重金属在水体中的迁移转化.ppt

*3．水体中Cr（III）与Cr（VI）之间的转化水体中常见的氧化剂，如溶解氧、二氧化锰等，能将Cr（III）氧化为Cr（VI）。水体中常见的还原剂，如Fe2+、可溶性硫化物和有机物等，对Cr（VI）有还原作用。造成水体污染的Cr主要是Cr（III）。Cr（III）主要以Cr（OH）3沉淀或吸附沉降于底泥，从而降低了它的迁移能力第93页,共103页，星期六，2024年，5月*（五）砷（As3-、As、As3+、As5+）还原态以AsH3（g）为代表，天然水体中主要以+3和+5价存在。第94页,共103页，星期六，2024年，5月*1、砷的酸碱平衡砷以亚砷酸和砷酸两种形式进入水体的酸碱平衡，亚砷酸由As2O3的溶解形成：As2O3（s）+H2O=2HAsOpK=1.36As2O3在25℃水中溶解度显21g/L，相当于0.1mol/L。第95页,共103页，星期六，2024年，5月*亚砷酸是两性的化合物：当pK＜-0.34时，AsO+点优势，pK＞9.321时，AsO2-占优势，pK在0.34~9.21之间时，HAsO2，占优势（当As2O3含量＜21g/L时）第96页,共103页，星期六，2024年，5月*As2O5极溶于水中，25℃时的溶解度为658g/L。由As2O5溶解形成的砷酸是三元酸，在水中可形成三种阴离子哪种形态占优势决定于水体pH。pK＜3.6主要以H3AsO4为优势；pK＜在3.6~7.26之间，H2AsO4-为优势；pK＜在7.26~12.47之间，以HAsO42-为优势；pK＞12.47以主要以AsO43-为优势因此在水体的pH范围内，砷的含氧酸主要以HAsO2、H2AsO4-及HAsO42-三种形态存在.第97页,共103页，星期六，2024年，5月*由于存在多种价态，因此水体的E条件影响砷在存在的形态。砷在一般天然水中可能存在的形态为H2AsO4-、HAsO42-、H3AsO4和H2AsO3-。在大多数天然水中，砷主要以H2AsO4-和HAsO42-五价形态存在。此外在pH＞12.5的碱性水中，还可能存在AsO43-甚至HAsO32-,而在pH＜4的酸性水中则可能存在H3AsO4，乃至AsO+但AsO+只在严重污染的废水中才可能出现，至于天然水一般可以不加考虑。2、砷的氧化还原平衡第98页,共103页，星期六，2024年，5月*2、砷的氧化还原平衡在氧化性水体中，H3AsO4是优势形态，在中等还原条件或低E值的条件下，亚砷酸变得稳定。E值较低的情况下，元素砷变得稳定，但在极低的E时，可以形成AsH3，它在水中的溶解度极低。天然水系统中富氧的表层与底层其氧化还原关况是完全不一样的，在低层低E水中，砷主要以三价存在。同时，pH对不同价态的砷的存在也有一定影响。一般pH＜4时，三价砷比较稳定，随pH升高，三价砷向五价砷的转化率也相应增加。第99页,共103页，星期六，2024年，5月*3．砷的甲基化反应砷的化合物可在微生物的作用下被还原，然后与甲基作用生成有机砷化合物。在甲基化过程中，甲基钴胺素CH3CoB12起着甲基供应体的作用。二甲基胂和三甲基胂易挥发、毒性很大，但二甲基胂在有氧气存在时不稳定，易被氧气化成毒性较低的二甲基胂酸第100页,共103页，星期六，2024年，5月*4．砷在水环境中的迁移虽然砷的氧化物溶解度较高，但水相中可溶性砷的含量并不大，水体中的砷大都集中在悬浮物和底泥中，产生这一现象的原因可能是砷的沉淀与吸附沉降。第101页,共103页，星期六，2024年，5月*在E较高的水体中，砷以各种形态的砷酸根离子存在，它们与水体中其他阳离子(如Fe3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+等)可形成难溶的砷酸盐(如FeAsO4等)。甲基胂酸盐和二甲基胂酸盐离子与M3+、M2+也可形成难溶盐而沉淀至底泥。在E较低时，有硫的体系可能出现砷的硫化物固相。除形成砷难溶化合物沉淀以外，还可发生吸附共沉淀现象。第102页,共103页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第103页,共103页，星期六，2024年，5月**主要包括以下几种化合物的溶解沉淀平衡反应1.氢氧化物2.硫化物3.碳酸盐第61页,共103页，星期六，2024年，5月一般说来，如果水体中没有其他配位体，大部分金属离子氢氧化物在pH较高时，其溶解度较小，迁移能力较弱；若水体pH较小，金属氢氧化物的溶解度升高，金属离子