环境化学试题及答案大全- 副本 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/24 1:21:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

重金属浓度不变时,随着河流泥沙量增大,对重金属的吸附量增大;河流泥沙对重金属离子的吸附符合弗莱特利希等温线;

(2)泥沙对重金属离子的吸附量随pH的升高而增大;河水pH8.3左右,重金属离子在此条件下有不同程度的水解、沉淀、配合和被悬浮物吸附,控制了河水中可溶性重金属离子的浓度;

(3)泥沙中有机质含量随季节而变化,悬浮物中有机质大于沉积物中有机质的含量,泥沙中重金属的吸附量与有机质的含量呈正相关;重金属在河水、悬浮物、沉积物中的分配比是:悬浮物大于沉积物,而沉积物和悬浮物远远大于河水中重金属含量。

由此可见,河流中泥沙对重金属的迁移转化有很大的影响。 三、计算题

有如下两个单体系,其中一个是Cu2+、Cu+(pE0=5.82,[Cu2+]=10-5mol/L,[Cu+]=10-4mol/L),另一个是Fe3+、Fe2+(pE0=13.05,[Fe3+]=10-3mol/L,Fe2+=0.1mol/L)。如果各取1升,将其成为一个混合体系,并假定Fe3+被Cu+还原完全,试计算哪个体系是决定电位?

解:有两个单体系 Cu2++e===Cu+pE0=5.82

当[Cu2+]=10-5mol/L,[Cu+]=10-4mol/L时, pECu2+/Cu+=4.82 Fe3++e=Fe2+

pE0=13.05

当[Fe3+]=10-3mol/L,Fe2+=0.1mol/L时, pEFe3+/Fe2+=11.05

如果各取1升,将其成为一个混合体系,并假定Fe3+被Cu+还原完全,则有 [Fe3+]=(10-3-10-4)/2=4.5×10-4mol/L [Fe2+]=(10-1+10-4)/2=5.005×10-2mol/L 混合体系的电位为:

pE混合=pEFe3+/Fe2+=pE0Fe3+/Fe2++lg[Fe3+]/[Fe2+] =(13.05+lg4.5×10-4/5.005×10-2=11.00

由上可知,混合体系的pE处在铜单体系与铁单体系电位之间,并与含量较高的铁单体系的电位相近。所以铁体系为决定电位。 四、分析论述题

1.某市一家铅锌冶炼厂的含铅废水经化学处理后排入水体中,排污口水中铅的含量为0.3~0.4mg/L,而在下流500m处水中铅的含量只有3~4μg/L,试分析其原因?

(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

2.确定酸雨pH界限的依据是什麽?

(1)酸雨是最常见酸性降水,酸性降水是指通过降水,如雨、雪、雾、冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。这种降水过程称湿沉降。 (2)降水pH主要推导方程式。

(3)多年来国际上一直把pH值为5.6作为判断酸雨的界限,pH值小于5.6的降雨称为酸雨。

(4)通过对降水多年观察,对pH值为5.6作为酸性降水的界限以及判别人为污染界限有了不同观点,主要因为:

a,在清洁大气中,除有CO2外还存在各种酸、碱性气态和气溶胶物质,它们通过成云和降水冲刷进入雨水中,降水酸度是各物质综合作用的结果; b,硝酸和硫酸并不都是人为源;天然源产生的SO2等都可进入雨水; c,空气中碱性物质中和用,使得空气中酸性污染严重的地区并不表现出来酸 d,其他离子污染严重的降水并不一定表现强酸性。

3.下图是C3H6、NO、空气(O2、N2)混合物经紫外线照射后的时间成分关系图。从图中可知,随NO和C3H6等初始反应物的氧化消耗,NO2和醛量增加;当NO耗尽时,NO2出现最大值。此后,随着NO2的消耗(浓度下降),O3和其他氧化剂如过氧乙酰硝酸酯(PAN)产生了。试利用大气环境化学原理分析可能发生的环境现象,并阐述其机制。

答:光化学烟雾:汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等

一次污染物在阳光中紫外线照射下发生光化学反应生成一些氧化性很强的O3、醛类、

PAN、HNO3等二次污染物。人们把参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物(其中有气体和颗粒物)所形成的烟雾,称为光化学烟雾。

可以认为上述反应是大大简化了的光化学烟雾形成的基本反应。1986年Seinfeld用12个化学反应概括了光化学烟雾形成的整个过程: 引发反应:NO2+hν→NO+O O+O2+M→O3+M NO+O3→NO2+O2

