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2018年南开大学环境科学与工程学院818环境科学综合之环境化学考研仿真模拟五套题

  摘要

一、名词解释

1. 二次污染物【答案】二次污染物又称继发性污染物,

是指排入环境中的一次污染物在物理、化学因素或生物的作用下发生变化,

或与环境中的其他物质发生反应所形成的物理、化学性状与一次污染物不同的新污染物。常见的二次污染物在大气中有硫酸雾、硫酸盐、硝酸与硝酸盐、光化学氧化剂等,在水体和土壤中有重金属离子的络合物、农药及一些有机物经生物降解、光解、水解及氧化还原等化学作用的产物。

2. 生物富集因子/生物浓缩因子

【答案】生物富集因子又称生物浓缩系数,是指某种元素或难降解物质在机体中的浓度与机体周围环境中的浓度之比,即式中,BCF 为生物浓缩系数;为某种元素或难降解物质在机体中的浓度;为某种元素或难降解物质在机体周围环境中的浓度。

3. 微生物修复技术

【答案】微生物修复技术是指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。它包括自然和人为控制条件下的污染物降解或无害化过程。从修复实施的场址,可以将微生物修复分为原位生物修复和异位生物修复。

4. K 区理论

【答案】K 区理论是指人们在研究中发现,凡是PAH 分子中具有致癌活性的,大多含有菲环结构。其显著特征是相当于菲环9, 10位的区域有明显的双键性,即具有较大的电子密度。因此,认为PAH 的致癌性与这个区域的电子密度大小有关。PAH 中相当于菲环9, 10位的区域叫做:&区》

二、简答题

5. 简述DDT 的主要特性和在环境中迀移、转化与归趋的主要途径。【答案】(1)DDT 的主要特征

①热稳定性高,挥发性小,不溶于水,易溶于有机溶剂和脂肪

②在植物叶片中积累大

,通过食物链进入人体

③易被土壤胶体吸附

,在土壤中移动难

④可发生生物降解,可分为还原氧化和脱氯化氢,在紫外光的照射下发生光解和光降解。

(2)DDT 迁移、转化、归趋主要途径

主要反应是脱去氯化氢生成DDE 。DDE 对昆虫和高等动物的毒性较低,

几乎不为生物和环境所降解,因而DDE 是贮存在组织中的主要残留物。在生物系统中DDT 也可被还原脱氯而生成DDD , DDD 不如DDT 或DDE 稳定,而且是动物和环境中降解途径的第一步。DDT 在土壤环境中消失缓慢,一般情况下,约需10年。

6. 影响微生物修复效率的因素。

【答案】影响微生物修复效率的因素如下:

(1)营养物质

微生物分解有机污染物一般利用有机污染物的碳源,微生物将有机污染物转化为其自身增长的生物质,还需要其他营养元素。典型的细菌细胞组成为

硫,铁,碳,氮,磷,钾,钙、镁和氯。土壤和地下水中,尤其是地下水中,氮、磷往往是限制微生物活动的重要因素。为了达到完全的降解,适当添加营养物常常比接种特殊的微生物更为重要。为达到良好的效果,必须在添加营养盐之前确定营养盐的形式、合适的浓度以及适当的比例。

(2)电子受体

土壤中污染物氧化分解的最终电子受体的种类和浓度极大地影响着污染物降解的速率和程度。

微生物氧化还原反应的最终电子受体包括溶解氧、有机物分解的中间产物和无机酸根(如硝酸根、硫酸根和碳酸根等),第一种为有氧过程,后两种为无氧过程。为了增加土壤中的溶解氧,可以采用一些工程化的方法,例如将压缩空气送入土壤,添加过氧化物及其他产氧剂等。

(3)污染物的性质

降解性

对于微生物修复技术,污染物的可降解性是关键。对于系列污染物,降解性随着分子的增大而增大。

毒性

污染物对生物的毒性以及其降解中间产物的毒性,也是决定微生物修复技术是否适用的关键。

挥发性及溶解性

在微生物修复工程中,往往对环境介质进行充气,以保证微生物活动有足够的氧,如果一个化学物质挥发性太高,往往挥发部分就大于降解部分了,造成污染从土壤迁移到大气中,而并非降解。另外,微生物往往只能利用土壤溶液溶解态的污染物,如果一个污染物溶解度很低,又有很强的吸附力,紧密结合在土壤颗粒的腐殖质或黏土中,生物可利用性极低,也会导致微生物修

复技术的失败。

锁定

锁定是指土壤环境中污染物与土壤颗粒相互作用,生物有效性下降的现象。锁定造成了修复的不完全,总有一部分持久性残留不能消除,是微生物修复技术面临的最大挑战。

(4)环境条件

环境因素是指土壤颗粒的性质(有机质及黏土含量等)及介质条件(酸碱度、温度、湿度、空隙率等)。

不可逆吸附是指有机质含量及结构决定着污染物的吸附特性,从而决定其微生物降解的生物可利用性,进入到有机质致密的刚性结构中的污染物很难再返回到土壤颗粒表面或土壤溶液中,被微生物所利用的现象。

(5)微生物的协同作用

在自然界,多数生物降解过程需要两种或更多种类微生物的协同作用才能完成。微生物之间

的这种协同作用主要体现在:

一种或多种微生物为其他微生物提供B 族维生素、氨基酸及其他生长因素

一种微生物将目标化合物分解成一种或几种中间有机物,第二种微生物继续分解中间产物

一种微生物通过共代谢作用对目标化合物进行转化,形成中间产物不能被其进一步降解,只有在其他微生物的作用下才能得到彻底分解

一种微生物分解目标化合物形成有毒中间产物,使分解率下降,其他微生物则可能以这种有毒中间产物作为源加以利用。

7. 臭氧层枯竭的原因是什么?【答案】臭氧层枯竭的原因有:(1)平流层中

平流层中

a. 。

形成

对臭氧层破坏的影响的来源的氧化是对流层大气中含量最高的含氮化合物,主要来自于土壤中硝酸盐的脱氮和铵盐的硝化在对流层中比较稳定,可通过扩散作用进入平流层。进入平流层的有会通过光解