解放軍文職招聘考試化學反應工程試卷B-解放軍文職人員招聘-軍隊文職考試-紅師教育

發(fā)布時間:2017-06-24 20:24:20中國石油大學(北京)遠程教育學院模 擬 考 試 卷化學反應工程 試卷B (開卷)題號 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分一、在一個連續(xù)流動的等溫反應器中進行著反應,計算當進料的摩爾流率為5mol/h,假設反應速率-rA為:(1)-rA=kCA, k=0.0001s-1 時(2)-rA=kCA2, k=3 L/mol.h 時求轉化率為0.9時,對CSTR和PFR反應器需要的反應器體積。(20分)二、在一個等溫活塞流反應器中進行氣相反應:,該反應對A和B均是一級。反應器的入口體積流率為1.8 L/min,進料為等摩爾的組分A和B。入口溫度和壓力分別是627℃和12 atm,在此溫度下的反應速率常數(shù)k=3 L/mol.min。求:(1)反應器入口處A的濃度? (5分)(2)當A的轉化率為85%時的濃度?(6分)(3)A的轉化率為85%時所需的反應器的體積?(8分)三、有如下平行反應:其動力學方程分別為:,,其中,(1)當A和B的初始濃度為,A和B均從反應器入口加入,計算A的轉化率為0.8時的瞬時選擇性。(4分)(2)對該平行反應,采用怎樣的操作方式可以提高反應過程的選擇性?(8分)四、某一級液相基元反應A P,其反應速率常數(shù)為,對液相反應器進行RTD分析,得到反應器的平均停留時間為45 min,方差為210min2,請采用多釜串聯(lián)模型計算反應器的轉化率(10分)。五、在一轉框反應器中進行氣固催化反應實驗,得到下列數(shù)據(jù)No. 轉速N 粒徑dp,mm 出口反應物濃度CA,mol/l 反應速率-rA,mol/l.s1 500 1.8 0.08 0.32 1000 1.8 0.08 0.33 1000 1.2 0.08 0.74 1000 0.6 0.08 0.95 1000 0.4 0.08 1.06 1000 0.2 0.08 1.0(1)請分析該實驗裝置的外擴散阻力情況?(3分)(2)請分析該實驗裝置的內擴散阻力情況?(6分)(3)請分別求出第2組和第4組實驗中的內擴散有效因子?(6分)六、用直徑為1mm的球形顆粒進行一級不可逆反應,氣流主體中A的濃度為0.04kmol/m3,測得單位床層表觀反應速率(-rA)obs=400kmol/(m3.h),組分A在顆粒內有效擴散系數(shù)為0.001m2/h,外部傳質系數(shù)為KG=50m/h。請問:(1)外擴散對反應過程是否有影響?可通過什么途徑來消除該影響?(5分)(2)內擴散對反應過程是否有影響?可通過什么途徑來消除該影響?(10分)七、 學完《化學反應工程》這門課后,你認為該門課在實際工業(yè)生產中將起到什么作用?(9分)中國石油大學(北京)遠程教育學院模 擬 考 試 卷化學反應工程 試卷B (開卷)答案一、在一個連續(xù)流動的等溫反應器中進行著反應,計算當進料的摩爾流率為5mol/h,假設反應速率-rA為:(1)-rA=kCA, k=0.0001s-1 時(2)-rA=kCA2, k=3 L/mol.h 時求轉化率為0.9時,對CSTR和PFR反應器需要的反應器體積。(20分)(1)在CSTR中,組分A的摩爾平衡方程為:在PFR中,一級不可逆反應的V的表達式:將CA0、CA、v和k的數(shù)值代入方程,得到:(2)在CSTR中,組分A的摩爾平衡方程為:在PFR中,二級不可逆反應的V的表達式:將CA0、CA、v和k的數(shù)值代入方程,得到:二、在一個等溫活塞流反應器中進行氣相反應:,該反應對A和B均是一級。反應器的入口體積流率為1.8 L/min,進料為等摩爾的組分A和B。入口溫度和壓力分別是627℃和12 atm,在此溫度下的反應速率常數(shù)k=3 L/mol.min。求:(1)反應器入口處A的濃度? (5分)(2)當A的轉化率為85%時的濃度?(6分)(3)A的轉化率為85%時所需的反應器的體積?(8分)解:對于反應,入口處:FA0=FB0,則yA0=0.5,所以(1)由理想氣體定律,可得入口處A的濃度為:(2)當A的轉化率為85%時A的濃度為:(3)當A的轉化率為85%時反應器的體積為:三、有如下平行反應:其動力學方程分別為:,,其中,(1)當A和B的初始濃度為,A和B均從反應器入口加入,計算A的轉化率為0.8時的瞬時選擇性。(4分)(2)對該平行反應,采用怎樣的操作方式可以提高反應過程的選擇性?(8分)解:根據(jù)瞬時選擇性的定義:(1)由于A和B的初始濃度相同,而且反應過程二者的反應量相同,所以在整個反應過程中CA=CB,所以瞬時選擇性當A的轉化率為0.8,CA=CA0(1-0.8)=1.36mol/l,S=1.32;(2)由于,所以在反應過程中,為了使S盡可能大,需要使A的濃度盡可能高,而B的濃度盡可能低,為此可以采用以下方法:用管式反應器,連續(xù)將B注入反應器用一系列的CSTR反應器串聯(lián),在第一個反應器中注入A,在每一個反應器中注入B,這樣進入下一個反應器之前B基本反應完。四、某一級液相基元反應A P,其反應速率常數(shù)為,對液相反應器進行RTD分析,得到反應器的平均停留時間為45 min,方差為210min2,請采用多釜串聯(lián)模型計算反應器的轉化率(10分)。解:計算串聯(lián)反應釜的個數(shù):對于n個反應釜串聯(lián)的一級反應,轉化率為:五、在一轉框反應器中進行氣固催化反應實驗,得到下列數(shù)據(jù)No. 轉速N 粒徑dp,mm 出口反應物濃度CA,mol/l 反應速率-rA,mol/l.s1 500 1.8 0.08 0.32 1000 1.8 0.08 0.33 1000 1.2 0.08 0.74 1000 0.6 0.08 0.95 1000 0.4 0.08 1.06 1000 0.2 0.08 1.0(1)請分析該實驗裝置的外擴散阻力情況?(3分)(2)請分析該實驗裝置的內擴散阻力情況?(6分)(3)請分別求出第2組和第4組實驗中的內擴散有效因子?(6分)解:(1)比較(1)和(2)兩組數(shù)據(jù)可知:當轉速改變時,反應速率不變,可見外擴散阻力非常小,外擴散的影響已消除。(2)比較(2)-(6)三組數(shù)據(jù)可知:當催化劑粒徑由1.8mm減小到0.4mm時,反應速率發(fā)生變化,可見內擴散對反應過程有影響;當催化劑粒徑由0.4mm減小到0.2mm時,反應速率不變化,可見內擴散對反應過程無影響??梢?,當粒徑小于0.4mm時,內擴散對反應過程無影響。(3)由定義可知:內擴散有效因子,第(2)組實驗中,第(4)組實驗中,六、用直徑為1mm的球形顆粒進行一級不可逆反應,氣流主體中A的濃度為0.04kmol/m3,測得單位床層表觀反應速率(-rA)obs=400kmol/(m3.h),組分A在顆粒內有效擴散系數(shù)為0.001m2/h,外部傳質系數(shù)為KG=50m/h。