水环境化学-思维导图

这是一篇关于水环境化学课程知识点总结的思维导图，主要内容有水资源基本状况、天然水组成、天然水性质。

水环境化学

介质（水）及污染物

天然水

水资源基本状况

我国水资源及水质污染状况

水资源丰富

人均水量少

分布不均（北方地多水少、南方地少水多）

用水量增长快

水质污染严重

天然水组成

离子

八大离子

钾钙钠镁离子 碳酸氢根、硝酸根、硫酸根、氯离子

不同水环境

河水:Ca2+ HCO3-

海水:Na+ Cl-

地下水优势离子变化较大

营养物质

def:指与生物生长相关的元素

富营养化现象【P、N含量过高】

富营养化在高生产率的水中，藻类生产旺盛，死藻水中分解引起溶解氧水平降低

微量元素

有机物质

非腐殖质

碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素

腐殖质

组成

富里酸FA 溶于酸碱

腐殖酸 HA 溶于碱，碱萃取后酸化沉淀

胡敏酸

分子特征

三维方向上带有很多活性基团的芳烃

化学性质

抗微生物降解

来源不同的腐殖质，性质总体相似

弱酸性

同金属离子和金属水和氧化物形成络合物或螯合物

络合物和螯合物的区别在于单齿配体和多齿配体

具有与黏土矿物和有机物相互作用的能力

形态构型与官能团解离程度有关

PH高或离子强度低——溶解

PH低或离子强度高——沉淀or聚沉

凝聚作用

高价离子凝聚效果高于低价离子

平均临街凝聚浓度，与离子价数6次方成反比

结合能力

结合能力弱

卤素、碱金属

结合能力强

碱土金属到过渡金属

与金属络合

溶于水中的气体

溶解氧&氧气溶解度

亨利定律

[G(aq)]=KH*PG

计算

溶质在气相和溶剂的分子状态必须一致！二氧化碳在水中变成碳酸就不行

分压=干洁大气（实际压强-3167Pa）*体积分数（或摩尔分数）

水生生物

异养生物

自养生物

天然水性质

碳酸平衡

封闭体系

地下水、实验室水样——计算短时间溶液

计算

总结

封闭体系cT（总碳）含量不变，碳酸*，碳酸氢根、碳酸根组分占比随PH变化；特殊点（PH=6.3 碳酸*=碳酸氢根 PH=8.3 主要是碳酸氢根 PH=10.3 碳酸氢根=碳酸根）

开放体系

天然条件

计算

总结

由于溶解平衡，碳酸*不变；其余组分和总碳随PH变化；特征斜率 （碳酸氢根K=1，碳酸根K=2）

天然水的酸碱度

碱度（强酸标定）

甲基橙碱度（PH=4.3）=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]-[H+]

计算不同PH值组分含量、调节PH计算加入量

方法一：PH-K计算

方法二：PH-a

方法三：近似取值 eg:PH=8

调节PH（假定都调至PH=4.3 总碱度计算）

酚酞碱度（PH=8.3)=[CO32-]+[OH-]-[H2CO3*]-[H+]

苛性碱度（PH=10.8)=[OH-]-[HCO3-]-2[H2CO3*]-[H+]

酸度（纯碱标定）

总酸度（PH=10.8）

二氧化碳酸度（PH=8.3）

无机酸度（PH=4.3）

缓冲能力

缓冲容量=△B/△PH