1、CABBEACBCDACBAA(1)有一股20oC的生活污水,其耗氧速率常数k1= 0.23/天,求经过3、5、20天后水中有机物的剩余百分数各为多少?解:Lt=Loe-k1t Lt/Lo=e-k1t (1)L3/Lo=e-k13=50% (2)L5/Lo=e-k15=31.6% (3)L20/Lo=e-k120=1.0%答:经过3、5、20天后水中有机物的剩余百分数各为50%,31.6%,1.0%。(2)有一股20oC的生活污水,其耗氧速率常数k1= 0.23/天,测得五日生化需氧量BOD5= 200 mg/L,求最终生化需氧量BODu和七日生化需氧量BOD7。解:(1)BODu=BOD5/
2、(1-e-5k1)=200/(1-e-50.23)=293(mg/L)(2) BODu=BOD7/(1-e-7k1) BOD7=BODu(1-e-7k1)=293(1-e-7k1)=234(mg/L)答:最终生化需氧量BODu为293mg/L和七日生化需氧量BOD7为234mg/L。(3) 假设可使纯空气与25纯水达到平衡,那么,在这种水中CO2的浓度为多少?在上述平衡状态下,水中的pH值是多少?解:1.Pco2= (1.0000-0.0313) 330 10-6 = 3.2010-4(atm) = 32.42 (Pa) CO2(aq)= KHCPco2 = 3.3610-732.42 = 1
3、.08910-5(mol/L)2.CO2(aq)+ H2O=H+ HCO3- pH = 5.65 答:水中CO2浓度为CO2aq) 为1.08910-5mol/L,水中pH 值是5.65。(4)在pH = 8.0的天然水中,当总碱度Alk = 1.00 10-3molH+/L,温度为25时,碳酸氢根离子浓度是多少?(在25时,CO2在水中的一级和二级电离平衡常数KC1和KC2分别为4.45 10-7和4.09 10-11)解:Alk=HCO3-+2CO32-+OH-H+ 在pH=8.0时,AlkHCO3- HCO3-=1.0010-3(mol/L) 答:碳酸氢根离子浓度是1.0010-3mol
4、/L。(5)在上述天然水中,碳酸根离子浓度是多少?解:根据:KC2=H+CO32-/HCO3-CO32-=HCO3-KC2/H+ =(1.0010-34.6910-11 )/(1.0010-8) =4.6910-6(mol/L)答:碳酸根离子浓度是4.6910-6mol/L。(6)在上述同样条件下,水中二氧化碳浓度是多少?解:根据:KC1=H+HCO3-/CO2CO2=H+HCO3-/KC1 =(1.0010-8 1.00 10-3)/(4.4510-7) =2.2510-5(mol/L) 答:水中二氧化碳浓度是2.2510-5mol/L。(7)已知 NO2的离解能为301.0千焦/摩,相当于
5、多少纳米的光能?解:使用Einstein公式可求得相应于301.0千焦/摩相当于多少纳米的光能。 根据E=NAh=NAhc/ = (6.02210236.62610-342.99791010107)/ 若E =301.0103J/mol301.0103=(6.02210236.62610-342.99791010107)/ =397nm答:NO2的离解能为301.0千焦/摩,相当于397nm的光能。(8)到达地球表面的太阳辐射最短波长为290nm,问大气中NO2分子在吸收该波长光量子后,能否引起分子中N-O键断裂? (已知NO2的离解能为301.0千焦/摩;普朗克常数h = 6.62610-3
6、4焦秒)解:使用Einstein公式可求得相应于290 nm波长的光子能量 根据E=NAh=NAhc/ = (6.02210236.62610-342.99791010107)/ 若=290nmE=(6.02210236.62610-342.99791010107)/290=4.12105J/mol因为290nm波长的光子能量(4.12105J/mol)大于N-O键的键能(3.01105J/mol),所以,290 nm波长的光能引起N-O键断裂。ACBDAACACBCABC(1) 有机物好氧降解的最终产物有哪些?答:CO2、H2O、SO42-、NO3- 等。(2) 有机物厌氧降解的最终产物有哪
7、些?答:有机酸、乙醇、CO2、CH4、H2O、H2、H2S、硫醇、吲哚、NH3等.(3) 构成土壤的成分有哪些?指出引起土壤污染的主要化学物质。答:土壤是由固体、液体和气体三类物质组成的,土壤污染的主要化学物质农药、化肥和重金属等。(4) 土壤对农药吸附的作用力有哪些?答: 物理吸附:范德华力( London-Van der walls) 由于离子交换引起的静电键合:静电引力 氢键结合 作土壤矿物中金属的配体:共同键合、配位键。(5) 农药在土壤中的降解有哪几种方式?答:化学降解;光化学降解;生物降解。(6) 过量施用NH4NO3肥料,对于翻耕情况良好,且富有好氧细菌的土壤的酸度会有什么影响?
