1、華僑大學環境化學期中考試試卷系別 化工學院 09環境科學 考試日期 年 月 日姓名 學號 成績 一、填空題（共24分）1、（2分）POPs 指具有 性、 性和 性，在環境中 ，能在大氣環境中長距離遷移甚至到極地，并能沉降回地表，對人類健康和環境造成嚴重危害的有機污染物質。2、（2分）大氣中SO2的控制濃度為150g/m3，相當于_ppm（0和1.013×105Pa下計）。3、（2分）對于垂直方向上不穩定的大氣，其垂直遞減率（）和干絕熱直減率（d）的關系是_。發生逆溫現象時 （是否）有利于污染物的擴散。4、（3分）清潔大氣中HO自由基的來源為 的光離解。烷烴與大氣中的HO自由基發生 反

2、應，生成 。5、（2分）酸雨是指pH _的雨、雪或其它形式的降水，我國酸性降水中的關鍵性離子組分有_、_和_。6、（4分）到達地球表面的太陽輻射最短波長為290nm，則1mol該波長的光量子能量為 J/mol。大氣中SO2分子在吸收該波長光量子后， （能否）引起分子中S-O鍵斷裂。（普朗克常數為6.626×10-34J·s；S-O鍵的鍵能為5.64×105 J/mol）7、（3分）大氣顆粒物的消除方式通有兩種，分別為 、 ，前者存在的兩種機制分別為 、 ；后者存在的兩種機制分別為 、 。8、（2分）已知氮氣在干空氣中含量為78%。查表得25 時水蒸氣分壓P(H2O

3、)= 0.03167×105 Pa，KH(N2)= 6.4×10-9 mol/(L·Pa)，則氮氣在1.0130×105 Pa、25飽和水中的溶解度為 mg/L。9、（4分）膠體的等電點（ZPC）的含義為 。土壤的活性酸度是指 ，而潛性酸度是指 。二、簡答題（共60分）1、（6分）說明環境污染物遷移、轉化的概念及舉例。2、（8分）簡述光化學反應的概念及一般過程。并說明為什么紅外光一般不能引起光化學反應？3、（10分）列表給出倫敦煙霧和洛杉磯光化學煙霧的區別。4、（8分）平流層臭氧消耗的一般機理是怎樣的？5、（8分）天然水體碳酸平衡在開放體系與封閉體系中有

4、什么異同點？6、（6分）在一個視作封閉體系的25水樣中，加入少量下列物質時總堿度如何變化：(1)HCl ；(2)NaOH；(3)CO2； (4)Na2CO3； (5)NaHCO3； (6)Na2SO47、（8分）什么是土壤的陽離子交換性能，這種性能有什么環境作用？8、（6分）土壤中重金屬的存在形態分哪幾種？它們對重金屬在土植物體中遷移的有何影響？三、計算題（共16分）1. （8分）為了減輕溫室效應，有關專家提出可用人工方法多量繁殖海洋藻類，以通過其光合作用來攝取大氣中CO2。如果在光照條件下生物固碳的速率是10gC/(m2·d)，那么要將1985年全年釋入大氣的CO2(4979

5、80;106t/a)從大氣中全部除去，需要培育多少以受光面積計的高效能藻類? 2、（8分）總堿度為2.00×10-3mol H+ /L的25水樣，其pH=7.00，試計算水樣中CO2 (aq)、HCO3- 、 CO32-的濃度值。（已知25時H2CO3的一級和二級電離常數分別為K1=4.45×10-7和K2=4.69×10-11）華僑大學環境化學期中考試試卷答案一、填空題（共22分）1、（2分）POPs 指具有半揮發性、 生物蓄積 性和 高毒 性，在環境中 長期存留 ，能在大氣環境中長距離遷移甚至到極地，并能沉降回地表，對人類健康和環境造成嚴重危害的有機污染物質。

