习题与思考题

26. 臭氧光解产生O原子，大气中（ c ）不断消耗O，导致臭氧层损耗。 A SO2 B CO2 C CH4 D NO2

27.（ a ）模型较好地反映了浅水湖泊总磷含量的变化规律。 A OECD模型 B合田健模型 C S－P模型 D Dillon模型 28. 大气污染物的迁移转化过程主要发生在（ a）中。 A对流层 B中间层 C平流层 D电离层

29. 有机物进入水体后，引起水体溶解氧变化，在氧垂曲线的分解区，将发生（ b ）的情况。 A 耗氧和复氧速率相等 B 细菌个数增加 C 有机物厌氧分解 D 溶解氧含量上升 30. 在一个封闭体系中加入强酸，该体系的总碳酸量（ c ）。 A增加 B降低 C不变 选择题答案： 1 B 11 B 21 D 四、概念题

1.温度层结、2.光化学烟雾、3.生长代谢、4. BCF、5.温室效应、6.专性吸附、7.酚酞碱度、8.生物放大 9.原生矿物、10.EC50、11.空气动力直径Dp、12.决定电位、13.总碱度、14.次生矿物、15.生物富集 16.共代谢、17.生物修复、18.光量子产率、19.生物富集、20.阈值量（浓度）、21.主动运转、22.被动扩散 23.半数有效剂量（浓度）、24.助致癌物、25.促癌物、26.酶抑制剂、27.土壤潜在酸度、28.标化分配系数 29.间接光解、30.辛醇—水分配系数 五、思考题

1. 试分析酸雨的形成原因？有哪些影响因素？如何界定降水是否酸化？如何控制酸雨？ 2. 什么是电子活度pE，以及pE和pH的区别。

3. 简述Hg在土壤中可能发生的转化反应，如何减轻土壤中Hg的污染？ 4. 简述水体富营养化产生及控制方法。

5. 烟雾箱模拟光化学烟雾实验中：①起始物质都有哪些，除了这些物质还需要什么条件？②请简述光化学烟雾形成的简化机制。③如何控制光化学烟雾的产生？ 6. 水体沉积物中重金属释放影响因素有哪些？

7. 简述As在土壤中可能的转化反应，如何减轻土壤中As的污染？ 8. 简要说明毒物的联合作用。

9. 简述土壤的缓冲作用，并举例说明其作用原理。 10. 比较土壤阳离子和阴离子交换吸附的作用原理和特点。

11. 简述土壤中重金属向植物体内迁移的主要方式及影响迁移的因素。 12. 影响农药在土壤中扩散和质体流动的因素有哪些？

5

2 C 12 A 22 B 3 D 13 C 23 A 4 A 14 B 24 C 5 C 15 D 25 D 6 D 16 D 26 C 7 A 17 C 27 A 8 A 18 D 28 A 9 D 19 C 29 B 10 B 20 D 30 C 13. 根据封闭体系和开放体系碳酸平衡表达式阐述两个体系之间的区别。

14. 向含碳酸的水体中加入重碳酸盐，体系的总酸度、总碱度、无机酸度、酚酞碱度和CO2酸度如何变化？ 15. 叙述水中主要有机和无机污染物的分布和存在形态。 16. 简述天然水体中颗粒物的类型。

17. 阐述水和氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。 18. 简述胶体凝聚和絮凝之间的区别。

19. 简述有机配位体对水体中重金属迁移的影响。 20. 一个垂直湖水，随湖水深度增加，其pE值如何变化? 21. 逆温对大气中污染物的迁移有何影响? 22. 简述影响大气中污染物迁移的主要因素。

23. 大气中有哪些重要的自由基？简述各种自由基的来源？ 24. 阐述大气中NO转化为NO2的途径。

25. 简述大气中重要的碳氢化合物，发生的重要光化学反应，以及对形成自由基的贡献。 26. 简述烃类化合物在光化学烟雾形成过程中的重要作用。 27. 简述大气中SO2的氧化途径。

28. 简述确定酸雨pH界限的依据以及影响酸雨形成的因素。 29. 简述臭氧层破坏的原因和机理。

30. 简述大气颗粒物的化学组成以及污染物对大气颗粒物组成的影响。 31. 生活在大城市的人们总是在清晨锻炼身体，是否可以呼吸到新鲜空气？ 32. 早晨在树林中锻炼身体是否可以呼吸到更多的新鲜空气？

33. 为了交通运输的方便，许多沿海城市都沿着海岸建工厂，这种布局是否合理？试阐述理由？ 34. 二磺酸酚比色法测定水体中硝酸盐氮，样品前处理过程中加入高锰酸钾和硫酸的作用是什么？为什么要在水样蒸干后加入二磺酸酚？

