当前位置：文档之家 › 环境化学课件——水环境化学5

环境化学课件——水环境化学5

  • 格式：ppt
  • 大小：1.62 MB
  • 文档页数：154

下载文档原格式

  / 154

合集下载

水环境化学讲义(5)典型有机污染物

水环境化学讲义(5)典型有机污染物

14
第三节
在环境中的迁移（PCBs 、OCs）
3、在环境中滞留的时间很长
PCBs和有机氯农药是非常难于化学降解和生物降解的，因此它们在环 境中滞留的时间很长。 PCBs的生物降解性随着分子氯代程度的增加而降低，联苯的氯代程度 越高越难于生物降解。 PCBs的生物转化随着可被微生物羟基化使用的C-H键数目的增加而增 高。氯代过程的增加降低了C-H键的数目，因此生物降解受到限制。 PCBs也是非常难于被氧化和酸碱水解的。在环境中氧化作用和水解作 用对PCBs转化作用的影响均很小。
15
第三节
在环境中的迁移（PCBs 、OCs）
4、对生物降解过程也具有抗性
有机氯农药对生物降解过程也具有抗性。 艾氏剂的生物转化产物是狄氏剂，产物难于进一步被生物降解。 DDT在自然环境中可通过生物过程转化为DDD和DDE，两种 产物更难于进一步被生物降解。DDT的微生物分解主要是在厌氧条 件下通过脱氯作用形成DDD的过程中而发生的。 在自然界中，其它有机氯农药如氯丹、硫丹、七氯和毒杀芬等 的生物降解速率都很低。 高丙体六六六是为数很少的降解速率较大的有机氯农药之一。
第五讲
持久性有机污染物
1
第一章 多氯联苯和有机氯杀虫剂
(Polychlorinated Biphenyls and Chlorinated Insecticides)
多氯联苯(PCBs)是人工合成的有机化合物，自本世纪20年代末开始生 产和陆续大最使用以来，已逐渐地残留在人们周围的大气、水和土壤环境 中。 据估计，全世界已生产和应用的多氯联苯近百万吨，其在各类环境中 的累积量估计可达25~30万吨左右。 有机氯农药也是一种对环境构成严重威胁的有毒有机化合物。
18
第二节 用途、产量和特征（PCDDs） 1、用途

《水环境化学》课件

《水环境化学》课件

水环境化学的重要性 和应用
水环境化学对于保护水资 源、维护环境、促进可持 续发展具有重要的意义。
水的物理化学性质
溶解度溶解度是指单位体Fra bibliotek溶液中 最多能溶解多少物质，它是 表征物质在水中溶解程度的 重要参数。
离子强度
水中的离子强度是所有阴离 子和阳离子的浓度之和和它 们的电荷平方和之比的平方 根。
pH值
水环境监测方法
通过水质监测，及时发现水体 污染的情况，采取有效的技术 措施来防治和修复水体污染。
水环境化学的未来
1 水环境化学的发展趋势
未来水环境化学将逐渐转向绿色、可持续和低碳化发展。
2 水环境化学的应用前景
水环境化学需求将继续增长，未来将更多地应用于水资源保护、净化和开发领域。
3 水环境化学的挑战与机遇
水环境化学
水是地球上最珍贵的资源之一，水环境化学是研究水体的化学性质、污染及 其净化和水质监测的学科。
水环境化学简介
什么是水环境化学？
水环境化学是研究水及其 体系在自然界和生产生活 中的各种过程所涉及到的 化学现象的学科。
水环境化学的研究对 象和内容
研究水环境中各种物质的 迁移、转化和去除，以及 不同水环境对生态环境的 影响。
3
物理污染物
有些物理污染物如悬浮物、浮游生物、颗粒物或沉积物都会影响水的质量和可用性。
水的净化与处理
常见水污染物的去除方法
颗粒物、悬浮物主要通过过滤 和沉淀去除，生物污染物主要 通过消毒去除，化学污染物主 要依靠氧化、还原、沉淀和离 子交换等方法除去。
常见水处理技术及其原理
如生物处理、深度处理、反渗 透等技术，利用技术手段将水 中的污染物清除或降低到符合 生产和生活需求的标准。

