东大环境化学课件—土壤沉积物的吸附系数

土壤环境化学重点

Chap 4 1原生矿物:它们是各种岩石(主要是岩浆岩)受到程度不同的物理风化而未经化学风化的碎屑物,其原来的化学组成和结晶构造都没有改变;土壤中最主要的原生矿物有四类:硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物类矿物和磷酸盐类矿物。其中硅酸盐类矿物占岩浆岩重量的80%以上。 次生矿物:它们大多数是由原生矿物经化学风化后形成的新矿物,其化学组成和晶体结构都有所改变。 在土壤形成过程中,原生矿物以不同的数量与次生矿物混合成为土壤矿物质。简单盐类、三氧化物类和次生铝硅酸盐类。 2 土壤有机质主要来源于动植物和微生物残体。非腐殖物质(蛋白质、糖类、树脂、有机酸)腐殖质(腐殖酸、富里酸、腐黑酸等)。 3土壤空气与大气组成有较大的差别: (1)土壤空气是一个不连续的体系。(2)CO2含量一般远比在大气中高,氧的含量则低于大气。造成这种差别的原因是土壤中植物根系的呼吸作用、微生物活动中有机物的降解及合成时消耗其中的O2,放出CO2。(3)土壤空气一般比大气含有较高的水量。土壤含水量适宜时,相对湿度接近100%。(4)除此之外,由于土壤空气经常被水汽所饱和,在通气不良情况下,厌氧细菌活动产生的少量还原性气体如CH4、H2S、H2也积累在土壤空气中。 4 由不同的粒级混合在一起所表现出来的土壤粗细状况,称为土壤质地(或土壤机械组成)。 5国际制和美国制均采用三级分类法,即按砂粒、粉砂粒、粘粒三种粒级的百分数,划分为砂土、 壤土、粘壤土和粘土四类十二级。

6土壤胶体的性质:1)土壤胶体具有巨大的比表面和表面能:(2)土壤胶体的电性:(3)土壤胶体的凝聚性和分散性 , 影响因素:土壤胶体的电动电位和扩散层厚度及土壤溶液中电解质浓度、pH值影响土壤凝聚性能。 7 离子交换作用包括阳离子交换吸附作用和阴离子交换吸附作用。阳离子交换能力的强弱主要依赖于以下因素: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。 8每千克干土中所含全部阳离子总量,称为阳离子交换量 (cmol/kg) ,不同土壤的阳离子交换量不同: ①不同种类胶体的阳离子交换量的顺序为:有机胶体>蒙脱石>水化云母>高岭土>含水氧化铁、铝。 ②土壤质地越细,阳离子交换量越高。 ③土壤胶体中SiO2/R2O3比值越大,其阳离子交换量越大,当SiO2/R2O3<2,阳离子交换量显著降低。 ④pH值下降阳离子交换量降低;反之,交换量增大。 9 可交换性阳离子有两类:一类是致酸离子,H+和A13+;另一类是盐基离子,Ca2+、Mg2+、NH4+、K+、Na+等。当土壤胶体上吸附的阳离子均为盐基离子,且已达到吸附饱和时的土壤,称为盐基饱和土壤。当土壤胶体上吸附的阳离子有一部分为致酸离子,则这种土壤为盐基不饱和土壤。在土壤交换性阳离子中盐基离子所占的百分数称为土壤盐基饱和度: 10活性酸度:土壤的活性酸度是土壤溶液中H+浓度的直接反映,又称为有效酸度,通常用pH表示。

