水環(huán)境化學(xué)(天然水)解析課件

1、第二章 天然水的組成和性質(zhì)Chapter 2 Water Composition & Properties 第二章 天然水的組成和性質(zhì)Chapter 2 Water 2.1 水的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) Characteristics of H2O2.1 水的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) Characteristics 一、水分子的結(jié)構(gòu)(兩個(gè)重要特點(diǎn)）1、水分子有很強(qiáng)的極性（1）鍵角104.5（2）電負(fù)性：O：3.5；H：2.1（3）水分子的偶極矩很大，為1.84D (德拜）一、水分子的結(jié)構(gòu)(兩個(gè)重要特點(diǎn)）1、水分子有很強(qiáng)的極性偶極矩若正電(或負(fù)電)中心上的電荷的電量為 q , 正負(fù)電中心之間的距離為 d (稱(chēng)偶極矩

2、長(zhǎng)), 則偶極矩為: qd以德拜(D)為單位, 1D=3.33610-30c.m當(dāng) q =1.6210-19庫(kù)侖 (電子所帶電量 ), d =1.010-10時(shí), 4.8DHIHBrHClNH3H2O乙醚/D0.380.791.031.661.841.15偶極矩若正電(或負(fù)電)中心上的電荷的電量為 q , 正負(fù)電中2. 水分子之間有很強(qiáng)的氫鍵范德華力：通常小于5kJ/mol氫鍵：18.8kJ/molH-O鍵：460kJ/mol2. 水分子之間有很強(qiáng)的氫鍵范德華力：通常小于5kJ/mol 因?yàn)槊總€(gè)水分子在正極一方有兩個(gè)裸露的氫核，在負(fù)極一方有兩對(duì)孤對(duì)電子，每個(gè)水分子可以把兩個(gè)氫核交出，同時(shí)又可以

3、由兩對(duì)孤對(duì)電子接收氫核。每個(gè)水分子可以同鄰近的 個(gè)水分子形成 個(gè)氫鍵。44 因?yàn)槊總€(gè)水分子在正極一方有兩個(gè)裸露的氫核，在負(fù)極一方有兩對(duì)在冰分子的結(jié)構(gòu)中，氫鍵的數(shù)目達(dá)最高飽和值，使分子排列成為六方晶系晶格與液體水分子的結(jié)構(gòu)相比，冰的結(jié)構(gòu)較為疏松，其密度由1.0gcm-3降至0.92gcm-3 。在4時(shí)，水的體積最小、密度最大。超過(guò)或低于此溫度時(shí)體積都會(huì)膨脹在冰分子的結(jié)構(gòu)中，氫鍵的數(shù)目達(dá)最高飽和值，使分子排列成為六方（7）水的同位素組成(P16)自然界中，氫有2種穩(wěn)定同位素，H1、H2（稱(chēng)為氘，D）氧有3種穩(wěn)定同位素，O16、O17、O18（7）水的同位素組成(P16)自然界中，自然界的水實(shí)際上是

4、 種水的混合物。HO16H HO18H HO17H HO16D HO18D HO17DDO16D DO18D DO17D其中， HO16H是常說(shuō)的普通水分子，含量為99.745%(摩爾分?jǐn)?shù)），其余為重水9自然界的水實(shí)際上是 種水的混合物。9我們?cè)摵仁裁矗? 重水 OR 輕水？ 英研究稱(chēng)喝重水可以延長(zhǎng)人10年壽命（圖片來(lái)自英國(guó)每日郵報(bào)網(wǎng)站）信息來(lái)源：科學(xué)網(wǎng)（2008）Super light water 105 500ml,1,250 (JPY)=65.25(CNY)我們?cè)摵仁裁矗? 重水 OR 輕水？ 英研由不同的同位素組成的分子之間存在相對(duì)質(zhì)量差。這種質(zhì)量差異所引起的該分子在物理和化學(xué)性質(zhì)上的

