西南大学《环境化学》复习思考题及答案

（0128）《环境化学》复习思考题一、简述试述当前人类面临的环境问题。

2、引起水体、大气、土壤污染的主要化学物质各有哪些？3、根据气温垂直分布情况，大气层分为哪五个层次？4、简述对流层大气的主要组成部分。

5、写出HO 自由基与CH4和CO 的反应式。

6、在《环境空气质量标准》中列出的环境空气污染物有哪些？7、汽车尾气中主要含有哪几种污染物质？8、简述大气污染物在环境中的迁移转化方式。

9、写出低层大气中一些污染物（如NO2、O3、HNO2、H2O2、HCHO和CH3CHO ）的光离解反应。

10、分子受光激发后，激发态分子有哪几种主要退激过程？11、为何海洋表层水的pH值较深层水为高？写出有关反应方程。

12、天然水的水质指标有哪几类？13、指出描述水中有机污染物的指标有哪些？排列出ThOD, BOD5, TOD和CODcr的大小顺序。

14、试分析胶体带电的原因。

15、试述影响污染物在水体中迁移转化的因素。

16、有机物可通过哪些主要方式在水环境中发生迁移转化？17、试分析土壤中粘土矿物和有机物质能交换阳离子的原因。

18、简述农药在土壤中的环境行为。

19、简述土壤吸附农药的机理。

20、土壤中农药的降解有哪几种方式？21、C l2溶于水后产生HClO和ClO-两种形态化学物质，在通氯消毒用水时，两形态物中哪一种会对细菌产生有效触灭作用?22、细菌的生长繁殖可以分为哪四个阶段？23、判断下列化合物中哪一种最易生物降解：CH3(CH2)10CH3、φ-(CH2)10CH3 (φ表示苯环)、CH3(CH2)10COOH 和(CH3)3C(CH2)2COOH ？24、生物降解有哪些基本反应类型？25、过量施用NH4NO3肥料，对于翻耕情况良好，且富有好氧细菌的土壤的酸度会有什么影响？26、评价水体富营养化的指标有哪些？水体富营养化有何危害？27、提出对水体富营养化问题施行防治的各种对策。

28、什么是光化学烟雾？光化学烟雾有何危害。

29、试写出臭氧在平流层中的产生和消除的主要反应。

30、说明大气中臭氧层的位置、臭氧的作用，臭氧层变薄或出现空洞的原因（并写出主要的反应式）以及臭氧浓度降低产生的危害。

31、大气中二氧化硫通过哪些途径转化成三氧化硫或硫酸？32、向烟雾反应器中引入空气、NO、CH3CH=CHCH3，然后用紫外光照射，CH3CH=CHCH3的双键被空气中HO∙自由基进攻引发光化学反应，随后在与O2、NO等发生反应的情况下，最终产物有NO2, 乙醛和PAN(过氧乙酰硝酸酯)等，试说明此光化学烟雾的形成过程，并写出反应式。

33、试用化学反应式说明CO在光化学烟雾中的作用。

34、在燃料燃烧过程中，生成NOx的氮主要来源于燃料中的氮还是空气中的氮气？35、大气中NO x通过哪些途径转化成硝酸？36、影响SO2和氮氧化物氧化的因素主要有哪些？二、计算题1、废水水样在20o C条件下测得BOD5 = 200 mg/L，求BOD u和BOD1。

已知耗氧速率常数k1 =0.23/天。

2、有一股20o C的生活污水，其耗氧速率常数k1 = 0.23 /天，求经过3、5、20天后水中有机物的剩余百分数各为多少？3、在野外测定某池塘水的pH = 7.8，温度为25o C(与池塘平衡的大气含O2为21%)，该水样在运回实验室过程中，由于在卡车上受阳光照射，发生了光合作用，pH = 10.2，水样容器上空O2的含量为40%，温度仍为25 o C，假定下列反应控制着水体的氧化还原反应，O2 + 4H+ + 4e ⇔ 2H2O, pE o = 20.75,试计算水样到达实验室时，pE值为多少？水样pE的变化值为多少？4、某水体中Fe2+为56 mg/L，Fe3+为56 μg/L，试求水体的pE值。

Fe3+ + e ⇔ Fe2+ pE o = 13.25、氧气按下式还原为水：1/4 O2 + H+ + e ⇔ 1/2 H2O, ( E o = 1.229 V)。

求pE、pH和Po2三者的关系式。

6、假设可使纯空气与25℃纯水达到平衡，那么，在这种水中CO2的浓度为多少？此时，水中的氢离子浓度（[H+]）和pH值是多少？(已知干燥空气中CO2占体积的0.035%，水在25℃时蒸汽压为0.0313大气压，而25℃时CO2的亨利常数K HA是3.38 ⨯ 10-2摩尔·升-1 ·大气压-1。

