水05
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SO42H2S
+
2+ Fe(OH)3 固 细细 Fe Fe2+ + H2S FeS 固
+
2H
• 上述反应常发生在冬季。相反，夏季阳光充足，光合作用的副产 品碳酸钙是沉积物的主要来源。日复一日，年复一年，在某些湖 泊和河床的演变中，出现了FeS和CaCO3交替结构的水底沉积层。 •
<返回>
• 水底沉积物的最重要的特征之一是能够与其周围水介质中的阳离 子进行阳离子交换。对于沉积物阳离子交换特性，主要观察其两 个特征参数：阳离子交换容量（CEC）和可交换阳离子容量，或 表观阳离子交换容量（ECS）。前者用来表征固体物质吸附阳离 子容量的大小，与pH和盐的浓度有关；后者是指在特定条件下， 即与一定数量沉积物相结合的给定阳离子的量。 • 由于水底沉积物是一种缺氧性物质，因而在样品采集和处理时要 小心，不能让沉积物和空气接触，否则其中可交换的Mn2+和Fe2+ 可以快速地被氧化成不可交换的高价氧化物状态MnO2和Fe2O3 。 所以，水底沉积物样品采集后，应该立即将其密封并冷藏储存。 • 水底沉积物是许多可以与水介质进行交换的金属离子的储存所。 由于水底沉积物具有吸附和释放H+的作用，因此对某些水体显示 出明显的缓冲功能。 • <返回>
Ca2+ + 2 HCO3- hν CaCO3 固
2+
+
CH2O
+
O2
• 还原态物质被氧化时也可能转化为难溶的化合物，
4 Fe
+
10 H2O + O2
4 Fe(OH)3 固
+
8H
+Байду номын сангаас
• 可溶性碱性腐殖质在pH 较低的介质中转变成难溶的腐殖质沉积物。 • 在缺氧的水体底层，有些微生物会利用硫酸根作电子受体，而另 一些细菌把Fe(III)还原成Fe(II)，两个反应结合在一起时生成黑色 的硫化亚铁沉积层。
• 磷是水化学中的重要元素，是藻类生长的限制性营养素。沉积物 与水体进行磷的交换，既可为藻类提供养料，也是促进某些水体 富营养化的原因之一。 • 生物量的合成需要消耗大量的磷。在水生生物量中，磷的含量仅 为干重的1%左右，尽管如此，通过藻类生长的生物量合成过程可 以把水中的磷迅速地消耗殆尽。含磷的水生生物死亡后，其中的 有机磷化合物经降解和转化可变成磷酸根离子，再循环到水中供 藻类和其他水生生物利用。 • 某些水体由于受纳大量的含多磷酸酯的工业和生活废水，这些水 体的沉积物中常含有多磷酸酯成分。农田中施用的液体多磷酸酯 肥料，经径流进入水体，也是沉积物中磷的来源之一。 • 磷酸盐于氧化铝和高岭土的反应研究表明，开始时是一个速率很 快的吸附反应，而后是一个缓慢的吸收过程，时间长达几天。
• 沉积于水底沉积物中的磷大致有4种类型：磷酸盐矿物、非吸留磷、 吸留磷和有机磷。 • 1）最常见的一类磷酸盐矿为分散型磷酸盐沉积矿物，实质上这是 一种水合磷酸钙Ca5OH(PO4)3。其他的还有几种水生含磷矿物质， 如水合磷酸镁3Mg3(PO4)2Mg(OH)2和水合磷酸铁Fe3(PO4)28H2O。 • 2）所谓非吸留性磷是指沉积在SiO2和CaCO3表面上的磷酸盐，这 类物质直接与水接触，与其他形式的磷相比，这类磷比较容易溶 解于水。 • 3）无定形的水合氧化铁和水合氧化铝以及无定形的硅酸铝对正磷 酸根有很强的亲和力。所谓吸留磷就是指被吸附于上述矿物结构 骨架内部的磷酸盐。一般说来，吸留性磷不及非吸留性磷那样能 够容易被水生生物利用。 • 4）结合于水生生物量内部的磷，一般来源于藻类或细菌。这部分 磷与有机磷酸酯一起归于有机磷一类。
5. 沉积物污染化学
5.1 沉 积 物 的 形 成 5.2 沉 积 物 的 化 学 性 质 5.3 沉积物对磷的交换作用
• 典型的沉积物是由黏土、淤泥、砂砾、有机物和各种矿物质的混合物组 成，沉积物的成分谱范围较广，有的是由纯粹的矿物质组成，有的则以 有机物质成分为主。沉积物是经过许多物理、化学和生物过程后沉淀到 水体底部的。 • 含高浓度磷酸根的废水排入到高硬度水体时， 2+ 35 Ca + 3 PO4 + OHCa5OH(PO 4)3? 固 • • 富含二氧化碳的水体中暂时硬度的钙含量较高时， Ca2+ + 2 HCO3CaCO3 固 + CO2 + H2O • 光合作用下水体pH上升时不仅有生物量产生，同时也会生成碳酸钙沉淀，