环境化学重点内容

1.环境污染:指有害物质或有害因子进入环境,并在环境中扩散、迁移、转化、 使环境系统的结构与功能发生变化,对人类或其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。 2.环境化学:是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为 和效应及其控制的化学原理和方法的科学。 3.影响人类健康的环境污染物大致可分为三类:化学污染物、物理污染物和生 物污染物。 4.环境自净按发生机理可分为物理净化、化学净化和生物净化。 5.大气圈可以分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。 6.平流层形成污染的原因:在平流层内,由于上热下冷,导致上部气体的密度 比下部气体的密度小,因此空气的垂直对流运动很小,只能随地球自转而产生平流运动。进入平流层中的污染物,会形成一薄层,使污染物遍布全球。 同时污染物在平流层中扩散速度较慢,停留时间较长,可达数十年。 7.大气污染:是指由于人类活动或自然过程,改变了大气层中某些原有成分或 增加了某些有毒有害物质,致使大气质量恶化,影响原来有利的生态平衡体系,严重威胁着人体健康和正常工农业生产,对建筑物和设备财产等造成损坏的现象。 8.大气污染物:指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人或环境产生有害 影响的物质。 9.大气污染对人体健康的影响分为急性危害和慢性危害。 10.光化学烟雾形成机理:清晨大量的碳氢化合物和NO由汽车尾气及其他源排入 大气。由于晚间NO氧化的结果,已有少量的NO 2存在。当日出时,NO 2 光解离 提供原子氧,然后NO 2 光解反应及一系列次级反应发生,OH基开始氧化碳氢 化合物,并生成一批自由基,他们有效地将NO转化为NO 2,使NO 2 浓度上升, 碳氢化合物及NO浓度下将;当NO 2达到一定值时,O 3 开始积累,而自由基与 NO 2的反应又使NO 2 的增长受到限制;当NO向NO 2 转化速率等于自由基与NO 2 的反应速率时,NO 2浓度极大,此时O 3 仍在积累之中;当NO 2 下降到一定程度 时,就影响O 3的生成量;当O 3 的积累与消耗达成平衡时,O 3 达到极大。 11.大气臭氧层主要有三个作用:保护作用,加热作用和温室气体的作用。 12.防治臭氧层损耗的主要对策是减少氟氯烃和人工合成的有机氯化物的自然排 放量。 13.室内空气污染物的种类主要可划分为四个类型:生物污染、化学污染、物理 污染和放射性污染。 14.水生生物可分为自养生物和异养生物。自养生物利用太阳能或化学能量把简 单、无生命的无机元素引进到复杂的生命分子中即组成生命体;异养生物利用自养生物产生的有机物作为能源和合成它自身生命的原始物质。 15.决定水体中水生生物的种类和范围的因素有氧、温度、透光度和水体的搅动。 16.简述天然水的环境效应:1、水是生命起源的要素;2、水在人体代谢中的生 理功能;3、水是自然环境的要素之一。 17.酸度:指水中能与强碱发生中和作用的全部物质的总量。 18.腐殖质是由动物、植物残骸被微生物分解而成的有机高分子化合物,其相对 分子质量一般为300~30000,颜色从褐到黑。腐殖质通过氢键等理化作用形成巨大的聚集体,呈现多孔疏松的海绵结构,有很大的比表面积。通常分为三类:富里酸、腐殖酸和腐黑物。

环境化学第四章土壤环境化学

第四章土壤环境化学 1、土壤圈:处于岩石圈最外面的一层疏松的部分,具有支持植物和微生物生长繁殖的能力。是联系有机界和无机界的中心环节,还具有同化和代谢外界进入土壤的物质的能力。主要元素O、Si、Al、Fe、C、Ca、K、Na、Mg、Ti、N、S、P等。 2、土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。其本质属性是具有肥力 土壤固相包括土壤矿物质和土壤有机质。 土壤矿物质:是岩石经过物理和化学风化的产物,由原生矿物和次生矿物构成。 土壤有机质:土壤中含碳有机物的总称,是土壤形成的标志,土壤肥力的表现。 土壤水分:来自大气降水和灌溉 土壤中的空气:成分与大气相似,不连续,二氧化碳比氧气多。 3、土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化的能力,它可以保持土壤反应的相对稳定,称为土壤的缓冲性能。 4、土壤中存在着由土壤动物、土壤微生物和细菌组成的生物群体。 5、典型土壤随深度呈现不同层次,分别为覆盖层、淋溶层、淀积层和母质层。 6、土壤的显著特点是具有:隐蔽性、潜在性和不可逆性。 7、岩石化学风化分为氧化、水解和酸性水解三个过程。 8、什么是土壤的活性酸度与潜性酸度? 根据土壤中H+的存在方式,土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。 (1)活性酸度:土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映,又称有效酸度,通常用pH表示。 (2)潜性酸度:土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。当这些离子处于吸附状态时,是不显酸性的,但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后,即可增加土壤溶液的H+浓度,使土壤pH值降低。 根据测定潜性酸度的提取液不同,可分为代换性酸度、水解性酸度:代换性酸度:用过量的中性盐(KCl、NaCl等) 淋洗土壤,溶液中金属离子与土壤中H+、Al3+离子交换。用强碱弱酸盐淋洗土壤,溶液中金属离子可将土壤胶体吸附的H+、Al3+离子代换出来,同时生成弱酸,此时测定该弱酸的酸度称水解性酸度。一般水解性酸度高于代换性酸度,代换性酸度只是水解性酸度的一部分。吸附性铝离子(Al3+)是大多数

(环境管理)土壤环境化学重点习题及参考答案

《土壤环境化学》重点习题及参考答案 1.什么是土壤的活性酸度与潜性酸度?试用它们二者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。 根据土壤中H+的存在方式,土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。 (1)活性酸度:土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映,又称有效酸度,通常用pH表示。 (2)潜性酸度:土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。当这些离子处于吸附状态时,是不显酸性的,但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后,即可增加土壤溶液的H+浓度,使土壤pH值降低。 南方土壤中岩石或成土母质的晶格被不同程度破坏,导致晶格中Al3+释放出来,变成代换性Al3+,增加了土壤的潜性酸度,在一定条件下转化为土壤活性酸度,表现为pH值减小,酸度偏高。 2.土壤的缓冲作用有哪几种?举例说明其作用原理。 土壤缓冲性能包括土壤溶液的缓冲性能和土壤胶体的缓冲性能: (1)土壤溶液的缓冲性能:土壤溶液中H2CO3、H3PO4、H4SiO4、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类具有缓冲作用。以碳酸及其钠盐为例说明。向土壤加入盐酸,碳酸钠与它生成中性盐和碳酸,大大抑制了土壤酸度的提高。 Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2CO3 当加入Ca(OH)2时,碳酸与它作用生成难溶碳酸钙,也限制了土壤碱度的变化范围。 H2CO3 + Ca(OH)2CaCO3 + 2H2O 土壤中的某些有机酸(如氨基酸、胡敏酸等)是两性物质,具有缓冲作用,如氨基酸既有氨基,又有羧基,对酸碱均有缓冲作用。

