浙江理工大學(xué)環(huán)境化學(xué)習(xí)題

1、1第一章第一章P12思考題：思考題：8，98、引起水體、大氣、土壤污染的主要化學(xué)物質(zhì)各有哪些？引起水體、大氣、土壤污染的主要化學(xué)物質(zhì)各有哪些？http:/ 作業(yè)情況作業(yè)情況2第一章第一章P12思考題：思考題：8，98、引起水體、大氣、土壤污染的主要化學(xué)物質(zhì)各有哪些？引起水體、大氣、土壤污染的主要化學(xué)物質(zhì)各有哪些？ 作業(yè)情況作業(yè)情況39、怎樣理解我們對(duì)環(huán)境化學(xué)學(xué)科所下的定義？從、怎樣理解我們對(duì)環(huán)境化學(xué)學(xué)科所下的定義？從實(shí)用觀點(diǎn)看，它的主要任務(wù)和內(nèi)容有哪些？其研究實(shí)用觀點(diǎn)看，它的主要任務(wù)和內(nèi)容有哪些？其研究方法有何特點(diǎn)？方法有何特點(diǎn)？環(huán)境化學(xué)定義環(huán)境化學(xué)定義研究環(huán)境中危及環(huán)境質(zhì)量的化學(xué)物質(zhì)，特別是

2、化學(xué)污染物的來(lái)源、遷移、分布、反應(yīng)、轉(zhuǎn)化、效應(yīng)、歸宿以及人類(lèi)活動(dòng)對(duì)這些過(guò)程可能發(fā)生的作用和影響。環(huán)境化學(xué)主要任務(wù)環(huán)境化學(xué)主要任務(wù)從實(shí)用觀點(diǎn)來(lái)看，環(huán)境化學(xué)的主要任務(wù)是要研究環(huán)境質(zhì)量、其變化規(guī)律和改善環(huán)境質(zhì)量的技術(shù)等方面的有關(guān)化學(xué)問(wèn)題。 作業(yè)情況作業(yè)情況4環(huán)境化學(xué)主要內(nèi)容環(huán)境化學(xué)主要內(nèi)容環(huán)境污染物的分析監(jiān)測(cè)；從分子級(jí)水平研究環(huán)境污染的化學(xué)機(jī)理；應(yīng)用化學(xué)方法、物理化學(xué)方法和生物化學(xué)方法等防治污染的有關(guān)技術(shù)中所涉及的化學(xué)原理。研究方法特點(diǎn)研究方法特點(diǎn)要求環(huán)境分析監(jiān)測(cè)手段準(zhǔn)確、靈敏以研究化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中遷移、轉(zhuǎn)化歷程為目標(biāo)。簡(jiǎn)繁結(jié)合多學(xué)科結(jié)合 作業(yè)情況作業(yè)情況5第二章第二章P52 習(xí)題習(xí)題4，6，14，

3、174、按法規(guī)，對(duì)大氣中按法規(guī)，對(duì)大氣中SO2的控制濃度為的控制濃度為365g/m365g/m3 3，這相當(dāng)，這相當(dāng)于以于以1010-6-6(體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù))為單位的濃度值是多少？為單位的濃度值是多少？( (以以O(shè) OC C和和1.0131.013105 5Pa條件下計(jì)）條件下計(jì)）解：解： 作業(yè)情況作業(yè)情況63RT10=g/mPM（體積分?jǐn)?shù)）濃度值濃度值658.314 27310365 0.1281.013 1064（體積分?jǐn)?shù)）濃度值以10-6(體積分?jǐn)?shù))為單位的濃度值是0.128，即，即0.128 10-6(體積分?jǐn)?shù))。6 作業(yè)情況作業(yè)情況22222326SO6SOSO663SO5263S

4、O631mSO365 gm365 10 g n5.703 10 molM64g/molnRT5.703 108.314 273 V0.128 10 mP1.013 10SOV0.128 10 m0.128 10V1m大氣解：設(shè)大氣為，則含為。所以大氣中體積濃度為（體積分?jǐn)?shù)）76、大流量空氣顆粒物采樣器中過(guò)濾膜重量為大流量空氣顆粒物采樣器中過(guò)濾膜重量為10.00g10.00g，經(jīng)，經(jīng)過(guò)過(guò)24h 24h 采樣后，增重至采樣后，增重至10.10g10.10g，在采樣開(kāi)始和結(jié)束時(shí)的空，在采樣開(kāi)始和結(jié)束時(shí)的空氣流速分別為氣流速分別為1.8 1.8 和和1.0m1.0m3 3/min/min，求采樣點(diǎn)空氣

