水化学课件 第五章
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水分析化学ppt课件完整版
•水分析化学概述•水样的采集与处理目录•水质指标与测定方法•水体中常见离子的分析方法•有机污染物的分析方法•水质综合评价与监测01水分析化学概述水分析化学的定义与任务定义水分析化学是研究水及其所含组分的化学组成、结构、性质及其变化规律的科学。
任务通过对水样的采集、处理和分析，了解水体的化学性质、污染状况及其变化趋势，为水资源保护、水环境治理和水质监控提供科学依据。
包括地表水（河流、湖泊、水库等）和地下水，研究其化学组成、性质及变化规律。
天然水废水饮用水工业废水、生活污水等，研究其污染物的种类、浓度及迁移转化规律。
研究其水质标准、处理工艺及对人体健康的影响。
030201化学分析法仪器分析法生物分析法物理分析法利用化学反应原理进行定性或定量分析，如沉淀法、络合滴定法等。
利用生物体或生物组织对水样中的某些物质进行识别或测定，如生物传感器法、酶分析法等。
借助各种仪器设备对水样进行分析，如光谱法、色谱法、电化学法等。
通过测量水样的物理性质来推断其化学组成和性质，如电导率法、折射法等。
02水样的采集与处理水样的采集采样点的选择根据水体类型、污染状况和研究目的，选择合适的采样点，确保水样具有代表性。
采样时间和频率根据水体变化规律和污染物排放情况，确定采样时间和频率，以反映水体的真实状况。
采样器具的选择与清洗选用合适的采样器具，如玻璃瓶、聚乙烯瓶等，并确保器具干净、无污染。
根据水样性质和分析项目要求，选择合适的保存方法，如冷藏、冷冻、加入保存剂等。
保存方法确保水样在运输过程中不受污染、不发生变化，选择合适的运输方式和包装材料。
运输要求在保存和运输过程中，需记录水样信息、保存条件等，以便后续分析。
注意事项水样的保存与运去除水样中的悬浮物、颗粒物等杂质，提高分析的准确性。
过滤与离心调节pH 值消解与蒸馏富集与分离根据分析项目要求，调节水样的pH 值，以确保分析的准确性。
对于某些难以直接分析的项目，需进行消解或蒸馏处理，以消除干扰物质或提高检测灵敏度。
第五章萃取技术.课件
有机溶剂中胶束 的表面活性剂分子的 疏水尾部向外，而亲 水头部向内，称为反 胶束。
当表面活性剂在有机溶剂中形成 反胶束时，水在有机溶剂中的溶解 度随表面活性剂浓度线性增大。
通过测定有机相中平衡水浓度的 变化，可以确定形成反胶束的最低 表面活性剂浓度。
反胶束的形成是表面活性剂分子 自发形成的纳米尺度的聚集体，是热 力学稳定的体系。
K a AH
（5-3）
其中，Ka为弱酸的解离常数；
[AH]和[A-]分别为游离酸和其酸根离 子的浓度。
如果在有机相中溶质不发生缔和， 仅以单分子形式存在，则游离的单分 子溶质符合分配定律，其分配常数为
Aa
AH
AH
（5-4）
其中，AH 表示有机相中游离酸的
浓度，Aa为游离酸的分配常数。
利用一般的分析方法测得的水 相浓度为游离酸和酸根离子的总 浓度，故为方便起见，用水相总
3．物理萃取和化学萃取
物理萃取
定义：溶质根据相似相溶原理在两相间 达到分配平衡，萃取剂与溶质间不发生 化学反应。
应用：广泛应用于抗生素及天然植物中 有效成分的提取。如利用乙酸丁酯萃取 青霉素。
化学萃取
定义：利用脂溶性萃取剂与溶质的化 学反应生成脂溶性复合分子，使溶质 向有机相分配。
应用：用于氨基酸、抗生素和有机酸 等生物产物的分离回收。
液体
双水相萃取
萃取剂
液固萃取（浸取）
固体原料 超临界流体
液体原料
2．反 萃 取
定义：调节水相条件，将目标产物从有机相 转入水相的操作。
作用：为了进一步纯化目标产物或便于后续 分离操作。
洗涤：常常加在萃取与反萃取操作之间，目 的是除去与目标产物同时萃取到有机相的杂 质，提高反萃取液中目标产物纯度。
当表面活性剂在有机溶剂中形成 反胶束时，水在有机溶剂中的溶解 度随表面活性剂浓度线性增大。
通过测定有机相中平衡水浓度的 变化，可以确定形成反胶束的最低 表面活性剂浓度。
反胶束的形成是表面活性剂分子 自发形成的纳米尺度的聚集体，是热 力学稳定的体系。
K a AH
（5-3）
其中，Ka为弱酸的解离常数；
[AH]和[A-]分别为游离酸和其酸根离 子的浓度。
如果在有机相中溶质不发生缔和， 仅以单分子形式存在，则游离的单分 子溶质符合分配定律，其分配常数为
Aa
AH
AH
（5-4）
其中，AH 表示有机相中游离酸的
浓度，Aa为游离酸的分配常数。
利用一般的分析方法测得的水 相浓度为游离酸和酸根离子的总 浓度，故为方便起见，用水相总
3．物理萃取和化学萃取
物理萃取
定义：溶质根据相似相溶原理在两相间 达到分配平衡，萃取剂与溶质间不发生 化学反应。
应用：广泛应用于抗生素及天然植物中 有效成分的提取。如利用乙酸丁酯萃取 青霉素。
化学萃取
定义：利用脂溶性萃取剂与溶质的化 学反应生成脂溶性复合分子，使溶质 向有机相分配。
应用：用于氨基酸、抗生素和有机酸 等生物产物的分离回收。
液体
双水相萃取
萃取剂
液固萃取（浸取）
固体原料 超临界流体
液体原料
2．反 萃 取
定义：调节水相条件，将目标产物从有机相 转入水相的操作。
作用：为了进一步纯化目标产物或便于后续 分离操作。
洗涤：常常加在萃取与反萃取操作之间，目 的是除去与目标产物同时萃取到有机相的杂 质，提高反萃取液中目标产物纯度。
黄君礼《水分析化学》课件讲义
方法：用具塞比色管（瓶）配制标准浊度阶，水样用目 视对比清晰程度。 2.分光光度法： 甲橬浊度单位：1.25mg硫酸肼+12.5mg六次甲基四胺/L。 方法：用分光光度计在680nm处测定吸光度 3.散射法：浊度仪，测水对光的散射效应，单位：NTU
12
n 残渣(Residue)…水中除溶解性气体外的杂质。
1.总残渣(Total Residue )（总固体Total Solid ）
…水中固体物质总量。
2.总可滤残渣(Totalid）
…能通过0.45um滤器的固体物质。
3.总不可滤残渣(Total Unfilterable Residue) (悬浮固体 Suspended Solid )
…不能通过0.45um滤器的固体物质。
4.挥发性残渣(Volatile Residue)…600 ℃能挥发的物质。
5.固定性残渣(Fixed Residue)…600 ℃不能挥发的物质。
6.可沉降物（Settleable Matter)
13
1.总残渣(Total Residue ) 蒸发皿105℃烘干、称重—W1 蒸发皿装水样水浴蒸干 105℃烘干、称重—W2
紫外吸光度值 UVA —利用有机物在紫外光 区的吸收，间接反应水 中有机物的量。
氧化还原电位 ORP
—与水中氧化剂、还原 剂有关，是废水生物处 理过程重要控制参数 。
9
n 臭味（Odor)
1.文字描述 （20℃，摇荡） 无 微弱 弱 明显 强 很强 2.臭阈值(Odor Threshold Value)
v 物理指标 (Physical Index) 不涉及化学反应，测定后被测组分形态不发生 变化。
v 化学指标 (Chemical Index) 表示水中杂质及污染物的化学成分和特性。
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n 残渣(Residue)…水中除溶解性气体外的杂质。
1.总残渣(Total Residue )（总固体Total Solid ）
