第三章水环境化学第三章水环境化学1.1.天然水的基本特征及污染物的天然水的基本特征及污染物的存在形态存在形态2.2.水中无机污染物的迁移转化水中无机污染物的迁移转化3.3.水中有机污染物的迁移转化水中有机污染物的迁移转化水环境水环境《环境科学大辞典》的解释:“水《环境科学大辞典》的解释:“水环境是地球上分布的各种水体以及环境是地球上分布的各种水体以及与其密切相连的诸环境要素如河床、与其密切相连的诸环境要素如河床、海岸、植被、土壤等”。海岸、植被、土壤等”。1.41.4天然水的组成天然水的组成优势离子有机质海水Na+>Mg2+>Ca2+;Cl->SO42->HCO3-海水<2mg/L淡水Ca2+>Mg2+>Na+;HCO3->SO42->Cl-淡水>2mg/L天然水体中主要的离子组成淡水的特征淡水的特征(2)(2)主要的离子组成主要的离子组成1.41.4天然水的组成天然水的组成(2)(2)主要的离子组成主要的离子组成天然水中常见主要离子总量可以粗略地作为水的总含盐量:][][243223ClSOHCOKNaMgCaTDS1.41.4天然水的组成天然水的组成(4)(4)气体在水中的溶解性气体在水中的溶解性(4-1)(4-1)氧气在水中的溶解度:与水的温度、氧气在水中的分压、水中的含盐量等因素有关。在一个标准大气压下、温度为25℃时,氧在水中的溶解度为8.32mg/L。(掌握计算方法)61.41.4天然水的组成天然水的组成(4)(4)气体在水中的溶解性气体在水中的溶解性(4-2)(4-2)二氧化碳在水中的溶解度:除了溶解在水中的CO2,CO2在水中部分离解,产生H+和HCO3-。在一个标准大气压下、温度为25℃时,CO2在水中的溶解度为0.55mg/L。(掌握计算方法)1.51.5天然水的性质天然水的性质((11)碳酸平衡)碳酸平衡封闭体系封闭体系2333*2*32222130COHHCOHCOHCOHCOHOHCOKKK33.1035.646.1210KKKPPP81.51.5天然水的性质天然水的性质((11)碳酸平衡)碳酸平衡在开放体系,CO2在气相和液相之间处于平衡状态,即体系中的不变,各种碳酸盐化合态的平衡浓度可表示为PCO2和pH的函数。][*23COH91.51.5天然水的性质天然水的性质101.51.5天然水的性质天然水的性质比较封闭体系和开放体系可发现,在封闭比较封闭体系和开放体系可发现,在封闭体系中,体系中,[H[H22COCO33**]]、、[HCO[HCO33--]]、、[CO[CO332-2-]]等等可随可随pHpH值变化,但总的碳酸量值变化,但总的碳酸量ccTT始终不始终不变。而对于开放体系变。而对于开放体系ccTT、、[HCO[HCO33-]-]、、[C[COO332-2-]]均随均随pHpH值改变而变化,但值改变而变化,但[H[H22COCO33**]]总保持与大气相平衡的固定数值。(总保持与大气相平衡的固定数值。(p10p1066))((11)碳酸平衡)碳酸平衡11(2)(2)天然水中的碱度和酸度天然水中的碱度和酸度a.碱度(Alkalinity)是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质,亦即能接受质子的物质的总量。组成水中碱度的物质包括:强碱:NaOH;Ca(OH)2弱碱:NH3强碱弱酸盐:各种碳酸盐、重碳酸盐等1.51.5天然水的性质天然水的性质12(2)天然水中的碱度和酸度总碱度:用一个强酸标准溶液滴定,用甲基橙为指示剂,当溶液由黄色变成橙红色(pH约4.3),停止滴定,此时所得的结果,也称为甲基橙碱度。其化学反应计量关系式如下:1.51.5天然水的性质天然水的性质]H[]OH[][2][233COHCO总碱度13(2)天然水中的碱度和酸度酚酞碱度:滴定以酚酞为指示剂,当溶液pH值降到8.3时,表示OH-被中和,CO32-全部转化为HCO3-,得到酚酞碱度表达式:1.51.5天然水的性质天然水的性质]H[]COH[]OH[][*3223CO酚酞碱度14(2)天然水中的碱度和酸度苛性碱度:达到苛性碱度:达到COCO3322滴定终点所需酸量滴定终点所需酸量时的碱度,但不易测得。时的碱度,但不易测得。1.51.5天然水的性质天然水的性质]H[]COH[2]HCO[]OH[*32-3苛性碱度15(2)天然水中的碱度和酸度b.酸度(Acidity):指水中能与强碱发生中和作用的全部物质,亦即放出H+或经过水解能产生H+的物质总量。组成水中酸度的物质:强酸、弱酸、强酸弱碱盐。1.51.5天然水的性质天然水的性质16(2)天然水中的碱度和酸度1.51.5天然水的性质...