环境化学习题答案12.HNO2的光解是污染大气中（HO）自由基的重要来源之一。13.清洁大气中HO的重要来源是（O3的光解离）。14.烷基和空气中O2结合形成（RO2）。15.大气中CH3自由基的主要来源是（乙醛）和（丙酮）的光解。16.（挥发）作用是有机物从溶解态转入气相的一种重要迁移过程。17.水环境中胶体颗粒的吸附作用大体可分为（表面吸附）、（离子交换吸附）和（专属吸附）。18.水中的有机污染物一般通过（吸附作用）、（挥发作用）、（水解作用）、（光解作用）、（生物富集）和（生物降解）等过程进行迁移转化。20.吸附等温线表达了在一定条件下颗粒物表面上的（吸附量）与溶液中溶质（平衡浓度）之间的关系。23.典型土壤随深度呈现不同层次，分别为（覆盖层）层、（淋溶层）层、（淀积层）层和（母质层）层。24.岩石化学风化分为（氧化）、（水解）和（酸性水解）三个过程。25.土壤重金属污染具有（隐蔽性）、（持久性）和（间接有害性）等三个特点。大气中甲氧基主要来源于（甲基亚酯）和（甲基酯）的光解。28.水中无机污染物一般通过（沉淀-溶解）、（氧化-还原）、（配合作用）、（胶体形成）和（吸附-解析）等物理化学过程进行迁移转化。9.专属吸附可使离子化合物吸附在同号电荷的表面。√10.向某一含有碳酸的水体中加入重碳酸盐，水体的CO2酸度增加。×11.HO自由基最高浓度出现在热带。√14.pE越小，电子浓度越低，体系提供电子的倾向就越强。×26.向某一含有碳酸的水体中加入重碳酸盐，水体的酚酞碱度增加。√27.由电解质促成的聚集称为絮凝。×28.大气中的过氧烷基都是由烷基与空气中的O2结合而形成的。√30.沉降是HNO3和HNO2在大气中的主要去除过程。√16.Pb主要在蓄积生物体的骨骼中，毒作用部位发生在（D）。A骨骼中B脂肪中C肾脏中D造血系统中17.一维稳态河流BOD－DO耦合模型的基本方程是（C）。AQUAL－II模型B合田健模型CS－P模型DOECD模型18.在封闭体系中，随着体系pH的变化，(D)始终保持不变。A[H2CO3]B[HCO3-]C[CO32－]DCT21.根据半数致死量，一般将化学物质的急性毒性分成（D）级。A1级B2级C3级D4级24.微生物利用水中溶解氧对有机物进行有氧降解，分解产物不可能存在（C）。AH2OBCO2CNH3DNO3-26.臭氧光解产生O原子，大气中（C）不断消耗O，导致臭氧层损耗。ASO2BCO2CCH4DNO227.（A）模型较好地反映了浅水湖泊总磷含量的变化规律。AOECD模型B合田健模型CS－P模型DDillon模型四、概念题1.温度层结、2.光化学烟雾、3.生长代谢、4.BCF、5.温室效应、6.专性吸附、7.酚酞碱度、8.生物放大9.原生矿物、10.EC50、11.空气动力直径Dp、12.决定电位、13.总碱度、14.次生矿物、15.生物富集16.共代谢、17.生物修复、18.光量子产率、19.生物富集、20.阈值量（浓度）、21.主动运转、22.被动扩散23.半数有效剂量（浓度）、24.助致癌物、25.促癌物、26.酶抑制剂、27.土壤潜在酸度、28.标化分配系数29.间接光解、30.辛醇—水分配系数五、思考题1.试分析酸雨的形成原因？有哪些影响因素？如何界定降水是否酸化？如何控制酸雨？2.什么是电子活度pE，以及pE和pH的区别。3.简述Hg在土壤中可能发生的转化反应，如何减轻土壤中Hg的污染？4.简述水体富营养化产生及控制方法。5.烟雾箱模拟光化学烟雾实验中：①起始物质都有哪些，除了这些物质还需要什么条件？②请简述光化学烟雾形成的简化机制。③如何控制光化学烟雾的产生？6.水体沉积物中重金属释放影响因素有哪些？7.简述As在土壤中可能的转化反应，如何减轻土壤中As的污染？8.简要说明毒物的联合作用。9.简述土壤的缓冲作用，并举例说明其作用原理。10.比较土壤阳离子和阴离子交换吸附的作用原理和特点。11.简述土壤中重金属向植物体内迁移的主要方式及影响迁移的因素。12.影响农药在土壤中扩散和质体流动的因素有哪些？13.根据封闭体系和开放体系碳酸平衡表达式阐述两个体系之间的区别。14.向含碳酸的水体中加入重碳酸盐，体系的总酸度、总碱度、无机酸度、酚酞碱度和CO2酸度如何变化？15.叙述水中主要有机和无机污染物的分布和存在形态。16.简述天然水体中颗粒物的类型。17.阐述水和氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。