第二章 水环境化学(天然水)1知识分享

水环境化学天然水xx年xx月xx日•天然水的化学特征•天然水中的有机物质•天然水中的无机物质•水环境的生态效应目•水环境的化学处理方法•水环境的保护和管理录01天然水的化学特征天然水中通常含有较高的溶解氧，是水生生物呼吸作用的重要条件。

溶解氧天然水中还含有一定量的二氧化碳，它对水的pH值和碳酸钙含量有重要影响。

二氧化碳溶解气体暂时硬度水中碳酸钙和碳酸镁溶解于水，形成的暂时硬度，当加热时硬度会减少。

永久硬度水中硫酸钙和氯化钙等溶解于水形成的永久硬度，即使加热也不会减少。

硬度电导率天然水的电导率受水中离子浓度、温度、压力等因素影响，是水质检测的重要指标。

电阻率天然水的电阻率与电导率密切相关，反映了水中离子浓度的变化情况。

电导率和电阻率氧化还原电位•氧化还原电位：天然水中存在的氧化剂和还原剂的相对浓度，反映了水的氧化还原状态，对水生生物的生存和污染物的转化有重要影响。

02天然水中的有机物质1腐殖质23腐殖质是指天然有机物质在水中分解后形成的产物，包括腐殖酸、富里酸等。

定义腐殖质的形成主要与水中动植物残体、微生物等有机物的分解有关。

形成腐殖质的存在对水环境中的溶解氧、pH值、水生生物等产生影响。

影响天然水中的生物体包括浮游生物、水生植物、底栖生物等，它们对水生态系统的平衡和稳定起着重要作用。

生物体天然水中的微生物包括细菌、原生动物、真菌等，它们对水中有机物质的分解和水质净化具有重要作用。

微生物生物体和微生物有机污染物是指天然有机物质中那些对人体健康和生态环境有害的物质，如农药、多环芳烃、二噁英等。

有机污染物定义有机污染物的来源包括工业废水、农业用药、城市污水等。

来源有机污染物对水生生物和人体健康产生严重影响，如引发癌症、神经系统损伤等。

影响03影响内分泌干扰物质可能引起人体生殖系统、神经系统、免疫系统等方面的健康问题。

内分泌干扰物质01定义内分泌干扰物质是指那些能够干扰人体内分泌系统正常功能的物质，如双酚A、邻苯二甲酸酯等。

可编辑修改精选全文完整版水环境化学讲义水圈包括海洋水、大气水、陆地水。

陆地水包括：地下水：潜水，承压水，冻土水，岩石、土壤分子水。

地表水：冰帽水、径流水、湖泊水、沼泽水。

生物水。

从分子与溶液的角度看水与天然水作为分子的水的组成、结构、特性：易作溶剂：氢键、异性相吸、六边形、较大分子间隙。

作为溶液的天然水的物理化学性质粘度：流体运动过程中，分子之间形成的剪切应力的物理量，水的粘度相对较大且随温度升高而急剧减少。

离子活度（ɑ）及离子强度（L）离子活度系数：反映溶液体系中某离子表现活性的物理量。

当量数：相当于1摩尔氢离子所含电子量的物理化学量。

当量浓度：1L溶液中所有某种物质的当量数的量。

当量＝【M Zi】/|Zi| ，摩尔浓度【M Zi】＝|Zi|*当量。

一切化学反应都是当量平衡。

离子缔合体。

范德华力包括静电力、诱导力、色散力。

溶液体系中因分子与分子间碰撞作用形成的离子束称为离子缔合体。

第二章天然水化学成分最早形成于大气层（凝结核），成分的直接影响因素包括生物、土壤、岩石。

生物是最大来源；成分的间接影响因素包括气候、地貌（接触时间）、水文要素（容量、流速等）天然水主要离子化学水化学反应回顾：（1）中和反应（2）沉淀－溶解反应：CaCO3<==>Ca2++CO32-（3）氧化还原反应（4）水解反应Fe3++3OH－<==>Fe(OH)3↓Fe(OH)3+3OH－<==>Fe(OH)63－未脱水而先形成配位体（配位反应特例）（5）配位反应Fe3++CN－<==>Fe(CN)63－氰化物处理（6）置换反应（7）吸附－解吸反应：2Na++Mg(胶体)2+<==>(Na胶体Na)2++Mg2+ 2Na++Cd(胶体)2+<==>(Na胶体Na)2++Cd2+骨痛病（8）缔和反应：在离子强度很高的条件下发生。

AgCl+Cl －<==>AgCl2－标准海水矿化度35.5g/L ，碱金属一般不发生配位反应。

绪论：水质系：水及其中溶存的物质构成的体系构成水质系1、 天然水质系的构成：⑴天然水的主要成分极其复杂性：①物质种类繁多且含量悬殊。

②溶解物质分散程度复杂。

③存在各种生物。

⑵天然水的化学成分的形成：①大气淋溶②从岩石土壤中的淋溶③生物作用④次级反应与交换吸收作用⑤工业废水、生活污水和农业退水2、水环境化学：是研究天然水体化学物质的来源、存在形态、迁移转化、生态效应及污染水体治理的一门科学。

