水环境化学(2)

1、二、水中污染物的分布和存在形态 20世纪世纪60年代美国学者曾把水中污染物大体划分年代美国学者曾把水中污染物大体划分为八类：为八类： 耗氧污染物；耗氧污染物；致病污染物；致病污染物；合成有机物；合成有机物； 植物营养物；植物营养物；无机物及矿物质；无机物及矿物质； 由土壤、岩石等冲刷下来的由土壤、岩石等冲刷下来的沉积物沉积物； 放射性物质；放射性物质；热污染。热污染。 污染物在水中以污染物在水中以可溶态和悬浮态可溶态和悬浮态存在。存在。 迁移转化和生物可利用性迁移转化和生物可利用性与污染物存在与污染物存在形态形态有关有关 进入水体中的金属，绝大部分将迅速转人进入水体中的金属，绝大部分将迅速转人

2、沉积物沉积物或悬浮物或悬浮物内，因此沉积物可作为金属污染水体的内，因此沉积物可作为金属污染水体的研究对象。研究对象。 金属形态及其转化过程的金属形态及其转化过程的生物可利用性研究生物可利用性研究是环是环境化学的一个研究热点。境化学的一个研究热点。 水环境中有机污染物的种类繁多；水环境中有机污染物的种类繁多；有毒、难降解有毒、难降解的有机物的有机物，通过迁移、转化、富集成食物链循环。，通过迁移、转化、富集成食物链循环。这些有机物往往这些有机物往往含量低，毒性大，异构体多，毒含量低，毒性大，异构体多，毒性大小差别悬殊性大小差别悬殊，受到各国学者的高度重视。，受到各国学者的高度重视。1有机污染物 (

3、1)农药：农药： 有机氯农药：难以被化学降解和生物降解，在环境中的有机氯农药：难以被化学降解和生物降解，在环境中的滞滞留时间很长留时间很长；具有较低的水溶性和高的辛醇具有较低的水溶性和高的辛醇水分配系数水分配系数，很大一部分被分配到沉积物有机质和生物脂肪中。在世界很大一部分被分配到沉积物有机质和生物脂肪中。在世界各地区土壤、沉积物和水生生物中都已发现。已被许多国各地区土壤、沉积物和水生生物中都已发现。已被许多国家禁用。家禁用。 有机磷农药和氨基甲酸酯农药：有机磷农药和氨基甲酸酯农药：较易被生物降解较易被生物降解，在环境，在环境中中滞留时间短滞留时间短，在土壤和地表水中，在土壤和地表水中降解速率

4、较快降解速率较快，杀虫力，杀虫力较高较高溶解度较大溶解度较大在水中浓度较高。目前在地表水中能在水中浓度较高。目前在地表水中能检出的不多，污染范围较小。检出的不多，污染范围较小。 (2)多氯联苯多氯联苯(PCBs)： 多氯联苯是联苯经氯化而成。多氯联苯是联苯经氯化而成。化学稳定性和热稳化学稳定性和热稳定性较好，多氯联苯极难溶于水，不易分解，但定性较好，多氯联苯极难溶于水，不易分解，但易溶于有机溶剂和脂肪，具有高的辛醇易溶于有机溶剂和脂肪，具有高的辛醇水分配水分配系数系数，能强烈的分配到沉积物有机质和生物脂肪能强烈的分配到沉积物有机质和生物脂肪中。即使它在水中浓度很低时，在水生生物体内中。即使它在

5、水中浓度很低时，在水生生物体内和沉积物中的浓度仍然可以很高。和沉积物中的浓度仍然可以很高。 由于由于PCBs在环境中的在环境中的持久性持久性及对人体健康的危及对人体健康的危害，害，1973年以后，各国陆续开始减少或停止生产。年以后，各国陆续开始减少或停止生产。 (3)卤代脂肪烃：卤代脂肪烃： 大多数卤代脂肪烃属大多数卤代脂肪烃属挥发性化合物挥发性化合物，在大气中进，在大气中进行光解。在地表水中能进行生物或化学降解，但行光解。在地表水中能进行生物或化学降解，但与挥发速率相比，其降解速率是很慢的。与挥发速率相比，其降解速率是很慢的。 在在水中的溶解度高水中的溶解度高，辛醇，辛醇水分配系数低，在沉水

