环境习题及答案

一、名词解释 ( 共5题，每题4分，共20分 )

1. 环境污染

答：是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量，从而使环境的质量降低，对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。 2. 化学形态

答：指某一元素在环境中以某种离子或分子存在的实际形式。如Hg可以Hg2+、Hg(OH)2、

HgCl2-、HgCl42-、CH2Hg+等形态存在。 3. 生物转运

答：污染物被机体吸收后进入血液,通过血液循环分布到全身各组织器官，在组织细胞内发

生化学结构和性质的变化，形成代谢物，吸收、分布和排泄具有类似的机理，均是反复通过生物膜的过程使外来化合物在体内发生移位，统称生物转运。 4. 天然水的碱度

答：水接受质子能力的量度，指水中与强酸中和作用全部物质，即能接受质子H的物质总量 5. POPs

答：持久性有机污染物（Persistent Organic Pollytants）它是一类具有长期残留性、生物累积

性、半挥发性和高毒性，并通过各种环境介质（大气、水、生物等）能够长距离迁移对人类健康和环境具有严重危害的天然的或人工合成的有机污染物。

+

二、问答题 (共5题，每题6分，共30分 )

11. 大气中有哪些主要自由基

答：大气中存在的比较重要的自由基有RO（烷氧自由基）、HO、HO2、R（烷基自由基）、RO2(过氧烷基自由基)、RCO(羰基自由基)、H（氢基自由基）。

12. 天然水中的主要离子组成有哪些？大气降水和海水的pH值分别在什么范围？ 答：八大离子：K、Na、Ca、Mg、HCO3、NO3、Cl、SO4

+

-+

-2---3-2+

+

+

2+

2+

---2-

除上述的八大离子之外，还

有H、OH、NH4、HS、S、NO2、HPO4、PO4、Fe、Fe等。 大气降水pH=5-7 海水pH = 8-8.3

3+

13. 试分析具有温室效应作用的“臭氧”与平流层的 “臭氧”差别？

答：O+O2+M→O3+M这一反应是平流层中O3的来源，也是消除O的主要过程。它不仅吸收了来自太阳的紫外光而保护了地面的生物，同时也是上层大气能量的一个储库。 对流层臭氧：其主要来源是人类活动（交通、工业生产等）排放出的CO、NOx

和VOCs等臭氧前体物，在太阳紫外线照射下，发生大气光化学反应生成臭氧，在一定的气象条件下就会产生光化学烟雾。对流层的臭氧对生物是有害的。

地球上90％的臭氧分布在距地面25km的平流层，另外约10％存在于对流层。对流层臭氧是一种温室气体，它的浓度随纬度、经度、高度和季节变化而变化。对流层臭氧浓度北半球比南半球高。平流层中的臭氧吸收了太阳发射到地球的大量对人类、动物和植物

有害的紫外线，为地球提供了一个防止紫外线辐射的屏障。通过观测发现，平流层中的臭氧含量减少，而对流层中的臭氧含量增加。由于有90％的臭氧在平流层，所以总量在下降。

14. 试分析水体中的污染物的种类。

答：①耗氧污染物 ②致病污染物 ③合成有机物 ④植物营养物 ⑤无机物及矿物质

⑥沉积污染物 ⑦放射性物质 ⑧热污染。

15. 水中有机污染程度的指标是什么？并分别加以说明。

答：水体中有机污染物的种类繁多、组成复杂，现代分析技术难以分别测定它们的含量。因

此，只能利用它们共同的特点，用一些指标间接反映水体中有机物的污染程度。 常见的指标有：溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量。

(1)溶解氧(简称DO)(2)生化需氧量(BOD)(3)化学需氧量(COD)(4)总有机碳(TOC)和总需氧量(TOD)(5)理论需氧量(ThOD) 根据化学方程式计算的有机物完全氧化时所需要氧的量。这是一个对废水作全化学分析以后的理论计算值。 （1）溶解氧指空气中的分子态氧溶解在水中。

（2）生化需氧量是指在一定期间内，微生物分解一定体积水中的某些可被氧化物质，

特别是有机物质所消耗的溶解氧的数量。

（3）化学需氧量指水中能被强氧化剂氧化的物质（一般为有机物）的氧当量。

（4）总有机碳指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。

（5）总需氧量是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的

氧化物时所需要的氧量。

（6）理论需氧量指根据化学方程式计算的有机物完全氧化时所需要氧的量。这是一

个对废水作全化学分析以后的理论计算值。

三、计算题 ( 共1题，每题10分，共10分 )

某条河流的pH=8.3，总碳酸盐的含量CTC=3×10-3molL-1。现在有浓度为1×

10-2molL-1的硫酸废水排入该河流中。按照有关标准，河流pH不能低于6.7，问每升河水中最多能够排入这种废水多少毫升？(注意lgk1=-6.35)