請問:(1)外擴散對反應過程是否有影響?可通過什么途徑來消除該影響?(5分)(2)內擴散對反應過程是否有影響?可通過什么途徑來消除該影響?(10分)解:(1)由Mears判據(jù)得:可見外擴散無影響。(2)由Weisz-Prater判據(jù)得:由于外擴散無影響,所以CAS=CAG可見內擴散有影響??赏ㄟ^減小催化劑直徑來消除內擴散的影響。七、 學完《化學反應工程》這門課后,你認為該門課在實際工業(yè)生產中將起到什么作用?(9分)答:通過本課程的學習,我們了解了化學反應工程是研究化學反應的工程問題的科學,它研究工業(yè)化學反應器的基本原理,對反應器中所進行的化學反應過程特征進行分析,結合具體的反應裝置,綜合研究反應器中的反應過程和物理傳遞過程。因此,該門課在實際工業(yè)生產中,可為正確選擇反應器的型式和確定最經濟的工藝路線和操作條件,對反應器進行最佳設計和最優(yōu)控制,以及為工業(yè)反應過程的開發(fā)和反應器的放大提供技術依據(jù)。

解放軍文職招聘考試2012年山西理科綜合試卷化學部分-解放軍文職人員招聘-軍隊文職考試-紅師教育

發(fā)布時間:2017-06-19 15:41:262012年山西理科綜合試卷化學部分第Ⅰ卷 選擇題(共50分)可能用到的相對原子質量:H-1,C-12,O-16,Cl-35.5,Ca-40一、選擇題(在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求,請選出并在答題卡上將該選項涂黑,每小題2分)1.下列變化中屬于化學變化的是( )A.黃瓜切成段B.布料裁成衣C.葡萄釀成酒D.鋼錠軋成板2.下列物質屬于混合物的是( )A.海水B.干冰C.液氧D.冰水3.下列實驗操作正確的是( )4.空氣和水是人類寶貴的自然資源,下列關于空氣和水的說法不正確的是BA. 空氣的主要成分是氮氣和氧氣B. 造成空氣污染的主要氣體有CO、CO2、SO2等。C.凈化水的常用方法有:沉淀、過濾、吸附、蒸餾等D.人類可用的淡水資源十分有限,所以我們應當愛護水資源5.下列關于pH的說法正確的是 ( )A.酸溶液的pH越大酸性越強B. 堿溶液的pH大于7,鹽溶液的pH等于7C.測定溶液的pH時,需先將pH試紙濕潤D.測定人體內液體的pH,可以了解人體的健康狀況6.鋁在生產生活中的應用非常廣泛,右圖為鋁在元素周期表中的信息和原子結構示意圖,由此不能得到的信息是 ( )A.鋁是地殼中含量最多的金屬元素B.鋁原子的質子數(shù)、核外電子數(shù)均為13C.鋁元素的相對原子質量為26.98D.在化學變化中每個鋁原子可失去3個電子變成Al3+7.下列說法正確的是(A )A.煤、石油、天然氣都是化石燃料,汽油、煤油都是石油加工產品B.KNO3和Ca3(PO4)2都是復合肥料,為植物生長提供N、P、K等營養(yǎng)元素C.生石灰與燒堿與水都有熱量放出,不能用加水的方法鑒別二者D.汽油和洗滌劑除去油污都是乳化過程,與食醋除水垢的原理不同。8. (2012山西,8題2分)氯堿工業(yè)的反應原理是電解飽和食鹽水,下列物質不可能是氯堿工業(yè)產品的是( )A.H2 B.Cl2 C.Na2CO3 D. NaOH9. (2012山西,9題2分)下列實驗方案能達到目的的是 ( C )A探究燃燒條件 B探究鐵生銹的條件 C探究二氧化錳對反應速率的影響 D探究溶解性的影響因素10. (2012山西,10題2分)實驗室制取氧氣時,在試管中加熱一定量高錳酸鉀固體,隨著反應的發(fā)生,縱坐標表示的是( D )A.高錳酸鉀的質量 B.氧氣的質量C.錳元素的質量分數(shù) D.固體物質的質量第Ⅱ卷 非選擇題三、填空題(化學方程式每空2分,其余每空1分,共17分)21. (2012山西,21題6分)用化學用語填空氫元素____;五氧化二磷中磷元素的化合價______;2個氮分子_______;鈣離子_____;甲烷燃燒的化學方程式_____________________________。22. (2012山西,22題7分)某實驗室欲配制一定溶質質量分數(shù)的KNO3溶液,現(xiàn)實驗室只有含少量NaCl的KNO3固體藥品。(1)查閱KNO3和NaCl的溶解度曲線,如圖。從圖中可得到的一條信息是_______________(合理即可)。50℃時,將85.5g固體藥品溶于100g水中,得到的是KNO3的________(填 飽和 或 不飽和 )溶液。將KNO3提純的方法是_____________________(2)小明用提純后的KNO3固體配制1000g溶質質量分數(shù)為5%的KNO3溶液,其操作步驟是:計算、_____、_____、裝瓶貼標簽。經檢測,小明所配溶液中KNO3溶質質量分數(shù)偏小,其原因可能是____①KNO3固體仍然不純 ②溶解前,燒杯中有少量水③量取水時,俯視讀數(shù) ④裝瓶時,有少量溶液灑出(3)小紅提出,也可用一定量20℃時31.6%的KNO3溶液稀釋配制5%的溶液,你認為是否可行_____(填 行 或 不行 )。23. (2012山西,23題4分)在高速發(fā)展的信息時代,我們要學會獲取和辨別信息(1)寫出圖一商品標簽中所示食品含有的兩種營養(yǎng)素___________、______________(2) 圖二圖片中物品使用的主要材料是____________(3)下列從網絡搜取的信息正確的是______①為了提高糧食產量,應大量使用農藥、化肥②塑料薄膜可用于大棚蔬菜,同時也會造成 白色污染③對人體有益的鈣、鎂、鐵、鋅等元素應適量適量由此你對化學物質的看法是(寫出一條)_______________(合理即可)四、簡答題(化學方程式每空2分,其余每空1分,共12分)24.(1)圖一中從微觀角度你獲得的一條信息___________________________。(2)圖二所示反應的化學方程式為__________________,該反應的微觀過程是:①氫分子和氧分子分裂為氫原子和氧原子,則②表示_______________________________(3)圖三所示反應為:C(石墨)C(金剛石),你對該化學變化的微觀解釋是_______________________________________________________________________(4)請你再寫出一組反應物,其反應的微觀實質與上述都不同:___________(合理即可)25. (2012山西,25題6分)同學們在學習酸堿的化學性質時構建了如右圖知識網絡,A、B、C、D是不同類別的無機化合物, 表示物質在一定條件下可以發(fā)生化學反應。