水中无机污染物的迁移转化.
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某分子受到各方面作用力相等，因而处于平衡状态，但是在胶体表面上，分
4r 2 4 3 = r 3
3 r
（cm2/g）
子受力不均匀（因为表面分子周围的分子数量不相等），因而产生了所谓的
表面能。 计算实例：某湖泊底泥ρ=2.65g/cm3，10%为直径D=1um（10-4cm）的颗 粒物，求面积S=100m2，深度h=0.2m的底泥中，所有直径D=1um（10-4cm）的 颗粒物比表面积？
G kC
G kC
用对数表示：
1 n
式中：K——分配系数
F型（Freundlich）等温式
1 lg G lg k lg C n
L型（Langmuir）等温式
G G C /( A C )
0
1 / G 1 / G ( A / G )(1 / C )
0 0
G0—单位表面上达到饱和时的最大吸附量 A—常数
（5）第二极小值絮凝； （6）聚合物粘结架桥絮凝；
（7）无机高分子的絮凝；
（8）絮团卷扫絮凝； （9）颗粒层吸附絮凝；
（10）生物絮凝。
水中胶体颗粒物聚集的基本原理和方式
1、概述
胶体颗粒的聚集亦可称为凝聚或絮凝。在讨论聚集的化学概念时，这两个 名词常交换使用。这里把由电介质促成的聚集称为凝聚，而由聚合物促成 的聚集称为絮凝。 胶体颗粒长期处于分散状态还是相互作用聚集结合成为更粗粒子，将决定 着水体中胶体颗粒及其上面的污染物的粒度分布变化规律，影响到其迁移
在水环境中，配合离子、有机离子、有机高分子和无机高 分子的专属吸附作用特别强烈。例如，简单的Al3+、Fe3+高 价离子并不能使胶体电荷因吸附而变号，但其水解产物却 可达到这种效果，这就是发生专属吸附的结果。 水合氧化物胶体对重金属离子有较强的专属吸附作用，这 种吸附作用发生在胶体双电层的Stern层中，被吸附的金属 离子进入Stern层后。不能被通常提取交换性阳离子的提取 剂提取，只能被亲和力更强的金属离子取代，或在强酸性 条件下解吸。
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。
水中颗粒物的聚集
(Aggregation of Particals in Water)
铁是广泛分布元素，水解反应和源自态与铝类似。在不同 pH 值 下 ， Fe(Ⅲ) 的 存 在 形 态 是 Fe3+ 、 Fe(OH)2+ 、 Fe(OH)2+ 、 Fe2(OH)24+ 和 Fe(OH)3 。 固 体 沉 淀 物 可 转 化 为 FeOOH的不同晶形物。同样，它也可以聚合成为无机高分 子和溶胶。
水环境中颗粒物的吸附作用
主要有表面吸附、离子交换吸附、专属吸附三种类型。
（1）表面吸附：是一种物理吸附，其吸附过程不发生化学
变化，发生的关键是胶体颗粒具有巨大的比表面积，因此
胶体具有巨大的表面能。
单位比表面积(ρ为密度)=面积（球）/重量=
表面能（又称为表面吸附能）：任何分子之间均存在引力，在物体内部，
所以总比表面积=5.3×106g×2.264×104（cm2/g）=12×1010cm3=12万m3
由于胶体具有巨大的比表面和表面能，因此固液界面存 在表面吸附作用，胶体表面积愈大，所产生的表面吸附能也愈
大，胶体的吸附作用也就愈强，它是属于一种物理吸附。
一般么蒙脱石单位比表面积=800m2/g左右，伊利石
项目 非专属吸附 专属吸附
发生吸附的表面净电荷的符号 金属离子所起的作用 吸附时所发生的反应 发生吸附时要求体系的pH值 吸附发生的位置
— 反离子 阳离子交换 >零电位点 扩散层
—、0、+ 配位离子 配位体交换 任意值 内层
注：本表摘自陈静生主编，1987。
沉积物中重金属的释放
(Release of Heavy Metals in Sediment)
其他
水中颗粒物的类别
天然水中颗粒物主要包括五大类：矿物、金属水合氧 化物、腐殖质、悬浮物、其他泡沫、表面活性剂等半胶体 以及藻类、细菌、病毒等生物胶体。 （1）非粘土矿物和粘土矿物：都是原生岩石在风化过程 中形成的。
