Bài giảng Cơ sở Hóa môi trường - Chương 3: Hoá học của thủy quyển

Chia sẻ: Phuc Nguyen | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:74

Thêm vào BST

Báo xấu

128
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Hoá học của thủy quyển, nước và vòng tuần hoàn của nước, thành phần và mô hình nước biển,... Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở Hóa môi trường - Chương 3: Hoá học của thủy quyển

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN CƠ SỞ HÓA MÔI TRƯỜNG TH.S NGÔ XUÂN LƯƠNG
PHẦN THỨ NHẤT HOÁ HỌC MÔI TRƯỜNG
CHƯƠNG III HOÁ HỌC CỦA THỦY QUYỂN
I. Nước và vòng tuần hoàn của nước 1. Nước H20 * Cấu tạo Trong tự nhiên phân tử H20 không ứng độc lập mà liên kết với nhau thành từng nhóm Có thể phụ thuộc ở 3 thể Rắn lỏng hơi * Tính chất. ở điều kiện P = 1 at động ở 00C Sôi ở 1000C Các chất H2S2, H2Se, H2Te... có T0 sôi
* Nhiệt dung riêng Cp = 1kcal/kg0C Qbh = 590kal/kg = 73dun/cm3 = 1 kg/l max ở 400C, Sh20l > H20R H20 cation và anion, những chất.............. có cực, một số lượng lớn muối và liên kết cácbon ở cực có thể hoà tàn trong nớc với nồng độ cao. Độ hoà tan các chất vào nhau phụ thuộc T0, P,đặc biệt với các khí, độ hoà tan tăng khi T0 giảm, P tăng, có thể xác định được qua định luật henri Pi = H.ai Pi áp xuất bề mặt riêng gần Ai nồng độ khí H: hằng số henri
2. Vòng tuần hoàn của H20 Mô tả sự chuyển động của nước trong tự nhiên dưới tác dụng của E MT. Dưới tác động của Es, nước bề mặt bốc hơi một khối lượng khổng lồ vào khí quyển  tạo mây, nhờ gió đẩy vào đất liền. Đồng thời sự thoát hơi nước của TV làm độ ẩm TĐ phát triển. Mây khi gặp lạnh rơi xuống thành mưa, tuyết, một phần nước mưa thấm qua đất tạo nước ngầm, một phần khác chảy ra sông, hồ, biển. Nước ở sông hồ biển lại bốc hơi. Con người sử dụng nước bề mặt hoặc nước ngầm, nước thải được xử lý để trở lại về nguồn => lượng nước này coi như không mất đi và được sử dụng lại ở hại lưu. Đo là vòng tuần hoàn nhân tạo của nước ở trong vòng tuần hoàn tự nhiên của nước. Sự khác nhau giữa nước nguồn và nước bề mặt.
Nước ngầm: Chưa lượng muối khoáng hoà tan trong các lớn chất răn, trong quá trình thấm qua các lớp đất bị khử hầu hết các vi khuẩn sinh ra trong nước thải. Thành phần muối trong nước tuỳ vào cùng nó chảy qua. Nước bề mặt : Thường chứa nhiều chất hữu cơ, dinh dưỡng có thể làm cho thức ăn cho tảo, cá, sinh vật sống dưới nước, thường chứa nhiều vi khuẩn. II. Nước biển. 1. Thành phần và mô hình * Nước biển có thể coi là hỗn hợp a xít và bazơ khống lồ. A xít HCL, H204, C02... là sản phẩm sinh ra trong lòng đất do hoạt động của núi lửa hoặc quátrình biến đổi, sụt lỡ hoà địa sỏi kết hợp với các bazơ AC, Al203, KLg, Mg0... sinh ra do phong hoá các đá thời nguyên thuỷ tạo ra nuôi và nước: B0 (0H)2 AL (0H)3...
Thành phần chủ yếu của nước biển là cấcction như Na+, Mg2+, Mn 2+, Ca2+... và anion Cl, S04, HC03... Nồng độ muối biển > 2000 lần của nước ngọt => nước biển mặn, hơi chát. Biển và đại dương thông với nhau nên thành phần của nói tương đối đồng nhất. Hàm lượng muốn có thể khác nhau như tỉ lệ các thành phần chính hầu như không đổi.
Có thể coi đại dương là nơi lắng động cuối vùng củavật chất gồn nhiều quá trình hoá địa và chất thải, thải vào đại dương chấp nhận và tuần hoàn lại lục điụa cũng như hoà tan và bay hơi các chất lên khí quyển địa dương là một quan trọng của các sinh vật sống trên TĐ về mặt h2 có thể coi nước biển là dinh dưỡng của 0,5mol NaCl + 0,05 molMgS04+ vi lượng của tất cả các chất có trung toàn cầu. * Mô hình chung của nước biển : Nước biển gồm chất rắn hoà tan, chất rắn không tan và các khí hoà tân: 1 lít nước + 600 cặn lắng + 3 lk2.
