ射线能量大多小于1MeV。相比之下, 为什么α射线穿透机体的能力反而小? 一般α射线可被皮肤阻挡, 是否由此可以认为α射线没有危险性,为什么?
20 . 试述放射性监测的目的和内容。哪些核素是环境放射性监测的主要对象? 21 . 向所在地的市级大医院作社会调查, 了解该院使用医用同位素的以下情况: 来源、管理、应用(及与之相关的原理)、防护措施、监测方法、剂量控制、废弃物处理等。
二、计算题
1 . 有一股含0 .4% NaOH 的工厂废水, 现考虑加水调至pH = 9 .0 后稀释排放, 求稀释倍数为多少? 试问这种水处理方法是否可取? 2 . 用氯气处理某工业含氰废水。已知水量为10 m3/ d , 含[CN - ]浓度为500 mg/ L , 为将水中全部氰转为氮气, 需用多少氯气?
3 . 据实验测定结果, 1 mg 氨氮氧化为NO -2 ,耗氧3 .22 mg ,进一步氧化为NO -3 时, 又耗用1 .11 mg O2 , 试将此结果与理论值相比较。 4 . 氨的硝化反应:
在动力学上属连串反应, 若已知( 1 ) 反应起始t = 0 时, NH3 的浓度计作1 , NO -2 和NO -3 浓度为零; (2 ) 前后两反应的速率常数k1 = 1 .47/ d , k2 = 4 .90/ d; ( 3) 两反应都是一级反应, 求经过一天、两天后, 三者的浓度分别为多少?
5 . 以下是由某二级水处理工厂提供的有关含氮废水处理的数据( 其中基氏氮是
O2O2NH3????NO2????NO3细菌细菌有机氮和氨氮的总和) 。试确定水处理过程中总氮和有机氮的去除百分数各为多少? 进水浓度/ 出水浓度/ 进水浓度/ 出水浓度/ - 1 - 1- 1 - 1mg ·L mg· L mg· L mg· L 基氏氮 NH3 40 30 8 .2 9 NO -2 - 0 4 0 20 6 . 温度为25℃近中性水中含硫总浓度c = 2 μg/ L( 以H2 S 形态计) , 求水面上方空气中H2 S 的分压。已知H2 S的一级电离系数K1 = 10 - 7 .1 , 亨利常数KH = 1 .0×10 - 6 mol/ ( L·Pa ) 。
7 . 汽车每km行程耗用密度为0 .57 kg/ L的汽油2 .35 L ,该汽油中含铅0 .5 g/ L , 又行驶时有9 .0%的燃料按以下不完全燃烧反应生成CO: 2C8 H18 + 17O2 ?16CO + 18H2 O ,求全年行车19 000 km, 由尾气泄出铅和一氧化碳各为多少?
8 . 在一个模拟燃烧的研究性反应器中, 含有1 .00 mol CO , 0 .55 molO2 和2 .05
NOT
molN2 。求在CO +1/2O2CO2 反应达到平衡时反应器中各组分的摩尔数。已知
上述反应在2 000 K 和1 .013×105 Pa 条件下进行, 反应平衡常数Kp = 766。 9 . 焦炭炼铁过程中产生CO 和CO2 气体, 其中反应方程为: Fe3 O4 ( s) + CO( g) =3FeO( s ) + CO2 ( g) , 反应平衡常数Kp1 FeO( s ) + CO( g)= Fe ( s) + CO2 (g ) , 反应平衡常数Kp2 已知Kp1 和Kp2 与温度间关系式为:
ln Kp1 = 4 .411 -(3 731 .4/T) ln Kp2 = - 2 .5857 +(2137/T)
求在多高温度下两反应平衡常数相等, 此时烟气中p/ p之比为多少?