18.简述胶体凝聚和絮凝之间的区别。19.简述有机配位体对水体中重金属迁移的影响。20.一个垂直湖水，随湖水深度增加，其pE值如何变化?21.逆温对大气中污染物的迁移有何影响?22.简述影响大气中污染物迁移的主要因素。23.大气中有哪些重要的自由基？简述各种自由基的来源？24.阐述大气中NO转化为NO2的途径。25.简述大气中重要的碳氢化合物，发生的重要光化学反应，以及对形成自由基的贡献。26.简述烃类化合物在光化学烟雾形成过程中的重要作用。27.简述大气中SO2的氧化途径。28.简述确定酸雨pH界限的依据以及影响酸雨形成的因素。29.简述臭氧层破坏的原因和机理。六、计算题1.某发电厂的烟囱高度为21m，烟羽抬升高度为19m，地面风速2.6m/s，西北风向，SO2排放量为900kg/h。计算清晨日出时，距离污染源1000m处SO2的地面轴线浓度？（已知：由P-G曲线查得σy为48m，σz为20m，大气处于弱稳定状态。）解：烟羽抬升高度ΔH减少15%，得到：ΔH＝16.15m；源强Q＝250g·s-1；清晨日出时，距烟囱1000m处SO2的地面轴线浓度为：()??????-=22;0,0,2expzzyHxHuQcσσσπ＝0.0057（g·m-3）2.在一个pH为6.5，碱度为1.6×10-3mol/L的水体中，（1）需要加入多少mmol/L的碳酸钠才能使水体的pH上升到8.0？（2）若用NaHO进行碱化，需要加入多少NaHO？解：pH=6.5，碱度=1.6×10-3mol/L；总碱度=CT(α1+2α2)+Kω/[H+]-[H+]=CT/α+Kω/[H+]-[H+]1.6×10-3=CT/1.71+10-14/10-6.5-10-6.5CT=2.74×10-3mol/L用强碱碱化至pH=8.0，CT不变，总碱度=2.74×10-3/1.018+10-6-10-8=2.69×10-3ΔANaOH=2.69×10-3–1.6×10-3=1.09×10-3mol/L用Na2CO3碱化至pH=8.0，设加入Na2CO3量为xmol/L，该过程中，CT→CT+x总碱度=1.6×10-3+2x=（CT+x）/1.018，xNa2CO3=1.07×10-3mol/L3.有两个不同的水体系，体系1中[Cu2+]=10-5mol/L，[Cu+]=10-4mol/L，体系2中[Fe3+]=10-3mol/L，[Fe2+]=10-1mol/L。（1）分别求出二体系的pE？（2）若二体系等体积混合，求出混合体系的pE，并说明哪一体系的电位为决定电位？解：Cu体系82.4d][Re][Olgpp0/CuCu2=+=++xEE；Fe体系0.11d][Re][Olgpp0/FeFe23=+=++xEE等体积混合，95.10]Fe[]Fe[lgppp230/FeFe/FeFe2323=+==++++++EEE混Fe体系的电位是决定电位。4.某工厂向河流稳定排放含酚污水，污水排放量为540m3/hr，酚的浓度为30.0mg/L，河流流量为5.00m3/s，流速为0.4m/s，酚的背景浓度为0.05mg/L，衰减速率常数为0.2d-1。计算距排放口20km处河水中酚的浓度？（忽略纵向弥散作用）解：稳态条件下忽略纵向弥散作用时：??????-=xukxccexp0qQqcQcc++=210＝（5.00×0.05＋540×30.0/3600）/（5.0＋540/3600）＝0.92（mg/L）??????-=xukxccexp0＝0.92exp（－0.2×20000/0.4×800）＝0.82（mg/L）5.具有2.00×10-3mol/L碱度的水，pH为7.0，计算[HCO3]、[HCO3-]、[CO3-2]和[HO-]的浓度？解：该条件下，[HCO3-]=碱度=2.00×10-3mol/L在pH=7.00时，[H+]=[HO-]=1.00×10-7mol/L根据；K1=]CO[H]][HCO[H323-+=4.45×10-7、[H+]和[HCO3-]浓度，求出[H2CO3]=4.49×10-4mol/L据K2=][HCO]][CO[H323--+=4.68×10-11、[H+]、[HCO3-]浓度，求出[CO32-]=9.38×10-7mol/L6.水A的pH为7.5，其碱度为6.38mmol/L，水B的pH为9.0，其碱度为0.80mmol/L，等体积混合水A和水B，计算混合后水体的pH？