环境化学课后答案(戴树桂)主编 - 第二版(1-7章) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 8:27:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

4.举例说明影响农药在土壤中进行扩散和质体流动的因素有哪些?

(1)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、温度及农药本身的性质等:

①土壤水分含量:研究表明林丹的汽态和非汽态扩散情况随土壤水分含量增加而变化。

②吸附:土壤对农药的吸附改变了其扩散的情况,如土壤对2,4-D的化学吸附,使其有效扩散系数降低了,两者呈负相关关系。

③土壤紧实度:土壤紧实度对农药的扩散的情况有影响是因为对于以蒸汽形式进行扩散的化合物来说,增加紧实度就降低了土壤孔隙率,扩散系数就自然降低了。如二溴乙烷、林丹等农药在土壤中的扩散系数随紧实度增加而降低。

④温度:温度增高的总效应是使扩散系数增大。

⑤气流速度:气流速度可直接或间接地影响农药的挥发。如果空气的相对湿度不是100%,那么增加气流就促进土壤表面水分含量降低,可以使农药蒸汽更快地离开土壤表面,同时使农药蒸汽向土壤表面运动的速度加快。

⑥农药种类:不同农药的扩散行为不同。如有机磷农药乐果和乙拌磷在Broadbalk粉砂壤土中的扩散行为就是不同的。

(2)影响农药在土壤中质体流动的因素有农药与土壤的吸附、土壤种类和农药种类等。

①农药与土壤吸附:非草隆、灭草隆、敌草隆、草不隆四种农药吸附最强者移动最困难,反之亦然。

②土壤种类:土壤有机质含量增加,农药在土壤中渗透深度减小;增加土壤中粘土矿物的含量,农药的渗透深度也减小。

③农药种类:不同农药在土壤中通过质体流动转移的深度不同。如林丹和DDT。

5.比较DDT和林丹在环境中的迁移、转化与归趋的主要途径与特点。

DDT和林丹迁移转化、归趋主要途径与特点比较如下表所示: DDT 迁移转化、归趋途径 2)通过根系渗入植物体 特点 食物链放大,积累性强 1)在土壤中移动不明显,易被吸附 1)不溶于水,高亲脂性,易通过3)在土壤中按还原、氧化和脱氯化2)挥发性小,持久性高 氢等机理被微生物降解 4)光解 1)从土壤和空气转入水体 林丹 2)挥发而进入大气 3)在土壤生物体内积累 4)植物积累 3)在缺氧和高温时降解速度快 4)南方水田里DDT降解快于北方 1)易溶于水 2)挥发性强,持久性低 3)在生物体内积累性较DDT低 6.试述有机磷农药在环境中的主要转化途径,并举例说明其原理。

有机磷农药在环境中转化途径有非生物降解和生物降解。 (1)有机磷农药的非生物降解

①吸附催化水解:吸附催化水解是有机磷农药在土壤中降解的主要途径。如地亚农等硫代硫酸酯的水解反应如下

S(RO)2P,+H2O+-S(RO)2POH+ R,OHOR (H或OH)

②光降解:有机磷农药可发生光降解反应,如辛硫磷在253.7nm的紫外光下照射30小时,其光解产物如下

O(C2H5O)2PSNOS(C2H5O)2PCN(C2H5O)2POCNCOP(OC2H5)2(特普)(辛硫磷感光异构体)ONCOS(C2H5O)2PP(OC2H5)2OCN(辛氧磷)(一硫代特普)(辛硫磷)(C2H5O)2PONC(2)有机磷农药的生物降解

有机磷农药在土壤中被微生物降解是它们转化的另一条重要途径。化学农药对土壤微生物有抑制作用。同时,土壤微生物也会利用有机农药为能源,在体内酶或分泌酶的作用下,使农药发生降解作用,彻底分解为CO2和H2O。如马拉

硫磷被绿色木霉和假单胞菌两种土壤微生物以不同方式降解,其反应如下:

SH2O(CH3O)2PSH+ HOCHCOOC2H5CH2COOC2H5S(CH3O)2PSCHCOOC2H5CH2COOC2H5绿色木霉CH3OSPSCHCOOC2H5HOCH2COOC2H5S(CH3O)2PSCHCOOHCH2COOC2H5S(CH3O)2PSCHCOOHCH2COOH

