大气环境化学部分-本科-__习题

（大气环境化学部分）一、填空题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、污染物在环境中的迁移主要有机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移三种方式。

3、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的浓度和在环境中的存在状态。

4、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题臭氧空洞、温室效应、酸雨等是由大气污染所引起的。

5、人为污染源可分为工业污染、农业污染、交通运输污染和生活污染。

6、大气中最重要的自由基为羟基。

7、能引起温室效应的气体主要有CO2、CH4、N2O、CFCs。

8、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。

9、伦敦烟雾事件是由 SO2和颗粒物引起的。

10、大气中CH4主要来自湿地、牛群、稻草。

11、降水中主要阴离子有SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-。

12、对流层和平流层中较为重要的反应有氮氧化物氧化、碳氧化物氧化、硫氧化物氧化。

13、大气中的NO2可以转化成 NO3、HNO3和N2O5。

14、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。

15、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度和化学性质有关，去除方式有干沉降和湿沉降。

16、大气的扩散能力主要受风和大气稳定度的影响。

17、按污染成因分，气溶胶可分为一次气溶胶和二次气溶胶。

18、环境化学研究化学物质在大气、水体及土壤中的来源、反应、迁移转化及归属。

二、选择题1、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) As2、辐射一定时间产生的 _a_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) SO23、大气中还原态气体（如H2S）主要被 _C_ 氧化。

a) O2 b) OH c) O3 d) 高价金属离子4、根据Whittby的三模态模型，粒径小于 _a_ μm的粒子称为爱根核模。

a) 0.05 b) 0.1 c) 1 d) 25、SO2的液相氧化有多种途径，其中 _c_ 的效果最好。

a) O3氧化 b) 催化氧化 c) H2O2氧化 d) 非催化氧化6、气溶胶中粒径_d_ μm的颗粒，称为飘尘。

a) >10 b) <5 c) >15 d) <107、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到a、b、d的影响。

a) 风 b) 湍流 c) 天气形式 d) 地理地势8、大气中HO自由基的来源有 a、c、d 的光离解。

a) O3 b) H2CO c) H2O2 d) HNO29、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成 _b_ 。

a) RO b) R自由基 c) H2O d) HO210、酸雨是指pH _c_ 的雨、雪或其它形式的降水。

a) <6.0 b) <7.0 c) <5.6 d) <5.011、大气逆温现象主要出现在 _d_ 。

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12、属于环境化学效应的是b、c_ 。

a) 热岛效应 b) 温室效应 c) 土壤的盐碱化 d) 噪声13、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) P b d) As三、问答题1、当前人类生存面临的主要环境问题有哪些？答：当前人类生存面临的环境问题主要有：全球变暖、臭氧层空洞、酸雨、淡水资源锐减、森林资源锐减、土地荒漠化、大气全球性污染、有毒化学品污染等。

2、试述光化学烟雾的特征、形成条件，请以CH3CH=CHCH3为例，写出光化学烟雾形成的有关反应式。

答：特征：烟雾呈蓝色，具有强氧化性，能使橡胶开裂，刺激人的眼睛，伤害植物叶子；使大气能见度降低；条件：氮氧化物和碳氢化合物存在，大气湿度较低和强日光照射。

反应式：1. 引发反应：NO2 + hν（<430nm）→ NO + O·O · + O2 + M → O3 + MNO + O3→ NO2 + O22. 自由基传递增殖反应：CH3CH=CHCH3 + HO · + O → CH3CH=CHCH2O2 · + H2OCH3CH=CHCH2CHO + HO · +2O2→ CH3CH=CHCH2C(O)O2 ·（过氧酰基）+H2OCH3CH=CHCH2CHO + hν +2O2→ CH3CH=CHCH2O2 · + HO2 · + COHO2 · + NO → NO2 + HO·CH3CH=CHCH2O2 · + NO + O2 → NO2 + CH3CH=CHCH2’CHO + HO2 ·CH3CH=CHCH2C(O)O2 · + NO + O2 → NO2+ CH3CH=CHCH2O2 · + CO23. 终止反应：HO · + NO2→ HNO3CH3CH=CHCH2C(O)O2 ·（过氧酰基）+ NO2→ CH3CH=CHCH2C(O)O2NO2CH3CH=CHCH2C(O)O2 NO2→ CH3CH=CHCH2C(O)O2 ·（过氧酰基） + NO23、为什么排放到大气中的CFCs能破坏臭氧层，写出有关化学反应式并说明臭氧层破坏的原因和机理。