5、中的顆粒，求采樣點(diǎn)空氣中的顆粒物濃度。物濃度。 作業(yè)情況作業(yè)情況633310.1010.0010g69.4 g / min2460min1V1.81.01.4m / min269.4 g / min50 g / m1.4m / min解：采樣器過(guò)濾膜每分增重：采樣中空氣的平均流速（）所以，采樣點(diǎn)空氣中顆粒物濃度為814、已知溫度為、已知溫度為273K 時(shí)空氣的粘度和密度分別為時(shí)空氣的粘度和密度分別為170g/cms 和和0.0013g/cm3，求粒徑，求粒徑d=1m 的細(xì)菌類(lèi)顆粒的細(xì)菌類(lèi)顆粒物在空氣中的沉降速度（顆粒物密度為物在空氣中的沉降速度（顆粒物密度為2.0g/cm3,g重力加重力加速度

6、為速度為980cm/s2）。）。 作業(yè)情況作業(yè)情況g為重力加速度，cm/s2；d為粒子直徑，cm； 空氣的粘度；1 ，2為顆粒及空氣密度，g/cm3；2212124 2632grgdu918122-0.0139801029 170 106.4 10 cm/s解：根據(jù)斯托克斯定律顆粒物沉降速度（- ）（- ） =（）（）1m=10-4cm917、到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射最短波長(zhǎng)為、到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射最短波長(zhǎng)為290nm，問(wèn)大氣，問(wèn)大氣中中SO2分子在吸收該波長(zhǎng)光量子后，能否引起分子中分子在吸收該波長(zhǎng)光量子后，能否引起分子中SO鍵斷裂？已知鍵能為鍵斷裂？已知鍵能為5.64105J/mol。（。（

7、P50）解：使用Einstein能量公式可求得相應(yīng)于290nm波長(zhǎng)的光子能量為： 作業(yè)情況作業(yè)情況-34823-955c6.63 103 10E h6.02 10290 104.129 10 J/mol 5.64 10 J/mol =SO2分子在吸收該波長(zhǎng)光量子后，不能不能引起分子中SO鍵斷裂。10已知干燥空氣中已知干燥空氣中CO2占體積的占體積的0.033%，水在，水在25時(shí)時(shí)蒸汽壓為蒸汽壓為0.0313大氣壓，而大氣壓，而25時(shí)時(shí)CO2的亨利常數(shù)的亨利常數(shù)KHA是是3.3810-2摩爾摩爾升升-1 大氣壓大氣壓-1， 求求CO2在水中在水中的溶解度。的溶解度。根據(jù)亨利定律求出根據(jù)亨利定律求

8、出CO2在水中的平衡濃度。在水中的平衡濃度。 CO2=KHAPco2 作業(yè)情況作業(yè)情況 11Pco2=(1.0000大氣壓-0.0313大氣壓)3.310-4 =3.210-4大氣壓根據(jù)亨利定律求出根據(jù)亨利定律求出CO2在水中的平衡濃度。在水中的平衡濃度。 CO2=KHAPco2 =3.3810-2摩爾升-1大氣壓-13.210-4大氣壓 =1.0810-5(moL/L)結(jié)論：CO2在水中的平衡濃度為1.0810-5moL/L。 作業(yè)情況作業(yè)情況 對(duì)于理想氣體混合物的總壓強(qiáng)P為各組分氣體壓強(qiáng)PB之和。（道爾頓分壓定律道爾頓分壓定律)對(duì)于理想氣體混合物的總體積V為各組分氣體體積VB之和。（阿馬加

