2022年《环境化学》知识点总结和部分课后习题答案 3.pdf

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1、环境化学 (第二版戴树桂 ,环境科学专业必修)知识点总结和部分课后习题答案(共 18 页)1 环境化学第一章绪论1、环境：环境是指与某一中心事物有关（相适应）的周围客观事物的总和，中心事物是指被研究的对象。对人类社会而言，环境就是影响人类生存和发展的物质、能量、社会、自然因素的总和。 1972 年，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人类环境会议，通过了人类环境宣言 。2、构成环境的四个自然圈层包括土壤、岩石圈、大气圈和水圈3、为保护人类生存环境，联合国将每年的4 月 22 定位世界地球日，6 月 5 日定位世界环境日。4、环境保护的主要对象是由于人类生产、生活活动所引起的次生环境问题，主要包括：环境

2、污染和生态破环两个方面。5、环境问题：全球环境或区域环境中出现不利于人类生存和发展的各种现象，称为环境问题。原生环境问题：自然力引发，也称第一类环境问题，火山喷发、地震、洪灾等。次生环境问题：人类生产、生活引起生态破坏和环境污染，反过来危及人类生存和发展的现象，也称第二类环境问题。目前的环境问题一般都是次生环境问题。生态破坏： 人类活动直接作用于自然生态系统，造成生态系统的生产能力显著减少和结构显著该变，如草原退化、 物种灭绝、水土流失等。当今世界上最引人注目的几个环境问题温室效应、臭氧空洞、酸雨等是由大气污染所引起的。6、环境污染 :由于人为因素使环境的构成状态发生变化，环境素质下降，从而扰

3、乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件。造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三个方面，其中化学物质引起的约占80%90%。环境污染物定义：进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质称为环境污染物。污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学结构和在环境中的存在状态。(五十年代日本出现的痛痛病是由镉Cd 污染水体后引起的；五十年代日本出现的水俣病是由Hg 污染水体后引起的) 重要污染物(1)元素： Cr,Hg,As,Pb,Cl (2)无机物 :CO,NOx,SO2,KCN (3)有机化合物和烃类:烷烃（饱和）、芳香烃 （苯环）、不饱和非芳香烃 （不饱和， 不带苯环

4、）、多环芳烃(4)金属有机和准金属有机化合物：四乙基铅、三丁基锡(5)含氧有机化合物：环氧乙烷、醚、醇、醛、酮、酚、有机酸等(6)有机氮化合物：胺、腈、硝基苯、三硝基苯（TNT ）(7)有机卤化物：氯仿（四氯化碳）、PCBs、氯代二恶英、氯代苯酚(8)有机硫化合物：硫醇类（甲硫醇）、硫酸二甲酯(9)有机磷化合物：有机磷农药、磷酸二甲酯、磷酸三乙酯按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污染物、 土壤污染物等； 按污染物的形态可分为气体污染物、液体污染物和固体废物；按污染物的性质可分为化学污染物、物理污染物和生物污染物。优先控制污染物：概念:基于有毒化学物的毒性、自然降解的可能性及在水体中

5、出现的概率等因素,从多种有机物中筛选出的优先控制物7、认识过程：20 世纪 60 年代人们只把环境问题作为污染来看待，没有认识到生态破坏的问题 .； 20 世纪 70 1 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 20 页 - - - - - - - - - 年代1972 年联合国，瑞典，斯德哥尔摩“ 人类环境会议” ，将环境污染和生态破坏提升到同一高度看待； 20 世纪 80 年代1987 年，由挪威首相布伦特兰夫人组建的“ 联合国世界环境与发展

6、委员会” 发表了我们共同的未来；20 世纪 90 年代1992 年，巴西，里约热大气环境化学1、大气成分： 按浓度分成三大类： （1）主要成分， 浓度在 1%以上量级， 包括氮 (N2)，氧(O2)和氩 (Ar) ； （2）微量成分 (也称次要成分)，浓度在 1ppmv 到 1%之间， 包括二氧化碳 （CO2） ，水汽 (H2O) ，甲烷 (CH4) ，氦 (He), 氖(Ne)，氪 (Kr) 等； （3）痕量成分，浓度在1ppmv 以下，主要有氢 (H2)，臭氧 (O3) ， 氙(Xe), 一氧化二氮 (N2O) ，氧化氮 (NO) ，二氧化氮 (NO2) ，氨气(NH3) ，二氧化硫 (S

