环境化学
1. 名词解释
环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制
的化学原理和方法的科学。 电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在
化合物中吸引电子的能力越强。又称为相对电负性，简称电负性，也叫电负度。
逆温，某些天气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，“头
轻脚重”从而导致大气层结（层次结构）稳定，气象学家称之为“逆温”，发生逆温现象的
大气层称为“逆温层”
自由基也称游离基，是指由于共价键均裂而生成的带有未成对电子（an unpaired electron ）
的碎片。
光化学烟雾，含有氮氧化物和碳氢化物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应
而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。
温室效应：大气中的吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温
度升高，这种现象称为温室效应。
温室气体：能够引起温室现象的气体称之为温室气体，如CO2、CH4、O3、N2O 、CO 、氟
氯烃。 水体富营养化是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体，
使藻类等水生生物大量地生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物
积蓄，破坏水生生态平衡的过程。
水解作用。水解是盐电离出的离子结合了水电离出的H+和OH-生成弱电解质分子的反应。
光量子产率：虽然所有光化学反应都能吸收光子，但是并不是每一个被吸收的光子均诱发产
生化学反应，还可能产生辐射跃迁等光物理过程。因此光解速率只正比于单位时间所吸收的
光子数，而不是正于所吸收的总能量。
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分子，导致接受体反应。
生长代谢，有毒物质可作为微生物生长的唯一碳源，称为生长代谢，在这种代谢过程中，微
生物可以进行较彻底的降解或矿化。
共代谢，某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源和能源，必须与另外化合物存在提供微
生物碳源和能源时，有机物才能被讲解，这一现象称为共代谢。
土壤有机质，土壤中含碳有机化合物的总称。
土壤质地，土壤是由大小不同的土粒按不同的比例组合而成的，这些不同的粒级混合在一起
表现出的土壤粗细状况，称土壤机械组成或土壤质地。
代换性酸度，指用过量中性盐（强酸强碱生成的盐类，如KCl 、NaCl 等）溶液淋洗土壤，
溶液中金属离子与土壤中H+、Al3+发生离子交换作用所表现出来的酸度。
水解性酸度。指用碱性盐（弱酸强碱生成的盐类，如NaAc 等）溶液提取土壤，因交换作用，
吸附性H+释放至溶液所表现出来的酸度。
林丹，六氯环己烷中γ异构体占99% 以上。挥发性强，易溶于水。
生物富集，指生物通过非吞食方式，从周围环境（水、土壤、大气）蓄积某种元素或难降解
的物质，使其在机体内浓度超过周围环境中浓度的现象。
生物放大，指在同一食物链上的高营养级生物，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。
2. 简答题。
持久性有机污染物的判定标准。
一，是否能持久的存在。二。是否对较高营养级的生物造成影响。三。是否能够迁移到达偏
远地区，四，是否对接触生物有毒或有害。
自由基反应的三阶段。
游离基反应通过化合物分子中的共价键均裂成自由基而进行的反应。反应大致分为三个阶
段：（1）引发：通过热辐射、光照、单电子氧化还原法等手段使分子的共价键发生均裂产
生自由基的过程称为引发。 （2）链（式）反应：引发阶段产生的自由基与反应体系中的
分子作用，产生一个新的分子和一个新的自由基，新产生的自由基再与体系中的分子作用又
产生一个新的分子和一个新的自由基，如此周而复始、反复进行的反应过程称为链（式）反
应Cl·+CH4→CH3+HCl CH3·+Cl2→Cl·+CH3Cl （3）终止：两个自由基互相结合形成分子
