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水环境化学市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

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1、 第二节第二节 水中无机污染物迁移转化水中无机污染物迁移转化 第三节第三节 水中有机污染物迁移转化水中有机污染物迁移转化 第一节第一节 天然水基本特征及污染物存在形态天然水基本特征及污染物存在形态第三章第三章 水环境化学水环境化学(Water Environmental Chemistry)第四节第四节 废水处理技术概述废水处理技术概述第2页第二节第二节 水中无机污染物迁移转化水中无机污染物迁移转化(Transport and Transformation of inorganic Pollutants)环境化学环境化学 第三章第三章 水环境化学水环境化学第3页 无机污染物,尤其是重金属和准金

2、属等污染无机污染物,尤其是重金属和准金属等污染物,一旦进入水环境,均不能被生物降解,主要物,一旦进入水环境,均不能被生物降解,主要经过经过吸附吸附-解吸、沉淀解吸、沉淀-溶解、氧化溶解、氧化-还原、配合作还原、配合作用、胶体形成用、胶体形成等一系列物理化学作用进行迁移转等一系列物理化学作用进行迁移转化,参加和干扰各种环境化学过程和物质循环过化,参加和干扰各种环境化学过程和物质循环过程。程。第4页一一、污污染染物物在在颗颗粒粒物物与与水水之之间间迁迁移移 (吸附(吸附-解吸)解吸)二、二、溶解和沉淀溶解和沉淀三、三、氧化氧化-还原还原 四、四、配合作用配合作用第5页 一、颗粒物与水之间迁移一、颗

3、粒物与水之间迁移(Transport Between Particles and Water)1、水中颗粒物类别、水中颗粒物类别矿物微粒和黏土矿物矿物微粒和黏土矿物金属水合氧化物金属水合氧化物腐殖质腐殖质悬浮沉积物悬浮沉积物其它其它第6页 水体悬浮沉积物水体悬浮沉积物 天天天天然然然然水水水水中中中中各各各各种种种种环环环环境境境境胶胶胶胶体体体体物物物物质质质质并并并并非非非非单单单单独独独独存存存存在在在在,而而而而是是是是相相相相互互互互作作作作用用用用结结结结合合合合成成成成为为为为某某某某种种种种聚聚聚聚集集集集体体体体,即即即即成成成成为为为为水水水水中中中中悬悬悬悬浮浮浮浮沉沉沉

4、沉积积积积物物物物。它它它它们们们们能能能能够够够够沉沉沉沉降降降降进进进进入入入入底底底底部部部部,也也也也能能能能够够够够重重重重新再悬浮进入水中。新再悬浮进入水中。新再悬浮进入水中。新再悬浮进入水中。第7页 其它其它 湖湖湖湖泊泊泊泊中中中中藻藻藻藻类类类类,污污污污水水水水中中中中细细细细菌菌菌菌、病病病病毒毒毒毒、废废废废水水水水排排排排出出出出表表表表面面面面活活活活性性性性剂剂剂剂、油油油油滴滴滴滴等等等等,也也也也都都都都有有有有类类类类似似似似胶胶胶胶体体体体化化化化学学学学表表表表现现现现,起类似作用。起类似作用。起类似作用。起类似作用。第8页(1 1 1 1)吸附基本概念

5、与分类)吸附基本概念与分类)吸附基本概念与分类)吸附基本概念与分类1)1)1)1)吸附吸附吸附吸附 溶质在固体表面或自然胶体表面上相对聚集现象称为吸溶质在固体表面或自然胶体表面上相对聚集现象称为吸溶质在固体表面或自然胶体表面上相对聚集现象称为吸溶质在固体表面或自然胶体表面上相对聚集现象称为吸附。附。附。附。也有些人将溶质在自然胶体或固体表面上浓度升高,而在也有些人将溶质在自然胶体或固体表面上浓度升高,而在也有些人将溶质在自然胶体或固体表面上浓度升高,而在也有些人将溶质在自然胶体或固体表面上浓度升高,而在液相中浓度下降现象称为吸附。液相中浓度下降现象称为吸附。液相中浓度下降现象称为吸附。液相中浓