7、O2)，一氧化碳 (CO)以及气溶胶等等。此外，还有一些大气中本来没有的，纯属人为产生的污染成分，它们目前在大气中的浓度多为pptv 的量级，如氟氯烃类化合物 (常记为 CFCs)等。2、大气层的结构：对流层、平流层、中间层、热层、逸散层2 -6-9 对流层特性：由于对流层大气的重要热源来自于地面长波辐射，因此离地面越近气温越高；离地面越远气温则越低。在对流层中， 高度每增加100m，气温降低0.6。云雨的主要发生层，赤道厚两极薄。平流层特征：在平流层内，大气温度上热下冷，空气难以发生垂直对流运动， 只能随地球自转产生平流运动，平流层气体状态非常稳定。在平流层内，进入的污染物因平流运动形成一薄

8、层而遍布全球。中间层特征： 在中间层中， 由于层内热源仅来自下部的平流层，因而气温随高度增加而降低，温度垂直分布特征与对流层相似；由于下热上冷，空气垂直运动强烈。热层特征：在热层中，温度随高度增加迅速上升。热层空气极稀薄，在太阳紫外线和宇宙射线辐射下，空气处于高度电离状态，该层也可以称为电离层。逸散层：800km 以上高空；空气稀薄，密度几乎与太空相同；空气分子受地球引力极小，所以气体及其微粒可以不断从该层逃逸出去。3、逆温由于过程的不同，可分为近地面的逆温、自由大气逆温。近地面的逆温：辐射逆温、平流逆温、融雪逆温、地形逆温自由大气逆温：乱流逆温、下沉逆温、锋面逆温逆温的危害：在对流层中，由于

9、低层空气受热不均，能够使气体发生垂直对流运动，致使对流层上下空气发生交换。通过垂直对流运动，污染源排放的污染物能够被输送到远方，并由于分散作用而使污染物浓度降低。逆温现象经常发生在较低气层中，这时气层稳定性特强，对于大气中垂直运动的发展起着阻碍作用，对大气垂直流动形成巨大障碍，地面气流不易上升，使地面污染源排放出来的污染物难以借气流上升而扩散。4、气团的稳定性与密度层结和温度层结两个因素有关。5、大气污染源：自然因素：火山喷发：排放出 SO2、H2S、CO2、CO、HF 及火山灰等颗粒物；森林火灾：排放出 CO、CO2、SO2、NO2 ；自然尘 （风砂、土壤尘） ；海浪飞沫：颗粒物主要为硫酸盐

10、与亚硫酸盐。人为因素：工厂企业废气排放；交通运输：飞机、机动车、轮船尾气；燃油燃煤（农村炉灶）；农业活动（农药喷洒）。6、大气中有哪些重要污染物及分类定义：大气污染物是指由于人类的活动或是自然过程所直接排入大气或在大气中新转化生成的对人或环境产生有害影响的物质。城市中影响健康的主要大气污染物是二氧化硫（及进一步氧化产物三氧化硫、硫酸盐）、悬浮颗粒物（烟雾、灰尘、PM10、PM2.5、PM1.0） 、氮氧化物、一氧化碳、挥发性有机化合物（碳氢化合物和氧化物）、臭氧、铅和其他有毒金属。分类：大气污染物按存在形式分可分为气态污染物和颗粒态污染物；大气污染物按形成过程又可以分为一次污染物和二次污染物。

11、一次污染物： 是指由污染源直接排入大气环境中且在名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 20 页 - - - - - - - - - 大气中物理和化学性质均未发生变化的污染物，又称为原发性污染物：二次污染物： 指由一次污染物与大气中已有成分或几种污染物之间经过一系列的化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物，又称为继发性污染物。7、重要污染物来源及消除途径二氧化硫：燃烧。降水清除：雨除、冲刷；气相或液相氧化成硫酸盐；土壤：微生物降解

12、、物理和化学反应、吸收；植被：表面吸收、消化摄取；海洋、河流：吸收硫化氢：火山喷射、海水浪花、生物活动等。氧化为二氧化硫（写去除反应）臭氧：在植被、土壤、雪和海洋表面上的化学反应3 氮氧化物：燃烧、尾气排放。土壤：化学反应；植被：吸收、消化摄取；气相或液相化学反应一氧化碳：不完全燃烧。平流层：与OH 自由基反应；土壤：微生物活动；二氧化碳植被：光合作用，吸收；海洋：吸收甲烷：燃烧、泄露、发酵。土壤：微生物活动；植被：化学反应、细菌活动；对流层及平流层：化学反应碳氢化合物：向颗粒物转化；土壤：微生物活动；植被：吸收、消化摄取8、影响大气污染物迁移的因素由染源排到大气中的污染物的迁移主要受到空气的