…水中固体物质总量。
2.总可滤残渣(Totalid）
…能通过0.45um滤器的固体物质。
3.总不可滤残渣(Total Unfilterable Residue) (悬浮固体 Suspended Solid )
…不能通过0.45um滤器的固体物质。
4.挥发性残渣(Volatile Residue)…600 ℃能挥发的物质。
5.固定性残渣(Fixed Residue)…600 ℃不能挥发的物质。
6.可沉降物（Settleable Matter)
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1.总残渣(Total Residue ) 蒸发皿105℃烘干、称重—W1 蒸发皿装水样水浴蒸干 105℃烘干、称重—W2
紫外吸光度值 UVA —利用有机物在紫外光 区的吸收，间接反应水 中有机物的量。
氧化还原电位 ORP
—与水中氧化剂、还原 剂有关，是废水生物处 理过程重要控制参数 。
9
n 臭味（Odor)
1.文字描述 （20℃，摇荡） 无 微弱 弱 明显 强 很强 2.臭阈值(Odor Threshold Value)
v 物理指标 (Physical Index) 不涉及化学反应，测定后被测组分形态不发生 变化。
v 化学指标 (Chemical Index) 表示水中杂质及污染物的化学成分和特性。
第五章-水分和水分活度测定PPT课件
一、概述
（三）食品中水的存在形式 ➢ 食品中的水分一般是指在100℃左右直接干燥的情况下，
所失去物质的总量。
水分含量与固形物含量的关系
食品中的固形物——指食品内将水分排除后的全部残留 物，包括蛋白质、脂肪、粗纤维、无氮抽出物、灰分等。
固形物 (%) = 100 % － 水份（%）
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一、概述
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二、水分的测定
（一）干燥法 4.常压干燥法 ➢ 原理：在一定的温度（95～105℃）和压力（常压）下 ，将样品在烘箱中加热干燥，除去水分，干燥前后样品 的质量之差为样品的水分含量。 ➢ 适用范围：适用于在95~105℃下，不含或含其它挥发 性物质甚微且对热稳定的食品。 ➢ 样品的制备、测定及结果计算。
➢不易结冰（冰点-40℃）；
➢不能作为溶质的溶媒，干燥时很难除去；
➢与纯水比较分子平均运动大大减少；
➢不能被微生物利用，不易引起食品的腐败变质。
.
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一、概述
（三）食品中水的存在形式
食品中哪些水分是易除去的？
➢食品干燥、蒸发时去掉的水分主要为自由水。 ➢很难用蒸发的方法分离除去结合水。
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二、水分的测定
（一）干燥法 3.主要操作条件和要点 干燥条件
干燥温度 ➢ 一般是 95～105 ℃； ➢ 对含还原糖较多的食品应先（50～60℃）干燥然后再
105℃加热。 ➢ 对热稳定的谷物可用120～130 ℃干燥。 ➢ 对于脂肪高的样品，后一次重量可能高于前一次（由于
脂肪氧化），应用前一次的数据计算。
常压干燥法（常压烘箱干燥法） 干燥法 减压干燥法（真空烘箱干燥法）
高考化学一轮复习名师讲解课件第五章物质结构元素周期律5-368张PPT - 副本
【解析】 本题主要考查对化学反应的实质即旧化学键的 断裂与新化学键的生成的理解程度以及物质中所含化学键类型 的判断。 A 选项中没有非极性共价键的断裂与形成；B 选项中 没有离子键的断裂，也没有非极性共价键的断裂与生成；C 选
－ 项中没有非极性共价键的生成； D 选项中反应前有 Na＋与 O2 2 的
【解析】
KOH 中含有 K＋和 OH－有离子键也有共价键，
属于离子化合物，A 正确； N2 属于单质，含有 N≡ N，B 不正 确； MgCl2 中含有 Mg2＋和 Cl－只含有离子键， C 不正确； NH4Cl 中含有共价键，全部由非金属元素组成，但属于离子化合物， D 不正确。
【答案】 A
(1)有化学键被破坏的变化不一定是化学变化， 如 HCl 溶于 水、NaCl 晶体熔化。 (2) 许多非金属单质和许多共价化合物在熔化时并不破坏 共价键，如 O2、HCl、CO2、H2O 等。
【解析】 NH4Cl 中既含有共价键，也含有离子键，A 错； 非金属原子以共价键结合形成的可能为共价化合物如 HCl，也 可能为单质如 H2、 O2，B 错；NH4NO3 为离子化合物，C 错； 共价化合物，最少含有两种不同的非金属元素，非金属原子是 通过共用电子对形成共价化合物的，D 对。
【答案】 D
(3)既含有离子键又含有共价键的物质，如 Na2O2、CaC2、 NH4Cl、NaOH、Na2SO4 等。 (4)无化学键的物质，稀有气体，如氩气、氦气等。 2．化学键对物质性质的影响 (1)对物理性质的影响 金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质，硬度大、熔点高， 就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。
熔点、沸点、溶解度
，而
化学键影响物质的化学性质和物理性质。 ③存在于由共价键形成的多数
2021年高中化学人教版(新教材)必修第二册课件：第5章 第1节 第2课时 硫酸、酸酸根离子的检验
过滤
——→
滤液
加入适量盐酸 蒸发
——→ ——→
纯净的 NaCl晶体
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
化学（必修·第二册 ）
课堂素能探究
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
化学（必修·第二册 ）
知识点
浓硫酸的强氧化性
问题探究
1．过量的铜与一定量的浓硫酸反应时，硫酸能否全部参加反应？ 提示：不能。Cu是不活泼金属，只能与浓硫酸反应，与稀硫酸不反 应，在过量Cu与一定量浓硫酸反应时，随着反应的进行，硫酸的浓度逐 渐减小，反应进行到一定程度时，浓硫酸将变为稀硫酸，反应停止， H2SO4不可能全部参加反应。
B．由于浓硫酸具有吸水性，故可用来与蔗糖反应做“黑面包”实
验
C．稀硫酸与铁、铝反应，浓硫酸在常温下不与铁、铝反应
D．浓硫酸与Cu的反应中有少量黑色固体生成，可能是CuO
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
化学（必修·第二册 ）
解析：在浓硫酸中，硫元素被还原，体现其氧化性，当稀硫酸与金 属反应时，氢被还原，体现其氧化性，A项错；浓硫酸具有脱水性，能 使蔗糖炭化，B项错；常温下，浓硫酸与铁、铝发生钝化反应，表面生 成致密氧化膜，C项错；浓硫酸与铜反应时，可能生成黑色的CuO，D 项正确。
②强氧化性的表现
化学（必修·第二册 ）
致密的氧化膜
铁质或铝质 Cu＋2H2SO4(浓)═△══CuSO4＋SO2↑＋2H2O
C＋2H2SO4(浓) ═△══CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
二、SO24－的检验 1．实验探究
