环境化学题习题及答案.doc

第一章 绪论一、填空2、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的 化学结构 和在环境中的 存在状态 。3、环境中污染物的迁移主要有 机械迁移 、 物理化学迁移 和 生物迁移 三种方式。4、人为污染源可分为工业污染源、农业污染源、交通运输污染源 和 生活污染源 。二、选择题1、 属于环境化学效应的是 CA热岛效应 B温室效应 C土壤的盐碱化 D噪声三、问答题1、 环境中主要的化学污染物有哪些？a.持久性有机污染物POPs的特点：1.毒性极强；2.极难降解；3.滞留时间长，能导致全球性的传播；4.沿食物链浓缩放大，产生致癌、致畸、致突变；5.对人类的影响会持续几代，对人类生存繁衍和可持续发展构成重大威胁。b.环境内分泌干扰物能干扰机体天然激素的合成、分泌、转运、结合或清除的外源性物质，具有拟天然激素或抗天然激素的作用。比如，邻苯二甲酸酯，酚甲烷等，广泛存在于塑料玩具、奶瓶、化妆品和其他塑料消费品中。前者危害男婴的的性征发育，引起生殖系统的癌症，后者可导致女性患上乳腺癌。邻苯二甲酸类衍生物多为酯类，不易溶于水，但能溶于加温过的或者脂肪性食品。c. “三致”化学污染物 2、 举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。污染物可在单独环境要素圈中迁移和转化，也可超越圈层界限实现多介质迁移、转化而形成循环。排入水体中的无机汞，经水体微粒物质的吸附、凝聚后很快淀积在沉积物中，并在微生物参与下转变成剧毒的甲基汞再溶于水中，被水生生物吸收和转移，经排泄或腐烂分解后再归还水体，形成一个Hg的生物地球化学流。 第二章 大气环境化学一、填空1、大气中的NO2可以转化成 硝酸 、 NO3 和 N2O5 。2、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成 光化学 烟雾的主要参与者。3、大气颗粒物的去除与颗粒物的 颗粒物的粒度 和 颗粒物的化学组成及性质 有关，去除方式有 干沉降法 和 湿沉降法 。4、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题酸雨、温室效应、臭氧层破坏等是由大气污染所引起的。5、许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为辐射逆温、平流逆温、地形逆温7、温室气体主要包括 CFCs 、 CO2 、CH4 、CO 、臭氧、C2H2Cl2等，其中对温室效应贡献最大的是 二氧化碳 。10、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。11、硫酸型烟雾为 还原性 型烟雾，而光化学烟雾为 强氧化性 型烟雾。12、大气中CH4主要来自 有机物的厌氧发酵过程_、反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程、原油及天然气的泄漏_的排放。13、导致臭氧层破坏的物种主要有 水蒸气 、 氮氧化物 和 氟氯烃 三类。二、选择题1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到ABCD的影响。 A风 B湍流 C天气形式 D地理地势2、大气中HO自由基的来源有 D 的光离解。 A O3 B H2CO C H2O2 D HNO23、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成B。 A RO B R自由基 C H2O D HO24、酸雨是指pH_ C _的雨、雪或其它形式的降水。A 6.0 B 7.0 C 5.6 D 10 B 15 D 8.0mg/L B 0 D 4.0 mg/L4、若水体的pE值高，有利于下列_C_组在水体中迁移。A Fe、Mn B Cr、Fe C Cr、Mn D Cr、V5、当前最简单，也较流行的是将金属划分为溶解态和颗粒态，溶解态是能通过_C_um孔径滤膜的部分。A 0.54 B 0.22 C 0.45 D 0.506、河水中阴、阳离子的含量顺序为_B_。