发布时间 : 星期日 文章环境化学(戴树桂)总体复习以及习题答案更新完毕开始阅读cca9911ce55c3b3567ec102de2bd960591c6d94d
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。 12、什么是电子活度pE，以及pE和pH的区别。
答：定义电极上电子有效浓度为电子活度，记作E，其负对数记作pE。电子活度越大或pE 越小，电子供出电子的倾向越大。在电化学研究中，通常用电极电位表示电极供出或接受电子的倾向，当给出电子活度E 和电子活度的负对数pE 明确的热力学意义之后，就可以明确地表示不同电对在反应条件下供出或接受电子能力的相对大小。
在一定温度下，pE 与电极电位成直线关系， pE越大，电子活度越小，电极的氧化能力或接受电子的能力越强，供出电子能力越弱，pE与电子活度的关系同pH与H+活度的关系相似。
pH亦称氢离子浓度指数，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。pH值越趋向于0表示溶液酸性越强，反之，越趋向于14表示溶液碱性越强，pH=7的溶液为中性溶液。
若水体的PE值高，有利于下列Cr、Mn在水体中迁移。
13、腐殖质的组成：由生物体物质在土壤、水体和沉积物中经腐败作用后的分解产物，是一种凝胶性有机高分子物质。分为腐殖酸：溶于稀碱但不溶于酸的部分；富里酸：即可溶于碱又可溶于酸的部分； 腐黑物：不能被酸和碱提取的部分。一般认为，当浓度较高时，金属离子与腐殖质的反应以溶解为主，当金属离子浓度较低时，则以沉淀和凝聚为主。
14、沉淀物中重金属重新释放诱发因素：①盐浓度升高：碱金属和碱土金属阳离子可将被吸附在固体颗粒上的金属离子交换出来。②氧化还原条件的变化：有机物增多，产生厌氧环境，铁猛氧化物还原溶解，使结合在其中的金属释放出来。③pH值降低：氢离子的竞争吸附作用、金属在低pH值条件下致使金属难溶盐类以及配合物的溶解。④增加水中配合剂的含量：天然或合成的配合剂使用量增加，能和重金属形成可溶性配合物，有时这种配合物稳定性较大，以溶解态形式存在，使重金属从固体颗粒上解吸下来。
15、凝聚过程：是在外来因素（如化学物质）作用下降低静电斥力，引力超过斥力时胶粒便合在一起。絮凝过程：借助于某种架桥物质（聚合物）联结胶体粒子，使凝结的粒子变的更大。简述胶体凝聚和絮凝之间的区别。答：絮凝——在胶粒或悬浮体内加入极少量的可溶性高分子化合物，可导致溶胶迅速沉淀，沉淀呈疏松的棉絮状，这类沉淀称为絮凝物，这种现象呈絮凝作用。聚沉——胶体粒子聚集由小变大，最终导致粒子从溶液中析出的过程。 高分子对溶胶的絮凝作用与电解质的聚沉作用完全不同，由电解质引起的聚沉作用缓慢，沉淀颗粒紧密、小；高分子的絮凝作用则是由于吸附了溶胶粒子以后，高分子化合物本身的链段旋转和运动，相当于本身的痉挛作用，将固体粒子聚集在一起而产生沉淀。
16、生物富集：生物从周围环境（水体、土壤、大气）吸收并积累某种元素或难降解的物质，使其在有机体内的浓度超过周围环境中浓度，该现象称为生物富集。生物富集常用生物富集系数（BCF）表示，即生物体内污染物的浓度与其生存环境中该污染物浓度的比值 。
17、水体富营养化：指在人类活动的影响下,生物所需的氮,磷等营养物质大量进入湖泊,河口,海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象. 发生在海域时叫赤潮，发生在湖泊时叫水华。
