第三篇水環(huán)境化學(xué)課件

第二篇

水環(huán)境化學(xué)

世界上可供人類利用的淡水資源僅占地球水資源的0.64%。研究重點（1）

有毒難降解有機(jī)污染物的水環(huán)境行為和歸趨模式方面研究（2）金屬存在形態(tài)與生物有效性和生物地球化學(xué)循環(huán)研究（3）飲用水資源的保護(hù)和地下水污染問題

1第二篇水環(huán)境化學(xué)1第二篇

水環(huán)境化學(xué)

教學(xué)要求1.掌握天然水組成和性質(zhì)。2.了解溶解和沉淀、氧化還原、配合作用及固-液界面相互作用等基本化學(xué)原理在水環(huán)境化學(xué)中的應(yīng)用。3.掌握有毒難降解有機(jī)污染物的環(huán)境行為和歸趨模式的基本原理。2第二篇水環(huán)境化學(xué)2第一章天然水性質(zhì)和組成地球表面---70.8%海洋覆蓋，占地球總水量的97.3%，淡水占2.7%，可供人類使用的淡水資源約為850萬km3，僅占地球總水量的0.64%。中國水資源---約27210億m3，居世界第六位。人均水量卻僅占世界人均水量的1/4

（目前）用水量--僅次于美國對44個城市水質(zhì)調(diào)查---

地下水93.2%被污染，地表水100%污染

3第一章天然水性質(zhì)和組成3天然水系類別4天然水系類別4天然水組成--形成過程天然水--化學(xué)組成----風(fēng)化過程、土壤生成

地殼中原生巖石（火成巖）---經(jīng)過風(fēng)化、遷移和沉積作用---沉積巖---地殼變遷---火成巖（巖石循環(huán)）水---懸浮態(tài)和可溶態(tài)物質(zhì)（輸送者）---物質(zhì)化學(xué)轉(zhuǎn)化---反應(yīng)物

HCO3------（大氣、CO2溶入、植物腐敗降解

）SO42------（40%大氣進(jìn)行循環(huán)、60%來自硫化物的風(fēng)化以及和硫酸鹽礦物溶解

）

Cl－、Ca2+

、Mg2+、Na+、K+5天然水組成--形成過程天然水--化學(xué)組成---天然水組成天然水中常見的八大離子K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-（占天然水中離子總量的95~99%）。金屬離子

----酸-堿、沉淀、配合及氧化-還原等反應(yīng)---穩(wěn)定狀態(tài)水中溶解性氣體

----大氣氣體分子與同種氣體在溶液分子間的平衡服從亨利定律水生生物

----自養(yǎng)生物、異養(yǎng)生物6天然水組成天然水中常見的八大離子6天然水組成溶解氧（DO）水體與大氣交換或經(jīng)化學(xué)、生物化學(xué)反應(yīng)溶于水中的氧。

-----水體污染程度重要指標(biāo)地面水要求溶解氧含量不能低于4毫克/升生物（或生化）需氧量（BOD5）一定體積水體有機(jī)物降解所耗用氧的量?；瘜W(xué)需氧量（COD）（COD

Mn與COD

Cr）水樣在規(guī)定條件下用氧化劑處理時，其溶解性或懸浮性物質(zhì)消耗氧化劑的量。7天然水組成溶解氧（DO）7天然水性質(zhì)－－碳酸平衡

在水體中存在著CO2、H2CO3、HCO3—、CO32—等四種化合態(tài)，常把CO2、H2CO3合并為H2CO3，H2CO3含量極低，主要是溶解性氣體CO2。

8天然水性質(zhì)－－碳酸平衡在水體中天然水性質(zhì)---天然水堿度堿度水中與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)，即能接受質(zhì)子H+的物質(zhì)總量。組成水中堿度的物質(zhì)（1）強(qiáng)堿在溶液中全部電離生成OH-離子；（2）弱堿在水中發(fā)生反應(yīng)生成OH-離子；（3）強(qiáng)堿弱酸鹽（碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、硫化物和腐殖酸鹽等，水解生成OH-或者直接接受質(zhì)子H+）。

9天然水性質(zhì)---天然水堿度堿度9天然水性質(zhì)---天然水酸度酸度

水中能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)

（放出H+或經(jīng)過水解能產(chǎn)生H+的物質(zhì)的總量)組成水中酸度的物質(zhì)（1）強(qiáng)酸；（2）弱酸如CO2、H2CO3、H2S、蛋白質(zhì)以及各種有機(jī)酸類；（3）強(qiáng)酸弱堿鹽。天然水體的緩沖能力

