水环境化学全学习教案.pptx

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1、会计学1水环境水环境(hunjng)化学全化学全第一页，共194页。21.11.1天然水的基本特征天然水的基本特征天然水的基本特征天然水的基本特征1.21.2水中污染物的分布和存在水中污染物的分布和存在水中污染物的分布和存在水中污染物的分布和存在(cnzi)(cnzi)形态形态形态形态 1.1.天然水的基本特征及污染物的存在天然水的基本特征及污染物的存在(cnzi)(cnzi)形形态态第2页/共194页第二页，共194页。3水体：水体：在水环境化学中，水体指河流、湖泊、沼泽、水在水环境化学中，水体指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川、海洋等贮水体的总称库、地下水、冰川、海洋等贮水体的总称(z

2、nchn)(znchn)。水体的组成不仅包括水，而且也包括其中的悬浮水体的组成不仅包括水，而且也包括其中的悬浮物质、胶体物质、溶解物质、底泥和水生生物，物质、胶体物质、溶解物质、底泥和水生生物，所以水体是个完整的生态系统，或是被水覆盖地所以水体是个完整的生态系统，或是被水覆盖地段的自然综合体。段的自然综合体。1.1.天然水的基本特征及污染物的存在天然水的基本特征及污染物的存在(cnzi)(cnzi)形态形态1.1 天然水的基本特征天然水的基本特征第3页/共194页第三页，共194页。4天天天天然然然然水水水水系系系系(s(s(s(shuhuhuhu xxxx)的的的的类类类类别别别别1.1 天

3、然水的基本特征天然水的基本特征 1.1.天然水的基本特征及污染物的存在天然水的基本特征及污染物的存在(cnzi)(cnzi)形形态态第4页/共194页第四页，共194页。1.1.11.1.1天然水的组成天然水的组成天然水的组成天然水的组成(zchn)(zchn)1.1.1.1.天然水体中的悬浮物天然水体中的悬浮物天然水体中的悬浮物天然水体中的悬浮物 总残渣包括过滤性残渣总残渣包括过滤性残渣总残渣包括过滤性残渣总残渣包括过滤性残渣(又称总溶解性固体物又称总溶解性固体物又称总溶解性固体物又称总溶解性固体物TDS)TDS)TDS)TDS)和非过滤和非过滤和非过滤和非过滤性残渣性残渣性残渣性残渣(又称

4、悬浮物或悬浮固体物又称悬浮物或悬浮固体物又称悬浮物或悬浮固体物又称悬浮物或悬浮固体物SS)SS)SS)SS)。总残渣又可分为挥发性残渣和固定残渣两部分总残渣又可分为挥发性残渣和固定残渣两部分总残渣又可分为挥发性残渣和固定残渣两部分总残渣又可分为挥发性残渣和固定残渣两部分.2.2.2.2.天然水体中颗粒物质的来源天然水体中颗粒物质的来源天然水体中颗粒物质的来源天然水体中颗粒物质的来源 （1 1 1 1）陆生的岩石碎屑：）陆生的岩石碎屑：）陆生的岩石碎屑：）陆生的岩石碎屑：包括石英包括石英包括石英包括石英(SiO2)(SiO2)(SiO2)(SiO2)、刚玉、刚玉、刚玉、刚玉(gngy)(Al2O

5、3)(gngy)(Al2O3)(gngy)(Al2O3)(gngy)(Al2O3)或赤铁矿或赤铁矿或赤铁矿或赤铁矿(Fe2O3)(Fe2O3)(Fe2O3)(Fe2O3)等颗等颗等颗等颗粒物粒物粒物粒物.（2 2 2 2）粘土矿物）粘土矿物）粘土矿物）粘土矿物（3 3 3 3）碳酸盐和硅石）碳酸盐和硅石）碳酸盐和硅石）碳酸盐和硅石 （4 4 4 4）颗粒状有机物）颗粒状有机物）颗粒状有机物）颗粒状有机物（5 5 5 5）天然和人造的化学物质）天然和人造的化学物质）天然和人造的化学物质）天然和人造的化学物质 1.1 天然水的基本特征天然水的基本特征含有可溶性物质和悬浮(xunf)物质（悬浮(xu

6、nf)物、颗粒物、水生生物等）第5页/共194页第五页，共194页。1.1天然水的基本特征天然水的基本特征1.1.1天然水的组成天然水的组成(zchn)K+,Na+,Ca2+,Mg2+,HCO3-,NO3-,Cl-,SO42-为天然水中常见(chnjin)的八大离子，占天然水离子总量的95-99%。3.天然水的主要天然水的主要(zhyo)离子组成：离子组成：含有可溶性物质和悬浮物质（悬浮物、颗粒物、水生生物等）硬度酸碱金属阳离子Ca2+Mg2+H+Na+K+HCO3-CO32-OH-SO42-Cl-NO3-阴离子碱度酸根水中主要离子组成图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：第6