解：由于酸碱反应十分迅速，因此可以用封闭体系的方法进行计算： pH=8.3时，河水中主要的碳酸盐为HCO3，因此可以假设此时[HCO3]=CTC=3×10-3molL-1，如果排入酸性废水，则将会使河水中的一部分HCO3-转化为H2CO3*，即有反应： HCO3-+H+→H2CO3* 当河水的pH=6.7时，河水中主要的碳酸盐类为HCO3-和H2CO3*。 因为K1=[HCO3][H?][H2CO3]***?--=10-6.35K110?6.350.35??,所以此时：=10=2.24 *??6.7[H2CO3][H]10[HCO3]??1=0.3086 2.24?12.24=0.6914 2.24?1?所以α0=α1=[H2CO3][H2CO3]?[HCO3][HCO3]?*??[H2CO3]?[HCO3]-所以此时[H2CO3*]=α0 CTC=0.3086×3×10-3molL-1=0.9258×10-3molL-1 [HCO3]=α1 CTC=0.6914×3×10-3molL-1=2.0742×10-3molL-1 加酸性废水到pH=6.7，有0.9258×10-3molL-1的H2CO3*生成，故每升河水中要加入0.9258×10-3mol的H+才能满足上述要求，这相当于每升河水中加入浓度为1×10-2molL-1的硫酸废水的量V为： V=0.9258×10-3mol/(2×1×10-2molL-1)=0.0463L=46.3mL。因此相当于每升河水中最多加入酸性废水46.3mL。 四 分析论述题：（每题10分，共40分） 1 依据下图分析光化学烟雾形成的机理？ 答：（1）清晨大量的碳氢化合物和NO由汽车尾气及其他源排入大气。由于晚间NO氧化的结

果，已有少量NO2存在。当日出时，NO2光解离提供原子氧，然后NO2光解反应及一系列次级反应发生，?OH基开始氧化碳氢化合物，并生成一批自由基，它们有效地将NO转化为NO2，使NO2浓度上升，碳氢化合物及NO浓度下降；当NO2达到一定值时，O3开始积累，而自由基与NO2的反应又使NO2的增长受到限制；当NO向NO2转化速率等于自由基与NO2的反应速率时，NO2浓度达到极大，此时O3仍在积累之中；当NO2下降到一定程度时，就影响O3的生成量；当O3的积累与消耗达成平衡时，O3达到极 （2）12个化学反应概括了光化学烟雾形成的整个过程： 引发反应：

NO2+hv→NO+O O+O2+M→O3

O3+NO→NO2+O2 链传递传递：

RH+HO+O2→RO2+H2O

RCHO+HO+O2→RC(O)O2+ H2O RCHO+hv+2O2→RO2+HO2+CO HO2+NO→NO2+HO

RO2+NO+O2→NO2+ R`CHO+HO2 RC(O)OO+NO+O2→NO2+RO2+CO2

终止：

NO2+HO→HNO3

NO2+RC(O)OO→RC(O)OONO2(PAN) RC(O)OONO2→RC(O)OO+ NO2

2 从水分子的结构特点分析水的特异性质及其生态学意义和生态环境意义。

答：水分子的结构特点V型结构、极性分子、氢键。这些结构特点，使水有具有高熔点和高沸点。特殊的密度，（不遵循“热胀冷缩”的普遍规律，4摄氏度水密度最大）。热容量最大。溶解和反应能力强。具有很大的表面张力（仅次于水银）。提供了自然界H的来源 。 4℃时水的密度最大，使生物生存至今，水的这一特殊性质使任何水体都不会同时全部冻结，当水温降到4℃以下时，冷水总是在水体的表层而暖水在底层。水的热容量很大，而且吸热和放热是一个缓慢的过程，因此水体温度不像大气温度那样变化剧烈，也较少受气温波动的影响，这样，水就为生物创造了一个非常稳定的温度环境。水对陆生生物的热量调节和热能代谢也具有重要意义，因为蒸发散热是所有陆生生物降低体温的最重要手段。

2 试论述汞在土壤中的迁移转化途径？ 答：汞通过脱甲基化，形成毒性较低的无机汞，再经进一步还原形成元素汞，脱离土壤体系。进入土壤中的汞可以被植物吸收，也可以挥发进入大气，还可以被降水冲进入地面水和地下水中。 汞的氧化还原特征、微生物对汞的甲基化、土壤及成分对汞的固定和释放等方面进行阐述

一汞的氧化还原特征

土壤中汞形态分为：金属汞无机结合汞有机结合汞 无机汞：HgSHgOHgCO3HgSO4HgCl2Hg(NO3)2

有机汞：甲基汞土壤腐殖酸结合态汞有机汞农药醋酸苯汞

土壤环境的EhPH决定着汞的存在形态，三价态相互之间的转化反应为： 氧化作用：Hg0----Hg22++Hg2+ 歧化作用：Hg22+－－Hg2++Hg0 土壤微生物作用：Hg2+－－－Hg0

3 论述竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制的区别。

答：竞争性抑制：抑制剂和底物对酶分子的结合有竞争作用，互相排斥。

非竞争性抑制：底物和抑制剂与酶的结合互不相关，既无互相排斥，也无互相促进，即底物、抑制可同时独立地与酶结合。

反竞争性抑制：抑制剂只能与酶-底物络合物结合，使酶不能催化反应，但抑制剂不能与游离酶结合。