A Na+Mg2+Ca2+ HCO3-SO42-Cl-B Ca2+Na+Mg2+ HCO3-SO42-Cl-C Na+Ca2+Mg2+ Cl-HCO3-SO42-D Na+Mg2+Ca2+ Cl-SO42-HCO3-7、某一氧化还原体系的标准电极电位为0.771，其pEo为_。A 13.50 B 13.35 C 13.05 D 12.808、某一水体的BOD20为100 ppm，其BOD5约为_D_。 A 40 B 50 C 35 D 709、水体中溶解氧对石油降解影响很大，估计1升油类氧化需消耗_m3海水中的溶解氧。A 200 B 400 C 600 D 50010、下列各种形态的汞化物，毒性最大的是_A_。A Hg(CH3)2 B HgO C Hg D Hg2Cl211、影响水环境中颗粒物吸附作用的因素有 BCD 。 A溶解氧含量 B颗粒物粒度 C温度 D pH三、问答题1、重金属污染的特点是什么？举例说明水体中金属迁移转化的影响因素。、毒性取决于游离或水合金属离子浓度，而非重金属总浓度；大部分稳定金属配合物及其与胶体颗粒结合态毒 性较低（除脂溶性金属配合物外）；进入水体后，迅速转入沉积物中。2、试述水体中有机污染物的迁移转化途径。一、分配作用（吸附） Lambert研究了农药在土壤-水间的分配，认为当土壤有机质含量在0.5-40%范围内其分配系数与沉积物中有机质的含量成正比。Karickhoff研究了芳烃和氯代烃在水中沉积物中的吸着现象，发现当颗粒物大小一致时其分配系数与有机质的含量成正相关；即，沉积物对非离子有机物的吸附等温线为直线关系。二、挥发作用许多有机物，特别是卤代脂肪烃和芳香烃，都具有挥发性，从水中挥发到大气中后，其对人体健康的影响加速，如CH2Cl2等。 挥发作用是指有机物质从溶解态转向气态的过程。挥发速率与有毒物的性质和水体特征有关。三、水解作用1.水解作用是有机物与水之间最重要的反应。在反应中，化合物的官能团X和水中的OH发生交换：影响水解速率的因素在任一水溶液中，总有H2O、H+和OH-，所以有机物的水解速率是其中性水解(H2O)、酸催化水解(H+)和碱催化水解(OH-)的速率之和。四、光解作用光解作用是真正意义上的有机物分解过程，因为它不可逆的改变了有机物的分子结构。污染物的光解速率依赖于许多化学和环境因素，其中主要取决于太阳光的辐射。光解过程一般可分为三类： a.直接光解 b.光敏化反应 c.光氧化反应 五、生物降解作用生物降解是引起有机污染物分解的最重要的环境过程之一。水环境中有机物的生物降解，依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物。微生物降解的特点：微生物个体微小，比表面大，代谢速度快。微生物种类繁多，分布广泛，代谢类型多样。微生物的降解酶，微生物能合成各种降解酶，酶具有专一性，对环境中的污染物，可通过其灵活的代谢控制机制而降解转化之。微生物繁殖快，易变异，适应性强。3、试述水体中汞甲基化的途径及影响因素，写出有关反应式。4、为什么水体pH较低时，鱼体内积累的甲基汞含量较高？汞的甲基化产物有一甲基汞和二甲基汞，一甲基汞可因氯化物浓度和pH值的不同而形成氯化甲基汞。CH3Hg+Cl-CH3HgCl CH3HgCl+H2OCH3HgOH+ Cl-+H+ 汞的甲基化在好氧条件下，主要转化为一甲基汞，在弱酸性水体中，二甲基汞也可以转化为一甲基汞，它为水溶性物质，易被生物吸收而进入食物链。根据生物放大效应,鱼体内积累的甲基汞含量较高。第四章 土壤环境化学一、 填空1、土壤具有 缓和其酸碱度 发生激烈变化的能力，它可以保持土壤反应的相对稳定，称为土壤的缓冲性能。2、土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为_土壤矿物质_、土壤有机质_，两者占土壤总量的_91-100%_。3、在旱地土壤中，镉的主要存在形式是CdCO3 。3、重金属在土壤-植物系统中的迁移过程与重金属的_种类_及土壤的类型、_施肥、植物种类_有关。4、土壤对农药的吸附作用可分为_静电吸附_、离子交换吸附_和_专属吸附_。5、土壤处于淹水还原状态时，砷对植物的危害小_。6、土壤中有多种无机氨，其中NH4+和_NO3-_是植物摄取的主要形式。7、土壤中的大部分是有机氮，约占总氮的_90_%，有机氮能变成无机氮的过程叫做_矿化过程_。