天然水體的pH值一般在6~9之間。水中碳酸化合物控制水的pH值--具有緩沖作用。

10天然水性質(zhì)---天然水酸度酸度10天然水性質(zhì)---水的硬度

水中所含鈣、鎂離子總量稱為水的總硬度。

水的硬度分級

總硬度水質(zhì)0~4度很軟水4~8度軟水8~16度中等硬水16~30度硬水30度以上很硬水常用“度”作為硬度單位。例如l0mg/L的CaO稱為1德國度，l0mg/L的CaCO3稱為法國度。11天然水性質(zhì)---水的硬度水中所含鈣、鎂離子天然水性質(zhì)---天然水體顆粒物和沉積物

天然水體顆粒物質(zhì)來源

（1）陸生巖石碎屑

石英(SiO2)、剛玉(Al2O3)或赤鐵礦(Fe2O3)等顆粒物。（2）粘土礦物--土壤--鋁硅酸鹽--風(fēng)化作用生成

（3）碳酸鹽、硅石--生物體殘骸中“硬性”部分

（4）顆粒狀有機(jī)物--生物體殘骸中“軟性”部分

（5）天然和人造化學(xué)物質(zhì)總殘渣-----過濾性殘渣（又稱總?cè)芙庑怨腆w物TDS）和非過濾性殘渣（又稱懸浮物或懸浮固體物SS)）。總殘渣----揮發(fā)性殘渣和固定殘渣12天然水性質(zhì)---天然水體顆粒物和沉積物天然水體顆粒物質(zhì)來源天然水體--海洋海水離子強(qiáng)度I≈0.7。溫度和鹽度----海水各種性質(zhì)的決定性因數(shù)。海水pH值在表層為8.1~8.3，深層pH=7.8主要成分Cl－、Na+、Mg2+、SO42－、Ca2+、K+和（HCO3－+CO32－）

含氯量---水樣中氯化物、溴化物和碘化物總和（后兩者被折算為氯化物）。鹽度和含氯量之間的經(jīng)驗關(guān)系式為：鹽度‰=0.03+1.805氯‰）多數(shù)海水的鹽度在33‰-37‰。13天然水體--海洋海水離子強(qiáng)度1414天然水體--海洋污染（1）（河水）工農(nóng)業(yè)廢水、（投棄海洋）工業(yè)廢物（2）（河水）生活污水（河口、海灣地區(qū)---赤潮）（3）（海岸）核電站、熱電站排水中的放射性污染物和熱污染（4）（運(yùn)輸船只、海難事件中油輪傾翻）原油（5）塑料制件（破碎魚網(wǎng)、船上丟棄人海的廢塑料制品）（6）（旅游）海濱地區(qū)污染

15天然水體--海洋污染（1）（河水）工農(nóng)業(yè)廢水、（投棄天然水體—河流大氣降水及來自地下的水向低洼處匯集---（重力作用）沿泄水的長條形凹槽流動，且終年有水者稱為河流。常年性流水和槽床（即河床）----形成河流基本條件河流水體的基本綜合性質(zhì)有受納水量、水位、流速、流量、含固量、礦化度(即以g/kg表示的離子總濃度)等。與地下水相比，河流是敞開流動水體。河流污染物

----金屬、有機(jī)物

16天然水體—河流大氣降水及來自地下的水天然水體—湖泊由地面上大小形狀不同的洼地積水而成湖泊。形成湖泊條件（周圍高、中間低）湖盆---蓄積湖水：鈣、鎂、鈉、鉀、硅、氮、磷、錳、鐵等元素，其中氮、磷等元素引起的富營養(yǎng)化問題是湖泊的主要污染問題。富營養(yǎng)化是湖泊等水體的衰老表現(xiàn)，極端富營養(yǎng)化會使湖泊演化為沼澤或干地。17天然水體—湖泊由地面上大小形狀不同的天然水體—地下水大氣降水存在于地表之下飽和層的水體----地下水（即由水的重力克服向上的毛細(xì)管力從而匯聚于此的水分）水質(zhì)特點（1）懸浮顆粒物含量少，水體清沏透明

（2）鹽分高、硬度大、有機(jī)物多（3）水體呈還原態(tài)，鐵、錳等元素以低價形態(tài)存在

（4）水溫不受氣溫影響

（5）巖石阻隔（流動速度小，水層的水質(zhì)大差異大）18天然水體—地下水天然水體—地下水地下水污染物耗氧污染物病原體，如細(xì)菌、病毒、原生動物等植物營養(yǎng)物質(zhì)合成化學(xué)品放射性物質(zhì)

