水环境化学_第九章 几种主要的天然水.pdf

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1、第九章几种主要类型的天然水天然水中溶解性离子含量按以下顺序呈递增关系：雨水(rainfall)<湖水、河水(surfacewater)<地下水(groundwater)<河口区(estuarinewater)<海水(oceanwater)<内陆咸水湖(waterofclosedbasinlakes)。一、大气降水(rainfall)1.大气降水化学成分的来源大气降水中化学成分主要来自大气圈。在雨滴形成与降落过程中淋洗了空气，因此大气圈中常见成分N2、O2、CO2等、人类活动所排放的各种气体及由地面升空的尘埃、海盐等物质也均在这种过程中被溶解或携带，这些物

2、质形成了雨水可溶性化学成分和颗粒物。城市上空的降水可混入煤烟、工业粉尘等。2.大气降水的特点(1)气体含量近于饱和雨滴在凝结和降落过程中与空气充分接触，故气体（O2、N2）溶解量丰富。(2)pH呈近中性或弱酸性清洁雨水呈弱酸性或近中性,pH约为6.5-7.5,正常降水最低pH值为5.6。(3)含有营养盐等物质大气降水含有较丰富的硝酸盐和氨N2+2O2→2NO22NO2+H2O→NO+2HNO3据推算，每年随降水进入地表的有效氮量0.06-1.67g/m2，是地面水氮的一项重要来源。3.影响降水化学成分的因素地域：潮湿多雨地区雨水中离子成分含量较低；沿海地

3、区降水Na和Cl离子含量很高；内陆地区及大城市比沿海及小城市的降雨含盐量大；内陆降水中阳离子以钙离子含量最高，阴离子以碳酸氢根最多，但有的地方可能是硫酸根含量高。连续降雨的时间段：一般初雨离子成分含量高于终雨。降雨方式：沿海地区，暴风雨含盐量较高。季节：雨季降水中盐分含量低于少雨干旱季节。4.酸雨pH低于5.6的降水。尚有争议，降落在某些边远地区的未污染降水pH也低于此值。酸雨形成与以下大气污染物有关:含硫化合物和基团：SO2、SO3、CS2、二甲基硫（即DMS）等。含氮化合物和基团：NO、N2O、NO2、NH3含氯化合物和基团：HCl、氯化物等。二、河

4、流水体1.河流水质的一般特征（1）溶解气体河水通常处于运动状态，与空气接触充分，故溶解氧气和氮气较丰富。溶解氧主要受温度和海拔高度影响，含量接近饱和。（2）河水的离子组成世界各地河水所含主要离子种类相同阳离子为：Ca2+、Mg2+、Na+、K+阴离子为：HCO-2-2--3、CO3、SO4、Cl，即八大离子多数河流主要离子中以HCO-2+3和Ca含量最高，属碳酸盐类钙组水，较多河水中主要离子含量大致有以下顺序：阳离子：[Ca2+]>[Na++K+]>[Mg2+]阴离子：[HCO-2-2--3+CO3]>[SO4]>[Cl]相对于比较大的河流，小河流的离子

5、含量与当地的气候、土壤类型等有关，波动较大。矿物元素不断溶解到水中直至平衡。当水因为蒸发而浓缩时，水中某些金属元素就会因过饱和而沉淀，最先沉淀的是碳酸钙，然后是硫酸钙。在潮湿的地方，Ca2+和HCO-2+++2--3是主要离子。当逐渐变干后，Mg,Na,K,SO4,Cl等相对于Ca2+和HCO-+-3的量增加。在极度干燥地区，Na和Cl将成为主要的离子。土壤是影响水体矿物元素的主要因素，而如果某地气候特别干燥，天气的影响将会超过土壤。(3)河水含盐量与pH含盐量差异大，但多数较低。有的仅30-40mg/L，高者超过1000mg/L。世界河水平均含盐量仅约

6、为120mg/L。有地下水补给的河流含盐量较高。河水pH一般为6.5–8.5。冬季稍低，夏季稍高。（4）河水的营养盐通常河水中营养盐含量均不高。一般清洁河水NO-3-N为0.1-0.5mg/L，NH3-N含量低于0.1mg/L；清洁河水活性磷一般为0.05-0.1mg/L；有机物主要来自集水区土壤与人类活动排放。植被较好的集水区与城市下游河水有机物含量较多。2.我国河流水质的区域性分布特点（1）秦岭-淮河一线以南地区东南沿海地区雨量丰沛，河水矿化度低于50mg/L，多属碳酸盐类钠组水，是全国河水含盐量最少地区。向西部干旱程度逐渐显著，因此矿化度从东南向西

7、和西北呈增加趋势，由沿海往西，河水类型变为碳酸盐类钙组水。沿海及河口区为氯化物类钠组。（2）华北地区秦岭一淮河一线以北,是黄土高原与华北大平原，属干旱、半干旱地区，水的类型也由碳酸盐类钙组变为碳酸盐硫酸盐类钠钙组。受海水影响的水域则属氯化物类钠组。（3）西北地区河流水化学状况明显垂直分带性是我国西北地区河流的特点。在阿尔泰山、天山及昆仑山4km以上地区,河水矿化度低于200mg/L,属碳酸盐类钙组或碳酸盐硫酸盐类钠钙组随高度下降,土壤及风化壳中易溶盐及石膏含量增加,矿化度逐升至300-500mg/L以至1000mg/L，水化学组成变成硫酸盐类钠组水至下游

8、进入干旱荒漠地区，矿化度升至每升数千毫克,变为氯化物类钠组水（4）东北地区我国东