环境化学知识点总结
《环境化学》(第二版)(戴树桂)知识点总结和部分课后习题答案

环境化学第一章绪论1环境环境是指与某一中心事物有关相适应的周围客观事物的总和中心事物是指被研究的对象对人类社会而言环境就是影响人类生存和发展的物质能量社会自然因素的总和1972年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》2构成环境的四个自然圈层包括土壤岩石圈大气圈和水圈3为保护人类生存环境联合国将每年的4月22定位世界地球日 6月5日定位世界环境日4环境保护的主要对象是由于人类生产生活活动所引起的次生环境问题主要包括环境污染和生态破环两个方面5环境问题全球环境或区域环境中出现不利于人类生存和发展的各种现象称为环境问题原生环境问题自然力引发也称第一类环境问题火山喷发地震洪灾等次生环境问题人类生产生活引起生态破坏和环境污染反过来危及人类生存和发展的现象也称第二类环境问题目前的环境问题一般都是次生环境问题生态破坏人类活动直接作用于自然生态系统造成生态系统的生产能力显著减少和结构显著该变如草原退化物种灭绝水土流失等当今世界上最引人注目的几个环境问题温室效应臭氧空洞酸雨等是由大气污染所引起的6环境污染由于人为因素使环境的构成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造成环境污染的因素有物理化学和生物的三个方面其中化学物质引起的约占8090环境污染物定义进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质称为环境污染物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五十年代日本出现的痛痛病是由镉Cd 污染水体后引起的五十年代日本出现的水俣病是由 Hg 污染水体后引起的重要污染物1 元素CrHgAsPbCl2 无机物CONOxSO2KCN3 有机化合物和烃类烷烃饱和芳香烃苯环不饱和非芳香烃不饱和不带苯环多环芳烃4 金属有机和准金属有机化合物四乙基铅三丁基锡5 含氧有机化合物环氧乙烷醚醇醛酮酚有机酸等6 有机氮化合物胺腈硝基苯三硝基苯TNT7 有机卤化物氯仿四氯化碳PCBs氯代二恶英氯代苯酚8 有机硫化合物硫醇类甲硫醇硫酸二甲酯9 有机磷化合物有机磷农药磷酸二甲酯磷酸三乙酯按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物水体污染物土壤污染物等按污染物的形态可分为气体污染物液体污染物和固体废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优先控制污染物概念基于有毒化学物的毒性自然降解的可能性及在水体中出现的概率等因素从多种有机物中筛选出的优先控制物7认识过程 20世纪60年代人们只把环境问题作为污染来看待没有认识到生态破坏的问题 20世纪70年代 1972年联合国瑞典斯德哥尔摩人类环境会议将环境污染和生态破坏提升到同一高度看待20世纪80年代 1987年由挪威首相布伦特兰夫人组建的联合国世界环境与发展委员会发表了《我们共同的未来》20世纪90年代 1992年巴西里约热内卢联合国环境与发展大会强调和正式确立了可持续发展的思想并形成了当代的环境保护的主导意识8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称为环境效应分为自然环境效应和人为环境效应按环境变化的性质划分1环境物理效应由物理作用引起的环境效应即为环境物理效应2环境化学效应在各种环境因素影响下物质间发生化学反应产生的环境效应即为环境化学效应3环境生物效应环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果即为环境生物效应9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迁移有机械迁移物理-化学迁移生物迁移污染物转化是指污染物在环境中通过物理化学或生物作用导致存在形态或化学结构转变的过程污染物质在环境中的三大转化途径为化学转化光化学转化和生物转化10环境化学研究特点1以微观研究宏观从原子分子水平研究宏观环境圈层中环境现象和变化机制2研究对象复杂既有人为来源的也有天然来源的处于环境开放体系内多种环境因素同时相互作用其研究需要多学科的结合3物质水平低mgkg ppm10-6 ugkg ppb10-911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征行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象以解决环境问题为目标的一门新型科学其内容主要涉及有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态潜在有害物质的来源他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径环境化学的特点是要从微观的原子分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应目前国界上较为重视元素尤其是碳氮硫和磷的生物地球化学循环及其相互偶合的研究重视化学品安全评价臭氧层破坏气候变暖等全球变化问题当前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物和城市垃圾对水题和土壤的污染第二章大气环境化学1大气成分按浓度分成三大类1主要成分浓度在1以上量级包括氮 N2 氧O2 和氩 Ar 2微量成分也称次要成分浓度在1ppmv到1之间包括二氧化碳CO2水汽 H2O 甲烷 CH4 氦 He 氖 Ne 氪 Kr 等3痕量成分浓度在1ppmv以下主要有氢 H2 臭氧 O3 氙 Xe 一氧化二氮 N2O 氧化氮 NO 二氧化氮 NO2 氨气 NH3 二氧化硫 SO2 一氧化碳 CO 以及气溶胶等等此外还有一些大气中本来没有的纯属人为产生的污染成分它们目前在大气中的浓度多为pptv的量级如氟氯烃类化合物常记为CFCs 