的过程称为终止。Cl·+Cl·→Cl2 Cl·+CH3·→CH3Cl CH3·+CH3→CH3—CH3 除上述外，自
由基还有这可发生裂解、重排、氧化还原、歧化等反应。自由基反应一般都进行得很快。这
类反应在实际生产中应用很广。如氯化氢的合成、汽油的燃烧、单体的自由基聚合等。
大气中有哪些重要自由基? 其来源如何? （产生：热裂解法、光解法、氧化还原法）
大气中主要自由基有：HO 、HO 2、R 、RO 2
HO的来源：①O 3的光解：O 3＋ｈＯ＋Ｏ2
O+H22HO
② HNO2的光解： HNO2 +ｈHO +NO
③ H2O 2的光解： H2O 2 +ｈ2HO
清洁大气中HO. 来源是O3，污染大气来源是HNO3和H2O 。
HO 2的来源：① 主要来自醛特别是甲醛的光解
H2CO +ｈH + HCO
H + O2HO 2 + M
HCO + O2 HO2 + CO + M
② 亚硝酸酯的光解：CH 3ONO +ｈCH 3O + NO
CH3O + O2HO 2 + H2CO
③ H 2O 2的光解：H 2O 2 +ｈ2HO
HO + H2O 2HO 2 + H2O
R 的来源：RH + R + HO
R + H2O
CH 3的来源：CH 3CHO 的光解 CH3CHO +ｈC H 3 + CHO CH3COCH 3的光解 CH3COCH 3 +ｈ3 + CH3CO
CH 3O 的来源：甲基亚硝酸酯的光解 CH3ONO +ｈCH 3O + NO
甲基硝酸酯的光解 CH3ONO 2 +ｈCH 3O + NO2
RO 2的来源：R + O2RO 2
大气颗粒物的三模态，及作用。爱根核模范围(0.005～0.0 5μm)的粒子是由高温过程或化学
反应产生的蒸汽凝结而成的； 积聚模范围(0.05～2μm)的粒子是由蒸汽凝结或核模中的粒子
凝聚长大而形成的，两者合称为细粒子(0.005～2μm)。二次大气颗粒物多在细粒子范围; 粗
粒子模直径大于2 μm，是由液滴蒸发、机械粉碎等过程形成的，也称粗模。
天然水中八大优势离子？天然水中的主要离子组成是：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、
HCO3-、NO3-、Cl-、SO42- ,这8种为天然水中常见的8大离子。
吸附等温线 Sorption Isotherm
在固定温度下，当吸附达到平衡时，颗粒物表面的吸附量（Q ）与溶液
中溶质平衡浓度（c ）之间的关系可用吸附等温线表达。
Henry 型等温线为直线型
Q = K· c K ：分配系数
Freundlich 型等温线
Q = K · c1/n lgQ = lgK+ 1/n lgc
K 为吸附系数，表示吸附能力的大小； n 为非线性指数
Langmuir 型等温线
Q = Q0· c/(A+c) 1/Q = 1/Q0 + (A/ Q0)(1/c)
Q0——单位表面上达到饱和时间的最大吸附量；
A ——常数，表示达到1/2 Q0时的平衡浓度。 沉积物中重金属释放的4个影响因素？
1，盐浓度升高。碱金属和碱土金属能把媳妇在固体颗粒上的金属离子释放出来。这是
金属从沉积物中释放的主要途径。2，氧化还原条件的变化。
湖泊、河口及近岸沉积物中含有较多的好氧物质，使一定深度下的氧化还原电位降低，
铁、锰等全部或部分溶解，被其吸附的或与之共存的重金属离子也被解析出来。
3，降低pH 值。pH 值降低式碳酸盐和氢氧化物溶解，H+的竞争增加了金属离子的解析
量4，增加水中配合剂的含量。天然或人为的配合剂使用量的增加，可使金属离子形成
可溶性配合物，是重金属从固体颗粒上解析下来。
分配作用和表面吸附作用的比较。1) 作用力partition:主要通过分子力，将溶质分配到土壤或
沉积物的有机质中去，这过程十分类似于有机化合物分配到水相和有机溶剂相中去。
adsorption ：物理吸附－范德华力；化学吸附－各种化学键力，如氢键、配位键、π键等。
2吸附热partition ：放出热量小adsorption 放出大量的热3. 吸附等温线(isotherm) partition：
线性Linearadsorption: 非线性Nonlinear ，是L 、F 型等温线线性等温线：G=kC其中，G
－吸附量，C －液相浓度，k －分配系数Freundlich: G=kC1/n （n=1时线性）Langmuir: G=G
о/(A+C) (取倒数，得到直线）吸附竞争性partition :不存在竞争吸附。因为分配作用实际上
