水环境化学水中的金属离子形态.ppt.pptVIP

四、水中的金属离子形态 五、气体在水中的溶解性 X（g） X（ag） 亨利定律 [G(ag)]=KH*PG 一种气体在液体中的溶解度正比于与液体所接触的该种气体的分压. 但如存在化学反应，如： 溶解于水中的实际气体的量就大大高于亨利定律表示的量。 ①???? 氧在水中的溶解度 干燥空气中氧气的含量 20.95% ，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 P=1.0130╳105 Pa ，25oC时饱和水中的溶解度计算步骤 查表知水在25oC时的蒸汽压为0.03167╳105 Pa PO2=（1.0130-0.03167）╳105╳0.2095 =0.2056╳105 Pa 代入亨利定律 [O2（aq）]=KH·PO2 查表知O2的亨利常数KH=1.26╳10-8[mol/（L·Pa）] [O2（aq）]=2.6╳10-4mol/L 温度影响：Clausius—clapeyron方程 溶解度随温度升高而降低： lgC2/C1=[△H/2.303R]（1/T1 – 1/T2） C1，C2为绝对温度T1和T2时气体在水中的浓度 △H: 溶解热 J/mol R: 气体常数 8.314 J/（mol·k） 0oC上升至35oC 氧在水中的溶解度14.74mg/L 降至7.03mg/L Claustus Klaperon Equation：可求不同温度下溶解度 复氧作用：空气中氧溶入天然水进行补充或水中氧逸出 CO2的溶解度 25oC时水中[CO2]可用亨利定律来计算 干空气中CO2的含量0.0314%（体积） 水在25oC时蒸汽压0.03167╳105 Pa CO2的亨利定律常数3.34╳10-7mol/（L·Pa） （25oC PCO2=（1.0130-0.0316）╳105╳3.14╳10-4=30.8 Pa （CO2）=3.34╳10-7╳30.8=1.028╳10-5mol/L CO2在水中离解 故CO2在水中的溶解度应为 [CO2]+[HCO3-]=1.24╳10-5mol/L 六 水生生物 代谢、摄取、转化、存贮和释放 自养生物Autotrophic organisms 水生生态系 统中的生物体 异养生物 Heterotrophic organisms ?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其复杂的生命分子中即组成生命体。如藻类:CO2、NO3-、PO43-为C、N、P源。 生产者：利用太阳光能从无机矿物合成有机物的生物体。 异养生物：利用自养生物产生的有机物作为能源及合成出自身生命的原始物质 生源物质 成因上与生命活动有关的物质 含氮化合物 来源：水生植物固定空气中氮气， 含磷化合物 正磷酸盐、多磷酸盐、有机磷 正（H2PO4-、PO43-、H3PO4）+ 有机P =（0.001~0.001×n） mg?L-1 来源：含磷酸盐矿物质、鸟粪、动物化石 硅化合物 SiO(OH)3-、Si4O6(OH)62- 来源：矿石的化学风化 铁化合物 以胶体形式存在，Fe(HCO3)2、FeOH+、Fe(OH)2，易氧化、水解成Fe(OH)3 生产率（Productivity）：水体产生生物体的能力。 富营养化（Eutrophication）：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。 影响水生生物的三种主要物理性质：温度、透光度、水体的搅动 决定因素：溶解氧 Dissolved oxygen—DO BOD生物（生化）需氧量（Biochemical Oxygen Demand）：指在一定体积的水中有机物降解所要耗用的氧的量。 CO2：藻类生命体的光合作用需要。水中有机物降解产生高水平的CO2可能引起藻类过量的生长以及水体的超生长率。 七 天然水的性质分析 2. 天然水中的碱度和酸度 碱度（Alkalinity）：水中能与强酸发生中和作用的全部物质，即能接受质子H+的物质总量。 强碱：NaOH、Ca（OH）2等,溶液中全部电离成OH- 弱碱：NH3、C6H5NH2 , 部分发生反应生成OH- 强碱弱酸盐：各种碳酸盐、硅酸盐、重碳酸盐、硫化物、腐殖酸盐水解时生成OH-或者直接接受质子H+。 水样总碱度的测定：用一个强酸标准溶液滴定，用甲醛橙为指示剂。当溶液由黄色变成橙红色（pH约4.3）甲醛橙碱度 八 天然水体的缓冲能力 九 天然水的硬度 总硬度：水中所含钙、镁离子总量。 Cd、