19天然水體—地下水19天然水水質(zhì)

水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)、水量和水能-----水資源可利用價值的重要指標(biāo)水質(zhì)----水樣中除水分子外所含雜質(zhì)的種類和數(shù)量或濃度天然水水質(zhì)指標(biāo)----物理、化學(xué)、生物、放射性四類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

國家環(huán)境保護(hù)局（1988年）----《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838一88（有關(guān)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)另列于GB3097一82）。

20天然水水質(zhì)水質(zhì)指標(biāo)20天然水水質(zhì)Ⅰ類－－源頭水、國家自然保護(hù)區(qū)Ⅱ類－－生活飲用水水源地、珍貴魚類保護(hù)區(qū)、魚蝦產(chǎn)卵場等；Ⅲ類－－生活飲用水水源地二級保護(hù)區(qū)、一般魚類保護(hù)區(qū)及游泳區(qū)；Ⅳ類－－般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)Ⅴ類－－農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域

21天然水水質(zhì)21演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！第二篇

水環(huán)境化學(xué)

世界上可供人類利用的淡水資源僅占地球水資源的0.64%。研究重點（1）

有毒難降解有機(jī)污染物的水環(huán)境行為和歸趨模式方面研究（2）金屬存在形態(tài)與生物有效性和生物地球化學(xué)循環(huán)研究（3）飲用水資源的保護(hù)和地下水污染問題

23第二篇水環(huán)境化學(xué)1第二篇

水環(huán)境化學(xué)

教學(xué)要求1.掌握天然水組成和性質(zhì)。2.了解溶解和沉淀、氧化還原、配合作用及固-液界面相互作用等基本化學(xué)原理在水環(huán)境化學(xué)中的應(yīng)用。3.掌握有毒難降解有機(jī)污染物的環(huán)境行為和歸趨模式的基本原理。24第二篇水環(huán)境化學(xué)2第一章天然水性質(zhì)和組成地球表面---70.8%海洋覆蓋，占地球總水量的97.3%，淡水占2.7%，可供人類使用的淡水資源約為850萬km3，僅占地球總水量的0.64%。中國水資源---約27210億m3，居世界第六位。人均水量卻僅占世界人均水量的1/4

（目前）用水量--僅次于美國對44個城市水質(zhì)調(diào)查---

地下水93.2%被污染，地表水100%污染

25第一章天然水性質(zhì)和組成3天然水系類別26天然水系類別4天然水組成--形成過程天然水--化學(xué)組成----風(fēng)化過程、土壤生成

地殼中原生巖石（火成巖）---經(jīng)過風(fēng)化、遷移和沉積作用---沉積巖---地殼變遷---火成巖（巖石循環(huán)）水---懸浮態(tài)和可溶態(tài)物質(zhì)（輸送者）---物質(zhì)化學(xué)轉(zhuǎn)化---反應(yīng)物

HCO3------（大氣、CO2溶入、植物腐敗降解

）SO42------（40%大氣進(jìn)行循環(huán)、60%來自硫化物的風(fēng)化以及和硫酸鹽礦物溶解

）

Cl－、Ca2+

、Mg2+、Na+、K+27天然水組成--形成過程天然水--化學(xué)組成---天然水組成天然水中常見的八大離子K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-（占天然水中離子總量的95~99%）。金屬離子

----酸-堿、沉淀、配合及氧化-還原等反應(yīng)---穩(wěn)定狀態(tài)水中溶解性氣體

----大氣氣體分子與同種氣體在溶液分子間的平衡服從亨利定律水生生物

----自養(yǎng)生物、異養(yǎng)生物28天然水組成天然水中常見的八大離子6天然水組成溶解氧（DO）水體與大氣交換或經(jīng)化學(xué)、生物化學(xué)反應(yīng)溶于水中的氧。

-----水體污染程度重要指標(biāo)地面水要求溶解氧含量不能低于4毫克/升生物（或生化）需氧量（BOD5）一定體積水體有機(jī)物降解所耗用氧的量?；瘜W(xué)需氧量（COD）（COD

Mn與COD

Cr）水樣在規(guī)定條件下用氧化劑處理時，其溶解性或懸浮性物質(zhì)消耗氧化劑的量。29天然水組成溶解氧（DO）7天然水性質(zhì)－－碳酸平衡

在水體中存在著CO2、H2CO3、HCO3—、CO32—等四種化合態(tài)，常把CO2、H2CO3合并為H2CO3，H2CO3含量極低，主要是溶解性氣體CO2。