水环境化学PPT课件

水环境化学PPT课件
H型（ Henry）等温式（直线型）
GkC 式中：K——分配系数
F型（Freundlich）等温式
1
G kCn
用对数表示：
lgGlgk1lgC n
-
20
L型（Langmuir）等温式
GG0C/(AC)
1 /G 1 /G 0 (A /G 0 )1 ( /C )
G0—单位表面上达到饱和时的最大吸附量 A—常数
(Acidity and Alkalinity in Natural Waters)
碱度（Alkalinity）
指水中能与强酸发生中和作用 的全部物质，即接受质子的物质总 量，包括强碱、弱碱及强碱弱酸盐。
-
7
测定方法：
酸碱滴定，双指示剂法
H+ + OH- = H2O H+ + CO32- = HCO3H+ + HCO3- = H2CO3
-
52
腐殖质的配合作用
(Complexation of Humic Substances)
分类
腐殖酸（Humic acid）溶于稀碱不溶于酸 富里酸（Fulvic acid） 溶于酸碱， 腐黑物（Humin） 不被酸碱提取。
-
53
结构：含大量苯环，还含大量羧基、醇基
和酚基，随亲水性基团含量的不同，腐殖 质的水溶性不同，并且具有高分子电解质 的特性，表现为酸性。
-
28
-
29
-
30
2、硫化物 (Sulfide)
金属硫化物是比氢氧化物溶度剂更小的 一类难溶沉淀物。
在硫化氢和硫化物均达到饱和的溶液 中，可算出溶液中金属离子的饱和浓度为：
[Me2+]=Ksp/[S2-]=Ksp[H+]2/(0.1K1K2)

第水环境化学(共10张PPT)

第水环境化学(共10张PPT)
水环境中污染物种类繁多，一般分为两大类：
cp—单位溶液理体积论上颗，粒物即的浓非度k离g／L子； 性有机化合物可通过溶解作用分配到土壤
有机质中，并经一定时间达到分配平衡，此时有机化合物
在土壤有机质和水中含量的比值称分配系数。
第5页，共10页。
▪实际上，有机化合物在土壤(沉积物)中的吸着存在着二种主要机
作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降 解作用等过程进行迁移转化。
第4页，共10页。
二、分配作用
1．分配理论
▪近20年来，国际上对有机化合物的吸附分配理论开展了
使得pH降低，一般伴随E降低，pH会降低，酸性增强，金属溶解，酸性增强情况下，金属Hg容易甲基化；
②靠吸范附 德作华用力，，广即后在者泛非则研极是性各究有种机化。溶学剂键结中力果，如土氢均壤键矿、表物离明质子对偶，有极机键颗化、合配粒物位物的键表及(面π沉键吸作积附用作物的用结或或果于。土土壤壤矿物)从质对水有机中化合吸物的表面吸附作用，前者主要
cT = cs·cp+cw 式中：cT—单位溶液体积内颗粒物上和水中有机毒物质量的总和ug / L；
cs—有机毒物在颗粒物上的平衡浓度，ug／kg；
cp—单位溶液体积上颗粒物的浓度kg／L；
cw—有机毒物在水中的平衡浓度，ug／L。
此时水中有机物的浓度(cw)为：cw =cT / (Kp cp十1)
第7页，共10页。
▪一般吸附固相中含有有机碳（有机碳多，则Kp大），为了在类型各异组分复 杂的沉积物或土壤之间找到表征吸着的常数，引入标化分配系数(Koc)：
➢ 使得pH降低，一般伴随E降低，pH会降低，酸性增强，金属溶解， 酸性增强情况下，金属Hg容易甲基化； ➢ 静止水体的富营养化。

