環(huán)境化學(xué)課后題_第1頁(yè)
環(huán)境化學(xué)課后題_第2頁(yè)
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1、1、何謂大氣溫度層結(jié)答:靜大氣的溫度在垂直方向上的分布,稱為大氣溫度層結(jié)。2、逆溫現(xiàn)象對(duì)大氣中污染物的遷移有什么影響答:逆溫對(duì)大氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)形成巨大障礙,地面氣流不易上升,使地面污染源排放出來(lái)的污染物難以借氣流上升而擴(kuò)散。3、何謂大氣垂直遞減率和干絕熱垂直遞減率如何用其判斷大氣穩(wěn)定度答:隨高度升高氣溫的降低率稱為大氣的垂直遞減率,用r表示。干空氣在上升時(shí)溫度降低值與上升高度的比,稱為干絕熱垂直遞減率,用r表示。若rr,大氣是不穩(wěn)定的;r=r,大氣處于平衡狀態(tài)。dd4、影響大氣中污染物遷移的主要因素是什么答:主要有空氣的機(jī)械運(yùn)動(dòng),如風(fēng)和湍流,由于天氣形勢(shì)和地理地勢(shì)造成的逆溫現(xiàn)象,以及污染物本身

2、的特性等。5、大氣中有哪些重要的吸光物質(zhì)其吸光特征是什么答:氧分子和氮分子:240nm以下的紫外光可引起O的光解;N只對(duì)低于120nm的光22有明顯的吸收。 臭氧:主要吸收來(lái)自太陽(yáng)波長(zhǎng)小于290nm的紫外光。 NO:是城市大氣中重要的吸光物質(zhì),在低層大氣中可以吸收全部來(lái)自太陽(yáng)的紫外光和2部分可見(jiàn)光。 亞硝酸和硝酸:HNO可以吸收300nm以上的光而離解;HNO對(duì)于波長(zhǎng)120335nm的輻23射均有不同程度的吸收。 二氧化硫:由于SO的鍵能較大,240400nm的光不能使其離解,只能生成激發(fā)態(tài)的2SO*參與許多光化學(xué)反應(yīng)。2 甲醛:對(duì)260360nm波長(zhǎng)范圍的光有吸收,醛類的光解是大氣中HO的重

3、要來(lái)源之一。 鹵代烴:以鹵代甲烷對(duì)大氣污染化學(xué)作用最大,在紫外光照射下,其鹵素原子離解;若鹵代甲烷中含有一種以上的鹵素,則斷裂的是最弱的鍵;高能量的短波長(zhǎng)紫外光照射,可能發(fā)生兩個(gè)鍵斷裂,應(yīng)斷兩個(gè)最弱鍵;即使是最短波長(zhǎng)的光,三鍵斷裂也不常見(jiàn)。6、太陽(yáng)的發(fā)射光譜和地面測(cè)得的太陽(yáng)光譜有何不同為什么答:因?yàn)樵谔?yáng)光到達(dá)地面的過(guò)程中,大氣中的各種物質(zhì)對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行了不同程度的吸收。(書上沒(méi)有答案,個(gè)人猜測(cè))7、大氣中有哪些重要自由基其來(lái)源如何(書上有很多反應(yīng)方程式,很麻煩,沒(méi)有一一列出)答:HO:主要來(lái)自于0、HNO的光離解,以及H0的光離解。3222 HO:主要來(lái)源于醛的光離解,尤其是甲醛;亞硝酸酯和H

4、O的光解也會(huì)導(dǎo)致生成222HO。2 R:大氣中存在量最多的烷基是甲基,主要來(lái)源于乙醛和丙酮的光解;O和HO與烴類發(fā)生H摘除反應(yīng)時(shí)也可生成烷基自由基。 RO:甲烷基主要來(lái)源于甲基亞硝酸酯和甲基硝酸酯的光解。 RO:過(guò)氧烷基都是由烷基與空氣中的氧氣結(jié)合而形成的。8、大氣中2有哪些重要含氮化合物說(shuō)明它們的天然和人為來(lái)源及對(duì)環(huán)境的污染。答:大氣中主要含氮化合物有NO、NO、NO、NH、HNO、HNO、亞硝酸酯、硝酸酯、亞硝22323酸鹽、硝酸鹽和銨鹽等。氧化亞氮(NO):主要來(lái)自天然源,即環(huán)境中的含氮化合物在微生物作用下分解而2產(chǎn)生,其惰性很大,在對(duì)流層中穩(wěn)定,但進(jìn)入平流層中會(huì)吸收紫外光光解產(chǎn)生NO,

5、會(huì)對(duì)臭氧層起破壞作用。土壤中的含氮化肥經(jīng)微生物分解可產(chǎn)生NO,這是人為產(chǎn)生NO的原22因之一。大氣污染化學(xué)中所說(shuō)的氮氧化物通常主要指一氧化氮和二氧化氮,用NO表示。它們的天然源主要是生物有機(jī)體腐敗過(guò)程中微生物將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為NO,NO繼續(xù)被氧化為NO。另外,有機(jī)體中的氨基酸分解產(chǎn)生的氨也可被HO氧化成NO。NO的人為來(lái)源主要2xx是礦物燃料的燃燒。城市大氣中的NO主要來(lái)自汽車尾氣和一些固定排放源。礦物燃料燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的NO以NO為主,通常占90%以上,其余為NO?。9、敘述大氣中NO轉(zhuǎn)化為NO的各種途經(jīng)。22答:以O(shè)為氧化劑:NO+OTNO+O3322 在HO與烴反應(yīng)時(shí),HO可從烴中摘除一個(gè)

6、H而形成烷基自由基,該自由基與大氣中的O結(jié)合生成RO。RO具有氧化性,可將NO氧化成NO:2222RH+HOTR+HO2R+OTRO22NO+ROTNO+RO22 上一步生成的RO可進(jìn)一步與O反應(yīng),O從RO中靠近O的次甲基中摘除一個(gè)H,22生成HO和相應(yīng)的醛:2RO+OTRCHO+HO22HO+NOTHO+NO22 HO和RO也可與NO直接反應(yīng)生成亞硝酸或亞硝酸酯:HO+NOTHNO2RO+NOTRONO而HNO和RONO都極易光解產(chǎn)生NO。2210、大氣中有哪些重要的碳?xì)浠衔锼鼈兛砂l(fā)生哪些重要的光化學(xué)反應(yīng)答:甲烷 石油烴 (這個(gè)字電腦上找不著)類: 芳香烴:11、碳?xì)浠衔飬⑴c的光化學(xué)反應(yīng)

