环境化学第二版课后习题参考答案.docx

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1、习题第一章绪论2、根据环境化学的任务、内容和特点以及开展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课？环境化学是一门探讨有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其限制的化学原理和方法的科学。环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为探讨对象，以解决环境问题为目的的一门新型科学。其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度程度和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体安康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消退以及防止产生危害的方法和途径。环境化学的特点是要从微观的原子、分子程度上来探讨宏观的环境现象及

2、改变的化学机制及其防治途径，其核心是探讨化学污染物在环境中的化学转化和效应。目前，国界上较为重视元素尤其是碳、氮、硫和磷的生物地球化学循环及其互相偶合的探讨；重视化学品平安评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球改变问题。当前我国优先考虑的环境问题中及环境化学亲密相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。3、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？ 按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。 按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物；按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污

3、染物。主要化学污染物有：1.元素:如铅、镉、准金属等。2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等3.有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、等；4.金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等；5.含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等；6.含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等；7.有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛；8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等；9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。第二章：大气环境化学4.影响大气中污染物迁移的主要因素是什么 主要有：1空气的机械运动如风和大气湍流的

4、影响； 2天气和地理地势的影响；3污染源本身的特性。7.大气中有哪些重要自由基其来源如何 大气中主要自由基有：、2、R、2 的来源：O3的光解：O3r 2 2O 2 2的光解： 2 +r H2O2的光解： H2O2 +r 22的来源： 主要来自醛特殊是甲醛的光解 H2 +r H + H + O2 + M 2 + M + O2 2 + + M 亚硝酸酯的光解：3 +r 3O + 3O + O2 2 + H2 H2O2的光解：H2O2 +r 2 + H2O2 2 + H2OR的来源： + O R + + R + H2O3的来源：3的光解 3 +r 3 + 33的光解 33 +r 3 + 33O的来

5、源：甲基亚硝酸酯的光解 3 +r 3O + 甲基硝酸酯的光解 32 +r 3O + 22的来源：R + O2 29.表达大气中转化为2的各种途径。 + O3 2 + O2 + R + H2O R + O2 2 + 2 2 + + O2 R + 2 R比R少一个C原子 + 2 2 + 13.说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用。 烷烃可及大气中的和O发生摘氢反响。 + R + H2O + O R + R + O2 22 + + 2 + O2 R + 2 + 2 2另外：2 + 2 + O2 +r + 稀烃可及发生加成反响，从而生成带有羟基的自由基。它可及空气中的O2结合成相应的过氧自由基，由

6、于它有强氧化性，可将氧化成2，自身分解为一个醛和2。如乙烯和丙稀。 = + 223 = 2 32 + 3()222 + O2 2(O2)22(O2)2 + 2(O)2 + 2 2(O)2 2O + 22(O)2 + O2 2 + 22 + O2 H2 + 2稀烃还可及O3发生反响，生成二元自由基，该自由基氧化性强，可氧化和2等生成相应的醛和酮。光化学反响的链引发反响主要是2的光解，而烷烃和稀烃均能使转化为2，因此烃类物质在光化学反响中占有很重要的地位。19 答 影响酸雨形成的因素主要有：（1） 酸性污染物的排放及其转化条件。（2） 大气中3的含量及其对酸性物质的中和性。（3） 大气颗粒物的碱度

7、及其缓冲实力。（4） 天气形势的影响。20答 1根据大气颗粒物按外表积及粒径分布关系得到了三种不同类型的粒度模，并用它来说明大气颗粒物的来源及归宿，即爱根核模，积聚模，粗粒子模。M积聚模：0.052M粗粒子模：2M。 第三章 水环境化学P1954. (1) 查表知 = 6.5时, = 碱度1.710 = 2.736 。设参与的23为n 查表知：当 = 8.0时, = 1.018 = + n (1) = 碱度 (2) 碱度= 1.6 +2 n (3)由 (1)、2和3解得：n = 1.07 。2参与后不变 碱度的增加值就应是参与的的量。A = 5. 3-的浓度及 3-的浓度相比可以忽视,查表 =

8、 7.00时, = 1.224,那么3-10-3。 = = 10-7 。3 = 3-110-710-310-710-4。3- = K23-10-1110-310-710-7 。6.解: 查表 = 7.5时, 1 = 1.069, = 9.0时, 2 = 0.9592;1 = 碱度11.069 = 6.82 2 = 碱度20.959 = 0.767 ;7.解：由题意知 3+ + ()2+ + ()2+10-4 ； 1 ()2+/3+10-4 (2) ()2+2/3+10-7 (3)查表知()310-38代入(1)得 = 1.910-3 ( =2.72)3+104310410-3310-5 ； (

