中国农业大学_807环境化学与环境监测_《环境化学》课件_环境化学第三章2
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中国农业大学_807环境化学与环境监测_《环境化学》教案
NO + O O3 + M
NO2 +O2
NO + O3 NO + RO2 NO + HO2
NO2 + O2 NO2 + RO NO2 + HO
NO + HO NO + RO
HNO2 RONO
（2） NO2 的转化
NO2 + HO NO2 + O3
HNO3 NO3 + O2
NO2 + NO3
N2O5
O + O2
NO2 + hν （4） 亚硝酸和硝酸的光离解
NO + O
HNO2 + hν HNO2 + hν HNO3 + hν （5） 二氧化硫对光的吸收
HO + NO H + NO2 HO + NO2
SO2 + hν （6） 甲醛的光离解
SO2*
H2CO + hν H2CO + hν （7） 卤代烃的光离解
RC（O）O2NO2
RC（O）O2NO2
RC（O）O2 + NO2
5、 光化学烟雾的控制对策 五、硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染 1、 二氧化硫的气相氧化 （1） SO2 的直接光氧化
3SO2 + O2
SO4
环境化学第3.2章水环境化学水中无机污染物的溶解和沉淀课件
pH＜pK1（6.35） CT ≈ [H2CO3*]; [CO32-] ≈ K1K2CT/[H+]2; [Me2+] ≈ (Ksp[H+]2)/(K1K2 CT) ≈ (Ksp/K1K2)1/2[H+]; lg[CO32-]-pH斜率为+2、 lg[Me2+]-pH斜率为-1；
19
第三章/第二节/2.3 溶解和沉淀
2.3.3 硫化物
分子式 Ag2S CdS CoS Cu2S CuS FeS Hg2S
重金属硫化物的溶度积
Ksp 6.3×10-50
pKsp 49.20
分子式 HgS
Ksp 4.0×10-53
7.9×10-27 26.10
MnS 2.5×10-13
4.0×10-21 20.40
NiS 3.2×10-19
2.3.3 硫化物
二、金属硫化物的溶解度（以二价金属为例）
3. 金属离子的饱和浓度
[Me2+] = Ksp/[S2-] = Ksp·[H+]2/(1.16×10-23)
14
第三章/第二节/2.3 溶解和沉淀
2.3.3 硫化物
例如：
1）pH=7时，FeS的溶解度
[Fe2+] = Ksp·[H+]2/(1.16×10-23) = 3.3×10-18×(10-7)2/(1.16×10-23) = 2.845×10-9 mol/L
19
第三章/第二节/2.3 溶解和沉淀
2.3.3 硫化物
分子式 Ag2S CdS CoS Cu2S CuS FeS Hg2S
重金属硫化物的溶度积
Ksp 6.3×10-50
pKsp 49.20
分子式 HgS
Ksp 4.0×10-53
7.9×10-27 26.10
MnS 2.5×10-13
4.0×10-21 20.40
NiS 3.2×10-19
2.3.3 硫化物
二、金属硫化物的溶解度（以二价金属为例）
3. 金属离子的饱和浓度
[Me2+] = Ksp/[S2-] = Ksp·[H+]2/(1.16×10-23)
14
第三章/第二节/2.3 溶解和沉淀
2.3.3 硫化物
例如：
1）pH=7时，FeS的溶解度
[Fe2+] = Ksp·[H+]2/(1.16×10-23) = 3.3×10-18×(10-7)2/(1.16×10-23) = 2.845×10-9 mol/L
《环境化学》课件第三章
K1=[HCO3-][H+] / [H2CO3 *] ；K2=[CO32-][H+] / [HCO3-]
2008-5-12 20
《环境化学》 第三章 水环境化学
大气中的CO2 生物降解
2008-5-12
碳的循环
光合作用
溶解作用和化学过程
固定的有机碳（CH2O） 和人为合成的碳
溶解性的无机碳 主要为HCO3-
4
Highest dielectric constant of any common liquid Higher surface tension than any other liquid Transparent to visible and longer-wavelength fraction of ultraviolet light Maximum density as a liquid at 4 °C Higher heat of evaporation than any other material Higher latent heat of fusion than any other liquid except ammonia Higher heat capacity than any other liquid except ammonia
2008-5-12 10
《环境化学》 第三章 水环境化学
中国农业大学_807环境化学与环境监测_《环境化学》课件_环境化学第三章
一、氧化物和氢氧化物
金属氢氧化物沉淀有多种形态，它们在水环境中的行为差
别很大。氧化物可看成是氢氧化物脱水而成。金属氢氧化 物的沉淀溶解平衡可以用化学反应的通式表述：
Me (OH)n(s) ==== Me n+ + nOH¯ Ksp = [Me n+][OH–]n [Me n+]= Ksp/[OH–]n = Ksp[H+]n / Knw
第三章 水环境化学
Chapter3. Aquatic Environmental Chemistry
从化学过程和原理方面阐明天然水中的各种化学平衡 问题和无机离子，特别是重金属离子，有机化合物等 在天然水中分布、迁移、转化和归宿规律.
