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第一章 P12 思考题： 8 ， 9 8 、 引起水体、大气、土壤污染的主要化学物质各有哪些？

 作业情况. 第一章 P12 思考题： 8 ， 9 8 、 引起水体、大气、土壤污染的主要化学物质各有哪些？.  作业情况. 第一章 P12 思考题： 8 ， 9 8 、 引起水体、大气、土壤污染的主要化学物质各有哪些？.  作业情况. 9 、怎样理解我们对环境化学学科所下的定义？从实用观点看，它的主要任务和内容有哪些？其研究方法有何特点？ 环境化学定义 研究环境中危及环境质量的化学物质，特别是化学污染物的来源、迁移、分布、反应、转化、效应、归宿以及人类活动对这些过程可能发生的作用和影响。 环境化学主要任务 从实用观点来看，环境化学的主要任务是要研究环

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第一章 P12 思考题： 8 ， 9 8 、 引起水体、大气、土壤污染的主要化学物质各有哪些？

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  1. 作业情况 第一章 P12思考题：8，9 8、引起水体、大气、土壤污染的主要化学物质各有哪些？

  2. 作业情况 第一章 P12思考题：8，9 8、引起水体、大气、土壤污染的主要化学物质各有哪些？

  3. 作业情况 9、怎样理解我们对环境化学学科所下的定义？从实用观点看，它的主要任务和内容有哪些？其研究方法有何特点？ 环境化学定义 • 研究环境中危及环境质量的化学物质，特别是化学污染物的来源、迁移、分布、反应、转化、效应、归宿以及人类活动对这些过程可能发生的作用和影响。 环境化学主要任务 • 从实用观点来看，环境化学的主要任务是要研究环 境质量、其变化规律和改善环境质量的技术等方面的有关化学问题。

  4. 作业情况 环境化学主要内容 • 环境污染物的分析监测； • 从分子级水平研究环境污染的化学机理； • 应用化学方法、物理化学方法和生物化学方法等防治污染的有关技术中所涉及的化学原理。 研究方法特点 • 要求环境分析监测手段准确、灵敏 • 以研究化学物质在环境中迁移、转化历程为目标。 • 简繁结合 • 多学科结合

  5. 作业情况 第二章 P52 习题4，6，14，17 4、按法规，对大气中SO2的控制浓度为365μg/m3，这相当于以[10-6](体积分数)]为单位的浓度值是多少？(以O°C 和1.013×105Pa条件下计） 解： 以[10-6](体积分数)]为单位的浓度值是0.128，即 0.128 [10-6](体积分数)]。

  6. 作业情况

  7. 作业情况 6、大流量空气颗粒物采样器中过滤膜重量为10.00g，经过24h 采样后，增重至10.10g，在采样开始和结束时的空气流速分别为1.8 和1.0m3/min，求采样点空气中的颗粒物浓度。

  8. 作业情况 14、已知温度为273K 时空气的粘度和密度分别为170μg/cm·s 和0.0013g/cm3，求粒径d=1μm 的细菌类颗粒物在空气中的沉降速度（颗粒物密度为2.0g/cm3,g重力加速度为980cm/s2）。 g为重力加速度，cm/s2； d为粒子直径，cm； 空气的粘度； 1，2为颗粒 及空气密度，g/cm3； 1μm=10-4cm

  9. 作业情况 17、到达地球表面的太阳辐射最短波长为290nm，问大气中SO2分子在吸收该波长光量子后，能否引起分子中 S—O键断裂？已知键能为5.64×105J/mol。（P50） 解：使用Einstein能量公式可求得相应于290nm波长的光子能量为： SO2分子在吸收该波长光量子后，不能引起分子中 S—O键断裂。

  10. 作业情况 • 已知干燥空气中CO2占体积的0.033%，水在25℃时蒸汽压为0.0313大气压，而25℃时CO2的亨利常数KHA是3.38×10-2摩尔·升-1 ·大气压-1， 求CO2在水中的溶解度。 根据亨利定律求出CO2在水中的平衡浓度。[CO2]=KHAPco2

  11. 作业情况 解：①求出CO2的平衡分压。P170 对于理想气体混合物的总压强P为各组分气体压强PB之和。（道尔顿分压定律) 对于理想气体混合物的总体积V为各组分气体体积VB之和。（阿马加定律） 知道理想气体混合物中单组分气体占混合气体的体积比可知压强比。 Pco2=(1.0000大气压-0.0313大气压)×3.3×10-4=3.2×10-4大气压　　　　 ②根据亨利定律求出CO2在水中的平衡浓度。[CO2]=KHAPco2=3.38×10-2摩尔·升-1·大气压-1×3.2×10-4大气压=1.08×10-5(moL/L)结论：CO2在水中的平衡浓度为1.08×10-5moL/L。

