文档介绍：第三章水环境化学 (Water Environmental Chemistry)
本章重点
1、无机污染物在水体中进行沉淀-溶解、氧化-还原、
配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉淀的基本原理;
2、计算水体中金属存在形态;
3、pE计算;
4、有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算方法。
第一节天然水的基本特征及污染物的存在形态
一、天然水体的基本特征
(Basic Character of Natural Waters)
1、天然水的组成(Constitution of Natural Waters)
八大离子:
K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-和SO42-
总含盐量(TDS):
TDS=[K++Na++Ca2++Mg2+]+[HCO3-+NO3-+Cl-+SO42-
2、天然水的性质 (Characteristic of Natural Waters)
(1)碳酸平衡(Balance of H2CO3)
水体中存在四种化合态:
CO2、CO32-、HCO3-、H2CO3
常把CO2和H2CO3合并为H2CO3*。
H2CO3*— HCO3-—CO32-体系可用下面的反应和平衡常数表示:
CO2 + H2O = H2CO3* pK0 =
H2CO3* = H+ + HCO3- pK1 =
HCO3- = H+ + CO32- pK2 =
α0 =[H2CO3* ]/{[H2CO3* ]+[HCO3- ]+[CO32- ]}
α1= [HCO3- ] /{[H2CO3* ]+[HCO3- ]+[CO32- ]}
α2 = [CO32- ] /{[H2CO3* ]+[HCO3- ]+[CO32- ]}
(2)天然水中的碱度和酸度 (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。
H+ + OH- = H2O
H+ + CO32- = HCO3- (酚酞终点)
H+ + HCO3- = H2CO3 (甲基橙终点)
测定方法:
酸碱滴定,双指示剂法
总碱度= [ HCO3-] + 2[CO32-] + [ OH-] –[H+]
酚酞碱度=[OH-]+[CO32-]-[H2CO3*] –[H+]
苛性碱度= [OH-]- [ HCO3-] - 2[CO32-] –[H+]
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。
强酸
弱酸
强酸弱碱盐