第三章
水环境化学
第一节 水环境中的沉淀溶解反应 第二节 水环境中的配合反应 第三节 水环境中的氧化与还原反应 第四节水中胶体物质及其吸附作用 第五节 水中有机污染物的迁移转化
(4) PbO(s) + H2O ==== Pb (OH)20 lg Ks2 = -4.4 (5) PbO(s) + 2H2O ==== Pb (OH)3¯+ H+ lg*Ks3 = -15.4 lg[Pb2+] = 12.7 – 2pH ①
lg[PbOH +] = 5.0 – pH
lg[Pb (OH)20] = – 4.4
中国农业大学_807环境化学与环境监测_《环境监测》课件_第二讲
六、标准溶液的配制
• 4．试剂的使用原则（标准试剂）
• （1）固体，量用为出，只出不进 • （2）液体，只能倾出，不能吸出
六、标准溶液的配制
• 5．标液浓度与保存时间
• （1 ）原则，保存储备液，而标液现稀释 现用 • （2）保存时间与浓度的关系
六、标准溶液的配制
浓度（mol/L） 推荐保存
10-3 1月
第一节
实验室基础工作
（3）无氟水 A 蒸馏水 1L+NaOH （ 1g ） +AlCl3 （0.1g）→重蒸馏 B 离子交换法使水质达0.2-5μS/cm
第一节
实验室基础工作
（4）无还原剂水： 去离子水+KMnO4→重蒸
第一节
实验室基础工作
（5）无氨水： 蒸馏水+H2SO4（pH<2）→重蒸
wenku.baidu.com
四、仪器洗液及其主要功能表
第一节
实验室基础工作
• 三、实验室用纯水
1．普通用水，见表1
表1 纯水级别及其适用范围表
指标 全物质最高含量（mg/L） 最高电导率(μ S/cm，25℃) 最高电阻率(MΩ ·cm, 25℃) pH (25℃) KMnO4 保色时间(分) 用途 级别 1 0.1 0.06 16.66 6.8-7.2 60 配标准水样 级别 2 0.1 1.0 1.0 6.6-7.2 60 超痕 级别 3 1.0 1.0 0.2 6.5-7.5 10 痕 级别 4 2.0 5.0 0.2 5.0-8.0 10 ppm
中国农业大学_807环境化学与环境监测_《环境监测》课件_第三讲
三、资料调研/ Data collection and study
• 1．自然环境资料/Natural environmental data • 气象：气压、温度、湿度、风向、风速等。 • /Meteorology data: air pressure, temperature, humidity, wind direction, wind speed, etc.
三、资料调研/ Data collection and study • 1．自然环境资料/Natural environmental data • 农业：耕作制度、作物品种、产量、品质、 施肥、农药、灌溉情况。 /Agriculture data: cultivation manner, variety of crop, output, quality, fertilization, pesticide, irrigation.
三、资料调研/ Data collection and study
• 1．自然环境资料/Natural environmental data
• 水文：水域分布、河床、流量、流速、水 温等。 / Hydrological data: distribution of water area, riverbed, flux, velocity of flow, temperature, etc.
三、资料调研/ Data collection and study
环境化学与环境监测.
