第三章-水环境化学习题解答
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知识交流

之,pE越大,电子浓度越低,体系接受电子的倾向就越强。
(2)氧化还原电位E和pE的关系
Ox +ne→Red
(1)
根据Nernst方程
E=E0-(2.303RT/nF)lg[Red]/[Ox] (2) 当反应达平衡时,定义
E0=(2.303RT/nF) lgK
(3)
从上述化学方程式(1),可写出
K= [Red]/{[Ox][e]n }
如果考虑到羟基配合作用,那么金属氧化物或氢氧化物的 溶解度(MeT)表征为:
MeT = [ Mez+ ] +∑[ Me(OH)nz-n ]
固体的氧化物和氢氧化物具有两性的特征,它们和质子或 羟基离子都发生反应,存在一个pH值,在该值下溶解度为最 小值。在碱性或酸性更强的pH值区域内,溶解度都会变得更 大。
因此,在 H2S 和硫化物均达到饱和的溶液中,溶液重金属离子 的饱和浓度为: [Me2+]=Ksp/[S2-]=Ksp [H+]2/Ksp´ =Ksp [H+]2/(0.1K1K2)
3、碳酸盐
——多相平衡,pH通过控制碳酸根浓度影响沉淀平衡
封闭体系: 只考虑固相和液相,把 H2CO3* 当作不挥发酸类处理。
吸附量随粒度增大而减少,并且当溶质浓度范围固定 时,吸附量随颗粒物浓度增大而减少。
温度变化、几种离子共存(竞争作用)等。
3、沉积物中重金属的释放——属于二次污染问题
诱发释放的主要因素有: (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、铁锰氧 化物还原溶解,使结合在其中的金属释放出来。
2、它在中性表面甚至在与吸附离子带相同电荷符号的表面 也能进行吸附作用。
环境化学课后习题 水环境化学-习题详解

总碱度=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]-[H+] 总碱度
不考虑H 总碱度≈[HCO3-]+2[CO32-](不考虑 +和OH-) 不考虑
(3)求加入 N a O H 的量 Y : 加碱后大部分的 H 2 CO 3 解离成了 HCO 3 , 而加入的 OH 变成了 H 2 O , 即: H 2 CO 3 ⇔ H + HCO 3 OH + H ⇔ H 2 O 个反应可知,加碱后, 由上面 2 个反应可知,加碱后, C T 不变, AT 则增加了 Y mmol , 不变,
H 2 CO 3 ⇔ H CO 3
2−
+
+ HCO 3
−
−
+H
+
⇔ HCO 3
解:(1)求水 A的总碳酸 CT 1: 当pH = 7.5,查表得 α = 1.069, 已知AT 1 = 6.38mmol/L ,由CT = α × AT 得: CT 1 = 1.069 × 6.38mmol/L = 6.820mmol/L
HCO3- ↑ +H2O→ H2CO3+OH-
酚酞碱度和CO 酸度的变化: 酚酞碱度和 2酸度的变化:不变
• 酚酞碱度 酚酞碱度=[CO32-]+[OH-]-[H2CO3*]-[H+] • CO2酸度 酚酞碱度 酸度=-酚酞碱度
的水体加入重碳酸 向含碳酸( H2CO3 )的水体加入重碳酸 含碳酸( 盐( HCO3- ),发生的化学反应为: 发生的化学反应为:
7. 计算平衡时该溶液中各种 Fe(III)的浓度及 。 的浓度及pH。 的浓度及
分析:四个未知数,四个方程即可求解。 分析:四个未知数,四个方程即可求解。 1. Fe3+的第一步水解,pK1=2.16; 的第一步水解, ; 2. Fe3+的第二步水解, pK2=6.74; 的第二步水解, ; 3. [Fe(III)T]=1.00×10-4mol/L; 4. 溶液的电荷平衡。 溶液的电荷平衡。
水环境化学习题解答

[Fe3+] = 9.1×103 [H+]3 , 分别代入: C = [Fe3+] +[Fe(OH)2+]+[ Fe(OH)2+] = 9.1×103 {[H+]3 + 8.9×10-4 [H+]2 + 4.9×10-7 [H+]} = 1.0×10-4 (mol/L) [H+]3 + 8.9×10-4 [H+]2 + 4.9×10-7 [H+] = 1.1×10-8 按牛顿法求解: f (x) = [H+]3 + 8.9×10-4 [H+]2 + 4.9×10-7 [H+] -1.1×10-8 f ’(x) = 3 [H+]2 + 1.78×10-3 [H+] + 4.9×10-7 [H+]3 、 8.9×10-4 [H+]2、 4.9×10-7 [H+] 分别等于1.1×10-8 求出近似值:
1 总碱度 1 2 2 1 令 1 2 2 CT CT 总碱度
