水环境化学知识点总结
环境化学-第三章-第2节-水中无机污染物的迁移转化概述
G0—单位表面上达到饱和时的最大吸量
A—常数
（p122 图3－4）
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4 沉积物中重金属的释放（p125）
沉积物中的重金属可能重新进入水体，这 是产生二次污染的主要原因。
碱金属和碱土金属离子可将吸附在颗粒 物表面的重金属离子置换出来，这是重金属 从颗粒物表面解吸的重要途径之一。
氧化还原条件的变化，使金属以水合离 子解吸。
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4 沉积物中重金属的释放（p125）
水环境pH值的降低，导致硫酸盐和氢 氧化物的溶解
废水中配合剂的含量增加，和重金属 形成稳定的可溶性配合物，使重金属 重新进入水体，以上几种途径都有可 能构成环境水体重金属的二次污染
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聚多胺，聚丙烯酰胺，阳离子型 （淀粉－二甲基二烯丙基氯化铵接枝 共聚物）, 两性絮凝剂等。
复合型絮凝剂
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三、沉淀和溶解
1. 金属氧化物和氢氧化物
M (OH )n (S ) M n nOH
KSP [M n ][OH ]n
[M
n
]
K SP [OH
]n
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将[Fe(OH)+] = 1.0×10-7 mol/L代入，
pH = 11.6
(2)
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pE – pH 图
Fe(OH)3(S) Fe2+的边界 Fe(OH)3(S) + 3H+ + e = Fe2+ + 3H2O
K
Re d Ox en
初中化学《自然界的水》知识点总结
初中化学《自然界的水》知识点总结自然界的水是初中化学中一个非常重要的知识点。
水是地球上最常见的物质之一，它的存在对地球上的生命起着至关重要的作用。
以下是对《自然界的水》这个知识点的总结。
一、水的分子结构及性质：1.水分子的结构：水分子由两个氢原子和一个氧原子组成，分子式为H2O。
氧原子为中心，两个氢原子与氧原子通过共价键连接。
2.水分子的极性：由于氧原子的电负性较高，氧原子与氢原子的电子密度不均，使得水分子呈现极性分子的特点。
3.水的表面张力：水分子之间的氢键相互作用形成水的表面张力。
表面张力使水分子在液体表面上呈现收缩状态，水滴能形成球状。
4.水的比热容和比热：水的比热容较大，比热也较大。
这使得水具有较大的热稳定性，对环境温度的变化具有缓冲作用。
5.水的沸点和凝固点：纯水的沸点为100℃，凝固点为0℃。
同时，水的密度变化也与温度密切相关，水在4℃以下增温时，密度逐渐增大，4℃以上则变小。
6.溶解性：水是一种极好的溶剂，在自然界中能溶解许多物质，形成溶液。
二、水在自然界中的分布和运动：1.地球上水的分布：地球表面上约70%的面积被水覆盖，其中97%为海水，3%为淡水。
2.水的循环：水循环是指地球上水从大气中蒸发，形成云，然后降下来形成降水的过程。
水循环是地球上水的分布和运动的基本模式。
3.水资源的分布：尽管地球上水的总量很大，但可利用的淡水资源却非常有限。
4.河流和湖泊：河流和湖泊是地球上主要的淡水资源。
河流是地表水的重要运输方式，湖泊则储存了大量的淡水。
三、水的重要性和用途：1.生命的基础：水是地球上生命存在的基础，对维持生命活动至关重要。
2.农业灌溉和工业用水：水是农业灌溉和工业生产的重要原料和资源。
