第四章 水环境化学
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☆大气降水中所含溶解气体十分稳定,浓度几乎不变,但CO2成分不稳定。
☆大气降水中二氧化硅含量很小,一般不超过0.5mg/L。
大气降水的pH值一般为5.5-7.0左右。
☆目前,酸雨已成为全球性的重大环境问题之一。
海水占地球总水量的97.2%,世界各地海洋水质基本相似和稳定。
各种天然存在的元素,在海水中几乎都能发现,它们以单离子、络合离子、分子等各种形式存在。
海水占地球总水量的97.2%,世界各地海洋水质基本相似和稳定。
各种天然存在的元素,在海水中几乎都能发现,它们以单离子、络合离子、分子等各种形式存在。
34g 3☆宏量组分海水中宏量组分的含量按其顺序为Cl、Na、SO4、Mg、Ca、K、HCO3、Br,它们的总量占海水溶解物质的绝大部分,即99.94%。
☆中量组分它们是指含量为0.1-10mg/L的组分,这些组分是:Sr、SiO2、B、F、NO3、Li、Rb、C(有机)。
☆微量组分它们是指其含量小于0.1mg/L的组分。
它们包括P、I、Ba、Zn、Ni、As等30多种。
☆海水的含盐度大到在34‰-36‰范围内,只有含量范围变化很大,Na和Cl比也有些变化。
☆海水中含有溶解的和悬浮的有机物,一般有机碳含量在0.1-2.7mg/L范围。
2、海水的成分特征2、海、海水的成分特征3、河水的成分特征☆不同地区的岩石、土壤组成决定着该地区河水的基本化学成分。
在结晶岩地区,河流水中溶解离子含量较少;在石灰岩地区,河水中富含Ca2+及HCO3;若河流流经白云岩及燧石层时,水中Mg、Si含量增高;河流流经石膏层时,使水中富含SO4,且总含盐量有所增加;富含吸附阳离子的页岩及泥岩地区则向河水提供大量溶解物质,如Na、K、Ca、Mg。
☆河水中总含盐量在100-200mg/L间,一般不超过500mg/L,有些内陆河流可以有较高的含盐量。
河水中主要离子关系与海水相反,即其次序为Ca>Na,HCO3> SO4>Cl。
《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。
养殖水环境化学知识点水环境在养殖过程中起着至关重要的作用,对养殖生物的生长发育、养殖水质的稳定性和品质都具有直接影响。
了解养殖水环境的化学知识点,有助于养殖人员更好地维护和管理水质,提高养殖效益。
下面将介绍几个重要的养殖水环境化学知识点。
一、pH值pH值是指养殖水中氢离子活性的酸碱度指标。
pH值的变化直接影响养殖水中营养物质的溶解度、养殖生物的生理代谢以及细菌、病原微生物的繁殖情况。
不同的养殖对象对pH值的要求也有所不同,因此养殖水的pH值需要根据具体情况进行调节和控制。
二、氨氮氨氮是常见的养殖水环境指标之一,主要来自养殖生物的代谢废物和饲料残留物。
过高的氨氮含量会对养殖生物的呼吸和免疫系统造成一定的压力,甚至导致养殖生物的死亡。
因此,合理控制和监测养殖水中的氨氮含量,是维持养殖水质的关键。
三、硫化氢硫化氢是一种具有剧毒的气体,常常由于底泥产生并溶解到养殖水中。
硫化氢对养殖生物的呼吸和生理机能产生严重影响,高浓度的硫化氢还可导致养殖生物的中毒和死亡。
因此,定期清除底泥、增加氧气供应和保持充足的水流是减少硫化氢的重要措施。
四、溶解氧溶解氧是养殖水中最为重要的物理化学指标之一,是维持养殖生物呼吸和健康生长的关键因素。
养殖池塘、养殖箱或养殖槽等养殖设施的氧气供应方式和水流状况会影响养殖水中溶解氧的含量。
充足的溶解氧有利于提高养殖水的质量,减少氨氮和硫化氢含量。
五、硬度水的硬度主要由溶解在水中的钙、镁等离子所决定,是衡量水中钙、镁离子含量的指标。
水的硬度对养殖生物的生长和骨骼发育很重要。
不同的养殖对象对水的硬度要求不同,因此根据养殖对象的要求,适当调节养殖水的硬度是必要的。
综上所述,养殖水环境的化学知识点包括pH值、氨氮、硫化氢、溶解氧和水的硬度等。
合理控制和管理这些指标,可以提高养殖水质,保障养殖生物的生长和养殖效益。
希望本文所介绍的养殖水环境化学知识点能对养殖人员提供一定的参考和帮助。
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。