6、分配系数低，在沉积物有机质或生物脂肪层中的分配趋势较弱积物有机质或生物脂肪层中的分配趋势较弱 六氯环戊二烯和六氯丁二烯六氯环戊二烯和六氯丁二烯，在底泥中是，在底泥中是长效剂长效剂，能被生物积累，而二氯溴甲烷、氯二溴甲烷和三能被生物积累，而二氯溴甲烷、氯二溴甲烷和三溴甲烷等化合物在水环境中的最终归宿，目前还溴甲烷等化合物在水环境中的最终归宿，目前还不清楚。不清楚。 (4)醚类：醚类： 有七种醚类化合物属美国有七种醚类化合物属美国EPA优先污染物。其中优先污染物。其中五种，即五种，即双双-(氯甲基氯甲基)醚、双醚、双-(2-氯甲基氯甲基)醚、双醚、双-(2-氯异丙基氯异丙基)醚、醚、2-氯乙基氯乙

7、基-乙烯基醚及双乙烯基醚及双-(2-氯乙氧氯乙氧基基)甲烷甲烷大多存在于水中，大多存在于水中，辛醇辛醇-水分配系数很低水分配系数很低，潜在生物积累和在底泥上的吸附能力都低。潜在生物积累和在底泥上的吸附能力都低。 4-氯苯氯苯-苯基醚和苯基醚和4-溴苯溴苯-苯基醚的苯基醚的辛醇辛醇-水分配系水分配系数较高数较高，因此有可，因此有可能在底泥有机质和生物体能在底泥有机质和生物体内累积。内累积。 (5)单环芳香族化台物：单环芳香族化台物： 多数在地表水中主要是多数在地表水中主要是挥发挥发，然后是，然后是光解光解。它们在。它们在沉积物有机质或生物脂肪层中的分配趋势较弱。沉积物有机质或生物脂肪层中的分配趋

8、势较弱。 优先污染物中有六种化合物，即氯苯、优先污染物中有六种化合物，即氯苯、1,2-二氯苯、二氯苯、1,3-二氯苯、二氯苯、l,4-二氯苯、二氯苯、l,2,4-三氯苯和六氯苯，三氯苯和六氯苯，可被生物积累。可被生物积累。 单环芳香族化合物单环芳香族化合物在地表水中不是持久性污染物，在地表水中不是持久性污染物，其生物降解和化学降解速率均比挥发速率低其生物降解和化学降解速率均比挥发速率低(个别个别除外除外)；因此，对这类化合物吸附和生物富集均不；因此，对这类化合物吸附和生物富集均不是重要的迁移转化过程。是重要的迁移转化过程。 (6)苯酚类和甲酚类：苯酚类和甲酚类： 具有具有高的水溶性、低辛醇高的

9、水溶性、低辛醇水分配系数等性水分配系数等性质质，因此，大多数酚并不能在沉积物和生物，因此，大多数酚并不能在沉积物和生物脂肪中发生富集。脂肪中发生富集。 主要迁移、转化过程是主要迁移、转化过程是生物降解和光解生物降解和光解，它，它在自然沉积物中的吸附及生物富集作用通常在自然沉积物中的吸附及生物富集作用通常很小很小(高氯化酚除外高氯化酚除外)，挥发、水解和非光解，挥发、水解和非光解氯化作用通常也不很重要。氯化作用通常也不很重要。 (7)酞酸酯类：酞酸酯类： 在水中的溶解度小在水中的溶解度小，辛醇辛醇水分配系数高水分配系数高；主要富集在；主要富集在沉沉积物有机质和生物脂肪体中积物有机质和生物脂肪体中

