污染物在地下水系统中的迁移转化 ppt课件
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重金属在水体中的迁移转化PPT课件
3
上班
❖ 主要重金属：铅，来自汽车尾气
❖ “服毒”过程：虽然早在2000年，中国就开始使用无铅汽油，但公众有 一个很大的认识误区，就是认为“无铅汽油”不含铅。其实，无铅汽油 是指含铅量在0.013g/L以下的汽油，并非含铅量为零的汽油！这些铅和 其他有害物质一同被无数像嘉琪这样的上班族吸入体内。
❖ 主要危害：铅在废气中呈微粒状态，随风扩散，可随呼吸进入血液，并 迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中，它们干扰血红素的合成、侵袭红细 胞，引起贫血；损害神经系统，严重时损害脑细胞，引起脑损伤。当儿 童血中铅浓度达0.6～0.8ppm时，会影响儿童的生长和智力发育，甚至 出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘，危及胎儿。
❖ 在环境污染研究中，重金属多指Hg、Cd、Pb、Cr 以及类金属等生物毒性显著的元素；其次是指有 一定毒性的一般元素，如Zn、Cu、Ni、Co、Sn等。
11
重金属环境行为的基本特征
（1）是构成地壳的组分，在各环境介质中均有背景含量 ，在污染物分类中视为是永久性污染物。（中国环境背 景值研究的理论和应用意义）
导致慢性中毒。另外还有致癌性。
这些重金属中任何一种都能引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、神精错乱、
关节疼痛、结石、癌症 。
8
❖ 200亿元：国土资源部称，中国每年有1200万吨粮食遭到重金 属污染，直接经济损失超过200亿元。
❖ 4035人：环保部称，2009年，重金属污染事件致使4035人血铅 超标、182人镉超标，引发32起群体性事件。
18
❖ 在被重金属污染的水体中，重金属的形态多变，且形态不同毒 性也不同，如铬
❖ 产生毒性效应的浓度范围低，一般为1~10mg/L（Hg，Cd则在 0.001~0.01 mg/L左右）
上班
❖ 主要重金属：铅，来自汽车尾气
❖ “服毒”过程：虽然早在2000年，中国就开始使用无铅汽油，但公众有 一个很大的认识误区，就是认为“无铅汽油”不含铅。其实，无铅汽油 是指含铅量在0.013g/L以下的汽油，并非含铅量为零的汽油！这些铅和 其他有害物质一同被无数像嘉琪这样的上班族吸入体内。
❖ 主要危害：铅在废气中呈微粒状态，随风扩散，可随呼吸进入血液，并 迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中，它们干扰血红素的合成、侵袭红细 胞，引起贫血；损害神经系统，严重时损害脑细胞，引起脑损伤。当儿 童血中铅浓度达0.6～0.8ppm时，会影响儿童的生长和智力发育，甚至 出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘，危及胎儿。
❖ 在环境污染研究中，重金属多指Hg、Cd、Pb、Cr 以及类金属等生物毒性显著的元素；其次是指有 一定毒性的一般元素，如Zn、Cu、Ni、Co、Sn等。
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重金属环境行为的基本特征
（1）是构成地壳的组分，在各环境介质中均有背景含量 ，在污染物分类中视为是永久性污染物。（中国环境背 景值研究的理论和应用意义）
导致慢性中毒。另外还有致癌性。
这些重金属中任何一种都能引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、神精错乱、
关节疼痛、结石、癌症 。
8
❖ 200亿元：国土资源部称，中国每年有1200万吨粮食遭到重金 属污染，直接经济损失超过200亿元。
❖ 4035人：环保部称，2009年，重金属污染事件致使4035人血铅 超标、182人镉超标，引发32起群体性事件。
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❖ 在被重金属污染的水体中，重金属的形态多变，且形态不同毒 性也不同，如铬
❖ 产生毒性效应的浓度范围低，一般为1~10mg/L（Hg，Cd则在 0.001~0.01 mg/L左右）
污染物在水体中的转化
污染物在水体中的转化污染物进入水体后发生各种反应，根据污染物的不同性质可产生不同的污染过程。