7、页/共194页第六页，共194页。71.1天然水的基本特征天然水的基本特征1.1.1天然水的组成天然水的组成(zchn)水溶液中金属离子的表达式通常可以写成Mn+，表示简单的水合金属离子M(H2O)n+。水中金属离子常常以多种形态(xngti)存在。例如铁:Fe(OH)2+,Fe(OH)2+,Fe2(OH)24+,Fe3+,4.水中的金属水中的金属(jnsh)离子：离子：第7页/共194页第七页，共194页。85.气体气体(qt)在水中的溶解性在水中的溶解性大气(dq)中的气体与溶液中同种气体间的平衡为：G(aq)=KHpG亨利定律并不能说明气体在溶液(rngy)中进一步的化学反应。溶解于水中

8、的实际气体的量，可以大大高于亨利定律表示的量。KH是各种气体在一定温度下的亨利定律常数(mol/LPa);1.1.1天然水的组成天然水的组成第8页/共194页第八页，共194页。9氧氧在在干干燥燥空空气气中中的的含含量量为为20.95%，大大部部分分元元素素氧氧来来自自大大气气。氧氧在在水水中中的的溶溶解解度度与与水水的的温温度度、氧氧在在水水中中的的分分压压及及水水中中含含盐盐量量有有关关(yugun)。水水在在25时时的的蒸蒸汽汽压压为为0.03167105Pa。氧在。氧在1.013105Pa，25饱和水中的溶解度：饱和水中的溶解度：氧在水中的溶解度氧在水中的溶解度1.1.1天然水的组成天

9、然水的组成(zchn)第9页/共194页第九页，共194页。10不同(btn)温度下，气体在水中溶解度的计算：1.1.1天然水的组成天然水的组成(zchn)氧在水中的溶解度第10页/共194页第十页，共194页。CO2在干燥空气中的含量(hnling)为0.0314%，水在25时的蒸汽压为0.03167105Pa，CO2的亨利定律常数为3.3410-7mol/L.Pa。则CO2在水中的浓度为：CO2的溶解度的溶解度1.1.1天然水的组成天然水的组成(zchn)第11页/共194页第十一页，共194页。126.水生生物水生生物(shngw)生态系统、食物链中的一个生态系统、食物链中的一个(y)重

10、要环重要环节；节；生产者、消费者、分解者；生产者、消费者、分解者；自养生物、异养生物；自养生物、异养生物；生产率、富营养化、生产率、富营养化、C、N、P1.1.1天然水的组成天然水的组成(zchn)水水体产生生体产生生物体的能力物体的能力第12页/共194页第十二页，共194页。赤潮(chcho)(Algalbloom或Redtide)是海水中某些微小浮游植物、原生动物或细菌在一定的环境条件下突发性的增殖，引起一定范围一段时间的海水变色现象。起始阶段：存在诱发赤潮的物质条件，表面现象不明显；起始阶段：存在诱发赤潮的物质条件，表面现象不明显；发展阶段：赤潮生物迅速繁殖发展阶段：赤潮生物迅速繁殖(

11、fnzh)，水体颜色开始转变，水体颜色开始转变，稍微不同稍微不同于周围水体；于周围水体；维持阶段：赤潮现象出现后至临近消失时所持续的时间，颜色维持阶段：赤潮现象出现后至临近消失时所持续的时间，颜色较深；较深；消亡阶段：赤潮现象消失的过程消亡阶段：赤潮现象消失的过程,水体表面出现较多泡沫。水体表面出现较多泡沫。赤潮赤潮(chcho)的长消大致可分为四个的长消大致可分为四个阶段：阶段：1.1.1天然水的组成天然水的组成6.水生生物水生生物第13页/共194页第十三页，共194页。14海水颜色异常。主要为红色、褐色，而且海水颜色异常。主要为红色、褐色，而且(rqi)颜色分布不颜色分布不均，或呈块状，

12、或呈条带状，或呈不规则形状。均，或呈块状，或呈条带状，或呈不规则形状。pH值升高，透明度降低。值升高，透明度降低。海水中溶解氧白天明显增高，夜间明显降低。海水中溶解氧白天明显增高，夜间明显降低。一种或少数几种赤潮生物处于优势地位，数量急剧升高。一种或少数几种赤潮生物处于优势地位，数量急剧升高。怎样判断怎样判断(pndun)赤潮？赤潮？6.水生生物水生生物(shngw)第14页/共194页第十四页，共194页。15海域中存在赤潮生物种源。海洋海域中存在赤潮生物种源。海洋(hiyng)中有中有330多种浮游生物能形成多种浮游生物能形成赤潮，有毒的种类大约有赤潮，有毒的种类大约有80多种，目前在中国

