【正文】 《環(huán)境化學(xué)》（戴樹(shù)桂 第二版）課后部分習(xí)題解答和重要知識(shí)點(diǎn)第一章緒論根據(jù)環(huán)境化學(xué)的任務(wù)、內(nèi)容和特點(diǎn)以及發(fā)展動(dòng)向，你認(rèn)為怎樣才能學(xué)好環(huán)境化學(xué)這門課？環(huán)境化學(xué)是一門研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特征、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。環(huán)境化學(xué)以化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)而引起環(huán)境問(wèn)題為研究對(duì)象，以解決環(huán)境問(wèn)題為目標(biāo)的一門新型科學(xué)。其內(nèi)容主要涉及：有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中存在的濃度水平和形態(tài)，潛在有害物質(zhì)的來(lái)源，他們?cè)趥€(gè)別環(huán)境介質(zhì)中和不同介質(zhì)間的環(huán)境化學(xué)行為；有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)以及人體健康產(chǎn)生效用的機(jī)制和風(fēng)險(xiǎn)性；有害物質(zhì)已造成影響的緩解和消除以及防止產(chǎn)生危害的方法和途徑。環(huán)境化學(xué)的特點(diǎn)是要從微觀的原子、分子水平上來(lái)研究宏觀的環(huán)境現(xiàn)象與變化的化學(xué)機(jī)制及其防治途徑，其核心是研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化和效應(yīng)。目前，國(guó)界上較為重視元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化學(xué)循環(huán)及其相互偶合的研究；重視化學(xué)品安全評(píng)價(jià)、臭氧層破壞、氣候變暖等全球變化問(wèn)題。當(dāng)前我國(guó)優(yōu)先考慮的環(huán)境問(wèn)題中與環(huán)境化學(xué)密切相關(guān)的是：以有機(jī)物污染為主的水質(zhì)污染、以大氣顆粒物和二氧化硫?yàn)橹鞯某鞘锌諝馕廴荆还I(yè)有毒有害廢物和城市垃圾對(duì)水題和土壤的污染。環(huán)境污染物有哪些類別？主要的化學(xué)污染物有哪些？ 按環(huán)境要素可分為：大氣污染物、水體污染物和工業(yè)污染物。 按污染物的形態(tài)可分為：氣態(tài)污染物、液態(tài)污染物和固體污染物；按污染物的性質(zhì)可分為：化學(xué)污染物、物理污染物和生物污染物。主要化學(xué)污染物有：:如鉛、鎘、準(zhǔn)金屬等。：氧化物、一氧化碳、鹵化氫、鹵素化合物等：烷烴、不飽和脂肪烴、芳香烴、PAH等；：如,四乙基鉛、二苯基鉻、二甲基胂酸等；：如環(huán)氧乙烷、醚、醛、有機(jī)酸、酐、酚等；：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亞硝胺等；：四氯化碳、多氯聯(lián)苯、氯代二噁瑛；:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等；:磷酸酯化合物、有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)磷軍用毒氣等。第二章：大氣環(huán)境化學(xué)? 主要有：（1）空氣的機(jī)械運(yùn)動(dòng)如風(fēng)和大氣湍流的影響； （2）天氣和地理地勢(shì)的影響；（3）污染源本身的特性。?其來(lái)源如何? 