1. 环境问题定义、分类,并举例说明常见的环境问题。
环境:环境是指与某一中心事物有关(相适应)的周围客观事物的总和,中心事物是指被研究的对象。对人类社会而言,环境就是影响人类生存和发展的物质、能量、社会、自然因素的总和。
自然环境:是人类目前赖以生存、生活和人类目前赖以生存、生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称,即阳光、温度、气候、地磁、空气、水、岩石、土壤、动植物、微生物以及地壳的稳定性等自然因素的总和。 “直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体”,简称为环境 .
社会环境:人类的社会制度等上层建筑条件,包括社会的经济基础、城乡结构以及同各种社会制度相适应的政治、经济、法律、宗教、艺术、哲学的观念与机构等。
环境问题:全球环境或区域环境**现不利于人类生存和发展的各种现象,称为环境问题。原生环境问题:
自然力引发,也称第一类环境问题,火山喷发、**、洪灾等。次生环境问题:人类生产、生活引起生态破坏和环境污染,反过来危及人类生存和发展的现象,也称第二类环境问题。
目前的环境问题一般都是次生环境问题。生态破坏:人类活动直接作用于自然生态系统,造成生态系统的生产能力显著减少和结构显著该变,如草原退化、物种灭绝、水土流失等。
当今世界上最引人注目的几个环境问题温室效应 、臭氧空洞 、酸雨等是由大气污染所引起的。
2. 大气层的结构以及各层的特点。
大气层的结构:对流层、平流层、中间层、热层、逸散层。
对流层特性,由于对流层大气的重要热源来自于地面长波辐射,因此离地面越近气温越高;离地面越远气温则越低。在对流层中,高度每增加100m,气温降低0.6℃。
云雨的主要发生层,赤道厚两极薄。平流层特征:在平流层内,大气温度上热下冷,空气难以发生垂直对流运动,只能随地球自转产生平流运动,平流层气体状态非常稳定。
在平流层内,进入的污染物因平流运动形成一薄层而遍布全球。中间层特征:在中间层中,由于层内热源仅来自下部的平流层,因而气温随高度增加而降低,温度垂直分布特征与对流层相似;由于下热上冷,空气垂直运动强烈。
热层特征:在热层中,温度随高度增加迅速上升。热层空气极稀薄,在太阳紫外线和宇宙射线辐射下,空气处于高度电离状态,该层也可以称为电离层。
逸散层:800km以上高空;空气稀薄,密度几乎与太空相同;空气分子受地球引力极小,所以气体及其微粒可以不断从该层逃逸出去。
3. 大气中有哪些重要自由基?其**如何?
大气中主要自由基有:ho、ho2、r、ro2
ho的**:①o3的光解:o3+hr2
o+h2o2ho
hno2的光解: hno2 +hrho +no
h2o2的光解: h2o2 +hr2ho
清洁大气中ho.**是o3,污染大气**是hno3和h2o。
ho2的**:① 主要来自醛特别是甲醛的光解。
h2co +hrh + hco
h + o2 + mho2 + m
hco + o2 +mho2 + co + m
亚硝酸酯的光解:ch3ono +hrch3o + no
ch3o + o2ho2 + h2co
h2o2的光解:h2o2 +hr2ho
ho + h2o2ho2 + h2o
r的**:rh + or + ho
rh + hor + h2o
ch3的**:ch3cho的光解 ch3cho +hrch3 + cho
ch3coch3的光解 ch3coch3 +hrch3 + ch3co
ch3o的**:甲基亚硝酸酯的光解 ch3ono +hrch3o + no
甲基硝酸酯的光解 ch3ono2 +hrch3o + no2
ro2的**:r + o2ro2
4. 光化学烟雾定义,其形成机制如何?