R CH NH 2 COOH + HCl NH 3Cl R CH COOH + NaOH + H 2O R CH NH 2 COOH R CH NH 2COONa ( 2)土壤胶体的缓冲作用:土壤胶体吸附有各种阳离子,其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。 对酸缓冲(M -盐基离子): 土壤胶体 M +HCl 土壤胶体 H +MCl 对碱缓冲: 土壤胶体 H +MOH 土壤胶体 M +H 2O Al 3+对碱的缓冲作用:在pH 小于5的酸性土壤中,土壤溶液中Al 3+有6个水分子围绕,当OH -增多时,Al 3+周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出H +,中和OH -: 2Al(H 2O)63+ + 2OH - [Al 2(OH)2(H 2O)8]4+ + 4H 2O 3.植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么? 不同种类的植物对重金属的耐性不同,同种植物由于其分布和生长的环境各异可能表现出对某种重金属有明显的耐性。 (1)植物根系通过改变根系化学性状、原生质泌溢等作用限制重金属离子的跨膜吸收。 (2)重金属与植物的细胞壁结合,而不能进入细胞质影响细胞代谢活动,使植物对重金属表现出耐性。 (3)酶系统的作用。耐性植物中酶活性在重金属含量增加时仍能维持正常水平,此外在耐性植物中还发现另一些酶可被激活,从而使耐性植物在受重金属污染时保持正常代谢过程。

土壤环境化学

土壤环境化学 土壤圈是自然环境要素的重要组成之一,它是处于岩石圈最外面的一层疏松的部分,具有支持植物和微生物生长繁殖的能力,称作土壤圈。 1、土壤的组成 土壤除固相、液相和气相组成外,土壤中还有数量众多的细菌和微生物。

2、原生矿物 3、次生矿物 (1)按形态分类 ①非晶态次生矿物 呈胶膜状态,它包裹于土粒表面,如水合氧化铁、铝及硅等; 呈粒状凝胶成为极细的土粒,如水铝类石等,是一种无固定组成的硅铝氧化物,并有较高的阳离子和阴离子代换量,特别是无定形氧化物具有巨大的比表面和较高的化学活性。 ②晶态次生矿物-主要是铝硅酸盐类黏土矿物 由硅氧四面体和铝氢氧八面体的层片组成 硅氧四面体:一个硅原子与四个氧原子组成,形成一个三角锥形的晶格单元 铝氢氧八面体:一个铝原子与六个氧原子或氢氧原子组组成,形成具有八个 面的晶格单元 (2)按性质分类 ①简单盐类:方解石(CaCO3)、石膏(CaSO4·H2O) 原生矿物化学风化后的最终产物 水溶性盐,易淋溶流失 土壤中存在较少、主要存在盐渍土壤中、干旱地区 ②三氧化物类 硅酸盐矿物彻底风化后的产物 ③次生铝硅酸盐类(粘土矿物) 由长石等原生硅酸盐矿物风化后形成 在土壤中普遍存在、土壤的主要成分,种类多 黏土矿物分类:伊利石、蒙脱石、高岭石

不足的正电荷被处在两个钾离子起桥梁作用,把上下相邻的两个晶层连结起来。 但以温带干旱地区的土壤中含量其颗粒直径,膨胀性较小, 晶层间没有氢水分子或其他交换性阳离子可以进入层 是基性岩在碱性环境条件其颗粒直径,阳离子代换量极高。 因此富含蒙脱石的土 壤,水分缺乏,同时干裂现象严重而不利于植物生长。 型二层 晶层之间 水分子和其他离子 主要见于湿热的热带地区的土; 其颗粒直径较大,为0.1~,膨胀性小,阳离子 植物可获得的有效水 4、土壤矿物质的粒级划分 (1)石块和石砾:

环境化学试题库

环境化学试题库 第一章绪论 一、选择题 1、五十年代日本出现的痛痛病是由______污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 2、五十年代日本出现的水俣病是由______污染水体后引起的。 A Cd B Hg C Pb D As 3、联合国已将每年的______定为“世界水日”,提醒人们注意水资源的开发、管理和保护。 A B C D 二、填空题 1、世界环境日为。 2、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面,其中化学物质引起的约占________。 4、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学结构和在环境中的存在状态。 5、环境中污染物的迁移主要有、和三种方式。 的迁移转化过程。 第二章大气环境化学 一、选择题 1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到的影响。 A 风 B 湍流 C 天气形式 D 地理地势 2、酸雨是指pH ______的雨、雪或其它形式的降水。 A < B < C < D < 3、辐射一定时间产生的______量可以衡量光化学烟雾的严重程度。 A O3 B NO2 C 碳氢化合物 D SO2 4、大气逆温现象主要出现在______。 A 寒冷的夜间 B 多云的冬季 C 寒冷而晴朗的冬天 D 寒冷而晴朗的夜间 6、大气中HO自由基的来源有的光离解。