6、2、（3分）大氣中SO2的控制濃度為150g/m3，相當于_0.0525ppm（0和1.013×105Pa下計）。3、（2分）對于垂直方向上不穩定的大氣，其垂直遞減率（）和干絕熱直減率（d）的關系是 >d 。發生逆溫現象時 否 （是否）有利于污染物的擴散。4、（3分）清潔大氣中HO自由基的來源為 O3 的光離解。烷烴與大氣中的HO自由基發生氫原子摘除反應，生成 烷基自由基和水 。5、（2分）酸雨是指pH <5.6的雨、雪或其它形式的降水，我國酸性降水中的關鍵性離子組分有SO42-、Ca2+ 和 NH4+。6、（4分）到達地球表面的太陽輻射最短波長為290nm，則1mol該

7、波長的光量子能量為4.12×105 J/mol。大氣中SO2分子在吸收該波長光量子后， 否（能否）引起分子中S-O鍵斷裂。（普朗克常數為6.626×10-34J·s；S-O鍵的鍵能為5.64×105 J/mol）7、（3分）大氣顆粒物的消除方式通有兩種，分別為 干沉降 、 濕沉降 ，前者存在的兩種機制分別為 重力沉降 、 碰撞沉降 ；后者存在的兩種機制分別為 雨除 、 沖刷 。6、（2分）已知氮氣在干空氣中含量為78%。查表得25 時水蒸氣分壓P(H2O)= 0.03167×105 Pa，KH(N2)= 6.4×10-9 mol/(L

8、·Pa)，則氮氣在1.0130×105 Pa、25飽和水中的溶解度為 13.72 mg/L。9、（4分）膠體的等電點（ZPC）的含義為 膠體物質表現出兩性(既能解離出OH，也能解離出H+)，當其解離出陰陽離子的數量相等時，膠體所處溶液的pH值 。土壤的活性酸度是指土壤溶液中游離H+表現出的酸度。而潛性酸度是指 土壤膠體所吸附的可代換性H+、Al3+通過離子交換作用進入溶液使土壤溶液中增加的H+濃度而表現的酸度。二、簡答題（共60分）1、（6分）說明環境污染物遷移、轉化的概念及舉例。污染物在環境中所發生的空間位移及其所引起的富集、分散和消失的過程為污染物的遷移。污染物的轉化是

9、指污染物在環境中通過物理、化學或生物作用改變存在形態或轉變為另一種物質的過程。例如：大氣中，污染物通過擴散和被氣流搬運而遷移，通過光化學氧化或催化氧化反應而轉化。（可舉其他例子）2、（8分）簡述光化學反應的概念及一般過程，并說明為什么紅外光一般不能引起光化學反應？光化學反應：分子、原子、自由基或離子吸收光子而發生的化學反應。 一般有如下過程:（1）引發反應：A + h A* A為基態； A*為A的激發態；h為光量子(能量)。隨后，A*可能發生如下后續反應：（2）發生熒光或磷光，回到基態A：A*A + h（3）碰撞失活，回到A：A*+ MA + M*（1分）（4）解離成新物質：A*B1+B2+（

10、5）與其它分子反應，生成新物質：A*+CD1+D2+紅外光一般不能引起光化學反應：通常化學鍵的鍵能大于167.4kJ/mol（相應波長715nm），紅外光波長大于760nm，光子的能量遠低于化學鍵能，因而不能引起光化學反應。3、（10分）列表給出倫敦煙霧和洛杉磯光化學煙霧的區別。倫敦煙霧和洛杉磯光化學煙霧的區別見下表（每小點2分，基本答對意思即可得分）倫敦煙霧洛杉磯光化學煙霧根源燃煤燃油，主要汽車尾氣污染物一次：SO2，顆粒物，二次：SO3 ，硫酸(鹽)氣溶膠一次:CH，NOx，CO二次: NO2,O3,自由基,PAN,醛等化學性質、色還原型，黃（灰甚至黑）色氧化型，淺藍或白色氣象條件及季節低

