环境化学:主要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。
温室效应:大气中的CO2等气体吸收了地球辐射出来的红外光,将能量截留于大气中,从而使大气温度升高的现象,叫做温室效应。
酸沉降:大气中的酸性物质通过干、湿沉降两种途径迁移到地表的过程。
光化学烟雾:所谓光化学烟雾是指含有NOX和HC等一次污染物的大气,在阳光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。
大气中一氧化碳的去除由两种途径:土壤吸收和与HO反应。
目前人们对于大气颗粒物的研究更侧重于PM2.5,其中PM2.5是指Dp≤2.5μm。对于碳酸平衡,pH=8.5时,体系中的碳酸的主要形态是HCO3-。
在高pE值的天然水中(pH=5~9),铁以Fe(OH)3形态存在。
二、简答题(35分,每题5分)
2、环境化学的研究特点?①研究的综合性;②环境样品的低浓度性;③环境样品的复杂性。
3、简述对流层大气的特点。①.对流层温度随高度增加而降低,空气存在强烈的对流运动,②绝大多数天气现象均发生在此层;③密度大,占空气总质量的3/4;④污染物的迁移转化均发生在此层。
4、简述CFCs在对流层中可以稳定存在的原因及其在平流层中的危害。解:CFCs在对流层中可以稳定存在的原因:①对波长λ〉290nm的光不易吸收,不发生光解;②不与HO等反应,不易被氧化;③不溶于水,不易随降水从大气中消失。平流层中危害:①发生光化学反应,破坏臭氧层②温室效应二氧化碳高得多。
4、大气中CO的去除方式主要有土壤吸收和与HO反应。(参考教材P31)
HOOOHOhv2223+→+污染大气中,NOHOhvHNO+→+2,
HOhvOH222→+
6、简述大气中NO向NO2转化的各种途径。解:NO向NO2转化的主要途径有:①与O3反应NO+O3→NO2+O2
②与氧化性自由基反应NO+RO2→RO+NO2
③与NO3反应NO+NO3→2NO2
7、列出大气中RCHO和RH可能的反应途径。
解:参考教材P94图2-38
8、列出大气中由C2H6生成PAN的反应途径。
解:参考教材P79PAN的生成
9、列出乙烯在大气中的可能反应路径。解:①与HO反应;②与臭氧反应;③与NO3反应。
10、列出乙烯与臭氧在大气中可能的反应及产物。
解:22322CHCHOHCOHCOO=+→+
HCOO→CO+H2O
2
→CO2+H2
→CO2+2H
→HCOOH
→CO2+2HO2
11、何谓光化学烟雾?它的形成条件什么?
解:所谓光化学烟雾是指含有NOX和HC等一次污染物的大气,在阳光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。
产生条件:a.强烈的日光照射,多发生在中午或午后
b.大气中NOX和HC存在,主要由汽车尾气排放
c.大气湿度较低,t=24-32℃
d.强烈的逆温现象
e.地理区域主要分布在北纬30℃—60℃
11、简述大气中SO
氧化的几种途径。解:参考教材P100-111
12、简述pH=5.6理论值不能作为酸雨真实pH界限值的原因。
解:可能存在以下几种原因:①在实际中酸雨的酸性还受其它酸碱性物质影响;
13、简述影响酸雨形成的因素。解:1)酸性污染物的排放及其转化条件;
2)大气中的氨;
3)颗粒物的酸度及其缓冲能力;
4)天气形势的影响。
14、试写出平流层臭氧损耗的催化反应及主要催化类型:
解:催化过程:32
2XOXOOXOOXO+→++→+
总反应:322OOO+→
平流层中催化反应类型:
NO/NO2循环反应;(2)Cl/ClO循环反应;(3)HOx循环反应
15、试写出平流层臭氧形成与损耗的基本化学反应。
解:臭氧形成:223(243)2OhvnmOOOMOMλ+≤→
++→+
总反应:2332OhvO+→
臭氧损耗:3232(325)2OhvnmOOOOOλ+<→+
+→
总反应:3223OhvO+→
16、什么是大气颗粒物的三模态?如何识别各种粒子模?
解:大气颗粒物的三模态:爱根核模、积聚模、粗粒子模
识别:1)粒径不同,爱根核模<积聚模<粗粒子模
2)爱根核模可向积聚模转化,二者同属于细粒子,但细粒子与粗粒子之
间不能进行转化
17、天然水中颗粒物的吸附作用有哪三种?并说明水合氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。
解:天然水中颗粒物的吸附作用分为表面吸附,离子交换吸附和专属吸附(2分)。非专属吸附与专属吸附区别:(3分,每条0.5分)