13、机械运动、由天气形势和地理地势造成的逆温现象以及污染物本身的特性。9、基本气象要素：气温、气压、湿度、风、云量10、燃烧过程中NO 的生成量主要与燃烧温度和 空燃比有关11、CFC-11 和 Halon1211d 分子式分别为CFCl3 和CF2ClBr 12、大气中的CH4 主要来自煤 、 石油 、 天然气的排放。13、大气中有哪些重要自由基?其来源如何 ?（产生：热裂解法、光解法、氧化还原法）大气中主要自由基有：HO、 HO2、R、RO2 HO 的来源： O3 的光解： O3 2 O+H2O 2HO HNO2 的光解：HNO2 + r HO H2O2 的光解：H2O2 + r 2HO 清洁

14、大气中HO.来源是 O3，污染大气来源是HNO3 和 H2O。HO2 的来源：主要来自醛特别是甲醛的光解H2CO + H + HCO H + O2 + HO2 + M HCO + O2 HO2 + CO + M 亚硝酸酯的光解：CH3ONO + CH3O + NO CH3O + O2HO2 + H2CO H2O2 的光解： H2O2 + 2HO HO + H2O2HO2 + H2O R 的来源： R + HO RH + R + H2O CH3 的来源： CH3CHO 的光解CH3CHO + CH3 + CHO CH3COCH3 的光解CH3COCH3 + 3 + CH3CO CH3O 的来源：

15、甲基亚硝酸酯的光解CH3ONO + CH3O + NO 甲基硝酸酯的光解CH3ONO2 + CH3O + NO2 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 20 页 - - - - - - - - - 4 +NO RO2 的来源： R + O2RO2 14、叙述大气中NO 转化为 NO2 的各种途径。 NO + O3NO2 + O2 HO + R + H2O R + O2RO2 NO RO NO + + + RO2NO2 + RO O2RCHO +

16、 HO2 （R比 R 少一个 C 原子）HO22 + HO 15、氮循环主要通过同化、氨化、硝化和 反硝化等四个生物化学过程完成。16、分子、 原子、 自由基或离子吸收光子而发生的化学反应称光化学反应，大气光化学反应分为初级过程和次级过程。（光化学第一定律）当激发态分子的能量足够使分子内的化学键断裂， 即光子的能量大于化学键时才能引起光离解反应。其次， 为使分子产生有效的光化学反应， 光还必须被所作用的分子吸收，即分子对某特定波长的光要有特征吸收光谱，才能产生光化学反应。 （光化学第二定律）光被分子吸收的过程是单光子过程，由于电子激发态分子的寿命 <10-8s ，在如此短的时间内，辐射强

17、度比较弱的情况下，只可能单光子过程，再吸收第二个光子的几率很小。17、大气中重要吸光物质的光离解(1) O2、N2 的光离解N2 的光离解限于臭氧层以上(2) O3 的光离解（3）NO2 的光离解据称是大气中唯一已知O3 的人为来源(4) HNO2 、 HNO3 的光解初级过程次级过程3 5 HNO2 的光解是大气中HO 的重要来源之一。(5) 甲醛的光离解初级过程名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 20 页 - - - - - - - -

18、- 对流层中由于有O2 的存在，可进一步反应醛类光解是氢过氧自由基（H02 ）的主要来源（6）卤代烃的光解如果有一种以上的卤素，则断裂的是最弱的键。CH3 F> CH3 H> CH3 Cl> CH3 Br> CH3 I 18、含有 NOx 和 CH 化合物等一次污染物的大气，在阳光的照射下发生光化学反应而产生二次污染物， 这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。 （控制：控制反应活性高的有机物的排放；控制臭氧的浓度）特征： 蓝色烟雾， 强氧化性， 具有强刺激性， 使大气能见度降低，在白天生成傍晚消失，高峰在中午。光化学烟雾形成的简单机制

19、光化学烟雾形成反应是一个链反应，链的引发主要是NO2 的光解。引发反应：自由基传递：碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因：过氧酰基6 终止：19、说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用。烷烃可与大气中的HO 和 O 发生摘氢反应。RH RH + + R + H2O R + HO HO R + O2RO2 RO2 + RO + NO2 RO + O2RCHO + HO2 RO + NO2RONO2 另外： RO2 + HO2ROOH + O2 ROOH + RO + HO 稀烃可与 HO 发生加成反应，从而生成带有羟基的自由基。它可与空气中的O2 结合成相应的过氧自由基，由于它有强氧化

