大连理工大学 - 环境化学 - 所有作业答案 - 图文

2026/1/19 2:30:37

第二章:

1. 大气、水、土壤和生物相中的污染物可以发生哪些迁移行为? 答: (1) 大气中污染物的迁移:

a风力扩散:由外摩擦力介入而产生的风因流经起伏不平的地形而具有湍流性质,使得由风力携带的污染物在较小范围内向各个方向扩散。风力越大,污染物沿下风向扩散的越快。

b气流扩散:稳定大气不产生气流,而大气稳定度越差,气流越剧烈,污染物在纵向的扩散越快。

c干沉降:大气污染物通过重力沉降或被地面建筑物、树木等阻留从而沉积在地面的过程,或者进入人或其他动物呼吸道(器官)并积留的过程。

d湿沉降:大气中所含污染物气体或微粒物质随降水过程(雨水、雪等)降落并积留在地表的过程。

(2) 水中污染物的迁移:

a水流推移作用: 污染物在水流作用下发生的迁移运动。 b分散作用:

包括: ①分子扩散:由污染物分子的随机运动引起的。

②湍流扩散:湍流流场中,污染物质点之间及污染物质点与水分子之间由于各

自的不规则运动而发生相互碰撞、混合。

③弥散:是由于水体横断面上的实际流速分布不均匀引起的。

c重力沉降:吸附于水体颗粒物上的污染物可以发生物理性重力沉降或胶体颗粒沉降。 d吸附和分配:天然水体是一个巨大的分散体系,其中的分散物质包括各种溶解态的离子和分子、胶体粒子、悬浮粒子以及较大的粗粒子等。这些粒子可以吸附水中的各种污染物质,明显影响着污染物在水体中的状态和迁移转化规律。

e挥发:水体中污染物向大气迁移的重要过程,是在水-空气界面进行的物理迁移过程。 (3) 土壤中污染物的迁移:

a挥发;b分配;c淋溶、渗滤;d植物吸收;e土壤扩散 (4) 生物相中污染物的迁移: a吸收、分布、排泄和生物转化。 b生物富集、生物放大和生物积累。

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c植物提取、植物转运、植物固定、植物挥发以及根际效应。

2. 如何基于双膜理论,推导水中污染物的挥发动力学表达式 ?

双膜理论:该理论认为:化学物质从水中挥发时,必须克服来自近水表层和空气层的阻力。这种阻力控制着化学物质由水向空气迁移的速率。

假设:a 膜层以外的气液相主体,由于流动的充分湍动,分压或浓度均匀化,无分压或浓度梯度,故无传质阻力。

b 相界面气/液达到平衡,无传质阻力。浓度差存在气膜(pi - p)和液膜(c - ci)内,故全部阻力存在两膜内。

c 在气液两相接触面附近,分别存在着呈滞流流动的稳态气膜与液膜。在此滞膜

层内传质严格按分子扩散方式进行,膜的厚度随流体流动状态而变化。

d 在气液膜层内,浓度梯度在两个层中的分布是线性的,而在有效膜层以外,浓

度梯度消失。

污染物浓度气相pAz移动方向气膜液膜液相cwipAicw 推导:

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3. 什么是干、湿沉降?酸雨的形成原因?确定降水的pH背景值,需要考虑哪些因素? (1)干沉降(Dry Deposition):大气中的污染气体和气溶胶等物质随气流的对流、扩散

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作用,被地球表面的土壤、水体和植被等吸附去除的过程。 湿沉降(Wet Deposition):大气中的物质通过降水而落到地面的过程。湿沉降对气体和颗粒物都是最有效的大气净化机制。包括雨除(Rainout)和冲刷(Washout)。 (2)酸雨形成原因:

a酸性是大气化学过程和物理过程的综合效应。酸雨中含有许多无机酸(硫酸和硝酸)和有机酸(甲酸和乙酸等),其中绝大部分是硫酸和硝酸,多数情况下为硫酸。 b酸雨的形成过程为:SO2+[O]→SO3 SO3+H2O→H2SO4 SO2+H2O→H2SO3 H2SO3+[O]→H2SO4 NO+[O]→NO2 2NO2+H2O→HNO3+HNO2

c自然因素(火山爆发)和人为因素(含硫化物燃料燃烧等)排放到大气中的SO2和NOX经氧化后溶于水形成硫酸、硝酸和亚硝酸等致酸性物质,这是造成降水pH降低的主要原因。

d许多气态或固态物质进入大气对降水pH也会有影响。大气中存在大量的固体颗粒物使降水具备了凝结核。大气颗粒物中许多金属如锰、铜和钒等是酸性气体氧化的催化剂,可以形成更多的酸性物质。

e封闭的地形。在通风条件不好的封闭地区,风速小,空气的流动性差,空气污染物不易扩散,如果空气中酸性污染物的含量过多的话,易形成酸雨。 (3) 确定降水的pH背景值,需要考虑哪些因素

a大气中CO2以及各种酸性和碱性气体以及气溶胶物质的含量; b天然来源的强酸;

c大气中的碱性尘粒和其他碱性气体(如NH3); d地区自然条件(如地质、气象、水文等的差异)。 4. 表征有机污染物多介质分配的参数有那些?如何定义?

答:表征有机污染物在土壤/沉积物、水、空气以及生物体中多介质分配行为的参数有: (1) 土壤(沉积物)有机碳吸附系数(KOC):Koc=Kp/Xoc,Kp=Cs/Cw,其中Cs和Cw分别表示污染物在土壤(沉积物)和水中达到平衡时的浓度,Kp为分配系数,Xoc为沉积物中有机碳的含量;

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