环境化学四简答题.doc

四、简答题1环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向任务：以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标。主要内容：研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。国界上：元素的生物地球化学循环； 化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。我国：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大气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水和土壤的污染。1.伦敦型烟雾和洛杉矶烟雾的比较。项目伦敦型洛杉矶型污染物颗粒物，SO2，硫酸雾等碳氢化合物，NOx，O3，PAN，醛类燃料煤汽油、煤气、石油季节冬夏、秋气温低(4以下) 高(24 以上)湿度高低日光弱强臭氧浓度低高出现时间白天夜间连续白天2. 说明ClOx破坏臭氧层的原因和机理。含氯的化合物由于太阳紫外辐射成为游离ClClO3 ClOO2O3hv O2OClOOClO23. 简述PM2.5的危害PM2.5指的是单位体积空气中含有小于2 .5微米的颗粒物的总量.危害：细粒子颗粒物可以穿透呼吸道体内，诱发多种疾病，危害身体健康。1、 试述水体中有机污染物的迁移转化途径。分配作用；挥发作用；水解作用；光解作用；生物富集和降解作用。2、 什么是表面吸附作用、离子交换吸附作用和专属吸附作用？并说明专属吸附和非专属吸附的区别。（1） 表面吸附：由于胶体表面具有巨大的比表面和表面能，固液界面存在表面吸附作用。（2）离子交换吸附：环境中胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子，即离子交换吸附作用。（3） 专属吸附：吸附过程中，除了化学键作用外，尚有加强的憎水键和范德化力或氢键作用。1. 植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么？（1） 直接吸收并在植物组织中积累非植物毒性（2）重金属与植物的细胞壁结合，使植物对重金属表现出耐性。（3）释放促进生物化学反应的酶，促进有机污染物的去除。（4）强化根系的矿化作用，与菌根菌与同生菌协同作用。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。3、 请叙述腐殖质的分类及其在环境中的作用答：一般根据其在碱和酸溶液中的溶解度划分为三类：（1） 腐植酸：可溶于稀碱液但不溶于酸的部分；（2） 富里酸：可溶于酸又可溶于碱的部分；（3） 腐黑物：不能被酸和碱提取的；作用：腐殖质与环境中有机物之间的作用主要涉及吸附效应，溶解效应，对水解反应的催化作用，对微生物过程的影响等。它与金属离子生成的配合物是他们最重要的环境性质之一。2. 什么是土壤的活性酸度与潜性酸度？试用它们二者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。（1）活性酸度：土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，通常用pH表示。（2）潜性酸度：土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+，经离子交换作用进入土壤溶液后可增加H+浓度，使土壤pH值降低。 南方土壤中岩石晶格中Al3+被释放出来，变成代换性Al3+，增加了土壤的潜性酸度，在一定条件下转化为土壤活性酸度，表现为pH值减小，酸度偏高。1. 表面活性剂有哪些类型？对环境和人体健康的危害是什么？1）类型：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂和非离子表面活性剂。2）对环境与人体健康的危害：环境水体富营养化；废水处理困难；阳离子表面活性剂具有一定杀菌能力，当浓度达到一定量时能破坏水体微生物的群落和人体健康；1. 微生物修复所需要的环境条件是什么？i)有充分和稳定的地下水流；ii)有微生物可利用的营养物质；iii)有缓冲pH的能力；iv)有使代谢能够进行的电子受体。2. 写出电动力学修复的三个主要过程。电迁移：带电粒子在土壤溶液中朝带相反电荷电极方向的运动。电渗析：土壤微孔中的带电液体在电场作用下相对于带电土壤颗粒表层的移动。电泳：指土壤中带电胶体粒子的迁移运动。3. 写出胶体双电层结构各部分的名称扩散层非活动性离子层正离子层（反离子层）负离子层（决定电位离子层）电动电位热力电位1、在通常天然水中微生物降解丙氨酸的过程如下，在其括号内填写有关的化学式和生物转化途径名称，并说明这一转化过程将对水质带来什么影响。解：有关的化学式和生物转化途径如下：(1)CO2；(2)CH3COOH；(3)NH3；(4)CoASH；(5)H2O；(6)CH3COCoASH；(7)HOOCCH2COCOOH；(8)H2O；(9)CoASH；(10)(CH2COOH)2C(OH)COOH；(11)三羧酸循环；(12)NO2-；(13)硝化。该过程将氮由不能被植物吸收利用的有机态转化为无机氮，利于植物利用；且此过程是耗氧过程，可能引起水体富营养化，使水质变差。3、在水体底泥中有下图所示反应发生，填写图中和有关光分解反应中所缺的化学式或辅酶简式。图中的转化对汞的毒性有何影响。答：（1）Hg；（2）HgCl2；（3）CH4；（4）NADH；（5）NAD+；（6）HCl；（7）NADH + H+；（8）CH4；（9）HCl；（10）NADH + H+；（11）HCl；（12）CH4；（13）C2H6；（14）Hg 图中所示的氯化甲基汞变成金属汞的转化过程，是微生物以还原作用转化汞的主要途径，是降低毒性的过程。5、烃的微生物降解（末端氧化），填写图中所缺的化学式或辅酶简式(NADP）NADPH + H+CH3(CH2)nCH2CHOCH3(CH2)nCH2OH脱氢酶NAD+ NADH + H+(H2O）O2加氧酶CH3(CH2)nCH2CH NAD+ NADH + H+H2O水化酶CH3(CH2)nCH2CH(OH)2 CH3(CH2)nCH2COOH 脂肪酸氧化 TCA循环 CO2+ H2O脱氢酶4、 比较下列各对化合物中微生物降解的快慢，指出所依据的定性判别规律。答：（1）硝基苯降解要慢于苯酚，根据取代规律，在芳香族化合物中羟基取代基加快其降解，硝基取代基使其降解减缓。（2）庚烷的降解要快于丙烷，根据链长规律，在一定范围内，碳链越长，降解越快。（3）前者降解要快于后者，根据链分支规律，在烷基苯磺酸盐中，分支程度越大，降解越慢。2. 砷在环境中存在的主要化学形态有哪些？其主要转化途径有哪些？砷在环境中存在的主要化学形态有五价无机砷化合物、三价无机砷化合物、一甲基胂酸及其盐、二甲基胂酸及其盐、三甲基胂氧化物、三甲基胂等。砷的生物甲基化反应和生物还原反应是砷在环境中转化的重要过程。主要转化途经如下：