第3章 天然水的主要离子
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第三章水环境化学1、水中八大离子:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-为常见八种离子2、溶解气体与Henry定律:溶解于水中的气体与大气中的气体存在平衡关系,气体的大气分压P G与气体的溶解度的比表现为常数关系,称为Henry定律,该常数称为Henry定律常数K H。
[G(aq)] = K H PG K H-气体在一定温度下的亨利定理常数 (mol/L.Pa) PG -各种气体的分压 (Pa)3、水体中可能存在的碳酸组分 CO2、CO32-、HCO3-、H2CO3 ( H2CO3*)4、天然水中的碱度和酸度:碱度:水中能与强酸发生中和作用的全部物质,即能够接受质子H+的物质总量;酸度:凡在水中离解或水解后生成可与强碱(OH-)反应的物质(包括强酸、弱酸和强酸弱碱盐)总量;即水中能与强碱发生中和作用的物质总量。
5、天然水中的总碱度=HCO3-+2CO32-+ OH- —H+6、水体中颗粒物的类别(1)矿物微粒和粘土矿物(铝或镁的硅酸盐)(2)金属水合氧化物(铝、铁、锰、硅等金属)(3)腐殖质 (4)水体悬浮沉积物 (5)其他(藻类、细菌、病毒等)影响水体中颗粒物吸附作用的因素有:颗粒物浓度、温度、PH。
7、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、化学吸附、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,因而表层水呈氧化性环境。
9、吸附等温线:在一定温度,处于平衡状态时被吸附的物质和该物质在溶液中的浓度的关系曲线称为吸附等温线;水环境中常见的吸附等温线主要有L-型、F-型和H-型。
10、无机物在水中的迁移转化过程:分配作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集、生物降解作用。
11、PE:pE 越小,电子活度越高,提供电子的倾向越强,水体呈还原性。
pE 越大,电子活度越低,接受电子的倾向越强,水体呈氧化性。
pe影响因素:1)天然水的pE随水中溶解氧的减少而降低;2)天然水的pE随其pH减少而增大。
第二章1.大气的构造组成?对流层,平流层,中间层,热成层,逸散层。
2.什么是大气污染,大气污染的来源有哪些?大气污染是指大气中一些物质的含量到达有害程度,一致破坏人和生态系统的正常生存和开展,对人体,生态和材料造成危害的现象。
大气污染来源:天然污染物:1.火山喷发2.森林火灾3.自然尘4.森林植物释放5.海浪飞沫人为污染物:1.燃料燃烧2.工业生产过程排放3.交通运输过程排放4.农业活动排放3.什么是大气污染物,主要的大气污染物有哪些?大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对环境或人产生有害影响的那些物质。
主要的大气污染物:1.气溶胶状态污染物〔总悬浮颗粒物〔TSP〕,飘尘,降尘,可吸入粒子(IP) 〕2.硫氧化合物3.氮的氧化物4.碳的氧化物5.碳氢化合物6.有机化合物7.卤素化合物8.其它放射性物质和臭氧。
4.什么是光化学烟雾?含有氮氧化合物和烃类的大气在阳光中紫外线的照射下发生反响的产物及反响物的混合物被称为光化学烟雾。
5.主要大气污染物的控制技术?1.烟尘控制技术2.二氧化硫净化技术3.汽车尾气的催化净化第三章思考题:1.什么叫水循环,其成因是什么?水循环包括哪几个阶段?地球上的水,在太阳辐射能和地心引力的相互作用下,不断地从水面、陆面和植物外表蒸发,化为水汽升到高空,然后被气流带到其他地区,在适当的条件下凝结,又以降水的形式降落到地表形成径流。
水的这种不断蒸发、输送、凝结、降落的往复循环过程,就叫做水循环。
水循环的成因:内因水的三态〔气态、液态、固态〕在常温常压条件下的相互转化外因太阳辐射和地心引力水循环包括阶段:蒸发,输送,凝结,降落,渗流,径流。
2.请用文字和公式的形式表达水量平衡的概念?通过水的循环包括蒸发,降水,渗流,及径流,地球上的水不断循环往复在全球范围内蒸发与降水总量是平衡的。
+△w= 收入-支出3.天然水的化学组成主要包括哪几类?天然水中的主要离子有哪些?什么叫溶解氧?天然水的化学组成:1.溶解气体天然水中的溶解气体主要有氧、氮、二氧化碳、硫化氢、甲烷等。
天然水中常见的八大离子1.引言1.1 概述天然水中常见的八大离子是指在水中以离子形式存在并具有重要影响的八种化学元素离子。
