水环境化学
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二、 天然水的基本特征
Primary Characteristics of Natural Water
三、 碳酸盐平衡
Equilibrium of Carbonate
四、 水中污染物的分布和存在形态
Distribution and Forms of Main Pollutants in Water
五、 水体富营养化
第三章 水环境化学
Chapter 3. Aquatic Environmental Chemistry
《环境化学》 第三章 水环境化学
内容提要及重点要求
主要介绍天然水的基本特征，水中重要污染物存在形 态及分布，污染物在水环境中迁移转化的基本原理以及 水质模型。要求了解天然水的基本性质，掌握无机污染 物在水环境中沉淀-溶解、氧化还原、配合作用、吸附解吸、絮凝-沉降等迁移转化过程的基本原理，并运用所 学原理计算水体中金属存在形态，确定各类化合物溶解 度，以及天然水中各类污染物的pE计算及pE-pH图的制作。 了解颗粒物在水环境中聚集和吸附-解吸的基本原理，掌 握有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、挥 发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算方 法，了解各类水质模型的基本原理和应用范围。
无机离子以水合离子形式存在
Na+
Cl-
憎水性有机污染物溶于水， 破坏了水分子间固有氢键， 需要提供形成水分子穴的能 量，水溶解度低，具有逃离 水相的趋势。
而可与水形成氢键的极性污 染物，有较高的水溶解度。
2. 水体的特征
O2 CO2
Epilimnion
CO2 +H2O + h {CH2O} + O2 Photolysis
Property Excellent solvent
Highest dielectric constant of any common liquid Higher surface tension than any other liquid
Transparent to visible and longer-wavelength fraction of ultraviolet light
Effects and Significance Transport of nutrients and waste products, making biological processes possible in an aqueous medium High solubility of ionic substances and their ionization in solution Controlling factor in physiology, governs drop and surface phenomena Colorless, allowing light required for photosynthesis to reach considerable depths in bodies of water Ice floats, vertical circulation restricted in stratified bodies of water Determines transfer of heat and water molecules between the atmosphere and bodies of water Temperature stabilized at the freezing point of water Stabilization of temperatures of organisms and geographical region
+
H H +
氢键
Hydrogen bond
CH4 NH3 H2O HF
105
H+
O -
MP/℃ -192 -78
0 -83
BP/℃ -164 -33 100 20
（2）特殊的密度 ρ气＜ρ固＜ρ液 ，4 ℃时ρH2O 最大。
From Environmental Chemistry, S.E. Manahan, CRC Press, 2004
Stratification of a lake
储存地 海洋 冰 地下水 湖泊 大气 江河
3. 天然水的分布
储水量/kg
1.391021 2.921019 8.301018 2.301017 1.301016 1.251015
Eutrophication of Water Body
H +
-
一、 水分子的特征与水的分布
105 O
Characteristics of H2O and Distribution of Water
1. 水分子特性
H+
H+
105
-
O
（1）高熔点(Melting point)和高沸点(Boiling point)
Maximum density as a liquid at 4 C
Higher heat of evaporation than any other material
Higher latent heat of fusion than any other liquid except ammonia Higher heat capacity than any other liquid except ammonia
3-2
第一节 天然水的基本特征 及污来自百度文库物的存在形态
3.1 Primary Characteristics of Natural Water and Forms of Pollutants
一、 水分子的特征与水的分布
Characteristics of H2O and Distribution of Water
Relatively high dissolved O2, Chemical species in oxidized forms
Thermocline
Hypolimnion
Relatively low dissolved O2, Chemical species in reduced forms Exchange of chemical species with sediments
Primary Characteristics of Natural Water
三、 碳酸盐平衡
Equilibrium of Carbonate
四、 水中污染物的分布和存在形态
Distribution and Forms of Main Pollutants in Water
五、 水体富营养化
第三章 水环境化学
Chapter 3. Aquatic Environmental Chemistry
《环境化学》 第三章 水环境化学
内容提要及重点要求
主要介绍天然水的基本特征，水中重要污染物存在形 态及分布，污染物在水环境中迁移转化的基本原理以及 水质模型。要求了解天然水的基本性质，掌握无机污染 物在水环境中沉淀-溶解、氧化还原、配合作用、吸附解吸、絮凝-沉降等迁移转化过程的基本原理，并运用所 学原理计算水体中金属存在形态，确定各类化合物溶解 度，以及天然水中各类污染物的pE计算及pE-pH图的制作。 了解颗粒物在水环境中聚集和吸附-解吸的基本原理，掌 握有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、挥 发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算方 法，了解各类水质模型的基本原理和应用范围。
无机离子以水合离子形式存在
Na+
Cl-
憎水性有机污染物溶于水， 破坏了水分子间固有氢键， 需要提供形成水分子穴的能 量，水溶解度低，具有逃离 水相的趋势。
而可与水形成氢键的极性污 染物，有较高的水溶解度。
2. 水体的特征
O2 CO2
Epilimnion
CO2 +H2O + h {CH2O} + O2 Photolysis
Property Excellent solvent
Highest dielectric constant of any common liquid Higher surface tension than any other liquid
Transparent to visible and longer-wavelength fraction of ultraviolet light
Effects and Significance Transport of nutrients and waste products, making biological processes possible in an aqueous medium High solubility of ionic substances and their ionization in solution Controlling factor in physiology, governs drop and surface phenomena Colorless, allowing light required for photosynthesis to reach considerable depths in bodies of water Ice floats, vertical circulation restricted in stratified bodies of water Determines transfer of heat and water molecules between the atmosphere and bodies of water Temperature stabilized at the freezing point of water Stabilization of temperatures of organisms and geographical region
+
H H +
氢键
Hydrogen bond
CH4 NH3 H2O HF
105
H+
O -
MP/℃ -192 -78
0 -83
BP/℃ -164 -33 100 20
（2）特殊的密度 ρ气＜ρ固＜ρ液 ，4 ℃时ρH2O 最大。
From Environmental Chemistry, S.E. Manahan, CRC Press, 2004
Stratification of a lake
储存地 海洋 冰 地下水 湖泊 大气 江河
3. 天然水的分布
储水量/kg
1.391021 2.921019 8.301018 2.301017 1.301016 1.251015
Eutrophication of Water Body
H +
-
一、 水分子的特征与水的分布
105 O
Characteristics of H2O and Distribution of Water
1. 水分子特性
H+
H+
105
-
O
（1）高熔点(Melting point)和高沸点(Boiling point)
Maximum density as a liquid at 4 C
Higher heat of evaporation than any other material
Higher latent heat of fusion than any other liquid except ammonia Higher heat capacity than any other liquid except ammonia
3-2
第一节 天然水的基本特征 及污来自百度文库物的存在形态
3.1 Primary Characteristics of Natural Water and Forms of Pollutants
一、 水分子的特征与水的分布
Characteristics of H2O and Distribution of Water
Relatively high dissolved O2, Chemical species in oxidized forms
Thermocline
Hypolimnion
Relatively low dissolved O2, Chemical species in reduced forms Exchange of chemical species with sediments