第三章 水环境化学--双语

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1、第三章水环境化学第一节水的基本特征及污染物存在形态1.1水的特性与分布1.2水的使用与循环1.3天然水的组成与基本性质1.4水中污染物及其存在形态1.1水的特性与分布（1）高熔点(meltingpoint)和高沸点(boilingpoint)比较项目CH4NH3H2OHFMP(℃)-192-780-83BP(℃)-164-3310020氢键A、偶极-偶极作用B、氢键（2）特殊的密度ρ气＜ρ固＜ρ液，4℃时ρH2O最大。1.1.1水分子特性PropertiesofWaterSummary:ImportantpropertiesofwaterPro

2、pertyEffectsandsignificanceExcellentsolventTransportnutrientsandwasteproducts,makingbiologicalprocessespossibleinanaqueousmediumMaximumdensityat4oCIcefloatsHigherheatofvaporizationthananyothermaterialDeterminestransferofheatandwaterbetweentheatmosphereandbodiesofwaterHigherhe

3、atoffusionthananyotherliquidexceptammoniumTemperaturestabilizedatthefreezingpointofwaterHigherheatcapacitythananyotherliquidexceptammoniaStabilizationoftemperaturesoforganismsandgeographicalregionsTransparenttovisibleandlonger-wavelengthfractionofUVlightAllowlightrequiredforp

4、hotosynthesistoreachconsiderabledepthinbodiesofwater1.1.2DistributionofWaterontheEarthOnlyasmallpercentage(<3%)ofwateronEarthisfreshwater.Lakesandriversaccountforjust0ver0.1%oftheearth’stotalwater1.2.1Globalwateruse(1900-2000)1.2.2HydrologiccycleEvaporationTranspirationConden

5、sationPrecipitationProcessesthatcyclewaterbetweenairandearthsurface1.3天然水的组成与基本性质1.3.1化学成分常量元素(>1mmol/L)营养元素(N、P、Si、Fe、Mn、Cu)微量元素(<1μmol/L)溶存气体：来源于大气、火山爆发、海洋生物和化学反应，有CO2、CH4、H2S、O2(0~8.5mg/L)、N2和Ar。有机质(substance)：来源于陆地输入、海洋生物分泌和尸体破裂。(6)主要离子（八大离子）：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HC

6、O3-、NO3-,占天然水总离子的95－99％。水中的主要离子组成图(P101)总含盐量：TDS=[Ca2++Mg2++K++Na+]+[Cl-+SO42-+HCO3-+NO3-]1.3.2淡水与海水的对比CompositionofnaturalwatersFreshwater:dissolvedsolids<0.1%.Drinkingwaterstandard:dissolvedsolids<0.05%Majorconstituents:Ca2+,Mg2+,HCO3-.Seawater:dissolvedsolids~3.5%(Deadsea:

7、25%)MajorconstituentsCl-19,000ppmNa+10,600ppmSO42-2,600ppmMg2+1,300ppmHCO3-140ppmCa2+400ppmBr-65ppmK+380ppm优势离子有机质海水Na+>Mg2+>Ca2+；Cl->SO42->HCO3-海水<2mg/L淡水Ca2+>Mg2+>Na+；HCO3->SO42->Cl-淡水>2mg/L（1）气体在水中的溶解性亨利定律：X(g)X(aq)气体在大气和水之间的分配达到平衡时，符合：[G(aq)]=KH×pG表3-1,3-2列出了一些气体的亨利定律常数，水

8、的分压。1.3.3水中主要的容存气体—氧气和二氧化碳一种气体在液体中的溶解度正比于液体所接触的该种气体的分压。注意K的大小及其溶解性表3