查表3-3(P.110):pH = 6.5 时, = 1.710 所以:CT = 1.710×1.6 = 2.736 (mmol/L)
※ 设加入B mmol/L的Na2CO3使pH = 8.0, 此时, = 1.018 CT + B = 1.018×[1.6 + 2 B] 1.036 B = 1.106 B = 1.067 (mmol/L)
1= HCO 2= CO3
H CO H CO HCO CO KK H CO HCO CO H K H K K
水环境化学习题简答

第一章水产养殖与水环境污染1、概念(1) 渔业是指鱼、虾、贝、藻等水生动植物的养殖、捕获、加工或销售的工业或职业。
(2) 水产养殖业包括海水养殖和淡水养殖,是人类利用海水与淡水养殖水域,采取改良环境、清除敌害、人工繁育与放养苗种、施肥培养天然饵料、投喂饵料、调控水质、防治病害、设置各种设施与繁殖保护等系列科学管理措施,促进养殖对象快速生长发育,最终获得鱼类、虾蟹类、贝类与棘皮动物、藻类及两栖类于爬行类等水产品的生产事业。
(3) 污染污染是指任何人类活动所导致的空气、水、土壤、海洋、湖泊、森林或城市环境的物理、化学、或生物学性能的改变,从而导致社会经济的病态效应。
水产养殖本身可以被污染,也可以导致污染。
2、回答问题(1) 图示集约化水产养殖产生废物的工业模型。
(2) 图示采用环境技术转化废物为资源的生态养殖。
(3) 生态养殖系统具有的特征。
1)、保护自然生态系统的形态和功能;2)、大多数能源来自可再生的资源,如太阳能、风、水、生物量;3)、是蛋白质的生产者,依靠低值的动植物蛋白作为饲料;4)、不产生营养物和化学污染;5)、进行营养物循环利用和再生的系统研究;6)、生态系修复和强化计划;7)、与农业结合;8)、不使用对人体有害或对生态系统健康产生影响的化学品或抗生素;9)、养殖本地或长期居住的土著生物种类;10)、发展强化型渔业;11)、全球伙伴关系,形成世界性信息。
(4) 与水产养殖有关的环境问题。
水产养殖产生的有机性废物可以造成水域富营养化。
细菌数量增加,降低氧气含量,发展赤潮或藻类水华,恶臭,鱼类异味,水不能饮用,等。
水产养殖用药还可以对水域产生各种生态毒理学效应。
如急慢性毒性、生物区系改变,等。
(5) 集约化水产养殖系统中来源于饲料的废物。
1)、未被摄食的残饵,即食物废物;2)、养殖生物排泄的未被消化的食物残渣,即粪便;3)、来自饲料和粪便的溶解态营养盐;4)、饲料中添加且未被养殖生物利用的抗微生物剂和促生长剂、诱食剂等药物;5)、养殖生物生命过程中向水中分泌的物质。
环境化学(水环境计算题)课后习题参考答案

第三章 水环境化学(P195)4.(1) 查表知pH = 6.5时, α= 1.710C T = [碱度]×α = 1.6×1.710 mmol/l = 2.736mmol/l 。
设加入的Na 2CO 3为n mmol/l查表知:当pH = 8.0时, α` = 1.018C T ` = C T + n ----------(1) C T `= [碱度]`×α` --------(2) [碱度]`= 1.6 +2 n --------(3) 由 (1)、(2)和(3)解得:n = 1.07 mmol/l 。
(2)∵加入NaOH 后C T 不变 L mmol C T/688.2028.1736.2][===α碱度碱度的增加值就应是加入的NaOH 的量。
△A = [碱度]` - [碱度] = 2.688 - 1.6 = 1.088mmol/l5.解:当pH = 7.00时,CO 3-的浓度与 HCO 3-的浓度相比可以忽略,查表pH = 7.00时, α= 1.224,则[HCO 3-] = [碱度] = 2.00×10-3mol/l/l 。
[H +] = [OH -] = 10-7 mol/l 。
[HCO 3※] = [H +][HCO 3-]/K 1 = 1.00×10-7×2.00×10-3/(4.55×10-7) = 4.49×10-4mol/l 。
[CO 3-] = K 2[HCO 3-]/[H +] = 4.69×10-11×2.00×10-3/(1.00×10-7) = 9.38×10-7mol/l 。