13、沿海海域的赤潮生物多种，目前在中国沿海海域的赤潮生物约有约有150种。种。为什么会发生为什么会发生(fshng)赤潮？赤潮？海域水体的富营养化。含有有机质和丰富营养盐的工农业废水和生活海域水体的富营养化。含有有机质和丰富营养盐的工农业废水和生活污水排入海洋。尤其是水体交换能力差的河口海湾地区，污染物不污水排入海洋。尤其是水体交换能力差的河口海湾地区，污染物不容易被稀释扩散。海水养殖密度高的区域也往往容易被稀释扩散。海水养殖密度高的区域也往往(wngwng)存在水存在水体的富营养化。体的富营养化。6.水生生物水生生物第15页/共194页第十五页，共194页。?合适的海流作用和天气形势。一般在海潮

14、流缓慢、水体交换弱、天气形合适的海流作用和天气形势。一般在海潮流缓慢、水体交换弱、天气形势稳定、风力较小、湿度大、气压低、闷热、阳光充足时，易发生赤潮。势稳定、风力较小、湿度大、气压低、闷热、阳光充足时，易发生赤潮。?海流、风有时能使赤潮生物海流、风有时能使赤潮生物(shngw)聚集在一起，沿岸的上升流可以聚集在一起，沿岸的上升流可以将含有大量营养盐物质的下层水带到表层，也可以将赤潮生物将含有大量营养盐物质的下层水带到表层，也可以将赤潮生物(shngw)的的种子种子带入水表层，为赤潮的发生提供必要的物质条件。如果风力适当，风带入水表层，为赤潮的发生提供必要的物质条件。如果风力适当，风向适宜的话

15、，就会促进赤潮生物向适宜的话，就会促进赤潮生物(shngw)的聚集，从而使赤潮的产生更加的聚集，从而使赤潮的产生更加容易。容易。?适宜的水温和盐度。一般在表层水温的突然增加和盐度降低时，会促适宜的水温和盐度。一般在表层水温的突然增加和盐度降低时，会促进赤潮的发生。进赤潮的发生。6.水生生物水生生物(shngw)第16页/共194页第十六页，共194页。171.碳酸碳酸(tnsun)平衡平衡在水体中存在着在水体中存在着CO2、H2CO3、HCO3-、CO32-等等4种物质种物质(wzh);常把常把CO2和和H2CO3合并为合并为H2CO3*;实际上实际上H2CO3的含量极低，主要是溶解性的气体的

16、含量极低，主要是溶解性的气体CO2。以下以下(yxi)将将H2CO3*略写为略写为H2CO31.1.2天然水的性质天然水的性质第17页/共194页第十七页，共194页。18CT=H2CO3+HCO3-+CO32-1.1.2天然水的性质天然水的性质(xngzh)第18页/共194页第十八页，共194页。以上属封闭的水溶液体系的情况以上属封闭的水溶液体系的情况(qngkung)；没有考虑大气交换过程。没有考虑大气交换过程。CO2+H2CO3HCO3-CO32-1008060402002 4 6 8 10 12pH图图6-1碳酸碳酸(tnsun)化合态化合态分布图分布图 1.1.2天然水的性质天然水

17、的性质(xngzh)第19页/共194页第十九页，共194页。20对于开放体系对于开放体系(tx)，应考虑大气交换过程：，应考虑大气交换过程：1.1.2天然水的性质天然水的性质(xngzh)第20页/共194页第二十页，共194页。211.1.2天然水的性质天然水的性质(xngzh)第21页/共194页第二十一页，共194页。22碱度(alkalinity)是指水中能与强酸发生中和作用的全部(qunb)物质，亦即能接受H+的物质总量。组成水中碱度的物质可以归纳为三类：强碱：在溶液中全部(qunb)电离生成OH-离子；弱碱：在水中发生反应生成OH-离子；强碱弱酸盐：如各种碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、

18、硫化物和腐殖酸盐等，水解生成OH-或者直接接受质子H+。2.天然天然(tinrn)水中酸度和水中酸度和碱度碱度1.1.2天然水的性质天然水的性质(xngzh)第22页/共194页第二十二页，共194页。23总碱度总碱度=HCO3-+2CO32-+OH-H+2.天然天然(tinrn)水中酸度和水中酸度和碱度碱度1.1.2天然水的性质天然水的性质(xngzh)总碱度：是指水中各种碱度成分(chngfn)的总和，即加酸至水中HCO3-和CO32-全部转化为CO2。总碱度的测定方法：用强酸标准溶液来滴定，以甲基橙为指示剂，当溶液由黄色变成橙红色（pH=4.3），停止滴定，此时所得的结果称为总碱度（甲基