10、。 (8)多环芳烃类多环芳烃类(PAH)： 水中溶解度很小，辛醇一水分配系数高，主要累积在水中溶解度很小，辛醇一水分配系数高，主要累积在沉沉积物、生物体内和溶解的有机质中积物、生物体内和溶解的有机质中。可以发生光解反应，。可以发生光解反应，其其最终归趋可能是吸附到沉积物中最终归趋可能是吸附到沉积物中然后进行缓慢的生物然后进行缓慢的生物降解。多环芳烃的挥发过程与水解过程均不是重要的迁移降解。多环芳烃的挥发过程与水解过程均不是重要的迁移转化过程；转化过程；沉积物是多环芳烃的蓄积库，在地表水体中其沉积物是多环芳烃的蓄积库，在地表水体中其浓度通常较低浓度通常较低。作业：总结水中常见有机物染物的种类，性

11、质，作业：总结水中常见有机物染物的种类，性质， 转化方式及归趋。转化方式及归趋。 (9)亚硝胺和其他化合物：亚硝胺和其他化合物： 优先污染物中优先污染物中2甲基亚硝胺和甲基亚硝胺和2正丙基亚硝正丙基亚硝胺可能是水中长效剂；二苯基亚硝肤、胺可能是水中长效剂；二苯基亚硝肤、3，3二氯联二氯联苯胺、苯胺、12二苯基肼、联苯胺、丙烯腊等五种化合二苯基肼、联苯胺、丙烯腊等五种化合物主要残留在沉积物中，有的也可在生物体中累积。物主要残留在沉积物中，有的也可在生物体中累积。丙烯腈等累积可能性不大，但丙烯腈等累积可能性不大，但可长久存在于沉积物和可长久存在于沉积物和水中。水中。2. 金属污染物金属污染物 (1

12、) 镉镉 镉是镉是水迁移性元素，水迁移性元素，除了硫化镉外，其他镉的化除了硫化镉外，其他镉的化合物均能溶于水。合物均能溶于水。 在水体中镉主要以在水体中镉主要以Cd2+状态存在。进入水体的镉状态存在。进入水体的镉还可与无机和有机配位体生成还可与无机和有机配位体生成多种可溶性配合物多种可溶性配合物。 水体中水体中悬浮物和沉积物对镉有较强吸附能力。悬浮物和沉积物对镉有较强吸附能力。 水生生物对镉有很强的富集能力。因此，水生生物对镉有很强的富集能力。因此，水生生水生生物吸附、富集是水体中重金屑迁移转化的一种形物吸附、富集是水体中重金屑迁移转化的一种形式，式，通过食物链可对人类造成严重威胁。日本的通过

13、食物链可对人类造成严重威胁。日本的痛痛病痛痛病 （2）汞：）汞： 水体中汞以水体中汞以Hg2+、Hg(0H)2+、CH3Hg+ 、CH3Hg(0H)+ 、 CH3HgCl、C6H5 Hg+ 为主要形态。在悬浮物和沉积物中主为主要形态。在悬浮物和沉积物中主要以要以Hg2+、HgO、HgS 、CH3Hg(SR) 、 (CH3Hg)2S为主为主要形态。在生物相中，以要形态。在生物相中，以Hg2+、CH3Hg+ 、CH3Hg CH3为为主要形态。主要形态。汞与其他元素等形成配合物是汞能随水流迁移汞与其他元素等形成配合物是汞能随水流迁移的主要因素之一的主要因素之一。 水体中的水体中的悬浮物和底质对汞有强

14、烈的吸附作用悬浮物和底质对汞有强烈的吸附作用。在微生物。在微生物作用下，沉积物中的无机汞能转变成剧毒的作用下，沉积物中的无机汞能转变成剧毒的甲基汞甲基汞而不断而不断释放至水体中；甲基汞有很强的亲脂性，易被水生生物吸释放至水体中；甲基汞有很强的亲脂性，易被水生生物吸收，通过收，通过食物链逐级富集食物链逐级富集最终对人类造成严重威胁。日本最终对人类造成严重威胁。日本著名的水俣病著名的水俣病（3）铅：）铅： 天然水中铅主要以天然水中铅主要以Pb2+状态存在，铅可以状态存在，铅可以PbOH+、 PbCl2 Pb(OH)2、Pb(OH)3-、PbCl+等形态存在。等形态存在。其含量和形态明显地受其含量和

