大學環境化學試題及答案1

一、選擇題（1×15=15分）

1. 光化學煙霧是一個鏈反應，鏈引發反應主要是（ ）

A 丙烯氧化生成具有活性的自由基

B HO2和RO2等促進了NO向NO2轉化

C NO2的光解D 甲醛在光的照射下生成自由基

2. 屬于我國酸雨中關鍵性離子組分的是（ ）

A NO3、SO4 B SO4、Cl C SO4、NH4 D SO4、Na

3. 在水體中顆粒物對重金屬的吸附量隨pH值升高而（ ）

A 增大 B 減少 C 不變D 無法判斷

4. 有一個垂直湖水，pE隨湖的深度增加將（ ）

A 降低 B 升高 C 不變 D 無法判斷

5. 降低pH值，水中沉積物重金屬的釋放量隨之（ ）

A 升高 B降低C 無影響 D無法判斷

6. 具有溫室效應的氣體是（ ）

A甲烷、H2O B甲烷、SO2 C O3、CO D CO2、SO2

7. 倫敦煙霧事件成為 ，美國洛杉機煙霧成 。

A 光化學煙霧 B 酸性煙霧 C 硫酸性煙霧 D 堿性煙霧

8. 大氣逆溫現象主要出現在______。

A 寒冷的夜間B 多云的冬季

C 寒冷而晴朗的冬天D 寒冷而晴朗的夜間

9. 五十年代日本出現的痛痛病是由______污染水體后引起的。

A CdB Hg C Pb D As

10 大氣中重要自由基是（ ）

A HO HO2 B HO RC RRO2 D R HO2

11. 在某個單位系的含量比其他體系高得多，則此時該單位體系幾乎等于混合復雜體系的PE，稱之為“決定電位”。在一般天然水環境中， 是“決定電位”物質。

A 溶解CO2 B 溶解氧C 溶解SO2 D 溶解NO2

12. 有機污染物一般通過、 、 、光解和生物富集和生物降解等過程在水體中進行遷移轉化。

A 吸附作用 B 配合作用 C 揮發作用 D 水解作用

13. 土壤的可交換性陽離子有兩類，一類是致酸離子；另一類是鹽基離子，下面離子中屬于致酸離子是。

A H、Ca B H、MgC Na、AI D H、AI+2++2+ +3++3+ -2-2--2-+2-+

14. 光化學物種吸收光量子后可產生光化學反應的初級過程和次級過程。下面氯化氫的光化學反應過程中屬于次級過程的是 。

AHCl + hv → H + Cl (1)

BH + HCl → H2 + Cl (2)

CCl + Cl → M(3)