水环境化学 第五章 水环境中的界面过程

水环境化学 第五章 水环境中的界面过程

M
(OH
)n
(S
)
MO(OH
) n1
(S
)
H
M(OH)n-1(H2O)+的数目=MO(OH)n-1-的数目
在该pH值发生的情况称为等电点或零电荷点 （Zero Point of Charge，ZPC)。
pHZPC对于不同金属氧化物有不同数值，而且每种 氧化物均是固定常数。
表5-1 典型矿物的等电点（pHZPC)
大多数情况下，天然水中有机胶体或无机胶体微 粒都带有负电荷。
但一些胶体如水合氧化铁、铝等矿物在水pH值偏 酸下也可以带正电荷。
胶体表面电荷的来源？？？
（1）表面电荷可来自表面的化学反应 （2）离子置换 （3）离子吸附
（1）表面电荷可来自表面的化学反应
• 此类电荷的产生是由于无机胶体表面上的羟基或 有机质胶体的一些基团如-OH,-COOH,-C6H4OH,-NH2 等获得或失去质子所致。
胶体种类 气溶胶 液溶胶 固溶胶
分散剂状态 气体 液体 固体
实例 雾、云、烟、霾 Fe(OH)3胶体、牛奶、豆浆 烟水晶、有色玻璃
天然水体中的胶体一般可分为三大类： （按分散质分类） 无机胶体，包括各种次生粘土矿物和各种
金属水合氧化物； 有机胶体，包括天然的和人工合成的高分
子有机物、蛋白质、腐殖质等； 有机无机胶体复合体。
如气-液、气-固、液-液、液-固和固-固等界面。
5.1 天然水体中的胶体物质 5.2 固液界面的吸附过程 5.3 水-固体系中的分配过程 5.4 挥发作用
5.1 天然水体中的胶体物质
胶体是分散质的大小介于1～100nm之间的分散系。 胶体有丁达尔效应，能发生布朗运动，有电泳和聚
沉现象。

环境化学第三章__水环境化学(PPT)

环境化学第三章__水环境化学(PPT)
氧的分压为(1.0130-0.03167)×105×0.2095 =0.2056×105 Pa
第十二页，共九十页。
代入亨利定律即可求出氧在水中的摩尔(mó ěr)浓度为：
[O2(aq)]= KH·PO2=1.26×10-8×0.2056×105 =2.6×10-4 mol/L
氧的分子量为32，因此其溶解度为8.32 mg/L。
第三章 水环境 化学 (huánjìng)
第一节 天然水的根本特征及污染物的存在形态(xíngtài)
第二节 水中无机污染物的迁移转化 第三节 水中有机污染物的迁移转化
第一页，共九十页。
内容提要： 本章主要介绍天然水的根本特征，水中重要污染物存在形态及分布， 污染物在水环境中的迁移转化(zhuǎnhuà)的根本原理。
第二十三页，共九十页。
❖❖[图CO中3的2p-]H可=以8.3忽可略以不作计为，一水个分中界只点有，[CpOH2<〔8.a3q，〕很]、小[，H22CO3]、
❖[HCO3-]，可以只考虑一级电离平衡(pínghéng)，即此时：
❖
❖❖❖当溶所液以的ppHH>=8p[.3KH时1-]，lg[[KHH122[CC[HHOO23C3C**]OO3]+3可*]l]g以[H忽C略O不3-计]。，水中只存在
P↑↓R
C 1 0 6H 2 6 3 O 1 1 0N 1 6P 1 3 8 O 2
第十七页，共九十页。
〔二〕天然水的性质(xìngzhì)
1、碳酸平衡〔重点〕
对于CO2-H2O系统，水体中存在着CO2〔aq〕、H2CO3、HCO3-和CO32-等 四种化合态，常把CO2(aq)和H2CO3合并为H2CO3*，实际上H2CO3含量 (hánliàng)极低，主要是溶解性气体CO2(aq)。

