2018年广东省培养单位广州地球化学研究所838环境化学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、名词解释
1. 专性吸附/非专性吸附
【答案】专性吸附是指非静电因素引起的土壤对离子的吸附; 非专性吸附是指土粒表面由静电引力对离子的吸附。如砷,在土壤中砷主要是通过阴离子交换机制而被专性吸附,
当体系的升高时,
有利于砷的解吸。
2. 肠肝循环
【答案】肠肝循环是指有些物质由胆汁排泄,在肠道运行中又重新被吸收的现象。这些物质呈高脂溶性,包含胆汁中的原形污染物或污染物代谢结合物在肠道经代谢转化而复得的原形污染物。能进行肠肝循环的污染物,通常在体内停留时间较长。升高,土壤对重金属的吸附量增加。
3. 生物放大
【答案】生物放大是指同一食物链上的高营养级生物,通过吞噬低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质,使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。生物放大的程度也用生物浓缩系数表示。生物放大的结果,可使食物链上高营养级生物体内这种元素或物质的浓度超过周围环境中的浓度。
4. 次生矿物
【答案】次生矿物是指由原生矿物经化学风化后形成的新矿物,其化学组成和晶体结构却有所改变。通常根据其性质与结构可分为简单盐类、三氧化物类和次生铝硅酸盐类。
二、简答题
5. 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。
6. 以铅为例分析重金属在水环境中迀移转化途径。【答案】铅在水环境中迁移转化途径如下:
(1)含铅的稀释、扩散;
(2)水体中胶体物质对重金属的吸附作用,主要包括无机胶体和有机胶体;
(3)氧化一还原转化;
(4)溶解和沉淀反应;
(5)配合反应,包括无机配体和有机配体;
(6)生物甲基化作用;
(7)生物富集作用。
7. 植物对重金属污染产生耐受性作用的主要机制是什么?
【答案】植物对重金属污染产生耐受作用的主要机制如下:
(1)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。
(2)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„
(3)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。
(4)酶系统的作用。耐性植物中酶活性在重金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。
(5)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。
三、论述题
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