水环境化学-第七次课程

第三章水环境化学天然水的基本特征及污染物的存在形态水中无机污染物的迁移转化水中有机污染物的迁移转化1水环境水是世界上分布最广和最重要的物质，是参与生命的形成和地表物质能量转化的重要因素，也是人类社会赖以生存和发展的最重要的自然资源之一。水以气态、液态和固态形式存在，成为大气水、海水、陆地水（河水、湖水、沼泽水、冰雪水、土壤水、地下水），以及存在于生物体内的生物水，这些水的运动构成了水圈。2水环境水环境的概念出现于20世纪70年代，尚有争议。《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与其密切相连的诸环境要素如河床、海岸、植被、土壤等”。水环境可根据其范围的大小分为区域水环境（如流域水环境、城市水环境等）、全球水环境。对某个特定的地区而言，该区域内的各种水体如湖泊、水库、河流和地下水等是该水环境的重要组成部分，因此，水环境又可分为地表水环境和地下水环境。地表水环境包括河流、湖泊、水库、池塘、沼泽等；地下水环境包括泉水、浅层地下水和深层地下水等。3第一节天然水的基本特征及污染物的存在形态地球上的水分布水循环水环境的结构天然水的组成天然水的性质天然水中污染物存在形态41.1地球上的水分布51.2水循环61.3水环境的结构水环境的体系71.4天然水的组成表3天然水的组成(1)天然水的组成81.4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(2)主要的离子组成91.4天然水的组成(2)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：101.4天然水的组成水中金属离子:水溶液中的金属离子可以通过水体中的酸碱、沉淀、氧化还原、配合反应等达到最稳定状态的过程,并以多种形态存在于水溶液中。111.4天然水的组成(4)气体在水中的溶解性大气中的气体分子与溶液中同种气体分子间的平衡符合亨利定律：121.4天然水的组成(4)气体在水中的溶解性(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）131.4天然水的组成(4)气体在水中的溶解性(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）141.4天然水的组成(5)水生生物：水生生物可直接影响许多物质的浓度，其作用有代谢、摄取、转化、存储和释放等。在水生生态系统中生存的生物体，可以分为自养生物和异养生物。藻类的生成和分解就是在水体中进行光合作用(P)和呼吸作用(R)的一典型过程，可用一简单的化学计量关系来表征：151.5天然水的性质（1）碳酸平衡碳的地球化学循环:岩石圈↔水圈↔大气圈↔生物圈在水体中存在CO2、H2CO3、HCO3-、CO32-着四种化合态，常把CO2和H2CO3合并为H2CO3*。161.5天然水的性质（1）碳酸平衡封闭体系171.5天然水的性质