【文章內(nèi)容簡介】 12請說明膠體的凝聚和絮凝之間的區(qū)別。由電介質(zhì)促成的聚集稱為凝聚，由聚合物促成的聚集稱為絮凝1 請敘述水中顆粒物可以哪些方式進行聚集？1 請敘述水環(huán)境中促成顆粒物絮凝的機理。1 ，請計算水中剩余鎘離子濃度（1027）。1 已知Fe3+與水反應生成的主要配合物及平衡常數(shù)如下:Fe3+ + H2OFe(OH)2+ + H+ lgK1= Fe3+ + 2H2OFe(OH)2+ + 2H+ lgK2= Fe(OH)3(s) Fe3+ + 3OH lgKso= 38Fe3+ + 4H2OFe(OH)4 + 4H+ lgK4= 232Fe3+ + 2H2OFe2(OH)24+ + 2H+ lgK= 請用pcpH圖表示Fe(OH)3(s)在純水中的溶解度與pH的關(guān)系.解:(1)K1=[Fe(OH)2+][H+]/ [Fe3+]=[Fe(OH)2+]KW3/Kso[H+]2p[Fe(OH)2+]=3 lgKW lgKso + 2 pH lgK1=2 pH (2)K2=[Fe(OH)2+][H+]2/ [Fe3+]=[Fe(OH)2+]KW3/Kso[H+]p[Fe(OH)2+]=3 lgKW lgKso + pH lgK2=pH + (3)Kso=[Fe3+][OH]3=[Fe3+]KW3/[H+]3p[Fe3+]=3 lgKW lgKso + 3 pH=3 pH 4(4)K4=[Fe(OH)4][H+]4/ [Fe3+]=[Fe(OH)4][H+]KW3/ Ksop[Fe(OH)4]=3 lg KW lgK4 lgKso pH=19 pH(5)K=[Fe2(OH)24+][H+]2/ [Fe3+]2=[Fe2(OH)24+]KW6/ Kso2[H+]4p[Fe2(OH)24+]=6 lg KW lgK 2 lgKso + 4 pH=4 pH 用pcpH圖表示Fe(OH)3(s)在純水中的溶解度與pH的關(guān)系如下1 已知。溶液中存在[H+]、[OH]、[Hg2+]、[Hg(OH)20]和[ClO4]等形態(tài),且忽略了[Hg(OH) +]和離子強度效應，105mol/L的Hg(ClO4)2溶液在25℃時的pH值。1 請敘述腐殖質(zhì)的分類及其在環(huán)境中的作用。1 在pH=[HCO3]=103mol/L的介質(zhì)中，HT2與固體PbCO3(s)平衡，其反應如下： 問作為HT2形態(tài)占NTA的分數(shù)。1 請敘述有機配體對重金屬遷移的影響。 什么是電子活度pE，以及它和pH的區(qū)別。2 有一個垂直湖水，pE隨湖的深度增加將起什么變化？2 從湖水中取出深層水，其pH=，請計算pE和Eh。2 在厭氧消化池中和pH=%的CH4和35%的CO2，請計算pE和Eh。2 —HS體系中（25℃），其反應為： 已知其標準自由能Gf0值（kJ/mol）SO42：，HS：，H2O(l):，水溶液中質(zhì)子和電子的Gf0值為零。⑴請給出該體系的pE0。⑵104mol/L，那么請給出下圖中①、②、③和④的lgcpE關(guān)系式。2 解釋下列名詞:分配系數(shù)。標化分配系數(shù)。辛醇水分配系數(shù)。生物濃縮因子。亨利定律常數(shù)。水解速率。直接光解。光量子產(chǎn)率。生長物質(zhì)代謝和共代謝.(1)分配系數(shù):在土壤水體系中,土壤對非離子性有機化合物的吸著主要是溶質(zhì)的分配過程(溶解),即非離子性有機化合物可通過溶解作用分配到土壤有機質(zhì)中,并經(jīng)過一定時間達到分配平衡,此時有機化合物在土壤有機質(zhì)和水中含量的比值稱為分配系數(shù).(2)標化分配系數(shù):有機化合物在顆粒物水中的分配系數(shù)與顆粒物中有機碳呈正相關(guān),以固相有機碳為基礎(chǔ)的分配系數(shù)即標化分配系數(shù).(3)辛醇水分配系數(shù):有機化合物的正辛醇水分配系數(shù)(KOW),土壤吸附常數(shù)和生物濃縮因子等密切相關(guān).(4)生物濃縮因子:有機毒物在生物體內(nèi)濃度與水中該有機物濃度之比.(5)亨利定律常數(shù):通?？衫斫鉃榉请娊赓|(zhì)稀溶液的氣水分配系數(shù).(6)水解速率:反映某一物質(zhì)在水中發(fā)生水解快慢程度的一個參數(shù).(7)直接光解:化合物本身直接吸收太陽能而進行分解反應.