非 粘 土 矿 物 ： 天 然 水 中 常 见 为 石 英 (SiO2) 、 长 石 (KalSi3O8)等，晶体交错，结实、颗粒粗，不易碎裂，缺 乏粘结性（例如沙子主要成分为：SiO2）。
水中无机污染物的迁移转化
(Transport and Transformation of inorganic Pollutants)
一、颗粒物与水之间的迁移 (Transport Between Particles and Water)
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
能进行交换吸附。
离子交换吸附对于从概念上解释胶体颗粒表面对水合金
属离子的吸附是有用的，但是对于那些在吸附过程中表
面电荷改变符号，甚至可使离子化合物吸附在同号电荷 的表面上的现象无法解释。因此，近年来有学者提出了 专属吸附作用。
（ 3 ）专属吸附：是指吸附过程中，除了化学键的作用外， 尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在起作用。专属吸附 作用不但可使表面电荷改变符号，而且可使离子化合物吸 附在同号电荷的表面上。
的改变而发生改变，原因是 Si-OH中的H+ 在碱性溶液中的离解。
Si-OH+OH-=Si-O-+H2O。
特征：这种吸附是一种可逆反应，能够迅速达到平衡。 不受温度影响，酸碱条件下均可进行，其交换吸附能力 与溶质的性质、浓度及吸附剂性质等有关。对于那些具 有可变电荷表面的胶体，当体系pH高时，也带负电荷并
专属吸附的另一特点是它在中性表面甚至在与吸附离子 带相同电荷符号的表面也能进行吸附作用。例如，水锰矿 对碱金属 (K 、 Na) 的吸附作用属于离子交换吸附，而对于 Co、Cu、Ni等过渡金属元素离子的吸附则属于专属吸附。 下表列出水合氧化物对重金属离子的专属吸附机理与交 换吸附的区别。
水合氧化物对金属离子的专属吸附与非专属吸附的区别
（3）腐殖质：最早由土壤学研究者所发现，主要就是腐殖酸， 例如富里酸、胡敏酸等。
属于芳香族化合物，有机弱酸性，分子量从700-20 0000不 等； 带负电的高分子弱电解质，其形态构型与官能团（羧基、 羰基、羟基）的离解程度有关。 在 pH 较高的碱性溶液中或离子强度低的条件下，溶液中的 OH- 将腐殖质理解出的 H+ 中和掉，因而分子间的负电性增强， 排斥力增加，亲水性强，趋于溶解。 在pH较低的酸性溶液（H+多，正电荷多），或有较高浓度的 金属阳离子存在时，各官能团难于离解而电荷减少，高分子 趋于卷缩成团，亲水性弱，因而趋于沉淀或凝聚。
（1）吸附等温线和等温式
(Adsorption Isotherms and Isothermal Equation)
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。
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。 H型（ Henry）等温式（直线型）
（4）水体悬浮沉积物： 天然水体中各种环境胶体物质相互作用结合成聚集体，
即为水中悬浮沉积物，它们可以沉降进入水体底部，也可
重新再悬浮进入水中。 一般悬浮沉积物是以矿物微粒，特别是粘土矿物为核心 骨架，有机物和金属水合氧化物结合在矿物微粒表面上， 成为各微粒间的粘附架桥物质，把若干微粒组合成絮状聚
锰与铁类似，其丰度虽然不如铁，溶解度比铁高，也 是常见的水合金属氧化物。
硅酸的单体 H4SiO4 ，若写成 Si(OH)4 ，则类似于多价金 属，是一种弱酸，过量的硅酸将会生成聚合物，并可生 成胶体以至沉淀物。
重要的水合氧化物主要有：
褐铁矿：Fe2O3﹒nH2O