环境化学全部PPT课件

环境化学全部PPT课件

提出了“持续发展”的战略
——把经济发展和环境保护相结合。
第三阶段：90年代以来
巩固和发展“持续发展”的战略思想。
——把环境保护与经济、社会协调发展。
23
二、环境化学
1. 环境化学的发展
环境化学的发展：
孕育阶段：二次大战-1970年；
形成阶段：70-80年代；
发展阶段：80年代。
24
二次大战-20世纪60年代：研究环境中农药
环 境 化 学
Environmental chemistry
1
第一章 绪论 第二章 大气环境化学 环 境 化 学 第三章 水环境化学 第四章 土壤环境化学 第五章生物体内污染物质 的运动过程及毒性 第六章典型污染物在环境各 圈层中的转归与效应 第七章 受污染环境的修复
2
参考书籍
3
参考期刊
环境科学 环境化学 化工环保 环境保护 环境工程 环境科学学报 中国环境科学 农村生态环境 环境污染与防治 环境污染治理技术与设备
19
世界地球日的由来
１９６９年，美国民主党参议员盖洛 德。尼尔森提议，在全国各大学校 园内举办环保问题讲演会，并将次 年的４月２２日作为“地球日”。 1970年4月22日，由美国哈佛大学 学生丹尼斯· 海斯发起并组织的环境 保护活动，犹如星火燎原。全美国 共有2000多万人参加，约1万所中 小学，2000所高等院校和全国的各 大团体参加了这次活动，这一天就 成了第一个地球日。
27
3. 环境化学的研究内容
有害物质在环境中存在的浓度水平和形态； 潜在有害物质的来源，它们在个别环境介质 中和不同介质间的环境化学行为；
有害物质对环境和生态系统以及人体健康产 生效应的机制和风险性； 有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止 产生危害的方法和途径。

环境化学完整ppt课件

环境化学完整ppt课件

土壤空气是存在于土壤孔隙中的气体，对 植物生长和土壤微生物活动有重要影响。
土壤污染及危害
重金属污染
主要来自工业废水、废气、废渣的排放，以及农药、化肥 的过度使用。重金属在土壤中难以降解，会通过食物链富 集，对人体健康造成危害。
有机物污染
主要来源于工业和城市污水、石油泄漏、农药使用等。有 机物污染会破坏土壤生态平衡，影响农作物产量和品质。
面临挑战和机遇探讨
复杂环境问题
随着工业化和城市化的加速，复合型、区域性环境问题日益突出 ，对环境化学提出更高要求。
新兴污染物研究
新型污染物如纳米材料、微塑料等的环境行为、生态效应和风险 控制成为研究热点。
国际合作与交流
全球环境问题需要加强国际合作与交流，共同应对挑战。
未来发展方向预测
01
绿色化学与可持续发展
自20世纪70年代以来，环境化学逐渐 成为一个独立的学科领域，随着环境 问题日益严重，环境化学的研究和应 用也越来越受到重视。
环境化学研究内容
01
02
03
04
环境中化学物质的来源、分布 和归宿
化学物质在环境中的迁移、转 化和降解过程
化学物质对生物和生态系统的 毒性效应和风险评估
环境污染的监测、治理和修复 技术
生物转化
土壤中的微生物、植物根系等生物因素会对污染 物进行降解、转化或吸收。生物转化是土壤中污 染物去除的重要途径之一。
05
生物体内污染物质运输与转化
生物体内污染物质来源及危害
工业排放
废气、废水和固体废弃物中的 重金属、有机物等污染物，通
过食物链进入生物体内。
农业活动
农药、化肥的过度使用，导致 土壤、水源污染，进而影响生 物体。

