水环境化学总结知识点
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第三章水环境化学
一、填空
3、天然水的PE随水中溶解氧的减少而降低,因而表层水呈氧化环境。
4、有机污染物一般通过吸附(分配)、挥发、水解、光解和生物富集和降解等过程进行迁移转化。
5、环境中某一重金属的毒性与其_游离金属浓度_、配合作用和化学性质有关。
6、一般认为,但浓度较高时,金属离子与腐殖质的反应以溶解为主,当金属离子浓度低时,则以_沉淀或凝聚为主。
10、水体的自净作用可分为物理净化、化学净化和生物净化
12、水中溶解氧浓度、化学需(耗)氧量COD、生化需(耗)氧量BOD常用作水体自净的指标。
1、有机物的辛醇-水分配系数常用KOW表示,该值越大,表示有机物在水中的溶解度小。
1、天然水中的总碱度= [HCO
3-] +2 [CO
3
2-] + [OH-] — [H+]
2、水环境中胶体颗粒物的吸附作用分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附。
3、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。
4、有机污染物一般通过吸附、挥发、水解、光解、生物富集和降解等过程进行迁移转化。
5、许多研究表明,重金属在天然水体中主要以腐殖酸配合物的形式存在。
7、正常水体中其决定电位作用的物质是_溶解氧__;厌氧水体中决定电位作用的物质是有机物。
8、有机物生物降解存在生长代谢和共代谢两种代谢模式。
9、有机物的光解过程分为直接光解、敏化光解、氧化反应三类。
10、_总氮_、_总磷__和_溶解氧_常作为衡量水体富营养化的指标。
12、天然水体中若仅考虑碳酸平衡,则在碳酸开放体系中, [HCO
3-]、[CO
3
2-]、C
T
是变化的,而[H
2
CO
3
*] 不
变;在碳酸封闭体系中, [H
2CO
3
*] 、 [HCO
3
-]、[CO
3
2-]是变化的,而C
T
不变。
14、达分配平衡时,有机物在辛醇中的浓度和在水中的浓度之比称为有机物的辛醇-水分配系数。
15、PE的定义式为:PE= - ㏒ae ,它用于衡量溶液接受或迁移电子的相对趋势。
20、PE与E的关系为:E=0.0592PE ;一水体PE或E越大,则该水体的氧化性越强。
16、诱发重金属从水体悬浮物或沉积物中重新释放的主要因素有:盐浓度、氧化还原条件的变化、降低PH值、增加水中配合剂的含量。
17、天然水体中存在的颗粒物的类别有:矿物微粒和粘土矿物、金属水合氧化物、腐殖质、水中悬浮沉积物等。
19、胶体颗粒物的聚集也可称为凝聚或絮凝,通常把由电解质促成的聚集称为凝聚;把由聚合物促成的聚集称为絮凝。
-水分配系数,生物浓缩因子,直接光,间接光解,敏
化光解,生长代谢,共代谢
五、计算题一,含镉废水通入H2S达到饱和并调整pH为8.0,计算水中剩余镉离子浓度。
[K0sp(CdS=7.9X10-27),H2S的K01=8.9×10-8 K02=1.3×10-15]
1、若水体pH=10.00, 碱度1.00×10-3 mol.L-1,计算该水体中H2CO3* 、HCO3-、CO32-的浓度。
[H2CO3
的K01=4.45×10-7 K02=4.69×10-11]
10、某水体中含有300mg/L的悬浮颗粒物,其中70%为细颗粒物,有机碳含量为10%,其余为粗颗粒物,有机碳含量为5%,已知苯并[a]芘的K ow为106, 计算该有机物的分配系数K p。
三、问答题
1、重金属污染的特点是什么?举例说明水体中金属迁移转化的影响因素。
毒性取决于游离或水合金属离子浓度,而非重金属总浓度;大部分稳定金属配合物及其与胶体颗粒结合态毒性较低(除脂溶性金属配合物外);进入水体后,迅速转入沉积物中。
2、试述水体中有机污染物的迁移转化途径。
一、分配作用(吸附)
Lambert研究了农药在土壤-水间的分配,认为当土壤有机质含量在0.5-40%范围内其分配系数与沉积物中有机质的含量成正比。
Karickhoff研究了芳烃和氯代烃在水中沉积物中的吸着现象,发现当颗粒物大小一致时其分配系数与有机质的含量成正相关;即,沉积物对非离子有机物的吸附等温线为直线关系。
二、挥发作用
许多有机物,特别是卤代脂肪烃和芳香烃,都具有挥发性,从水中挥发到大气中后,其对人体健康的影响加速,如CH2Cl2等。
挥发作用是指有机物质从溶解态转向气态的过程。
挥发速率与有毒物的性质和水体特征有关。
三、水解作用
1.水解作用是有机物与水之间最重要的反应。
在反应
中,化合物的官能团X-和水中的OH-发生交换:
影响水解速率的因素在任一水溶液中,总有H2O、H+和OH-,所以有机物的水解速率是其中性水解(H2O)、酸催化水解(H+)和碱催化水解(OH-)的速率之和。
四、光解作用
光解作用是真正意义上的有机物分解过程,因为它不可逆的改变了有机物的分子结构。
污染物的光解速率依赖于许多化学和环境因素,其中主要取决于太阳光的辐射。
光解过程一般可分为三类: a.直接光解
b.光敏化反应
c.光氧化反应
五、生物降解作用
生物降解是引起有机污染物分解的最重要的环境过程之一。
水环境中有机物的生物降解,依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物。
微生物降解的特点:微生物个体微小,比表面大,代谢速度快。
微生物种类繁多,分布广泛,代谢类型多样。
微生物的降解酶,微生物能合成各种降解酶,酶具有专一性,对环境中的污染物,可通过其灵活的代谢控制机制而降解转化之。
微生物繁殖快,易变异,适应性强。