水环境化学-第八次课程水环境化学
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《水环境化学》课程标准一、前言(一)课程基本信息1.课程名称:水环境化学2.课程类别:专业基础课3.学时:60-804.适用专业:水环境监测与治理/城市水净化技术(二)课程性质本课程是高职高专水环境监测与治理专业基础课程。
本课程是培养和锻炼学生水环境污染分析能力的核心课程,使学生了解常见化学污染物质在水体环境中的行为、效应及其影响因素,掌握典型水污染事件的分析方法,获得水质关键指标的测定分析能力。
通过对《水环境化学》这门课程的学习,将使学生了解当代水环境问题,熟悉和掌握有关污染物在水环境介质中迁移、转化规律的基本知识、基本理论、基本技能和基本方法,使学生今后能够在水文水资源工程的专业岗位上,对各自区域内的水质和水量问题和水质问题作本课程以《分析化学》、《有机化学》和《仪器分析》等课程的学习为基础,为进一步学习《水质检验技术》、《给水处理》、《水污染控制技术》和《工业废水处理》等专业技术课程服务,为学生练就水质与水环境分析、水净化工程设计和水处理设施运行维护等岗位工作能力奠定知识和能力基础。
(三)课程标准的设计思路1.课程设置的依据经过企业调研、往届毕业生就业岗位调研和行业专家座谈,决定把水质检验分析岗位、水净化工程、水处理设施运行维护和水质工程辅助设计岗位作为城市水净化技术专业的就业核心岗位群,把水环境化学课程作为培养学生水质及水环境污染分析能力的核心专业基础课程。
2.课程改革的基本理念课程以工作任务确定职业能力,以职业能力为目标,对接行业标准,关注职业素养,构建由项目带动、任务驱动的工作过程化课程;教学中贯穿工学结合,体现工作过程,达到教、学、做的融合;注重运用多媒体教学、现场教学等教学手段;实施多元评价,全方位关注学生对知识和技能的掌握。
以现实存在的水环境污染事件为载体组织课程内容和课程教学,让学生在完成具体案例分析的过程中掌握知识和技能,通过一个个污染事件的分析、讨论和总结训练最终提高学生的行业知识和分析能力。
水环境化学参考答案《水环境化学》重点习题及参考答案1.请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中[H2CO3*]、[HCO3-]和[CO32-]的表达式,并讨论这两个体系之间的区别。
解:(1)封闭体系(溶解性CO2与大气没有交换)中存在下列平衡CO2 + H2O H2CO3* pK0=1.46H2CO3* HCO3- + H+pK1=6.35HCO3-CO32- + H+pK2=10.33其中K1=[HCO3-][H+] / [H2CO3*] ,K2=[CO32-][H+] / [HCO3-]用α0、α1和α2分别表示三种碳酸化合态在总量中所占比例,得下面表达式α0= [H2CO3*]/{[H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]} α1= [HCO3-]/{[H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]}α2= [CO32- ]/{[H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-]}把K1、K2的表达式代入以上三式,得α0= (1 + K1/[H+] + K1K2/[H+]2)-1α1= (1 + [H+]/ K1 + K2/ [H+] )-1α2= (1 + [H+]2/ K1K2 + [H+]/ K2)-1设C T = [H2CO3*] + [HCO3-] + [CO32-],则有[H2CO3*] = C T(1 + K1/[H+] + K1K2/[H+]2)-1[HCO3-] = C T(1 + [H+]/ K1 + K2/ [H+] )-1[CO32- ] = C T(1 + [H+]2/ K1K2 + [H+]/ K2)-1(2)开放体系中CO2在气相和液相之间平衡,各种碳酸盐化合态的平衡浓度可表示为P CO2和pH的函数。
依亨利定律:[CO2(aq)]=K H·P CO2溶液中,碳酸化合态相应为:C T = [CO2]/ α0= K H·P CO2/ α0[HCO3-]= (α1/ α0 )K H·P CO2= (K1/[H+])K H·P CO2[CO32-]= (α2/ α0 ) K H·P CO2= (K1K2/[H+]2)K H·P CO2(3)比较封闭体系和开放体系可发现,在封闭体系中,[H 2CO 3*]、[HCO 3-]、[CO 32-]等可随pH 值变化,但总的碳酸量C T 始终不变。
水环境化学资料绪论:一、我们生活的环境:大气圈、水圈、岩石圈水圈的定义:狭义“水圈”是指海洋与陆地各种贮水水体,包括海洋、江河、湖泊、冰盖、沉积物中的间隙水等。
广义“水圈”则还包括其他圈层中存在的水。
世界水资源分布情况我国的水资源状况:我国水资源总量约为2.8124 万亿立方米,约占全球径流总量的5.8%,居世界第四位。
由于人口众多,目前我国人均水资源占有量仅为2220 m3,约为世界人均占有量的1/4,在世界上名列121位,是全球13 个人均水资源最贫乏的国家之一。
中国属于季风气候,水资源时空分布不均匀,南北自然环境差异大,其中北方9 省区,人均水资源不到500 m3,实属水少地区。
特别是近年来,城市人口剧增,生态环境恶化,工农业用水技术落后,浪费严重,水源污染,更使原本贫乏的水“雪上加霜”,而成为国家经济建设发展的瓶颈。
天然水质系的构成:水质系、天然水的概念及天然水质系的构成图天然水系的复杂性:水中含有的物质种类繁多,含量相差悬殊水中溶存物质的分散程度复杂:< 1 nm 真溶液状态存在的各种分子、离子1~1,000 nm 胶体分散态>1,000 nm 静置时易沉淀的粗分散态物质(如泥沙颗粒、浮游细菌、微藻等)水中存在的生物种类繁多天然水中化学成分的来源:大气淋溶从岩石、土壤中淋溶(地面径流、地下径流)生物作用(光合作用、呼吸作用、代谢、尸体腐解)次级反应与交换吸收作用工业废水、生活污水与农业退水二、环境化学与养殖水环境化学环境化学是环境科学的一个分支。
环境科学是研究人类环境质量及其控制、改善的原理、技术和方法的综合性科学。
环境化学是研究有害化学物质在环境介质中的来源、存在形态、化学特性、行为和效应、控制和治理的化学原理和方法的科学。
它又是化学科学的一个重要分支。
环境化学的研究内容:环境化学是从微观的原子水平上研究宏观的环境现象及防治方法,研究其中的化学机制。
研究对象:大气、天然水体及土壤分支学科:环境分析化学、各圈层环境化学(大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学)、环境工程化学水环境化学与水产养殖:水环境化学讲授天然水中存在的物质的种类、形态、迁移转化的规律。