15、形态明显地受CO32-、SO42-、OH-和和Cl-等等含量的影响。含量的影响。 在中性和弱碱性的水中，铅的浓度受在中性和弱碱性的水中，铅的浓度受氢氧化铅氢氧化铅限制。限制。水中铅含量取决于水中铅含量取决于Pb(OH)2的溶度积。在偏酸性天的溶度积。在偏酸性天然水中，水中然水中，水中Pb2+浓度被浓度被硫化铅硫化铅所限制。所限制。 水体中悬浮颗粒物和沉积物对铅有强烈的吸附作用，水体中悬浮颗粒物和沉积物对铅有强烈的吸附作用，因此铅化合物的溶解度和水中固体物质对铅的吸附因此铅化合物的溶解度和水中固体物质对铅的吸附作用是导致天然水中铅含量低、迁移能力小的重要作用是导致天然水中铅含量低、迁移能力小的重

16、要因素。因素。（4）砷：）砷： 天然水中砷可以天然水中砷可以H3AsO3、 H2AsO3 - 、H3AsO4 、 HAsO42- AsO43-等形态存在，在适中的等形态存在，在适中的Eh值和值和pH呈中性的水中，呈中性的水中，砷主要以砷主要以H3AsO3为主。在中性或弱酸性富氧水体环境中为主。在中性或弱酸性富氧水体环境中则以则以H2AsO3 -、 HAsO42-为主。为主。 砷可被颗粒物吸附、共沉淀而沉积到底部沉积物中。水砷可被颗粒物吸附、共沉淀而沉积到底部沉积物中。水生生物能很好富集水体中无机和有机砷化合物。水体无生生物能很好富集水体中无机和有机砷化合物。水体无机砷化合物还可被环境中厌氧细菌

17、还原而产生甲基化，机砷化合物还可被环境中厌氧细菌还原而产生甲基化，形成形成有机砷化合物有机砷化合物。但一般认为甲基砷及二甲基砷的毒。但一般认为甲基砷及二甲基砷的毒性仅为砷酸钠的性仅为砷酸钠的1/200因此因此砷的生物有机化过程亦砷的生物有机化过程亦可认为是自然界的解毒过程。可认为是自然界的解毒过程。 (5)铬：铬： 主要以主要以Cr3+、CrO2-、 CrO42- 、 Cr2O72-四种离子形态存在，四种离子形态存在，因此水体中铬主要以三价和六价铬的化合物为主。因此水体中铬主要以三价和六价铬的化合物为主。 铬存在形态决定着其在水体的迁移能力，三价铬大多数被铬存在形态决定着其在水体的迁移能力，三

18、价铬大多数被底泥吸附转入固相，少量溶于水，迁移能力弱。六价铬在底泥吸附转入固相，少量溶于水，迁移能力弱。六价铬在碱性水体中较为稳定并以溶解状态存在，迁移能力强。水碱性水体中较为稳定并以溶解状态存在，迁移能力强。水体中若三价铬占优势，可在中性或弱碱性水体中水解，生体中若三价铬占优势，可在中性或弱碱性水体中水解，生成不溶的氢氧化铬和水解产物或被悬浮颗粒物强烈吸附，成不溶的氢氧化铬和水解产物或被悬浮颗粒物强烈吸附，主要存在于沉积物中主要存在于沉积物中。若六价铬占优势则多溶于水中。若六价铬占优势则多溶于水中。 水中六价铬，可先被有机物还原成三价铬，然后被水中六价铬，可先被有机物还原成三价铬，然后被悬浮

