环境水文地球化学 第一篇 第一次作业
环境工程学课后习题答案
第一次习题答案1-1、水循环：分为自然循环和社会循环。
水的自然循环：自然界的水在太阳能的作用下，通过蒸发或蒸腾作用形成水汽，上升到空气中凝结为云，在大气环流-风的推动下运移到各处。
在适当的条件下又以雪、雨等形式降落下来。
这些降落下来的水分，在陆地分成两路流动：一路在地表形成径流，汇入江河湖泊；另一路渗入地下，成为地下水，称为地下渗流。
这两路水互相交流转换，最后注入海洋，与此同时，一部分又以蒸发或蒸腾的方式进入大气。
这种循环称为水的自然循环。
水的社会循环：指人类为了满足生活和生产的需要，要从各种天然水体中取用大量的水，而经过使用后水被排放出来，最终又流入天然水体，水在人类社会中构成一个局部的循环体系。
水污染：水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水有效利用，危害人群健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。
水质：指水和其中所含的杂质共同表现出来的物理、化学和生物学的综合性质。
水质指标：表示水中杂质的种类、成分和数量，是判断水质是否符合要求的具体衡量标准。
水质标准：国家或政府部门正式颁布的统一规定。
如饮用水水质标准（GB5749-85）、地表水环境质量标准（GB3838-2002）、污水综合排放标准（GB8978-1996）水环境容量：一定水体在规定的环境目标下所能容纳污染物质的最大负荷量。
水体自净：在污染物参与水体中的物质转化和循环过程中，经过一些列的物理、化学、和生物学变化，污染物质被分离或分解，水体基本上或完全地恢复到原来的状态。
1-3、Lmg L mg /4.15025010001000)3622.543998.54(/8.22825010001000)3426.543998.54(=⨯⨯-==⨯⨯-=挥发性固悬浮固体1-6、 1-7、 1-9、Lmmol P T HCOLmmol CO P CO OH TP Lmmol T Lmmol P /8.340.1260.62][/40.1][,2][20][2/1/60.6100010001.060.6/40.11001000100.040.132323=⨯-=-====-<=⨯⨯==⨯⨯=---总碱度酚酞碱度Lmmol P T HCOLmmol CO P CO OH TP Lmmol T Lmmol P /2.320.0260.32][/20.0][,2][20][2/1/60.310010001.060.3/20.01001000100.020.032323=⨯-=-====-<=⨯⨯==⨯⨯=---总碱度酚酞碱度)(/10588.5/050.160.265.32/1)(/26056.146.560.2/60.22/12/1,/60.22/1,/20.5][][244.206.565.3)(/365/65.31001000025.060.14/20.5][,0][,0][/20.510010001.0)20.50(/0333233323CaCO L mg L mmol S CaCO L mg L mmol S S L mmol S L mmol HCO CO S CaCO L mg L mmol Lmmol T HCO CO OH Lmmol T L mmol P ===-=-===⨯===<==+==⨯===⨯⨯=====-=⨯⨯+==----度总硬度非碳酸盐硬度度碳酸盐硬度总硬度度总硬度总碱度酚酞碱度1-13、1-15、1-19水体自净：在污染物参与水体中的物质转化和循环过程中，经过一些列的物理、化学、和生物学变化，污染物质被分离或分解，水体基本上或完全地恢复到原来的状态。
第一次作业
1.水质标准的含义？目前的标准有什么问题吗？水质标准是国家、部门或地区规定的各种用水或排放水在物理、化学、生物学性质方面所应达到的要求。
它是在水质基准基础上产生的具有法律效力的强制性法令，是判断水质是否适用的尺度，是水质规划的目标和水质管理的技术基础，对于不同用途的水质，有不同的要求，从而根据自然环境、技术条件、经济水平、损益分析，制定出不同的水质标准。
中国已制定、颁布了一系列水质标准，如“生活饮用水卫生标准”、“工业企业设计卫生标准”、“农田灌溉水质标准”、“渔业水质标准”、“海水水质标准”、“地表水环境质量标准”、以及“制定地方水污染物排放标准的技术原则与方法”、“水污染排放标准”等等，使水质管理有了法律依据。
存在的问题：①标准制定未充分考虑我国水生态系统特征。
现行的《地表水环境质量标准》和《海水水质标准》在制订时主要依据的是美国、日本及欧洲等发达国家以及国际组织的相关水质标准和水生态基准数据，基本上没有我国本土的水环境基准数据。
②全国水环境质量标准值“一刀切”。
在限值和项目的设定上均为全国统一标准，并未根据不同区域、不同自然特征、不同生态系统类型以及区域社会经济特征予以差异性的规定和调整。
③指标设置难以满足当前环境保护需求。
在污染要素的涵盖范围上，我国现行的标准在指标设置上过于单薄，指标内容主要以耗氧有机污染物、营养物质和重金属污染物为主，而对于在我国近岸海域水体中已普遍检出的典型持久性有机污染物、环境内分泌干扰物及毒性金属等对水生态环境造成严重破坏的有毒有害污染物并未充分考虑。
2.查阅文献并思考，废水处理的基本思路与原理基本思路：①通过加入絮凝剂吸附有害物质。
②使有害物质发生反应。
③生物降解。
案例一：造纸废水的处理造纸工业废水大量排出，并且具有复杂的组分，特别是含有大量难以降解的有机物质，例如木质素、半纤维素和单糖。
它容易造成严重的环境污染，是一种高浓度有机废水，并且非常难处理。