等2大气层的结构对流层平流层中间层热层逸散层对流层特性由于对流层大气的重要热源来自于地面长波辐射因此离地面越近气温越高离地面越远气温则越低在对流层中高度每增加100m3逆温由于过程的不同可分为近地面的逆温自由大气逆温近地面的逆温辐射逆温平流逆温融雪逆温地形逆温自由大气逆温乱流逆温下沉逆温锋面逆温逆温的危害在对流层中由于低层空气受热不均能够使气体发生垂直对流运动致使对流层上下空气发生交换通过垂直对流运动污染源排放的污染物能够被输送到远方并由于分散作用而使污染物浓度降低逆温现象经常发生在较低气层中这时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对大气垂直流动形成巨大障碍地面气流不易上升使地面污染源排放出来的污染物难以借气流上升而扩散4气团的稳定性与密度层结和温度层结两个因素有关5大气污染源自然因素火山喷发排放出SO2H2SCO2COHF及火山灰等颗粒物森林火灾排放出COCO2SO2NO2自然尘风砂土壤尘海浪飞沫颗粒物主要为硫酸盐与亚硫酸盐人为因素工厂企业废气排放交通运输飞机机动车轮船尾气燃油燃煤农村炉灶农业活动农药喷洒6大气中有哪些重要污染物及分类定义大气污染物是指由于人类的活动或是自然过程所直接排入大气或在大气中新转化生成的对人或环境产生有害影响的物质城市中影响健康的主要大气污染物是二氧化硫及进一步氧化产物三氧化硫硫酸盐悬浮颗粒物烟雾灰尘PM10PM25PM10氮氧化物一氧化碳挥发性有机化合物碳氢化合物和氧化物臭氧铅和其他有毒金属分类大气污染物按存在形式分可分为气态污染物和颗粒态污染物大气污染物按形成过程又可以分为一次污染物和二次污染物一次污染物是指由污染源直接排入大气环境中且在大气中物理和化学性质均未发生变化的污染物又称为原发性污染物二次污染物指由一次污染物与大气中已有成分或几种污染物之间经过一系列的化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物又称为继发性污染物7重要污染物来源及消除途径二氧化硫燃烧降水清除雨除冲刷气相或液相氧化成硫酸盐土壤微生物降解物理和化学反应吸收植被表面吸收消化摄取海洋河流吸收硫化氢火山喷射海水浪花生物活动等氧化为二氧化硫写去除反应臭氧在植被土壤雪和海洋表面上的化学反应氮氧化物燃烧尾气排放土壤化学反应植被吸收消化摄取气相或液相化学反应一氧化碳不完全燃烧平流层与OH自由基反应土壤微生物活动二氧化碳植被光合作用吸收海洋吸收甲烷燃烧泄露发酵土壤微生物活动植被化学反应细菌活动对流层及平流层化学反应碳氢化合物向颗粒物转化土壤微生物活动植被吸收消化摄取8影响大气污染物迁移的因素由染源排到大气中的污染物的迁移主要受到空气的机械运动由天气形势和地理地势造成的逆温现象以及污染物本身的特性9基本气象要素气温气压湿度风云量10燃烧过程中NO的生成量主要与燃烧温度和空燃比有关11CFC-11和Halon1211d 分子式分别为 CFCl3 和 CF2ClBr12大气中的CH4主要来自煤石油天然气的排放13大气中有哪些重要自由基其来源如何产生热裂解法光解法氧化还原法大气中主要自由基有HOHO2RRO2HO的来源①O3的光解O3+hr O+O2OH2O 2HO② HNO2的光解 HNO2 hr HO NO③ H2O2的光解 H2O2 hr 2HO清洁大气中HO来源是O3污染大气来源是HNO3和H2OHO2的来源①主要来自醛特别是甲醛的光解H2CO hr H HCOH O2 M HO2 MHCO O2 M HO2 CO M②亚硝酸酯的光解CH3ONO hr CH3O NOCH3O O2 HO2 H2CO③ H2O2的光解H2O2 hr 2HOHO H2O2 HO2 H2OR的来源RH O R HORH HO R H2OCH3的来源CH3CHO的光解 CH3CHO hr CH3 CHOCH3COCH3的光解 CH3COCH3 hr CH3 CH3CO CH3O的来源甲基亚硝酸酯的光解 CH3ONO hr CH3O NO甲基硝酸酯的光解 CH3ONO2 hr CH3O NO2 RO2的来源R O2 RO214叙述大气中NO转化为NO2的各种途径① NO O3 NO2 O2② HO RH R H2OR O2 RO2NO RO2 NO2 RORO O2 RCHO HO2 R比R少一个C原子NO HO2 NO2 HO15氮循环主要通过同化氨化硝化和反硝化等四个生物化学过程完成16分子原子自由基或离子吸收光子而发生的化学反应称光化学反应大气光化学反应分为初级过程和次级过程光化学第一定律当激发态分子的能量足够使分子内的化学键断裂即光子的能量大于化学键时才能引起光离解反应其次为使分子产生有效的光化学反应光还必须被所作用的分子吸收即分子对某特定波长的光要有特征吸收光谱才能产生光化学反应光化学第二定律光被分子吸收的过程是单光子过程由于电子激发态分子的寿命 10-8s在如此短的时间内辐射强度比较弱的情况下只可能单光子过程再吸收第二个光子的几率很小17大气中重要吸光物质的光离解1 O2N2的光离解N2的光离解限于臭氧层以上2 O3的光离解3NO2的光离解据称是大气中唯一已知O3的人为来源4 HNO2 HNO3的光解初级过程次级过程HNO2的光解是大气中HO的重要来源之一5 甲醛的光离解初级过程对流层中由于有O2的存在可进一步反应醛类光解是氢过氧自由基H02 ·的主要来源6卤代烃的光解如果有一种以上的卤素则断裂的是最弱的键CH3-F CH3-H CH3-Cl CH3-Br CH3-I18含有NOx和CH化合物等一次污染物的大气在阳光的照射下发生光化学反应而产生二次污染物这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象称为光化学烟雾控制控制反应活性高的有机物的排放控制臭氧的浓度特征蓝色烟雾强氧化性具有强刺激性使大气能见度降低在白天生成傍晚消失高峰在中午光化学烟雾形成的简单机制光化学烟雾形成反应是一个链反应链的引发主要是NO2的光解引发反应自由基传递碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因过氧酰基终止19说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用烷烃可与大气中的HO和O发生摘氢反应RH HO R H2ORH O R HOR O2 RO2RO2 NO RO NO2RO O2 RCHO HO2RO NO2 RONO2另外RO2 HO2 ROOH O2ROOH hr RO HO稀烃可与HO发生加成反应从而生成带有羟基的自由基它可与空气中的O2结合成相应的过氧自由基由于它有强氧化性可将NO氧化成NO2自身分解为一个醛和CH2OH如乙烯和丙稀CH CH HO CH2CH2OHCH3CH CH2 CH3CHCH2OH CH3CH OH CH2CH2CH2OH O2 CH2 O2 CH2OHCH2 O2 CH2OH NO CH2 O CH2OH NO2CH2 O CH2OH CH2O CH2OHCH2 O CH2OH O2 HCOCH2OH HO2CH2OH O2 H2CO