請回答下列問題:(1)反應①的化學方程式為:___________________________,實驗現(xiàn)象為__________________________________________(2) 寫出圖中一個中和反應的化學方程式_______________________________________(3)物質C應具備的條件是__________________________________________________五、實驗探究題(化學方程式每空2分,其余每空1分,共14分)26.以下是實驗室常用的裝置,請根據(jù)裝置回答下列問題(1)實驗室若要制取干燥的氧氣,應選擇裝置的連接順序為(填字母)________,有關反應的化學方程式為__________________________________(2)若將制得的二氧化碳通入E,實驗現(xiàn)象是_________________,說明____________(3)小晉將氣體涌入F中,他可能探究的問題是___________________________________27.某化學興趣小組的同學在探究Mg、Cu、Fe三種金屬的有關性質時進行了如下實驗:(1)實驗一:發(fā)生反應的化學方程式____________________,該實驗可得出三種金屬的活動性由強到弱的順序為___________。(2)實驗二:將實驗一后①、②試管內的物質倒入燒杯中,發(fā)現(xiàn)燒杯內的紅色固體明顯增多,一段時間后過濾。濾渣中一定含有的物質是__________,可能有的物質是____,為了進一步確定可能有的物質是否存在,同學們設計了如下方案:實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結論取少量濾渣于試管中,向其中滴加______ 沒有氣泡產生 _________________濾液中含有的金屬離子可能是____①Mg2+②Mg2+、Fe2+③Mg2+、Fe3+④Cu2+、Fe2+⑤Mg2+、Fe2+、Cu2+六、計算題(7分)28.某化學興趣小組的同學采集了一些大理石樣品,為測定該樣品中碳酸鈣的質量分數(shù),取樣品6g粉碎成粉末狀置于燒杯中,向其中加入10%的稀鹽酸并不斷攪拌,恰好不再有氣泡產生時(已知雜質不與稀鹽酸反應),共用去稀鹽酸36.5g。(1)該實驗中能否用稀硫酸代替稀鹽酸____(填 能 或 不能 )。(2)用質量分數(shù)為36%的濃鹽酸100g能配制所需10%的稀鹽酸____g。(3)計算樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)。(結果保留到0.1%)一、選擇題選項 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案 C A B B D A A C C D三、填空題11.H +5 2N2 Ca2+ CH4+2O2CO2+2H2O12.(1)20℃時KNO3的溶解度為31.6g(其他合理即可) 不飽和 降溫結晶(冷卻熱的飽和溶液)(2)稱量、溶解 ①② (3)不行13.(1)蛋白質 無機鹽或維生素(2)合成橡膠(或合成材料或有機高分子材料)(3)②③ 要科學合理的使用化學物質14.(1)分子在不斷運動(分子間有間隔或分子很?。?)2H2+O22H2O 氫原子和氧原子結合成水分子(或每兩個氫原子與一個氧原子結合成一個水分子)(3)碳原子排列方式發(fā)生了改變(或碳原子排列方式不同)(4)NaOH和HCl15.(1) Fe2O3+6HCl= 2FeCl3+3H2O 紅色(或紅棕色)固體不斷溶解,溶液由無色變成黃色(2)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O (或HCl和任意一種堿)(3)(可溶性)鹽,且和Ca(OH)2、HCl反應符合復分解反應發(fā)生的條件16.(1) ADB 2H2O22H2O+O2(2) 紫色石蕊變紅 二氧化碳與水反應生成了碳酸(或二氧化碳與水生成了酸性物質)(3)該氣體是否為二氧化碳(或該氣體能與澄清石灰水反應嗎)17.(1)Fe+CuSO4= FeSO4+Cu Mg、Fe、Cu(2) Cu Fe 稀鹽酸 濾渣中沒有鐵 ②⑤六、計算題18.解:(1)能(2)360(3)設6g樣品中CaCO3的質量為xCaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O10073x 36.5g 10%樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為: 100%=83.3%答:樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為83.3%。

解放軍文職招聘考試環(huán)境化學-解放軍文職人員招聘-軍隊文職考試-紅師教育

發(fā)布時間:2017-05-30 11:37:46將大氣、水、土壤、生物等各個圈層分開講述,只是為了講述上的方便,實際上環(huán)境中各個圈層之間的環(huán)境化學行為是相互聯(lián)系的。第一章:緒論Environmental Chemistry Chemistry is all around us。我們生活的環(huán)境無處不包含著化學過程,而且這些化學過程也在時時刻刻影響著我們生存的環(huán)境,為了說明化學和環(huán)境之間密不可分的關系,先講述兩個小故事:1)CO CO2:早期的汽車尾氣中,燃燒不充分,排放較多的CO。人們很早就認識到CO對人類的毒害性,因此想盡辦法改善內燃機的燃燒效率,燃燒充分完全,這樣尾氣中排放的CO大大減少,這樣大大凈化了空氣。但是充分燃燒的C又轉化為CO2,這是不可避免的。后來人們才認識到大量的CO2會導致全球氣候變暖(Global Warming),最終導致的全球氣候問題可能更難于控制。2)HC NOx:在早期的洛杉磯煙霧發(fā)生時,人們當時認為這主要是由于其中碳氫化合物(HC)和CO導致的,因此出臺了許多規(guī)定,嚴格限制汽車排放的HC和CO。為此汽車制造商大動腦筋,增加空氣/染料比率來使燃燒更為充分,從而減少HC和CO的排放量。但是人們馬上又認識到,這樣做的代價就是尾氣排放量增加,而且其中含有的NOx也明顯增加了,這又是導致酸雨的重要污染氣體。Dilemma Environment Coin3)為什麼雨過天晴使人精神爽快? 這不僅是因為風雨洗淨了空氣當中令人討厭的塵埃,也是由於經過雨水淋洗之後,空氣當中二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、氯化氫、氨等不良氣體成分溶於水中,使空氣得到純化,人們呼吸到了新鮮空氣。使人感到精神爽快還有一個重要原因,就是在下雨的時候,常有雷電現(xiàn)象發(fā)生。一般雷電發(fā)生時,可以產生高達二萬至二十萬安培的電流。