水環(huán)境化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié).ppt

1、a，1，水環(huán)境化學(xué)，知識(shí)點(diǎn)，a，2，1，水的八大絡(luò)離子： k，Na，Ca2，Mg2，HCO3-，NO3-，Cl-和SO42-是常見的八種絡(luò)離子2，溶解氣體和Henry定律：在水中溶解的氣體和大氣中的氣體有平衡關(guān)系，氣體G(aq)=KH PG KH瓦斯氣體在一定溫度下的亨利定理常數(shù)(mol/L.Pa) PG的各瓦斯氣體的分壓(Pa) 3、水體中可能存在的碳酸成分CO2、CO32-、HCO3-、H2CO3 (H2CO3*、3、4、天然水中的鹽基度和酸度：鹽基度：在水中引起強(qiáng)酸和中和作用酸度：在水中解離或水解作用后與強(qiáng)堿(OH-)反應(yīng)的物質(zhì)(包括強(qiáng)酸、弱酸性、強(qiáng)酸弱堿性鹽)的總量，即在水中與強(qiáng)堿發(fā)生

2、中和作用的物質(zhì)的總量。 5、天然水中的總鹽基度=HCO3- 2CO32- OH- -H 6、水體中的顆粒物質(zhì)種類(1)礦物粒子和黏土礦物(鋁或鎂的硅酸鹽) (2)金屬水合氧化物(鋁、鐵元素、錳、硅等金屬) (3)腐殖質(zhì)(4)水體懸浮堆積物(5)；以及、a、4、7，水環(huán)境中膠體顆粒狀物質(zhì)的吸附作用有表面吸附、化學(xué)吸附、絡(luò)離子交換吸附和專屬吸附。 8、天然水的PE隨水中溶解氧的減少而降低，因此表層水呈氧化環(huán)境。 9 .吸附等溫線：在一定溫度、平衡態(tài)時(shí)被吸附的物質(zhì)與該物質(zhì)在溶液中的濃度的關(guān)系曲線稱為吸附等溫線的水環(huán)境中常見的吸附等溫線主要為l型、f型和h型。 1.0、無機(jī)物在水中的遷移過程：分配作用

3、、揮發(fā)作用、水解作用作用、光分解作用、生物濃縮、生物分解作用。a、5、1.1、pE:pE越小，電子活性度越高，供電傾向越強(qiáng)，水體呈還原性。 pE越大，電子活度越低，接收電子的傾向越強(qiáng)，水體呈氧化性。 pE影響因素：1)天然水的pE隨著水中溶存氧的減少而降低；2 )天然水的pE隨著pH的減少而增大。 所謂a、6、1.2、電子活性度pE，是指pE和pH的不同。 a :電極上的電子有效濃度定義為電子活性度，e，其負(fù)對(duì)數(shù)為pE。 電子活性度越大或pE越小，電子供給電子的傾向越大。 電化學(xué)研究通常表示在電極電位下供給或接收電子的趨勢，電子活性度e和電子活性度的負(fù)對(duì)數(shù)pE給出明確的熱力學(xué)意義，可以明確表示

4、不同電對(duì)在反應(yīng)條件下供給或接收電子的能力的相對(duì)大小。 在某個(gè)溫度下，pE與電極電位呈直線關(guān)系，pE越大，電子活性度越小，電極的氧化能力和接收電子的能力越強(qiáng)，供電能力越弱，pE和電子活性度的關(guān)系與pH和h活性度的關(guān)系類似。 pH也稱為氫離子濃度指數(shù)，是溶液中氫絡(luò)離子活性度的尺度，即通常意義上的溶液酸鹽基度的測定標(biāo)準(zhǔn)。 pH值為0時(shí)，原來如此溶液的酸性增強(qiáng)，相反，原來如此到1.4的溶液的堿性增強(qiáng)，pH=7的溶液成為中性溶液。 水體的PE值高時(shí)，以下的Cr、Mn有利于在水體中移動(dòng)。a、7、1.3、腐殖質(zhì)組成：生物物質(zhì)對(duì)土壤、水體和沉積物腐敗作用后的降解產(chǎn)物是凝膠性有機(jī)高分子物質(zhì)。 胡敏素：可溶于稀堿