5、差異，稱(chēng)為同位素效應(yīng)。如：D2O的蒸發(fā)熱、沸點(diǎn)、表面張力、密度等都比H2O高。由不同的同位素組成的分子之間存在相對(duì)質(zhì)量差。這種質(zhì)量差異所引同位素效應(yīng) 同位素分餾同位素分餾是指在一系統(tǒng)中，某元素的同位素以不同的比值分配到兩種物質(zhì)或物相中的現(xiàn)象。同位素效應(yīng) 同位素分餾一般認(rèn)為，蒸發(fā)作用是促成水的同位素分餾的主要過(guò)程。重水的蒸汽壓比普通水的蒸汽壓略低在蒸發(fā)區(qū)重水的成分稍高。雨水中重水的成分較低，南極的冰是地球上最輕的水。蒸汽壓：一定溫度下，液體和它的蒸汽處于平衡狀態(tài)時(shí)蒸汽所具有的壓力稱(chēng)為飽和蒸汽壓，簡(jiǎn)稱(chēng)蒸汽壓一般認(rèn)為，蒸發(fā)作用是促成水的同位素分餾的主要過(guò)程。重水的蒸汽自然界中哪個(gè)元素的同位素分餾最大

6、？分餾的大小與同位素相對(duì)質(zhì)量差成正比。H和D的相對(duì)質(zhì)量差是所有元素的同位素中最大的，因此自然界中氫同位素分餾也最大，一般比其它元素的同位素分餾大一個(gè)數(shù)量級(jí)。自然界中哪個(gè)元素的同位素分餾最大？分餾的大小與同位素相對(duì)質(zhì)如，學(xué)者在研究北京地區(qū)地下熱水北京城區(qū)東南部地下熱水氘同位素的濃度（D）值為-6.33 -7.78城區(qū)雨水（ -6.33 -7.48 ）河水（ -6.90 -7.48 ）淺層地下水（ -6.90 -7.48 ）地下熱水D與城市雨水值非常接近北京東南部地下熱水由大氣降水所補(bǔ)給。如，學(xué)者在研究北京地區(qū)地下熱水表達(dá)穩(wěn)定同位素的分餾的參數(shù)- 值（常用）國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)于1968年決定采用維也納

7、標(biāo)準(zhǔn)平均海水（Vienna standard mean ocean water, V-SMOW）為標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)定義天然水穩(wěn)定同位素的比率相對(duì)于V-SMOW的千分差 。維也納標(biāo)準(zhǔn)平均海水（V-SMOW）是一個(gè)假想的標(biāo)準(zhǔn)，其“絕對(duì)”同位素比值被定義為2H/1H=(155.76 0.10) 10-618O/16O=(2005.20 0.43) 10-617O/16O=(373 15) 10-6表達(dá)穩(wěn)定同位素的分餾的參數(shù)- 值（常用）國(guó)際原子能機(jī)構(gòu) O18/O16的千分差：D/H的千分差：反映待測(cè)物質(zhì)中某元素的兩種穩(wěn)定同位素的比值與一標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中同一元素的兩種同位素的比值之間的差異。若一個(gè)樣品的O18值為-

8、5.0 ，即表示該樣品的n(18O)/ n(16O)值較標(biāo)準(zhǔn)樣品的比值低5/1000 O18/O16的千分差：D/H的千分差：反映待測(cè)物質(zhì)中某元水的重要性質(zhì)及其意義性質(zhì)作用和重要性?xún)?yōu)良的溶劑輸送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和排泄物，使水介質(zhì)中的生物學(xué)過(guò)程成為可能介電常數(shù)比任何一種純液體都高離子型物質(zhì)具有高溶解性，在溶液里這些物質(zhì)易電離表面張力比任何其他液體都高（除汞外）生理學(xué)上的控制因素，控制水的滴落和表面現(xiàn)象能透過(guò)可見(jiàn)光和紫外光的長(zhǎng)波部分無(wú)色，使光合作用要求的光能達(dá)到水體相當(dāng)?shù)纳疃仍?時(shí)液體密度最大冰浮于水，使垂直循環(huán)只在限定的分層水體里進(jìn)行汽化熱比任何其他物質(zhì)都高決定大氣和水體之間熱和水分子的轉(zhuǎn)移熔化熱比任何

9、其他液體（除氨外）都高冰點(diǎn)時(shí)溫度穩(wěn)定比熱容比任何其他液體（除氨外）都高對(duì)生物的體溫和地理區(qū)域的氣溫起穩(wěn)定作用水的重要性質(zhì)及其意義性質(zhì)作用和重要性?xún)?yōu)良的溶劑輸送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和propertyEffects and SignificanceExcellent solventTransport of nutrients and waste products, making biological processes possible in an aqueous mediumHighest dielectric constant of any common liquidHigh solubility of