危害：1 使水味变得腥臭难闻 2 降低水体的透明度 3 影响水体的溶解氧 4 向水体释放有毒物质 5 影响供水水质并增加制水成本 6 对水生生态的影响，在正常情况下,湖泊水体中各种生物都处于相对平衡的状态.但是,一旦水体受到污染而呈现富营养状态时,水体的这种正常的生态平衡就会被扰乱,某些种类的生物明显减少,而另外一些生物种类则显著增加.这种生物种类演替会导致水生生物的稳定性和多样性降低,破坏了湖泊生态平衡. 措施：1控制外源性营养物质输入①制订营养物质排放标准和水质标准. ②根据湖泊水环境磷容量,实施总量控制. ③实施截污工程或者引排污染源④合理使用土地,最大限制地减少土壤侵蚀,水土流失与肥料流失.2减少内源性营养物质负荷①生物性措施： 是指利用水生生物吸收利用氮,磷元素进行代谢活动这一自然过程达到去除水体中氮,磷营养物质目的的方法. ②工程性措施： 工程性措施主要包括挖掘底泥沉积物,进行水体深层曝气,注水冲稀等. ③化学方法： 包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻等.对那些溶解性营养物质如正磷酸盐等,采用往湖中投加化学物质使其生成沉淀而沉降.而使用杀藻剂可杀死藻类,这适合于水华盈湖的水体.藻类被杀死后,水藻腐烂分解仍旧会释放出磷,因此,死藻应及时捞出,或者再投加适当的化学药品,将藻类腐烂分解释放出的磷酸盐沉降.
18、光解作用：光解反应能够使有机物结构发生不可逆转地改变，其对水环境有机污染物归趋有重要影响。光解过程主要有直接光解和间接光解，间接光解又包含敏化光解和氧化光解。直接光解指化合物本身直接吸收太阳能而发生的分解反应；间接光解指由其它化合物吸收光子生成多种活性物种，进而引发有机物发生光化学反应的过程。敏化光解即水体中天然物质被阳光激发后又将其激发能转移至化合物而使其分解的反应；氧化反应是指阳光辐射产生的强氧化自由基等中间体与化合物作用而发生的转化反应。 19、微生物代谢途径：（1）通过酶催化的亲核水解反应（2）利用氧的亲电行为的氧化反应（3）通过氢化物亲核行为或还原金属的还原反应（4）加成反应或自由基H提取和富马酸加成反应
20、降水中主要的阴离子有 硫酸根离子 、氯离子 、硝酸根离子 、亚硝酸根离子 。
*2-21、pH
-pH介于pK1与pK2之间时，溶液中主要以HCO3为主。
22、金属污染物 ：Cd、 Hg、 Pb、 As、 Cr、Cu、 Zn、 Tl、 Ni、Be
23、环境中某一重金属的毒性与其 游离金属离子浓度 、 配合作用 、和 化学性质 有关。 24、TN 、 TP 总磷、总氮和 COD常衡量水体富营养化的指标。 25、水体的自净作用可分为 物理作用、化学作用和生物作用。
+2+
26、pE – pH 图：在高H活度，高电子活度的酸性还原介质中，Fe为主要形态。（酸性还
+3+
原性介质）；在高H活度，低电子活度的酸性氧化介质中, Fe为主要形态。（酸性氧化性介质）；碱性氧化介质，Fe(OH)3(S)为主要形态；碱性还原介质，Fe(OH)2(S)为主要形态。
--2---2--27、天然水体中重要的无机配体有：OH、Cl、CO3、HCO3、F、S、CN、NH3
28、不易水解的有机污染物：烷烃 烯烃 芳香烃 硝基苯 杂环化合物 PCBs醇类 醚类 羧酸 易水解的有机污染物：卤代烷烃 酰胺 胺 羧酸酯 氨基甲酸盐 环氧化物 腈类 有机磷酸酯 尿素类 磺酸酯 酐
29、简述有机配位体对水体中重金属迁移的影响。 答：水溶液中共存的金属离子和有机配位体经常生成金属配合物，这种配合物能够改变金属离子的特征从而对重金属离子的迁移产生影响，起通过影响颗粒物对重金属的吸附和影响重金属化合物的溶解度来实现。