30天然水性質(zhì)－－碳酸平衡在水體中天然水性質(zhì)---天然水堿度堿度水中與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)，即能接受質(zhì)子H+的物質(zhì)總量。組成水中堿度的物質(zhì)（1）強(qiáng)堿在溶液中全部電離生成OH-離子；（2）弱堿在水中發(fā)生反應(yīng)生成OH-離子；（3）強(qiáng)堿弱酸鹽（碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、硫化物和腐殖酸鹽等，水解生成OH-或者直接接受質(zhì)子H+）。

31天然水性質(zhì)---天然水堿度堿度9天然水性質(zhì)---天然水酸度酸度

水中能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作用的全部物質(zhì)

（放出H+或經(jīng)過水解能產(chǎn)生H+的物質(zhì)的總量)組成水中酸度的物質(zhì)（1）強(qiáng)酸；（2）弱酸如CO2、H2CO3、H2S、蛋白質(zhì)以及各種有機(jī)酸類；（3）強(qiáng)酸弱堿鹽。天然水體的緩沖能力

天然水體的pH值一般在6~9之間。水中碳酸化合物控制水的pH值--具有緩沖作用。

32天然水性質(zhì)---天然水酸度酸度10天然水性質(zhì)---水的硬度

水中所含鈣、鎂離子總量稱為水的總硬度。

水的硬度分級

總硬度水質(zhì)0~4度很軟水4~8度軟水8~16度中等硬水16~30度硬水30度以上很硬水常用“度”作為硬度單位。例如l0mg/L的CaO稱為1德國度，l0mg/L的CaCO3稱為法國度。33天然水性質(zhì)---水的硬度水中所含鈣、鎂離子天然水性質(zhì)---天然水體顆粒物和沉積物

天然水體顆粒物質(zhì)來源

（1）陸生巖石碎屑

石英(SiO2)、剛玉(Al2O3)或赤鐵礦(Fe2O3)等顆粒物。（2）粘土礦物--土壤--鋁硅酸鹽--風(fēng)化作用生成

（3）碳酸鹽、硅石--生物體殘骸中“硬性”部分

（4）顆粒狀有機(jī)物--生物體殘骸中“軟性”部分

（5）天然和人造化學(xué)物質(zhì)總殘渣-----過濾性殘渣（又稱總?cè)芙庑怨腆w物TDS）和非過濾性殘渣（又稱懸浮物或懸浮固體物SS)）?？倸堅?---揮發(fā)性殘渣和固定殘渣34天然水性質(zhì)---天然水體顆粒物和沉積物天然水體顆粒物質(zhì)來源天然水體--海洋海水離子強(qiáng)度I≈0.7。溫度和鹽度----海水各種性質(zhì)的決定性因數(shù)。海水pH值在表層為8.1~8.3，深層pH=7.8主要成分Cl－、Na+、Mg2+、SO42－、Ca2+、K+和（HCO3－+CO32－）

含氯量---水樣中氯化物、溴化物和碘化物總和（后兩者被折算為氯化物）。鹽度和含氯量之間的經(jīng)驗關(guān)系式為：鹽度‰=0.03+1.805氯‰）多數(shù)海水的鹽度在33‰-37‰。35天然水體--海洋海水離子強(qiáng)度3614天然水體--海洋污染（1）（河水）工農(nóng)業(yè)廢水、（投棄海洋）工業(yè)廢物（2）（河水）生活污水（河口、海灣地區(qū)---赤潮）（3）（海岸）核電站、熱電站排水中的放射性污染物和熱污染（4）（運(yùn)輸船只、海難事件中油輪傾翻）原油（5）塑料制件（破碎魚網(wǎng)、船上丟棄人海的廢塑料制品）（6）（旅游）海濱地區(qū)污染

37天然水體--海洋污染（1）（河水）工農(nóng)業(yè)廢水、（投棄天然水體—河流大氣降水及來自地下的水向低洼處匯集---（重力作用）沿泄水的長條形凹槽流動，且終年有水者稱為河流。常年性流水和槽床（即河床）----形成河流基本條件河流水體的基本綜合性質(zhì)有受納水量、水位、流速、流量、含固量、礦化度(即以g/kg表示的離子總濃度)等。與地下水相比，河流是敞開流動水體。河流污染物

----金屬、有機(jī)物