6.解: 查表 pH = 7.5时, α1 = 1.069, pH = 9.0时, α2 = 0.9592;C T1 = [碱度]×α1 = 6.38×1.069 = 6.82 mmol/l C T2 = [碱度]×α2 = 0.80×0.959 = 0.767 mmol/l; L mmol C C C T T T /79.3277.082.6221=+=+=混合后L mmol /59.3280.038.6][=+=碱度005.159.379.3][===碱度T C α 查表知pH = 7.587.解:由题意知 [Fe 3+] + [Fe(OH)2+] + [Fe(OH)2+] = 1.00×10-4 mol/l ; (1) [Fe(OH)2+][H +]/[Fe 3+] = 8.9×10-4(2) [Fe(OH)2+][H +]2/[Fe 3+] = 4.9×10-7 (3)SP W K H K FeOHFe==++-+33333][][]][[查表知Fe(OH)3的K SP = 3.2×10-38代入(1)得[H +] = 1.9×10-3mol/l (∵pH =2.72)∴[Fe 3+] = 3.2×104[H +]3= 3.2×104×1.9×10-3×3= 6.24×10-5mol/l ;[Fe(OH)2+] = 4.9×10-7[Fe 3+]/[H +]2 = 4.9×10-7 K SP [H +]/ K W 3 = 15.68×10-3×1.9×10-3 = 8.47×10-6mol/l ; [Fe(OH)2+] = 8.9×10-4[Fe 3+]/[H +] = 8.9×10-4K SP [H +]2/ K W 3= 28.48×(1.9×10-3)2= 2.92×10-5mol/l 。
第三章 水环境化学习题解答

第三章水环境化学一、填空题1、天然水体中常见的八大离子包括:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-。
2、天然水体中的碳酸平衡体系a0、a1、a2分别表示[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]的分配系数,其表达式分别为:(用pH\K1\K2表达):a 0=[H2CO3*]/{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}=[H+]2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}a 1=[ HCO3-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1[H+]/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}a 2=[ CO32-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1K2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}。
(注:此三个公式前半段教材119-120页有错误!)a 0+a1+a2=13、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式:总酸度=[H+]+2[ H2CO3*]+[HCO3-]-[OH-];CO2酸度= [H+]+[H2CO3*]-[CO32-]-[OH-](注:教材121此公式错误),无机酸度= [H+]-[HCO3-]-2[CO32-] -[OH-] 。
4、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式:总碱度= [OH-] +2[CO32-]+[HCO3-]-[H+];酚酞碱度= [OH-] +[CO32-]-[H+]-[ H2CO3*];苛性碱度= [OH-] -2[ H2CO3*]-[HCO3-]-[H+]。
5、“骨痛病事件”的污染物是镉;水俣病的污染物是汞(或甲基汞)。
6、水体的富营养化程度一般可用总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a、透明度等指标来衡量。
7、水环境中氧气充足的条件下有机物发生的生物降解称为有氧(或好氧)降解,最终产物主要为二氧化碳和水,有机氮转化为硝酸根,有机硫转化为硫酸根。
水中的有机物在无氧条件经微生物分解,称为厌氧降解,降解产物除二氧化碳和水外,还有小分子的醇、酮、醛、酸等,无机态氮主要以氨氮存在、硫主要以硫化物存在,水体发臭发黑。
水环境化学试题及答案
水环境化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 水环境化学主要研究的是()。
A. 水的物理性质B. 水的化学性质C. 水的生物性质D. 水的地理性质答案:B2. 以下哪项不是水环境化学的研究内容?()A. 水中污染物的迁移转化B. 水质的监测与评价C. 水资源的合理利用D. 水中微生物的分类答案:D3. 水体中溶解氧的减少,通常与哪种污染物有关?()A. 重金属B. 有机物C. 放射性物质D. 农药答案:B4. 以下哪种物质不是水体中常见的重金属污染物?()A. 铅B. 汞C. 铜D. 钠答案:D5. 水体富营养化的主要原因是()。
