天然水的组成及性质精选PPT.ppt

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1、关于天然水的组成及性质第1页，讲稿共90张，创作于星期日第二章第二章 天然水的组成和性质天然水的组成和性质oo第一节第一节第一节第一节 水的分子结构与性质水的分子结构与性质水的分子结构与性质水的分子结构与性质oo第二节第二节第二节第二节 天然水的组成天然水的组成天然水的组成天然水的组成o第三节第三节 天然水的演化及其特征天然水的演化及其特征第2页，讲稿共90张，创作于星期日2.1 水的分子结构及其性质水的分子结构及其性质 2.1.1水的分子结构水的分子结构o 极性很大极性很大o 分子间有很强的氢键分子间有很强的氢键 第3页，讲稿共90张，创作于星期日2.1.2 水的基本性质水的基本性质第4页，

2、讲稿共90张，创作于星期日2.2 天然水的组成与分类天然水的组成与分类oo天然水仅指处于天然状态下的水，不包括人为因素天然水仅指处于天然状态下的水，不包括人为因素天然水仅指处于天然状态下的水，不包括人为因素天然水仅指处于天然状态下的水，不包括人为因素的作用，不含有水的社会属性和经济属性。的作用，不含有水的社会属性和经济属性。的作用，不含有水的社会属性和经济属性。的作用，不含有水的社会属性和经济属性。第5页，讲稿共90张，创作于星期日1、天然水中的主要离子组成、天然水中的主要离子组成陆地水HCO3-SO42-Cl-Ca2+Na+Mg2+海水中Cl-SO42-HCO3-Na+Mg2+Ca2+地下水

3、受局部环境地质条件限制，其优势离子变化较地下水受局部环境地质条件限制，其优势离子变化较大。大。2.2.1 天然水的组成天然水的组成第6页，讲稿共90张，创作于星期日总含盐量（总含盐量（TDS）=Ca2+Mg2+Na+K+HCO3-+SO42-+Cl-第7页，讲稿共90张，创作于星期日（1）钙（）钙（Ca2+）oo在现代条件下，在现代条件下，在现代条件下，在现代条件下，方解石的溶解是天然水中方解石的溶解是天然水中方解石的溶解是天然水中方解石的溶解是天然水中CaCa2+2+的主的主的主的主要来源要来源要来源要来源。oo钙广泛地存在于各种类型的天然水中，钙广泛地存在于各种类型的天然水中，钙广泛地存在

4、于各种类型的天然水中，钙广泛地存在于各种类型的天然水中，不同条件下天不同条件下天不同条件下天不同条件下天然水中钙的含量差别很大然水中钙的含量差别很大然水中钙的含量差别很大然水中钙的含量差别很大，潮湿地区的河水中，潮湿地区的河水中，潮湿地区的河水中，潮湿地区的河水中CaCa2+2+含量一般在含量一般在含量一般在含量一般在20mg/L20mg/L左右。它主要来源于含钙左右。它主要来源于含钙左右。它主要来源于含钙左右。它主要来源于含钙岩石（如石灰岩）的风化溶解，是构成水中硬度的主要岩石（如石灰岩）的风化溶解，是构成水中硬度的主要岩石（如石灰岩）的风化溶解，是构成水中硬度的主要岩石（如石灰岩）的风化溶

5、解，是构成水中硬度的主要成分。成分。成分。成分。第8页，讲稿共90张，创作于星期日（2）镁（）镁（Mg2+）oo天然水中的镁以天然水中的镁以天然水中的镁以天然水中的镁以Mg(HMg(H2 2O)O)6 62+2+的形式存在，含量一般在的形式存在，含量一般在的形式存在，含量一般在的形式存在，含量一般在1 140mg/L40mg/L之间。之间。之间。之间。oo镁是天然水中的一种常见的成分，它主要是镁是天然水中的一种常见的成分，它主要是镁是天然水中的一种常见的成分，它主要是镁是天然水中的一种常见的成分，它主要是含碳酸镁的含碳酸镁的含碳酸镁的含碳酸镁的白云岩以及其它岩石的风化溶解产物白云岩以及其它岩石

6、的风化溶解产物白云岩以及其它岩石的风化溶解产物白云岩以及其它岩石的风化溶解产物(火成岩的风化产物火成岩的风化产物火成岩的风化产物火成岩的风化产物和沉积岩矿物和沉积岩矿物和沉积岩矿物和沉积岩矿物)。oo镁是动物体内所必需的元素之一，人体每日需镁量镁是动物体内所必需的元素之一，人体每日需镁量镁是动物体内所必需的元素之一，人体每日需镁量镁是动物体内所必需的元素之一，人体每日需镁量约为约为约为约为0.30.30.5g0.5g，浓度超过，浓度超过，浓度超过，浓度超过125mg/L125mg/L时，还能起导泻和时，还能起导泻和时，还能起导泻和时，还能起导泻和利尿作用。利尿作用。利尿作用。利尿作用。第9页，

