水环境化学水化学基础资料
《水环境化学》课件
水环境化学的重要性 和应用
水环境化学对于保护水资 源、维护环境、促进可持 续发展具有重要的意义。
水的物理化学性质
溶解度溶解度是指单位体Fra bibliotek溶液中 最多能溶解多少物质，它是 表征物质在水中溶解程度的 重要参数。
离子强度
水中的离子强度是所有阴离 子和阳离子的浓度之和和它 们的电荷平方和之比的平方 根。
pH值
水环境监测方法
通过水质监测，及时发现水体 污染的情况，采取有效的技术 措施来防治和修复水体污染。
水环境化学的未来
1 水环境化学的发展趋势
未来水环境化学将逐渐转向绿色、可持续和低碳化发展。
2 水环境化学的应用前景
水环境化学需求将继续增长，未来将更多地应用于水资源保护、净化和开发领域。
3 水环境化学的挑战与机遇
水环境化学
水是地球上最珍贵的资源之一，水环境化学是研究水体的化学性质、污染及 其净化和水质监测的学科。
水环境化学简介
什么是水环境化学？
水环境化学是研究水及其 体系在自然界和生产生活 中的各种过程所涉及到的 化学现象的学科。
水环境化学的研究对 象和内容
研究水环境中各种物质的 迁移、转化和去除，以及 不同水环境对生态环境的 影响。
3
物理污染物
有些物理污染物如悬浮物、浮游生物、颗粒物或沉积物都会影响水的质量和可用性。
水的净化与处理
常见水污染物的去除方法
颗粒物、悬浮物主要通过过滤 和沉淀去除，生物污染物主要 通过消毒去除，化学污染物主 要依靠氧化、还原、沉淀和离 子交换等方法除去。
常见水处理技术及其原理
如生物处理、深度处理、反渗 透等技术，利用技术手段将水 中的污染物清除或降低到符合 生产和生活需求的标准。
水化学及水处理技术研究
水化学及水处理技术研究水是人类生存的必需品，同时也是一个至关重要的资源。
自然水体中所含物质，不仅直接影响人们的饮用水质量，还会加剧环境的恶化。
因此，水处理技术的研究对保障人类未来的生存环境与质量，具有至关重要的作用。
本篇文章将围绕水处理技术中相关的水化学知识展开论述。
一、水化学基础水化学是研究水与其他物质在分子水平上的相互作用与反应的学科。
水化学的基本概念是电离，电离是指离子或电子从分子或原子中分离出来的现象。
在水中，电离主要有两种：弱电解质和强电解质。
弱电解质的电离程度较小，大部分分子还是原来的状态，如氨水等。
而强电解质的电离程度较高，大部分分子都被电离成了离子，如氯化钠等。
水在化学反应中具有以下特点：1、作为一种极性溶剂，可以溶解许多物质。
2、具有较高的介电常数并且是一个强酸弱碱型溶液。
3、在化学反应中可以充当水合物质的溶剂。
二、水处理技术水处理技术是指通过预处理、净化和消毒等过程，将原水转化为符合生产、消费、饮用和其他用途的水质要求的一系列工艺。
水处理技术中有以下几种处理方法：1、机械过滤：主要通过滤网或滤层将水中的悬浮物、泥沙、亚微米颗粒等物质拦截或吸附下来，从而净化水质。
2、化学过滤：在机械滤除杂质后，将净化后的水进一步滴加化学药剂如石灰、氢氧化钙等，通过化学还原、溶解、中和、沉淀等反应，吸附并去除水中的杂质、有机物、异味等物质。
3、纯化过程：纯化过程包括反渗透和蒸馏等技术，可以净化水质到较高的水平。
反渗透主要是通过一些薄膜的使用，将水分离出来，达到净化的目的。
而蒸馏则是通过加热水，使水蒸发，再将水蒸汽冷却为水，从而净化水质。
4、消毒过程：水在经过以上步骤后，需要消除水中存在的细菌病毒等有害物质。
消毒过程中，通常采用氯离子消毒、臭氧消毒、紫外线消毒或过滤消毒等方法。
三、未来水处理技术的趋势目前，水处理技术正处于快速发展阶段。
未来的水处理技术将更多的关注环保、可持续等方面，主要趋势有：1、绿色化水处理：未来水处理技术将重点关注绿色环保理念，优先选择使用可再生的、安全的催化剂进行水处理，减少对环境的污染。
水环境化学1
二、在Cl--OH-M2+体系中的配位作用
（教材95页）
