03-5环境化学第三章__水环境化学
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第三章 水环境化学
1、 什么是表面吸附作用;离子交换吸附作用和专属吸附作用 并说明水合氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别.
2、 1表面吸附:由于胶体表面具有巨大的比表面和表面能;因此固液界面存在表面吸附作用.胶体表面积越大;吸附作用越强.
3、 2离子交换吸附:环境中大部分胶体带负电荷;容易吸附各种阳离子.胶体每吸附一部分阳离子;同时也放出等量的其他阳离子;这种作用称为离子交换吸附作用;属于物理化学吸附.该反应是可逆反应;不受温度影响;交换能力与溶质的性质;浓度和吸附剂的性质有关.
4、 3专属吸附:指在吸附过程中;除了化学键作用外;尚有加强的憎水键和范德化力或氢键作用.该作用不但可以使表面点荷改变符号;还可以使离子化合物吸附在同号电荷的表面上.
5、 4水合氧化物对金属离子的专属吸附与非金属吸附的区别如下表所示.
6、
7、 快速可逆请叙述氧化物表面吸附配合模型的基本原理以及与溶液中配合反应的区别..
8、 已知Fe3+与水反应生成的主要配合物及平衡常数如下:
9、 Fe3+ + H2OFeOH2+ + H+ lgK1= - 2.16
10、 Fe3+ + 2H2OFeOH2+ + 2H+ lgK2= - 6.74
11、 FeOH3s Fe3+ + 3OH- lgKso= - 38
12、 Fe3+ + 4H2OFeOH4- + 4H+ lgK4= - 23
13、 2Fe3+ + 2H2OFe2OH24+ + 2H+ lgK= - 2.91 14、 请用pc-pH图表示FeOH3s在纯水中的溶解度与pH的关系.
15、 解:
16、 1K1=FeOH2+H+/ Fe3+=FeOH2+KW3/KsoH+2
17、 pFeOH2+=3 lgKW - lgKso + 2 pH - lgK1=2 pH - 1.84
18、 2K2=FeOH2+H+2/ Fe3+=FeOH2+KW3/KsoH+
第三章 水环境化学
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:
开放体系,考虑到CO2在气液相之间的平衡,[H2CO3*] 不变
根据亨利定律: [CO2(aq)] = KH Pco2
lg[H2CO3*] ≈ lg[CO2(aq)]
= lg KH + lg Pco2 = - 4.9
lg[HCO3-] = lg K1 + lg [H2CO3*] + pH
= -11.3 + pH
lg[CO32-] = lgK1 + lgK2 + lg[H2CO3*] + 2pH
= -21.6 + 2pH *][][][*][]][[32133231COHHKHCOCOHHCOHK*][][][*][][][32221233223221COHHKKCOCOHCOHKK][][][233*32COHCOCOHCT是常数。的总和为各种碳酸化合态浓度假设,TCTCHCO31TCCO232TCCOH320122122)][][1(KHKKH1211)][][1(HKKH122110)][][1(HKKHK*][][][*][]][[32133231COHHKHCOCOHHCOHK*][][][*][][][32221233223221COHHKKCOCOHCOHKK][][][][21233*32HKKCOHCOCCOHT和含有的表示式,,为变量表示以:,][],[*],[21023332得到,,代入把TCCOHCOCOH
2、 请导出总酸度、CO2酸度、无机酸度、总碱度、酚酞碱度和苛性碱度的表达式作为总碳酸量和分布系数(α)的函数。
养殖水环境化学
一、养殖水环境化学的概念
养殖水环境化学是研究养殖水体中各种化学物质的含量、种类、性质及其对养殖生物和人类健康的影响,以及污染防治和生态修复的学科。它是水产养殖学、环境科学和化学等多个学科的交叉领域。
二、养殖水环境化学的研究内容
1、养殖水体中各种化学物质的种类和含量
养殖水体中包含大量的化学物质,如溶解氧、pH值、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等,这些物质对养殖生物的生长和生存都有着重要的影响。因此,了解这些物质的种类和含量是非常重要的。
2、养殖水体中化学物质的性质及其对养殖生物和人类健康的影响
不同的化学物质对养殖生物和人类健康的影响是不同的。例如,高浓度的氨氮和亚硝酸盐会对养殖生物产生毒害作用,而低浓度的溶解氧则会对养殖生物的生长和生存产生负面影响。因此,了解这些化学物质的性质及其对养殖生物和人类健康的影响是非常重要的。
3、养殖水体中化学物质的污染防治和生态修复 随着养殖业的不断发展,养殖水体中的化学物质污染问题也越来越严重。因此,如何进行污染防治和生态修复是养殖水环境化学研究的重要内容之一。例如,通过改善水体中的溶解氧含量、降低氨氮和亚硝酸盐的浓度等措施可以有效地防治养殖水体的污染。
三、养殖水环境化学的意义
1、有利于保护水资源和生态环境
随着养殖业的不断发展,养殖水体的污染问题也越来越严重。通过研究养殖水环境化学,可以了解养殖水体中各种化学物质的性质及其对生态环境的影响,从而采取有效的措施进行污染防治和生态修复,保护水资源和生态环境。
2、有利于提高养殖生产效益和质量
通过研究养殖水环境化学,可以了解各种化学物质对养殖生物生长和生存的影响,从而采取有效的措施调节水体中的化学物质含量,提高养殖生产效益和质量。
3、有利于保障人类健康和食品安全
养殖水体中的化学物质不仅会对养殖生物产生影响,而且还会对人类健康和食品安全产生影响。因此,通过研究养殖水环境化学,可以了解这些化学物质的性质及其对人类健康和食品安全的影响,从而采取有效的措施保障人类健康和食品安全。
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):
a0=[H2CO3*]/{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}=[H+]2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}
a1=[ HCO3-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1[H+]/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}
a2=[ 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!)
a0+a1+a2=1
3、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