7、對(duì)各種自由基的形成有什么貢獻(xiàn)答:12、說(shuō)明光化學(xué)煙霧現(xiàn)象,解釋污染物與產(chǎn)物的日變化曲線,并說(shuō)明光化學(xué)煙霧產(chǎn)物的性質(zhì)與特征。答:含有氮氧化物和碳?xì)浠衔锏纫淮挝廴疚锏拇髿猓陉?yáng)光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生二次污染物,這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象,稱為光化學(xué)煙霧。由污染物與產(chǎn)物的日變化曲線可以看出,烴和NO的最大值發(fā)生在早晨交通繁忙時(shí)刻,這時(shí)NO濃度很低。隨著太陽(yáng)輻射的增強(qiáng),NO.。彳的濃度迅速增大,中午時(shí)已達(dá)到較高濃度,它們的峰值通常比NO峰值晚出現(xiàn)45h。由此可以推斷NO、O和醛是在陽(yáng)光23照射下由大氣光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的,屬于二次污染物。早晨由汽車排放出來(lái)的尾氣是產(chǎn)

8、生這些光化學(xué)反應(yīng)的直接原因。傍晚交通繁忙時(shí)刻,雖然仍有較多汽車尾氣排放,但由于日光已較弱,不足以引起光化學(xué)反應(yīng),因而不能產(chǎn)生光化學(xué)煙霧現(xiàn)象。用光化學(xué)煙霧形成的機(jī)制解釋圖中各條曲線。清晨,大量的碳?xì)浠衔锖蚇O由汽車尾氣及其他污染源排放到大氣中,由于夜間NO被氧化的結(jié)果,大氣中已存在少量的NO。在日出時(shí),NO光解生成0,隨之發(fā)生一系列次級(jí)反應(yīng)。所產(chǎn)生的HO開(kāi)始氧化碳?xì)?2化合物,進(jìn)而與空氣中的。2作用而生成HO、RO?和RC(O)O等自由基。它們有效地將NO氧化為NO,于是NO濃度上升,碳?xì)浠衔锱cNo濃度下降。當(dāng)二氧化氮濃度達(dá)到一定22值時(shí),。彳開(kāi)始積累。又由于自由基與N0?所發(fā)生的終止反應(yīng)使

9、N0增長(zhǎng)受到限制,當(dāng)N0向N0?轉(zhuǎn)化速率等于自由基與N0的反應(yīng)2速率時(shí),NO?濃度達(dá)到極大。此時(shí)O3仍不斷地增加著。2當(dāng)N0濃度下降到一定程度時(shí),其光解而產(chǎn)生的0量不斷減少,于是就會(huì)減少023生成速度。當(dāng)0的增加與其消耗達(dá)到平衡時(shí),0濃度達(dá)到最大。下午,因日光減弱,N0332光解受到限制,于是反應(yīng)趨于緩慢,產(chǎn)物濃度相繼下降。光化學(xué)煙霧是高濃度氧化劑的混合物,也稱為氧化煙霧。光化學(xué)煙霧的特征是:煙霧呈藍(lán)色,具有強(qiáng)氧化性,能使橡膠開(kāi)裂,刺激人的眼睛,傷害植物的葉子,并使大氣能見(jiàn)度降低。其刺激物濃度的高峰在中午和午后,污染區(qū)域往往在污染源的下風(fēng)向幾十到幾百公里處。13、說(shuō)明烴類在光化學(xué)煙霧形成過(guò)程中

10、的重要作用。(回答得較簡(jiǎn)單)答:在光化學(xué)反應(yīng)中,自有基反應(yīng)占很重要的地位,自由基的引發(fā)反應(yīng)主要是由N0和2醛光解而引起的。而碳?xì)浠衔锏拇嬖谑亲杂苫D(zhuǎn)化和增值的根本原因。14、何謂有機(jī)物的反應(yīng)活性如何將有機(jī)物按反應(yīng)活性分類答:有機(jī)物反應(yīng)活性表示某有機(jī)物通過(guò)反應(yīng)生成產(chǎn)物的能力??梢杂糜袡C(jī)化合物與HO之間的反應(yīng)速度常數(shù)來(lái)反映碳?xì)浠衔锏姆磻?yīng)活性。15、簡(jiǎn)述大氣中S0氧化的幾種途徑。2答:(1)S0的氣相氧化:SO的直接光氧化:低層大氣中SO吸收紫外光后形成激發(fā)態(tài)的S0分子,直接氧化成SO;)S0被自由基氧化;SO被氧原子氧化。2322(2) S0的液相氧化:S0被水吸收后,被0、H0氧化:金屬離子

11、對(duì)S0液相氧化223222具有催化作用。16、論述S0液相氧化的重要性,并對(duì)各種催化氧化過(guò)程進(jìn)行比較。答:大氣中存在著少量的水和顆粒物。S0可溶于大氣中的水,也可被大氣中的顆粒物所2吸附,并溶解在顆粒物表面所吸附的水中。在水中,S0被氧化而生成硫酸,從而形成酸2雨或硫酸煙霧。硫酸與大氣中的NH+等陽(yáng)離子結(jié)合生成硫酸鹽氣溶膠。4當(dāng)pH低于4或5時(shí),H0是使S(IV)氧化為硫酸鹽的重要途徑。pH5或更大時(shí),22O3的氧化作用比氣0快10倍。而在高pH下,F(xiàn)e和Mn的催化氧化作用可能是主要的。在所研究的濃度范圍內(nèi),HNO(N0-)和N0在所有pH條件下對(duì)S(IV)的氧化作用都不重要。22217、說(shuō)明

12、酸雨形成的原因。答:大氣中的S0和N0經(jīng)氧化后溶于水形成硫酸、硝酸和亞硝酸,這是造成降水pH降低的主要原因。回答得較簡(jiǎn)單,不知是否全面)18、確定酸雨pH界限的依據(jù)是什么答:在未被污染的大氣中,可溶于水且含量比較大的酸性氣體是C0,如果只把C0作為22影響天然降水pH的因素,根據(jù)C0的全球大氣濃度330mL/m3與純水的平衡:2CO(g)+H0COHO2222COH0H+HCO-223HCO-2H+CO2-33式中:KCO水合平衡常數(shù),即亨利系數(shù);H2K,K分別為二元酸COH0的一級(jí)和二級(jí)電離常數(shù)。1 222它們的表達(dá)式為:各組分在溶液中的濃度為:COHO=Kp22HCO2按電中性原理有:H+

