1、1环境化学习题与思考题一、填空题1. 环境科学主要是运用（1）和（2）的有关学科的理论、技术和方法来研究（3） 。2. 污染物在环境中所发生的空间位移称为（4）过程。3. 污染物在环境中通过物理、化学或生物作用改变存在形态的过程称为（5）的过程。4. 醛类光解是大气中（6）自由基的重要来源。5. 自由基在其电子壳层的外层有一个不成对电子，所以具有很高的（7）和（8）作用，其中以（9）和（10）自由基最为重要。6. 大气污染化学中所说的氮氧化物主要是指（11）和（12） 。7. 大气中主要温室气体有（13） 、 （14）等。7. 污染物在大气中扩散取决于（15） 、 （16）和（17）等因素。9
2、. 大气按垂直结构分为（18）层、 （19）层、 （20）层、 （21）层及（22）层。10. 大气颗粒物按表面积与粒径分布关系分为三种粒度膜，分别是（23） 、 （24）和（25） 。11. 当大气中（26）浓度比较高时，可以使烯烃生成二元自由基。12. HNO2 的光解是污染大气中（27）自由基的重要来源之一。13. 清洁大气中 HO 的重要来源是（28） 。14. 烷基和空气中 O2 结合形成（ 29） 。15. 大气中 CH3 自由基的主要来源是（30）和（31）的光解。16. （32）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（33）
3、 、 （34）和（35） 。18. 水中的有机污染物一般通过（36） 、 （37） 、 （38） 、 （39） 、 （40）和（41）等过程进行迁移转化。19. 在一般天然环境水中， （42）是决定电位物质，而在有机物累积的厌氧环境中， （43）是决定电位物质。20. 吸附等温线表达了在一定条件下颗粒物表面上的（44）与溶液中溶质（45）之间的关系。21. 胶体颗粒的聚集亦可称为（46）或（47） 。22. 有机污染物的光解过程分为三类，分别是（48） 、 （49）和（50） 。23. 典型土壤随深度呈现不同层次，分别为（51）层、 （52）层、 （53）层和（54）层。24. 岩石化学风化分
4、为（55） 、 （56）和（57）三个过程。25. 土壤重金属污染具有（58） 、 （59）和（60）等三个特点。26. 酶的催化作用具有（61） 、 （62）和（63）三个特点。27. 大气中甲氧基主要来源于（64）和（65）的光解。28. 水中无机污染物一般通过（66） 、 （67） 、 （68） 、 （69）和（70）等物理化学过程进行迁移转化。填空题答案：1 自然科学 2 社会科学 3 环境问题 4 迁移 5 转化26 HO2 7 活性 8 强氧化 9 HO 10 HO211 NO 12 NO2 13 CO2 14 甲烷 15 风和湍流16 天气形势 17 下垫面 18 对流层 19
5、平流层 20 中间层21 热层 22 逸散层 23 爱根核模 24 积聚模 25 粗粒子模26 O3 27 HO 28 O3 的光解离 29 RO2 30 乙醛31 丙酮 32 挥发 33 表面吸附 34 离子交换吸附 35 专属吸附36 吸附作用 37 挥发作用 38 水解作用 39 光解作用 40 生物富集41 生物降解 42 溶解氧 43 有机物 44 吸附量 45 平衡浓度46 凝聚 47 絮凝 48 直接光解 49 敏化光解 50 氧化光解51 覆盖层 52 淋溶层 53 淀积层 54 母质层 55 氧化56 水解 57 酸性水解 58 隐蔽性 59 持久性 60 间接有害性61 专
6、一性强 62 催化效率高 63 温和的条件 64 甲基亚硝酸酯 65 甲基硝酸酯66 沉淀-溶解 67 氧化-还原 68 配合作用 69 胶体形成 70 吸附-解析二、判断题1. HO 自由基的光化学生成产率白天低于夜间。2. 大气中存在量最多的烷基是甲基。3. 由于积聚模粒径较大，所以容易发生碰撞而去除。4. 碳酸钙对酸雨有缓冲作用。5. 光化学烟雾是还原型烟雾。6. 苯酚的微生物降解速率要慢于硝基酚。7. 大气中的二元自由基不能氧化 SO2。8. 联合作用的毒性小于其中各毒物成分单独作用的总和，这种联合作用就称为拮抗作用。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