▪ Cl-与OH-的竞争 与对中心离子的配位能力和[Cl-]及pH有关， ▪ 形成复杂配离子 例如：Hg(OH)Cl、Cd(OH)Cl
三、腐殖质的配位作用（教材95页）
▪ 腐殖质——一种带负电的高分子弱电解质，来自 动植物的分泌物或者残骸。在水体中大多以胶体 或者悬浮物状态存在。
色，CO32-转变为HCO3-。两 色变为红色， HCO3-
次滴定耗用的标准酸量之和 转变为H2CO3*。三次
叫做酚酞碱度。
滴定的标准酸量之和
叫做总碱度。
总碱度 = [ HCO3-] + 2[CO32-] + [ OH-] – [H+] （ 由H2CO3的质子条件PBE导出 [H+] = [OH-] + [ HCO3-] + 2[CO32-]）
有机污染物
有机污染物和无机污染物在水环境中的迁移转 化行为差别很大！！
表 有机物在水环境中的迁移和转化方式
无机污染物
有机污染物
沉淀与溶解
水解
氧化还原
配位 吸附与解吸
吸附与解吸
分配 挥发
光解
生物降解
3.3.1 碳酸平衡（教材80、88页）
水体中可能存在的碳酸组分： CO2、 H2CO3 、 HCO3-、 CO32- ，常把CO2和 H2CO3 合并为 H2CO3*，实际上H2CO3 、 含 量较低，主要是溶解性气体CO2。
二、碳酸盐（封闭体系）
▪ 碳酸盐的沉淀-溶解应该同时考虑碳酸平衡 。
▪ 封闭体系，CT守恒。只考虑固相和液相， 把H2CO3*当作 不挥发酸处理。 CaCO3 = Ca2+ + CO32+ KSP = [Ca2+] [CO32-] = 10-8.23
水化学基础知识
2、课程教学的基本要求 基本概念（主要离子、溶解气体、营养盐类、 有机物质、有毒物质），物质转化关系和水 质变化规律 天然水中固相溶解与沉淀、气体溶解与逸出、 吸附与解吸、氧化与还原、配合与解离过程 的基本理论，并具初步运用的能力 污染物在水环境中动态（迁移和转化）的一 般规律。初步掌握毒物毒性的研究方法。
一、天然水水质复杂多变性
The atomic structure of a water molecule consists of two hydrogen (H) atoms joined to one oxygen (O) atom.
CONTENTS
• Part 1 养殖水环境化学（Aquatic Environmental Chemistry in Aquaculture）——理论讲授 28学时 • Part 2 水质化学分析(Chemical Analyses of Water Quality) ——实验 20学时 • 总学时：48学时
——研究水体 环境中主要化学 物质存在形态、 迁移转化规律、 化学反应机理及 这些物质对生态 环境影响
水环境化学 大气环境化学 土壤环境化学 ……
2. 水环境化学的研究领域
研究对象—水质系 天然水质系的复杂性 研究内容—研究天然水体化学物质的 来源、存在形态、迁移转化、生态效 应及防治方法等 重点研究的污染物：重金属（包括类 金属） 耗氧有机物 持久性有机物
二、养殖水环境化学
• 1. 定义：水化学、水环境化学的分 支，研究天然和养殖水体内各水化因 子（水化学成分）的来源、转化、迁 移及其与水产养殖/水生生物的相互关 系。
——研究化 学物质在环境中 的存在、转化、 行为及其控制的 原理和方法，是 化学科学的一个 新的分支
环境化学第三章水环境化学复习知识点
第三章水环境化学1、水中八大离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-为常见八种离子2、溶解气体与Henry定律:溶解于水中的气体与大气中的气体存在平衡关系，气体的大气分压P G与气体的溶解度的比表现为常数关系，称为Henry定律，该常数称为Henry定律常数K H。