10、ionic substances and their ionization in solutionHigher surface tension than any other liquidControlling factor in physiology, governs drop and surface phenomenaTransparent to visible and longer-wavelength fraction of ultraviolet lightColorless, allowing light required for photosynthesis to reach co

11、nsiderable depths in bodies of waterMaximum density as a liquid at 4 CIce floats, vertical circulation restricted in stratified bodies of waterHigher heat of evaporation than any other materialDetermines transfer of heat and water molecules between the atmosphere and bodies of waterHigher latent hea

12、t of fusion than any other liquid except ammoniaTemperature stabilized at the freezing point of WaterHigher heat capacity than any other liquid except ammoniaStabilization of temperatures of organisms and geographical regionpropertyEffects and Significan三、水的化學(xué)性質(zhì)1）水的化學(xué)穩(wěn)定性在常溫、常壓下水是化學(xué)穩(wěn)定的，即水很難分解成H2和O2。2

13、）水合作用水分子的強(qiáng)極性使它能與帶電荷的離子和分子發(fā)生相互結(jié)合的作用。如天然水中的鎂以Mg(H2O)62+的形式存在。3）水的電離水是一種弱電解質(zhì)，部分水分子可離解為H+和OH-25和1個(gè)大氣壓的條件下，水的離解常數(shù)Kw=10-14。三、水的化學(xué)性質(zhì)1）水的化學(xué)穩(wěn)定性4）水解水與弱酸陰離子或弱基陽(yáng)離子反應(yīng)，造成水溶液中OH-過(guò)剩或H+過(guò)剩的反應(yīng)，稱(chēng)為水解反應(yīng)。水解作用在地質(zhì)和地球化學(xué)過(guò)程中十分重要:（1）增加鹽類(lèi)的溶解度；（2）造成pH緩沖機(jī)制；（3）很多地質(zhì)過(guò)程，如某些成巖作用、成礦作用和風(fēng)化作用，其實(shí)質(zhì)實(shí)際上是一種水解過(guò)程。4）水解2.2 天然水的組成、形成和分類(lèi)2.2 天然水的組成、形成

14、和分類(lèi)一、天然水的組成一、天然水的組成主要離子Cl-、SO42-、HCO3-、NO3-、Na+、K+、Ca2+、Mg2+是天然水中含量最多的8種離子。它們的含量占天然水中離子總量的95-99%硬度酸堿金屬陽(yáng)離子Ca2+、Mg2+H+Na+、K+堿度酸根陰離子HCO3-、CO32-、OH-SO42-、NO3-、Cl-主要離子Cl-、SO42-、HCO3-、NO3-、Na+、KTDS=Cl-+SO42-+HCO3-+Na+K+Ca2+Mg2+水的總?cè)芙庑怨腆w含量（TDS，total dissolved solids）根據(jù)世界主要河流河水的元素組成，迄今對(duì)全球河水的平均化學(xué)組成已有數(shù)次估計(jì)。最新的估

15、計(jì)是，全球河水總?cè)芙恹}（TDS）的中位數(shù)為127.6mg/L，流量加權(quán)平均為93.8mg/L；其中Ca2+為主要陽(yáng)離子，HCO3-為主要陰離子。TDS=Cl-+SO42-+HCO3-+Na+K+Cl-+2SO42-+HCO3-=Na+K+2Ca2+2Mg2+ 由于水中的陽(yáng)離子的總當(dāng)量數(shù)等于陰離子總當(dāng)量數(shù)，所以各種離子若以mmol L-1計(jì)算時(shí)，則應(yīng)有：Cl-+2SO42-+HCO3-=Na+K+2Ca陽(yáng)離子電荷數(shù)：0.072 + 2.98 + 2.38 + 1.54 = 6.972陰離子電荷數(shù)：3.78 + 2.45 + 0.9 = 7.13合理例：某水系水質(zhì)分析結(jié)果如下：離子含量（mmol/