7、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。12. 硫酸烟雾是氧化型烟雾。13. HNO3 在大气中光解速度很慢。14. pE 越小，电子浓度越低，体系提供电子的倾向就越强。15. 生物体内污染物积累部位与毒性作用部位一致。16. 生物积累是指在同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物蓄积某种污染物质，使其在机体内的浓度随营养级数的提高而增大的现象。317. 总碳酸量和总碱度在一定条件下具有守恒性。18. 吸附等温线的形式与实验所用溶质浓度的范围有关。19. 天然水的 pE 值随水中溶解氧的减少而增大，随 pH 降低而降低。20. S-P
8、 模型和 Thomas 模型常被应用于城市排水的工程设计和简单水体自净作用的研究。21. d 时，大气处于稳定状态，地面污染源排放的污染物容易发生扩散。22. 主动运转过程与载体的性质和数量有关，不具有选择性。23. ED50 是指毒物引起一群受试生物的半数发生死亡所需的毒物剂量。24. 根据弗兰德里西吸附等温式可以计算出饱和吸附量。25. 联合作用的毒性大于各毒物成分单独作用毒性的总和，称为相加作用。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。29. NO 与空气中氧的反
9、应速度很快，因此燃烧过程中产生的 NO2 含量较低。30. 沉降是 HNO3 和 HNO2 在大气中的主要去除过程。判断题答案（对的，错的）：1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 22 23 24 25 26 27 28 29 30三、选择题1. 以下环境体系中属于人工环境的是（ B ） 。A 海洋 B 太空仓 C 矿藏 D 土地2. 下列环境问题中属于狭义环境问题的是（ C ） 。A 火山爆发 B 海啸 C 水土流失 D 洪水3. 引起水俣病的环境污染物是（ D ） 。A 铬 B 镉 C 二氧化硫 D 有机汞4.（ A ）年，
10、联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人类环境会议，通过了人类环境宣言 。A 1972 B 1992 C 1963 D 19785. 臭氧层主要存在于（ C ）层。A 高空对流层 B 中间层 C 平流层 D 对流层6. 污染物在生物体内的蓄积量与（ D ）有关。A 吸收、分布 B 代谢、转化 C 排泄 D 各项的代数和7. Pb 的毒作用部位发生在造血系统、神经系统和胃肠道，蓄积部位是在（ ）中。A 骨骼中 B 脂肪中 C 肾脏中 D 肝脏中8. 在开放体系中，随着体系 pH 的变化，( A )始终保持不变。4A H2CO3 B HCO3- C CO32 D CT9. 描述浅水湖泊总磷变化规律的模型是（
11、 ） 。A QUALII 模型 B Thomas 模型 C SP 模型 D OECD 模型10. 组成水体酸度的物质有（ B ） 。A NH3 B FeCl3 C CaCO3 D NaCl11. 以下环境体系中不属于人工环境的是（ B ） 。A 学校 B 矿藏 C 太空仓 D 城市12. 下列环境问题中属于广义环境问题的是（A ） 。A 火山爆发 B 酸雨 C 水土流失 D 臭氧空洞13. 引起伦敦烟雾事件病的环境污染物是（ C ） 。A 铬 B 碳氢化合物 C 二氧化硫 D 氮氧化物14.（ B ）年，在巴西的里约热内卢召开了联合国环境与发展大会。A 1972 B 1992 C 1963 D
12、 197815. 风、雨、雷、电等复杂的天气现象发生在（ D ）层。A 高空对流层 B 中间层 C 平流层 D 对流层16. Pb 主要在蓄积生物体的骨骼中，毒作用部位发生在（ ） 。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 BODDO 耦合模型的基本方程是（ ） 。A QUALII 模型 B 合田健模型 C SP 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 CT19. 组成水体碱度的物质有（C ） 。A CO2 B FeCl3 C CaHCO3 D NaCl20.