[G(aq)] = K H PG K H－气体在一定温度下的亨利定理常数 (mol/L.Pa) PG －各种气体的分压 (Pa)3、水体中可能存在的碳酸组分 CO2、CO32-、HCO3-、H2CO3 ( H2CO3*)4、天然水中的碱度和酸度：碱度：水中能与强酸发生中和作用的全部物质，即能够接受质子H+的物质总量；酸度：凡在水中离解或水解后生成可与强碱（OH-）反应的物质（包括强酸、弱酸和强酸弱碱盐）总量；即水中能与强碱发生中和作用的物质总量。
5、天然水中的总碱度=HCO3-+2CO32-+ OH- —H+6、水体中颗粒物的类别(1)矿物微粒和粘土矿物（铝或镁的硅酸盐）(2)金属水合氧化物（铝、铁、锰、硅等金属）(3)腐殖质 (4)水体悬浮沉积物 (5)其他（藻类、细菌、病毒等）影响水体中颗粒物吸附作用的因素有：颗粒物浓度、温度、PH。
7、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、化学吸附、离子交换吸附和专属吸附。
8、天然水的PE随水中溶解氧的减少而降低，因而表层水呈氧化性环境。
9、吸附等温线：在一定温度，处于平衡状态时被吸附的物质和该物质在溶液中的浓度的关系曲线称为吸附等温线；水环境中常见的吸附等温线主要有L－型、F－型和H－型。
10、无机物在水中的迁移转化过程：分配作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集、生物降解作用。
11、PE:pE 越小，电子活度越高，提供电子的倾向越强，水体呈还原性。
pE 越大，电子活度越低，接受电子的倾向越强，水体呈氧化性。
pe影响因素：1)天然水的pE随水中溶解氧的减少而降低；2)天然水的pE随其pH减少而增大。
第三章-水环境化学(第一次课)
ii 表示方法
总含盐量(Total Dissolved Solids－TDS)，也称总矿化度： 水中所含各种溶解性矿物盐类的总量称为水的总含盐量。
总含盐量＝Σ阳离子+Σ阴离子
iii 测定
重量法
总含盐量＝溶解固形物
cT
[H
2 CO
* 3
](1
K1 [H
]
K1K 2 [H ]2
)
0
[H2CO*3
]
1
cT
(1
K1 [H ]
K1K 2 [H ]2
) 1
说明pH决定它们的 含量多少
1
[HCO
3
]
cT
[H ] (
K1
1
K2 [H
) ]
1
2
[CO32 ] cT
([H ]2 K1K 2
[H ] 1)1 K2
lg c2 H • ( 1 1 ) 15.59103 ( 1 1 ) c1 2.303R T1 T2 2.3038.314 298.15 273.15
c2 8.289 1.778 14.74mg / L
0 ℃时的含量14.74mg/L 20 ℃时为9.227mg/L
2．在一个标准大气压下，25℃时CO2在水中的溶解度。已知 CO2在干空气中的含量为0.0314%（体积）。
氧气的分压为
0.9813105 20.95% 0.2056105 Pa
[G(O2) ] KH PG 1.26108 0.2056105 2.590104 mol / L
[G(O2) ] 2.590104 32 8.289mg / L
水环境化学3---氧化还原反应(11.18)
铁体系的pe-pH图 铁体系的pe-pH图 pe
(s)与 (s)的边界 （5）Fe(OH)2(s)与Fe(OH)3(s)的边界
Fe(OH)3(s)+ 3H+ = Fe3+ + 3H2O K1 Fe(OH)2(s)+ 2H+ = Fe2+ + 2H2O K2 K1 = 9.1×103; K2 = 8.0×1012 pe = 13.05 - lg[Fe2+]/[Fe3+] = 13.05 - lgK2[H+]2 / K1[H+]3 pe = 4.1 - pH
问题: 问题: 近年来，水化学中为何不用E而常用 pe表示氧化还原电位？
解释
(a) pe有明确的物理意义, pe= -lg[e]表示电子 的相对活度。
(b) pe每变化一个单位，[Red]/[Ox]变化10倍 便于比较。 (n=1时) (c) pe把数据拉开了便于比较。