是种溶解作用，只与溶解度有关，与表面吸附位无关。adsorption: 存在竞争吸附，对吸附
位发生竞争。
盐基饱和度。酸基离子：H+、Al3+ 盐基离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+等 BS 真正反映
土壤有效(速效) 养分含量的大小，是改良土壤的重要依据之一。 盐基饱和度是指土壤吸
附交换性盐基总量的程度。土壤吸附性阳离子，根据其解吸后的化学特性可区分为致酸的非
盐基离子（如氢和铝离子）与非致酸的盐基离子（如钙、镁、钠等）两大类。当土壤胶体所
吸附的阳离子基本上属于盐基离子时，称为盐基饱和土壤，呈中性、碱性、强碱性反应；反
之，当非盐基离子占相当大比例时，称为盐基不饱和土壤，呈酸性或强酸性反应。土壤盐基
饱和度以土壤的交换性盐基总量占土壤阳离子代换量的百分比表示。盐基饱和度的大小，可
用作施用石灰或磷灰石改良土壤的依据。
土壤组成，土壤是由固相（矿物质、有机质）、液相（土壤水分）、气相（土壤空气）等三相
物质组成的，它们之间是相互联系、相互转化、相互作用的有机整体。从土壤组成物质总体
来看，它是一个复杂而分散的多相物质系统。固相主要是矿物质、有机质，也包括一些活的
微生物。按容积计，典型的土壤中矿物质约占38％，有机质约占12％。按重量计，矿物质
可占固相部分的95％以上，有机质约占5％左右。典型土壤液相、气相容积共占三相组成
的50％。由于液相、气相经常处于彼此消长状态，即当液相占容积增大时，气相占容积就
减少，气相容积增大时，液相所占体积就减少，两者之间的消长幅度在15—35％之间。
汞的迁移转化。
汞在环境中有三种形态，有机汞，无机汞和汞单质。单质汞和无机汞在细菌作用下相互
转化，在沉积物中汞以无机形式存在。无机汞可在细菌作用下形成甲基汞和二甲基汞，甲基
汞带正电可以进入水中被鱼吸收，进行生物富集，二甲基汞挥发进入空气，在光解作用下变
成CH4,C2H6和单质汞。
光化学烟雾的形成机理
RH + O → R + HO
生成活性基团
RH + HO → RO2 + H2O
RCHO + HO → RC(O)O2 +H2O
自由基
传递反应 RCHO + h → RO2 + HO2 + CO
氧化NO → NO2
HO2 + NO → NO2 + HO
RO2 + NO → NO2 + R′CHO+ HO2
RC(O)O2 + NO → NO2 + RO2 + CO2
碱度(Alkalinity)是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接受质子的物质
的总量。组成水中碱度的物质可归纳为三类：强碱、弱碱、强碱弱酸盐。
总碱度：用一个强酸标准溶液滴定，用甲基橙为指示剂，当溶液由黄色变
成橙红色(pH约4.3) ，停止滴定，此时所得的结果，也称为甲基橙碱度。
H+ + OH- H2O
H+ + CO32- HCO3-
H+ + HCO3- H2CO3
总碱度= [HCO3-] + 2 [CO32-] + [OH-] - [H+]
碱度、酸度公式汇总
总碱度= [HCO3-] + 2 [CO32-] + [OH-] - [H+]
酚酞碱度= [CO32-] + [OH-] - [H2CO3*] - [H+]
苛性碱度= [OH-]- [HCO3-]-2 [H2CO3*] -[H+]
无机酸度 = [H+] - [HCO3-] - 2 [CO32-] - [OH-]
游离 CO2 酸度 = [H+] + [H2CO3*] - [CO32-] - [OH-]
总酸度= [H+]+ [HCO3-]+2 [H2CO3*] -[OH-]
电子活度和氧化还原电位
与pH 的定义相似，还原剂和氧化剂可以定义为电子给予体和电子接受体，可以定义pE 为
电极上电子有效浓度为电子活度。
PE 越小，电子浓度越高，体系提供电子的倾向就越强，反之。。。。。。
21A.Fe3+ B.Fe2+ C,FeOH2+
D.Fe(OH)3 E,FeOH+ F,Fe(OH)2-
天然水的PE 值，天然水的PE 值为13.58，随水中溶解氧的减小而降低，因而表层水呈氧化
环境，深层及底部呈还原性。天然水的PE 随PH 的减小而增大。 毒物的联合作用：两种或两种以上的毒物，同时作用于机体所产生的综合毒性称为毒物的联
合作用。假设两种毒物单独作用的死亡率分别为M1和M2，联合作用的死亡率为M 。1）
协同作用：联合作用的毒性大于其中各毒物成分单独作用毒性的总和。M>M1+M2CCl4 vs.