19、橙碱度）。第23页/共194页第二十三页，共194页。24酚酞(fnti)碱度=CO32-+OH-H2CO3*-H+2.天然天然(tinrn)水中酸度和碱度水中酸度和碱度1.1.2天然水的性质天然水的性质(xngzh)酚酞碱度的测定方法：用强酸标准溶液来滴定，以酚酞为指示剂，当溶液pH=8.3，停止滴定，表示OH-被中和，CO32-全部转化为HCO3-，作为碳酸盐只中和了一半，得到酚酞碱度表示式：苛性碱度：苛性碱度=OH-HCO3-2H2CO3*-H+第24页/共194页第二十四页，共194页。酸酸度度是是指指水水中中能能与与强强碱碱发发生生中中和和作作用用的的全全部部物物质质，亦亦即即放放出

20、出H+或或经经水水解解能能产产生生(chnshng)H+的的物物质质总总量量。包包括括强强酸酸、弱弱酸酸、强酸弱碱盐等。强酸弱碱盐等。总酸度总酸度=H+HCO3-+2H2CO3*OH-1.1.2天然水的性质天然水的性质(xngzh)2.天然天然(tinrn)水中酸度和碱度水中酸度和碱度无机酸度的测定方法：用强碱标准溶液来滴定，以甲基橙为指示剂，当溶液由黄色变成橙红色（pH=4.3）。游离CO2酸度：用强碱标准溶液来滴定，以酚酞为指示剂，当pH=8.3。总酸度：pH=10.8第25页/共194页第二十五页，共194页。CO2酸度酸度=H+H2CO3*CO32-OH-1.1.2天然水的性质天然水的

21、性质(xngzh)2.天然天然(tinrn)水中酸度和碱度水中酸度和碱度无机酸度的测定方法：用强碱标准溶液来滴定，以甲基橙为指示剂，当溶液由黄色(hungs)变成橙红色（pH=4.3）。游离CO2酸度：用强碱标准溶液来滴定，以酚酞为指示剂，当pH=8.3。总酸度：pH=10.8无机无机酸度酸度=H+-HCO3-2CO32-OH-第26页/共194页第二十六页，共194页。1.1.2天然水的性质天然水的性质(xngzh)2.天然天然(tinrn)水中酸度和碱度水中酸度和碱度如果应用总碳酸量（CT）和相应分布系数(xsh)()来表示：第27页/共194页第二十七页，共194页。1.1.2天然水的性

22、质天然水的性质(xngzh)2.天然天然(tinrn)水中酸度和碱度水中酸度和碱度如果应用总碳酸量（CT）和相应分布系数(xsh)()来表示：第28页/共194页第二十八页，共194页。29某水体某水体(shut)的的pH=8.00,碱度为碱度为1.0010-3mol/L,该水体该水体(shut)中中HCO3-,CO32-,OH-,H+等物质的浓度。等物质的浓度。解：解：pH=8.00时，时，CO32-的浓度很低，可认为碱度全部由的浓度很低，可认为碱度全部由HCO3-贡献，则贡献，则HCO3-=碱度碱度=1.0010-3mol/L；根据根据pH值，值，H+=1.0010-8mol/L;OH-=

23、1.0010-6mol/L1.1.2天然水的性质天然水的性质(xngzh)2.天然天然(tinrn)水中酸度和碱度水中酸度和碱度第29页/共194页第二十九页，共194页。1.1.2天然水的性质天然水的性质(xngzh)2.天然天然(tinrn)水中酸度和碱度水中酸度和碱度第30页/共194页第三十页，共194页。解：碱度的贡献解：碱度的贡献(gngxin)：OH-+HCO3-+2CO32-H+的浓度可以忽略不计。的浓度可以忽略不计。H+=1.0010-10mol/L;OH-=1.0010-4mol/LOH-+HCO3-+2CO32-=1.0010-3mol/L(1)H+=1.0010-10m

24、ol/L;OH-=1.0010-4mol/L(2)(3)若水体的若水体的pH为为10.0，碱度为，碱度为1.0010-3mol/L,则上述则上述(shngsh)各形各形态物质的浓度为多少？态物质的浓度为多少？1.1.2天然水的性质天然水的性质(xngzh)2.天然水中酸度和碱度天然水中酸度和碱度第31页/共194页第三十一页，共194页。22.1810-4=4.3610-4mol/LfromCO32-4.6410-4mol/LfromHCO3-1.0010-4mol/LfromOH-Alk=1.0010-3mol/LSolvingthesethreeequationsgivesHCO3-=4.

