环境化学分类知识点.docx

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名词解释
电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的力量的标度。元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子的力量越强。又称为相对电负性,简称电负性,也叫电负度。
逆温,某些天气条件下,地面上空的大气构造会消灭气温随高度增加而上升的反常现象,“头轻脚重”从而导致大气层结〔层次构造〕稳定,气象学家称之为“逆温”,发生逆温现象的
大气层称为“逆温层”
环境化学是一门争论有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其掌握的化学原理和方法的科学。
自由基也称游离基,是指由于共价键均裂而生成的带有未成对电子〔anunpairedelectron〕的碎片。
光化学烟雾,含有氮氧化物和碳氢化物等一次污染物的大气,在阳光照耀下发生光化学反响而产生二次污染物,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。温室效应:大气中的吸取了地面辐射出来的红外光,把能量截留于大气之中,从而使大气温度上升,这种现象称为温室效应。
温室气体:能够引起温室现象的气体称之为温室气体,如CO2、CH4、O3、N2O、CO、氟氯烃。
水体富养分化是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更周期长的地表水体,使藻类等水生生物大量地生长生殖,使有机物产生的速度远远超过消耗速度,水体中有机物积蓄,破坏水生生态平衡的过程。
水解作用。水解是盐电离出的离子结合了水电离出的H+和OH-生成弱电解质分子的反响。光量子产率:虽然全部光化学反响都能吸取光子,但是并不是每一个被吸取的光子均诱发产生化学反响,还可能产生辐射跃迁等光物理过程。因此光解速率只正比于单位时间所吸取的光子数,而不是正于所吸取的总能量。
光敏化作用,一个光吸取分子可能将它的过剩能量转移到一个承受体分子,导致承受体反响。生长代谢,有毒物质可作为微生物生长的唯一碳源,称为生长代谢,在这种代谢过程中,微生物可以进展较彻底的降解或矿化。
共代谢,某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源和能源,必需与另外化合物存在供给微生物碳源和能源时,有机物才能被讲解,这一现象称为共代谢。
土壤有机质,土壤中含碳有机化合物的总称。
土壤质地,土壤是由大小不同的土粒按不同的比例组合而成的,这些不同的粒级混合在一起表现出的土壤粗细状况,称土壤机械组成或土壤质地。
代换性酸度,指用过量中性盐〔强酸强碱生成的盐类,如KCl、NaCl等〕溶液淋洗土壤,溶液中金属离子与土壤中H+、Al3+发生离子交换作用所表现出来的酸度。
水解性酸度。指用碱性盐〔弱酸强碱生成的盐类,如NaAc等〕溶液提取土壤,因交换作用,吸附性H+释放至溶液所表现出来的酸度。
林丹,六氯环己烷中γ异构体占99%以上。挥发性强,易溶于水。
生物富集,指生物通过非吞食方式,从四周环境〔水、土壤、大气〕蓄积某种元素或难降解的物质,使其在机体内浓度超过四周环境中浓度的现象。
生物放大,指在同一食物链上的高养分级生物,通过吞食低养分级生物蓄积某种元素或难降解物质,使其在机体内的浓度随养分级数提高而增大的现象。
简答题。
长久性有机污染物的判定标准。
一,是否能长久的存在。二。是否对较高养分级的生物造成影响。三。是否能够迁移到达偏
远地区,四,是否对接触生物有毒或有害。自由基反响的三阶段。
