环境化学复习纲要.doc

1、第一章1. 环境污染：由于人为因素使环境的构成或状态发生变化，环境素质下降，从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件。2. 由包含大气圈、水圈和岩石圈各圈层的自然环境和以生物圈为代表的生态环境组成地球环境系统，再与反映人类生产、生活和技术活动的人类活动圈形成彼此相互间存在错综复杂关系的综合体系。3. 环境污染物按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污染物、土壤污染物等；按污染物的形态可分为气体污染物、液体污染物和固体废弃物；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。4. 环境效应：自然过程或人类的生产和生活活动会对环境造成污染和破坏，从而导致环境系统的结构和功能

2、发生变化。可分为自然环境效应和人为环境效应。按环境变化的性质划分为环境物理效应、环境化学效应和环境生物效应。5. 污染物的迁移：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。主要形式：机械迁移、物理-化学迁移和生物迁移。机械迁移最重要。 6. 污染物的转化：污染物在环境中通过物理、化学和生物的作用改变存在形态或转变为另一物质的过程。第二章7. 大气层的结构：对流层（气温随着海拔高度的增加而降低，大约每上升100m温度降低6密度大，大气总质量的34以上集中在对流层）平流层（有厚约20的一层臭氧层，臭氧的空间动力学分布主要受其生成和消除的过程所控制：中间层热层8. 一次污染物：

3、直接从污染源排放的污染物质（CO2，SO2，NO）9. 二次污染物：由一次污染物经化学反应形成的污染物质（O3，硫酸盐颗粒）10. 含氮化合物：大气中存在的含量较高的氮的氧化物主要包括N2O、NO、NO2。其中N2O是低层大气中含量最高的含氮化合物。燃烧产生的NOx主要是NO，占90%以上。11. 垂直递减率（ ）： ,=0，称为等温气层； 0，称为逆温气层。若 ，大气是不稳定； = ，大气处于平衡状态。12. 影响大气污染物迁移的因素：风和湍流由于天气形势和地理形势造成的逆温现象（海陆风城郊风山谷风）污染源本身的特性。13. 大气中常见的自由基：HO HO2 RO RO2 RC(O)O214

4、. HO最高含量出现在热带，因为那温度高，太阳辐射强。在两个半球之间HO分布不对称。自由基的日变化曲线显示，它们的光化学生成产率白天高于夜间，峰值出现在阳光最强的时间。夏季高于冬季。15. 大气中HO和HO2的来源：对于清洁大气，O3的光解是大气中HO的重要来源：O3+hvO +O2 O+H2O2HO对于污染大气，如有HNO2和H2O2存在，它们光解也可产生HO ：HNO2+hvHO +NO H2O2+hv2 HO HNO2的光解是大气中HO的重要来源。大气中HO2主要来源于醛的光解，尤其是甲醛的光解：H2CO+hvH +HCO H +O2+MHO2 +M HCO +O2HO2 +CO大气中甲

5、氧基主要来源于甲基亚硝酸酯和甲基硝酸酯的光解：CH3ONO+hvCH3O +NO CH3ONO2+hvCH3O +NO2 大气中的过氧烷基都是由烷基与空气中的O2结合而形成的：R +O2RO2 16. 光化学烟雾：含有氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气，在阳光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。特征：烟雾呈蓝色，具有强氧化性，能使橡胶开裂，刺激人的眼睛，伤害植物的叶子，并使大气能见度降低。其刺激物浓度的高峰在中午和午后。形成条件：大气中有氮氧化物和碳氢化合物存在大气温度较低强阳光照射。光化学烟雾在白天生成，傍晚消