11、溫，高濕，弱日光；冬季易發生高溫，低濕，強日光；夏秋易發生日發生時間晝夜連續白天4、（8分）平流層臭氧消耗的一般機理是怎樣的？導致臭氧層破壞的催化反應過程：假定可催化O3分解的物質為Y，它可使O3轉變成O2，而Y本身不變Y + O3YO + O2YO + O·Y + O2總反應 ： O3+ O· 2O2 其中O· 也是O3光解的產物。 已知的Y有: NOx· (NO、NO2)、HOx· (H·、HO·、HO2·)、ClOx· (Cl·、ClO·)，活性物種或催化活性物種。 5、（8分）

12、天然水體碳酸平衡在開放體系與封閉體系中有什么異同點？在天然條件下，開放體系是實際存在的，而封閉體系是計算短時間內溶液組成的一種方法，即把其看作是開放體系趨于平衡過程的一個微小階段，是相對穩定的，便于計算。在封閉體系中，H2CO3* 、 HCO3-和CO32-等隨pH值變化而改變，總的CT 不變。在開放體系中，HCO3- 、CO32-和CT 均隨pH值變化而改變，但H2CO3* 總保持與大氣相平衡。相同點：但兩種體系的形態分布圖的交界點是一致的，如pH=6.35，H2CO3* =HCO3-；pH=10.33時，HCO3- =CO32-。6、（6分）在一個視作封閉體系的25水樣中，加入少量下列物質

13、時堿度如何變化：(1)HCl ；(2)NaOH；(3)CO2； (4)Na2CO3； (5)NaHCO3； (6)Na2SO4答：堿度=HCO3-+2CO32-+OH-H+所以，加:（1）HCl時，堿度降低；（2）加NaOH時，堿度增加；（3）加CO2時，堿度不變；（4）加Na2CO3時，堿度增加；（5）加NaHCO3時，堿度增加；（6）加Na2SO4時堿度不變。（每小題1分）7、（6分）什么是土壤的陽離子交換性能，這種性能有什么環境作用？土壤的陽離子交換性能是指土壤膠體吸附的陽離子，可與土壤溶液中的陽離子進行交換。環境作用：直接或通過影響土壤溶液的酸堿度而影響陽離子（如一些金屬離子）的遷移轉

14、化性能，土壤溶液中的溶解態陽離子易于遷移至地下水或易被植物吸收，土壤顆粒吸附陽離子則使陽離子的遷移轉化性能減弱。影響土壤對不同陽離子的吸附量，從而改變土壤的性質和結構。對土壤環境的改變具有重大意義。8、（6分）土壤中重金屬的存在形態分哪幾種？它們對重金屬在土植物體中遷移的有何影響？答：土壤中重金屬的存在形態分：水溶態、交換態或吸附交換態、碳酸鹽態、鐵錳氧化物結合態、有機結合態及硫化物態、殘渣/留態，這幾種形態按前述順序使重金屬從土壤到植物體中遷移遷移能力和活性(毒性)降低。三、計算題（共16分）1. （8分）為了減輕溫室效應，有關專家提出可用人工方法多量繁殖海洋藻類，以通過其光合作用來攝取大氣

15、中CO2。如果在光照條件下生物固碳的速率是10gC/(m2·d)，那么要將1985年全年釋入大氣的CO2(4979´106t/a)從大氣中全部除去，需要培育多少以受光面積計的高效能藻類? 解： 10gC/(m2·d) =10 ´（44/12）gCO2/(m2·d) = 36.67 g CO2/(m2·d) = 1.34 ´10-2 t CO2/(m2·a) （4分）故所需面積A = (4979´106t/a)/(1.34 ´10-2t/(m2·a) = 3.72 ´1011m

16、2=3.72 ´105km2 （4分）2、（8分）總堿度為2.00×10-3mol H+ /L的25水樣，其pH=7.00，試計算水樣中CO2 (aq)、HCO3- 、 CO32-的濃度值。（已知25時H2CO3的一級和二級電離常數分別為K1=4.45×10-7和K2=4.69×10-11）解：pH=7.00時，堿度2.00×10-3mol/L全由HCO3-貢獻， 即 HCO3-=2.00×10-3mol/L （1）由公式K1=HCO3- H+ /H2CO3 K1=4.45×10-7 得H2CO3 =2.00×10-3 10-7