水环境化学总结第14次课
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1.5 天然水的性质
(2)天然水中的碱度和酸度
例四:在封闭体系中25℃水中,加入少量 下列物质,总碱度如何变化?
(1)HCl;(2)NaOH;(3)CO2;(4)NaHCO3; (5)Na2CO3;(6)Na2SO4
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第二节 水体中无机污染物的迁移转化
[
H
2
CO* 3
]
不
变，各种碳酸盐化合态的平衡浓度可
表示为PCO2和pH的函数。
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1.5 天然水的性质
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1.5 天然水的性质
（1）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。（ p106）
（1）碳酸平衡
CO2 H 2O K0 H 2CO3* H 2CO*3 K1 H HCO3 HCO3 K2 H CO32
P K 0 1.46 P K1 6.35 P K2 10.33
封 闭 体 系
1.5 天然水的性质
（1）碳酸平衡
在开放体系,CO2在气相和液相之间处
于平衡状态，即体系中的
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1. 重金属污染的特点 2. 迁移方式 3. 吸附作用 4. 沉淀作用 5. 氧化还原作用 6. 配合作用
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第二节 水体中无机污染物的迁移转化
1. 重金属污染的特点
➢ 天然水中的微量重金属就可产生毒性效应 ➢ 微生物不能降解重金属 ➢ 生物体对重金属有富集作用 ➢ 重金属可通过食物、饮水、呼吸等多种途径进
TDS [Ca2 Mg 2 Na K ] [HCO33 SO42 Cl ]
1.4 天然水的组成
(4) 气体在水中的溶解性
(4-1) 氧气在水中的溶解度：与水的温度、 氧气在水中的分压、水中的含盐量等因 素有关。在一个标准大气压下、温度为 25℃ 时，氧在水中的溶解度为 8.32mg/L。（掌握计算方法）
淡水的特征
优势离子
； 海水 Na+ >Mg2+ >Ca2+
Cl- >SO42- >HCO3-
； 淡水 Ca2+ >Mg2+ >Na+ HCO3- >SO42- > Cl-
有机质 海水 <2mg/L 淡水 >2mg/L
1.4 天然水的组成
(2) 主要的离子组成
天然水中常见主要离子总量可以粗 略地作为水的总含盐量：
入人体
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第二节 水体中无机污染物的迁移转化
3. 水体中胶体物质对重金属的吸附作用
3-2 胶体物质对污染物的吸附作用 ➢ 表面吸附 ➢ 离子交换吸附 ➢ 专属吸附
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第二节 水体中无机污染物的迁移转化
3. 水体中胶体物质对重金属的吸附作用
3-4 沉积物中重金属的释放
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1.5 天然水的性质
(2)天然水中的碱度和酸度
总酸度
[H
]
[OH
]
[HCO
3
]
2[H
2CO*3
]
CO
酸度
2
[H
]
[H
2
CO*3
]
[OH
]
[CO32-
]
无机酸度
[H
]
[HCO
3
]
[OH
]
2[CO32-
]
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1.5 天然水的性质
(2)天然水中的碱度和酸度
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1.5 天然水的性质
(2)天然水中的碱度和酸度
➢ 总碱度：用一个强酸标准溶液滴定，用甲 基橙为指示剂，当溶液由黄色变成橙红色 (pH约4.3)，停止滴定，此时所得的结果， 也称为甲基橙碱度。其化学反应计量关系 式如下：
总碱度 [HCO3 ] 2[CO32 ] [OH ] [H ]
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1.5 天然水的性质
(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 ] [H2CO*3 ] [H ]
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1.5 天然水的性质
1.4 天然水的组成
(4) 气体在水中的溶解性
(4-2) 二氧化碳在水中的溶解度：除了溶解 在水中的CO2，CO2在水中部分离解， 产生H+和HCO3-。在一个标准大气压下、 温度为25℃ 时， CO2在水中的溶解度 为0.55mg/L。（掌握计算方法）
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1.5 天然水的性质
第三章 水环境化学
1. 天然水的基本特征及污染物的 存在形态
2. 水中无机污染物的迁移转化 3. 水中有机污染物的迁移转化
水环境
《环境科学大辞典》的解释：“水环 境是地球上分布的各种水体以及与 其密切相连的诸环境要素如河床、 海岸、植被、土壤等”。
1.4 天然水的组成
(2) 主要的离子组成
天然水体中主要的离子组成
(2)天然水中的碱度和酸度
➢ 苛性碱度：达到CO32滴定终点所需酸量 时的碱度，但不易测得。
苛性碱度
[OH
]
[HCO
3
]
2[H
2
CO*3
]
[H
]
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1.5 天然水的性质
(2)天然水中的碱度和酸度
b. 酸度（Acidity)：指水中能与强碱发生 中和作用的全部物质，亦即放出H+或经 过水解能产生H+的物质总量。组成水中 酸度的物质：强酸、弱酸、强酸弱碱盐。
水环境化学总结第14次课源自101.5 天然水的性质(2) 天然水中的碱度和酸度
a. 碱度(Alkalinity)是指水中能与强酸发生 中和作用的全部物质,亦即能接受质子的物 质的总量。组成水中碱度的物质包括： 强碱:NaOH;Ca(OH)2 弱碱:NH3 强碱弱酸盐:各种碳酸盐、重碳酸盐等
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➢ 盐浓度升高 ➢ 氧化还原条件的变化 ➢ 降低pH值 ➢ 增加水中配合剂的含量
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第二节 水体中无机污染物的迁移转化
4. 沉淀作用
4-1 氧化物和氢氧化物
Me(OH )n (s) Men nOH
根据溶度积：
Ksp Men OH n
Men Ksp / OH n Ksp H / KWn