A. 氮、磷元素的过量输入B. 重金属污染C. 有机物污染D. 放射性物质污染答案:A6. 以下哪种物质不是水体中的持久性有机污染物?()A. 多氯联苯B. 二噁英C. 有机氯农药D. 乙醇答案:D7. 水体中悬浮物过多会导致什么问题?()A. 水体透明度增加B. 水体颜色加深C. 水体pH值升高D. 水体溶解氧减少答案:D8. 以下哪种物质不是水体中常见的内分泌干扰物?()A. 双酚AB. 邻苯二甲酸酯C. 四氯化碳D. 多氯联苯答案:C9. 水体中pH值的降低通常与哪种污染物有关?()A. 酸雨B. 有机物C. 重金属D. 放射性物质答案:A10. 以下哪种物质不是水体中常见的藻类毒素?()A. 微囊藻毒素B. 蓝藻毒素C. 黄曲霉毒素D. 石房蛤毒素答案:C二、填空题(每题2分,共20分)11. 水环境化学中的“三氮”指的是________、________和________。
答案:氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮12. 水体中溶解氧的测定方法有________法和________法。
答案:碘量法、电极法13. 水体中重金属的测定方法有________法和________法。
答案:原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法14. 水体中有机物的测定方法有________法和________法。
(完整版)第三章水环境化学答案
第三章水环境化学1、请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中[H 2CO 3*]、[HCO 3-]和[CO 32-]的表达式,并讨论这两个体系之间的区别。
解: 开放体系,考虑到CO 2在气液相之间的平衡,[H 2CO 3*] 不变根据亨利定律: [CO 2(aq)] = K H Pco 2 lg[H 2CO 3*] ≈ lg[CO 2(aq)] = lg K H + lg Pco 2 = - 4.9lg[HCO 3-] = lg K 1 + lg [H 2CO 3*] + pH= -11.3 + pHlg[CO 32-] = lgK 1 + lgK 2 + lg[H 2CO 3*] + 2pH= -21.6 + 2pH*][][][*][]][[32133231CO H H K HCO CO H HCO H K +--+==*][][][*][][][32221233223221CO H H KK CO CO H CO H K K +--+⋅==⋅][][][233*32--++=CO HCO CO H C T 是常数。
的总和为各种碳酸化合态浓度假设,T C TC HCO ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=31αTC CO ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=232αTC CO H ⎥⎦⎤⎢⎣⎡*=320α122122][][1(-+++=K H K K H α1211)][][1(-++++=H K K H α122110][][1(-++++=H K K H K α*][][][*][]][[32133231CO H H K HCO CO H HCO H K +--+==*][][][*][][][32221233223221CO H H K K CO CO H CO H K K +--+⋅==⋅][][][][21233*32+--H K K CO HCO C CO H T 和含有的表示式,,为变量表示以:,][],[*],[21023332得到,,代入把αααT C CO HCO CO H --eg oo d 2、请导出总酸度、CO 2酸度、无机酸度、总碱度、酚酞碱度和苛性碱度的表达式作为总碳酸量和分布系数(α)的函数。
第三章-水环境化学(第一次课)
ii 表示方法
总含盐量(Total Dissolved Solids-TDS),也称总矿化度: 水中所含各种溶解性矿物盐类的总量称为水的总含盐量。
总含盐量=Σ阳离子+Σ阴离子
iii 测定
重量法
总含盐量=溶解固形物
cT
[H
2 CO
* 3
](1
K1 [H
]
K1K 2 [H ]2
)
0
[H2CO*3
]
1
cT
(1
K1 [H ]
K1K 2 [H ]2
) 1
说明pH决定它们的 含量多少
1
[HCO
3
]
cT
[H ] (
K1
1
K2 [H
) ]
1
2
[CO32 ] cT
([H ]2 K1K 2
[H ] 1)1 K2
lg c2 H • ( 1 1 ) 15.59103 ( 1 1 ) c1 2.303R T1 T2 2.3038.314 298.15 273.15
c2 8.289 1.778 14.74mg / L