阶 段
1.7.2 环境监测技术概述
环境监测技术包括采样技术、测试技 术和数据处理技术。
采样技术和数据处理技术将在后面有
关章节中进行介绍，测试技术中包括物理 技术、化学技术（包括物理－化学技术） 和生物技术
监测分析方法
• 原则：灵敏度满足定量要求；方法成熟、准确； 操作简便、易于普及；抗干扰能力好。
1.6.1 环境监测的目的
• 根据环境质量标准，评价环境质量。 • 根据污染特点、分布情况和环境条件，追踪寻找
污染源、提供污染变化趋势，为实现监督管理、 控制污染提供依据。 • 收集本底数据，积累长期监测资料，为研究环境 容量、实施总量控制、目标管理、预测预报环境 质量提供数据。 • 为保护人类健康、保护环境、合理使用自然资源、 制定环境法规、标准、规划等服务。
分类：
支持系统 核心
体系基础
环境标准
环境质量标准 污染物排放标准 环境方法标准 环境标准物质标准 环境基础标准 环保仪器、设备标准
分级：
国家标准 地方标准 行业标准
1.8.2 环境质量标准
环境质量标准是以保护人体健康与
正常生活条件、工作条件、防止生态系 统破坏而制定的各种污染物或因素在环 境中的最高允许浓度或限值。
监视性监测 特定目的监测（特例监测或应急监测） 研究性监测
2. 按监测的对象分类
可分为水质监测、大气污染监测、固体废弃物监测、 土壤污染监测、噪声污染监测、生物监测、放射性污 染监测、光污染监测、热污染监测等。
1.7.2 环境监测技术概述
环境监测技术包括采样技术、测试技 术和数据处理技术。
采样技术和数据处理技术将在后面有
关章节中进行介绍，测试技术中包括物理 技术、化学技术（包括物理－化学技术） 和生物技术
监测分析方法
• 原则：灵敏度满足定量要求；方法成熟、准确； 操作简便、易于普及；抗干扰能力好。
1.6.1 环境监测的目的
• 根据环境质量标准，评价环境质量。 • 根据污染特点、分布情况和环境条件，追踪寻找
污染源、提供污染变化趋势，为实现监督管理、 控制污染提供依据。 • 收集本底数据，积累长期监测资料，为研究环境 容量、实施总量控制、目标管理、预测预报环境 质量提供数据。 • 为保护人类健康、保护环境、合理使用自然资源、 制定环境法规、标准、规划等服务。
分类：
支持系统 核心
体系基础
环境标准
环境质量标准 污染物排放标准 环境方法标准 环境标准物质标准 环境基础标准 环保仪器、设备标准
分级：
国家标准 地方标准 行业标准
1.8.2 环境质量标准
环境质量标准是以保护人体健康与
正常生活条件、工作条件、防止生态系 统破坏而制定的各种污染物或因素在环 境中的最高允许浓度或限值。
监视性监测 特定目的监测（特例监测或应急监测） 研究性监测
2. 按监测的对象分类
可分为水质监测、大气污染监测、固体废弃物监测、 土壤污染监测、噪声污染监测、生物监测、放射性污 染监测、光污染监测、热污染监测等。
环境化学-绪论 PPT课件
图1-1 地球环境中各环境介质与化学圈之间的关系
1. 生物圈 2. 大气圈 3.水圈 4. 土壤圈 5.化学圈 6.环境介质交界面
（2）环境化学的内容及分支
有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态;潜在有害 物质的来源,它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学 行为;有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应的机 制和风险性;有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生 危害的方法和途径。
（1）环境分析化学
污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学结构 和在环境中的存在状态。所以，研究污染物形态、价 态和结构分析方法是环境化学的一个重要发展方向。 在环境有机分析方面，20世纪80年代出现了环境样品 前处理的先进技术，如超临界流体萃取法和固相萃取 法。优先监测污染物的筛选一直受到各国的重视。目 前，有机污染物分析测试方法研究的重要对象，包括 多环芳烃和有机氯等全球性污染物。与空气污染有关 的挥发性有机物、胺类化合物，与水污染有关的表面 活性剂，砷、汞、锡等金属有机化合物也是主要的研 究对象。仪器联用技术、连续自动分析和遥感分析同
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
中国环境标志
中国环境标志图形由中心的青山、绿水、太阳及 周围的十个环组成。图形的中心结构表示人类赖以生 存的环境，外围的十个环紧密结合，环环紧扣，表示 公众参与，共同保护环境；同时十个环的“环”字与 环境的“环”同字，其寓意为“全民联系起来，共同 保护人类赖以生存的环境
环境化学全部PPT课件
32
●环境分析化学
内容: 研究环境中污染物的种类、成分，以及 如何对环境中化学污染物进行定性分析和定量分 析的一个学科。 动向:分析方法标准化、分析技术自动化、计 算机在分析中的应用、多种方法和仪器的联合使 用以及痕量和超痕量分析等.
