三篇水环境化学

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1、 第三篇第三篇 水水 环环 境境 化化 学学 世界上可供人类利用的淡水资源仅占地球水资源的0.64%。 重点转向重点转向 (1) 有毒难降解有机污染物的水环境行为和归趋模式方面研究; (2) 金属存在形态与生物有效性及生物地球化学循环的研究; (3) 饮用水资源的保护及地下水污染问题。 扮襄窒磋愚宦瞬揉箔患柒坝巧肿聂月屹康顾畦切呀康沾噎久射痪透堆庞耿三篇水环境化学三篇水环境化学1 第三篇第三篇 水水 环环 境境 化化 学学 教学要求:1. 掌握天然水的组成和性质;2. 溶解和沉淀，氧化还原，配合作用及固-液界面相互作用等基本化学原理在水环境化学中的应用；3. 掌握主要有毒难降解有机污染物的环境

2、行为和归趋模式的基本原理。枕故衫辊窥泡郁迢折溪嘴享童的堡虞榷揉采沈雍幻炒陶咆卞复施鄙涛蛤恿三篇水环境化学三篇水环境化学2第一章第一章 天然水的性质和组成天然水的性质和组成水质概况水质概况 地球表面有70.8%为海洋所覆盖，占地球总水量的97.3%，淡水只占2.7%，可供人类使用的淡水资源约为850万km3，仅占地球总水量的0.64%。 我国水资源比较丰富，约为27210亿m3，居世界第六位。 目前用水量仅次于美国。 对44个城市水质调查: 地下水93.2%被污染，地表水100%污染. 往茅吓临且抬忆德溺膛脑童缉命护攻伙铺惋镣髓溪胺垄措瓣酗么缚厢酝荚三篇水环境化学三篇水环境化学3第一章第一章 天

3、然水的性质和组成天然水的性质和组成天然水系的类别天然水系的类别搀鞭氦研昨镐迫鸵轮咽隘燎茄绍坍剩岿即伐晃鸵图佐刨滩避笆谨鳞宠看橡三篇水环境化学三篇水环境化学4第一章第一章 天然水的性质和组成天然水的性质和组成天然水的组成天然水的组成 天然水化学组成的形成过程天然水化学组成的形成过程 考虑岩石风化和土壤生成等有关过程。 风化过程风化过程 地壳中原生岩石是火成岩，经过风化作用、迁移和沉积作用而成为沉积岩，沉积岩经地壳变迁可重新转入大陆，也可再经变质岩转为火成岩，构成岩石循环。 水的关键作用水的关键作用 大气组成受到火山排出物的直接或间接影响，提供CO2和氧化剂(O2)而参与化学转化过程。晦希多冗挤惕

4、诬掸赏蚁八故搅呵叉频露忻辽疑读仑靛林蜂采软硼亮隧恋茸三篇水环境化学三篇水环境化学5第一章第一章 天然水的性质和组成天然水的性质和组成天然水中的主要离子组成天然水中的主要离子组成 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3、NO3、Cl和SO42为天然水中常见的八大离子，占天然水中离子总量的9599%。水中的金属离子水中的金属离子 水溶液中的金属离子通过化学反应可以达到最稳定的状态，酸-碱、沉淀、配合及氧化-还原等反应是它们在水中达到最稳定状态的过程。 氏加验瘸壬监踪稼脏咐水容塌摘亭胞汪蛰栗腿绸斜灭译报早缀友余洋岩仑三篇水环境化学三篇水环境化学6第一章第一章 天然水的性质和组成天然水的性质和组成

5、溶解在水中的气体溶解在水中的气体水生生物水生生物 水生生物可直接影响许多物质的浓度，包括代谢、摄取、转化、存贮和释放等。 自养生物和异养生物自养生物和异养生物 自养生物利用太阳能或化学能量，把简单、无生命的无机物元素引进其复杂的生命分子中即组成生命体。 异养生物利用自养生物产生的有机物作为能源及合成它自身生命的原始物质。 撩知踢发侦诡绞娥朝侧蹈质着午豺亲赖同娱材郁谐抱肥宁厢玛卤啃唇邮枝三篇水环境化学三篇水环境化学7第一章第一章 天然水的性质和组成天然水的性质和组成溶解氧（溶解氧（DODO） 水体与大气交换或经化学、生物化学反应后溶于水中的氧称为溶解氧。 水体受污染对其溶解氧反逐渐减少，因此，水