9、定律）（阿馬加定律）知道理想氣體混合物中單組分氣體占混合氣體的體積比知道理想氣體混合物中單組分氣體占混合氣體的體積比可知壓強(qiáng)比。可知壓強(qiáng)比。解：求出求出CO2的平衡分壓。的平衡分壓。P17012 某一日，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果為某一日，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果為NO2 =0.1mg/m3，IP=0.182mg/m3 ，SO2=0.215mg/m3 ，利用分級(jí)型指數(shù)法，利用分級(jí)型指數(shù)法評(píng)價(jià)大氣環(huán)境空氣質(zhì)量。評(píng)價(jià)大氣環(huán)境空氣質(zhì)量。解： NO2按照表2-7，C小 =0.080mg/m3，C大 =0.120mg/m3，而相應(yīng)的分指數(shù)值I小=50，I大=100，則 NO2的污染分指數(shù)為： I NO2=75，同理，同理

10、， IIP=116， ISO2=110 該市的該市的API=max（ I NO2， IIP， ISO2）=116 首要污染物為首要污染物為IP?？諝赓|(zhì)量狀況為輕度污染?？諝赓|(zhì)量狀況為輕度污染。 作業(yè)情況作業(yè)情況13表2 空氣污染指數(shù)范圍及相應(yīng)的空氣質(zhì)量類(lèi)別 二、空氣污染指數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)二、空氣污染指數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)API）空氣污染指空氣污染指數(shù)數(shù)API空氣質(zhì)量空氣質(zhì)量類(lèi)別類(lèi)別空氣質(zhì)量空氣質(zhì)量描述描述對(duì)健康的影響對(duì)健康的影響0-50優(yōu)優(yōu)可正?；顒?dòng)可正?；顒?dòng)51-100良良可正?；顒?dòng)可正?；顒?dòng)101-200輕度污染輕度污染長(zhǎng)期接觸，易感人群癥有輕長(zhǎng)期接觸，易感人群癥有輕度加劇，健康人群出現(xiàn)度加劇，健康人群出現(xiàn)刺

11、激癥狀刺激癥狀201-300中度污染中度污染心臟病和肺病患者癥狀顯著心臟病和肺病患者癥狀顯著加劇，運(yùn)動(dòng)耐受力降低，加劇，運(yùn)動(dòng)耐受力降低，健康人群中普遍出現(xiàn)癥健康人群中普遍出現(xiàn)癥狀狀 300 重度污染重度污染 健康人運(yùn)動(dòng)耐受力降低，健康人運(yùn)動(dòng)耐受力降低，有明顯強(qiáng)烈癥狀，提前有明顯強(qiáng)烈癥狀，提前出現(xiàn)某些疾病出現(xiàn)某些疾病 14第三章第三章P121 習(xí)題習(xí)題3，153、總堿度、總堿度Alk = 2.0010-3-3molHmolH+ +/L/L的的2525C C水樣，其水樣，其pH=7.00pH=7.00，試計(jì)算水樣中，試計(jì)算水樣中 COCO2(aq)2(aq) ？ HCOHCO3 3- - ？ CO

12、CO3 32-2- ？解： 25C水樣，查表3-7知K1=10-6.3 ，K2=10-10.3 ，總堿度總堿度AlkAlk（molCaCOmolCaCO3 3/L/L）= =1/2 Alk1/2 Alk（molHmolH+ +/L/L） = 1.00= 1.0010-3-3molCaCOmolCaCO3 3/L/L 作業(yè)情況作業(yè)情況377310.327322 1.00 101010=2 10211102.0 10 mol/LALKOHHHCOKH15 作業(yè)情況作業(yè)情況37723710.32622 1.00 101010=1022101.0 10 mol/LALKOHHCOHK 3772()6.

13、310.310.31222277422 1.0 101010=22 10101010104.0 10 mol/LaqALKOHHCOK KKHH44.48 10/mol L1622221221+x4OOOORedH O11pEpElgpElgnO1Hp120.8pHlgp41 pE+pH20.8lgp411pE20.8pHp20.8-7.5+lg0.2097=13.1344解：關(guān)系式為15、氧氣按下式還原為水：、氧氣按下式還原為水：求求pE，pH，和，和pO2三者間的關(guān)系式，并求三者間的關(guān)系式，并求pH=7.5時(shí)，時(shí)，該體系的該體系的pE值（值（O2占空氣的體積比為占空氣的體積比為20.97%