生物降解性差，毒性高，气味重，泡沫多。
《第一章 第1节 地球上的水》作业设计方案-初中科学浙教版13八年级上册
《地球上的水》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 学生对地球上的水资源有基本的认识，了解水在地球上的分布和重要性。
2. 掌握水的循环过程，理解水的三态变化及其影响因素。
3. 能够运用所学知识解释生活中的一些水循环现象。
二、作业内容1. 阅读材料：学生需要阅读关于地球上水的分布、水循环、水资源的重要性等相关材料，了解水在地球上的基本情况。
2. 观察实验：学生需要观察生活中的一些水循环现象，如雨、雪、雾的形成过程，以及水的三态变化等，并记录下来。
3. 绘制思维导图：学生需要绘制关于水的思维导图，将所学知识进行系统性的整理，锻炼学生的逻辑思维能力和总结归纳能力。
4. 知识应用：学生需要举出生活中的一些水循环应用实例，如水循环在农业、工业、环保等方面的应用，加深对所学知识的理解。
三、作业要求1. 独立完成：学生需独立完成作业，不得抄袭。
2. 真实记录：学生需真实记录自己的观察实验过程和结果，以便教师进行作业评价。
3. 总结反思：学生需要总结自己在完成作业过程中的收获和不足，以便更好地掌握所学知识。
四、作业评价1. 评价标准：根据学生的阅读材料、观察实验、思维导图和知识应用等部分，评价学生的作业完成情况。
2. 评价方式：教师根据学生的作业完成情况给予相应的评分和评语，指出学生的优点和不足，提出改进建议。
3. 评价结果：根据作业评价结果，对学生掌握知识的程度进行评估，以便更好地开展后续教学。
五、作业反馈1. 学生反馈：学生可以随时向教师反馈自己在完成作业过程中遇到的问题和困难，教师将及时给予帮助和指导。
2. 教师反馈：教师根据学生的作业完成情况和反馈，对教学效果进行反思和总结，以便更好地改进教学方法和手段。
3. 家长反馈：家长可以向教师反馈学生对作业的完成情况和对家庭作业的建议和意见，以便更好地促进家校合作，共同促进学生的全面发展。
通过这样的作业设计方案，学生在完成作业的过程中可以更加深入地理解和掌握地球科学课程的相关知识，同时也可以锻炼学生的观察能力、总结归纳能力和逻辑思维能力。
环境化学第一次实验.doc
实验二土壤阳离子交换量的测定一、概述土壤是环境中污染物迁移转化的重要场所，土壤的吸附和离子交换能力又使它成为重金属类污染物的主要归宿。
污染物在土壤表面的吸附及离子交换能力又和土壤的组成、结构等有关，因此，对土壤性能的测定，有助于了解土壤对污染物质的净化能力及对污染负荷的允许程度。
土壤中主要存在三种基本成分，一是无机物，二是有机物，三是微型生物。
在无机物中，粘土矿物是其主要部分。
粘土矿物的晶格结构中存在许多层状的硅铝酸盐，其结构单元是硅氧四面体和铝氧八面体。
四面体硅氧层中的Si4+常被Al3+离子部分取代，取代的结果便在晶格中产生负电荷。
这些电荷分布在硅铝酸盐的层面上，并以静电引力吸附层间存在的阳离子，以保持电中性。
这些阳离子主要是Ca2+、Mg2+、Al3+、Na+、K+、和H+等。
它们往往被吸附在矿物胶体表面上，决定着粘土矿物的阳离子交换行为。
土壤中的有机物质主要是腐殖物质，它们可以分为三类。
一类是不能被碱萃取的胡敏素，另一类是被碱萃取，但当萃取液酸化时析出成为沉淀物的腐殖酸，第三类是酸化是不沉淀的富里酸。
这些物质成分复杂，分子量不固定，结构单元上存在各种活性基因。
它们在土壤中可以提供出很大的阳离子交换能力。
而且对重金属污染物在土壤中吸附、结合等行为起着重要作用。
土壤中存在的这些阳离子可被某些中性盐水溶液中的阳离子交换。
若无副反应时，交换反应可以等当量的进行。
上述反应因为存在交换平衡，因此，交换反应实际上不完全。
当溶液中交换剂浓度大，交换次数增加时，交换反应趋于完全。
同时，交换离子的本性，土壤的物理状态等对交换完全也有影响。
若用过量的强电解质，如硫酸溶液，把交换到土壤中去的钡离子交换下来，这是由于生成了硫酸钡沉淀，且由于氢离子地交换能力很强，交换基本完全。
这样通过测定交换前后硫酸含量的变化，就可以算出消耗的酸量，进而算出阳离子交换量。
这种交换量是土壤的阳离子交换总量，通常用每100g干土中的毫克当量数来表示。
环境化学课后作业
第一章一、思考题1 . 什么是地球环境? 其所及空间范围包含地球的哪些部分? 什么是环境要素?化学物质释入环境后, 与之相遇并发生作用的最主要的环境要素有哪些? 可能发生的作用又有哪些?2 . 用文字简要描述到达地球表面的太阳辐射的状况。
地球表面接收到的太阳能如何在地表和生物圈内进一步流动?3 . 由自然因素或人为因素引发的环境问题各有哪些特点? 考虑到当前由人为因素引起的环境污染问题日益严重, 是否应该在今后实施极端严厉的环境控制政策? 为什么?4 . 什么是污染物? 什么是沾染物? 两者间有何区别? 什么是毒物? 什么是毒剂? 两者间有何区别?5 . 消化道中大肠杆菌对人是无害的, 但进入水体后, 为何说水被污染了?6 . 空气中乙烯浓度为1×10 - 9 ( 体积分数) 时, 对兰花的干萼有损害作用, 但对极大多数其他生物无害, 也不触发人的嗅觉, 当浓度达到0 .1%时, 对水果有催熟作用; 含2 .7%乙烯的混合空气有爆炸性。
此外, 处于天然成熟过程的水果能释出乙烯; 内燃机排气中也含乙烯。
综合以上情况, 是否可以断言乙烯是一种空气污染物? 根据是什么?7 . 二氧化碳在人体中是一种正常的代谢产物。
如果因控制失当使潜艇座舱空气中CO2 浓度达到20% , 则会引起工作人员中毒身亡的后果。
