8 . 用文字表述酸雨的定义限值是基于怎样的考虑作出的? 列举三种( 由繁及简) 计算此定义限值的方法。
9 . 全面比较由大气中NOx 或由SOx 转成酸雨的机理。
10 . 对沈阳和贵阳两城市降水成分的分析结果表明, 沈阳市降水中含SO2 -4 和NO-3 的浓度都大于贵阳市,但前者的pH 值反而比后者的高, 可能的原因是什么? 11 . 化学烟雾有哪两种基本类型? 它们的起因和特征分别是什么? 12 . 光化学烟雾的主要起始物和生成物有哪些? 主要的反应有哪些? 13 . NO2 与自由基R·间的反应能导致反应链终止,为什么?
14 . 水体营养化程度太低或太高会对水生态系统产生什么不良影响?
15 . 在引起水体富营养化的各种无机营养物质中, 为何磷是最主要的指标? 在含氮营养物中, 为什么氨氮形态又是需要着重考虑的? 16 . 提出对水体富营养化问题施行防治的各种对策。
17 . 通过查阅有关资料, 试对湖泊富营养问题提出不少于10个具体的研究课题。 18 . 常用的废弃物处理方法有哪些? 试评述各方法的优缺点。
19 . 焚烧过程和燃烧过程有何区别? 用焚烧法处理废弃物的过程有何特点? 20 . 试阐明焚烧废弃物过程中烟黑、多环芳烃、二口恶英等二次污染物的生成机理, 并由此提出减轻此类二次污染的可能措施。
21 . 试述应用理论计算法对环境污染物作形态分析时应具备哪些基础知识、应做什么假设、掌握哪些有关数据? 述评该方法的优缺点。
22 . 对水环境样品中重金属所赋存形态作分析的主要程序和方法有哪些? 试述各种方法的基本原理。
23 . 什么是环境激素? 环境激素类物质有哪些突出的环境特征?
24 . 查阅有关资料, 检索和制作一份环境激素类物质的名单( 在册的化合物不少于30 种) 。
25 . 室内环境中主要化学性污染物有哪些? 分述它们的来源、危害及它们的共有特征。
二、计算题
1 . 太阳辐射光谱中相应于辐射度具有最大值的波长为500 nm,求地球辐射光谱中与之相对应的波长。
2 . 如果地球大气系统与太阳辐射间达到能量平衡, 但( 1 ) 假如系统中不存在温室效应, 即温室效应系数β= 0 ; (2 ) 假如β值由0 .500 增大到0 .549 , 则两种情况下系统的温度T0 各为多少?
3 . 为了减轻温室效应, 有关专家提出可用人工方法多量繁殖海洋藻类, 以通过其光合作用来摄取大气中CO2 。如果在光照条件下生物固碳的速率是10 g[C]/ ( m2·d) ,那么要将1985 年全年释入大气的CO2(4 979×106 t/a) 从大气中全部除去,需要培育多少以受光面积计的高效能藻类?
4 . 已知反应O2 ( g) ?2O( g) 在25℃时ΔG0 = 460 kJ , 计算反应平衡常数Kp 。 5 . O3分解的一级反应为O3( g ) O2 ( g) + O( g) ,25℃时的反应速率常数为k = 3×10 - 26 s - 1 , 计算O3 的半衰期及浓度减少10%所需时间。
6 . 在大气臭氧层中, NO和O的浓度分别是3×10 - 12 mol/ L 和2×10 - 12 mol/ L , 并已知NO与O3 及O与O3气相反应的速率常数分别为1×107 L/ ( mol· s )和5×106 L/ ( mol·s ) , 求两反应的反应速率之比。
7 . 在大气臭氧层中, 在有NO作催化剂的条件下, O3 的气相消除反应为:
NO + O3 NO2 + O2 (快) NO2 + O NO + O2 (慢) 总反应O3 + O 2O2 以上总反应速率取决于两反应中慢的一步, 其速率常数为5 .4×109 L/ ( mol· s )。无催化剂时总反应的速率常数为5 .0×106 L/ ( mol· s ) 。如果这两种过程中O3 被校除速率之比为4∶1 ,那么臭氧层中[ NO2 ]/[O3 ] 的浓度比是多少?