HO2稀烃还可与O3发生反应生成二元自由基该自由基氧化性强可氧化NO和SO2等生成相应的醛和酮光化学反应的链引发反应主要是NO2的光解而烷烃和稀烃均能使NO转化为NO2因此烃类物质在光化学反应中占有很重要的地位20硫酸烟雾型污染由于煤燃烧而排放出来的SO2颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象SO2转化为SO3的氧化反应主要靠雾滴中锰铁氨的催化作用而加速硫酸烟雾型污染属于还原性混合物称还原性烟雾SO2滴的催化氧化速度与金属离子浓度PH温度有关21硫酸烟雾伦敦型烟雾与光化学烟雾洛杉矶烟雾的比较硫酸烟雾是还原型烟雾发现较早已出现多次燃煤产生冬季低温高湿度弱光照白天夜间连续光化学烟雾是氧化型烟雾发现较晚汽车尾气夏秋季高温低湿度强光照白天22二氧化硫的氧化直接光氧化被自由基氧化被氧原子氧化23酸雨雨水的pH值约为56可看作未受污染的大气降水的pH背景值并作为判断酸雨的界限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降水的化学组成大气中固定成分无机物有机物光化学反应物不容物酸雨化学组成硫酸硝酸钙离子锰铜矾催化24酸雨的主要成分是什么其产生的主要机制酸雨的主要危害有哪些如何控制酸雨中含有多种无机酸和有机酸主要是硫酸和硝酸酸雨多成于化石燃料的燃烧⑴S→H2SO4SO2点燃=SO2SO2H2O=H2SO3亚硫酸2H2SO3O2=2H2SO4硫酸总的化学反应方程式SO2点燃=SO22SO22H2OO2=2H2SO4⑵氮的氧化物溶于水形成酸aNO→HNO3硝酸2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO总的化学反应方程式4NO2H2O3O2=4HNO3bNO2→HNO3总的化学反应方程式4NO22H2OO2=4HNO3危害酸雨可以直接使大片森林死亡农作物枯萎也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定淋洗与土壤离子结合的钙镁钾等营养元素使土壤贫瘠化还可使湖泊河流酸化并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中毒害鱼类加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程可能危及人体健康控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放目前世界上减少二氧化硫排放量的主要措施有 1原煤脱硫技术2优先使用低硫燃料如含硫较低的低硫煤和天然气等 3改进燃煤技术减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量4对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫5开发新能源如太阳能风能核能可燃冰等CO2象温室的玻璃一样允许太阳光中可见光照射到地面并阻止地面重新辐射的红外光返回外空间CO2起单向过滤器作用大气中CO2吸收了地面辐射出来的红外光把能量截留于大气中从而使大气温度升高这种现象称为温室效应能引起温室效应的气体称温室气体有二氧化碳甲烷一氧化碳二氯乙烷臭氧四氯化碳和氟氯烃 CFC 11CFC 12等都是温室气体26温室效应机理及危害由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭石油和天然气这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散其结果是地球表面变热起来它会带来以下列几种严重恶果 1 地球上的病虫害增加 2 海平面上升 3 气候反常海洋风暴增多 4 土地干旱沙漠化面积增大总反应臭氧的消耗光解生成O3的逆反应当水蒸气氮氧化物氟氯烃等进入平流层后加速O3 的消耗起到催化的作用导致臭氧层破坏的催化反应过程总反应Y - 直接参加破坏O3的催化活性物种包括NOXHOX · ClOX ·等29大气各种固体或液体均匀地分散在空气中形成的一个庞大的分散体系也是气溶胶体系气溶胶体系中分散的各种粒子称为大气颗粒物分散性凝聚性形成气溶胶性颗粒物的去除途径干沉降湿沉降干沉降指颗粒物在重力作用下的沉降或与其它物体碰撞后发生的沉降湿沉降是指通过降雨降雪等降水过程而使大气颗粒物发生沉降的过程其是去除大气颗粒物和痕量气态污染物的有效方法湿沉降包括雨除和冲刷两种机制大气颗粒物的分类总悬浮颗粒物TSP粒径一般在100 m以下飘尘长期漂浮在大气中粒径小于10 m的悬浮物又称为可吸入粒子降尘粒径大于10微米以上的由于重力作用能沉降下来的微粒可吸入粒子小于10 m30大气颗粒物分为无机颗粒物和有机颗粒物的三模态根据大气颗粒物按表面积与粒径分布的关系得到了三种不同类型的粒度模并用它来解释大气颗粒物的来源与归宿爱根核模Dp 005μm 积聚模005 μm Dp 2 μm 粗粒子模 Dp 2 μm31颗粒物的表面性质成核作用粘合吸着成核作用过饱和蒸汽在颗粒物表面凝结成液滴粘合粒子彼此相互间紧紧粘合或在固体表面上粘合是小颗粒形成较大凝聚体最终沉降的过程离子粘合静电除尘吸着气体或蒸汽吸附在颗粒物表面Adsorption32有机污染物一般通过吸附作用挥发作用水解作用光解和生物富集和降解等过程进行迁移转化第三章水环境化学1水中八大离子KNaCa2Mg2HCO3-NO3-Cl-和SO42-为常见八种离子2溶解气体与Henry定律溶解于水中的气体与大气中的气体存在平衡关系气体的大气分压PG与气体的溶解度的比表现为常数关系称为Henry定律该常数称为Henry定律常数KH [G aq ] KH PG KH-气体在一定温度下的亨利定理常数 molLPa PG -各种气体的分压 Pa3水体中可能存在的碳酸组分 CO2CO32-HCO3-H2CO3 H2CO34天然水中的碱度和酸度碱度水中能与强酸发生中和作用的全部物质即能够接受质子H的物质总量酸度凡在水中离解或水解后生成可与强碱OH-反应的物质包括强酸弱酸和强酸弱碱盐总量即水中能与强碱发生中和作用的物质总量5天然水中的总碱度 HCO3-2CO32- OH- H6水体中颗粒物的类别 1 矿物微粒和粘土矿物铝或镁的硅酸盐 2 金属水合氧化物铝铁锰硅等金属 3 腐殖质 4 水体悬浮沉积物 5 其他藻类细菌病毒等影响水体中颗粒物吸附作用的因素有颗粒物浓度温度PH7水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附化学吸附离子交换吸附和专属吸附8天然水的PE随水中溶解氧的减少而降低因而表层水呈氧化性环境9吸附等温线在一定温度处于平衡状态时被吸附的物质和该物质在溶液中的浓度的关系曲线称为吸附等温线水环境中常见的吸附等温线主要有L-F-H -10无机物在水中的迁移转化过程分配作用挥发作用水解作用光解作用生物富集生物降解作用11PEpE 越小电子活度越高提供电子的倾向越强水体呈还原性pE 越大电子活度越低接受电子的倾向越强水体呈氧化性 pe影响因素1 天然水的pE随水中溶解氧的减少而降低2 天然水的pE随其pH减少而增大12什么是电子活度pE以及pE和pH的区别答定义电极上电子有效浓度为电子活度记作E其负对数记作pE电子活度越大或pE 越小电子供出电子的倾向越大在电化学研究中通常用电极电位表示电极供出或接受电子的倾向当给出电子活度 E 和电子活度的负对数pE 