使空氣分子電離,導致臭氣的生成:O2=O+OO+O2=O3臭氣不穩(wěn)定,在空氣中可不斷分解,釋放出氧原子。這樣實質上就延長了氧原子在空氣中存在的時間,並使氧原子從雷電生區(qū)域擴散到大氣其他部分。游離的氧原子具有強烈的氧化作用,它可以殺死空氣中的某些病菌,起到消毒作用雖然環(huán)境中無時無刻不存在化學問題,但是人們真正對環(huán)境化學的研究是從對付環(huán)境問題開始的。一、環(huán)境問題 舊話重提1、環(huán)境1)定義環(huán)境是指與某一中心事物有關(相適應)的周圍客觀事物的總和,中心事物是指被研究的對象。對人類社會而言,環(huán)境就是影響人類生存和發(fā)展的物質、能量、社會、自然因素的總和。中心事物和環(huán)境總是相互關聯(lián),相互適應的,例如:?小麥種在麥仙翁的野草中,產量明顯提高;?羊角芹的種子同期它植物種子種植在一起,其它植物不會發(fā)芽;?黃魚不能生長在淡水中;?鯉魚不會生長在海水中;?人體血液中元素含量和地殼中元素的豐度具有高度的一致性;2)分類:環(huán)境包括自然環(huán)境和社會環(huán)境兩大部分。 自然環(huán)境是人類目前賴以生存、生活和生產所必需的自然條件和自然資源的總稱,即陽光、溫度、氣候、地磁、空氣、水、巖石、土壤、動植物、微生物以及地殼的穩(wěn)定性等自然因素的總和。 直接或間接影響到人類的一切自然形成的物質、能量和自然現(xiàn)象的總體 ,簡稱為環(huán)境。 社會環(huán)境是指人類的社會制度等上層建筑條件,包括社會的經濟基礎、城鄉(xiāng)結構以及同各種社會制度相適應的政治、經濟、法律、宗教、藝術、哲學的觀念與機構等?!吨腥A人民共和國環(huán)境保護法》把環(huán)境定義為: 影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經過人工改造的自然因素的總體,包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然保護區(qū)、風景名勝、城市和鄉(xiāng)村等。2、環(huán)境問題1)定義全球環(huán)境或區(qū)域環(huán)境中出現(xiàn)不利于人類生存和發(fā)展的各種現(xiàn)象,稱為環(huán)境問題。2)分類原生環(huán)境問題:自然力引發(fā),也稱第一類環(huán)境問題,火山噴發(fā)、地震、洪災等次生環(huán)境問題:由于人類生產、生活引起生態(tài)破壞和環(huán)境污染,反過來危及人類生存和發(fā)展的現(xiàn)象,也稱第二類環(huán)境問題。又包括:環(huán)境污染和生態(tài)破壞。目前的環(huán)境問題一般都是次生環(huán)境問題。生態(tài)破壞:人類活動直接作用于自然生態(tài)系統(tǒng),造成生態(tài)系統(tǒng)的生產能力顯著減少和機構顯著該變,如草原退化、物種滅絕、水土流失等。環(huán)境污染:人類活動產生的副產品和廢物進入環(huán)境,并在環(huán)境中擴散、遷移、轉化,便環(huán)境系統(tǒng)的結構與功能發(fā)生變化,對生態(tài)系統(tǒng)產生的一系列干擾和侵害,如水污染、大氣污染、酸雨、臭氧層破壞、海洋污染等等。具體地說:環(huán)境污染就是指有害物質對大氣、水、土壤和動植物污染并達到有害的程度。3)認識過程?20世紀60年代,人們只把環(huán)境問題作為污染來看待,認為環(huán)境問題就是大氣污染、水污染、噪聲污染、土壤污染。沒有認識到生態(tài)破壞的問題,對土地荒漠化、水土流失、物種滅絕、熱帶雨林破壞等并沒有從環(huán)境問題的角度去認識。對環(huán)境的認識也只是為了保護人們的生存健康,沒有注意將環(huán)境問題和自然生態(tài)聯(lián)系起來,低估了環(huán)境問題的危害性和復雜性。例如:我國當時早期的環(huán)境管理就是 以污染控制為中心 ,早期得環(huán)境管理實際上就是 三廢管理 ,早期的一些院校內設 三廢系 。?20世紀79年代,1972年聯(lián)合國,瑞典,斯德哥爾摩 人類環(huán)境會議 ,將環(huán)境污染和生態(tài)破壞提升到同一高度看待。 環(huán)境問題不僅表現(xiàn)在對水、大氣、土壤等的污染,而且表現(xiàn)在生態(tài)的破壞和資源枯竭 ,并正式組建UNEP(聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署)從規(guī)劃上解決生態(tài)環(huán)境問題。但仍舊是一種 防治 的態(tài)度。?20世紀80年代,1987年,由挪威首相布倫特蘭夫人組建的 聯(lián)合國世界環(huán)境與發(fā)展委員會 發(fā)表了《我們共同的未來》。環(huán)境問題:是我們共同的問題,需要共同來對待,共同承擔起責任,途經是 可持續(xù)發(fā)展 。轉到 防止 態(tài)度上來。?20世紀90年代,1992年,巴西,里約熱內盧,聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會,強調和正式確立了可持續(xù)發(fā)展的思想,并形成了當代的環(huán)境保護的主導意識。所以說今后的對待環(huán)境污染和生態(tài)破壞的態(tài)度應是: 防止 + 防治 。這就需要研究清楚污染物在環(huán)境各個生態(tài)圈層中的遷移、轉化和歸宿過程,因此環(huán)境化學一經產生,就得到重視,并迅速發(fā)展起來。?實際上,環(huán)境化學是在人類對環(huán)境污染控制的長期實踐中逐步發(fā)展起來的。因為早期人們對環(huán)境問題的認識集中在 污染控制 上,而實際上早期的許多著名的環(huán)境問題,絕大多數(shù)是由于化學物質引起的,調查表明,造成環(huán)境污染的因素中,化學物質占80 90%。例如:?1984年12月3日,印度博帕爾,美國聯(lián)合碳化物公司印度子公司泄漏46噸劇毒的異氰酸甲酯,造成20萬人中毒,10萬人殘廢,4萬人重傷,3000人死亡。該事件三年后,當?shù)厝肆⒈o念: 不要廣島,不要博帕爾,我們要生存,獻給1984年12月3日在一場由跨國聯(lián)合碳化物殺人公司造成的災難中喪生的人們 。?1930年12月初,比利時馬斯河谷工業(yè)區(qū),出現(xiàn)逆溫,工業(yè)區(qū)排放的多種有毒有害氣體累積,一周內造成60多人死亡;?1991年的海灣戰(zhàn)爭,點燃700多口油井,每天燒掉500萬桶原油,流入大海約3.5-7億噸原油。1L原油在水面擴展1000m2,擴展為56km*16km的污染帶,飄到哪里,死亡就降臨到哪里,初步統(tǒng)計有200萬只海鳥喪生。