有机污染物在水环境中的迁移转化主要取决于有机污染物本身的性质以及水体的环境条件。
有机污染物一般通过吸附作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等过程进行迁移转化，一些重金属污染物在水体中可发生形态或状态的转化。
一、水体中需氧有机物的降解有机物在水体中的降解主要通过化学氧化、光化学氧化和生物化学氧化来实现，其中生物化学氧化作用具有最重要的意义。
需氧污染物在水体中发生生物降解的问题可以从两方面来考察：从微观看，就是考虑微生物的生活行为和污染物在微生物的作用下发生逐步降解的反应机理；从宏观看，也就是考虑水体本身如何通过生物因素而达到自净结果的。
对这两方面的内容将在下文分别予以阐述。
（一）生化需氧过程中的生物系统和生化反应生物需氧过程中的生物系统可用图 4-2 表示。
从这个图中我们可以看到，在降解有机物过程中，微生物中的细菌所起的作用最大（在水体中数量多，氧化功能强），其次是原生动物。
在生物需氧过程三阶段中发生的反应有氧化反应、合成反应和内源呼吸反应（氧化反应在好氧、厌氧条件下皆能发生，而且细菌生长和能量利用情况也很相似，但反应产物是十分相异的）。
在三阶段发生的典型反应归纳列举如下：1. 有机物氧化（呼吸）反应2. 无机物氧化（呼吸）反应3. 合成细胞原生质（合成）反应4. 细菌原生质氧化（内源呼吸）反应细菌的呼吸是在生活的原生质中进行的一种生物化学过程，由此产生的能量可供细菌的各种生命活动之用；另一方面，细菌的内源呼吸导致细胞物质的自身破坏和内耗。
实际上，细菌发挥正常活动功能（如在水体中运动、体内酶的激活）只需很少能量，这一份额的能量单靠内源呼吸也已足够提供。
按专业研究人员提出的假说，微生物的生长是以下两种相反过程竞争的结果：同化外来营养物质和内耗体内细胞物质。
即使环境中所含营养物质并不缺乏，细菌体内破坏原生质的过程也还是发生着的。
污染物的迁移和转化
功能团的有机物
都可以作为配位
体与金属离子络 合
2.2.2.5吸附作用
吸附是发生在固体 或液体表面对其它 物质的一种吸着现 象。污染物在土壤 中的吸附常常受到 土壤中有机质含量， 土壤颗粒大小，粘 土矿物成分，pH， 阳离子交换能等土 壤理化性质的影响。
=SurfOH指铁，铝和锰氧化物表面
2.2.2.6 氧化还原作用
Zn2+ + NH3
ZnNH32+
Hg2+ + 2OH Hg(OH)2 +Cl Hg2+ + ClHg2+ + 2ClHg2+ + 3ClHg2+ + 4Cl-
Hg(OH)2 Hg(OH)Cl HgCl+ HgCl2 HgCl3HgCl42-
吸附力强 吸附力弱
环境中的 OH-， Cl-，HCO3-， CO32-及含NH2，-OH，COOH，-SH等
生物累积的程度可用生物累积系数 bioaccumulation factor, BAF 表示。
BAF=某一生物个体生长发育较后阶段体内蓄积污染物的 浓度/同一生物生长发育较前阶段体内蓄积该污染物的浓 度
生物累积某种污染物的浓度水平取决于该生物摄取和消 除该污染物的速率之比，如果摄入量大于消除量，就会 发生生物积累。
地下水污染或是 造成癌症村现象 的首因
2.2.1.3 重力的机械迁移作用
指污染物及其搬运在体在重力作用下的迁移运动。
➢吸附了污染物的气溶胶，颗粒物，悬浮物等主要以 重力沉降的方式在环境中的迁移。
➢污水设施中污染物逐渐沉积在污泥中，随污泥的处 理而迁移。
➢机械搬运污染物的行为是污染物迁移的重要方式。 如污染物以原材料，成品或包装材料的形式被远距 离运输。
都可以作为配位
体与金属离子络 合
2.2.2.5吸附作用
吸附是发生在固体 或液体表面对其它 物质的一种吸着现 象。污染物在土壤 中的吸附常常受到 土壤中有机质含量， 土壤颗粒大小，粘 土矿物成分，pH， 阳离子交换能等土 壤理化性质的影响。
=SurfOH指铁，铝和锰氧化物表面
2.2.2.6 氧化还原作用
Zn2+ + NH3
ZnNH32+
Hg2+ + 2OH Hg(OH)2 +Cl Hg2+ + ClHg2+ + 2ClHg2+ + 3ClHg2+ + 4Cl-
Hg(OH)2 Hg(OH)Cl HgCl+ HgCl2 HgCl3HgCl42-
吸附力强 吸附力弱
环境中的 OH-， Cl-，HCO3-， CO32-及含NH2，-OH，COOH，-SH等
生物累积的程度可用生物累积系数 bioaccumulation factor, BAF 表示。
BAF=某一生物个体生长发育较后阶段体内蓄积污染物的 浓度/同一生物生长发育较前阶段体内蓄积该污染物的浓 度