答：平流层内，强烈的太阳紫外线照射使CFCs和Halons分子发生解离，释放出高活性的氯和溴的自由基。

化学机理如下：CFCs到达平流层被光解生成原子氯CFCs+hv → Cl+。

还可以被激发态氧原子氧化成为ClOO(1D)+CFCs ---> ClO+。

Cl+O3 ---> ClO+O2ClO+O3 -----> Cl+O24、试述酸雨的主要成分、形成机理及危害，写出有关化学反应式；并阐述重庆地区酸雨频率高，而北京地区酸雨频率低的原因。

答：1）酸雨的化学组成：硫酸、硝酸重要的离子：阴离子：SO4、NO3、 Cl- 、 HCO3-阳离子：NH4+、Ca2+、H+ 、Na+ 、 K+、 Mg2+2）危害：对水生生态系统的危害；对陆生生态系统的危害；对建筑物、古迹和材料的危害；对人体健康的危害。

3）反应式SO2+[O]→SO3SO3+H2O→H2SO4SO2+H2O→H2SO3H2SO3+[O]→H2SO4NO+[O] →NO22NO2+H2O→HNO3+ HNO24）重庆地区土壤偏酸性，大气NH3含量比北京低，风沙扬尘的缓冲能力低。

5、试述大气中CO2等气体浓度上升，引起温室效应的原因。

答：当太阳辐射能到达地球表面时，地球大气层中的CO2和水蒸气等在允许太阳能透过并到达地面的同时，既吸收太阳和地球的长波辐射，也把部分长波辐射能反射回地球表面，使地球表面温度升高。

6、试比较伦敦烟雾和洛杉矶光化学烟雾的区别。

7、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。

答：大气中SO2过多，是形成酸雨的主要原因。

大气中SO2主要有三个来源：化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解作用。

在自然状态下，大气中的S02，一部分被绿色植物吸收；一部分则与大气中的水结合，形成H2S04，随降水落入土壤或水体中，以硫酸盐的形式被植物的根系吸收，转变成蛋白质等有机物，进而被各级消费者所利用，动植物的遗体被微生物分解后，又能将硫元素释放到土壤或大气中，这样就形成一个完整的循环回路。

但是，随着工业和城市化的发展，煤、石油等化石燃料的大量燃烧，在短时间内将大量的SO2排放到大气中，远远超出了生物圈的自动净化能力，因而造成严重的大气污染，并使许多地区出现酸雨。

它可以使水体酸化，从而使鱼类的生殖和发育受到严重影响:它会直接伤害植物的芽和叶，影响植物的生长。

此外,酸雨还会腐蚀建筑物和金属材料等.酸雨等全球性环境问题对生物圈的稳态造成严重威胁，并且影响到人类社会的可持续发展。

8、简述一次气溶胶、二次气溶胶，其化学组分分别为何？答：一次气溶胶是直接由污染源排放出来的，还未跟其它物质发生反应。

一次气溶胶主要是由硅、铁、铝、钠、钙、镁、钛等30多种元素组成。

二次气溶胶则是大气中的某些污染物组分之间，或这些组分与大气成分间发生反应而产生的颗粒物。

二次颗粒物主要是：硫酸盐、硝酸盐、铵盐、痕量金属和炭黑等细粒子及有机颗粒物。

9、简述大气污染物组成的不同分类、源与汇机制？答：（1）大气污染物的分类：大气污染物主要可以分为两类，即天然污染物和人为污染物。

（2）人为污染源人类的生产和生活活动是大气污染物的重要来源。

通常所说的大气污染源一般是指由人类活动向大气输送污染物的发生源。

（3）天然源：大气污染物的天然源主要有自然尘（4）大气污染物的汇：排放到大气中的污染物，在源附近浓度较大，随后被周围空气逐渐稀释；这个过程受到许多因素影响；大气污染物可通过干沉降、湿沉降及化学反应过程而去除10、举出大气中羟基自由基形成的四种途径，并写出相关反应式。

答：1)O3的光离解： O3+hν→O· + O2O· + H2O → 2 HO·2)HNO2的光离解： HNO2 + h v →HO· + NO3)H2O2的光离解:H2O2 + h v→ 2 HO·4)过氧自由基与NO反应：HO2· +NO → NO2+ HO·。