戰(zhàn)后1991年7月,伊朗突降 黑雨 ,珠穆朗瑪峰上突降 黑雪 。?1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站泄漏爆炸事件,使北歐、東歐等國大氣層中放射性塵埃增高達一周之久,是世界上第一次核電站污染環(huán)境的嚴重事故。?其它:洛杉磯光化學煙霧、水俁病事件(汞,神經系統(tǒng))、痛痛病事件(Cd,全身疼痛)。?南極企鵝體內檢出DDT,曾經認為非常安全的氯氟烴類物質也會進入平流層,引起臭氧層的破壞。二、環(huán)境化學 時代需要環(huán)境污染問題促進了環(huán)境化學研究的發(fā)展:為了探討環(huán)境問題,逐漸發(fā)展了新的研究方法和手段,提出新的觀點和理論,于是形成了一門新的化學分支學科----環(huán)境化學。1、環(huán)境化學的發(fā)展大致可以劃分為三個階段:?孕育階段(1970年以前):1950年代開始,1960年代的醞釀和準備。針對早期的污染控制工作和污染防治工作,結合化學的理論,提出了環(huán)境化學的一些基本觀點。?形成階段(70年代):雖然最早是一門化學分之學科,但并最早并不是由從事化學研究的學者開始的。主要是由于非化學專業(yè)的研究人員提出的,如湖泊學、生態(tài)學、生物地球化學等方面的學者提出的。如農藥對水生生物的影響,湖泊的富營養(yǎng)化,環(huán)境中元素的地理分布等。?發(fā)展階段(80年代以后):進入新的發(fā)展階段,各研究領域開始向縱深發(fā)展。出現(xiàn)一些新的趨勢。第一個趨勢是全面開展對主要元素,尤其是生命必需元素的生物地球化學循環(huán)和主要循環(huán)之間的相互作用,人類活動對這些循環(huán)產生的干擾和影響,以及對這些循環(huán)有重大影響的各種因素的研究。第二個趨勢是重視化學品安全評價。第三個趨勢是80年代出現(xiàn)的全球變化研究,涉及臭氧層耗損、全球變暖、海干面上升這樣一些次級環(huán)境效應或更高級環(huán)境效應的研究。第四個趨勢是污染控制化學的研究,從深入地開展末端控制的過程化學和材料化學研究以尋找更加高效的控制方法和材料,逐步轉向 污染預防 概念的研究。80年代末到90年代初,提出了 污染預防 、 清潔生產 、 零排入 等概念。2、環(huán)境化學的概念?1972年R.A Honne在所著《環(huán)境化學》定義: 環(huán)境化學是研究巖石圈、水圈、生物圈、外層大氣圈的化學組成和其中發(fā)生的過程,特別是界面上的化學組成和過程的學科 。?戴樹桂等認為: 環(huán)境化學是一門研究有害化學物質在環(huán)境介質中的存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法的科學。它既是環(huán)境科學的核心組成部分,也是化學科學的一個新的重要分支 。?《自然科學學科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告:環(huán)境化學》一書提出: 環(huán)境化學是一門研究潛在有害化學物質在環(huán)境介質中的存在、行為、效應(生態(tài)效應、人體健康效應及其它環(huán)境效應)以及減少或消除其產生的科學 。?Environmental Chemistry may be defined as the study of the sources(來源), reactions(反應), transport(傳輸), effects(效應), and fates(歸宿) of chemical species in water, soil, air, and living environments(水、大氣、土壤、生物環(huán)境), and the effects of technology thereon. ------[Environmental Chemistry( seventh edition ) 2000, Stanley E. Manahan]3、環(huán)境化學的內容從上述概念上,可見這些經典定義都離不開下面幾個關鍵詞:? 水、大氣、土壤、生物環(huán)境 環(huán)境介質?離不開 來源、反應、傳輸、歸宿 環(huán)境過程? 生態(tài)效應、人體健康效應 環(huán)境效應? 控制,消除 環(huán)境控制。由此可得到環(huán)境化學主要內容為:(1)查明潛在有害物質在環(huán)境介質中存在,濃度水平和形態(tài)分布;(2)對這些潛在有害物質溯本求源,并查明它們在環(huán)境介質中和不同環(huán)境介質之間的遷移轉化和歸宿(環(huán)境行為);(3)查明這些潛在有害物質對環(huán)境(生態(tài)系統(tǒng))和人體健康發(fā)生作用的途徑、方式、程度和風險;(4)探索緩解或消除這些有害物質已造成的影響或防止它們可能造成影響的方法和途徑。4、環(huán)境化學的分支學科(三個)(1)環(huán)境分析化學:無機分析、有機分析。對環(huán)境中的無機、有機污染物進行分析、測試和鑒別的化學分支。如對多環(huán)芳烴(PAHs)、多氯聯(lián)苯(PCBs)、揮發(fā)性有機物、重金屬等等的監(jiān)測分析。(2)各圈層環(huán)境化學:大氣環(huán)境化學(顆粒物、酸沉降、臭氧損耗、全球變暖,光化學以及自由基反應)、土壤環(huán)境化學(農藥排放和污染、溫室氣體的排放、土壤多孔介質中污染物的遷移轉化)、水環(huán)境化學(河流、湖泊、海洋、地下水污染,重金屬以及金屬甲基化),分別研究化學污染物在大氣、水、土壤環(huán)境中的化學行為和生態(tài)效應。(3)環(huán)境工程化學:大氣污染控制化學、水污染控制化學、固廢污染控制化學。利用工程化的手段和方法來處理污染,過去一般集中在末端控制方面。5、環(huán)境化學的研究特點(三個)(1)以微觀研究宏觀:從原子、分子水平,研究宏觀環(huán)境圈層中環(huán)境現(xiàn)象和變化機制;(2)研究對象復雜:既有人為來源的也有天然來源的,處于環(huán)境開放體系內,多種環(huán)境因素同時相互作用,其研究需要多學科的結合。(3)物質水平低:mg/kg(ppm,10-6)、ug/kg(ppb,10-9)、甚至ppt,10-12,因此其監(jiān)測和分析很重要,所以如PCBs、PAHs、二惡英的監(jiān)測分析等。三、環(huán)境污染物1定義環(huán)境污染物:是環(huán)境化學研究的對象,主要指進入環(huán)境后使環(huán)境的正常組分和性質發(fā)生直接或間接的有害于人類的變化的物質。