6、度下降现象称为吸附。吸附溶质胶体或固体称为吸附溶质胶体或固体称为吸附溶质胶体或固体称为吸附溶质胶体或固体称为“吸附剂吸附剂吸附剂吸附剂”,被吸附溶质称为,被吸附溶质称为,被吸附溶质称为,被吸附溶质称为“吸附质吸附质吸附质吸附质”。2、水环境中颗粒物吸附作用、水环境中颗粒物吸附作用(Adsorption of Particals in Water Environmen)第9页2)吸附分类)吸附分类表面吸附表面吸附离子交换吸附离子交换吸附专属吸附专属吸附第10页表面吸附表面吸附 胶胶体体含含有有巨巨大大比比表表面面和和表表面面能能,所所以以固固液液界界面面存存在在表表面面吸吸附附作作用用,胶胶体体

7、表表面面积积愈愈大大,所所产产生生表表面面吸吸附附能能也也愈愈大大,胶胶体体吸吸附作用也就愈强,它是属于一个物理吸附。附作用也就愈强,它是属于一个物理吸附。离子交换吸附离子交换吸附 因因为为环环境境中中大大部部分分胶胶体体带带负负电电荷荷,轻轻易易吸吸附附各各种种阳阳离离子子,在在吸吸附附过过程程中中,胶胶体体每每吸吸附附一一部部分分阳阳离离子子,同同时时也也放放出出等等量量其其它它阳阳离离子子,所所以以把把这这种种吸吸附附称称为为离离子子交交换换吸吸附附,它它属属于于物物理理化化学学吸吸附附。这这种种吸吸附附是是一一个个可可逆逆反反应应,而而且且能能够够快快速速地地到到达达可可逆逆平衡。平衡

8、。第11页专属吸附专属吸附 指在吸附中,除化学键作用外,指在吸附中,除化学键作用外,还有加强僧水键还有加强僧水键和范德华力在起作用。和范德华力在起作用。该作用不但能够使表该作用不但能够使表该作用不但能够使表该作用不但能够使表 面电荷改变符号,还能够使离面电荷改变符号,还能够使离面电荷改变符号,还能够使离面电荷改变符号,还能够使离子化合物吸附在同号电荷表面上。子化合物吸附在同号电荷表面上。子化合物吸附在同号电荷表面上。子化合物吸附在同号电荷表面上。第12页 保持温度恒定,以吸附量保持温度恒定,以吸附量q qe e e e为纵轴,为纵轴,平衡浓度平衡浓度C Ce e e e为横轴作图所得曲线称为吸

9、附为横轴作图所得曲线称为吸附等温线。等温线。吸附等温线普通都要经过试验来确吸附等温线普通都要经过试验来确定。总括起来,定。总括起来,吸附等温线有三种类型吸附等温线有三种类型,以下列图所表示。以下列图所表示。3)吸附等温线和等温式)吸附等温线和等温式(Adsorption Isotherms and Isothermal Equation)第13页图图 吸附等温线五种类型吸附等温线五种类型 第14页 几个常见吸附等温式几个常见吸附等温式 水水体体中中常常见见吸吸附附等等温温线线有有三三类类,即即Henry型型、Freundlich型型、Langmuir型型,简称为简称为H、F、L型。型。第15页

10、H型(型(Henry)等温式(直线型)等温式(直线型)F型(型(FreundlichFreundlich)等温式)等温式用对数表示:用对数表示:式中:式中:K分配系数分配系数 第16页L型(型(LangmuirLangmuir)等温式)等温式 单位表面上到达饱和时最大吸附量单位表面上到达饱和时最大吸附量常数常数第17页 等温线在一定程度上反应了吸附剂与吸附物特征,其形式在等温线在一定程度上反应了吸附剂与吸附物特征,其形式在等温线在一定程度上反应了吸附剂与吸附物特征,其形式在等温线在一定程度上反应了吸附剂与吸附物特征,其形式在许多情况下与试验所用溶质浓度区段相关。许多情况下与试验所用溶质浓度区段

11、相关。许多情况下与试验所用溶质浓度区段相关。许多情况下与试验所用溶质浓度区段相关。当溶质浓度甚低时,可能在初始区段中展现当溶质浓度甚低时,可能在初始区段中展现当溶质浓度甚低时,可能在初始区段中展现当溶质浓度甚低时,可能在初始区段中展现H H H H型,当浓度较高型,当浓度较高型,当浓度较高型,当浓度较高时,曲线可能表现为时,曲线可能表现为时,曲线可能表现为时,曲线可能表现为F F F F型,但统一起来仍属于型,但统一起来仍属于型,但统一起来仍属于型,但统一起来仍属于L L L L型不一样区段。型不一样区段。型不一样区段。型不一样区段。第18页影响吸附原因影响吸附原因溶液溶液pHpH值:值:普通