实验 操作
化学（必修·第二册 ）
2020_2021学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素3无机非金属材料课件新人教版必修
试分析传统无机非金属材料和新型无机非金属材料各有什么优点? 提示:传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比较:传统无机非金属材料 具有性质稳定,抗腐蚀耐高温等优点,但质脆,经不起热冲击。新型无机非金属材 料除具有传统无机非金属材料的优点外,还有某些特征如:强度高、具有电学、 光学特性和生物功能等。
3.(2020·宝鸡高一检测)SiO2是一种化工原料,可以制备一系列物质。下列说 法正确的是
A.图中所有反应都不属于氧化还原反应 B.硅酸盐的化学性质稳定,常用于制造光导纤维 C.可用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙 D.普通玻璃是由纯碱、黏土和石英砂制成的,具有固定的熔点 【解析】选C化硅与碳 反应生成硅单质的反应有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故A错误;光导纤维的 成分是二氧化硅,不是硅酸盐,故B错误;碳酸钙溶于盐酸生成氯化钙和水以及二氧化碳, 二氧化硅和盐酸不反应,可以用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中混有的少量碳酸 钙,故C正确;玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,玻璃属于混合物,没有固定的熔点, 故D错误。
提示:与氢氟酸反应产生氢气,体现了硅的金属性,与氢氧化钠溶液反应产生氢气, 体现了硅的非金属性。
2.硅的制备 (1)自然界中硅能以游离态和化合态形式存在吗? 提示:硅是一种亲氧元素,在自然界中总是与氧化合,以熔点很高的氧化物及硅 酸盐的形式存在,不能以游离态形式存在。 (2)用焦炭在电炉中隔绝空气还原SiO2制取粗硅时,为什么生成CO而不是CO2? 提示:制取粗硅时,工业生产中使用过量焦炭,发生反应C+CO2 2CO,因而产物 为CO。
(3)硅的还原性强于C,为什么C能从SiO2中还原出Si? 提示:反应2C+SiO2 Si+2CO↑之所以能发生,是由于该反应是高温条件下固 体间的反应,生成的CO脱离反应体系,从而使反应能继续进行。
初中化学水的净化ppt课件
自来水厂净水表示图：仔细察看， 里面用到了哪些方法？
〔明矾〕
〔通氯气〕
吸附水中悬浮的杂质
除去不溶性杂质
杀死残存的细菌
沉降杂质
除去可溶性杂质，颜 色、异味
自来水厂净水过程图
A是浑浊的 河水
B是无色透明 的水
一、 净化水的常用方法
1、沉淀： ①、静置沉淀
让部分不溶性杂 质沉降到水底。
沉淀物
但不能去除悬浮 在水中及浮于水 面的固体物质。
②、吸附沉淀
明矾的作用：
溶于水构成胶状物，吸附悬浮杂质，并使之沉降。
想一想：如何除 去水中的沉淀？
吸附悬浮物 浑水变廓清
本卷须知：
滤纸一定要和漏斗贴紧，不能留有气泡〔为什么?〕 假设有气泡，过滤的速度会比较 慢
2. 滤纸的边缘低于漏斗的边缘〔为什么?〕 防止液体从漏斗边流出
3. 过滤后的水是纯水吗？ 不能，由于过滤不能去除可溶的杂质及微生物
• ②所得蒸馏水是_软_水___〔填“硬水〞或“软水 〞〕，检验的简一方法是___参_与__肥_皂__水__。
• 提问： • 什么是硬水？什么是软水？
二、硬水和软水
1、硬水和软水的定义： 硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
2、硬水的危害： ⑴ 生活中的危害：长期饮硬水有害人体健
康 ；洗衣洗不净。 ⑵ 消费中的危害：锅炉烧水，水垢过多浪费 燃料,引起 爆炸。
3、硬水和软水的检验：
• 过滤——经过过滤器，分别液体与不溶性 物质的方法。
• 吸附——参与活性炭，滤去液体中的不溶 性物质，还可吸附掉一些溶解的杂质，除 去臭味。
课外作业：制造<净水器>
①活性炭净水器 ②简易净水器
〔明矾〕
〔通氯气〕
吸附水中悬浮的杂质
除去不溶性杂质
杀死残存的细菌
沉降杂质
除去可溶性杂质，颜 色、异味
自来水厂净水过程图
A是浑浊的 河水
B是无色透明 的水
一、 净化水的常用方法
1、沉淀： ①、静置沉淀
让部分不溶性杂 质沉降到水底。
沉淀物
但不能去除悬浮 在水中及浮于水 面的固体物质。
②、吸附沉淀
明矾的作用：
溶于水构成胶状物，吸附悬浮杂质，并使之沉降。
想一想：如何除 去水中的沉淀？
吸附悬浮物 浑水变廓清
本卷须知：
滤纸一定要和漏斗贴紧，不能留有气泡〔为什么?〕 假设有气泡，过滤的速度会比较 慢
2. 滤纸的边缘低于漏斗的边缘〔为什么?〕 防止液体从漏斗边流出
3. 过滤后的水是纯水吗？ 不能，由于过滤不能去除可溶的杂质及微生物
• ②所得蒸馏水是_软_水___〔填“硬水〞或“软水 〞〕，检验的简一方法是___参_与__肥_皂__水__。
• 提问： • 什么是硬水？什么是软水？
二、硬水和软水
1、硬水和软水的定义： 硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
2、硬水的危害： ⑴ 生活中的危害：长期饮硬水有害人体健
康 ；洗衣洗不净。 ⑵ 消费中的危害：锅炉烧水，水垢过多浪费 燃料,引起 爆炸。
3、硬水和软水的检验：
• 过滤——经过过滤器，分别液体与不溶性 物质的方法。
• 吸附——参与活性炭，滤去液体中的不溶 性物质，还可吸附掉一些溶解的杂质，除 去臭味。
课外作业：制造<净水器>
①活性炭净水器 ②简易净水器
节水灌溉课件第五章微灌工程技术
• 对灌溉水源进行严格的净化处理是微灌中必不
可少的步骤，是保证微灌系统正常运行、延长 灌水器使用寿命和保证灌水质量的关键措施
• 选择净化设备和设施时，要考虑灌溉水源的水
质、水中污物种类、杂质含量，同时还要考虑 系统所选用灌水器种类规格、抗堵塞性能等
微灌系统主要过滤设备与设施
• 拦污栅(筛、网) • 沉淀池 • 过滤器(水砂分离器、砂石介质过滤器、
2.4
• 组成：
它是由Φ4塑料小管和接头连接插入毛管 壁而成
• 特点：
• 工作水头低 •
3. 灌水器的流量与压力关系
• 微灌灌水器的流量与压力关系用下式表
示 q=khx
式中： q—— h—— k—— x——流态指数
• 流态指数x反映了灌水器的流量对压力变化的敏
感程度
❖当滴头内水流为全层流时，流态指数x等于1， 即流量与工作水头成正比
• 筛网过滤器的种类
➢按安装方式分类，有立式与卧式两种； ➢按制造材料分类，有塑料和金属两种； ➢按清洗方式分类又有人工清洗和自动清洗两种类
型；
➢按封闭与否分类则有封闭式和开敞式（又称自流
式）两种
筛网过器
筛网过滤器的组成
➢筛网 ➢壳体 ➢顶盖
叠片式过滤器
• 叠片式过滤器是用数量众多的带沟槽的薄
的供水方、高效的水分利用、广泛的适用 条件以及明显的产出效率，已为越来越多 的用户所接受
果树重力滴灌系统
温室蔬菜重力滴灌
三、微灌的优点及存在的问题
1、微灌的优点
• 适应性强
❖ 主要表现在不要求地面平整就可进行灌溉，能 够适应各种地形条件，尤其适宜在山丘坡地进 行自流灌溉的地方发展
❖ 兼有施化肥、喷农药等功能
