1、姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2018年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：环境化学（RA卷B卷）科目代码：804考试时间：3小时 满分 150 分可使用的常用工具：无 R计算器 直尺 圆规（请在使用工具前打）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。一、名词解释(共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分)1、共代谢； 2、土壤的潜性酸度； 3、辛醇-水分配系数； 4、温室效应； 5、土壤有机质二、填空题(每空 1 分，共 15 分)1、好氧水环境中，_是决定电位物质，而厌氧水环境中，_是决定电位物质。2、Mabey和M
2、ill提出，pH 水解曲线可以呈现U型或_，这取决于与特定酸、碱催化过程相比较的_过程的速率常数的大小。3、根据光化学定律，只有当激发态分子的能量足够使分子内的化学键_时，才能引起光离解反应。此外，一个反应物分子只能吸收一个_。4、有机污染物的光解有三种类型，直接光解的光量子产率指的是进行_反应的光子占吸收总光子数之比，因此其值_ 1。5、Whitby提出的大气颗粒物三模态，即_、_和_。6、对湖水来说，随着其深度增大，溶解氧浓度变化趋势为_，pE的变化趋势为_。7、氮循环主要通过同化、氨化、_和_等四个生物化学过程完成。三、判断题(正确的画，错误的画。 每小题 2 分，共 20 分)1、有机
3、物的Kow愈大，说明有机物愈易溶于脂肪，因而一般情况下，愈易被生物吸收、富集，以及被悬浮物中的有机物分配。2、研究结果表明，重金属在天然水体中主要以NTA配合物的形式存在。3、在含有碳酸盐的开放水环境体系中，CT =常数。4、有机磷农药和有机氯农药相比，毒性更大。5、污染物在环境中所发生的空间位移及其所引起的富集、分散和消失的过程称为污染物的转化。6、干沉降是大气中NOx最主要的消除方式。7、讨论胶体颗粒的聚集时，把由电介质促成的聚集称为凝聚，由聚合物促成的聚集称为絮凝。8、优先污染物是指在众多污染物中筛选出的潜在危险小的污染物，可以优先使用。9、一般认为，在用氯化作用消毒原始饮用水过程中，腐
4、殖质的存在，可以形成可疑的致癌物质三氯甲烷。10、有机污染物的水解速率只与其浓度呈正比，与pH无关。四、问答、解释、说明题（共 5 小题，每题 12 分，共 60 分）1、离子交换吸附和专属吸附分别指的是什么？说明水合氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。 2、80年代，科学家发现南极上空出现臭氧层空洞。试从环境化学的角度分析，致冷剂如F-11(CFCl3)、F-12(CF2Cl2)等造成臭氧损耗的反应机理？3、土壤的缓冲作用有哪几种？说明其缓冲作用原理。4、植物对重金属污染产生耐受性作用的主要机制是什么？5、秋冬转换是大气中污染物聚集的高峰期，2012 年 10月10日，江苏开始施行
5、新的空气质量评价标准(AQI)，“pM2.5日报”实时公布，如何防范pM2.5一时间成为坊间热词。请分析说明pM2.5的来源、影响大气中其含量的因素和pM2.5的危害。五、计算题(共 3 小题，每题 10 分，共 30 分)1、若一个天然水的pH为7.0，碱度为1.4 mmol/L，求每升水中需加入多少强酸才能将水体的pH降低到6.0？（已知pH=6.0 时，=3.25；pH=7.0 时，=1.22）。2、苯酚废水中含有大量的悬浮颗粒物，浓度为400mg/L，其中80%为细颗粒（d50），有机碳含量为10%，其余的粗颗粒有机碳含量5%。已知此时苯酚的溶解度为0.05 mg/L，分子量为94，请