0 ℃时的含量14.74mg/L 20 ℃时为9.227mg/L
2.在一个标准大气压下,25℃时CO2在水中的溶解度。已知 CO2在干空气中的含量为0.0314%(体积)。
氧气的分压为
0.9813105 20.95% 0.2056105 Pa
[G(O2) ] KH PG 1.26108 0.2056105 2.590104 mol / L
[G(O2) ] 2.590104 32 8.289mg / L
戴树贵-环境化学课后习题及答案
戴树贵-环境化学课后习题及答案环境化学思考题与习题及答案第一章 绪论作业习题:● 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?● 环境污染物有哪些类别?主要的化学污染物有哪些? 讨论习题:● 如何认识现代环境问题的发展过程? 思考题:● 举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。
第二章 水环境化学作业习题:● 请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中*23H CO ⎡⎤⎣⎦、3HCO -⎡⎤⎣⎦和23CO-⎡⎤⎣⎦的表达式,并讨论这两个体系之间的区别。
● 请导出总酸度、2CO 酸度、无机酸度、总酸度、酚酞酸度和苛性酸度的表达式作为总碳酸量和分布系数(α)的函数。
● 在一个pH 为6.5、碱度为1.6mmol/L 的水体中,若加入碳酸钠使其碱化,问需加多少mmol/L 的碳酸钠才能使水体pH 上升至8.0。
若用NaOH 强碱进行碱化,又需要加多少碱?(1.07mmol/L ,1.08mmol/L )● 具有2.00×10-3mol/L 碱度的水,pH 为7.00,请计算*23H CO ⎡⎤⎣⎦、3HCO -⎡⎤⎣⎦、23CO-⎡⎤⎣⎦和-OH ⎡⎤⎣⎦的浓度各是多少?(*23H CO ⎡⎤⎣⎦=4.49×10-4mol/L 、3HCO -⎡⎤⎣⎦=2.00×10-3mol/L 、23CO-⎡⎤⎣⎦=9.38×10-7mol/L 和-OH ⎡⎤⎣⎦=1.00×10-7mol/L )● 若有水A ,pH 为7.5,其碱度为6.38 mmol/L ,水B 的pH 为9.0,碱度为0.80 mmol/L ,若以等体积混合,问混合后的pH 值为多少?(pH =7.58)● 溶解1.00×10-4mol/L 的()33Fe NO 于1L 具有防止发生固体()3Fe OH 沉淀作用所需最小H +⎡⎤⎣⎦浓度的水中,假定溶液中仅形成[]2Fe OH +和[]2Fe OH +,而没有形成[]422Fe OH +。
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第三章水环境化学一、填空题1、天然水体中常见的八大离子包括:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-。
2、天然水体中的碳酸平衡体系a0、a1、a2分别表示[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]的分配系数,其表达式分别为:(用pH\K1\K2表达):a 0=[H2CO3*]/{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}=[H+]2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}a 1=[ HCO3-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1[H+]/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}a 2=[ CO32-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1K2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}。
(注:此三个公式前半段教材119-120页有错误!)a 0+a1+a2=13、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式:总酸度= [H+]+2[ H2CO3*]+[HCO3-]-[OH-];CO2酸度= [H+]+[H2CO3*]-[CO32-]-[OH-](注:教材121此公式错误),无机酸度= [H+]-[HCO3-]-2[CO32-] -[OH-] 。
4、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式:总碱度= [OH-] +2[CO32-]+[HCO3-]-[H+];酚酞碱度= [OH-] +[CO32-]-[H+]-[ H2CO3*];苛性碱度= [OH-] -2[ H2CO3*]-[HCO3-]-[H+]。