可少的步骤，是保证微灌系统正常运行、延长 灌水器使用寿命和保证灌水质量的关键措施
• 选择净化设备和设施时，要考虑灌溉水源的水
质、水中污物种类、杂质含量，同时还要考虑 系统所选用灌水器种类规格、抗堵塞性能等
微灌系统主要过滤设备与设施
• 拦污栅(筛、网) • 沉淀池 • 过滤器(水砂分离器、砂石介质过滤器、
2.4
• 组成：
它是由Φ4塑料小管和接头连接插入毛管 壁而成
• 特点：
• 工作水头低 •
3. 灌水器的流量与压力关系
• 微灌灌水器的流量与压力关系用下式表
示 q=khx
式中： q—— h—— k—— x——流态指数
• 流态指数x反映了灌水器的流量对压力变化的敏
感程度
❖当滴头内水流为全层流时，流态指数x等于1， 即流量与工作水头成正比
• 筛网过滤器的种类
➢按安装方式分类，有立式与卧式两种； ➢按制造材料分类，有塑料和金属两种； ➢按清洗方式分类又有人工清洗和自动清洗两种类
型；
➢按封闭与否分类则有封闭式和开敞式（又称自流
式）两种
筛网过器
筛网过滤器的组成
➢筛网 ➢壳体 ➢顶盖
叠片式过滤器
• 叠片式过滤器是用数量众多的带沟槽的薄
的供水方、高效的水分利用、广泛的适用 条件以及明显的产出效率，已为越来越多 的用户所接受
果树重力滴灌系统
温室蔬菜重力滴灌
三、微灌的优点及存在的问题
1、微灌的优点
• 适应性强
❖ 主要表现在不要求地面平整就可进行灌溉，能 够适应各种地形条件，尤其适宜在山丘坡地进 行自流灌溉的地方发展
❖ 兼有施化肥、喷农药等功能
环境化学-绪论 PPT课件
环境问题
• 人类生活和生产活动不断影响和改变环境条件，甚至引起环 境污染。
• 工业化过程中的处置失当，特别是对自然资源的不合理开发 利用，造成了全球性的环境污染和生态破坏。 空气、水和土地污染的环境退化现象 臭氧层破坏 气候变化 水资源的短缺和污染 有毒化学品和团体废弃物的危害 生物多样性的损伤
2. 造成环境污染的三因素 物理的
噪声、震动等 化学的
九大类 生物的
大米草、水葫芦、赤藻等
温室效应
酸雨
光化学烟雾
伦敦烟雾事件
臭氧空洞
海洋污染
赤潮
农药污染
3. 认识环境问题的三个阶段
环境问题并非只限于环境污染,人们对现代环境 问题的认识有个发展过程。 第一阶段：在20世纪60年代人们把环境问题只当成一 个污染问题，认为环境污染主要指的是城市和工农业 发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声 的污染。对土地沙化、热带森林破坏和野生动物某些 品种的濒危灭绝等并未从战略上予以重视。我国当时 以污染控制为中心进行环境管理，曾对改善城市和人 民生活的环境质量起了重要作用。 存在问题：没有把环境问题与自然生态联系起来,低 估了环境污染的危害性和复杂性，没有把环境污染与 社会因素相联系，未能追根寻源。
每年有600万公顷具有生产力的旱地变成沙漠
有1100多万公顷的森林遭到破坏
在非洲,干旱将3500万人置于危难之中
在印度,博帕尔农药厂化学品泄漏造成两千人死亡
在墨西哥城,液化气罐爆炸使千人遇难
在前苏联,切尔诺贝利核反应堆爆炸使核尘埃遍布欧洲
在瑞士,农用化学品、溶剂和录污染了莱茵河,使数百万 尾鱼被毒死
样是热门课题。
（2）各圈层环境化学
水污染控制工程课件 第5章 生物膜法
第五章 污水的好氧生物处理（二）
生物膜法
§5.1 概述
生物膜法：是与活性污泥法并列的一种污水的好氧生物处
理技术，这种处理方法的实质是使细菌和菌类一类微生物如原 生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生 长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。污水与生物 膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质被生物膜上的微 生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁殖。一般， 这个过程所需的氧气直接来自大气。 生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上 发展起来的人工生物处理技术，是对上述过程的强化。
3）生物膜内生物体的分布不均匀，且孔隙率和密度分布也是不均匀的。细胞簇间的空间
形成了竖直方向和水平方向的孔隙，竖直方向形成孔，水平方向形成沟。传质过程复杂， 单一参数（如有效扩散系数）来描述基质、电子受体等在生物膜内的传质是不充分的。
4）生物膜内存在物种的竞争，生物膜的外部以活性生物体为主，内部以生物体残骸为主。
滤床
滤床：是普通生物滤池的主体，是微生物生长栖息的场所，上面铺有滤料。理
想的滤料应有以下几个特征：表面积大、孔隙率大、生物不能分解，也不能抑制
生物生长、有较好的化学稳定性、有一定机械强度、抗冰冻、价格低廉，适合就
地取材。
以前一般采用碎石、卵石、炉
渣、焦炭等实心拳状无机滤料。
现在已经广泛使用由聚氯乙烯、
一般规定：
1. 普通生物滤池的个数或分格数不应少于2个，并按同时工作设计，设计 流量按平均日污水流量计算，当处理对象为生活污水时，BOD5的容积 负荷可按表所列数据选用，水力负荷为0.9－3.7m3／(m2d)。对于工业 废水应通过实验来确定。普通生物滤池的计算公式见下页表。
2. 池壁高度比滤料表面层高出0.5－0.9m，用以挡风，保证布水均匀。 3. 池底四周开设通风孔，其总面积不小于滤池表面积的1％。
生物膜法
§5.1 概述
生物膜法：是与活性污泥法并列的一种污水的好氧生物处
理技术，这种处理方法的实质是使细菌和菌类一类微生物如原 生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生 长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。污水与生物 膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质被生物膜上的微 生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁殖。一般， 这个过程所需的氧气直接来自大气。 生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上 发展起来的人工生物处理技术，是对上述过程的强化。
3）生物膜内生物体的分布不均匀，且孔隙率和密度分布也是不均匀的。细胞簇间的空间
形成了竖直方向和水平方向的孔隙，竖直方向形成孔，水平方向形成沟。传质过程复杂， 单一参数（如有效扩散系数）来描述基质、电子受体等在生物膜内的传质是不充分的。
4）生物膜内存在物种的竞争，生物膜的外部以活性生物体为主，内部以生物体残骸为主。
滤床
滤床：是普通生物滤池的主体，是微生物生长栖息的场所，上面铺有滤料。理
想的滤料应有以下几个特征：表面积大、孔隙率大、生物不能分解，也不能抑制
生物生长、有较好的化学稳定性、有一定机械强度、抗冰冻、价格低廉，适合就
地取材。
以前一般采用碎石、卵石、炉
渣、焦炭等实心拳状无机滤料。
现在已经广泛使用由聚氯乙烯、
一般规定：
1. 普通生物滤池的个数或分格数不应少于2个，并按同时工作设计，设计 流量按平均日污水流量计算，当处理对象为生活污水时，BOD5的容积 负荷可按表所列数据选用，水力负荷为0.9－3.7m3／(m2d)。对于工业 废水应通过实验来确定。普通生物滤池的计算公式见下页表。