(8)光量子產(chǎn)率:分子被活化后,它可能進行光反應,也可能通過光輻射的形式進行去活化再回到基態(tài),進行光化學反應的光子數(shù)占吸收光子數(shù)之比稱為光量子產(chǎn)率.(9)生長物質(zhì)代謝和共代謝:生物降解過程中,一些有機污染物作為食物源提供能量和提供酶催化反應分解有機物,必須有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源時,該有機物才能被降解,這種現(xiàn)象稱為共代謝.2 某水體中含有300 mg/L的懸浮顆粒物，其中70%為細顆粒（d50μm），有機碳含量為10%，其余的粗顆粒有機碳含量為5%。已知苯并[α] 芘的KOW為106，請計算該有機物的分配系數(shù)。2 一個有毒化合物排入至pH=，T=25℃水體中，90%的有毒物質(zhì)被懸浮物所吸著，已知酸性水解速率常數(shù)Ka=0，堿性催化水解速率常數(shù)Kb=107L/()，中性水解速率常數(shù)Kh=,請計算化合物的水解速率常數(shù)。2 某有機污染物排入pH=，T=20℃的江水體中，該江水中含懸浮顆粒物500mg/L，其有機碳含量為10%。 ⑴若該污染物分子量為129，溶解度為611 mg/L，(20℃)，請計算該化合物的亨利定律常數(shù)（），并判斷揮發(fā)速率是受液膜控制或氣膜控制。⑵假定Kg=3000cm/h，（Kv）。2 某有機污染物溶解在一個含有200 mg/L懸浮物、pH==20℃水體中，懸浮顆粒物中細粒為70%，有機碳含量為5%，粗顆粒有機碳含量為2%，已知此時該污染物的中性水解速率常數(shù)Kh=, 酸性水解速率常數(shù)Ka= L/()，堿性催化水解速率常數(shù)Kb=106L/()，光解速率常數(shù)Kp= h1,污染物的辛醇水分配系數(shù)KOW=105，并從表中查到生物降解速率常數(shù)KB= d1，忽略顆粒物存在對揮發(fā)速率和生物降解速率的影響，求該有機污染物在水體中的總轉(zhuǎn)化速率常數(shù)。 某河段流量Q=2160000m3/d，流速為46km/d，T=℃，耗氧系數(shù)K1=，復氧系數(shù)K2=，BOD沉浮系數(shù)K3=，起始斷面排污口排放的廢水約為10104 m3/d，廢水中含BOD5500mg/L，溶解氧為0 mg/L，上游河水中BOD5為0mg/L， mg/L，求排污口下游6km處河水中的BOD5和氧虧值。3 請說明湖泊富營養(yǎng)化預測模型的基本原理。3 請敘述有機物在水環(huán)境中的遷移,轉(zhuǎn)化存在哪些重要過程.(1)負載過程:污水排放速率,大氣沉降以及地表徑流引入有機毒物至天然水體均將直接影響污染物在水中的濃度.(2)形態(tài)過程:①酸堿平衡:天然水中pH決定著有機酸或堿以中性態(tài)存在的分數(shù),因而影響揮發(fā)及其他作用.②吸著作用:疏水有機化合物吸著至懸浮物上,由于懸浮物質(zhì)的遷移而影響它們以后的歸趨.(3)遷移過程:①沉淀溶解作用:污染物的溶解度范圍可限制污染物在遷移,轉(zhuǎn)化過程中的可利用性或者實質(zhì)上改變其遷移速率.②對流作用:水力流動可遷移溶解的或者被懸浮物吸附的污染物進入或排出特定的水生生態(tài)系統(tǒng).③揮發(fā)作用:有機污染物可能從水體進入大氣,因而減少其在水中的濃度.④沉積作用:污染物被吸附沉積于水體底部或從底部沉積物中解吸,均可改變污染物的濃度.(4)轉(zhuǎn)化過程:①生物降解作用:微生物代謝污染物并在代謝過程中改變它們的毒性.②光解作用:污染物對光的吸收有可能導致影響它們毒性的化學反應的發(fā)生.③水解作用:一個化合物與水作用通常產(chǎn)生較小的,簡單的有機產(chǎn)物.④氧化還原作用:涉及減少或增加電子在內(nèi)的有機污染物以及金屬的反應都強烈地影響環(huán)境參數(shù).(5)生物累積過程:①生物濃縮作用:通過可能的手段如通過魚鰓的吸附作用,將有機污染物攝取至生物體.②生物放大作用:高營養(yǎng)級生物以消耗攝取有機毒物進入生物體低營養(yǎng)級生物為食物,。《土壤環(huán)境化學》重點習題及參考答案1．土壤由哪些主要成分？它們對土壤的性質(zhì)與作用有哪些影響？1) 土壤礦物質(zhì)：其是土壤的主要組成部分，占土壤固體總質(zhì)量的90%，是土壤的骨骼和植物營養(yǎng)元素的重要供給來源，分為原生礦物質(zhì)與次生礦物質(zhì)。