ROH 2）相加作用：联合作用的毒性等于其中各毒物成分单独作用毒性的总和M=M1+M2 CH2=CH-C≡N vs. CH3-C≡N 3）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，联合作用中各毒物生物学效应彼此无关、互不影响。 M=M1+M2(1-M1)
苯巴比妥 vs. 二甲苯4）拮抗作用：联合作用的毒性小于其中各毒物成分单独作用毒性的
总和。M
mg/m3，请根据Henry 定律计算，在如下两个季节（1） 典型的夏季环境（T ＝25 C ）；
（2）典型的冬季环境（T ＝5 C ），苯在大气－水界面的迁移方向。已知Henry 定律常数
随温度的变化关系式为：
ln ＫH （Pa m3/ mol 6.44103（1/T）+ 27.9
T ＝25C
ln ＫH ＝6.289 ＫH ＝539 Pa m3/ mol ＫH ´＝ＫH /RT =0.218
c 空气/c水＝0.125 ＫH ’
苯向大气迁移；
T ＝5 C
ln ＫH ＝4.73 ＫH ＝114 Pa m3/ mol ＫH ´＝ＫH /RT = 0.0493
c 空气/c水＝0.125 H ´
苯向水相迁移。
在一个pH 为6.5、碱度为1.6mmol/L的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需加多少mmol/L的碳酸钠才能使水体pH 上升至8.0。若用NaOH 强碱进行碱化，又需加入多少碱?
解：(1) 查表知pH = 6.5时, α= 1.710
C T = [碱度]×α = 1.6×1.710 mmol/l = 2.736mmol/l 。
设加入的Na 2CO 3为n mmol/l
查表知：当pH = 8.0时, α` = 1.018
C T ` = CT + n ----------(1) CT `= [碱度]`×α` --------(2) [碱度]`= 1.6 +2 n --------(3)由 (1)、（2）和（3）解得：n = 1.07 mmol/l 。
（2）∵加入NaOH 后C T 不变 [碱度]=C T
α=2. 736=2. 688mm ol /L 1. 028
碱度的增加值就应是加入的NaOH 的量。
△A = [碱度]` － [碱度] = 2.688 － 1.6 = 1.088mmol/l
-1在试验水中某鱼体从水中吸收有机污染物质A 的速率常数为18.76h , 鱼体消除A 的速率常
-2-1数为2.38×10h ；设A 在鱼体内起始浓度为零，在水中的浓度可视作不变。计算A 在该鱼
体内的浓缩系数及其浓度达到稳态浓度95%时所需的时间。（788.2；5.24d ）
解：∵A 在鱼体内的起始浓度为零，且在水中的浓度可视为不变，相当于t →∞时，
BCF = Cf /Cw = ka /ke
-2∴ BCF = ka /ke = 18.76/2.38×10 = 788.2；
C f =k C k a C W k C k C [1-exp(-k e t )] 稳态浓度为 a W ∴0. 95a W =[1-exp(-k e t )]a W k e k e k e k e
-2-2得：0.95 = 1－ exp(-2.38×10t) 0.05 = exp(-2.38×10t)
-2 两边取ln 得：-2.996 = - 2.38×10 t ,解得：t = 125.88(h) = 5.25(d)
从湖水中取出深层水，其pH ＝7.0，含溶解氧浓度为0.32mg/L，请计算pE 和E h 。（pE ＝13.2，E h ＝0.78V ）
解：∵水中的溶解氧为：0.32mg/l,故其p O 2 = 7.94×10 Pa
50.25+天然水的pE = 20.75 + lg{( pO 2/1.103×10) ×[H]}
250.25-7= 20.75 + lg{(7.94×10/1.103×10) ×1.0×10} = 20.75 + (-0.54
－7) = 13.21。 E=p E×0.059=0.78V
含镉废水通入H2S 达到饱和并调pH 值为8.0，请计算水中剩余镉离子浓度（已知 CdS 的溶度积为7.9×10-27） 2
用Langmuir 方程描述悬浮物对溶质的吸附作用，假定溶液平衡浓度为3.00×
10-3mol/L，溶液中每克悬浮固体吸附溶质为0.50×10-3mol/L，当平衡浓度降至1.00×10-3mol/L时，每颗吸附剂吸附溶质为0.25×10-3mol/L，问每克吸附剂可以吸附溶质的限量是多少？
