第三章 水环境化学ppt课件.ppt

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1、1、本章简介2、掌握内容讲述3、要点回顾4、本章习题第三章水环境化学第三章水环境化学本章主要介绍：①天然水基本特征性质②水中重要污染物存在形态及分布③无/有机污染物在水环境中的迁移转化④水质模型简介重点掌握：①天然水的基本性质（离子组成、酸碱度等）②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、凝聚的基本原理③计算水体中金属存在形态④pE计算⑤有机污染物在水体中的迁移转化过程，了解分配系数的计算及挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率等的概念掌握内容讲述1.天然水的基本特征及污染物的存在形

2、态2.水中无机污染物的迁移转化3.水中有机污染物的迁移转化4.水质模型水资源简介地球表面70%被水覆盖——水的行星，地球上水的总量是固定的，约13.86亿km3，可供利用的水资源只有0.64%，可利用的淡水仅有0.3%我国目前可供利用的水资源量每年约有11000亿m3，平均每人占有地表水资源约2700m3，居世界第88位，仅为世界人均占有量的1/4水资源简介对44个城市水质调查显示地下水93.2%被污染，地表水100%污染。我国淡水资源并不丰富，处于缺水状态，而且水资源的时空分布非常不均衡，东南多，西北少，耕

3、地面积只占全国33％的长江流域和长江以南地区，水资源占全国的70％。当前主要的缺水类型有：资源型缺水、工程型缺水和水质型缺水。天然水的基本特征及污染物的存在形态1.1天然水的基本特征1.2水中污染物的分布和存在形态1.3水中营养元素及水体富营养化天然水的基本特征1.1.1天然水组成⑴天然水中的主要离子组成⑵水中的金属离子⑶气体在水中的溶解性⑷水生生物1.1.2天然水性质⑴碳酸平衡⑵天然水中的碱度和酸度⑶天然水的缓冲能力天然水的基本特征天然水中一般含有可溶性物质和悬浮物质其主要离子组成：八大离子：K+、Na+、

4、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-——占离子总量的95%～99%海水：Na+、Cl-占优势；湖水：Na+、Cl-、SO42-占优势；地下水：主要离子成分受地域变化影响很大，一般说地下水硬度高，就是其中Ca2+、Mg2+含量高天然水的基本特征常用来表征水体主要化学特性指标p148表3-1一般以常见主要离子总量粗略地作为水的总含盐量（TDS）TDS=[K++Na++Ca2++Mg2+]+[HCO3-+Cl-+SO42-]天然水的基本特征水中金属离子可写成Mn+，一般是简单的水合金属离子M

5、（H2O）xn+水中可溶性金属离子可以多种形式存在金属离子可通过酸碱、沉淀、配合、氧化还原等反应达到最稳定的状态天然水的基本特征大气中的气体分子与溶液中同种气体分子之间的平衡为X（g）X（aq）服从Henry定律，即一种气体在液体中溶解度正比于液体所接触的该种气体的分压[X（aq）]=KH·pG气体的溶解度随温度升高而降低，在计算气体溶解度时需要对水蒸气的分压加以校正P149、150表3-2、3-3天然水的基本特征氧在水中的溶解度p150CO2的溶解度p151Henry定律不能说明气体在溶液中进一步的化学反应

6、，所以溶解于水中实际气体的量可以大大高于Henry定律表示的量氧在水中的溶解度：(25℃)PO2=(1.0130-0.03167)×105×0.2095=0.2056×105（Pa）[O2(aq)]=KHPo2=1.26×108×0.2056×105=2.6×10-4mol/L氧的分子量32，溶解度8.32mg/L(DO)二氧化碳在水中的溶解度：(25℃)Pco2=(1.0130-0.03167)×105×3.14×10-4=30.8(Pa)[CO2(aq)]=KHPco2=3.34×10-7×30.8=1.

7、028×10-5mol/LCO2在水中解离，则：[H+]=[HCO3-]=4.45×10-7[H+]=（1.028×10-5×4.45×10-7）1/2=2.14×10-6mol/LpH=5.67——酸雨判别标准的由来CO2在水中的溶解度：[CO2]+[HCO3-]=1.028×10-5+2.14×10-6=1.24×10-5mol/L=0.55mg/L天然水的基本特征可分为自养生物和异养生物藻类是典型的自养水生生物，通常CO2、NO3-和PO43-多为自养生物的C、N、P源。我国南方（如云南滇池、江苏太湖、

8、安徽巢湖等），几乎一年四季都可见到“水华”，这主要是富营养化形成的藻类引起的。形成水华的藻类主要是蓝藻如微囊藻、项圈藻等天然水的基本特征藻类大小尺寸差异显著，最大可长达60m,最小的只有几个微米，富营养的水体中1mL水中藻类细胞达到10万个以上藻类的大量繁殖会大大增加了污水处理的难度，藻类尺寸很小，能穿透污水处理厂的过滤滤池，会导致处理后的水中有异味，这时一般采用臭氧和活性炭杀菌过滤的处理方法，但是