明确的热力学意义之后就可以明确地表示不同电对在反应条件下供出或接受电子能力的相对大小在一定温度下pE 与电极电位成直线关系 pE越大电子活度越小电极的氧化能力或接受电子的能力越强供出电子能力越弱pE与电子活度的关系同pH 与H活度的关系相似pH亦称氢离子浓度指数是溶液中氢离子活度的一种标度也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准pH值越趋向于0表示溶液酸性越强反之越趋向于14表示溶液碱性越强pH 7的溶液为中性溶液13腐殖质的组成由生物体物质在土壤水体和沉积物中经腐败作用后的分解产物是一种凝胶性有机高分子物质分为腐殖酸溶于稀碱但不溶于酸的部分富里酸即可溶于碱又可溶于酸的部分腐黑物不能被酸和碱提取的部分一般认为当浓度较高时金属离子与腐殖质的反应以溶解为主当金属离子浓度较低时则以沉淀和凝聚为主14沉淀物中重金属重新释放诱发因素①盐浓度升高碱金属和碱土金属阳离子可将被吸附在固体颗粒上的金属离子交换出来②氧化还原条件的变化有机物增多产生厌氧环境铁猛氧化物还原溶解使结合在其中的金属释放出来③pH值降低氢离子的竞争吸附作用金属在低pH值条件下致使金属难溶盐类以及配合物的溶解④增加水中配合剂的含量天然或合成的配合剂使用量增加能和重金属形成可溶性配合物有时这种配合物稳定性较大以溶解态形式存在使重金属从固体颗粒上解吸下来15凝聚过程是在外来因素如化学物质作用下降低静电斥力引力超过斥力时胶粒便合在一起絮凝过程借助于某种架桥物质聚合物联结胶体粒子使凝结的粒。
环境化学期末总结

环境化学期末总结1. 引言环境化学是研究环境中化学变化、存在的各种物质以及它们对环境的影响的一门学科。
本学期,我在环境化学课程中学习了各种环境问题的化学原理、分析方法以及环境监测与管理方面的知识。
通过这门课程的学习,我深入了解了环境问题的复杂性以及对环境保护的重要性,对环境化学有了更加全面的认识。
2. 环境化学基础知识在本学期的学习中,我对环境化学的基础知识有了更深入的了解。
首先,我学习了环境中的化学反应和化学平衡,了解了各种环境污染物的产生和转化过程。
例如,大气中的光化学反应可以形成臭氧,臭氧是一种强氧化剂,对人体健康和环境造成危害;水中生物降解可以将有机污染物转化为无机物,降低其对水体的污染程度。
其次,我学习了环境物质分析方法。
环境中的污染物种类繁多,需要通过一系列的分析方法进行监测和定量分析。
比如,大气中常用的监测方法有气相色谱、质谱联用技术等;水中污染物的监测方法包括重金属的原子吸收光谱、有机污染物的气相色谱质谱等。
最后,我学习了环境样品的采集和预处理方法。
环境样品的采集和预处理是环境监测的重要环节,直接关系到分析结果的准确性。
在课程中,我了解了各种环境样品(如大气、水、土壤等)的采集方法,以及对样品的前处理步骤,如样品的提取、富集和净化等。
3. 环境问题的化学处理环境污染已成为世界面临的重要问题之一,其解决需要借助环境化学的知识和技术。
在本学期的学习中,我了解了环境问题的化学处理方法。
首先,酸雨是我国面临的严重环境问题之一。
酸雨的主要成因是大气中二氧化硫、氮氧化物与水蒸气反应生成的硫酸和硝酸,对植物生长和土壤质量造成了严重影响。
我学习了酸雨的形成机制以及针对酸雨的化学处理方法,如烟气脱硫和氮氧化物的催化还原等。
另外,水体污染也是我国环境问题的主要矛盾之一。
我学习了水体中主要污染物的化学特性和处理方法,如重金属离子的沉淀、有机污染物的活性炭吸附等。
土壤污染是近年来我国面临的严重环境问题之一,对农田安全种植和生态环境产生了很大的影响。
环境化学知识点

环境化学知识点一、环境化学的定义与研究范畴环境化学是一门研究化学物质在环境中的迁移、转化、归宿以及它们对生态系统和人类健康影响的学科。
它涉及到大气、水体、土壤等多个环境介质,以及生物体内的化学过程。
环境化学的研究范畴非常广泛。
从污染物的来源来看,包括工业生产、交通运输、农业活动等人类活动所排放的化学物质,以及自然界本身存在的但在特定条件下可能对环境产生影响的物质。
在污染物的迁移转化方面,要研究它们在不同环境介质中的扩散、吸附、解吸、挥发、沉淀、氧化还原等过程。
而对于污染物的归宿,需要关注它们最终在环境中的积累、降解、无害化或者对生态系统造成的长期影响。
二、大气环境化学(一)大气污染物的种类大气中的污染物多种多样,常见的有颗粒物(如 PM25、PM10)、二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、一氧化碳(CO)、挥发性有机物(VOCs)等。
这些污染物的来源各不相同,例如,SO₂主要来自燃煤电厂和工业锅炉,NOₓ则主要来自汽车尾气和工业燃烧过程。
(二)大气中的化学反应在大气中,这些污染物会发生一系列复杂的化学反应。
例如,SO₂和NOₓ在一定条件下会转化为硫酸和硝酸,形成酸雨;VOCs 和NOₓ在阳光照射下会发生光化学反应,生成臭氧(O₃)等二次污染物。
(三)大气颗粒物大气颗粒物对环境和健康的影响不容忽视。
它们不仅能够降低大气能见度,还能够吸附其他污染物,进入人体后会对呼吸系统造成损害。
三、水环境化学(一)水体污染物水体中的污染物包括有机物(如农药、石油等)、重金属(如汞、镉、铅等)、营养盐(如氮、磷等)以及病原体等。
(二)水体中的化学过程在水体中,污染物会发生水解、络合、沉淀、氧化还原等反应。
例如,重金属离子在一定条件下会与水中的阴离子形成沉淀,从而降低其毒性;氮、磷等营养盐会导致水体富营养化,引发藻类大量繁殖。
(三)水的自净作用水体具有一定的自净能力,通过物理、化学和生物过程可以去除部分污染物。
但当污染物的排放量超过水体的自净能力时,就会导致水质恶化。
高中化学:环境保护与绿色化学章节知识总结+练习

环境保护与绿色化学知识总结+练习一、化学与环境保护1.环境保护(1)环境问题:主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
(2)环境保护的任务①环境监测:对污染物的存在形态、含量等进行分析和测定,为控制和消除污染提供可靠的数据。
①治理工业“三废”(废气、废水、废渣)。
①寻找源头治理环境污染的生产工艺,杜绝污染物的排放,能从根本上解决环境问题。
2.大气污染物来源及次生污染物的形成3.污水的处理(1)常用的污水处理方法:物理法、化学法和生物法等。
(2)污水处理的常用化学方法:中和法、氧化还原法、沉淀法等。
(3)污水处理的流程①一级处理:通常采用物理方法,即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。
经一级处理后的水一般达不到排放标准,通常将一级处理作为预处理。
①二级处理:采用生物方法(又称微生物法)及某些化学方法,除去水中的可降解有机物等污染物。
经二级处理后的水一般可以达到国家规定的排放标准。
①三级处理:主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等,对污水进行深度处理和净化。