A O3 B H2CO C H2O2 D HNO2 7、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应,生成。 A RO B R自由基 C H2O D HO2 8、大气中还原态气体(如H2S)主要被______氧化。 A O2 B OH C O3 D 高价金属离子 9、根据Whittby的三模态模型,粒径小于_____um的粒子称为爱根核模。 A B C 1 D 2 10、气溶胶中粒径________um的颗粒,称为飘尘。 A >10 B <5 C >15 D <10 二、填空题 1、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题_________、__________、__________等是由大气污染所引起的。 3、对流层和平流层中较为重要的反应有_______________、_________________、________________。 4、许多大气污染事件都与逆温现象有关,逆温可分为________、________、________。 5、气团的稳定性与________和________两个因素有关。 6、大气中的NO2可以转化成、和。 7、大气颗粒物的去除与颗粒物的和有关,去除方式有 和。 8、碳氢化合物是大气中的重要污染物,是形成烟雾的主要参与者。 9、按污染成因分,气溶胶可分为__________和__________。 10、大气中最重要的自由基为。 11、燃烧过程中NO的生成量主要与________和________有关。 13、能引起温室效应的气体主要有______、______、______、______。 15、大气的扩散能力主要受__________和__________的影响。 16、伦敦烟雾事件是由_____________ 和_____________引起的。 17、大气中CH4主要来自________、________、_________的排放。 18、富集因子法可以推断气溶胶污染源,如(EF)地壳>10,则表示待查元素

环境化学复习整理笔记

环境化学 一章、绪论 一、世界八大公害有哪些?由什么因素引起? 1 比利时马斯河谷工业区烟雾事件SO 2 和粉尘 2 美国多诺拉工业区烟雾事件SO2 及其氧化物形成的硫酸烟雾 3 美国洛杉矶光化学烟雾事件光化学烟雾 4 英国伦敦烟雾事件煤 5 日本水俣病事件Hg(汞) 6 日本骨痛病事件Cd(镉) 7 日本四日市哮喘事件石油冶炼 8 日本米糠油事件多氯联苯 二、环境效应及其分类、判断归属。 自然过程或人类的生产和生活活动会对环境造成污染和破坏,从而导致环境系 统的结构和功能发生变化,谓之环境效应。可分为自然环境效应和人为环境效应。 按照环境变化的性质划分:环境物理效应、环境化学效应、环境生物效应。 污染物可通过蒸发、渗透、凝聚、吸附和放射性元素蜕变等物理过程实现转化;可通过光化学氧化、氧化还原和配位络合、水解等化学作用实现转化; 也可通过生物吸收、代谢等生物作用实现转化。 由于化学污染物种类繁多,世界各国都筛选一些毒性强、难降解、残留时间长、 在环境中分布广的污染物优先进行控制,称为优先污染物。 污染物的迁移——污染物在环境中所发生的空间位移及其所引起的富集、分散和消失的过程。主要有机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移。 污染物的转化——污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变存在形态或 转变为另一种物质的过程。可以通过物理、化学和生物作用实现污染物的转化。 三、环境化学是干什么的,研究对象是什么。 环境化学是研究水、大气、土壤和生物环境中化学物质的来源、反应、迁移、效 应和归宿,以及人类活动对这些过程影响的科学。简单地说,环境化学是以化学原理为基础,研究环境污染及其控制的科学。