水化赤铁矿：2Fe2O3﹒H2O 针铁矿：Fe2O3﹒H2O 水铝石：Al2O3﹒H2O 三水铝石：Al2O3﹒3H2O 二氧化硅凝胶：SiO2﹒nH2O 水锰矿：Mn2O3﹒H2O 所有的金属水合氧化物都能结合水中微量物质，同时其本身 又趋向于结合在矿物微粒和有机物的界面上。 水解 得到具有重要胶体作用的： [Al(OH)3]∞聚合无机高分子 [FeOOH]∞聚合无机高分子 [MnOOH]∞聚合无机高分子 [Si(OH)4]∞聚合无机高分子
解：先计算单位比表面积(ρ为密度)
=面积（球）/重量=
4r 2 4 3 r 3
=
3 0.5 10 4 2.65
=2.264×104（cm2/g）
其次计算总体积=100m2×0.2m×10%=2m3=2×106cm3
所以总重量=总体积×比重=2×106cm3×2.65g/cm3=5.3×106g
粘土矿物：天然水中常见为云母、蒙脱石、高 岭石，层状结构，易于碎裂，颗粒较细，具有粘 结性，可以生成稳定的聚集体。
其中的粘土矿物是天然水中最重要、最复杂的
无机胶体，是天然水中具有显著胶体化学特性的 微粒。主要成分为铝或镁的硅酸盐，具有片状晶 体结构；
粘土矿物的层状晶体基本由两种原子层构成，一种是硅氧四 面体（硅氧片），另一种是铝氢氧原子层（水铝片），其间主 要靠氢键连接，因此易于断裂开来。
输送和沉降归宿的距离和去向。
2、基本理论 （1）典型胶体的相互作用理论是以DLVO物理理论为定量基础。DLVO理论把 范德华吸引力和扩散双电层排斥力考虑为仅有的作用因素，它适用于没有 化学专属吸附作用的电解质溶液中，而且假设颗粒是粒度均等、球体形状 的理想状态。这种颗粒在溶液中进行热运动，其平均功能为KT，两颗粒在 相互接近时产生几种作用力，即分子范德华力、静电排斥力和水化膜阻力。 这几种力相互作用的综合位能随相隔距离所发生的变化。
O O
OH
OH Al OH OH
Si
O
O
O
O
（2）金属水合氧化物：铝、铁、锰、硅等金属的水合氧化物 在天然水中以无机高分子及溶胶等形态存在，在水环境中发
挥重要的胶体化学作用。
天然水中几种重要的容易形成金属水合氧化物的金属： 铝在岩石和土壤中是大量元素，在天然水中浓度低，不超 过0.1mg/L。铝水解，主要形态AL3+ 、 Al(OH)2+ 、 Al2(OH)24+ 、 Al(OH)2+ 、 Al(OH)3 和 Al(OH)4 － ，随 pH 值变化而改变形态浓度 比例。一定条件下会发生聚合，生成多核配合物或无机高分 子，最终生成[Al(OH)3]n的无定形沉淀物。
=30-80m2/g，高岭石=10-50=800m2/g，腐殖质=400-900m2/g，
无定型氢氧化铁[Fe(OH)3]∞=300m2/g左右。
（2）离子交换吸附：是一种物理化学吸附，主要是胶体对各种
介质离子的吸附，曾有人称之为“极性吸附”。
一般情况下，环境中大部分胶体（包括粘土矿物、有机胶体、
含水氧化物等）带负电荷，容易吸附各种阳离子，在吸附过程 中，胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子， 因此把这种吸附称为离子交换吸附，它属于物理化学吸附。 需要说明的是，这种负电荷一部分是永久负电荷，主要是由
于晶格中离子的同晶替代造成的，例如硅氧四面体中的Si4+被
Al3+所取代，或者铝氢氧八面体中的Al3+被Mg2+所取代等，都会 产生这种永久负电荷。另一部分为可变电荷，主要随着环境pH
集体（聚集体在水体中的悬浮颗粒粒度一般在数十微米以
下），经絮凝成为较粗颗粒而沉积到水体底部。
（5）其他：湖泊中的藻类，污水中的细菌、病毒、废 水排出的表面活性剂、油滴等，也都有类似的胶体化学
表现，起类似的作用。
水环境中颗粒物的吸附作用
(Adsorption of Particals in Water Environmen) 表面吸附 离子交换吸附 专属吸附
胶体颗粒的聚集亦可称为凝聚或絮凝。
凝聚：由电介质促成的聚集。
絮凝：由聚合物促成的聚集。
胶体颗粒凝聚方式
(Flocculation Way of Colloid Particulate)
1、压缩双电层的聚集 2、专属吸附凝聚 3、胶体相互凝聚 4. “边对面”絮凝