Pe与△G 的关系 与
标准态： △G0=-nFE0 △G0=-2.303nRTpe0 任意态： △G=-nFE △G=-2.303nRTpe （ E0=2.303RT/F · pe0 E=2.303RT/F · pe）
问题：
水中主要还原剂为？ 主要氧化剂为？
天然水体的pe 天然水体的pe
水中物质存在的形态
还原态 CH4 H2S Fe2+ S NH4+ NO2- ,有机物等； 氧化态 CO2 Fe(OH)3 SO42- O2 NO3- 等；
天然水体的pe 天然水体的pe
(一)决定电位
若某个单体系的含量比其它体系高得多，则此 时该单体系电位几乎等于混合复杂体系的pe, 称决定电位。 一般情况下，天然水中溶解氧 溶解氧是决定电位，有 溶解氧 机物积累的厌氧环境中，有机物 有机物是决定电位。 有机物
环境化学课件第三章 水环境化学
图 水环境体系（水体）
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水环境化学是研究化学物质在天然水体中的存在形态、反应机制 、迁移转化和归趋的规律及其化学行为对生态环境的影响。水环 境化学是环境化学的重要组成部分，为水污染控制和水资源的保 护提供了科学依据。
水环境化学研究的领域包括河口、海洋、河流、湖泊等。
研究的特点是： （1）体系非常复杂 离子、分子、胶体微粒 （2）界面现象突出、重要 重金属、有机物附着在胶体微粒面
海湾 海
大洋 海洋沉积物间隙水
DP Dg K
P 0
水循环 Water cycle
1.水的自然循环： 特点：①由降雨量自然循环的大致尺度
②水的性质基本不变 2.水的社会循环 特点：①工业与生活污水的产生与排放是主
要的污染源 ②水的性质不断变化
水资源的主要问题
●我国水资源人均和亩均水量少； ●水资源在地区分布上很不均匀，水土资源 组合不平衡 ●水量年内及年际变化大，水旱灾害频繁 ●水土流失严重，许多河流含沙量大； ●我国水资源开发利用各地很不均衡
第三章 水环境化学 Aquatic chemistry
知识点：认识天然水的基本特征和污染物的分布形 态，掌握水中污染物的迁移转化规律，学 会建立水质模型
重 点：水中污染物的迁移和转化规律 难 点：水质模型的建立
水圈：Hydrosphere 1978年.R.A.Horne
环境化学第三章__水环境化学(PPT)
第十二页，共九十页。
代入亨利定律即可求出氧在水中的摩尔(mó ěr)浓度为：
[O2(aq)]= KH·PO2=1.26×10-8×0.2056×105 =2.6×10-4 mol/L
氧的分子量为32，因此其溶解度为8.32 mg/L。
第三章 水环境 化学 (huánjìng)
第一节 天然水的根本特征及污染物的存在形态(xíngtài)
第二节 水中无机污染物的迁移转化 第三节 水中有机污染物的迁移转化
第一页，共九十页。
内容提要： 本章主要介绍天然水的根本特征，水中重要污染物存在形态及分布， 污染物在水环境中的迁移转化(zhuǎnhuà)的根本原理。
第二十三页，共九十页。
❖❖[图CO中3的2p-]H可=以8.3忽可略以不作计为，一水个分中界只点有，[CpOH2<〔8.a3q，〕很]、小[，H22CO3]、
❖[HCO3-]，可以只考虑一级电离平衡(pínghéng)，即此时：
❖
❖❖❖当溶所液以的ppHH>=8p[.3KH时1-]，lg[[KHH122[CC[HHOO23C3C**]OO3]+3可*]l]g以[H忽C略O不3-计]。，水中只存在
P↑↓R
C 1 0 6H 2 6 3 O 1 1 0N 1 6P 1 3 8 O 2
第十七页，共九十页。
〔二〕天然水的性质(xìngzhì)
1、碳酸平衡〔重点〕
对于CO2-H2O系统，水体中存在着CO2〔aq〕、H2CO3、HCO3-和CO32-等 四种化合态，常把CO2(aq)和H2CO3合并为H2CO3*，实际上H2CO3含量 (hánliàng)极低，主要是溶解性气体CO2(aq)。