33
各圈层环境化学
内容: 研究化学污染物在大气、水体和土壤环境 中的形成、迁移、转化和归趋过程中的化学行为 和生态效应。 动向: （1）大气环境化学: 酸雨、温室效应、臭氧层破 坏、颗粒物、光化学烟雾等。 （2）水环境化学：重金属及持久性有毒有机污 染物。 （3）土壤环境化学：农药的迁移转化和归趋。
1.SO2在各圈层中的浓度和形态呈怎样分布？
2.是否还有其他物质能够引起酸雨，其迁移转化行 为是怎样的？
3.SO2及潜在有害物质在环境中经过迁移转化将会 产生哪些危害，其危害机制如何？ 4.如何预防酸雨的产生或减缓酸雨产生的危害？
29
4. 环境化学的研究特点
●从微观的原子、分子水平上，研究宏观的环境现 象与变化的化学机制及其防治途径； ● 其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和 效应。 ● 污染物种类众多，形态多变；浓度低；分布广泛， 组成复杂，易迁移转化。
环 境 化 学
Environmental chemistry
1
第一章 绪论 第二章 大气环境化学 环 境 化 学 第三章 水环境化学 第四章 土壤环境化学 第五章生物体内污染物质 的运动过程及毒性 第六章典型污染物在环境各 圈层中的转归与效应 第七章 受污染环境的修复
环境化学完整课件
大气的结构
大气在垂直方向上可分为 对流层、平流层、中间层、 热层和外大气层等。
大气中的微量气体
包括臭氧、甲烷、氧化亚 氮等，对大气环境和气候 变化有重要影响。
大气污染及其危害
大气污染物的来源
包括工业排放、交通排放、 农业活动、生物质燃烧等。
常见的大气污染物
颗粒物、二氧化硫、氮氧 化物、挥发性有机物等。
研究土壤中污染物的来源、迁移、 转化和归宿，以及土壤污染对生
态环境和人类健康的影响。
环境化学与环境保护关系
01
环境化学为环境保护提供科ຫໍສະໝຸດ Baidu依据
通过研究环境中污染物的来源、迁移、转化和归宿，揭示环境污染的机
制和规律，为环境保护提供科学依据和技术支持。
02
环境化学促进环境保护技术的发展
环境化学的研究成果可以应用于环境污染治理和生态修复等领域，推动
破坏原因
探讨导致臭氧层破坏的主要因素，如氟利昂等化学物质的使用。
健康与环境影响
阐述臭氧层破坏导致的紫外线辐射增强对人类健康和环境的影响。
酸雨形成、危害及防治对策
形成原因
分析酸雨形成的主要化学过程，如二氧化硫和氮 氧化物的排放。
危害
列举酸雨对土壤、水体、植物和建筑物等方面造 成的危害。
防治对策
探讨减少酸雨危害的对策，如控制污染物排放、 发展清洁能源等。
环境化学课件
联合修复技术
将物理、化学和生物修复技术结合起 来，形成综合性的土壤修复方案，以 提高修复效率和降低成本。
05 生物体内污染物 质运移规律
生物体内污染物质来源
大气污染
01
工业废气、汽车尾气等排放到大气中的污染物质，通过呼吸作
用进入生物体。
水体污染
02
工业废水、生活污水等排放到水体中的污染物质，通过饮水或
染源控制、发展高效低成本的污染治理技术等。
02
环境化学与多学科交叉融合
环境化学与大气科学、水文学、生态学等多学科交叉融合，需要跨学科
合作和交流，共同解决环境问题。解决策略包括促进多学科交叉融合、
培养跨学科人才等。
03
新兴污染物的研究和应对
随着科技的发展，新兴污染物如纳米材料、微塑料等不断涌现，对环境
生物体内污染物质排出机制
01
02
03
04
呼吸系统排出
部分挥发性污染物质可通过呼 吸系统以呼出气体的形式排出
体外。
泌尿系统排出
部分水溶性污染物质可通过肾 脏滤过作用进入尿液，随尿液
排出体外。
皮肤排出
部分脂溶性污染物质可通过皮 肤皮脂腺和汗腺的分泌作用排
出体外。
消化系统排出
部分污染物质可通过胆汁分泌 进入肠道，随粪便排出体外。
和人类健康构成潜在威胁。解决策略包括加强新兴污染物的研究和监测
2022年中国农业大学807环境化学与环境监测考研真题和答案
2022年中国农业大学807环境化学与环境监测考研真题和答案
2022年中国农业大学资源与环境学院《807环境化学与环境监测》考研全套
内容简介
•中国农业大学资源与环境学院《807环境化学与环境监测》历年考研真题汇总（含部分答案）
•全国名校环境化学考研真题汇总（含部分答案）
•全国名校环境监测考研真题汇总
