一、填空題(每空0.5分,共30分)
1環(huán)境化學(xué)是一門(mén)研究有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的________、________、________、________及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。
2水中常見(jiàn)的吸附等溫線有________、________、________。
3誘發(fā)沉積物中重金屬的釋放的主要因素有________、________、________、________。
4向某一含碳酸的水體加入重碳酸鹽，總酸度_____、無(wú)機(jī)酸度_____、CO2酸度______、總堿度_____、酚酞堿度_____和苛性堿度_____。
5組成水中堿度的物質(zhì)可以歸納為：________、________、________。
6依據(jù)軟硬酸堿理論，可以確定天然水中主要的無(wú)機(jī)配體中硬堿有________，軟堿有________。
7一般根據(jù)腐殖質(zhì)在堿和酸溶液中的溶解度可以把其分成________、________、________三類(lèi)。
8________的光解是大氣中HO·自由基的主要來(lái)源之一，________的光解是大氣中HO2·自由基的主要來(lái)源之一。
9影響酸雨形成的因素有________、________、________、________。
10能保持土壤緩沖性能的物質(zhì)有________、________、________三類(lèi)。
11環(huán)境中有機(jī)磷農(nóng)藥的降解過(guò)程分為_(kāi)_______、________、________三類(lèi)。
12確定生物富集過(guò)程中的BCF值的方法有________、________。
13生物轉(zhuǎn)化中的受氫體包括________、________、________三類(lèi)。
14光化學(xué)煙霧從產(chǎn)生到結(jié)束，其中主要污染物依次出現(xiàn)的順序?yàn)?，二次污染物有?BR> 15含碳化合物的厭氧分解過(guò)程中，在______細(xì)菌的作用下，生成________中間產(chǎn)物，然后在______細(xì)菌的作用下，生成______。
16丙酮酸在有氧條件下，通過(guò)________輔酶，轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______，然后與草酰乙酸反應(yīng)生成________，進(jìn)入________循環(huán)過(guò)程。
17物質(zhì)通過(guò)生物膜的方式有________、________、________、________、______。
18導(dǎo)致臭氧層耗損的典型物質(zhì)有。
19土壤堿化度為_(kāi)_______，其產(chǎn)生過(guò)程為_(kāi)_______作用。
二、名詞解釋(每題2分,共18分)
專(zhuān)屬吸附
質(zhì)子平衡原理
質(zhì)體流動(dòng)
DLVO理論
積累穩(wěn)定常數(shù)
二次顆粒物
濕沉降
b-氧化途徑
環(huán)境化學(xué)效應(yīng)
三、公式推導(dǎo)(每題6分,共12分)
1推導(dǎo)天然水體的電子活度pE與氧化還原電位的關(guān)系。
2推導(dǎo)關(guān)于酶促反應(yīng)速率的米氏方程，并分析Km值的物理意義和酶學(xué)意義。
四、簡(jiǎn)答題(每題5分,共15分)
1簡(jiǎn)述分配作用和吸附作用的區(qū)別。
2簡(jiǎn)述大氣顆粒物的三模態(tài)及其組成和相互轉(zhuǎn)化規(guī)律。
3簡(jiǎn)述NAD+/NADP+、細(xì)胞色素酶、輔酶A的作用及簡(jiǎn)單反應(yīng)式。
五、計(jì)算題(每題10分,共10分)
水樣A的pH為7.5，堿度為5.38mmol.L-1，水樣B的pH為9.0，堿度為0.70mmol.L-1，若這兩種水樣以3:2的體積比混合，計(jì)算混合后水樣的pH和其中的Ca2+濃度(化簡(jiǎn)到有關(guān)H+的方程)。(碳酸電離的平衡常數(shù)為：pK1=6.35，pK2=10.33;CaCO3的Ksp=10-8.32)
六、綜合題(第1題8分,第2題7分,共15分)
1具體解釋氮的微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程及其中涉及的硝化、反硝化過(guò)程作用細(xì)菌的特征。
2討論pc-pH圖、pc-pE圖、pE-pH圖的含義、畫(huà)法以及區(qū)別。
