环境化学-第三章-水环境化学-第二节-水中无机污染物的迁移转化.ppt

3、天然水的pE和决定电位 （1）决定电位：若某个单体系的含量比其他体系高得多，则此时该单体系电位几乎等于混合复杂体系的 pE，称之为决定电位。 （2）一般天然水环境中，溶解氧是决定电位物质，而在有机物积累的厌氧环境中，有机物是决定电位物质，介于二者之间者，则其决定电位为溶解氧体系和有机物体系的结合。 （3）天然水的 pE 为13.58，该值随水中溶解氧的减少而降低，因而表层水呈氧化性环境，深层水及底泥呈还原性环境，同时天然水的 pE 随 pH 减少而增大。 水稳定存在下界 土壤积水　富有机质盐水 海洋水 深层湖水 地下水　　　 　　　与大气隔绝　 矿泉水　雨水　正常水　充气 　　　　河水　洋水　　盐水 　　　　湖水　 与大气接触 水稳定存在上界 认真看看P200页的计算过程 0 -6 -3 0 3 6 9 12 15 18 -3 -6 -9 -12 -15 lgc Fe3+ Fe2+ pE pE0 4、无机铁的氧化还原 天然水中铁的存在形态为 Fe(OH)3(s) 或Fe2+，现以Fe3+-Fe2+-H2O 体系为例讨论 pE 对铁形态浓度的影响 。 设总溶解铁浓度为1.0×10-3mol/L ： Fe3+ + e Fe2+ pE0 =13.05 pE=13.05+1/n lg[Fe3+]/[Fe2+] 当pEpE0 时， [Fe3+][Fe2+]， [Fe2+]= 1.0×10-3mol/L lg[Fe3+]=pE-16.05 当pE pE0 时， [Fe3+][Fe2+]， [Fe3+]=1.0×10-3mol/L lg[Fe2+]=10.05-pE 5、水中有机物的氧化 A、水中有机物可以通过微生物的作用，逐步降解转化为无 机物 {CH2O} + O2 　　　　CO2 + H2O B、水中有机物有氧分解产物为CO2、H2O 、SO42-、NO3- 等，不会引起水质恶化；而缺氧分解产物为NH3、H2S、 CH4，将会使水质恶化。 清洁区 分解区 腐败区 恢复区 清洁区 溶解氧含量 时间或距离 氧下垂曲线： 向河流中加入有机物后，将引起水体溶解氧发生变化。水中BOD升高，发生耗氧分解，河流的含氧量沿程迅速下降。 微生物 1、配合物在溶液中的稳定性 （1）概念 稳定性：指配合物在溶液中离解成中心离子和配位体，当离解达到平衡时离解程度的大小。 天然水体中重要的无机配体有： OH-、 Cl-、 CO32-、 HCO3-、F-、S2-等。 有机配体有天然有机质，如氨基酸、糖、腐殖酸，洗涤剂、清洁剂等。 配合物　　 鳌合物 存在于水中的配体形成配合物之后，水溶性和移动性增加，因而生物毒性增加；而存在于颗粒物上的配体形成配合物之后，水溶性减小，吸附性增加。 五、配合作用 稳定常数：衡量配合物稳定性大小的尺度 　 K1=[ZnNH32+]/[Zn2+ ][NH3 ]=3.9×102 K2=[Zn(NH3)22+]/[ZnNH32+ ][NH3]=2.1 ×102 K1、K2称为逐级稳定常数，表示NH3加至中心Zn2+上是一个逐步的过程。 积累稳定常数是指几个配位体加到中心金属离子过程的加和。如： 　　　　　　β2=[Zn(NH3)22+]/[Zn2+ ][NH3]2= K1K2=8.2 ×104 　 对于Zn(NH3)32+的β3= K1K2K3，对于Zn(NH3)42+的β4= K1K2K3K4。 　概括起来： Kn=[MLn ]/[MLn-1][L] βn=[MLn]/[M][L]n 　Kn 或βn越大，配合离子愈难离解，配合物越稳定。 （2）配合物在溶液中的稳定常数 2、羟基对重金属离子的配合作用（p208图） Me2++OH- MeOH+ 　　　　 K1=β1= [MeOH+]