  12.  作业情况 • 某一日，大气环境监测结果为NO2 =0.1mg/m3，IP=0.182mg/m3 ，SO2=0.215mg/m3 ，利用分级型指数法评价大气环境空气质量。 解： NO2按照表2-7，C小=0.080mg/m3， C大=0.120mg/m3，而相应的分指数值I小=50，I大=100，则NO2的污染分指数为： • I NO2=75，同理， IIP=116， ISO2=110 • 该市的API=max（ I NO2， IIP， ISO2）=116 • 首要污染物为IP。空气质量状况为轻度污染。

  13. 空气污染指数API 空气质量类别 空气质量描述 对健康的影响 0-50 Ⅰ 优 可正常活动 51-100 Ⅱ 良 可正常活动 101-200 Ⅲ 轻度污染 长期接触，易感人群症有轻度加剧，健康人群出现刺激症状 201-300 Ⅳ 中度污染 心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状 >300 Ⅴ 重度污染 健康人运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病 二、空气污染指数（简称API） 表2 空气污染指数范围及相应的空气质量类别

  14. 作业情况 第三章 P121 习题3，15 3、总碱度[Alk] = 2.00×10-3mol[H+]/L的25°C水样，其 pH=7.00，试计算水样中 [CO2(aq)]？ [HCO3-]？ [CO32-]？ 解： 25°C水样，查表3-7知K1=10-6.3 ，K2=10-10.3 ， 总碱度[Alk]（mol[CaCO3]/L）=1/2 [Alk]（mol[H+]/L） = 1.00×10-3mol[CaCO3]/L

  15. 作业情况

  16. 作业情况 15、氧气按下式还原为水： 求pE，pH，和pO2三者间的关系式，并求pH=7.5时，该体系的pE值（O2占空气的体积比为20.97%）。

  17. 作业情况 • 若水体的pH为10.0，碱度为1.00×10-3mol/L时，求 [CO32-]、[HCO3-]物质的浓度？ k1=4.45×10-7 k2=4.69×10-11 解：若水体的pH为10.0， 碱度为1.00×10-3mol/L时 对碱度的贡献是由 CO32-、HCO3-及OH-同时 提供。

  18. 作业情况 总碱度： [碱度]=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]=1.00×10-3mol/L 代入[CO32-]=K2[HCO3-]/[H+],[OH-]=1.00×10-4mol/L 就得出[HCO3-]=4. 64×10-4mol/L [CO32-]=2.18×10-4mol/L。 可以看出，对总碱度的贡献 HCO3-为4.64×10-4mol/L， CO32-为2×2.18×10-4mol/L, OH-为1.00×10-4mol/L。 总碱度为三者之和，即1.00×10-3mol/L。

  19. 作业情况 第五章P204 计算题： 12 、人体一次性摄入某重金属100mg，假定生物半衰期为10天，求100天后重金属残留量。

  20. 内容 一、填空题（12分） 二、选择题（16分） BOD5(20)是指（ ）。 A 有机物碳化阶段生化需氧量 B 有机物硝化阶段生化需氧量 C 有机物碳化阶段和硝化阶段需氧量之和 D 有机物碳化阶段和硝化阶段需氧量之差 三、判断题（8分） 体系pE值越大，说明有较强氧化性，此时地表水中含铁以Fe(OH)3为主。 （ ） 四、名词解释（20分） 五、简答题（32分） 六、计算题（12分）

  21. 本章结束 The End

  22. 二、大气的温度层结 对流层(0km-12km) ： （1）本层厚度最簿，并随纬度、季节而不同。 在高纬地区平均：8~9km ,中纬地区平均：10~12km,低纬地区平均17~18km，夏季大于冬季。 （2）空气具有强烈的对流（垂直），集中了大气中90.9%天气现象。 （3）密度大，集中约75%以上大气总质量和90%以上的水蒸气。

  23. 二、大气的温度层结 平流层（ 12-55km ） （1）气温随高度升高的分布： 下层：其上界离地面约35~40km，为同温层 上层：其上界离地面约50~60km，为逆温层 。 （2）气流以水平运动为主， 对流不易产生。 空气稀薄， 水汽尘埃极少，天气晴朗， 能见度好。