)7、用0.02 mol/L HCl滴定100 mL水样以测定其碱度。

酚酞指示剂变色时，耗用了3.00 mLHCl，再滴定至甲基橙指示剂变色时，又用去12.00 mL HCl，求酚酞碱度、总碱度、碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度的值（以mg/L CaCO3计值）8、总碱度为2.00 ⨯ 10-3 mol[H+]/L，温度为250C的天然水，pH值为7.00，试计算水样中CO2、HCO3-和CO32- 的浓度值？（已知K a1= 4.45⨯10-7, K a2= 4.69 ⨯ 10-11）9、某温度为250C的天然水，碱度为1.00⨯10-3mol[H+]/L，pH值为7.00，其表层经光合反应（HCO3- + H2O + hν−→{CH2O} +OH- + O2）后pH值增至10.00,求此过程前后水中CO2、HCO3-和CO32-的浓度值以及总无机碳浓度的变化值（∆C T），并计算经光合作用后产生的生物量为多少？（已知K a1 = 4.45⨯10-7, K a2 = 4.69⨯10-11）10、已知NO2和SO2的离解能依次为301.0千焦/摩和564.0千焦/摩，分别相当于多少纳米的光能？11、到达地球表面的太阳辐射最短波长为290 nm，问大气中SO2分子在吸收该波长光量子后，能否引起分子中S-O键断裂？(已知SO2的离解能为564.0千焦/摩；普朗克常数h = 6.626⨯10-34焦∙秒)12、汽车排气中含1.5%（体积分数）一氧化碳，这相当于以“mg/m3”为单位的浓度值是多少？（以250C和1.013⨯105Pa条件下计）？13、O3分解的一级反应为O3(g)→ O2(g) + O(g), 25o C时的反应速率常数为k =3⨯10-26 s-1,计算O3的半减期及O3浓度减少10%所需时间。

14、大流量空气颗粒物采样器中过滤膜重量为10.00 g，经过24小时采样后，增重至10.10 g，在采样开始和结束时的空气流速分别为1.8和1.0 m3/min,求采样点空气中的颗粒物浓度。

（0128）《环境化学》复习思考题答案一、简述试述当前人类面临的环境问题。

（答：（1）大气污染；（2）臭氧层破坏；（3）酸雨侵袭；（4）资源污染；（5）土地荒漠化；（6）绿色屏障锐减；（7）垃圾大量积留；（8物种濒危；（9）人口激增；（10）温室效应等。

）38、引起水体、大气、土壤污染的主要化学物质各有哪些？(答：引起水体污染的主要化学物质\以下几类：（1）有害金属或准金属；（2）有害阴离子；（3）过量营养物质；（4）有机物；（5）放射性物质等。

引起大气污染的主要化学物质主要有：SO x、NO x、CO x、反应性烃、Pb及其有机物等。

引起土壤污染的主要化学物质主要是：农药、肥料和重金属等。

)39、根据气温垂直分布情况，大气层分为哪五个层次？（答：对流层、平流层、中间层、热层和外逸层。

）40、简述对流层大气的主要组成部分。

(答：对流层大气有四个重要的组成部分：（1）干空气的气体混合物；（2）水；（3）大气气溶胶；（4）活性自由基。

)41、写出HO∙自由基与CH4和CO 的反应式。

(答：HO∙+ CH4−→ H2O + ∙CH3, HO∙+ CO−→CO 2 + H)42、在《环境空气质量标准》中列出的环境空气污染物有哪些？（答：有二氧化硫、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、苯并[a]芘、铅、氟化物。

）43、汽车尾气中主要含有哪几种污染物质？(答：CO、氮氧化物，碳氢化合物)44、简述大气污染物在环境中的迁移转化方式。

（答：（1）扩散；（2）干沉积；（3）湿沉积；（4）大气光化学反应等）45、写出低层大气中一些污染物（如NO2、O3、HNO2、H2O2、HCHO和CH3CHO ）的光离解反应。

(答：（1）NO2 + hν−→ NO + O; (2) O3 + hν−→ O (3P) + O2 ; O3 + hν−→O (1D) + O2 ; (3) HNO2 + hν−→ NO + HO∙; (4) H2O2+ hν−→ 2HO∙; (5) HCHO+ hν−→ HCO∙ + H; HCHO+ hν−→ CO + H2; (6) CH3CHO + hν−→∙CH3 +CHO∙ )46、分子受光激发后，激发态分子有哪几种主要退激过程？（答：设基态分子为A，吸收光能后转变为激发态分子A*，激发态分子A*有如下四种主要退激过程：（1）光解离反应：A* → B1 + B2 + ⋅⋅⋅（2）与其它分子反应：A* + E → D1 + D2 + ⋅⋅⋅（3）辐射跃迁：A* → A + hν（产生荧光或磷光）（4）碰撞失活：A* + M → A + M47、为何海洋表层水的pH值较深层水为高？写出有关反应方程。

（答：浮游生物的光合作用过程产生OH-；HCO3- + H2O + hν−→{CH2O} +OH- + O2）48、天然水的水质指标有哪几类？（答：有以下四类：（1）物理指标；（2）化学指标；（3）生物指标；（4）放射性指标。

）49、指出描述水中有机污染物的指标有哪些？排列出ThOD, BOD5, TOD和CODcr的大小顺序。

（答：对于水中耗氧有机物，通常采用下列非专一性参数来作为其指标：（1）生物化学需氧量（BOD）；(2) 化学需氧量（COD）；（3）总需氧量（TOD）；(4) 总有机碳量（TOC）；ThOD > TOD > CODcr > BOD5）50、试分析胶体带电的原因。

(答：胶体表面电离或质子化、胶体表面结合或吸附某些离子、同晶替代。

)51、试述影响污染物在水体中迁移转化的因素。

(答：概括起来有三类：（1）物理因素；（2）化学因素；（3）生物因素。

具体的迁移转化过程主要有：沉积、吸附、水解和光分解、配合、氧化还原、生物降解等)52、有机物可通过哪些主要方式在水环境中发生迁移转化？（答：有机物在水环境中的迁移转化作用主要有：（1）在固相（悬浮物或底泥）-水体系中的分配作用；（2）从水中转入大气的挥发作用；（3）在水中的水解作用；（4）在光照条件下的光解作用；（5）在微生物作用下的生物降解作用。

）53、试分析土壤中粘土矿物和有机物质能交换阳离子的原因。

(答：（1）对粘土矿物：A：同晶替代。