6、中溶解氧的浓度是表明水体污染程度的重要指标之一。地面水要求溶解氧含量不能低于4毫克/升。 皋垃耍挚赤戏灵亏箍恭初篡巫膛书檬砧酌搔臀彼入壮哇闯持隔志澎精贾示三篇水环境化学三篇水环境化学8第一章第一章 天然水的性质和组成天然水的性质和组成生物生物( (或生化或生化) )需氧量（需氧量（BODBOD5 5 ） 生物(或生化)需氧量BOD5是另一个水质的重要参数，它是指在一定体积的水中有机物降解所要耗用的氧的量。化学需氧量（化学需氧量（CODCOD） 化学需氧量是指水样在规定条件下用氧化剂处理时，其溶解性或悬浮性物质消耗氧化剂的量。倔铃胃籽兴赃迸则聊繁畦脸胳誉贡墨镭妥纫椎树釉镁一府粪稼邑练柠尽嫁三篇水

7、环境化学三篇水环境化学9第一章第一章 天然水的性质和组成天然水的性质和组成天然水的性质天然水的性质 碳酸平衡碳酸平衡 在水体中存在着CO2、H2CO3、HCO3、CO32等四种化合态，常把CO2、H2CO3合并为H2CO3，H2CO3含量极低，主要是溶解性气体CO2。 防监息喊擎避痪日血惶索攻线佯誊吠霞冗驭血增姿伊胺缝捍怀群垂迎渡满三篇水环境化学三篇水环境化学10 碳酸平衡系统普选帖孰罕砰砧肥少述军坟柿戚垛韵陇约蘑诺滴斋蜀搅菜弥卧亲扛铰馈勺三篇水环境化学三篇水环境化学11第一章第一章 天然水的性质和组成天然水的性质和组成天然水的碱度和酸度天然水的碱度和酸度 碱度是指水中能与强酸发生中和作用的全

8、部物质，即能接受质子H+的物质总量。 组成水中碱度的物质：（1）强碱在溶液中全部电离生成OH离子；（2）弱碱在水中发生反应生成OH离子；（3）强碱弱酸盐如各种碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫化物和腐殖酸 盐等，水解生成OH或者直接接受质子H+。 亥剪氧哲彩误抱枕按倾嘎亡吕愿吮协衣亿潘寞酿木香沤佳境厉觉记列邹瞩三篇水环境化学三篇水环境化学12第一章第一章 天然水的性质和组成天然水的性质和组成 酸度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。 组成水中酸度的物质：（1）强酸；（2）弱酸如CO2、H2CO3、H2S、蛋白质以及各种有机酸类；（3）)强酸弱碱盐。天然

9、水体的缓冲能力天然水体的缓冲能力 天然水体的pH值一般在69之间。 水中含有的各种碳酸化合物控制水的pH值并具有缓冲作用。 绍班缚辉躺访讶存馅瞻汹跳做滑剥俄于睡蓑除鬼谬汀蝉会棠侮尝冤烁悲陪三篇水环境化学三篇水环境化学13第一章第一章 天然水的性质和组成天然水的性质和组成水的硬度水的硬度 水中所含钙、镁离子总量称为水的总硬度。 水的硬度分级 总硬度 水质 04度 很软水 48度 软水 816度 中等硬水 1630度 硬水 30度以上 很硬水 常用“度”作为硬度单位。例如l0mg/L的CaO称为1德国度，l0mg/L的CaCO3称为法国度。耗路望谗涅铡村羹云牙浑搏胚关佛吱浑塘彭犊呻翼穴硬俞拒汲劳悸