6、计算苯酚的分配系数。3、在厌氧消化池中和pH=7.0的水接触的气体含65%的CH4和35%的CO2 ，已知 18CO2+H+e- 18CH4+14H2O ，pE0=2.87，请计算pE。 一八年招收硕士研究生入学考试试题A卷参考答案考试科目及代码：环境化学 804适用专业：环境工程一、 名词解释(共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分)1、共代谢：某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。2、土壤的潜性酸度：土壤潜性酸度的来源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
7、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。3、辛醇-水分配系数：化学物质在辛醇中浓度和在水中浓度的比例。4、温室效应：大气中的CO2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，这种现象称为温室效应。5、土壤有机质：土壤中含碳有机物的总称，一般占土壤固相总质量的10%以下，是土壤形成的主要标志。二、填空题(每空 1 分，共 15 分)1、好氧水环境中，_溶解氧_是决定电位物质，而厌氧水环境中，_甲烷_是决定电位物质。2、Mabey和Mill提出，pH 水解曲线可以呈现U型或_V型_，这取决于与特定酸、碱催化过程相比较的_中性
8、水解_过程的速率常数的大小。3、根据光化学定律，只有当激发态分子的能量足够使分子内的化学键_断裂_时，才能引起光离解反应。此外，一个反应物分子只能吸收一个_光量子_4、有机污染物的光解有三种类型，直接光解的光量子产率指的是进行_光化学（光解）_反应的光子占吸收总光子数之比，因此其值_1。5、Whitby提出的大气颗粒物三模态，即_根核模_、_积聚模_和_粗粒子模_。6、对湖水来说，随着其深度增大，溶解氧浓度变化趋势为_减小_，pE的变化趋势为_减小_。7、氮循环主要通过同化、氨化 硝化 和 反硝化等四个生物化学过程完成。三、判断题(正确的画，错误的画。 每小题 2 分，共 20 分)1-5 ；
9、 6-10 四、问答、解释、说明题（共 5 小题，每题 12 分，共 60 分）1、离子交换吸附和专属吸附分别指的是什么？说明水合氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。 答：离子交换吸附：指胶体颗粒对溶液中各种离子的吸附，其是一种物理化学吸附。离子交换吸附包括阳离子交换吸附和阴离子交换吸附。专属吸附：指除化学键作用外，还有强憎水作用和范德华力共同发生作用的吸附。项目非专属吸附专属吸附金属离子所起作用反离子配位离子发生的反应离子交换配体交换要求反应体系的pH零电位点任意值发生位置扩散层吸附层对表面电荷的影响无负电荷减少，正电荷增加2、80年代，科学家发现南极上空出现臭氧层空洞。试从环境化
10、学的角度分析，致冷剂如F-11(CFCl3)、F-12(CF2Cl2)等造成臭氧损耗的反应机理？答：因为CFCs可催化O3分解，使O3转变成O2，如F-11(CFCl3)和F-12(CF2Cl2),它们在波长为75-220nm 紫外光照射下会产生Cl： CFCl3+hCFCl2+ Cl CF2Cl2+ hCF2Cl+ Cl光解产生的Cl可破坏O3。其机理为Cl+ O3ClO+ O2ClO+OCl+ O2总反应 O3+O2 O23、土壤的缓冲作用有哪几种？说明其缓冲作用原理。答：壤缓冲性能包括土壤溶液的缓冲性能和土壤胶体的缓冲性能：（1）土壤溶液的缓冲性能：土壤溶液中H2CO3、H3PO4、H4
11、SiO4、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类具有缓冲作用。以碳酸及其钠盐为例说明。向土壤加入盐酸，碳酸钠与它生成中性盐和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2CO3当加入Ca(OH)2时，碳酸与它作用生成难溶碳酸钙，也限制了土壤碱度的变化范围。H2CO3 + Ca(OH)2CaCO3 + 2H2O土壤中的某些有机酸（如氨基酸、胡敏酸等）是两性物质，具有缓冲作用，如氨基酸既有氨基，又有羧基，对酸碱均有缓冲作用。（2）土壤胶体的缓冲作用：土壤胶体吸附有各种阳离子，其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。对酸缓冲（M盐基离子）：对碱缓冲：Al3+对碱的缓冲