25、6410-4mol/LandCO32-=2.1810-4mol/L,sothecontributionstothealkalinityofthissolutionarethefollowing:1.1.2天然水的性质天然水的性质(xngzh)2.天然天然(tinrn)水中酸度和碱度水中酸度和碱度第32页/共194页第三十二页，共194页。331.1.海洋海洋海洋海洋(hiyng)(hiyng)：海海海海 洋洋洋洋 覆覆覆覆 盖盖盖盖 着着着着 70.8%70.8%的的的的 地地地地 球球球球 表表表表 面面面面，总总总总 面面面面 积积积积 约约约约3613611012m21012m2，平均，

26、平均，平均，平均深度深度深度深度3800m3800m，总体积为，总体积为，总体积为，总体积为137013701015m31015m3。海水离子强度约为海水离子强度约为海水离子强度约为海水离子强度约为0.70.7。温度和盐度是决定海水各种性质的决定性因数。温度和盐度是决定海水各种性质的决定性因数。温度和盐度是决定海水各种性质的决定性因数。温度和盐度是决定海水各种性质的决定性因数。海海海海 水水水水 pHpH值值值值 在在在在 表表表表 层层层层 为为为为 8.18.38.18.3，在在在在 深深深深 层层层层 可可可可 下下下下 降降降降(xijing)(xijing)到到到到7.87.8。溶溶

27、溶溶解解解解于于于于海海海海水水水水中中中中的的的的物物物物质质质质按按按按它它它它们们们们存存存存在在在在的的的的数数数数量量量量分分分分为为为为三三三三类类类类，即主要即主要即主要即主要离子、少量物质和微量元素。离子、少量物质和微量元素。离子、少量物质和微量元素。离子、少量物质和微量元素。1.1.3 1.1.3 几种天然几种天然(tinrn)(tinrn)水体的基本特征水体的基本特征第33页/共194页第三十三页，共194页。34溶解于海水中的物质按它们存在的数量分为三类，即主要溶解于海水中的物质按它们存在的数量分为三类，即主要离子、少量物质和微量元素。离子、少量物质和微量元素。主要成分依

28、次为主要成分依次为ClCl、Na+Na+、Mg2+Mg2+、SO42SO42、Ca2+Ca2+、K+K+和和（HCO3+CO32HCO3+CO32）。）。盐度（多数海水在盐度（多数海水在33-3733-37），和含氯量之间的经验关系），和含氯量之间的经验关系式为：式为：盐度盐度=0.03+1.805=0.03+1.805（含氯量（含氯量）含含氯氯量量包包括括(boku)(boku)水水样样中中氯氯化化物物、溴溴化化物物和和碘碘化化物物总总和和(后后两者被两者被折算为氯化物折算为氯化物)。1.1.3 1.1.3 几种几种(j zhn)(j zhn)天然水体的基本特征天然水体的基本特征1.1.1.

29、1.海洋海洋海洋海洋(hiyng)(hiyng)(hiyng)(hiyng)：第34页/共194页第三十四页，共194页。351.1.1.1.海洋海洋海洋海洋(hiyng)(hiyng)(hiyng)(hiyng)1.1.3 1.1.3 几种几种(j zhn)(j zhn)天然水体的基本特征天然水体的基本特征第35页/共194页第三十五页，共194页。361.1.1.1.海洋海洋海洋海洋(hiyng)(hiyng)(hiyng)(hiyng)海洋污染问题海洋污染问题海洋污染问题海洋污染问题(1)(1)(1)(1)由由由由汇汇汇汇入入入入海海海海洋洋洋洋的的的的河河河河水水水水夹夹夹夹带带带带的

30、的的的工工工工农农农农业业业业废废废废水水水水以以以以及及及及投投投投弃弃弃弃海海海海洋洋洋洋的的的的各各各各种种种种工工工工业业业业废物；废物；废物；废物；(2)(2)(2)(2)在在在在由由由由河河河河水水水水夹夹夹夹带带带带入入入入海海海海的的的的生生生生活活活活污污污污水水水水中中中中含含含含有有有有很很很很丰丰丰丰富富富富的的的的营营营营养养养养物物物物质质质质，可可可可在在在在河口、海湾地区引起赤潮；河口、海湾地区引起赤潮；河口、海湾地区引起赤潮；河口、海湾地区引起赤潮；(3)(3)(3)(3)海岸建立的核电站、热电站排水中的放射性污染物和热污染；海岸建立的核电站、热电站排水中的放