20、性，可将NO 氧化成 NO2，自身分解为一个醛和CH2OH 。如乙烯和丙稀。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 20 页 - - - - - - - - - CH = CH + CH2CH2OH CH3CH = CH2CH3CHCH2OH + CH3CH(OH)CH2 CH2CH2OH + O2 CH2(O2)CH2OH CH2(O2)CH2OH + CH2(O)CH2OH + NO2 CH2(O)CH2CH2O + CH2OH CH2(O)

21、CH2OH + O2HCOCH2OH + HO2 CH2OH + O2H2CO + HO2 稀烃还可与O3 发生反应， 生成二元自由基，该自由基氧化性强，可氧化 NO 和 SO2 等生成相应的醛和酮。光化学反应的链引发反应主要是NO2 的光解，而烷烃和稀烃均能使NO 转化为 NO2，因此烃类物质在光化学反应中占有很重要的地位。20、硫酸烟雾型污染：由于煤燃烧而排放出来的SO2 颗粒物以及由SO2 氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。SO2 转化为SO3 的氧化反应主要靠雾滴中锰、铁、氨的催化作用而加速，硫酸烟雾型污染属于还原性混合物，称还原性烟雾。 SO2 滴的催化氧化速度与金属离子

22、浓度、PH、温度有关。21、硫酸烟雾 （伦敦型烟雾） 与光化学烟雾 （洛杉矶烟雾） 的比较： 硫酸烟雾是还原型烟雾，发现较早，已出现多次，燃煤产生，冬季，低温高湿度弱光照，白天夜间连续；光化学烟雾是氧化型烟雾，发现较晚，汽车尾气，夏秋季，高温低湿度强光照，白天。7 22、二氧化硫的氧化：直接光氧化、被自由基氧化、被氧原子氧化23、酸雨：雨水的pH 值约为 5.6，可看作未受污染的大气降水的pH 背景值，并作为判断酸雨的界限。影响酸雨形成的因素主要有：酸性污染物的排放及其转化条件。大气中NH3 的含量及其对酸性物质的中和性。大气颗粒物的碱度及其缓冲能力。天气形势的影响。降水的化学组成：大气中固定

23、成分、无机物、有机物、光化学反应物、不容物。酸雨化学组成：硫酸硝酸钙离子。锰铜矾催化。24、酸雨的主要成分是什么？其产生的主要机制？酸雨的主要危害有哪些？如何控制？酸雨中含有多种无机酸和有机酸，主要是硫酸和硝酸。酸雨多成于化石燃料的燃烧：SH2SO4S+O2 （点燃） SO2 SO2+H2OH2SO3（亚硫酸）2H2SO3+O2 2H2SO4（硫酸）总的化学反应方程式：S+O2（点燃） SO22SO2+2H2O+O2 2H2SO4 氮的氧化物溶于水形成酸：a.NO HNO3（硝酸）2NO+O2 2NO23NO2+H2O 2HNO3+NO 总的化学反应方程式：4NO+2H2O+3O2 4HNO3

24、 b.NO2 HNO3总的化学反应方程式：4NO2+2H2O+O2 4HNO3 危害： 酸雨可以直接使大片森林死亡，农作物枯萎；也会使土壤酸化，抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化；还可使湖泊、河流酸化， 并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中，毒害鱼类；加速建筑物和文物名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 20 页 - - - - - - - - - 古迹的腐蚀和风化过程；可能危及人体健康。

25、控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的排放。目前世界上减少二氧化硫排放量的主要措施有：1、原煤脱硫技术2、优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。3、改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。4、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。5.开发新能源，如太阳能，风能，核能，可燃冰等，25、 CO2 象温室的玻璃一样，允许太阳光中可见光照射到地面，并阻止地面重新辐射的红外光返回外空间，CO2 起单向过滤器作用，大气中CO2 吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。能引起温室效应的气体称温室气体。有二氧化碳、

26、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、四氯化碳和氟氯烃CFC 11，CFC 12 等都是温室气体。26、温室效应机理及危害？由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。温室效应主要是由于现代8 化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气， 这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳等温室气体进入大气造成的。 二氧化碳等温室气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。 它会带来以下列几种严重恶果：1) 地球上的病虫害增加；2) 海平面上升；3) 气候反常，海洋风暴增多；4) 土地干旱，沙漠化面积增大。27、为加强世界范