说明：本部分收录了本科目近年考研真题，方便了解出题风格、难度及命题点。此外提供了相关院校考研真题，以供参考。
2．教材教辅
•戴树桂《环境化学》（第2版）配套题库【考研真题精选＋章节题库】•奚旦立《环境监测》（第5版）配套题库【考研真题精选＋章节题库】说明：以上为本科目参考教材配套的辅导资料。
•
试看部分内容
第一部分考研真题精选
一、选择题
1环境质量标准和污染物排放标准具有（）。[河北大学201 8年研]
A．强制性
B．推荐性
C．指导性
D．随意性
【答案】A查看答案
【解析】目前中国环境标准分为强制性环境标准和推荐性环境标准。环境质量标准和污染物排放标准及法律、法规规定必须执行的其他标准为强制性环境标准。强制性环境标准必须严格执行，超标即违法。强制性环境标准以外的环境标准属于推荐性环境标准。国家鼓励采用推荐性环境标准。如果推荐性环境标准被强制性环境标准采用，也必须强制执行。
2《地表水环境质量标准》将地表水环境功能分为5类，我们居住区域的长江水体属于（）水体。[武汉科技大学2018年研] A．Ⅰ类
B．Ⅱ类
C．Ⅲ类
D．Ⅳ类
【答案】C查看答案
【解析】《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）适用于全国领域内江河、湖泊、运河、渠道、水库等具有使用功能的地表水水域。具有特定功能的水域，执行相应的专业用水水质标准。其目的是保障人体健康、维护生态平衡、保护水资源、控制水污染以及改善地表水质量和促进生产。依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类：
环境化学ppt课件
环境化学ppt课件
•环境化学概述
•大气环境化学
•水环境化学
•土壤环境化学
•生物体内污染物质运输与转化•环境污染治理技术原理及应用
环境化学概述
01
环境化学定义与发展
定义
环境化学是研究化学物质在环境中
的存在、转化、行为和效应的科学。
发展
自20世纪70年代以来，随着环境
问题的日益严重，环境化学逐渐发
展成为一门独立的学科。
环境中化学物质的来源、分布
和归宿化学物质在环境中的迁移、转
化和降解
化学物质对生物和人体的毒性
效应和机制
化学物质的环境风险评价和管
理
01020304环境化学研究内容
环境化学为环境保护
提供科学依据和技术
支持。
环境保护需要环境化
学的理论和方法来指
导实践。环境化学与环境保护相互促进，共同推动可持续发展。
环境化学与环境保护关系
大气环境化学
02
大气组成与结构
大气的主要成分大气的垂直分层氮气、氧气、氩气和二氧化碳等。
对流层、平流层、中间层、热成
层和外大气层。
大气中的微量气体
臭氧、水汽、甲烷和氧化亚氮等。
大气污染及其来源
大气污染的定义和类型
按照污染物的性质、来源和存在状态
进行分类。
大气污染的主要来源
工业排放、交通运输、农业活动和生
物质燃烧等。
大气污染的危害
对人体健康、生态环境和气候变化的影响。
03
大气中污染物的迁移和转化机制
污染物在大气中的输送、扩散、转化和清除过程。
01
大气中污染物的转化
光化学反应、氧化反应和酸碱反应等。
02
大气中污染物的归宿
干沉降、湿沉降和大气扩散等。
大气中污染物转化与归宿
水环境化学
03
1 2 3包括水分子、溶解物质、悬浮物质、底泥等。水体的组成
如pH值、硬度、碱度、温度、颜色、透明度等。水体的性质
环境化学教学课件-环境化学各章重点内容
环境化学教学课件
目录
环境化学概述 环境化学基础知识 环境化学各章重点内容 环境化学实验与实践
01
CHAPTER
环境化学概述
环境化学的定义与特点
环境化学是一门研究化学物质在环境中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的学科，具有综合性、交叉性和实用性的特点。
总结词
环境化学是环境科学的一个重要分支，它主要研究化学物质在环境中的分布、存在形式、转化、降解和归宿等过程，以及这些过程对环境和生态系统的影响。环境化学具有综合性、交叉性和实用性的特点，它涉及到多个学科领域，如化学、生物学、地理学、气象学等，旨在解决环境问题、保护生态环境和人类健康。
03
02
01
化学反应基本原理
包括农药、多环芳烃、塑料添加剂等，具有生物积累性和持久性。
有机污染物
