环境化学第3章-水环境化学-1-水的特征及污染物存在形态.pptVIP

石油大学（华东）环境科学与工程 第三章 水环境化学 世界水日、中国水周 第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态 一、天然水的基本特征 1、天然水的组成 2、天然水的性质 二、水中污染物的分布和存在形态 1、有机污染物 2、金属污染物 三、水体污染对人体健康的危害 第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态 （2） 水中的金属离子 ★（3）气体在水中的溶解性： （4）水生生物 水生生物体可分为自养生物和异养生物。 自养生物：利用太阳能或化学能量，把简单、无生命的无机物元素引进至复杂的生命分子中即组成生命体，例如藻类。 藻类的生成和分解是水体中进行 光合作用(P)和呼吸作用(R)的典型过程 106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H＋(+痕量元素和能量） 水体产生生物体的能力称为生产率。在高生产率的水中藻类生产旺盛，死藻的分解引起水中溶解氧水平降低，这种情况常被称为富营养化。（赤潮、水化） ★1.1.2 天然水的性质（碳酸平衡、酸碱度） （1） CO2碳酸平衡： 在水体中存在着 CO2、H2CO3、HCO3-和CO32-等四种化合态，常把CO2和H2CO3合并为H2CO3* 。水中H2CO3*-HCO3--CO32-体系可用下面的反应和平衡常数表示： CO2＋H2O ? H2CO3* pK0 =1.46 H2CO3* ? HCO3? + H+ pK1 =6.35 HCO3? ? CO32- + H+ pK2 =10.33 根据质子条件： 总酸度＝ [H+] + [HCO3-] ＋2 [H2CO3*] - [OH-] CO2酸度＝ [H+] + [H2CO3*] – [CO32-] – [OH-] 无机酸度＝[H+] – [HCO3-] - 2[CO32-] - [OH-] 计算pH=6，酸度为1.00×10-3mol/L时各形态物质浓度。 [H+]= 1.00×10-6mol/L 酸度=[H+] + [HCO3-] + 2 [H2CO3*]= 1.00×10-3 根据酸的离解常数，可计算： [H2CO3*]= [HCO3-]×[H+]/K1 则： [H2CO3*]= 4.09×10-4mol/L [HCO3-]=1.82×10-4mol/L 1.2 水中污染物的分布和存在形态 （3）卤代脂肪烃 ①大多数卤代脂肪烃属挥发性化合物，可以挥发至大气，并进行光解。对于这些高挥发性化合物，在地表水中进行生物或化学降解，但与挥发速率相比，其降解速率是很慢的。 ②卤代脂肪烃类化合物在水中的溶解度高，因而其辛醇-水分配系数低，在沉积物有机质或生物脂肪层中的分配的趋势较弱。 （6）苯酚类和甲酚类 酚类化合物具有高的水溶性、低辛醇-水分配系数，大多数酚并不能在沉积物和生物脂肪中发生富集，主要残留在水中。 苯酚分子氯代程度增高时，则其化合物溶解度下降，辛醇-水分配系数增加。 挥发性酚类是水中的污染物，饮水指标：0.002mg·L-1；污水：0.1 mg·L-1。 身边的汞污染 化妆品汞对皮肤有一定的漂白作用，因此，具有漂白、祛斑作用的化妆品多含有汞。国家规定在化妆品中的汞含量不得超过1mg／kg，但2002年，广西壮族自治区对祛斑类化妆品的汞含量进行专项抽查的结果表明，在50种祛斑类化妆品中，有16种汞含量严重超标，其中最低超标480倍，最高超标达6.7万倍。2003年春节前，福建省工商局在商品质量监督抽查中发现，在5种汞超标的化妆品中，超标最高者达2.6万倍。 照明用灯目前普遍使用的室内荧光灯、室外高压汞灯、五彩缤纷的霓虹灯等，都需要汞作放电气体。这些灯报废后，一旦破碎，所含的汞将全部进入环境。我国现在每年生产荧光灯约10亿支，按每支灯管含汞量为30毫克计，每年用于荧光灯的汞约30吨。一支在常温下打碎的40W荧光灯，可在瞬间使周围空气中的汞蒸气浓度高达10～20mg／m3，超过国家大气质量标准中对汞最大允许浓度0.01mg／m3的1000～2000倍。 齿科材料目前充填龋齿的主要材料是银汞合金。苏格兰的研究人员对180名牙医进行调查研究后发现，在这些牙医的尿液和指甲中，汞