生物累积某种污染物的浓度水平取决于该生物摄取和消 除该污染物的速率之比，如果摄入量大于消除量，就会 发生生物积累。
地下水污染或是 造成癌症村现象 的首因
2.2.1.3 重力的机械迁移作用
指污染物及其搬运在体在重力作用下的迁移运动。
➢吸附了污染物的气溶胶，颗粒物，悬浮物等主要以 重力沉降的方式在环境中的迁移。
➢污水设施中污染物逐渐沉积在污泥中，随污泥的处 理而迁移。
➢机械搬运污染物的行为是污染物迁移的重要方式。 如污染物以原材料，成品或包装材料的形式被远距 离运输。
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实验反应出，在一定温度下，BaSO4， CaCO3等难溶强电解质在KNO3溶液中的溶 解度比在纯水中的大，并且KNO3的浓度 越大，难溶强电解质的溶解度和Ksp也变 得越大。
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如果在饱和BaSO4溶液中加KNO3，KNO3就完全电 离为K+和NO3-离子，结果使溶液中的离子总数骤 增，由于SO42-和Ba2+离子被众多的异号离子(K+， NO3-)所包围，活动性有所降低，运动变得困难， 因而Ba2+和SO42-有效浓度降低。促使下列平衡：
或 C = C0 . e-λ. z (6—2)
式中：C0——进入过滤介质的固体物质浓 度；
λ——过滤介质参数。
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生物胶体
Ca 2 Na
3NH4Cl
土壤胶体
3NH
4
Ca2、Na
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37
对难溶强电解质溶度积的理解和掌握，对实
际工作具有很大的指导意义，因此有必要以BaSO4 的溶度积关系式[Ba2+][SO42-]=Ksp为例做如下的总 结。
(1)当BaSO4的溶液与固体BaSO4接触而达到平衡 时，在BaSO4饱和溶液中[Ba2+]与[SO42-]的乘积在 温度一定时，是一个常数，不因固体BaSO4的量而 改变。在纯BaSO4的饱和溶液中，[Ba2+]=[SO42-]。
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39
(3)若溶液中[Ba2+][SO42-] ＜ Ksp，这时 如果该溶液与足够量的固体BaSO4相接触， 则有BaSO4溶解进入溶液。同样，这种溶 解作用也是直到溶液中[Ba2+][SO42]=Ksp时为止。
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如果在饱和BaSO4溶液中加KNO3，KNO3就完全电 离为K+和NO3-离子，结果使溶液中的离子总数骤 增，由于SO42-和Ba2+离子被众多的异号离子(K+， NO3-)所包围，活动性有所降低，运动变得困难， 因而Ba2+和SO42-有效浓度降低。促使下列平衡：
或 C = C0 . e-λ. z (6—2)
式中：C0——进入过滤介质的固体物质浓 度；
λ——过滤介质参数。
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生物胶体
Ca 2 Na
3NH4Cl
土壤胶体
3NH
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Ca2、Na
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对难溶强电解质溶度积的理解和掌握，对实
际工作具有很大的指导意义，因此有必要以BaSO4 的溶度积关系式[Ba2+][SO42-]=Ksp为例做如下的总 结。
(1)当BaSO4的溶液与固体BaSO4接触而达到平衡 时，在BaSO4饱和溶液中[Ba2+]与[SO42-]的乘积在 温度一定时，是一个常数，不因固体BaSO4的量而 改变。在纯BaSO4的饱和溶液中，[Ba2+]=[SO42-]。
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(3)若溶液中[Ba2+][SO42-] ＜ Ksp，这时 如果该溶液与足够量的固体BaSO4相接触， 则有BaSO4溶解进入溶液。同样，这种溶 解作用也是直到溶液中[Ba2+][SO42]=Ksp时为止。
《水体污染与控制》PPT课件