如重金属、酸雨、氮氧化物等，对环境和生物体造成严重危害。
无机污染物
主要来自核工业和核废料，具有致癌、致畸和致突变性。
放射性污染物
污染物性质与行为
污染物在环境中的迁移转化
物理迁移
污染物通过沉淀、溶解、吸附等物理过程在环境中移动。
强调实验操作的规范性和正确性，避免因操作不当引发安全事故。
制定应急处理预案，及时处理实验中出现的意外情况和危险情况，确保学生安全。
THANKS
感谢您的观看。
详细描述
目录
环境化学概述 环境化学基础知识 环境化学各章重点内容 环境化学实验与实践
01
CHAPTER
环境化学概述
环境化学的定义与特点
环境化学是一门研究化学物质在环境中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的学科，具有综合性、交叉性和实用性的特点。
总结词
环境化学是环境科学的一个重要分支，它主要研究化学物质在环境中的分布、存在形式、转化、降解和归宿等过程，以及这些过程对环境和生态系统的影响。环境化学具有综合性、交叉性和实用性的特点，它涉及到多个学科领域，如化学、生物学、地理学、气象学等，旨在解决环境问题、保护生态环境和人类健康。
03
02
01
化学反应基本原理
包括农药、多环芳烃、塑料添加剂等，具有生物积累性和持久性。
有机污染物
如重金属、酸雨、氮氧化物等，对环境和生物体造成严重危害。
无机污染物
主要来自核工业和核废料，具有致癌、致畸和致突变性。
放射性污染物
污染物性质与行为
污染物在环境中的迁移转化
物理迁移
污染物通过沉淀、溶解、吸附等物理过程在环境中移动。
强调实验操作的规范性和正确性，避免因操作不当引发安全事故。
制定应急处理预案，及时处理实验中出现的意外情况和危险情况，确保学生安全。
THANKS
感谢您的观看。
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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
[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。 ①CT为常数时，
CaCO3(s) Ca2＋ + CO32[Ca2＋]=Ksp/(CTα2)
2、异体凝聚理论
（1）适用条件：适用于物质本性不同、粒径不等、电荷符
号不同、电位高低不等的分散体系。 （2）主要论点： A、电荷符号相异的胶体微粒接近时，吸引力总是占优势； B、电荷符号相同但电性强弱不等，则位能曲线上的能峰高 度总是决定于荷电较弱而电位较低的一方。
因此异体凝聚时，只要有一种胶体的稳定性甚低而电位
根据上式，可以得出 lg[Me2+]—pH 值的曲线。 α2=(1+ [H+]2/ K1K2+ [H+]/ K2 )-1
pK1 2
pK2 CO32-
Lg[Me2+]
4 6 8 10 6 8 10 Ca2＋ Fe3+
Zn2+
12
pH
A、当pH>pK2时，lg[CO32-]线斜率为零，lg[Ca2＋]线斜率也为零。 C、当pH<pK1时，lg[CO32-]线斜率为2，lg[Ca2＋]线斜率为-2。
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。 ①CT为常数时，
CaCO3(s) Ca2＋ + CO32[Ca2＋]=Ksp/(CTα2)
2、异体凝聚理论
（1）适用条件：适用于物质本性不同、粒径不等、电荷符
号不同、电位高低不等的分散体系。 （2）主要论点： A、电荷符号相异的胶体微粒接近时，吸引力总是占优势； B、电荷符号相同但电性强弱不等，则位能曲线上的能峰高 度总是决定于荷电较弱而电位较低的一方。
因此异体凝聚时，只要有一种胶体的稳定性甚低而电位
根据上式，可以得出 lg[Me2+]—pH 值的曲线。 α2=(1+ [H+]2/ K1K2+ [H+]/ K2 )-1
pK1 2
pK2 CO32-
Lg[Me2+]
4 6 8 10 6 8 10 Ca2＋ Fe3+
Zn2+
12
pH
A、当pH>pK2时，lg[CO32-]线斜率为零，lg[Ca2＋]线斜率也为零。 C、当pH<pK1时，lg[CO32-]线斜率为2，lg[Ca2＋]线斜率为-2。
《环境化学课件》PPT课件
与环境科学的关系
