1第三章:水环境化学——天然水的基本特征以及污染物存在形态•水是世界上分布最广的资源之一,也是人类兰以生存和发展必不可少的物质,但是世界上可供人类利用的淡水资源很少,仅占地球水资源总量的 0.64%,尽管如此,人类排放的大量污染物还造成了这些淡水资源的污染,水质下降,因此水资源保护十分重要。•水环境化学主要研究物质在天然水体中的存在形态、反应机制、迁移转化途径、归趋的规律与化学行为以及对生态环境的影响。这是环境化学的重要组成部分之一。•地球表面有 70.8%为海洋所覆盖,占地球总水量的 97.3%,淡水只占 2.7%,可供人类使用的淡水资源约为 850 万 km3,仅占地球总水量的 0.64%。我国水资源比较丰富,约为 27210 亿 m3,居世界第六位。目前用水量仅次于美国。对我国 44 个城市水质调查:地下水 93.2%被污染,地表水 100%污染。•1977 年,联合国世界水会议:“如用一个半加仑(2.25L)的瓶子装下地球上的所有水,则可以直接利用的淡水只有半茶匙,其中河水湖泊水只有 1 滴,其余为地下水”。本节讲述内容:水分子结构、天然水基本特征(主要组成)一、水和水分子结构的特异性• 、水分子的结构•水是地球上常见的物质之一。•水是氧的氢化物,具有 V 型结构的极性分子。为什么?水分子的结构式是 H2O,氧原子受到四个电子对包围,其中包括两个与氢原子共享所形成的两个共价键的成键电子对、以及由氧原子提供的两个孤对电子对。根据 H.M.Poewll 提出的价层电子对互斥理论,孤对电子对之间的斥力>孤对电子对与成键电子对的斥力>成键电子对之间的斥力。因此由于电子对之间的斥力不同,造成了水分子的 V 型结构。•这种 V 型结构使水分子正负电荷向两端集中,一端为两个 H 离子带正电荷,一端为O 带负电荷,所以水是极性分子。•极性使水分子之间存在氢键,并有多个水分子缔合 nH2O=(H2O)n。常称“水分子2团”。•正是氢键的存在使水分子和同族分子相比具有特异性。3++HH\/O—(H2O)2、水的特异性水的分子结构决定水与一般物质相比,水的物理化学性质在很多方面不符合常有规律而显示出特异性。正是这些特异性,才使水在自然界发生了巨大的生态作用。•具有较高的溶点和沸点第 VI 主族元素氢化物熔点比较第 VI 主族元素氢化物沸点比较(x 轴主族周期数, y 轴温度 k)如上图形显示,如果按照 O 在主族中的位置推测,水呈现液态的温度应是-100—-80 摄氏度,换句话说,在目前的地...