文档介绍：学习目的第三章水环境化学Thepropertiesofwater[andaqueoussolutions]arenotonlystrangebutperhapsstrangerthanwhatwecanconceive——AlbertEinstein了解天然水的基本性质掌握无机污染物在水体中进行沉淀-溶解、氧化-还原、配合、吸附-解吸、絮凝-沉淀的基本原理;掌握水体中金属的形态分布计算,pE计算;掌握有机污染物在水体中的迁移转化过程,包括分配系数、挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算方法。研究对象研究化学污染物质在天然水体中的存在形态、反应机制、迁移转化、归趋的规律等化学行为及其对生态环境的影响。研究目的水污染控制和水资源保护提供科学依据。水资源水循环水污染水修复水安全水管理水治理第一节水环境化学概述研究特点:(1)体系复杂:离子、分子、胶体微粒等;(2)界面现象突出:重金属、有机物附着在胶体微粒上,化学、生物等变化也在界面发生。历程:20世纪70年代研究重金属;20世纪80年代研究富营养化;20世纪90年代研究持久性有毒有机物(POPs);现在关注医药、内分泌干扰素、护肤用品等。水环境体系研究简史发展方向研究尺度:河流、河口、湖泊、水库、海湾、地下水等。研究范畴:天然水体污染过程和废水净化过程;水环境污染修复、饮用水安全保障。研究对象:持久性有毒有机污染物;重金属(含准金属)形态;生物有效性。基础研究:水体界面化学过程;金属形态转化动力学;有机物的化学降解;金属和准金属甲基化等。发展特点:“三微”微量、微观、微粒——研究对象;“三模”模型、模式、模拟实验——研究手段;、天然水的组成天然水体的组成分类主要物质悬浮物质细菌、病毒、藻类及原生物、泥沙、粘土等颗粒物钙、镁、钠、铁、锰等卤化物,胶体物质硅、铝、铁的水合氧化物胶体物质,粘土矿物胶体物质,腐殖质等有机高分子化合物溶解物质氧、二氧化碳、硫化氢、氮等溶解气体,钙、镁、钠、铁、锰等卤化物,碳酸盐、硫酸盐等盐类,其他可溶性有机物。(1)主要离子—总含盐量(TotalDissolvedSolid,TDS)主要阳离子:Ca2+、Mg2+、Na+、K+主要阴离子:Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-占水中溶解固体总量的95%~99%以上海水:Cl->SO42->HCO3-Na+>Mg2+>Ca2+河水:HCO3->SO42->Cl-Ca2+>Na+>Mg2+(2)微量元素(ng/mL级)As、Cd、Hg、Ni、Pb、Sb、Sn、Zn、Mn、Cu等重金属溶解物质(3)营养物质光合作用生物生产率:C106H263O110N16P+138O2呼吸作用营养物质是指与生物生长有关的元素非金属元素:N、P、Si等微量元素:Mn、Fe、Cu106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H++微量元素+能量藻类自养生物异养生物(4)有机物质有机物质非腐殖质—碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、低分子量有机物腐殖质—胡敏酸(HA):溶于稀碱不溶于酸富里酸(FA):溶于酸、碱胡敏素(Hu):不被酸、碱提取HA和FA的分子量几百至几万腐植酸提取流程腐殖质(Humicsubstances)(胡敏素或腐黑物)(Humin,Hu)酱油色溶液HCl酸化黄棕色溶液(富里酸或黄腐酸)(Fulvicacid,FA)不溶物(腐殖酸或胡敏酸)(Humicacid,HA)乙醇或丙酮萃取棕色溶液(棕腐酸)黑色不溶物(黑腐酸)Flaig的腐殖酸(HA)模型Stevenson的腐殖酸(HA)模型