8、土壤中砷以三价或五价状态存在，其存在形态可分为可溶性砷、吸附、代换态砷及难溶态砷，可溶态砷主要为_交换态_和_难溶性砷_，一般占总砷的510%。9、土壤中铬是以_CdCO3_、_Cd（PO4）2_、_Cd(OH)2_、_Cd_四种形态存在。10、土壤中农药的残留量受到_土壤水分含量_、_土壤紧密度_、吸附及生物、化学降解等诸多因素的影响。11、土壤中存在着由土壤动物、_土壤微生物_和_细菌_组成的生物群体。12、土壤淹水条件下，镉的迁移能力_增强_。13、土壤及沉积物（底泥）对水中有机污染物的吸附作用（absorption）包括阳离子交换吸附作用、_氧离子交换吸附作用。14、农药在土壤中的迁移主要通过 扩散 和 质体流动 两个过程。二、选择题1、以下ABCD因素可以诱发重金属从沉积物中释放出来？A 盐度升高 B pH降低 C 增加水中配合剂的含量 D 改变氧化还原条件。2、土壤有机质的来源有 ABC 。A树脂 B腐殖酸 C腐黑物 D矿物质3、腐植质胶体是非晶态的无定形物质，有巨大的比表面，其范围为_A_。A 350-900m2/g B 650-800m2/g C 100-200m2/g D 15-30m2/g4、在土壤中，下列离子 C 的交换吸附能力最强。 A Ca2+ B Na+ C Fe3+ D H+三、问答题1、重金属污染的特点、致毒机理是什么？目前人们最为关注的有哪些？请举例说明重金属污染的特点、致毒机理：（1）水体中的某种重金属可在微生物作用下转换为毒性强的金属化合物，如汞的甲基化作用就是其中典型的例子。（2）生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用，在较高级生物体内成4万倍地富集起来，然后通过事物进入人体，在人体的某些器官积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康（3）在天然水体中只需要有微量金属即可产生毒性效应，一般金属产生毒性的范围大约在1-10mg/L之间，毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的质量浓度范围在0.01-0.001mg/L之间，重金属的污染有时造成很大的危害，例如日本发生的水俣病、骨痛病。2、 进入土壤的农药是怎样迁移转化的？ (1)农药在土壤中迁移：主要有扩散和质体流动。扩散是由于分子的热能引起分子的不规则运动而使物质发生转移的过程。污染物由高浓度向低浓度迁移。影响农药在土壤中扩散的主要因素：土壤水分含量、吸附、土壤孔隙度、温度、农药本身性质等。质体流动：是由水或土壤微粒或者两者共同作用的结果。农药在水中的溶解度大，或能悬浮在水中，或以气态存在，则迁移距离大。农药在土壤中降解:主要有光化学降解、化学降解、微生物降解。3、举例说明影响土壤中农药残留量的因素。土壤的污染程度可用残留性来表示。农药的残留性主要与其理化性质、药剂用量、植被以及土壤类型、结构、酸碱度、含水量、金属离子及有机质含量、微生物种类、数量等有关。 第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性一、 填空1、被动扩散是指 脂溶 性物质从 高 浓度侧向 低 浓度侧扩散通过有类脂层屏障的生物膜。2、酶促反应速率的影响因素有 温度 、 pH 和 抑制剂 。3、生物富集是指生物通过 非吞食 方式，从周围环境蓄积某种元素或难降解的物质，使其在 机体内浓度 超过周围环境中浓度的现象。4、碳原子数大于1的正烷烃，其微生物降解的途径有三种：通过烷基的末端氧化 、 和 次末端氧化 、双端氧化 。二、多项选择1、甲烷发酵是指有机酸、醇等化合物在细菌作用下，被转化为 ABCD ，进而经产甲烷菌作用产生甲烷。 A 乙酸 B 甲酸 C 氢气 D 二氧化碳2、下列烃类化合物中，最难被微生物降解的是 B 。 A 环己烷 B 苯 C 己烷 D 己烯3、下列芳香族化合物中，最难被微生物降解的是 B 。 A 苯酚 B二氯甲苯 C 苯胺 D 苯甲酸4、LD50表示的是 C 。 A 半数有效剂量 B半数有效浓度 C半数致死剂量 D半数致死浓度5、两种毒物死亡率分别是M1和 M2, 其联合作用的死亡率MM1+M2, 这种联合作用属于 D 。 