大氣中主要自由基有：HO、HOR、RO2 HO的來(lái)源：①O3的光解：O3＋ｈr Ｏ＋Ｏ2 O+H2O 2HO ② HNO2的光解： HNO2 +ｈr HO +NO③ H2O2的光解： H2O2 +ｈr 2HOHO2的來(lái)源：① 主要來(lái)自醛特別是甲醛的光解 H2CO +ｈr H + HCO H + O2 + M HO2 + M HCO + O2 +M HO2 + CO + M ② 亞硝酸酯的光解：CH3ONO +ｈr CH3O + NO CH3O + O2 HO2 + H2CO ③ H2O2的光解：H2O2 +ｈr 2HO HO + H2O2 HO2 + H2OR的來(lái)源：RH + O R + HO RH + HO R + H2OCH3的來(lái)源：CH3CHO的光解 CH3CHO +ｈr CH3 + CHO CH3COCH3的光解 CH3COCH3 +ｈr CH3 + CH3COCH3O的來(lái)源：甲基亞硝酸酯的光解 CH3ONO +ｈr CH3O + NO 甲基硝酸酯的光解 CH3ONO2 +ｈr CH3O + NO2RO2的來(lái)源：R + O2 RO2。① NO + O3 NO2 + O2② HO + RH R + H2O R + O2 RO2NO + RO2 NO2 + RORO + O2 R`CHO + HO2 （R`比R少一個(gè)C原子）NO + HO2 NO2 + HO。 烷烴可與大氣中的HO和O發(fā)生摘?dú)浞磻?yīng)。RH + HO R + H2ORH + O R + HOR + O2 RO2RO2 + NO RO + NO2RO + O2 R`CHO + HO2RO + NO2 RONO2另外：RO2 + HO2 ROOH + O2ROOH +ｈr RO + HO稀烴可與HO發(fā)生加成反應(yīng)，從而生成帶有羥基的自由基。它可與空氣中的O2結(jié)合成相應(yīng)的過(guò)氧自由基，由于它有強(qiáng)氧化性，可將NO氧化成NO2，自身分解為一個(gè)醛和CH2OH。如乙烯和丙稀。CH = CH + HO CH2CH2OHCH3CH = CH2 CH3CHCH2OH + CH3CH(OH)CH2CH2CH2OH + O2 CH2(O2)CH2OHCH2(O2)CH2OH + NO CH2(O)CH2OH + NO2 CH2(O)CH2OH CH2O + CH2OHCH2(O)CH2OH + O2 HCOCH2OH + HO2CH2OH + O2 H2CO + HO2稀烴還可與O3發(fā)生反應(yīng)，生成二元自由基，該自由基氧化性強(qiáng)，可氧化NO和SO2等生成相應(yīng)的醛和酮。光化學(xué)反應(yīng)的鏈引發(fā)反應(yīng)主要是NO2的光解，而烷烴和稀烴均能使NO轉(zhuǎn)化為NO2，因此烴類物質(zhì)在光化學(xué)反應(yīng)中占有很重要的地位。19 答 影響酸雨形成的因素主要有：（1） 酸性污染物的排放及其轉(zhuǎn)化條件。（2） 大氣中NH3的含量及其對(duì)酸性物質(zhì)的中和性。（3） 大氣顆粒物的堿度及其緩沖能力。（4） 天氣形勢(shì)的影響。20答 （1）依據(jù)大氣顆粒物按表面積與粒徑分布關(guān)系得到了三種不同類型的粒度模，并用它來(lái)解釋大氣顆粒物的來(lái)源與歸宿，即愛(ài)根核模，積聚模，粗粒子模。愛(ài)根模：Dp＜積聚模：＜Dp＜2μM粗粒子模：Dp＞2μM。 第三章 水環(huán)境化學(xué)（P195）4. (1) 查表知pH = , α= CT = [堿度]α = mmol/l = 。設(shè)加入的Na2CO3為n mmol/l查表知：當(dāng)pH = , α` = CT ` = CT + n (1) CT `= [堿度]`α` (2) [堿度]`= +2 n (3)由 (1)、（2）和（3）解得：n = mmol/l 。（2）∵加入NaOH后CT不變 堿度的增加值就應(yīng)是加入的NaOH的量?！鰽 = [堿度]` － [堿度] = － = 5. 解:當(dāng)pH = ,CO3的濃度與 HCO3的濃度相比可以忽略,查表pH = , α= ,則[HCO3] = [堿度] = 103mol/l/l。[H+] = [OH] = 107 mol/l。[HCO3※] = [H+][HCO3]/K1 = 107103/(107) = 104mol/l。[CO3] = K2[HCO3]/[H+] = 1011103/(107) = 107 mol/l。: 查表 pH = , α1 = , pH = , α2 = 。CT1 = [堿度]α1 = = mmol/lCT2 = [堿度]α2 = = mmol/l。 