环境水化学平衡软件visualminteq简介 (1)
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环境水化学平衡软件——VisualMINTEQ简介
摘要:VisualMINTEQ是一款计算水化学平衡的计算机软件,用于评估水体中金属污染物的形成和迁移的模型系统。本文主要介绍了VisualMINTEQ模型的功能、理论基础、操作方法和应用。最后,通过实例展示了VisualMINTEQ模型在土壤重金属污染等环境领域方面的应用。关键词:VisualMINTEQ化学平衡重金属污染
IntroductionofVisualMINTEQ--AComputerProgramforCalculatingAqueousChemistryEquilibria
Abstract:VisualMINTEQisacomputerprogramforcomputationofaqueouschemistryequilibria,andamodelingsystemfortheassessmentofthefateandmigrationofselectedpollutantmetalsinaquaticsystems.Thefunctions,theoriesfoundation,operatingmethodandapplicationsofVisualMINTEQwasmentionedinthisessay.Finally,anexamplewasdemonstratedtointroducetheapplicationinsoilheavymetalspollutionandotherenvironmentalareas.
Keywords:VisualMINTEQequilibriumheavymetalpollution
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>>>>1.引言
随着计算机计算能力的不断增强和互联网的发展,计算机日益成为科学研究中必要的工具。由于环境水化学问题的复杂性,越来越多的科研工作借助计算机进行辅助。水环境化学十分复杂,水中溶解的化学组分可以在液相水溶液中形成配合物,产生沉淀作用形成固相,或吸附到颗粒物表面,产生气体形成气相。所有这些反应都将影响pH、离子强度等水质参数。化学平衡方法提供了一种直接的热力学统一标准,能近似地提供了一种理解可能存在的化学反应和简化其中复杂机理的技术。近年来与环境水化学研究相关的软件VisualMINTEQ就是在上述基础上发展起来,并在质量上不断提高而在研究中得到了运用。
2.软件介绍
2.1简介
MINTEQ[1]是一款由美国国家环境保护局(EPA)开发,已经被广泛应用在模拟环境水平衡溶液中或水体中的离子和矿物平衡情况的软件,现已发展到经计算机软件窗口化的VisualMINTEQ3.0[2]。该模型拥有强大的平衡常数数据库,涉及液相络合、溶解/沉淀、氧化/还原、气-液相平衡、吸附等多种平衡反应。通过平衡常数、吉布斯自由能等热力学数据计算化学物质的相互作用,以及通过质量作用表达式来判断化学物质的形态分布,预测金属的吸附和金属有机络合物的形成。典型的MINTEQ程序主要包括以下计算:▪▪▪▪▪▪▪▪
计算环境水化学体系中各种化学形态分布;模拟土壤水体与矿物相的相互作用;计算水化学体系的理论pH;模拟离子的转移和变化;计算表面吸附行为;模拟固相沉淀;
测定新的化合物热力学常数;评价实验室数据质量的准确度。
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>>>>2.2理论基础
VisualMINTEQ模型的理论基础是美国著名教授WLLindsay创立的土壤化学平衡理论[3]。模型中使用预定义的基本组分(basiccomponent,如Na+、Cd2+、S042-等,作为反应物来编写反应方程。每一种化学物质均可用基本组分表示(如CaCl+和CaCl2等,可以写成由基本组分Ca2+