《水环境化学》PPT课件

《水环境化学》PPT课件

完整版课件ppt
18
2、石油的降解 （P126）
石油是由烷烃、环烷烃、烯烃、芳香烃 和杂环化合物等组成。
石油在水中可光化学降解或生物降解。
完整版课件ppt
19
（1）光化学降解：
在阳光照射下，石油中的烷烃及侧链芳烃受激发 活化进行光化学氧化。
据测，油浓度为2000kg/km3的水面，油膜厚度 2.5μm，由于光化学氧化，几天光照即能把油膜清除。
氧化)
完整版课件ppt
4
不易被氧化的：饱和的脂肪烃、含有苯环
结构的芳香烃、含氮的脂肪胺类化合物等 ；
容易被氧化的：醛、芳香胺、不饱和的烯
烃和炔烃、醇及含硫化合物(如硫醇、硫醚)等。
完整版课件ppt
5
② 还原反应 ： 在有机物分子中加氢或脱氧的反应称为有机
物的还原反应。例如：
HCHO (甲醛) + H2→ CH3OH (甲醇 ) (加氢
24
③ 芳香烃的降解： 石油中苯、苯的同系物、萘等在微生物
作用下先是氧化成二酚，然后苯环分裂成 有机酸，再经有关生化反应，最终分解为 二氧化碳和水。
完整版课件ppt
25
④ 环烷烃降解：环烷烃最稳定，只有少
数微生物能使它降解。如环己烷在微生物作用下
缓慢氧化：
完整版课件ppt
26
课堂作业
教材P80 习题3、4、5、7、13、14
进行，最后分解为CO2和H2O。
完整版课件ppt
22
② 烯烃的降解
当双键在中间位置时，主要的降解途径与饱和 烷烃相似。
当双键位在碳1和碳2位时，在不同微生物的 作用下，主要降解途径有三种：即烯烃的不饱和 端氧化成环氧化物、不饱和末端氧化成醇、饱和 末端氧化成醇。

《环境化学课件》PPT课件

《环境化学课件》PPT课件
物体。
水体污染
工业废水、生活污水等 排放到水体中的污染物 ，通过饮水和食物链进
入生物体。
土壤污染
农药、重金属等污染物 在土壤中积累，通过食
物链进入生物体。
其他途径
包括食物摄入、皮肤接 触等途径，使污染物进
入生物体。
生物体内污染物质转化与排泄机制
01
生物转化
生物体内的酶系统可将污染物转化为低毒或无毒的代谢产物，如肝脏中
化学法
包括中和、氧化还原、电解和混凝等。
生物法
利用微生物的代谢作用，将有机物转化为无害物质，包括活性污泥 法、生物膜法和厌氧生物处理法等。
土壤污染治理技术与方法
物理化学修复技术
包括土壤淋洗、土壤固化/稳定化、热脱附和电动 修复等。
生物修复技术
利用微生物或植物对土壤中的污染物进行降解、 转化或固定，包括微生物修复和植物修复等。
REPORT
《环境化学课件》 PPT课件
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
目录
CONTENTS
• 环境化学概述 • 大气环境化学 • 水环境化学 • 土壤环境化学 • 生物体内污染物质运动过程及毒性效
应 • 环境污染治理技术与方法
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
危害
影响水生生物生存、破坏水生态平衡、危害人类健康等。
水环境化学原理
1 2
水中的化学反应
酸碱反应、沉淀溶解反应、氧化还原反应等。
水质指标与标准
pH值、溶解氧、化学需氧量、生物需氧量等。
3
水处理原理与技术
物理处理、化学处理、生物处理等。
REPORT