7、讲稿共90张，创作于星期日总硬度总硬度总硬度总硬度水质水质水质水质0 04 4度度度度很软水很软水很软水很软水4 48 8度度度度软水软水软水软水8 81616度度度度中等硬水中等硬水中等硬水中等硬水16163030度度度度硬水硬水硬水硬水 30 30度以上度以上度以上度以上很硬水很硬水很硬水很硬水第10页，讲稿共90张，创作于星期日（3）钠（）钠（Na+）oo钠存在于大多数天然水中，主要来自钠存在于大多数天然水中，主要来自钠存在于大多数天然水中，主要来自钠存在于大多数天然水中，主要来自火成岩的风火成岩的风火成岩的风火成岩的风化产物和蒸发岩矿物化产物和蒸发岩矿物化产物和蒸发岩矿物化产物和蒸发岩

8、矿物。天然水中的钠在含量很低。天然水中的钠在含量很低。天然水中的钠在含量很低。天然水中的钠在含量很低时主要以游离态存在，在含盐量较高的水中可能时主要以游离态存在，在含盐量较高的水中可能时主要以游离态存在，在含盐量较高的水中可能时主要以游离态存在，在含盐量较高的水中可能存在多种离子和络合物。存在多种离子和络合物。存在多种离子和络合物。存在多种离子和络合物。oo不同条件下天然水中钠的含量差别很悬殊，其含量从不同条件下天然水中钠的含量差别很悬殊，其含量从不同条件下天然水中钠的含量差别很悬殊，其含量从不同条件下天然水中钠的含量差别很悬殊，其含量从小于小于小于小于1mg/L1mg/L到大于到大于到大于到

9、大于500mg/L500mg/L不等。不等。不等。不等。第11页，讲稿共90张，创作于星期日（4）钾（）钾（K+）oo钾是植物的基本营养元素，它存在于所有的天然水中，主钾是植物的基本营养元素，它存在于所有的天然水中，主钾是植物的基本营养元素，它存在于所有的天然水中，主钾是植物的基本营养元素，它存在于所有的天然水中，主要来自要来自要来自要来自火成岩的风化产物和沉积岩矿物火成岩的风化产物和沉积岩矿物火成岩的风化产物和沉积岩矿物火成岩的风化产物和沉积岩矿物。尽管钾盐在水中。尽管钾盐在水中。尽管钾盐在水中。尽管钾盐在水中有较大的溶解度，但因受土壤岩石的吸附及植物吸收与有较大的溶解度，但因受土壤岩石的吸

10、附及植物吸收与有较大的溶解度，但因受土壤岩石的吸附及植物吸收与有较大的溶解度，但因受土壤岩石的吸附及植物吸收与固定的影响，固定的影响，固定的影响，固定的影响，在天然水中在天然水中在天然水中在天然水中KK+的含量远低于的含量远低于的含量远低于的含量远低于NaNa+，为钠离，为钠离，为钠离，为钠离子的子的子的子的4%4%10%10%左右。左右。左右。左右。oo大多数饮用水中，它的浓度很少达到大多数饮用水中，它的浓度很少达到大多数饮用水中，它的浓度很少达到大多数饮用水中，它的浓度很少达到20mg/L20mg/L。在某。在某。在某。在某些溶解性固体总量高的水与温泉中，钾的含量每升可达到些溶解性固体总量

11、高的水与温泉中，钾的含量每升可达到些溶解性固体总量高的水与温泉中，钾的含量每升可达到些溶解性固体总量高的水与温泉中，钾的含量每升可达到几十至几百毫克。几十至几百毫克。几十至几百毫克。几十至几百毫克。第12页，讲稿共90张，创作于星期日（5）氯（）氯（Cl-）oo天然水中的天然水中的天然水中的天然水中的ClCl-主要来自主要来自主要来自主要来自火成岩的风化产物和蒸发火成岩的风化产物和蒸发火成岩的风化产物和蒸发火成岩的风化产物和蒸发岩矿物岩矿物岩矿物岩矿物。ooClCl-是水和废水中一种常见的无机阴离子。是水和废水中一种常见的无机阴离子。是水和废水中一种常见的无机阴离子。是水和废水中一种常见的无机

12、阴离子。几乎所有几乎所有几乎所有几乎所有天然水中都有氯离子存在，它的含量范围变化很大天然水中都有氯离子存在，它的含量范围变化很大天然水中都有氯离子存在，它的含量范围变化很大天然水中都有氯离子存在，它的含量范围变化很大。在河流、湖泊、沼泽地区，氯离子含量一般较低，而在河流、湖泊、沼泽地区，氯离子含量一般较低，而在河流、湖泊、沼泽地区，氯离子含量一般较低，而在河流、湖泊、沼泽地区，氯离子含量一般较低，而在海水、盐湖及某些地下水中，含量可高达数十克在海水、盐湖及某些地下水中，含量可高达数十克在海水、盐湖及某些地下水中，含量可高达数十克在海水、盐湖及某些地下水中，含量可高达数十克/升。升。升。升。第1