3.饮用水和卫生用水：水是人类日常饮用和保持卫生的重要资源。
4.水污染和水净化：随着工业化进程的加快，水污染问题逐渐凸显。
水净化技术的研发对保护水资源至关重要。
5.水的环境保护：水生态系统的保护和水资源的可持续利用是当前和未来的重要任务。
环境化学-第三章-水环境化学-第二节-水中无机污染物的迁移转化
对于其他金属碳酸盐则可写为： -lg[Me2＋] =0.5p Ksp -0.5pα2 由2 [Me2＋] + [H+] = [HCO3-] + 2[CO32-] + [OH-]得： (Ksp/α2)1/2 (2 – α1- 2α2) + [H+] – Kw/[H+] = 0
当pH > pK2 时，α2≈1，CO32-为主，lg[Ca2+] = 0.5 lg KSP
四、氧化还原
氧化－还原平衡对水环境中无机污染物的迁移转化 具有重要意义。水体中氧化还原的类型、速率和平衡， 在很大程度上决定了水中主要溶质的性质。例如，厌 氧型湖泊，其湖下层的元素都将以还原形态存在；碳 还原成－4价形成CH4；氮形成NH4＋；硫形成H2S；铁 形成可溶性Fe2+。其表层水由于可以被大气中的氧饱 和，成为相对气体性介质，如果达到热力学平衡时， 则上述元素将以氧化态存在：碳成为CO2；氮成为 NO3-；铁成为Fe(OH)3沉淀；硫成为SO42-。显然这种 变化对水生生物和水质影响很大。
发生吸附的表面净电荷的符号 － 金属离子所起的作用 吸附时所发生的反应 发生吸附时要求体系的pH值 吸附发生的位置 对表面电荷的影响 反离子
阳离子交换 配位体交换 ＞零电位点 任意值 扩散层 无 内层 负电荷减少 正电荷增加
（2）吸附等温线和等温式：在固定温度下，当吸附达到平 衡时，颗粒物表面的吸附量（G）与溶液中溶质平衡浓度
达到临界状态，就可以发生快速凝聚。
三、溶解和沉淀
溶解与迁移 实际溶解沉淀过程的复杂性 1、氧化物和氢氧化物：氧化物可以视作氢氧化物的脱水产物 Me(OH)n (s) Men+ + n OH根据溶度积： Ksp= [ Men+ ] [ OH- ]n 可转化为： [ Men+ ] = Ksp / [ OH- ]n = Ksp[ H+] / Kwn -lg [ Men+ ] = -lgKsp – n lg [ H+ ] + n lgKw pc = pKsp- n pKw + n pH = pKsp – n pOH 可以做 pc-pH 图，斜率等于 n，即金属离子价； 截距是 pH = 14 - (1/n)pKsp。
环境化学知识点
环境化学知识点一、环境化学的定义与研究范畴环境化学是一门研究化学物质在环境中的迁移、转化、归宿以及它们对生态系统和人类健康影响的学科。
它涉及到大气、水体、土壤等多个环境介质，以及生物体内的化学过程。
环境化学的研究范畴非常广泛。
从污染物的来源来看，包括工业生产、交通运输、农业活动等人类活动所排放的化学物质，以及自然界本身存在的但在特定条件下可能对环境产生影响的物质。
在污染物的迁移转化方面，要研究它们在不同环境介质中的扩散、吸附、解吸、挥发、沉淀、氧化还原等过程。
而对于污染物的归宿，需要关注它们最终在环境中的积累、降解、无害化或者对生态系统造成的长期影响。
二、大气环境化学（一）大气污染物的种类大气中的污染物多种多样，常见的有颗粒物（如 PM25、PM10）、二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NOₓ）、一氧化碳（CO）、挥发性有机物（VOCs）等。
这些污染物的来源各不相同，例如，SO₂主要来自燃煤电厂和工业锅炉，NOₓ则主要来自汽车尾气和工业燃烧过程。
（二）大气中的化学反应在大气中，这些污染物会发生一系列复杂的化学反应。
例如，SO₂和NOₓ在一定条件下会转化为硫酸和硝酸，形成酸雨；VOCs 和NOₓ在阳光照射下会发生光化学反应，生成臭氧（O₃）等二次污染物。
