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1、,天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念及计算,制作人：环工0801 宋亮汇报人：环工0801 邹瑜,1.天然水的相关概念,2.水体的碳酸平衡原理,3.水体的酸度和碱度概念,4.天然水体的缓冲性能,目录,什么是天然水构成自然界地球表面各种形态的水相的总称。包括江河、海洋、冰川、湖泊、沼泽等地表水以及土壤、岩石层内的地下水等天然水体。,点击添加标题,溶解性气体,一些主要离子,溶解性有机物 悬浮物 胶体物质,水生生物,天然水,标题,天然水的组成,浅谈天然水组成：天然水的离子组成：K+,Na+,Ca2+,Mg2+,HCO3-,NO3-,Cl-,SO42-为天然水中常见的八大离子，占天然水离子总量的
2、95-99%。溶解性气体：含量较多的有：氧气,氮气,二氧化碳;含量较少或在特殊状态下出现的有：硫化氢,甲烷,氨气,氦气,浅谈天然水组成：溶解性有机物 悬浮物 胶体物质：种类繁多，包括碳水化合物,脂肪,蛋白质,维生素及其他低相对分子质量的有机物等。水生生物：水生生物是生活在各类水体中生物的总称，包括浮游生物,着生生物,底栖生物,鱼类和微生物等。按功能划分，一般分为自养生物,异养生物,分解者。,水体的碳酸平衡：在水体中存在着CO2、H2CO3、HCO3-、CO32-等4种物质;常把CO2和H2CO3 合并为H2CO3*;实际上H2CO3 的含量极低，主要是溶解性的气体CO2。因此，水中H2CO3*
3、-HCO3-CO32-体系可用下面的反应和平衡常数表示：,2.水体的碳酸平衡原理,根据上述K1及K2的值，就可以制作以pH为主要变量的 H2CO3*-HCO3-CO32-体系的形态分布图：,不考虑二氧化碳与大气的交换过程,考虑二氧化碳与大气的交换过程,点击添加标题,（1）封闭体系假定水中溶解的H2CO3*是不挥发性酸，由此组成的是封闭碳酸体系。在封闭的平衡体系中，用a0 a1 a2分别表示H2CO3*HCO3 CO32-在总量中所占的比例，可以给出下面三个表达式：a0=H2CO3*/(H2CO3*+CO32-+HCO3);a1=HCO3/(H2CO3*+CO32-+HCO3);a2=CO32-
4、/(H2CO3*+CO32-+HCO3);若用cT表示三种碳酸形态的总量，把K1K2的表达式代入上式中，就可得到作为酸解离常数和氢离子浓度的函数的形态分数：,过渡页,点击添加标题,承接上述形态分数：,过渡页,点击添加标题,（1）开放水体开放碳酸体系是指与大气相通的碳酸水溶液体系。该体系考虑了二氧化碳在气相和液相之间的平衡，各种碳酸形态的平衡浓度可用PCO2和pH来表述。,水体的酸度和碱度：酸度和碱度是水体缓冲能力的测度。天然水体可受纳酸碱性废水的容量受这类参数的制约。,强碱 弱碱 强碱弱酸盐,强酸,弱酸 强酸弱碱盐,碱度碱度是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接受H+的物质总量。组成
5、水中碱度的物质可以归纳为三类：强碱；弱碱；强碱弱酸盐。总碱度=HCO3-+2CO32-+OH-H+酚酞碱度=CO32-+OH-H2CO3*H+苛性碱度=OH-HCO3-2 H2CO3*H+,酸度总酸度是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质，亦即放出H+或经水解能产生H+的物质总量。包括强酸、弱酸、强酸弱碱盐等。总酸度=H+HCO3-+2H2CO3*OH-CO2酸度=H+H2CO3*-CO32-OH-无机酸度=H+-HCO3-2CO32-OH-,天然水体的缓冲性能：天然水体的pH一般在6-9。天然水溶解的许多物质使得天然水具有一定的缓冲性能，对外来的酸碱类物质的影响有一定的抵御能力，从而使水的pH维持稳定，不发生显著变化。天然水中碳酸和碳酸盐及重碳酸盐是主要的酸碱类物质，他们构成了天然水中主要的缓冲系统。人们通常根据它的存在情况来估算水体的缓冲能力。,对天然水的碳酸平衡原理、水的酸度和碱度概念的研究，对维持水体生态平衡，人类生活，农业生产，等都有着重要意义。所以至关重要！,意义,