14、）。）。2211OHeH O E =1.229V22（） 作業(yè)情況作業(yè)情況14(O2)2ppOp氧氣的相對(duì)分壓氧氣壓強(qiáng)大氣壓強(qiáng)0.0591E17若水體的pH為10.0，堿度為1.0010-3mol/L時(shí)，求 CO32-、HCO3-物質(zhì)的濃度？k1=4.4510-7 k2=4.6910-11 解：若水體的pH為10.0，堿度為1.0010-3mol/L時(shí)對(duì)堿度的貢獻(xiàn)是由CO32-、HCO3-及OH-同時(shí)提供。 作業(yè)情況作業(yè)情況 18總堿度：堿度=HCO3-+2CO32-+OH-=1.0010-3mol/L代入CO32-=K2HCO3-/H+,OH-=1.0010-4mol/L就得出HCO3-=4

15、. 6410-4mol/LCO32-=2.1810-4mol/L?？梢钥闯觯瑢?duì)總堿度的貢獻(xiàn)HCO3-為4.6410-4mol/L，CO32-為22.1810-4mol/L,OH-為1.0010-4mol/L。總堿度為三者之和，即1.0010-3mol/L。 作業(yè)情況作業(yè)情況 19第五章第五章P204 計(jì)算題：計(jì)算題：12 、人體一次性攝入某重金屬、人體一次性攝入某重金屬100mg，假定生物半，假定生物半衰期為衰期為10天，求天，求100天后重金屬殘留量。天后重金屬殘留量。 作業(yè)情況作業(yè)情況1/2t100t10010011mm1000.0976mg22解：天后金屬的殘留量（ ）（ ）20一、填空

16、題（一、填空題（12分）分）二、選擇題（二、選擇題（16分）分）BOD5(20)是指（ ）。A 有機(jī)物碳化階段生化需氧量B 有機(jī)物硝化階段生化需氧量C 有機(jī)物碳化階段和硝化階段需氧量之和D 有機(jī)物碳化階段和硝化階段需氧量之差三、判斷題（三、判斷題（8分）分）體系pE值越大，說(shuō)明有較強(qiáng)氧化性，此時(shí)地表水中含鐵以Fe(OH)3為主。 （ ）四、名詞解釋?zhuān)ㄋ?、名詞解釋?zhuān)?0分）分）五、簡(jiǎn)答題（五、簡(jiǎn)答題（32分）分）六、計(jì)算題（六、計(jì)算題（12分）分） 內(nèi)容內(nèi)容21本章結(jié)束The End22二、大氣的溫度層結(jié)二、大氣的溫度層結(jié)對(duì)流層對(duì)流層(0km-12km) ： （1）本層厚度最簿，）本層厚度最簿，

17、并隨并隨緯度、季節(jié)而不同。緯度、季節(jié)而不同。在高緯地區(qū)平均：在高緯地區(qū)平均：89km ,中緯地區(qū)平均：中緯地區(qū)平均：1012km,低低緯地區(qū)平均緯地區(qū)平均1718km，夏季，夏季大于冬季。大于冬季。（2）空氣具有強(qiáng)烈的對(duì)流）空氣具有強(qiáng)烈的對(duì)流（垂直），集中了大氣中（垂直），集中了大氣中90.9%天氣現(xiàn)象。天氣現(xiàn)象。（3）密度大，集中約）密度大，集中約75%以上大氣總質(zhì)量和以上大氣總質(zhì)量和90%以上以上的水蒸氣。的水蒸氣。23二、大氣的溫度層結(jié)二、大氣的溫度層結(jié)平流層（平流層（ 12-55km ）（1）氣溫隨高度升高的分布：）氣溫隨高度升高的分布： 下層：其上界離地面約下層：其上界離地面約354

18、0km，為同溫層，為同溫層 上層：其上界離地面約上層：其上界離地面約5060km，為逆溫層，為逆溫層 。（2）氣流以水平運(yùn)動(dòng)為主，）氣流以水平運(yùn)動(dòng)為主，對(duì)流不易產(chǎn)生。對(duì)流不易產(chǎn)生。 空氣稀薄，空氣稀薄，水汽塵埃極少，天氣晴朗，水汽塵埃極少，天氣晴朗，能見(jiàn)度好。能見(jiàn)度好。24 碳酸平衡碳酸平衡 水體中存在的碳酸組分有四種化合態(tài)：CO2 （aq） 、H2CO3 、 HCO3-、 CO32- 封閉碳酸體系封閉碳酸體系 開(kāi)放的碳酸體系開(kāi)放的碳酸體系四、天然水的性質(zhì)四、天然水的性質(zhì)25四、天然水的性質(zhì)碳酸平衡四、天然水的性質(zhì)碳酸平衡封閉體系與開(kāi)放體系比較：封閉體系與開(kāi)放體系比較：封閉體系：封閉體系：（1