6、失，污染高峰出现在中午或稍后。NO2的光解：NO2+hvNO+O O +O2+MO3+M O3+NOO2+ NO217. 酸性降水：指通过降水，如雨、雪、雾、冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。常见为酸雨。此降水过程称为湿沉降。干沉降：指大气中的酸性物质在气流的作用下直接迁移到地面的过程。18. 降水pH降低的主要原因：大气中的SO2和NOx经氧化后溶于水形成硫酸、硝酸、亚硝酸。19. 影响酸雨形成的因素：酸性污染物的排放及其转化条件大气中的NH3颗粒物酸度及其缓冲能力天气形势的影响20. 大气中CO2的主要来源：矿物燃料的燃烧。21. CO2在一年内的周期变化呈夏季低而冬季高的结果，因

7、为夏季植物对CO2吸收，冬季排放量增大。22. 大气中具有温室效应的气体：CO2、CH4、CO、CFCs。23. 大气颗粒物的消除方式：干沉降、湿沉降（雨除、冲刷）24. 大气颗粒物按粒径大小分类：总悬浮颗粒物（粒径100m）飘尘（粒径10m）可吸入粒子25. Aitken核膜（Dp0.05m）、集聚膜（0.05m Dp2m)。26. 无机颗粒物：只含无机成分的颗粒物。 有机颗粒物：含有有机成分的颗粒物。第三章27. 天然水中的主要离子组成K+，Na+，Ca2+，Mg2+，HCO3-，NO3-，Cl-和SO42-28. 总碱度（甲基橙碱度）=HCO3-+2CO32-+OH-H+ 酚酞碱度=CO

8、32-+OH-H2CO3*-H+ 总酸度=H+HCO3-+2H2CO3*-OH-29. N/P100为贫营养湖泊状态，N/P10为富营养状态。30. 富营养化：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，引起藻类及其其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，鱼类及其他生物大量死亡的现象。31. 富营养化机理：流域污染物排入湖泊（最关键）富营养化湖泊中水化学平衡发生变化湖泊生态遭到严重破坏，生物群落发生明显变化湖泊内源营养物质的释放32. 无机污染物，特别是重金属和准金属等污染物，一旦进入水环境，均不能被生物降解，主要通过沉淀-溶解、氧化还原、配合作用、胶体形成、吸附-解析等一系

9、列物理化学作用进行迁移转化。33. 腐殖质：一种带负点的高分子弱电解质，其形态结构与官能团的解离程度有关。34. 沉积物中重金属的释放：盐浓度升高氧化还原条件的变化降低pH增加水中配合物的含量35. 溶解度小者，迁移能力小。溶解度大者，迁移能力大。溶解度用溶度积表示。36. 河流分区段：清洁区、分解区、腐败区（即将结束时溶解氧又复上升）、恢复区、清洁区。37. 腐殖质分类:腐殖酸:可溶于稀碱液不溶于酸富里酸:可溶酸又可溶碱腐黑物:不能被酸和碱提取38. 有机污染物通过吸附作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用进行迁移转化。39. 生物浓缩因子：有机毒物在生物体内浓度与水中该

10、有机物浓度之比。用BCF或Kb表示。40. 有机物生物降解存在的代谢模式：生长代谢、共代谢（会区分）第四章1. 土壤：由固体、液体和气体三相共同组成的多项体系。土壤固相包括土壤矿物质（占绝大部分，约占土壤固体总质量90%以上）和土壤有机质。2. 自然土壤剖面图：覆盖层（Ao）、土壤层（淋溶层（A）、淀积层（B）、母质层（C）、基岩（D） 3. 黏粒：主要为次生矿物，粒径700mV时，土壤完全处于氧化条件下，有机物质会迅速分解。7. 影响重金属在土壤植物体系中迁移的因素：土壤的理化性质（含pH、土壤质地、土壤的氧化还原电位、土壤中有机质含量等）重金属的种类、浓度及在土壤中的存在形式植物的种类、生