A 协同作用 B 相加作用 C 独立作用 D 拮抗作用第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应一、填空1、PAH在紫外光照射下很容易 光解 和 氧化 。也可以被微生物降解。2、气相汞的最后归趋是进入 土壤 和 海底沉积层 。3、无机砷可以 抑制 酶的活性，三价无机砷可以与蛋白质的 巯基 反应。4、含氢卤代烃与 HO 自由基的反应是它们在对流层中消除的主要途径。5、由于有毒物质品种繁多，不可能对每一种污染物都制定控制标准，因而提出在众多污染物中筛选出 潜在危险大的污染物 作为 优先研究和控制的对象 ，称之为优先污染物。6、Hg的生物甲基化途径是：辅酶甲基钴氨素把 CH3- 传递给Hg2+（CH3Hg+），本身变为 水合钴胺素（H2OCoB12），后者再经还原失水变为五配位一价钴氨素，最后，辅酶 甲基四叶氢酸将 CH3+ 转于五配位钴氨素，完成甲基钴氨素的再生，使Hg 的甲基化继续进行。二、多项选择1、下列砷化合物中，无毒性的是 D 。 A As2O3 B CH3AsO（OH）2 C （CH3）3AsO D（CH3）3As+CH2COO-2、下列PCBs中，最不易被生物降解的是 D 。 A 联苯 B 四氯联苯 C三氯联苯 D六氯联苯3、表面活性剂含有很强的 B ，容易使不溶于水的物质分散于水体，而长期随水流迁移。 A 疏水基团 B亲水基团 C 吸附作用 D渗透作用三、问答题1、 为什么Hg2+和CH3Hg+在人体内能长期滞留？答：无机汞化合物在生物体内一般容易排泄。当汞与生物体内的高分子结合，形成稳定的有机汞络合物，就很难排出体外。甲基汞能与许多有机配位体基团结合，如-COOH、-NH2、-SH、-OH等。CH3Hg+除能被束缚到碱基上外，还能直接键合到核糖上去。所以甲基汞非常容易和蛋白质、氨基酸类物质起作用。由于烷基汞具有高脂溶性，且它在生物体内分解速度缓慢，因此烷基汞比可溶性无机汞化合物的毒性大10-100倍。2、 简述多氯联苯在环境中的主要分布、迁移与转化规律。答:由于多氯联苯挥发性和水中溶解度较小，故其在大气和水中的含量较少。多氯联苯在环境中的迁移与转化：PCBs主要在使用和处理过程中，通过挥发进入大气，然后经干、湿沉降转入湖泊和海洋。转入水体的PCBs极易被颗粒物所吸附，沉入沉积物，使PCBs大量存在于沉积物中。多氯联苯由于化学惰性而成为环境中的持久性污染物。它在环境中的主要转化途径是光化学分解和生物转化。3、 表面活性剂对环境和人体健康的危害是什么？ 水的感观状况受到影响，活性剂污染了水源后，用一般的方法不易清除，在水源受洗涤剂严重污染的地方，自来水中也出现大量泡沫由于洗涤剂中含有大量的聚磷酸盐作为增净剂，使废水含有大量的磷，是造成水体富营养化的重要原因。表面活性剂可以促进水体中石油和多氯联苯等不溶性有机物的乳化、分散、增加废水处理的难度。由于阳离子表面活性剂具有一定的杀菌能力，在浓度高时，可能破坏水体微生物的群落。植物对金属污染产生耐性作用的主要机制：植物根系的作用：菌根对植物重金属耐性主要生理机制：A、菌丝鞘的选择吸收控制其进入质外体B、通过增加菌丝鞘的疏水性减少重金属接近质外体的几率C、分泌螯合物质控制重金属的移动性D、通过改变营养物质吸收的速度和量改变根系pH值E、分泌激素改变代谢过程减缓毒害等。根系分泌物控制重金属吸收的机制包括改变根际pH， 改变金属物质的氧化还原状态，与重金属络合以及和根际微生物产生根际效应等。 什么是水体富营养化？应如何防止？指N、P等营养物质大量进入水体所引起的二次污染现象，主要表现为水体的溶解氧下降，透明度降低，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡。防止对策：（1）从源头上控制N、P等植物性营养物质溶于水体。a.工业废水：改进生产工艺，降低含量，废水中N,P含量达标后方可排入水体；b.城市生活污水：提高生活污水自理率，在传统污水处理厂中增加除N,P工艺；c.农田施肥：提高化肥利用率和推广生态，绿色农业；d.养殖业：推广沼气池的应用，避免饵料浪费。维持水体生态系统的完整性和稳定性建立健全环境与发展综合决策机制实施管理一体化制度富营养化水体的修复：a.物理法：底泥疏浚，引清冲污，机械除藻；b.化学法：化学除藻，凝沉淀，重金属固定；c.生物-生态法：投菌法，植被修复，湿地修复