某水体中含有300 mg/L的悬浮颗粒物，其中
70%为细颗粒（d
环境化学
1. 名词解释
环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制
的化学原理和方法的科学。 电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在
化合物中吸引电子的能力越强。又称为相对电负性，简称电负性，也叫电负度。
逆温，某些天气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，“头
轻脚重”从而导致大气层结（层次结构）稳定，气象学家称之为“逆温”，发生逆温现象的
大气层称为“逆温层”
自由基也称游离基，是指由于共价键均裂而生成的带有未成对电子（an unpaired electron ）
的碎片。
光化学烟雾，含有氮氧化物和碳氢化物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应
而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。
温室效应：大气中的吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温
度升高，这种现象称为温室效应。
温室气体：能够引起温室现象的气体称之为温室气体，如CO2、CH4、O3、N2O 、CO 、氟
氯烃。 水体富营养化是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体，
使藻类等水生生物大量地生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物
积蓄，破坏水生生态平衡的过程。
水解作用。水解是盐电离出的离子结合了水电离出的H+和OH-生成弱电解质分子的反应。
光量子产率：虽然所有光化学反应都能吸收光子，但是并不是每一个被吸收的光子均诱发产
生化学反应，还可能产生辐射跃迁等光物理过程。因此光解速率只正比于单位时间所吸收的
光子数，而不是正于所吸收的总能量。
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分子，导致接受体反应。
生长代谢，有毒物质可作为微生物生长的唯一碳源，称为生长代谢，在这种代谢过程中，微
生物可以进行较彻底的降解或矿化。
共代谢，某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源和能源，必须与另外化合物存在提供微
生物碳源和能源时，有机物才能被讲解，这一现象称为共代谢。
土壤有机质，土壤中含碳有机化合物的总称。
土壤质地，土壤是由大小不同的土粒按不同的比例组合而成的，这些不同的粒级混合在一起
表现出的土壤粗细状况，称土壤机械组成或土壤质地。
代换性酸度，指用过量中性盐（强酸强碱生成的盐类，如KCl 、NaCl 等）溶液淋洗土壤，
溶液中金属离子与土壤中H+、Al3+发生离子交换作用所表现出来的酸度。
水解性酸度。指用碱性盐（弱酸强碱生成的盐类，如NaAc 等）溶液提取土壤，因交换作用，
吸附性H+释放至溶液所表现出来的酸度。
林丹，六氯环己烷中γ异构体占99% 以上。挥发性强，易溶于水。
生物富集，指生物通过非吞食方式，从周围环境（水、土壤、大气）蓄积某种元素或难降解
的物质，使其在机体内浓度超过周围环境中浓度的现象。
生物放大，指在同一食物链上的高营养级生物，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。
2. 简答题。
持久性有机污染物的判定标准。
一，是否能持久的存在。二。是否对较高营养级的生物造成影响。三。是否能够迁移到达偏
远地区，四，是否对接触生物有毒或有害。
自由基反应的三阶段。
游离基反应通过化合物分子中的共价键均裂成自由基而进行的反应。反应大致分为三个阶
段：（1）引发：通过热辐射、光照、单电子氧化还原法等手段使分子的共价键发生均裂产
生自由基的过程称为引发。 （2）链（式）反应：引发阶段产生的自由基与反应体系中的
分子作用，产生一个新的分子和一个新的自由基，新产生的自由基再与体系中的分子作用又
产生一个新的分子和一个新的自由基，如此周而复始、反复进行的反应过程称为链（式）反
应Cl·+CH4→CH3+HCl CH3·+Cl2→Cl·+CH3Cl （3）终止：两个自由基互相结合形成分子