27、围直接参加破坏O3 的催化活性物种，包括NOX 、HOX 、ClOX 等29、大气： 各种固体或液体均匀地分散在空气中形成的一个庞大的分散体系，也是气溶胶体系。气溶胶体系中分散的各种粒子称为大气颗粒物（分散性、凝聚性、形成气溶胶性）。颗粒物的去除途径：干沉降、湿沉降干沉降：指颗粒物在重力作用下的沉降，或与其它物体碰撞后发生的沉降。湿沉降： 是指通过降雨、 降雪等降水过程而使大气颗粒物发生沉降的过程。其是去除大气颗粒物和痕量气态污染物的有效方法。湿沉降包括雨除和冲刷两种机制。大气颗粒物的分类：总悬浮颗粒物（TSP） ：粒径一般在以下。飘尘：长期漂浮在大气中、粒径小于- m 的悬浮物，又称为可吸入

28、粒子。降尘：粒径大于10 微米以上的、由于重力作用能沉降下来的微粒。可吸入粒子小于。30、大气颗粒物 （分为无机颗粒物和有机颗粒物）的三模态： 根据大气颗粒物按表面积与粒径分布的关系得到了三种不同类型的粒度模，并用它来解释大气颗粒物的来源与归宿。爱根核模（ Dp<0.05 m) 积聚模（ 0.05 m< Dp <2 m)粗粒子模（Dp >2 m)31、颗粒物的表面性质：成核作用、粘合、吸着成核作用： 过饱和蒸汽在颗粒物表面凝结成液滴。粘合： 粒子彼此相互间紧紧粘合或在固体表面上粘合，是小颗粒形成较大凝聚体最终沉降的过程。离子粘合，静电除尘。吸着：气体或蒸汽吸附在颗粒物表

29、面（Adsorption ） 。32、有机污染物一般通过吸附作用、 挥发作用、水解作用、光解和生物富集和降解等过程进行迁移转化。第三章水环境化学1、水中八大离子：K、Na、 Ca、Mg 、HCO3、NO3、Cl 和 SO4 为常见八种离子2、溶解气体与Henry 定律 :溶解于水中的气体与大气中的气体存在平衡关系，气体的大气分压 PG 与气体的溶解度的比表现为常数关系，称为 Henry 定律，该常数称为Henry 定律常数KH 。G(aq) = KH PG KH 气体在一定温度下的亨利定理常数(mol/L.Pa) PG 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - -

30、 - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 20 页 - - - - - - - - - 各种气体的分压(Pa) 3、水体中可能存在的碳酸组分CO2、CO3、HCO3、H2CO3 ( H2CO3*) 4、天然水中的碱度和酸度：碱度：水中能与强酸发生中和作用的全部物质，即能够接受质子 H+的物质总量；酸度：凡在水中离解或水解后生成可与强碱（OH）反应的物质（包括强酸、弱酸和强酸弱碱盐）总量；即水中能与强碱发生中和作用的物质总量。5、天然水中的总碱度=HCO3-+2CO32-+ OH- H+ 6、 水体中颗粒物的类别(1)矿物

31、微粒和粘土矿物（铝或镁的硅酸盐） (2)金属水合氧化物 （铝、铁、锰、硅等金属）(3)腐殖质(4)水体悬浮沉积物(5)其他（藻类、细菌、病毒等）影响水体中颗粒物吸附作用的因素有：颗粒物浓度、温度、PH。7、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、化学吸附、 离子交换吸附和 专属吸附。8、天然水的PE 随水中溶解氧的减少而降低 ，因而表层水呈氧化性环境。9、吸附等温线：在一定温度，处于平衡状态时被吸附的物质和该物质在溶液中的浓度的关系曲线称为吸附等温线；水环境中常见的吸附等温线主要有L型、 F型和 H型。10、无机物在水中的迁移转化过程：分配作用、 挥发作用、 水解作用、 光解作用、 生物富集、

32、生物降解作用。11、PE:pE 越小，电子活度越高，提供电子的倾向越强，水体呈还原性。pE 越大，电子活度越低，接受电子的倾向越强，水体呈氧化性。pe 影响因素： 1)天然水的pE 随水中溶解氧的减少而降低；2)天然水的pE 随其 pH 减少而增大。12、什么是电子活度pE，以及 pE 和 pH 的区别。答：定义电极上电子有效浓度为电子活度，记作E，其负对数记作pE。电子活度越大或pE 越小， 电子供出电子的倾向越大。在电化学研究中，通常用电极电位表示电极供出或接受电子的倾向，当给出电子活度E 和电子活度的负对10 -2-+2+2+-2- 数 pE 明确的热力学意义之后，就可以明确地表示不同电