水环境化学
环境化学-第三章-水环境化学-第二节-水中无机污染物的迁移转化
（c）之间的关系可用吸附等温线表达。
Henry 型等温线为直线型
G = k ·c
k：分配系数
Freundlich 型等温线
G = k ·c ·exp(1/n) lgG = lgk + 1/n lgc
Langmuir 型等温线
G = G0·c /(A+c)
1/G = 1/G0 + (A/ G0)(1/c)
①不同离子强度有不同VR曲线，呈指数下降； ②VA与粒子强度无关，只随颗粒间的距离变化； ③不同离子强度有不同的VT曲线；离子强度较小时，综合位能曲 线上出现较大位能峰，排斥力占优势，体系保持分散稳定状态；
离子强度较大时，双电层被压缩，Vmax 降低，一部分颗粒可能超 越该位能峰。
2、异体凝聚理论
②范德化引力和静电排斥力是仅有的作用因素 ③没有化学专属吸附作用 颗粒在水溶液中进行热运动，其平均动能为3/2 kT （2）理论描述 总的综合作用位能：VT = VR + VA VA——由范德华力产生的位能 VR——由静电排斥力所产生的位能
VHale Waihona Puke VRVTVmax
VA
d 两个离子靠得 很近时，要考 虑水化膜阻力
专属吸附：指在吸附过程中，除了化学键作用外，尚有加 强的憎水键和范德华力或氢键作用。该作用不单可以使表 面点荷改变符号，还可以使离子化合物吸附在同号电荷的 表面上。
项目 作用
离子交换吸附 离子交换作用
电性 表面电荷 动力学
同种电性不发生 不变
快速可逆
专属吸附
范德化力、化学键、氢键、 增水键
同种电性发生 可变
G0——单位表面上达到饱和时间的最大吸附量；
A——常数。
(完整版)第三章水环境化学
分布分数：α0 、α1、α2分别表示化合物在总量中的比 例则：
α0=[H2CO3*]/{[H2CO3*]+[HCO3]+[CO32-] } α1 =[HCO3-]/{[H2CO3*]+[HCO]+[CO32-] } α2=[CO32-]/{[H2CO3*]+[HCO3-]+[CO32-] }
2003年我国万元GDP用水量为465m3，是世界平均水平的4 倍；农业灌溉用水有效利用系数为0.4～0.5，是发达国家 的1/2；水的重复利用率为50％，发达国家已达到了85％； 全国城市供水管网漏损率达20％左右。
水危机的出现
根据水利部《21世纪中国水供求》分析，2010年 我国工业、农业、生活及生态环境总需水量在中 等干旱年为6988亿立方米，供水总量6670亿立方 米，缺水318亿立方米。这表明，2010年后我国 将开始进入严重的缺水期。
CT=[H2CO3*]+[HCO3- ]+[CO32- ]
试计算封闭体系和开放体系中各碳酸形态的表示式？ （1）封闭体系
总碳酸量不变 （2）开放体系
[H2CO3*]保持不变
封闭体系：
0
H]
k1k2 [H ]2
)1
1
HCO3 CT
(1
[H k1
]
k2 [H
)1 ]
溶解于水中气体的量可能高于亨利定律表示的量。
氧在25℃ ，1.013X105Pa下溶解度计算：
由亨利定律[G(aq)]=KH*pG
不同温度下，气体在水中溶解度的计算：
CO2在25℃ ，1.013X105Pa下溶解度计算
（4）水体富营养化(eutrophication) 由于水体中氮磷营养物质的富集，引起
九年级上册化学水知识点
九年级上册化学水知识点1. 水的组成和性质水分子由两个氢原子和一个氧原子组成，化学式为H2O。
水是无色、无味的液体，在常温下是液态存在。
水的密度大约是1克/立方厘米，是一种常见的溶剂和反应介质。
2. 水的功能和应用领域水在生命中起着重要的作用。
它是细胞主要的成分之一，负责溶解物质和维持细胞内环境的稳定。
此外，水也用于农业灌溉、工业生产、烹饪等各个领域。
3. 水的存在状态水存在于三种不同的状态：固态、液态和气态。
