环境化学第二次作业(含答案)

一、名词解释：

1. 天然水的碱度（alkalinity ）——接受质子的总物质的量，包括强碱、弱碱及强碱弱酸盐。

2. PTS （持久性毒害污染物）——一类具有很强的毒性，在环境中难降解，可远距离传输，并随食物链在动物和人体中累积、放大的污染物，包括持久性有机污染物（POPs ）和某些重金属污染物。

3. 吸附等温线——在一定的温度下，当吸附达到平衡时，颗粒物表面上的吸附量（G ）与溶液中溶质平衡浓度 (C) 之间关系的图形表述。

4. DO （溶解氧）——溶解在水中的氧的量，单位mg/L 。溶解氧以分子形式存在。

5. COD （化学需氧量）——水中有机物和还原性物质被化学氧化剂氧化所消耗的氧化剂量，折算成每升水样消耗氧的毫克数，用mg/L 表示。该指标主要反映水体受有机物污染的程度。

6. BOD （生化需氧量）——水中有机污染物在好氧微生物作用下，进行好氧分解过程中所消耗水中溶解氧的量。该指标主要反映水体受有机物污染的程度。

7. POPs （持久性有机污染物）——一类具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性，并通过各种环境介质（大气、水、生物等）能够长距离迁移对人类健康和环境具有严重危害的天然的或人工合成的有机污染物。

8. 优先污染物——在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制对象，称之为优先污染物。

9. 光量子产率——

10. 电子活度——衡量水体氧化还原电位的一个指标，电子活度越高，水体氧化性越强。

二、简答题

1. 水体中有哪几类污染物？

答：根据教材（82页），包括无毒污染物和有毒污染物。其中无毒污染物又包括耗氧有机物，植物性营养物质，酸、碱及一般盐类，高温废水，水体颗粒物等。有毒污染物包括有机有毒污染物，重金属污染物，氰化物和氟化物，放射性污染物，病原体污染物等。

吸收光子的数目分子形成的分子数产物光量子产率A P =ΦRT

FE pE e pE 303.2],lg[=−=−

2. 为什么水体pH 较低时（pH=4~5），鱼体内积累的甲基汞含量较高？

答：在弱酸性条件下（pH=4~5），汞的甲基化产物主要为一甲基汞，是水溶性物质，易被生物吸收而进入食物链。

3. 化学品在水体中的光解过程有几种？请分别简述

答：直接光解、间接光解（敏化反应）、光氧化反应。

4. 黄浦江水流入东海对水中悬浮颗粒物所吸附重金属环境行为有何影响？

答：海水中Cl -浓度增加，因为Cl -对很多重金属离子，特别是Hg 有很强的配位作用，因此河流中悬浮物和沉积物中的汞，进入海洋后会发生解吸。

5. 天然水体中存在哪几类重要胶体？

答：无机胶体：粘土矿物和水合氧化物；

有机胶体：腐殖质等有机高分子；

有机-无机复合胶体。

三、计算题

1. 3.0g 活性炭放入含苯酚浓度C 0＝0.05mol/L 的500ml 水溶液中，已知吸附等温

线符合Freundlich 型等温线，即x/m=5.2×C 0.21（mmol/g ）

，计算达到平衡时苯酚浓度可降至多少？

x ：吸附量（mmol ）

，m ：吸附剂的质量（g ），c ：苯酚的平衡浓度（mol/L ） 解：x c c x =×−××=1000)05.0(5.0 ,2.53

21.0根据质量守恒根据等温线 0.21c 15.6 x ,50025×=−=⇒c x

x (m m o l ) c (mol/L)

2. 对于含0.4％NaOH 的某工厂废水拟采用加水稀释排放的方案，为达到pH ＝9的排放标准，其稀释倍数应为多大？试评议该方案的可行性。

解：[NaOH]=0.4 wt% =10-1 mol/L ，

pH=9，即[OH]=10-5 mol/L

所以稀释10,000倍，经济上不可行。

能稀释到pH=5吗？

3. 在一个pH 为6.5、碱度为1.6mmol.L -1的水体中，若加入NaOH 使其碱化，问需加多少mmol/L 的NaOH 才能使水体pH 上升到8.0。

解：根据总碱度 = [ HCO 3-] + 2[CO 32-] + [ OH -] – [H +]

L mmol c pH c c T T T / 3667.2,10669.8,5845.0 ,5.6101026.15215

.65.721=×===−+⋅+⋅=−−−代入方程求出查表αααα

)/(09.16.169.2/ 69.2101010566.47366.229736.07366.2,10566.4,9736.0,88

63321L mmol NaOH L

mmol pH =−=Δ==−+×××+×=×===−−−−总碱度的量加入求出总碱度总碱度代入方程

查表αα

4. 在厌氧消化池中和pH=7.0的水，接触的气体含65%的CH 4和35%的CO 2，

请计算pE 。（已知PE θ=2.81）

解：

四、问答题

1. 某市一家铅锌冶炼厂的含铅废水经化学处理后排入水体中，排污口水中铅的含量为0.3～0.4mg/L ，而在下流500 m 处水中铅的含量只有3～4μg/L ，试分析其原因？

答：可能的原因包括，

（1）含铅废水的稀释、扩散；

（2）水体中胶体物质对重金属的吸附作用 ：

无机胶体：次生黏土矿物；铁、铝、硅、锰等水合氧化物；

有机胶体：蛋白质、腐殖质。

（3）氧化-还原转化：各价态之间的相互转化；

（4）溶解和沉淀反应 ：

(5) 配合反应 :无机配体：OH -、 Cl -、CO 32- 、HCO 3-、F -、S 2-

有机配体:氨基酸、糖、腐殖酸

生活废水中的洗涤剂、清洁剂、NTA 、EDTA 、农药等

(6) 生物甲基化作用 .

（7）生物富集作用

2. 腐殖质分布在水体的什么位置？它对污染物在水体中的迁移和转化有什么影响？

答：水和底泥中都有腐殖质。

吸附重金属离子；

和重金属离子形成螯合物，当螯合物可溶于水时有利于重金属离子的迁移，当螯合物不溶于水时降低金属离子的迁移能力；

光敏剂，能促进有机污染物的光降解；

用氯化作用消毒饮用水的过程中，腐殖质的存在可以使水中的微量有机物形成具22.465/35P /P }

]/P ]/[P [H ]/P lg{[P pE pE 2.81)

(pE 4/18/18/1CH4CO21/8CH4CO22428/1−==+==+⎯→←+++−+pE O H CH e H CO ，则θθθθ