12、情况下颗粒物对重金属吸附量随普通情况下颗粒物对重金属吸附量随pHpH值升高而增大。值升高而增大。当溶液当溶液pHpH超出某元素临界超出某元素临界pHpH值时,则该元素在溶液中水解、值时,则该元素在溶液中水解、沉淀起主要作用。沉淀起主要作用。颗粒物粒度和浓度:颗粒物粒度和浓度:吸附量随粒度增大而降低,而且当溶质浓度范围固定吸附量随粒度增大而降低,而且当溶质浓度范围固定时,吸附量随颗粒物浓度增大而降低。时,吸附量随颗粒物浓度增大而降低。温度改变、几个离子共存等温度改变、几个离子共存等。第19页l湘江丰西港颗粒物对重金属吸附作用湘江丰西港颗粒物对重金属吸附作用第20页3、沉积物中重金属释放、沉积物中

13、重金属释放 (Release of Heavy Metals in Sediment)沉积物中重金属可能重新进入水体,这是沉积物中重金属可能重新进入水体,这是产生二次污染主要原因。产生二次污染主要原因。不但对于水生生态系统,而且对于饮用水不但对于水生生态系统,而且对于饮用水供给都是很危险。供给都是很危险。第21页 1.1.概述概述 溶解和沉淀是污染物在水环境中迁移主要路径。溶解和沉淀是污染物在水环境中迁移主要路径。普通金属化合物在水中迁移能力,直观地能够用溶解度来普通金属化合物在水中迁移能力,直观地能够用溶解度来衡量。衡量。溶解度小者,迁移能力弱。溶解度大者,迁移能力强。溶解度小者,迁移能力弱

14、。溶解度大者,迁移能力强。溶解反应时常是一个多相化学反应,在固溶解反应时常是一个多相化学反应,在固液平衡体系中,液平衡体系中,普通需用溶度积来表征溶解度。普通需用溶度积来表征溶解度。天然水中各种矿物质溶解和沉淀作用也恪守溶度积标准。天然水中各种矿物质溶解和沉淀作用也恪守溶度积标准。二、沉淀和溶解二、沉淀和溶解(Precipitation and Dissolution)第22页 2氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物 金金属属氢氢氧氧化化物物沉沉淀淀有有各各种种形形态态,大大部部分分情情况况下下为为“无无定定形形沉沉淀淀”或或含含有有没没有有序序晶晶格格细细小小晶晶体体,含含有有很很高高“活活性性

15、”,这这类类沉沉淀淀在在漫漫长长地地质质年年代代里里,因因为为逐逐步步“老老化化”,转化为稳定,转化为稳定“非活性非活性”物质。物质。氧化物氧化物可看成是氢氧化物脱水而成可看成是氢氧化物脱水而成 天天然然水水和和工工业业废废水水中中重重金金属属离离子子去去除除,均均属属于于这这类类问题。问题。第26页 氢氧化物溶解:氢氧化物溶解:Me(OH)n(s)=Men+nOH-依据溶度积:依据溶度积:Ksp=Men+OH-n 可转换为:可转换为:Men+=Ksp/OH-n=KspH+n/KWn 两边取对数得:两边取对数得:logMen+=logKsp+nlogH+-nlogKW logMen+=logK

16、sp-npH-nlogKW 依据上式能够给出溶液中金属离子饱和溶解度与依据上式能够给出溶液中金属离子饱和溶解度与pH关系关系第27页第28页3、碳酸盐、碳酸盐(Carbonates)(以(以CaCO3为例)为例)(1)封闭体系)封闭体系(Closed System for the Atmosphere)CT为常数,为常数,CaCO3溶解度溶解度CaCO3=Ca2+CO32-KSP=Ca2+CO32-=10-8.23第29页 上式中上式中上式中上式中,2 2由由由由pHpH决定,其它均为常数。决定,其它均为常数。决定,其它均为常数。决定,其它均为常数。能够得出能够得出能够得出能够得出CaCa2+

17、2+饱和平衡值(饱和平衡值(饱和平衡值(饱和平衡值(CaCO CaCO3 3溶解度)随溶解度)随溶解度)随溶解度)随pHpH改变关系。改变关系。改变关系。改变关系。对于任何与对于任何与对于任何与对于任何与MeCOMeCO3 3(s)(s)平衡时平衡时平衡时平衡时MeMe2+2+(溶解度)都(溶解度)都(溶解度)都(溶解度)都能够写出类似方程式,并可给出能够写出类似方程式,并可给出能够写出类似方程式,并可给出能够写出类似方程式,并可给出logMelogMe2+2+对对对对pHpH曲线图。曲线图。曲线图。曲线图。第30页第32页(2)开放体系)开放体系(Open System for the At