8 . 曾有研究人员提出,大气中NOx 转化为酸雨的过程可看作为准一级化学反应, 其速率常数k = 0 .18h - 1 ,求NOx 在大气中的半衰期。
9 . 25℃大气中SO2 的浓度为0 .1×10 - 6 (体积分数) , 求与之达到平衡的雨水的pH 值为多少? 假定平衡前未溶入气体的雨水可视为纯水, 又已知SO2 气体的亨利系数KHS = 1 .2×10 - 5 mol/ ( L·Pa ) , 酸电离常数KS1 = 1 .32×10 - 2 M。
10 . 某城市空气中SO2 的浓度为0 .1×10 - 6 ( 体积分数) , 如果其中50%转化为酸雨, 计算每1 000 m3 空气中的SO2 能转化为多少kg H2 SO4 ? 已知空气温度300K , 压力为105 Pa。
11 . 某城市空气中SO2 的浓度为0 .1×10 - 6 ( 体积分数) , 含水浓度为0 .2 g/ m3 , 其中半数水滴含有能氧化SO2 从而转为H2 SO4 的催化剂MnSO4 , 该催化剂在水中的浓度为500 mg/ L。试计算SO2 转化为H2 SO4 速率。已知空气温度为300K, 压力为105 Pa , 适用于解题的速率方程为Rso2 = 0 .006 7 [ SO2 ] ,Rso2 的单位是μg(SO2 )/ ( min·mg MnSO4 ) 。
12 . 溶解于雨滴中的SO2 在大气环境中氧化成S(Ⅵ ) 的反应速率表达式一般可写作:d[S( Ⅵ ) ]d t= k[ x] [S(Ⅳ ) ] V(mol/ m3 · s) 式中k 是速率常数( L/ ( mol· s) ) , [ x]和[S( Ⅳ ) ] 分别为氧化剂x 和S( Ⅳ ) 在水相中浓度( mol/ L) , V 是每m3 空气中所含雨水的体积( L)。试将此速率表达式转为以每小时去除百分数( %/ h) 为单位的表达式。
13 .由NO2 受光分解产生的原子氧可即刻与空气中O2 进一步反应生成O3 ,求300K 和1 .013×105 Pa 条件下原子氧的生存期.已知生存期的计算式为r=1/k[O2 ], 其中k 为反应速率常数, k = 1 .5× 10 - 14cm3/ (molec· s) 。
14 . 通过有关计算确定, 在氮、磷质量比为14∶1 的某水域中, 磷的含量是否成为藻类得以良好繁殖的单一制约因素?
15 . 藻类死亡后, 在水中被彻底氧化产生无机磷酸盐, 求每g生物态有机磷被氧化时需氧多少g ?
16 . 对一种催化焚烧炉的焚烧性能作了研究性试验。将含88%C 和12% H 的液体燃料经焚烧后产生了组
成如下的烟气( 干基) : [CO2 ] = 13 .4% , [O2 ] = 3 .6% , [N2 ] = 83 .0%。试计算: (1) 100 kg 燃料焚烧后产生多少量的烟气( 以干基计) ; ( 2) 使用空气量为理论数量的多少倍?
17 . 城市垃圾焚烧过程中会产生NO、HCl 和多氯代二口恶英( PCDDs ) 等多种有害有毒气体。有关研究人员指出, 在560K～620K 温度条件下, 向烟气注入NH3 就可消除NO 和HCl 并抑制PCDDs 的生成。现有烟气50 400m3/ h , 并已知其中含NO 800×10 - 6 (体积分数) , 含HCl 1 520 mg/ m3 ,求为除去98% NO和全部HCl 所需氨量(按25℃和1 .013×105 Pa 条件下计) 。
18 . 在含CaF2 ( s ) 的已处理过的中性废水溶液中, 其所含Ca2 + 、CaF + 和CaOH+ 的浓度分别为多少? 已知 Ksp = [Ca2 + ] [F - ] 2 = 5×10 - 11 K1 =[CaF + ]/([Ca2 + ] [ F- ])= 10 K2 =[CaOH+ ]/([Ca2 + ] /[OH - ])= 25
计算题参考答案
第1 章1 . 25 .03 , 24 .58 , 49 .91 , 0 .27 , 7 .6×10 - 2 , 3 .4×10 - 2 , 2 .7×10 - 2 , 2 .4×10 - 2 , 3 .2×10 - 2 , 1 .7×10 - 2
2 . 6 .7℃ 3 . 22kPa (A = 7 .70 , B = 1633 ) 4 . 1 .39×10 - 4 g/ ( cm· s) 5 . 0 .847×10 - 3 , 0 .153×10 - 3 mol/
L ( ka = 7 .2×10 - 10 ) 6 . 1 .85×103 a
第2 章1 . 0 .0012 g/ cm3 , 29 2 . 608 Pa 3 . 2 .60% 4 .0 .128×10 - 6 ( 体积分数) 5 . 6 .4×10 - 6 ( 体积 分数) 6 . 50 μg/ m3 7 . 2 .44×107ρb MV
8 . 0 .2×10 - 9 ( 质量分数) 9 . 8 .0×10 - 5 L/ ( mol· s ) 10 . 116 ,
Ⅲ 11 . 17 .1%(CO2 ) , 6 .9%( H2 O) , 0 .22% (SO2 ) , 75 .8% (N2 ) 12 . F = 4 .76 x + 1 .19 y, M = 2 x + 3 4 y,λ = 106 f