3、水环境化学课程内容：：①水环境化学成分的动态规律②水质控制方法③水质化验技术第一章:天然水的主要理化性质1、哪些可以反应天然水含盐量的参数？特点是？ 常有离子总量、矿化度、盐度、氯度① 离子总量：指天然水的各种离子的含量之和。

常用mg/L 或mmol/L 或g/kg 、mmol/kg 单位表示②矿化度：矿化度是水中所含无机矿物成份的总量。

本书指用过氧化氢氧化后蒸发,在105～110℃干燥剩余的残渣,然后称重,即用蒸干称重法得到的无机矿物成分的总量.在蒸发过程中往往有损失，所以矿化度〈水中的离子总量.③ 氯度:海水样品的氯度相当于沉淀海水样品中全部卤族元素所需纯标准银的质量与改海水样品质量之比的0.3285234倍，用10-3作单位,Cl 符号表示。

④ 海水的盐度：当海水中的溴和碘被相当量的氯所取代、碳酸盐全部转化成氧化物、有机物完全氧化时，海水中所含固体质量与海水的质量之比，以10-3作单位，用S ‰（千分号）表示.S ‰=0.030+1。

80655Cl ‰（盐度和氯度的关系)离子总量〉矿化度>盐度 其他如海水的折光率，海水的密度等这些都与海水含盐量密切相关。

离子总量、矿化度概念较多用来反映内陆水的含盐量；盐度、氯度则是反映海水含盐量的参数。

2、天然水的化学分类方法 ⑴按照矿化度的分类方法淡水 矿化度<1g/L （1g/L 是基于人的味觉，当大于1g/L 时,人感觉咸味） 微咸水 1-25g/L （ 25g/L 是微咸水和海水的分界线） 具海水盐度的水 25-50g/L 盐水 〉50g/L⑵按主要离子成分的分类——阿列金分类法（要知道用符号表分类） ① 含阴离子最多的分为三类：P23 搞清类，组,型A 将HCO 3-和1/2CO 32- 才，统称为碳酸盐类,用符号C 表示 ： b 1/2SO 42-为一类，为硫酸盐类，用符号S 表示； c Cl -为一类，称氯化物类,用符号Cl 表示天然水 质系天然溶存物质 人工源污染物 水悬浮物胶态物溶解物质{}{}3310103285234.0--=Ag W Cl②含阳离子最多分为三组:Ca-钙组、Mg-镁组、Na，K-钠组③阴阳离子比例分为四个型：每组仅有三个型的水存在.一单位电荷为基本单元④> 在每一组内一般只能有其中3个型的水存在。

第二章天然水的主要理化性质第一节天然水的盐度、密度和化学分类一、天然水的含盐量（一）天然水的含盐量反应天然海水含盐量的参数通常有离子总量、矿化度、盐度和氯度。

1、离子总量：天然水中各种离子成分含量的总和即离子总量。

常用mg/L、mmol/L或g/kg、mmol/kg表示。

电荷平衡理论（Cation-Anion Balance)：天然水中，所有阳离子所带的正电荷与所有阴离子所带的负电荷相等。

依据该理论，可粗略分析化学分析的准确性。

例：某同学分析一未知水样，得到121mg/L 碳酸氢根，28mg/L 硫酸根，17mg/L Cl-, 39 mg/L Ca2+, 8.7 mg/L Mg2+, 8.2 mg/L Na+和1.4mg/L K+。

此分析准确吗？单位换算ppt（part per thousand）相当于g/L 或g/kgppm（part per million ）相当于mg/L或mg/kgppb（part per billion）相当于ug/L 或ug/kg2、矿化度：矿化度也是反映水中含盐量的一个指标，是指“蒸干称重法得到的无机矿物成分的总量”。

测定时要用过氧化氢氧化水中可能含有的有机物，在105-110℃烘干剩余的残渣至恒重，然后称重。

3、海水的氯度：原始定义：将1000g海水中的溴和碘以等当量的氯取代后，海水中所含氯的总克数。

用Cl‰符号表示。

新定义：沉淀0.3285234千克海水中全部卤族元素所需纯标准银（原子量银）的克数，在数值上即为海水的氯度。

用Cl符号表示，无量纲单位为1x10-3。

4、盐度：当海水中的溴和碘被相当量的氯所取代、碳酸盐全部变成氧化物、有机物完全氧化时，海水中所含全部固体物质的质量与海水质量之比，以10-3或‰表示。

用S‰表示。

✓根据对大西洋东北部和波罗的海九个不同盐度值水样的准确测定结果而推导出来的公式：S‰ = 0.030 + 1.8050 Cl‰，在六十年代以前得到国际上的广泛应用。