35. 每当夏季，校园人工湖散发出很浓的臭味，请从水污染化学的角度谈一谈臭味产生的原因，请提出切实可行的治理措施。 六、计算题

1.某发电厂的烟囱高度为21m，烟羽抬升高度为19m，地面风速2.6 m/s，西北风向，SO2排放量为900kg/h。计算清晨日出时，距离污染源1000 m 处SO2的地面轴线浓度？（已知：由P-G曲线查得σy为48 m，σz为20m，大气处于弱稳定状态。）

解：烟羽抬升高度ΔH减少15%，得到：ΔH＝16.15 m； 源强 Q＝250 g·s；清晨日出时，距烟囱1000 m处SO2的地面轴线浓度为：

c?x,0,0;H??Q?H2exp???2?2z??-3?＝0.0057（g·m） ??-3

-1

?u?y?z 书P260、 4 2.在一个pH为6.5，碱度为1.6×10mol/L的水体中，（1）需要加入多少mmol/L的碳酸钠才能使水体的pH上升到8.0？（2）若用NaOH进行碱化，需要加入多少NaOH？

6

解：pH=6.5，碱度=1.6×10-3mol/L；总碱度=CT(α1+2α2)+Kω/[H+]-[H+] =CT/α + Kω/[H+]-[H+]

1.6×10=CT/1.71+10/10

-3

-14

-6.5

-10

-6.5

CT=2.74×10mol/L

-3

用Na2CO3碱化至pH=8.0，设加入Na2CO3量为x mol/L ，该过程中，CT → CT + x

总碱度=1.6×10 + 2x =（CT + x）/1.018， x Na2CO3=1.07×10mol/L 用强碱碱化至pH=8.0，CT不变，总碱度=2.74×10-3/1.018 +10-6 -10-8=2.69×10-3

ΔA NaOH=2.69×10-3 – 1.6×10-3=1.09×10-3mol/L

3.有两个不同的水体系，体系1中[Cu]=10mol/L，[Cu]=10mol/L，体系2中[Fe]=10mol/L，[Fe2+]=10-1mol/L。（1）分别求出二体系的pE？（2）若二体系等体积混合，求出混合体系的pE，并说明哪一体系的电位为决定电位？

解：Cu体系pECu2??-3-3

2+-5+-43+-3

/Cu?pE?lg0[Ox][Red]00?4.82；Fe体系pEFe3?/Fe2??pE?lg[Ox][Red]?11.0

等体积混合， pE混?pEFe3?/Fe2??pEFe3?/Fe2??lgFe体系的电位是决定电位。

[Fe[Fe3?2?]]?10.95

4.某工厂向河流稳定排放含酚污水，污水排放量为540m/hr，酚的浓度为30.0mg/L，河流流量为5.00m/s，流速为0.4 m/s，酚的背景浓度为0.05mg/L，衰减速率常数为0.2d-1。计算距排放口20km处河水中酚的浓度？（忽略纵向弥散作用）

?kx??解：稳态条件下忽略纵向弥散作用时：c?c0exp???u? x??c0?Qc1?qc2Q?q33

＝（5.00×0.05＋540×30.0/3600）/（5.0＋540/3600）＝0.92（mg/L）

?kx??c?c0exp???u?＝0.92 exp（－0.2×20000/0.4×86400）＝0.82（mg/L） x??P260、5 5.具有2.00×10mol/L碱度的水，pH为7.0，计算[H2CO3]、[HCO3]、[CO3]和[OH]的浓度？

解：该条件下，[HCO3-]= 碱度 = 2.00×10-3 mol/L 在pH=7.00时， [H+] = [HO-] = 1.00×10-7mol/L 根据；K1 = 据K2=[H?-3 *-2--

[H][HCO[H2CO3]??3] = 4.45×10-7、[H+]和[HCO3-]浓度，求出 [H2CO3]= 4.49×10-4 mol/L

][CO?32?3] = 4.68×10-11、[H+]、[HCO3-]浓度，求出 [CO32-]=9.38×10-7 mol/L

[HCO]P260、6 6.水A的pH为7.5，其碱度为6.38 m mol/L，水B的pH为9.0，其碱度为0.80 m mol/L，等体积混合水A和水B，计算混合后水体的pH？

解：水A：碱度=6.38 mmol/L = [HCO3-]＋2[CO32-]+ [OH-]-[H+] = [HCO3-] [CO3]=K2[HCO3]/[H]=4.69×10 ×6.38/10