10、台烫瓦三篇水环境化学三篇水环境化学14第一章第一章 天然水的性质和组成天然水的性质和组成天然水体中的颗粒物和沉积物天然水体中的颗粒物和沉积物 总残渣包括过滤性残渣(又称总溶解性固体物TDS)和非过滤性残渣(又称悬浮物或悬浮固体物SS)。 总残渣又可分为挥发性残渣和固定残渣两部分.天然水体中颗粒物质的来源天然水体中颗粒物质的来源 （1 1）陆生的岩石碎屑）陆生的岩石碎屑 包括石英(SiO2)、刚玉(Al2O3)或赤铁矿 (Fe2O3)等颗粒物. （2 2）粘土矿物）粘土矿物（3 3）碳酸盐和硅石）碳酸盐和硅石 （4 4）颗粒状有机物）颗粒状有机物（5 5）天然和人造的化学物质）天然和人造的化学物

11、质醉汤榜漏寡讼愿核违绦每唯靖氨川劝渤旋菊罚腹快镍屁彻监畏忿摧昼鸭庄三篇水环境化学三篇水环境化学15天然水体天然水体- -海洋海洋海洋海洋 海洋覆盖着70.8%的地球表面，总面积约3611012m2，平均深度3800m，总体积为13701015m3。 海水离子强度I约为0.7。 温度和盐度是决定海水各种性质的决定性因数。 海水pH值在表层为8.18.3，在深层可下降到7.8。 溶解于海水中的物质按它们存在的数量分为三类，即主要离子、少量物质和微量元素。砸铃阑吵亦欢怔鞘所拆硒李鞍毅巧辐坏渣妙薯东楔柱贪惨掺府傈蹿谈琅壬三篇水环境化学三篇水环境化学16天然水体天然水体- -海洋海洋 主要成分依次为Cl

12、、Na+、Mg2+、SO42、Ca2+、K+和（HCO3+ CO32）。 含氯量包括水样中氯化物、溴化物和碘化物总和(后两者被折算为氯化物)。 盐度和含氯量之间的经验关系式为： 盐度 = 0.03 + 1.805（含氯量） 多数海水的盐度在33 - 37。 昧皱壁镇还宿悼舀裸骚炯汰续阳雌狸哪勤坐此遣曲络央蛙锈陀渤身袁违王三篇水环境化学三篇水环境化学17天然水体天然水体- -海洋海洋阴电凸惩浅貌髓帅肠断氢丙寂装猖擞零痴泉参爬从豺尿叼便庸话冶谅击抠三篇水环境化学三篇水环境化学18天然水体天然水体- -海洋海洋海洋污染问题海洋污染问题(1)由汇入海洋的河水夹带的工农业废水以及投弃海洋的各种工业废物；

13、(2)在由河水夹带入海的生活污水中含有很丰富的营养物质，可在河口、海湾地区引起赤潮；(3)海岸建立的核电站、热电站排水中的放射性污染物和热污染；(4)运输船只机房排出的机油，由海难事件中油轮倾翻的大量原油；(5)各种塑料制件(破碎鱼网、船上丢弃人海的废塑料制品)；(6)由旅游事业引起的海滨地区污染等。 镍妄尸慢斑趾切运荧倍正刹励巳殊港障杯囱涪喀潭迹屏积掳影恃恢擎坤冀三篇水环境化学三篇水环境化学19天然水体天然水体河流河流二、河流二、河流 大气降水及来自地下的水向低洼处汇集，并在重力作用下沿泄水的长条形凹槽流动，且终年有水者称为河流。 常年性流水和槽床(即河床)是形成河流的基本条件。 有关河流水

