内容发布更新时间 : 2024/12/23 20:51:36星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

电子活度：pE是平衡状态(假想)的电子活度，它衡量溶液接收或迁移电子的相对趋势，在还原性很强的溶液中，其趋势是给出电子。pE越小，电子的浓度越高，体系提供电子的倾向就越强； pE越大，电子的浓度越低，体系接受电子的倾向就越强；

积累稳定常数：络合反应中，逐级反应的稳定常数的乘积，表示所包括的逐级反应加和后的效果。

光量子产率：化学物种吸收光量子后，进行光化学反应的光子占吸收总光子数之比，称为光量子产率?；? = 生成或破坏给定物种的摩尔数/体系吸收光子的摩尔数。

三 公式推导(每题6分,共12分)

1 推导水的氧化-还原限度，即电子活度(pE)与pH关系图中水的稳定区域界限。并计算在氧饱和时天然水体的电子活度(pE)，相应的氧化反应的pE0 = + 20.75。

反应的pE0 = + 20.75。 水的氧化限度

水的还原限度：

pE0=0.00

氧饱和时，水中 0.21*105Pa,将[H+]=10-7代入氧化限度式，得，

2 分析封闭体系与开放体系中CaCO3(s)在纯水中溶解时水体的pH 计算式的差异。

四 简答题(每题4分,共16分)

1 大气中丙烯与HO?、O3的反应特征过程。（将加成、抽氢、二元自由基等特征表示出即可得满分）

2 简述汞的微生物转化过程中辅酶的作用。

微生物参与汞形态转化的主要途径是汞的甲基化作用。

辅酶为甲基钴氨素，此辅酶把负甲基离子传递给汞离子形成甲基汞，本身变为水合钴氨素，后者由于其中的钴被辅酶FADH2还原，并失去水而转变为五个氮配位的一价钴氨素，最后，辅酶甲基四叶氢酸将正甲基离子转于五配位钴氨素，并从其一价钴上取得二个电子，以负甲基离子与之络合，完成甲基钴氨素的再生，使汞的甲基化能够顺利进行。

3 举例说明有些气体在水中的实际溶解量可以远高于亨利定律计算结果的原因。

举溶解后发生离解反应的气体，如CO2、SO2。这些气体在液相中的分子形态可以和气相分压之间遵守亨利定律；但液相中的分子形态可以离解成离子形态，并建立平衡，增加了气体在水中的溶解量。 4 简述光化学烟雾产生的条件、机理和过程

条件：有引起光化学反应的紫外线；有烃类特别是烯烃的存在；有NOx参加；大气湿度低；强的阳光照射。 机理和过程：

A. 污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成 的起始反应。 B. 碳氢化合物、HO· 、O等自由基和O3氧化，导致醛、酮醇、酸等产物以及重要的中间产物－RO2· 、HO2· 、 RCO·等自由基生成。 C. 过氧自由基引起NO向NO2转化，并导致O3和PAN等生成。

在光化学污染区，烃和NO的最大值发生在早晨交通繁忙时刻，这时NO2的浓度很低；随着太阳辐射的增强，NO2的浓度增大，在十点左右达到最大；此后，O3和醛类的浓度迅速增大，中午已达到较高浓度，它们的峰值通常比NO峰值晚出4-5h。

五 计算题(每题10分,共10分)

若有水A，pH为7.5，其碱度为5.38mmol.L-1，水B的pH为9.0，碱度为0.70mmol.L-1，若这两种水以V1:V2的体积比混合，问混合后pH的表达式方程(有关H+的方程)。(pH为7.5时：?0 = 0.06626、?1 = 0.9324、?2 = 0.001383、? = 1.069；pH为9.0时：?0 = 0.002142、?1 = 0.9532、?2 = 0.04470、? = 0.9592) 解：

[总碱度] = CT(α1 +α2) + Kw/[H+] –[H+] CT = [1/(α1 +2α2)]?[总碱度] + [H+] –[OH-]?

令 α = 1/(α1 +2α2)

当pH值在5-9范围内，[总碱度]≧1.0mmol/L时，[H+] 、[OH-]项可以忽略不计，CT值与总碱度之间存在简化关系：

CT =α [总碱度] 依据题意，这两种水以V1：V2的体积比混合时，总碱度和碳酸盐总量不变 [总碱度]混合 = （V1[总碱度] pH=7.5 + V2 [总碱度] pH=9.0）/( V1+ V2) CT混合= （V1CT pH=7.5 + V2CT pH=7.5）/( V1+ V2) 表示出[总碱度]混合 和CT混合 [总碱度]混合 = CT混合(α将α