经三级处理后的水可用于绿化和景观用水等。
4.固体废物的处理(1)处理原则:无害化、减量化和资源化。
(2)目的:减少环境污染和资源回收利用。
【正误判断】(1)化学工作者进行的环境质量监测工作可有可无,有污染治理就行(×)(2)化石燃料燃烧产生的CO、NO x、SO2为次生污染物(×)(3)“燃煤固硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量(√)(4)工业废渣和生活垃圾等固体废弃物对环境影响不大,可不必处理(×)(5)污水的一级处理通常采用化学法和生物法将难溶解的污染物除去(×)一级处理,通常采用物理方法,即用格栅间、沉淀池等除去污水中不溶解的污染物。
经一级处理后的水一般达不到排放标准,通常将一级处理作为预处理。
1.“打赢蓝天保卫战,建设美丽中国”。
环境化学总结

大气环境化学第一节的要求 1概念:大气的温度层结:大气垂直递减率:随高度的升高气温的降低率τ=‐dT \dZ干绝热垂直递减率:干空气在上升时的温度降低值与上升高度之比。
Τd=dT \dZ 2对流层的特点: 和平流的特点:3利用大气垂直递减率和干绝热垂直递减率变化判断大气的稳定度 4逆温现象对大气中污染物的迁移有何影响5掌握大气的源与汇,掌握大气中一次污染物和二次污染物的概念及其代表物 6掌握大气污染物在环境中的迁移 第二节的要求1初级过程:光解离过程,直接反应,辐射跃迁,无辐射跃迁次级过程:指在初级过程中反应物、生成物之间进一步发生反应的过程。
2大气中有哪些重要的吸光物质?其吸光特征是什么? ①O2、N2、O3的光离解②NO2的光离解③亚硝酸和硝酸的光离解 ④二氧化硫对光的吸收由于SO2的键能较大,在240-400nm 的光不能使其解离,只能生成激发态⑤甲醛的光离解⑥卤代甲烷的光离解-------近紫外光照射3掌握· OH 和HO2·的源和汇,及其它们之间的相互转化规律; OH 自由基的来源主要有以下几个方面 (1) O3的光分解 (2) HNO2光分解 (3) H2O2光分解 HO2·的主要来源是大气中甲醛(HCHO)的光分解:· OH 和HO2 · 自由基的汇与相互转化OH 自由基的汇HO2 · 自由基的汇 自由基通过复合反应而去除NN N +−−−→−+〈120nm2hv λOO O +−−−→−+〈nm4022hv λOO O +−−−→−+〈2nm9023hv λONO NO +−−−→−+〈nm4202hv λM O M O O +−→−++32213)(O D O hv O +→+OHO H D O ⋅→+2)(21NOOH hv HONO +⋅→+OHhv O H ⋅→+222COHO O O HC HO O H OHC H hv HCHO M+⋅→+⋅⋅−→−+⋅⋅+⋅→+2222⋅+→⋅++⋅→⋅+3242CHO H OH CHCO H OH CO OH O O HO OH NO NO HO ⋅+→+⋅⋅+→+⋅2322222222222222O O H HO HOO H OH OH O O H OH HO+→⋅+⋅→⋅+⋅+→⋅+⋅4碳氢化合物参与光化学反应对各种自由基的形成有哪些贡献光化学烟雾形成过程是由多种自由基参与的一系列反应,NO2 和醛的光解可引发O、H 自由基的产生,而烃类RH 的存在又是自由基转化和增殖为数量大,种类多的根本原因。
《环境化学》(第二版)(戴树桂)知识点总结(共18页)

环境化学第一章绪论1、环境:环境是指与某一中心事物有关(相适应)的周围客观事物的总和,中心事物是指被研究的对象。
对人类社会而言,环境就是影响人类生存和发展的物质、能量、社会、自然因素的总和。
1972年,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》。
2、构成环境的四个自然圈层包括土壤、岩石圈、大气圈和水圈3、为保护人类生存环境,联合国将每年的4月22定位世界地球日,6月5日定位世界环境日。
4、环境保护的主要对象是由于人类生产、生活活动所引起的次生环境问题,主要包括:环境污染和生态破环两个方面。
5、环境问题:全球环境或区域环境中出现不利于人类生存和发展的各种现象,称为环境问题。
原生环境问题:自然力引发,也称第一类环境问题,火山喷发、地震、洪灾等。
次生环境问题:人类生产、生活引起生态破坏和环境污染,反过来危及人类生存和发展的现象,也称第二类环境问题。
目前的环境问题一般都是次生环境问题。
生态破坏:人类活动直接作用于自然生态系统,造成生态系统的生产能力显著减少和结构显著该变,如草原退化、物种灭绝、水土流失等。
当今世界上最引人注目的几个环境问题温室效应、臭氧空洞、酸雨等是由大气污染所引起的。
6、环境污染:由于人为因素使环境的构成状态发生变化,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。
造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三个方面,其中化学物质引起的约占80%~90%。
环境污染物定义:进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质称为环境污染物。
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。
(五十年代日本出现的痛痛病是由镉Cd 污染水体后引起的;五十年代日本出现的水俣病是由 Hg 污染水体后引起的)重要污染物(1)元素:Cr,Hg,As,Pb,Cl(2)无机物:CO,NOx,SO2,KCN(3)有机化合物和烃类:烷烃(饱和)、芳香烃(苯环)、不饱和非芳香烃(不饱和,不带苯环)、多环芳烃(4)金属有机和准金属有机化合物:四乙基铅、三丁基锡(5)含氧有机化合物:环氧乙烷、醚、醇、醛、酮、酚、有机酸等(6)有机氮化合物:胺、腈、硝基苯、三硝基苯(TNT)(7)有机卤化物:氯仿(四氯化碳)、PCBs、氯代二恶英、氯代苯酚(8)有机硫化合物:硫醇类(甲硫醇)、硫酸二甲酯(9)有机磷化合物:有机磷农药、磷酸二甲酯、磷酸三乙酯按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污染物、土壤污染物等;按污染物的形态可分为气体污染物、液体污染物和固体废物;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。
环境化学考试知识点总结
一绪论:1环境污染:大气污染、臭氧层破坏、酸雨、水资源短缺、土地沙漠化、绿色屏障锐减、垃圾、物种濒危、人口激增、温室效应。
2造成环境污染的因素:物理的、化学的和生物的三方面,其中化学的占80%~90%。