8、试说明这种影响的原因。答:酸度增加。因为好氧细菌在有氧的情况下将 NH4+ 氧化为 NO3-时会产生H+。(7) 试分析土壤中有机物质和粘土矿物能交换阳离子的原因。答:对有机物:是因为带有羧酸根基团和其它碱性基团。对粘土矿物: A:同晶替代。B:电离,如高岭土 H 或OH 电离。(8)试分析二恶英(PCDDs)污染物的来源有哪些途径? 这类化合物具有怎样的化学结构?指出这类化合物对生物有何危害?答:(1)PCDDs 污染物来源: 垃圾焚烧; 农药生产过程中的副产物; 纸浆漂白过程中形成。 (2)这类化合物的化学结构: 其母核为二苯并-对二恶英,具有经两个氧原子联结的二苯环结构。 在两个苯环上的
9、 1,2,3,4,6,7,8,9 位置上可有 18 个取代氯原子,由氯原子数和所在 位置的不同,可能组合成 75 种异构体。 (3)PCDDs 污染物的危害 毒性大、 致癌性、致糖尿病、 致婴儿发育残缺、 引起皮肤 抑制免疫功能病致生殖障碍(生殖毒性)。(9)试分析环境激素的危害.答:环境激素系指外因性干扰生物体内分泌的化学物质,这些物质可模拟体内的天然荷尔蒙,与荷尔蒙的受体结合,影响本来身体内荷尔蒙的量,以及使身体产生对体内荷尔蒙的过度作用;或直接刺激,或抑制内分泌系统,使内分泌系统失调,进而阻碍生殖、发育等机能,甚至有引发恶性肿瘤与生物绝种的危害。(10) 大气中NOx通过哪些途径转化成硝
10、酸?答:(1)均一气相氧化反应:对流层中的NOx直接光氧化或被大气中的HO、HO2、RO2等氧化; (2)在水溶液中的氧化反应: (3)在固体粒子表面的吸附和氧化:NOx吸附在颗粒物表面后再化学氧化。(11)说明在光化学烟雾中,臭氧(O3)是如何形成的?答:NO2的光解是光化学烟雾形成的主要起始反应,并生成O3:NO2 + h NO + O (1)O + O2 + M O3 + M (2)O3 + NO NO2 + O2 (3)所产生的O3要消耗在NO的氧化上而无剩余,所以要产生光化学烟雾必需有碳氢化合物存在。BBACACBDAADBADB(1) 评价水体富营养化的指标有哪些?水体富营养化有何
11、危害?答:评价水体富营养化的指标有:总磷,总氮,叶绿素a,透明度,BOD5和CODcr等。水体富营养化的危害主要表现在以下几个方面:消耗水体的DO;向水体释放有毒物质;破坏水体生态平衡;使水味腥臭难闻;降低水的透明度;增加制水成本;使湖泊死亡,水体消失。(2) 试述影响污染物在水体中迁移转化的因素。答:概括起来有三类: 物理因素; 化学因素; 生物因素。具体的迁移转化过程主要有:沉积、吸附、水解和光分解、配合、氧化还原、生物降解等。(3)酸雨主要是由氮氧化物和二氧化硫在大气中氧化产生的。试分析大气中氮氧化物和二氧化硫通过哪些途径转化成硝酸和硫酸?答:SO2在大气中通过以下三类反应途径转化:均一
12、气相氧化反应:对流层中的SO2直接光氧化或被大气中的HO、HO2、RO2等氧化;在水溶液中的氧化反应:SO2可溶于云、雾、水滴中,然后被O2、O3、H2O2、HO、HO2等所氧化;在过渡金属离子(如Mn 2+、Fe 3+等)催化下被氧化。在固体粒子表面的氧化反应:SO2吸附在颗粒物表面后再化学氧化。(4) 试分析大气中HO自由基的主要来源。答:对于清洁大气而言,O3的光离解是大气中HO的重要来源;对于污染大气,如有HNO2和H2O2存在它们的光离解也可以产生HO;其中HNO2的光离解是大气中HO的重要来源。(5) 试写出臭氧在平流层中的产生和消除的主要反应。答:臭氧在平流层中的产生和消除都是通
13、过光化学过程进行的,其中的主要反应有: O2+ h2 O; O+ O2+ M O3+ M*; O3+ hO+ O2; O3+ O2 O2(6) 说明大气中臭氧层的位置,臭氧的作用,臭氧层变薄或出现空洞的原因(并写出主要的反应式)以及臭氧浓度降低产生的危害。答:位置:平流层中。 作用:阻止过量的紫外线到达地球表面;使平流层中温度上升。 原因:氟氯烃、氮氧化物、HO的破坏作用;火山爆发对臭氧的影响;大气中氧气的过度消耗。其中的主要反应有: O2+ h2 O; O+ O2+ M O3+ M*; O3+ hO+ O2; O3+ O2 O2 Y:NOX(NO,NO2),HOX(H,HO,HO2),ClO
14、X(Cl,ClO) 危害: (1)影响人体健康,(2)影响陆生植物; (3)破坏水生生态系统;(4)对材料的影响。(7)向烟雾反应器中引入空气、 NO、RCH=CHR(如CH3CH=CHCH3),然后用紫外光照射,CH3CH=CHCH3的双键被空气中HO自由基进攻引发光化学反应,随后在与O2、NO等发生反应的情况下,最终产物有NO2, 乙醛和 PAN(过氧乙酰硝酸酯)等,试说明此光化学烟雾的形成过程,并写出反应式。答:光化学烟雾的形成由以下几类反应构成(1)O3的生成反应(2)NO向NO2的转化(3)碳氢化合物等的氧化生成活性氧自由基(4) PAN和HNO3的生成。(8) 光化学烟雾有何危害?答:危害人体健康;伤害植物叶片;降低大气能见度;影响材料质量:使橡胶开裂等。 (注:专业文档是经验性极强的领域,无法思考和涵盖全面,素材和资料部分来自网络,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)