环境化学复习总结全部(戴树桂)

1第三章：水环境化学第一节：天然水的基本特征及污染物的存在形式1.水中八大离子：K+，Ca+，Na+，Mg+，HCO3-，NO3-，Cl-，SO4(2-)2.气体在水中的溶解度服从Henry定律：一种气体在液体中的溶解度正比于液体所接触的该种气体的分压。溶解度【X（aq）】=KH×pGKH为气体一定温度下Henry定律常数，pG分压3.氧在水中的溶解度CO2的溶解度P150页4.：BOD（生化需氧量）：在一定体积水中有机物降解所需消耗的氧的量。BOD5=DO1-DO55.碳酸平衡P152-P157计算题重点区域★★★6.水中污染物的分布和存在形态：A.有机污染物：农药（有机氯、磷，氨基甲酸醇），多氯联苯PCBs，卤代脂肪烃，醚类，单环芳香族化合物，苯酚类和甲酚类，钛酸酯类，多环芳烃PAH，亚硝胺和其他化合物B.金属污染物：镉，汞，铅，砷，铬，铜，锌，铊等7.优先污染物：有毒物质品种繁多，在众多的污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制对象。8.水中的营养元素：N,P,C,O和微量元素9.水体富营养化：生物所需的N,P等营养物质大量进入湖泊，河口等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，鱼类及其他生物大量死亡的现象。10.N/P100,贫营养化；N/P10，富营养化；第二节：水中无机污染物的迁移转化一，颗粒物与水之间的迁移：1水中颗粒物类别：矿物微粒和黏土矿物，金属水合氧化物，腐殖质，水体悬浮沉积物2.水环境中胶体颗粒物的吸附作用类别：表面吸附，离子交换吸附，专属吸附。3.表面吸附：胶体具有巨大的比表面积和表面能，因此固液界面存在表面吸附作用，属于物理吸附。4.离子交换吸附：环境中大部分胶体带负电荷，容易吸附阳离子，在吸附过程中，胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子。5.专属吸附：除了化学键的作用外，尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在起作用。6.吸附等温线和等温式：H型，F型，L型。H型：G=k×ck为分配系数；G为颗粒物表面上的吸附量；c为溶液中溶质平衡浓度。F型：G=k×c^(1/n)可去对数n为浓度L型：G=G0×c/(A+c)G0为单位面积上达到饱和时间的最大吸附量；A为常数二，水中颗粒物的聚集：1.胶体颗粒的聚集可分为：凝聚（由电解质促成的聚集），絮凝（由聚合物促成的聚集）2.水中的颗粒物聚集方式：压缩双电层凝聚，专属吸附凝聚，胶体相互凝聚，边对面絮凝，第二极小值絮凝等。三，溶解和沉淀：1.污染物在水中的迁移的重要途径：溶解和沉淀2.氧化物和氢氧化物，硫化物，碳酸盐的溶解--沉淀平衡问题P185-P191四，氧化还原：1.E,pE的计算P193-201★★★(200页)2.河流的氧下垂曲线：清洁区，分解区，腐败区，恢复区，清洁区3.螯合物：具有不止一个配位原子的配体，它们与中心原子的形成环状配合物。24.稳定常数：衡量配合物稳定性大小的尺度。逐级稳定常数：表示几个配体加到中心金属离子上是一个逐步的过程。5.腐殖质：腐殖酸（可以溶于碱液但不溶于酸），富里酸（既可溶于酸又可溶于碱），腐黑物（不能被酸和碱提取的部分）6.有机配体对重金属迁移的影响：水中共存的金属离子和有机配体生成金属配合物，改变金属离子的特征，影响对中重金属的迁移。（1）影响颗粒物（悬浮物和沉积物）对重金属的吸附：决定因素是配体本身的吸附行为。A.由于和金属离子生成配合物，或与表面争夺可给吸附位，使得吸附受到抑制；B.若形成弱配合物，并且对固体表面亲和力很小，则不致引起吸附量的明显变化；C.若形成强配合物，并同时对固体表面具有实际的亲和力，则可能会增大吸附量。（2）影响重金属化合物的溶解度第三节：水中有机污染物的迁移转化一，分配作用：1.水中的有机污染物一般的迁移转化方式：吸附作用，挥发作用，水解作用，光解作用，生物富集和生物降解作用等。