2012年考研專(zhuān)業(yè)課自測(cè)試題參考答案
一 填空題(每空0.5分,共30分)
1 環(huán)境化學(xué)是一門(mén)研究有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特性、行為、效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。
2 水中常見(jiàn)的吸附等溫線有H型、F型、L型。
3 誘發(fā)沉積物中重金屬的釋放的主要因素有鹽濃度升高、氧化還原條件變化、降低pH值、增加水中配合劑的含量。
4 向某一含碳酸的水體加入重碳酸鹽，總酸度增加、無(wú)機(jī)酸度減少、CO2酸度不變、總堿度增加、酚酞堿度不變和苛性堿度減少。
5 組成水中堿度的物質(zhì)可以歸納為：強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽。
6 依據(jù)軟硬酸堿理論，可以確定天然水中主要的無(wú)機(jī)配體中硬堿有OH-、Cl-、CO32-、HCO3-、F-，軟堿有S2-。
7 一般根據(jù)腐殖質(zhì)在堿和酸溶液中的溶解度可以把其分成腐殖酸、富里酸、腐黑物三類(lèi)。
8 亞硝酸的光解是大氣中HO·自由基的主要來(lái)源之一，醛的光解是大氣中HO2·自由基的主要來(lái)源之一。
9 影響酸雨形成的因素有酸性污染物的排放、大氣中的氨、顆粒物酸度及其緩沖能力、天氣形勢(shì)的影響。
10 能保持土壤緩沖性能的物質(zhì)有土壤溶液中弱酸及其鹽類(lèi)和兩性物質(zhì)、土壤膠體、鋁離子三類(lèi)。
11 環(huán)境中有機(jī)磷農(nóng)藥的降解過(guò)程分為吸附催化水解、光降解、生物降解三類(lèi)。
12 確定生物富集過(guò)程中的BCF值的方法有平衡法、動(dòng)力學(xué)法。
13 生物轉(zhuǎn)化中的受氫體包括分子氧、有機(jī)底物轉(zhuǎn)化的中間產(chǎn)物、無(wú)機(jī)含氧化合物三類(lèi)。
14 光化學(xué)煙霧從產(chǎn)生到結(jié)束，其中主要污染物依次出現(xiàn)的順序?yàn)闊N、NO、NO2、O3、醛類(lèi)，二次污染物有NO2、O3、醛類(lèi)。
15含碳化合物的厭氧分解過(guò)程中，在產(chǎn)氫菌和產(chǎn)乙酸細(xì)菌的作用下，生成乙酸、甲酸、氫氣、二氧化碳中間產(chǎn)物，然后在產(chǎn)甲烷細(xì)菌的作用下，生成甲烷。
16丙酮酸在有氧條件下，通過(guò)NAD+、輔酶A等輔酶，轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A，然后與草酰乙酸反應(yīng)生成檸檬酸，進(jìn)入三羧酸循環(huán)過(guò)程。
17物質(zhì)通過(guò)生物膜的方式有膜孔濾過(guò)、被動(dòng)擴(kuò)散、被動(dòng)易化擴(kuò)散、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、胞吞和胞飲。
18導(dǎo)致臭氧層耗損的典型物質(zhì)有水蒸氣、氮氧化物、氟氯烴。
19土壤堿化度為Na+離子飽和度，其產(chǎn)生過(guò)程為交換性陽(yáng)離子的水解作用。
二 名詞解釋(每題2分,共18分)
專(zhuān)屬吸附：是指吸附過(guò)程中，除了化學(xué)鍵的作用外，尚有加強(qiáng)的憎水鍵和范德華力或氫鍵在起作用。
質(zhì)子平衡原理：對(duì)于酸堿中和反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中得到質(zhì)子的物質(zhì)的量等于失去質(zhì)子的物質(zhì)的量。
質(zhì)體流動(dòng)：由水或土壤微?；蛘邇烧吖餐饔靡鸬奈镔|(zhì)流動(dòng)。
DLVO理論：把范德華吸引力和擴(kuò)散雙電層排斥力考慮為膠體之間僅有的作用因素，適用于沒(méi)有化學(xué)專(zhuān)屬吸附作用的電解質(zhì)溶液中，而且假設(shè)顆粒是粒度均等、球體形狀的理想狀態(tài)。膠體之間的作用能(負(fù)的多分子范德華引力能和正的擴(kuò)散雙電層排斥力能的代數(shù)和)隨著膠體中心之間距離的變化而變化，存在第一極小值和第而極小值。
積累穩(wěn)定常數(shù)：在配合反應(yīng)中，指幾個(gè)配位體依次與中心金屬離子絡(luò)合形成配合物，每配合反應(yīng)中的絡(luò)合常數(shù)的乘積即為積累穩(wěn)定常數(shù)。
二次顆粒物：是指大氣中某些污染組分之間，或這些組分與大氣成分之間發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的顆粒物。