16、L)K+ Na+ Ca2+ Mg2+ HCO3- Cl- SO42-0.072 2.98 1.19 0.77 3.78 2.45 0.45請(qǐng)說(shuō)明該水系水質(zhì)分析結(jié)果的合理性。陽(yáng)離子電荷數(shù)：0.072 + 2.98 + 2.38 + 1海 水長(zhǎng)江宜昌站(1984年年均值）將K+Na+ 換算為以mg/L作單位時(shí)一般采用平均摩爾質(zhì)量25g/mol。海 水長(zhǎng)江宜昌站將K+Na+ 換算為以mg/L作單位時(shí)一（1）重碳酸根（ HCO3- ）、碳酸根（ CO32- ）HCO3-是天然淡水中所含的主要無(wú)機(jī)陰離子。來(lái)源：碳酸鹽礦物與含有CO2的水作用而形成的緩沖能力、天然水的pH調(diào)節(jié)、總堿度、水的肥力（1）重碳酸

17、根（ HCO3- ）、碳酸根（ CO32- ）H（2）氯（ Cl- ）來(lái)源：各種巖石中氯化物的溶解在天然水中分布廣泛含量差別大（2）氯（ Cl- ）來(lái)源：（3）硫酸根（ SO42- ）SO42-來(lái)源：石膏（CaSO42H2O）的沉積巖金屬硫化物被氧化成SO42- ；SO2，S，H2S被氧化為SO42- ；含硫動(dòng)植物殘骸的分解（3）硫酸根（ SO42- ）SO42-來(lái)源：天然水SO42-含量各類(lèi)硫酸鹽的溶解度天然水中若有Ca2+存在時(shí)，則將使SO42-含量減少但是當(dāng)天然水中有NaCl存在時(shí)，可使得CaSO4溶解度增大，這是由于鹽效應(yīng)的影響。天然水SO42-含量各類(lèi)硫酸鹽的溶解度天然水SO42-含

18、量環(huán)境的氧化還原條件還原條件下，SO42-被硫酸鹽還原菌還原為S和H2S天然水SO42-含量環(huán)境的氧化還原條件（4）鈣（ Ca2+）、鎂（ Mg2+ ）鈣來(lái)源：含石膏地層中CaSO42H2O白云石CaCO3MgCO3方解石CaCO3（水中CO2作用下的溶解等）鈣含量差別很大鎂來(lái)源白云巖、泥灰?guī)r等風(fēng)化產(chǎn)物的溶解（4）鈣（ Ca2+）、鎂（ Mg2+ ）鈣來(lái)源：天然水中Ca2+與Mg2+的含量的比例關(guān)系有一個(gè)大致規(guī)律：TDS500mg/L， Ca2+：Mg2+（摩爾比值）4:12:1TDS1000mg/L， Ca2+：Mg2+ 2:11:1TDS繼續(xù)增大， Mg2+Ca2+很多倍咸水中，Mg2+超

19、過(guò)Ca2+天然水中Ca2+與Mg2+的含量的比例關(guān)系有一個(gè)大致規(guī)律：T水的硬度（P19 表2-4）天然水的硬度：Ca2+、Mg2+ 1G（德國(guó)度）：1L水中含有相當(dāng)于l0mg的CaO，其硬度即為1個(gè)德國(guó)度極軟水04軟水48中等軟水815硬水1630極硬水30以上水的硬度（P19 表2-4）天然水的硬度：Ca2+、Mg2（5）鈉（ Na+ ）、鉀（ K+ ）Na+來(lái)源：含鈉巖礦淡水Na+來(lái)自硅鋁酸鹽（Na2Al2Si6O16）礦物分解咸水中Na+來(lái)自NaCl的溶解天然水中Na+普遍存在。天然水Na+含量差別十分懸殊鉀來(lái)源：硅鋁酸鹽（K2Al2Si6O16）礦物分解分布于酸性巖漿巖及石英巖（5）鈉