15. 氣塊在大氣中的穩定度與大氣垂直遞減率（Г）和干絕熱垂直遞減率（Гd）兩者有關。大氣垂直遞減率是指 ，若 表明大氣是穩定的。

A Г=-dT/dz B Г=dT/dz C Г＜Гd D Г＞Гd

二、判斷題（答在答體紙上，對的打“√” ，錯的打“×”，1×15=15分）

1、對于揮發性較小的毒物，可以忽略其揮發作用。

2、一般金屬化合物在水中的溶解度大，遷移能力也大。

3、水中的無機氮在較低的pE值時（pE＜5）、NO3是主要形態。

4、在pH為6的土壤里，鋁離子對堿的緩沖能力較大。

5、土壤的活性酸度與潛性酸度是同一個平衡體系的兩種酸度。二者可以互相轉化。

6、光解作用是有機污染物真正的分解過程 。

7. 分子的離解能越大，自由基越不穩定。

8. 自由基具有強還原性，容易去氫奪氧。

9. 大氣中重要自由基是HO 、HO2自由基，它們的濃度夏天高于冬天。

10. 控制臭氧濃度，可以緩解光化學煙霧。 -

11. pE越大，體系奪電子能力低，體系中重金屬還原態形式存在。

12. 生物降解有機物存在兩種代謝模式，一種是生長代謝，另一種是共代謝。

13. 鋁離子對堿緩沖作用，聚合度越大，Ｈ離子越少，對堿緩沖能力低。

14. 重金屬在天然水體中主要以腐殖酸配合形式存在。

15. 配體有單齒配體和多齒配體，多齒配合物的穩定性高于單齒配合物。

三、名詞解釋（2×5=10分）

1. 吸附等溫線： 2. 溫室效應： 3. 共代謝4. 標化分配系數

5. 離子交換吸附

四、簡答題 （4×5=20分）

1. 大氣中的CFCs能破壞臭氧層，寫出有關化學反應式。

2. 簡述土壤膠體的性質。

3. 試述酸雨的主要成分、成因及寫出有關化學反應式。

4. 大氣中HO主要來源有哪些？寫出相關方程式。

5. 簡述水體沉積物中重金屬的釋放的影響因素

五、計算題（20分）

1. O3的鍵能為101.2 kJ/mol,，計算可以使O3分子光化學反應裂解成O和O2的最大波長。（光速c = 3.0×108 m/s，普朗克常數h = 6.63×10-34J.s/光量，阿伏加德羅常數N0=6.02×1023）。(7分)

2. 某有機物分子量是為192，溶解在含有懸浮物的水體中，若懸浮物的80%為細顆粒，有機碳含量為10%，其余粗顆粒的有機碳含量為4%，已知該有機物在水中的溶解度為0.08mg/L，求Kp。（8分）

-3 -2--3. 具有3.00×10mol/L堿度的水，pH為8.00，請計算[H2CO3]、[HCO3]、[CO3]和[OH]的濃

度各是多少？(5分)

-7 -11 K1 = 4.45×10； K2 = 4.69×10

六、論述題（2×10=20）

1．結合臭氧層破壞機理，提出保護臭氧層的對策。 +

2.根據水體重金屬遷移轉化分析某市一家鉛鋅冶煉廠的含鉛廢水經化學處理后排入水體中，排污口水中鉛的含量為0.3～0.4mg/L，而在下流500 m處水中鉛的含量只有3～4μg/L，試分析其原因？

《環境化學》A卷標準答案

1 C 2 C 3 A 4 A 5 A 6 A7 CA8 D9 A10 A11 B 12ACD 13D 14 BC 15 AC

二、判斷題（1×15=15分）

1.（√） 2.（√） 3.（×）4.（√）5.（√）6（√） 7（√）8（×）

9（√）10（√）11（×）12 （√）13（×） 14 （√）15（√）

三、名詞解釋（2×5=10分）

1.吸附等溫線：在恒溫等條件下，（1分) 吸附量Q與吸附物平衡濃度c的關系曲線稱為吸附等溫線，其相應的數學方程式稱為吸附等溫式。

2．溫室效應：像 CO2如溫室的玻璃一樣，它允許來自太陽的可見光射到地，也能阻止地面中的CO2吸收了地面輻射出來的紅外光，把能量截留于大氣之中，從而使大氣溫度升高，這種現象稱為溫室效應。

3.共代謝：某些有機污染物不能作為微生物的唯一碳源，必須有另外的化合物存在提供微生物碳源時，該有機物才能被降解，這種現象稱為共代謝。

4.標化分配系數：有機碳為基礎表示的分配系數成為標化分配系數。用 Ko表示。Koc=Kp/Xox。

5.離子交換吸附：環境中大部分膠體帶負電荷，容易吸附各種陽離子，在吸附過程中，膠體每吸附一部分陽離子，同時也放出等量的其他陽離子，此吸附稱為離子交換吸附

四、簡答題 （4×5=20分）

1.大氣中的CFCs能破壞臭氧層，寫出有關化學反應式。

答：F-11(CFCl3)和F-12(CF2Cl2)等氟氯烴。它們在波長175~220nm的紫外光照射下會產生Cl：

l CFCl3?h??CFCl2?Cl CFl??h?C2FC?l C2C2

光解所產生的Cl可破壞O3，其機理為： Cl?O3?ClO?O2ClO?O?Cl?O2

總反應 O3?O?2O2

2.簡述土壤膠體的性質 (4分)

答：1）土壤膠體具有巨大的比表面和表面能（1分）

2） 土壤膠體具有雙電層，微粒的內部稱微粒核，一一般帶負電荷，形成負離子層，其外

部由于電性吸引而形成一個正離子層，而形成雙電層。（1分）

3)土壤膠體的凝聚性和分散性：由于膠體的比表面和表面能都很大，為減小表面能，膠體具有相互吸引、凝聚的趨勢，這就是膠體的凝聚性。但是在土壤溶液中膠體常帶負電荷，即具有負的電動電位，所以膠體微粒又因相同電荷而相互排斥，電動電位越高，相互排斥力越強，肢體微粒呈現出的分散性也越強。