2環(huán)境污染物類別環(huán)境污染物按受污染物影響的環(huán)境要素可分為大氣污染物、水體污染物、土壤污染物等。按污染物的形態(tài)可分為氣體污染物、液體污染物和固體廢物。按污染物的性質可分為化學污染物、物理污染物和生物污染物。人類社會不同功能產生的污染物?工業(yè):工業(yè)生產對環(huán)境造成污染主要是由于對自然資源的過量開采,造成多種化學元素在生態(tài)系統(tǒng)中的超量循環(huán);能源和水資源的消耗與利用;生產過程中產生的 三廢 。?農業(yè):農業(yè)對環(huán)境產生污染主要是由于使用農藥、化肥、農業(yè)機械等工業(yè)品,農業(yè)本身造成的水土流失和農業(yè)廢棄物。農家肥料中常含有細菌和微生物。?交通運輸:污染主要是噪聲、汽油(柴油)等燃料燃燒產物的排放和有毒有害物的泄漏、清洗、揚塵和污水等。?生活:生活活動也能產生物理的、化學的和生物的污染,排放 三廢 。分散取暖和炊事廢氣、生活污水、生活垃圾等。3化學污染物目前一般分為9大類(1)元素:Cr,Hg,As,Pb,Cl(2)無機物:CO,NOx,SO2,KCN(3)有機化合物和烴類:烷烴(飽和)、芳香烴(苯環(huán))、不飽和非芳香烴(不飽和,不帶苯環(huán))、多環(huán)芳烴(4)金屬有機和準金屬有機化合物: 四乙基鉛、三丁基錫(5)含氧有機化合物:環(huán)氧乙烷、醚、醇、醛、酮、酚、有機酸等(6)有機氮化合物:胺、腈、硝基苯、三硝基苯(TNT)(7)有機鹵化物:氯仿(四氯化碳)、PCBs、氯代二惡英、氯代苯酚(8)有機硫化合物:硫醇類(甲硫醇)、硫酸二甲酯(9)有機磷化合物:有機磷農藥、磷酸二甲酯、磷酸三乙酯4優(yōu)先控制污染物(黑名單)?美國環(huán)保局基于有毒化學物的毒性、自然降解的可能性及在水體中出現(xiàn)的概率等因素,從7萬余種有機化學物中篩選出65類,129種優(yōu)先控制的污染物名單。其中有毒有機化合物有114種,占總數(shù)的88.4%。包括21種殺蟲劑,8種多氯聯(lián)苯及有關化合物,26種鹵代脂肪烴,7種鹵代醚,12種單環(huán)芳烴,11種苯酚類。6種鄰苯二甲酸酯,16種多環(huán)芳烴,7種亞硝胺及其他化合物。?歐州經濟共同體 于1975年提出有毒化合物的 黑名單 和 灰名單 。?聯(lián)邦德國和荷蘭也提出有機污染物的控制名單。?中國優(yōu)先控制的有毒有機化合物:在 黑名單 中,共有14類,68種優(yōu)先控制的污染物。其中優(yōu)先控制的有毒有機化合物有12類,58種,占總數(shù)的85.29%,包括10種鹵代(烷、烯)烴類,6種苯系物,4種氯代苯類,1種多氯聯(lián)苯。7種酚類,6種硝基苯,4種苯胺,7種多環(huán)芳烴,3種酞酸酯,8種農藥、丙烯腈和2種亞硝胺。四、環(huán)境效應自然過程或人類的生產和生活活動會對環(huán)境造成污染和破壞,從而導致環(huán)境系統(tǒng)的結構和功能發(fā)生變化,稱為環(huán)境效應。一般按環(huán)境變化的性質劃分,可分為環(huán)境物理效應、環(huán)境化學效應和環(huán)境生物效應。1、環(huán)境物理效應由物理作用引起的環(huán)境效應即為環(huán)境物理效應。例如:噪聲、地面沉降、熱島效應、溫室效應、城市增雨效應。2、環(huán)境化學效應在各種環(huán)境因素影響下,物質間發(fā)生化學反應產生的環(huán)境效應即為環(huán)境化學效應。例如:湖泊酸化、土地鹽堿化、光化學煙霧、臭氧層破壞。3、環(huán)境生物效應環(huán)境因素變化導致生態(tài)系統(tǒng)變異而產生的后果即為環(huán)境生物效應。例如:水利工程破壞水生生物的洄游途徑、生物由于環(huán)境污染而死亡絕跡、重金屬常常會引起生物組織的毒性反應、一些有機有毒化學物往往成為 三致 化合物。五、幾個基本概念闡述1、環(huán)境本底2、環(huán)境容量Environmental Capacity,特定環(huán)境單元在不影響其特定環(huán)境功能的情況下,能夠容納污染物的最大量。這里的特定環(huán)境功能一般以環(huán)境質量標準為依據(jù)。例如湖泊環(huán)境容量:EC=V(Cs CB)。V為湖泊水域體積(m3),Cs和CB分別為某種污染物的水環(huán)境質量標準和環(huán)境背景值(mg/L,g/m3)。3、生物濃縮因子(BCF)BCF Biological Concentration FactorBCF=例如:浮游生物對鉛:BCF=30 12 000,對銅BCF=400 90 000藻類對六六六:BCF=600魚類對六六六:BCF=1260,魚類對氯化甲基汞:BCF=3 000又如有研究表明,魚體內BCF和正辛醇 水分配系數(shù)(Poct)有關系:lgBCF=0.76lgPoct 0.23,則只要測得某污染物的Poct,很容易得到其BCF,這為研究過程提供了方便。4、生物半衰期(BHL)BHL Biological half Life,污染物進入生物體內后,在代謝作用下,污染物削減到初始濃度的一半所需要的時間,即生物半衰期。一般,污染物在生物體內的代謝符合一級動力學方程:(k為衰減常數(shù))所以:例如在人體內衰減pb:t1/2=20aCd:t1/2=13a無機 Hg:t1/2=45d氣態(tài) Hg:t1/2=58d甲基 Hg:t1/2=70d5、協(xié)同作用、拮抗作用協(xié)同作用:一種污染物的存在會導致另一種污染物的毒性或危害性增加。也稱相乘作用。例如倫敦煙霧中,冶煉廠排出的SO2廢氣中若含有鋅、鐵等金屬離子的煙氣氣溶膠,則其危害性就會大大增加。拮抗作用:一種污染物質的毒性能夠被另一種物質所抑制,稱為拮抗作用。例如:金屬硒(Se)能夠抑制Hg的毒性金屬鋅(Zn)能夠抑制Cd的毒性6、常用單位介紹mg/L 一般水環(huán)境中污染物的濃度;mg/kg 一般土壤中污染物的濃度,或生物體內污染物的濃度;mg/m3 一般大氣中污染物濃度。ppm,ppb,ppt 10-6,10-9,10-12LD 致死劑量,lethal doseLD100 絕對致死劑量,lethal doseLD50 半致死劑量,lethal doseLD0 最大耐受劑量,lethal doseppm和mg/m3之間的換算(原因是有些大氣污染物的濃度是用ppm表示的,有些是用mg/m3表示的)。mg/m3 =ppm=ppm一般標態(tài)下(T=25℃,P=101.325Pa),摩爾體積=22.4l/mol。