试问这种“毒性”缘何而起? 另外, 对植物来说, 是否可认为超常高浓度的氧气是一种污染物乃至是一种毒剂?8 . 引起水体、大气、土壤污染的主要化学物质各有哪些?9 . 怎样理解我们对环境化学学科所下的定义? 从实用观点看, 它的主要任务和内容有哪些? 其研究方法有何特点?二、计算题1 . 将表1 -2中生物圈内各元素的质量组成百分数换算成原子组成百分数。
2 . 甲硫醇(CH3 SH) 在t1 = - 34 .8℃时的蒸气压p1 = 13 .33 kPa , t2= - 7 .9℃时的p2 = 53 .32 kPa。
高中化学 第1次作业必修1 第一章认识化学科学参考答案
第1次作业必修1 第一章认识化学科学参考答案1．③ 2．①③⑤⑦ 3．②4．②③⑤ 5（1）Cl2+H2O===HCl+HClO （2）+1（3）浅黄绿色、Cl2、白色沉淀、Cl-、氯水中有盐酸所以变红又因为有次氯酸所以褪色（4）取少量水样，加入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，加稀硝酸沉淀不溶解，则证明矿泉水或纯净水是用自来水假冒的6．6．02×1023，0．5， 14g。
7．11：16，11：16，11：16，16：11。
8．16：9。
9．③10．0.8mol/L,0.32g, 0.08mol/L。
11.（1）27.2（2）⑤④②⑥②⑦⑧⑨（3）①计算②量取③溶解转移④洗涤转移⑤定容摇匀（4）①B ②C ③B ④B 12．（1）探究氯气具有漂白性的条件（2）吸收气体A中的水（3）干燥的布条不褪色，湿润的布条褪色（4）没有尾气处理装置，造成环境污染;用氢氧化钠溶液吸收。
13．（1）CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑（2）除去二氧化碳中的氯化氢过氧化钠固体与二氧化碳反应 NaOH溶液吸收二氧化碳气体（3）2Na2O3＋2CO2＝2Na2CO3＋O2（4）用带火星的木条伸到试管F的管口，如果木条复燃，说明过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气，可做供氧剂。
14．②④⑤15．（ 1）不大银白色固体（常温下）（2）①4K+O2===2K2O；②K+O2K O2；③2K+2H2O===2KOH+H2↑（4）观察、类比预测、实验验证（5）观察外观、性质预测、物质性质实验和观察、解释和结论16．解：表面已部分氧化的钠与水发生的反应有： 2Na + 2H2O＝NaOH + H2↑、Na2O + H2O＝2NaOH （1）2Na + 2H2O ＝ 2 NaOH + H2↑2 mol 22400 mL（0.02 mol） 224 mLm(Na)= 0.02 mol×23 g / mol = 0.46 g（２）m(Na2O)= 0.77 g — 0.46 g = 0.31 g n(Na2O)= 0.31 g ÷62 g / mol = 0.005 mol n(NaOH)= n(Na) + 2 n(Na2O)= 0.02 mol+2×0.005 mol = 0.03 molC(NaOH)= n(NaOH)/V= 0.03 mol/L答：（１）该金属钠样品中含金属钠0.46 g。
环境化学第一次作业答案
绪论部分：1、高水平人才具有怎样的特征？怎样通过自己的努力奋斗，使自己成为一个人才？（10分）答：2、简述环境问题的分类？（10分）答：环境问题是多方面的，但大致可分为两类：原生环境问题和次生环境问题。
由自然力引起的为原生环境问题，也称为第一环境问题。
由于人类生产和生活引起生态系统破坏和环境污染，反过来又危及人类自身和生存和发展的现象，为次生环境问题，也叫第二环境问题。
原生环境问题和次生环境问题很难截然分开，它们之间常常存在着某种程度的因果关系和相互作用。
给分标准：答出有两方面给4分，解释部分各3分。
3、论述我国的环境现状以及面临的压力和挑战，并对解决我国的环境问题提出一些建议。
（10分）答：4、什么是环境化学，学习环境化学有什么意义？（10分）答：环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。
意义：用来掌握污染来源，消除和控制污染，确定环境保护决策，以及提供科学依据诸方面都起着重要的作用。
给分标准：定义和意义分别4分和6分。
5、简述环境化学的分支学科。
（10分）答：主要包括6类。
①环境分析化学：是研究化学品的形态、价态、结构、样品前处理和痕量分析的学科。
②环境污染化学：大气、水体和土壤环境化学，元素循环的化学过程。
③污染控制化学：主要研究与污染控制有关的化学机制及工艺技术中化学基础性问题。
④污染生态化学：是研究化学污染物在生态系统中产生生态效应的化学过程的学科。
⑤环境计算化学：主要利用有效的数学近似以及电脑程序计算分子的性质。
⑥环境生物化学：是研究环境化学品对生命影响的学科。
给分标准：答出6类给6分，解释部分共4分。
第一章：1、地球环境主要由哪些圈层构成？英文单词？各之间有什么联系？各有哪些性质？（10分）答：地球环境主要由大气圈（atmosphere）、水圈（hydrosphere）、土壤圈（pedosphere）、岩石圈（lithosphere）和生物圈（biosphere）构成。
武汉地大水文地球化学作业答案
水文地球化学作业答案总分: 100分考试时间:分钟单选题1. 在_____的地下水环境里，蒙脱石会转变为伊列石；在_____的地下水环境里，蒙脱石会转变为绿泥石。
(5分)(A) 富镁，富钾(B) 富钙，富钾(C) 富钙，富镁(D) 富钾，富钙参考答案：A2. 表生带-水的地球化学循环过程中，机械搬运与机械沉积使粘土矿物在合适的地段沉积成岩，化学搬运与化学沉积（发生于水交替缓慢的地带）则形成_____。