胶体颗粒凝聚方式
(Aggregation Way of Colloid Particulate)
4r 2 4 3 = r 3
3 r
（cm2/g）
子受力不均匀（因为表面分子周围的分子数量不相等），因而产生了所谓的
表面能。 计算实例：某湖泊底泥ρ=2.65g/cm3，10%为直径D=1um（10-4cm）的颗 粒物，求面积S=100m2，深度h=0.2m的底泥中，所有直径D=1um（10-4cm）的 颗粒物比表面积？
G kC
G kC
用对数表示：
1 n
式中：K——分配系数
F型（Freundlich）等温式
1 lg G lg k lg C n
L型（Langmuir）等温式
G G C /( A C )
0
1 / G 1 / G ( A / G )(1 / C )
0 0
G0—单位表面上达到饱和时的最大吸附量 A—常数
（5）第二极小值絮凝； （6）聚合物粘结架桥絮凝；
（7）无机高分子的絮凝；
（8）絮团卷扫絮凝； （9）颗粒层吸附絮凝；
（10）生物絮凝。
水中胶体颗粒物聚集的基本原理和方式
1、概述
胶体颗粒的聚集亦可称为凝聚或絮凝。在讨论聚集的化学概念时，这两个 名词常交换使用。这里把由电介质促成的聚集称为凝聚，而由聚合物促成 的聚集称为絮凝。 胶体颗粒长期处于分散状态还是相互作用聚集结合成为更粗粒子，将决定 着水体中胶体颗粒及其上面的污染物的粒度分布变化规律，影响到其迁移
在水环境中，配合离子、有机离子、有机高分子和无机高 分子的专属吸附作用特别强烈。例如，简单的Al3+、Fe3+高 价离子并不能使胶体电荷因吸附而变号，但其水解产物却 可达到这种效果，这就是发生专属吸附的结果。 水合氧化物胶体对重金属离子有较强的专属吸附作用，这 种吸附作用发生在胶体双电层的Stern层中，被吸附的金属 离子进入Stern层后。不能被通常提取交换性阳离子的提取 剂提取，只能被亲和力更强的金属离子取代，或在强酸性 条件下解吸。
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。
水中颗粒物的聚集
(Aggregation of Particals in Water)
铁是广泛分布元素，水解反应和源自态与铝类似。在不同 pH 值 下 ， Fe(Ⅲ) 的 存 在 形 态 是 Fe3+ 、 Fe(OH)2+ 、 Fe(OH)2+ 、 Fe2(OH)24+ 和 Fe(OH)3 。 固 体 沉 淀 物 可 转 化 为 FeOOH的不同晶形物。同样，它也可以聚合成为无机高分 子和溶胶。
水环境中颗粒物的吸附作用
主要有表面吸附、离子交换吸附、专属吸附三种类型。
（1）表面吸附：是一种物理吸附，其吸附过程不发生化学
变化，发生的关键是胶体颗粒具有巨大的比表面积，因此
胶体具有巨大的表面能。
单位比表面积(ρ为密度)=面积（球）/重量=
表面能（又称为表面吸附能）：任何分子之间均存在引力，在物体内部，
所以总比表面积=5.3×106g×2.264×104（cm2/g）=12×1010cm3=12万m3
由于胶体具有巨大的比表面和表面能，因此固液界面存 在表面吸附作用，胶体表面积愈大，所产生的表面吸附能也愈
大，胶体的吸附作用也就愈强，它是属于一种物理吸附。
一般么蒙脱石单位比表面积=800m2/g左右，伊利石
项目 非专属吸附 专属吸附
发生吸附的表面净电荷的符号 金属离子所起的作用 吸附时所发生的反应 发生吸附时要求体系的pH值 吸附发生的位置
— 反离子 阳离子交换 >零电位点 扩散层
—、0、+ 配位离子 配位体交换 任意值 内层
注：本表摘自陈静生主编，1987。
沉积物中重金属的释放
(Release of Heavy Metals in Sediment)
其他
水中颗粒物的类别
天然水中颗粒物主要包括五大类：矿物、金属水合氧 化物、腐殖质、悬浮物、其他泡沫、表面活性剂等半胶体 以及藻类、细菌、病毒等生物胶体。 （1）非粘土矿物和粘土矿物：都是原生岩石在风化过程 中形成的。