  24. 四、天然水的性质 • 碳酸平衡 • 水体中存在的碳酸组分有四种化合态： • CO2 （aq） 、H2CO3、HCO3-、 CO32- • 封闭碳酸体系 • 开放的碳酸体系

  25. 四、天然水的性质－碳酸平衡 封闭体系与开放体系比较：封闭体系： （1）CT（总的碳酸量）不变（2）H2CO3*、[HCO3-]、[CO32-]随PH而变。 ①系统pH值范围约为4.5～10.8。 ②在右图中，pH=8.3可看作是一个分界点。

  26. 四、天然水的性质－碳酸平衡 封闭体系与开放体系比较：开放体系： （1）[H2CO3 *]总保持与大气相平衡的固定数值。（2）CT、[HCO3-]、[CO32-]随PH的改变而变。

  27. 二、沉积——凝聚沉降 胶粒 胶核 _ 胶 粒 ＋ ＋ ＋ _ + _ 胶团 + 吸附层 （紧密层） _ _ ＋ ＋ ＋ ＋ _ _ ＋ ＋ ＋ ＋ 扩 散 层 _ _ ＋ _ 胶核 ＋ 胶核 _ ＋ ＋ _ 胶团 _ ＋ ＋ ＋ － － ＋ _ _ ＋ ＋ ＋ _ _ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ _ _ 吸附层 扩散层 + A Ψ0 B 电位 ζ 电位 (Ψs) 胶粒的结构及其电位分布 C

  28. 二、沉积——胶体的凝聚沉降 4胶体颗粒的凝聚类型 • 凝结 • 絮凝 凝结 ---- 由电解质促成的聚集 外来因素（电解质）作用下降低静电斥力，从而使胶粒合在一起。 压缩双电层机理 加入电解质加入(反号离子) ，压缩双电层，使ξ电位降低，从而胶体颗粒失去稳定性，产生凝聚作用。

  29. 二、沉积——凝聚沉降 • 絮凝 ---- 由聚合物促成的聚集 （1）定义 借助于某种架桥物质，通过化学键联结胶体离子。 架桥物质：水溶性高分子化合物。 聚合硫酸铝，聚合氯化铁等。

  30. 三、吸附 固体颗粒物从水中吸附溶解的离子（或分子）的现象。 1定义 2吸附类型及机理 中性分子 多层 非选择性 可逆 物理吸附 范德华引力 离子或分子 单分子层 有选择性 一般不可逆 化学吸附 化学键作用力 交换吸附 静电引力 离子 可逆反应

  31. 五、配合 水中多数金属污染物以配合物形态存在。 无机配位体 有机配位体 OH-、Cl- 腐殖质 1水体中常见的配位体 2配合物类型 3单核羟基配合物 4由腐殖质形成的螯合物 单核配合物、多核配合物、螯合物 分子大小： 胡敏质>腐殖酸>富里酸

  32. 六、氧化还原 从电化学含义来说，pE表示电子浓度的负对数 pE= -lg[e] 其定义与pH=-lg[H+]相似。 从pE概念可知，它衡量溶液接收或迁移电子的相对趋势。pE越小，电子浓度越高，体系提供电子的倾向就越强。反之，pE越大，电子浓度越低，体系接受电子的倾向就越强。当pE增大时，体系氧化态相对浓度升高。

  33. 六、氧化还原 ③Fe3+—Fe2+边界 边界条件：[Fe3+]=[Fe2+] 直线3的方程

  34. 六、氧化还原 ④Fe2+—Fe(OH)2边界

  35. 六、氧化还原 ⑤Fe3+—Fe(OH)3边界 假定溶液中全部铁呈[Fe3+]状态， 即[Fe3+]=1.00×10-5mol/L 带入上式得

  36. 六、氧化还原 Fe(OH)3(S) + 3H+ + e = Fe2+ + 3H2O ⑥Fe2+—Fe(OH)3边界 [Fe2+]=1.00×10-5mol/L

  37. 六、氧化还原 ⑦Fe(OH)3—Fe(OH)2的边界 Fe(OH)3 (S) + H+ + e = Fe(OH)2 (S) Fe(OH)3(S) + 3H+ + e = Fe2+ + 3H2O

