环境化学实验答案

活性炭吸附实验

1.实验目的

①了解活性炭的吸附工艺及性能

②掌握用实验方法(含间歇法、连续流法)确定活性炭吸附处理污水的设计参数的方法。

2．实验装置及材料

(1)间歇式活性炭吸附装置 间歇式吸附用用三角烧杯，在烧杯内放入活性炭和水样进 行振荡。

(2)连续式活性炭吸附装置 连续式吸附采用有机玻璃柱D25mm×1000mm，柱内500~750mm高烘干的活性炭，上、下两端均用单孔橡皮塞封牢。各柱下端设取样口。装置具体结构如图4—10所示。

(3)间歇与连续流实验所需的实验器材 ①振荡器(1台)。

②有机玻璃柱(3根D25mm×1000mm) ③活性炭。

④三角烧瓶(2个，500mL) ⑤COD测定装置。 ⑥配水及投配系统。 ⑦酸度计(1台)。 ⑧温度计(1只)。 ⑨漏斗(6个)。 ⑩定量滤纸。

3.实验步骤

(1)间歇式吸附实验

①将活性炭放在蒸馏水中浸泡24h，然后在10 5℃烘箱内烘24h，再将烘干的活性炭研 碎成能通过270目的筛子(0.053mm孔眼)的粉状活性炭。 ②测定预先配制的废水水温、pH值和COD。

③在5个三角烧瓶中分别加入100mg、200mg、300mg、400mg、500mg粉状活性炭。 ④在每个烧瓶中

前 言

环境化学实验是为进一步深化《环境化学》课程讲授的基本知识，掌握研究环境化学问题的基本方法和手段，提高实验数据科学分析能力和实验技能，使学生具备初步的独立科研能力。 依据新的环境化学实验教学大纲，本环境化学实验课程共包括4个实验，内容涵盖了大气环境化学、水环境化学和土壤环境化学等。

实验一为天然水中油类的紫外分光光度法测定；主要是让学生加深对环境中油类污染的认识，了解石油类类污染物含有共轭体系的物质在紫外光区有特征吸收峰，掌握油类的分析方法和技术。

实验二为有机物的正辛醇—水分配系数；这是典型的验证性实验，使学生了解平衡状态下有机化合物在正辛醇和水相中的分配状况，使学生深层次了解有机化合物在水相和有机相之间的迁移能力以及脂溶性有机化合物在环境中的吸收行为。

实验三为苯酚的光降解速率常数实验；使学生了解有机污染物在水体中的光化学降解性能以及它们在水中的归宿。

实验四为土壤对铜的吸附实验；土壤重金属污染已经被广泛关注，也是目前食品安全的主要内容之一，同时重金属不能被土壤中的微生物所降解，因此可在土壤中不断地积累，也可为植物所富集，并通过食物链危害人体健康。因此让学生了解土壤的吸附性能对今后开展该方面的研究具有重要意义。

编者

目 录

实验一 对二甲苯、萘的辛醇—水分配系数的测定 ------------ 1 实验二 土壤脲酶活性测定 ----------------------------------- 5 实验三 水中溶解氧含量的测定 ------------------------------ 8 实验四 水中重金属污染评价 ---------------- 错误！未定义书签。 实验五 水体水质相关指标评价------------------------------ 11 实验六 水中痕量有毒有机污染物的分析 ---- 错误！未定义书签。 实验七 苯酚的光降解速率常数-------------- 错误！未定义书签。 实验八 对硝基苯甲腈水解速率常数的测定 -- 错误！未定义书签。 实验九 底质的耗氧 ------------------------- 错误！未定义书签。 实验十 萘在水溶液中的光化学氧化 --------- 错误！未定义书签。

实验十一 丙烯-二氧化氮-空气体系中光化学烟雾的模拟试验错误！未定实验十二 水体富营养化程度的评价 --------------------------- 21 实验十三 电催化降解废

一、 汽车尾气中主要含有哪几种污染物质？

答：CO、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、光化学氧化剂 二、 目前计入空气污染指数的项目暂定为哪些？