5、但不溶于酸的部分富酸：可溶于堿而可溶于酸的部分腐敗的黑色物：無法用酸和堿提取的部分。 一般認(rèn)為濃度高時(shí)金屬絡(luò)離子和腐殖質(zhì)的反應(yīng)以溶解為主，金屬絡(luò)離子濃度低時(shí)以沉淀和凝聚為主。a、8、1.4、沉淀物中重金屬的再釋放誘發(fā)因素：鹽濃度上升：堿金屬和堿土金屬陽絡(luò)離子能夠交換固體顆粒吸附的金屬絡(luò)離子。 氧化還原條件的變化：有機(jī)物增多，產(chǎn)生厭氧環(huán)境，鐵元素猛氧化物還原溶解，釋放與此結(jié)合的金屬。pH值降低：氫絡(luò)離子的競爭吸附作用，金屬在低pH條件下使金屬溶解于難溶性鹽類及配合物中。 增加水中配方的含量：天然或合成配方的用量增加，可以與重金屬形成可溶性配合物，該配合物的穩(wěn)定性大，以溶解狀態(tài)存在，有時(shí)使重金屬從

6、固體粒子上解吸。a、9、1.5、凝聚過程：在外來因素(化學(xué)物質(zhì)等)的作用下降低靜電斥力，引力超過斥力時(shí)呈膠著狀態(tài)。 富搖滾樂過程：通過某種架橋物質(zhì)(聚合物)連接膠體顆粒，使凝結(jié)的粒子變得更大。 簡述膠體聚集與富搖滾樂的區(qū)別。 a :在膠體顆?；驊腋◇w內(nèi)加入極少量的可溶性高分子化合物后，溶膠迅速沉淀，沉淀呈松散的棉狀，這種沉淀被稱為富搖滾樂，這種現(xiàn)象呈絮凝作用。 凝聚膠體顆粒的凝聚小所以變大，最終導(dǎo)致粒子從溶液中析出的過程。 高分子對(duì)溶膠的絮凝作用與電解質(zhì)的絮凝作用完全不同，電解質(zhì)產(chǎn)生的絮凝作用緩慢，沉淀粒子密集小的高分子的絮凝作用是因?yàn)樵谖饺苣z粒子之后，高分子化合物自身的連鎖旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于

7、其自身的痙攣?zhàn)饔茫腆w粒子凝聚并沉淀。a、1.0、1.6、生物濃縮：生物從周圍環(huán)境(水體、土壤、大氣)中吸收和蓄積某些元素體和不易分解的物質(zhì)，有機(jī)體內(nèi)濃度超過周圍環(huán)境濃度的現(xiàn)象稱為生物濃縮。 生物濃縮常用的生物富集系數(shù)(BCF )顯示了生物體內(nèi)污染物的濃度與其生存環(huán)境中該污染物的濃度之比。a、1.1、1.7、水體水體富營養(yǎng)化：是指受人類活動(dòng)影響，生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖、河口、灣等緩流水體，藻類和其他海洋浮游生物快速繁殖，水體溶氧量降低，水質(zhì)惡化，魚類和其他生物大量領(lǐng)便當(dāng)?shù)默F(xiàn)象。 海域發(fā)生赤潮，湖中稱為水華。 危害： 1使水的氣味產(chǎn)生腥味的不適2降低水體的透明度3水體的溶解氧4向水