当温度低于0℃时，水将凝固成冰，变为固态；当温度在0℃到100℃之间时，水是液态；而当温度超过100℃时，水将沸腾成水蒸气，变为气态。
这种状态转变的过程叫做物质的相变。
4. 溶液和溶剂溶液是由溶质和溶剂组成的。
溶质是可以在溶剂中溶解的物质，而溶剂是将溶质溶解在内的物质。
在常见的溶液中，水通常作为万能溶剂，可以溶解很多不同种类的溶质。
5. 饮用水的处理和净化饮用水的处理与净化是为了保障人们的健康。
常见的水处理方法包括过滤、蒸馏、消毒等。
过滤可以去除悬浮物和杂质；蒸馏是通过加热和冷却，将水蒸气转变成液态水，从而去除溶解的固体；消毒则是通过加入适量的消毒剂，杀灭水中的微生物。
6. 水的电离和酸碱性水分子可以发生电离，形成氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）。
在水中，如果氢离子的浓度高于氢氧根离子的浓度，水呈酸性；反之，如果氨氧根离子的浓度高于氢离子的浓度，水呈碱性。
pH值是衡量水的酸碱性的指标。
7. 水的电导性水由于其中的离子的存在而具有电导性。
纯净水中离子浓度很低，电导能力较弱；而含有溶解物质的水则具有较高的电导性。
因此，电导性可以作为判断水中杂质浓度的指标。
8. 水的化学反应水在化学反应中起着重要的作用。
例如，在酸碱反应中，水可以作为介质促进离子的运动和反应的进行；在氧化还原反应中，水可以作为供氢源或氧化源参与反应等。
9. 水的环境污染和保护水污染是世界范围内的一个严重问题。
水源的污染来源于工业废水、农业排放物和生活污水等。
水的组成知识点总结
水的组成知识点总结水是地球上最重要的物质之一，它是生命的基础，也是众多化学和物理过程中不可或缺的重要物质。
水的组成和性质一直是科学研究的焦点之一。
在本文中，我们将从水的组成、分子结构、化学性质等方面来总结水的相关知识点。
1. 水的组成水的组成由化学元素氢和氧组成，化学式为H2O。
水分子由两个氢原子和一个氧原子组成。
氢原子和氧原子之间通过共价键相互连接，形成了稳定的水分子结构。
水分子呈现出角度为104.5°的特殊结构，这为其独特的物理和化学性质奠定了基础。
2. 水的分子结构水的分子结构是由氢原子和氧原子通过共价键连接而成。
氧原子的电负性比氢原子高，因此在水分子中，氧原子呈部分负电性，而氢原子呈部分正电性。
由于这种结构，水分子呈现出极性特征，使得水分子能够形成氢键和其他分子相互作用，从而表现出许多特殊的化学和物理性质。
3. 水的物理性质水是一种无色、无味、无臭的液体，它在常温下呈现出液态态，能够流动并占据容器的形状。
水的密度随着温度的变化而变化，当水的温度达到0°C时，密度最大，这也是为什么水在冰点下会凝固成固态的冰。
此外，水的表面张力和蒸发潜热等也是水的特殊物理性质之一。
4. 水的化学性质水是一种重要的溶剂，几乎所有的物质都可以在水中溶解。
这是因为水的极性分子结构使得它能够与许多其他物质形成氢键或离子键，从而发挥其溶剂性。
此外，水还是许多化学反应的参与者，例如水和氧气的结合反应会生成氧气。
同时，水还能够发生电解反应，将水分解成氢气和氧气。
5. 水的生物学意义水对于地球上的生命来说至关重要。
水是细胞中最主要的成分之一，它可以作为溶剂和反应物参与生物体内的化学反应。
许多生物体的生存都依赖于水的存在，水能够提供生物体生存所需的营养物质和能量。
此外，水还能够调节生物体的体温，并作为生物体的内外环境的传递介质。
6. 水的循环水在地球上通过水循环不断流动。
水循环由蒸发、凝结、降水、地面径流、地下径流、植物蒸腾等过程组成。
化学学水 知识点总结
化学学水知识点总结水是地球上最重要的化学物质之一，它是生命存在的基础。
水是一种无色、无味、无臭的液体，其物理和化学性质非常特殊。
在化学学科中，水的研究也是非常重要的一个方面。
以下将对化学学水的知识点进行总结。
一、水的物理性质1. 水的凝固点和沸点水在标准大气压下的凝固点是0摄氏度，沸点是100摄氏度。