《环境化学》(戴树桂第二版)课后部分习题解答第一章绪论4、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向,你认为怎样才能学好环境化学这门课?环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。
环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象,以解决环境问题为目标的一门新型科学。
其内容主要涉及:有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态,潜在有害物质的来源,他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为;有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性;有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。
环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径,其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。
目前,国界上较为重视元素(尤其是碳、氮、硫和磷)的生物地球化学循环及其相互偶合的研究;重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。
当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是:以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染;工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。
5、环境污染物有哪些类别?主要的化学污染物有哪些?按环境要素可分为:大气污染物、水体污染物和工业污染物。
按污染物的形态可分为:气态污染物、液态污染物和固体污染物;按污染物的性质可分为:化学污染物、物理污染物和生物污染物。
主要化学污染物有:1.元素:如铅、镉、准金属等。
2.无机物:氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等3.有机化合物及烃类:烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等;4.金属有机和准金属有机化合物:如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等;5.含氧有机化合物:如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等;6.含氮有机化合物:胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等;7.有机卤化物:四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛;8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等;9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。
水环境化学名词解释名词解释总硬度HT:在一般天然水中,主要是Ca2+和Mg2+,其他离子含量很少。
通常,水中Ca2+和Mg2+的总含量称为水的总硬度ht碳酸盐硬度(hc):由于水中含有ca(hco3)2和mg(hco3)2而形成的硬度,经煮沸后可把硬度去掉,这种硬度称为碳酸盐硬度,亦称暂时硬度。
非碳酸盐硬度(HN):由于水中含有CaSO4(CaCl2)和MgSO4(MgCl2)等盐类物质而形成的硬度,煮沸后无法去除。
这种硬度称为非碳酸盐硬度,也称为永久硬度。
当量粒子:对于还原性物质,一个当量粒子是指与1个氢原子具有相同的还原能力的粒子毫克当量:对于还原性物质,与1mg(1mmol)氢的还原能力相等的物质叫做1毫克当量。
