第二章水环境化学天然水.ppt

采用蒸干称重法得到的矿化度与离子总量比较，水中HCO3-的量损失了将近一半（50.8%），因为在蒸干过程中发生了如下反应： 矿化度可近似等于{离子总量-1/2[HCO3-]} O.A. 阿列金提出的按矿化度的分类方案： 淡水 矿化度〈 1克/千克 微咸水 1-25克/千克 具海水盐度的咸水 25-50克/千克 盐水（卤水） 〉50克/千克 最常用的仍是O.A.阿列金提出的分类方案。 因为书上使用当量浓度（以单位电荷形态 为基本单位），故PPT（使用摩尔浓度）中的细节处不同于书。 （2）按主要离子成分的分类 最常用的仍是O.A.阿列金提出的分类方案。 首先按含量（单位：摩尔浓度）最多的阴离子把天然水分为三类：重碳酸盐、硫酸盐（ 2SO42- ）和氯化物，并分别以C、S和Cl符号代表， （2）按主要离子成分的分类 其次按含量最多的阳离子把天然水再分为钙组（ 2Ca2+ ）、镁组（ 2Mg2+）和钠组， 然后每组再根据阳离子和阴离子的比例关系，划分水的不同类型。 离子含量（mmol/L) Ⅰ 型 HCO3- 2Ca2++2Mg2+ Ⅱ 型 HCO3- 2Ca2++ 2Mg2+ HCO3- + 2SO42- Ⅲ 型 HCO3- + 2SO42- 2Ca2++ 2Mg2+ 或Cl- Na+ Ⅳ 型 HCO3- = 0 Ⅰ型水是弱矿化水，主要形成于含大量Na+与K+的火成岩地区，水中含有相当数量的Na HCO3成分，在某些情况下也可能由Ca2+交换土壤和沉积物中的Na+而形成，水中主要含有Na+与HCO3- ； Ⅰ 型 HCO3- 2Ca2++2Mg2+ Ⅱ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，大多数低矿化和中矿化的河水、湖水和地下水属于这一类型； Ⅱ 型 HCO3- 2Ca2++ 2Mg2+ HCO3- + 2SO42- Ⅲ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急剧变化，通常是水中的Na+交换出土壤和沉积物中的Ca2+和Mg2+ 。大洋水、海水、海湾水和许多具有高矿化度的地下水属此类型； Ⅲ 型 HCO3- + 2SO42- 2Ca2++ 2Mg2+ 或Cl- Na+ Ⅳ型水是酸性水，这是酸性沼泽水、硫化矿床水和火山水的特点。 Ⅳ 型 HCO3- = 0 例：某水系水质分析结果如下：离子含量（mmol/L) K+ Na+ Ca2+ Mg2+ HCO3- Cl- SO42- 0.072 2.98 1.19 0.77 3.78 2.45 0.45 请根据O.A.阿列金分类方案（按优势离子分类）判断该水系属哪种类型的水。 HCO3-〉Cl-〉2SO42- Na+〉2Ca2+〉2Mg2+ HCO3-〈2Mg2++2Ca2+ (3.92)〈HCO3-+ 2SO42- (4.68) [C]NaⅡ型 （1）物质种类繁多，含量相差悬殊； （2）水中溶存物质的分散程度复杂； （3）存在各种生物。 天然水组成的特点 Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+是天然水中含量最多的8种离子。它们的含量占天然水中离子总量的95-99%。 主要离子 海水 长江宜昌站 (1984年年均值） 将K++Na+ 换算为以mg/L作单位时一般采用平均摩尔质量25g/mol。 HCO3-是天然淡水中所含的主要无机阴离子。主要是由于碳酸盐矿物与含有CO2的水作用而形成的。例如碳酸钙、碳酸镁与含有CO2的水作用。 （1）重碳酸根（ HCO3- ）、碳酸根（ CO32- ） 缓冲能力、总碱度、水的肥力、天然水的pH调节 天然水中Cl-的主要来自各种岩石中氯化物的溶解。沉积岩的岩盐（NaCl)矿床是天然水中Cl-的主要来源。 （2）氯（ Cl- ） Cl-在天然水中分布极其广泛，几乎所有的天然水中都有Cl- ，但含量差别很大。在河流及淡水湖泊中， Cl-含量很少，不足10mg/L；在海水中Cl-是主要的阴离子，其含量约为19g/L. SO42-是天然水中含量居中的阴离