19、）CT（總的碳酸量）不變（2）H2CO3*、HCO3-、CO32-隨PH而變。系統(tǒng)pH值范圍約為4.510.8。在右圖中，pH=8.3可看作是一個(gè)分界點(diǎn)。 26四、天然水的性質(zhì)碳酸平衡四、天然水的性質(zhì)碳酸平衡封閉體系與開(kāi)放體系比較：封閉體系與開(kāi)放體系比較：開(kāi)放體系：開(kāi)放體系：（1）H2CO3 *總保持與大氣相平衡的固定數(shù)值。（2）CT、HCO3-、CO32-隨PH的改變而變。PH10.3CO32-占優(yōu)勢(shì)占優(yōu)勢(shì)PH=610HCO3-占優(yōu)勢(shì)占優(yōu)勢(shì)CT隨隨PH升高升高而增加。而增加。27 膠核膠粒吸附層擴(kuò)散層ABC 電位 (s)0 電位_ _+膠粒的結(jié)構(gòu)及其電位分布膠團(tuán)膠核_二、沉積二、沉積凝聚沉降

20、凝聚沉降膠膠團(tuán)團(tuán)膠膠 粒粒擴(kuò)擴(kuò)散散層層膠核膠核 吸附層吸附層（緊密層）（緊密層）_28二、沉積二、沉積膠體的凝聚沉降膠體的凝聚沉降4膠體顆粒的凝聚類(lèi)型凝結(jié)凝結(jié) 絮凝絮凝凝結(jié)凝結(jié) - 由電解質(zhì)電解質(zhì)促成的聚集外來(lái)因素（電解質(zhì)）作用下降低靜電斥力，從而使膠粒合在一起。壓縮雙電層機(jī)理壓縮雙電層機(jī)理 加入電解質(zhì)加入(反號(hào)離子) ，壓縮雙電層，使電位降低，從而膠體顆粒失去穩(wěn)定性，產(chǎn)生凝聚作用。29絮凝絮凝 - 由聚合物聚合物促成的聚集（1）定義借助于某種架橋物質(zhì)，通過(guò)化學(xué)鍵聯(lián)結(jié)膠體離子。架橋物質(zhì)：水溶性高分子化合物。聚合硫酸鋁，聚合氯化鐵等。二、沉積二、沉積凝聚沉降凝聚沉降301定義定義2吸附類(lèi)型及機(jī)理

21、吸附類(lèi)型及機(jī)理三、吸附三、吸附固體顆粒物從水中吸附溶解的離子（或分子）溶解的離子（或分子）的現(xiàn)象?；瘜W(xué)吸附化學(xué)吸附物理吸附物理吸附交換吸附交換吸附范德華引力中性分子多層非選擇性可逆化學(xué)鍵作用力離子或分子單分子層有選擇性一般不可逆靜電引力離子可逆反應(yīng)311水體中常見(jiàn)的配位體水體中常見(jiàn)的配位體2配合物類(lèi)型配合物類(lèi)型3單核羥基配合物單核羥基配合物4由腐殖質(zhì)形成的螯合物由腐殖質(zhì)形成的螯合物五、配合五、配合無(wú)機(jī)配位體有機(jī)配位體OH-、Cl-腐殖質(zhì)腐殖質(zhì)水中多數(shù)金屬污染物金屬污染物以配合物形態(tài)存在。單核配合物、多核配合物、螯合物分子大?。汉糍|(zhì)腐殖酸富里酸32從電化學(xué)含義來(lái)說(shuō)，pE表示電子濃度的負(fù)對(duì)數(shù) p