有些农药在水体中较易分解有些则比较稳定能长期保持在水体中对水体影响很生物降解48一控制废水排放的措施重复利用废水使废水排放量减到最低水平加强对水体及污染源的监测与管理第四节水体污染的控制49二充分利用水体自净能力水体受到污染后在物理化学和生物的作用下逐步消除污染物达到水体自然净化的过程称为水体的自净过程
如果能较好地设计废水排放口以促进废水 与河水的混合，例如采用分散式排放口或将排 放口伸入水体，并装置多孔出口等设备或把废 水送到水流湍急的地方，则可以考虑取a=1。
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二、水体的生化自净
废水进入河流后，除得到稀释外，其中的有 机污染物质还会在水中微生物的作用下进行氧 化分解，逐渐变成无机物质。这一过程称为水 体生化自净。
变化 第四节 水体污染的控制
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2
第一节 水体污染
一、水体及水体污染的概念
1、水体的概念
水体是指河流、湖泊、池塘、水库、沼
泽、海洋以及地下水等水的积聚体。在环
境学中，水体不仅包括水本身，还包括了
水中的悬浮物、溶解物质、胶体物质、底
质(泥)和水生生物等。应把它看作完整的
生态系统或完整的综合自然体来看。水体
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14
一、废水在水体中的稀释和扩散
稀释实际上只是将废水中的污染物质扩 散到水体中去，从而降低这些物质的相 对浓度。单纯的稀释过程并不能除去污 染物质。
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1、稀释机理 污染物质进入河流水体后，产生了两种运
动形式：
一是污染物质由于河水流速的推动沿着水 流前进的方向运动。这一水流输送污染物质 的形式，可称为推流或平流。以公式表示为：
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2、污染物特征
污染物的扩散性、持久性、生物降解 性等都影响环境容量。一般来说，污染 物的物理化学性质越稳定，环境容量越 小。耗氧有机物的水环境容量最大，难 降解有机物的水环境容量很小，而重金 属的水环境容量则甚微。
如果能较好地设计废水排放口以促进废水 与河水的混合，例如采用分散式排放口或将排 放口伸入水体，并装置多孔出口等设备或把废 水送到水流湍急的地方，则可以考虑取a=1。
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二、水体的生化自净
废水进入河流后，除得到稀释外，其中的有 机污染物质还会在水中微生物的作用下进行氧 化分解，逐渐变成无机物质。这一过程称为水 体生化自净。
变化 第四节 水体污染的控制
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第一节 水体污染
一、水体及水体污染的概念
1、水体的概念
水体是指河流、湖泊、池塘、水库、沼
泽、海洋以及地下水等水的积聚体。在环
境学中，水体不仅包括水本身，还包括了
水中的悬浮物、溶解物质、胶体物质、底
质(泥)和水生生物等。应把它看作完整的
生态系统或完整的综合自然体来看。水体
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一、废水在水体中的稀释和扩散
稀释实际上只是将废水中的污染物质扩 散到水体中去，从而降低这些物质的相 对浓度。单纯的稀释过程并不能除去污 染物质。
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1、稀释机理 污染物质进入河流水体后，产生了两种运
动形式：
一是污染物质由于河水流速的推动沿着水 流前进的方向运动。这一水流输送污染物质 的形式，可称为推流或平流。以公式表示为：
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2、污染物特征
污染物的扩散性、持久性、生物降解 性等都影响环境容量。一般来说，污染 物的物理化学性质越稳定，环境容量越 小。耗氧有机物的水环境容量最大，难 降解有机物的水环境容量很小，而重金 属的水环境容量则甚微。
第二章 污染物在环境中的迁移和转化ppt课件
物、悬浮物等主要以重力沉降的方式在环
境中自然迁移。
2019年5月6日
11
第二节 环境污染物的迁移
第 • 2、物理化学迁移
二
包括风化淋溶作用、溶解挥发作