12、作用：在pH小于5的酸性土壤中，土壤溶液中Al3+有6个水分子围绕，当OH增多时，Al3+周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出H+，中和OH-：2Al(H2O)63 + 2OH Al2(OH)2(H2O)84+ + 4H2O4、植物对重金属污染产生耐受性作用的主要机制是什么？答：不同种类的植物对重金属的耐性不同，同种植物由于其分布和生长的环境各异可能表现出对某种重金属有明显的耐性。（1）植物根系通过改变根系化学性状、原生质泌溢等作用限制重金属离子的跨膜吸收。（2）重金属与植物的细胞壁结合，而不能进入细胞质影响细胞代谢活动，使植物对重金属表现出耐性。（3）酶系统的作用。耐性植物中酶活性在重金
13、属含量增加时仍能维持正常水平，此外在耐性植物中还发现另一些酶可被激活，从而使耐性植物在受重金属污染时保持正常代谢过程。（4）形成重金属硫蛋白或植物络合素，使重金属以不具生物活性的无毒螯合物形式存在，降低了重金属离子活性，从而减轻或解除其毒害作用。5. 秋冬转换是大气中污染物聚集的高峰期，2012 年 10月10日，江苏开始施行新的空气质量评价标准(AQI)，“PM2.5日报”实时公布，如何防范PM2.5一时间又成为坊间热词。请分析说明PM2.5的来源、影响大气中其含量的因素和PM2.5的危害。答：来源：燃煤、工业、矿山飞灰等排放源对都有所贡献，其中以土壤扬尘、海洋气溶胶和车辆尾气最为重要。影响
14、因素：污染物排放时间（夜间、上午），气象条件（季节、是否干燥）。危害：被人吸入肺后，吸附在肺壁上，并能渗透到肺部组织的深处引起气管炎、肺炎、哮喘、肺气肿和肺癌，导致心肺功能减退甚至衰竭；降低大气能见度。五、计算题(共 3 小题，每题 10 分，共 30 分)1、若一个天然水的pH为7.0，碱度为1.4 mmol/L，求需加入多少强酸才能将水体的pH降低到6.0？（已知pH=6.0 时，=3.25；pH=7.0 时，=1.22）。解：1. pH = 7.0 时， 1= 1.22CT =1 * 总碱度 1= 1.22 1. 4= 1.708 m molL-1 当加强酸使 pH = 6.0时， 2=
15、 3.25，而CT不变因 CT =2 * 总碱度2 碱度2 = 1.708/ 3.25 = 0.53 m molL-1 碱度的变化量是加入的强酸造成的，故加入的酸量A = 1.4-0.53= 0.87m molL-12、苯酚废水中含有大量的悬浮颗粒物，浓度为400mg/L，其中80%为细颗粒（d50），有机碳含量为10%，其余的粗颗粒有机碳含量5%。已知此时苯酚的溶解度为0.05 mg/L，分子量为94，请计算苯酚的分配系数。解：lgKow =5.00 0.670 lg(Sw * 10 -3 / M )= 5.00 0.670 lg(0.05 * 103 / 94)=5.18则Kow = 1.
16、51105Koc = 0.63Kow = 0.631.51106 = 9.51104Kp = Koc0.2(1f)XSOC + fXfOC = 9.511040.2(10.80)0.05+ 0.800.10 =7.801033、在厌氧消化池中和pH=7.0的水接触的气体含65%的CH4和35%的CO2 ，已知 18CO2+H+e- 18CH4+14H2O ，pE0=2.87，请计算pE。解pE=pE0+1/n lg(反应物/生成物) =2.87+lgPCO20.125H+/PCH40.125=2.87+lg 0.350.12510-7/0.650.125=2.87+lg 0.87710-7/0.948=2.87+lg 0.9257=4.16第 6 页 共 6 页