3.試述酸雨的主要成分、成因及寫出有關化學反應式。

答：酸雨的主要成分是硫酸和硝酸。從污染源排放出來的SO2和NOx經氧化形成硫酸、硝酸和亞硝酸和亞硝酸，這是造成酸雨的主要原因。其形成過程用方程表示如下：

SO2+[O]?SO3 SO3+H2O?H2SO4 SO3+H2O?H2SO3

H2SO3+[O]? H2SO4NO+[O]? NO2 2NO2+ H2O?HNO3+ HNO2 (3分)

4. 大氣中HO主要來源有哪些？寫出相關方程式。

1）O3的光解：對于清潔大氣，O3的光解是大氣中HO自由基的重要來源：

2)HNO2和H2O2的光解：對于污染大氣，亞硝酸和H2O2光解是大氣中HO重要來源

5. 簡述水體沉積物中重金屬的釋放的影響因素

1）鹽濃度升高：堿金屬或堿土金屬能把吸附在固體顆粒上的金屬離子釋放出來。這是金屬從沉積物中釋放的主要途徑。

2）氧化還原條件的變化：湖泊、河口及近岸沉積物中含有較多的好氧物質，使一定深度下的氧化還原電位降低，鐵、錳等全部或部分溶解，被其吸附的或與之共存的重金屬離子也被解析出來。

3）降低pH值

降低pH值，使碳酸鹽和 氫氧化物溶解， H+的競爭增加了金屬離子的解析量。（1分）

4）增加水中配合劑的含量：天然或人為的配合劑使用量的增加，可使金屬離子形成可溶性配合物，使重金屬從固體顆粒上解吸下來。

四、計算題（20分）

1. O3的鍵能為101.2 kJ/mol，計算可以使O3分子光化學反應裂解成O和O2的最大波長。（光速c = 3.0×108 m/s，普朗克常數h = 6.63×10-34J.s/光量，阿伏加德羅常數N0=6.02×1023）。

解： E =N0h?= N0hchc ?= N0-348?6.63?10J.s?3.0?10?=6.02?10

101.2 kJ/mol?10J/ kJ23 m/s =1.183×10-6m =118.3nm

答: 使O3分子裂解成O和O2最大波長為118.3 nm。

2. 某有機分子量為192，溶解在含有懸浮物的水體中，若懸浮物中80%為細顆粒，有機碳含量為10%，其余粗顆粒有機碳含量為4%，已知該有機物在水中溶解度為0.08mg/L，求分配系數（Kp）。(8分)

解： ?Kow=5.00-0.670?(SW?103/M)

?Kow=5.00-0.670?(0.08?103/192)=5.25

則Kow=1.78?105 Koc=0.63?Kow=0.63?1.78?105=1.12?10

f53=1.1210[0.2(1-0.80)(0.01)+0.850.05] =9.1410Kp?Koc[0.2(1?f)XS?fX]???OCOC

答：該有機物的分配系數Kp是6.63?103。

3. 具有3.00×10mol/L堿度的水，pH為8.00，請計算[H2CO3]、[HCO3]、[CO3]和[OH]的濃度各是多少？(5分) K1 =4.45×10; K2 = 4.69×10-7 -11 -3 -2--

2--答：根據平衡方程求各種碳酸物百分比確定，當pH=8.00時，CO3的濃度與HCO3濃度相比

可以忽略，此時堿度全部由HCO3-貢獻。

[HCO3]=[堿度]= 3.00×10mol/L [OH]=1.00×10mol/L

根據離解常數K1，可以計算出的[H2CO3]濃度：

[H2CO3]=[H][HCO3]/K1 =1.00×10×3.00×10/4.45×10=6.75×10mol/L

代入K2的表示式計算[CO3]:

[CO3]= K2[HCO3]/[H] =4.69×10×3.00×10/1.00×10

六、論述題（2×10=20）

1．結合臭氧層破壞機理，提出保護臭氧層的對策。

1）破壞機理：水蒸汽、氮氧化物、氟氯烴等能加速臭氧耗損過程，破壞臭氧層的穩定狀態，這些物質顆催化臭氧的分解。

a) 氮氧化物的破壞作用 b) HO.自由基對臭氧的破壞作用

2--+-11-3 -6 2- --6-3-7-5 --3 --6 =1.41×10 mol/L-5

大學環境化學試題及答案2

《環境化學》（A）

一.填空（每空1分）

1.環境問題是在過程中產生的，具體原因包括污染物過度開發資源 ；

2.可持續發展的戰略思想是經濟、社會和環境保護心思想是：經濟發展不能超過資源和環境的 承載力 ； 3在大氣對流層中污染物易隨空氣發生對流運動，在平流層中污染物易隨地球自轉發生 水平 運動；