9、)2+10-73+/210-7 / 310-310-310-6； ()2+10-43+10-4 2/ 310-3)210-5。19.解：2+ +2H2O = 2 + ()2 -6.3 得: K = 10-6.3 得 1由物料守恒得：2+ + ()2010-5 (2)由电荷守恒得： + 22+ = 4- + OH- 2+水解体系显酸性,10-7,及4-的浓度相比可忽视不计。可得： + 22+4- = 210-5 31、2、3联立求解得： = 10；那么 = = 10 = 4.7。21.解： 3(S) + 2- = + 3-10-2 1；由1可得： 225.解：水中的溶解氧为：0.32,故其210

10、5 自然水的 = 20.75 + ( 2105) 105105) 10-7 = 20.75 + (-0.547) = 13.21。氧化复原式：1/2O2 + 2 (10-7)+ 2e = H2O E0根据方程式，上述反响可写成：在湖中H2O可看作是常量(/),在方程中为1。得：F = 2.3030.059,将E0 = 0.815和F = 2.3030.059代入方程式得: = E0 0.059/2 = 0.815 0.03 = 0.785V 27.解：142- + 9 + 8e = + 4H2Ot G04 + 742.0 = 194.2 ( )又 G0 = 2.303(0) = 42- 9e8

11、又 = 08 0 = 42- + 910.0 + 8 42- + 8 = 84.25 90 = 56 + 42-10-410 当 0 时,溶液给出电子的倾向很高。 C总10-4 。 = 4.0 由(1)得42- = 52 + 8 。20当 0 时, 溶液承受电子的倾向很强。 42- C总10-4 。 42- = 4.0 由(1)得 = -60 。29.解：苯并a芘 = 1061061050.2(10.7)10430.解： = 0, = 10-8.4 10-710-710 = 1.6 (1)32.解： = 0.63 1050.2(10.70)103 = +w( + ) = 0.05 + 0.42

12、(1.710-8 + 2.610610-6) = 1.14 (1) = + + = 1.14 + 240.02 + 0.2 = 1.82 (1)。33.解： 由模型知：L = L0-k1 + k3 = 22.12-(0.94+0.17)6103103 = 19.14。查表知: 13时饱和 = 10.60 ； 14时，C饱和 = 10.37。由间插法计算时的C饱和。110.60(10.6010.37) (2) 10.37+(10.6010.37)D0 = C饱和C0 = 10.468.55 = 1.91()D = D0(- k2 )k1 L0/(k132)- (k13)(- k2 ) 22.12

13、)/(0.94+0.171.82)-(0.94+0.17)6/46)= 3.7。第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性110-21；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到达稳态浓度95%时所需的时间。788.2；5.24d解：A在鱼体内的起始浓度为零，且在水中的浓度可视为不变，相当于t时， = = 10-2 = 788.2； 稳态浓度为 10-2t) 0.05 = 10-2t) 10-2 t ,解得：t = 125.88(h) = 5.25(d)。 2.(1) 2 ；(2) 3 ； (3) 3； (4) ; (5) H2O； (6) 3 ； (

14、7) 2 ；(8) H2O ； (9) ； (10) 2 ；(11)三羧酸循环；12 2- ；13硝化。 2土壤胶体和土壤微生物。2.物体外表的分子及该物体内部的分子所处的条件是不一样的。物体内部的分子在各方面都及它一样的分子相接触，受到的吸引力相等；而处于外表的分子所受到的吸引力是不相等的，3. 即合称为双电，确定电位层及液体间的电位差通常叫做热力电位，在肯定的胶体系统内它是不变的； 叫电动电位，它的大小视扩散层厚度而定，随扩层厚度增大而增加。 5. 由于胶体的比外表和外表能都很大，为减小外表能，胶体具有互相吸引、凝合的趋势，这就是胶体的凝合性。 6. 在土壤溶液中，胶体经常带负电荷，即具有

