第二章水的特性与水体污染第一节水的特性ppt课件.ppt

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1、第二章水的特性与水体污染第一节水的特性一、水的物理特性二、水的化学特性三、水的生物学特性四、水质判别指标一、水的物理特性（一）水的热学和溶解性质密度：3.98℃时最大，水体在冻结时从水面开始，防止连底冻结，造成季节性温度分层热容：高于除氨外的一切固体和液体，影响气候要素的差异透光性：对可见光有相当好的穿透力，影响水生植物光合作用溶解性质：有机、无机化合物皆能溶，对生命过程和地质化学过程都非常重要分子式:H2O键角:104°31′键长:0.9568Å具有极性，在自然界，水不完全是单水分子H2O，而多以水分子

2、聚合体形式存在。具有奇异的物理、化学和生物特性，并影响地球物质循环和生物繁衍。水分子结构水的物理化学特性1、水的组成和结构水由一个氧原子、二个氢原子组成，H2O相对分子质量为18（氢：11.1%；氧：88.9%）氢的同位素：2H、3H（忽略为数甚少的3H）氧的同位素：17O、18O1H、2H与16O、17O、18O相结合，可得9种水分子相对分子质量由18到22，即1H1H16O、1H2H16O、2H2H16O1H1H17O、1H2H17O、2H2H17O1H1H18O、1H2H18O、2H2H18O水分子

3、结构用x射线研究得出：偶极分子(靠O一端带负电荷、靠H一端带正电荷)偶极距u：定量表征分子的极性偶极长l：偶极分子的正电荷重心和负电荷重心的距离（m）u=l•ee——单位电荷：0.16022×10–18库仑水分子的偶极长为0.386×10–10米(即0.386A)其偶极距为0.386×10–10×0.16022×10–18=6.18×10–28库•米偶极性大小决定着分子对其它物质的分子的引力，水分子的偶极距比其他物质的分子都要大些，所以水分子的极性大，它可将溶解在水溶液中的离子包围住，形成水化离子，具有溶

4、解许多物质的性能HHO104.6º键+–2、水的缔合现象由简单水分子结合而成的较复杂的水分子(H2O)x，但不引起化学性质的改变，称分子的缔合xH2O(H2O)x常见的是二分子(H2O)2和三分子(H2O)3在0º附近：水主要以三分子(H2O)3状态存在在4º附近：水主要以二分子(H2O)2状态存在在水蒸汽中，全部以单分子水状态存在由于二分子水的结构比单分子、三分子都紧密，因此水在4º时的密度最大。HO—H······O—HHHO—HH—OH：：不同温度下缔合水分子含量冰水＜00C00C40C380C98

5、0CH2O419202936(H2O)24158595051(H2O)35923212113（二）天然水物理性质评价天然水物理性质的常用分析项目项目略号或定义用途色度淡褐色、灰色、黑色评价有无污水混入嗅、味MDTOC确定不良气味是否影响用水浊度NTU评价水的透彻度总固体物TS评价水对生活工农业用水的适用性可沉降固体mg/L用于设计沉降池温度℃用于设计生物法水处理设施电导率(25℃)估算水中总溶解固体总量或检查水分析报告1.水色水色是水体对光的选择吸收和散射作用的结果，自然界水体的水色，是由水体的光学性质以

6、及水中悬浮物质、浮游生物的颜色所决定的。在水质分析中，溶于水中物质的颜色叫“真色”。2.嗅、味腐败的有机物质和水生微生物或细菌的厌氧分解所产生的H2S、NH3等气体，发出难闻的臭气，气味一般只能用鼻子感觉来描述；清洁的天然水是无味的，当水中溶有较多致味物质时，水会有各种味道。3.浑浊度水的浑浊度是一种光学效应，指水中悬浮物和胶体物对光线穿透的阻碍程度，表示水层对光线散射和吸收的能力。浑浊度与水流紊流搅动强度直接相关，枯水季节浊度较小，洪水季节浊度变大。通常用“硅单位”来表示浊度。4.水温水温影响化学反应速

7、度和水体自净能力。气体在水中的溶解度随水温上升而下降，矿物质在水中的溶解度多数随水温上升而升高。水温影响水在工农业生产中的使用。5.固体物质水中固体物质是除气体以外的主要污染物质，对水体质量影响极大。固体物质按其颗粒大小可分成：悬浮物质、胶体物质、溶解物质（离子和分子）。溶解性固体、胶体和悬浮状固体之和叫做总固体物。6.电导率水的导电能力与其中含有的离子种类和浓度有关，水的导电能力的强弱程度就称为电导率，以µs/cm计。水溶液的电导率计算公式：EC=∑Cifi（25℃时）二、水的化学特性1.天然水化学成分

8、的形成过程大气圈：盐分、火山喷出物、大气污染物和NO和NO2等地表：酸性雨水淋滤土壤的易溶盐类，增加有机物质和改变水中的气体成分水中化学成分的进一步改变，决定于水在地球上进行复杂循环中所遵循的途径2.水的化学成分3.水的pH值水是极弱电解质，水能电离成H+和OH-，水离解反应：纯水中：故纯水的pH=7。pH值大于7时，溶液呈碱性；pH值小于7时，溶液呈酸性。（22℃时）天然水体的pH值主要取决于其中溶解的CO2和HCO3-，根