10 . 在游泳池畔抽烟的管理员会同时吸入有害的CO和Cl2气体, 并在肺中引发下列反应而发生光气中毒:CO + Cl2 = COCl2 ( 在37℃体温下, 反应的自由焓变ΔGo = - 5 .82×104 J/ mol )。假定两种气体在肺内的分压pCO = 0 .1Pa , pCl2 = 10 - 4 Pa , 试通过计算并从热力学角度来探讨中毒的危险程度。已知肺内含1×10 - 6 (体积分数) 光气即开始产生中毒症候。
11 . 已知大气中引生NO 的反应N2 + O2 = 2NO , 试用热力学方法计算此反应产生NO在大气中的本底浓度。设定反应温度为25℃, NO的标准生成自由焓为86 .6 kJ/ mol。
12 . 按上题中给出的反应, 计算在pN2 = 0 .9×105 Pa , pO2 = 0 .1×105 Pa 和2 000℃燃烧条件下,生成NO的平衡浓度.已知作为温度函数的反应平衡常数Kp=21.9exp(- 181542/RT )。
13 . 锅炉燃煤产生NO 的排放率为11 .95 kg/ min (假定无NO2 排放) , 若用煤的热值为26 MJ/ kg ,又某排放标准规定NO2 的排放率不得超过260g[ NO2 ]/106 kJ , 问为使锅炉不超标排放, 应将其氮氧化物的排放量削减多少?
CO2
CO
14 . 燃烧过程中发生反应N2 + O2
2NO , 已知反应速度由下式给定: d [NO]/ d
t = 7 .07×1013 exp( - 642 000/ T) [ N2 ] [O2 ] 1/ 2 。在反应温度T、压力P和反应时间te 一定的条件下, 求生成最大浓度NO时, 与之相应的[N2 ]/[O2 ] 浓度比。
15 . 大气中NO2 生成速率可用速率方程d[ NO2 ]/ dt = k[ NO] [ O2 ] 估算。已知k = 104 L2/ ( mol2·s ) , 如果在某空间区域[ NO] = 0 .05×10 - 6 ( 体积分数) , [O2 ] = 21 .0% ( 体积分数) , 计算NO2 生成速率且(1 ) 用“mol/ (L· s )”作单位; ( 2) 用
“分子数/ ( L· s) ”作单位(按0℃和1 .013×105 Pa 条件下计) 。 T/ K k T/ K k T/ K 143 195 254 1 .48×105 4 4k 3 .0×103 33 273 333 414 1 .04×104 3 3514 613 663 2 .58 ×101 .30 ×105 .50× 104 .00× 102 .8 ×102 .5 ×10 求反应活化能Ea 。 17 . 某工厂排出烟气量为3×105 m3/ h , 其中含500×10 - 6 ( 体积分数) NO , 现用基于如下反应原理的氨接触还原法脱氮:4NO + 4NH3 + O2 ?4N2 + 6H2 O , 脱氮率为88% , 求氨的消费量为多少( 按0℃和1 .013×105 Pa 条件下计) ?
18 . 一家发电量为1 000 MW 的燃煤电厂, 煤中含3% S, 热值为25 080 kJ/ kg , 热效率为35% , 如排出烟气量为64 000 m3/ min , 求烟气中SO2 的以10 - 6 (体积分数) 作单位的浓度为多少? 假定SO2 密度为1 920 g/ m3 。
19 . 某种燃煤含硫2% , 现将4 吨煤燃烧后产生的烟气用湿式石灰石石膏法处理以脱除90%的硫。处理过程中实耗1 吨CaCO3 , 计算石灰石转为硫酸钙的百分率。 20 . 1975年美国燃煤总量为550×106 吨, 如煤中平均含硫2% , 且燃烧后全部转为SO2 , 又用催化氧化法将这些SO2 全部转为H2 SO4 , 则全年可产浓度为98%的硫酸多少吨? 美国化工行业当年产出硫酸总量为25 百万吨, 试将此值与计算结果比较, 并对比较结果提出你的见解。 21 . 在以下配合反应中, 已知
?rH?m??57.k3J/mo?l,r?m?S?.637 ?/J?m?olk ,
试计算生成配离子的稳定常数。Cd( H2 O) 2 +4 + 4NH2 CH3Cd( NH2 CH3 ) 2 +4 +
4H2 O
22 . 在CdCl2 溶液中通入电流30 min , 电流强度为1 .50安培,求由此可沉积出多少克镉?
23 . 设定地球年龄为4 .5×109 a ,问目前地壳中235 U 的残存量是原始量的百分之几?