的过程称为终止。Cl·+Cl·→Cl2 Cl·+CH3·→CH3Cl CH3·+CH3→CH3—CH3 除上述外，自
由基还有这可发生裂解、重排、氧化还原、歧化等反应。自由基反应一般都进行得很快。这
类反应在实际生产中应用很广。如氯化氢的合成、汽油的燃烧、单体的自由基聚合等。
大气中有哪些重要自由基? 其来源如何? （产生：热裂解法、光解法、氧化还原法）
大气中主要自由基有：HO 、HO 2、R 、RO 2
HO的来源：①O 3的光解：O 3＋ｈＯ＋Ｏ2
O+H22HO
② HNO2的光解： HNO2 +ｈHO +NO
③ H2O 2的光解： H2O 2 +ｈ2HO
清洁大气中HO. 来源是O3，污染大气来源是HNO3和H2O 。
HO 2的来源：① 主要来自醛特别是甲醛的光解
H2CO +ｈH + HCO
H + O2HO 2 + M
HCO + O2 HO2 + CO + M
② 亚硝酸酯的光解：CH 3ONO +ｈCH 3O + NO
CH3O + O2HO 2 + H2CO
③ H 2O 2的光解：H 2O 2 +ｈ2HO
HO + H2O 2HO 2 + H2O
R 的来源：RH + R + HO
R + H2O
CH 3的来源：CH 3CHO 的光解 CH3CHO +ｈC H 3 + CHO CH3COCH 3的光解 CH3COCH 3 +ｈ3 + CH3CO
CH 3O 的来源：甲基亚硝酸酯的光解 CH3ONO +ｈCH 3O + NO
甲基硝酸酯的光解 CH3ONO 2 +ｈCH 3O + NO2
RO 2的来源：R + O2RO 2
大气颗粒物的三模态，及作用。爱根核模范围(0.005～0.0 5μm)的粒子是由高温过程或化学
反应产生的蒸汽凝结而成的； 积聚模范围(0.05～2μm)的粒子是由蒸汽凝结或核模中的粒子
凝聚长大而形成的，两者合称为细粒子(0.005～2μm)。二次大气颗粒物多在细粒子范围; 粗
粒子模直径大于2 μm，是由液滴蒸发、机械粉碎等过程形成的，也称粗模。
天然水中八大优势离子？天然水中的主要离子组成是：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、
HCO3-、NO3-、Cl-、SO42- ,这8种为天然水中常见的8大离子。
吸附等温线 Sorption Isotherm
在固定温度下，当吸附达到平衡时，颗粒物表面的吸附量（Q ）与溶液
中溶质平衡浓度（c ）之间的关系可用吸附等温线表达。
Henry 型等温线为直线型
Q = K· c K ：分配系数
Freundlich 型等温线
Q = K · c1/n lgQ = lgK+ 1/n lgc
K 为吸附系数，表示吸附能力的大小； n 为非线性指数
Langmuir 型等温线
Q = Q0· c/(A+c) 1/Q = 1/Q0 + (A/ Q0)(1/c)
Q0——单位表面上达到饱和时间的最大吸附量；
A ——常数，表示达到1/2 Q0时的平衡浓度。 沉积物中重金属释放的4个影响因素？
1，盐浓度升高。碱金属和碱土金属能把媳妇在固体颗粒上的金属离子释放出来。这是
金属从沉积物中释放的主要途径。2，氧化还原条件的变化。
湖泊、河口及近岸沉积物中含有较多的好氧物质，使一定深度下的氧化还原电位降低，
铁、锰等全部或部分溶解，被其吸附的或与之共存的重金属离子也被解析出来。
3，降低pH 值。pH 值降低式碳酸盐和氢氧化物溶解，H+的竞争增加了金属离子的解析
量4，增加水中配合剂的含量。天然或人为的配合剂使用量的增加，可使金属离子形成
可溶性配合物，是重金属从固体颗粒上解析下来。
分配作用和表面吸附作用的比较。1) 作用力partition:主要通过分子力，将溶质分配到土壤或
沉积物的有机质中去，这过程十分类似于有机化合物分配到水相和有机溶剂相中去。
adsorption ：物理吸附－范德华力；化学吸附－各种化学键力，如氢键、配位键、π键等。
2吸附热partition ：放出热量小adsorption 放出大量的热3. 吸附等温线(isotherm) partition：
线性Linearadsorption: 非线性Nonlinear ，是L 、F 型等温线线性等温线：G=kC其中，G
－吸附量，C －液相浓度，k －分配系数Freundlich: G=kC1/n （n=1时线性）Langmuir: G=G
о/(A+C) (取倒数，得到直线）吸附竞争性partition :不存在竞争吸附。因为分配作用实际上