4.逆溫層不利于污染物的。

5.當Γ<Γd時，大氣處于 6.大氣中重要自由基產生于 光 離解。 7.由若干個苯環稠和在一起的化合物稱為

8.在有氮氧化物和碳氫化合物存在于大氣中時可能發生光化學煙霧，該反應機制為：自由基引發 、 自由基轉化和增殖 、自由基氧化NO

、 鏈終止 ；

9.平流層中的臭氧層能夠吸收紫外線 從而保護生物，維持生態平衡；

10.洛杉磯煙霧也稱為 光化學煙霧。

11.倫敦煙霧也稱為 硫酸型煙霧 。

12.當降水的pH值5.0時，稱為酸雨。

13.可吸入粒子是指粒徑 ?10um 的顆粒物；

14.PAN是指大氣中的過氧乙酰硝酸酯污染物；

15.水中異養生物利用 自養生物 產生的有機物為能源及材料構成生 命體；

16.導致痛痛病的污染物是Cd ；

17.導致水?病的污染物是 甲基汞。

18.腐殖質分子中含有多元環狀 結構，其上聯接有 -OH-COOH-CHO

等官能團；

19.非離子型有機物可通過 溶解 作用分配到土壤 有機質中；

20.pH值在4.5至8.3之間時,水中碳酸的主要形態分別

為CO2HCO- ；

21.水中無機污染物的遷移轉化方式有 吸附 、凝聚絮凝、 溶解沉淀 、 配合、 氧化還原 ； 22. 水中有機污染物的遷移轉化方式有分配 、水解 、 光解、 揮發 、 生物降解 ；

23.pE值低表示環境為有機碳 性環境。

24.標化分配系數是以 有機碳為基礎表示的分配系數。

25.次生礦物由物理分化和化學分化而成；

26.氧垂曲線可依次劃分為清潔區及 分解區 、 腐敗區、

恢復區 及清潔區

27.在S-P模型中，溶解氧有一個最低值稱為 極限溶解氧

28.天然水中的顆粒物聚集的動力學方程分別稱為為異向絮凝 、

同向絮凝、 差速沉降絮凝。

29.次生鋁硅酸鹽由 硅氧四面體 層和鋁氫氧八面體 層構成，它們是 高嶺 石、蒙脫石和 伊利石。

1.已知某土壤有機碳含量為5%，某有機物的辛醇-水分配系數為Kow=4×105,則該有機物在土壤上的分配系數Kp為 1.26×104 (不考慮顆粒粒徑大小的影響)