环境化学复习资料

考试范围: 侧重于环境污染化学,着重于各类有害物质在环境介质中的存在、行为、效应以及减少或消除其产生的理论和方法。 主要内容包括水环境化学、大气环境化学、土壤环境化学及化学物质的生物效应与生态效应等内容; 对其中有机污染物的归趋模式、金属离子的存在形态及生物效应、化学物质结构与毒性关系,污染物的生物效应和生物浓缩机制以及全球范围内的温室效应、酸雨、臭氧层破坏等环境问题需加以掌握。 同时具有应用环境化学的基本理论去分析、解决一些较复杂的环境问题的能力,具有一定的研究性思维和潜力,并且对环境化学的热点领域研究的最新发展有一定了解。 概论 1.谈一谈当今人类面临的环境问题包括哪些(4-5个)? (1)大气污染 ●主要污染物有悬浮颗粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化硫、铅等; ●全球有11亿人口生活在空气污染城市中; ●世界卫生组织1998年公布的世界十大空气严重污染城市中,我国有七个,太原和 北京分别名列第一和第三。全球污染的322大城市中,前十名:太原、米兰、北京、 乌鲁木齐、墨西哥、兰州、重庆、济南、石家庄、德黑兰。 (2)臭氧层破坏 ●1998年9月报道,南极上空臭氧空洞的面2720X104km2,近南极大陆面积的1倍; ●臭氧层耗散导致:皮肤癌、白内障、白血病等...... (3)全球变暖 ●北极海冰区域大约每10年收缩9%, 海平面上世纪平均上升了10到20厘米; ●20世纪90年代是自19世纪中期开始温度记录工作以来最温暖的十年,在记录上最热的几年依次是:1998年,20XX年,20XX年,20XX年和1997年。 ●美国人口仅占全球人口的3%-4%,而所排放的二氧化碳却占全球排放量的25%以上。美国曾于1998年11月签署了《京都议定书》。但小布什政府以“减少温室气体排放将会影响美国经济发展”和“发展中国家也应该承担减排和限排温室气体的义务”为借口,宣布拒绝执行《京都议定书》。 (4)酸雨侵袭(SO3+H2O→H2SO4 SO2+hv→SO2·) ●世界各国皆有不同程度的酸雨侵袭; ●我国酸雨覆盖率以国土面积计已近40%,并有半数以上城市受酸雨之害; (5)水体污染与水资源短缺 世界范围内已经确定存在于饮水中的有机污染物达1100多种,每年至少有1500万人死于水污染引起疾病; 国淡水资源总量为2.8万亿立方米, 仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位。但人均水量只相当世界人均占有量的1/4, 居世界第110位. 。水质恶化使水资源更趋于紧张。 (6)土壤、固体废物污染 污染源普查的资料统计,目前全国污染土壤达3 亿亩。 据09年相关环境资料,对30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测,其中3.6万公顷土壤重金属超标,超标率:12.1%。

环境化学复习题库

第一章绪论 一、填空 1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面,其中化学物质引起的约占 __80%-90%_。 2、环境化学研究的对象是:环境污染物。 3、环境中污染物的迁移主要有机械、物理-化学和生物迁移三种方式。 4、人为污染源可分为_工业_、__农业_、__交通_、和__生活_。 5、如按环境变化的性质划分,环境效应可分为环境物理、环境化学、环境生物三种。 二、选择题 1、属于环境化学效应的是 A A热岛效应B温室效应C土壤的盐碱化D噪声 2、五十年代日本出现的痛痛病是由___A _污染水体后引起的 A Cd B Hg C Pb D As 3、五十年代日本出现的水俣病是由_B__污染水体后引起的 A Cd B Hg C Pb D As 三、问答题 1、举例说明环境效应分为哪几类? 2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。 第二章大气环境化学 一、填空题 1、写出下列物质的光离解反应方程式: (1)NO2+ hν NO + O (2)HNO2 + hν HO + NO 或HNO2 + hν H + NO2 (3)HNO3 + hν HO + NO2 (4)H 2CO + hν + HCO 或H2CO + hν H2+ CO (5)CH 3X + hν + X 2、大气中的NO2可以转化成HNO 3、NO3和HNO3等物质。 3、碳氢化合物是大气中的重要污染物,是形成光化学烟雾的主要参与者。 4、乙烯在大气中与O3的反应机理如下: CH2(O3)CH2

O3 + CH2 == CH2H2CO+H2COO 5、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度、化学组成和性质有关,去除方式有 干沉降和湿沉降两种。 6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是: CFmCln + hv CFmCln-1 + Cl Cl + O3O2 + ClO ClO +O O2 + Cl 7、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题中的____温室效应_____、___臭氧层破坏_______、光化学烟雾___等是由大气污染所引起的。 8、大气颗粒物的三模态为__爱根核模__、__积聚模___、_粗粒子模__。 9、大气中最重要的自由基为HO__。 10、能引起温室效应的气体主要有CO2_、CH4__、_CO__、_氯氟烃___等。 11、CFC-11和Halon1211的分子式分别为__CFCl3____和 CF2ClBr____。 12、大气的扩散能力主要受____风__和____湍流___的影响。 13、大气颗粒物按粒径大小可分为_总悬浮颗粒物__、_飘尘_、降尘、可吸入颗粒物。 14、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、__中间层_、热层和逸散层。 15、伦敦烟雾事件是由SO2__、__颗粒物、硫酸雾等污染物所造成的大气污染现象。 16、大气中CH4主要来自有机物的厌氧发酵、动物呼吸作用_、_原油及天然气的泄漏的排放。 17、降水中主要阴离子有SO42-、__NO3-、__Cl-_、__HCO3-__。 18、由于通常化学键的键能大于167.4Kj/mol,所以波长大于700nm的光往往不能引起光化学离解。 19、我国酸雨中关键性离子组分是SO42- 、Ca2+、NH4+。 二、选择题 1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到 A B C D 的影响。 A风B湍流C天气形势D地理地势 2、大气中HO自由基的来源有 A C D 的光离解。 A O3 B HCHO C H2O2 D HNO2 3、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应,生成 B C 。 A RO B R自由基 C H2O D HO2

