天然水的组成溶解性有机物悬浮物和胶体物质课件

小组成员：丁姗曹紫薇水圈的概念水圈的概念水圈的定义地球上的水分布水循环123内容水圈（Hydrosphere）定义一：地球表层水体的总和。所属学科:大气科学;气候学定义二：地球表层由水和冰雪所占有或覆盖的圈层，包括大气水、地表水和地下水，水圈上限到对流层顶，下限到深层地下水所及深度。所属学科:地理学：地理学总论定义三：地球上水的总称。包括海洋、河流、湖泊以及地壳中的所有水。所属学科:生态学;全球生态学水圈的概念地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空中、地表和地下，包括大气水、海水、陆地水（河、湖、沼泽、冰雪、土壤水和地下水），以及生物体内的生物水。这些水不停地运动着和相互联系着，以水循环的方式共同构成水圈。水圈的上限可视为对流层顶，下限为深层地下水所及的深度。通常情况下，一个水体就是一个完整的生态系统，包括其中的水、悬浮物、溶解物、底质和水生生物等。此时我们也称其为水环境。水圈的概念水圈(Hydrosphere)是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层。它与大气圈、生物圈和地球内圈的相互作用，直接关系到影响人类活动的表层系统的演化。水圈也是外动力地质作用的主要介质，是塑造地球表面最重要的角色。♫外动力地质作用：大气、水和生物在太阳能、重力能的影响下产生的动力对地球表层所进行的各种作用统称为外动力地质作用。水＋溶解性物质＋胶体悬浮物沉积物水生生物地球上的水分布总水量：136亿亿吨含盐海水：132.2亿亿吨淡水：3.8亿亿吨地下水：8600万亿吨河流湖泊：228万亿吨水蒸气：11.4万亿吨0.6水循环天然水的组成天然水中的主要离子溶解性气体

溶解性有机物、悬浮物和胶体物质水生生物天然水的组成一、主要离子组成Ca2+Mg2+HCO3-Cl-SO2-4K+Na+NO-3八大离子（占天然水离子总量的95%~99%）Ca2+浓度为25~636mg/L，通常来自钙长石。Mg2+浓度是8.5~242mg/L，主要来自镁橄榄石Na+浓度是1.0~124mg/L，是表征高矿化水的主要离子。K+浓度为0.8~2.8mg/L，主要来自正长石矿物。阳离子们海水中的主要阴离子成分，主要来源于沉积岩（卤石岩等）。淡水中的主要阴离子成分，河水和湖水中硝酸根的含量一般不超过250mg/L，少数情况可达800mg/L。由金属硫化物与氧气反应生成而进入水体。2Fe+7O2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4阴离子们HCO3-天然水的组成二、溶解性气体含量较多的气体有氧气、氮气、二氧化碳，含量较少或者特殊条件下出现气体有硫化氢、甲烷、氨气和氦气。氧气（DO）和二氧化碳（低于25mg/L）：影响水生生物的生存和繁殖以及水中物质的溶解和反应等化学过程和微生物的生化过程。硫化氢：主要来源于含硫蛋白质的分解和硫酸盐类物质的还原作用，火山喷发等。大气中的气体分子与溶液中相应的同种气体分子之间的平衡：G（g）=G（aq）服从亨利定律：理想稀溶液上面溶质的蒸汽压与该溶质在溶液中的摩尔分数成正比。亨利定律并不能说明气体在溶液中进一步的化学反应。溶解于水中的实际气体的量，可以大大高于亨利定律表示的量。天然水的组成一、氧在水中的溶解度计算氧在干燥空气中的含量为20.95%，大部分元素氧来自大气。氧在水中的溶解度与水的温度、氧的分压及水中含盐量有关。水在25℃时的蒸汽压为0.03167×105Pa。氧在1.013×105Pa，25℃饱和水中的溶解度：天然水的组成一、氧在水中的溶解度计算不同温度下，气体在水中溶解度的计算：Clausius-Claperyron方程：天然水的组成二、二氧化碳的溶解度计算CO2在干燥空气中的含量为0.0314%，水在25℃时的蒸汽压为0.03167×105Pa，CO2的亨利定律常数为3.34×10-7mol/L.Pa。则CO2在水中的浓度为：天然水的组成三、溶解性有机物、悬浮物和胶体物质蛋白质维生素低分子质量有机物碳水化合物脂肪有机物有机物对水质及水生生物有多方面错复杂的影响，适量有机物的存在是使水质维持一定肥力的重要条件，而过量的存在将会使水质恶化、鱼病蔓延。天然水的组成三、溶解性有机物、悬浮物和胶体物质悬浮颗粒物天然水体的表面：漂浮着的各种固体物质（如植物枯枝落叶、木片、纸屑）以及一些疏水性物质。水体表面和水体中：生活着一些藻类及微小水生生物。水体底层：沉积物中含有各种粒度不等的砺、砂、黏土、淤泥等悬浮物，生物的排泄物和尸体，以及各种天然和人造的化学物质（如金属、颗粒状有机物等）天然水的组成三、溶解性有机物、悬浮物和胶体物质胶体（粒径在1~100nm以上）是许多离子和分子的集合物，天然水中的无机矿物质胶体主要是铁、铝和硅的化合物，有机胶体物质主要是腐殖质。富里酸腐殖质胡敏素腐殖质也称黄腐酸,可溶于碱和酸也称棕腐酸,溶于稀碱液,不溶于酸也称腐黑物,不溶于碱和酸天然水的组成三、溶解性有机物、悬浮物和胶体物质腐殖质分子具有的芳环结构上带有很多活性基团，基团以氢键组成网络，孔洞很多，具有特别好的吸附表面。腐殖质分子具有收缩性和膨胀性，是很好的吸附载体。腐殖质分子与金属离子和水和氧化物有较强的结合能力，因而在很大程度上能影响水体和土壤中的微量元素和有毒物质的迁移、富集和固定。天然水的组成四、水生生物水生生物包括浮游生物、着生生物、底栖动物、鱼类和微生物等。自养生物藻类等水生植物异养生物轮虫和鱼类等水生生物