环境化学习题简答题答案.doc

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1、1大气温度层(在大气对流层中随高度增加温度下降，而在平流层中则随高度增加而温度升高，为什么？)说明臭氧层变薄或出现空洞的原因（写出主要反应方程式）以及生物的保护作用。大气温度层结是指静大气的温度在垂直方向上的分布.包括对流层,平流层,中间层,热层（电离层）,逸散层对流层内大气的重要热源是来自地面的长波辐射，故离地面越高气温就越低。平流层内存在一臭氧层，可吸收紫外辐射，同时臭氧分解为O2和O，当它们重新合成臭氧时，释放出大量能量，这就是温度升高的原因。在对流层，高度每上升1公里，气温会平均下降摄氏6.49度。这种气温递减是因为绝热冷却的出现。当空气上升时，气压会下降而空气

2、随之扩张。为了使空气扩张，需要有一定的功施予四周，故此气温会下降。（因热力学第一定律）平流层之所以与对流层相反，随高度上升是气温上升，是因为其底部吸收了来自太阳的紫外线而被加热。故之在这一层，气温会因高度而上升。平流层的顶部气温大概徘徊在270K左右，与地面气温差不多。平流层顶部称为平流层顶，在此之上气温又会再以随高度而下降。至于垂直气温分层方面，由于高温层置上而低温层置下，使到平流层较为稳定。那是因为那里没有常规的对流活动及如此相连的气流。此层的增温是由于臭氧层吸收了来自太阳的紫外线，它把平流层的顶部加热。至于平流层的底部，来自顶部的传导及下部对流层的对流刚好在那里抵

3、消。所以，极地的平流层会于较低高度出现，因为极地的地面气温相对较低。①O3的形成臭氧层存在于平流层中，峰值在距地面20～25km处，由于臭氧层能够吸收99％以上来自太阳的紫外辐射，从而保护地球上的生物不受伤害。臭氧层的生成是平流层中O2光解的结果:O2+hv(<243nm)=2O·2O·+2O2+M=2O3+M总反应:3O2+hv=2O3②O3的损耗在正常情况下它们处于动态平衡，因而臭氧层浓度保持稳定。但由于NOx、氟氯烃等污染物进入平流层，加速了臭氧层的损耗过程，破坏了其稳定状态。尤其是致冷剂氟氯烃使用，对臭氧层破坏起到重要作用。氟利昂在低层大气中很稳定，CFC-11

4、稳定期为11年，CFC-12稳定期为30年，但在较高的平流层受高能量紫外线的照射就会发生光解反应（在175~220nm紫外光照射下会产生Cl)：F-11:CFCl3+hv=CFCl2·+Cl·F-12:CF2Cl2+hv=CF2Cl·+Cl·Cl·+O3=ClO·+O2ClO·+O·=Cl·+O2总反应:O3+O·=2O2平流层中的NOx(NO、NO2)、HOx(H、OH、HOO)、ClOx(Cl、ClO)都可起到类似的反应，这些参加破坏臭氧的物质称为活性物种或催化物种。2、简述光化学烟雾的定义及形成机理。定义:含有氮氧化物和碳氢化物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生

5、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。形成条件：1）大气中有氮氧化物和碳氢化合物2）大气温度较低3）强阳光照射形成机理:①污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。②碳氢化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化，导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要的中间产物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。③过氧自由基引起NO向NO2的转化，并导致O3和PAN等的生成。光化学反应中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等统称为光化学氧化剂，

6、以臭氧为代表，所以光化学烟雾污染的标志是臭氧浓度的升高。形成机制：引发反应：自由基传递反应：终止反应：3、由燃煤引起的SO2污染在我国非常严重，降低SO2的污染有哪些主要措施，各举一例加以说明。主要措施:①燃烧前脱硫:洗煤。通过洗煤，可以去除硫及其它杂质,降低煤炭运输成本，提高煤炭的利用率②燃烧过程中脱硫:喷加石灰石粉,作为脱硫吸附剂,吸收煤气中二氧化硫和有害毒气体③燃烧后烟气脱硫:用铵液吸收二氧化硫尾气,降低尾气中二氧化硫的排放量。4、在光化学烟雾形成过程中，生成的O3能与NO反应，为何在光化学烟雾中O3浓度反而有所增加？NO2+hv→NO+O·O2+O·+M→O3+

7、MO3+NO→O2+NO2这说明在光化学烟雾形成过程中，有比臭氧氧化能力更强的氧化剂参与了氧化NO的反应，第步反应生成的臭氧并没有完全参加第步的反应，而是有一部分剩余并积累下来，所以光化学烟雾中O3浓度反而有所增加.5、在光化学烟雾形成过程中，如果碳氢化合物是丙烯，试用方程式写出经光化学反应生成过氧乙酰硝酸酯（PAN）的反应机制。6、酸雨定义为pH<5.6的降水，为何？酸雨的主要成分、酸雨的危害和控制酸雨的主要措施酸雨(PH<5.6的降水)的组成:硫酸和硝酸,形成酸雨的起始物质:SO2和NOX酸雨的影响:1)对水生生态的影响湖泊、河流的酸