环境化学PPT课件

环境化学PPT课件

大气圈垂直结构
对流层、平流层、中间层、热成 层、外大气层
大气组成
恒定成分（N2、O2、Ar等）、 可变成分（CO2、H2O等）、不 定成分（自然源、人为源污染物 ）
大气污染物的来源与分类
污染源
自然源（火山喷发、森林火灾等）、人为源（工业、交通、 农业等）
污染物分类
气溶胶状态污染物（粉尘、烟、雾等）、气体状态污染物（ SO2、NOx、CO等）
为植物根系和土壤微生物提供氧气，参 与土壤中的气体交换
土壤污染物的来源与分类
天然源
地质背景值高、火山活动、自然风化和 淋溶作用
按性质分类
化学污染物、物理污染物、生物污染物
人为源
工业“三废”、农药和化肥使用、生活 污水和垃圾
按形态分类
气体、液体、固体
土壤污染物的迁移转化过程
物理过程
吸附与解吸、挥发与凝结 、溶解与沉淀
阐述工业废水、生活污水、农业面源污染等水体污染的主要来源 ，以及其对水生态环境和人类健康的危害。
水污染治理技术分类
介绍物理法、化学法、生物法等水污染治理技术的原理和应用。
水污染治理案例分析
通过具体案例，分析水污染治理技术的实际应用效果及存在的问 题。
土壤污染治理技术原理及应用
土壤污染来源及危害
阐述工业固体废弃物、农药化肥使用等土壤污染的主要来源，以 及其对农产品安全和人类健康的危害。
环境化学的研究对象与任务
研究对象
环境化学的研究对象包括大气、水、土壤、生物等环境中的化学物质。
任务
环境化学的主要任务是揭示化学物质在环境中的迁移、转化和归宿规律，评价 化学物质对环境和人类健康的影响，为环境保护和可持续发展提供科学依据。

第三章 水环境化学 5

第三章 水环境化学 5
速率归纳为由酸性或碱性催化的和中性的过 程，水解速率可表示为：
KA、KB、KN---分别为酸性催化、碱性催化的和 中性过程的二级反应水解速率
Kh－－在某一pH值下准一级反应水解速率常数
考虑到吸附作用的影响，则水解速率常数(Kh)可 写为:
四、光解作用
光解作用是有机污染物真正的分解过程，可
水体接受的光包括直射光和散射光，在近紫外区， 散射光要占到50％以上。
入射角z与 折射角θ的 关系为：
对于大气与 水，折射率 n＝1.34。
光吸收量
在一个充分混合的水体中，根据朗伯定律， 其单位时间吸收的光量为：
单位体积光的平均吸收率
水吸收系数αλ ，
加入污染物后吸收系数αλ + Eλ c
Eλ 为污染物的摩尔消光系数．c为污染物浓度。
3. 氧化反应，天然物质被辐照而产生自由基
或纯态氧等中间体，这些中间体又与化合 物作用而生成转化的产物。
直接光解
光化学反应的先决条件是污染物的吸收光谱要与 太阳发射光谱在水环境中可利用的部分相适应。 即光子的能量符合分子不同能级间的迁移，则光 的吸收是可能的。
大气作用改变了太阳发射的谱线分布。 太阳辐射 到水体表面的光强随波长而变化。 光强随太阳射角高度的降低而降低。
由于污染物在水中浓度很低，Eλ c «αλ ,所以αλ + Eλ c≈ αλ 吸收的平均速率为：
五、生物降解作用
生物降解是引起有机物染物分解的最重要的环 境过程之一。水环境中化合物的生物降解依赖 于微生物通过酶催化反应分解有机物。 有机物生物降解的两种代谢模式：
1.
生长代谢：有机物即作为食物源提供能量，又 可提供细胞生长所需的碳。
Monod方程是用来描述当化合物作为唯一碳源时， 化合物的降解速率：