18、mosphere)CaCOCaCO3 3暴露在含有暴露在含有COCO2 2气相中,大气气相中,大气中中p pCO2CO2固定,溶液中固定,溶液中COCO2 2浓度也对应固浓度也对应固定。得气定。得气-液平衡式:液平衡式:第33页依据溶度积,平衡时:依据溶度积,平衡时:依据溶度积,平衡时:依据溶度积,平衡时:CaCa2+2+=Ksp/CO=Ksp/CO3 32-2-固液平衡式固液平衡式固液平衡式固液平衡式 综合气液平衡式和固液平衡式,可得综合气液平衡式和固液平衡式,可得综合气液平衡式和固液平衡式,可得综合气液平衡式和固液平衡式,可得 由此绘出由此绘出由此绘出由此绘出loglogloglogC-p

19、HC-pHC-pHC-pH图图图图第34页第35页 难溶盐在天然水体中存在一系列难溶盐在天然水体中存在一系列沉淀溶解平衡,各组分在一定条件沉淀溶解平衡,各组分在一定条件下浓度与难溶盐溶度积和碳酸平下浓度与难溶盐溶度积和碳酸平衡相关。衡相关。第36页(一)(一)水体中氧化水体中氧化-还原平衡意义还原平衡意义 水水体体中中物物质质转转化化、性性质质与与水水体体氧氧化化-还还原原类类型型、反反应应趋势、反应速率亲密相关。趋势、反应速率亲密相关。比比如如,一一个个厌厌氧氧性性湖湖泊泊,湖湖下下层层元元素素都都以以还还原原态态形形态态存存在在:碳碳还还原原成成-4价价形形成成CH4;氮氮形形成成NH4+

20、;硫硫形形成成H2S;铁形成可溶性;铁形成可溶性Fe()。而而表表层层水水中中因因为为能能够够和和大大气气中中氧氧平平衡衡,成成为为相相对对氧氧化化性性介介质质,假假如如到到达达热热力力学学平平衡衡时时,则则上上述述元元素素将将以以氧氧化化态态存存在在:碳碳成成为为CO2;氮氮成成为为NO3-;铁铁成成为为Fe(OH)3沉淀;硫成为沉淀;硫成为SO42-。显然这种改变对水生生物和水质影响很大。显然这种改变对水生生物和水质影响很大。三、氧化三、氧化-还原还原(Oxidation and Reduction)第37页(二)(二)氧化还原电位和电子活度氧化还原电位和电子活度1、氧化还原电位、氧化还原

21、电位 物质氧化性或还原性取决于其氧化还原电位,物质氧化性或还原性取决于其氧化还原电位,对于电对对于电对 Ox+ne Red 依据依据Nernst方程式,上述半反应可写成:方程式,上述半反应可写成:=0 =0 298.15K 电极电位越高氧化剂氧化能力越强,电极电位越低还原剂还原能力越强电极电位越高氧化剂氧化能力越强,电极电位越低还原剂还原能力越强第38页2 2、电子活度概念、电子活度概念、电子活度概念、电子活度概念 环环境境氧氧化化还还原原特特征征不不但但能能够够用用氧氧化化还还原原电电位位 和和 0来表示,更惯用来表示,更惯用pE和和pE0来表示。来表示。pE和和pE0定义定义pH pH 酸

22、酸碱碱反反应应和和氧氧化化还还原原反反应应之之间间存存在在着着概概念念上上相相同同性性,酸酸和和碱碱是是用用质质子子给给予予体体和和质质子子接接收收体体来来解解释释,故故pH定义为:定义为:pH=-lg(aH+)aH+为为氢氢离离子子在在水水溶溶液液中中活活度度,它它衡衡量量溶溶液液接接收收或或迁迁移移质子相对趋势。质子相对趋势。第39页 与与此此相相同同,还还原原剂剂和和氧氧化化剂剂可可定定义义为为电电子子给给予予体体和和电电子子接接收收体体,一一样样可可定定义义电电极极反反应应平平衡衡时时电电子子活活度度负负对数位对数位pE:pE=-lgae ae是水溶液中电子活度。是水溶液中电子活度。若