1混合

1混合

+α

2混合

) + Kw/[H+]混合–[H+]混合

和α

2混合

用H+的方程表示，即最终的表达式也就可以表示出来。

另一种考虑：如果该体系比较单纯，主要是以碳酸类组分为主，则可以考虑用电荷平衡(电中性原理)来计算，譬如体系混合后：

[无机阳离子] + [H+]混合 = [HCO3-]混合+ 2[CO32-]混合+[OH-]混合 = CT混合(α + Kw/[H+]混合

这里，[无机阳离子]实际上为混合后的碱度。 六 综合题(每题7分,共14分)

1混合

+2α

2混合

)

1 讨论水体颗粒的分配、吸附、絮凝作用的特征与区别。

分配作用：水溶液中，土壤有机质对有机化合物的溶解作用，而且在溶质的整个溶解范围内，吸附等温线都是线性的，与表面吸附位无关，只与有机化合物的溶解度相关，因而放出的吸附热量小。

吸附作用：在非极性有机溶剂中，土壤矿物质对有机化合物的表面吸附作用活干土壤矿物质对有机化合物的表面吸附作用，其吸附等温线是非线性的，并且存在着竞争吸附，同时，在吸附过程中往往要放出大量的热来补偿反应中熵的损失。 絮凝作用：胶体颗粒的聚集叫凝聚或絮凝作用。主要涉及双电层的库仑作用力、多分子范德华力、水化膜阻力及空间位阻等作用。一般自然界颗粒聚集主要为异体絮凝作用，作用方式和机制很复杂。

区别：相互作用对象不同，涉及环境化学机理不同，产生效果不同，即它们涉及的污染物的环境化学行为也有不同之处。（同学需要具体分析一下）

在目前的环境化学研究中，絮体也可以作为一种颗粒物而发生吸附或分配作用。 2 讨论pc-pH图、pc-pE图、pE-pH图的含义、画法以及区别。

pc-pH图：描述水环境物质浓度随pH的变化，可以看出在不同pH值下水环境中物质的浓度情况；一般是针对某一在不同pH下可以互相转化的系列物质，列出每一种成分与pH值的关系式，然后按照这些方程式画图。在涉及沉淀反应时可以确定沉淀区域及其边界。

pc-pE图：描述水环境物质浓度随pE的变化，可以看出在不同pE值下水环境中物质的浓度情况；一般是针对某一在不同pE下可以互相转化（发生氧化还原反应）的系列物质，列出每一种成分与pE值的关系式，然后按照这些方程式画图。 pE-pH图：描述水环境中溶液的pE值随pH的变化，可以看出在不同pH值下溶液的pE（即氧化还原状态）情况；一般是针对某一在不同pE下可以互相转化（发生氧化还原反应）的系列物质，保持总浓度一定，列出每一种成分的pE与pH值的关系式，然后按照这些方程式画图，就会出现不同氧化还原区域及其边界。此图为优势区域图。

区别：参数关系不同，针对反应不同，含义不同，使用范围和限制条件不同。（同学需要具体分析一下）

一、填空（20分，每空1分）

1、 造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占

80%~90% 。

2、 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

三种方式。

3、 天然水中的总酸度= [HCO3-] +2 [H2CO3*] + [H+] - [HO-]。 4、 大气的扩散能力主要受 风 、 湍流 和浓度梯度的影响。

5、 一般通过湿沉降过程去除大气中颗粒物的量约占总量的 80%~90% ，而干沉

降只有 10%~20 。

6、 水环境中胶体颗粒物的吸附作用有 表面吸附 、 离子交换吸附 和

专属吸附。

7、 无机污染物进入水体后，主要通过沉淀-溶解、 氧化还原 、 配合作用 、

胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行迁移转化。

8、 一般天然水环境中，决定电位的的物质是 溶解氧 ，而在有机物累积的厌氧环境

中，决定电位的物质是 有机物 。

9、 土壤酸度可分为活性酸度和潜性酸度，其中，活性酸度是土壤中 氢离子浓度 的

直接反映，而潜性酸度是指土壤胶体吸附的可代换性H和 Al 。

10、 pH的大小显著影响土壤中重金属的 存在形态 和土壤对重金属的 吸附量 。 二、选择题（10分，每小题1分） 1、属于环境化学效应的是_____C_______。

A热岛效应 B温室效应 C土壤的盐碱化 D噪声 2、五十年代日本出现的痛痛病是由___A___污染水体后引起的。

A Cd B Hg C Pb D As

3、五十年代日本出现的水俣病是由___B___污染水体后引起的。

A Cd B Hg C Pb D As

4、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到___A、B、C、D 的影响。 A风 B湍流 C天气形式 D地理地势 5、大气中HO自由基的来源有__ A、C、D __的光离解。 A O3 B H2CO C H2O2 D HNO2

6、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成___B、C____。 A RO B R自由基 C H2O D HO2 7、酸雨是指pH___C___的雨、雪或其它形式的降水。

+

3+