13、3页，讲稿共90张，创作于星期日（6）碳酸氢根（）碳酸氢根（HCO3-）、碳酸根（）、碳酸根（CO32-）o天然水中的天然水中的HCOHCO3-来自碳酸盐矿物的溶解。在一来自碳酸盐矿物的溶解。在一来自碳酸盐矿物的溶解。在一来自碳酸盐矿物的溶解。在一般河水与湖水中般河水与湖水中般河水与湖水中般河水与湖水中HCO3-的含量不超过的含量不超过的含量不超过的含量不超过250mg/L，地下水中略高。地下水中略高。地下水中略高。地下水中略高。第14页，讲稿共90张，创作于星期日（7）硫酸根（）硫酸根（SO42-）oo硫酸盐在自然界分布广泛，天然水中的硫酸盐在自然界分布广泛，天然水中的硫酸盐在自然界分布广泛

14、，天然水中的硫酸盐在自然界分布广泛，天然水中的SOSO4 42-2-主要来自主要来自主要来自主要来自火成岩的风化产物、火山（温泉）气体、沉积中的石膏与火成岩的风化产物、火山（温泉）气体、沉积中的石膏与火成岩的风化产物、火山（温泉）气体、沉积中的石膏与火成岩的风化产物、火山（温泉）气体、沉积中的石膏与无水石膏、含硫的动植物残体以及金属硫化物氧化无水石膏、含硫的动植物残体以及金属硫化物氧化无水石膏、含硫的动植物残体以及金属硫化物氧化无水石膏、含硫的动植物残体以及金属硫化物氧化等等。等等。等等。等等。ooSOSO4 42-2-易与某些金属阳离子生成络合物和离子对；易与某些金属阳离子生成络合物和离子对

15、；易与某些金属阳离子生成络合物和离子对；易与某些金属阳离子生成络合物和离子对；天然水中的天然水中的天然水中的天然水中的SOSO4 42-2-含量除决定于各类硫酸盐的溶解度含量除决定于各类硫酸盐的溶解度含量除决定于各类硫酸盐的溶解度含量除决定于各类硫酸盐的溶解度外，还决定于环境的氧化还原条件，其浓度可从几毫外，还决定于环境的氧化还原条件，其浓度可从几毫外，还决定于环境的氧化还原条件，其浓度可从几毫外，还决定于环境的氧化还原条件，其浓度可从几毫克克克克/升至数千毫克升至数千毫克升至数千毫克升至数千毫克/升。升。升。升。第15页，讲稿共90张，创作于星期日（8）主要离子缔合体）主要离子缔合体o由于配

16、位体浓度较低，淡水中络合物的数量由于配位体浓度较低，淡水中络合物的数量很少，海水中则有相当数量的离子束缚于络很少，海水中则有相当数量的离子束缚于络合物中。海水中的绝大部分阳离子为游离的合物中。海水中的绝大部分阳离子为游离的水合金属离子。水合金属离子。第16页，讲稿共90张，创作于星期日淡水中的主要无机络合物淡水中的主要无机络合物淡水中的主要无机络合物淡水中的主要无机络合物 浓度：浓度：浓度：浓度：-logM-logM 离子离子离子离子HCOHCO3 3-COCO3 32-2-SOSO4 42-2-自由离子自由离子自由离子自由离子NaNa+6.36.37.67.66.46.43.303.30K

17、K+6.96.94.004.00CaCa2+2+4.94.95.25.24.84.83.173.17MgMg2+2+5.95.95.85.85.15.13.543.54H H+9.69.68.08.0自由离子自由离子自由离子自由离子2.702.704.974.973.753.75体系组成：体系组成：体系组成：体系组成：C C总总总总2.05102.0510-7-7MM；CaCa2+2+总总总总=710=710-4-4MM；MgMg2+2+总总总总=310=310-4-4MM；NaNa+=510=510-4-4MM；KK 110110-4-4MM；SOSO4 42-2-=210=210-4-4M

18、M；pH=8pH=8（2525）；离子强度）；离子强度）；离子强度）；离子强度=310=310-3-3MM 第17页，讲稿共90张，创作于星期日2、水中的金属离子、水中的金属离子 水中金属离子以水中金属离子以M(H2O)xn+以及各种络合态化合物存在。以及各种络合态化合物存在。以金属以金属Fe为例，在中性水体中各形态存在如下平衡为例，在中性水体中各形态存在如下平衡:第18页，讲稿共90张，创作于星期日 如果考虑到存在固体如果考虑到存在固体 Fe(OH)3(S)，则，则 当当 pH=7 时时,Fe3+=9.1103(1.010-7)3=9.110-18mol/L第19页，讲稿共90张，创作于星期

19、日将这一数据代入上面的方程中，即可得到其它各形态将这一数据代入上面的方程中，即可得到其它各形态的浓度：的浓度：Fe(OH)2+=8.11014 mol/LFe(OH)2+=4.51010 mol/LFe2(OH)24+=1.021023 mol/L第20页，讲稿共90张，创作于星期日3、天然水中的微量元素、天然水中的微量元素 oo它们的含量很小，常低于它们的含量很小，常低于它们的含量很小，常低于它们的含量很小，常低于1ug/L1ug/L。这类元素包括。这类元素包括。这类元素包括。这类元素包括重金属重金属重金属重金属(Zn(Zn、CuCu、PbPb、NiNi、CrCr等等等等)，稀有金属（，稀有

