第三章 水环境化学(&4)

Cw = CT / ( K p C p + 1)
KT CT RT = K P CP + 1
除非在颗粒物上有机物转化的速率大于水中的转化速 率，吸着的净效应是降低有机物从水中消失的总速率。
稳态时的浓度
在一定范围内水体内，当有机物的总消失速率RL 是RT，稀释速率RD和输出速率Ro之和，当总消失 速率RL和输入速率Ri时，有机毒物就达到了稳态 浓度.
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有机物的消失速率
有机物由于各种转化过程和挥发过程消失的总 速率(RT)是各消失速率（ Ri ）的总和。
RT = ∑ Ri = c ∑( K i • Εi )
Ki—第i过程的速率常数； Ei —对于第i过程在动力学上起重要作用的环境参数(例 如，水体pH，光强，细菌总数等)
吸着的影响
当有机物浓度很低时，其在水与颗粒物（沉积物 或生物群）之间的分配，往往可用分配系数 （Kp）来表示。有机物在水中的浓度（Cw）就可 表达为：
溶 解 氧 污水排放点 河流BOD＝L0 D0 Dc
饱和溶解氧浓度ρs
氧垂曲线
极限溶解氧： K1 L0 K1 xc ρc = ρs − exp(− ) K2 u K1 L0 K1 xc Dc = exp(− ) K2 u
DO
复氧曲线
耗氧曲线
xc 溶解氧氧垂曲线
距离x
2．Thomas模型(忽略离散作用)
在S—P模型的基础上，增加固悬浮物的沉淀 和上浮引起的BOD的变化速率(K3L0)，则：
二、湖泊富营养化模型
目前常采用的有多元相关模型、输入输出模型、富 营养化预测模型和扩散模型。 前三种模型实际上只能预测未来湖泊水质的平均发 展趋势，而扩散模型可反映湖泊水质的空间变化， 预测污水人湖口附近局部水域可能出现的严重污染 程度。 实际应用时可根据湖泊的污染特征和基础资料等情 况选用相应模型。
第三章 水环境化学
第三节 水质模型
水质模型原理是根据质量守恒原理，污染物在水环 境中的物理、化学和生物过程的各种模型，大体经 历了三个发展阶段：简单的氧平衡模型阶段、形态 模型阶段和多介质环境结合生态模型阶段。
一、氧平衡模型
1．Streeter—Phelps模型(S—P模型) 假定河流的自净过程中存在着两个相反 的过程.
有机污染物在水体中先发生氧化反应，消耗水 体中的氧，其速率与其在水中的有机污染物浓 度成正比 大气中的氧不断进入水体，其速率与水中的氧 亏值成正比.
根据质量守衡原理，S-P模型为：
S-P氧垂曲线
极限距离： xc = (ρ − ρ )( K 2 − K1 ) K u ]} ln{ 2 [1− s 0 K 2 − K1 K1 L0 K1
RI = RL = RT + RD + Ro
有机物的稳态浓度为：
CT = ( RI − Ro − RD )( K p C p + 1) / KT
P262-263 习题
28、29、31、32、33
预测模型的基本表达式如下：
1. Vollenweider公式
2. Dillon公式
3. 合田健公式
4. OECD公式
三、有毒有机污染物的归趋模型
有机污染物在水中迁移转化的重要过程：
负载过程（输入过程） 形态过程 迁移过程 转化过程 生物累积过程
用公式叙述归趋模型，可分为三各步 骤：
1. 计算有机物因挥发和转化而从水环境中消失的 速率； 2. 吸着过程对有机物消失过程的影响； 3. 对于一个被研究的水生生态系统、考虑有机物 的输入、稀释及最终从系统中输出的速率，从 而计算在系统中的浓度和半衰期。