北京化工大学环境化学

2、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向,你认为怎样才能学好环境化学这门课? (1)环境化学的任务、内容、特点:环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的,以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象,以解决环境问题为目标的一门新兴学科。环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。它既是环境科学的核心组成部分,也是化学科学的一个新的重要分支。 (2)环境化学的发展动向:国际上较为重视元素(尤其是碳、氮、硫、磷)的生物地球化学循环及其相互耦合的研究;重视化学品安全评价;重视臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是:以有机物污染为主的水质污染;以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染;工业有毒有害废弃物和城市垃圾对大气、水和土地的污染等。 (3)我对学好这门课的观点:环境化学包含大气、水体和土壤环境化学多个分支学科,研究有害化学物质在大气、水体和土壤环境中的来源、存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。这就决定了环境化学研究中需要运用现场研究、实验室研究、实验模拟系统研究和计算机模拟研究相结合的系统研究方法,主要以化学方法为主,还要配以物理、生物、地学、气象学等其他学科的方法。因此,要求研究人员具有较广泛的各相关学科的理论知识和实验动手能力。我们在日常学习中应当以开阔的视野,除了环境化学之外,广泛涉猎各相关学科,并注重培养自己的实验操作,如此才可能学好这门课。 3、环境污染物有哪些类别?主要的化学污染物有哪些? 按环境要素可分为:大气污染物、水体污染物和工业污染物。 按污染物的形态可分为:气态污染物、液态污染物和固体污染物; 按污染物的性质可分为:化学污染物、物理污染物和生物污染物。 主要化学污染物有: 1.元素:如铅、镉、准金属等。 2.无机物:氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等 3.有机化合物及烃类:烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等; 4.金属有机和准金属有机化合物:如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等; 5.含氧有机化合物:如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等; 6.含氮有机化合物:胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等; 7.有机卤化物:四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛; 8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等; 9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。 19影响酸雨形成的因素主要有:酸性污染物的排放及其转化条件。大气中NH3的含量及其对酸性物质的中和性。大气颗粒物的碱度及其缓冲能力。天气形势的影响。 20什么是大气颗粒物的三模态?如何识别各种粒子膜 答Whitby等人依据大气颗粒物表面积与粒径分布的关系得到了三种不同类型的粒度模。按这个模型,可把大气颗粒物表示成三种模结构,即爱根(Aitken)核模(Dp<0.05μm)、积聚模(0.05μm2μm)。(1)爱根核模主要源于燃烧产生的一次颗粒物以及气体分子通过化学反应均相成核而生成的二次颗粒物。由于它们的粒径小、数量多、表面积大而很不稳定,易于相互碰撞结成大粒子而转入积聚模。也可在大气湍流扩散过程中很快被其他物质或地面吸收而去除。 (2)积聚模主要由核模凝聚或通过热蒸汽冷凝再凝聚长大。这些粒子多为二次污染物,其中硫酸盐占80%以上。它们在大气中不易由扩散或碰撞而去除。积聚模与爱根核模的颗粒物合称细粒子。 (3)粗粒子模的粒子称为粗粒子,多由机械过程所产生的扬尘、液滴蒸发、海盐溅沫、火山爆发和风沙等一次颗粒物所构成,因此它的组成与地面土壤十分相近,主要靠干沉降和湿沉降过程而去除。 4.举例说明影响农药在土壤中进行扩散和质体流动的因素有哪些? (1)影响农药在土壤中扩散的因素主要是土壤水分含量、吸附、孔隙度、温度及农药本身的性质等: ①土壤水分含量:研究表明林丹的汽态和非汽态扩散情况随土壤水分含量增加而变化。 ②吸附:土壤对农药的吸附改变了其扩散的情况,如土壤对2,4-D的化学吸附,使其有效扩散系数降低了,两者呈负相关关系。 ③土壤紧实度:土壤紧实度对农药的扩散的情况有影响是因为对于以蒸汽形式进行扩散的化合物来说,增加紧实度就降低了土壤孔隙率,扩散系数就自然降低了。如二溴乙烷、林丹等农药在土壤中的扩散系数随紧实度增加而降低。 ④温度:温度增高的总效应是使扩散系数增大。 ⑤气流速度:气流速度可直接或间接地影响农药的挥发。如果空气的相对湿度不是100%,那么增加气流就促进土壤表面水分含量降低,可以使农药蒸汽更快地离开土壤表面,同时使农药蒸汽向土壤表面运动的速度加快。