13、=OH-+HCO-+2CO2-33將H+、HCO-和CO2-代入上式,得:H+3-(K+KKp)H+-2KKp=0wH1CO2H1CO2式中:pCO在大氣中的分壓;CO22K水的離子積。w在一定溫度下,K、K、K、K、p都有固定值,并可測(cè)得。將這些已知數(shù)值代入wH12CO上式,計(jì)算結(jié)果得pH=。多年來(lái)國(guó)際上一直將此值看作未受污染的大氣水pH的背景值。把pH為作為判斷酸雨的界限。PH小于的降雨稱為酸雨。19、論述影響酸雨形成的因素。答:(1)酸性污染物的排放及其轉(zhuǎn)化條件:降水酸度的時(shí)空分布與大氣中SO和降水中SO2-濃度時(shí)空分布存在著一定的相關(guān)性。即某地SO污染嚴(yán)重,降水中SO2-濃度就高,降4

14、24水的pH就低。(2)大氣中的氨:降水pH決定于硫酸、硝酸與NH以及堿性塵粒的相互關(guān)系。NH33是大氣中唯一的常見(jiàn)氣態(tài)堿。由于它易溶于水,能與酸性氣溶膠或雨水中的酸起中和作用,從而降低了雨水的酸度。在大氣中,NH與硫酸氣溶膠形成中性的硫酸銨或硫酸氫銨。3SO也可由于與NH反應(yīng)而減少,從而避免了進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成硫酸。有人提出,酸雨嚴(yán)重的23地區(qū)正是酸性氣體排放量大并且大氣中NH含量少的地區(qū)。3(3)顆粒物酸度及其緩沖能力:顆粒物對(duì)酸雨的形成有兩方面的作用:一是所含的金屬可催化SO氧化成硫酸;二是對(duì)酸起中和作用。如果顆粒物本身是酸性的,就不2能起中和作用。研究結(jié)果表明,無(wú)酸雨地區(qū)顆粒物的pH和緩沖能

15、力均高于酸雨地區(qū)。(4)天氣形勢(shì)的影響:如果氣象條件和地形有利于污染物的擴(kuò)散,則大氣中污染物濃度降低,酸雨就減弱,反之則加重。20、什么是大氣顆粒物的三模態(tài)如何識(shí)別各種粒子模答:Whitby等人依據(jù)大氣顆粒物按表面積與粒徑分布的關(guān)系得到了三種不同類型的粒度模,并用它來(lái)解釋大氣顆粒物的來(lái)源與歸宿。按這個(gè)模型,可將大氣顆粒物表示成三種模結(jié)構(gòu):即愛(ài)根核模(D卩)、積聚模卩D2卩m)。ppp愛(ài)根核模主要來(lái)源于燃燒過(guò)程所產(chǎn)生的一次顆粒物,以及氣體分子通過(guò)化學(xué)反應(yīng)均相成核而生成的二次顆粒物。由于它們的粒徑小,數(shù)量多,表面積大而很不穩(wěn)定,易于相互碰撞凝結(jié)成大粒子而轉(zhuǎn)入積聚模。也可在大氣湍流擴(kuò)散過(guò)程中狠快被其

16、他物質(zhì)或地面吸收而去除。積聚模主要由核模凝聚或通過(guò)熱蒸汽冷凝再凝聚而長(zhǎng)大。這些顆粒物多位二次污染物,其中硫酸鹽占80%以上。它們?cè)诖髿庵胁灰子蓴U(kuò)散或碰撞而去除。以上兩種模的顆粒物合稱為細(xì)粒子。粗粒子模的粒子稱為粗粒子,它們多由機(jī)械過(guò)程所產(chǎn)生的揚(yáng)塵、液滴蒸發(fā)、海鹽濺沫、火山爆發(fā)和風(fēng)沙等一次顆粒物所構(gòu)成,因而它們的組成與地面土壤十分相近,這些粒子主要靠干沉降和濕沉降過(guò)程而去除。從各種模粒子的形成過(guò)程可看出,細(xì)粒子和粗粒子之間一般不會(huì)相互轉(zhuǎn)化。21、說(shuō)明大氣顆粒物的化學(xué)組成以及污染物對(duì)大氣顆粒物組成的影響。(內(nèi)容太多,很麻煩)22、大氣顆粒物中多環(huán)芳烴的種類、存在狀態(tài)以及危害性如何答:多環(huán)芳烴(PA

17、H)是由若干個(gè)苯環(huán)彼此稠合在一起或是若干個(gè)苯環(huán)和戊二烯稠合在一起的化合物。它們的蒸汽壓由分子中環(huán)的多少?zèng)Q定,環(huán)多的蒸汽壓低,環(huán)少的蒸汽壓高。因而環(huán)少的易于以氣態(tài)形式存在,環(huán)多的則在固相顆粒物中。大氣顆粒物中含量較多,并已證實(shí)有較強(qiáng)致癌性的PAH為苯并(a)笓(BaP),其他活化致癌的PAH有苯并(a)蒽、苯并(e)笓、茚并(1,2,3-cd)蓽等。PAH大多出現(xiàn)在城市大氣中,其中代表性的致癌PAH含量大約為20卩g/m3,有些特殊的大氣和廢氣中含量更高。大氣中的PAH是由存在于燃料或植物中較高級(jí)的烷烴在高溫下分解而形成的。這些高級(jí)烴可裂解為較小的不穩(wěn)定的分子和殘?jiān)?,它們?cè)龠M(jìn)一步反應(yīng)便可生成PA

18、H。PAH幾乎只在固相中出現(xiàn)。PAH能同大氣中的臭氧、氮氧化物等相互作用而形成二次污染物,甚至有些多環(huán)芳烴本身既不致癌,又不致突變,但在可引起光化學(xué)煙霧形成的條件下,生成了致癌、致突變化合物。23、何謂溫室效應(yīng)和溫室氣體答:CO如溫室的玻璃一樣,它允許來(lái)自太陽(yáng)的可見(jiàn)光射到地面,也能阻止地面重新輻射2出來(lái)的紅外光返回外空間。因此,CO起著單向過(guò)濾器的作用。大氣中的CO吸收了地面22輻射出來(lái)的紅外光,把能量截留于大氣之中,從而使大氣溫度升高,這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。能夠引起溫室效應(yīng)的氣體,稱為溫室氣體。24、說(shuō)明臭氧層破壞的原因和機(jī)理。答:臭氧層破壞的原因:人類活動(dòng)范圍擴(kuò)大到平流層,超音速飛機(jī)向平流