游离基反响通过化合物分子中的共价键均裂成自由基而进展的反响。反响大致分为三个阶段:〔1〕引发:通过热辐射、光照、单电子氧化复原法等手段使分子的共价键发生均裂产生自由基的过程称为引发。〔2〕链〔式〕反响:引发阶段产生的自由基与反响体系中的分子作用,产生一个的分子和一个的自由基,产生的自由基再与体系中的分子作用又产生一个的分子和一个的自由基,如此周而复始、反复进展的反响过程称为链〔式〕反响Cl·+CH4→CH3+HClCH3·+Cl2→Cl·+CH3Cl〔3〕终止:两个自由基相互结合形成分子的过程称为终止。Cl·+Cl·→Cl2Cl·+CH3·→CH3ClCH3·+CH3→CH3—CH3除上述外,自由基还有这可发生裂解、重排、氧化复原、歧化等反响。自由基反响一般都进展得很快。这
类反响在实际生产中应用很广。如氯化氢的合成、汽油的燃烧、单体的自由基聚合等。
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、氧化复原法〕大气中主要自由基有:HO、HO、R、RO
2 2
HO的来源:①O的光解:O+hr O+O
3 3 2
O+HO 2HO
2
②HNO的光解: HNO+hr HO+NO
2 2
③HO的光解: HO+hr 2HO
22 22
,污染大气来源是HNO3和H2O。
HO的来源:①主要来自醛特别是甲醛的光解
2
HCO+hr H+HCO
2
H+O+M HO+M
2 2
HCO+O2+M HO2+CO+M
②亚硝酸酯的光解:CHONO+hr CHO+NO
3 3
CHO+O
3 2
HO+HCO
2 2
③HO的光解:HO+hr 2HO
22 22
HO+HO HO+HO
22 2 2
R的来源:RH+O R+HO
RH+HO R+HO
2
CH的来源:CHCHO的光解CHCHO+hr CH+CHO
3 3 3 3
CHCOCH的光解CHCOCH+hr CH+CHCO
3 3 3 3 3 3
CHO的来源:甲基亚硝酸酯的光解CHONO+hr CHO+NO
3 3 3
甲基硝酸酯的光解CHONO+hr CHO+NO
3 2 3 2
RO的来源:R+O RO
大气颗粒物的三模态,及作用。爱根核典范围(~)的粒子是由高温过程或化学
反响产生的蒸汽分散而成的;积聚典范围(~2μm)的粒子是由蒸汽分散或核模中的粒子
分散长大而形成的,两者合称为细粒子(~2μm)。二次大气颗粒物多在细粒子范围;粗
粒子模直径大于2μm,是由液滴蒸发、机械粉碎等过程形成的,也称粗模。
自然水中八大优势离子?自然水中的主要离子组成是:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、
HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-,这8种为自然水中常见的8大离子。
2 2 2
吸附等温线SorptionIsotherm
在固定温度下,当吸附到达平衡时,颗粒物外表的吸附量〔Q〕与溶液中溶质平衡浓度〔c〕之间的关系可用吸附等温线表达。
Henry型等温线为直线型
Q=K·c K:安排系数
Freundlich型等温线
Q=K·c1/n lgQ=lgK+1/nlgc
K为吸附系数,表示吸附力量的大小;n为非线性指数Langmuir型等温线
Q=Q0·c/(A+c) 1/Q=1/Q0+(A/Q0)(1/c)
Q0——单位外表上到达饱和时间的最大吸附量;A——常数,表示到达1/2Q0时的平衡浓度。
沉积物中重金属释放的4个影响因素?1,盐浓度上升。碱金属和碱土金属能把媳妇在固体颗粒上的金属离子释放出来。这是金属从沉积物中释放的主要途径。2,氧化复原条件的变化。
湖泊、河口及近岸沉积物中含有较多的好氧物质,使肯定深度下的氧化复原电位降低,铁、锰等全部或局部溶解,被其吸附的或与之共存的重金属离子也被解析出来。
3,降低pH值。pH值降低式碳酸盐和氢氧化物溶解,H+的竞争增加了金属离子的解析量4,增加水中协作剂的含量。自然或人为的协作剂使用量的增加,可使金属离子形成可溶性协作物,是重金属从固体颗粒上解析下来。