20、（ Na+ ）、鉀（ K+ ）Na+來(lái)源：含鈉巖礦K+地殼豐度：2.60%Na+地殼豐度： 2.64%相近的化學(xué)性質(zhì)天然水中K+的含量為Na+含量的4%-10%K+容易被土壤膠粒吸附K+被植物吸收利用why？K+地殼豐度：2.60%why？二、天然水中化學(xué)成分的形成(P37)1、大氣淋溶2、光合作用及水中生物的代謝產(chǎn)物或尸體腐解產(chǎn)物3、工業(yè)廢水、生活污水與農(nóng)業(yè)退水二、天然水中化學(xué)成分的形成(P37)1、大氣淋溶W. Stumm, J.J. Morgan(1981) 將H2O、CO2、O2對(duì)各類(lèi)礦物的化學(xué)破壞作用分為三類(lèi)典型反應(yīng)。P38 表2-17 “典型風(fēng)化反應(yīng)”4、從巖石、土壤中淋溶W. S

21、tumm, J.J. Morgan(1981) 將（1）同成分溶解反應(yīng)（均相溶解作用）指礦物被純水或吸收有CO2的弱酸性水溶解后全部生成溶于水中的離子和分子方解石（1）同成分溶解反應(yīng)（均相溶解作用）指礦物被純水或吸收有CO（2）異成分溶解反應(yīng)（非均相溶解作用）指礦物被純水或吸收有CO2的弱酸性水溶解后的產(chǎn)物中既有溶解態(tài)物質(zhì)，同時(shí)又有新生成的固體產(chǎn)物鉀長(zhǎng)石云母（2）異成分溶解反應(yīng)（非均相溶解作用）指礦物被純水或吸收有C（3）氧化還原反應(yīng)氧化還原是礦物化學(xué)風(fēng)化作用的第三類(lèi)，對(duì)天然水溶液的pH值有顯著影響黃鐵礦（3）氧化還原反應(yīng)氧化還原是礦物化學(xué)風(fēng)化作用的第三類(lèi)，對(duì)天然Hu M-H,Stallard

22、 R R, Edmond J M. Major ion chemistry of some large Chinese rivers. Nature, 1982,298:550-553西方文獻(xiàn)中關(guān)于我國(guó)河流水化學(xué)的第一篇論文是Hu等于1981年發(fā)表在英國(guó)自然雜志上的“中國(guó)大河主要離子化學(xué)”一文。該文的重要價(jià)值在于指出了我國(guó)河流的離子組成主要受碳酸鹽和蒸發(fā)鹽巖石溶解作用的影響，而較少地受硅酸鹽和鋁硅酸鹽巖石風(fēng)化作用的影響Hu M-H,Stallard R R, Edmond J （1）天然水中離子之間的相互作用硅酸鹽與其他鹽類(lèi)的反應(yīng)堿金屬碳酸鹽與其它鹽類(lèi)的反應(yīng)Mg2+和K+與其它鹽類(lèi)的反應(yīng)5、次

23、級(jí)反應(yīng)與交換吸附作用 （P39） （1）天然水中離子之間的相互作用5、次級(jí)反應(yīng)與交換吸附作用 （2）天然水中的離子與沉積物和土壤中吸收性陽(yáng)離子之間的交換反應(yīng)5、次級(jí)反應(yīng)與交換吸附作用 （P39） （2）天然水中的離子與沉積物和土壤中吸收性陽(yáng)離子之間的交換反（3）天然水的蒸發(fā)濃縮作用在蒸發(fā)濃縮過(guò)程中，水體所含鹽類(lèi)逐一達(dá)到飽和狀態(tài)而析出。高度蒸發(fā)濃縮區(qū)域的內(nèi)陸鹽湖水多為氯化水。（4）天然水的混合作用（3）天然水的蒸發(fā)濃縮作用三、天然水的分類(lèi) 三、天然水的分類(lèi) 礦化度：水中所含無(wú)機(jī)礦物成分的含量表征105110時(shí)將水烘干后所得的殘?jiān)|(zhì)分析：礦化度 離子總量-1/2HCO3-在蒸干過(guò)程中發(fā)生了如下反