2. 池壁高度比滤料表面层高出0.5－0.9m，用以挡风，保证布水均匀。 3. 池底四周开设通风孔，其总面积不小于滤池表面积的1％。
【学习课件】第五章水污染及其防治
（2）化学净化：经过 氧化、还原、吸附、凝 聚等作用，污染物浓度 下降。 （3）生物（化学）净化： 水中微生物的代谢作用，使 有机物分解、氧化并转 化为无害稳定的无机物。
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9
水体自净按其发生的场所分为四类：
水与大气间的自净作用 水中的自净作用 水与底质间的自净作用 底质中的自净作用
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14
2、需氧有机物的生物降解作用
① 碳水化合物生物降解步骤和最终产物为：
完整版ppt
15
② 脂肪和油类的生物降解步骤和最终产物为：
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16
③ 蛋白质的生物降解步骤和最终产物为：
完整版ppt
17
3、需氧有机污染物降解与溶解氧平衡
50年代，美国学者巴特希和英 格莱姆就编制出了关于被生活污 水污染的河流中BOD和溶解氧 （DO）相互关系的模式图
四种藻类：蓝绿藻类，绿藻 类，硅藻类，有色鞭毛虫。
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7
地球各种水体的循环更替期
水体类型
循环更替期 水体类型
海洋
2500年
湖泊
深层地下水
1400年
沼泽
极地冰川
9700年
土壤水
永久积雪高山冰川
1600年
河川水
永冻带底冰
10000年
大气水
生物水
几小时
循环更替期 17年 5年 1年 16天 8天
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8
水体的自净作用：
（1）物理净化：经过扩散、稀释、混合、沉降等过程， 污染物浓度下降。
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13
第四节 主要污染物在水环境中 的迁移转化
一、需氧有机物
1、概念
需氧污染物主要指生活污水和某些工业废水中所含的 碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等有机化合物， 在微生物作用下最终分解为简单的无机物质，即二氧 化碳和水等。因这些有机物质在分解过程中需要消耗 大量的氧气，故又被称为需氧污染物。
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9
水体自净按其发生的场所分为四类：
水与大气间的自净作用 水中的自净作用 水与底质间的自净作用 底质中的自净作用
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2、需氧有机物的生物降解作用
① 碳水化合物生物降解步骤和最终产物为：
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15
② 脂肪和油类的生物降解步骤和最终产物为：
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16
③ 蛋白质的生物降解步骤和最终产物为：
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3、需氧有机污染物降解与溶解氧平衡
50年代，美国学者巴特希和英 格莱姆就编制出了关于被生活污 水污染的河流中BOD和溶解氧 （DO）相互关系的模式图
四种藻类：蓝绿藻类，绿藻 类，硅藻类，有色鞭毛虫。
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7
地球各种水体的循环更替期
水体类型
循环更替期 水体类型
海洋
2500年
湖泊
深层地下水
1400年
沼泽
极地冰川
9700年
土壤水
永久积雪高山冰川
1600年
河川水
永冻带底冰
10000年
大气水
生物水
几小时
循环更替期 17年 5年 1年 16天 8天
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8
水体的自净作用：
（1）物理净化：经过扩散、稀释、混合、沉降等过程， 污染物浓度下降。
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13
第四节 主要污染物在水环境中 的迁移转化
一、需氧有机物
1、概念
需氧污染物主要指生活污水和某些工业废水中所含的 碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等有机化合物， 在微生物作用下最终分解为简单的无机物质，即二氧 化碳和水等。因这些有机物质在分解过程中需要消耗 大量的氧气，故又被称为需氧污染物。
《化学式与化合价》自然界的水PPT课件
思考：原子的质量很小，故我们采用相对原子 质量，那么由原子构成的分子，质量仍然很小， 又如何表示呢？ 化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是相 对分子质量 (符号为Mr)
相对分子的运用：
1、根据化学式计算相对分子质量 例1、 求 O2、 H2O、 KMnO4的相对分子质量
练习1、求Fe3O4、CO(NH2)2的相对分子质量
(3) 其它如: P2O5 读作五氧化二磷， BaCl2读作氯化钡 ， H2O2读作过氧化氢 (双氧水) ，KMnO4 读作高锰酸钾 ， KClO3读作氯酸钾
五、化合价--化合物均有固定的组成
元素的化合价是元素的原子在形成 化合物时表现出来的一种化学性质
注意点：
1、化合价有正价和负价
(1)氧元素通常显-2价,氢元素通常显-1价
思考：标的化合价与离子符号的关系如何?
+
如:M2 g 和 Mg2+
试一试 标出下列物质中划线
元素的化合价
0 -2 +1
-2
O2 H2O NaCl H2S
+5
+6
+7
KClO3 H2SO4 KMnO4
+2
Ca(OH)2
练一练： 标出下列划线元素的化合价
+1
Na 2O
+6
H2SO4
+4
+3
BaCO3 AlO3
+2
+5
Cu(OH)2 KNO3
-3 +5
+3
NH4NO3 Fe2(SO4)3
六、化合价的运用：
（一）、根据化学式确定元素的化合价： 1、标出化学式中各元素的化合价
例1、标出下列物质中各元素的化合价：
相对分子的运用：
1、根据化学式计算相对分子质量 例1、 求 O2、 H2O、 KMnO4的相对分子质量
练习1、求Fe3O4、CO(NH2)2的相对分子质量
(3) 其它如: P2O5 读作五氧化二磷， BaCl2读作氯化钡 ， H2O2读作过氧化氢 (双氧水) ，KMnO4 读作高锰酸钾 ， KClO3读作氯酸钾
五、化合价--化合物均有固定的组成
元素的化合价是元素的原子在形成 化合物时表现出来的一种化学性质
注意点：
1、化合价有正价和负价
(1)氧元素通常显-2价,氢元素通常显-1价
思考：标的化合价与离子符号的关系如何?