22、E= -lge 其定義與pH=-lgH+相似。從pE概念可知，它衡量溶液接收或遷移電子的相對(duì)趨勢(shì)。pE越小，電子濃度越高，體系提供電越小，電子濃度越高，體系提供電子的傾向就越強(qiáng)。反之，子的傾向就越強(qiáng)。反之，pE越大，電子濃度越越大，電子濃度越低，體系接受電子的傾向就越強(qiáng)。低，體系接受電子的傾向就越強(qiáng)。當(dāng)pE增大時(shí)，體系氧化態(tài)相對(duì)濃度升高。六、氧化還原六、氧化還原33Fe3+Fe2+邊界邊界 六、氧化還原六、氧化還原邊界條件：Fe3+=Fe2+直線3的方程34Fe2+Fe(OH)2邊界邊界 六、氧化還原六、氧化還原35Fe3+Fe(OH)3邊界邊界 六、氧化還原六、氧化還原假定溶液中全部鐵呈Fe

23、3+狀態(tài)，即Fe3+=1.0010-5mol/L 帶入上式得36Fe2+Fe(OH)3邊界邊界 六、氧化還原六、氧化還原 Fe(OH)3(S) + 3H+ + e = Fe2+ + 3H2O Fe2+=1.0010-5mol/L37Fe(OH)3Fe(OH)2的邊界的邊界六、氧化還原六、氧化還原 Fe(OH)3(S) + 3H+ + e = Fe2+ + 3H2O Fe(OH)3 (S) + H+ + e = Fe(OH)2 (S) 38Fe3+-Fe2+體系的體系的pE-pH 圖圖六、氧化還原六、氧化還原小結(jié)小結(jié)：高H+和高電子活度區(qū)，是酸性還原態(tài)介質(zhì)，F(xiàn)e2+是主要存在形式。高 H+和低電

24、子活度區(qū)，是酸性氧化態(tài)介質(zhì)，F(xiàn)e3+是大量的。低 H+和低電子活度區(qū)，是低酸性氧化態(tài)介質(zhì)，F(xiàn)e（OH）3含量比較多。低 H+和高電子活度區(qū)，是堿性還原態(tài)介質(zhì)，F(xiàn)e（OH）2是很穩(wěn)定的。39一、土壤的結(jié)構(gòu)一、土壤的結(jié)構(gòu)1.有機(jī)質(zhì)層有機(jī)質(zhì)層（或土壤表層）2淋溶層淋溶層A2 （或過(guò)渡層） 3 淀積層淀積層B指物質(zhì)累積的層次4母質(zhì)層C母巖風(fēng)化的碎屑5母巖層D同土壤形成有關(guān)的巖石真正土壤有肥力有肥力沒(méi)有肥力沒(méi)有肥力40二、土壤的基本組成二、土壤的基本組成理想土壤成分的體積分?jǐn)?shù)理想土壤成分的體積分?jǐn)?shù)土壤空氣土壤空氣一部分由一部分由地上大氣層進(jìn)入，地上大氣層進(jìn)入，主要為主要為O2 、 N2 等，等，另一部分

25、由土壤內(nèi)另一部分由土壤內(nèi)部產(chǎn)生，主要為部產(chǎn)生，主要為CO2、水汽等。、水汽等。 41 土土 壤壤固體土壤固體土壤（約占土壤（約占土壤總?cè)莘e的總?cè)莘e的50%50%）粒間孔隙粒間孔隙（約占土壤（約占土壤總?cè)莘e的總?cè)莘e的50%50%）礦物質(zhì)礦物質(zhì)來(lái)自巖石的風(fēng)化，包括來(lái)自巖石的風(fēng)化，包括原生礦物和次生礦物，約占固體原生礦物和次生礦物，約占固體重量的重量的95%95%以上。以上。有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)動(dòng)物殘?bào)w及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，動(dòng)物殘?bào)w及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，約占固體重量的約占固體重量的5%5%以下。以下。土壤空氣土壤空氣一部分由地上大氣層進(jìn)入，一部分由地上大氣層進(jìn)入，主要為主要為O O2 2 、 N N2 2 等，另一部分由土