非 粘 土 矿 物 ： 天 然 水 中 常 见 为 石 英 (SiO2) 、 长 石 (KalSi3O8)等，晶体交错，结实、颗粒粗，不易碎裂，缺 乏粘结性（例如沙子主要成分为：SiO2）。
水中无机污染物的迁移转化
(Transport and Transformation of inorganic Pollutants)
一、颗粒物与水之间的迁移 (Transport Between Particles and Water)
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
能进行交换吸附。
离子交换吸附对于从概念上解释胶体颗粒表面对水合金
属离子的吸附是有用的，但是对于那些在吸附过程中表
面电荷改变符号，甚至可使离子化合物吸附在同号电荷 的表面上的现象无法解释。因此，近年来有学者提出了 专属吸附作用。
（ 3 ）专属吸附：是指吸附过程中，除了化学键的作用外， 尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在起作用。专属吸附 作用不但可使表面电荷改变符号，而且可使离子化合物吸 附在同号电荷的表面上。
的改变而发生改变，原因是 Si-OH中的H+ 在碱性溶液中的离解。
Si-OH+OH-=Si-O-+H2O。
特征：这种吸附是一种可逆反应，能够迅速达到平衡。 不受温度影响，酸碱条件下均可进行，其交换吸附能力 与溶质的性质、浓度及吸附剂性质等有关。对于那些具 有可变电荷表面的胶体，当体系pH高时，也带负电荷并
专属吸附的另一特点是它在中性表面甚至在与吸附离子 带相同电荷符号的表面也能进行吸附作用。例如，水锰矿 对碱金属 (K 、 Na) 的吸附作用属于离子交换吸附，而对于 Co、Cu、Ni等过渡金属元素离子的吸附则属于专属吸附。 下表列出水合氧化物对重金属离子的专属吸附机理与交 换吸附的区别。
水合氧化物对金属离子的专属吸附与非专属吸附的区别
（3）腐殖质：最早由土壤学研究者所发现，主要就是腐殖酸， 例如富里酸、胡敏酸等。
属于芳香族化合物，有机弱酸性，分子量从700-20 0000不 等； 带负电的高分子弱电解质，其形态构型与官能团（羧基、 羰基、羟基）的离解程度有关。 在 pH 较高的碱性溶液中或离子强度低的条件下，溶液中的 OH- 将腐殖质理解出的 H+ 中和掉，因而分子间的负电性增强， 排斥力增加，亲水性强，趋于溶解。 在pH较低的酸性溶液（H+多，正电荷多），或有较高浓度的 金属阳离子存在时，各官能团难于离解而电荷减少，高分子 趋于卷缩成团，亲水性弱，因而趋于沉淀或凝聚。
（1）吸附等温线和等温式
(Adsorption Isotherms and Isothermal Equation)
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。
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。 H型（ Henry）等温式（直线型）
（4）水体悬浮沉积物： 天然水体中各种环境胶体物质相互作用结合成聚集体，
即为水中悬浮沉积物，它们可以沉降进入水体底部，也可
重新再悬浮进入水中。 一般悬浮沉积物是以矿物微粒，特别是粘土矿物为核心 骨架，有机物和金属水合氧化物结合在矿物微粒表面上， 成为各微粒间的粘附架桥物质，把若干微粒组合成絮状聚
锰与铁类似，其丰度虽然不如铁，溶解度比铁高，也 是常见的水合金属氧化物。
硅酸的单体 H4SiO4 ，若写成 Si(OH)4 ，则类似于多价金 属，是一种弱酸，过量的硅酸将会生成聚合物，并可生 成胶体以至沉淀物。
重要的水合氧化物主要有：
褐铁矿：Fe2O3﹒nH2O
水化赤铁矿：2Fe2O3﹒H2O 针铁矿：Fe2O3﹒H2O 水铝石：Al2O3﹒H2O 三水铝石：Al2O3﹒3H2O 二氧化硅凝胶：SiO2﹒nH2O 水锰矿：Mn2O3﹒H2O 所有的金属水合氧化物都能结合水中微量物质，同时其本身 又趋向于结合在矿物微粒和有机物的界面上。 水解 得到具有重要胶体作用的： [Al(OH)3]∞聚合无机高分子 [FeOOH]∞聚合无机高分子 [MnOOH]∞聚合无机高分子 [Si(OH)4]∞聚合无机高分子
