环境化学课后题

1、何谓大气温度层结

答：静大气的温度在垂直方向上的分布，称为大气温度层结。 2、逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响

答：逆温对大气垂直对流运动形成巨大障碍，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。

3、何谓大气垂直递减率和干绝热垂直递减率如何用其判断大气稳定度

答：随高度升高气温的降低率称为大气的垂直递减率，用Γ表示。干空气在上升时温度降低值与上升高度的比，称为干绝热垂直递减率，用d Γ表示。若Γd Γ，大气是不稳定的；Γ=d Γ，大气处于平衡状态。

4、影响大气中污染物迁移的主要因素是什么

答：主要有空气的机械运动，如风和湍流，由于天气形势和地理地势造成的逆温现象，以及污染物本身的特性等。

5、大气中有哪些重要的吸光物质其吸光特征是什么

答：①氧分子和氮分子：240nm 以下的紫外光可引起O 2的光解；N 2只对低于120nm 的光有明显的吸收。

②臭氧：主要吸收来自太阳波长小于290nm 的紫外光。

③NO 2：是城市大气中重要的吸光物质，在低层大气中可以吸收全部来自太阳的紫外光和部分可见光。

④亚硝酸和硝酸：HNO 2可以吸收300nm 以上的光而离解；HNO 3对于波长120~335nm 的辐射均有不同程度的吸收。

⑤二氧化硫：由于SO 2的键能较大，240~400nm 的光不能使其离解，只能生成激发态的SO 2*参与许多光化学反应。

⑥甲醛：对260~360nm 波长范围的光有吸收，醛类的光解是大气中HO 2的重要来源之一。 ⑦卤代烃：以卤代甲烷对大气污染化学作用最大，在紫外光照射下，其卤素原子离解；若卤代甲烷中含有一种以上的卤素，则断裂的是最弱的键；高能量的短波长紫外光照射，可能发生两个键断裂，应断两个最弱键；即使是最短波长的光，三键断裂也不常见。 6、太阳的发射光谱和地面测得的太阳光谱有何不同为什么

答：因为在太阳光到达地面的过程中，大气中的各种物质对太阳光进行了不同程度的吸收。（书上没有答案，个人猜测）

7、大气中有哪些重要自由基其来源如何（书上有很多反应方程式，很麻烦，没有一一列出）

答：①HO ：主要来自于O 3、HNO 2的光离解，以及H 2O 2的光离解。

②HO 2：主要来源于醛的光离解，尤其是甲醛；亚硝酸酯和H 2O 2的光解也会导致生成HO 2。

③R ：大气中存在量最多的烷基是甲基，主要来源于乙醛和丙酮的光解；O 和HO 与烃类发生H 摘除反应时也可生成烷基自由基。

④RO ：甲烷基主要来源于甲基亚硝酸酯和甲基硝酸酯的光解。 ⑤RO 2：过氧烷基都是由烷基与空气中的氧气结合而形成的。

8、大气中有哪些重要含氮化合物说明它们的天然和人为来源及对环境的污染。

答：大气中主要含氮化合物有N 2O 、NO 、NO 2、NH 3、HNO 2、HNO 3、亚硝酸酯、硝酸酯、亚硝

酸盐、硝酸盐和铵盐等。

氧化亚氮（N

2

O）：主要来自天然源，即环境中的含氮化合物在微生物作用下分解而产生，其惰性很大，在对流层中稳定，但进入平流层中会吸收紫外光光解产生NO，会对

臭氧层起破坏作用。土壤中的含氮化肥经微生物分解可产生N

2O，这是人为产生N

2

O的原

因之一。

大气污染化学中所说的氮氧化物通常主要指一氧化氮和二氧化氮，用NO

x

表示。它们的天然源主要是生物有机体腐败过程中微生物将有机氮转化为NO，NO继续被氧化为

NO

2。另外，有机体中的氨基酸分解产生的氨也可被HO氧化成NO

x

。NO

x

的人为来源主要

是矿物燃料的燃烧。城市大气中的NO

x

主要来自汽车尾气和一些固定排放源。矿物燃料

燃烧过程中所产生的NO

x 以NO为主，通常占90%以上，其余为NO

2

。

9、叙述大气中NO转化为NO

2

的各种途经。

答：①以O

3为氧化剂：NO+O

3

→NO

2

+O

2

②在HO与烃反应时，HO可从烃中摘除一个H而形成烷基自由基，该自由基与大气

中的O

2结合生成RO

2

。RO

2

具有氧化性，可将NO氧化成NO

2

：

RH+HO→R+H

2

O

R+O

2

→RO

2

NO+RO

2

→NO

2

+RO

③上一步生成的RO可进一步与O

2反应，O

2

从RO中靠近O的次甲基中摘除一个H，

生成HO

2

和相应的醛：

RO+O

2→R’CHO+HO

2

HO

2+NO→HO+NO

2

④HO和RO也可与NO直接反应生成亚硝酸或亚硝酸酯： HO+NO→HNO

2

RO+NO→RONO

而HNO

2和RONO都极易光解产生NO

2

。

10、大气中有哪些重要的碳氢化合物它们可发生哪些重要的光化学反应

答：①甲烷

②石油烃

③（这个字电脑上找不着）类：

④芳香烃：

11、碳氢化合物参与的光化学反应对各种自由基的形成有什么贡献

答：

12、说明光化学烟雾现象，解释污染物与产物的日变化曲线，并说明光化学烟雾产物的性质与特征。

答：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。

由污染物与产物的日变化曲线可以看出，烃和NO的最大值发生在早晨交通繁忙时

刻，这时NO

2浓度很低。随着太阳辐射的增强，NO

2

、O

3

的浓度迅速增大，中午时已达到

较高浓度，它们的峰值通常比NO峰值晚出现4~5h。由此可以推断NO

2、O

3

和醛是在阳光

照射下由大气光化学反应而产生的，属于二次污染物。早晨由汽车排放出来的尾气是产生这些光化学反应的直接原因。傍晚交通繁忙时刻，虽然仍有较多汽车尾气排放，但由于日光已较弱，不足以引起光化学反应，因而不能产生光化学烟雾现象。

用光化学烟雾形成的机制解释图中各条曲线。清晨，大量的碳氢化合物和NO由汽车尾气及其他污染源排放到大气中，由于夜间NO被氧化的结果，大气中已存在少量的