含有nox和ch化合物等一次污染物的大气,在阳光的照射下发生光化学反应而产生二次污染物,这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。(控制:控制反应活性高的有机物的排放;控制臭氧的浓度)
特征:蓝色烟雾,强氧化性,具有强刺激性,使大气能见度降低,在白天生成傍晚消失, 高峰在中午。
光化学烟雾形成的简单机制。
光化学烟雾形成反应是一个链反应,链的引发主要是no2的光解。
引发反应:自由基传递:
碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因:
过氧酰基。终止:
5. 硫酸型烟雾的定义,与光化学烟雾特点对比。
硫酸烟雾型污染:由于煤燃烧而排放出来的so2颗粒物以及由so2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。so2转化为so3的氧化反应主要靠雾滴中锰、铁、氨的催化作用而加速,硫酸烟雾型污染属于还原性混合物,称还原性烟雾。
so2滴的催化氧化速度与金属离子浓度、ph、温度有关。
硫酸烟雾(伦敦型烟雾)与光化学烟雾(洛杉矶烟雾)的比较:硫酸烟雾是还原型烟雾,发现较早,已出现多次,燃煤产生,冬季,低温高湿度弱光照,白天夜间连续;光化学烟雾是氧化型烟雾,发现较晚,汽车尾气,夏秋季,高温低湿度强光照,白天。
6. 温室效应机理,危害以及常见的温室效应气体举例。
co2象温室的玻璃一样,允许太阳光中可见光照射到地面,并阻止地面重新辐射的红外光返回外空间,co2起单向过滤器作用,大气中co2吸收了地面辐射出来的红外光,把能量截留于大气中,从而使大气温度升高,这种现象称为温室效应。能引起温室效应的气体称温室气体。有二氧化碳、甲烷、一氧化碳、二氯乙烷、臭氧、四氯化碳和氟氯烃 cfc 11,cfc 12等都是温室气体。
由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳等温室气体进入大气造成的。二氧化碳等温室气体具有吸热和隔热的功能。
它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来。它会带来以下列几种严重恶果: 1) 地球上的病虫害增加; 2) 海平面上升; 3) 气候反常,海洋风暴增多; 4) 土地干旱,沙漠化面积增大。
7. 臭氧层破坏的原因、机理。
耗臭氧层物质(odp)既有天然源,又有人工源。其人工源主要包括: 哈龙、 氟利昂 、 氟氯烃等物质。
臭氧层破坏的化学机理:
平流层o2光解,臭氧层形成:(平流层中氮氧化物**:一氧化二氮的氧化、超音速和亚音速飞机的排放、宇宙射线的分解,还有。
总反应。臭氧的消耗:
(光解)生成o3的逆反应)
当水蒸气、氮氧化物、氟氯烃等进入平流层后加速o3 的消耗,起到催化的作用。
导致臭氧层破坏的催化反应过程:
总反应。y - 直接参加破坏o3的催化活性物种,包括nox、hox · clox ·等。
8. 水体富营养化定义。
水体富营养化:指在人类活动的影响下,生物所需的氮,磷等营养物质大量进入湖泊,河口,海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。 发生在海域时叫赤潮,发生在湖泊时叫水华。
9. 离子交换吸附与专属吸附的定义及区别。
10. 沉积物中重金属重新释放诱发因素。
沉淀物中重金属重新释放诱发因素:①盐浓度升高:碱金属和碱土金属阳离子可将被吸附在固体颗粒上的金属离子交换出来。
②氧化还原条件的变化:有机物增多,产生厌氧环境,铁猛氧化物还原溶解,使结合在其中的金属释放出来。③ph值降低:
氢离子的竞争吸附作用、金属在低ph值条件下致使金属难溶盐类以及配合物的溶解。④增加水中配合剂的含量:天然或合成的配合剂使用量增加,能和重金属形成可溶性配合物,有时这种配合物稳定性较大,以溶解态形式存在,使重金属从固体颗粒上解吸下来。
11. 简述水中有机污染物迁移转化的影响因素。
12. 土壤的活性酸度与潜性酸度。
根据土壤中h+的存在方式,土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。
1)活性酸度:土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映,又称有效酸度,通常用ph表示。
2)潜性酸度:土壤潜性酸度的**是土壤胶体吸附的可代换性h+和al3+。当这些离子处于吸附状态时,是不显酸性的,但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后,即可增加土壤溶液的h+浓度,使土壤ph值降低。
根据测定潜性酸度的提取液不同,可分为代换性酸度、水解性酸度:代换性酸度:用过量的中性盐(kcl、nacl等) 淋洗土壤,溶液中金属离子与土壤中h+、al3+离子交换。
用强碱弱酸盐淋洗土壤,溶液中金属离子可将土壤胶体吸附的h+、al3+离子代换出来,同时生成弱酸,此时测定该弱酸的酸度称水解性酸度。一般水解性酸度高于代换性酸度,代换性酸度只是水解性酸度的一部分。吸附性铝离子(al3+)是大多数酸性土壤中潜性酸酸主要**,而吸附性氢离子则是次要**。
潜性酸度远大于活性酸度。
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