(5分)(A) 硅酸盐岩(B) 碳酸盐岩(C) 岩容岩(D) 石灰岩参考答案：B3. 根据水动力条件，沉积盆地由上至下可分为_____个水动力带。
(5分)(A) 1(B) 2(C) 3(D) 4参考答案：C4. 在_____条件下，地下水中Fe、Mn含量高，可形成五价砷酸盐沉淀；在____ _条件下，地下水中地下水中低价S含量高, 可形成As2S3（雌黄）与AsS（雄黄）沉淀。
(5分)(A) 氧化，还原(B) 还原，氧化(C) 酸性，碱性(D) 碱性，酸性参考答案：A5. 大量汲取地下水导致水盐均衡破坏，水位下降，包气带厚度_____，入渗途径_ ____，还原变为氧化环境(5分)(A) 变薄，变短(B) 增厚，变短(C) 变薄，变长(D) 增厚，变长参考答案：D6. 地下水质量可以分为_____类。
(5分)(A) 2(B) 3(C) 5(D) 6参考答案：C多选题7. 关于碳酸盐含水层地下水系统矿物溶解顺序正确的有哪几项？(5分)(A) 白云石à方解石(B) 方解石à白云石(C) 同步溶解(D) 分步溶解参考答案：A,B,C8. 关于闭系统对地下水的影响，正确的有哪几项？(5分)(A) P CO2快速下降，对方解石白云石溶解能力降低，达到饱和相对困难；(B) HCO3与pH呈线性；(C) HCO3、Ca、TDS低，pH高，SI<1；(D) 产生少量泉华。
参考答案：A,C,D9. “地下水”的存在形式有以下几种？(5分)(A) 自由水(B) 毛细水(C) 结合水(D) 矿物结构水参考答案：A,B,C,D10. 水在其自身的地球化学循环中的作用，下列描述正确的有哪几项？(5分)(A) 水具有破坏岩石，使其发生水解的能力；(B) 高温高压下，水的侵蚀性显著增强；(C) 水可以减缓晶体的生长速度；(D) 水积极参与岩浆的形成和分异过程。
水文地球化学（DOC）
水文地球化学研究现状、基本模型与进展摘要：1938 年, “水文地球化学”术语提出, 至今水文地球化学作为一门独立的学科得到长足的发展, 其服务领域不断扩大。
当今水文地球化学研究的理论已经广泛地应用在油田水、海洋水、地热水、地下水质与地方病以及地下水微生物等诸多领域的研究。
其研究方法也日臻完善。
随着化学热力学和化学动力学方法及同位素方法的深入研究, 以及人类开发资源和保护生态的需要, 水文地球化学必将在多学科的交叉和渗透中拓展研究领域, 并在基础理论及定量化研究方面取得新的进展。
早期的水文地球化学工作主要围绕查明区域水文地质条件而展开, 在地下水的勘探开发利用方面取得了可喜的成果( 沈照理, 1985) 。
水文地球化学在利用地下水化学成分资料, 特别是在查明地下水的补给、迳流与排泄条件及阐明地下水成因与资源的性质上卓有成效。
20 世纪60 年代后, 水文地球化学向更深更广的领域延伸, 更多地是注重地下水在地壳层中所起的地球化学作用( 任福弘, 1993) 。
1981 年, Stumm W 等出版了5水化学) ) ) 天然水化学平衡导论6 专著, 较系统地提供了定量处理天然水环境中各种化学过程的方法。
1992 年, C P 克拉依诺夫等著5水文地球化学6分为理论水文地球化学及应用水文地球化学两部分, 全面论述了地下水地球化学成分的形成、迁移及化学热力学引入水文地球化学研究的理论问题, 以及水文地球化学在饮用水、矿水、地下热水、工业原料水、找矿、地震预报、防止地下水污染、水文地球化学预测及模拟中的应用等, 概括了20 世纪80 年代末期水文地球化学的研究水平。
特别是近二十年来计算机科学的飞速发展使得水文地球化学研究中的一些非线性问题得到解答( 谭凯旋, 1998) , 逐渐构架起更为严密的科学体系。
1 应用水文地球化学学科的研究现状1. 1 油田水研究水文地球化学的研究在对油气资源的勘查和预测以及提高勘探成效和采收率等方面作出了重要的贡献。
水文地球化学-形成地下水化学成分的地球化学作用
❖ 式 0．中0Δ0G803，14为k反J／应m的o标l；淮T为自绝由对能温变度化；，Kk为J／平m衡o常l；数R。为气体常数，等于
❖ 在标准状态下，T ＝ 293.15K (T＝25℃ + 273.15)， 将R和T值代入上式， 并转换为以10为底的对数，则
❖ lgK＝ -0.175ΔG0 (ΔG0，以kJ/mol计) ❖ 只准状要态从下文的献Δ中G能0，查就到可反算应得中K所值有。组分的ΔGf值，即可算得标
若器壁不是刚性的，除了体系内部的压力必须处处均匀 外，还必须使体系的压力与外界(环境)的压力保持 相等
水文地球化学基础
中国地质大学（武汉）环境学院 罗朝晖
焓
焓或热含是一个状态函数，它是一种化学反应向环境提供的热 量总值，以符号H表示，ΔH指一种反应的焓变化。
在标准状态下，最稳定的单质生成1摩尔纯物质时的焓变化， 称为标准生成焓， 以ΔHf表示。
地分下子水之是间一）种相真互实作溶用液，，它a 包不=括是rm相理互想碰溶撞液及；静水电中引各力种作离用子（，或作
式中用的的m结为果实是测，浓化度学（反m应o相l/对L）减；缓r，为一活部度分系离数子，在其反单应位中是不实起测 浓 中度，作计就的a和必用算倒m须，了数的对。就（单水因会L位/产中此m相生组，o同一分如l），定的果，均程实仍a为为度然测m活的用浓o度偏水度l/，差中加L。无。各以r量为组校为纲了分正无。保的，量但证实校纲是计测正的，算浓后系在的度的数实精进浓。际确行度应程化称用度学为，
热力学理论运用于化学时，称为化学热力学。化学热力学的主要内容是用热力学第一定律计算化 学过程中的热效应，同第二定律并结合第三定律解决反应能否发生和有关化学平衡及相平衡的计 算和描述，这些对分析预测地下水环境中的化学反应十分有用。
最新环境化学作业及答案教学教材