24 . 作为β发射体的42 K可用于治疗脑瘤, 它的衰变常数λ= 0 .0561/ h。求它的半衰期及在经过62 h后残留百分率为多少?
第八章
一、思考题
1 . 什么是酚类化合物? 水体中酚的天然和人为的来源有哪些? 在水体中酚类化合物显示什么环境特性?
2 . 从方法适用对象看, 4 氨基安替比林比色法分析测定水样中的酚有什么局限性? 某电镀厂为确定已处理过的含间苯二酚废水是否可达标排放而使用了该分析方法, 试问方法和测定对象物间是否适配?
3 . 存在于自然环境中的单环芳烃和多环芳烃化合物主要有哪些? 它们来源于何方? 存在于水体中的芳烃类污染物显示什么环境特性?
4 . 你认为去除污染水中多环芳烃的最简单有效的方法是什么? 为什么? 5 . 何谓水中多环芳烃指示物, 提出这些指示物有何意义?
6 . 按照VOCs 类化合物定义, 以下哪几个化合物可归入此类: 1 , 3 -二氯苯、1 , 4 -二氯苯、邻二甲苯、硝基苯、萘?
7 . PCDD/ Fs污染物来源于何方? 这两类化合物具有怎样的化学结构和环境性? 8 . 有关PCDD/ Fs 类化合物的毒性当量因子和毒性当量(值)的含义分别是什么? 它们以什么作为基准来计值?
9 . 原水中存在以下物质:蔗糖、安息香酸、2 , 4-二甲基苯胺和1 , 2-乙二醇, 估量它们中哪一个可能是生成水中THMs 的前驱物。 10 . 水体中油类污染物会产生什么不良环境效应? 二、计算题
1 . 苯酚在异丙醚中溶解度约是在水中溶解度的12倍。某含苯酚废水用异丙醚萃取法予以处理,已知废水含酚2 000 mg/ L ,萃取相比Vo/VA = 0 .2 ,则为使水中酚降至100 mg/ L ,需萃取几次?
2 . 将3 .0 g 活性炭放入含苯酚浓度co = 0 .05 mol/ L 的500 mL 水溶液中, 使用吸附等温线xm= 5 .2c0 .21(mmol/ g)计算达到平衡时苯酚浓度可降为多少?
3 . 根据读者自查外文资料(Atmos . Environ . 1974/8—915) 提供的方法, 估算25℃时芘(C16 H10 ) 蒸气在空气中的平衡浓度值是多少?
4 . 某工厂每天排放1g 2 , 3 , 7 , 8-TCDD和4g 1 , 2 , 3 , 7 , 8-PCDD, 求毒性当量(值) TEQ。
5 . 求一盛氯仿敞口容器上方空气中氯仿的平衡浓度( g/ L) 。假定空气和容器的温度皆为26℃,在此温度下氯仿的蒸气压为2 .67×104 Pa,容器上方总压力为1.013×105 Pa。
6 . 查找有关数据,计算苯在20℃水面上的铺展系数,并由此判定苯在水中是否呈液滴状态。
7 . 有16 L含1 g油的废水, 若用9L CCl4 进行一次萃取或3×3 L CCl4 进行三次萃取,问萃取百分率分别为多少?已知分配系数D = 85。
第九章
一、思考题
1 . 什么是温室效应? 为什么说温室效应是一个全球性环境问题? 详述温室效应对环境的影响。
2 . 为什么地面辐射红外线一般不能引起大气化学反应?
3 . 什么是温室气体? 除CO2 外, 还有哪些温室气体? 水蒸气不在表9 1 之列,是否可以认为它不是一种温室气体? 为什么?
4 . 为什么说臭氧层消失是一个全球性环境问题? 详述臭氧层消失对环境的影响。
5 . 分别叙述臭氧层消失的天然原因和人为原因。
6 . 臭氧层中N2 O 受光分解的产物具有破坏O3 分子的作用。写出N2 O 光分解的两种反应式, 并指出哪一反应的产物具有这种作用。
7 . 作为一名身负环境保护职责的高层行政官员, 此人应如何从自身工作立场出发来认识臭氧层消失问题?
应聘用哪些方面专业人才组成专家小组? 在制订防治规划时又应考虑哪些方面问题?