安排作用和外表吸附作用的比较。1)作用力partition:主要通过分子力,将溶质安排到土壤或沉积物的有机质中去,这过程格外类似于有机化合物安排到水相和有机溶剂相中去。adsorption:物理吸附-范德华力;化学吸附-各种化学键力,如氢键、配位键、π键等。2吸附热partition:(isotherm)partition:线性Linearadsorption:非线性Nonlinear,是L、F型等温线线性等温线:G=kC其中,G
-吸附量,C-液相浓度,k-安排系数Freundlich:G=kC1/n〔n=1时线性〕Langmuir:G=Gо/(A+C)(取倒数,得到直线〕吸附竞争性partition:不存在竞争吸附。由于安排作用实际上是种溶解作用,只与溶解度有关,与外表吸附位无关。adsorption:存在竞争吸附,对吸附位发生竞争。
盐基饱和度。酸基离子:H+、Al3+ 盐基离子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+等BS真正反映土壤有效(速效)养分含量的大小,是改进土壤的重要依据之一。 盐基饱和度是指土壤吸附交换性盐基总量的程度。土壤吸附性阳离子,依据其解吸后的化学特性可区分为致酸的非盐基离子〔如氢和铝离子〕与非致酸的盐基离子〔如钙、镁、钠等〕两大类。当土壤胶体所吸附的阳离子根本上属于盐基离子时,称为盐基饱和土壤,呈中性、碱性、强碱性反响;反之,当非盐基离子占相当大比例时,称为盐基不饱和土壤,呈酸性或强酸性反响。土壤盐基饱和度以土壤的交换性盐基总量占土壤阳离子代换量的百分比表示。盐基饱和度的大小,可用作施用石灰或磷灰石改进土壤的依据。
土壤组成,土壤是由固相〔矿物质、有机质〕、液相〔土壤水分〕、气相〔土壤空气〕等三相物质组成的,它们之间是相互联系、相互转化、相互作用的有机整体。从土壤组成物质总体来看,它是一个简单而分散的多相物质系统。固相主要是矿物质、有机质,也包括一些活的微生物。按容积计,典型的土壤中矿物质约占38%,有机质约占12%。按重量计,矿物质可占固相局部的95%以上,有机质约占5%左右。典型土壤液相、气相容积共占三相组成的50%。由于液相、气相常常处于彼此消长状态,即当液相占容积增大时,气相占容积就削减,气相容积增大时,液相所占体积就削减,两者之间的消长幅度在15—35%之间。汞的迁移转化。
汞在环境中有三种形态,有机汞,无机汞和汞单质。单质汞和无机汞在细菌作用下相互转化,在沉积物中汞以无机形式存在。无机汞可在细菌作用下形成甲基汞和二甲基汞,甲基汞带正电可以进入水中被鱼吸取,进展生物富集,二甲基汞挥发进入空气,在光解作用下变
成CH4,C2H6和单质汞。
光化学烟雾的形成机理
生成活性基团
自由基

RH+O →R +HO
RH+HO →RO2 +H2O
RCHO+HO →RC(O)O2 +H2O
传递反响 RCHO+h →RO2 +HO2 +CO
氧化NO→NO2 HO2 +NO→NO2+HO
RO2 +NO→NO2+R′CHO+HO2RC(O)O2 +NO→NO2+RO2 +CO2
碱度(Alkalinity)是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质,亦即能承受质子的物质的总量。组成水中碱度的物质可归纳为三类:强碱、弱碱、强碱弱酸盐。
总碱度:用一个强酸标准溶液滴定,用甲基橙为指示剂,当溶液由黄色变成橙红色(),停顿滴定,此时所得的结果,也称为甲基橙碱度。
H++OH- H2OH++CO32- HCO3-
H++HCO3- H2CO3
总碱度=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]-[H+]
碱度、酸度公式汇总
总碱度=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]-[H+]
酚酞碱度=[CO32-]+[OH-]-[H2CO3*]-[H+]
苛性碱度=[OH-]-[HCO3-]-2[H2CO3*]-[H+]
无机酸度=[H+]-[HCO3-]-2[CO32-]-[OH-]
游离CO2酸度=[H+]+[H2CO3*]-[CO32-]-[OH-]