23、体系处于标态若体系处于标态pE0=-lga0e 因因为为aH+能能够够在在好好几几个个数数量量级级范范围围内内改改变变,所所以以pH能够很方便表示能够很方便表示aH+。一一样样,一一个个稳稳定定水水系系统统电电子子活活度度能能够够在在20个个数数量量级范围内改变,所以能够用级范围内改变,所以能够用pE很方便表示很方便表示ae。注:注:注:注:pEpEpEpE不是电极电势不是电极电势不是电极电势不是电极电势 或电动势负对数或电动势负对数或电动势负对数或电动势负对数 第40页Ox+ne Red3、氧化还原电位、氧化还原电位和和pE关系关系 对于任何电极反应或电对对于任何电极反应或电对对于任何电极反

24、应或电对对于任何电极反应或电对主要结论:主要结论:主要结论:主要结论:电子活度本质依然是电子活度本质依然是电子活度本质依然是电子活度本质依然是电极电势电极电势电极电势电极电势,只是在数值上增大到只是在数值上增大到只是在数值上增大到只是在数值上增大到1/0.05911/0.0591倍倍倍倍第41页说明:说明:1、pE与与pH不不一一样样,pE和和之之间间数数值值关关系系不不是是负负对对数数关关系,而是系,而是pE=F/2.303RT(298.15K pE=0.0591).2、pE是是平平衡衡状状态态下下(假假想想)电电子子活活度度,它它衡衡量量溶溶液液接接收收或或迁迁移移电电子子相相对对趋趋势势

25、。与与pH值值能能表表示示体体系系得得失失质质子子倾倾向向这这一一点点相相同同,pE值值能能表表示示电电对对得得失失电电子子倾倾向向,即即pE越越大大,电电子子活活度度越越低低,体体系系接接收收电电子子倾倾向向就就越越强强,氧氧化化形形相相对对浓浓度度较较大大,有有较较强强氧氧化化性性,轻轻易易从从外外界界获获取取电电子子;反反之之,PE越小,电子活度越高,体系提供电子倾向就越强。越小,电子活度越高,体系提供电子倾向就越强。第42页3、按按热热力力学学定定义义,标标准准氢氢电电极极处处于于平平衡衡时时,介介质质中中电电子活度为子活度为1.0,则,则pE=0.004、在在标标准准态态(298.1

26、5K,且且电电对对各各组组分分活活度度皆皆等等于于1)下下,各电对氧化还原能力相对强弱可用各电对氧化还原能力相对强弱可用 0或或pE0值大小表征值大小表征5、0或或pE0值值确确定定各各电电对对氧氧化化还还原原能能力力相相对对强强弱弱后后,同一体系中两电对间反应按以下箭头所表示方向进行:同一体系中两电对间反应按以下箭头所表示方向进行:强氧化剂强氧化剂+强还原剂强还原剂弱氧化剂弱氧化剂+弱还原剂弱还原剂第43页第44页(三)天然水(三)天然水pE和决定电位和决定电位(pE in Natrual Water )1、天然水氧化剂和还原剂、天然水氧化剂和还原剂 天然水中含有许多无机及有机氧化剂和还原剂

27、。天然水中含有许多无机及有机氧化剂和还原剂。水中主要氧化剂水中主要氧化剂有溶解氧、有溶解氧、Fe()、Mn()和和S(),其作用后本身依次转变为其作用后本身依次转变为H2O、Fe()、Mn()、和、和S(-)。水中主要还原剂水中主要还原剂有种类繁多有机化合物、有种类繁多有机化合物、Fe()、Mn()和和S(-),在还原过程中,有机物氧化产物非常,在还原过程中,有机物氧化产物非常复杂。复杂。第45页2、天然水、天然水pE决定电位决定电位 天然水是一个复杂氧化还原混合体系,其天然水是一个复杂氧化还原混合体系,其pE应是介应是介于其中各个单体系电位之间,而且靠近于含量较高单于其中各个单体系电位之间,

28、而且靠近于含量较高单体系电位。体系电位。若某个单体系含量比其它体系高得多,则此时该单若某个单体系含量比其它体系高得多,则此时该单体系电位几乎等于混合复杂体系体系电位几乎等于混合复杂体系pE,称之为,称之为“决定电决定电位位”。在普通天然水环境中,溶解氧是在普通天然水环境中,溶解氧是“决定电位决定电位”物质,而物质,而在有机物累积厌氧环境中,有机物是在有机物累积厌氧环境中,有机物是“决定电位决定电位”物质物质,介于二者之间者,则其介于二者之间者,则其“决定电位决定电位”为溶解氧体系和有为溶解氧体系和有机物体系结合。机物体系结合。第46页水氧化还原程度(水水氧化还原程度(水pEpHpEpH图)图)