章
用、酸碱作用、络合作用、吸附作用以及
氧化还原作用。
2019年5月6日
12
第二节 环境污染物的迁移
第 1）风化淋溶作用：是指环境中的水在 二 重力作用下运动时通过水解作用使岩
2019年5月6日
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第二节 环境污染物的迁移
第 生物浓缩、生物积累和生物放大的程度，都 用来自环境的元素或难分解的化合物的浓缩
二
系数表示，但却是三个不同的概念。生物浓
章
缩是生物机体内某种物质的浓度和环境中的 浓度相比；生物积累是同一生物个体在不同
代谢活跃阶段机体内的浓度相比；生物放大
是同一食物链上不同营养级的生物机体内某
2019年5月6日
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第三节 环境污染物的转化
第 (一)物理转化作用：
二
指污染物通过蒸发、渗透、凝聚、 吸附、放射性元素的蜕变等一种或几种
章 过程实现的转化。
物理转化与污染物的迁移运动两者
之间存在的伴随关系较为密切。
2019年5月6日
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第三节 环境污染物的转化
（二）化学转化作用：
第
指污染物通过各种化学反应过程发生的转
第二章
污染物在环境中的 迁移和转化
2019年5月6日
1
第二章 污染物在环境中的迁移和转化
内
第一节 概述
容
第二节 环境污染物的迁移
提
第三节环境污染物的转化
要
2019年5月6日
地下水污染机理
地下水污染物的迁移及污染机理
1
2 3
污染物在地质环境中的水文地球化学效应
主要污染物的相对迁移能力及其主要衰减机理 地下水系统的污染及污染机理
1、污染物在地质环境中的水文地球化学效应
污染物在通过包气带向下运移时，会产生一系列复杂的物 理、化学及生物作用。 其中，对污染物的迁移存在两种水文地球化学效应：阻止 迁移效应（或称净化效应）和增强迁移效应。
（二）硝化作用
（三）反硝化作用
铬 汞 铁 镉 铅
六价铬的迁移机理：吸附和氧化还原。
第三节 微量非金属污染及其污染机理
• 地下水微量非金属污染主要是As、F、Se、P、B、S等元素 及氰的污染，其中较常见、危害较大的是As、F、氰的污染。
一、砷（As）
砷在地壳中常与硫结合成硫化（矿）物。地下水中砷的天然来源为地壳岩石矿物中的砷的 氧化；人为来源为合金冶炼、玻璃、化工、医药等工业和农药等。
二、化学作用效应
化学作用效应主要包吸附、溶解、沉淀、氧化还原、PH值影响，化学降解、光分解及挥发作用等。
（一）吸附作用效应 由于胶体颗粒表面的电荷不均衡性而带负电荷或正电荷，从而具有吸附 溶液中阳离子或阴离子的能力。吸附作用可能是阻止迁移效应，也可能 是增加迁移效应。 物理吸附：靠静电引力将离子吸附在固体表面。主要对Ca2+、Mg2+、Na+、 K+、NH4+及一些微量金属阳离子起作用。是可逆的。 化学吸附：靠化学键结合，被吸附离子进入胶体的结晶骨架。主要对 Al、K、Mn、Zn、Cr、Ni等金属离子起作用，对有机化合物，如对硫磷、 毒莠定，西维因、百草枯、多氯联苯等也能吸附。是不可逆的。
一、地下水中氮的存在形式及来源
污染物在环境中的迁移和转化PPT学习教案
3. 生物迁移
第5页/共37页
1. 机械迁移
1. 机械迁移：根据污染物在环境中发生机械
迁移的作用力不同可以分为：
（1）气的机械迁移作用：污染物在大气中
的扩散作用和被气流搬运。
影响因素：气象条件、地形地貌特征、排
放浓度和排放高度等因素。
第6页/共37页
1. 机械迁移
（2）水的机械迁移作用：污染物在水体中的
在强还原或酸性介质中,嫌气微生物可使氧
化态硒还原为Se0 和Se2- , 使硒的有效性降低。
pH 和Eh 是作为一个整体来影响硒的形态和
第16页/共37页
三、污染物迁移的制约因素
配位体的种类及数量
无机配位体：Cl-、I-、F-、SO42-、S2-、
PO43-等。
当环境中存在大量无机，特别是有大量Cl-、
于钙、锶、钡、镭、铜、锌、镉、二价铁、二
价锰和二价镍的迁移。
碱性环境有利于硒、钼和五价钒的迁移。
第14页/共37页
三、污染物迁移的制约因素
氧化还原条件(Eh)
有些污染物在氧化环境中有较高的迁移能力，
而有些污染物在还原环境中有较高的迁移能力。
氧化环境有利于铬、钒、硫的迁移；
还原环境有利于铁、锰等的迁移。
外界环境的物理化学条件和区域自然地理
条件（外因）
第12页/共37页
三、污染物迁移的制约因素
1.