总酸度=[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3*]-[OH-]
电子活度和氧化复原电位
与pH的定义相像,复原剂和氧化剂可以定义为电子赐予体和电子承受体,可以定义pE为电极上电子有效浓度为电子活度。
PE越小,电子浓度越高,体系供给电子的倾向就越强,反之。。。。
+ + C,FeOH2+
(OH)3
E,FeOH+
F,Fe(OH)2-
自然水的PE值,,随水中溶解氧的减小而降低,因而表层水呈氧化环境,深层及底部呈复原性。自然水的PE随PH的减小而增大。
毒物的联合作用:两种或两种以上的毒物,同时作用于机体所产生的综合毒性称为毒物的联合作用。假设两种毒物单独作用的死亡率分别为M1和M2,联合作用的死亡率为M。1〕协同作用:联合作用的毒性大于其中各毒物成分单独作用毒性的总和。M>M1+〕相加作用:联合作用的毒性等于其中各毒物成分单独作用毒性的总和M=M1+M2CH2=CH-C≡-C≡N 3〕独立作用:各毒物对机体的侵入途径、作用部位、作用机理等均不一样,联合作用中各毒物生物学效应彼此无关、互不影响。M=M1+M2(1-M1)〕拮抗作用:联合作用的毒性小于其中各毒物成分单独作用毒性的总和。M<M1+M2
亨利定律应用一个紊流的浅塘,大气和水中苯的浓度分别为c空气=;c水=,请依据Henry定律计算,在如下两个季节〔1〕典型的夏季环境〔T=25 C〕;
〔2〕典型的冬季环境〔T=5 C〕,苯在大气-水界面的迁移方向。Henry定律常数随温度的变化关系式为:
lnKH〔Pa m3/mol 103〔1/T〕+=25 C
lnKH = KH=539Pa m3/mol KH =KH/RT== KH’
苯向大气迁移;
T=5 C
lnKH = KH=114Pa m3/mol KH´=KH/RT== H´
苯向水相迁移。
、,假设参加碳酸钠使其碱化,问需加多少mmol/L
。假设用NaOH强碱进展碱化,又需参加多少碱?
解:(1)查表知pH=,α=
C=[碱度]×α =×=。
T
设参加的NaCO为nmmol/l
2 3
查表知:当pH=,α`=
C`=C
T T
+n----------(1)C
T
`=[碱度]`×α`--------(2)[碱度]`=
+2n--------(3)由(1)、〔2〕和〔3〕解得:n=。
〔2〕∵参加NaOH后C
不变[碱度]=CT
=
=
T a
碱度的增加值就应是参加的NaOH的量。
△A=[碱度]`-[碱度]=-=
-1,×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到达稳态浓度95%时所需的时间。〔;〕
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,
BCF=C/C=k/k
f w a e
∴BCF=k/k=×10-2=;
a e
kC kC
kC kC
C =a W[1-exp(-k
f k e
e
t)]稳态浓度为a W\ W =[1-exp(-kt)]a W
k k e k
e e e
得:=1-exp(-×10-2t)=exp(-×10-2t)
两边取ln得:-=-×10-2t,解得:t=(h)=(d)
从湖水中取出深层水,其pH=,,请计算pE和E。〔pE=,
h
E=〕
h
解:∵水中的溶解氧为:,故其pO=×102Pa
2
自然水的pE=+lg{(pO/×105)
2
×[H+]}
-7)=。
=+lg{(×102/×105)
××10-7}=+(-
E=pE×=
,请计算水中剩余镉离子浓度〔
×10-27〕
用Langmuir方程描述悬浮物对溶质的吸附作用,×10-3mol/L,×10-3mol/L,×10-3mol/L时,×10-3mol/L,问每克吸附剂可以吸附溶质的限量是多少?
某水体中含有300mg/L的悬浮颗粒物,其中70%为细颗粒〔d<50μm〕,有机碳含量为10%,其余的粗颗粒有机碳含量为5%。苯并[α]芘的KOW为106,请计算该有机物
的安排系数。