11、长发育期复合污染施肥8. 不同的植物由于生物学特性不同，对重金属的吸收累计有明显的种间差异，一般顺序为豆类小麦水稻玉米。重金属在植物体内分布的一般规律为：根茎叶颖壳籽实。9. 化学农药在土壤中的迁移：指农药挥发到气相的移动以及在土壤溶液中和吸附在土粒上的扩散、迁移，是农药从土壤进入大气、水体和生物体的重要过程，主要方式是通过扩散和质体流动等。在这两个过程中，农药的迁移运动可以蒸汽和非蒸汽的形式进行。10. 影响农药在土壤中扩散的因素主要是土壤水分含量、吸附、孔隙度和温度及农药本身的性质等。11. DDT可通过植物根际渗入植物体内，在叶片中累积量最大。土壤中DDT的降解主要靠微生物作用。第五章1

12、. 物质通过生物膜的方式：膜孔滤过被动扩散被动易化扩散主动转运胞吞和胞饮2. 污染物质在机体内的运动过程包括吸收、分布、排泄和生物转化。前三者统称运转，而排泄与生物转化又称为消除。3. 吸收:污染物质从机体外,通过各种途径通透体膜进入血液的过程。途径:机体的消化道、呼吸道和皮肤.4. 分布：污染物质被吸收后或其代谢转化物质形成后，有血液转送至机体各组织，与组织成分结合，从组织返回血液，以及再反复等过程。5. 排泄：污染物质及其代谢物质向机体外的转运过程。排泄器官有肾、肝胆、肠、肺、外分泌腺等。6. 蓄积：机体长期接触某污染物质，若吸收超过及其代谢转化，则会出现该污染物质在体内逐增的现象。7.

13、酶催化作用的特点在于：第一，催化专一性高。一种酶只能对一种底物或一类底物起催化作用，而促进一定的反应，生成一定的代谢产物。8. 根据起催化作用的场所，酶分为胞外酶和胞内酶两大类。9. 酶根据催化反应类型，分成六大类：氧化还原酶（催化氧化还原反应）、转移酶（催化化学基团转移反应）、水解酶（催化水解反应）、裂解酶（催化底物分子某些键非水解性断裂反应）、异构酶（催化异构反应）、合成酶（与高能磷酸化合物分解向耦联，催化两种底物结合的反应）。10. 酶按照成分，分为单成分酶和双成分酶两大类。11. 主要戊糖：木糖,阿拉伯糖。主要己糖：葡萄糖,半乳糖,甘露糖,果糖。主要二糖：蔗糖,乳糖,麦芽糖。12. 微

14、生物降解糖类的基本途径如下：多糖水解成单糖：多糖在胞外水解酶催化下水解成二糖和单糖，而后才能被微生物摄取进入细胞内。二糖在细胞内经胞内水解酶催化，继续水解成为单糖。单糖酵解成丙酮酸：细胞内单糖不论在有氧氧化或在无氧氧化条件下，都可经过相应的一系列酶促反应形成丙酮酸。丙酮酸的转化：在有氧氧化条件下，丙酮酸通过酶促反应转化成乙酰辅酶A。乙酰辅酶A与草酰乙酸经酶促反应转成柠檬酸。柠檬酸通过酶促反应途径，最后形成草酰乙酸，又与上述丙酮酸持续转变成的乙酰辅酶A生成柠檬酸，再进行新一轮的转化。这种生物转化的循环途径称为三羧酸循环或柠檬酸循环，简称TCA循环。13. 脂肪的微生物降解：脂肪水解成脂肪酸和甘油

15、甘油的转化脂肪酸的转化14. 甲烷发酵：有机化合物在产氢菌和产乙酸菌作用下被转化为乙酸、甲酸、氢气和二氧化碳，再经甲烷菌作用产生甲烷。条件：必须处于无氧条件下产甲烷菌生长要求弱碱性环境，故需要控制发酵的适宜pH范围（78）发酵有机物质的适宜碳氮比为30左右温度、菌种分布、发酵有机物质浓度。15. 简述p450对底物催化氧化：在酶促反应过程中，首先是氧化型p450（Fe3+）结合底物（S），再接受从混合功能氧化酶中NADPH+H+传来的一个电子，成为底物-还原型p450结合物。后者与被激活的分子氧形成底物-还原型p450-氧三体结合物。此三体结合物接受NADPH+H+传来的第二个电子，使所结合的