19、層中排放出水蒸氣、氮氧化物等污染物;制冷劑、噴霧劑等惰性物質(zhì)的廣泛應(yīng)用,會(huì)使這些物質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間地滯留在對(duì)流層中,在一定條件下,會(huì)進(jìn)入平流層從而破壞臭氧層。臭氧層破壞的機(jī)理:臭氧層的消耗過(guò)程,其一為光解,主要是吸收波長(zhǎng)為210nm九290nm的紫外光的光解:O+臨O+O32另一個(gè)消耗過(guò)程是:O+OT2032正常情況下,臭氧的損耗和生成過(guò)程同時(shí)存在,處于動(dòng)態(tài)平衡,臭氧濃度保持恒定。然而,由于水蒸氣、氮氧化物、氟氯烴等污染物進(jìn)入平流層,它們能加速臭氧損耗過(guò)程,破壞臭氧層的穩(wěn)定狀態(tài)。這些污染物在加速O損耗過(guò)程中起催化作用。將直接參加破壞3O的物種稱為活性物種或催化活性物種,已知的這類物種有:NO(NO、N

20、O)、HO(H、3x2xHO、HO)、ClO(Cl、ClO)。2x超音速飛機(jī)排放的NO是平流層中NO的人為來(lái)源,它破壞臭氧層的機(jī)理為:xNO+OTNO+ONO+OTNO+O總反應(yīng)O+OT203222232平流層中的HO主要是由HO、CH或H與0反應(yīng)而生成的:x242HO破壞O的機(jī)理為:3總反應(yīng)O+OT2O32ClO的人為來(lái)源是制冷劑,如F-11(CFCl)和F-12(CFCl)等氟氯烴。它們?cè)诓ㄩL(zhǎng)x322175220nm的紫外光照射下會(huì)產(chǎn)生Cl:光解所產(chǎn)生的Cl可破壞O,其機(jī)理為:3總反應(yīng)O+OT2O32第三章p1951.請(qǐng)推導(dǎo)出封閉和開(kāi)放體系碳酸平衡中HCO*、HCO-和CO2-的表達(dá)式,并

21、討論這兩2 333個(gè)體系之間的區(qū)別。解:(1)在封閉體系中,存在著以下平衡:HCO*23H+HCO-3HCO-3:丄H+CO2-3衣H+HCO-1HCO*23H+CO2-=32HCO3C=HCO*+HCO-+CO2-T2333HCO*a=230CTHCO-a=31CTCO2-a=32CT將式分別代入式,得:HCO*1a=23=0CHCO-CO2-T1+3+3HCO*HCO*23231+h+KK12-H+2同理H+2H+2+KH+KK112=KH+a1-iH+2+KH+KK112KKa=i_s2H+2+KH+KK112HCO*=Ca23T0CH+2TH+2+KH+KK112HCO-=Ca=3T1

22、CKH+T_1H+2+KH+KK112CO2-=Ca3T2CKKT1_2H+2+KH+KK1122)在開(kāi)放體系中,應(yīng)用亨利定律:HCO*=CO(aq)=Kp23HCO2又K=H+MOj1HCO*23HCO-=KiH2CO33H+KKp=1HCO2H+H+C竽CO缶K2HCO;3H+KKKp12HCO一.-M2H+2K=2HCO3(3)碳酸平衡的封閉體系和開(kāi)放體系之間的區(qū)別:在封閉體系中,HCO*、HCO-和CO2-可隨pH值的變化而改變,但總的碳酸量2333C始終保持不變;而對(duì)于開(kāi)放體系來(lái)說(shuō),HCO-、CO2-和C均隨pH值的變化而變化,T33T但HCO*總保持與大氣相平衡的固定數(shù)值。232.

23、請(qǐng)導(dǎo)出總酸度、CO酸度、無(wú)機(jī)酸度、總堿度、酚酞堿度和苛性堿度的表達(dá)式作為總碳2酸量和分布系數(shù)(a)的函數(shù)。解:由酸度的定義可知:總酸度=H+HCO-+2HCO*-OH-323=H+aC+2aC-K/H+1T0Tw=C(a+2a)+H+-K/H+T10w無(wú)機(jī)酸度=H+-HCO-2CO2-OH-33=H+-aC-2aC-K/H+1T2Tw=-C(a+2a)+H+-K/H+T12w游離CO酸度二H+HCO*-CO2-OH-2233=H+aC-aC-K/H+0T2Tw=C(a-a)+H+-K/H+T02w同理總堿A=OH-+HCO-+2C02-H+33=C(a+2a)+K/H+-H+T12w酚酞堿度=

24、OH-+CO2-HCO*-H+3 23=C(a-a)+K/H+-H+T20w苛性堿度=OH-HCO-2HCO*-H+323=-C(a+2a)+K/H+-H+T12w3向某一含有碳酸的水體中加入重碳酸鹽,問(wèn):總酸度、總堿度、無(wú)機(jī)酸度、酚酞堿度和CO酸度是增加、減少還是不變。2答:由酸堿度的表達(dá)式:總酸度=C(a+2a)+H+-K/H+T10w總堿度=C(a+2a)+K/H+-H+T12w無(wú)機(jī)酸度=-C(a+2a)+H+-K/H+T12w酚酞堿度=0(a-a)+K/H+-H+T20wCO酸度=C(a-a)+H+-K/H+2T02w可知,當(dāng)加入重碳酸鹽時(shí),a增大,1總酸度、總堿度均增大,無(wú)機(jī)酸度減小

25、,而酚酞酸度和CO酸度不變。24.在一個(gè)pH為、堿度為I的水體中,若加入碳酸鈉使其堿化,問(wèn)需加多少mmol的碳酸鈉才能使水體pH上升至。若用NaOH強(qiáng)堿進(jìn)行堿化,又需加多少堿解:(1)加入NaCO時(shí):23堿度1泗1二1.6%(11.5二1.07(mmol/l)1+KX10pH+ApH1+10-3.65X106.5+1.51即:若用NaCO進(jìn)行堿化,需加I。23由總堿度=C(a+2a)+K/H+-H+得:T12w1C=-總堿度+H+-OH-Ta+2a121a=a+2a12當(dāng)pH在59范圍內(nèi)、堿度M10-3mol/l時(shí),H+、OH-項(xiàng)可以忽略不計(jì),得:Ct=a堿度當(dāng)加入NaOH強(qiáng)堿進(jìn)行堿化時(shí),C不