（三）大气颗粒物大气颗粒物对环境和健康的影响不容忽视。
它们不仅能够降低大气能见度，还能够吸附其他污染物，进入人体后会对呼吸系统造成损害。
三、水环境化学（一）水体污染物水体中的污染物包括有机物（如农药、石油等）、重金属（如汞、镉、铅等）、营养盐（如氮、磷等）以及病原体等。
（二）水体中的化学过程在水体中，污染物会发生水解、络合、沉淀、氧化还原等反应。
例如，重金属离子在一定条件下会与水中的阴离子形成沉淀，从而降低其毒性；氮、磷等营养盐会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖。
（三）水的自净作用水体具有一定的自净能力，通过物理、化学和生物过程可以去除部分污染物。
但当污染物的排放量超过水体的自净能力时，就会导致水质恶化。
水化学环境期末总结
我国水资源现状1、水资源总量多，人均分配少2、地区分配不均，水土资源组合不平衡3、年内年际变化大4、水土流失严重，部分河流含沙量较大水循环过程通常由四个环节组成：蒸发，水汽输送，凝结降水，径流水循环类型：水分大循环（海陆间循环）水分小循环（海洋循环、陆地循环）水环境根据空间分布分为大气水环境，地表水环境和地下水环境，根据时间跨度分为古代水环境，现代水环境和未来水环境根据内容分为水物理环境，水化学环境，水生物环境成熟的生态系统有如下保护水环境的功能：①涵养水源②保育水源③调节气候④净化水体⑤调蓄洪水⑥保护海岸带⑦补充地下水水分子结构的两大特点①极性很大②水分子间有很强的氢键在0~4℃内，水的密度是热缩冷胀的，4℃密度最大对湖泊的影响在4℃以前，水的密度随温度降低而升高，湖水发生对流和混合。
4℃之下，水的密度反而下降，对流和混合停止，由于水是热的不良导体，表面下的水冷却速度大大降低，结果是湖泊表面的水先结冰，并因密度小于水而浮于表面上，下面的水仍保持在4℃左右，只可能因为向上的热传导而冻结，但因为水的导热系数极低，而冬天又是有限的，故只要湖泊不是太浅一般不会全部冻结，而动植物也可安然过冬。
K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-、SO42- ,这8种为天然水中常见的8大离子.水体中溶解氧的主要来源于大气复氧及水生藻类等的光合作用天然水的分类：按离子总量（矿化度）分类：淡水，微咸水，咸水，盐水按优势离子的分类，优势阴离子：重碳酸盐类，硫酸盐类和氯化物盐类。
优势阳离子：钙质镁质钠质地下水水质有如下的特点：①悬浮物颗粒含量很少，水体清澈透明②无菌，盐分高，硬度大，含较少量的有机物③不与空气接触，水体呈还原态，铁锰等元素以Fe2+,Mn2+低价形态存在④水温不受气温影响⑤因有岩石等阻隔，流动速度很慢，各部位水层的水质也可有很大差异与天然水相比，地下水有如下特点①地下水与各种各样的岩石接触②各个含水层是层间的，即各含水层被弱透水层或不透水层分开，成为各个分隔体。
水环境化学3---氧化还原反应(11.18)
铁体系的pe-pH图 铁体系的pe-pH图 pe
(s)与 (s)的边界 （5）Fe(OH)2(s)与Fe(OH)3(s)的边界
Fe(OH)3(s)+ 3H+ = Fe3+ + 3H2O K1 Fe(OH)2(s)+ 2H+ = Fe2+ + 2H2O K2 K1 = 9.1×103; K2 = 8.0×1012 pe = 13.05 - lg[Fe2+]/[Fe3+] = 13.05 - lgK2[H+]2 / K1[H+]3 pe = 4.1 - pH
问题: 问题: 近年来，水化学中为何不用E而常用 pe表示氧化还原电位？
解释
(a) pe有明确的物理意义, pe= -lg[e]表示电子 的相对活度。
(b) pe每变化一个单位，[Red]/[Ox]变化10倍 便于比较。 (n=1时) (c) pe把数据拉开了便于比较。
Pe与△G 的关系 与