30、碳水化合物生化水解最终产物为丙酮，在氧气充足时，能进一步分解为CO2和H2O。 31、适用于水体颗粒物对污染物吸附的等温式有 G=KC 、G=G°C/(A+C)两种方程。其中G=G°C/(A+C) 可求饱和吸附量。
32、有机物的辛醇-水分配系数常用 Kow 表示。
第四章 土壤环境化学
1、土壤圈：处于岩石圈最外面的一层疏松的部分，具有支持植物和微生物生长繁殖的能力。是联系有机界和无机界的中心环节，还具有同化和代谢外界进入土壤的物质的能力。主要元素 O、Si、Al、Fe、C、Ca、K、Na、Mg、Ti、N、S、P等。
2、土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系。其本质属性是具有肥力 土壤固相包括土壤矿物质和土壤有机质。
土壤矿物质：是岩石经过物理和化学风化的产物，由原生矿物和次生矿物构成。 土壤有机质：土壤中含碳有机物的总称，是土壤形成的标志，土壤肥力的表现。 土壤水分：来自大气降水和灌溉
土壤中的空气：成分与大气相似，不连续，二氧化碳比氧气多。
3、土壤具有 缓和其酸碱度 发生激烈变化的能力，它可以保持土壤反应的相对稳定，称为土壤的缓冲性能。
4、土壤中存在着由土壤动物、土壤微生物和 细菌 组成的生物群体。
5、典型土壤随深度呈现不同层次，分别为覆盖层、淋溶层、淀积层和母质层。 6、土壤的显著特点是具有：隐蔽性、潜在性 和不可逆性。 7、岩石化学风化分为氧化、水解和酸性水解三个过程。 8、什么是土壤的活性酸度与潜性酸度？
+
根据土壤中H的存在方式，土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。
（1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称有效酸度，通常用pH表示。
+3+
（2）潜性酸度：土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H和Al。当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后，即可增加土壤溶
+
液的H浓度，使土壤pH值降低。
根据测定潜性酸度的提取液不同，可分为代换性酸度、水解性酸度：代换性酸度：用过量的中性盐（KCl、NaCl等) 淋洗土壤，溶液中金属离子与土壤中H+、Al3+离子交换。用强碱弱酸盐淋洗土壤，溶液中金属离子可将土壤胶体吸附的H+、Al3+离子代换出来，同时生成弱酸，此时测定该弱酸的酸度称水解性酸度。一般水解性酸度高于代换性酸度，代换性酸度
＋
只是水解性酸度的一部分。吸附性铝离子（Al3）是大多数酸性土壤中潜性酸酸主要来源，而吸附性氢离子则是次要来源。潜性酸度远大于活性酸度。 9、土壤胶体的性质
（1）土壤胶体具有极大的比表面积和表面能（2）土壤胶体的电性土壤胶体微粒一般带负电荷，形成一个负离子层（决定电位离子层），其外部由于电性吸引而形成一个正离子层 （反离子层或扩散层），即合称双电层。（3）土壤胶体的凝聚性和分散性 土壤胶体的凝聚性主要取决于其电动电位的大小和扩散层的厚度
?常见阳离子凝聚力的强弱顺序：
Na??K??NH4?H??Mg2??Ca2??Al3??Fe3?10、影响阳离子交换吸附的因素：电荷数,离子半径,水化程度
不同土壤的阳离子交换量不同，不同种类的胶体的阳离子交换量顺序： 有机胶体 >蒙脱石 > 水化云母 > 高岭土 > 水合氧化铁、铝 土壤质地越细，阳离子交换量越高
土壤胶体中SiO2/R2O3比值越大，阳离子交换量越高
pH值下降，阳离子交换量降低