5、“骨痛病事件”的污染物是镉;水俣病的污染物是汞(或甲基汞)。
6、水体的富营养化程度一般可用总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a、透明度等指标来衡量。
7、水环境中氧气充足的条件下有机物发生的生物降解称为有氧(或好氧)降解,最终产物主要为二氧化碳和水,有机氮转化为硝酸根,有机硫转化为硫酸根。
水中的有机物在无氧条件经微生物分解,称为厌氧降解,降解产物除二氧化碳和水外,还有小分子的醇、酮、醛、酸等,无机态氮主要以氨氮存在、硫主要以硫化物存在,水体发臭发黑。
8、体系的pE值越小,体系提供电子的能力强,还原能力强。
9、水体中常见的吸附等温线有Henry型、Freundlich型、Langmuir型。
水体中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、离子交换吸附、专属吸附三种形式。
10、取一定体积的某天然水样测定其碱度,用标准HCl溶液滴至酚酞指示剂有红色变成无色时,耗用了P mLHCl,再加入甲基橙指示剂,再用标准HCl溶液滴定至甲基橙指示剂变色时,又用去MmL HCl,当P=0,M>0,水体的碱度构成为[HCO3-];当P=M>0水体的碱度构成为[CO32-];当P>M>0水体的碱度构成为[OH-] +[CO32-];当M>P>0水体的碱度构成为[CO32-]+[HCO3-];当P>0,M=0水体的碱度构成为[OH-]。
11、水体的自净作用按其发生的机理可分为物理净化、化学净化、生物净化三类。
12、水体的pE值越大,体系接受电子的能力越大,氧化能力越强;水体的pE值越小,体系接受电子的能力越弱,氧化能力越弱;13、天然水的pE随水中溶解氧的减少而减小,一般天然水体表层水的pE 较大,因而表层水呈氧化环境。
14、三态氮(氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮)的相对含量常用作水体自净程度的指标。
15、pE的定义为: pE =-lgae-;pE与E的关系式为:pE=EF/(2.303RT) ,25℃时为pE=E/0.0591 。
二、概念(名词解释)1、溶解氧(DO,英文全称):Dissolved Oxygen2、亨利定律及其数学表达式:[X(aq)]=KH p G3、化学需氧量(COD英文全称):Chemical Oxygen Demand4、生化需氧量(BOD英文全称):Biochemical Oxygen Demand5、五日生化需氧量(BOD5、英文全称)。
Five day Biochemical Oxygen Demand6、水体的酸度(acidity)和碱度(alkalinity):水体的酸度是指每升水样中能与强碱发生中和反应的物质的量(或能提供质子的物质的量);水体的碱度是指每升水样中能与强酸发生中和反应的量(或能接受质子的物质的量)。
7、硝化与反硝化:氨氮在有氧条件下,经亚硝化细菌、硝化细菌的作用,氧化成亚硝酸最后氧化为硝酸的过程称为硝化。
硝酸盐氮在缺氧条件下,经反硝化细菌作用,还原为氮气或一氧化二氮(N2O)的过程称为反硝化。
8、分配定律与分配系数:所谓分配定律是指一定温度下,物质A在两种互不相溶的溶剂中达到分配平衡时在两相中的活度(常近似为浓度)之比,即分配系数,为一常数。
分配系数可用于表示该物质对两种溶剂的亲和性的差异。
9、水体的自净作用:污染物排入水体后,使水环境受到污染,经过水体自然的物理、化学与生物的作用,使水体中污染物的浓度得以降低,经过一段时间后,水体质量逐渐恢复的过程。
10、优先污染物:也叫优控污染物,由于化学污染物种类繁多,世界各国都按一定的筛选原则筛选出一些毒性强、难降解、残留时间长、在环境中分布广的污染物优先进行控制。
这些被筛选出优先控制的污染物称为优先污染物。
11、表面吸附、离子交换吸附、专属吸附:(1)表面吸附:由于胶体表面具有巨大的比表面和表面能,因此固液界面存在表面吸附作用。
胶体表面积越大,吸附作用越强。
(2)离子交换吸附:环境中大部分胶体带负电荷,容易吸附各种阳离子。
胶体每吸附一部分阳离子,同时也放出等量的其他阳离子,这种作用称为离子交换吸附作用;(3)专属吸附:指在吸附过程中,除了化学键作用外,尚有加强的憎水键和范德化力或氢键作用。
该作用不但可以使表面点荷改变符号,还可以使离子化合物吸附在同号电荷的表面上。
12、胶体的凝聚与絮凝:凝聚:水中胶体失去稳定(脱稳)并生成微小聚集体的过程。
絮凝:脱稳的胶体相互聚结成大的絮凝体的过程。
混凝:水中胶体粒子失去稳定并相互聚结成大的絮凝体的过程,它是通过向水中投加混凝剂实现的。
