环境化学原理--.ppt

表3-3 水蒸气在不同温度下的分压 1.0130 0.12330 0.09581 0.07374 0.05621 0.04221 (×105Pa) 100 50 45 40 35 30 T(℃) 0.03167 0.02337 0.01705 0.01228 0.00872 0.00611 (×105Pa) 25 20 15 10 5 0 T(℃) 根据亨利定律，可求出氧在水中的浓度为： [O2(aq)] = KH·PO2 = 1.26×10-8×0.2056×105 = 2.6×10-4 mol/L = 8.3 mg/L * 环境介质中的物质形态分析 ——环境分析化学进展（2） 研究污染物的化学形态的意义 （1）污染物含量及环境条件的改变均会引起相应的化学形态变化。 （2）污染物的存在形态又直接与它们的物理化学行为和生态效应相关。 物质在环境中的行为通常与它们的形态相联系，要了解它们的形态，需进行形态分析或分级分析： 1、形态分析(Speciation Analysis)是指表征和测定某个元素在样品中存在的不同化学形态或物理形态的过程。 2、分级分析(Fractionation)是根据其物理性质（如颗粒大小，溶解度）或化学性质（如键合、反应活性）进行连续提取并分别分析的过程。 在众多的环境污染物中，有些污染物存在两种或更多的化学形态： ①不同的价态： 如As—As(Ⅲ), As(Ⅴ), Cr—Cr(Ⅲ), Cr(Ⅵ), Fe—Fe(Ⅱ), Fe(Ⅲ) ②不同无机态和有机态 ③不同活性(Ca-P) ④不同化学构型(六六六, DDT) 如土壤表面可以与不同形态的As发生作用 As 针铁矿IR光谱 As(Ⅲ) 对2700cm-1影响大 As(Ⅴ) 对2700cm-1影响小 说明不同的As形态与针铁矿作用不一样，反过来，对被砷污染的土壤进行IR光谱分析，通过光谱出峰的具体情况，可以判断As的形态，为下一步对土壤处理作准备。 针铁矿IR光谱 3400 cm-1和3100cm-1分别代表的是水合羟基峰与游离羟基峰； 特征峰： 888cm-1（Fe-OH-Fe表面羟基弯曲振动） 针铁矿在2700cm-1处并无吸收峰存在，若针铁矿样品在此处有新峰出现，说明有As(Ⅲ)存在。 As(Ⅲ) 不易被吸附 As(Ⅴ) 易与一些吸附剂在通常pH下反应 As(Ⅲ) 的生物毒性大 As(Ⅴ) 的毒性相对小些 因此，以确定环境成分的化学状态为目标的形态分析日益受到重视，相应的形态分析方法急待研究，并需建立一套快速测定避免形态变化及有效的预处理，分离系统和测试手段。 （三）环境胶体化学和界面化学 在众多的环境体系中，水环境研究是最成熟的，即使这样，水环境仍是一个非常复杂的体系。天然水体是一种多种胶体微粒和水溶液共存的分散体系，污染物在此分散体系中的行为是： 1、微量化学污染物在水体中的浓度，形态很大程度上受胶体性质的影响，如胶体的ZPC（电荷零点）对正、负离子吸附的影响。 2、污染物与胶体之间的关系表现为在界面上的吸附、絮凝等物理化学过程。 3、通过胶体界面上污染物的热力学、动力学等表面化学的研究，可以了解污染物的作用机理。如Cr（Ⅵ）对土壤溶液中苯酚的作用就与土壤对Cr（Ⅵ）的吸附有关。 4、水体污染物的环境化学过程与废水控制工艺技术相联系，可以发展高效水污染控制技术。例如纳米材料对水体有机污染物的光催化反应可应用于有机污染物降解过程。 2007年度诺贝尔化学奖获得者 格哈特·埃尔特（Gerhard?Ertl） 从20世纪60年代起就专心表面化学研究，其研究结果对氮肥工业和汽车工业的发展具有很大的贡献。 例如：TiO2的催化作用就是利用界面反应实现的。 其原理为：当用能量等于或大于带隙能Ebg 的光照射半导体材料（如TiO2）表面时，价带上的电子受到激发，越过禁带跃迁到