29、绘制水绘制水pEpHpEpH图图pE=0.0591 假假定定条条件件(区区域域边边界界):选选作作水水氧氧化化程程度度边边界界条条件件是是1.00atm1.00atm氧氧分分压压,水水还还原原程程度度边边界界条件是条件是1atm1atm氢分压。氢分压。依依据据这这些些边边界界条条件件能能够够得得到到水水稳稳定定边边界界PEPE和和pHpH关系图。关系图。第47页水氧化程度水氧化程度(PO2=1atm):暴露于大气水能按以下反应被氧化暴露于大气水能按以下反应被氧化1/4 O2+H+e 1/2 H2O pE0=+20.75水还原程度水还原程度(PH2=1atm):对于水体底质中所含水来说,可能在对

30、于水体底质中所含水来说,可能在强烈还原气氛中按以下反应被还原强烈还原气氛中按以下反应被还原2H2O+2e H2+2OH-,这个反应相当于这个反应相当于H+e 1/2H2 pE0=0.0 pE=pE0+logH+pE=-pH水水水水pEpHpEpHpEpHpEpH图图图图结论:水氧化程度以上区域为结论:水氧化程度以上区域为结论:水氧化程度以上区域为结论:水氧化程度以上区域为O O O O2 2 2 2稳定区,还原程度稳定区,还原程度稳定区,还原程度稳定区,还原程度以下区域为以下区域为以下区域为以下区域为H H H H2 2 2 2稳定区,在两个程度之间稳定区,在两个程度之间稳定区,在两个程度之间

31、稳定区,在两个程度之间H H H H2 2 2 2O O O O是稳定,是稳定,是稳定,是稳定,也是水质各化合态分布区域也是水质各化合态分布区域也是水质各化合态分布区域也是水质各化合态分布区域第48页 从上面计算能够看到,天然水从上面计算能够看到,天然水pE随随水中溶解氧降低而降低,因而表层水呈水中溶解氧降低而降低,因而表层水呈氧化性环境,深层水及底泥呈还原性环氧化性环境,深层水及底泥呈还原性环境,同时天然水境,同时天然水pE随其随其pH降低而增大。降低而增大。第49页 经过调查,各类天然水经过调查,各类天然水pE及及pH情况如图所表示。此情况如图所表示。此图反应了不一样水质区域氧图反应了不一

32、样水质区域氧化还原特征。化还原特征。氧化性最强是上方同大氧化性最强是上方同大气接触富氧区,这一区域代气接触富氧区,这一区域代表大多数河流、湖泊和海洋表大多数河流、湖泊和海洋水表层情况;水表层情况;还原性最强是下方富含还原性最强是下方富含有机物缺氧区,这区域代表有机物缺氧区,这区域代表富含有机物水体底泥和湖、富含有机物水体底泥和湖、海底层水情况。海底层水情况。在这两个区域之间是基在这两个区域之间是基本上不含氧、有机物比较丰本上不含氧、有机物比较丰富沼泽水等。富沼泽水等。第50页(四)(四)无机铁氧化还原转化无机铁氧化还原转化 天然水中铁主要以天然水中铁主要以Fe(OH)3(s)或或Fe2+形态存

33、在。形态存在。铁在铁在高高pE水中将从低价氧化成水中将从低价氧化成高价态高价态或较高或较高价态,而在低价态,而在低pE水中将被还原成低价态或与其中水中将被还原成低价态或与其中硫化氢反应形成难溶硫化物。硫化氢反应形成难溶硫化物。现以现以Fe3+Fe2+H2O体系为例,讨论不一体系为例,讨论不一样样pE对铁形态浓度影响。对铁形态浓度影响。第51页第53页课后思索与作业课后思索与作业1.熟悉水体中常见三种吸附等温线;熟悉水体中常见三种吸附等温线;2.以以CaCO3为例,掌握为例,掌握封闭体系、开放体系溶封闭体系、开放体系溶解度随解度随pHpH改变情况。改变情况。3.什么是电子活度什么是电子活度pE?它与它与pH有何区分?以有何区分?以pE来说明一垂直湖面随湖深度增加氧化还原性来说明一垂直湖面随湖深度增加氧化还原性所起改变;所起改变;第54页

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