31、射性污染物和热污染；海岸建立的核电站、热电站排水中的放射性污染物和热污染；海岸建立的核电站、热电站排水中的放射性污染物和热污染；(4)(4)(4)(4)运输船只机房排出的机油，海难事件油轮倾翻的大量原油；运输船只机房排出的机油，海难事件油轮倾翻的大量原油；运输船只机房排出的机油，海难事件油轮倾翻的大量原油；运输船只机房排出的机油，海难事件油轮倾翻的大量原油；(5)(5)(5)(5)各各各各种种种种塑塑塑塑料料料料制制制制件件件件(破破破破碎碎碎碎鱼鱼鱼鱼网网网网(ywng)(ywng)(ywng)(ywng)、船船船船上上上上丢丢丢丢弃弃弃弃人人人人海海海海的的的的废废废废塑塑塑塑料料料料制制

32、制制品品品品)；(6)(6)(6)(6)由旅游事业引起的海滨地区污染等。由旅游事业引起的海滨地区污染等。由旅游事业引起的海滨地区污染等。由旅游事业引起的海滨地区污染等。1.1.3 1.1.3 几种天然几种天然(tinrn)(tinrn)水体的基本特征水体的基本特征第36页/共194页第三十六页，共194页。372.2.河流河流河流河流(hli)(hli)：大气降水及来自地下的水向低洼处汇集，并在重力作用下大气降水及来自地下的水向低洼处汇集，并在重力作用下沿泄水的长条形凹槽流动，且终年有水者称为河流。沿泄水的长条形凹槽流动，且终年有水者称为河流。常年性流水和槽床常年性流水和槽床(即河床即河床)是

33、形成河流的基本条件。是形成河流的基本条件。有关河流水体的基本综合性质有受纳水量、水位、流速、有关河流水体的基本综合性质有受纳水量、水位、流速、流量流量(liling)(liling)、含固量、矿化度、含固量、矿化度(即以即以g/kgg/kg表示的离子总浓度表示的离子总浓度)等。等。与地下水相比，河流是敞开流动水体与地下水相比，河流是敞开流动水体与海洋相比，河流只有很小的水量与海洋相比，河流只有很小的水量(占地球总水量的百万分之一占地球总水量的百万分之一)。1.1.3 1.1.3 几种几种(j zhn)(j zhn)天然水体的基本特征天然水体的基本特征第37页/共194页第三十七页，共194页。

34、38主要离子中，主要离子中，Na+Na+、Ca2+Ca2+占大多数，阴离子含量一般递减顺占大多数，阴离子含量一般递减顺序是序是HCO3HCO3、ClCl、SO42SO42。河流的主要污染物是各种有毒金属和各类有机物。河流的主要污染物是各种有毒金属和各类有机物。释入河流的重金属污染物释入河流的重金属污染物(Hg(Hg、CdCd、PbPb等等)很容易被水中悬很容易被水中悬浮颗粒物吸附，随即沉入水底。浮颗粒物吸附，随即沉入水底。当富含有机物的城市污水经排污管释入河流水体后，随水当富含有机物的城市污水经排污管释入河流水体后，随水逐流的污染物会引起上下游水段内溶解氧渐次降低的效逐流的污染物会引起上下游水

35、段内溶解氧渐次降低的效应，造成种种不良应，造成种种不良(bling)(bling)环境后果。环境后果。1.1.3 1.1.3 几种几种(j zhn)(j zhn)天然水体的基本特征天然水体的基本特征2.2.2.2.河流河流河流河流(hli)(hli)(hli)(hli)：第38页/共194页第三十八页，共194页。393.3.3.3.湖泊湖泊湖泊湖泊(h p)(h p)(h p)(h p)由地面上大小形状不同的洼地积水而成湖泊。形成湖泊必由地面上大小形状不同的洼地积水而成湖泊。形成湖泊必由地面上大小形状不同的洼地积水而成湖泊。形成湖泊必由地面上大小形状不同的洼地积水而成湖泊。形成湖泊必须条件是

36、要具有一个周围高、中间低的能蓄水的湖盆以及须条件是要具有一个周围高、中间低的能蓄水的湖盆以及须条件是要具有一个周围高、中间低的能蓄水的湖盆以及须条件是要具有一个周围高、中间低的能蓄水的湖盆以及长期有水蓄积。长期有水蓄积。长期有水蓄积。长期有水蓄积。湖水中含钙、镁、钠、钾、硅、氮、磷、锰、铁等元素，湖水中含钙、镁、钠、钾、硅、氮、磷、锰、铁等元素，湖水中含钙、镁、钠、钾、硅、氮、磷、锰、铁等元素，湖水中含钙、镁、钠、钾、硅、氮、磷、锰、铁等元素，其其其其中中中中氮氮氮氮、磷磷磷磷等等等等元元元元素素素素引引引引起起起起(y(y(y(y nqnqnqnq)的的的的富富富富营营营营养养养养化化化化问