环境化学作业及答案1.举例说明环境分析化学在发现环境问题中的重要性，并介绍解决这一基本问题的思路？答：任何人工合成或天然存在的化学品或微生物，由于具有广泛的生产和使用，它们有进入环境的巨大潜力并可引起已知或可疑的生态毒理效应和健康危害。
2.什么是胶体物质的电荷零点？现在已知无机磷在氢氧化铝胶体表满发生专一性吸附，请问此时ZPC如何变化？有一同学用NaCl溶液来提取胶体上吸附的磷，发现效果不明显，请问改用更高浓度的NaCl溶液提取，效果会不会提高，为什么？答：在某一pH值条件下，当胶体所带负电荷和正电荷的数量相等时，胶体的净电荷为零，这时的pH为胶体的电荷零点。
氢氧化铝胶体带负电荷，无机磷在其表面发生专一性吸附，会使胶体带的负电荷更多，导致它的ZPC变大。
用高浓度的NaCl溶液提取不会提高效果，因为无机磷在胶体上发生的是专一性吸附，用通常的阳、阴离子提取不能，只有亲和力更强的阳、阴离子才能取代。
3.提取颗粒物中交换性金属离子，常采用（1）1mol/L MgCl2(pH 7.0), (2)1mol/L NH4Cl (PH 7.0), (3)1mol/L NH4Ac (PH 7.0),说明其优缺点？答：MgCl2的水解电离效果很好，很容易交换金属离子，但是这需要溶液体系在pH 小于或等于7的条件下，大于7时会生成氢氧化镁沉淀；NH4Cl：氯化铵水解离子方程式为：NH4+＋H2O＝NH3·H2O＋H+4.在还原性的水体中汞污染主要是以硫化汞还是甲基汞的形式出现，它又是以何种形态被人体吸收的？答：以硫化汞的形式出现，汞的甲基化过程在嫌气条件下本易于发生，但是水体在嫌气条件下产生硫化氢气体，而硫离子非常易与汞离子生成硫化汞沉淀，所以汞的甲基化作用会被削弱。
以甲基汞形态被人体吸收。
5.请问砷在环境以那些形态存在，并说说每种形态存在的条件？答：(1)在天然水体中，砷的存在形态为H2AsO4-、HAsO42-、H3AsO3和H2AsO3-。
第一次作业
注会091 张紫桐09050401371，如何看待化学与天然的关系？化学是研究物质的组成、结构、性质和用途的科学，而天然是大自然的存在形式。
化学与天然存在，任何物质都是有化学物质构成的，所以天然离不开化学。
2“反应停”的悲剧说明了什么问题？如何辩证地看待“反应停”？说明了人类发明的化学药物，既给人类带来了极大的益处，但也给自己造成了意想不到的伤害，对化学药物的盲目依赖和滥服药物，已造成了许多不应有的悲剧. 反应停能够抑制肿瘤血管生长，对癌细胞有免疫刺激作用。
但是副作用始终不可忽视3请搜集甲烷的资料，你认为开采“可燃冰”有必要吗？为什么？人类要开采埋藏于深海的可燃冰，尚面临着许多新问题。
有学者认为，在导致全球气候变暖方面，甲烷所起的作用比二氧化碳要大10—20倍。
而可燃冰矿藏哪怕受到最小的破坏，都足以导致甲烷气体的大量泄漏。
另外，陆缘海边的可燃冰开采起来十分困难，一旦出了井喷事故，就会造成海啸、海底滑坡、海水毒化等灾害。
由此可见，可燃冰在作为未来新能源的同时，也是一种危险的能源。
可燃冰的开发利用就像一柄“双刃剑”，需要小心对待。
“可燃冰”是深藏于海底的含甲烷的冰。
它是由于处于深海之高压低温条件下，水分子通过氢键紧密缔合成三维网状体，能将海底沉积的古生物遗体所分解的甲烷等气体分子纳入网体中形成水合甲烷。
这些水合甲烷就象一个个淡灰色的冰球，故称可燃冰。
这些冰球一旦从海底升到海面就会砰然而逝。
可燃冰是一种潜在的能源，储量很大。
据国际地质勘探组织估算，地球深海中水合甲烷的蕴藏量足以超过2.84×10^21 m^3，是常规气体能源储存量的1000倍。
且在这些可燃冰层下面还可能蕴藏着1.135×10^20 m^3的气体。
有专家认为，水合甲烷一旦得到开采，将使人类的燃料使用史延长几个世纪。
为开发这种新能源，国际上成立了由19个国家参与的地层深处海洋地质取样研究联合机构，有50个科技人员驾驶着一艘装备有先进实验设施的轮船从美国东海岸出发进行海底可燃冰勘探。
第一次作业
第一次作业
1、地球是一个（大水球），海洋里面的水是（咸咸）的。
2、水随着季节的变化可以变成（水蒸汽）、（霜）、（雾）、（云）、（雪花）、（冰）等等。
第二次作业
1、水有哪些用处？
答：（1）维持生命（2）清洗物品（3）保持自身干净（4）用来欣赏（5）发出悦耳的声音（6）水力发电（7）工业用水（8）种植（9）调制饮料
2、正常人一般一天要喝多少水才适合？
答：人一天喝1500-2000毫升水比较合适，1200毫升是最低限量。
第三次作业
1、每年的（3）月（22）日是联合国确定为“世界水日”，它呼
唤每一位地球公民，要珍惜每一滴水。
2、世界上的淡水多吗？有多少能被人类利用呢？
答：地球表面的70%被水覆盖，但现实是，其中的97.5%为咸水，淡水仅占2.5%。
近70%的淡水固定在南极和格陵兰的冰层中，其余多为土壤水分或深层地下水，不能被人类利用。
地球上只有不到1%的淡水或约0.007%的水可为人类直接利用，主要分布在湖泊、河流、水库和浅层地下水源。
第三章 水环境化学(第一次课)
苛性碱度：达到pHCO32−所需酸量时的碱度称为苛性碱度。 pH 苛性碱度 苛性碱度在实验室不能迅速测得，因为不容易找到终点。若已 知总碱度和酚酞碱度可用计算方法确定：
即：苛性碱度＝2酚酞碱度－总碱度
∵
CO2 + H2O
H+ + HCO 3− 2
K1 = 4.45 × 10 −7
− [H + ][HCO 3 ] [HCO 3 ] ≈ K1 = [CO 2 ] [CO 2 ]
∴
− [HCO3 ] = 4.45 ×10 −7 ×1.029 × 10 −5 = 2.140 ×10 −6 mol / L
* −1 3
− [HCO 3 ] [H + ] K2 α1 = =( + 1 + + ) −1 cT K1 [H ]