2--+

-11

-7.5

= 9.46×10 m mol/L

7

-3

[H2CO3*]= [H+] [HCO3-]/ K1=10-7.5×6.38/(4.45×10-7)=0.453 m mol/L [OH]=10

--6.5

=3.16×10mol/L

-7

水B：碱度=0.80 mmol/L = [HCO3-]＋2[CO32-]+ [OH-]-[H+] = [HCO3-]＋2[CO32-]+ 10-5

[CO3]=K2[HCO3]/[H]=4.69×10 ×[HCO3]/10，[CO3]=0.04 m mol/L，[HCO3]=0.76 m mol/L， [OH-]=10-5 =0.01 m mol/L，[H2CO3*]=0002 m mol/L 舍去） 水B+A：B中的CO32-、OH-与A中的H2CO3反应生成HCO3-，

∴ 混合体系中[H2CO3]=(0.453-0.04-0.01)/2 = 0.201 m mol/L ？？等体积水混合，浓度减半 [HCO3-]= (6.38+0.04×2+0.01+0.76)/2=3.61 m mol/L

pH?pK1?lg[H2CO3][HCO?3*2--+-11--92--

*

]?6.35?lg0.2013.61?6.35?1.24?7.59 P159

-3

P261、13 7.根据Langmuir方程描述吸附作用，假设溶液平衡浓度为3.00×10mol/L，溶液中每克悬浮物吸附溶质0.50×10-3 mol/L，当平衡浓度降至1.00×10-3 mol/L时，每克吸附剂吸附溶质0.25×10-3 mol/L，计算每克吸附剂可以吸附溶质的限量？

解：G=G×c/(A+c)

0.50?100

?30

?G?3.00?10

0?3A?3.00?10-3

?30.25?10?3?G?1.00?10

0?3A?1.00?10?3G=1.00×10A=3.00×10（mol·Lg）

-3-1-1

P261、25 8.从湖水中取深层水的pH为7.0，含溶解氧浓度为0.32 mg/L，计算pE和Eh值。

解：1/4O2 +H+ +e → 1/2H2O pE0=20.75

-8

pE?pE?01nlg-3

反应物 生成物根据亨利定律： [O2]=KH·PO2=1.26×10·PO2=0.32 mg/L×10÷32 g/mol ∴ PO2=793.65 Pa， pE = pE0 +lg[PO2]1/4[H+]

pE = 20.75+1/4lg[793.65÷(1.013×105)]= 13.22， 由于pE = (1/0.059) E ∴ E=0.059pE=0.059×13.22 = 0.78（V）

P262、30 9.某有毒化合物排入pH为8.4，温度为25℃的水体中，90%的有毒物质被水体悬浮物吸附，已知，酸性水解速率常数KA=0，碱催化水解速率常数KB= .9×10-7L/(mol d)，中性水解速率常数Kh= 1.6 d-1，计算该化合物的水解速率常数？

解：Kh = KN + αw KA[H+] + αw KB[OH-] = 1.6+0.1(0×10-8.4 +4.9×10-7×10-5.6) = 1.6 d-1

10.在试验水中牡蛎从水体吸收DDT的速率常数为69.09h-1，牡蛎消除DDT的速率常数为4.606×10-3h-1，设水体中DDT浓度为0.01mg/L并保持恒定。求：（1）BCF；（2）牡蛎体内DDT的最大浓度；（3）牡蛎体内DDT浓度达到最大浓度的90%所需时间。

cfcwkake69.094.606?105?55解：BCF????15?10

cf?BCF?cw?15?10?0.01?15?10mg/L

3 8

0.90cf?kacwke?1?e?ke?t?； ln0.1??kt??4.606?10e－5?t； t0.9?5?10h4?1?5.7年

11.表层土壤中Cd含量为4 mg/kg，应用富集植物对其净化。植物体内Cd的平均含量为100 mg/kg，每公顷土地每次收获量植物为30 000 kg（干重），经过两次收获后，土壤中Cd的平均含量为多少mg/kg？(假定：土壤容重为1.5，即土壤的密度为1.5×103 kg/m3，富集植物全部生长于土壤表层20cm内。)

解：1公顷土壤总质量＝0.2 m×10 000×1.5×103＝3×106 kg 一次收获后土壤中Cd浓度 WCd＝

3?10kg?4mg/kg?100mg/kg?3?10kg3?10kg664?9?10mg3?10kg66?3mg/kg

∴BCF＝100/3=33.3

设：二次收获后土壤中Cd浓度为x，

(3mg/kg?3?10kg?3?10?x)BCF?cfcw?3?10kgx466?100/3

所以：x＝2.25 mg/kg

9