环境化学课堂问题,河南城建学院

1.何谓环境化学?
答:环境化学是在化学科学的传统理论和方法的基础上发展起来的是以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象,以解决环境问题为目标的一门新兴学科。
2.什么是环境污染?什么是环境污染物
答:由于人为因素使环境的构成或状态发生变化,环境素质下降,从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件,就叫做环境污染。
  进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质称为环境功能污染物。
3.什么是环境效应?包括哪几种类型?
答:自然过程或人类的生产和生活活动会对环境造成污染和破坏,从而导致环境系统的结构和功能发生变化,谓之环境效应,并可分为自然环境效应和人为环境效应。
  如按环境变化的性质划分,则可分为环境物理效应、环境化学效应和环境生物效应。
4.环境中污染物迁移、转化的含义是什么?
答:污染物在环境中所发生的空间位移及其所引起的富集、分散和消失的过程谓之污染物的迁移。而污染物的转化是指污染物在环境中通过物理、化学、或生物的作用改变存在形态或转变为另一种物质的过程。
5.按组成和温度在垂直方向的变化特点,大气层分为那几个气层?都是什么?
答:对流层、平流层、中间层、热层、逃逸层
6.平流层大气有何特点?
答:(1)空气没有对流运动,平流运动占显著优势。(2)空气比对流层稀薄很多,水汽、尘埃的含量甚微,很少出现天气现象。(3)在15—60Km范围内有厚约20Km的一层臭氧层,臭氧的空间动力分布主要受其生成和消除的过程所控制
7.在大气的主要污染物部分都讨论了哪几种大气污染物?简述一下SO2的主要危害?
答:含硫化合物(二氧化硫)、含氮化合物(氮氧化物)、含碳化合物(碳氧化物、碳氢
化合物)、含卤素化合物
  (1)大气中的二氧化硫对人的呼吸道危害很大,它能刺激呼吸道并增加呼吸道阻力,造成呼吸困难。(2)二氧化硫对植物的危害。植物长期与二氧化硫接触会造成缺绿病或黄萎。(3)二氧化硫参与硫酸烟雾和酸雨的形成。
8.为什么燃料燃烧会产生NOX污染物,影响因素有哪些?
答:(1)燃料中含氮化合物在燃烧过程中氧化生成NO x。(2)燃烧过程中空气中的N2在高温条件下氧化生成NO x。
1、燃烧温度、2、空燃比
9.氟利昂对臭氧层有破坏作用,其原因有哪些?
答:(1)在对流层大气中性质非常稳定(由于它能透过波长大于290nm的辐射,故在对流层大气中不发生光解反应);(2)与羟基自由基的反应为强吸热反应,(在对流大气中,很难被羟基自由基氧化);(3)不溶于水(不能被降水清除);它最可能的消除途径就是扩散进入平流层 ,在平流层强烈的紫外线作用下,会发生下面反应
            CCl3F+h v(175nm-220nm)—→ ·CCl2F +  Cl·
                  Cl·+ O3 —→   ClO· +  O2
                ClO· + O —→  02  +  Cl·
10.什么是辐射逆温?其形成的有利条件有哪些?
答:地面因辐射而失去热量,近地气层冷却强烈,较高气层冷却较慢,形成从地面开始向上气温递增,称为逆温辐射(热力条件而形成)。
    形成条件:白天光照强烈,夜间天空晴朗,无风无云、
11.相对一个高架连续点源,下风向污染物的浓度大小受哪些因素的影响?
答:源强、烟囱高度的平均风速、烟囱有效高度 、y及z轴上扩散参数
12.决定大气稳定度的气象因素都有哪些?按Pasqull分类法大气稳定度分为哪几类?羟基自由基
答:
13.阐述什么是最大混合层高度?
答:d v/d t=(T’-T/T)g 该式为由于温差而造成气块获得浮力加速度的方程。受热气快不断上升,直到T`与T相等为止。这时气块与周围达到中性平衡。此高度定义为最大混合层高度
14.什么是城市热岛效应?
