第三篇水环境化学-PPT文档资料-PPT精品文档
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溶解氧（DO）
水体与大气交换或经化学、生物化学反应溶于水中的氧。
-----水体污染程度重要指标
地面水要求溶解氧含量不能低于4毫克/升
生物（或生化）需氧量（BOD5 ）
一定体积水体有机物降解所耗用氧的量。
化学需氧量（COD）（ COD Mn与 COD Cr ）
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。
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天然水性质---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
0 ~ 4度 4 ~ 8度 8 ~ 16度 16 ~ 30度 30度以上
很软水 软水 中等硬水 硬水 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。
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解生成OH-或者直接接受质子H+）。
9
天然水性质---天然水酸度
酸度 水中能与强碱发生中和作用的全部物质
（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。
天然水体的缓冲能力
天然水体的pH值一般在6~9之间。 水中碳酸化合物控制水的pH值--具有缓冲作用。
7
天然水性质－－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。
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天然水性质---天然水碱度
碱度
水中与强酸发生中和作用的物质，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（碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫化物和腐殖酸盐等，水
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天然水体—地下水
地下水污染物
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第二篇 水环境化学
教学要求
1. 掌握天然水组成和性质。 2. 了解溶解和沉淀、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. 掌握有毒难降解有机污染物的环境行为和归趋模式的基本原理。
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第一章 天然水性质和组成
地球表面---70.8%海洋覆盖，占地球总水量的97.3%，淡水占 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%。
水---悬浮态和可溶态物质（输送者）---物质化学转化---反应物
HCO3- -----（大气、CO2溶入、植物腐败降解 ） SO42- -----（40%大气进行循环 、60%来自硫化物的风化以及
和硫酸盐矿物溶解 ） Cl－ 、Ca2+ 、Mg2+、Na+、K+
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天然水组成
天然水中常见的八大离子
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wenku.baidu.com
天然水体—河流
大气降水及来自地下的水向低洼处汇集---（重力作用）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）----形成河流基本条件
河流水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。
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天然水体—地下水
大气降水
存在于地表之下饱和层的水体----地下水（即由水的 重力克服向上的毛细管力从而汇聚于此的水分）
水质特点
（1）悬浮颗粒物含量少，水体清沏透明 （2）盐分高、硬度大、有机物多 （3）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）岩石阻隔（流动速度小，水层的水质大差异大）
天然水性质---天然水体颗粒物和沉积物
天然水体颗粒物质来源 （1）陆生岩石碎屑
石英(SiO2)、刚玉(Al2O3)或赤铁矿 (Fe2O3)等颗粒物。
（2）粘土矿物--土壤--铝硅酸盐--风化作用生成 （3）碳酸盐、硅石--生物体残骸中“硬性”部分 （4）颗粒状有机物--生物体残骸中“软性”部分 （5）天然和人造化学物质
含氯量---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氯‰）
多数海水的盐度在33‰ - 37‰。
13
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天然水体--海洋污染
（1）（河水）工农业废水、（投弃海洋）工业废物 （2）（河水）生活污水（河口、海湾地区---赤潮） （3）（海岸）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、海难事件中油轮倾翻）原油 （5）塑料制件（破碎鱼网、船上丢弃人海的废塑料制品） （6）（旅游）海滨地区污染
中国水资源---约27210亿m3，居世界第六位。 人均水量却仅占世界人均水量的1/4
（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
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天 然 水 系 类 别
4
天然水组成--形成过程
天然水--化学组成----风化过程、土壤生成
地壳中原生岩石（火成岩）---经过风化、迁移和沉积作用---沉 积岩---地壳变迁---火成岩（岩石循环）
中离子K+总、量N的a+9、5~C9a92+%、）M。g2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-（占天然水
金属离子
----酸-碱、沉淀、配合及氧化-还原等反应---稳定状态
水中溶解性气体
----大气气体分子与同种气体在溶液分子间的平衡服从亨利定律
水生生物 ----自养生物、异养生物
6
天然水组成
总残渣-----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----挥发性残渣和固定残渣
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天然水体--海洋
海水离子强度 I≈0.7。 温度和盐度----海水各种性质的决定性因数。 海水pH值在表层为8.1~8.3，深层 pH =7.8
主要成分
Cl－、Na+、Mg2+、SO42－、Ca2+、K+和（HCO3－+ CO32－）
河流污染物
----金属、有机物
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天然水体—湖泊
由地面上大小形状不同的洼地积水而成湖泊。
形成湖泊条件
（周围高、中间低）湖盆---蓄积 湖水：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。
水体与大气交换或经化学、生物化学反应溶于水中的氧。