20、金属（，稀有金属（，稀有金属（LiLi、RbRb、CsCs、BeBe等），卤素（等），卤素（等），卤素（等），卤素（BrBr、I I、F F）及放射性元素）及放射性元素）及放射性元素）及放射性元素。oo 尽管微量元素含量很低但是对水中动植物体的生命尽管微量元素含量很低但是对水中动植物体的生命尽管微量元素含量很低但是对水中动植物体的生命尽管微量元素含量很低但是对水中动植物体的生命活动却有很大影响。活动却有很大影响。活动却有很大影响。活动却有很大影响。第21页，讲稿共90张，创作于星期日oo溶解氧：溶解氧：溶解氧：溶解氧：溶解于水中的氧称为溶解氧（溶解于水中的氧称为溶解氧（溶解于水中的氧称为溶解氧

21、（溶解于水中的氧称为溶解氧（DODO），主要），主要），主要），主要以分子状态存在于水中以分子状态存在于水中以分子状态存在于水中以分子状态存在于水中。oo水中的溶解氧主要来自水中的溶解氧主要来自水中的溶解氧主要来自水中的溶解氧主要来自空气中的氧和水生植物的光空气中的氧和水生植物的光空气中的氧和水生植物的光空气中的氧和水生植物的光合作用产生的氧合作用产生的氧合作用产生的氧合作用产生的氧。oo水中的水中的水中的水中的溶解氧主要消耗于生物的呼吸作用和有机物的溶解氧主要消耗于生物的呼吸作用和有机物的溶解氧主要消耗于生物的呼吸作用和有机物的溶解氧主要消耗于生物的呼吸作用和有机物的氧化过程氧化过程氧化过程

22、氧化过程，消耗的氧从水生（生物）植物的光合作用和大，消耗的氧从水生（生物）植物的光合作用和大，消耗的氧从水生（生物）植物的光合作用和大，消耗的氧从水生（生物）植物的光合作用和大气中补给。如果有机物含量较多，其耗氧速度超过补给速气中补给。如果有机物含量较多，其耗氧速度超过补给速气中补给。如果有机物含量较多，其耗氧速度超过补给速气中补给。如果有机物含量较多，其耗氧速度超过补给速度，则水中溶解氧量将不断减少。当水体受到有机物严重度，则水中溶解氧量将不断减少。当水体受到有机物严重度，则水中溶解氧量将不断减少。当水体受到有机物严重度，则水中溶解氧量将不断减少。当水体受到有机物严重污染时，则水中溶解氧甚至

23、可能接近零。污染时，则水中溶解氧甚至可能接近零。污染时，则水中溶解氧甚至可能接近零。污染时，则水中溶解氧甚至可能接近零。4、溶解在水中的气体、溶解在水中的气体 OO2 2 、COCO2 2 、HH2 2S S、NN2 2和和和和CHCH4 4等等等等第22页，讲稿共90张，创作于星期日COCO2 2 :oo来源于来源于来源于来源于有机物的氧化分解、水生动植物的新陈代谢作用有机物的氧化分解、水生动植物的新陈代谢作用有机物的氧化分解、水生动植物的新陈代谢作用有机物的氧化分解、水生动植物的新陈代谢作用 及空气及空气及空气及空气中二氧化碳溶解中二氧化碳溶解中二氧化碳溶解中二氧化碳溶解。oo消耗于消耗于

24、消耗于消耗于碳酸盐类水解和水生植物的光合作用碳酸盐类水解和水生植物的光合作用碳酸盐类水解和水生植物的光合作用碳酸盐类水解和水生植物的光合作用。oo由于由于由于由于COCO2 2的含量较低，且其是酸性气体，测定和计算水体中的含量较低，且其是酸性气体，测定和计算水体中的含量较低，且其是酸性气体，测定和计算水体中的含量较低，且其是酸性气体，测定和计算水体中COCO2 2的溶解度要比测定和计算氧气等其他气体的溶解度复杂得的溶解度要比测定和计算氧气等其他气体的溶解度复杂得的溶解度要比测定和计算氧气等其他气体的溶解度复杂得的溶解度要比测定和计算氧气等其他气体的溶解度复杂得多。多。多。多。oo水体中游离的水

25、体中游离的水体中游离的水体中游离的COCO2 2浓度对水体中动植物、微生物的呼吸作用和水浓度对水体中动植物、微生物的呼吸作用和水浓度对水体中动植物、微生物的呼吸作用和水浓度对水体中动植物、微生物的呼吸作用和水体中气体的交换产生较大的影响，严重的情况下有可能引起水生动体中气体的交换产生较大的影响，严重的情况下有可能引起水生动体中气体的交换产生较大的影响，严重的情况下有可能引起水生动体中气体的交换产生较大的影响，严重的情况下有可能引起水生动植物和某些微生物的死亡。一般要求水中植物和某些微生物的死亡。一般要求水中植物和某些微生物的死亡。一般要求水中植物和某些微生物的死亡。一般要求水中COCO2 2的