环境化学课件——水环境化学5

环境化学课件——水环境化学5
方式
典型胶体的相互作用是以DLVO物理理论为定 量基础。
1．胶体颗粒凝聚的基本原理和方式
异体凝聚理论：适用于处理物质本性不同、粒径不等、
电荷符号不同、电位高低不等之类的分散体系。
异体凝聚理论的主要论点为：如果两个电荷符号相异的 胶体微粒接近时，吸引力总是占优势；如果两颗粒电荷符号 相同但电性强弱不等，则位能曲线上的能峰高度总是决定于 荷电较弱而电位较低的一方。因此，在异体凝聚时，只要其 中有一种胶体的稳定性甚低而电位达到临界状态，就可以发 生快速凝聚，而不论另一种胶体的电位高低如何。
pE是假想的电子活度的负对数，而不是电极电位 的负对数，它与电极电位的关系是pE= E/0.059，二 者都能表示氧化还原性的强弱，只不过pE把数据拉开 了，更方便比较。
四、氧化和还原
3．天然水的pE和决定电位
若某个单体系的含量比其他体系高得多，则 此时，该单体系电位几乎等于混合复杂体系的 pE，称之为“决定电位”。
1．电子活度和氧化还原电位 (1)、电子活度的概念： pH的定义为：
从pE概念可知，pE越小，电子浓度越高，体系提供电 子的倾向就越强。反之，pE越大，电子浓度越低，体系接 受电子的倾向就越强。
1．电子活度和氧化还原电位 (2)氧化还原电位E和pE的关系：
(2)氧化还原电位E和pE的关系：
(2)氧化还原电位E和pE的关系：
三、溶解和沉淀 1．氧化物和氢氧化物
1．氧化物和氢氧化物
还应考虑形成的羟基金属离子配合物
2. 硫化物
2. 硫化物
在饱和水溶液中，H2S浓度总是保持在0.1mol/L，因此可认为饱 和溶液中H2S分子浓度也保持在0.1mol/L
2. 硫化物
3. 碳酸盐（以碳酸钙为例）
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

