环境化学部分课后答案

第一章 绪论

环境污染物有哪些类别?主要的化学污染物有哪些?

按环境要素可分为:大气污染物、水体污染物和工业污染物。 按污染物的形态可分为:气态污染物、液态污染物和固体污染物;

按污染物的性质可分为:化学污染物、物理污染物和生物污染物。 主要化学污染物有:

1.元素:如铅、镉、准金属等。2.无机物:氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等 3.有机化合物及烃类:烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等;

4.金属有机和准金属有机化合物:如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等; 5.含氧有机化合物:如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等; 6.含氮有机化合物:胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等; 7.有机卤化物:四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛; 8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等;

9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。

第二章 大气环境化学

1.大气中有哪些重要污染物?说明其主要来源和消除途径。

环境中的大气污染物种类很多,若按物理状态可分为气态污染物和颗粒物两大类;若按形成过程则可分为一次污染物和二次污染物。按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物。主要按照化学组成讨论大气中的气态污染物主要来源和消除途径如下: (1)含硫化合物

大气中的含硫化合物主要包括:氧硫化碳(COS)、二硫化碳(CS2)、二甲基硫(CH3)硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO3)、硫酸(H2SO4)、2S、亚硫酸盐(MSO3)和硫酸盐(MSO4)等。大气中的SO2(就大城市及其周围地区来说)主要来源于含硫燃料的燃烧。大气中的SO2约有50%会转化形成H2SO4或SO42-,另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。H2S主要来自动植物机体的腐烂,即主要由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。大气中H2S主要的去除反应为:HO + H2S → H2O + SH。 (2)含氮化合物

大气中存在的含量比较高的氮的氧化物主要包括氧化亚氮(N2O)、一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。主要讨论一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),

用通式NOx表示。NO和NO2是大气中主要的含氮污染物,它们的人为来源主要是燃料的燃烧。大气中的NOx最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除。其中湿沉降是最主要的消除方式。 (3)含碳化合物

大气中含碳化合物主要包括:一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)以及有机的碳氢化合物(HC)和含氧烃类,如醛、酮、酸等。

CO的天然来源主要包括甲烷的转化、海水中CO的挥发、植物的排放以及森林火灾和农业废弃物焚烧,其中以甲烷的转化最为重要。CO的人为来源主要是在燃料不完全燃烧时产生的。大气中的CO可由以下两种途径去除:土壤吸收(土壤中生活的细菌能将CO代谢为 CO2 和 CH4);与HO自由基反应被氧化为CO2。

CO2的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。天然来源主要包括海洋脱气、甲烷转化、动植物呼吸和腐败作用以及燃烧作用等。

甲烷既可以由天然源产生,也可以由人为源产生。除了燃烧过程和原油以及天然气的泄漏之外,产生甲烷的机制都是厌氧细菌的发酵过程。反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程也可产生甲烷。甲烷在大气中主要是通过与HO自由基反应被消除:CH4 + HO→CH3 + H2O。 (4)含卤素化合物

大气中的含卤素化合物主要是指有机的卤代烃和无机的氯化物和氟化物。 大气中常见的卤代烃以甲烷的衍生物,如甲基氯(CH3Cl)、甲基溴(CH3Br)和甲基碘(CH3I)。它们主要由天然过程产生,主要来自于海洋。CH3Cl和CH3Br在对流层大气中,可以和HO自由基反应。而CH3I在对流层大气中,主要是在太阳光作用下发生光解,产生原子碘(I)。许多卤代烃是重要的化学溶剂,也是有机合成工业的重要原料和中间体,如三氯甲烷(CHCl3)、三氯乙烷(CH3CCl3)、四氯化碳(CCl4)和氯乙烯(C2H

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