2 [CO 3 − ] [H + ] 2 [H + ] α2 = =( + + 1) −1 cT K 1K 2 K2
即pH值对三种化合态的浓度起决定性的作用，如图3-1碳酸 化合态分布图所示： 当pH值≤4.3时， 值 时 水中各种碳酸化合物 全部是H2CO3*； 当pH值＝8.3时， 值 时 基本上碳酸化合物 是HCO3−； 当pH值≥12时， 值 时 水中碳酸化合物几乎完全是CO32−。 以上讨论的是封闭体系，即没有考虑CO2与大气交换过程， 与大气交换过程， 以上讨论的是封闭体系，即没有考虑 也就是说封闭体系碳酸化合态的总量不变。 也就是说封闭体系碳酸化合态的总量不变。
− 2 无机酸度 = [H + ] − [OH − ] − [ HCO 3 ] − 2[CO 3 − ] 2 CO 2 酸度 = [H + ] + [H 2 CO * ] − [OH − ] − [CO 3 − ] 3
(完整版)水文地球化学基础知识
《水文地球化学基础知识》——（绝对一个字一个字打出来的，正版资料！）名词解释目录第一章水化学基础第一节溶解平衡 (3)第二节碳酸平衡 (4)第三节地下水中络合物的计算 (4)第四节氧化还原反应 (5)第二章地下水的化学成分的组成第一节天然水的组成 (6)第二节天然水的化学特性 (6)第三节元素的水文地球化学特性 (7)第四节天然化学成分的综合指标（三种） (7)第五节地下水化学成分的数据处理 (7)第三章地下水化学成分的形成与特征第一节地下水基本成因类型的概念 (7)第二节渗入成因地下水化学成分的形成与特征 (8)第三节沉积成因地下水化学成分的形成与特征 (8)第四章水的地球化学循环第一节地下水圈的概念 (8)第二节地壳中水的地球化学循环 (9)第三节成矿过程中水的地球化学循环 (9)第五章水文地球化学的应用第六章补充部分 (10)第一章<水化学基础>第一节溶解平衡质量作用定律：一个化学反应的驱动力与反应物及生成物的浓度有关化学平衡与自由能体系：把所研究对象一个物体或一组相互作用的物体称为体系或系统，而体系（或系统）周围的其他物质称为环境。
状态及状态参数：热力学状态分为平衡状态和非平衡状态。
热力学平衡体系特性是由系列参数来表示当体系没有外界影响时，各状态参数若能保持长久不变，此体系称为热力学平衡状态。
焓：它是一种化学反应向环境提供的热量总值。
以符号“H”表示。
在标准状态下，最稳定的单质生成1摩尔纯物质时的焓变化，称为“标准生成焓”。
△H r=△H(生成物)-△H（反应物）△H r为正值，属吸热反应，△H r为负值，属放热反应自由能：在热力学中，自由能的含义是指一个反应在恒温恒压下所能做的最大有用功，以符号“G”表示。
在标准状态下，最稳定的单质生成1摩尔纯物质时的自由能变化，称为“标准生成自由能”，以“△Gf”表示△Gr=△G(生成物)- △G（反应物）△Gr为正值，反应在恒温恒压条件下不能自发进行，△Gr 为负值，反应在恒温恒压条件下可以自发反应；△G=0，反应处于平衡状态。
《环境化学》作业、问题及部分参考答案
5 有机物的化学结构、微生物种类、环境条件，如pH值，温度，盐度， 溶解氧浓度等
6 生物浓缩因子（KB）定义:有机体在生物体内的浓度与水中该有机物 浓度之比
土壤作业
土壤由哪些物质组成？ 固相、液相和气相、固相包括矿物质和有机
质
从化学组成来讲，土壤中最常见的四类原生矿物是什么？
我国将土粒分成哪五级？ 土壤胶体具有吸附作用的主要原因？ 土壤的可交换阳离子包括那两类？分别有哪些？为什么Al3+ 是致酸离
硬度的贡献？
2 求氧在 1.0130×105Pa 、 25℃，水中饱和溶解度？水在 25℃时 , 蒸汽 压 0.03167×105Pa, 干空气中氧含量为 20.95% 。（氧的亨利常数： 1.26×10-8） 3 什么是水体的酸度和碱度？天然水中主要酸度和碱度的物质形态有哪 些？ 4 持久性有机污染物有哪些特点？持久性有机污染物的英文缩写是什么？ 5 水体主要有哪些重金属污染物（列出5种）？重金属污染物毒性主要取 决于形态,还是其总浓度？ 6 什么是水体富营养化？
pE随湖的深度增加而减小
3、写出天然水体氧化和还原边界（限度）时的pE 氧化边界：pE = 20.75-pH 4、什么是决定电位？ 某个单体系的含量比其他体系高得多，该单体系的电位几乎等于混合 体系的pE，被视作决定电位 5、天然水的pE随水中溶解氧的降低而发生什么变化？表层水和深层水， 哪个环境pE更高？ 天然水的pE随水中溶解氧的降低而降低；表层水环境pE更高 6、天然水体中重要的无机配体有哪些？ 还原边界 pE =-pH
6. NOX、HOX和 ClOX破坏O3的总反应均为：
O3 + O· 2O2
7. 什么是大气颗粒物？
大气是由各种固体或液体微粒均匀地分散在空气中形成的一个庞大 的分散体系，也叫气溶胶体系。气溶胶体系中分散的各种粒子叫 大气颗粒物。
东华理工水文地球化学 孙占学习题
第一章地下水的无机化学成分一、名词解释1、侵蚀性CO 2 2、游离CO 2 3、平衡CO 2 4、Ph 5、去硝化作用6、硝化作用7、微量组分8、大量组分9、组分二、填空题1、地下水中的化学组分可以分为四组：（），（），（），和（）；水的中性点的pH 值随温度的升高而（）。
2 、Cl - 具有很强的迁移性能，其原因在于：（），（），（）。
碳酸衍生物的存在形式与水的pH 值有关，当pH>8 时，以（）占优势：当pH<5 时，则以（）占优势。
3、细菌按呼吸方式分有和两大类。
三、简答题1、地下水中氟的来源简况。
2、地下水中的主要气体成分及来源。
3、何谓地下水中的微量元素？研究它有何意义？4、什么是硝化作用或去硝化作用，它们各在什么环境中进行？四、论述题试论地下水中二氧化碳的起源及其水文地球化学意义。