26、變,查碳酸平衡系數(shù)表3-3得:pH=時(shí),a=pH=時(shí),a=牛=a堿度=X=(mmol/l)當(dāng)pH=時(shí),堿度=CaT二號(hào)勺68(mmol/l)堿度增加量就是應(yīng)加的堿量:A=即:若用NaOH強(qiáng)堿進(jìn)行堿化,需加l。5.具有X10-3mol/l堿度的水,pH為,請(qǐng)計(jì)算:HCO*、HCO-、CO2-和OH-的濃度2 333各是多少解:由pH=得:OH-=X10-7(mol/l)卩日=時(shí),堿度主要由HCO-引起3HCO-=X10-3(mol/l)3=X10-7得:H+HCO-3HCO*231X10-7X2X10-34.45X10-7=4.49x10-4(mol/l)HCO*=H+HCOJ2HCO3K1H+

27、CO2-=X10-11得:CO2-=KHCO-23H+4.69x10-11x2.0x10-31.0x10-7=9.38x10-7(mol/l)7.溶解X10-4mol/l的Fe(NO)于1L具有防止發(fā)生固體沉淀Fe(OH)作用所需最小H+濃333度的水中,假定溶液中僅形成Fe(OH)2+和Fe(OH)+而沒(méi)有形成Fe(OH)4+。請(qǐng)計(jì)算平衡時(shí)222該溶液中Fe3+、Fe(OH)2+、Fe(OH)+、H+和pH。2解:對(duì)于Fe3+分步水解,存在以下水解平衡:Fe3+HO-Fe(0H)2+H+K二Fe(OH歸H+二8.9x10-422Fe3+Fe(OH)2+HOFe(OH)+H+K=Fe(OH羅“

28、H+=5.5x10-4223Fe(OH)2+Fe(OH)+3H+-Fe3+3HOK二二9.1x10332iH+3又Fe3+Fe(OH)2+Fe(OH)+=X10-42由式可解得:Fe3+=X10-5(mol/l)Fe(OH)2+=X10-5(mol/l)Fe(OH)+=X10-6(mol/l)2H+=X10-3(mol/l)pH=8. 請(qǐng)敘述水中主要有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物的分布和存在形態(tài)。答:(1)水中主要的有機(jī)污染物有:農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯(PCBs)、鹵代脂肪烴、醚類、單環(huán)芳香族化合物、苯酚類和甲酚類、酞酸酯類、多環(huán)芳烴類(PAH)、亞硝胺和其他化合物等。這些有機(jī)污染物大部分難以降解,難溶于水、但易溶

29、于有機(jī)溶劑和脂肪,能強(qiáng)烈分配到沉積物有機(jī)質(zhì)和生物脂肪中,即使在水中濃度很低,在水生生物體內(nèi)和沉積物中的濃度仍然可以很高。這些有毒、難降解的有機(jī)物,通過(guò)遷移、轉(zhuǎn)化、富集或食物鏈循環(huán),危及水生生物及人體健康。(2)水中危害較大的無(wú)機(jī)污染物主要是一些金屬污染物,包括:鎘、汞、鉛、砷、鉻、銅、鋅、鉈、鎳和鈹?shù)取Mㄟ^(guò)各種途徑進(jìn)入水體中的金屬,絕大部分將迅速轉(zhuǎn)入沉積物或懸浮物內(nèi)。重金屬對(duì)魚類和其它水生生物的毒性,不是與溶液中重金屬的總濃度相關(guān),主要取決于游離(水合)的金屬離子,對(duì)鎘則主要取決于游離Cd2+濃度,對(duì)銅則主要取決于游離CU2+及其氫氧化物。而大部分穩(wěn)定配合物及其與膠體顆粒結(jié)合的形態(tài)則是低毒的,

30、不過(guò)脂溶性金屬配合物是例外,因?yàn)樗鼈兡苎杆偻高^(guò)生物膜,并對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生很大的破壞作用。9. 什么叫優(yōu)先污染物我國(guó)優(yōu)先控制污染物包括哪幾類答:(1)為了制定污染物的控制標(biāo)準(zhǔn),在眾多污染物中篩選出潛在危險(xiǎn)大的作為優(yōu)先研究和控制對(duì)象,稱之為優(yōu)先污染物。(2)我國(guó)優(yōu)先控制的污染物包括:揮發(fā)性鹵代烴類、苯系物、氯代苯類、多氯聯(lián)苯、酚類、硝基苯類、苯胺類、多環(huán)芳烴類、酞酸酯類、農(nóng)藥、丙烯腈、亞硝胺類、氰化物金屬及其化合物,共14類。10. 請(qǐng)敘述天然水體中存在哪幾類顆粒物答:天然水體中存在的顆粒物有:礦物微粒和粘土礦物、金屬水合氧化物、腐殖質(zhì)水體懸浮沉積物和其它顆粒物(藻類、細(xì)菌、病毒、表面活性劑、油滴等)。

31、11. 什么是表面吸附作用、離子交換吸附作用和專屬吸附作用并說(shuō)明水合氧化物對(duì)金屬離子的專屬吸附和非專屬吸附的區(qū)別。答:(1)表面吸附作用是由于膠體具有巨大的比表面和表面能,使固液界面存在的吸附作用,屬于一種物理吸附,膠體表面積越大,所產(chǎn)生的表面吸附能越大,膠體的吸附作用也就越強(qiáng)。離子交換吸附是由于環(huán)境中大部分膠體帶負(fù)電荷,容易吸附各種陽(yáng)離子,在吸附過(guò)程中,膠體每吸附一部分陽(yáng)離子,同時(shí)也放出等量的其他陽(yáng)離子,故稱為離子交換吸附,它屬于物理化學(xué)吸附。專屬吸附是指在吸附過(guò)程中,除了化學(xué)鍵的作用外,尚有加強(qiáng)的憎水鍵和范德化力或氫鍵在起作用。專屬吸附作用不但可使表面電荷改變符號(hào),而且可以使離子化合物吸附

32、在同號(hào)電荷的表面上。(2)水合氧化物對(duì)金屬離子的專屬吸附作用和非專屬吸附作用的區(qū)別表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是發(fā)生吸附的表面凈電荷的符號(hào),對(duì)于非專屬吸附,其膠體表面發(fā)生吸附的凈電荷為負(fù)電荷,而對(duì)于專屬吸附,其在中性表面甚至在與吸附離子帶相同電荷符號(hào)的表面也能進(jìn)行吸附作用。二是對(duì)于非專屬吸附,金屬離子所起的作用為反離子的吸附作用,而對(duì)于專屬吸附,金屬離子所起的作用為配位離子的作用。三是吸附時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)不同,非專屬吸附發(fā)生的反應(yīng)是陽(yáng)離子交換,專屬吸附是配位體交換。四是發(fā)生吸附時(shí)所要求的pH值不同,非專屬吸附要求pH大于零電位點(diǎn),而專屬吸附時(shí)pH值可為任意值。五是吸附發(fā)生的位置不同,非專屬吸附發(fā)生在膠

