河北科技大学-环境化学总结.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date河北科技大学-环境化学总结河北科技大学-环境化学总结环境化学总结如果有错误，大家及时提出，共同改正重要概念1、 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，就叫做环境污染。2、 优先污染物：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，成

2、为优先污染物。3、 污染物的转化：污染物的转化是指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。污染物的迁移和转化常常相伴而行。4、 环境效应：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。分为自然环境效应和人为环境效应。5、 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、分散及消失的过程，谓之污染物的迁移。6、 光化学烟雾（洛杉矶烟雾）：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

3、光化学烟雾。7、 硫酸型烟雾（伦敦烟雾）：由于燃煤排放出的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。8、 酸雨：酸雨指通过降水的湿沉降过程将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。9、 温室效应：大气中的二氧化碳吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留在大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。10、 光化学反应：分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的反应称为光化学反应。11、 水体富营养化：是指生物所需的氮磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖、水体溶解氧量下降，鱼类及其他生物大量死亡的现象。12、 辛醇-水分配系数：

4、化学物质在辛醇中质量和在水中质量的比例。13、 凝聚：胶体颗粒的聚集亦可称为凝聚或絮凝。由电解质促成的聚集称为凝聚。14、 絮凝：由聚合物促成的聚集称为絮凝。15、 决定电位：若单个单位系的含量比其他体系高的多，则此时该单位体系点位几乎等于混合复杂体系的pE，称为“决定电位”。16、 电动电位：在非活动离子层和液体间的电位差叫做电动电位。（它的大小视扩散层厚度而定，随扩散层厚度增大而增大。）17、 热力电位：决定电位层与液体间的电位差通常叫做热力电位。（在一定的胶体系统内它是不变的。）18、 生物浓缩因子（BCF或KB）：有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度之比，定义为生物浓缩因子。19、

5、 共代谢：某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源和能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源和能源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。20、 活性酸度（pH）：土壤中的活性酸度是土壤中氢离子浓度的直接反映，又称为有效酸度。21、 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+。只有盐基不饱和土壤才有潜在酸度，其大小与土壤代换量和演技饱和度有关。22、 锁定：土壤环境中污染物由于与土壤颗粒相互作用，生物有效性下降，被称为锁定。锁定造成了修复的不完全，总有一部分持久性残留不能清除，是微生物修复技术面临的最大挑战。知识点1、 环境效应的分类 源分类:自然环境效应和人为环境

6、效应 环境变化性质分类：环境物理效应、环境化学效应、环境生物效应。2、 大气垂直递减率，0,=0,0的判断 =-dT/dz，在对流层中，一般而言，0，但在一定条件下会出现反常现象，当=0时，为等温气层；当0时，称为逆温气层。3、 大气中NO转化为NO2的途径 （1）O3为氧化剂：NO+O3NO2+O2 （2）在HO与烃反应时，HO可从烃中除去一个H形成烷基自由基，该自由基与大气中的O2结合成RO2，RO2具有氧化性，可将NO氧化成NO2：RH+HOR+H2OR+O2 RO2,RO2+NO NO2+ RO2。生成的RO可进一步与O2反应，O2从RO靠近O的次甲基中摘除两个H，生成HO2和相应的醛

7、：RO+O2 R/CHO+HO2, HO2+NO HO2+NO2 4、 大气层结构及大气层各层的特点 对流层及特点：气温随着海拔高度的增加而降低，大约每上升100m，温度降低0.6；密度大，占大气总质量的3/4以上。 平流层及特点：空气没有对流运动，平流运动占显著优势。空气比对流层稀薄得多，水汽、尘埃含量甚微，很少出现天气现象。在高15到60km范围内，有厚约20km的一层臭氧层，臭氧的空间动力学分布主要受其生成和消除的过程所控制。 中间层及特点：空气变得稀薄，同时由于臭氧层的消失，温度随海拔高度的增加而迅速降低。空气的对流非常激烈。 热层及特点：空气更加稀薄，大气质量占大气总质量0.5%。由