内因（主要影响因素）：
由于物理化学性质的差异决定了物质的电离能力、水解能力、形成络合物能力等的不同。
原子的电负性、离子半径、电价、离子电位（电价与离子半径的比值）以及化合物的键性
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1. 机械迁移
1. 机械迁移：根据污染物在环境中发生机械
迁移的作用力不同可以分为：
（1）气的机械迁移作用：污染物在大气中
的扩散作用和被气流搬运。
影响因素：气象条件、地形地貌特征、排
放浓度和排放高度等因素。
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1. 机械迁移
（2）水的机械迁移作用：污染物在水体中的
在强还原或酸性介质中,嫌气微生物可使氧
化态硒还原为Se0 和Se2- , 使硒的有效性降低。
pH 和Eh 是作为一个整体来影响硒的形态和
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三、污染物迁移的制约因素
配位体的种类及数量
无机配位体：Cl-、I-、F-、SO42-、S2-、
PO43-等。
当环境中存在大量无机，特别是有大量Cl-、
于钙、锶、钡、镭、铜、锌、镉、二价铁、二
价锰和二价镍的迁移。
碱性环境有利于硒、钼和五价钒的迁移。
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三、污染物迁移的制约因素
氧化还原条件(Eh)
有些污染物在氧化环境中有较高的迁移能力，
而有些污染物在还原环境中有较高的迁移能力。
氧化环境有利于铬、钒、硫的迁移；
还原环境有利于铁、锰等的迁移。
外界环境的物理化学条件和区域自然地理
条件（外因）
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三、污染物迁移的制约因素
1.
内因（主要影响因素）：
由于物理化学性质的差异决定了物质的电离能力、水解能力、形成络合物能力等的不同。
原子的电负性、离子半径、电价、离子电位（电价与离子半径的比值）以及化合物的键性
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在BaS04的饱和溶液中存在下列平衡：
BaSO4(s)
Ba2+＋SO42- (6—3)
按照质量作用定律：
[Ba2+][SO42-]/[BaSO4]=K (6—4)
在温度一定时，K为一常数，固体BaSO4的“浓度” 也为一常数，可并入常数项，所以
[Ba2+][SO42-]=Ksp
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dC 1 dmV dZ v f dt
（6—1）
式中：mV—单位孔隙介质体积所截留的物质质量； Z——过滤长度； t——时间； C——团体浓度； vf———渗透速度。
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dC C
dZ
或 C = C0 . e-λ. z (6—2)
NH4 1 18.01 1．43 5．37 Rb 1 85．48 1．49 5．09
H
1 1.008
Ca 2 40．08 1．06 10．00
Mg 2 24．32 0．பைடு நூலகம்8 13．00
代换力顺序
第七 第五 第六 第四 第一 第二 第三
土壤中一些阳离子代换力的大小排列顺序如下：
Fe3+≥A13+＞H+＞Ba2+＞Sr2+＞Ca2+＞Mg2+＞Cs+＞Rb+
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对难溶强电解质溶度积的理解和掌握，对实
际工作具有很大的指导意义，因此有必要以BaSO4 的溶度积关系式[Ba2+][SO42-]=Ksp为例做如下的总 结。
(1)当BaSO4的溶液与固体BaSO4接触而达到平衡 时，在BaSO4饱和溶液中[Ba2+]与[SO42-]的乘积在 温度一定时，是一个常数，不因固体BaSO4的量而 改变。在纯BaSO4的饱和溶液中，[Ba2+]=[SO42-]。
式中：C0——进入过滤介质的固体物质浓 度；
λ——过滤介质参数。
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生物胶体
Ca 2 Na
3NH4Cl
土壤胶体
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Ca2、Na