答:在城市中,工厂企业和居民要燃烧大量的燃料,燃烧过程中会有大量的热能排放到大气中,于是便造成了市区的温度比郊区的高,这个现象称为城市热岛效应。
15.什么是初级过程?什么是次级过程?
答:初级过程包括化学物种吸收光量子形成激发态物种,其基本步骤为
    A + h v—→A*  式中:A *——物质A的激发态;h v——光量子
随后,激发态A *可能发生如下反应:
(1)辐射跃迁:A*—→A + h v;
(2)碰撞失活:A* + M—→A + M;
(3)光解:A*—→B1 + B2 + K;
(4)与其他分子反应:A* + C—→D1 + D2 + K;
次级过程是在初级过程中反应物、生成物之间进一步发生的反应。
16.如何理解光化学第一定律?
答:根据光化学第一定律,首先,只有当激发态分子的能量足够使分子内的化学键断裂时,亦即光子的能量大于化学键能时,才能引起光解反应。其次,为使分子产生有效的光化学反应,光必须被所用的分子吸收,即分子对某特定波长的光要有特征吸收光谱,才能产生光化学反应。
17.如何判断烃基自由基的稳定性?
答:(1)碳原子取代烷基越多越稳定。(2)共轭增加稳定性。(3)不饱和的碳自由基稳定性小于饱和碳。
烃基自由基的相对稳定性取决于连接在具有未成对电子碳原子上的烷基数目,即烷基自由基的稳定性是:叔>仲>伯。
通常可从R—H键的解离能(D值)来推断自由基R·的相对稳定性。D值越大,自由基R·越不稳定。
18.为什么NO2的光解反应是对流层中O3的唯一来源?
答:NO2吸收小于420nm波长的光可发生解离:
                NO2 +h v —→NO + O·
                    O· +O2  + M —→O3 + M
NO2在290—410nm内有连续吸收光谱,对流层没有波长小于420nm的光。
19.大气光化学反应一般分为哪两个过程?
答:分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应,称为光化学反应。化学物种吸收光量子后可产生光化学反应的初级过程和次级过程。
20.简述一下光化学反应第一定律的要点。
分子、原子、自由基或离子吸收光子而发生的化学反应称光化学反应,大气光化学反应分为初级过程和次级过程。(光化学第一定律)当激发态分子的能量足够使分子内的化学键断裂,即光子的能量大于化学键时才能引起光离解反应。其次,为使分子产生有效的光化学反应,光还必须被所作用的分子吸收,即分子对某特定波长的光要有特征吸收光谱,才能产生光化学反应。(光化学第二定律)光被分子吸收的过程是单光子过程,由于电子激发态 分子的寿命<10-8s,在如此短的时间内,辐射强度比较弱的情况下,只可能单光子过程,再吸收第二个光子的几率很小。
21.全球大气中HO·,HO2·自由基浓度分布有什么特点?
答:(1)HO·最高浓度出现在热带。(2)两个半球之间HO·分布不对称。(3)白天高于夜间,峰值出现在阳光最强时,夏季高于冬季。
22.污染大气中NO向NO2的转化主要是通过什么途径完成的?
答:NO可通过很多氧化过程氧化成NO2。(1)O3为氧化剂 NO +O3—→NO2 + O2 (2)
RO2· 具有氧化性,可将N0氧化成N02 。 RO2· + NO —→NO2 + RO · (3) HO2· 具有氧化性,可将N0氧化成N02 。  HO2· + NO —→NO2 +HO·
23.光化学烟雾形成需要什么条件?主要产物是什么?
答:(1)大气中有氮氧化物和碳氧化物存在。(2)大气温度高  (3)有强光的照射。
24.光化学链反应机制包括哪几个环节?烃类在光化学烟雾形成过程中起什么作用?
答:引发反应、自由基传递反应、终止反应。 烃类RH的存在是自由基转化和增殖的根本原因
25.SO2在大气中可以通过哪几种途径氧化成H2SO4或硫酸盐气溶胶?