33、體的擴(kuò)散層,而專屬吸附發(fā)生在膠體的內(nèi)層。六是二者對(duì)于表面電荷的影響不同,非專屬吸附發(fā)生后對(duì)表面電荷沒(méi)有影響,而專屬吸附使負(fù)電荷減少、正電荷增加。12. 請(qǐng)敘述氧化物表面吸附配合模型的基本原理以及與溶液中配合反應(yīng)的區(qū)別。答:氧化物表面吸附配合模型的基本點(diǎn)是把氧化物表面對(duì)H+、OH-、金屬離子、陰離子等的吸附看作是一種表面配合反應(yīng)。其實(shí)質(zhì)內(nèi)容就是把具體表面看作一種聚合酸,其大量羥基可以產(chǎn)生表面配合反應(yīng),但在配合平衡過(guò)程中需將鄰近基團(tuán)的電荷影響考慮在內(nèi),并在這一點(diǎn)上區(qū)別于溶液中的配合反應(yīng)。13.用Langmuir方程描述懸浮物對(duì)溶質(zhì)的吸附作用,假設(shè)溶液平衡濃度為X10-3mol/L,溶液中每克懸浮物

34、固體吸附溶質(zhì)為X10-amol/L,當(dāng)平衡濃度降至X10-amol/L時(shí),每克吸附劑溶質(zhì)為X10-amol/L,問(wèn)每克吸附劑可以吸附溶質(zhì)的限量是多少11A1解:由Langmuir方程即一=+可知GG0G0C解以上兩式,得:A=X10-3G0=X10-3mol/14. 請(qǐng)說(shuō)明膠體的凝聚和絮凝之間的區(qū)別。答:由電介質(zhì)促成的膠體顆粒的聚集稱凝聚;由聚合物促成的膠體顆粒的聚集稱絮凝。15. 請(qǐng)敘述水中顆粒物可以哪些方式進(jìn)行聚集答:水中顆粒物的聚集方式有:壓縮雙電層凝聚、專屬吸附凝聚、膠體相互凝聚、“邊對(duì)面”絮凝、第二極小值絮凝、聚合物粘結(jié)架橋絮凝、無(wú)機(jī)高分子絮凝、絮團(tuán)卷掃絮凝、顆粒層吸附絮凝和生物絮凝

35、等。16. 請(qǐng)敘述水環(huán)境中促成顆粒物絮凝的機(jī)理。答:水環(huán)境中促成顆粒物絮凝的機(jī)理主要有異向絮凝、同向絮凝和差速沉降絮凝。(1)異向絮凝:由顆粒的熱運(yùn)動(dòng)即布朗運(yùn)動(dòng)推動(dòng)下使顆粒發(fā)和碰撞而絮凝。(2)同向絮凝:是在水流速度梯度(G)的剪切作用下,顆粒產(chǎn)生不同的速度而發(fā)生碰撞和絮凝。(3)差速沉降絮凝:在重力作用下,沉降速度不同的顆粒會(huì)發(fā)生碰撞而絮凝。17. 含鎘廢水通入HS達(dá)到飽和并調(diào)整pH值為,請(qǐng)算出水中剩余鎘離子濃度(已知CdS2的溶度積為X10-27)。解:由pH=得,H+=X10-8mol/lCd2+二KspH+20.1KK127.9X10-27X10-160.1X1.16X10-22二6.

36、8x10-20mol/l)18. 已知Fe3+與水反應(yīng)生成的主要配合物及平衡常數(shù)如下:Fe3+HO=Fe(OH)2+H+lgK=21Fe3+2HOFe(OH)+2H+lgK=222Fe(OH)(s)Fe3+3OH-lgK=-383 soFe3+4HO=Fe(OH)-+4H+lgK=-232442Fe3+2HOFe(OH)4+2H+lgK=222請(qǐng)用pc-pH圖表示Fe(OH)(s)在純水中的溶解度與pH的關(guān)系。3解:由Fe(OH)(s)Fe3+3OH-lgK=-38得3soFe3+OH-3=10-38.pFe3+=3pH-4同理,由各級(jí)平衡常數(shù)可推出:將代入以上各式,可得:pFe(OH)2+=

37、+2pHpFe(OH)+=+pH2pFe(OH)-=19-pH4pFe(OH)4+=2220.請(qǐng)敘述腐殖質(zhì)的分類及其在環(huán)境中的作用。答:(1)根據(jù)腐殖質(zhì)在酸溶液和堿溶液中的溶解度,腐殖質(zhì)可分為三類:腐殖酸、富里酸和腐黑物。其中腐殖酸是可溶于稀堿液但不溶于酸的部分,分子量由數(shù)千到數(shù)萬(wàn);富里酸為可溶于酸又可溶于堿的部分,分子量由數(shù)百到數(shù)千;腐黑物為不能被酸和堿提取的部分。(2)腐殖質(zhì)與環(huán)境中有機(jī)物之間的作用主要有:吸附效應(yīng)、溶解效應(yīng)、對(duì)水解反應(yīng)的催化作用、對(duì)微生物過(guò)程的影響以及光敏效應(yīng)和猝滅效應(yīng)等。腐殖質(zhì)與金屬離子生成配合物是其最重要的環(huán)境性質(zhì)之一,許多研究表明,重金屬在天然水體中主要以腐殖酸的配

38、合物形式存在。21.在pH=和HCO-=X10-3mol/l的介質(zhì)中,HT2-與固體PbCO平衡,其反應(yīng)如下:33PbCO(s)+HT2-PbT-+HCO-K=X10-233問(wèn)作為HT2-形態(tài)占NTA的分?jǐn)?shù)。解:PbT-HCO-K=3HT2-將K、HCO-代入,即得:3即PbT-與游離的NTA比值約為則作為HT2-形態(tài)占NTA的分?jǐn)?shù)為:1x100%=2.99%32.48+122. 請(qǐng)敘述有機(jī)配體對(duì)重金屬遷移的影響。答:有機(jī)配位體對(duì)重金屬遷移的影響主要有兩方面的影響:(1)影響顆粒物對(duì)重金屬的吸附:加入配位體可能以下列方式影響吸附:由于和金屬離子生成配合物,或與表面爭(zhēng)奪可給吸附位,使吸附受到抑制