8、于太阳所发出的紫外线绝大部分都被这一层的物质所吸收，使大气温度岁海拔高度的增加迅速增加。5、 大气中的主要污染物 按物理状态分为气态污染物和颗粒污染物；按形成过程分一次污染物和二次污染物；按化学组成分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物。6、 大气中唯一已知O3的人为来源 NO2吸收小于420nm波长的光可发生解离： NO2+hvNOO ；O+O2+MO3+M7、 自由基反应的类型 分为单分子自由基反应、自由基-分子相互作用以及自由基-自由基相互作用三种。8、 大气颗粒物的三模态及分别得粒径特征Aitken核膜（Dp0.05m）、积聚膜（0.05mDp2m）9、 什么是粗离子和细

9、粒子 细离子：颗粒物多为二次污染物，其中硫酸盐占80%以上，他们在大气中不易由扩散或碰撞去除。Aitken核膜和积聚膜的颗粒物合称细粒子 粗离子：粗离子膜的粒子称为粗离子，多由机械过程所产生的扬尘、液滴蒸发、海盐溅沫、火山灰、和风沙等一次颗粒物所构成。10、 主要的温室气体有哪些 二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、氟利昂-11、氟利昂-12、四氯化碳11、 影响大气污染物迁移的不利地理形势 海陆风、城郊风和山谷风12、 大气污染物多留于哪层大气中 对流层13、 光化学反应包括哪些过程 初级工程和次级过程14、 大气中存在的重要自由基，及其来源（见课本74页）15、 目前发现的超积累植物

10、物种最多的是对哪种金属的积累 （Ni）16、 天然水体中八大主要离子 钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、碳酸氢根离子、硝酸根离子、氯离子、硫酸根离子17、 水体总碱度、酚酞碱度、苛性碱度的等量关系式 总碱度=HCO3-+2CO32-+OH-H+ 酚酞碱度=CO32-+OH-H2CO3*-H+ 苛性碱度=OH-HCO3-2H2CO3*-H+18、 影响水体中重金属释放的因素 盐浓度升高、氧化还原条件的变化、降低pH、增加水中配合剂的含量、生物化学迁移过程19、 深度氧化技术相对于常规氧化技术的区别（见课本253页）20、 高锰酸钾在何种条件下是通过生成氧原子而不是羟基自由基进行氧化反应。（酸性）2

11、1、 微生物修复技术的分类 源分类：自然和人为控制条件下的污染物降解或无害化过程。 按场址分类：原位生物修复和异位生物修复22、 植物修复技术定义 指直接利用各种活体植物，通过提取、降解和固定等过程清除环境中的污染物，或消减污染物的毒性，可以用于受污染的地下水、沉积物和土壤的原位处理。23、 天然水体中具有显著胶体性质的微粒。（黏土矿物）24、pE值与氧化还原能力的关系 pE是平衡状态下的电子活度，它衡量溶液接受或给出电子的相对趋势，在还原性很强的溶液中，其趋势是给出电子。pE越小，电子浓度越高，体系给出电子的倾向就越强。反之，pE越大，电子浓度越低，体系接受电子的倾向就越强。25、 土壤的三

12、相体系是什么固相、液相和气相。26、 致酸离子有哪些 氢离子和铝粒子27、 致碱离子有哪些 钙离子、镁离子、钾离子、钠离子、铵根离子28、 原位强化修复的主要类型 包括生物强化法、生物通气法、生物注射法、生物冲淋法及土地耕作法。29、 异位生物修复的类型 包括堆肥法、生物反应器处理和厌氧处理。30、 根区微生物生长的重要营养源 根冠细胞和分泌物31、 土壤固相的组成 包括土壤矿物质和土壤有机物32、 土壤胶体热力电位 决定电位层与液体间的电位差叫热力电位，在一定的胶体系统内它是不变的。33、 土壤胶体电动电位 在非活动性离子层与液体间的电位差叫电动电位，它的大小视扩散层厚度而定，随扩散层厚度增