含水率定义:树脂含水率一般以每克湿树脂(在水中充分膨胀)所含水分的百分比表示(约50%),并且相应地反映了树脂网架中的孔隙率溶胀性定义:树脂体积变化的现象称为溶胀总交换容量:一定量树脂的活性基团或可交换离子的总数。
工作交换容量:给定工作条件下的实际可用交换容量。
完交换容量:完全交换容量也称最大容量、理论容量,是干燥恒重的单位质量h型或cl型树脂中可交换离子(离子基团)的总数量。
固定床:在离子交换器中填充离子交换树脂(或磺化煤)。
在操作过程中,树脂不会被输送出去,因此被称为固定床复床指阳、阴离子交换器串联使用,达到水的除盐的目的。
半透膜:只允许溶质或溶剂透过的膜称为半透膜。
半透膜属于选择透过性膜。
选择渗透膜:如生物膜和细胞膜。
扩散方法包括自由扩散、辅助扩散和主动运输。
透析如果用膜把一个容器分隔成两部分,在膜的一侧放入溶液,在膜的另一侧放入纯水,则把小分子溶质透过膜向纯水侧的迁移过程称为渗析(溶质透过膜的现象)。
渗透如果只有纯水侧的纯水通过膜迁移到溶液侧,但溶质不穿透,则此过程称为渗透(溶剂穿透膜的现象)。
水面的综合散热系数:在单位时间内、水面温度变化1oc时,水体通过单位表面散失的热量变化量,单位:w/(m2?oc)湿空气:干空气和水蒸气的混合物。
养殖水环境化学 -回复
养殖水环境化学是关于养殖水环境中化学成分以及其相互作用和变化的研究。
在养殖水体中,化学物质的存在和变化会直接影响养殖生物的健康和生产效益。
养殖水环境化学主要研究以下几个方面:
1. 水质成分:包括水中的无机盐、溶解氧、氨氮、硫化物、硝酸盐和磷酸盐等化学物质的含量和浓度。
这些物质的变化可能会对养殖生物的生长、免疫力和生殖力产生影响。
2. 水体酸碱度:水体的酸碱度会影响水中溶解氧量、鱼类的呼吸和养殖水生物的适应能力。
酸性或碱性过高的水体会导致养殖生物的生长受限甚至死亡。
3. 水体有机物:包括有机废物和残留的兽药等有机化合物。
有机废物的积累会增加水体的污染风险,而兽药残留可能对水生生物和人类健康造成危害。
4. 水体污染物:包括重金属、农药、抗生素和工业废水排放物等。
这些污染物的积累和浓度超标可能会对养殖生物造成伤害,甚至引发生态系统的紊乱。
养殖水环境化学研究的目标是通过控制和调节养殖水质环境中的化学参数,提高养殖生物的健康和养殖效益,同时减少对环境的影响和污染。
水环境化学2000字介绍水环境化学是研究水圈中的化学物质在水中迁移、转化和积累的学科,涉及到水圈中的大气降水、地表水和地下水等各个领域。
随着人类活动对水环境的破坏日益严重,水环境化学的研究越来越重要。
本文将介绍水环境化学的基本概念、研究内容和应用价值,以及当前水环境化学研究的热点和挑战。
一、水环境化学的基本概念水环境化学是研究水圈中的化学物质在水中迁移、转化和积累的学科。
水圈中的化学物质包括自然因素和人类活动所排放的化学物质,如氮、磷、重金属、有机污染物等。
这些物质在水中会通过各种途径进行迁移和转化,例如通过地表水的流淌、地下水的渗透等方式进入水环境,也可以通过生物、化学等过程进行转化和降解。
水环境化学研究的主要目的是了解这些物质在水中的分布、迁移和转化规律,从而为环境保护和治理提供科学依据。
二、水环境化学的研究内容水环境化学的研究内容涵盖了水圈中的各个方面。
以下是一些主要的研究内容:1. 大气降水和地表水的化学组成及变化规律大气降水和地表水是水环境中最为重要的组成部分。
水环境化学研究大气降水和地表水的化学组成及变化规律,可以了解水圈中化学物质的分布和变化趋势,为环境保护和治理提供科学依据。
2. 地下水的化学组成及地下水污染修复地下水是许多城市和农村的重要水源,但是人类活动所排放的化学物质也可能导致地下水的污染。
水环境化学研究地下水的化学组成及地下水污染修复,可以帮助人们了解地下水的水质状况,制定有效的地下水污染防治措施,以及地下水的修复和治理方案。
3. 水环境中的生物群落和代谢过程水环境中的生物群落和代谢过程对水环境的化学稳定性具有重要影响。
水环境化学研究水环境中的生物群落和代谢过程,可以揭示人类活动对水环境中生物群落和代谢过程的影响,以及水环境中生物群落和代谢过程对化学物质的转化和降解作用。
三、水环境化学的应用价值水环境化学的研究可以为环境保护和治理提供科学依据,同时也具有广泛的应用价值。
以下是一些主要的应用价值:1. 水质监测水质监测是水环境化学研究中最基本的应用之一。