39、;如果配位體能形成弱配合物,并且對(duì)固體表面親和力很小,則不致引起吸附量的明顯變化。如果配位體能生成強(qiáng)配合物,并同時(shí)對(duì)固體表面具有實(shí)際的親和力,則可能會(huì)增大吸附量。(2)影響重金屬化合物的溶解度:重金屬和羥基的配合作用,提高了重金屬氫氧化物的溶解度。23. 什么是電子活度pE,以及它和pH的區(qū)別。答:(1)還原劑和氧化劑可以定義為電子給予體和電子接受體,則定義pE=-lg(a)ea水溶液中電子的活度。e(2)pH是在酸堿反應(yīng)的基礎(chǔ)上提出來(lái)的,是溶液中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù),表征溶液的酸堿性;而pE是在氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)上提出來(lái)的,是水溶液中電子活度的負(fù)對(duì)數(shù),表征溶液的氧化還原性質(zhì)。24. 有一個(gè)垂直

40、湖水,pE隨湖的深度增加將起什么變化(已經(jīng)改正)答:在垂直湖水中,pE隨湖的深度增加將減小。在湖泊表層水,是與大氣接觸的富氧區(qū),氧化性強(qiáng),其電子活度低,接受電子的傾向強(qiáng),pE值大。隨著湖水深度的增加,逐步過(guò)渡到缺氧區(qū),還原性增強(qiáng),電子濃度增大,接受電子的傾向減弱,提供電子的能力強(qiáng),pE值減小。25. 從湖水中取出深層水,其pH=,含溶解氧濃度為I,請(qǐng)計(jì)算pE和E。hpEo=+,K=1.26x10-8mol/H解:P=O2(a)=0.32x103=0.008x105Pa。2K32x1.26x10-8H1/4O+H+e1/2HOpEo=+22pE=pE0+lgP1/4H+O2O.OO8x105占=

41、20.75+lg()4xLOx10-71.O13x1O526.在厭氧消化池中和pH=的水接觸的氣體含65%的CH和35%的CO,請(qǐng)計(jì)算pE和E。4 2h解:1/8CO+H+e=一1/8CH+1/4HOpEo=+24228. 解釋下列名詞:分配系數(shù)、標(biāo)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、間接光解、光量子產(chǎn)率、生長(zhǎng)物質(zhì)代謝和共代謝。答:分配系數(shù):有機(jī)毒物在沉積物中的平衡濃度和在水中的平衡濃度的比值。標(biāo)化分配系數(shù):以有機(jī)碳為基礎(chǔ)表示的分配系數(shù)。辛醇-水分配系數(shù):化學(xué)物質(zhì)在辛醇中濃度和在水中濃度的比例。生物濃縮因子:有機(jī)毒物在生物體內(nèi)濃度與水中該有機(jī)物濃度之比

42、。亨利定律常數(shù):有機(jī)毒物在空氣中的摩爾濃度與其在水中的濃度之比。水解速率:有機(jī)物通過(guò)水解作用的消失率。直接光解:化合物本身直接吸收了太陽(yáng)能而進(jìn)行的分解反應(yīng)。間接光解:又稱敏化光解,水體中存在的天然物質(zhì)被陽(yáng)光激發(fā),又將其激發(fā)態(tài)的能量轉(zhuǎn)移給化合物而導(dǎo)致的分解反應(yīng)。光量子產(chǎn)率:分子吸收光子被活化后,它可能進(jìn)行光反應(yīng),也可能通過(guò)光輻射的形式進(jìn)行“去活化”,再回到基態(tài),進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)的光子占吸收總光子數(shù)之比,稱為光量子產(chǎn)率。生長(zhǎng)代謝:有些有機(jī)污染物可以作為微生物的唯一碳源與能源使微生物生長(zhǎng)代謝,這種現(xiàn)象稱為生長(zhǎng)代謝。共代謝:某些有機(jī)物不能作為微生物的唯一碳源與能源,必須有另外的化合物存在提供微生物碳源或

43、能源時(shí),該有機(jī)物才能被降解,此現(xiàn)象稱為共代謝。29. 某水體中含有300mg/l的懸浮顆粒物,其中70%為細(xì)顆粒,有機(jī)碳含量為10%,其余的粗顆粒有機(jī)碳含量為5%。已知苯并a芘的K為106,請(qǐng)計(jì)算該有機(jī)物的分配系數(shù)。ow解:k=X106ocK=K(1-f)Xs+fXfpocococ=X106XX+X=X10430. 個(gè)有毒化合物排入至pH=,T=25C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)K=0,堿性催化水解速率常數(shù)K=X10-7L/(),中性水解速率常數(shù)abK=,請(qǐng)計(jì)算化合物的水解速率常數(shù)。h解:K=K+a(KH+KOH-)hNwab=+X(0X+X10-7X)=(d-

44、1)31. 某有機(jī)污染物排入pH=,T=20C的江水中,該江水中含懸浮顆粒物500mg/L,其有機(jī)碳含量為10%。(1) 若該污染物分子量為129,溶解度為611mg/L,飽和蒸汽壓為(20C),請(qǐng)計(jì)算該化合物的亨利定律常數(shù)(Pam3/mol),并判斷揮發(fā)速率是受液膜控制或氣膜控制。(2) 假定K=3000cm/h,求該污染物在水深處揮發(fā)速率常數(shù)(K)。gv解:(1)K=X129/611=X10-1Pam3/molHVKPam3/molH揮發(fā)作用主要受氣膜控制,此時(shí)可用K=KKg簡(jiǎn)化式求K。VHVK(2)K=KK=hKvHgRgT0.263000x10-28.314x293.151.5x丄=0

45、.05(d-1)2432.某有機(jī)污染物溶解在一個(gè)含有200mg/L懸浮物、pH=和T=20C的水體中,懸浮物中細(xì)顆粒為70%,有機(jī)碳含量為5%,粗顆粒有機(jī)碳含量為2%,已知此時(shí)該污染物的中性水解速率常數(shù)K=,酸性催化水解速率常數(shù)K=,堿性催化水解速率常數(shù)K=X106L/,光解速hab率常數(shù)K=,污染物的鋅醇-水分配系數(shù)K=X105,并從表中查到生物降解速率常數(shù)K=,powB忽略顆粒物存在對(duì)揮發(fā)速率和生物降解速率的影響,求該有機(jī)污染物在水體中的總轉(zhuǎn)化速率常數(shù)。解:K=X24=d-1LC=200mg/L=X10-4kg/Lp(20)=(25)Q(20-25=0.20x1.072(-5)=0.14d