  38. 六、氧化还原 • 小结： • 高[H+]和高电子活度区，是酸性还原态介质，Fe2+是主要存在形式。 • 高[ H+]和低电子活度区，是酸性氧化态介质，Fe3+是大量的。 • 低[ H+]和低电子活度区，是低酸性氧化态介质，Fe（OH）3含量比较多。 • 低[ H+]和高电子活度区，是碱性还原态介质，Fe（OH）2是很稳定的。 [Fe3+]-[Fe2+]体系的pE-pH 图

  39. 一、土壤的结构 1.有机质层（或土壤表层） 真 正 土 壤 2．淋溶层A2 （或过渡层） 有肥力 3． 淀积层B指物质累积的层次 4．母质层C 母岩风化的碎屑 没有肥力 5．母岩层D 同土壤形成有关的岩石

  40. 二、土壤的基本组成 土壤空气一部分由地上大气层进入，主要为O2 、 N2 等， 另一部分由土壤内部产生，主要为CO2、水汽等。 理想土壤成分的体积分数

  41. 矿物质—来自岩石的风化，包括原生矿物和次生矿物，约占固体重量的95%以上。矿物质—来自岩石的风化，包括原生矿物和次生矿物，约占固体重量的95%以上。 固体土壤（约占土壤总容积的50%） 有机质—动物残体及其转化产物，约占固体重量的5%以下。 土 壤 土壤空气一部分由地上大气层进入，主要为O2、 N2 等，另一部分由土壤内部产生，主要为CO2、水汽等。 粒间孔隙（约占土壤总容积的50%） 土壤水分—主要由地上进入土中，其中含有溶质，包括离子、分子、胶体颗粒等，实际上是浓度不同的溶液（土壤溶液）。 二、土壤的基本组成 养 分 空 气 肥 力 水 分 热 量 外界 光 照

  42. 二、细菌 4各种有机物的ThOD与BODu ThODNB 生物不可降解的 aThODB 经细菌呼吸作用分解代谢的 ThOD ThODB 生物可降解的 BODu bcThODB 内源呼吸分解的细胞 bThODB 合成新细胞 bdThODB 未通过内源呼吸分解的残留细胞 BODu指分解代谢与内源呼吸两部分需氧量之和。

  43. 二、化学污染物在生物系统内的迁移——生物放大二、化学污染物在生物系统内的迁移——生物放大 • 同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物富集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。

  44. 三 生物转化——生物甲基化 • 汞的生物甲基化 甲基钴胺素有红色和黄色两种

  45. 三 生物转化——生物甲基化 • 1汞的生物甲基化 低pH4.5-6.5 CH3Hg+ + → （CH3)2Hg （慢6000倍） 较高pH值 二甲基汞是挥发性，在大气中在紫外线的照射下， 发生：（CH3)2Hg →CH4+ Hg 甲基汞和二甲基汞之间可以相互转化： 低pH值时发生 （CH3)2Hg + H+ →CH3Hg+ +CH4

  46. 三 生物转化——生物降解 降解定义： 含碳有机物通过各种环境因素的作用，由大分子转化为小分子或由结构复杂的分子转化为简单分子，乃至彻底转化为无机物分子的过程，称为降解。 光 生物 化学 含碳有机物生物降解性的难易程度 烯烃最易降解， 烷烃次之， 芳烃较难， 多环芳烃更难, 脂环烃最为困难 有机物种类

  47. 四、水体对有机污染物的自净作用 2有机物污染引起的效应(1)生态学效应（R光合作用速率P 呼吸作用速率） 河流污染与自净过程

  48. 四、水体对有机污染物的自净作用 氧垂曲线 废水排入河流后DO的变化情况，表示河流的自净过程。 氧垂曲线：耗氧作用曲线与再充气作用曲线的加合。

  49. 课堂小结 第五章 生物圈和生物污染 教学要求: 1、了解环境微生物的类型 2、理解BOD曲线和ThOD和BOD u关系 3、理解生物甲基化过程 4、熟悉生物降解的一般规律 5、掌握污染物质的生物蓄积和放大 6、理解水体自净过程、氧垂曲线的意义

  50. 三、铵盐、硝酸盐和亚硝酸盐 氮的循环 有机氮 （蛋白质、尿素） 细菌分解和水解（氨化作用） 氨 氮 同 化 有机氮 NH - N （ ） （细菌细胞） 3 氨化作用 O 2 反硝化 硝化 自溶 亚硝态氮 脱氮作用 - NO （ ） 2 O 2 反硝化 硝化 硝态氮 脱氮作用 氮气 - NO N （ ） （ ） 3 2 固氮作用

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