19、物悬浮物强烈吸附而沉降至底部颗粒物中强烈吸附而沉降至底部颗粒物中，这也是水体中六价铬的，这也是水体中六价铬的主要净化机制之一。主要净化机制之一。 (6)铜：铜： 水生生物对铜特别敏感，水体中铜的含量与形态都明显地水生生物对铜特别敏感，水体中铜的含量与形态都明显地与与OH-、CO3-和和Cl-等浓度有关。等浓度有关。 pH为为57时，以碱式碳酸铜时，以碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3溶解度最大，溶解度最大，二价铜离子存在最多；二价铜离子存在最多；pH7时，时，CuO溶解度最大溶解度最大，以，以Cu2+、CuOH+等形态为主；等形态为主；pH8时，则时，则Cu (OH)2、Cu (OH)3-、Cu

20、CO30及及Cu2(CO3)22-等形态增多。等形态增多。 水体中大量无机和有机颗粒物，能强烈的吸附或螯合铜离水体中大量无机和有机颗粒物，能强烈的吸附或螯合铜离子，使子，使铜最终进入底部沉积物中铜最终进入底部沉积物中，因此，河流对铜有明显，因此，河流对铜有明显的自净能力。的自净能力。 （7）锌）锌 天然水中锌以天然水中锌以Zn2+状态存在。在天然水的状态存在。在天然水的pH范围范围内，锌都能水解生成内，锌都能水解生成多核羟基配合多核羟基配合Zn(OH)n(n-2)，还，还可与水中的可与水中的Cl-、有机酸和氨基酸等形成可溶性配、有机酸和氨基酸等形成可溶性配合物可被悬浮颗粒物吸附，或生成化学沉积

21、物向底合物可被悬浮颗粒物吸附，或生成化学沉积物向底部沉积物迁移；部沉积物迁移；水生生物对锌有很强的吸收能力水生生物对锌有很强的吸收能力。 （8）铊）铊 （9）镍）镍 （10）铍）铍3.2 水中无机污染物的迁移转化水中无机污染物的迁移转化 无机污染物（特别是重金属和准金属等），一旦进入水环无机污染物（特别是重金属和准金属等），一旦进入水环境，均境，均不能被生物降解不能被生物降解，要通过，要通过沉淀沉淀溶解、氧化溶解、氧化还原、还原、配合作用、胶体形成配合作用、胶体形成等一系列物理化学作用进行迁移转化，等一系列物理化学作用进行迁移转化，参与和干扰各种环境化学过程和物质循环过程，最终以一参与和干扰各

22、种环境化学过程和物质循环过程，最终以一种或多种形态种或多种形态长期存留在环境中，造成永久性的潜在危害。长期存留在环境中，造成永久性的潜在危害。 水中的水中的悬浮颗粒物和沉积物悬浮颗粒物和沉积物都具有很大比表面，是水环境都具有很大比表面，是水环境中众多污染物迁移、转化的载体、储库和归宿。中众多污染物迁移、转化的载体、储库和归宿。一、颗粒物与水之间的迁移水中颗粒物的类别水中颗粒物的类别矿物微粒和粘土微粒矿物微粒和粘土微粒金属水合氧化物金属水合氧化物腐殖质腐殖质水体悬浮沉积物水体悬浮沉积物其他其他矿物微粒和粘土微粒矿物微粒和粘土微粒 天然水中常见矿物微粒为石英、长石、云母及粘天然水中常见矿物微粒为石

23、英、长石、云母及粘土矿物等土矿物等硅酸盐矿物硅酸盐矿物。 石英、长石等不易破碎，颗粒较粗，石英、长石等不易破碎，颗粒较粗，缺乏粘结性缺乏粘结性。 粘土矿物是由其他矿物经化学风化作用而生成。粘土矿物是由其他矿物经化学风化作用而生成。主要为主要为铝或镁的硅酸盐铝或镁的硅酸盐，具有，具有晶体层状结构晶体层状结构；天；天然水中具有然水中具有显著胶体化学特性的微粒显著胶体化学特性的微粒是粘土矿物。是粘土矿物。例如：云母、蒙脱石、高岭土例如：云母、蒙脱石、高岭土(2)金属水合氧化物 铝、铁、锰、硅等金属的水合氧化物在天然水中以铝、铁、锰、硅等金属的水合氧化物在天然水中以无机高分无机高分子及溶胶子及溶胶形态