26、浓度应不超过的浓度应不超过的浓度应不超过的浓度应不超过25mg25mgL L。第23页，讲稿共90张，创作于星期日pp非腐殖质：碳水化合物、脂肪酸、蛋白质、氨基酸、色素、非腐殖质：碳水化合物、脂肪酸、蛋白质、氨基酸、色素、非腐殖质：碳水化合物、脂肪酸、蛋白质、氨基酸、色素、非腐殖质：碳水化合物、脂肪酸、蛋白质、氨基酸、色素、纤维及其它低分子量有机物纤维及其它低分子量有机物纤维及其它低分子量有机物纤维及其它低分子量有机物 简单无机物简单无机物简单无机物简单无机物 pp腐殖质：植物残体经微生物分解时，不易分解的部分如油腐殖质：植物残体经微生物分解时，不易分解的部分如油腐殖质：植物残体经微生物分解时

27、，不易分解的部分如油腐殖质：植物残体经微生物分解时，不易分解的部分如油类、腊、树脂及木质素等残余物与微生物的分泌物相结合，类、腊、树脂及木质素等残余物与微生物的分泌物相结合，类、腊、树脂及木质素等残余物与微生物的分泌物相结合，类、腊、树脂及木质素等残余物与微生物的分泌物相结合，形成褐色或墨色无定形胶态复合物形成褐色或墨色无定形胶态复合物形成褐色或墨色无定形胶态复合物形成褐色或墨色无定形胶态复合物 富里酸富里酸富里酸富里酸(humic acid)(humic acid)溶于酸碱溶于酸碱溶于酸碱溶于酸碱 腐植酸腐植酸腐植酸腐植酸(fulvic acid)(fulvic acid)溶于碱、不溶于酸溶

28、于碱、不溶于酸溶于碱、不溶于酸溶于碱、不溶于酸 胡敏酸胡敏酸胡敏酸胡敏酸(humin)(humin)不溶于酸碱（腐黑物）不溶于酸碱（腐黑物）不溶于酸碱（腐黑物）不溶于酸碱（腐黑物）生物降解生物降解生物降解生物降解5、有机物、有机物 第24页，讲稿共90张，创作于星期日o结构：含大量苯环，还含大量羧基、醇基和酚结构：含大量苯环，还含大量羧基、醇基和酚基，随亲水性基团含量的不同，腐殖质的水溶基，随亲水性基团含量的不同，腐殖质的水溶性不同，并且具有高分子电解质的特性，表现性不同，并且具有高分子电解质的特性，表现为酸性。为酸性。第25页，讲稿共90张，创作于星期日第26页，讲稿共90张，创作于星期日o

29、因而腐殖质具有弱酸性、离子交换性、配位化因而腐殖质具有弱酸性、离子交换性、配位化合及氧化还原等化学活性。它能与水体中的金合及氧化还原等化学活性。它能与水体中的金属离子形成稳定的水溶性或不溶性化合物，还属离子形成稳定的水溶性或不溶性化合物，还能与有机物相互作用。能与有机物相互作用。o腐殖质对水体中重金属等污染物的迁移转化具腐殖质对水体中重金属等污染物的迁移转化具有较大的影响。有较大的影响。第27页，讲稿共90张，创作于星期日6、水生生物、水生生物 水生生物直接影响水中许多物质的存在，具有代谢、水生生物直接影响水中许多物质的存在，具有代谢、水生生物直接影响水中许多物质的存在，具有代谢、水生生物直接

30、影响水中许多物质的存在，具有代谢、摄取、转化、存储和释放等的作用。摄取、转化、存储和释放等的作用。摄取、转化、存储和释放等的作用。摄取、转化、存储和释放等的作用。自养生物 利用太阳能或化学能量，把简单、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。生命分子中即组成生命体。异养生物 利用自养生物产生的有机物作为能源利用自养生物产生的有机物作为能源及合成它自身生命的原始物质。及合成它自身生命的原始物质。第28页，讲稿共90张，创作于星期日（1 1）细菌）细菌）细菌）细菌oo细菌是关系到天然水体环境化学性质的最重要生物细菌是关系到天

31、然水体环境化学性质的最重要生物细菌是关系到天然水体环境化学性质的最重要生物细菌是关系到天然水体环境化学性质的最重要生物体。体。体。体。结构简单、形体微小，在环境条件下繁殖快分布广结构简单、形体微小，在环境条件下繁殖快分布广结构简单、形体微小，在环境条件下繁殖快分布广结构简单、形体微小，在环境条件下繁殖快分布广。oo多数是还原者。多数是还原者。多数是还原者。多数是还原者。oo比表面甚大，从水体摄取化学物质的能力极强，细胞内含比表面甚大，从水体摄取化学物质的能力极强，细胞内含比表面甚大，从水体摄取化学物质的能力极强，细胞内含比表面甚大，从水体摄取化学物质的能力极强，细胞内含有各种酶催化剂，由此引起

