水环境化学知识点总结.ppt

1、a，1，水环境化学，知识点，a，2，1，水的八大络离子： k，Na，Ca2，Mg2，HCO3-，NO3-，Cl-和SO42-是常见的八种络离子2，溶解气体和Henry定律：在水中溶解的气体和大气中的气体有平衡关系，气体G(aq)=KH PG KH瓦斯气体在一定温度下的亨利定理常数(mol/L.Pa) PG的各瓦斯气体的分压(Pa) 3、水体中可能存在的碳酸成分CO2、CO32-、HCO3-、H2CO3 (H2CO3*、3、4、天然水中的盐基度和酸度：盐基度：在水中引起强酸和中和作用酸度：在水中解离或水解作用后与强碱(OH-)反应的物质(包括强酸、弱酸性、强酸弱碱性盐)的总量，即在水中与强碱发生

2、中和作用的物质的总量。 5、天然水中的总盐基度=HCO3- 2CO32- OH- -H 6、水体中的颗粒物质种类(1)矿物粒子和黏土矿物(铝或镁的硅酸盐) (2)金属水合氧化物(铝、铁元素、锰、硅等金属) (3)腐殖质(4)水体悬浮堆积物(5)；以及、a、4、7，水环境中胶体颗粒状物质的吸附作用有表面吸附、化学吸附、络离子交换吸附和专属吸附。 8、天然水的PE随水中溶解氧的减少而降低，因此表层水呈氧化环境。 9 .吸附等温线：在一定温度、平衡态时被吸附的物质与该物质在溶液中的浓度的关系曲线称为吸附等温线的水环境中常见的吸附等温线主要为l型、f型和h型。 1.0、无机物在水中的迁移过程：分配作用

3、、挥发作用、水解作用作用、光分解作用、生物浓缩、生物分解作用。a、5、1.1、pE:pE越小，电子活性度越高，供电倾向越强，水体呈还原性。 pE越大，电子活度越低，接收电子的倾向越强，水体呈氧化性。 pE影响因素：1)天然水的pE随着水中溶存氧的减少而降低；2 )天然水的pE随着pH的减少而增大。 所谓a、6、1.2、电子活性度pE，是指pE和pH的不同。 a :电极上的电子有效浓度定义为电子活性度，e，其负对数为pE。 电子活性度越大或pE越小，电子供给电子的倾向越大。 电化学研究通常表示在电极电位下供给或接收电子的趋势，电子活性度e和电子活性度的负对数pE给出明确的热力学意义，可以明确表示

4、不同电对在反应条件下供给或接收电子的能力的相对大小。 在某个温度下，pE与电极电位呈直线关系，pE越大，电子活性度越小，电极的氧化能力和接收电子的能力越强，供电能力越弱，pE和电子活性度的关系与pH和h活性度的关系类似。 pH也称为氢离子浓度指数，是溶液中氢络离子活性度的尺度，即通常意义上的溶液酸盐基度的测定标准。 pH值为0时，原来如此溶液的酸性增强，相反，原来如此到1.4的溶液的碱性增强，pH=7的溶液成为中性溶液。 水体的PE值高时，以下的Cr、Mn有利于在水体中移动。a、7、1.3、腐殖质组成：生物物质对土壤、水体和沉积物腐败作用后的降解产物是凝胶性有机高分子物质。 胡敏素：可溶于稀碱

5、但不溶于酸的部分富酸：可溶于碱而可溶于酸的部分腐败的黑色物：无法用酸和碱提取的部分。 一般认为浓度高时金属络离子和腐殖质的反应以溶解为主，金属络离子浓度低时以沉淀和凝聚为主。a、8、1.4、沉淀物中重金属的再释放诱发因素：盐浓度上升：碱金属和碱土金属阳络离子能够交换固体颗粒吸附的金属络离子。 氧化还原条件的变化：有机物增多，产生厌氧环境，铁元素猛氧化物还原溶解，释放与此结合的金属。pH值降低：氢络离子的竞争吸附作用，金属在低pH条件下使金属溶解于难溶性盐类及配合物中。 增加水中配方的含量：天然或合成配方的用量增加，可以与重金属形成可溶性配合物，该配合物的稳定性大，以溶解状态存在，有时使重金属从

6、固体粒子上解吸。a、9、1.5、凝聚过程：在外来因素(化学物质等)的作用下降低静电斥力，引力超过斥力时呈胶着状态。 富摇滾乐过程：通过某种架桥物质(聚合物)连接胶体颗粒，使凝结的粒子变得更大。 简述胶体聚集与富摇滾乐的区别。 a :在胶体颗粒或悬浮体内加入极少量的可溶性高分子化合物后，溶胶迅速沉淀，沉淀呈松散的棉状，这种沉淀被称为富摇滾乐，这种现象呈絮凝作用。 凝聚胶体颗粒的凝聚小所以变大，最终导致粒子从溶液中析出的过程。 高分子对溶胶的絮凝作用与电解质的絮凝作用完全不同，电解质产生的絮凝作用缓慢，沉淀粒子密集小的高分子的絮凝作用是因为在吸附溶胶粒子之后，高分子化合物自身的连锁旋转运动，相当于