+
2+ Fe(OH)3 固 细细 Fe Fe2+ + H2S FeS 固
+
2H
• 上述反应常发生在冬季。相反，夏季阳光充足，光合作用的副产 品碳酸钙是沉积物的主要来源。日复一日，年复一年，在某些湖 泊和河床的演变中，出现了FeS和CaCO3交替结构的水底沉积层。 •
<返回>
• 水底沉积物的最重要的特征之一是能够与其周围水介质中的阳离 子进行阳离子交换。对于沉积物阳离子交换特性，主要观察其两 个特征参数：阳离子交换容量（CEC）和可交换阳离子容量，或 表观阳离子交换容量（ECS）。前者用来表征固体物质吸附阳离 子容量的大小，与pH和盐的浓度有关；后者是指在特定条件下， 即与一定数量沉积物相结合的给定阳离子的量。 • 由于水底沉积物是一种缺氧性物质，因而在样品采集和处理时要 小心，不能让沉积物和空气接触，否则其中可交换的Mn2+和Fe2+ 可以快速地被氧化成不可交换的高价氧化物状态MnO2和Fe2O3 。 所以，水底沉积物样品采集后，应该立即将其密封并冷藏储存。 • 水底沉积物是许多可以与水介质进行交换的金属离子的储存所。 由于水底沉积物具有吸附和释放H+的作用，因此对某些水体显示 出明显的缓冲功能。 • <返回>
Ca2+ + 2 HCO3- hν CaCO3 固
2+
+
CH2O
+
O2
• 还原态物质被氧化时也可能转化为难溶的化合物，
4 Fe
+
10 H2O + O2
4 Fe(OH)3 固
+
8H
+Байду номын сангаас
• 可溶性碱性腐殖质在pH 较低的介质中转变成难溶的腐殖质沉积物。 • 在缺氧的水体底层，有些微生物会利用硫酸根作电子受体，而另 一些细菌把Fe(III)还原成Fe(II)，两个反应结合在一起时生成黑色 的硫化亚铁沉积层。
• 磷是水化学中的重要元素，是藻类生长的限制性营养素。沉积物 与水体进行磷的交换，既可为藻类提供养料，也是促进某些水体 富营养化的原因之一。 • 生物量的合成需要消耗大量的磷。在水生生物量中，磷的含量仅 为干重的1%左右，尽管如此，通过藻类生长的生物量合成过程可 以把水中的磷迅速地消耗殆尽。含磷的水生生物死亡后，其中的 有机磷化合物经降解和转化可变成磷酸根离子，再循环到水中供 藻类和其他水生生物利用。 • 某些水体由于受纳大量的含多磷酸酯的工业和生活废水，这些水 体的沉积物中常含有多磷酸酯成分。农田中施用的液体多磷酸酯 肥料，经径流进入水体，也是沉积物中磷的来源之一。 • 磷酸盐于氧化铝和高岭土的反应研究表明，开始时是一个速率很 快的吸附反应，而后是一个缓慢的吸收过程，时间长达几天。
• 沉积于水底沉积物中的磷大致有4种类型：磷酸盐矿物、非吸留磷、 吸留磷和有机磷。 • 1）最常见的一类磷酸盐矿为分散型磷酸盐沉积矿物，实质上这是 一种水合磷酸钙Ca5OH(PO4)3。其他的还有几种水生含磷矿物质， 如水合磷酸镁3Mg3(PO4)2Mg(OH)2和水合磷酸铁Fe3(PO4)28H2O。 • 2）所谓非吸留性磷是指沉积在SiO2和CaCO3表面上的磷酸盐，这 类物质直接与水接触，与其他形式的磷相比，这类磷比较容易溶 解于水。 • 3）无定形的水合氧化铁和水合氧化铝以及无定形的硅酸铝对正磷 酸根有很强的亲和力。所谓吸留磷就是指被吸附于上述矿物结构 骨架内部的磷酸盐。一般说来，吸留性磷不及非吸留性磷那样能 够容易被水生生物利用。 • 4）结合于水生生物量内部的磷，一般来源于藻类或细菌。这部分 磷与有机磷酸酯一起归于有机磷一类。
5. 沉积物污染化学
5.1 沉 积 物 的 形 成 5.2 沉 积 物 的 化 学 性 质 5.3 沉积物对磷的交换作用
• 典型的沉积物是由黏土、淤泥、砂砾、有机物和各种矿物质的混合物组 成，沉积物的成分谱范围较广，有的是由纯粹的矿物质组成，有的则以 有机物质成分为主。沉积物是经过许多物理、化学和生物过程后沉淀到 水体底部的。 • 含高浓度磷酸根的废水排入到高硬度水体时， 2+ 35 Ca + 3 PO4 + OHCa5OH(PO 4)3? 固 • • 富含二氧化碳的水体中暂时硬度的钙含量较高时， Ca2+ + 2 HCO3CaCO3 固 + CO2 + H2O • 光合作用下水体pH上升时不仅有生物量产生，同时也会生成碳酸钙沉淀，