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C0
C
K ( C )1/ P C0 C
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污染物在包气带及含水层迁移时，其浓度常
常受某些难溶化合物溶解度的控制。如果其离子
活度积大于溶度积，便产生沉淀，从而使污染物
的浓度降低。越容易生成难溶盐沉淀的污染组分，
其迁移能力也越小。盐类的溶解难易程度，常以
(6—3)
式中：C0——初始阳离子浓度； C——平衡时阳离子浓度；
K，1／P——均为常数。
上述公式中离子浓度的单位为mg／l。
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离子 原子价 原子量 离子半径(Å) 未水化者 水化者
Na 1 23．00 0．98 7．90
K
1 39.10 1．33 5．32
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(2)在溶液中一旦[Ba2+][SO42-]＞Ksp(例 如向BaSO4饱和溶液中加BaCl2或 Na2SO4)，这时将析出BaSO4，直到溶 液中[Ba2+][SO42-]= Ksp时沉淀量才不 再增加，即在新的条件下又达到了新的
污染物在地下水系统中的迁移、转化过程是 复杂的物理、化学及生物综合作用的结果。地表的 污染物在进入含水层时，一般都要经过表土层及下 包气带，而表土层和下包气带对污染物不仅有输送 和储存功能，而且还有延续或衰减污染的效应。因 此，有人称表土层和下包气带为天然的过滤层。
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＞NH4+＞K+＞Na+＞Li+ ppt课件
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盐基饱和度（ %）
代换性盐基离子总量（ mmol / 阳离子代换量（ mmol /100
1g0）0 g）100
%
土壤盐基饱和度的大小，主要取决于气候和母 质等条件。我国雨量分布由南向北逐渐减少，所以， 土壤盐基饱和度亦有由北向南渐少的趋势。少雨的 北方，盐基淋溶弱，土壤盐基饱和度大，土壤的pH 值亦较大；多雨的南方，情况正好相反。在气候相 同的地区，母质富含盐基时，其盐基饱和度较大。
溶解度来划分；溶解度大于10g/l者，称为易溶盐，
溶解度为1—10g/l者称为可溶盐，溶解度为0.01—
1g/l者称为微溶盐，溶解度小于0.01g/l者称为难溶
盐。
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在研究溶解度对污染物浓度的控制时，一 般只考虑难溶盐，因为它们易产生沉淀。污染 物通过包气带，进而进入含水层，并与天然地 下水相混合，在这个迁移过程中，污染物浓度 是否会受某些难溶盐溶解度的控制而产生沉淀， 一般按照质量作用定律，以及有关的热力学数 据，算出游离离子的摩尔浓度，然后算出离子 积。求得其饱和指数，用这样的方法即可加以 判断。
实验反应出，在一定温度下，BaSO4， CaCO3等难溶强电解质在KNO3溶液中的溶 解度比在纯水中的大，并且KNO3的浓度 越大，难溶强电解质的溶解度和Ksp也变 得越大。
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如果在饱和BaSO4溶液中加KNO3，KNO3就完全电 离为K+和NO3-离子，结果使溶液中的离子总数骤 增，由于SO42-和Ba2+离子被众多的异号离子(K+， NO3-)所包围，活动性有所降低，运动变得困难， 因而Ba2+和SO42-有效浓度降低。促使下列平衡：
BaSO4 (s)
Ba2＋＋SO42- (6—3)向右移
动，从而增加了BaSO4的溶解度，直至达到平衡为
止，这时Ksp值变大了。这种因加入强电解质而使
沉淀溶解度增大的效应也叫做盐效应。但如果加入
的可溶性强电解质的浓度很小，例如溶液的离子强
度值小于10-3，则可以不考虑盐效应对难溶性强电
解质Ksp值的影响。
(6—5)
Ksp叫做溶度积。溶度积是一种难溶的强电解质固 体和它的饱和溶液处在平衡时的平衡常数。
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Ksp随温度而改变。例如BaSO4的溶度积， 298K 时 Ksp=1.08×10-10 ； 323K 时 Ksp=1.98 ×10-10。可知BaSO4的Ksp随温度的升高而 稍增大，但影响不大。