+
如:M2 g 和 Mg2+
试一试 标出下列物质中划线
元素的化合价
0 -2 +1
-2
O2 H2O NaCl H2S
+5
+6
+7
KClO3 H2SO4 KMnO4
+2
Ca(OH)2
练一练： 标出下列划线元素的化合价
+1
Na 2O
+6
H2SO4
+4
+3
BaCO3 AlO3
+2
+5
Cu(OH)2 KNO3
-3 +5
+3
NH4NO3 Fe2(SO4)3
六、化合价的运用：
（一）、根据化学式确定元素的化合价： 1、标出化学式中各元素的化合价
例1、标出下列物质中各元素的化合价：
水处理工程=清华大学第五章过滤课件(第一篇)
H t H 0 H t
h h1 ht
v2 h2 2g
第五章
19
滤池总过滤水头损失H＝H0＋h＋△Ht H0：清洁滤层水头损失 h：配水系统、承托层及管路水头损失 △Ht：在时间t时的水头损失增值
ΔH t
h1: 配水系统水头损失
过滤周期 与滤速有关
1.5~2m
第五章
20
第2节 滤池的运行
第五章 23
4座滤池进水渠相通，在任 何时间水位基本上相等。
一座滤池冲 洗完毕
减速过滤（一组4座滤池） 一座滤池滤速的变化 如果一组滤池的滤池数很多，阶梯式下降折线将变为 近似连续下降曲线。 每一格滤池在反洗间隔之间，按等速过滤方式，水位 略有升高。 第五章
24
4
第2节 滤池的运行
等速与变速过滤的差别？ 在平均滤速相同的条件下，减速过滤的滤后水质较 好。而且在相同过滤周期内，过滤水头损失要小。 清洁时，过滤速度虽大，但孔隙也大，孔隙内的速 度并不太大，可将一些悬浮杂质带入下层滤料。而 当截留有杂质时，孔隙减少，滤速也减少，可防止 悬浮物穿透滤层。
第五章
45
第五章
46
第3节 滤池的基本构造
2．小阻力配水系统 减少配水系统阻抗S1 降低配水系统流速 增大配水空间 使孔眼处的压力接近
指孔口阻力较小
第3节 滤池的基本构造
中阻力配水（开孔 比：0.6%~0.8%）
小阻力配水系统 钢筋混凝土穿 孔滤板 钢筋混凝土穿孔板：板上铺设一层或两层尼龙网。
第五章 39
三层：18~20m/h
第3节 滤池的基本构造
三、配水系统
1. 配水系统的目的： 均匀分布反冲洗水 均匀收集过滤水 配水不均匀导致： (1) 部分区域水量小，冲洗不净 (2) 部分区域水量大，冲动垫层
【课件】第五章第一节硫及其化合物课件2022-2023学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
（2）与非金属反应
氧化性与还原性
Fe +
0
S
=△
-2
FeS
氧化剂
现象：剧烈燃烧，发光 发热，生成黑色固体。
注意： 生成 硫化亚铁 FeS 不生成 硫化铁 Fe2S3
反应放出的热能使反应继续进行
[讨论]硫和氯气都能分别与铜、铁反应，试比较反应有何
异同。
点燃 ＋2
Cu + Cl2 = CuCl2
SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl
SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + X2 +H2O=H2SO4 + 2HX
Na2O2+SO2=? 漂白粉的漂白原理： CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO SO2+H2O+Ca(ClO)2=
分别写出浓硫酸、稀硫酸与铁反应的方程式。
α-Fe2O3，α-Al2O3很致密，可以保护金属防止被继续 氧化，因此可以用铁铝制品运输浓硫酸。
【思考交流】
浓硫酸能和金属反应，为什么可用铝罐车和铁罐车 来运输浓硫酸？
常温下，浓硫 酸 让 Fe 、 Al 的 钝化
与非金属C、S反应
△
C + 2H2SO4(浓) == 2SO2 ↑+ CO2↑+ 2H2O 请设计实验方案：验证碳和浓硫酸反应的产物
1、与水反应 2、与碱性氧化物反应 3、与碱的反应
三、硫的氢化物（H2S）
1、物理性质：无色有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气略 2、化学性质：大，能溶于水（1:2.6），剧毒。
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2、主要离子
湖水和库水通常阳离子以Ca2+含量最高 阴离子以HCO3-含量最高
15
3、营养元素和有机物
（1）表层营养盐 营养元素变化与河流相似 冬季：浮游植物低，有机物的矿化作用使水中氮、磷增加 春夏季：营养元素含量相应减少，出现最低值 不同之处：夏季常出现温度分层现象，此将导致营养 盐等化学成分的分层分布 底层— 由于沉积物中有机质分解释放，底层水中营养元素 含量较高
C OD
mg /L
<1
无机氮 µmol/L
<0.014
中
1~4
1~5 硅藻、甲藻 1.64
1~7
0.014~0. 046
富
3~10 5~10 硅藻、蓝藻
4.3
7~15
0.046~0. 11
总磷 104µmol/L
<3.2 3.2~9.7
>9.7
活性磷 10-
4µmol/L
<6.4 6.4~16
>16
湖名
Fe
鄱阳湖 0.11
洞庭湖 0.08
太 湖 0.42
洪泽湖 0.02
巢 湖 0.24
梁子湖 4.28
石臼湖 0.23
滆 湖 0.09
阳澄湖 0.02
高邮湖 0.08
白玛湖 0.05
瓦埠湖 0.19
NH4+ 痕迹 0.02 0.02 0.01
0 0.01 0.01 痕迹 0.04
0.10
NO2痕迹 0.02 0.01
5.5
163.0
2.65 4.51 18.04 22.96 6.17 86.36
9.11 4.12 44.8 6.54 5.36 193.27
8.92 4.40 36.64 7.83 4.14 177.95
6.37 4.12 46.40 5.59 5.02 261.48
6
（2）有机物与pH
含有机物，主要来自集水区土壤与人类活动排废 植被较好的集水区域与城市下游河水中有机物较多 pH一般为6.5-8.5，冬季稍低，夏季稍高
3.30
青海湖 0.02
0.05
0.01
0.16
0.02
0.35
1.41
黄旗海
0.05
0.80
0.06
乌梁素 海
痕迹
0.04
0.04
15.40
布伦托 海
0
0.01
0
0.18
0.05
2.70 14.46
博斯腾 湖
0.01
0.02 痕迹
0.22
0.03
5.65
7.32
呼伦池 0.02
痕迹 痕迹
0.13
0.24 21.37 8.29
4
表. 我国部分河流主要离子含量 (mg/L)
河 流 名 称 HCO3- CO32- SO42-
Cl-
Ca2+
Mg2+
Na+(K+)
离子总 量
西江 （1980-1983）
141.2
3.6
18.7
3.3
42.
6.8 14.2 230.4
东江 （1982-1983）
26.2
0
2.3 1.0 4.1
1.2
达来诺 尔
0.08
0.08 痕迹
0.01
1.72
2.40 14.30
23
（三）、透明度
湖泊透明度可反映湖泊污染状况 藏南的玛旁雍错透明度最大（14 m） 最小透明度为长江中下游浅水湖泊，低于20 cm
（四）、矿化度
特点：从东向西明显增高, 大致以1 g/L为界线 西部矿化度均大于1 g/L，甚至大于35 g/L，属微咸水 湖、咸水湖和盐湖
7
松花江
74.
(哈尔滨1981) 7
0
鸭绿江（丹东）
103 .7
0
钱塘江
52.