第二章地下水中的有机物质及其地球化学意义一、简答题1、机物质对元素的迁移与沉淀有何影响? 2、溶性有机物质对地下水中元素迁移和富集的影响？3、下水中的有机质的来源有哪些？其中哪个最重要？4、机物质对铀的迁移和富集有何影响？5、溶性有机物质对化学元素在水中的迁移和富集有哪些影响？6、什么情况下有机物有利于铀的水迁移，在什么情况下它有利于铀的沉淀？二、填空题1、地下水中有机质的主要来源有（）和（）。
三、论述题根据表3.12 和3.13，分析地下水中有机物的来源。
表3.12 补给、迳流和排泄区地下会中有机物的含量补给区迳流区排泄区化合物平均值mg/L 分布率% 平均值mg/L 分布率% 平均值mg/L 分布率% 挥发性有机酸6.7 58 60.0 58 25.6 70 有机酸6.7 88 26.0 93 20.1 100 环烷酸1.9 34 1.3 38 2.3 67 高分子酸0.09 65 0.15 71 0.12 61 酚类 1.1 50 1.2 46 0.5 59 表3.13 地下水中有机碳的含量地下水有机碳平衡含量，毫克/升潜水27.4 层间承压水48.5 层间承压水的排泄区52.5 石油矿床附近的层间承压水370～826 油汽凝结矿床附近的层间承压水（以酸性挥发有机物为主）石油矿床外围的层间承压水110 石油矿床中不产油的地层水60第三章水及水中元素的同位素成分（一）名词解释1、同位素效应2、同位素分馏3、温度效应4、纬度效应5、高程效应6、大陆效应7、季节效应8、雨量效应9、山体屏蔽效应10、氧漂移11、降水氢氧稳定同位素的高程效应（二）填空题1、氧同位素的国际标准英文缩写为（），而碳同位素的国际标准缩写为（）。
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1.地下水的主要组成成分是什么？答：地下水是组成成分复杂的溶液，近八十种天然元素以离子、原子、分子、络合物和化合物等形式存在于地下水中，有些已溶解和活动于地下水中的有机质、气体、微生物和元素同位素的形式存在。
这些可溶物质主要是岩石风化过程中，经过水文地球化学和生物地球化学的迁移、搬运到水中的地壳矿物质。
地下水中溶解的无机物主要组分（即浓度>5mg/L）为：HCO3-、Cl-、SO42-、Na+、K+、Ca+、Mg2+、SiO2。
占地下水中无机物成分含量的90-95%，决定着地下水的化学类型。
地下水中有机组分种类繁多，主要有：氨基酸、蛋白质、糖（碳水化合物）、葡萄糖、有机酸、烃类、醇类、醚类、羧酸、苯酚衍生物、胺等。
各种不同形式的有机物主要由C、H、O组成，这三种元素占全部有机物的98.5%，另外还存在有少量的N、P、K、Ca等元素。
地下水中常见溶解气体有：O2、CO2、CH4、N2、H2以及惰性气体Ar、Kr、He、Ne、Xe等。
微生物成分主要有三种类型：细菌、真菌和藻类。
微生物在地下水化学成分的形成和演变过程中起着重要的作用。
地下水中存在各种不同的细菌。
有在氧化环境中的硝化菌、硫细菌、铁细菌等喜氧细菌;有在还原环境的脱氮菌、脱硫菌、甲烷生成菌、氨生成菌等。
这些微生物活动可以发生脱硝酸作用、脱硫酸作用、甲烷生成作用和氨生成作用等还原作用，也可以发生硫酸根生成、硝酸根生成和铁的氧化等作用等，从而导致地下水化学成分的相应变化。
2.举例论述络合作用有何环境意义？答：地下水中大多数金属能与配体形成各种各样的络合物，这些络合物可能是电中性的，也可能是带正电或者带负电。
金属络合作用对环境的意义在于：络合物的溶解度是影响金属形态迁移的重要因素；重金属离子与不同配体的配位作用，改变其化学形态和生化毒性，如铝离子(毒性很强)、有机铝络合物(毒性很弱)的生物毒性相差很大;络合作用影响络合剂的性质，如配位体的氧化还原性、脱羧及水解等;有些络合物可以通过化学絮凝、活性炭吸附或离子交换等方法容易地从水中去除。
但有些重金属形成螯合物后很难用常规办法去除，影响水处理中对重金属的排除效率;络合作用会加速金属的腐蚀，比如氯离子和氨的作用。
3.胶体的稳定性和ζ电位有什么关系？研究胶体的ζ电位有何环境意义？答：ζ电位是胶体稳定性的一个重要指标，因为胶体稳定是与离子键的经典排斥力密切相关的。
ζ电势的降低会使静电排斥力减小，致使粒子之间范德华力占优势，从而引起胶体的聚沉难和破坏。
故研究ζ电势的变化规律是十分重要的。
4.地球化学垒和水文地球化学分带形成的原因是什么？答：地球化学垒是正在表生带内,因为短间隔内化学元素迁徙环境显然变迁,迁徙强度突然削弱而招致某些化学元素浓集的地段；水文地球化学分带是地下水化学成分和水中总溶解固体沿着水平或者垂直方向呈现有规律的带状分布和变化的现象。
故它们共同形成成因都是地下岩石土壤中元素溶解、溶滤到地下水中的离子溶解度在不同地带也不同，造成其迁移转化的差异，产生了分带的效果。
5.水分析结果如下，Na+含量为120mg/L，K+含量为21mg/L，Ca2+含量为15mg/L，Mg2+含量为22mg/L，Sr2+含量为0.8mg/L，SO42-含量为300mg/L，Cl-含量为15mg/L，HCO3-含量为150mg/L，SiO2含量为21mg/L，pH值为7.4，温度为15℃。
求：SrSO4的SI值，并判断它与水处于过饱和还是非饱和状态。
【△H fΘ（SO42-）=-909.2kJ/mol，△H fΘ（Sr2+）=-545.8kJ/mol，△H fΘ（SrSO4）=-1453.2kJ/mol】答：利用水文地球化学模拟软件PHREEQC进行如下模拟：得到结果：从上述数据可知SrSO4的饱和指数SI=-1.44，SI＜0，故处于非饱和状态。
6.假定含有Na-和Cl-浓度分别为10μmol/L的地下水，流经方解石含水层，试计算所得地下水的化学成分。