24、存在，在水环境中发挥重要的形态存在，在水环境中发挥重要的胶体化学作用胶体化学作用。 铝在水中水解，主要形态是铝在水中水解，主要形态是Al3+、Al(OH)2+、Al2(OH)24+、 Al(OH)2+ 、Al(OH)3和和Al(OH)4-等。可发生等。可发生聚合聚合，生成多核配，生成多核配合物或无机高分子，最终生成合物或无机高分子，最终生成Al(OH)3无定形沉淀物。无定形沉淀物。 硅酸的单体硅酸的单体H4SiO4 Si (OH)4，是一种弱酸，过量的硅酸会生，是一种弱酸，过量的硅酸会生成聚合物，并可生成胶体以至沉淀物。硅酸的聚合相当于缩成聚合物，并可生成胶体以至沉淀物。硅酸的聚合相当于缩聚反

25、应：聚反应： 生成的硅酸聚合物分子式为生成的硅酸聚合物分子式为SinO2n-m (OH)2m ，是无机高分子。，是无机高分子。pH较高碱性溶液较高碱性溶液中或离子强度低中或离子强度低负电荷相互排斥负电荷相互排斥,羟羟基和羧基大多离解基和羧基大多离解构型伸展，构型伸展，亲水亲水性强趋于溶解性强趋于溶解pH较低的酸性溶较低的酸性溶液中，或有较高浓液中，或有较高浓度的金属阳离子度的金属阳离子官能团难于离解而官能团难于离解而电荷减少电荷减少卷缩成团，卷缩成团，亲水亲水性弱趋于沉淀或性弱趋于沉淀或凝聚凝聚 (3)腐殖质：带负电的高分子弱电解质。腐殖质：带负电的高分子弱电解质。根据其溶解性能分为：根据其溶

26、解性能分为：腐殖酸（溶于碱而沉积于酸）腐殖酸（溶于碱而沉积于酸）富里酸（可溶于酸碱）富里酸（可溶于酸碱）胡敏质（酸碱皆不溶）胡敏质（酸碱皆不溶）形态构型与官能团离解程度的关系形态构型与官能团离解程度的关系(4)水体悬浮沉积物水体悬浮沉积物 结构组成不固定，一般悬浮沉积物是以结构组成不固定，一般悬浮沉积物是以矿物微粒矿物微粒，特别是特别是粘土矿物为核心骨架粘土矿物为核心骨架，有机物和金属水合氧，有机物和金属水合氧化物结合在矿物微粒化物结合在矿物微粒表面上表面上，成为各微粒间的粘附，成为各微粒间的粘附架桥物质架桥物质，把若干微粒组合成，把若干微粒组合成絮状聚集体絮状聚集体，经，经絮凝絮凝成为较粗颗

27、粒成为较粗颗粒而沉积到水体底部。而沉积到水体底部。(5)其他其他 藻类，污水中的细菌、病毒，废水排出的表面活性藻类，污水中的细菌、病毒，废水排出的表面活性剂、油滴等，也都有类似的剂、油滴等，也都有类似的胶体化学胶体化学表现。表现。2. 水环境中颗粒物的吸附作用水环境中颗粒物可以水环境中颗粒物可以吸附吸附水中各种污染物质，影响水中各种污染物质，影响污染物质在水中的存在状态和迁移转化规律。污染物质在水中的存在状态和迁移转化规律。表面吸附：由于胶体具有表面吸附：由于胶体具有巨大的比表面和表面能巨大的比表面和表面能，因此固液界面存在表面吸附作用，它是属于一种因此固液界面存在表面吸附作用，它是属于一种物