3环境化学的特点是从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径,其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。
4由于环境污染物种类繁多,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。
5当前世界范围内最关注的化学污染物主要是持久性有机污染物,具有致突变、致癌变和致畸变作用的所谓“三变”化学污染物,以及环境内分泌干扰物。
6按环境变化的性质划分,则可分为环境物理效应、环境化学效应和环境生物效应。
7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。
二大气环境化学1根据温度随海拔高度的变化情况将大气分为四层:对流层、平流层、中间层、热层。
2大气污染物按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤化合物。
3燃料燃烧过程中影响NOx形成的因素:根据NOx形成的机理,燃烧过程中NO的生成量主要与燃烧温度和空燃比有关。
4甲烷是一种重要的温室气体,每个CH4分子导致温室效应的内力比CO2分子大20倍。
5氟氯烃类化合物既可以破坏臭氧层也可以导致温室效应。
6逆温: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。
7大气稳定度是指气层的稳定程度,或者说大气中某一高度上的气块在垂直方向上相对稳定程度。
气块在大气中的稳定度与大气垂直递减率和干绝热垂直递减率(干空气在上升时温度降低值与上升高度之比用Td表示)有关。
一般来讲,大气温度垂直递减率越大,气块越不稳定。
8影响大气污染物迁移的因素:空气机械运动如风和湍流,由于天气形势和地理地势造成的逆温想想以及污染源本身特性。
9光化学反应:分子、原子、自由基或吸收光子而发生的化学反应。
环境化学实验知识点总结
环境化学实验知识点总结一、环境化学实验的基本知识点1. 环境化学基本概念环境化学是研究环境中的化学现象及其影响的科学。
它主要包括环境中的化学物质的组成、性质、分布和迁移转化规律。
环境化学实验是研究环境化学问题的重要手段。
2. 环境化学实验的基本原理环境化学实验主要涉及到物质的性质、化学反应过程和环境污染物的检测和分析。
在实验中,应遵循化学反应原理、仪器分析原理和环境监测原理,保证实验的准确性和可靠性。
3. 环境化学实验的基本内容环境化学实验的基本内容包括化学物质的性质、化学反应过程、环境污染物的检测和分析等。
具体实验内容包括:氧化还原反应实验、酸碱中和反应实验、离子交换实验、环境污染物检测实验等。
4. 环境化学实验的基本技术环境化学实验所需的基本技术包括:化学实验技术、仪器分析技术、环境监测技术等。
在实验中,应熟练掌握各种实验技术,保证实验的顺利进行。
二、环境化学实验的常用技术1. 化学实验技术化学实验技术是进行环境化学实验的基本技术。
包括:物质的称量、溶液的调配、化学反应的进行、沉淀的制备、溶液的过滤、溶液的蒸发等。
在实验中,应严格按照实验操作规程进行,确保实验的准确性和可靠性。
2. 仪器分析技术仪器分析技术是进行环境化学实验的重要技术之一。
包括:色谱分析技术、质谱分析技术、光谱分析技术等。
在实验中,应适用合适的仪器进行分析,保证实验结果的准确性和可靠性。
3. 环境监测技术环境监测技术是进行环境化学实验的重要技术之一。
包括:空气质量监测技术、水质监测技术、土壤监测技术等。
在实验中,应熟练掌握各种监测技术,确保环境监测数据的准确性和可靠性。
三、环境化学实验的应用1. 环境监测环境化学实验在环境监测中起着重要作用。
通过实验可以对环境中的化学物质进行检测和分析,了解环境中的污染物质的分布和浓度,为环境保护工作提供重要依据。
2. 环境治理环境化学实验在环境治理中也起着重要作用。
通过实验可以对环境中的污染物质进行定量分析,为制定环境治理措施提供科学依据,指导环境污染物的减排和治理工作。
环境化学知识点
1.环境化学研究的内容主要涉及:①有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态②潜在有害物质的来源,以及它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为③有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应的机制和风险性④有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。
2.环境化学的特点(从学科研究任务来说)是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径,其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。
3.优先污染物毒性强、难降解、残留时间长、在环境中分布广的污染物(我国首批68种,美国环保局率先公布129种)5.“三致”当前世界范围内最关注的化学污染物主要是持久性有机污染物,具有致突变、致癌变、和致畸变作用的所谓“三致”化学污染物,以及环境内分泌干扰物。
6.化学污染物元素、无机物、有机化合物和烃类、金属有机物和准金属有机化合物、含氧有机化合物、有机氮化合物、有机卤化物、有机硫化合物、有机磷化合物。
7.人类社会活动不同功能产生的污染物:工业、农业、交通运输、生活8. 污染物在环境中的迁移①机械迁移②物理-化学迁移③生物迁移按受污染物影响的环境要素分:大气污染物、水体污染物、土壤污染物按形态分:气体污染物、液体污染物、固体废弃物,按性质分:化学污染物、物理污染物、生物污染物第二章大气环境化学1.环境中的大气污染物种类很多:⑴按物理状态①气态污染物②颗粒物⑵按形成过程①一次污染物(直接从污染源排放的污染物质如CO,SO₂,NO)②二次污染物(由一次污染物经化学反应形成的污染物质如O₃,硫酸盐颗粒物)⑶按化学组成①含硫化合物:氧硫化碳(COS)二硫化碳(CS2)、二甲基硫[(CH3)₂S]、硫化氢(H₂S), SO₂,SO₃,H₂SO₄、亚硫酸盐(MSO3)和硫酸盐(MSO₄)②含氮化合物:大气中存在的含量比较高的氮的氧化物主要包括氧化亚氮(N₂O是底层大气中含量最高的含氮化合物)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)来源:光化学反应、闪电、微生物固化、火山爆发森林火灾,人为污染:氮肥、炸药、燃料燃烧③含碳化合物:大气中含碳化合物主要包括CO、CO₂及有机的碳氢化合物和含氧烃类,如醛酮酸等④含卤素化合物2. SO2主要来源于含硫燃料的燃烧(煤、石油),SO2参与了硫酸烟雾和酸雨的形成成为了重要的大气污染物3.对于一个城市或地区的空气污染,风向、风速并不是经常起决定行作用的因素,尤其是对于城市空气强污染期的形成,大气稳定度和低层逆温的作用可能更大。