8、體釋放有毒物質(zhì)5，增加對(duì)水水質(zhì)的影響，增加制水成本6對(duì)水生生態(tài)的影響，在正常情況下湖水體中的各種生物處于相對(duì)平衡的狀態(tài)。 但隨著水體污染富營養(yǎng)狀態(tài)化，水體中這種正常生態(tài)平衡紊亂的某些生物明顯減少，而其他生物種類顯著增加。 這種生物的種類交替降低了水生生物的穩(wěn)定性和多樣性，破壞了湖泊的生態(tài)平衡。 a、1.2、措施： 1控制外來營養(yǎng)物質(zhì)的進(jìn)口制定營養(yǎng)物質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù)湖泊水環(huán)境磷容量，實(shí)施總量控制。 實(shí)施污染防治工程或引進(jìn)污染源合理使用土地最大限度地減少土壤侵蝕、水土流失和肥料流失。 2減少內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)負(fù)荷的生物措施：利用水生生物的吸收進(jìn)行氮、磷元素體代謝活動(dòng)的自然過程是實(shí)現(xiàn)水體中

9、氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)去除目的的方法。 工程措施：工程措施主要包括挖掘底泥沉積物，對(duì)水體進(jìn)行深層曝氣注水稀釋等.化學(xué)方法：凝集沉降和用化學(xué)藥劑殺藻等.對(duì)于溶解性營養(yǎng)物質(zhì)如正磷酸鹽等，向湖中投入化學(xué)物質(zhì)使其沉淀使其沉降.使用殺藻劑可以殺藻劑. 適用于水華盈湖水體.藻類被殺，藻類的腐解會(huì)釋放磷，因此死藻必須立即撿起或投入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑，分解藻類腐解釋放出的磷酸鹽沉降，a、1.3、1.8、光解作用：光解反應(yīng)可不可逆地改變有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，改變水環(huán)境的有機(jī)污染物光分解過程主要有直接光分解和間接光分解，間接光分解也包括增感光分解和氧化光分解。 直接光分解是指化合物自身直接吸收太陽能而產(chǎn)生的裂解反應(yīng)，間接光分解是指其

10、他化合物吸收光子生成多種活性種，有機(jī)物產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的過程。增感光分解即水體中的天然物質(zhì)被陽光激發(fā)后，將其激發(fā)能轉(zhuǎn)移到化合物中使其分解的反應(yīng)氧化反應(yīng)，是指太陽光線產(chǎn)生的強(qiáng)氧化自由基等中間體與化合物作用而發(fā)生的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。 (1)被酶催化劑催化的親核水解作用反應(yīng)；(2)氧的親電行為引起的氧化反應(yīng)；(3)氫化物親核行為或還原金屬引起的還原反應(yīng)；(4)加成反應(yīng)、自由基h萃取和富酸加成反應(yīng)2.0、降水中的主要陰絡(luò)離子為硫酸絡(luò)離子、氯離子、硝酸離子、亞硝酸根離子在2.1、pHpK2 10.33的情況下，溶液中主要以CO32-為主的pH在pK1和pK2之間時(shí)，溶液中主要以HCO3-為主。 2.2、金屬污染物

11、： Cd、Hg、Pb、As、Cr、Cu、Zn、Tl、Ni、Be、a、1.5、2.3、環(huán)境中的某些重金屬毒性與游離金屬絡(luò)離子的濃度、配比和化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。 2.4、TN、TP總磷、總氮和COD常測定水體的水體富營養(yǎng)化指標(biāo)。 對(duì)2.5、水體的自凈化作用可分為物理作用、化學(xué)作用和生物作用。 在2.6、pE pH圖：高h(yuǎn)活性度、高電子活性度的酸性還原介質(zhì)中，F(xiàn)e2是主要形態(tài)。 (酸性還原性介質(zhì))在高h(yuǎn)活性度、低電子活性度的酸性氧化介質(zhì)中，F(xiàn)e3是主要的形態(tài)。 (酸性氧化性介質(zhì))堿性氧化介質(zhì)、Fe(OH)3(S )為主要形態(tài)； 堿還原介質(zhì)以Fe(OH)2(S )為主要形態(tài)。 在a、1.6、2.7、天然水體中重要的無機(jī)配體是OH-、Cl-、CO32-、HCO3-、F-、S2-、CN-、NH3 28， 不易水解作用的有機(jī)污染物：烷烴芳族烴硝基苯雜環(huán)化合物PCBs醇類醚類羧酸容易水解作用的有機(jī)污染物：鹵代烷烴