解：水A：碱度=6.38mmol/L=[HCO3-]＋2[CO32-]+[OH-]-[H+]=[HCO3-][CO32-]=K2[HCO3-]/[H+]=4.69×10-11×6.38/10-7.5=9.46×10-3mmol/L[H2CO3*]=[H+][HCO3-]/K1=10-7.5×6.38/(4.45×10-7)=0.453mmol/L[OH-]=10-6.5=3.16×10-7mol/L水B：碱度=0.80mmol/L=[HCO3-]＋2[CO32-]+[OH-]-[H+]=[HCO3-]＋2[CO32-]+10-5[CO32-]=K2[HCO3-]/[H+]=4.69×10-11×[HCO3-]/10-9，[CO32-]=0.04mmol/L，[HCO3-]=0.76mmol/L，[OH-]=10-5=0.01mmol/L，[H2CO3*]=0002mmol/L舍去）水B+A：B中的CO32-、OH-与A中的H2CO3反应生成HCO3-，∴混合体系中[H2CO3*]=(0.453-0.04-0.01)/2=0.201mmol/L[HCO3-]=(6.38+0.04×2+0.01+0.76)/2=3.61mmol/L59.724.135.661.3201.0lg35.6]HCO[]COH[lgppH3*321=+=-=-=-K7.根据Langmuir方程描述吸附作用，假设溶液平衡浓度为3.00×10-3mol/L，溶液中每克悬浮物吸附溶质0.50×10-3mol/L，当平衡浓度降至1.00×10-3mol/L时，每克吸附剂吸附溶质0.25×10-3mol/L，计算每克吸附剂可以吸附溶质的限量？解：G=G0×c/(A+c)333100031000310500---?+??=?...AG333100011000110250---?+??=?...AGG0=1.00×10-3A=3.00×10-3（mol·L-1g-1）8.从湖水中取深层水的pH为7.0，含溶解氧浓度为0.32mg/L，计算pE和Eh值。解：1/4O2+H++e→1/2H2OpE0=20.75生成物反应物lgpnpEE10+=根据亨利定律：[O2]=KH·PO2=1.26×10-8·PO2=0.32mg/L×10-3÷32g/mol∴PO2=793.65Pa，pE=pE0+lg[PO2]1/4[H+]pE=20.75+1/4lg[793.65÷(1.013×105)]=13.22，由于pE=(1/0.059)E∴E=0.059pE=0.059×13.22=0.78（V）9.某有毒化合物排入pH为8.4，温度为25℃的水体中，90%的有毒物质被水体悬浮物吸附，已知，酸性水解速率常数KA=0，碱催化水解速率常数KB=.9×10-7L/(mold)，中性水解速率常数Kh=1.6d-1，计算该化合物的水解速率常数？解：Kh=KN+αwKA[H+]+αwKB[OH-]=1.6+0.1(0×10-8.4+4.9×10-7×10-5.6)=1.6d-110.在试验水中牡蛎从水体吸收DDT的速率常数为69.09h-1，牡蛎消除DDT的速率常数为4.606×10-3h-1，设水体中DDT浓度为0.01mg/L并保持恒定。求：（1）BCF；（2）牡蛎体内DDT的最大浓度；（3）牡蛎体内DDT浓度达到最大浓度的90%所需时间。解：55101510606.409.69?=?===-eawfkkccBCFLmgcBCFcwf/101501.0101535?=??=?=[]tkewafeekckc?--=190.0；ttke??-=-=510606.41.0ln－；年7.5105149.0=?=-ht11.表层土壤中Cd含量为4mg/kg，应用富集植物对其净化。植物体内Cd的平均含量为100mg/kg，每公顷土地每次收获量植物为30000kg（干重），经过两次收获后，土壤中Cd的平均含量为多少mg/kg？(假定：土壤容重为1.5，即土壤的密度为1.5×103kg/m3，富集植物全部生长于土壤表层20cm内。)解：1公顷土壤总质量＝0.2m×10000×1.5×103＝3×106kg一次收获后土壤中Cd浓度WCd＝kgmgkgmgkgkgkgmgkgmgkg/3103109103103/100/4103666=??=???-??∴BCF＝100/3=33.3设：二次收获后土壤中Cd浓度为x，310010*********66/)/(=???-??==xkgxkgkgmgccBCFwf所以：x＝2.25mg/kg