环境化学是环境科学的重要组成部分 ，它与环境生物学、环境物理学等学 科相互交叉、渗透。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
大气环境化学
大气组成与结构
01
02
03
大气组成
氮气、氧气、氩气等常量 气体以及二氧化碳、水汽 、臭氧等微量气体。
大气结构
根据温度、成分和密度等 物理性质，大气可分为对 流层、平流层、中间层和 热层等。
物体。
水体污染
工业废水、生活污水等 排放到水体中的污染物 ，通过饮水和食物链进
入生物体。
土壤污染
农药、重金属等污染物 在土壤中积累，通过食
物链进入生物体。
其他途径
包括食物摄入、皮肤接 触等途径，使污染物进
入生物体。
生物体内污染物质转化与排泄机制
01
生物转化
生物体内的酶系统可将污染物转化为低毒或无毒的代谢产物，如肝脏中
土壤空气存在于未被水分占据的土壤孔隙中 ，其组成和性质与大气相似，但在数量和组 成上有所不同。
土壤污染及危害
重金属污染
01
重金属在土壤中不易被微生物分解，且能通过食物链不断富集
，对生态环境和人类健康构成严重威胁。
有机物污染
02
土壤中有机物污染主要来源于工业废水、废气、农药和化肥等
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中，与固体表面离子电荷相反的离子（反离子）只有一部分
紧密排列在固体表面上，距离约 1~2 个离子的厚度，并与固 体一起移动，这部分反离子和胶粒表面离子形成的带电层称
为紧密层或吸附层；另一部分反离子与固体表面的距离可以
从紧密层边缘一直扩散到溶液本体中，离固体愈近其浓度愈 高，形成电荷符号与吸附层电荷相反的扩散层，由吸附层和
Ka1 Ka2 +H NRCOOH === +H NRCOO- === H NRCOO3 3 2
低pH 中等pH 高pH
第四节
水中胶体物质及其吸附作用
4．胶体的双电层 胶体表面存在电荷，使溶液中固液界面区域内电荷分布被扰 乱而形成局部的不均等分布，由此构成胶体的双电层。根据 一系列的由于静电吸引作用和热运动两种效应，所以在溶液
第四节
水中胶体物质及其吸附作用
一、
天然水中的胶体物质
水环境中的胶体物质主要有无机胶体，有机胶体和无
机 — 有机复合胶体。这些物质根据它们的半径的不同而呈
现为凝胶或溶胶的形式，有些胶体物质通过静电聚合作用
凝聚在一起，可形成颗粒物。 对分散系的划分大致为：溶解半径 < 1 nm溶质的溶液称 为真溶液；溶解粒子的半径 > 1 nm属粗分散系统。其中半 径在1~100 nm 的为胶体分散系统，对应大小的固体超细粉 料即为所谓的纳米材料。
第四节
水中胶体物质及其吸附作用
第四节水中胶体物质及其吸附作用
化学物质在水中的迁移转化除了发生前面介绍的沉淀
溶解、配位及氧化还原等化学反应以外，还可发生吸附、
凝聚等物理化学反应。 由于天然水中重金属离子的浓度很低，在进行化学反 应之前，往往先是吸附在水中颗粒物或沉积物的表面，然 后再进一步发生化学反应。因此，水中胶体物质及其吸附 作用在化学物质的迁移转化中具有很重要的意义。
pH值而改变的电荷为可变负电荷（ pH依变电荷）。
第四节
水中胶体物质及其吸附作用
3．有机胶体表面性质
有机胶体中的腐殖质，其代表性的羧基、羟基、酚基较氨 基多，羧基、羟基、酚基在离解过程中，它们失去质子的 数量比氨基（同一腐殖质）得到质子的数量明显要多，因 此，腐殖质胶体在通常情况下其表面带负电荷。但像氨基 酸类胶体，其表面电荷的性质就要看它们所处的酸度环境 了，如：
金属水合氧化物表面还可以通过氢键、范德华引力吸附 溶液离子而带电荷。
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水中胶体物质及其吸附作用
金属水合氧化物即能解离出OH-又能解离出 H+为两性胶体，
当解离阴阳离子的能力相等时，这时的胶体溶液的pH值称
为等电点（零电位），这一pH值时胶体不带电荷。
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水中胶体物质及其吸附作用
2．粘土矿物胶体表面性质
粘土矿物胶体是天然水体中最重要的一类无机胶体，其
组成与结构在土壤学中介绍。其表面电荷来源主要有★
矿物晶格内部同晶替换，如矿物中的铝氧八面体网格中