一些自由基濃度為ppt級,經常用每立方厘米中的分子個數(shù)來表示,這是可以有換算關系:在標態(tài)下:每立方厘米的分子數(shù)目:n/V=2.46 1019個分子/cm3則1ppm相當于2.46 1013個分子/cm31ppt相當于2.46 107個分子/cm3第二章:大氣環(huán)境化學我們離不開大氣,如同魚兒離不開水 一個成年人每天需要10 12立方的空氣(13kg),是每天攝取食物的10倍,是飲用水的3-4倍,一個人可以幾天不飲水、不取食,但是不能幾分鐘不呼吸空氣。大氣環(huán)境化學主要研究大氣環(huán)境中污染物質的化學組成、性質、存在狀態(tài)等物理化學特性及其來源、分布、遷移、轉化、累積、消除等過程中的化學行為、反應機制和變化規(guī)律,探討大氣污染對自然環(huán)境的影響等。當前國際三大熱門環(huán)境話題:氣候變化、酸沉降、臭氧層損耗都發(fā)生在大氣圈內。重點內容:(1)污染物在大氣中的遷移?氣象基礎:大氣垂直分層、氣象要素、氣溫絕熱變化、大氣穩(wěn)定度、大氣混合層?污染物遷移影響因素:混合層、地形、逆溫、山谷風、海陸風等?污染物遷移的數(shù)學模式:推導與應用(2)污染物在大氣中的轉化?光化學反應基礎?自由基反應和來源?氮氧化物和碳氫化合物、硫氧化合物的轉化(3)幾種代表性的大氣環(huán)境污染問題?酸雨?溫室效應?臭氧層損耗第一節(jié)、污染物在大氣中的遷移遷移:污染物由于空氣的運動而使其傳輸和分散的過程。原因:空氣運動形成風,風的形成主要是由于溫度差異引起的。所以大氣中溫度的差異是空氣運動的動力源。一、大氣垂直分層1962年WMO(世界氣象組織),根據(jù)大氣的化學成分和物理性質在垂直方向的差異,分為五層:對流層、平流層、中間層、熱成層、逸散層。1、對流層平均厚度12km,赤道19km,兩極8-9km,云雨主要發(fā)生層,夏季厚,冬季薄。特點:(1)氣溫隨高度升高而降低。-0.65℃/100m,所以一般空氣上冷下熱,易于對流,這一般有利于污染物擴散,但在逆溫時,則易于造成污染;(2)空氣密度大。整個厚度不大,但集中大氣總質量的3/4以及幾乎所有的水汽。(3)天氣復雜多變。強烈的對流地表的影響較大,地表狀況的不同可能會使對流增強或減弱,甚至形成逆溫,風云雨雪等多發(fā)生在這一層。(4)對流層下部1-2km受地面摩擦的影響,具有邊界層的性質,其內空氣運動呈現(xiàn)湍流形式。由于對流而較好地混合的邊界層下部稱為混合層。2、平流層對流層頂?shù)郊s50km的地方,為大氣圈平流層。平流層基上溫度隨高度增加而升高。特點:(1)空氣基本無對流,平流運動占顯著優(yōu)勢。(2)空氣比下層稀薄,水汽、塵埃含量很少,很少有天氣現(xiàn)象,透明度極高,10-20km范圍是超音速飛機的理想飛行場所。(3)在15-35km的范圍內(平流層上層),有一層厚度約20km的臭氧層,能夠吸收太陽短紫外線,使平流層上部溫度增高,同時也成為地球生命的保護傘。3、中間層從平流層頂?shù)郊s85km的高度。特點:(1)空氣更稀?。?)無水分(3)溫度隨高度增加而降低,中間層頂,氣溫最低(-100℃)(4)中間層種上部,氣體分子(O2、N2)開始電離。4、熱(成)層(1)從80km到約800km的地方(2)溫度隨高度增加迅速增高;(3)大氣更為稀?。?)大部分空氣分子被電離成為離子和自由電子,又稱電離層,可以反射無線電波5、逸散層(1)800km以上高空(2)空氣稀薄,密度幾乎與太空相同(3)空氣分子受地球引力極小,所以氣體及其微粒可以不斷從該層逃逸出去二、基本氣象要素對污染物擴散有重要作用的氣象要素是:氣溫、氣壓、濕度、風、云量等。1、氣溫一般氣象中采用的氣溫是指離地面1.5m高度處百葉箱中觀測到的空氣溫度。大氣預測模型中使用的氣溫一般也是指該溫度。氣溫在水平方向的差異導致氣流水平方向運動的動力,形成風,能夠稀釋和遷移污染物氣溫在垂直方向的差異導致氣流的上下強烈對流,有利于形成降水,能夠沖刷污染物。2、氣壓大氣的壓強,一般標準狀態(tài)下,大氣壓強p=1.01 105pa。p= gh= gz,由于大氣密度隨高度增加而減小,所以壓強也逐漸減小。初始狀態(tài): 高度z: 壓強p= gz高度增加△z, 則高度z+△z:壓強p-△p= gz(z+△z)所以,得到:-△p= g△z轉化為微分形式則: (1)( 密度g/m3,空氣=1.29g/L,g重力加速度9.8m/s2)。另外,氣象學上用比氣體常數(shù)來表示狀態(tài)方程,其推導過程為:pv=nRT== (令)= (2)其中R=8.314J.mol-1.K-1,M氣體摩爾質量(空氣的摩爾體積為22.4l.mol-1,空氣密度=1.29g.l-1,所以M=22.4*1.29=28.869gmol-1),所以R =R/M=287 J.kg-1.K-1。由(1)和(2)得到:===== (3可見只要知道溫度隨高度的分布函數(shù)形式,就可以推得氣壓隨高度的變化函數(shù)形式。3、風?水平方向的空氣運動,垂直方向則稱為對流或升降氣流。?一般用風向、風速來表示風的特征(矢量,既有大小又有方向)?風向一般用16個方位表示,(E S W N)?風速是單位時間內空氣在水平方向移動的距離(m/s)?一般風速是地面以上10m處風速儀觀測得到的平均值4、云?大氣中水汽凝結的產物?一般用云量、云高來確定大氣穩(wěn)定度?云高:云層底部距離地面的高度,高云( 5 000m)中云(2500-5000m)低云( 2500m)?云量:云遮蔽天空的成數(shù)。將可見天空分為10份,被云遮擋了幾份,云量就是幾。晴空無云,云量為0,烏云遮天,云量為10.三、氣塊的絕熱過程和干絕熱遞減率1、氣團運動的絕熱過程?空氣在移動中總是從高壓區(qū)移動到低壓區(qū),移動中空氣膨脹導致降溫,壓縮導致升溫。?當氣團在水平方向運動或停留在某地時,氣團內外壓力變化很小,但是受附近地表的增熱和冷卻影響較大,即氣團溫度的改變主要靠熱傳遞過程,是非絕熱過程。?當氣團作垂直升降運動時,雖然也和外界進行熱交換,但是空氣的導熱系數(shù)較小,垂直方向各層經歷的時間短,而氣團在垂直方向的氣壓變化卻比較大,因而氣團溫度的變化主要由氣團的膨脹和壓縮做功引起,直接熱交換量甚小,即近似可視為絕熱過程。?高溫暖氣團傾向于從地表移動到低壓的高處,移動過程中,氣團絕熱膨脹并降溫。如果氣團中沒有水汽凝結,冷卻速率為10℃/1000m,稱為溫度的干絕熱遞減率(rd)。?然而,一般氣團中都含有水蒸氣,氣團上升降溫導致其中的水蒸氣冷凝放潛熱,抵消了氣團的膨脹降溫,得到溫度的垂直遞減率(r),冷卻速率為6.5℃/1000m。?當污染源排放的污染剛進入大氣環(huán)境的時候,可視為一個絕熱過程。