32、生物化学反应速度也非常快。有各种酶催化剂，由此引起生物化学反应速度也非常快。有各种酶催化剂，由此引起生物化学反应速度也非常快。有各种酶催化剂，由此引起生物化学反应速度也非常快。oo按外型可将细菌分为球菌、杆菌和螺旋菌等类。它们可能按外型可将细菌分为球菌、杆菌和螺旋菌等类。它们可能按外型可将细菌分为球菌、杆菌和螺旋菌等类。它们可能按外型可将细菌分为球菌、杆菌和螺旋菌等类。它们可能是单细胞或多至几百万个细胞的群合体。是单细胞或多至几百万个细胞的群合体。是单细胞或多至几百万个细胞的群合体。是单细胞或多至几百万个细胞的群合体。第29页，讲稿共90张，创作于星期日单细胞细菌形体的示意图单细胞细菌形体的示

33、意图单细胞细菌形体的示意图单细胞细菌形体的示意图 细胞体表面荚膜层由多糖或多肽类化合物组成，具有保护自身免受其他微生物细胞体表面荚膜层由多糖或多肽类化合物组成，具有保护自身免受其他微生物进攻的作用。在进攻的作用。在荚膜层上还联结着很多基团（羧基、氨基、羟基等荚膜层上还联结着很多基团（羧基、氨基、羟基等），），在水体在水体pH发生变化时，可能通过这些基团的电离或质子化作用等使细发生变化时，可能通过这些基团的电离或质子化作用等使细胞体表面带电：胞体表面带电：低低pH条件下条件下 +H3N(+Cell)CO2H（带正电），（带正电），中中pH条件下条件下 +H3N(Cell)COO-（不带电），（不

34、带电），高高pH 条件下条件下 H2N(-Cell)COO-（带负电）（带负电）第30页，讲稿共90张，创作于星期日oo营养方式，可将细菌分为营养方式，可将细菌分为营养方式，可将细菌分为营养方式，可将细菌分为自养菌和异养菌自养菌和异养菌自养菌和异养菌自养菌和异养菌两类。两类。oo按照有机营养物质在氧化过程（即呼吸作用）中按照有机营养物质在氧化过程（即呼吸作用）中按照有机营养物质在氧化过程（即呼吸作用）中按照有机营养物质在氧化过程（即呼吸作用）中所利用的受氢体种类，所利用的受氢体种类，所利用的受氢体种类，所利用的受氢体种类，还可将细菌分为：还可将细菌分为：还可将细菌分为：还可将细菌分为：好氧好氧

35、好氧好氧细菌细菌细菌细菌 厌氧细菌厌氧细菌厌氧细菌厌氧细菌 兼氧细菌兼氧细菌兼氧细菌兼氧细菌 第31页，讲稿共90张，创作于星期日(2)(2)藻类藻类藻类藻类 oo藻类是在缓慢流动水体中最常见的浮游类植物。藻类是在缓慢流动水体中最常见的浮游类植物。藻类是在缓慢流动水体中最常见的浮游类植物。藻类是在缓慢流动水体中最常见的浮游类植物。oo按生态观点看，按生态观点看，按生态观点看，按生态观点看，藻类是水体中的生产者，它们能在阳光辐藻类是水体中的生产者，它们能在阳光辐藻类是水体中的生产者，它们能在阳光辐藻类是水体中的生产者，它们能在阳光辐照条件下，以水、二氧化碳和溶解性氮、磷等营养物为原照条件下，以水

36、、二氧化碳和溶解性氮、磷等营养物为原照条件下，以水、二氧化碳和溶解性氮、磷等营养物为原照条件下，以水、二氧化碳和溶解性氮、磷等营养物为原料，不断生产出有机物，并放出氧料，不断生产出有机物，并放出氧料，不断生产出有机物，并放出氧料，不断生产出有机物，并放出氧。合成有机物一部分供其。合成有机物一部分供其。合成有机物一部分供其。合成有机物一部分供其呼吸消耗之用，另一部分供合成藻类自身细胞物质之需。呼吸消耗之用，另一部分供合成藻类自身细胞物质之需。呼吸消耗之用，另一部分供合成藻类自身细胞物质之需。呼吸消耗之用，另一部分供合成藻类自身细胞物质之需。在无在无在无在无光条件下，藻类消耗自身体内有机物以营生，

37、同时也消耗着水光条件下，藻类消耗自身体内有机物以营生，同时也消耗着水光条件下，藻类消耗自身体内有机物以营生，同时也消耗着水光条件下，藻类消耗自身体内有机物以营生，同时也消耗着水中的溶解氧中的溶解氧中的溶解氧中的溶解氧，因此在暗处有大量藻类繁殖的水体是缺氧的。，因此在暗处有大量藻类繁殖的水体是缺氧的。，因此在暗处有大量藻类繁殖的水体是缺氧的。，因此在暗处有大量藻类繁殖的水体是缺氧的。oo按藻类结构，它们可能是按藻类结构，它们可能是按藻类结构，它们可能是按藻类结构，它们可能是以单细胞、多细胞或菌落形态生存以单细胞、多细胞或菌落形态生存以单细胞、多细胞或菌落形态生存以单细胞、多细胞或菌落形态生存。一