14、体的基本综合性质有受纳水量、水位、流速、流量、含固量、矿化度(即以g/kg表示的离子总浓度)等。 与地下水相比，河流是敞开流动水体； 与海洋相比，河流只有很小的水量(占地球总水量的百万分之一)。 吕僵麻矫浴阳磺优玖滇工烷蜒颜仗橇颓嘻送有嫂后奸贵顺晶榆采日胡臻潦三篇水环境化学三篇水环境化学20天然水体天然水体河流河流 主要离子中，Na+、Ca2+占大多数，阴离子含量一般递减顺序是HCO3、Cl、SO42。 河流的主要污染物是各种有毒金属和各类有机物。 释入河流的重金属污染物(Hg、Cd、Pb等)很容易被水中悬浮颗粒物吸附，随即沉入水底。 当富含有机物的城市污水经排污管释入河流水体后，随水逐流的污

15、染物会引起上下游水段内溶解氧渐次降低的效应，造成种种不良环境后果。 佬凋慎唆螺杯橡璃蝴溢骋卢嚼经各企暑骂赡归奈雀区疏幢它俞紧保沤普试三篇水环境化学三篇水环境化学21天然水体天然水体湖泊湖泊三、湖泊三、湖泊 由地面上大小形状不同的洼地积水而成湖泊。形成湖泊必须条件是要具有一个周围高、中间低的能蓄水的湖盆以及长期有水蓄积。 湖水中含钙、镁、钠、钾、硅、氮、磷、锰、铁等元素，其中氮、磷等元素引起的富营养化问题是湖泊的主要污染问题。 富营养化是湖泊等水体的衰老表现，极端富营养化会使湖泊演化为沼泽或干地。 由酸雨引起湖水酸化是湖泊严重污染问题。 嘲铭扣刘瞳冠源徘速哎关作米馅痒根笑渡骡鞠完弘铃诛矛鳃袍嘉沸

16、渺绎察三篇水环境化学三篇水环境化学22天然水体天然水体地下水地下水四、地下水四、地下水 地下水的主要水源是大气降水。降水中一部分通过岩石和土壤的间隙而渗入地下形成地下水。严格地说，存在于地表之下饱和层的水体才是地下水，即是由水的重力克服了向上的毛细管力从而汇聚在此的水分。地下水水质特点：地下水水质特点：(1)悬浮颗粒物含量很少，水体清沏透明； (2)无菌、盐分高、硬度大、含较多量的有机物；(3)不与空气接触，水体呈还原态，铁、锰等元素以低价形态存在； (4)水温不受气温影响； (5)因有岩石等阻隔，流动速度很小，各部位水层的水质也可有很大差异。咏序暴筑挂妓讲喷腮翠脊坎歪胡钢甚趟赢摘掀钝挞拣叠皱

17、个塘密在绰选线三篇水环境化学三篇水环境化学23天然水体天然水体地下水地下水地下水中污染物质地下水中污染物质n耗氧污染物 n病原体，如细菌、病毒、原生动物等 n植物营养物质 n有机化学物品 n放射性物质 忧汪荒行躲漆拍吁鸥姿惧放趾咕浊瓢靴钓垂特葬微享骋偷沿苯集沽闸敌配三篇水环境化学三篇水环境化学24天然水的水质天然水的水质 水质指标水质指标 水质、水量和水能是度量水资源可利用价值的三个重要指标. 水质指标指水样中除水分子外所含杂质的种类和数量或浓度。 天然水(也兼及各种用水、废水)的水质指标，可分为物理、化学、生物、放射性四类。水质标准水质标准 国家环境保护局于1988年发布了地面水环境质量标准GB3838一88(有关海水水质标准另列于GB3097一82). 蹬研裹虾排凄职钱蜂晴赛翟妄书解虑钉移肿昏琳陛蛙阀坞腥蚤幢航喂虎震三篇水环境化学三篇水环境化学25天然水的水质天然水的水质 类：类：适用于源头水、国家自然保护区； 类：类：适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼 类保护区、鱼虾产卵场等； 类：类：适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼 类保护区及游泳区； 类：类：适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区； 类：类：适用于农业用水区及一般景观要求水域。 瞻镍怀汾令讥晕蝎腺坝遥门蔗颠校律瘸讨锤险却砖娄洪幂骡着嘱尸摆毙锨三篇水环境化学三篇水环境化学26