第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性

1、 在试验水中某鱼体从水中吸收有机污染质A的速率常数为18.76 h-1,鱼体消除A的速率

常数为2.38×10-2h-1;设A在鱼体内起始浓度为零,在水中的浓度可视作不变。计算A在该鱼体内的浓缩系数及其浓度达到稳定浓度95%时所需的时间。

2、 已知氨氮硝化数学模式适用于某一河段,试从下表中该河段的有关数据,写出这一模式

的具体形式。

河段设置的断面 流经时间(h) Ⅰ Ⅱ Ⅲ 0 2.37 8.77 氨氮浓度(mg/L) 2.86 2.04 0.15 被硝化的氨氮浓度(mg/L) 0 0.63 2.65

3、用查到的新资料,说明毒物的联合作用。

4、试说明化学物质致突变、致癌和抑制酶活性的生物化学作用机理。

答:(1)致突变作用机理:致突变性是指生物体中细胞的遗传性质在受到外源性化学毒物低剂量的影响和损伤时,以不连续的跳跃形式发生了突然的变异.致突变作用发生在一般体细胞时,则不具有遗传性质,而是使细胞发生不正常的分裂和增生,其结果表现为癌的形成.致突变作用如影响生殖细胞而使之产生突变时,就有可能产生遗传特性的改变而影响下一代,即将这种变化传递给子细胞,使之具有新的遗传特性.

(2)致癌机理:致癌是体细胞不受控制的生长.其机理一般分两个阶段:第一是引发阶段,即致癌物与DNA反应,引起基因突变,导致遗传密码改变.第二是促长阶段,主要是突变细胞改变了遗传信息的表达,增殖成为肿瘤,其中恶性肿瘤还会向机体其他部位扩展.

(3)抑制酶活性作用机理:有些有机化合物与酶的共价结合,这种结合往往是通过酶活性内羟基来进行的;有些重金属离子与含硫基的酶强烈结合;某些金属取代金属酶中的不同金属. 5、解释下列名词概念:

①被动扩散;②主动转运;③肠肝循环;④血脑屏障;⑤半数有效剂量(浓度);⑥阈剂量(浓度);⑦助致癌物;⑧促癌物;⑨酶的可逆和不可逆抑制剂。

答:答:(1)被动扩散:脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧,即顺浓度梯度扩散通过有类脂层屏障的生物膜.

(2)主动转运:在需要消耗一定代谢能量下,一些物质可在低浓度侧与膜上高浓度特异性蛋白载体结合,通过生物膜,至高浓度侧解离出原物质.

(3)肠肝循环:有些物质由胆汁排泄,在肠道运行中又重新被吸收,该现象叫肠肝循环. (4)血脑屏障:脑毛细血管阻止某些物质(多半是有害的)进入脑循环血的结构.

(5)半数有效剂量(浓度):毒物引起受试生物的半数产生同一毒作用所需的毒物剂量(浓度). (6)阈剂量(浓度):在长期暴露毒物下,会引起机体受损害的最低剂量(浓度). (7)助致癌物:可加速细胞癌变和已癌变细胞增殖成瘤块的物质. (8)促癌物:可使已经癌变细胞不断增殖而形成瘤块.

(9)酶的可逆和不可逆抑制剂:抑制剂就是能减小或消除酶活性,而使酶的反应速率变慢或停止的物质.其中,以比较牢固的共价键同酶结合,不能用渗析,超滤等物理方法来恢复酶活性的抑制剂,称为不可逆抑制剂;另一部分抑制剂是同酶的结合处于可逆平衡状态,可用渗析法除去而恢复酶活性的物质,称为可逆抑制剂.

6、试简要说明氯乙烯致癌的生化机制,和在一定程度上防御致癌的解毒转化途径。

第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应

1、 为什么Hg2+和CH3Hg+在人体内能长期滞留?举例说明它们可形成哪些化合物。

答:这是由于汞可以与生物体内的高分子结合,形成稳定的有机汞络合物,就很难排出体外.此外,烷基汞具有高脂溶性,且它在生物体内分解速度缓慢(其分解半衰期约为70d),因而会在人体内长期滞留.