是种溶解作用，只与溶解度有关，与表面吸附位无关。adsorption: 存在竞争吸附，对吸附
位发生竞争。
盐基饱和度。酸基离子：H+、Al3+ 盐基离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+等 BS 真正反映
土壤有效(速效) 养分含量的大小，是改良土壤的重要依据之一。 盐基饱和度是指土壤吸
附交换性盐基总量的程度。土壤吸附性阳离子，根据其解吸后的化学特性可区分为致酸的非
盐基离子（如氢和铝离子）与非致酸的盐基离子（如钙、镁、钠等）两大类。当土壤胶体所
吸附的阳离子基本上属于盐基离子时，称为盐基饱和土壤，呈中性、碱性、强碱性反应；反
之，当非盐基离子占相当大比例时，称为盐基不饱和土壤，呈酸性或强酸性反应。土壤盐基
饱和度以土壤的交换性盐基总量占土壤阳离子代换量的百分比表示。盐基饱和度的大小，可
用作施用石灰或磷灰石改良土壤的依据。
土壤组成，土壤是由固相（矿物质、有机质）、液相（土壤水分）、气相（土壤空气）等三相
物质组成的，它们之间是相互联系、相互转化、相互作用的有机整体。从土壤组成物质总体
来看，它是一个复杂而分散的多相物质系统。固相主要是矿物质、有机质，也包括一些活的
微生物。按容积计，典型的土壤中矿物质约占38％，有机质约占12％。按重量计，矿物质
可占固相部分的95％以上，有机质约占5％左右。典型土壤液相、气相容积共占三相组成
的50％。由于液相、气相经常处于彼此消长状态，即当液相占容积增大时，气相占容积就
减少，气相容积增大时，液相所占体积就减少，两者之间的消长幅度在15—35％之间。
汞的迁移转化。
汞在环境中有三种形态，有机汞，无机汞和汞单质。单质汞和无机汞在细菌作用下相互
转化，在沉积物中汞以无机形式存在。无机汞可在细菌作用下形成甲基汞和二甲基汞，甲基
汞带正电可以进入水中被鱼吸收，进行生物富集，二甲基汞挥发进入空气，在光解作用下变
成CH4,C2H6和单质汞。
光化学烟雾的形成机理
RH + O → R + HO
生成活性基团
RH + HO → RO2 + H2O
RCHO + HO → RC(O)O2 +H2O
自由基
传递反应 RCHO + h → RO2 + HO2 + CO
氧化NO → NO2
HO2 + NO → NO2 + HO
RO2 + NO → NO2 + R′CHO+ HO2
RC(O)O2 + NO → NO2 + RO2 + CO2
碱度(Alkalinity)是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接受质子的物质
的总量。组成水中碱度的物质可归纳为三类：强碱、弱碱、强碱弱酸盐。
总碱度：用一个强酸标准溶液滴定，用甲基橙为指示剂，当溶液由黄色变
成橙红色(pH约4.3) ，停止滴定，此时所得的结果，也称为甲基橙碱度。
H+ + OH- H2O
H+ + CO32- HCO3-
H+ + HCO3- H2CO3
总碱度= [HCO3-] + 2 [CO32-] + [OH-] - [H+]
碱度、酸度公式汇总
总碱度= [HCO3-] + 2 [CO32-] + [OH-] - [H+]
酚酞碱度= [CO32-] + [OH-] - [H2CO3*] - [H+]
苛性碱度= [OH-]- [HCO3-]-2 [H2CO3*] -[H+]
无机酸度 = [H+] - [HCO3-] - 2 [CO32-] - [OH-]
游离 CO2 酸度 = [H+] + [H2CO3*] - [CO32-] - [OH-]
总酸度= [H+]+ [HCO3-]+2 [H2CO3*] -[OH-]
电子活度和氧化还原电位
与pH 的定义相似，还原剂和氧化剂可以定义为电子给予体和电子接受体，可以定义pE 为
电极上电子有效浓度为电子活度。
PE 越小，电子浓度越高，体系提供电子的倾向就越强，反之。。。。。。
21A.Fe3+ B.Fe2+ C,FeOH2+
D.Fe(OH)3 E,FeOH+ F,Fe(OH)2-
天然水的PE 值，天然水的PE 值为13.58，随水中溶解氧的减小而降低，因而表层水呈氧化
环境，深层及底部呈还原性。天然水的PE 随PH 的减小而增大。 毒物的联合作用：两种或两种以上的毒物，同时作用于机体所产生的综合毒性称为毒物的联
合作用。假设两种毒物单独作用的死亡率分别为M1和M2，联合作用的死亡率为M 。1）
协同作用：联合作用的毒性大于其中各毒物成分单独作用毒性的总和。M>M1+M2CCl4 vs.