第四章 土壤环境化学

第四章土壤环境化学 第一节土壤的组成与性质 土壤是自然环境要素的重要组成之一,它是处于岩石圈最外面的一层疏松的部分,具有支持植物和微生物生长繁殖的能力,被称为土壤圈。它具有独特的组分、结构与功能且与大气、水、生物、岩石等圈层相互作用、相互依存的疏松堆积物的连续圈层,同时具有复杂多变的组成,特定的结构、功能和演变规律。在土壤生态系统中,物质和能量流不断地由外界环境向土壤输入,通过土壤本身的迁移转化,引起土壤成分、结构、性质和功能的转变,从而推动土壤的发展和演变,物质和能量流从土壤向环境的输出,也必然会导致环境成分、结构和性质的转变。所以,土壤在整个地球环境系统中具有独特的空间特性,是人类生活的一项极其宝贵的自然资源。 一、土壤的形成和剖面形态 1.土壤的形成 裸露在地球表面的岩石,在变化的环境条件长期作用下,逐渐被破坏,形成疏松的、大小不等的矿物颗粒,产生了形成土壤的材料,即母质。上述作用,称为岩石风化作用。岩石风化形成土壤母质,并具有某些岩石所不具备的特性,如透气性,透水性和蓄水性等,且含有少量可溶性矿物元素。但是,此时的土壤母质并不是土壤,原因是他还缺乏完整的肥力,尤其缺少植物最需要的氮素。 土壤母质必须在一定的水、气、热和生物的作用下,通过一系列的物理化学和生物化学的作用,逐渐具有土壤肥力,并由此与其他自然体区分开来。土壤的形成是漫长而复杂的过程,受到各种因素的影响,而生物作用是土壤形成中主导因素,在以生物为主的综合因素作用下,土壤母质逐渐具有肥力形成土壤的过程为成土作用。在土壤肥力和土壤成土作用的共同影响下,母质开始积累一定的氮素养料,绿色植物出现,生物体的生命活动进过新陈代谢作用合成各种有机物,生物死亡后,经过微生物活动,各种营养元素随生物残体留在母质中,周而复始,

环境化学 复习要点

绪论 1.环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。 2.有害化学物质即环境污染物:进入环境后使环境的正常组成和性质发生变化,这种变化会直接或间接地有害于人类,这样的物质称为环境污染物 3.环境污染:由于人为因素使环境的构成或状态发生变化,环境素质下降,从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件,就叫环境污染。 4.环境容量:在人类生存和自然生态不致受害的前题下,某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。 5.环境效应—自然过程或人类的生产生活活动会对环境造成污染和破坏,从而导致环境系统的结构和功能发生变化。 6. 环境化学效应—在各种环境因素的影响下,物质间发生化学反应产生的环境效应,分为土壤盐碱化地下水硬度增高光化学烟雾地下水污染酸雨造成土壤酸化、建筑物受腐蚀 环境物理效应—由物理作用引起的环境效应,包括噪声地面沉降热岛效应温室效应大气能见度降低 7. 各圈层的环境化学:大气环境化学水环境化学土壤环境化学环境生态学 第二章 1. 三大环境热门话题:全球气候变化酸沉降臭氧损耗 2. 温度层结-大气的温度在垂直方向的分布 3. 对流层特点:气温随高度升高而降低:大气降温率0.6k/100m;垂直方向对流,上冷下热,有利于污染扩散;逆温(上热下冷)易发生污染事件; 平流层特点:同温层:对流层的下层,大约25km以下,气温保持不变或稍有上升; 大约25km以上,温度随高度升高而升高平均递增率为 1.4K/km,到平流层顶,温度接近0℃ 4. 源-大气组分产生的途径和过程汇-指大气组分从大气中去除的途径和过程 源强-进入大气的组分输入速率(Fi)汇强-从大气输出组分的速率为(Ri) 某种组分在进入大气后到被清除之前在大气中停留的平均时间-称为平均停留时间或停留时间(存在时间、寿命)-τ τ=大气中的总贮量Mi / Fi 或者Ri 停留时间意义:某组分的停留时间越长,表明该组分在离开大气或转化成其它物质以前,在环境中存留的时间也越长;某组分的停留时间越长,表明该组分在大气中的储量相对于输入(出)来说是很大的,即使人类活动大大改变了该组分的的输入(出)速度,对其总量的影响也不明显;若组分停留时间越短,其输入(出)速率的改变就对总贮量很敏感。 5.在对流层中,气温一般是随高度增加而降低。但在一定条件下会出现反常现象。这可由垂直递减率(Г=dT/dz)的变化情况来判断。 当Г=0时,称为等温气层;当Г< 0时,称为逆温气层。 例如:在山区,山峰上方,日光照射,上面的空气热,下面冷,就形成逆温层。 逆温现象经常发生在较低气层中,这种气层稳定性特强,对于大气中垂直运动的发展起着阻碍作用。逆温不利于污染物的扩散。 辐射逆温产生的条件:晴朗的夜空无风或风速小 原因:地面白天升温,近地面温度升高;夜间地面冷却降温,近地面层气温迅速下降; 高处大气层降温较少,从而出现上暖下冷的逆温现象 6.环境本底值:指自然环境在未受污染的情况下,各种环境要素中的化学元素或化学物质的基线含量,又叫环境背景值. 7.海陆风对空气污染的影响有如下几种作用: ①循环作用,如果污染源处在局地环流之下,污染物就可能循环积累达到较高浓度。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。