的铝被镁替换或硅氧四面体中的硅被铝替换，和★边缘
氢氧键的断裂，后一过程的机制与金属水合氧化物表面
产生电荷的过程相类似。
由同晶替换所产生的电荷为永久负电荷，这种电荷不受pH值的影响。随
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水中胶体物质及其吸附作用
4．水体沉积物
天然水体中各种环境胶体物质往往并非单独存在，而是相
互作用结合成为某种聚集体，即水体沉积物，它们既可以 悬浮在水中成为水中悬浮物，也可以沉降于水底，在水力 发生变化时又重现悬浮于水中。 5.藻类、细菌、病毒、油滴、表面活性剂
百度文库
第四节
水中胶体物质及其吸附作用
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水中胶体物质及其吸附作用
三、水环境中颗粒物的吸附作用
一）吸附的一般概念
1.吸附的定义
•吸附(Adsorption)---- 溶质在固体表面或天然胶体表面上相对 聚集的现象.(溶质在固体表面或天然胶体表面上浓度升高，而
在液体中浓度下降的现象被称为吸附).但这种吸附是一种表观
吸附，通常称之为吸着(Sorption)。 •解吸(Desorption)----被吸附的溶质从固体表面离去的现象. •吸附剂(Adsorbent)---吸附溶质的胶体或固体被. •吸附质(Adsorbate)----被吸附的溶质。
扩 散 层 构 成 的 电 性 相 反 的 电 层 叫 双 电 层 （ Double electric
layer）或扩散双电层
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水中胶体物质及其吸附作用
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水中胶体物质及其吸附作用
5．胶体的电荷零点
胶体物质的最大特点为均含弱电离的基团，在一般情况下表 现出两性性质，即既能解离出OH-离子，也能解离出H+离子。 当其解离阴、阳离子的数量相等时，胶体所处溶液的 pH 值被 称为胶体物质的电荷零点（ZPC即The zero point of charge）， 有时也被称为等电点。 当胶体物质处于电荷零点时，其容易形成沉淀或被凝聚。
层状硅铝酸盐，代表性矿物有水云母、蒙脱石、高岭石等。
粘土矿物的粒径比原生矿物小得多，是一种凝胶。
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水中胶体物质及其吸附作用
2．金属水合氧化物
铝、铁、锰、硅等金属的水合氧化物在天然水中以无机高
分子及溶胶的形态存在。
3．腐殖质和有机胶体 腐殖质是一种天然的带负电的有机胶体。藻类、细菌及病 毒是一类天然的生物有机胶体。排入废水中的表面活性剂， 与泄漏在水中的油滴、憎水有机物质形成的乳浊液也类似 于有机胶体。
二、胶体的表面性质
胶体物质在水环境中的许多行为来自其本身的表面性质。
首先，胶体物质具有比一般宏观物质大得多的比表面积。
其次，在其巨大的表面上带有电荷。 1．金属水合氧化物胶体表面性质 金属水合氧化物表面具有许多可以发生离解的活性基团。 在金属氧化物水化过程中，其表面产生许多水合羟基，这 些基团会在水中进一步发生离解，产生表面电荷。
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水中胶体物质及其吸附作用
如水合氧化锰：
在酸性介质中，发生下面反应而带正电荷： MnO2(nH2O)(s) + H+ → MnO2(n-1H2O)H3O+(s)
在碱性介质中，表面可失去H+而带上负电荷：
MnO2(nH2O)(s) + OH- → MnO2(n-1H2O)OH-(s) + H2O
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水中胶体物质及其吸附作用
半径在 0.1~1 nm 的颗粒的许多性质与胶体相类似，一般也
将其归为胶体物质。下面分别叙述天然水中的胶体物质的 类别。 1. 矿物微粒和粘土矿物 天然水中常见矿物微粒一般为原生矿物，主要有石英、长 石、云母类矿物，这类矿物颗粒较粗，构成了水中颗粒物 的主要部分。粘土矿物为原生矿物经化学风化作用而成的