答:1、二氧化硫的气相氧化 (1)二氧化硫的直接光氧化 、(2)二氧化硫被自由基氧化、(3)二氧化硫被氧原子氧化
    2、二氧化硫的液相氧化 (1)SO2的液相平衡、(2)03对SO2的氧化、(3)H202对SO2的氧化 (4)金属离子对SO2液相氧化的催化作用
26.是否PH小于7的雨水就是酸雨?PH小于5.6作为划分酸雨与非酸雨的界限是否合理?
答:不合理。因为,实际上大气中除CO2外,还存在着各种酸、碱性气态和气溶胶物质。同时,对降水PH影响大的强酸有其天然产生的来源。此外,有些地域大气中碱性尘粒或其它碱性气体。
27.目前关于是否酸雨的观点是什么?
答:以5.0作为酸雨PH的界限
27.伦敦烟雾的主要污染物是什么?伦敦烟雾与洛杉矶烟雾的主要差异有哪些?
答:SO2、颗粒物、由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物
(1)伦敦烟雾型污染物,从化学上看是属于还原性混合物,为还原烟雾。洛杉矶烟雾是高浓度氧化剂的混合物,为氧化烟雾。(2)发生污染的根源各有不同,伦敦烟雾这要是燃煤引起的,洛杉矶烟雾则是由汽车排放尾气引起的。(3)发生的气象条件不同,伦敦烟雾发生在冬季、气温较低、湿度较高和日光较弱的气象条件下,洛杉矶烟雾发生在夏秋、高温、强光照射的气象条件下。
28.解释温室效应的含义?大气中温室气体除了CO2以外还有哪些?
答;大气中的温室气体吸收了地面辐射出来的红外光,把能量截留于大气之中,从而使大气温度升高,这种现象为温室效应。CH4、CO、O3、二氯乙烷
29.平流层能够加速O3耗损的活性催化物种有哪些?其中,与人类活动关系最为密切的是什么?臭氧层破坏可能带来的不利影响是什么?
答:氮氧自由基NO x·、氢氧自由基HO x·、氯氧自由基C Cl x·
氯氧自由基C Cl x·与 人 类  关 系 最 为 密 切
(1)损 坏 人 体 健 康 、(2)破坏 地 球 生 态 系 统、(3)引 进 新  的  环 境 问 题
30.大气颗粒物“粒径”的含义是什么?
答:粒径通常是指空气动力的当量直径。
    空气动力学直径(D p):与研究粒子有相同终端降落速度的、密度为1g/cm³的球体直径。
31.大气颗粒物三模态分布都包括什么?各模态颗粒有什么特点?
答:Aitken 核模(D p<0.05um)、积聚模(0.05nm<D p<2um)和粗粒子模(D p>2um)
Aitken 核模:粒径小、数量多、表面积大而很不稳定吗,易于相互碰撞凝结成大粒子而转入积聚模。
积聚模:主要由于核模凝聚或通过热蒸气冷凝再凝聚长大。多为二次污染物 以上两种模的颗粒物合称为细粒子。
粗粒子模:粗粒子模的粒子称为粗粒子,多有机械过程产生的一次颗粒物,组成与地面土壤相近,主要靠干沉降和湿沉降而去除。
细粒子和粗粒子之间一般不能相互转化。
32.PM2.5的危害有哪些?
答:(1)PM2.5对人类的健康有着重要影响,PM2.5可以吸附在肺壁上,并能渗透到肺部组织的深处。(2)由于颗粒物与气态污染物的联合作用,还会使空气污染的危害进一步加
(3)PM2.5影响大气能见度。
33.气体在水中的溶解度遵循什么规律?简述亨利定律的内容?
答;气体的溶解度随温度升高而降低。
                    [X(a q)]=KH·P

本文发布于:2024-09-20 20:20:56,感谢您对本站的认可!

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