-----水体污染程度重要指标
地面水要求溶解氧含量不能低于4毫克/升
生物（或生化）需氧量（BOD5 ）
一定体积水体有机物降解所耗用氧的量。
化学需氧量（COD）（ COD Mn与 COD Cr ）
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。
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天然水性质---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
0 ~ 4度 4 ~ 8度 8 ~ 16度 16 ~ 30度 30度以上
很软水 软水 中等硬水 硬水 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。
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解生成OH-或者直接接受质子H+）。
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天然水性质---天然水酸度
酸度 水中能与强碱发生中和作用的全部物质
（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。
天然水体的缓冲能力
天然水体的pH值一般在6~9之间。 水中碳酸化合物控制水的pH值--具有缓冲作用。
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天然水性质－－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。
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天然水性质---天然水碱度
碱度
水中与强酸发生中和作用的物质，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（碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫化物和腐殖酸盐等，水
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天然水体—地下水
地下水污染物
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第二篇 水环境化学
教学要求
1. 掌握天然水组成和性质。 2. 了解溶解和沉淀、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. 掌握有毒难降解有机污染物的环境行为和归趋模式的基本原理。
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第一章 天然水性质和组成
地球表面---70.8%海洋覆盖，占地球总水量的97.3%，淡水占 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%。
水---悬浮态和可溶态物质（输送者）---物质化学转化---反应物
HCO3- -----（大气、CO2溶入、植物腐败降解 ） SO42- -----（40%大气进行循环 、60%来自硫化物的风化以及
和硫酸盐矿物溶解 ） Cl－ 、Ca2+ 、Mg2+、Na+、K+
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天然水组成
天然水中常见的八大离子
15
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天然水体—河流
大气降水及来自地下的水向低洼处汇集---（重力作用）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）----形成河流基本条件
河流水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。
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天然水体—地下水
大气降水
存在于地表之下饱和层的水体----地下水（即由水的 重力克服向上的毛细管力从而汇聚于此的水分）
水质特点
（1）悬浮颗粒物含量少，水体清沏透明 （2）盐分高、硬度大、有机物多 （3）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）岩石阻隔（流动速度小，水层的水质大差异大）
天然水性质---天然水体颗粒物和沉积物
天然水体颗粒物质来源 （1）陆生岩石碎屑
石英(SiO2)、刚玉(Al2O3)或赤铁矿 (Fe2O3)等颗粒物。
（2）粘土矿物--土壤--铝硅酸盐--风化作用生成 （3）碳酸盐、硅石--生物体残骸中“硬性”部分 （4）颗粒状有机物--生物体残骸中“软性”部分 （5）天然和人造化学物质
含氯量---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氯‰）
多数海水的盐度在33‰ - 37‰。
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天然水体--海洋污染
（1）（河水）工农业废水、（投弃海洋）工业废物 （2）（河水）生活污水（河口、海湾地区---赤潮） （3）（海岸）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、海难事件中油轮倾翻）原油 （5）塑料制件（破碎鱼网、船上丢弃人海的废塑料制品） （6）（旅游）海滨地区污染
中国水资源---约27210亿m3，居世界第六位。 人均水量却仅占世界人均水量的1/4
（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
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天 然 水 系 类 别
4
天然水组成--形成过程
天然水--化学组成----风化过程、土壤生成
地壳中原生岩石（火成岩）---经过风化、迁移和沉积作用---沉 积岩---地壳变迁---火成岩（岩石循环）
中离子K+总、量N的a+9、5~C9a92+%、）M。g2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-（占天然水
金属离子
----酸-碱、沉淀、配合及氧化-还原等反应---稳定状态
水中溶解性气体
----大气气体分子与同种气体在溶液分子间的平衡服从亨利定律
水生生物 ----自养生物、异养生物
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天然水组成
总残渣-----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----挥发性残渣和固定残渣
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天然水体--海洋
海水离子强度 I≈0.7。 温度和盐度----海水各种性质的决定性因数。 海水pH值在表层为8.1~8.3，深层 pH =7.8
主要成分
Cl－、Na+、Mg2+、SO42－、Ca2+、K+和（HCO3－+ CO32－）
河流污染物
----金属、有机物
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天然水体—湖泊
由地面上大小形状不同的洼地积水而成湖泊。
形成湖泊条件
（周围高、中间低）湖盆---蓄积 湖水：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。