13、 污染物在动物体内的运转过程包括（ D ） 。A 分布 B 转化 C 排泄 D 包含 3 项21. 根据半数致死量，一般将化学物质的急性毒性分成（ ）级。A 1 级 B 2 级 C 3 级 D 4 级22. 以下各项中， （ B ）不包括在危险废物鉴别标准中。A 可燃性 B 爆炸性 C 反应性 D 腐蚀性23. 在甲基钴氨酸转移酶的作用下， （ A ）发生甲基化反应。A 汞 B 铬 C 镉 D 铅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 H2O B CO2 C NH3 D NO3- 25. 污染物联合作用的毒性等于其中各毒物成分单独作用毒性的总和，称为
14、（D ） 。A 协同作用 B 拮抗作用 C 独立作用 D 相加作用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。5A SO2 B CO2 C CH4 D NO227.（ ）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 SP 模型 D Dillon 模型28. 大气污染物的迁移转化过程主要发生在（ A ）中。A 对流层 B 中间层 C 平流层 D 电离层29. 有机物进入水体后，引起水体溶解氧变化，在氧垂曲线的分解区，将发生（ B ）的情况。A 耗氧和复氧速率相等 B 细菌个数增加 C 有机物厌氧分解 D 溶解氧含量上升30.
15、 在一个封闭体系中加入强酸，该体系的总碳酸量（ C ） 。A 增加 B 降低 C 不变 选择题答案：1 B 2 C 3 D 4 A 5 C 6 D 7 A 8 A 9 D 10 B11 B 12 A 13 C 14 B 15 D 16 D 17 C 18 D 19 C 20 D21 D 22 B 23 A 24 C 25 D 26 C 27 A 28 A 29 B 30 C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.EC 50、11.空气动力直径 Dp、12.决定电位、13.总碱度、14.次生矿
16、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：起始物质都有哪些，
17、除了这些物质还需要什么条件？请简述光化学烟雾形成的简化机制。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。614. 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
18、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
19、。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。30. 简述大气颗粒物的化学组成以及污染物对大气颗粒物组成的影响。31. 生活在大城市的人们总是在清晨锻炼身体，是否可以呼吸到新鲜空气？32. 早晨在树林中锻炼身体是否可以呼吸到更多的新鲜空气？33. 为了交通运输的方便，许多沿海城市都沿着海岸建工厂，这种布局是否合理？试阐述理由？34. 二磺酸酚比色法测定水体中硝酸盐氮，样品前处理过程中加入高锰酸钾和硫酸的作用是什么？为什么要在水样蒸干后加入二磺酸酚
20、？35. 每当夏季，校园人工湖散发出很浓的臭味，请从水污染化学的角度谈一谈臭味产生的原因，请提出切实可行的治理措施。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 2.6 m/s，西北风向，SO 2 排放量为900kg/h。计算清晨日出时，距离污染源 1000 m 处 SO2 的地面轴线浓度？（已知：由 P-G 曲线查得 y 为48 m， z 为 20m，大气处于弱稳定状态。 ）解：烟羽抬升高度 H 减少 15%，得到：H 16.15 m； 源强 Q250 gs-1；清晨日出时，距烟囱 1000 m 处 SO2 的地面轴线浓度为：0.0057（gm -3） 2;0
21、, expzzyHxuQc2.在一个 pH 为 6.5，碱度为 1.610-3mol/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？7解：pH=6.5 ，碱度=1.6 10-3mol/L；总碱度=C T(1+22)+K/H+-H+ =CT/ + K/H+-H+ 1.610-3=CT/1.71+10-14/10-6.5 -10-6.5 CT=2.7410-3mol/L用强碱碱化至 pH=8.0，C T 不变，总碱度 =2.7410-3/1.018 +10-6 -10-8=2.6910-3A N
22、aOH=2.6910-3 1.610-3=1.0910-3mol/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=1.610 -3 + 2x =（C T + x）/1.018， x Na2CO3=1.0710-3mol/L3.有两个不同的水体系，体系 1 中Cu 2+=10-5mol/L，Cu +=10-4mol/L，体系 2 中Fe 3+=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