混凝是凝聚和絮凝的总称。
作用机理不一样,凝聚是由压缩双电层机理作用,胶体脱稳引起的聚集成为凝聚。
絮凝是吸附架桥作用,由天然高分子物质吸附架桥作用使微粒相互黏结的过程是絮凝。
13、SS(水中悬浮物)三、简答题1、天然水体的碳酸平衡体系,开放体系和封闭体系各有什么特点?答:天然水体开放体系,水始终与大气接触,水中CO2([H2CO3*])的浓度与大气中的CO2达到平衡,其浓度可有亨利定律计算,温度一定,空气中CO2分压一定,水中CO2([H2CO3*])的浓度一定,不随pH变化。
封闭体系,水不与大气接触,水中CO2([H2CO3*])不与大气中CO2交换,CT=[ H2CO3*]+ [ HCO3-] + [ CO32-],CT不随pH变化。
2、影响重金属在水体中的迁移转化方式及其因素有哪些?答:按照物质的运动形式,重金属在水环境中的迁移可分为机械迁移、物理化学迁移和生物迁移。
机械迁移是指重金属离子以溶解态或颗粒态的形式被水流搬运物理化学迁移是指重金属以简单离子、络离子或可溶性分子在水环境中通过一系列物理化学作用所实行的迁移和转化过程,这种迁移转化的结果决定了重金属在水环境中的存在形式、富集状况和潜在危害程度。
生物迁移指重金属通过生物体的新陈代谢、生长、死亡等过程所实现的迁移,这是一种复杂的迁移,正是由于这种迁移,才使重金属被有机体(如鱼类)富集起来,再经由食物链,构成对人体的威胁。
影响因素:pH:一般pH降低,重金属化合物的溶解性增加,水中重金属含量增加,重金属的活性增加;温度:温度增加,减低物理吸附作用,增加重金属化合物的溶解度,水中重金属含量增加,重金属的活性增加;盐分:水中盐分增加,降低胶体对重金属的吸附,离子交换是吸附的重金属离子释放,水中重金属含量增加,重金属的活性增加;配为离子:一般配位离子浓度增加,重金属离子形成配位化合物的几率增加,溶解性增加。
氧化还原电位:氧化还原电位对不同重金属的影响不同,如:氧化还原电位增加,二价铁变成三价铁,二价锰变成四价锰,溶解性降低;三价铬变成六价铬,溶解性增加;重金属硫化物在高氧化还原电位条件下变成硫酸盐,溶解度增加;悬浮物的含量与类型对重金属在水中的迁移转化,一般来说,水体中的重金属易被悬浮物吸附沉积到沉积物中去。
生物的积累、生物的转化等。
3、水体中有机污染物的迁移转化方式有哪些?答:挥发、吸附沉降、化学氧化还原、光化学氧化、生物积累、生物降解(生物氧化)。
生物降解有分为好氧降解和厌氧降解。
三、选择题1、某一氧化还原体系的标准电极电位为0.80,其pE0为:( A )A 、13.50 B、 13.35 C2、以下因素中不会诱发重金属从沉积物中释放出来的是( A )。
A、pH升高B、pH降低C、pE升高D、氧化还原电位降低3、某生活污水的COD为100 mg/L,其BOD约为( C )。
5A、40B、 100C、 70D、604、氨在有氧条件下通过微生物作用,氧化成硝酸的过程称为:( A )A、硝化B、氨化C、同化D、反硝化6、下列关于水体的pE与电子活度的叙述中正确的是( B )。
A、 pE越小,电子活度越小,水体的氧化性越强B、 pE越小,电子活度越高,水体的还原性越强D、 pE越小,电子活度越高,水体的氧化性越强C、 pE越大,电子活度越高,水体的氧化性越强7、下列因素中不是影响水环境中颗粒物吸附作用的主要因素是:( A )A、溶解氧含量B、颗粒物粒度C、温度D、pH8、某水体的氧化还原电位为0.771,其pE为:( C )7.上世纪五十年代日本出现的水俣病是由(B )污染水体后引起的。
A、CdB、HgC、PbD、As四、论述题1、论述水体富营养化产生的原因、危害及对策。
答: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。
产生原因:水体富营养化产生的主要原因是由于未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥等排入水体,造成水体中氮、磷等营养物质浓度升高,促使某些生物(如藻类)急剧繁殖生长,生长周期变短。
藻类及其他浮游生物死亡后被需氧生物分解,不断消耗水中的溶解氧,或被厌氧微生物所分解,不断产生硫化氢等气体,使水质恶化,造成鱼类和其他水生生物的大量死亡。
藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又把生物所需的氮、磷等营养物质释放到水中,供新的一代藻类等生物利用。
危害:(1)富营养化造成水的透明度降低,阳光难以穿透水层,从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放,同时浮游生物的大量繁殖,消耗了水中大量的氧,使水中溶解氧严重不足,而水面植物的光合作用,则可能造成局部溶解氧的过饱和。