濕沉降：通過(guò)降雨降雪等使大氣中的顆粒物從大氣中去除的過(guò)程。
b-氧化途徑：是脂肪酸氧化分解的主要途徑，脂肪酸與輔酶A結(jié)合，形成脂酰輔酶A，羧基的β位上的碳原子經(jīng)歷脫氫-加羥-羰基化等氧化過(guò)程，然后與輔酶A結(jié)合，形成乙酰輔酶A和少兩個(gè)碳原子的脂酰輔酶A的過(guò)程。
環(huán)境化學(xué)效應(yīng)：是指在各種環(huán)境因素影響下，物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)。
三 公式推導(dǎo)(每題6分,共12分)
1推導(dǎo)天然水體的電子活度pE與氧化還原電位的關(guān)系。
解：如果有一個(gè)氧化還原半反應(yīng)：Ox + ne = Red
根據(jù)能斯特方程式，則上述反應(yīng)可以寫(xiě)成：
E=E0-2.303RT*lg([Red]/[Ox])/nF，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，E0=2.303RT*lgK/nF
E=2.303RT*lgK/nF-2.303RT*lg([Red]/[Ox])/nF=(2.303 RT/nF)(lgK- lg([Red]/[Ox]))
從理論上考慮下式成立：
K=[Red]/[Ox][e]n
即[e]={ [Red]/[Ox]K}1/n
根據(jù)pE的定義：pE=-lg[e]= 1/n{lg K –lg([Red]/[Ox])}
將E=(2.303 RT/nF)(lgK- lg([Red]/[Ox]))變形后代入上式，即：
pE= EF/2.303RT
pE0= E0F/2.303RT
2 推導(dǎo)關(guān)于酶促反應(yīng)速率的米氏方程，并分析Km值的物理意義和酶學(xué)意義。
污染物在環(huán)境中生物轉(zhuǎn)化機(jī)理表示為：
式中，E表示酶，S表示底物，ES表示復(fù)合物，P代表產(chǎn)物
K1，K2，K3 分別代表相應(yīng)單元反應(yīng)速率常數(shù)。
[E]0—酶的總濃度
[S]—底物濃度
[ES]—底物—酶復(fù)合物濃度
則其速率微分方程依次為d[ES]/dt= K1{[E]0-[ES]}*[S]
-d[ES]/dt=( K2+ K3) [ES]
設(shè)其處于動(dòng)態(tài)平衡，則K1{[E]0-[ES]}*[S] =( K2+ K3) [ES]
令Km=( K2+ K3)/ K1
則[ES]= [E]0[S]/(Km+[S])
由v= K3 [ES]
當(dāng)[ES]= [E]0 時(shí)，速率大，Vmax= K3 [E]0
V= Vmax/(Km+[S])
Km的物理意義和酶學(xué)意義：Km為酶促反應(yīng)速率達(dá)到大反應(yīng)速率一半時(shí)的底物濃度，其單位與底物濃度的單位相同。Km值越大，達(dá)到大反應(yīng)速率一半時(shí)所需的底物濃度越大，說(shuō)明酶對(duì)底物的親和力越小，反之，Km值越小，達(dá)到大反應(yīng)速率一半時(shí)所需的底物濃度越小，說(shuō)明酶對(duì)底物的親和力越大。
四 簡(jiǎn)答題(每題5分,共15分)
1 簡(jiǎn)述分配作用和吸附作用的區(qū)別。
答1、從概念上講，分配作用是在水溶液中土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)有機(jī)化合物的溶解作用，而吸附作用是指在非極性有機(jī)溶劑中，土壤礦物質(zhì)對(duì)有機(jī)化合物的表面吸附作用或干土壤礦物質(zhì)對(duì)有機(jī)化合物的表面吸附作用。
2、分配作用的吸附等溫線是線性的，而吸附作用的是非線性的。
3、分配過(guò)程中散發(fā)的熱量比吸附過(guò)程小。
4、分配作用中不存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，而吸附作用存在競(jìng)爭(zhēng)吸附。
5、分配作用的作用力為范德華力，吸附作用主要為化學(xué)鍵力。
2簡(jiǎn)述大氣顆粒物的三模態(tài)及其組成和相互轉(zhuǎn)化規(guī)律。
答：根據(jù)表面積與粒徑分布的關(guān)系，可以將大氣顆粒物表示成三種膜結(jié)構(gòu)，即愛(ài)根核模(DP<0.05?m)、積聚模(0.05?m2?m)。愛(ài)根核模主要由燃燒過(guò)程所產(chǎn)生的顆粒物，以及氣體分子通過(guò)化學(xué)反應(yīng)均相成核而生成的二次顆粒物所構(gòu)成。積聚模中的顆粒物多為二次污染物，其中硫酸鹽占80%以上。這兩種模的顆粒物合稱(chēng)為細(xì)粒子。粗粒子模的粒子稱(chēng)為粗粒子，多為機(jī)械過(guò)程所產(chǎn)生的揚(yáng)塵、液滴蒸發(fā)、海鹽濺沫、火山爆發(fā)和風(fēng)沙等顆粒物，組成與地面土壤十分相近。愛(ài)根核模易于相互碰撞凝結(jié)成大粒子而轉(zhuǎn)入積聚模，但是細(xì)粒子與粗粒子之間一般不會(huì)相互轉(zhuǎn)化。