7、其自身的痉挛作用，固体粒子凝聚并沉淀。a、1.0、1.6、生物浓缩：生物从周围环境(水体、土壤、大气)中吸收和蓄积某些元素体和不易分解的物质，有机体内浓度超过周围环境浓度的现象称为生物浓缩。 生物浓缩常用的生物富集系数(BCF )显示了生物体内污染物的浓度与其生存环境中该污染物的浓度之比。a、1.1、1.7、水体水体富营养化：是指受人类活动影响，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖、河口、湾等缓流水体，藻类和其他海洋浮游生物快速繁殖，水体溶氧量降低，水质恶化，鱼类和其他生物大量领便当的现象。 海域发生赤潮，湖中称为水华。 危害： 1使水的气味产生腥味的不适2降低水体的透明度3水体的溶解氧4向水

8、体释放有毒物质5，增加对水水质的影响，增加制水成本6对水生生态的影响，在正常情况下湖水体中的各种生物处于相对平衡的状态。 但随着水体污染富营养状态化，水体中这种正常生态平衡紊乱的某些生物明显减少，而其他生物种类显着增加。 这种生物的种类交替降低了水生生物的稳定性和多样性，破坏了湖泊的生态平衡。 a、1.2、措施： 1控制外来营养物质的进口制定营养物质的排放标准和水质标准。 根据湖泊水环境磷容量，实施总量控制。 实施污染防治工程或引进污染源合理使用土地最大限度地减少土壤侵蚀、水土流失和肥料流失。 2减少内源性营养物质负荷的生物措施：利用水生生物的吸收进行氮、磷元素体代谢活动的自然过程是实现水体中

9、氮、磷营养物质去除目的的方法。 工程措施：工程措施主要包括挖掘底泥沉积物，对水体进行深层曝气注水稀释等.化学方法：凝集沉降和用化学药剂杀藻等.对于溶解性营养物质如正磷酸盐等，向湖中投入化学物质使其沉淀使其沉降.使用杀藻剂可以杀藻剂. 适用于水华盈湖水体.藻类被杀，藻类的腐解会释放磷，因此死藻必须立即捡起或投入适当的化学药剂，分解藻类腐解释放出的磷酸盐沉降，a、1.3、1.8、光解作用：光解反应可不可逆地改变有机物的结构，改变水环境的有机污染物光分解过程主要有直接光分解和间接光分解，间接光分解也包括增感光分解和氧化光分解。 直接光分解是指化合物自身直接吸收太阳能而产生的裂解反应，间接光分解是指其

10、他化合物吸收光子生成多种活性种，有机物产生光化学反应的过程。增感光分解即水体中的天然物质被阳光激发后，将其激发能转移到化合物中使其分解的反应氧化反应，是指太阳光线产生的强氧化自由基等中间体与化合物作用而发生的转化反应。 (1)被酶催化剂催化的亲核水解作用反应；(2)氧的亲电行为引起的氧化反应；(3)氢化物亲核行为或还原金属引起的还原反应；(4)加成反应、自由基h萃取和富酸加成反应2.0、降水中的主要阴络离子为硫酸络离子、氯离子、硝酸离子、亚硝酸根离子在2.1、pHpK2 10.33的情况下，溶液中主要以CO32-为主的pH在pK1和pK2之间时，溶液中主要以HCO3-为主。 2.2、金属污染物

11、： Cd、Hg、Pb、As、Cr、Cu、Zn、Tl、Ni、Be、a、1.5、2.3、环境中的某些重金属毒性与游离金属络离子的浓度、配比和化学性质有关。 2.4、TN、TP总磷、总氮和COD常测定水体的水体富营养化指标。 对2.5、水体的自净化作用可分为物理作用、化学作用和生物作用。 在2.6、pE pH图：高h活性度、高电子活性度的酸性还原介质中，Fe2是主要形态。 (酸性还原性介质)在高h活性度、低电子活性度的酸性氧化介质中，Fe3是主要的形态。 (酸性氧化性介质)碱性氧化介质、Fe(OH)3(S )为主要形态； 碱还原介质以Fe(OH)2(S )为主要形态。 在a、1.6、2.7、天然水体中重要的无机配体是OH-、Cl-、CO32-、HCO3-、F-、S2-、CN-、NH3 28， 不易水解作用的有机污染物：烷烃芳族烃硝基苯杂环化合物PCBs醇类醚类羧酸容易水解作用的有机污染物：卤代烷烃