16、分子氧中一个氧原子得到电子成为O2-，与辅酶游离出来的H+结成水，并使另一个氧原子转于底物形成含氧底物。在水和含氧底物相继析出之后，三体结合物又恢复为氧化型p450（Fe3+），重新催化新来底物的氧化。16. 能降解甲烷的一群专一性微生物，如好氧型甲基孢囊菌、甲基单胞菌、甲基球菌、甲基杆菌等。17. 苯系化合物能被甲单胞菌、分支杆菌、不动杆菌、节杆菌、芽孢杆菌、诺卡氏菌等氧化降解。18. 砷：毒性以As()最大，大致呈现砷化合物甲基数递增毒性递减的规律。19. 各种酶的最适温度常在3550区间。当温度接近7080时酶会变性损坏，失去催化作用。酶在干燥状态下对温度的耐受力比在潮湿状态下高。20.

17、 毒物的联合作用：协同作用（联合作用的毒性大于其中各毒物成分单独作用毒性的总和）相加作用（联合作用的毒性等于其中各毒物成分单独作用毒性的总和）独立作用各毒物对机体的侵入途径、作用部位、作用机理等均不相同，因而在其联合作用中各毒物生物学效应彼此无关、互不影响拮抗作用（联合作用的毒性小于其中各毒物成分单独作用毒性的总和）第六章1. 汞的重要特点：以零价形态存在于大气、土壤和天然水中。2. 甲基钴胺素：是金属甲基化过程中甲基基团的重要生物来源。水俣病的致病性物质：甲（乙/丙）基汞.3. 铬：三价铬是人体必需的微量元素。4. 持久性有机污染物（POPs）：指通过各种环境介质（大气、水、生物体）能够长距

18、离迁移并长期存在于环境，具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物。5. 常温下多氯联苯（PCBs）的蒸气压很小，属难挥发物质。6. 多环芳烃在沉积物中的消除途径主要靠微生物降解。7. 表面活性剂：分子中同时具有亲水性基团和疏水性基团的物质。按亲水基团结构和类型可分为四种：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂。第七章1. 微生物修复技术：通过微生物的作用清除土壤和水体中的污染物，或是使污染物无害化的过程。2. 可用于生物修复的微生物：真菌和细菌（好氧细菌、厌氧细菌、兼氧细菌）3. 氮、磷是限制微生物活动

19、的重要因素。4. 微生物氧化还原反应的最终电子受体分为三大类：溶解氧、有机物分解的中间产物和无机酸根。5. 原位强化修复技术包括生物强化法、生物通气法、生物注射法、生物冲淋法及土地耕作法等。异位生物修复主要包括堆肥法、生物反应器处理和厌氧处理。6. 植物修复去除污染物的方式：植物提取植物降解植物稳定植物挥发。机理：直接吸收污染物，经体内代谢，积累在植物组织内，或挥发释放根系产生一些分泌物和酶，促进污染物在体外发生生化转化根系的作用增强土壤中微生物的降解活性有利于污染物的矿化。7. 常用于修复的化学氧化剂：高锰酸钾、臭氧、过氧化氢、Fenton试剂。8. 使用过氧化氢溶液作为氧化剂，由于其分解产

20、物为水和二氧化碳，不产生二次污染，是绿色氧化剂。9. 影响Fenton反应的主要条件：pH的影响H2O2浓度催化剂（Fe2+）浓度的影响反应温度10. 电迁移：带电离子在土壤溶液中朝带相反电荷电极方向的运动。11. 电泳：土壤中带电胶体粒子的迁移运动。12. 电解反应导致阳极附近的pH呈酸性，而阴极附近呈碱性。第八章1. 当前世界范围最关注的化学污染物主要是持久性有机污染物，具有致突变、致癌变和致畸形作用的所谓“三致”化学污染物，以及环境内分泌干扰物。2. 绿色化学亦称可持续的化学。绿色化学就是研究利用一套原理在化学产品的设计、开发和加工生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害物质的科学。