答：利用水文地球化学模拟软件PHREEQC进行如下模拟：得到地下水的化学成分：7.含Cd地下水化学组成特点如下：温度22.3℃，pH值6.7，pe值6.9，Ca2+30.07mg/L，Mg2+10.01mg/L，K+3.9mol/L，Na+33.2mg/L，Cd2+0.2mg/L，Cl-136.2mg/L，十分稀有度元素Cd在地下水中存在的形态以及所占比例。
答：利用水文地球化学模拟软件PHREEQC进行如下模拟：得到稀有元素Cd在地下水中存在形态以及所占比例如下：8.假定有pH为7，pe为4的纯水溶液，当气流经由方解石和白云石共同构成的含水层介质时可达到溶解平衡。
试绘制不同温度下（5-35℃）含水层介质中方解石和白云石的溶解度曲线，分析化学组成的变化规律。
答：利用水文地球化学模拟软件PHREEQC进行如下模拟：得到不同温度下（5-35℃）方解石和白云石lgK数据以及图线如下：序号温度/℃方解石lgK 白云石lgK1 5 -8.39 -16.592 10 -8.41 -16.723 15 -8.43 -16.854 20 -8.45 -16.975 25 -8.48 -17.096 30 -8.51 -17.27 35 -8.54 -17.31对于方解石（CaCO3）有：溶解平衡式对于白云石（CaMg(CO3)2）有：溶解平衡式故有：序号温度/℃方解石溶解度S 白云石溶解度S1 5 6.38E-057.12E-052 10 6.24E-05 6.61E-053 15 6.10E-05 6.13E-054 20 5.96E-05 5.72E-055 25 5.75E-05 5.34E-056 30 5.56E-05 5.01E-057 35 5.37E-05 4.70E-05由数据和图线可知：方解石和白云石在温度为5-35℃之间的溶解度逐渐降低；根据方解石和白云石的组成成分可推测地下水中钙镁离子和碳酸根离子的浓度随温度的升高而降低；地下水中碳酸根离子减少，pH值增大，金属离子的溶解度减小，在地下水中的含量会减少。
9.某地地下水等水位线以及五口取样井的位置如图所示，地下水的水质分析结果见表。
根据所提供的数据资料完成以下工作：（1）把水化学成分绘制在三线图上，并应用所学的地下形成作用相关理论分析水化学成随流线的变化特征以及原因；（2）计算各位置方解石和白云石的饱和度，并分析其随流线的变化特征；（3）计算K IAP/K sp，并判断水溶液的饱和状态；（4）根据已有资料，选择适当方法、手段判断此区域的地下水是否受到海水入侵的影响。
答：（1）由地下水等水位线以及取样井位置图可知：水位从1号到4号井位逐渐降低，1号井位水位最高，4s井位水位最低；1号到4s号方向逐渐远离主要补给区；地下水从1号井位处流向4s号井位处；该地水化学piper图（三线图）如上所示，由piper图可知：①1号井位地下水类型为Ca型-重碳酸型水，碱土金属离子超过碱金属离子，弱酸根超过强酸根，碳酸盐硬度超过50%；2w号井位地下水类型为Ca型-重碳酸型水，碱土金属离子超过碱金属离子，弱酸根超过强酸根，碳酸盐硬度超过50%；2s号井位地下水类型为Ca型-重碳酸型水，碱土金属离子超过碱金属离子，弱酸根超过强酸根，碳酸盐硬度超过50%；3s号井位地下水类型为Ca型-重碳酸型水，碱土金属离子超过碱金属离子，弱酸根超过强酸根，碳酸盐硬度超过50%；4s号井位地下水类型为硫酸型水，碱土金属离子超过碱金属离子，强酸大于弱酸，非碳酸盐硬度超过50%。
②从1号井位到4s号井位地下水中主要优势离子相对含量逐渐增加，越来越靠近无优势类型水。
③从1号井位到2w井位地下水中优势离子含量变化不大，而从2w号井位到2s号井位地下水中优势离子含量变化突然变大，说明地下环境突然改变，（2）利用水文地球化学模拟软件PHREEQC进行各点位模拟得到的方解石和白云石饱和指数如下表所示：井号位置温度/℃pH值方解石SI(Calcite) 白云石SI(Dolomite)1 Polk City 23.8 8.0 0.21 -0.032W Lakeland 26.3 7.62 0.33 0.442S Ft.Meade 26.6 7.75 0.28 0.383S Wauchula 25.4 7.69 0.22 0.434S Arcadia 26.3 7.44 0.19 0.49方解石和白云石的饱和指数SI随着点位变化图线如下图所示：由图线可知对于方解石来说，在2W井位的饱和指数最大，并且处于过饱和状态；对于白云石来说，在2W和4S两点位饱和指数较高；方解石和白云石饱和指数SI均在1号井位到2W 号井位出现巨大变化，都有一定幅度的增加；从2W点位到4S点位白云石的饱和指数逐渐减小，而白云石则是在2S点位减小后有上升。
（3）饱和指数SI=K IAP/K sp利用水文地球化学模拟软件PHREEQC进行模拟，得到如下结果：1号井位：2W井位：2S井位3S井位4S井位（4）参照房琦,范尧,程鹏, 等的单因子界定联合模糊综合评判的海水入侵评价方法，对曹庄镇海水入侵进行评价。
单因子界定联合模糊综合评判氯离子与海水入侵程度的关系如下表所示：地下水海水入侵氯离子代表的等级划分ⅠⅡⅢ评价指标等级范围代表值等级范围代表值等级范围代表值氯离子（Cl¯）浓度/（mg·L-1）<250 100 250-1000 500 >1000 1500 水质淡水微咸水咸水海水入侵程度无入侵轻度入侵重度入侵进行评价：井号位置Cl-浓度（mg/L）等级水质海水入侵程度1 Polk City 4.5Ⅰ淡水无入侵2W Lakeland 8.5 Ⅰ淡水无入侵2S Ft.Meade 9 Ⅰ淡水无入侵3S Wauchula 10 Ⅰ淡水无入侵4S Arcadia 28 Ⅰ淡水无入侵。