37、问问问题题题题是是是是湖湖湖湖泊泊泊泊的的的的主主主主要要要要污污污污染染染染问题。问题。问题。问题。富营养化是湖泊等水体的衰老表现，极端富营养化会使湖富营养化是湖泊等水体的衰老表现，极端富营养化会使湖富营养化是湖泊等水体的衰老表现，极端富营养化会使湖富营养化是湖泊等水体的衰老表现，极端富营养化会使湖泊演化为沼泽或干地。泊演化为沼泽或干地。泊演化为沼泽或干地。泊演化为沼泽或干地。由酸雨引起由酸雨引起由酸雨引起由酸雨引起(y(y(y(y nqnqnqnq)湖水酸化是湖泊严重污染问题。湖水酸化是湖泊严重污染问题。湖水酸化是湖泊严重污染问题。湖水酸化是湖泊严重污染问题。1.1.3 1.1.3 几种天

38、然几种天然(tinrn)(tinrn)水体的基本特征水体的基本特征第39页/共194页第三十九页，共194页。40 1.1.3 1.1.3 几种天然几种天然(tinrn)(tinrn)水体的基本特征水体的基本特征第40页/共194页第四十页，共194页。414.4.4.4.地下水地下水地下水地下水地下水的主要水源是大气降水。降水中一部分通地下水的主要水源是大气降水。降水中一部分通地下水的主要水源是大气降水。降水中一部分通地下水的主要水源是大气降水。降水中一部分通过岩石和土壤的间隙而渗入地下形成地下水。过岩石和土壤的间隙而渗入地下形成地下水。过岩石和土壤的间隙而渗入地下形成地下水。过岩石和土壤的

39、间隙而渗入地下形成地下水。严严严严格格格格地地地地说说说说，存存存存在在在在于于于于地地地地表表表表(dbio)(dbio)(dbio)(dbio)之之之之下下下下饱饱饱饱和和和和层层层层的的的的水水水水体体体体才是地才是地才是地才是地下水，即是由水的重力克服了向上的毛细管力从下水，即是由水的重力克服了向上的毛细管力从下水，即是由水的重力克服了向上的毛细管力从下水，即是由水的重力克服了向上的毛细管力从而汇聚在此的水分。而汇聚在此的水分。而汇聚在此的水分。而汇聚在此的水分。1.1.3 1.1.3 几种天然几种天然(tinrn)(tinrn)水体的基本特征水体的基本特征第41页/共194页第四十一

40、页，共194页。424.4.4.4.地下水地下水地下水地下水地下水水质特点：地下水水质特点：地下水水质特点：地下水水质特点：(1)(1)(1)(1)悬浮颗粒物含量很少，水体清沏透明；悬浮颗粒物含量很少，水体清沏透明；悬浮颗粒物含量很少，水体清沏透明；悬浮颗粒物含量很少，水体清沏透明；(2)(2)(2)(2)无菌、盐分高、硬度大、含较多量的有机物；无菌、盐分高、硬度大、含较多量的有机物；无菌、盐分高、硬度大、含较多量的有机物；无菌、盐分高、硬度大、含较多量的有机物；(3)(3)(3)(3)不与空气接触，水体呈还原态，铁、锰等元素以低价不与空气接触，水体呈还原态，铁、锰等元素以低价不与空气接触，水

41、体呈还原态，铁、锰等元素以低价不与空气接触，水体呈还原态，铁、锰等元素以低价形态形态形态形态(xngti)(xngti)(xngti)(xngti)存在；存在；存在；存在；(4)(4)(4)(4)水温不受气温影响；水温不受气温影响；水温不受气温影响；水温不受气温影响；(5)(5)(5)(5)因有岩石等阻隔，流动速度很小，各部位水层的水质因有岩石等阻隔，流动速度很小，各部位水层的水质因有岩石等阻隔，流动速度很小，各部位水层的水质因有岩石等阻隔，流动速度很小，各部位水层的水质也可有很大差异。也可有很大差异。也可有很大差异。也可有很大差异。1.1.3 1.1.3 几种几种(j zhn)(j zhn)

42、天然水体的基本特征天然水体的基本特征第42页/共194页第四十二页，共194页。431.2水中污染物的分布和存在水中污染物的分布和存在(cnzi)形态形态(1)(1)耗氧有机物耗氧有机物(2)(2)致病污染物致病污染物(3)(3)有毒污染物有毒污染物(4)(4)植物植物(zhw)(zhw)营养物营养物 (5)(5)石油污染物石油污染物(6)(6)放射性物质放射性物质(7)(7)酸、碱、盐无机污染物酸、碱、盐无机污染物(8)(8)热污染热污染1.2.1水中污染物的种类(zhngli)：第43页/共194页第四十三页，共194页。44影响：影响：可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。