2.标化分配系数：有机毒物在沉积物与水之间的分配，用Kp=ρa/ρw3.P216-P217标化分配系数的计算★★★4.生物浓缩因子：（BCF）有机毒物在生物体内的浓度与水中的有机物浓度之比。用平衡法和动力学法测量。二，挥发作用：1.Henry定律：p=Kh×Cw注：p是污染物在水面大气中的平衡分压；Cw为污染物在水中的平衡浓度；Kh定律常数P220可能小计算★★三．水解作用四，光解作用1.三类：直接光解，敏化光解（水体中存在的天然物质被阳光激发，又将其激发态的能量转移给化合物而导致的分解反应），氧化反应2.光量子产率（进行光化学反应的光子与吸收总光子数之比）Φ=生成或破坏的给定物种的物质的量/体系吸收光子的物质的量3.光敏化作用：一个光吸收分子可能将它的过剩能量转移到一个接受体的分子，导致接受体反应。五，生物降解作用：1.生长代谢2共代谢：某些有机物不能作为微生物唯一碳源和能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时，该有机物才能被降解。第四节：水质模型一，氧平衡模型：1.污染物水中几种模型的三个阶段：氧平衡模型阶段，形态模型阶段，多介质环境结合生态模型阶段二：湖泊营养化预测模型：多元相关模型，输入输出模型，富营养化预测模型，扩散模型三：有毒有机污染物的归趋模型1.负载过程，2.形态过程33.迁移过程：沉淀-溶解作用，对流作用，挥发作用，沉积作用4.转化过程：生物降解作用，光解作用，水解作用，氧化还原作用5.生物累积过程第四章土壤环境化学第一节土壤的组成与性质一：土壤的组成：（土壤矿物质，土壤有机质，土壤水分和土壤中的空气）1.土壤固相包括：土壤矿物质和土壤有机质。2.土壤的层次：覆盖层，淋溶层，定积层，母质层和基岩。3.土壤矿物质分两类：原生矿物和次生矿物。4.土壤最主要四类原生矿物：硅酸盐类矿物，氧化物类矿物，硫化物类矿物和磷酸盐类矿物。5.三类次生矿物：简单盐类，三氧化物类和次生铝硅酸盐类。6.土壤有机质分两类：非腐殖物质，腐殖质（腐殖酸，富里酸和腐黑物）二：土壤的粒级分组和质地分组：1.土粒越细，所含养分越高。2.土壤质地：由不同的粒级混合在一起所表现出来的土壤粗细状况。三：土壤吸附性：1.土壤中最活跃的组分是土壤胶体和土壤微生物。2.土壤胶体中二氧化硅与三氧化2R的值越大，其阳离子交换量越大。3.PH降低，土壤负电荷减少，阳离子交换量降低。4.土壤中的可交换性阳离子的有：致酸离子（氢离子和铝离子），盐基离子。5.盐基饱和离子：当土壤胶体上吸附的阳离子均为盐基离子，且已达到吸附饱和时的土壤。6.盐基饱和度=交换性盐基总量/阳离子交换量×100%四：土壤酸碱度1.活性酸度：土壤中氢离子的直接反映，又称有效酸度，用PH表示。2.潜性酸度：来源于土壤胶体吸附的可代换性氢离子和铝离子。3.潜性酸度分为：代换性酸度，水解酸度。且水解性酸度一般比代换性酸度高。4.活性酸度和潜性酸度的关系：可以互相转化，在一定条件下处于暂时性平衡状态；前者是后者的根本起点和现实表现；土壤胶体是氢离子和铝离子储存库，后者是前者储备；后者要比前者大得多。5.土壤溶液的缓冲作用：土壤溶液中含有碳酸，硅酸，磷酸腐殖酸和有机酸的等弱酸及其盐类，构成了一个良好的缓冲体系，对酸碱具有缓冲作用。6.土壤的缓冲作用：土壤胶体吸附有各种阳离子，其中盐基离子和氢离子分别能对酸碱起缓冲作用。五：土壤的氧化还原性：1.土壤中主要的氧化剂有：土壤中的氧气，硝酸根离子和高价金属离子。2.土壤中主要的氧化剂有：有机质和低价金属离子。3.氧化还原电位Eh：等于氧化钛物质和还原态物质的相对浓度的比值。用来衡量土壤的氧化还原能力的大小。第二节重金属在土壤--植物体系中的迁移及其机制一：影响重金属在土壤--植物体系中的迁移的因素1.土壤的理化性质（1）PH：越低时，氢离子越多，重金属被解吸得越多，其活动性就越强，加大了重金属向生物体内迁移的数量。4（2）土壤质地：质地黏重的土壤对重金属吸附力强，减低了重金属的迁移转化能力。（3）氧化还原电位：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低的。