23、系 ；Fe 体系8.4dReOlgp0/Cu2 xE 0.1dReOlgp0/Fe23 xE等体积混合， 95.1lg20/Fe/Fe2323 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 0.4 m/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： xukcep0（5.000.0554030.0/3600 ）/ （5.0 540/3600）0.92（mg/L）qQ
24、cc2100.92 exp（0.220000/0.486400）0.82（mg/L ）xukep05.具有 2.0010-3 mol/L 碱度的水， pH 为 7.0，计算HCO 3、HCO 3-、CO 3-2和HO -的浓度？解：该条件下，HCO 3-= 碱度 = 2.0010-3 mol/L在 pH=7.00 时， H+ = HO- = 1.0010-7mol/L根据；K 1 = = 4.4510-7、H +和HCO 3-浓度，求出 H2CO3= 4.4910-4 mol/LCOH32据 K2= = 4.6810-11、H +、HCO 3-浓度，求出 CO32-=9.3810-7 mol/
25、L6.水 A 的 pH 为 7.5，其碱度为 6.38 m mol/L，水 B 的 pH 为 9.0，其碱度为 0.80 m 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=6.38 mmol/L = HCO3-2CO 32-+ OH-H+ = HCO3-CO32-=K2HCO3-/H+=4.6910-11 6.38/10-7.5 = 9.4610-3 m mol/L8H2CO3*= H+ HCO3-/ K1=10-7.56.38/(4.4510-7)=0.453 m mol/LOH-=10-6.5 =3.1610-7 mol/L水 B：碱度=0.80 mmol
26、/L = HCO 3-2CO 32-+ OH-H+ = HCO3-2CO 32-+ 10-5CO32-=K2HCO3-/H+=4.6910-11 HCO3-/10-9，CO 32-=0.04 m mol/L，HCO 3-=0.76 m mol/L，OH-=10-5 =0.01 m mol/L，H 2CO3*=0002 m 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H 2CO3*=(0.453-0.04-0.01)/2 = 0.201 m mol/LHCO3-= (6.38+0.042+0.01+0.76)/2=3.6
27、1 m mol/L 59.72413.6.0lg35.6COlgpH*21 K7.根据 Langmuir 方程描述吸附作用，假设溶液平衡浓度为 3.0010-3 mol/L，溶液中每克悬浮物吸附溶质0.5010-3 mol/L，当平衡浓度降至 1.0010-3 mol/L 时，每克吸附剂吸附溶质 0.2510-3 mol/L，计算每克吸附剂可以吸附溶质的限量？解：G=G 0c/(A+c)3315AG303125AGG0=1.0010-3 A=3.0010-3（molL -1g-1）8.从湖水中取深层水的 pH 为 7.0，含溶解氧浓度为 0.32 mg/L，计算 pE 和 Eh 值。解：1/4
28、O 2 +H+ +e 1/2H 2O pE0=20.75 生 成 物反 应 物lpnE0根据亨利定律： O2=KHPO2=1.2610-8PO2=0.32 mg/L10-332 g/mol P O2=793.65 Pa， pE = pE0 +lgPO21/4H+pE = 20.75+1/4lg793.65(1.013105)= 13.22， 由于 pE = (1/0.059) E E=0.059pE=0.05913.22 = 0.78（V）9.某有毒化合物排入 pH 为 8.4，温度为 25的水体中，90%的有毒物质被水体悬浮物吸附，已知，酸性水解速率常数 KA=0，碱催化水解速率常数 KB=
29、 .910-7L/(mol d)，中性水解速率常数 Kh= 1.6 d-1，计算该化合物的水解速率常数？解：K h = KN + w KAH+ + w KBOH- = 1.6+0.1(010-8.4 +4.910-710-5.6) = 1.6 d-110.在试验水中牡蛎从水体吸收 DDT 的速率常数为 69.09h-1，牡蛎消除 DDT 的速率常数为 4.60610-3h-1，设水体中 DDT 浓度为 0.01mg/L 并保持恒定。求：（1）BCF；（2）牡蛎体内 DDT 的最大浓度；（3）牡蛎体内 DDT 浓度达到最大浓度的 90%所需时间。解： 551060.49eawfkcBCFLmgf
30、 /1539； ； tkewaf ec190. ttke5106.41.0ln 年7.51049.0h11.表层土壤中 Cd 含量为 4 mg/kg，应用富集植物对其净化。植物体内 Cd 的平均含量为 100 mg/kg，每公顷土地每次收获量植物为 30 000 kg（干重） ，经过两次收获后，土壤中 Cd 的平均含量为多少 mg/kg？(假定：土壤容重为 1.5，即土壤的密度为 1.5103 kg/m3，富集植物全部生长于土壤表层 20cm 内。)解：1 公顷土壤总质量0.2 m 10 0001.5103310 6 kg一次收获后土壤中 Cd 浓度WCd kgmkgkgmkg /3109103/403 6646 BCF100/3=33.3设：二次收获后土壤中 Cd 浓度为 x， 3103466/)/( kgcBCFwf所以：x2.25 mg/kg