酚酞碱度 = [CO32-] +[OH-] - [H+] - [H2CO3*] 苛性碱度：
达到所pBiblioteka 需CO酸32量时的碱度。苛性碱度 = [OH-] - [HCO3-] - 2 [H2CO3*] - [H+]
（2）天然水的碱度和酸度：
酸度(Acidity)是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+的物质的总量。
2．水环境中颗粒物的吸附作用
吸附等温线和等温式：
吸附是指溶液中的溶质在界面层浓度升高
的现象。
水体中颗粒物对溶质的吸附是一个动态平衡过 程，在一定温度下当吸附达到平衡时，颗粒物表 面上的吸附量（G）与溶液中溶质平衡浓度（c） 之间的关系，可用吸附等温线表示。
吸附等温线和等温 式：
水体中常见的吸 附等温线有三类： 即Henry型、 Freundlich型、 Langmuir型， 简称H, F, L型
3．沉积物中重金属的释放
(1)盐浓度升高：碱金属和碱土金属阳离子可将被吸 附在固体颗粒上的金属离子交换出来，这是金属 从沉积物中释放出来的主要途径之一。
(2)氧化还原条件的变化：在湖泊、河口及近岸沉积 物中一般均有较多的耗氧物质，使一定深度以下 沉积物中的氧化还原电位急剧降低，并将使铁、 锰氧化物可部分或全部溶解，故被其吸附或与之 共沉淀的重金属离子也同时释放出来。
组成水中碱度的物质可分为： A. 强碱，如 NaOH、Ca(OH)2； B. 弱碱，如 NH3、C6H5NH2； C. 强碱弱酸盐， 如 NaCO3、Na3PO4等。
总碱度：水中各种碱度成分的总和，即加酸至 HCO3-、 CO32-全部转化为CO2。此时溶液的pH约为4.3。
总碱度 = [HCO3-] + 2[CO32-] +[OH-] -[H+] 酚酞碱度：OH-被中和，CO32-全部转化为HCO3-。此时，溶 液的pH约为8.3。
一、颗粒物与水之间的迁移
2．水环境中颗粒物的吸附作用
水环境中胶体颗粒的吸附作用大体可分为: 表面吸附、离子交换吸附和专属吸附等。
表面吸附：属于物理吸附，胶体具有巨大的比表面和表
面能
离子交换吸附：属于物理化学吸附 专属吸附: 除化学键的作用外，范德华力或氢键起作用，
专属吸附作用不但可使表面电荷改变符号，而且可使离子 化合物吸附在同号电荷的表面上。
第三章 水环境化学
第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态 第二节 水中无机污染物的迁移转化 第三节 水中有机污染物的迁移转化 第四节 水质模型
第一节 天然水的基本特征 及污染物的存在形态
一、天然水的基本特征
二、水中污染物的分布和存在形态
一、天然水的基本特征
1、天然水的组成 2、天然水的性质
(3)降低pH值：pH值降低， 导致碳酸盐和氢氧化物 的溶解，H+的竞争作用 增加了金属离子的解吸 量。在一般情况下，沉 积物中重金属的释放量 随着反应体系pH的升高 而降低
(4)增加水中配合剂的含量： 天然或合成的配合剂使 用量增加，能和重金属 形成可溶性配合物，有 时这种配合物稳定度较 大，可以溶解态形态存 在，使重金属从固体颗 粒上解吸下来。
（1）
（2）
（3） 气体在水中的溶解性
例题
（4）水生生物： 富营养化：在许多情况下，P是限制的营养物
（1）碳酸平衡：
（1）碳酸平衡：
（1）碳酸平衡：
（1）碳酸平衡： 以上所讨论的 是封闭体系。 那么开放体系
（2）天然水的碱度和酸度：
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H+的物 质总量。
组成水中酸度的物质可分为： A. 强酸，如 HCl、H2SO4； B. 弱酸，如 CO2、H2CO3、各种有机酸等； C. 强酸弱碱盐， 如 FeCl、Al2（SO4）3等。
（2）天然水的碱度和酸度：
以强碱滴定含碳酸水溶液测定其酸度时，其反
应过程与上述相反.
总酸度：用碱滴定酸至pH=10.8可得到总酸度。
吸附等温线和等温式：
等温线在一定程度上反映了吸附剂与吸附物的特性，其形式 在许多情况下 与实验所用溶质浓度区段有关。当溶质浓度甚低 时，可能在初始区段中呈现H型，当浓度较高时，曲线可能表现 为F型，但统一起来仍属于L型的不同区段。
G
影响吸附作用的因素
溶液pH值对吸附作用的影响。在一般情况下，颗粒物对 重金属的吸附量随pH值升高而增大。当溶液pH超过某元 素的临界pH值时，则该元素在溶液中的水解、沉淀起主 要作用。
天然水体的缓冲能力 天然水体的pH在6—9之间，对许多水体，
其pH基本保持恒定，这表明天然水体具有一 定的缓冲作用。
对这样一个开放体系来讲，它的酸度受 多种因素的控制，其中最重要的是碳酸平衡 体系。
（2）天然水的碱度和酸度：
第二节 水中无机污染物的迁移转化
无机污染物，特别是重金属和准金属等污染物，一旦 进入水环境，均不能被生物降解，主要通过
沉淀—溶解、氧化—还原、配合作用、胶体 形成、吸附—解吸等一系列物理化学作用进 行迁移转化，参与和干扰各种环境化学过程和物质循环
过程，最终以一种或多种形态长期存留在环境中，造成永久 性的潜在危害。
一、颗粒物与水之间的迁移
1．水中颗粒物的类别
(1)矿物微粒和粘土矿物： (2)金属水合氧化物：铝、铁、锰、硅等金属的水 合氧化物 (3)腐殖质：腐殖质是一种带负电的高分子弱电解 质 (4)水体中悬浮沉积物 (5)其它：藻类、细菌、病毒、油滴等。
总酸度 = [H+] + [HCO3-] + 2[H2CO3*] -[OH-] CO2酸度：以酚酞为指示剂，滴定到pH=8.3。
CO2酸度 = [H+] + [H2CO3*] - [CO32-] + 2 [OH-]
无机酸度：以甲基橙为指示剂，滴定到pH=4.3。
无机酸度 = [H+] - [HCO3-] - 2[CO32-] -[OH-]
影响吸附作用的因素
溶液pH值对吸附作用的影响。在一般情况下， 颗粒物对重金属的吸附量随pH值升高而增大。
颗粒物的粒度和浓度对重金属吸附量的影响。 颗粒物对重金属的吸附量随粒度增大而减少，并 且，当溶质浓度范围固定时，吸附量随颗粒物浓 度增大而减少。
此外，温度变化、几种离子共存时的竞争作 用均对吸附产生影响。