解：先计算单位比表面积(ρ为密度)
=面积（球）/重量=
4r 2 4 3 r 3
=
3 0.5 10 4 2.65
=2.264×104（cm2/g）
其次计算总体积=100m2×0.2m×10%=2m3=2×106cm3
所以总重量=总体积×比重=2×106cm3×2.65g/cm3=5.3×106g
粘土矿物：天然水中常见为云母、蒙脱石、高 岭石，层状结构，易于碎裂，颗粒较细，具有粘 结性，可以生成稳定的聚集体。
其中的粘土矿物是天然水中最重要、最复杂的
无机胶体，是天然水中具有显著胶体化学特性的 微粒。主要成分为铝或镁的硅酸盐，具有片状晶 体结构；
粘土矿物的层状晶体基本由两种原子层构成，一种是硅氧四 面体（硅氧片），另一种是铝氢氧原子层（水铝片），其间主 要靠氢键连接，因此易于断裂开来。
输送和沉降归宿的距离和去向。
2、基本理论 （1）典型胶体的相互作用理论是以DLVO物理理论为定量基础。DLVO理论把 范德华吸引力和扩散双电层排斥力考虑为仅有的作用因素，它适用于没有 化学专属吸附作用的电解质溶液中，而且假设颗粒是粒度均等、球体形状 的理想状态。这种颗粒在溶液中进行热运动，其平均功能为KT，两颗粒在 相互接近时产生几种作用力，即分子范德华力、静电排斥力和水化膜阻力。 这几种力相互作用的综合位能随相隔距离所发生的变化。
O O
OH
OH Al OH OH
Si
O
O
O
O
（2）金属水合氧化物：铝、铁、锰、硅等金属的水合氧化物 在天然水中以无机高分子及溶胶等形态存在，在水环境中发
挥重要的胶体化学作用。
天然水中几种重要的容易形成金属水合氧化物的金属： 铝在岩石和土壤中是大量元素，在天然水中浓度低，不超 过0.1mg/L。铝水解，主要形态AL3+ 、 Al(OH)2+ 、 Al2(OH)24+ 、 Al(OH)2+ 、 Al(OH)3 和 Al(OH)4 － ，随 pH 值变化而改变形态浓度 比例。一定条件下会发生聚合，生成多核配合物或无机高分 子，最终生成[Al(OH)3]n的无定形沉淀物。
=30-80m2/g，高岭石=10-50=800m2/g，腐殖质=400-900m2/g，
无定型氢氧化铁[Fe(OH)3]∞=300m2/g左右。
（2）离子交换吸附：是一种物理化学吸附，主要是胶体对各种
介质离子的吸附，曾有人称之为“极性吸附”。
一般情况下，环境中大部分胶体（包括粘土矿物、有机胶体、
含水氧化物等）带负电荷，容易吸附各种阳离子，在吸附过程 中，胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子， 因此把这种吸附称为离子交换吸附，它属于物理化学吸附。 需要说明的是，这种负电荷一部分是永久负电荷，主要是由
于晶格中离子的同晶替代造成的，例如硅氧四面体中的Si4+被
Al3+所取代，或者铝氢氧八面体中的Al3+被Mg2+所取代等，都会 产生这种永久负电荷。另一部分为可变电荷，主要随着环境pH
集体（聚集体在水体中的悬浮颗粒粒度一般在数十微米以
下），经絮凝成为较粗颗粒而沉积到水体底部。
（5）其他：湖泊中的藻类，污水中的细菌、病毒、废 水排出的表面活性剂、油滴等，也都有类似的胶体化学
表现，起类似的作用。
水环境中颗粒物的吸附作用
(Adsorption of Particals in Water Environmen) 表面吸附 离子交换吸附 专属吸附
胶体颗粒的聚集亦可称为凝聚或絮凝。
凝聚：由电介质促成的聚集。
絮凝：由聚合物促成的聚集。
胶体颗粒凝聚方式
(Flocculation Way of Colloid Particulate)
1、压缩双电层的聚集 2、专属吸附凝聚 3、胶体相互凝聚 4. “边对面”絮凝
胶体颗粒凝聚方式
(Aggregation Way of Colloid Particulate)