26、等，另一部分由土壤內(nèi)部產(chǎn)生，主要為壤內(nèi)部產(chǎn)生，主要為COCO2 2、水汽等。、水汽等。 土壤水分土壤水分主要由地上進(jìn)入土中，主要由地上進(jìn)入土中，其中含有溶質(zhì)，包括離子、分子、其中含有溶質(zhì)，包括離子、分子、膠體顆粒等，實(shí)際上是濃度不同的膠體顆粒等，實(shí)際上是濃度不同的溶液（土壤溶液）。溶液（土壤溶液）。二、土壤的基本組成二、土壤的基本組成養(yǎng)養(yǎng)分分空空氣氣水水分分熱熱量量光光 照照外界外界肥肥力力42二、細(xì)菌二、細(xì)菌4各種有機(jī)物的各種有機(jī)物的ThOD與與BODu ThODThODNB生物不可降解不可降解的ThODB生物可降解可降解的aThODB經(jīng)細(xì)菌呼吸作用分解代謝分解代謝的bThODB合成新細(xì)胞新

27、細(xì)胞bcThODB內(nèi)源呼吸內(nèi)源呼吸分解的細(xì)胞BODubdThODB未通過(guò)內(nèi)源呼吸分解的殘留細(xì)胞殘留細(xì)胞BODu指分解代謝與內(nèi)源呼吸兩部分需氧量之和。43二、化學(xué)污染物在生物系統(tǒng)內(nèi)的遷移二、化學(xué)污染物在生物系統(tǒng)內(nèi)的遷移生物生物放大放大 同一食物鏈上的高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物，通過(guò)吞食低營(yíng)養(yǎng)級(jí)同一食物鏈上的高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物，通過(guò)吞食低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物富集某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機(jī)體內(nèi)的生物富集某種元素或難降解物質(zhì)，使其在機(jī)體內(nèi)的濃度隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)提高而增大的現(xiàn)象。濃度隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)提高而增大的現(xiàn)象。44三三 生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化生物甲基化生物甲基化汞的生物甲基化汞的生物甲基化45三三 生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化生物甲基化生物甲基化1汞的

28、生物甲基化汞的生物甲基化甲基汞和二甲基汞之間可以相互轉(zhuǎn)化：低pH值時(shí)發(fā)生 （CH3)2Hg + H+ CH3Hg+ +CH4 二甲基汞是揮發(fā)性，在大氣中在紫外線的照射下，發(fā)生：（CH3)2Hg CH4+ Hg低pH4.5-6.5（CH3)2Hg （慢6000倍）CH3Hg+ +較高pH值46降解降解定義：含碳有機(jī)物含碳有機(jī)物通過(guò)各種環(huán)境因素環(huán)境因素的作用，由大分子轉(zhuǎn)化為小分子或由結(jié)構(gòu)復(fù)雜的分子轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單分子，乃至徹底轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物分子的過(guò)程，稱(chēng)為降解。三三 生物轉(zhuǎn)化生物轉(zhuǎn)化生物降解生物降解 化學(xué)光生物生物含碳有機(jī)物生物降解性含碳有機(jī)物生物降解性的難易程度有機(jī)物種類(lèi)烯烴最易降解，烷烴次之，芳烴較難

29、，多環(huán)芳烴更難,脂環(huán)烴最為困難47四、水體對(duì)有機(jī)污染物的自?xún)糇饔盟?、水體對(duì)有機(jī)污染物的自?xún)糇饔?有機(jī)物污染引起的效應(yīng)有機(jī)物污染引起的效應(yīng)(1)生態(tài)學(xué)效應(yīng)（R光合作用速率P 呼吸作用速率）區(qū)域多污帶 中污帶 寡污帶優(yōu)勢(shì)生物R與P的關(guān)系微生物數(shù)異養(yǎng)性微生物 藻類(lèi) 少藻、少菌RP PR PR100萬(wàn)個(gè)ml 10萬(wàn)個(gè) 100個(gè)河流污染與自?xún)暨^(guò)程48四、水體對(duì)有機(jī)污染物的自?xún)糇饔盟?、水體對(duì)有機(jī)污染物的自?xún)糇饔脧U水排入河流后DO的變化情況，表示河流的自?xún)暨^(guò)程。氧垂曲線：耗氧作用曲線與再充氣作用曲線的加合。氧垂曲線氧垂曲線49第五章第五章 生物圈和生物污染生物圈和生物污染教學(xué)要求:1、了解環(huán)境微生物的類(lèi)型2