查表知pH = ：由題意知 [Fe3+] + [Fe(OH)2+] + [Fe(OH)2+] = 104 mol/l； （1） [Fe(OH)2+][H+]/[Fe3+] = 104 (2) [Fe(OH)2+][H+]2/[Fe3+] = 107 (3)查表知Fe(OH)3的KSP = 1038代入(1)得[H+] = 103mol/l (∵pH =)∴[Fe3+] = 104[H+]3 = 1041033 = 105 mol/l； [Fe(OH)2+] = 107[Fe3+]/[H+]2 = 107 KSP[H+]/ KW3 = 103103 = 106mol/l； [Fe(OH)2+] = 104[Fe3+]/[H+] = 104 KSP[H+]2/ KW3 = (103)2 = 105mol/l。：Hg2+ +2H2O = 2H+ + Hg(OH)2 lg K= 得: K = 106..3 得 （1）由物料守恒得：[Hg2+] + [Hg(OH)20] = 105 mol/l (2)由電荷守恒得：[H+] + 2[Hg2+] = [ClO4] + [OH] ∵Hg2+水解體系顯酸性,∴[OH]＜107,與[ClO4]的濃度相比可忽略不計(jì)?？傻茫篬H+] + 2[Hg2+]≈[ClO4] = 2105 （3）（1）、（2）、（3）聯(lián)立求解得：[H+] = ；則pH = lg[H+] = = 。：已知 PbCO3(S) + HT2 = PbT + HCO3 K = 102 （1）；由（1）可得： （2）：∵水中的溶解氧為：,故其pO2 = 105 Pa天然水的pE = + lg{( pO2/105) [H+]}= + lg{(105/105) 107} = + (－7) = 。氧化還原式：1/2O2 + 2H+ (107mol/l)+ 2e－ = H2O E0 = 根據(jù)Nernst方程式，上述反應(yīng)可寫(xiě)成：在湖中H2O可看作是常量,lg([Red]/[Ox]),在方程中為1。得：F = ,將E0 = = :Eh = E0 － － = ：（1）SO42 + 9H+ + 8e = HS + 4H2O（t） ∵ ▽G0 = － 4 + = － ( kj)又∵ ▽G0 = －(pE0)∵lgK = lg[HS] －lg[SO42] －lg[H+]9－lg[e]8又∵lgK = npE08 pE0 = lg[HS] －lg[SO42] + 9 + 8pE∴ lg[HS] －lg[SO42] + 8pE = 8 － 90 = －56 [HS] + [SO42] = 10410 當(dāng) pE＜＜pE0 時(shí),溶液給出電子的傾向很高?！?[HS] ≈ C總 = 104 mol/l?！?lg[HS] = － 由(1)得lg[SO42] = 52 + 8 pE。20當(dāng) pE＞＞pE0 時(shí), 溶液接受電子的傾向很強(qiáng)?！?[SO42] ≈ C總 = 104 mol/l?！?lg[SO42] = － 由(1)得lg[HS] = 60－ pE。：已知苯并[a]芘 Kow = 106Koc = = 106 = 105Kp = Koc[(1－f)XSOC + fXfOC] = [(1－) + ] = 104：已知 Ka = 0, [H+] = Kn = Kb = 107Kh = Ka[H+] + Kn + KbKw/[H+] = 0 + + 107 = (d1)：Koc = Kp = Koc[(1－f)XSOC + fXfOC] = 105[(1－) + ] = 103Kh = Kn +αw(KA[H+] + KB[OH]) = + (108 + 106106) = (d1)KT = Kh + Kp + KB = + 24 + = (d1)。： 由Tomas模型知：L = L0exp[（k1 + k3）x/u] = [(+)6103/103] = 。查表知: 13℃時(shí),C飽和 = ； 14℃時(shí)，C飽和 = ?！鏁r(shí)的C飽和。（1）－(－)6/10 = (2) +(－)4/10 = D0 = C飽和－C0 = － = (mg/l)D = D0exp( k2x/u )－[k1 L0/(k1+k3k2)][exp{ (k1+k3)x/u}－exp( k2 x/u )] = exp{(6)/46}－[()/(+－)][exp{(+)6/46}－exp(6/46)= 。第五章 生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及毒性,102h1；設(shè)A在魚(yú)體內(nèi)起始濃度為零，在水中的濃度可視作不變。計(jì)算A在該魚(yú)體內(nèi)的濃縮系數(shù)及其濃度達(dá)到穩(wěn)態(tài)濃度