43、可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质进一步恶化。和硫醇等难闻气味，使水质进一步恶化。耗氧有机物浓度的表示：耗氧有机物浓度的表示：用单位体积水中耗氧物质用单位体积水中耗氧物质(wzh)(wzh)生化分解过程中所消耗的氧量生化分解过程中所消耗的氧量表表示，即以生化需氧量示，即以生化需氧量(BOD)(BOD)表示。表示。1.2.1水中污染物的种类水中污染物的种类(zhngli)1.耗氧污染物第44页/共194页第四十四页，共194页。45生活污水、畜禽饲养场

44、污水以及制革、洗毛、屠宰业和医生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水，常含有各种病原体，如病毒、病菌院等排出的废水，常含有各种病原体，如病毒、病菌(bngjn)(bngjn)、寄、寄生虫。生虫。病原体污染的特点病原体污染的特点数量大；分布广；存活时间较长；繁殖速度快；数量大；分布广；存活时间较长；繁殖速度快；易产生抗药性，很难绝灭；易产生抗药性，很难绝灭；传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活。物、病毒仍能大量存活。2.致病污染物1.2.1水中污染物的种类水中污染物的种类(zhngli)第4

45、5页/共194页第四十五页，共194页。46指的是进入生物体后累积到一定数量能使体液和组织发生生指的是进入生物体后累积到一定数量能使体液和组织发生生化和生理功能的变化化和生理功能的变化(binhu)(binhu)，引起暂时或持久的病理状，引起暂时或持久的病理状态，甚至危态，甚至危及生命的物质。及生命的物质。有毒污染物对生物的综合效应有三种：有毒污染物对生物的综合效应有三种：(1)(1)相加作用：相加作用：两种以上毒物共存时，其总效果大致是各成分效果之和。两种以上毒物共存时，其总效果大致是各成分效果之和。(2)(2)协同作用：协同作用：两种以上毒物共存时，一种成分能促进另一种成分毒性急剧两种以上

46、毒物共存时，一种成分能促进另一种成分毒性急剧增加。增加。(3)(3)拮抗作用，拮抗作用，两种以上的毒物共存时，其毒性可以抵消一部分或大部分。两种以上的毒物共存时，其毒性可以抵消一部分或大部分。1.2.1水中污染物的种类水中污染物的种类(zhngli)3.有毒污染物：第46页/共194页第四十六页，共194页。47有毒污染物的种类：有毒污染物的种类：(1)(1)重金属重金属(2)(2)无机阴离子无机阴离子(3)(3)有机有机(yuj)(yuj)农药、多氯联苯农药、多氯联苯(4)(4)致癌物质致癌物质稠环芳香烃稠环芳香烃(PAHs)(PAHs)；杂环化合物；芳香胺类。；杂环化合物；芳香胺类。(5)

47、(5)一般有机一般有机(yuj)(yuj)物质物质酚类化合物、腈类化合物。酚类化合物、腈类化合物。1.2.1水中污染物的种类水中污染物的种类(zhngli)3.有毒污染物：第47页/共194页第四十七页，共194页。48植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水质净化，使质净化，使质净化，使质净化，使BOD5BOD5升高的物质。升高的物质。升高的物质。升高的物质。富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营富营养化是指在人

48、类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其它其它其它其它(qt)(qt)浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼鱼鱼鱼类及其它类及其它类及其它类及

49、其它(qt)(qt)生物大量死亡的现象。生物大量死亡的现象。生物大量死亡的现象。生物大量死亡的现象。常用氮、磷含量，生产率常用氮、磷含量，生产率常用氮、磷含量，生产率常用氮、磷含量，生产率(O2)(O2)及叶绿素及叶绿素及叶绿素及叶绿素-作为水体富营养化作为水体富营养化作为水体富营养化作为水体富营养化程度的指标。程度的指标。程度的指标。程度的指标。1.2.1水中污染物的种类水中污染物的种类(zhngli)4.植物(zhw)营养物：第48页/共194页第四十八页，共194页。49石油是烷烃、烯烃和芳香烃混合物。石油是烷烃、烯烃和芳香烃混合物。石油污染物主要来自工业排放，清洗石油运输船只的船舱、石

50、油污染物主要来自工业排放，清洗石油运输船只的船舱、机件机件(jjin)(jjin)及发生意外事故，海上采油等均可造成石油污及发生意外事故，海上采油等均可造成石油污染。染。1.2.1水中污染物的种类水中污染物的种类(zhngli)5.石油(shyu)污染物第49页/共194页第四十九页，共194页。50放射性污染是由放射性物质进入水体造成。放射性污染是由放射性物质进入水体造成。放射性污染是由放射性物质进入水体造成。放射性污染是由放射性物质进入水体造成。放射性污染物主要来源于核动力工厂排出的冷却水，向海放射性污染物主要来源于核动力工厂排出的冷却水，向海放射性污染物主要来源于核动力工厂排出的冷却水，