2、氣團運動的絕熱方程根據(jù)熱力學第一定律:dq=du+dw(q 外界加于體系的熱量,u 體系內能變化,w 體系對外做功)絕熱過程中:外界加于體系的熱量dq=0體系對外做功dw=pdv(體系膨脹或壓縮)體系內能變化du=nCvdT(體積不變情況下,內能變化,定容比熱Cv)所以:pdv=- nCvdT (4)又由于pv=nRT,取全微分得到:pdv+vdp=nRdT (5)由(4)和(5)可得:nRdT vdp= pdv=- nCvdT即:===根據(jù)邁耶定律:R+Cv=Cp(定壓比熱,壓力不變情況下,體系內能變化,Jmol-1K-1)所以:===對于空氣R=287 Jmol-1K-1 Cp=996.5 Jmol-1K-1所以:3、干絕熱遞減率氣團干絕熱升高或降低單位距離時,溫度降低或升高的數(shù)值,稱為干絕熱遞減率:rd=-推導過程:因為:(干絕熱方程)所以rd=-=又因為所以:rd==又由于p= RT,所以rd===0.98K/100m(1N=1kg m s-2,1J=1N m)四、大氣穩(wěn)定度?大氣穩(wěn)定度:是指大氣中某一高度上的氣塊在垂直方向上相對穩(wěn)定的程度。?根據(jù)大氣垂直遞減率(r)和干絕熱遞減率(rd)的對比關系,可以確定大氣穩(wěn)定度。?穩(wěn)定:氣團離開原來位置后有回歸的趨勢(r rd)?不穩(wěn)定:氣團離開原來位置后有繼續(xù)離開的趨勢(r rd)?中性:介于上述兩種情況之間(r=rd)?注意其中rd基本為不變常數(shù)0.98k/100m,r則可能變化很大。解釋:當r rd時,氣團離開原來位置上升到某一高度時,由于r rd,所以氣團內降溫(速率為rd)要比氣團外降溫(速率為r)幅度大,相同起始溫度情況下,氣團內溫度會比氣團外溫度低,所以氣團有回歸趨勢。當r〉rd時,氣團離開原來位置上升到某一高度時,由于r〉rd,所以氣團內降溫(速率為rd)要比氣團外降溫(速率為r)幅度小,相同起始溫度情況下,氣團內溫度會比氣團外溫度高,所以氣團有繼續(xù)移動離開趨勢。五、逆溫由于上述,可見大氣的垂直溫度遞減率越大,則大氣就越不穩(wěn)定,r與rd的關系可表示為:?一般大氣層越穩(wěn)定,則越不利于污染物的擴散?而逆溫則使大氣的溫度變化逆轉,隨著高度升高,溫度也升高(r 0),這將會使大氣的狀態(tài)更為穩(wěn)定,更加明顯地不利于污染物的擴散,所以逆溫成為大氣污染氣象學中的重要研究內容。以下講述幾種常見典型逆溫的形成。1、輻射逆溫(最常見地面逆溫)?地面輻射出大量的熱量后,溫度過度降低。?晴朗無云,無風夜晚,沒有云層阻擋,地面輻射喪失大量能量,溫度降低過多,易于形成輻射逆溫(地面冷);?若風速在2-3m/s,輻射逆溫不易形成,若風速大于6m/s,則可完全阻止輻射逆溫的形成,這是由于風帶來氣流運動,使外界較暖氣團運動過來后補充了當?shù)氐孛孑椛涞臒崃繐p失。2、下沉逆溫(地面逆溫)?下沉壓縮增溫效應引起,一般上升降溫,下沉增溫;?氣團下沉過程中,由于受到壓縮,頂部下降距離大,增溫多,底部下降距離相對小,增溫少,因此形成頂部溫度高,底部溫度低的氣團。?因為h h ,所以H H3、湍流逆溫(高空逆溫)?低層空氣湍流混合而上層空氣未混合情況下發(fā)生的高空逆溫。?在下部湍流層,氣團上升過程中,溫度按干絕熱遞減率(rd)變化,上升到一定高度后,其溫度低于周圍環(huán)境溫度(這樣它才不繼續(xù)上升,而有返回趨勢,形成湍流),這樣下部湍流層的溫度會低于上部未湍流層低部的溫度,從而形成高空湍流逆溫。4、平流逆溫(地面逆溫)暖氣團平流運動到冷地面或水面上,會發(fā)生接觸面的冷卻降溫作用,越近地面或水面的部分,氣溫越低,這樣就形成逆溫。五、局地環(huán)流對污染物擴散的影響1、海陸風?海洋和大陸在白天和夜間的熱力差異,導致的白天和夜間海洋和陸地之間的風向轉換。?白天:海風,夜晚:陸風?對污染擴散的影響:?白天海風吹向陸地,海風處于下層,溫度較低,易于形成逆溫。?夜間陸風吹向海洋,陸風處于下層,溫度和海洋差別不大,不易形成逆溫?易造成污染物往返,海陸風轉換期間,原隨陸風吹向海洋的污染物又會被吹會陸地?循環(huán)作用,如果污染源處于海路風交界處,并處于局地環(huán)流,則污染物很難擴散出去,并不斷累積達到很高的濃度。2、城郊風?主要動力是城市熱島效應造成的?城市空氣從上層流向郊區(qū),郊區(qū)溫度較低的空氣從下部流向城市,形成城市和郊區(qū)間的大氣局地環(huán)流。?使得污染物在城區(qū)很難擴散出去,形成城市煙幕,導致市區(qū)大氣污染加劇。3、山谷風?白天:山坡升溫快,山坡氣流快速上升,空氣由谷底補充山坡 谷風?夜間:山坡降溫快,山坡冷空氣流向谷底 山風?處于山谷地區(qū)的污染源很難擴散,早期一些大氣污染事件都發(fā)生在山區(qū),馬斯河谷煙霧事件。如今人們認識到這一常識,山區(qū)成為旅游勝地,而不再是建造工業(yè)企業(yè)的勝地。

2019解放軍文職招聘考試藥學答題技巧:藥物化學結構式的有效記憶法-解放軍文職人員招聘-軍隊文職考試-紅師教育

2019解放軍文職招聘考試藥學答題技巧:藥物化學結構式的有效記憶法發(fā)布時間:2019-02-19 11:30:15藥物化學涉及到藥物的化學結構,記憶起來難度比較大,特別是一些代表性藥物的構效關系,需要在記住藥物結構式的基礎上進一步理解。當然,我們不能孤立地記憶結構式,這樣做不僅費時間,效率也不高。那么怎樣有效地記憶結構式呢?在這里中公教育安雅晶老師為大家提供一些方法。第一,掌握基本的化學結構。藥物的化學結構無論多么復雜,都是由簡單的鏈狀、環(huán)狀結構組合拼接而成的,因此,基本的化學結構以及簡單的連接規(guī)律是掌握藥物結構的基礎。第二,根據(jù)藥物分類來記憶。一般同一類藥物都具有相同或相似的母核,例如巴比妥類藥物都具有環(huán)丙二酰脲的基本母核,區(qū)別在于5位雙取代的取代基;青霉素類都具有6-APA(6-氨基青霉烷酸)母核,頭孢菌素類都具有7-ACA(7-氨基頭孢烷酸)母核等等。所以,面對一個結構式時,首先可以判斷其基本結構,確定分類,再結合特征基團進行記憶。通常這部分題目以客觀題為主,所以只要記住基本母核以及特征基團的大致取代位置,也就能夠選出正確答案了。第三,借助藥物的名稱進行記憶。藥物的通用名是由WHO制定的唯一名稱,具有相似藥物作用的藥物都有共同的詞干、詞頭或詞尾。中國的藥品通用名一般是根據(jù)英文名稱、藥品性質和化學結構及藥理作用等特點,采用音譯為主、意譯、音意合譯等。因此,藥物的名稱中往往也包含一定結構信息。例如諾氟沙星、環(huán)丙沙星等喹諾酮類藥物, 沙星 是根據(jù)英文名稱的詞尾 -xacin 翻譯的,代表了喹啉羧酸的基本結構;而 氟 、 環(huán)丙 則分別代表6位的F和1位的環(huán)丙基。第四,邊看邊畫,勤動手。記憶結構式的時候切忌只用眼睛看,這樣很容易 過目就忘 。最好能夠一邊看,一邊讀,同時用筆在草稿紙上畫一畫,調動多個途徑共同輔助記憶,更有助于加深印象。記憶結構式是一個循序漸進的過程,不能急于求成。中公教育安雅晶老師建議,考生可以從最簡單、最重要、考點最多的一些結構開始,積少成多,克服對結構式的恐懼心理,把握考試的重點。相信大家經過堅持不懈的努力,一定可以攻克這個難關。