这两个温度是水的相变点，凝固点是液态水转变为固态的温度，沸点是液态水转变为气态的温度。
2. 水的密度水的密度是1克/立方厘米，这也是国际度量单位制中的标准密度。
3. 水的表面张力水的表面张力是指液体表面的分子相互作用力引起的表面的张力，水的表面张力可以使一些小物体漂浮在水面上，也是造成水珠的形成的原因。
4. 溶解性水是一种良好的溶剂，可以溶解许多物质，尤其是极性和离子化合物。
这种溶解性使水成为生命存在的基础，也是许多化学反应发生的基础。
5. 水的热容量水的热容量非常大，这使得水可以在吸收或者释放热量时保持温度相对稳定，这也是为什么水可以作为温度调节剂的原因。
二、水的化学性质1. 水的电解水可以发生电解反应，将水分解成氢气和氧气。
水的电解反应是2H₂O → 2H₂ + O₂。
2. 水的酸碱性水本身是中性的，但是它可以作为酸或者碱。
当水自离子平衡被打破时，它可以成为酸或者碱。
例如，在水中加入盐酸，则水会发生H⁺离子的增加，成为酸性溶液。
3. 水的氧化性水在一些反应中可以起到氧化剂的作用，例如与金属反应时会释放氢气。
4. 水的中和水可以用于中和酸和碱。
在中和反应中，水的H⁺离子和OH⁻离子会结合成水分子。
5. 水的溶解性水可以溶解许多物质，包括极性和离子类物质，这是因为水具有极性分子结构。
三、水的重要性1. 生命的存在水是生命的基础，生命的产生和存活都需要水的存在。
地球上的所有生命都需要水来维持生命活动。
2. 工业生产水在许多工业生产中都起着重要作用，例如水是溶剂，可以用于溶解和稀释物质。
同时，许多生产过程也需要水作为辅助剂。
养殖水环境化学
养殖水环境化学一、养殖水环境化学的概念养殖水环境化学是研究养殖水体中各种化学物质的含量、种类、性质及其对养殖生物和人类健康的影响，以及污染防治和生态修复的学科。
它是水产养殖学、环境科学和化学等多个学科的交叉领域。
二、养殖水环境化学的研究内容1、养殖水体中各种化学物质的种类和含量养殖水体中包含大量的化学物质，如溶解氧、pH值、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等，这些物质对养殖生物的生长和生存都有着重要的影响。
因此，了解这些物质的种类和含量是非常重要的。
2、养殖水体中化学物质的性质及其对养殖生物和人类健康的影响不同的化学物质对养殖生物和人类健康的影响是不同的。
例如，高浓度的氨氮和亚硝酸盐会对养殖生物产生毒害作用，而低浓度的溶解氧则会对养殖生物的生长和生存产生负面影响。
因此，了解这些化学物质的性质及其对养殖生物和人类健康的影响是非常重要的。
3、养殖水体中化学物质的污染防治和生态修复随着养殖业的不断发展，养殖水体中的化学物质污染问题也越来越严重。
因此，如何进行污染防治和生态修复是养殖水环境化学研究的重要内容之一。
例如，通过改善水体中的溶解氧含量、降低氨氮和亚硝酸盐的浓度等措施可以有效地防治养殖水体的污染。
三、养殖水环境化学的意义1、有利于保护水资源和生态环境随着养殖业的不断发展，养殖水体的污染问题也越来越严重。
通过研究养殖水环境化学，可以了解养殖水体中各种化学物质的性质及其对生态环境的影响，从而采取有效的措施进行污染防治和生态修复，保护水资源和生态环境。
2、有利于提高养殖生产效益和质量通过研究养殖水环境化学，可以了解各种化学物质对养殖生物生长和生存的影响，从而采取有效的措施调节水体中的化学物质含量，提高养殖生产效益和质量。
3、有利于保障人类健康和食品安全养殖水体中的化学物质不仅会对养殖生物产生影响，而且还会对人类健康和食品安全产生影响。
因此，通过研究养殖水环境化学，可以了解这些化学物质的性质及其对人类健康和食品安全的影响，从而采取有效的措施保障人类健康和食品安全。
资源与环境化学 第三章 第一部分(天然水组成与化学平衡)
不同温度下气体在水中的溶解度：Clausius-Clapeyron方程