24、應(yīng)礦化度一般只用于天然水的測(cè)定（1）按礦化度的分類(lèi)礦化度：水中所含無(wú)機(jī)礦物成分的含量（1）按礦化度的分類(lèi)O.A.阿列金提出的按礦化度的分類(lèi)方案：淡水 礦化度 1g/kg微咸水 1-25g/kg具海水鹽度的咸水 25-50g/kg鹽水（鹵水） 50g/kgO.A.阿列金提出的按礦化度的分類(lèi)方案：最常用的仍是O.A.阿列金提出的分類(lèi)方案。因?yàn)闀?shū)上使用當(dāng)量濃度（以單位電荷形態(tài)Mn+/n為基本單位），故PPT（使用摩爾濃度）中的細(xì)節(jié)處不同于書(shū)（2）按主要離子成分的分類(lèi)最常用的仍是O.A.阿列金提出的分類(lèi)方案。（2）按主要離子成（2）按主要離子成分的分類(lèi)首先按含量（單位：摩爾濃度）最多的陰離子把天然水分

25、為三類(lèi)：重碳酸鹽、硫酸鹽（ 2SO42- ）和氯化物，并分別以C、S和Cl符號(hào)代表其次按含量最多的陽(yáng)離子把天然水再分為鈣組（ 2Ca2+ ）、鎂組（ 2Mg2+）和鈉組然后每組再根據(jù)陽(yáng)離子和陰離子的比例關(guān)系，劃分水的不同類(lèi)型（2）按主要離子成分的分類(lèi)首先按含量（單位：摩爾濃度）最多的離子含量（mmol/L) 型 HCO3- 2Ca2+2Mg2+ 型 HCO3- 2Ca2+ 2Mg2+ HCO3- + 2SO42- 型 HCO3- + 2SO42- Na+ 型 HCO3- = 0離子含量（mmol/L) 型 HCO3- 型水是弱礦化水：水中含有相當(dāng)數(shù)量的Na HCO3成分，在某些情況下也可能由C

26、a2+交換土壤和沉積物中的Na+而形成，水中主要含有Na+與HCO3- ； 型 HCO3- 2Ca2+2Mg2+型水是弱礦化水：水中含有相當(dāng)數(shù)量的Na HCO3成分，在某型水為混合起源水：大多數(shù)低礦化和中礦化的河水、湖水和地下水屬于這一類(lèi)型； 型 HCO3- 2Ca2+ 2Mg2+ HCO3- + 2SO42-型水為混合起源水：大多數(shù)低礦化和中礦化的河水、湖水和地下水型水也是混合起源的水，但具有很高的礦化度：水中的Na+交換出土壤和沉積物中的Ca2+和Mg2+ 。大洋水、海水、海灣水和許多具有高礦化度的地下水 型 HCO3- + 2SO42- Na+型水也是混合起源的水，但具有很高的礦化度：水

27、中的Na+交換型水是酸性水，這是酸性沼澤水、硫化礦床水和火山水的特點(diǎn)。 型 HCO3- = 0型水是酸性水，這是酸性沼澤水、硫化礦床水和火山水的特點(diǎn)。HCO3-Cl- 2SO42-Na+ 2Ca2+ 2Mg2+HCO3-2Mg2+2Ca2+ (3.92) HCO3-+ 2SO42- (4.68)CNa型 例：某水系水質(zhì)分析結(jié)果如下：離子含量（mmol/L）K+ Na+ Ca2+ Mg2+ HCO3- Cl- SO42-0.072 2.98 1.19 0.77 3.78 2.45 0.45 請(qǐng)根據(jù)O.A.阿列金分類(lèi)方案（按優(yōu)勢(shì)離子分類(lèi)）判斷該水系屬哪種類(lèi)型的水。HCO3-Cl- 2SO42-Na

28、+ 2Ca2+ 2.3 各類(lèi)天然水的水質(zhì)特點(diǎn)P27The water quality characteristics of all kinds of natural water2.3 各類(lèi)天然水的水質(zhì)特點(diǎn)P27The water qu一、 海洋水ocean water鹽度氯度恒比定律一、 海洋水ocean water鹽度1、鹽度salinity海水中含鹽量的一個(gè)標(biāo)度。測(cè)定鹽度的方法，即取一定量的海水樣品，加鹽酸酸化后，再加氯水，蒸干后繼續(xù)升溫，最后在480條件下烘至恒重，稱(chēng)量剩余的鹽分。根據(jù)這種測(cè)定方法，海水鹽度的定義為：“1千克海水中的溴和碘全部被當(dāng)量的氯置換，而且所有的碳酸鹽都轉(zhuǎn)換成氧化物