33、对在反应条件下供出或接受电子能力的相对大小。在一定温度下，pE 与电极电位成直线关系，pE 越大，电子活度越小，电极的氧化能力或接受电子的能力越强，供出电子能力越弱，pE 与电子活度的关系同pH 与 H+活度的关系相似。pH 亦称氢离子浓度指数，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。 pH 值越趋向于0 表示溶液酸性越强，反之，越趋向于 14 表示溶液碱性越强，pH=7 的溶液为中性溶液。若水体的 PE 值高，有利于下列Cr、Mn 在水体中迁移。13、腐殖质的组成：由生物体物质在土壤、水体和沉积物中经腐败作用后的分解产物，是一种凝胶性有机高分子物质。分为腐殖酸：

34、溶于稀碱但不溶于酸的部分；富里酸：即可溶于碱又可溶于酸的部分；腐黑物：不能被酸和碱提取的部分。一般认为，当浓度较高时，金属离子与腐殖质的反应以溶解为主，当金属离子浓度较低时，则以沉淀和凝聚为主。14、沉淀物中重金属重新释放诱发因素：盐浓度升高： 碱金属和碱土金属阳离子可将被吸附在固体颗粒上的金属离子交换出来。氧化还原条件的变化：有机物增多， 产生厌氧环境，铁猛氧化物还原溶解，使结合在其中的金属释放出来。pH 值降低：氢离子的竞争吸附作用、金属在低 pH 值条件下致使金属难溶盐类以及配合物的溶解。增加水中配合剂的含量：天然或合成的配合剂使用量增加，能和重金属形成可溶性配合物，有时这种配合物稳定性

35、较大，以溶解态形式存在，使重金属从固体颗粒上解吸下来。15、凝聚过程：是在外来因素（如化学物质）作用下降低静电斥力，引力超过斥力时胶粒便合在一起。絮凝过程：借助于某种架桥物质（聚合物）联结胶体粒子，使凝结的粒子变的更名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 20 页 - - - - - - - - - 大。简述胶体凝聚和絮凝之间的区别。答：絮凝 在胶粒或悬浮体。17、水体富营养化： 指在人类活动的影响下,生物所需的氮 ,磷等营养物质大量进入湖泊,河

36、口 ,海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化 ,鱼类及其他生物大量死亡的现象. 发生在海域时叫赤潮，发生在湖泊时叫水华。危害： 1 使水味变得腥臭难闻2 降低水体的透明度3 影响水体的溶解氧4 向水体释放有毒物质5 影响供水水质并增加制水成本6 对水生生态的影响，在正常情况下,湖泊水体中各种生物都处于相对平衡的状态.但是 ,一旦水体受到污染而呈现富营养状态时,水体的这种正常的生态平衡就会被扰乱,某些种类的生物明显减少,而另外一些生物种类则显著增加.这种生物种类演替会导致水生生物的稳定性和多样性降低,破坏了湖泊生态平衡. 措施： 1 控制外源性营养物质输入制订

37、营养物质排放标准和水质标准. 根据湖泊水环境磷容量 ,实施总量控制 . 11 实施截污工程或者引排污染源合理使用土地,最大限制地减少土壤侵蚀,水土流失与肥料流失 .2 减少、氯离子、硝酸根离子、亚硝酸根离子。21、 pH<pK1 6.35时，溶液中主要以H2CO3 为主；pH>pK2 10.33时，溶液中主要以CO3 为主； pH 介于 pK1 与 pK2 之间时，溶液中主要以HCO3 为主。22、金属污染物：Cd、 Hg、 Pb、 As、 Cr、Cu、 Zn、 Tl、 Ni、 Be 23、环境中某一重金属的毒性与其游离金属离子浓度、 配合作用、和化学性质有关。24、 TN 、 T

38、P 总磷、总氮和COD 常衡量水体富营养化的指标。25、水体的自净作用可分为物理作用、化学作用和生物作用。26、pE pH 图：在高 H 活度，高电子活度的酸性还原介质中，Fe 为主要形态。（酸性还原性介质）；在高 H 活度， 低电子活度的酸性氧化介质中, Fe 为主要形态。（酸性氧化性介质） ；碱性氧化介质，Fe(OH)3(S) 为主要形态；碱性还原介质，Fe(OH)2(S)为主要形态。27、天然水体中重要的无机配体有：OH、Cl、CO3、HCO3 、F、S、CN、NH3 28、不易水解的有机污染物：烷烃烯烃芳香烃硝基苯杂环化合物PCBs 醇类醚类 羧酸易水解的有机污染物：卤代烷烃酰胺胺 羧