(杭州1978,10) 03
长江
123
(武汉1980,6) 34
汉水
116
(武汉1980,6) .02
嘉陵江 193 (重庆1980,6) .9
5.5 7.2 16.9 3.6 9.5 117.4 12.6 21.1 16.8 3.4 5.5 163.0 2.65 4.51 18.04 22.96 6.17 86.36 9.11 4.12 44.8 6.54 5.36 193.27 8.92 4.40 36.64 7.83 4.14 177.95 6.37 4.12 46.40 5.59 5.02 261.48
我国境内降水特点：东南多雨、西北干旱，降水量自东南沿海 向西北递减
19
（二）、水文特征
中国湖泊水量的时间和地区分配极不平衡 湖泊年补给量如下：
东部平原、长江淮河流域：约(5000-6000)×108m3 东北、蒙新湖泊：(20-30)×108 m3 青藏高原：10×108 m3左右
20
表. 中国主要湖泊的生物营养物质含量（mg/L）
8
（3）含盐量
多数河流含盐量较低 我国南方与东北河流含盐量多低于200 mg/L
有的仅30~50 mg/L，高者超过1000 mg/L 世界河水平均含盐量仅约120 mg/L
9
第二节 湖泊水与水库化学
湖泊—— 陆地表面天然洼陷处流动缓慢而蒸发量大的水体， 由降水和地面、地下径流所形成
特点：水质的多样性与不均匀性 湖水流转主要靠风力和温度变化 流动与交换缓慢，有较强地区性特征
第五章 各类天然水体的水化学概况
第一节 河水化学 第二节 湖泊水与水库化学 第三节 地下水化学 第四节 池塘水化学
1
水圈——
为地球表面和接近地球表面的各类水的总称 天然水的总水量近14亿km3, 地球表面积的2/3被其所覆盖 按天然水形成、形态与性质的特点，可划分为 河水、湖（库）水、地下水、大气降水(雨水、雾、雪、霜、雹等) 及海水五大类
（4）超富营养型： 特点：营养元素含量丰富 无机氮含量大于 0.11 µmol/L 水质肥 初级生产量多大于 10 g (O２) /m2.d
13
不同营养型湖（库）的主要水质指标
浮游植物
营 养
初级 生产量
现
型
O2 , g/m2.d
存量 mg/
优势 种类
L
浮游 动物量
mg/ L
贫
<1 <1 金藻、硅藻 0.386
含量：有机物需氧量低于10 mg/L
贫营养湖：有机物含量极少
富营养型湖：水域较小，夏季浮游植物繁殖旺盛，水透明度
较小，沿岸高等植物产量较高，湖中沉积物所
含有机质较丰富
17
4、水质垂直分布的不均匀性
湖泊、水库水质具有垂直分布不均匀特点 夏季：湖水中溶解氧、pH及营养盐等垂直分布常出现不均匀性
若有温跃层存在，上、下水层水质差异显著 春、秋季：湖水的全同温期，上下层水质分布较均匀，
5
松花江 (哈尔滨1981)
74.7
0
鸭绿江（丹东） 103.7 0
钱塘江 (杭州1978,10) 52.03
长江 (武汉1980,6)
123.34
汉水 (武汉1980,6)
116.02
嘉陵江 (重庆1980,6)
193.9
5.5 7.2 16.9 3.6
9.5
117.4
12.6 21.1 16.8 3.4
夏季和冬、春季整个水体底层都可能出现较高值
16
营养盐含量特点：硅含量(SiO2)最丰富，单位水体中可达数毫克， 甚至超过20 mg/L
我国呼伦池硅含量(SiO2)为21.37 mg/L；磷含量较低，未污染时， 远低于1 mg/L；在三态氮中，硝态氮最高，其余两者较低
（2）有机物
来源：集水区和水体初级生产力产生
（2）中营养型：
特点：总的水质状况介于上述两者之间
有的属于富营养型, 有的属于贫营养型
初级生产量介于1~4 g(O２)/m2·d之间
12
（3）富营养型： 特点：营养元素含量较丰富, 常出现水华, 透明度低 初级生产量多在 3~10 g/m2.d之间 水较浅, 分布在平原或城郊, 集水区土壤丰富, 外源性有机质和营养盐丰富 pH、溶氧的变化都比较大
26
湖水pH地区分布特点是： 东北及长江中下游：pH（6.5~8.3）较低，呈中性或微碱性 云贵和黄淮海：pH值为8.4~9.0，呈弱碱性 蒙新、青藏：除少数湖泊pH7.5左右、呈微碱性外，极大多 pH都大于9.0，呈碱性或强碱性
干旱条件下，湖水蒸发量大于补给量，并随径流入湖盐分不断 积累，湖水含盐量饱和，湖泊演变成咸水湖或盐湖
11
2、按湖泊营养盐类型分类
据营养盐含量及初级生产量, 划分为贫、中、富等营养类型
（1）贫营养型： 特点：水质清瘦, 透明度大
初级生产量低于1 g (O２) /m2·d 较深, 多分布在高原和山区, 或潮湿多雨地区 DO与 pH变化均较小
超
>10 >10 绿藻、裸藻
>15
《中国湖泊环境》（第一册），金相灿等，1995
14
二、湖泊、水库水化学基本特点
1、含盐量
在潮湿多雨区，湖水含盐量低，矿化度50 mg/L左右 在含盐量高的地区，矿化度超过35 mg/L，达到100 mg/L（盐湖） 含盐量低的咸水湖仍有渔业价值，一些盐湖具有工业价值
水库——为人工湖，水库水交换量比湖泊大，特点相似
10
一、湖泊的类型
常用的按含盐量（ST）与营养类型的分类法
1、按湖水含盐量分类
（1）淡水湖 含盐量小于1g/L 潮湿多雨地区，含盐量很低， 矿化度仅约 50 mg/L
湖水和库水通常阳离子以Ca2+含量最高 阴离子以HCO3-含量最高
15
3、营养元素和有机物
（1）表层营养盐 营养元素变化与河流相似 冬季：浮游植物低，有机物的矿化作用使水中氮、磷增加 春夏季：营养元素含量相应减少，出现最低值 不同之处：夏季常出现温度分层现象，此将导致营养 盐等化学成分的分层分布 底层— 由于沉积物中有机质分解释放，底层水中营养元素 含量较高
C OD
mg /L
<1
无机氮 µmol/L
<0.014
中
1~4
1~5 硅藻、甲藻 1.64
1~7
0.014~0. 046
富
3~10 5~10 硅藻、蓝藻
4.3
7~15
0.046~0. 11
总磷 104µmol/L
<3.2 3.2~9.7
>9.7
活性磷 10-
4µmol/L
<6.4 6.4~16
>16
湖名
Fe
鄱阳湖 0.11
洞庭湖 0.08
太 湖 0.42
洪泽湖 0.02
巢 湖 0.24
梁子湖 4.28
石臼湖 0.23
滆 湖 0.09
阳澄湖 0.02
高邮湖 0.08
白玛湖 0.05
瓦埠湖 0.19
NH4+ 痕迹 0.02 0.02 0.01
0 0.01 0.01 痕迹 0.04
0.10
NO2痕迹 0.02 0.01
5.5
163.0
2.65 4.51 18.04 22.96 6.17 86.36
9.11 4.12 44.8 6.54 5.36 193.27
8.92 4.40 36.64 7.83 4.14 177.95
6.37 4.12 46.40 5.59 5.02 261.48
6
（2）有机物与pH
含有机物，主要来自集水区土壤与人类活动排废 植被较好的集水区域与城市下游河水中有机物较多 pH一般为6.5-8.5，冬季稍低，夏季稍高
3.30
青海湖 0.02
0.05
0.01
0.16
0.02
0.35
1.41
黄旗海
0.05
0.80
0.06
乌梁素 海
痕迹
0.04
0.04
15.40
布伦托 海
0
0.01
0
0.18
0.05
2.70 14.46
博斯腾 湖
0.01
0.02 痕迹
0.22
0.03
5.65
7.32
呼伦池 0.02
痕迹 痕迹
0.13
0.24 21.37 8.29
4
表. 我国部分河流主要离子含量 (mg/L)
河 流 名 称 HCO3- CO32- SO42-
Cl-
Ca2+
Mg2+
Na+(K+)
离子总 量
西江 （1980-1983）
141.2
3.6
18.7
3.3
42.