C2 H 1 1 lg ( ) C1 2.303 R T1 T2 C1 , C2 为绝对温度为T1 , T2时气体在水中的溶解度 H 溶解热， J/mol R 气体常数,8.314 J/mol K
《资源与环境化学》 第三章 水环境化学
第三章 水环境化学
Chapter 3. Aquatic Environmental Chemistry
第一部分 天然水的组成与化学平衡
主讲：刘耀驰
中南大学化学化工学院
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《资源与环境化学》 第三章 水环境化学
本章重点
无机污染物在水体中进行沉淀-溶解、氧化还原、配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉淀的基 本原理； 计算水体中金属存在形态;
《资源与环境化学》 第三章 水环境化学
(3) 气体在水中的溶解性
亨利定律：大气中的气体与溶液中同种气体间的平衡为：
kH 是各种气体在一定温度 下的亨利定律常数 (mol/L· Pa)，pg为分压
[G(aq)] = kH×pg
亨利定律并不能说明气体在溶液中进一步的化学反应 溶解于水中的实际气体量，可以大大高于亨利定律表示的量
K2
2 ] [H ][CO 3 -] [HCO 3
K1[H 2CO3 ] [HCO 3 ] [H ] 2 ] K 2 K1[H 2CO3 ] [CO3 [H ]
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《资源与环境化学》 第三章 水环境化学
(4) 水生生物
生态系统、食物链中的一个重要环节； 生产者、消费者、分解者； 自养生物、异养生物； 生产率、富营养化、C、N、P
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水环境化学名词解释
水环境化学名词解释名词解释总硬度Ht：在一般天然水中，主要是Ca2+和Mg2+，其它离子含量很少，通常以水中Ca2+和Mg2+的总含量称为水的总硬度Ht碳酸盐硬度(Hc):由于水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2而形成的硬度，经煮沸后可把硬度去掉，这种硬度称为碳酸盐硬度，亦称暂时硬度。
非碳酸盐硬度(Hn):由于水中含有CaSO4（CaCl2）和MgSO4（MgCl2）等盐类物质而形成的硬度，经煮沸后也不能去除，这种硬度称为非碳酸盐硬度，亦称永久硬度。
当量粒子:对于还原性物质，一个当量粒子是指与1个氢原子具有相同的还原能力的粒子毫克当量：对于还原性物质，与1mg（1mmol）氢的还原能力相等的物质叫做1毫克当量。
含水率定义：树脂含水率一般以每克湿树脂（在水中充分膨胀）所含水分的百分比表示（约50%），并且相应地反映了树脂网架中的孔隙率溶胀性定义：树脂体积变化的现象称为溶胀全交换容量：一定量树脂所具有的活性基团或可交换离子的总数量。
工作交换容量：在给定工作条件下实际可利用的交换能力。
完交换容量：完全交换容量也称最大容量、理论容量，是干燥恒重的单位质量H型或Cl型树脂中可交换离子（离子基团）的总数量。
固定床：离子交换树脂（或磺化煤）装填在离子交换器内。
在操作过程中，树脂不往外输送，所以称之为固定床复床指阳、阴离子交换器串联使用，达到水的除盐的目的。
半透膜：只允许溶质或溶剂透过的膜称为半透膜。
半透膜属于选择透过性膜。
选择透过性膜：如生物膜、细胞膜，扩散方式包括自由扩散、协助扩散、主动运输。
渗析如果用膜把一个容器分隔成两部分，在膜的一侧放入溶液，在膜的另一侧放入纯水，则把小分子溶质透过膜向纯水侧的迁移过程称为渗析（溶质透过膜的现象）。
渗透如果仅纯水侧的纯水透过膜向溶液侧迁移，而溶质不透过，这一过程称为渗透（溶剂透过膜的现象）。
水面的综合散热系数：在单位时间内、水面温度变化1oC时，水体通过单位表面散失的热量变化量，单位：W/(m2oC)湿空气：干空气和水蒸气所组成的混合空气。