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第三章 水环境化学傅 绪 成 ;本章内容提要; 水是地球上人类和一切生物得以生存的物质基础，是一切生命机体的组成物质，也是生命代谢活动所必需的物质。 ;第一章 天然水性质和组成;水是地球上人类和一切生物得以生存的物质基础; 天 然 水 的 存 在 形 式;天然水的分布;地球上的水分布 陆地上的淡水只有0.35×108 km3，占陆地水储量的73％，占地球总水量的2.53％； 便于人类利用的水量只有0.1065×108 km3，占淡水总量的30.4％，占全球总水量的0.77％， 地表淡水量仅有1.0×1014m3。;水循环;天然水在环境中的循环;大气水更新一次只要8d，每年平均更换45次； 河水的更新期是16d； 海洋水全部更新一次需要2500a； 地下水平均更新期为1400a。 ;水的社会循环： ——指由于人的社会需要而促成的循环，称为水的社会循环。水的社会循环是直接为人类的生活和生产服务的。 这个过程包括了：给水、排水两个环节;水的社会循环;水循环的重要意义;天然水的基本特征及污染物的存在形态 ;天然水的组成;天然水中的主要离子组成;; 金属离子 水溶液中金属离子的表示式常写成Mn+，预示着是简单的水合金属阳离子M(H20)xn+它可通过酸碱、沉淀、配合及氧化一还原等反应在水中达到最稳定状态。 水中可溶性金属离子可以多种形态存在。例如，铁可以Fe(OH)2+、Fe(OH)2+、Fe2(OH)24+和Fe3+形态存在。 ; 可溶性气体 可溶性气体多以分子形态存在，其中氧和二氧化碳是最主要的两种气体。 ;（3）气体在水中的溶解性 氧在水中的溶解度与水的温度、氧在水中的分压及水中含 盐量有关。在1.0130×105Pa、25℃饱和水中溶解度为 8.32mg/L。;（3）气体在水中的溶解性 氧气溶解度随着温度的变化;气体在水中的溶解性;氧在水中的溶解度 氧在干燥空气中的含量为20.95％，大部分元素氧来自大气，因此水体与大气接触再复氧的能力是水体的一个重要特征。;水生生物 ;水生生物 ; 　营养元素超标： C（BOD= CO2）、N、P、Fe，都有可 　能成为 制限因子； 　藻类疯长； 　藻类尸体分解引起水体溶氧下降； 　水体发臭； 　水生生物死亡； 　藻毒素。;太湖美景;天然水的性质;碳酸平衡 ;碳酸平衡;;;;; 比较封闭体系和开放体系可发现，在封闭体系中，[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]等可随 pH 值变化，但总的碳酸量 CT 始终不变。 而对于开放体系CT 、[HCO3-]、[CO32-] 均随pH值改变而变化，但[H2CO3*]总保持与大气相平衡的固定数值.;（2）天然水中的碱度和酸度;酚酞碱度：滴定以酚酞为指示剂，当溶液 pH 值降到8.3 时，表示 OH- 被中和，CO32- 全部转化为 HCO3-，得到酚酞碱度表达式： 酚酞碱度= [CO32-] + [OH-] - [H2CO3*] - [H+] 苛性碱度：达到pHCO32-所需酸量时碱度，但不易测得。 苛性碱度= [OH-]- [HCO3-]-2 [H2CO3*] -[H+] = 2 酚酞碱度 – 总碱度 ;0 14;;;应用总碳酸量（cT）和相应的分布系数（α）来表示： 总碱度＝ cT(α1+ 2α2) + Kw/[H+] - [H+] 酚酞碱度＝ cT(α2- α0) + Kw/[H+] - [H+] 苛性碱度＝ -cT(α1+ 2α0) + Kw/[H+] - [H+] 总酸度＝ cT(α1+ 2α0) + [H+] - Kw/[H+] CO2酸度＝cT(α0 - α2) + [H+] - Kw/[H+] 无机酸度＝-cT(α1+ 2α2) + [H+] - Kw/[H+] ;天然水体的缓冲能力;水的硬度;水中污染物的分布和存在形态 ;水中污染物的分布和存在形态;有机污染物;有机污染物;1. 农 药;1. 农 药;2. 多氯联苯（PCBs） ;3. 卤代脂肪烃;4.醚类;5.单环芳香族化合物;6.苯酚类和甲酚类;7.酞酸酯类;8.多环芳烃类（PAHs）;9.亚硝胺和其他化合物;金属污染物;1. 镉;2. 汞 ;3. 铅 ;来源：岩石风化、土壤侵蚀、火山作用以及人类活动 淡水中砷含量为0.2-230μg/L，平均为1.0μg/L。 在适中的Eh值和pH呈中性的水中，砷主要以H3AsO3为主。