3 簡(jiǎn)述NAD+/NADP+、細(xì)胞色素酶、輔酶A的作用及簡(jiǎn)單反應(yīng)式。
答：NAD+/NADP+是一些氧化還原酶的輔酶，在酶促反應(yīng)中起著傳遞氫的作用。
細(xì)胞色素酶是催化底物氧化的一類(lèi)酶系，在酶促反應(yīng)時(shí)起到傳遞電子作用。
輔酶A是一種轉(zhuǎn)移酶的輔酶，在酶促反應(yīng)中起著傳遞酰基的功能。
五 計(jì)算題(每題10分,共10分)
水樣A的pH為7.5，堿度為5.38mmol.L-1，水樣B的pH為9.0，堿度為0.70mmol.L-1，若這兩種水樣以3:2的體積比混合，計(jì)算混合后水樣的pH和其中的Ca2+濃度(化簡(jiǎn)到有關(guān)H+的方程)。(碳酸電離的平衡常數(shù)為：pK1=6.35，pK2=10.33;CaCO3的Ksp=10-8.32)
[總堿度] = CT(α1 +α2) + Kw/[H+] –[H+]
CT = [1/(α1 +2α2)]{[總堿度] + [H+] –[OH-]}
令 α = 1/(α1 +2α2)
當(dāng)pH值在5-9范圍內(nèi)，[總堿度]≧1.0mmol/L時(shí)，[H+] 、[OH-]項(xiàng)可以忽略不計(jì)，CT值與總堿度之間存在簡(jiǎn)化關(guān)系：
CT =α [總堿度]
依據(jù)題意，這兩種水以2：3的體積比混合時(shí)，總堿度和碳酸鹽總量不變
[總堿度]混合 = (2[總堿度] pH=7.5 + 3[總堿度] pH=9.0)/5
CT混合= (2CT pH=7.5 + 3CT pH=7.5)/5
計(jì)算出[總堿度]混合 和CT混合
[總堿度]混合 = CT混合(α1混合+α2混合) + Kw/[H+]混合–[H+]混合
將α1混合和α2混合用H+的方程表示，即終的表達(dá)式也就可以表示出來(lái)。
Ca2+濃度根據(jù)溶度積規(guī)則將其表示成Ksp、CO32-離子濃度的形式，然后將CO32-離子濃度用上邊的CT混合和α2混合的H+的方程表示出來(lái)。
該題不用計(jì)算結(jié)果，化簡(jiǎn)到有關(guān)H+的方程即可。
六 綜合題(第1題8分, 第2題7分,共15分)
1具體解釋氮的微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程及其中涉及的硝化、反硝化過(guò)程作用細(xì)菌的特征。
綜合題答案略
主要將氮的五種微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程的定義、硝化、反硝化過(guò)程作用細(xì)菌的特征說(shuō)明清楚。
2 討論pc-pH圖、pc-pE圖、pE-pH圖的含義、畫(huà)法以及區(qū)別。
pc-pH圖：描述水環(huán)境物質(zhì)濃度隨pH的變化，可以看出在不同pH值下水環(huán)境中物質(zhì)的濃度情況;一般是針對(duì)某一在不同pH下可以互相轉(zhuǎn)化的系列物質(zhì)，列出每一種成分與pH值的關(guān)系式，然后按照這些方程式畫(huà)圖。在涉及沉淀反應(yīng)時(shí)可以確定沉淀區(qū)域及其邊界。
pc-pE圖：描述水環(huán)境物質(zhì)濃度隨pE的變化，可以看出在不同pE值下水環(huán)境中物質(zhì)的濃度情況;一般是針對(duì)某一在不同pE下可以互相轉(zhuǎn)化(發(fā)生氧化還原反應(yīng))的系列物質(zhì)，列出每一種成分與pE值的關(guān)系式，然后按照這些方程式畫(huà)圖。
pE-pH圖：描述水環(huán)境中溶液的pE值隨pH的變化，可以看出在不同pH值下溶液的pE(即氧化還原狀態(tài))情況;一般是針對(duì)某一在不同pE下可以互相轉(zhuǎn)化(發(fā)生氧化還原反應(yīng))的系列物質(zhì)，保持總濃度一定，列出每一種成分的pE與pH值的關(guān)系式，然后按照這些方程式畫(huà)圖，就會(huì)出現(xiàn)不同氧化還原區(qū)域及其邊界。
區(qū)別：參數(shù)關(guān)系不同，針對(duì)反應(yīng)不同，含義不同，使用范圍和限制條件不同。(同學(xué)需要具體分析一下)