39、酸酯氨基甲酸盐环氧化物腈类有机磷酸酯尿素类磺酸酯酐29、简述有机配位体对水体中重金属迁移的影响。答：水溶液中共存的金属离子和有机配位体经常生成金属配合物，这种配合物能够改变金属离子的特征从而对重金属离子的迁移产生影响，起通过影响颗粒物对重金属的吸附和影响重金属化合物的溶解度来实现。30、碳水化合物生化水解最终产物为丙酮，在氧气充足时，能进一步分解为CO2 和 H2O 。31、适用于水体颗粒物对污染物吸附的等温式有G=KC 、 G=G C/(A+C) 两种方程。其中G=G C/(A+C) 可求饱和吸附量。32、有机物的辛醇-水分配系数常用Kow 表示。12 -2-2-3+2+-*2- 第四章土壤

40、环境化学1、土壤圈： 处于岩石圈最外面的一层疏松的部分，具有支持植物和微生物生长繁殖的能力。是联系有机界和无机界的中心环节，还具有同化和代谢外界进入土壤的物质的能力。主要元素 O、Si、Al 、Fe、C、 Ca、K、Na、Mg 、Ti、N、S、P等。2、土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。其本质属性是具有肥力土壤固相包括土壤矿物质和土壤有机质。土壤矿物质：是岩石经过物理和化学风化的产物，由原生矿物和次生矿物构成。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -

41、 第 9 页，共 20 页 - - - - - - - - - 土壤有机质：土壤中含碳有机物的总称，是土壤形成的标志，土壤肥力的表现。土壤水分：来自大气降水和灌溉土壤中的空气：成分与大气相似，不连续，二氧化碳比氧气多。3、土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化的能力，它可以保持土壤反应的相对稳定，称为土壤的缓冲性能。4、土壤中存在着由土壤动物、土壤微生物和细菌组成的生物群体。5、典型土壤随深度呈现不同层次，分别为覆盖层、淋溶层、淀积层和母质层。6、土壤的显著特点是具有：隐蔽性、潜在性和不可逆性。7、岩石化学风化分为氧化、水解和酸性水解三个过程。8、什么是土壤的活性酸度与潜性酸度？根据土壤中H 的存在

42、方式，土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。（1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称有效酸度，通常用 pH 表示。（2）潜性酸度： 土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H 和 Al 。当这些离子处于吸附状态时， 是不显酸性的， 但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后，即可增加土壤溶液的 H 浓度，使土壤pH 值降低。根据测定潜性酸度的提取液不同，可分为代换性酸度、水解性酸度：代换性酸度：用过量的中性盐（ KCl 、NaCl 等) 淋洗土壤，溶液中金属离子与土壤中H、Al 离子交换。用强碱弱酸盐淋洗土壤，溶液中金属离子可将土壤胶体吸附的H、Al 离子代换出来，同

43、时生成弱酸，此时测定该弱酸的酸度称水解性酸度。一般水解性酸度高于代换性酸度，代换性酸度只是水解性酸度的一部分。吸附性铝离子（ Al ）是大多数酸性土壤中潜性酸酸主要来源，而吸附性氢离子则是次要来源。潜性酸度远大于活性酸度。9、土壤胶体的性质（1）土壤胶体具有极大的比表面积和表面能（2）土壤胶体的电性土壤胶体微粒一般带负电荷，形成一个负离子层（决定电位离子层），其外部由于电性吸引而形成一个正离子层（反离子层或扩散层） ，即合称双电层。 （3）土壤胶体的凝聚性和分散性土壤胶体的凝聚性主要取决于其电动电位的大小和扩散层的厚度常见阳离子凝聚力的强弱顺序：4310、影响阳离子交换吸附的因素：电荷数,离子

44、半径 ,水化程度不同土壤的阳离子交换量不同，不同种类的胶体的阳离子交换量顺序：13 有机胶体> 蒙脱石> 水化云母> 高岭土> 水合氧化铁、铝土壤质地越细，阳离子交换量越高土壤胶体中SiO2/R2O3 比值越大，阳离子交换量越高pH 值下降，阳离子交换量降低11、可交换阳离子分两类：致酸阳离子（Al 、H）和盐基阳离子（ Ca、Mg、K、 Na 等）。盐基饱和度：3+2+2+ 盐基饱和度（ %）可交换性盐基总量阳离子交换量交换量的单位：厘摩尔/每千克土(cmol/kg) 12、土壤的缓冲作用土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和其它有机酸及其盐类，构成很好的缓冲体系。