6.8 14.2 230.4
东江 （1982-1983）
26.2
0
2.3 1.0 4.1
1.2
达来诺 尔
0.08
0.08 痕迹
0.01
1.72
2.40 14.30
23
（三）、透明度
湖泊透明度可反映湖泊污染状况 藏南的玛旁雍错透明度最大（14 m） 最小透明度为长江中下游浅水湖泊，低于20 cm
（四）、矿化度
特点：从东向西明显增高, 大致以1 g/L为界线 西部矿化度均大于1 g/L，甚至大于35 g/L，属微咸水 湖、咸水湖和盐湖
7
松花江
74.
(哈尔滨1981) 7
0
鸭绿江（丹东）
103 .7
0
钱塘江
52.
(杭州1978,10) 03
长江
123
(武汉1980,6) 34
汉水
116
(武汉1980,6) .02
嘉陵江 193 (重庆1980,6) .9
5.5 7.2 16.9 3.6 9.5 117.4 12.6 21.1 16.8 3.4 5.5 163.0 2.65 4.51 18.04 22.96 6.17 86.36 9.11 4.12 44.8 6.54 5.36 193.27 8.92 4.40 36.64 7.83 4.14 177.95 6.37 4.12 46.40 5.59 5.02 261.48
我国境内降水特点：东南多雨、西北干旱，降水量自东南沿海 向西北递减
19
（二）、水文特征
中国湖泊水量的时间和地区分配极不平衡 湖泊年补给量如下：
东部平原、长江淮河流域：约(5000-6000)×108m3 东北、蒙新湖泊：(20-30)×108 m3 青藏高原：10×108 m3左右
20
表. 中国主要湖泊的生物营养物质含量（mg/L）
8
（3）含盐量
多数河流含盐量较低 我国南方与东北河流含盐量多低于200 mg/L
有的仅30~50 mg/L，高者超过1000 mg/L 世界河水平均含盐量仅约120 mg/L
9
第二节 湖泊水与水库化学
湖泊—— 陆地表面天然洼陷处流动缓慢而蒸发量大的水体， 由降水和地面、地下径流所形成
特点：水质的多样性与不均匀性 湖水流转主要靠风力和温度变化 流动与交换缓慢，有较强地区性特征
第五章 各类天然水体的水化学概况
第一节 河水化学 第二节 湖泊水与水库化学 第三节 地下水化学 第四节 池塘水化学
1
水圈——
为地球表面和接近地球表面的各类水的总称 天然水的总水量近14亿km3, 地球表面积的2/3被其所覆盖 按天然水形成、形态与性质的特点，可划分为 河水、湖（库）水、地下水、大气降水(雨水、雾、雪、霜、雹等) 及海水五大类
（4）超富营养型： 特点：营养元素含量丰富 无机氮含量大于 0.11 µmol/L 水质肥 初级生产量多大于 10 g (O２) /m2.d
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不同营养型湖（库）的主要水质指标
浮游植物
营 养
初级 生产量
现
型
O2 , g/m2.d
存量 mg/
优势 种类
L
浮游 动物量
mg/ L
贫
<1 <1 金藻、硅藻 0.386
含量：有机物需氧量低于10 mg/L
贫营养湖：有机物含量极少
富营养型湖：水域较小，夏季浮游植物繁殖旺盛，水透明度
较小，沿岸高等植物产量较高，湖中沉积物所
含有机质较丰富
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4、水质垂直分布的不均匀性
湖泊、水库水质具有垂直分布不均匀特点 夏季：湖水中溶解氧、pH及营养盐等垂直分布常出现不均匀性
若有温跃层存在，上、下水层水质差异显著 春、秋季：湖水的全同温期，上下层水质分布较均匀，
5
松花江 (哈尔滨1981)
74.7
0
鸭绿江（丹东） 103.7 0
钱塘江 (杭州1978,10) 52.03
长江 (武汉1980,6)
123.34
汉水 (武汉1980,6)
116.02
嘉陵江 (重庆1980,6)
193.9
5.5 7.2 16.9 3.6
9.5
117.4
12.6 21.1 16.8 3.4
夏季和冬、春季整个水体底层都可能出现较高值
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营养盐含量特点：硅含量(SiO2)最丰富，单位水体中可达数毫克， 甚至超过20 mg/L
我国呼伦池硅含量(SiO2)为21.37 mg/L；磷含量较低，未污染时， 远低于1 mg/L；在三态氮中，硝态氮最高，其余两者较低
（2）有机物
来源：集水区和水体初级生产力产生
（2）中营养型：
特点：总的水质状况介于上述两者之间
有的属于富营养型, 有的属于贫营养型
初级生产量介于1~4 g(O２)/m2·d之间
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（3）富营养型： 特点：营养元素含量较丰富, 常出现水华, 透明度低 初级生产量多在 3~10 g/m2.d之间 水较浅, 分布在平原或城郊, 集水区土壤丰富, 外源性有机质和营养盐丰富 pH、溶氧的变化都比较大
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湖水pH地区分布特点是： 东北及长江中下游：pH（6.5~8.3）较低，呈中性或微碱性 云贵和黄淮海：pH值为8.4~9.0，呈弱碱性 蒙新、青藏：除少数湖泊pH7.5左右、呈微碱性外，极大多 pH都大于9.0，呈碱性或强碱性
干旱条件下，湖水蒸发量大于补给量，并随径流入湖盐分不断 积累，湖水含盐量饱和，湖泊演变成咸水湖或盐湖
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2、按湖泊营养盐类型分类
据营养盐含量及初级生产量, 划分为贫、中、富等营养类型
（1）贫营养型： 特点：水质清瘦, 透明度大
初级生产量低于1 g (O２) /m2·d 较深, 多分布在高原和山区, 或潮湿多雨地区 DO与 pH变化均较小
超
>10 >10 绿藻、裸藻
>15
《中国湖泊环境》（第一册），金相灿等，1995
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二、湖泊、水库水化学基本特点
1、含盐量
在潮湿多雨区，湖水含盐量低，矿化度50 mg/L左右 在含盐量高的地区，矿化度超过35 mg/L，达到100 mg/L（盐湖） 含盐量低的咸水湖仍有渔业价值，一些盐湖具有工业价值
水库——为人工湖，水库水交换量比湖泊大，特点相似
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一、湖泊的类型
常用的按含盐量（ST）与营养类型的分类法
1、按湖水含盐量分类
（1）淡水湖 含盐量小于1g/L 潮湿多雨地区，含盐量很低， 矿化度仅约 50 mg/L