ROH 2）相加作用：联合作用的毒性等于其中各毒物成分单独作用毒性的总和M=M1+M2 CH2=CH-C≡N vs. CH3-C≡N 3）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，联合作用中各毒物生物学效应彼此无关、互不影响。 M=M1+M2(1-M1)
苯巴比妥 vs. 二甲苯4）拮抗作用：联合作用的毒性小于其中各毒物成分单独作用毒性的
总和。M
mg/m3，请根据Henry 定律计算，在如下两个季节（1） 典型的夏季环境（T ＝25 C ）；
（2）典型的冬季环境（T ＝5 C ），苯在大气－水界面的迁移方向。已知Henry 定律常数
随温度的变化关系式为：
ln ＫH （Pa m3/ mol 6.44103（1/T）+ 27.9
T ＝25C
ln ＫH ＝6.289 ＫH ＝539 Pa m3/ mol ＫH ´＝ＫH /RT =0.218
c 空气/c水＝0.125 ＫH ’
苯向大气迁移；
T ＝5 C
ln ＫH ＝4.73 ＫH ＝114 Pa m3/ mol ＫH ´＝ＫH /RT = 0.0493
c 空气/c水＝0.125 H ´
苯向水相迁移。
在一个pH 为6.5、碱度为1.6mmol/L的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需加多少mmol/L的碳酸钠才能使水体pH 上升至8.0。若用NaOH 强碱进行碱化，又需加入多少碱?
解：(1) 查表知pH = 6.5时, α= 1.710
C T = [碱度]×α = 1.6×1.710 mmol/l = 2.736mmol/l 。
设加入的Na 2CO 3为n mmol/l
查表知：当pH = 8.0时, α` = 1.018
C T ` = CT + n ----------(1) CT `= [碱度]`×α` --------(2) [碱度]`= 1.6 +2 n --------(3)由 (1)、（2）和（3）解得：n = 1.07 mmol/l 。
（2）∵加入NaOH 后C T 不变 [碱度]=C T
α=2. 736=2. 688mm ol /L 1. 028
碱度的增加值就应是加入的NaOH 的量。
△A = [碱度]` － [碱度] = 2.688 － 1.6 = 1.088mmol/l
-1在试验水中某鱼体从水中吸收有机污染物质A 的速率常数为18.76h , 鱼体消除A 的速率常
-2-1数为2.38×10h ；设A 在鱼体内起始浓度为零，在水中的浓度可视作不变。计算A 在该鱼
体内的浓缩系数及其浓度达到稳态浓度95%时所需的时间。（788.2；5.24d ）
解：∵A 在鱼体内的起始浓度为零，且在水中的浓度可视为不变，相当于t →∞时，
BCF = Cf /Cw = ka /ke
-2∴ BCF = ka /ke = 18.76/2.38×10 = 788.2；
C f =k C k a C W k C k C [1-exp(-k e t )] 稳态浓度为 a W ∴0. 95a W =[1-exp(-k e t )]a W k e k e k e k e
-2-2得：0.95 = 1－ exp(-2.38×10t) 0.05 = exp(-2.38×10t)
-2 两边取ln 得：-2.996 = - 2.38×10 t ,解得：t = 125.88(h) = 5.25(d)
从湖水中取出深层水，其pH ＝7.0，含溶解氧浓度为0.32mg/L，请计算pE 和E h 。（pE ＝13.2，E h ＝0.78V ）
解：∵水中的溶解氧为：0.32mg/l,故其p O 2 = 7.94×10 Pa
50.25+天然水的pE = 20.75 + lg{( pO 2/1.103×10) ×[H]}
250.25-7= 20.75 + lg{(7.94×10/1.103×10) ×1.0×10} = 20.75 + (-0.54
－7) = 13.21。 E=p E×0.059=0.78V
含镉废水通入H2S 达到饱和并调pH 值为8.0，请计算水中剩余镉离子浓度（已知 CdS 的溶度积为7.9×10-27） 2
用Langmuir 方程描述悬浮物对溶质的吸附作用，假定溶液平衡浓度为3.00×
10-3mol/L，溶液中每克悬浮固体吸附溶质为0.50×10-3mol/L，当平衡浓度降至1.00×10-3mol/L时，每颗吸附剂吸附溶质为0.25×10-3mol/L，问每克吸附剂可以吸附溶质的限量是多少？
某水体中含有300 mg/L的悬浮颗粒物，其中
70%为细颗粒（d