46、-1bbb水解速率常數(shù):K=KH+K+KK/H+hANBW=X1X10-8+X106X10-14/X10-8=d-1未考慮吸著影響時(shí)K=K+K+K+KTvmbLh=+=d-1考慮吸著影響時(shí)K=(1-f)Xs+fXfpococ=XX105XX+X=X10-3K=K/(CK+1)TTpp=(2X10-4XX103+1)=d-133.某河段流量Q=2160O0Om3/d,流速為46km/d,T=C,耗氧系數(shù)K=,復(fù)氧系數(shù)K=d-i,12BOD沉浮系數(shù)K=d-1,起始段面排污口排放的廢水約為10X104m3/d,廢水中含3BOD500mg/L,溶解氧為Omg/L,上游河水BOD為Omg/L,溶解氧為L(zhǎng)

47、,求排污口下游6km55處河水的BOD和氧虧值。5解:混合液中溶解氧:21.618.95110=8.55mg/L21.6+1混合液的pH值:21.6x0+11500=22.12mg/L21.6+122.12混合液的BOD值:=22.32mg/Lu1C時(shí)飽和溶解氧濃度為L(zhǎng),則e5x0.94D=mg/L0(k+k)x(094亠017)x6u二22.32xe46二20.0mg/Lk2xkL”xk2xD=Deu1_0eueu0k+kk132182x6=1.80xe4694x紅32e-丁x6e0.94+0.171.82182x646=mg/L35.請(qǐng)敘述有機(jī)物在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化存在哪些重要過(guò)程。答:有

48、機(jī)物在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化的重要過(guò)程主要有吸附分配作用、揮發(fā)作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等。(1)吸附分配作用:研究表明,顆粒物從水中吸著憎水有機(jī)物的量與顆粒物中有機(jī)質(zhì)含量密切相關(guān)。(2)揮發(fā)作用:是有機(jī)物從溶解態(tài)轉(zhuǎn)入氣相的一種重要的遷移過(guò)程。(3)水解作用:是有機(jī)化合物與水之間最重要的反應(yīng)。對(duì)于許多有機(jī)物來(lái)說(shuō),水解作用是其在環(huán)境中消失的重要途徑。(4)光解作用:是有機(jī)污染物真正的分解過(guò)程,因?yàn)樗豢赡娴馗淖兞朔磻?yīng)分子,強(qiáng)烈地影響水環(huán)境中某些污染物的歸趨。(5)生物降解作用:生物降解是引起有機(jī)污染物分解的最重要的環(huán)境過(guò)程之一。水環(huán)境中化合物的生物降解依賴于微生物通過(guò)酶催化反應(yīng)

49、分解有機(jī)物。生物降解作用可分為生長(zhǎng)代謝和共代謝。一、土壤有哪些主要成分并說(shuō)明它們對(duì)土壤的性質(zhì)與作用有哪些影響答:1:土壤的礦物質(zhì):(1)原生礦物質(zhì),是各種巖石受到不同的物理風(fēng)化未經(jīng)過(guò)化學(xué)風(fēng)化的碎屑物,原來(lái)的化學(xué)組成和潔凈構(gòu)造都沒(méi)有變化。(2)次生礦物質(zhì),由原生礦物質(zhì)經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后形成的新礦物。2:土壤有機(jī)質(zhì):含碳有機(jī)化合物,主要來(lái)源于動(dòng)植物殘?bào)w。3:土壤水分:主要來(lái)自大氣降水和灌溉,是植物養(yǎng)分的主要來(lái)源,也是進(jìn)入土壤的各種污染物向其他環(huán)境遷移的媒介4:土壤中的空氣:N、0、CO,是一不連續(xù)體系。二、什么是土壤的活性酸度2和潛2性酸2度試用它們二者的關(guān)系討論我國(guó)南方土壤酸度偏高的原因。答:1:土壤

50、的活性酸度:土壤溶液中H+濃度的直接反映,又稱有效酸度,通常用pH表示。2:潛性酸度:土壤膠體吸附的可代換性H+和Ab+,通過(guò)離子交換作用進(jìn)入溶液之后,增加土壤溶液的H+,所帶來(lái)的酸度為潛性酸度。3:二者關(guān)系:是同一個(gè)平衡體系的兩種酸度,二者可以相互轉(zhuǎn)化,在一定條件下,處于暫時(shí)平衡狀態(tài),土壤活性酸度是土壤酸度的根本起點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)表現(xiàn),潛性酸度則是活性酸度的貯備。4:我國(guó)南方土壤酸度偏高的原因:南方土壤礦物質(zhì)中代換性Ab+含量較高,這是土壤中潛性酸度的主要來(lái)源,Ab+在土壤中發(fā)生水解生成較多H+,提高土壤的酸度。如:Ab+3H0=AI(0H)+3H+23所以,南方土壤酸度偏高。三、壤的緩沖左右有哪幾

51、種舉例說(shuō)明其作用原理。1:土壤溶液的緩沖作用:土壤溶液中含有的有機(jī)酸等弱酸及其鹽類,構(gòu)成一個(gè)良好的緩沖體系,對(duì)酸堿具有緩沖作用,如NaC0,23當(dāng)加入鹽酸時(shí):NaCO+2HCI=2NaCI+HCO,生成中性鹽與碳酸,大大抑制了土壤2323酸度的提高。當(dāng)加入Ca(OH)時(shí):HCO+Ca(OH)=CaC0+2H0,生成溶解度小的CaCO,抑制了2232323土壤堿度的變化范圍。2:土壤膠體的緩沖作用:土壤膠體吸附有各種陽(yáng)離子,其中鹽基離子和氯離子分別對(duì)酸、堿起緩沖作用,對(duì)酸的緩沖作用:土壤膠體M+HCl=土壤體H+MCl對(duì)堿的緩沖作用:土壤膠體H+MOH=壤膠體M+HO2四、什么是鹽基飽和度它對(duì)土壤性質(zhì)有何影響1:鹽基飽和度:在土壤交換性陽(yáng)離子中,鹽基離子所占的百分?jǐn)?shù)。2:對(duì)土壤性質(zhì)的影響:鹽基飽和度越高,土壤對(duì)酸的緩沖能力越大,鹽基飽和度越低,土壤對(duì)堿的緩沖能力越大。五、比較土壤陰陽(yáng)離子交換吸附的主要作用原理與特點(diǎn)。1:陽(yáng)離子交換吸附:土壤膠體吸附的陽(yáng)離子與土壤溶液中的陽(yáng)離子進(jìn)行的交換 以離子價(jià)為依據(jù)進(jìn)行等價(jià)交換 受質(zhì)量作用規(guī)律支配 離子電荷數(shù)越高,陽(yáng)離子交換能力越強(qiáng) 等

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