标准态： △G0=-nFE0 △G0=-2.303nRTpe0 任意态： △G=-nFE △G=-2.303nRTpe （ E0=2.303RT/F · pe0 E=2.303RT/F · pe）
问题：
水中主要还原剂为？ 主要氧化剂为？
天然水体的pe 天然水体的pe
水中物质存在的形态
还原态 CH4 H2S Fe2+ S NH4+ NO2- ,有机物等； 氧化态 CO2 Fe(OH)3 SO42- O2 NO3- 等；
天然水体的pe 天然水体的pe
(一)决定电位
若某个单体系的含量比其它体系高得多，则此 时该单体系电位几乎等于混合复杂体系的pe, 称决定电位。 一般情况下，天然水中溶解氧 溶解氧是决定电位，有 溶解氧 机物积累的厌氧环境中，有机物 有机物是决定电位。 有机物
环境化学中考知识点归纳
环境化学中考知识点归纳环境化学是一门研究化学物质在环境中的分布、转化、循环及其对生态系统和人类健康影响的学科。
以下是环境化学中考知识点的归纳：环境化学基本概念- 环境化学的定义和研究范围- 环境污染物的分类：包括重金属、有机污染物、放射性物质等- 环境化学循环：物质在大气、水体、土壤和生物体中的循环过程大气环境化学- 大气组成：氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气及其他气体- 大气污染：包括温室气体、酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等- 大气污染物的来源和影响：工业排放、汽车尾气、农业活动等水环境化学- 水质指标：pH值、溶解氧、硬度、重金属含量等- 水污染源：点源污染和非点源污染- 水处理技术：物理、化学和生物处理方法土壤环境化学- 土壤组成：矿物质、有机质、水分和气体- 土壤污染：农药、化肥、重金属等- 土壤修复技术：物理修复、化学修复和生物修复固体废物处理与资源化- 固体废物的分类：生活垃圾、工业固体废物、危险废物等- 固体废物的处理方法：填埋、焚烧、回收利用等- 资源化技术：废物转化为能源和材料环境化学分析方法- 样品的采集与保存- 化学分析技术：色谱法、光谱法、质谱法等- 污染物的定量与定性分析环境化学与人类健康- 环境污染物对人体健康的影响：呼吸系统疾病、神经系统疾病、癌症等- 环境风险评估：污染物的暴露评估、风险表征和风险管理- 环境保护法规与标准：国家和地方的环境保护法规环境化学的发展趋势- 绿色化学：减少或消除有害物质的使用和产生- 可持续发展：环境、经济和社会的协调发展- 环境教育与公众参与：提高公众环保意识，参与环境保护活动结束语：环境化学作为一门跨学科的科学，其知识点广泛且深入。
通过了解这些知识点，我们不仅能够更好地理解环境问题，而且能够采取有效措施保护我们的环境，促进人类与自然的和谐共生。
水环境化学知识点总结
易水解的有机污染物：卤代烷烃 酰胺 胺 羧酸酯 氨基甲酸盐 环氧化物 腈类 有机磷酸酯 尿素类 磺 酸酯 酐
29、简述有机配位体对水体中重金属迁移的影响。
答：水溶液中共存的金属离子和有机配位体经常 生成金属配合物，这种配合物能够改变金属离子 的特征从而对重金属离子的迁移产生影响，起通 过影响颗粒物对重金属的吸附和影响重金属化合 物的溶解度来实现。
19、微生物代谢途径：〔1〕通过酶催化的亲核 水解反响〔2〕利用氧的亲电行为的氧化反响〔3〕 通过氢化物亲核行为或复原金属的复原反响〔4〕 加成反响或自由基H提取和富里酸加成反响
20、降水中主要的阴离子有 硫酸根离子 、氯离 子 、硝酸根离子 、亚硝酸根离子 。
21、pH<pK1 6.35时，溶液中主要以H2CO3*为 主； pH>pK2 10.33时，溶液中主要以CO32-为主； pH介于pK1与pK2之间时，溶液中主要以HCO3为主。