2.重金属的种类，浓度及在土壤中的存在形态重金属对植物的毒害程度首先取决于存在形态，其次是钙元素的数量。重金属的存在形态：交换态，碳酸盐结合态，铁锰氧化物结合态，有机结合态和残渣态。3.植物的种类，生长发育期4.复合污染植物联合作用分为：协同，竞争，加和，屏蔽和独立等。5.施肥二：重金属在土壤--植物体系中的迁移转化规律3.土壤对重金属离子的吸附固定原理（1）阳离子的价态越高，电荷越多，土壤胶体与阳离子之间的静电作用越大，吸附力也越大。（2）具有相同价态的阳离子，离子半径越大，其水合半径越小，较易被土壤胶体吸附。三：主要重金属在土壤中的积累和迁移转化1，Cd镉2，铜3，铅（藓类植物具有从大气中被动吸收积累高浓度的铅的能力，指示植物。）4，锌5，汞四：植物对重金属污染产生耐性的几种机制1，植物根系的作用通过根际分泌螯合物而减少重金属的跨膜吸收；还可以形成跨根际的氧化还原电位和PH梯度等来抑制对重金属的吸收。2.重金属与植物的细胞壁结合3，酶系统的作用4，形成重金属硫蛋白或植物络合素（1）金属硫蛋白（MT）：是动物和人最主要的重金属解毒剂大豆中可以分离出类MT（2）植物络合素（PC）第三节土壤中农药的迁移转化1.土壤中农药的迁移：扩散和质体流动。2.影响农药在土壤中扩散的因素有：土壤水分含量，吸附，孔隙度和温度以及农药本身性质。3.典型农药在土壤中的迁移转化：有机氯农药，有机磷农药，4.有机氯农药：（1）DDT（二氯二苯基三氯乙烷）：去除：微生物作用降解，主要按照还原，氧化和脱氯化氢等机理进行，另外可以光解。（2）六六六（六氯环己烷）：含有丙体六六六99%以上的六六六称为林丹。具有较低的积累性和持久性。5.有机磷农药：（1）分类：磷酸酯（敌敌畏），硫代磷酸酯，膦酸酯，硫代膦酸酯，磷酰胺，硫代磷酰胺。（2）主要转化途径：A.非生物降解：吸附催化水解；光降解；B.生物降解：土壤微生物利用有机农药为能源，在体内酶或分泌酶的作用下，使农药降解，彻底分解为二氧化碳和水。5第五章：生物体内污染物质的运动过程及毒性1.物质通过生物膜方式：膜孔滤过，被动扩散（脂溶性物质从高浓度向低浓度通过类脂层屏障生物膜），被动易化扩散，主动转运（在需要一定的代谢能量下，一些物质可在低浓度侧与膜上高浓度特异性蛋白载体结合，通过生物膜，至高浓度侧解离出原物质），胞吞和胞饮2.污染物质在有机体内的转运：吸收，分布，排泄(肾和肝胆）。3.生物蓄积：机体长期接触某污染物质，若吸收超过排泄及其代谢转化，则会出现该污染物质在机体体内逐增的现象。（血浆蛋白，脂肪组织和骨骼）4.污染物质的生物富集：生物通过非吞食方式，从周围环境（水，大气，土壤）蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度超过周围环境中的浓度的现象。用生物浓缩系数表示：BCF=Cb/Ce=机体中浓度/周围环境中浓度5.生物放大：同一食物链上的高营养级元素，通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。6.生物积累（包括生物放大或生物富集）：生物从周围环境或者食物链蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度超过周围环境中的浓度的现象。7.污染物质的生物转化：生物转化，化学转化和光化学转化。8.酶：催化专一性高，催化效率高，温和的外界条件。9.有机毒物的生物转化类型：氧化，还原，水解，结合反应。10.氮的微生物转化：同化，氨化，硝化，反硝化和固氮。环境中氮的存在形式：分子氮，有机氮化合物，无机氮化合物。11.毒物的联合作用：协同作用（联合作用的毒性大于其中各种毒物成分单独作用的总和），相加作用（等于），独立作用（各毒物对机体的侵入途径，作用部位，作用机理等均不相同，联合作用各效应无关），拮抗作用（小于）。★★★第六章：生物体内污染物质的运动过程及毒性1.重金属元素：汞，砷，镉，铅，铬2.水俣病：化工厂生产乙醛排放的汞和甲基汞废水造成的，引起中枢神经疾患。3.汞的甲基化：产物有一甲基汞和