M + f (1 + F - M)
13 . 3 .04 kg/ h 14 . 6 .4×10 - 3 cm/ s 15 . 60 .0 g/ ( m2 ·a ) 16 . 94% 17 . 不能 (光量子E = 4 .12×105 J/ mol ) 第3 章1 . MVp Vs
×100 mg/ L 2 . 30 , 150 , 60 , 90 mg/ L 3 . 4 .0×10 - 4 , 2 .0×10 - 3 , 1 .0×10 - 6 mol/ L
4 . 1 .53×10 - 3 , 0 , 0 .22×10 - 3 , 0 .91×10 - 3 mol/ L 5 . 3 .68 6 . 38 .5 mg 7 . 92 .5% 8 . 0 .029 m/ s
9 . 0 .0015 , 3 .56 10 . 8 .1×10 - 14 , 4 .5×10 - 10 , 1 .04×10 - 23 mol/ L 11 . 1 .08×10 - 6 , 5 .8×10 - 10 mol/ L
12 . 0 .24 V 13 . 0 .88 V , 14 .90 14 . 7 .16 , 22 .03 15 . pE + pH = 20 .8 + 1 4
lg[ po 2 ]
第4 章1 . C2 .2 H2 .2 O 2 . 2350 mol 3 . 1 .6×10 - 3 mol/ L 4 . 4 .65 5 . 2 .2×108 , - 12% (相对偏差)
6 . 4 .84 kg/ ha 7 . Ka = 0 .0013 L/ g , n= 1(弗里德里胥方程) 8 . ～100% 9 . 2μg/ g 10 . 38 .8 m mol/ 100g
11 . 0 .12 mol (C)/ kg 12 . 353 kg/ ha 13 . 102 .4 , 10 - 9 .6
第5 章1 . 10 g/ d 2 . 16 3 . 55min 4 . 55 .7 kJ/ mol 5 . 293 , 60mg/ L 6 . 50% ,
31 .6% , 1 .0%
7 . 26 .8 mg/ L , 0 .10d - 1 8 . 34 .69kJ/ mol 9 . 39 .4g 10 . 1 .29×106 L 11 . 1 .97mg/ L 12 . 0 .097mg 13 . 0 .746mg
第6 章1 . 0 .0003mg/ L , 0 .3% , ±0 .0005mg/ L 2 . A = 0 .214c + 0 .025 , 2 .2mg/ L 3 . 1 .2%
第7 章1 . 104 倍, 不可取2 . 34 .13 kg/ d 3 . 3 .43 , 1 .14 mg/ L 4 . 22 .99% , 9 .53% , 67 .47% ; 5 .28% ,
2 .26% , 92 .45% 5 . 65% , 95% 6 . 2 .8 × 10 - 2 Pa 7 . 2 .23 ×104 , 4 .5 × 106 g 8 . 0 .0549 mol (O2 ) ,
0 .9903 mol (CO2 ) , 2 .05 mol (N2 ) , 0 .0097 mol (CO) 9 . 838 .7 K , 0 .963 10 . 6 .2×10 - 6 ( 体积分数) , 有中
毒危险11 . 2 .6×10 - 16 (体积分数) 12 . 1 .15×10 - 2 (体积分数) 13 . 63% 14 . 2∶1 15 . 4 .67×10 - 16
mol/ (L·s ) , 2 .8×108 molec/ ( L· s ) 16 . - 5 .8 J/ mol 17 . 100 kg/ h 18 . 3388 ×10 - 6 ( 体积分数)
19 . 22 .5% 20 . 3 .44×107 t 21 . 3 .31×106 22 . 1 .57 g 23 . 1 .3% 24 . 12 .4 h , 3 .1% 第8 章1 . 3 次2 . 3 .46×10 - 2 mol/ L 3 . 74 .3 μg/ m3 4 . 3 g/ d 5 . 1 .28 g/ L 6 . 9 .0 ( rA = 72 .88 ,
rB = 28 .88 , rAB = 35 .0) , 否7 . 98 .7% , 99 .99%
第9 章1 . 10 .4 μm 2 . 252 , 308 K 3 . 3 .7×105 km2 4 .1×10 - 81 5 . 7 .3×1017 a, 1 .1×1017 a 6 .3∶1
7 . 1∶270 8 . 3 .85 h 9 . 4 .4 10 . 197 kg/ km3 11 . 0 .086 μg/ (min·mg) 12 . 3 .6×105 k[ x] [S(Ⅳ) ] V R
T/ pso2 + KH pso2 ηV R T 13 . 13μs 14 . 是15 . 142 .5 g 16 . 5 .47×104 mol , 1 .195 倍17 . 63 .2 kg/ h