主要將這3種圖的含義表述清楚，列出其畫(huà)法的具體步驟。關(guān)鍵通過(guò)學(xué)習(xí)和思考，將他們之間的區(qū)別找出來(lái)。
1環(huán)境化學(xué)是一門(mén)研究有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的________、________、________、________及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。
2水中常見(jiàn)的吸附等溫線有________、________、________。
3誘發(fā)沉積物中重金屬的釋放的主要因素有________、________、________、________。
4向某一含碳酸的水體加入重碳酸鹽，總酸度_____、無(wú)機(jī)酸度_____、CO2酸度______、總堿度_____、酚酞堿度_____和苛性堿度_____。
5組成水中堿度的物質(zhì)可以歸納為：________、________、________。
6依據(jù)軟硬酸堿理論，可以確定天然水中主要的無(wú)機(jī)配體中硬堿有________，軟堿有________。
7一般根據(jù)腐殖質(zhì)在堿和酸溶液中的溶解度可以把其分成________、________、________三類(lèi)。
8________的光解是大氣中HO·自由基的主要來(lái)源之一，________的光解是大氣中HO2·自由基的主要來(lái)源之一。
9影響酸雨形成的因素有________、________、________、________。
10能保持土壤緩沖性能的物質(zhì)有________、________、________三類(lèi)。
11環(huán)境中有機(jī)磷農(nóng)藥的降解過(guò)程分為_(kāi)_______、________、________三類(lèi)。
12確定生物富集過(guò)程中的BCF值的方法有________、________。
13生物轉(zhuǎn)化中的受氫體包括________、________、________三類(lèi)。
14光化學(xué)煙霧從產(chǎn)生到結(jié)束，其中主要污染物依次出現(xiàn)的順序?yàn)?，二次污染物有?BR> 15含碳化合物的厭氧分解過(guò)程中，在______細(xì)菌的作用下，生成________中間產(chǎn)物，然后在______細(xì)菌的作用下，生成______。
16丙酮酸在有氧條件下，通過(guò)________輔酶，轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______，然后與草酰乙酸反應(yīng)生成________，進(jìn)入________循環(huán)過(guò)程。
17物質(zhì)通過(guò)生物膜的方式有________、________、________、________、______。
18導(dǎo)致臭氧層耗損的典型物質(zhì)有。
19土壤堿化度為_(kāi)_______，其產(chǎn)生過(guò)程為_(kāi)_______作用。
二、名詞解釋(每題2分,共18分)
專(zhuān)屬吸附
質(zhì)子平衡原理
質(zhì)體流動(dòng)
DLVO理論
積累穩(wěn)定常數(shù)
二次顆粒物
濕沉降
b-氧化途徑
環(huán)境化學(xué)效應(yīng)
三、公式推導(dǎo)(每題6分,共12分)
1推導(dǎo)天然水體的電子活度pE與氧化還原電位的關(guān)系。
2推導(dǎo)關(guān)于酶促反應(yīng)速率的米氏方程，并分析Km值的物理意義和酶學(xué)意義。
四、簡(jiǎn)答題(每題5分,共15分)
1簡(jiǎn)述分配作用和吸附作用的區(qū)別。
2簡(jiǎn)述大氣顆粒物的三模態(tài)及其組成和相互轉(zhuǎn)化規(guī)律。
3簡(jiǎn)述NAD+/NADP+、細(xì)胞色素酶、輔酶A的作用及簡(jiǎn)單反應(yīng)式。
五、計(jì)算題(每題10分,共10分)
水樣A的pH為7.5，堿度為5.38mmol.L-1，水樣B的pH為9.0，堿度為0.70mmol.L-1，若這兩種水樣以3:2的體積比混合，計(jì)算混合后水樣的pH和其中的Ca2+濃度(化簡(jiǎn)到有關(guān)H+的方程)。(碳酸電離的平衡常數(shù)為：pK1=6.35，pK2=10.33;CaCO3的Ksp=10-8.32)
六、綜合題(第1題8分,第2題7分,共15分)
1具體解釋氮的微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程及其中涉及的硝化、反硝化過(guò)程作用細(xì)菌的特征。