29、之后，其所含的無(wú)機(jī)鹽的克數(shù)?！币苑?hào)“S”表示之，單位為克/千克。1、鹽度salinity海水中含鹽量的一個(gè)標(biāo)度。水環(huán)境化學(xué)(天然水)解析課件2、氯度chlorinity1000g海水中，以氯置換溴和碘后，所含氯的總克數(shù)，以Cl表示 ，單位為克/千克。S=0.030+1.805Cl2、氯度chlorinity1000g海水中，以氯置換溴和碘3、海水化學(xué)組成常量元素：大于0.05mmol/kg，有11種陽(yáng)離子：Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Sr2+陰離子：Cl-,SO42-, Br-, HCO3-(CO32-),F-(Si例外）分子：HBO3以上占海水總量的99%（最簡(jiǎn)單的人工海水“

30、NaCl+MgSO4”配置）微量元素：0.0550mol/kg痕量元素：0.0550nmol/kg和50pmol/kg營(yíng)養(yǎng)元素：N、P、Si（主要營(yíng)養(yǎng)鹽）、Mn、Fe、Cu、Zn（微量營(yíng)養(yǎng)鹽）等，它們與海洋生物生長(zhǎng)密切相關(guān)溶解氣體：O2、CO2、N2、惰性氣體等有機(jī)物質(zhì)3、海水化學(xué)組成常量元素：大于0.05mmol/kg，有113、海水化學(xué)組成海水的pH是8.2左右。海水中主要元素組成之比值大體上恒定不變；MarcetDittmar恒比定律3、海水化學(xué)組成海水的pH是8.2左右。MarcetDittmar恒比定律即“盡管各大洋各海區(qū)海水的含鹽量可能不同，但海水主要溶解成分的含量間有恒定的比值”

31、，這就是海洋化學(xué)上著名的MarcetDittmar恒比定律。海水水質(zhì)化學(xué)類(lèi)型單一，阿列金分類(lèi)中的氯化物類(lèi)鈉組型水。MarcetDittmar恒比定律即“盡管各大洋各海區(qū)海水各大洋和海域的常量成分與氯度的比值是幾乎保持恒定的海水中主要溶解成分（鹽度S=35）主要溶解成分主要化學(xué)物種存在形式含量(g/kg)氯度比值Na+Na+10.760.555 56Mg2+Mg2+1.2940.066 80Ca2+Ca2+0.41170.021 25K+K+0.39910.206 0Sr2+Sr2+0.00790.000 41Cl-Cl-19.350.998 94SO42-SO42-、NaSO4-2.7120.

32、140 00HCO3-HCO3-，CO32-，CO20.1420.007 35Br-Br-0.06720.003 74F-F-，MgF+0.001300.000 067H3BO3B(OH)3，B(OH)4-0.02560.001 32各大洋和海域的常量成分與氯度的比值是幾乎保持恒定的海水中主要1）河口區(qū)往往不遵循恒比定律；2）區(qū)域性生物活動(dòng)和地球化學(xué)的影響如：深層和中層水中Ca2+/Cl-或Sr2+/Cl-比值 表層水Ca2+/Cl-或Sr2+/Cl- 大于恒比定律特例1）河口區(qū)往往不遵循恒比定律；大于恒比定律特例恒比定律特例3）恒比定律不適用于微量或痕量組分；4）恒比定律沒(méi)有歷史繼承性，并非指海水之過(guò)去和未來(lái)都有相似的規(guī)律；恒比定律特例3）恒比定律不適用于微量或痕量組分；二、 河流River河流水質(zhì)因地區(qū)、氣候等條件而異，變動(dòng)幅度很大我國(guó)河流水化學(xué)特性有明顯的地帶性規(guī)律，可分為4個(gè)水化學(xué)帶。二、 河流River河流水質(zhì)因地區(qū)、氣候等條件而異，變動(dòng)幅度水化學(xué)帶河水離子總量和總硬度都很低，水化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，屬重碳酸鹽鈣、鈉型極軟水區(qū)河水離子總量為50-400mg/L，總硬度2.8-8.4G，屬重碳酸鹽鈣鈉型軟水區(qū)重碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物三種類(lèi)型均有出現(xiàn)。離子總量400-1000mg/L，總硬度8.4-16.8G，屬適度硬水區(qū)水的礦化度增