15、负的电动电势，所以胶体微粒又因一样电荷而互相排挤，电动电位越高，胶体微粒呈现出的分散性也越强。 7. 影响土壤凝合性能的主要因素是土壤胶体的电动电位和扩散层厚度， 8. 在土壤胶体双电层的扩散层中，补偿离子可以和溶液中一样电荷的离子以离子价为根据作等价交换，称为离子交换9. 土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系，10. 胶体具有吸附性的缘由是什么？物体外表的分子及该物体内部的分子所处的条件是不一样的。物体内部的分子在各方面都及它一样的分子相接触，受到的吸引力相等；而处于外表的分子所受到的吸引力是不相等的，外表分子具有肯定的自由能，即外表能。物质的比外表积越大，外表能也越大。吸附性能越

16、强11当土壤胶体上吸附的阳离子有一部分为致酸离子，那么这种土壤为盐基不饱和土壤。 12. 在土壤交换性阳离子中，盐基离子所占的百分数称为土壤盐基饱和度：13. 细胞壁对金属离子的固定作用不是植物的一个普遍耐性机制14. 植物对重金属污染产生耐性由植物的生态学特性、遗传学特性和重金属的物理化学性质等因素所确定， 15土壤中污染物主要是通过植物根系根毛细胞的作用积累于植物茎、叶和果实部分。由于该迁移过程受到多种因素的影响，污染物可能停留于细胞膜外或穿过细胞膜进入细胞质。 16. 污染物由土壤向植物体内迁移的方式主要包括被动转移和主动转移两种。 17. 现已证明，是动物及人体最主要的重金属解毒剂。1

17、8. 农药在土壤中的迁移主要是通过扩散和质体流淌两个过程。在这两个过程中，农药的迁移运动可以蒸汽的和非蒸汽的形式进展。 19. 风速、湍流和相对湿度在造成农药田间的挥发损失中起着重要的作用。20. 生物膜主要是由磷脂双分子层和蛋白质镶嵌组成21. 一般，脂/水安排系数越大，扩散系数也越大，而简单扩散通过生物膜。22. 机体的主要蓄积部位是血浆蛋白、脂肪组织和骨骼。23. 物质在生物作用下经受的化学改变，称为生物转化或代谢。24. 生物转化、化学转化和光化学转化构成了污染物质在环境中的三大主要转化类型。25. 酶是一类由细胞制造和分泌的，以蛋白质为主要成分的，具有催化活性的生物催化剂。26. 在

18、酶催化下发生转化的物质称为底物或基质27酶催化作用的三个特点： (1).催化具有专一性 一种酶只能对一种底物或一种底物起催化作用，促进肯定的反响，生成肯定的代谢产物。 (2).酶催化效率高 一般酶催化反响的速率比化学催化剂高1071013倍。(3).酶催化须要温柔的外界条件 如强酸、强碱、高温等都能使酶催化剂失去活性。28. 受氢体假如为细胞内的分子氧，就是有氧氧化，而假设为非分子氧的化合物就是无氧氧化。29. 就微生物来说，好氧微生物进展有氧氧化，厌氧微生物进展无氧氧化。30环境中污染物质的微生物转化速率，确定于物质的构造特征和微生物本身的特征，同时也及环境条件有关。31毒理学把毒物剂量(浓

19、度)及引起个体生物学的改变，如脑电、心电、血象、免疫功能、酶活性等的改变称为效应； 32把引起群体的改变，如肿瘤或其他损害的发生率、死亡率等改变称为反响。 33把引起群体的改变，如肿瘤或其他损害的发生率、死亡率等改变称为反响。 34阈剂量(浓度)是指在长期暴露毒物下，会引起机体受损害的最低剂量(浓度)。最高允许剂量(浓度)是指长期暴露在毒物下，不引起机体受损害的最高剂量(浓度)。35.在光化学烟雾形成的反响机制中，终止反响的含义是什么？终止反响有：(O)O2 + 2 (O)O2210-2)(O)O22 (O)O2 + 210-8)如何理解答:终止反响就是使反响机制中的引发济失去活性，不再具有进展链增长的功能。在上述反响中：(O)O2 + 2 (O)O22，(O)O2及2结合，失去接着进展链增长的作用，故属于终止反响。而(O)O22 (O)O2 + 210-810-2)小得多，不会影响正常的终止反响，而又属于终止反响的逆反响，故总称为终止反响。36.试说明图2-14光化学烟雾日改变曲线。该烟雾属于氧化性还是复原性烟雾？37.影响污染物在大气中扩散的主要因素是什么？逆温现象对大气中污染物的迁移有什么影响？P16.2-4行；P18.1-2行。38.大气中空气气块的稳定性是密度层结和温度层结共同作用确定的。39.