2討論pc-pH圖、pc-pE圖、pE-pH圖的含義、畫(huà)法以及區(qū)別。
2012年考研專(zhuān)業(yè)課自測(cè)試題參考答案
一 填空題(每空0.5分,共30分)
1 環(huán)境化學(xué)是一門(mén)研究有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特性、行為、效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。
2 水中常見(jiàn)的吸附等溫線有H型、F型、L型。
3 誘發(fā)沉積物中重金屬的釋放的主要因素有鹽濃度升高、氧化還原條件變化、降低pH值、增加水中配合劑的含量。
4 向某一含碳酸的水體加入重碳酸鹽，總酸度增加、無(wú)機(jī)酸度減少、CO2酸度不變、總堿度增加、酚酞堿度不變和苛性堿度減少。
5 組成水中堿度的物質(zhì)可以歸納為：強(qiáng)堿、弱堿、強(qiáng)堿弱酸鹽。
6 依據(jù)軟硬酸堿理論，可以確定天然水中主要的無(wú)機(jī)配體中硬堿有OH-、Cl-、CO32-、HCO3-、F-，軟堿有S2-。
7 一般根據(jù)腐殖質(zhì)在堿和酸溶液中的溶解度可以把其分成腐殖酸、富里酸、腐黑物三類(lèi)。
8 亞硝酸的光解是大氣中HO·自由基的主要來(lái)源之一，醛的光解是大氣中HO2·自由基的主要來(lái)源之一。
9 影響酸雨形成的因素有酸性污染物的排放、大氣中的氨、顆粒物酸度及其緩沖能力、天氣形勢(shì)的影響。
10 能保持土壤緩沖性能的物質(zhì)有土壤溶液中弱酸及其鹽類(lèi)和兩性物質(zhì)、土壤膠體、鋁離子三類(lèi)。
11 環(huán)境中有機(jī)磷農(nóng)藥的降解過(guò)程分為吸附催化水解、光降解、生物降解三類(lèi)。
12 確定生物富集過(guò)程中的BCF值的方法有平衡法、動(dòng)力學(xué)法。
13 生物轉(zhuǎn)化中的受氫體包括分子氧、有機(jī)底物轉(zhuǎn)化的中間產(chǎn)物、無(wú)機(jī)含氧化合物三類(lèi)。
14 光化學(xué)煙霧從產(chǎn)生到結(jié)束，其中主要污染物依次出現(xiàn)的順序?yàn)闊N、NO、NO2、O3、醛類(lèi)，二次污染物有NO2、O3、醛類(lèi)。
15含碳化合物的厭氧分解過(guò)程中，在產(chǎn)氫菌和產(chǎn)乙酸細(xì)菌的作用下，生成乙酸、甲酸、氫氣、二氧化碳中間產(chǎn)物，然后在產(chǎn)甲烷細(xì)菌的作用下，生成甲烷。
16丙酮酸在有氧條件下，通過(guò)NAD+、輔酶A等輔酶，轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A，然后與草酰乙酸反應(yīng)生成檸檬酸，進(jìn)入三羧酸循環(huán)過(guò)程。
17物質(zhì)通過(guò)生物膜的方式有膜孔濾過(guò)、被動(dòng)擴(kuò)散、被動(dòng)易化擴(kuò)散、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、胞吞和胞飲。
18導(dǎo)致臭氧層耗損的典型物質(zhì)有水蒸氣、氮氧化物、氟氯烴。
19土壤堿化度為Na+離子飽和度，其產(chǎn)生過(guò)程為交換性陽(yáng)離子的水解作用。
二 名詞解釋(每題2分,共18分)
專(zhuān)屬吸附：是指吸附過(guò)程中，除了化學(xué)鍵的作用外，尚有加強(qiáng)的憎水鍵和范德華力或氫鍵在起作用。
質(zhì)子平衡原理：對(duì)于酸堿中和反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中得到質(zhì)子的物質(zhì)的量等于失去質(zhì)子的物質(zhì)的量。
質(zhì)體流動(dòng)：由水或土壤微?；蛘邇烧吖餐饔靡鸬奈镔|(zhì)流動(dòng)。
DLVO理論：把范德華吸引力和擴(kuò)散雙電層排斥力考慮為膠體之間僅有的作用因素，適用于沒(méi)有化學(xué)專(zhuān)屬吸附作用的電解質(zhì)溶液中，而且假設(shè)顆粒是粒度均等、球體形狀的理想狀態(tài)。膠體之間的作用能(負(fù)的多分子范德華引力能和正的擴(kuò)散雙電層排斥力能的代數(shù)和)隨著膠體中心之間距離的變化而變化，存在第一極小值和第而極小值。
積累穩(wěn)定常數(shù)：在配合反應(yīng)中，指幾個(gè)配位體依次與中心金屬離子絡(luò)合形成配合物，每配合反應(yīng)中的絡(luò)合常數(shù)的乘積即為積累穩(wěn)定常數(shù)。
二次顆粒物：是指大氣中某些污染組分之間，或這些組分與大氣成分之間發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的顆粒物。