这些离子包括钠离子(Na+)、钾离子(K+)、镁离子(Mg2+)、钙离子(Ca2+)、氯离子(Cl-)、硫酸根离子(SO42-)、碳酸根离子(CO32-)以及硝酸根离子(NO3-)。
它们广泛存在于自然界的地下水、河水、湖泊水,甚至是自来水中。
这些离子对于生命的维持和环境的平衡起着重要的作用。
天然水中常见的离子具有不同的特征和作用。
钠离子和钾离子是细胞内外的关键物质,维持神经传导和肌肉收缩等生理功能。
镁离子和钙离子是维持骨骼和牙齿健康的重要元素,同时也参与了许多生理过程中的酶活性调节和能量的代谢。
氯离子是维持细胞内外正负电荷平衡的重要成分,参与了体液调节和酸碱平衡等生理过程。
硫酸根离子、碳酸根离子和硝酸根离子在水质中起着重要的溶解度、酸碱平衡和营养物质供给等作用。
通过了解天然水中常见的八大离子的特征和作用,我们能更好地理解水质的性质和影响,合理使用和保护水资源。
同时,对于人们的日常饮用水选择、饮食调节以及环境保护都具有一定的指导意义。
因此,研究和认识天然水中常见的八大离子对于保障我们的健康和环境的可持续发展具有重要意义。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分引言部分主要对天然水中常见的八大离子进行概述,介绍了这些离子的重要性以及它们在自然界中的存在形式。
同时,本部分还对文章的结构进行了简要说明,包括正文的组织方式和结论的内容。
正文部分正文部分是本文的核心部分,将详细介绍天然水中的八大离子。
每一大离子都会分为小节进行讲解,包括该离子的特征和作用。
2.1 离子1本节将详细介绍离子1的特征和作用。
对于离子1的特征,将介绍其化学性质、溶解度、相对含量等方面的内容。
对于离子1的作用,将阐述它在人类生活和自然界中的重要作用,包括对健康的影响和生态环境的影响等。
第三章水环境化学一、填空题1、天然水体中常见的八大离子包括:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-。
2、天然水体中的碳酸平衡体系a0、a1、a2分别表示[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]的分配系数,其表达式分别为:(用pH\K1\K2表达):a 0=[H2CO3*]/{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}=[H+]2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}a 1=[ HCO3-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1[H+]/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}a 2=[ CO32-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1K2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}。
(注:此三个公式前半段教材119-120页有错误!)a 0+a1+a2=13、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式:总酸度= [H+]+2[ H2CO3*]+[HCO3-]-[OH-];CO2酸度= [H+]+[H2CO3*]-[CO32-]-[OH-](注:教材121此公式错误),无机酸度= [H+]-[HCO3-]-2[CO32-] -[OH-] 。
4、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式:总碱度= [OH-] +2[CO32-]+[HCO3-]-[H+];酚酞碱度= [OH-] +[CO32-]-[H+]-[ H2CO3*];苛性碱度= [OH-] -2[ H2CO3*]-[HCO3-]-[H+]。
5、“骨痛病事件”的污染物是镉;水俣病的污染物是汞(或甲基汞)。
6、水体的富营养化程度一般可用总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a、透明度等指标来衡量。
7、水环境中氧气充足的条件下有机物发生的生物降解称为有氧(或好氧)降解,最终产物主要为二氧化碳和水,有机氮转化为硝酸根,有机硫转化为硫酸根。
水中的有机物在无氧条件经微生物分解,称为厌氧降解,降解产物除二氧化碳和水外,还有小分子的醇、酮、醛、酸等,无机态氮主要以氨氮存在、硫主要以硫化物存在,水体发臭发黑。