30、、理解BOD曲線和ThOD和BOD u關(guān)系3、理解生物甲基化過(guò)程4、熟悉生物降解的一般規(guī)律5、掌握污染物質(zhì)的生物蓄積和放大6、理解水體自?xún)暨^(guò)程、氧垂曲線的意義50三、銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽三、銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽 有機(jī)氮 （蛋白質(zhì)、尿素） 細(xì)菌分解和水解（氨化作用） 氨 氮 同 化 有機(jī)氮 （NH3-N） （細(xì)菌細(xì)胞） O2 硝化 自溶 亞硝態(tài)氮 脫氮作用 （NO2-） O2 硝化 硝態(tài)氮 脫氮作用 氮?dú)?（NO3-） 固氮作用 （N2） 氨化作用反硝化反硝化氮的循環(huán)氮的循環(huán)51三、銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽三、銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽（1）生物固氮作用：通過(guò)微生物作用將分子態(tài)氮N2轉(zhuǎn)化為氨NH4

31、+的過(guò)程。豆科植物根部的根瘤菌根瘤菌（根部的節(jié)瘤）能快速固氮。3CH2O+2N2+3H2O+4H+3CO2+4NH4+52三、銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽三、銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽（2）同化作用:綠色植物和微生物吸收硝態(tài)氮和氨態(tài)氮，轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)體內(nèi)的含氮有機(jī)物過(guò)程。 NH3+2CO2+H2O CH2NH2COOH（蛋白質(zhì)）+1.5O2（3）氨化作用：有機(jī)體內(nèi)含氮有機(jī)物經(jīng)微生物分解，轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮的過(guò)程。有機(jī)氮化合物 RCHNH2COOH+1/2O2RCOCOOH+NH3CO(NH2)2+2H2O (NH4)2CO3尿素細(xì)菌尿素細(xì)菌2NH3+CO2+H2O尿素的氨化尿素的氨化53三、銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽

32、三、銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽（4）硝化作用：氨在有氧條件下，通過(guò)微生物作用，氧化為硝酸鹽的過(guò)程 。（對(duì)土壤中植物有特殊意義）NH3NO2-NO3-分兩個(gè)階段進(jìn)行分兩個(gè)階段進(jìn)行。A亞硝化反應(yīng)亞硝化反應(yīng)：氨在亞硝酸菌類(lèi) （亞硝酸球菌）作用下氧化為HNO2。B硝化反應(yīng)硝化反應(yīng)：HNO2在硝酸細(xì)菌類(lèi)（如硝化桿菌、硝化球菌）作用下氧化為HNO3，兩類(lèi)細(xì)菌統(tǒng)稱(chēng)為硝化細(xì)菌兩類(lèi)細(xì)菌統(tǒng)稱(chēng)為硝化細(xì)菌。 54三、銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽三、銨鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽（5）反硝化作用：硝酸鹽NO3-在通氣不良的缺氧條件下，通過(guò)微生物作用被還原為亞硝酸鹽NO2 - 、氮?dú)釴2 、氨氮NH3的過(guò)程。細(xì)菌、真菌、放線菌等將NO3-

33、 NO2 - 兼性厭氧色桿菌屬等將NO3- N2梭狀芽孢桿菌將NO3- NO2 - NH3一般反硝化作用是在NO3-和有機(jī)物同時(shí)存在時(shí)，DO0.5mg/L時(shí)發(fā)生。（6）脫氮作用：NO3-還原為N2的過(guò)程，是反硝化作用的特殊情況，又稱(chēng)為脫氮作用。55三、洗滌劑污染的防止措施三、洗滌劑污染的防止措施1對(duì)表面活性劑對(duì)表面活性劑使用直鏈直鏈烷基苯磺酸鈉可結(jié)局發(fā)泡問(wèn)題。因?yàn)椋篖AS易生物降解；LAS在有氧情況下，由微生物逐漸降解至直鏈上碳原子數(shù)降到56個(gè)時(shí)，發(fā)泡即告消失。2對(duì)增效劑對(duì)增效劑（1）無(wú)磷洗衣粉。（洗滌能力不夠）（2）廢水除磷再排放。第四節(jié)合成洗滌劑類(lèi)污染物第四節(jié)合成洗滌劑類(lèi)污染物56 三、臭氧層的形成和耗損三、臭氧層的形成和耗損臭氧層形成臭氧層形成：平流層平流層O O2 2光解光解, ,總反應(yīng)總反應(yīng): :臭氧的消耗臭氧的消耗：M為反應(yīng)第三體，一般是N257一、定義一、定義二、酸雨