濕沉降：通過(guò)降雨降雪等使大氣中的顆粒物從大氣中去除的過(guò)程。
b-氧化途徑：是脂肪酸氧化分解的主要途徑，脂肪酸與輔酶A結(jié)合，形成脂酰輔酶A，羧基的β位上的碳原子經(jīng)歷脫氫-加羥-羰基化等氧化過(guò)程，然后與輔酶A結(jié)合，形成乙酰輔酶A和少兩個(gè)碳原子的脂酰輔酶A的過(guò)程。
環(huán)境化學(xué)效應(yīng)：是指在各種環(huán)境因素影響下，物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)。
三 公式推導(dǎo)(每題6分,共12分)
1推導(dǎo)天然水體的電子活度pE與氧化還原電位的關(guān)系。
解：如果有一個(gè)氧化還原半反應(yīng)：Ox + ne = Red
根據(jù)能斯特方程式，則上述反應(yīng)可以寫(xiě)成：
E=E0-2.303RT*lg([Red]/[Ox])/nF，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，E0=2.303RT*lgK/nF
E=2.303RT*lgK/nF-2.303RT*lg([Red]/[Ox])/nF=(2.303 RT/nF)(lgK- lg([Red]/[Ox]))
從理論上考慮下式成立：
K=[Red]/[Ox][e]n
即[e]={ [Red]/[Ox]K}1/n
根據(jù)pE的定義：pE=-lg[e]= 1/n{lg K –lg([Red]/[Ox])}
將E=(2.303 RT/nF)(lgK- lg([Red]/[Ox]))變形后代入上式，即：
pE= EF/2.303RT
pE0= E0F/2.303RT
2 推導(dǎo)關(guān)于酶促反應(yīng)速率的米氏方程，并分析Km值的物理意義和酶學(xué)意義。
污染物在環(huán)境中生物轉(zhuǎn)化機(jī)理表示為：
式中，E表示酶，S表示底物，ES表示復(fù)合物，P代表產(chǎn)物
K1，K2，K3 分別代表相應(yīng)單元反應(yīng)速率常數(shù)。
[E]0—酶的總濃度
[S]—底物濃度
[ES]—底物—酶復(fù)合物濃度
則其速率微分方程依次為d[ES]/dt= K1{[E]0-[ES]}*[S]
-d[ES]/dt=( K2+ K3) [ES]
設(shè)其處于動(dòng)態(tài)平衡，則K1{[E]0-[ES]}*[S] =( K2+ K3) [ES]
令Km=( K2+ K3)/ K1
則[ES]= [E]0[S]/(Km+[S])
由v= K3 [ES]
當(dāng)[ES]= [E]0 時(shí)，速率大，Vmax= K3 [E]0
V= Vmax/(Km+[S])
Km的物理意義和酶學(xué)意義：Km為酶促反應(yīng)速率達(dá)到大反應(yīng)速率一半時(shí)的底物濃度，其單位與底物濃度的單位相同。Km值越大，達(dá)到大反應(yīng)速率一半時(shí)所需的底物濃度越大，說(shuō)明酶對(duì)底物的親和力越小，反之，Km值越小，達(dá)到大反應(yīng)速率一半時(shí)所需的底物濃度越小，說(shuō)明酶對(duì)底物的親和力越大。
四 簡(jiǎn)答題(每題5分,共15分)
1 簡(jiǎn)述分配作用和吸附作用的區(qū)別。
答1、從概念上講，分配作用是在水溶液中土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)有機(jī)化合物的溶解作用，而吸附作用是指在非極性有機(jī)溶劑中，土壤礦物質(zhì)對(duì)有機(jī)化合物的表面吸附作用或干土壤礦物質(zhì)對(duì)有機(jī)化合物的表面吸附作用。
2、分配作用的吸附等溫線是線性的，而吸附作用的是非線性的。
3、分配過(guò)程中散發(fā)的熱量比吸附過(guò)程小。
4、分配作用中不存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，而吸附作用存在競(jìng)爭(zhēng)吸附。
5、分配作用的作用力為范德華力，吸附作用主要為化學(xué)鍵力。
2簡(jiǎn)述大氣顆粒物的三模態(tài)及其組成和相互轉(zhuǎn)化規(guī)律。
答：根據(jù)表面積與粒徑分布的關(guān)系，可以將大氣顆粒物表示成三種膜結(jié)構(gòu)，即愛(ài)根核模(DP<0.05?m)、積聚模(0.05?m2?m)。愛(ài)根核模主要由燃燒過(guò)程所產(chǎn)生的顆粒物，以及氣體分子通過(guò)化學(xué)反應(yīng)均相成核而生成的二次顆粒物所構(gòu)成。積聚模中的顆粒物多為二次污染物，其中硫酸鹽占80%以上。這兩種模的顆粒物合稱(chēng)為細(xì)粒子。粗粒子模的粒子稱(chēng)為粗粒子，多為機(jī)械過(guò)程所產(chǎn)生的揚(yáng)塵、液滴蒸發(fā)、海鹽濺沫、火山爆發(fā)和風(fēng)沙等顆粒物，組成與地面土壤十分相近。愛(ài)根核模易于相互碰撞凝結(jié)成大粒子而轉(zhuǎn)入積聚模，但是細(xì)粒子與粗粒子之間一般不會(huì)相互轉(zhuǎn)化。