链传递反应:RH+?OH→RO2?+H2O RCHO+?OH→RC(O)O2?+H2O RCHO+hν→RO2?+HO2?+CO HO2?+NO→NO2+?OH RO2?+NO→NO2+R′CHO+HO2? RC(O)O2?+NO→NO2+RO2?+CO2 终止反应:?OH+NO2→HNO3 RC(O)O2?+NO2→RC(O)O2NO2 RC(O)O2NO2→RC(O)O2?+NO2

参考答案 一 填空题(每空0.6分,共30分) 15 向某一含碳酸的水体加入重碳酸盐,总酸度_增加_、无机酸度_减少_、CO2酸度_不变_、总碱度_增加_、酚酞碱度_不变_和苛性碱度_减少_。 16 硝化细菌为_化能自养型_型细菌,严格要求_高水平的_氧;反硝化的重要条件是_氧分压较低,为兼_氧。 17 水环境中污染物的光解过程可分为__直接光解_ 、 _敏化光解 、 _氧化反应_ 三类。 18 光子能量公式为_E=hc/λ_ ,通常波长大于_700__nm的光就不能引起光化学离解,此时对应的化学键能是_167.4__KJ/mol。(h = 6.626*10-34J.s/光量子, c = 2.9979*1010cm/s) 19 土壤碱化度为_ Na+离子饱和度,其产生过程为 _交换性阳离子的水解作用_ 作用 。 20 受氢体包括_分子氧__ 、 _有机物转化的中间产物__ 、 _某些无机含氧化合物_ 。 21 有机磷农药的降解途径一般有_吸附催化水解_、_生物降解_、_光降解__。 22 我国酸雨的关键性离子组分为_ SO42-,Ca2+,NH4+__。 23 毒作用的生物化学机制包括_酶活性的抑制_ 、 _致突变作用_ 、 _致癌作用_ 、 _致畸作用_。 24 有毒有机物的生物转化反应的主要类型有_氧化_ 、 _还原_ 、 _水解_ 、_结合__。 25 大气颗粒物的去除过程可分为_干沉降___ 、 _湿沉降_。 26 含碳化合物的厌氧分解过程中,在_产酸_细菌的作用下,生成_有机酸、醇等__中间产物,然后在_产氢菌、产乙酸菌及产甲烷细菌_细菌的作用下,生成_乙酸、甲酸、氢气和二氧化碳及甲烷__。 27 盐基饱和度为100%的土壤,其潜性酸度为__0____。 28 丙酮酸在有氧条件下,通过__辅酶A __辅酶,转化为_乙酰辅酶A _,然后与_草酰乙酸_反应生成_柠檬酸__,进入_三羧酸_循环过程。 16 物质通过生物膜的方式有_膜孔过滤_ 、 _被动扩散 、 _被动易化扩散_ 、 _主动转运_ 、_胞吞或胞饮_。 17导致臭氧层耗损的典型物质有 NOx,HOx,ClOx,CFCs 。 二 名词解释(每题2分,共18分) 专属吸附:专属吸附现象是用来解释吸附过程中表面电荷改变符号,甚至使离子化合物吸附在同号电荷表面的现象,它是指在吸附过程中,除了化学键的作用,尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在起作用。

共代谢:某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源,必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时,该有机物才能被降解,这种现象称为共代谢。 ?氧化途径:饱和脂肪酸与辅酶A结合,形成脂酰辅酶A,羧基的β位上的碳原子经历脱氢-加羟-羰基化等氧化过程,然后与辅酶A结合,形成乙酰辅酶A和少两个碳原子的脂酰辅酶A的过程,如下例:

大气颗粒物的三模态:依据空气动力学直径Dp来分,爱根(Aitken)核模(Dp<0.05μm)、积聚模( 0.05μm 2μm) DLVO理论:DLVO理论把范得华吸引力和扩散层排斥力考虑为仅有的作用因素,它适用于没有化学专属吸附作用的电解质溶液中,而且假设颗粒的粒度均等、球体形状的理想状态。这种颗粒在溶液中进行热运动,其平均功能为3KT/2,两颗粒在相互作用接近时产生几种作用力,即多分子范得华力、静电排斥力和水化膜阻力。总的综合作用位能为:

VT=VR+VA 式中:VA——由范得华力所产生的位能;

VR——由静电排斥力所产生的位能; 生物浓缩系数(BCF): BCF = Cb/Ce

Cb:某种元素或难降解物质在机体中的浓度; Ce:某种元素或难降解物质在机体周围环境中的浓度。