环境化学(带)
环境化学是一门研究化学物质在环境中的存在、迁移、转化、归趋和影响的科学。
它是环境科学与化学的交叉学科,旨在揭示化学物质与环境的相互作用规律,为环境保护和污染控制提供科学依据。
本文将从环境化学的定义、研究内容、研究方法和发展趋势等方面进行阐述。
一、环境化学的定义环境化学是研究化学物质在环境中的行为、效应及其与环境相互作用的科学。
它关注化学物质在空气、水、土壤、生物等环境介质中的分布、迁移、转化、降解和生物可利用性等方面。
环境化学的研究对象包括自然环境中存在的化学物质和人类活动排放的化学物质。
二、环境化学的研究内容1.环境分析化学:研究环境中化学物质的检测、测定和监控方法,为环境化学研究提供数据支持。
2.环境污染化学:研究污染物的来源、排放、迁移、转化和归宿,探讨污染物的环境行为和生态效应。
3.环境生物化学:研究生物体与化学物质相互作用的规律,探讨化学物质对生物体的毒性、代谢和生物降解等过程。
4.环境催化化学:研究催化剂在环境污染物降解和资源化中的作用,为环境污染控制提供技术支持。
5.环境地球化学:研究地球表层环境中化学元素的分布、迁移和循环,探讨化学物质在地质历史演变中的作用。
6.环境化学污染控制:研究化学污染物的治理技术、政策和法规,为环境管理提供科学依据。
三、环境化学的研究方法1.采样与分析方法:采用现场采样、实验室分析和仪器检测等技术,获取化学物质在环境中的浓度、形态和分布等数据。
2.模型模拟方法:建立数学模型,模拟化学物质在环境中的迁移、转化和归趋过程,预测污染物的影响范围和程度。
3.实验室模拟方法:通过实验室模拟环境条件,研究化学物质的环境行为和生物效应。
4.现场监测方法:利用遥感、传感器等技术,实时监测环境中化学物质的浓度和分布。
5.联合研究方法:结合多种研究手段,从不同角度探讨化学物质与环境相互作用的过程和机制。
四、环境化学的发展趋势1.环境纳米化学:研究纳米材料在环境化学污染控制中的应用,探讨纳米技术在环境保护领域的潜力。
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一、名词解释1、绿色化学绿色化学是指用化学的技术和方法去减少或杜绝对人类健康、生态环境有害物质的产生,尽可能减少对环境的负作用。
2、原子经济学是指在设计合成路线时尽量使原料分子中的每一个原子更多或全部转变为最终预期产品中的原子。
3、环境化学是在化学科学的传统理论和方法的基础上发展起来的是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。
4、电子活度5、光化学反应分子、原子、自由基、离子吸收光子而发生的化学反应。
6、水体富营养化由于生物所需的N、P等营养物质大量进入水体,引起藻类等生物迅速繁殖,水体溶解量下降,鱼类大量死亡、水质恶化的现象。
7、分配作用是指颗粒物(沉积物或土壤)从水中吸着有机物的量与颗粒物中有机质含量密切相关的作用。
8、辛醇-水分配系数有机化合物的正辛醇-水分配系数(KOW)是指平衡状态下化合物在正辛醇和水相中浓度的比值。
它反映了化合物在水相和有机相之间的迁移能力,是描述有机化合物在环境中行为的重要物理化学参数。
KOW与化合物的水溶性、土壤吸附常数和生物浓缩因子等密切相关。
9、生物浓缩因子有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度之比。
10、温室效应大气中的温室气体通过对长波辐射的吸收而阻止地表热能耗散,从而导致地表温度增高的现象。
11、光化学烟雾含有氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气,在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染,这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。
12、硫酸烟雾又称伦敦型烟雾,是由于燃煤而排放出来的SO2,颗粒物、由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。
13、大气颗粒物是大气中存在的各种固态和液态颗粒状物质的总称。
14、生物需氧量在一定体积水中,用化学氧化剂氧化水中有机物时所消耗的氧化剂。
15、生长代谢当微生物代谢时,某些有机污染物作为食物源提供能量和提供细胞生长所需的碳,该有机物被降解,这种现象称为生长代谢。
16、共代谢有些有机污染物不能作为微生物唯一的碳源与能源,必须有另外的化合物存在提供碳源或能源时该有机物才能被降解,这种降解过程称为共代谢过程。
17、空气动力直径与所研究粒子有相同终端降落速度的,密度为1g/cm3的球体直径。
18、大气稳定度叠加在大气背景场上的扰动能否随时间增强的量度。
也指空中某大气团由于与周围空气存在密度、温度和流速等的强度差而产生的浮力使其产生加速度而上升或下降的程度。
19、生物富集是指通过非吞食方式,从周围环境积蓄某种元素或难降解的物质,使其在机体内浓度超过周围环境中浓度的现象。
20、生物蓄积有毒有害物质,尤其POP持久性有机污染物等通过食物链蓄积于食物链中较高级成员,使得该种有害物质浓度大大高于环境浓度,这种现象称生物蓄积作用。
生物蓄积是指生物有机体在生长发育过程中直接从环境介质或从所消耗的食物中吸收并积累外来物质的现象。
21、生物放大在生态系统的同一食物链上,由于高营养级生物以低营养级生物为食物,某种元素或难分解化合物在机体中的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象。
22、生物积累生物通过吸附、吸收和吞食作用,从周围环境中摄入污染物并滞留体内,当摄入量超过消除量,污染物在体内的浓度会高于水体浓度。
包括生物浓缩和生物放大23、土壤活性酸度由土壤溶液中的H+所引起的酸度, 是土壤溶液的直接反应,又称有效酸度,通常用PH 表示。
24、土壤潜性酸度土壤潜在酸度的来源是土壤胶体的吸附的可代换性H+和Al3+。
当这些离子处于吸附状态时,是不显酸性的,但当它们通过离子交换作用进入土壤溶液之后,即可增加土壤溶液的H+浓度,使土壤pH 值降低。
只有盐基不饱和土壤才有潜性酸度,其大小与土壤代换量和盐基饱和度有关。
25、质体流动由水或土壤微粒或两者共同作用引起的物质流动。
26、土壤盐基饱和度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 。
28、被动扩散脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧转移的过程,即顺浓度梯度扩散,通过有类脂层屏障的生物膜的过程。
29、被动易化扩散有些物质可在高浓度侧与膜上特异性蛋白质载体结合通过生物膜,至低浓度侧解离出原物质。