3 簡(jiǎn)述NAD+/NADP+、細(xì)胞色素酶、輔酶A的作用及簡(jiǎn)單反應(yīng)式。
答：NAD+/NADP+是一些氧化還原酶的輔酶，在酶促反應(yīng)中起著傳遞氫的作用。
細(xì)胞色素酶是催化底物氧化的一類(lèi)酶系，在酶促反應(yīng)時(shí)起到傳遞電子作用。
輔酶A是一種轉(zhuǎn)移酶的輔酶，在酶促反應(yīng)中起著傳遞酰基的功能。
五 計(jì)算題(每題10分,共10分)
水樣A的pH為7.5，堿度為5.38mmol.L-1，水樣B的pH為9.0，堿度為0.70mmol.L-1，若這兩種水樣以3:2的體積比混合，計(jì)算混合后水樣的pH和其中的Ca2+濃度(化簡(jiǎn)到有關(guān)H+的方程)。(碳酸電離的平衡常數(shù)為：pK1=6.35，pK2=10.33;CaCO3的Ksp=10-8.32)
[總堿度] = CT(α1 +α2) + Kw/[H+] –[H+]
CT = [1/(α1 +2α2)]{[總堿度] + [H+] –[OH-]}
令 α = 1/(α1 +2α2)
當(dāng)pH值在5-9范圍內(nèi)，[總堿度]≧1.0mmol/L時(shí)，[H+] 、[OH-]項(xiàng)可以忽略不計(jì)，CT值與總堿度之間存在簡(jiǎn)化關(guān)系：
CT =α [總堿度]
依據(jù)題意，這兩種水以2：3的體積比混合時(shí)，總堿度和碳酸鹽總量不變
[總堿度]混合 = (2[總堿度] pH=7.5 + 3[總堿度] pH=9.0)/5
CT混合= (2CT pH=7.5 + 3CT pH=7.5)/5
計(jì)算出[總堿度]混合 和CT混合
[總堿度]混合 = CT混合(α1混合+α2混合) + Kw/[H+]混合–[H+]混合
將α1混合和α2混合用H+的方程表示，即終的表達(dá)式也就可以表示出來(lái)。
Ca2+濃度根據(jù)溶度積規(guī)則將其表示成Ksp、CO32-離子濃度的形式，然后將CO32-離子濃度用上邊的CT混合和α2混合的H+的方程表示出來(lái)。
該題不用計(jì)算結(jié)果，化簡(jiǎn)到有關(guān)H+的方程即可。
六 綜合題(第1題8分, 第2題7分,共15分)
1具體解釋氮的微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程及其中涉及的硝化、反硝化過(guò)程作用細(xì)菌的特征。
綜合題答案略
主要將氮的五種微生物轉(zhuǎn)化過(guò)程的定義、硝化、反硝化過(guò)程作用細(xì)菌的特征說(shuō)明清楚。
2 討論pc-pH圖、pc-pE圖、pE-pH圖的含義、畫(huà)法以及區(qū)別。
pc-pH圖：描述水環(huán)境物質(zhì)濃度隨pH的變化，可以看出在不同pH值下水環(huán)境中物質(zhì)的濃度情況;一般是針對(duì)某一在不同pH下可以互相轉(zhuǎn)化的系列物質(zhì)，列出每一種成分與pH值的關(guān)系式，然后按照這些方程式畫(huà)圖。在涉及沉淀反應(yīng)時(shí)可以確定沉淀區(qū)域及其邊界。
pc-pE圖：描述水環(huán)境物質(zhì)濃度隨pE的變化，可以看出在不同pE值下水環(huán)境中物質(zhì)的濃度情況;一般是針對(duì)某一在不同pE下可以互相轉(zhuǎn)化(發(fā)生氧化還原反應(yīng))的系列物質(zhì)，列出每一種成分與pE值的關(guān)系式，然后按照這些方程式畫(huà)圖。
pE-pH圖：描述水環(huán)境中溶液的pE值隨pH的變化，可以看出在不同pH值下溶液的pE(即氧化還原狀態(tài))情況;一般是針對(duì)某一在不同pE下可以互相轉(zhuǎn)化(發(fā)生氧化還原反應(yīng))的系列物質(zhì)，保持總濃度一定，列出每一種成分的pE與pH值的關(guān)系式，然后按照這些方程式畫(huà)圖，就會(huì)出現(xiàn)不同氧化還原區(qū)域及其邊界。
區(qū)別：參數(shù)關(guān)系不同，針對(duì)反應(yīng)不同，含義不同，使用范圍和限制條件不同。(同學(xué)需要具體分析一下)
主要將這3種圖的含義表述清楚，列出其畫(huà)法的具體步驟。關(guān)鍵通過(guò)學(xué)習(xí)和思考，將他們之間的區(qū)別找出來(lái)。