《水环境化学》PPT课件

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1、第三章水环境化学(WaterEnvironmentalChemistry)本章重点1、无机污染物在水体中进行沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉淀的基本原理;2、计算水体中金属存在形态;3、pE计算;4、有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算方法。第一节天然水的基本特征及污染物的存在形态一、天然水体的基本特征(BasicCharacterofNaturalWaters)1、天然水的组成(ConstitutionofNaturalWaters)八大离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO

2、42-总含盐量(TDS)：TDS=[K++Na++Ca2++Mg2+]+[HCO3-+NO3-+Cl-+SO42-2、天然水的性质(CharacteristicofNaturalWaters)（1）碳酸平衡(BalanceofH2CO3)水体中存在四种化合态：CO2、CO32-、HCO3-、H2CO3常把CO2和H2CO3合并为H2CO3*。H2CO3*—HCO3-—CO32-体系可用下面的反应和平衡常数表示：CO2+H2O=H2CO3*pK0=1.46H2CO3*=H++HCO3-pK1=6.35HCO3-=H++CO32-pK2=10.33α0=[H2CO3*]/{[H2CO3*]+[

3、HCO3-]+[CO32-]}α1=[HCO3-]/{[H2CO3*]+[HCO3-]+[CO32-]}α2=[CO32-]/{[H2CO3*]+[HCO3-]+[CO32-]}（2）天然水中的碱度和酸度(AcidityandAlkalinityinNaturalWaters)碱度（Alkalinity）指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，即接受质子的物质总量，包括强碱、弱碱及强碱弱酸盐。H++OH-=H2OH++CO32-=HCO3-(酚酞终点)H++HCO3-=H2CO3(甲基橙终点)测定方法：酸碱滴定，双指示剂法总碱度=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]–[H+]酚酞碱度

4、=[OH-]+[CO32-]-[H2CO3*]–[H+]苛性碱度=[OH-]-[HCO3-]-2[CO32-]–[H+]酸度（Acidity）是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质，亦即放出H+或经过水解能产生H+的物质的总量。强酸弱酸强酸弱碱盐总酸度=[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3*]-[OH-]CO2酸度=[H+]+[H2CO3*]-[CO32-]-[OH-]无机酸度=[H+]-[HCO3-]-2[CO32-]-[OH-]二、水中污染物的分布及存在形态1、有机污染物(OrganicPollutant)农药有机氯有机磷多氯联苯(PCBS)卤代脂肪烃醚单环芳香族化合物苯酚类和甲酚

5、类酞酸酯类多环芳烃（PAH)亚硝胺和其他化合物2、金属污染物(MetalPollutant)Cd、Hg、Pb、As、Cr、Cu、Zn、Tl、Ni、Be第二节水中无机污染物的迁移转化(TransportandTransformationofinorganicPollutants)一、颗粒物与水之间的迁移(TransportBetweenParticlesandWater)1、水中的颗粒物的类别矿物微粒和黏土矿物金属水合氧化物腐殖质悬浮沉积物其他腐殖质(HumicSubstances)带负电荷的高分子弱电解质，多含有–COOH、–OH等。在pH高，离子强度低条件下，羟基、羧基大多离解，负电荷相

6、互排斥，构型伸展，亲水性强。2、水环境中颗粒物的吸附作用(AdsorptionofParticalsinWaterEnvironmen)表面吸附离子交换吸附专属吸附（1）吸附等温线和等温式(AdsorptionIsothermsandIsothermalEquation)吸附是指溶质在界面层浓度升高的现象，水体中颗粒物对溶质的吸附是一个动态平衡过程。H型（Henry）等温式（直线型）F型（Freundlich）等温式用对数表示：式中：K——分配系数在一定的温度下，当吸附达到平衡时，颗粒物表面上的吸附量（G）与溶液中溶质平衡浓度(C)之间的关系用吸附等温式表达。L型（Langmuir）等温式

7、G0—单位表面上达到饱和时的最大吸附量A—常数3、沉积物中重金属的释放(ReleaseofHeavyMetalsinSediment)沉积物中的重金属可能重新进入水体，这是产生二次污染的主要原因。不仅对于水生生态系统，而且对于饮用水的供给都是很危险的。诱发释放的主要因素：（1）盐浓度升高；（2）氧化还原条件的变化；（3）降低pH值；（4）增加水中配合剂的含量。二、水中颗粒物的聚集(AggregationofPartica