《土壤环境化学》重点习题及参考答案

《土壤环境化学》重点习题及参考答案 1. 什么是土壤的活性酸度与潜性酸度?试用它们二者的关 系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。 根据土壤中H+的存在方式,土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。 (1)活性酸度:土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映,又称有效酸度,通常用pH表示。 (2)潜性酸度:土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和A|3+。当这些离子处于吸附状态时,是不显酸性的,但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后,即可增加土壤溶液的H+浓度,使土壤pH值降低。 南方土壤中岩石或成土母质的晶格被不同程度破坏,导致晶格中Al 3+释放出来,变成代换性Al3+,增加了土壤的潜性酸度,在一定条件下转化为土壤活性酸度,表现为pH值减小,酸度偏高。 2. 土壤的缓冲作用有哪几种?举例说明其作用原理。 土壤缓冲性能包括土壤溶液的缓冲性能和土壤胶体的缓冲性能: (1) 土壤溶液的缓冲性能:土壤溶液中H2CO3、H3PO4、H4SiO4、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类具有缓冲作用。以碳酸及其钠盐为例说明。向土壤加入盐酸,碳酸钠与它生成中性盐和碳酸,大大抑制了土壤酸度的提高。 Na2CO3 + 2HCI ―二 2NaCl + H2CO3 当加入Ca(OH)2时,碳酸与它作用生成难溶碳酸钙,也限制了土壤碱度的变化范围。 H2CO3 + Ca(OH)2 ——CaCO3 + 2出0 土壤中的某些有机酸(如氨基酸、胡敏酸等)是两性物质,具有缓冲作用,如氨

基酸既有氨基,又有羧基,对酸碱均有缓冲作用

COONa (2) 土壤胶体的缓冲作用:土壤胶体吸附有各种阳离子,其中盐基离子和 氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用 对酸缓冲(M —盐基离子): AI 3+ 对碱的缓冲作用:在pH 小于5的酸性土壤中,土壤溶液中 AI 3+ 有6个 水分子围绕,当0H —增多时,AI 3+周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出 H +,中和 OH -: 2AI(H 2O)63 + 2OH -―二[Al 2(OH)2(H 2O)8]4 + 4HQ 3. 植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么? 不同种类的植物对重金属的耐性不同,同种植物由于其分布和生长的环境各 异可能表现出对某种重金属有明显的耐性。 (1) 植物根系通过改变根系化学性状、原生质泌溢等作用限制重金属离子 的跨膜吸收。 (2) 重金属与植物的细胞壁结合,而不能进入细胞质影响细胞代谢活动, 使植物对重金属表现出耐性。 (3) 酶系统的作用。耐性植物中酶活性在重金属含量增加时仍能维持正常 水平,此外在耐性植物中还发现另一些酶可被激活, 从而使耐性植物在受重金属 污染时保持正常代谢过程。 CH + HCI CH COOH COOH —-NH 2 CH NH 2 COOH + NaOH CH + H 2O

环境化学戴树桂答案

环境化学戴树桂答案 【篇一:《环境化学》戴树桂(完整版)_课后习题答案】txt>1.如何认识现代环境问题的发展过程? 环境问题不止限于环境污染,人们对现代环境问题的认识有个由浅 入深,逐渐完善的发展过程。 a、在20世纪60年代人们把环境问题只当成一个污染问题,认为 环境污染主要指城市和工农业发展带来的对大气、水质、土壤、固 体废弃物和噪声污染。对土地沙化、热带森林破环和野生动物某些 品种的濒危灭绝等并未从战略上重视,明显没有把环境污染与自然 生态、社会因素联系起来。 b、1972年发表的《人类环境宣言》中明确指出环境问题不仅表现 在水、气、土壤等的污染已达到危险程度,而且表现在对生态的破 坏和资源的枯竭;也宣告一部分环境问题源于贫穷,提出了发展中 国家要在发展中解决环境问题。这是联合国组织首次把环境问题与 社会因素联系起来。然而,它并未从战略高度指明防治环境问题的 根本途径,没明确解决环境问题的责任,没强调需要全球的共同行动。 c、20世纪80年代人们对环境的认识有新的突破性发展,这一时期 逐步形成并提出了持续发展战略,指明了解决环境问题的根本途径。 d、进入20世纪90年代,人们巩固和发展了持续发展思想,形成 当代主导的环境意识。通过了《里约环境与发展宣言》、《21世纪 议程》等重要文件。它促使环境保护和经济社会协调发展,以实现 人类的持续发展作为全球的行动纲领。这是本世纪人类社会的又一 重大转折点,树立了人类环境与发展关系史上新的里程碑。 2.你对于氧、碳、氮、磷、硫几种典型营养性元素循环的重要意义 有何体会? (1)氧的循环: (2)碳的循环: (4)磷的循环 (6)体会:氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的生物地球化学循环是 地球系统的主要构成部分,它涉及地层环境中物质的交换、迁移和 转化过程,是地球运动和生命过程的主要营力。 3.根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向,你认为怎样才能学好环境化学这门课程?

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