答：目前计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物、烟尘、可吸入悬浮颗粒物（浮尘）。

三、 大气中NOx通过哪些途径转化成硝酸？

答：（1）均一气相氧化反应：对流层中的NOx直接光氧化或被大气中的HO·、HO2·、RO2·等氧化；

（2）在水溶液中的氧化反应：

（3）在固体粒子表面的吸附和氧化：NOx吸附在颗粒物表面后再化学氧化。 四、 大气中二氧化硫通过哪些途径转化成三氧化硫或硫酸？

答：SO2在大气中通过以下三类反应途径转化：

（1）均一气相氧化反应：对流层中的SO2直接光氧化或被大气中的HO·、HO2·、RO2·等氧化；

（2）在水溶液中的氧化反应：SO2可溶于云、雾、水滴中，然后被O2、O3、H2O2、HO·、HO2·等所氧化；在过渡金属离子（如Mn2+、Fe3+等）催化下被氧化。

（3）在固体粒子表面的氧化反应：SO2吸附在颗粒物表面后再化学氧化。 五、试写出臭氧在平流层中的产生和消除的主要反应。

答：臭氧在平流层中的产生和消除都是通过光化学过程进行的

一、 汽车尾气中主要含有哪几种污染物质？

答：CO、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、光化学氧化剂 二、 目前计入空气污染指数的项目暂定为哪些？

答：目前计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物、烟尘、可吸入悬浮颗粒物（浮尘）。

三、 大气中NOx通过哪些途径转化成硝酸？

答：（1）均一气相氧化反应：对流层中的NOx直接光氧化或被大气中的HO·、HO2·、RO2·等氧化；

（2）在水溶液中的氧化反应：

（3）在固体粒子表面的吸附和氧化：NOx吸附在颗粒物表面后再化学氧化。 四、 大气中二氧化硫通过哪些途径转化成三氧化硫或硫酸？

答：SO2在大气中通过以下三类反应途径转化：

（1）均一气相氧化反应：对流层中的SO2直接光氧化或被大气中的HO·、HO2·、RO2·等氧化；

（2）在水溶液中的氧化反应：SO2可溶于云、雾、水滴中，然后被O2、O3、H2O2、HO·、HO2·等所氧化；在过渡金属离子（如Mn2+、Fe3+等）催化下被氧化。

（3）在固体粒子表面的氧化反应：SO2吸附在颗粒物表面后再化学氧化。 五、试写出臭氧在平流层中的产生和消除的主要反应。

答：臭氧在平流层中的产生和消除都是通过光化学过程进行的

第一章 绪论

4．根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程？ （1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。它既是环境科学的核心组成部分，也是化学科学的一个新的重要分支。

（2）环境化学的发展动向：国际上较为重视元素的生物地球化学循环及其相互耦合的研究；重视化学品安全评价；重视臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染；以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废弃物和城市垃圾对大气、水和土地的污染等。

（3）学好这门课的观点：环境化学包含大气、水体和土壤环境化学多个分支学科，研究有害化学物质在大气、水体和土壤环境中的来源、存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。这就决定了环境化学研究中需要运用现场研究、实验室研究、实验模拟系统研究和计算机模拟研究相结合的系统研究方法，主要以化学方法为

重铬酸钾、高锰酸钾

混合物各组分吸收曲线重叠时，为什么要找出吸光度ΔA较大处测定

1. ΔA较大处的相互光谱重叠比较小，干扰较轻，在MnO4试液的524nm和545nm两个波长处，宜选545nm。

如果吸收曲线重叠，而又不遵从朗伯-比尔定律时，该法是否还可以应用？

2. 看是否由浓度引起的偏离郎伯-比尔定律，如是可先稀释，再用此法。再者看两溶液的Δλ，Δλ小误差大，反之则小。

阿司匹林的合成

在硫酸存在下，水杨酸与乙醇反应生成什么产物？ 1、 水杨酸乙酯

本实验，测定产品的乙酰水杨酸含量时，为什么要加入氢氧化钠？

2、 产物用稀NaOH溶液溶解，乙酰水杨酸水解生成水杨酸二钠。该溶液在296.5 nm左

右有个吸收峰，测定稀释成一定浓度乙酰水杨酸的NaOH水溶液的吸光度值，并用已知浓度的水杨酸的NaOH水溶液作一条标准曲线，则可从标准曲线上求出相当于乙酰水杨酸的含量。根据两者的相对分子质量，即可求出产物中乙酰水杨酸的浓度