原生礦物質(zhì)主要有硅酸鹽礦物，氧化物類礦物，硫化物好磷酸鹽類礦物。次生礦物質(zhì)主要有高嶺石、蒙脫石、伊利石類，很多重要的物理化學過程和性質(zhì)都和土壤所含黏土礦物種類和數(shù)量有關(guān)。2) 土壤有機質(zhì)：一般占土壤固相總質(zhì)量的10%以下，是土壤的重要組成部分，是土壤形成的重要標志，在土壤肥力、環(huán)境保護及農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面有重要作用。3) 土壤水分：是植物營養(yǎng)的主要來源，也是進入土壤的各種污染物向其他環(huán)境圈層遷移的的媒介。4) 土壤中的空氣：土壤空氣使土壤具有疏松的結(jié)構(gòu)。2．什么是土壤的活性酸度與潛性酸度？試用它們二者的關(guān)系討論我國南方土壤酸度偏高的原因。根據(jù)土壤中H+的存在方式，土壤酸度可分為活性酸度與潛性酸度兩大類。（1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氫離子濃度的直接反映，又稱有效酸度，通常用pH表示。（2）潛性酸度：土壤潛性酸度的來源是土壤膠體吸附的可代換性H+和Al3+。當這些離子處于吸附狀態(tài)時，是不顯酸性的，但當它們經(jīng)離子交換作用進入土壤溶液后，即可增加土壤溶液的H+濃度，使土壤pH值降低。南方土壤中巖石或成土母質(zhì)的晶格被不同程度破壞，導致晶格中Al3+釋放出來，變成代換性Al3+，增加了土壤的潛性酸度，在一定條件下轉(zhuǎn)化為土壤活性酸度，表現(xiàn)為pH值減小，酸度偏高。3．土壤的緩沖作用有哪幾種？舉例說明其作用原理。土壤緩沖性能包括土壤溶液的緩沖性能和土壤膠體的緩沖性能：（1）土壤溶液的緩沖性能：土壤溶液中H2COH3POH4SiO腐殖酸和其他有機酸等弱酸及其鹽類具有緩沖作用。以碳酸及其鈉鹽為例說明。向土壤加入鹽酸，碳酸鈉與它生成中性鹽和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2CO3當加入Ca(OH)2時，碳酸與它作用生成難溶碳酸鈣，也限制了土壤堿度的變化范圍。H2CO3 + Ca(OH)2CaCO3 + 2H2O土壤中的某些有機酸（如氨基酸、胡敏酸等）是兩性物質(zhì)，具有緩沖作用，如氨基酸既有氨基，又有羧基，對酸堿均有緩沖作用。（2）土壤膠體的緩沖作用：土壤膠體吸附有各種陽離子，其中鹽基離子和氫離子能分別對酸和堿起緩沖作用。對酸緩沖（M－鹽基離子）：對堿緩沖：Al3+對堿的緩沖作用：在pH小于5的酸性土壤中，土壤溶液中Al3+有6個水分子圍繞，當OH－增多時，Al3+周圍的6個水分子中有一、二個水分子離解出H+，中和OH：2Al(H2O)63＋ + 2OH－ [Al2(OH)2(H2O)8]4+ + 4H2O？它對土壤性質(zhì)有何影響？鹽基飽和度：在土壤交換性陽離子中鹽基離子所占的百分數(shù)成為土壤的鹽基飽和度。鹽基飽和度越高，土壤對酸的緩沖能力越大；土壤的鹽基飽和度越低，土壤對堿的緩沖能力越大。、陰離子交換吸附的主要作用原理與特點？陽離子交換吸附作用原理：以離子價為為依據(jù)，受質(zhì)量作用定律支配，土壤膠體吸附的陽離子與土壤溶液中的陽離子進行等價交換。陽離子交換吸附作用特點：1離子電荷數(shù)越高，陽離子交換能力越強。2同價離子中，離子半徑越大，水化離子半徑就越小，因而具有較強的交換能力。3土壤中一些常見陽離子的交換能力順序：Fe3+Al3+H+Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+Cs+Rb+NH4+K+Na+Li+陰離子交換吸附作用原理：帶正電荷的膠體所吸附的陰離子與溶液中陰離子進行交換。陰離子交換吸附作用特點：（1）土壤陰離子與膠體微?；蛉芤褐械年栯x子形成難溶性沉淀而被強烈地吸附。（2）各種陰離子被土壤膠體吸附的順序如下：F＞草酸根＞檸檬酸根＞＞硅酸根＞CH3COO＞SCN＞Cl？土壤中重金屬向植物遷移的主要方式為跨膜吸收，影響因素主要有土壤的理化性質(zhì)、重金屬種類、濃度及在土壤中的存在形態(tài)，植物種類、生長發(fā)育期，復合污染，施肥等。（1） 土壤的理化性質(zhì)土壤的理化性質(zhì)主要通過影響重金屬在土壤中存在形態(tài)而影響重