45、a 土壤胶体的数量和盐基代换量越大，土壤的缓冲能力越强；b 代换量相当时，盐基饱和度名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 20 页 - - - - - - - - - 越高，土壤对酸的缓冲能力越大；反之，盐基饱和度减小，土壤对碱的缓冲能力增加。铝离子对碱的缓冲作用：带有 OH 基的铝离子容易聚合，聚合体愈大， 中和的碱愈多 , pH > 5.5，Al 失去缓冲作用。一般土壤缓冲能力的大小顺序是：腐殖质土黏土砂土。13、Eh > 3

46、00 mv ，氧体系起主要作用，土壤处于氧化状态；Eh < 300 mv ，土壤有机质起主要作用，还原状态；影响 Eh 的因素（ 1）土壤通气情况（2）pH 值：受氧体系支配，pH 下降则 Eh 上升（ 3）有机质状况：有机质分解时形成大量还原性物质（4）无机物状况：还原性或氧化性物质的含量（5）根系代谢所分泌的有机酸的Redox Eh 对土壤性质的影响：Eh 在 200-700mv 时，养分供应正常； Eh >700mv, 有机质被氧化，迅速分解，养分贫乏；Eh 在 400-700mv 时, 氮素以 NO3 存在； Eh <400mv, 反硝化发生；Eh <200mv

47、, NO3消失，出现大量NH4 ；Eh <-200mv, H2S产生氧化使土壤酸化，还原使土壤碱化14、土壤污染： 当各种污染物通过各种途径输入土壤其数量超过了土壤的自净能力，并破坏了土壤的功能和影响了土壤生态系统的平衡，称为土壤污染来源： （1）污水灌溉；（2）固体废弃物污染； （ 3）大气沉降（酸雨、放射性元素、有机污染物） ； （4）农业污染（农药、化肥）污染的类型：重金属污染；有机污染物；放射性物质；有害生物污染；其它污染（如酸雨）特点：隐蔽性、累积性、复杂性危害：影响植物生长、影响土壤微生物、危害土壤动物、污染水体、食物和大气15、土壤的理化性质主要包括pH 值、土壤质地、土壤

48、氧化还原电位、有机质含量、 CEC（阳离子交换容量）等。（1）一般来说，土壤pH 越低， H 越多，重金属被解吸的越多，其活动性就越强，从而加大了土壤中的重金属向生物体14 +-+-3+ 17、土壤淹水条件下，镉的迁移能力增强。砷对植物危害小。18、影响土壤酸碱性主要有氧化作用和还原作用，其中氧化作用使土壤酸性增加。19、植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么？不同种类的植物对重金属的耐性不同，同种植物由于其分布和生长的环境各异可能表现出对某种重金属有明显的耐性。 （1）植物根系通过改变根系化学性状、原生质泌溢等作用限制重金属离子的跨膜吸收。 （2）重金属与植物的细胞壁结合，而不能进入细

49、胞质影响细胞代谢活动，使植物对重金属表现出耐性。（3）酶系统的作用。耐性植物中酶活性在重金属含量增加时仍能维持正常水平，此外在耐性植物中还发现另一些酶可被激活，从而使耐性植物在受重金属污染时保持正常代谢过程。（4）形成重金属硫蛋白或植物络合素，使重金属以不具生物活性的无毒螯合物形式存在，降低了重金属离子活性，从而减轻或解除其毒害作用。20、不同种类的重金属，由于其物理化学行为和生物有效性的差异，在土壤和农作物系统中迁移转化规律明显不同。重金属的存在形态，可分为交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态。交换态的重金属（包括溶解态的重金属）迁移能力最强，具有生物有效性（又称有效态

50、）。土壤中各类胶体的吸附顺序为：氧化锰有机质氧化铁伊利石蒙脱石高岭石。重金属在土壤 植物系统中的迁移过程与重金属的种类、浓度、及在土壤中的存在形态，植物种类、生长发育期、复合污染、施肥等有关。21、土壤重金属污染的防治措施。答：控制农药的适用合理适用化学肥料加强污染物的监测和管理排土、客土改良施加抑制剂22、重金属污染的特点是？举例说明水体中金属迁移转化的影响因素。答：特点 难分解、易富集、植物对各种金属的需求的差别很大、生物效应明显、污染危名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - -