4.影响沉积物中重金属释放的主要因素有哪些？
主要因素有 （1）盐浓度
（2）氧化还原条件 （3）pH值
(4)水中配位剂含量 (5)生物化学过程
三、计算题
1、到达地球表面的太阳辐射最短波长为290nm，问大气中NO2分子在吸收该波长光量子后，能否引起分子中N-O键断裂？已知N-O的键能为3.01×105J/mol，Planck常数为6.626×10-34J.s，光速为3.0×108m/s。（10分）
解：E=N0
hc??6.626?10?34×3.0×108=6.85×10-19J
290?10?93
E’=NE=6.02×102×6.85×10-19 =4.12×105
E’>3.01×105 J/mol
故可引起N—O键断裂。
2、设大气压力为1.0130×105Pa（25℃），空气中水蒸气的分压为0.03167×105Pa（25℃），氧溶于水的亨利常数为1.26×108,计算氧气在水中的溶解度。（10分）
解：PO2=(1.01325-0.03167)×10×0.21
5
=0.2056×10(pa)
O2(aq)=KH×PO2=1.26×105×0.2056×10-8 =2.6×10-4(mol/l)
O2(aq)= 2.6×10-4×32×1000
=8.32(mg/l)
5
3、 具有2.00×10-3mol/L碱度的水，pH为7.0, 请计算[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]的浓度各是多少？已知下表数据：
pH α0 α1 α
2
7.00 0.1834 0.8162 3.828×10-4 （10分）
解:当pH = 7.00时,CO3-的浓度与 HCO3-的浓度相比可以忽略,查表pH = 7.00时, α= 1.224,
则[HCO3-] = [碱度] = 2.00×10-3mol/l/l。 [H+] = [OH-] = 10-7 mol/l。
[HCO3] = [H+][HCO3-]/K1 = 1.00×10-7×2.00×10-3/(4.55×10-7) = 4.49×10-4mol/l。
※
[CO3-] = K2[HCO3-]/[H+] = 4.69×10-11×2.00×10-3/(1.00×10-7) = 9.38×10-7 mol/l。
4、在厌氧消化池中，和pH值7.0的水接触的气体含65％的CH4和35％的CO2，已知
1?CO2?H?e 811CH4?H2O, pE0=2.87，请计算pE84和Eh（10分）
解pE=pE0+1/n lg([反应物]/[生成物])
=2.87+lgPCO20.125[H+]/PCH40.125
=2.87+lg 0.350.125×10-7/0.650.125 =2.87+lg 0.877×10-7/0.948 =2.87+lg 0.925—7=—4.16 Eh=0.059pE=-4.16×0.059=—0.246
5、一个有毒化合物排入至pH＝8.4，T＝25℃的水体中，90％的有毒化合物被悬浮物所吸着，已知酸性水解速率常数Ka=0，碱性水解速率常数Kb=4.9×10-7L/(d.mol), 中性水解速率常数Kn=1.6d－1.请计算化合物的水解速率常数。（5分）
解：Kh =[Kn+?w(Ka[H+]+ Kb[OH-])] =1.6+0.1（0+4.9×10-7×10-5.6）
=1.6d-1
6、用Langmuir方程描述悬浮物对溶质的吸附作用，假设溶液平衡浓度为3.0×10-3mol/L，溶液中每克悬浮固体吸附溶质为0.5×10-3mol/L，当平衡浓度降至1.0×10-3mol/L时，每克吸附剂吸附溶质为0.25×10-3mol/L，问每克吸附剂可以吸附溶质的吸附限量是多少？（5分） 得分 解：G=
G0C A?CG0?3.0?10?30.5×10-3= （1）
A?3.0?10?3G0?1.0?10?30.25×10-3= （2）
A?1.0?10?33.0?10?3A?1.0?10?32=× A?3.0?10?31.0?10?32A+6.0×10-3=3.0（A+1.0×10-3） 2A+6.0×10-3=3.0A+3.0×10-3 A=3.0×10-3
G0=1.0×10-3（mol/L·g）
1. 在一个pH为7.0，总碱度为1.6mmol/L的水体中，如加入碳酸钠使其碱化，问需加多少
mmol/L的碳酸钠才能使水体pH上升至8.0？如用NaOH强碱进行碱化，又需加多少碱？（pH=7.0时，α0=0.1834，α1=0.8162，α2=3.828×10，α=1.224；pH=8.0时，α0=0.02188，α1=0.9736，α2=4.566×10，α=1.018）（本小题10分）
-3
-4
解：总碱度＝KW/ [H+] + CT(α1 + 2α2) - [H+]
1{[总碱度] + [H+] - [OH-]}
?1?2?21令α＝
?1?2?2CT＝
当pH在5～9范围内、[碱度]≥10-3mol/L时, [H+]、[OH-]项可以忽略不计,得到简化式：CT＝α[碱度]
当pH＝7.0时，α1＝0.8162，α2＝3.828×10-4，则α＝1.224，CT ＝α[碱度]＝1.9584mmol/L 若加入碳酸钠将水的pH升至8.0，此时CT值与碱度值均有变化。设加入的碳酸钠量为Δ[CO32-]，则有
CT + Δ[CO32-]＝α′｛[碱度] + 2Δ[CO32-]｝ 解得，Δ[CO32-]＝1.9248 mmol/L
若加入氢氧化钠将水的pH升至8.0，其CT值并不变化，可得： 碱度增加值就是应加入的氢氧化钠强碱量： Δ[OH-]＝1.9248－1.6＝0.3248 mmol/L
2.含镉废水通入H2S达到饱和并调pH值为8.0，请计算水中剩余镉离子浓度（已知CdS的溶度积为7.9×10-27，H2S离解常数K1=8.9×10，K2=1.3×10，饱和水溶液中）。（本小题
-8
-15
7分）
解：H2S→H+HS Ka1=［H］［HS］/［H2S］ ［HS］= Ka1［H2S］/［H］ +2-+2--+22-HS-→H+S Ka2=［H］［S］/［HS］=［H］［S］/ Ka1［H2S］ 2-+2-8-15-82-7
［S］= Ka1* Ka2［H2S］/［H］=8.9×10×1.3×10×0.1/(10)=1.157×10mol/l
2+2-2+2-CdS→Cd+S Ksp= ［Cd］［S］ ［Cd］= Ksp/［S］=7.9×10/1.157×10=6.8×10 mol/l
2+
2--27
-7
-20
+
-+
--+
3．一个有毒化合物排入至pH＝8.4，T＝25℃的水体中，90％的有毒化合物被悬浮物所吸着，已知酸性水解速率常数Ka=0，碱性水解速率常数Kb=4.9×10-7L/(d.mol), 中性水解速率常数Kn=1.6d－1.请计算化合物的水解速率常数。（6分）
解：已知 Ka = 0, [H+] = 10-8.4 Kn = 1.6 Kb = 4.9×10-7
Kh = Ka[H+] + Kn + KbKw/[H+] = 0 + 1.6 + 4.9×10-7×10-5.6 = 1.6 (d-1) T1/2=0.693/Kh=0.693/1.6=0.43d
2011环境化学专业考研测试题及答案
一、名词解释
1气温垂直递减率：
气温随高度的变化通常以气温垂直递减率(Г)表示，即每垂直升高100m，气温的变化值：
T－绝对温度，K；Z－高度。
2光化学反应：光化学反应:一个原子、分子、自由基或离子吸收一个光子所引发的反应，称为光化学反应。
3吸附等温线：在恒温等条件下，吸附量Q与吸附物平衡浓度c的关系曲线称为吸附等温线，其相应的数学方程式称为吸附等温式。适用于水体颗粒物对污染物的吸附等温式有Henry型、弗莱特利希(Freundlich)和朗格缪尔(Langmuir)三种等温式。
4盐基饱和度：盐基饱和度（％）＝交换性盐基总量/阳离子交换量X100％ 5生物放大：同一食物链上的高营养级生物，通过吞噬低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象
6天然水的碱度：指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接受质子H+的物质总量。
7Kow：辛醇-水分配系数，既化学物质在辛醇中浓度和在水中浓度的比例。 8标化分配系数：表示有机毒物在沉积物（或土壤）与水之间的分配系数，以有机碳为基础。Koc=Kp/Xoc。 二、回答下列问题
1过氧自由基HO2?的主要来源有哪些？ HO2?的主要来源是大气中甲醛(HCHO)的光分解： HCHO+
hν→H?+HC?O
H?+O2→HO2? HC?O+O2→CO+HO2?
2简述大气污染物的汇的机制
重力沉降，与植物、建筑物或地面(土壤)相碰撞而被捕获(被表面吸附或吸收)的过程，统称为干沉降。
大气中的物质通过降水而落到地面的过程称为湿沉降。
污染物在大气中通过化学反应生成其他气体或粒子而使原污染物在大气中消失的过程，称为化学去除
3简述环境污染物的三致作用。 三致作用定义；
致突变作用； 致癌作用； 致畸作用。
4简述土壤的缓冲性能及其原理。
答：定义：土壤缓冲性能是指土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化的能力，它可以保持土壤反应的相对稳定，为植物生长和土壤生物的活动创造比较稳定的生活环境。
溶液的缓冲作用：
无机酸（碳酸等）+有机酸（腐殖酸、其他） 酸酸和碱 胶体的缓冲作用：
对酸的缓冲作用：胶体-M+HCl胶体-H+MCl 对碱的缓冲作用：胶体-H+MOH胶体-M+H2O Al离子对碱的缓冲作用： 5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。 6简要回答河流中的泥沙对重金属的迁移转化的影响，并举例加以说明。 答：（1）河流泥沙中主要有蒙脱石、高岭石、伊利石等，其中粒径小于50μm的占82%；研究表明，泥沙的粒径越小，比表面越大，吸附重金属的量也越大；当