30、主动转动在需消耗一定的代谢能量下,一些物质可在低浓度侧与膜上高浓度特异性蛋白载体结合,通过生物膜至高浓度侧解离出原物质的过程。
31、半数有效剂量是指对受试对象(实验动物或人)半数有效的剂量。
32、间接光解称为敏化光解,一个光吸收分子可能将它的过剩能量转移到一个接受体分子,导致接受体反应,这种反应就是光敏化作用。
33、温室气体能够引起温室效应的气体。
二、 反应方程式1、 大气中的CFcs 破坏臭氧层。
答:F-11(CFCl 3)和F-12(CF 2Cl 2)等氟氯烃。
它们在波长175~220nm 的紫外光照射下会产生Cl :32CFCl h CFCl Cl ν+→+222CF Cl h CF Cl Cl ν+→+ (2分)光解所产生的Cl 可破坏O 3,其机理为:32Cl O ClO O +→+2ClO O Cl O +→+总反应 322O O O +→2、 大气中的HO2自由基的来源。
① 主要来自醛特别是甲醛的光解 H2CO +r H + HCOH + O2 + M HO2 + MHCO + O2 +M HO2 + CO + M② 亚硝酸酯的光解CH3ONO +r CH3O + NOCH3O + O2 HO2 + H2CO③ H2O2的光解H2O2 +r 2HOHO + H2O2 HO2 + H2O3、大气中NO转化为NO2的各种途径。
① NO + O3 NO2 + O2② HO + RH R + H2OR + O2 RO2NO + RO2 NO2 + RORO + O2 R`CHO + HO2 R`比R少一个C原子NO + HO2 NO2 + HO4、大气中PAN(CH3C(O)OONO2)形成过程。
三、论述题1、从环境化学的角度综合分析我国酸雨的地域分布和形成过程。
我国酸性降水主要是由于硫氧化物的排放引起的。
其形成过程为:式中:[O]表示各种氧化剂。
影响酸雨地域分布差异的主要因素有:(1).酸性污染物的排放及其转化条件:我国西南地区煤中含硫量高,并且很少经过脱硫处理,直接用作燃料燃烧,二氧化硫排放量很高,再加上这个地区气温高,湿度大,有利于二氧化硫的转化,因此造成了大面积的强酸性降雨区。
(2).大气中的氨:主要来自于有机物分解和农田施用的含氮肥料的挥发,随pH值的上升而增大,我国北方地区土壤pH值高于南方,而且土壤偏酸性的地区,风沙扬尘的缓冲能力低,这可以解释我国酸雨多发生在南方。
(3)颗粒物酸度及缓冲能力:经实验绘制缓冲曲线发现,无酸雨地区颗粒物的pH值和缓冲能力均高于酸雨区。
(4)天气形势的影响:如果气象条件和地形有利于污染物的扩散,则大气中污染浓度降低,酸雨就减弱,反之就加重。
重庆和贵阳一带气象条件和多山的地形不利于污染物的扩散,所以成为强酸性降雨区。
2、以铅为例分析重金属在水环境中的迁移转化途径。
(同3)3、根据水体重金属迁移转化分析某市一家铅锌冶炼厂的含铅水经处理后排入水体中,排污口水中的含铅量为0.3~0.4mg/L,而在下流500m处,水中铅的含量只有3~4ug/L,为什么?1)含铅废水的稀释、扩散;2)水体中胶体物质对重金属的吸附作用无机胶体:次生黏土矿物;铁、铝、硅、锰等水合氧化物;有机胶体:蛋白质、腐殖质。
3)氧化-还原转化:各价态之间的相互转化4)溶解和沉淀反应5)配合反应无机配体:OH- Cl- CO32- HCO3- F- S2-有机配体:氨基酸、糖、腐殖酸生活废水中的洗涤剂、清洁剂、NTA、EDTA 、农药等6)生物甲基化作用7)生物富集作用4、简要说明温室效应产生的机理及大气温度升高的原因,京都议定书的目标是什么。
温室效益产生的机理:大气中的温室气体主要是CO2吸收了来自地面的长波辐射将能量截面于大气中,使地球温度升高大气温度升高的原因:(1)过度利用化石燃料(2)植被大量减少京都议定书的目标:限制CO2的排放,特别是发达国家CO2的排放,以控制大气温度升高。
5、臭氧是如何生成(天然和人为因素)和消耗(天然和人为因素)。
臭氧存在对流层顶和平流层之间,臭氧的生成是由于平流层中氧气光解的结果。
臭氧的天然来源为O2 + hv →O + O (λ< 243 nm) 2O + 2O2 + M→2O3 + M 总反应为:3O2 + hv→2O3臭氧形成的人为来源:汽车尾气排放的氮氧化物光解形成的氧原子与氧气结合生成臭氧。
复印机、高压电线释放物等都可以形成臭氧。
NO2 + hv→NO + O (λ < 420 nm) O + O2 + M→ O3 + M臭氧子在正常情况下的耗损:臭氧的消耗过程,主要为吸收紫外光而光解和与氧原子反应生成氧气。
O3 + hv→O2 + O O3 + O →2O2正常情况下,臭氧的生成和耗损处于动态平衡状态。
正常情况下:由于水蒸气、NOx、氟氯烃等污染物进入平流层,它们能加速臭氧耗损过程,破坏臭氧层的稳定状态。
Y+O3→YO+O2 YO+O →Y+O2总反应为:O3+O→2O2其中:Y = NOX (NO, NO2) HOX (H, HO, HO2) ClOX (Cl, ClO)6、从碳酸的解离常数K1及K2推导全封闭和开放体系硫酸中的H2CO3、HCO3-、CO32-表达式,并讨论这两个体系的区别。
1)封闭体系(溶解性CO2与大气没有交换)中存在下列平衡CO2 + H2O H2CO3* pK0=1.46 H2CO3* HCO3- + H+ pK1=6.35 HCO3-CO32- + H+ pK2=10.33其中K1=[HCO3-][H+] / [H2CO3*] ,K2=[CO32-][H+] / [HCO3-]用α0、α1和α2分别表示三种碳酸化合态在总量中所占比例,得下面表达式α0= [H2CO3*]/{[H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]} α1= [HCO3-]/{[H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]} α2= [CO32- ]/{[H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]} 把K1、K2的表达式代入以上三式,得α0= (1 + K1/[H+] + K1K2/[H+]2)-1 α1= (1 + [H+]/ K1 + K2/ [H+] )-1 α2= (1 + [H+]2/ K1K2 + [H+]/ K2)-1 设CT = [H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-],则有[H2CO3*] = CT(1 + K1/[H+] + K1K2/[H+]2)-1 [HCO3-] = CT(1 + [H+]/ K1 + K2/ [H+] )-1 [CO32- ] = CT(1+ [H+]2/ K1K2 + [H+]/ K2)-1(2)开放体系中CO2在气相和液相之间平衡,各种碳酸盐化合态的平衡浓度可表示为PCO2和pH的函数。