13、大而增大。34、 潜性酸度的分类 分为代换性酸度和水解性酸度35、 影响重金属在土壤-植物体系中迁移的因素 主要有土壤的理化性质，重金属的种类、浓度及在土壤中的存在形态，植物种类、生育发育期，复合污染，施肥等。36、 影响农药在土壤中扩散的因素 主要是土壤水分含量、吸附、孔隙度和温度及农药本身的性质等。大题1、 环境化学的研究内容及特点 答：环境化学主要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。 特点：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、 简述酸雨形成的原因及影响酸雨形成的因素 答：大气中的SO2和NOx经氧化后溶于水形成硫

14、酸、硝酸和亚硝酸，这是造成降水pH降低的主要原因。除此之外，还有许多气态或固态物质进入大气对降水的pH也会有影响。 影响酸雨形成的因素：（1）酸性污染物的排放及其污染条件；（2）大气中的气态碱性物质，如NH3;（3）颗粒物酸度及其缓冲能力；（4）天气形势的影响。3、 简述光化学烟雾形成的简化机制（写出反应式）（95页）4、 硫酸烟雾和光化学烟雾的污染物、燃料和气象条件的差异。 答：硫酸烟雾型污染物，从化学上看是属于还原性混合物，故称此烟雾为还原烟雾。而光化学烟雾是高浓度氧化剂的混合物，因此也称为氧化烟雾。 硫酸烟雾主要由燃煤引起的，光化学烟雾则主要是由汽车排气引起的。 夏季以光化学烟雾为主，冬

15、季以硫酸烟雾型污染物为主。5、 简述氟氯甲烷在平流层中的转化及破坏臭氧的循环反应机制。（写出反应式）（125、126页）6、 平流层对臭氧层有破坏作用的物质有哪些？（123页区域） 答：NOx、HOX、ClOX7、 写出植物耐受重金属毒性的机理。 答：（1）植物根系通过改变根际化学性状、原生质泌溢等作用限制重金属离子跨膜吸收。（2）重金属与植物的细胞壁结合，使一部分金属离子被局限于细胞壁上而不能进入细胞壁进入细胞质影响细胞内的代谢活动，使植物对重金属表现出耐性。（3）耐性植物中有几种酶的活性在重金属含量增加时仍能维持正常水平甚至增加，具有保护酶活性的能力。（4）金属结合蛋白与进入植物细胞内的重

16、金属结合，使其以不具生物活性的无毒的螯合物形式存在，降低金属离子的活性，从而减轻或解除其毒害作用。8、 简述持久性有机污染物的特性。 答：（1）能在环境中持久的存在。（2）能蓄积在食物链中对有较高营养等级的生物造成影响。（3）能够经历长距离迁移到达偏远的极地地区。（4）在相应环境浓度下会对接触该物质的生物造成有害或有毒效应。9、 简述植物修复有机污染物的过程和机理。 答：机理主要有：（1）直接吸收污染物，经体内代谢积累在植物组织内，或挥发释放；（2）根系产生一些分泌物和酶，促进污染物在体外发生生化转换；（3）根系的作用增强土壤中微生物的降解活性，有利于污染物的矿化。10、 电动力学修复技术原理

17、 答：利用电动力学原理对受污染土壤进行修复的方法称为电动力学修复技术。 电动力学修复原理：将电极插入受污染的地下水及土壤区域，施加直流电，形成直流电场；由于土壤颗粒表层双电层、孔隙水中带有电荷的离子和颗粒，在电场作用下通过电迁移、电渗透或电泳的方式沿电场方向定向迁移；这样，污染物离开土壤向两极迁移，最终富集在电极区得到集中处理或分离。计算题1、 利用亨利定律计算水体溶解氧含量（参照150页氧在水中的溶解度）2、 推导封闭碳酸体系中各碳酸化合态和pH的关系（参照152页到157页）3、 利用pE与pE0之间的关系式计算水体pE值的变化（参照193页到204页氧化还原那一节）4、 根据氢氧化物溶度积推导出溶液中金属离子饱和浓度的负对数与pH之间的关系式（参照193页到204页氧化还原那一节）-