钢铁中镍含量的测定

如果称取含镍约35%的钢样0.15g，沉淀时应加入1%的丁二酮肟溶液多少毫升? 1． 丁二酮肟过量60％，体积为35ml（1％）。

溶解钢样时，加入硝酸的作用是什么？沉淀前加入酒石酸的作用是什么？ 2．

环 境 化 学 课 后 答 案

第一章绪论

1．如何认识现代环境问题的发展过程？

环境问题不止限于环境污染，人们对现代环境问题的认识有个由浅入深，逐渐完善的发展过程。

a、在20世纪60年代人们把环境问题只当成一个污染问题，认为环境污染主要指城市和工农业发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声污染。对土地沙化、热带森林破环和野生动物某些品种的濒危灭绝等并未从战略上重视，明显没有把环境污染与自然生态、社会因素联系起来。

b、1972年发表的《人类环境宣言》中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且表现在对生态的破坏和资源的枯竭；也宣告一部分环境问题源于贫穷，提出了发展中国家要在发展中解决环境问题。这是联合国组织首次把环境问题与社会因素联系起来。然而，它并未从战略高度指明防治环境问题的根本途径，没明确解决环境问题的责任，没强调需要全球的共同行动。

c、20世纪80年代人们对环境的认识有新的突破性发展，这一时期逐步形成并提出了持续发展战略，指明了解决环境问题的根本途径。

d、进入20世纪90年代，人们巩固和发展了持续发展思想，形成当代主导的环境意识。通过了《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》等

《环境化学》（A）

题号 一 得分

评阅人 复查人签名 合分人签名 一.填空（每空1分）

得分 二 三 四 五 六 七 八 总 分 1.环境问题是在 工业化 过程中产生的，具体原因包括污染物 排放 和过度开发 资源 ；

2.可持续发展的战略思想是经济、社会和环境保护 协调 发展，其核心思想是：经济发展不能超过资源和环境的 承载力 ； 3在大气对流层中污染物易随空气发生 垂直 对流运动，在平流层中污染物易随地球自转发生 水平 运动； 4.逆温层不利于污染物的 传输 。 5.当Γ<Γd时，大气处于 稳定 状态。 6.大气中重要自由基产生于 光 离解。

7.由若干个苯环稠和在一起的化合物称为 多环芳烃 ； 8.在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为： 自由基引发 、 自由基转化和增殖 、 自由基氧化NO 、 链终止 ； 9.平流层中的臭氧层能够 吸收紫外线 从而保护生物，维持生

试题2 环境化学试题 一 名词解释（每词4 分, 共32分）

1 PTS 2 环境效应 3 标化分配系数（Koc） 4 放射性活度 5 有害废物 6土壤盐基饱和度 7阈剂量（浓度） 8 Bioaccumulation 二 简答题 （每题6分, 共36分）

1 什么是环境问题？请简述当今人类面临的环境问题。

2 Describe the major soil components and their significances in environmental chemistry 3 什么是毒物的联合作用及其主要分为哪几类？

4 大气中有哪些重要的吸光物质，其吸光特征是什么？ 5叙述大气中含氮化合物、含卤素化合物的源和汇。 6为什么水体pH较低时，鱼体内积累的甲基汞含量较高？

三 应用环境化学原理分析下列问题（10分+11分+11分, 共32分） 1 下图是C3H6、NO、空气(O2、N2)混合物经紫外线照射后的时间成分关系图。从图中可知，随NO和C3H6等初始反应物的氧化消耗，NO2和醛量增加；当NO耗尽时，NO2出现最大值。此