14、沉淀物中重金属重新释放诱发因素：①盐浓 度升高：碱金属和碱土金属阳离子可将被吸附在 固体颗粒上的金属离子交换出来。②氧化复原条 件的变化：有机物增多，产生厌氧环境，铁猛氧 化物复原溶解，使结合在其中的金属释放出来。 ③pH值降低：氢离子的竞争吸附作用、金属在低 pH值条件下致使金属难溶盐类以及配合物的溶解。 ④增加水中配合剂的含量：天然或合成的配合剂 使用量增加，能和重金属形成可溶性配合物，有 时这种配合物稳定性较大，以溶解态形式存在， 使重金属从固体颗粒上解吸下来。
13、腐殖质的组成：由生物体物质在土壤、 水体和沉积物中经腐败作用后的分解产物， 是一种凝胶性有机高分子物质。分为腐殖 酸：溶于稀碱但不溶于酸的局部；富里酸： 即可溶于碱又可溶于酸的局部； 腐黑物：
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高校教育精品化学物质）作用下降低 静电斥力，引力超过斥力时胶粒便合在一起。絮凝过程： 借助于某种架桥物质（聚合物）联结胶体粒子，使凝结的 粒子变的更大。简述胶体凝聚和絮凝之间的区别。答：絮 凝——在胶粒或悬浮体内加入极少量的可溶性高分子化合 物，可导致溶胶迅速沉淀，沉淀呈疏松的棉絮状，这类沉 淀称为絮凝物，这种现象呈絮凝作用。聚沉——胶体粒子 聚集由小变大，最终导致粒子从溶液中析出的过程。
5、天然水中的总碱度=HCO3-+2CO32-+ OH- -H+ 6、水体中颗粒物的类别(1)矿物微粒和粘土矿物
（铝或镁的硅酸盐 ）(2)金属水合氧化物（铝、铁、 锰、硅等金属 ）(3)腐殖质 (4)水体悬浮沉积物 (5) 其他（藻类、细菌、病毒等）
影响水体中颗粒物吸附作用的因素有：颗粒物浓 度、温度、PH。
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12、什么是电子活度pE，以及pE和pH的区别。 答：定义电极上电子有效浓度为电子活度，记作E，其负
对数记作pE。电子活度越大或pE 越小，电子供出电子的 倾向越大。在电化学研究中，通常用电极电位表示电极供 出或接受电子的倾向，当给出电子活度E 和电子活度的负 对数pE 明确的热力学意义之后，就可以明确地表示不同 电对在反应条件下供出或接受电子能力的相对大小。 在一定温度下，pE 与电极电位成直线关系， pE越大，电 子活度越小，电极的氧化能力或接受电子的能力越强，供 出电子能力越弱，pE与电子活度的关系同pH与H+活度的 关系相似。 pH亦称氢离子浓度指数，是溶液中氢离子活度的一种标 度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。pH值 越趋向于0表示溶液酸性越强，反之，越趋向于14表示溶 液碱性越强，pH=7的溶液为中性溶液。 若水体的PE值高，有利于下列Cr、Mn在水体中迁移。
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17、水体富营养化：指在人类活动的影响下,生物 所需的氮,磷等营养物质大量进入湖泊,河口,海湾 等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水 体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死 亡的现象. 发生在海域时叫赤潮，发生在湖泊时叫 水华。
危害：1 使水味变得腥臭难闻 2 降低水体的透明 度 3 影响水体的溶解氧 4 向水体释放有毒物质 5 影响供水水质并增加制水成本 6 对水生生态的影 响，在正常情况下,湖泊水体中各种生物都处于相 对平衡的状态.但是,一旦水体受到污染而呈现富营 养状态时,水体的这种正常的生态平衡就会被扰乱, 某些种类的生物明显减少,而另外一些生物种类则 显著增加.这种生物种类演替会导致水生生物的稳 定性和多样性降低,破坏了湖泊生态平衡.