38、般河流中可见到的有绿藻、硅藻、甲藻、金藻、蓝藻、一般河流中可见到的有绿藻、硅藻、甲藻、金藻、蓝藻、一般河流中可见到的有绿藻、硅藻、甲藻、金藻、蓝藻、一般河流中可见到的有绿藻、硅藻、甲藻、金藻、蓝藻、裸藻、黄藻等大类。裸藻、黄藻等大类。裸藻、黄藻等大类。裸藻、黄藻等大类。第32页，讲稿共90张，创作于星期日（a a）绿藻（衣藻属）绿藻（衣藻属）绿藻（衣藻属）绿藻（衣藻属）（b b）硅藻（舟形属）（）硅藻（舟形属）（）硅藻（舟形属）（）硅藻（舟形属）（c c）蓝绿藻（念珠藻属）蓝绿藻（念珠藻属）蓝绿藻（念珠藻属）蓝绿藻（念珠藻属）第33页，讲稿共90张，创作于星期日oo藻类等浮游植物体内所含碳、氮

39、、磷等主要营养藻类等浮游植物体内所含碳、氮、磷等主要营养藻类等浮游植物体内所含碳、氮、磷等主要营养藻类等浮游植物体内所含碳、氮、磷等主要营养元素间一般存在着一个比较确定的比例。按质量元素间一般存在着一个比较确定的比例。按质量元素间一般存在着一个比较确定的比例。按质量元素间一般存在着一个比较确定的比例。按质量计计计计C N P=41 7.2 1，按原子数计，按原子数计，按原子数计，按原子数计C C N N P=106P=106 1616 1 1。大致的化学结构式为。大致的化学结构式为。大致的化学结构式为。大致的化学结构式为(CH2 2O)106(NH3)1616H H3 3POPO4。第34页，

40、讲稿共90张，创作于星期日 106CO2+16NO3+HPO42-+122H2O+18H+(痕量元素痕量元素痕量元素痕量元素)(respiration)R P(photosynthesis)C106H263O110N16P+138 O2藻类的生成和分解就是在水体中进行光合作用藻类的生成和分解就是在水体中进行光合作用藻类的生成和分解就是在水体中进行光合作用藻类的生成和分解就是在水体中进行光合作用(P)(P)和呼吸作用和呼吸作用和呼吸作用和呼吸作用(R)(R)的的的的一典型过程，可用一简单的化学计量关系来表征：一典型过程，可用一简单的化学计量关系来表征：一典型过程，可用一简单的化学计量关系来表征：

41、一典型过程，可用一简单的化学计量关系来表征：第35页，讲稿共90张，创作于星期日oo利用太阳能从无机矿物合成有机物的生物体称为利用太阳能从无机矿物合成有机物的生物体称为利用太阳能从无机矿物合成有机物的生物体称为利用太阳能从无机矿物合成有机物的生物体称为生产者，水体产生生物体的能力称为生产率，生产者，水体产生生物体的能力称为生产率，生产者，水体产生生物体的能力称为生产率，生产者，水体产生生物体的能力称为生产率，生生生生产率是由化学及物理的因相结合而决定的。产率是由化学及物理的因相结合而决定的。产率是由化学及物理的因相结合而决定的。产率是由化学及物理的因相结合而决定的。oo在高生产率的水体中藻类生

42、产旺盛，死藻的分解引起在高生产率的水体中藻类生产旺盛，死藻的分解引起在高生产率的水体中藻类生产旺盛，死藻的分解引起在高生产率的水体中藻类生产旺盛，死藻的分解引起水中溶解氧水平的降低，这就是水中溶解氧水平的降低，这就是水中溶解氧水平的降低，这就是水中溶解氧水平的降低，这就是水体的富营养化水体的富营养化水体的富营养化水体的富营养化。第36页，讲稿共90张，创作于星期日2.2.2 天然水体中化学物质的存在形态天然水体中化学物质的存在形态 o化学物质在环境中有一定的赋存形态。广而化学物质在环境中有一定的赋存形态。广而言之，言之，“形态形态形态形态”一词含义包括一词含义包括一词含义包括一词含义包括物理结

43、合状态、化物理结合状态、化学态（有机的或无机的）、价态、化合态和化学态（有机的或无机的）、价态、化合态和化学异构态等多方面学异构态等多方面 。第37页，讲稿共90张，创作于星期日第38页，讲稿共90张，创作于星期日oo具有一定形态的化学污染物在环境中有其发生和演具有一定形态的化学污染物在环境中有其发生和演具有一定形态的化学污染物在环境中有其发生和演具有一定形态的化学污染物在环境中有其发生和演变的过程。认为污染物具有确定的分子结构和环境变的过程。认为污染物具有确定的分子结构和环境变的过程。认为污染物具有确定的分子结构和环境变的过程。认为污染物具有确定的分子结构和环境特性，只是相对的，而其变化则是

44、绝对的。特性，只是相对的，而其变化则是绝对的。特性，只是相对的，而其变化则是绝对的。特性，只是相对的，而其变化则是绝对的。第39页，讲稿共90张，创作于星期日第40页，讲稿共90张，创作于星期日2.2.3 天然水的分类天然水的分类 1 1 天然水按离子总量（矿化度）的分类天然水按离子总量（矿化度）的分类天然水按离子总量（矿化度）的分类天然水按离子总量（矿化度）的分类 苏联学者苏联学者苏联学者苏联学者O.A.O.A.阿列金于阿列金于阿列金于阿列金于19701970年提出如下的分类方案：年提出如下的分类方案：年提出如下的分类方案：年提出如下的分类方案：oo淡水淡水淡水淡水 离子总量离子总量离子总量