2.氣團的穩定性與密度層結 和 溫度層結 兩個因素有關。

3. CH4 、 CO 、CFCs 。 4.腐殖質中不能被酸和堿提取的部分稱為腐黑物 ，可溶于稀堿但不溶于酸的部分稱為 腐殖酸 ，既溶于堿又溶于酸的的部分稱為 富黑酸 。

5.土壤是由氣、液、固三相組成的，其中固相可分為土壤礦物質和土壤有機質 ，兩者占土壤總量的 90%以上 。

6.土壤及沉積物（底泥）對水中有機物的吸附作用（sorption）包括表面吸附 和分配作用 。

7.測定正辛醇-水分配系數的方法有振蕩法、產生柱法和高效液相色譜法。

8.降水中主要的陰離子有SO42- 、3- 、 Cl-、 HCO3- 。

2分）

1.隨高度升高氣溫的降低率稱為大氣垂直遞減率（Γ），對于逆溫氣層的大氣垂直遞減率c 。

a．Γ?0 b. Γ=0 c. Γ?0

2.某一氧化-還原反應體系的標準電極電位0.80，氣pEo為 a 。 a．13.55b. 13.35 c. 13.05 d.12.80

3．測定總磷時，下例 c 組物質均會產生干擾，是測定結果偏低？ a．亞砷酸鹽、Cr（Ⅲ）、Cu（Ⅱ）、亞硝酸鹽

b. 砷酸鹽、Cr（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）、硝酸鹽

c. 砷酸鹽、Cr（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）、亞硝酸鹽

d. 亞砷酸鹽、Cr（Ⅲ）、Cu（Ⅱ）、硝酸鹽

4．五十年代日本出現的痛痛病是由 d污染水體后引起的。

a．Asb. Hg c. Pb d.Cr

5.根據Whittby三模態模型，粒徑小于 a um的粒子稱為愛根核膜。 a．0.05b. 0.1 c. 1 d.2

6．在氨氮的測定中，氨與b 生產黃色的絡合物，可在425nm波長下比色測定。

a．鹽酸萘乙二胺顯色劑b. 納氏試劑

c. 混合試劑 d.二磺酸酚試劑

7.重金屬從懸浮物或沉積物中重新釋放屬于二次污染問題，下例 b 原因可能誘發重金屬釋放。

a．顆粒物聚沉 b. 降低水體的pH值

c. 水流速度加快d.富營養化加重

8.下例吸附現象屬于離子交換吸附的有 a 。

a．土壤膠體吸附堿土金屬粒子b. 土壤顆粒吸附非離子有機化合物

c. 金屬水和氧化物吸附過渡金屬離子 d.腐殖質吸附非離子型農藥

9.下例說法正確的是 c 。

a．代換性酸度和水解性酸度屬于活性酸度

b．潛性酸度是指土壤膠體吸附的可代換性Al3+

c．土壤潛性酸度往往比活性酸度大得多

10.在一封閉的碳酸體系中加入重碳酸鹽，其中，c不發生變化。 a．總堿度b. pH c. 酚酞堿度 d.苛性堿度

三．名詞解釋

1.光化學煙霧

含有氮氧化物和碳氫化合物等一次污染物的大氣，在陽光照射下發生光化學反應產生二次污染，這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象，稱為光化學煙霧

2.酸性降水

指通過降水，如雨，雪，霧，冰雹等將大氣中的酸性物質遷移到地面的過程。

3.生長代謝

當微生物代謝時，某些有機污染物作為食物源提供能量和提供細胞生長所需的碳，該有機物被降解，這種現象稱為生長代謝。

4.次生礦物

次生礦物是由原生礦物經化學風化后形成的新礦物，其化學組成和晶體結構卻有所改變

5.質體流動

由水或土壤微粒或兩者共同作用引起的物質流動

二.簡答題

1、畫圖簡要說明大氣溫度層結及其特點、產生的原因。（10分）

靜大氣在垂直方向上的溫度分布稱為大氣溫度層結。可分為：

1 對流層：由于受到地面長波輻射的影響，下熱上冷，空氣垂直對流運動劇烈，污染物質傳輸容易

2 平流層：在其上中部有一臭氧層，它吸收來自太陽的紫外線后放出能量，該層上熱下冷。污染物不易傳輸擴散，只能隨地球自轉而平流而遍布全球

3 中間層：由于平流層中臭氧層放熱的影響，下熱上冷，空氣垂直對流強

熱層：由于受太陽輻射的影響，上熱下冷。空氣稀薄，處于電離狀態。

2、簡要說明溫室效應產生的機理及大氣溫度升高的原因，京都議定書的目標是是么？（10分）

CO2吸收了來自地面的長波輻射將能量截面于大氣中，使地球溫度升高

大氣溫度升高的原因：（1）過度利用化石燃料（2）植被大量減少

京都議定書的目標：限制CO2的排放，特別是發達國家CO2的排放，以控制大氣溫度升高

3、試述倫敦煙霧的類型、起因和發生條件。（5分）

氣相氧化：

1 直接光氧化

2 被自由基氧化

3 被氧原子氧化

液相氧化

1 被O3氧化

2 被H2O2氧化

金屬離子催化氧化

4、．試述水體富營養化產生的機理。（5分）

使水中氮磷等營養物增多。引起藻類繁殖，由于死藻在分解時消耗溶解氧，使水質惡化

5、試述DDT的主要特性和在環境中遷移、轉化與歸趨的主要途徑（10分）

答：

①熱穩定性高，揮發性小，不溶于水，易溶于有機溶劑和脂肪;

②在植物葉片中積累大，通過食物鏈進入人體;

③易被土壤膠體吸附，在土壤中移動難;

④可發生生物降解，可分為還原氧化和脫氯化氫，在紫外光的照射下發生光解。和光降解;

6、請敘述腐殖質的分類及其在環境中的作用（10分）

在環境中的作用：①對河流中的汞有顯著的流出效應②抑制金屬從水中沉降③減弱重金屬毒