10、无机物在水中的迁移转化过程：分配作用、 挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集、生 物降解作用。
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11、pE:pE 越小，电子活度越高，提供电 子的倾向越强，水体呈还原性。pE 越大， 电子活度越低，接受电子的倾向越强，水 体呈氧化性 。 pE影响因素：1)天然水的 pE随水中溶解氧的减少而降低；2)天然水 的pE随其pH减少而增大。
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14、沉淀物中重金属重新释放诱发因素：①盐浓 度升高：碱金属和碱土金属阳离子可将被吸附在 固体颗粒上的金属离子交换出来。②氧化还原条 件的变化：有机物增多，产生厌氧环境，铁猛氧 化物还原溶解，使结合在其中的金属释放出来。 ③pH值降低：氢离子的竞争吸附作用、金属在低 pH值条件下致使金属难溶盐类以及配合物的溶解。 ④增加水中配合剂的含量：天然或合成的配合剂 使用量增加，能和重金属形成可溶性配合物，有 时这种配合物稳定性较大，以溶解态形式存在， 使重金属从固体颗粒上解吸下来。
(mol/L.Pa) PG － 各种气体的分压 (Pa) 3、水体中可能存在的碳酸组分 CO2、
CO32-、HCO3-、H2CO3 ( H2CO3*)
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4、天然水中的碱度和酸度：碱度：水中能与强酸 发生中和作用的全部物质，即能够接受质子H+的 物质总量；酸度：凡在水中离解或水解后生成可 与强碱（OH-）反应的物质（包括强酸、弱酸和 强酸弱碱盐）总量；即水中能与强碱发生中和作 用的物质总量。
高分子对溶胶的絮凝作用与电解质的聚沉作用完全不同， 由电解质引起的聚沉作用缓慢，沉淀颗粒紧密、小；高分 子的絮凝作用则是由于吸附了溶胶粒子以后，高分子化合 物本身的链段旋转和运动，相当于本身的痉挛作用，将固 体粒子聚集在一起而产生沉淀。
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16、生物富集：生物从周围环境（水体、 土壤、大气）吸收并积累某种元素或难降 解的物质，使其在有机体内的浓度超过周 围环境中浓度，该现象称为生物富集。生 物富集常用生物富集系数（BCF）表示， 即生物体内污染物的浓度与其生存环境中 该污染物浓度的比值 。
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7、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有 表面吸附 、 化学吸附、离子交换吸附 和 专属吸附。
8、天然水的PE随水中溶解氧的减少而 降低 ，因 而表层水呈 氧化性 环境。
9、吸附等温线：在一定温度，处于平衡状态时被 吸附的物质和该物质在溶液中的浓度的关系曲线 称为吸附等温线；水环境中常见的吸附等温线主 要有L－型、F－型和H－型。
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13、腐殖质的组成：由生物体物质在土壤、 水体和沉积物中经腐败作用后的分解产物， 是一种凝胶性有机高分子物质。分为腐殖 酸：溶于稀碱但不溶于酸的部分；富里酸： 即可溶于碱又可溶于酸的部分； 腐黑物：
不能被酸和碱提取的部分。一般认为，当 浓度较高时，金属离子与腐殖质的反应以 溶解为主，当金属离子浓度较低时，则以 沉淀和凝聚为主。
水环境化学
知识点
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1、水中八大离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、 HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-为常见八种离子
2、溶解气体与Henry定律:溶解于水中的气 体与大气中的气体存在平衡关系，气体的 大气分压PG与气体的溶解度的比表现为常 数关系，称为Henry定律，该常数称为 Henry定律常数KH。 [G(aq)] = KH PG KH －气体在一定温度下的亨利定理常数