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第五章 环境保护与化学 本章思考题 1、解释总悬浮颗粒物、飘尘、降尘，简述微粒三种最重要的表面性质。 2、简述酸雨的形成必须具备的几个条件，酸雨的化学组成和关键性离子组分都有哪些？ 3、简述温室效应的危害并说明： （1）H2O和CO2的分子具有何种特征使他们能够吸收红外辐射？ （2）为什么CFCs比如CFC-11、CFC-12等目前能够成为十分有效的温室气体？ （3）除了H2O和CO2、CFCs，再列举出两种其他的温室气体。 4、简述O3的生成与损耗的动态平衡化学机制以及O3层破坏的催化反应机理。 5、光化学烟雾形成的必要条件？用反应式表示出光化学烟雾发生的简化化学机制。 6、如何定义天然水中的酸度和碱度？通常用哪些物质中和酸性废水和碱性废水？ 7、简述污染水体中常见的金属离子污染物及其存在形式。 8、什么是需氧污染物？什么是富营养化污染？水体的富营养化污染会产生什么后果？ 9、天然水体中存在哪几类颗粒物？简述水中主要无机物的分布和存在形态。 （一）地球大气层的结构 1、对流层：地球大气层靠近地面的一层。它同时是地球大气层里密度最高的一层，它蕴含了整个大气层约75%的质量，以及几乎所有的水蒸气及气溶胶。 平均厚度12km，赤道19km，两极8-9km；夏季厚，冬季薄。是天气变化最复杂的层次。 特点: （1）气温随高度升高而降低，高度每增加l00m，气温约下降0.65℃。 （2）空气密度大。 （3）天气复杂多变。 （4）对流层下部湍流。 对流层中气象条件复杂，既有形成污染物易于扩散的条件，又会出现污染物。 2、平流层 对流层层顶之上约55km处的大气。 特点： （1）???大气稳定，温度垂直分布。 （2） 平流层内垂直对流运动很小，平流运动占显著优势。 （3）??? 空气比下层稀薄，水汽、尘埃含量很少，很少有天气现象，透明度极高。 （4）??? 在15-35km的范围内（平流层上层），厚度约20km的臭氧层。 3、中间层 从平流层顶约85km高处的大气为中间层。无臭氧组分，气温随高度的增加而迅速降低。 特点： （1） 空气更稀薄 （2）??无水分 （3）? 温度随高度增加而降低，中间层顶，气温最低 （-100℃） （4） 中间层中上部，气体分子（O2、N2）开始电离。 4、热层 从80km到约800km的地方 特点： （1）温度随高度增加迅速增高； （2）大气更为稀薄; （3）大部分空气分子被电离成为离子和 自由电子，又称电离层， 可以反射无线电波 5、散逸层 800km以上高空 特点： （1）??? 空气稀薄，密度几乎与太空相同 （2）??? 空气分子受地球引力极小，所以气体及其微粒可以不断从该层逃逸出去 5.2.2 大气污染物的来源 （一）大气污染的定义 大气污染：由于人类活动或自然过程向大气中排入了一些有害物质，当排放量足够大（即污染物浓度达到一定程度）时，使原来洁净的空气品质下降，若这种情况维持时间足够长，便会对人类、动物、植物和大气中的物品产生危害和不良影响，这种大气状态称为大气污染。 大气污染物的来源分为两种：天然源和人为源。 1、天然源： （1）自然尘 （2）森林、草原火灾 （3）火山活动（排放出SO2、硫酸盐尘等颗粒物） （4）森林排放（主要为萜烯类碳氢化合物） （5）海浪飞沫（颗粒物主要为硫酸盐和亚硫酸盐） （6）海洋浮游植物，海洋表层（二甲基硫等挥发性含硫气体） 2、人为源 （1）燃料燃烧 （2）工业排放 （3）固体废弃物的焚烧 （4）农业活动排放 （5）生物质 （三）常见主要大气污染物 常见的主要大气污染物主要包含：含硫化合物、含氮化合物、碳氧化合物、含卤素化合物、挥发性有机物、颗粒污染物等。 1、含硫化合物 SO2 SO2是无色有刺激性臭味的气体，当浓度为1～5ppm时就可闻到臭味，5ppm时长时间吸入可引起心悸、呼吸困难等心肺疾病。重者可引起反射性声带痉挛，喉头水肿以至窒息。 最主要的是一定条件下二氧化硫可以进一步与氧气反应形成三氧化硫，即2SO2+O2=2SO3，而三氧化硫易溶于水形成硫酸颗粒形式的气溶胶，SO3+H2O=H2SO4，若呼入这种气溶胶，易于被肺部组织吸收，对人体造成严重伤害 。而且可以形成酸雨，主要是硫酸型酸雨。 对酸雨的一般认识： pH值小于5.6的雨雪或其它形式的大气降水称为酸雨。 最早引起注意的是酸性降雨，所以习惯上统称为酸雨。 酸雨的化学组成： 阳离子——H+、Ca2+、NH4+、Na+、K+、Mg2+ 阴离子——SO42- 、NO3-、C