Do khả năng tạo phản ứng của các chất trong nước biển : AL (0H)3 AL(0H)4 Do phản ứng của các cation hoà tan với silicat lắng đọng (nguyên nhân chính ) Al2 Si205 (0H)4 + Si02 + 2H+ + 9H20 + Ca2+6H+ 2k CaAL2 Si2 Si5016 (H20)6 rắn
III. Nước ngọt Chiến 1% tổng nước trên TĐ và ........... ở sông, hồ, suối. 1. Thành phần : Từ các chất.............. theo địa hình, địa phương nó chảy qua. Do không có sự nối liền các nguồn nước với nhau nên không có sự hoà trộn đồng nhất để có cùng 1 thành phần tương đối giống nhau thậm chí trên cùng 1 dòng chảy). Thành phần chung tương đối nhất của nước nước ngọt: CTB)
2. Sự phân vùng : Chất lượng nước phụ thuộc rất nhiều vào tương tác vật lý, hoá học, sinh học do quá trình biến đổi địa hoá, quá trình lưu thông viên chuyển =. ảnh hưởng đến chất lượng nước => ảnh hưởng đời sống chất lượng nước nhìn chung ................theo độ sâu. a. Lớp bề mặt : 50 500Mm Xảy ra quá trình cân bằng giữa nước và khoảng không. Lớp này mang nhiều tính chất vật lý, hoá học. b. Lớp chính : Chịu ảnh hưởng của tia sáng môi trờng và có xảy ra phần lớn các quá trình sinh học, quang hợp của .............. quá trình tổng hợp, hô hấp sinh vật ( sinh vật hiếu khí) , Phần dưới: ít chịu ảnh hưởng của môi trường mà nhiệt độ thấp. Các quảtình sinh hoá xảy ra chậm chạp.
c. Lớp đáy: Xảy ra phản ứng trao đổi giữa trầm tích và nước điển ra phản ứng sinh học phân huỷ chất hữu cơ và tiêu thụ ô xy hoà tan  hiện tượng ô xy hoà tan giảm  các quá trình hiếm khí tăng, các quá trình khử : N03  N02  Nh3  N2 S042  H2S  S Các con kim loại hoà tan trong tạo suyết kết tủa và lắng xuống. Sự phân tăng T0 của 1 hồ nước và các quá trình hoá lý.
3. Các chất khí trong nước Các chất khí trong khí quyển đều có thể có trong nớc do sự khuyếch tán bề mặt và đối lưu tờ nơi này sang nới khác. Các chất này sẽ tham gia vào thành phần hoá học của nước và làm các tố chất của nước. Độ hoà tan các chất khí trong nước phụ thuộc TP hàm lượng muối trong nước và bề dày lớp mặt. a. Oxy Là loại khí ít tan trong nước, không tác dụng với nước về mặt hoá học nhưng rất cần cho quá trình TĐC của các sinh vật sống trong nước độ hoà tan của ôxy D0 = f (T, P) P = 1at, t = 00C  D0 = 14,6 mg/l P = 1 at, t = 250C  D0 = 7mg/l
Độ hoà tan bảo hoà: D0 = 8mg/d (250C) Khi T0 tăng => D0 giảm  [02] trong nước quyết định sự sống của sinh vật. Độ hoà tan của 02 còn giảm theo độ sâu của nước do quá trình khuyếch tán bề mặt, do các VSV, hợp chất hữu cơ lơ lững hoặc lắng dùng người 02 để phân huỷ. Do thiếu 02 VSV sẽ lấy 02 trực tiếp từ các hợp chất có chứa 02 các vùng đó được gọi vùng yếu khí b. C0=2= Hệ cacbonat C02 trong nước đóng vai trò quan trọng vì tham gia quá trình trao đổi giữa khí và nước ở lớp bề mặt, tham gia quá trình CB hoá học trong nước, khống chế và ổn định PH, ảnh quá trình tạo phản ứng:
Ngoài ra hệ cacbonat C02 tham gia vào quá trình hoạt động của SV cũng như sự lắng đọng của các trầm tích C02 rất dễ hoà tan trong nớc tuân theo định lý Henri Pi = H.Cu ở vùng nước sâu định lý này không phủ hợp nhưng sự phân bố C02 theo chiều sâu nước biển khác với sự phân bố của 02, nó phụ thuuộc các quá trình sinh học của vùng đó. VD: Bề mặt ấn độ dương thuộc xích đạo độ C02 hoà tan lớn Thái Bình độ C02 rhấp
4. Phức chất trong nước. Trong thành phần nước có mặt hầu như các nhân tố của TĐ ở dạng muối, con, phản ứng... VD: trong nước biển hàm lượng do lớn sẽ thấy phản ứng CdCl2, CdCl24, CdCl+... Ngoài ra còn có phức tự nhiên là hợp chất của amin axit VD: axit Humic các phản ứng tổng hợp sinh ra do chất thải hoá học trong nước, VD: Na5P3010 natri trifotfat (EDTA) natri etylen điamin tetra ãit (NTA) natri tetra axetat Khi vào nước có khả năng liên kết các con kim loại tạo phản ứng.