28、物理吸附理吸附。离子交换吸附：由于环境中大部分胶体带离子交换吸附：由于环境中大部分胶体带负电荷负电荷，容易吸附各种容易吸附各种阳离子阳离子。在吸附过程中，胶体每吸附。在吸附过程中，胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子，因一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子，因此称为此称为离子交换吸附离子交换吸附，属于，属于物理化学吸附物理化学吸附。专属吸附：专属吸附：指吸附过程中，除了化学键的作用外，尚有加指吸附过程中，除了化学键的作用外，尚有加强的强的憎水键和范德华力或氢键憎水键和范德华力或氢键在起作用。在起作用。专属吸附不但可使表面电荷改变符号，而且可专属吸附不但可使表面电荷改变符号，而

29、且可使离子化合物吸附在使离子化合物吸附在同号电荷的表面同号电荷的表面上。上。在水环境中，配合离子、有机离子、有机高分在水环境中，配合离子、有机离子、有机高分子和无机高分子的专属吸附作用特别强烈。子和无机高分子的专属吸附作用特别强烈。水合氧化物胶体对重金属离子水合氧化物胶体对重金属离子有较强的专属吸有较强的专属吸附作用。附作用。根据吸附机理：根据吸附机理：物理吸附：吸附剂是中性分子，吸附力是范德华力，是物理吸附：吸附剂是中性分子，吸附力是范德华力，是非选择性吸附，能形成非选择性吸附，能形成多层重叠的分子吸附层多层重叠的分子吸附层；吸附在；吸附在吸附质表面空间范围，吸附质表面空间范围，吸附热较小，

30、可逆吸附热较小，可逆，温度升高或，温度升高或介质中吸附质浓度下降时可发生解析。介质中吸附质浓度下降时可发生解析。化学吸附：形成化学键，通常只形成化学吸附：形成化学键，通常只形成单分子层吸附单分子层吸附，温，温度升高可使吸附速率加快；吸附位置固定，度升高可使吸附速率加快；吸附位置固定，吸附热较大，吸附热较大，一般不可逆一般不可逆，但超过临界温度也能发生解析。，但超过临界温度也能发生解析。交换吸附：由于静电吸引所发生的吸附。一般吸附质带交换吸附：由于静电吸引所发生的吸附。一般吸附质带电量越大或其水合离子半径越小，静电引力越大。电量越大或其水合离子半径越小，静电引力越大。 对某一实际吸附过程，很难判

31、断究竟属于那一类吸附。对某一实际吸附过程，很难判断究竟属于那一类吸附。吸附等温线和等温式吸附等温线和等温式吸附等温线：吸附等温线： 水体中颗粒物对溶质的吸附是水体中颗粒物对溶质的吸附是动态平衡过程动态平衡过程。 在一定温度下，当吸附达到平衡时，表示在一定温度下，当吸附达到平衡时，表示颗粒物颗粒物表面上的吸附量表面上的吸附量(G)与溶液中溶质平衡浓度与溶液中溶质平衡浓度(c)之之间关系的曲线称为吸附等温线。间关系的曲线称为吸附等温线。 分三类，即分三类，即Henry型型、 Freundlich（弗里德里（弗里德里胥方程）型和胥方程）型和Langmuir（朗格缪尔方程）型，（朗格缪尔方程）型，简称

32、为简称为H、F、L型。另外，还有型。另外，还有BET型。型。 H型等温线为直线型，型等温线为直线型，其等温式为：其等温式为：G=kc，表明溶质在吸附剂表明溶质在吸附剂与溶液间按固定比与溶液间按固定比例分配。例分配。H型等温线型等温线取对数后得：取对数后得：lgG=lgk+1/nlgck是是c1时的吸附量，表示吸附能力的强弱。时的吸附量，表示吸附能力的强弱。1/n为斜率，表示吸附量随浓度增长的强度为斜率，表示吸附量随浓度增长的强度一般可用来判断物理吸附。一般可用来判断物理吸附。F型等温式：型等温式：G=kc1/nG0单位表面上达到饱和时间的最大吸附量单位表面上达到饱和时间的最大吸附量取倒数得：取倒数得：1/ G1/Go+(A/Go)(1/c)1/ G-1/c作图，得到一直线，描述作图，得到一直线，描述单分子层吸附单分子层吸附L型等温式为