11、可交换阳离子分两类：致酸阳离子（Al3+、H+）和 盐基阳离子（Ca2+、Mg2+、K+、Na+等） 。盐基饱和度： 可交换性盐基总量盐基饱和度（%）??100 阳离子交换量交换量的单位：厘摩尔/每千克土 (cmol/kg) 12、土壤的缓冲作用
土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和其它有机酸及其盐类，构成很好的缓冲体系。a土壤胶体的数量和盐基代换量越大，土壤的缓冲能力越强；b代换量相当时，盐基饱和度越高，土壤对酸的缓冲能力越大；反之，盐基饱和度减小，土壤对碱的缓冲能力增加。 铝离子对碱的缓冲作用：带有OH-基的铝离子容易聚合，聚合体愈大，中和的碱愈多, pH > 5.5，Al3+失去缓冲作用。一般土壤缓冲能力的大小顺序是：腐殖质土﹥黏土﹥砂土。
13、Eh > 300 mv，氧体系起主要作用，土壤处于氧化状态；Eh < 300 mv，土壤有机质起主要作用，还原状态；
影响Eh的因素（1）土壤通气情况（2）pH值：受氧体系支配，pH下降则Eh上升（3）有机质状况：有机质分解时形成大量还原性物质（4）无机物状况：还原性或氧化性物质的含量（5）根系代谢所分泌的有机酸的Redox
Eh对土壤性质的影响：Eh在200-700mv时，养分供应正常；Eh >700mv, 有机质被氧化，迅速分解，养分贫乏；Eh在400-700mv时, 氮素以NO3-存在；Eh <400mv, 反硝化发生；Eh <200mv, NO3-消失，出现大量NH4+；Eh <-200mv, H2S产生氧化使土壤酸化，还原使土壤碱化
14、土壤污染：当各种污染物通过各种途径输入土壤其数量超过了土壤的自净能力，并破坏了土壤的功能和影响了土壤生态系统的平衡，称为土壤污染 来源：（1）污水灌溉；（2）固体废弃物污染；（3）大气沉降（酸雨、放射性元素、有机污染物）；（4）农业污染（农药、化肥）
污染的类型：重金属污染；有机污染物；放射性物质；有害生物污染；其它污染（如酸雨） 特点：隐蔽性、累积性、复杂性
危害：影响植物生长、影响土壤微生物、危害土壤动物、污染水体、食物和大气 15、土壤的理化性质主要包括pH值、土壤质地、土壤氧化还原电位、有机质含 量、CEC（阳离子交换容量）等。（1）一般来说，土壤pH越低，H+越多，重金属被解吸的越多，其活动性就越强，从而加大了土壤中的重金属向生物体内迁移的数量。（2）一般来说，质地粘重的土壤对重金属的吸附力强，降低了重金属的迁移转化能力。（3）一般来说，在还原条件下，很多重金属易产生难溶性的硫化物，而在氧化条件下，溶解态和交换态含量增加。（4）有机质含量较高的土壤对重金属的吸附能力高于有机质含量低的土壤。
16、在旱地土壤中，镉的主要存在形式是 CdCO3。土壤中铬是以 CdCO3、Cd(PO4)2、Cd(OH)2、Cd 四种形态存在
17、土壤淹水条件下，镉的迁移能力 增强。砷对植物危害小。
18、影响土壤酸碱性主要有氧化作用和还原作用，其中氧化作用使土壤 酸性增加。 19、植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么？
不同种类的植物对重金属的耐性不同，同种植物由于其分布和生长的环境各异可能表现出对某种重金属有明显的耐性。（1）植物根系通过改变根系化学性状、原生质泌溢等作用限制重金属离子的跨膜吸收。（2）重金属与植物的细胞壁结合，而不能进入细胞质影响细胞代谢活动，使植物对重金属表现出耐性。（3）酶系统的作用。耐性植物中酶活性在重金属含量增加时仍能维持正常水平，此外在耐性植物中还发现另一些酶可被激活，从而使耐性植物在