45、离子总量 1g/kg1g/kgoo微咸水微咸水微咸水微咸水 1 125g/kg25g/kgoo具海水盐度的咸水具海水盐度的咸水具海水盐度的咸水具海水盐度的咸水 252550g/kg50g/kgoo盐水（卤水）盐水（卤水）盐水（卤水）盐水（卤水）50 g/kg50 g/kg第41页，讲稿共90张，创作于星期日美国（美国（美国（美国（19701970）所采用的按离子总量分类的数值界限）所采用的按离子总量分类的数值界限）所采用的按离子总量分类的数值界限）所采用的按离子总量分类的数值界限稍有区别：稍有区别：稍有区别：稍有区别：oo淡水淡水淡水淡水 离子总量离子总量离子总量离子总量 1g/kg1g/kg

46、oo微咸水微咸水微咸水微咸水 1 110g/kg10g/kgoo咸水咸水咸水咸水 1010100g/kg100g/kgoo盐水盐水盐水盐水 100g/kg100g/kg第42页，讲稿共90张，创作于星期日2 天然水按优势离子的分类天然水按优势离子的分类pp首先按优势阴离子将天然水划分为三类：首先按优势阴离子将天然水划分为三类：首先按优势阴离子将天然水划分为三类：首先按优势阴离子将天然水划分为三类：重碳酸盐类、重碳酸盐类、重碳酸盐类、重碳酸盐类、硫酸盐类和氯化物盐类硫酸盐类和氯化物盐类硫酸盐类和氯化物盐类硫酸盐类和氯化物盐类。pp然后在每一类中再按优势阳离子划分为然后在每一类中再按优势阳离子划分

47、为然后在每一类中再按优势阳离子划分为然后在每一类中再按优势阳离子划分为钙质、镁质和钙质、镁质和钙质、镁质和钙质、镁质和钠质钠质钠质钠质三个组。三个组。三个组。三个组。pp每一组内再按离子间的毫克当量比例关系划分为四个水每一组内再按离子间的毫克当量比例关系划分为四个水每一组内再按离子间的毫克当量比例关系划分为四个水每一组内再按离子间的毫克当量比例关系划分为四个水型型型型：型型型型 HCOHCO3 3-CaCa2+2+Mg+Mg2+2+型型型型 HCOHCO3 3-CaCa2+2+Mg+Mg2+2+HCOHCO3 3-+SO+SO4 42-2-型型型型 HCOHCO3 3-+SO+SO4 42-2

48、-CaCa2+2+Mg+Mg2+2+或或或或 ClCl-NaNa+型型型型 HCOHCO3 3-=0=0第43页，讲稿共90张，创作于星期日型水是弱矿化水，主要形成于含大量型水是弱矿化水，主要形成于含大量型水是弱矿化水，主要形成于含大量型水是弱矿化水，主要形成于含大量NaNa+与与与与K K+的火成的火成的火成的火成岩地区，水中含有相当数量的岩地区，水中含有相当数量的岩地区，水中含有相当数量的岩地区，水中含有相当数量的NaHCONaHCO3 3成分，在某些成分，在某些成分，在某些成分，在某些情况下也可能由情况下也可能由情况下也可能由情况下也可能由CaCa2+2+交换土壤和沉积物中的交换土壤和沉

49、积物中的交换土壤和沉积物中的交换土壤和沉积物中的NaNa+而形成。而形成。而形成。而形成。II II型水为混合起源水，其形成既与水和火成岩的作用型水为混合起源水，其形成既与水和火成岩的作用型水为混合起源水，其形成既与水和火成岩的作用型水为混合起源水，其形成既与水和火成岩的作用有关，又与水和沉积岩的作用有关。大多数低矿化有关，又与水和沉积岩的作用有关。大多数低矿化有关，又与水和沉积岩的作用有关。大多数低矿化有关，又与水和沉积岩的作用有关。大多数低矿化和中矿化的河水、湖水和地下水属于这一类型。和中矿化的河水、湖水和地下水属于这一类型。和中矿化的河水、湖水和地下水属于这一类型。和中矿化的河水、湖水和

50、地下水属于这一类型。第44页，讲稿共90张，创作于星期日IIIIII型水也是混合起源的水，但具有很高的矿化度。在此条型水也是混合起源的水，但具有很高的矿化度。在此条型水也是混合起源的水，但具有很高的矿化度。在此条型水也是混合起源的水，但具有很高的矿化度。在此条件下由于离子交换作用使水的成分激剧地变化，通常是水件下由于离子交换作用使水的成分激剧地变化，通常是水件下由于离子交换作用使水的成分激剧地变化，通常是水件下由于离子交换作用使水的成分激剧地变化，通常是水中的中的中的中的NaNa+交换出土壤和沉积物中的交换出土壤和沉积物中的交换出土壤和沉积物中的交换出土壤和沉积物中的CaCa2 2+和和和和M