【环境化学】第3.2章 水环境化学——第二节 水中无机污染物的迁移转化
环境化学第3章水环境化学-2-无机污染物的迁移转化
随pH值的变化而改变。铝可发生聚合反应，最终生成
[Al(OH)3]∞的无定形沉淀物。 ②铁：铁是丰量元素，水解反应和形态与铝类似。 ③锰：锰与铁类似，其丰度不如铁，但溶解度比铁高。 ④硅：硅酸能生成聚合物，并可生成胶体以至沉淀物。
2Si(OH)4 H6SiO7 + H2O
(SinO2n-m(OH)2m )
属污染物在水环境中迁移转化的基本原理。
思考题
1. 叙述天然水体中存在哪几类颗粒物？
2. 什么是表面吸附作用、离子交换吸附作用和专属吸附
作用？
3. 根据腐殖质在溶液中的溶解度不同划分为哪几类？
4. 叙述水中颗粒物以哪些方式进行聚集？
2.1颗粒物与水之间的迁移
★2.1.1水中颗粒物的类别 矿物微粒和黏土矿物 金属水合氧化物
吸 引
吸 引
(1)水中离子浓度高
天然水环境和水处理过程中所遇到的颗粒聚集方式： （1）压缩双电层凝聚：
由于水中电解质浓度增大而离子强度升高，压缩扩散
层，使颗粒相互吸引结合凝聚。 实质：电解质加入－－与反离子同电荷离子↑－－压缩双 电层－－ξ电位↓－－凝聚
对于水中的负电荷胶体，投入的电解质——混凝剂应是正 电荷或聚合离子，如Na+、Ca2+、Al3+等，其作用是压缩 胶体双电层。
2.2水中颗粒物的聚集
凝聚（Coagulation）：由电介质促成的聚集； 絮凝（Flocculation）：由聚合物促成的聚集
电位离子 反离子
滑动面
胶团边界
胶核
吸附层 扩散层
胶粒
ξ电位
Ψ电位
胶体的双电层结构
– 胶体的结构：
按照以上的描述胶体粒子的结构式可写为：
第三章 水环境化学水中无机污染物的迁移转化汇总
20
1. 胶体颗粒凝聚的基本原理和方式
1) 带电胶粒稳定性的经典理论--DLVO理论 带电胶粒的两种相互作用力
双电层重叠时的静电排斥力 粒子间的长程范德华吸引力
DLVO理论认为，当吸引力占优势时，溶胶发生聚 沉； 当排斥力占优势，并大到足以阻碍胶粒由于 布朗运动而发生聚沉时，则胶体处于稳定状态。 颗粒在相互接近时两种力相互作用的总位能随相 隔距离的变化而变化： 总位能 VT=VR+VA 式中：VA——由范德华力所产生的位能； VR——由静电排斥力所产生的位能。
4
一 、 颗粒物与水之间的迁移
2、水环境中颗粒物的吸附作用
专属吸附是指吸附过程中，除了化学键的作
用外，尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在 起作用。
专属吸附作用不但可使表面电荷改变符号， 而且可使离子化合物吸附在同号电荷的表面上。
5
表3－8水合氧化物对金属离子的专属吸附 与非专属吸附的区别
项目 非专属吸附 专属吸附 发生吸附的表面净电荷的符号 － －、0、＋ 金属离子所起的作用 反离子 配位离子 吸附时发生的反应 阳离子交换 配位体交换 发生吸附时体系的PH值 >零电位点 任意值 吸附发生的位置 扩散层 内层 对表面电荷的影响 无 负电荷减少， 正电荷增多 注：本表摘自陈静生主编，1987。
(4)水体悬浮沉积物
悬浮沉积物是以矿物微粒，特别是粘土矿物 为核心骨架，有机物和金属水合氧化物结合在矿 物微粒表面上，成为各微粒间的粘附架桥物质， 把若干微粒组合成絮状聚集体（聚集体在水体中 的悬浮颗粒粒度一般在数十微米以下），经絮凝 成为较粗颗粒而沉积到水体底部。
(5)其他
3
一、 颗粒物与水之间的迁移
3.2水中无机污染物的迁移转化(4)
第三章：水环境化学——污染物存在形态第二节、水中无机污染物的迁移转化一、颗粒物与水之间的迁移、二、水中胶体颗粒物聚集的基本原理和方式 三、溶解和沉淀 四、氧化—还原 五、配合作用 1、概述● 污染物特别是重金属污染物，大部分以配合物形态存在于水体，其迁移、转化及毒性等均与配合作用有密切关系。
重金属容易形成配合物的原因是重金属为过渡性元素，最外层为s 轨道电子数目为2或1，次外层为d 轨道或f 轨道电子，数目为1-9，为充满，则过渡金属元素失去外层s 轨道电子后，未充满的d 轨道仍旧可以接受外来电子，形成配合的络合物或者螯合物。
● 天然水体中有许多阳离子，其中某些阳离子是良好的配合物中心体，某些阴离子则可作为配位体。
● 天然水体中重要的无机配位体有OH －、Cl －、CO 32－、HCO 3－、F －、S 2－。
它们易与硬酸进行配合。
如OH －在水溶液中将优先与某些作为中心离子的硬酸结合(如Fe 3+、Mn 3+等)，形成羧基配合离子或氢氧化物沉淀，而S 2－离子则更易和重金属如Hg 2+、Ag +等形成多硫配合离子或硫化物沉淀。
● 有机配位体情况比较复杂，天然水体中包括动植物组织的天然降解产物，如氨基酸、糖、腐殖酸，以及生活废水中的洗涤剂、清洁剂、EDTA 、农药和大分子环状化合物等。
这些有机物相当一部分具有配合能力。
● 举例：Cr(24):1S 22S 22P 63S 23P 63d 54S 1(3d 轨道填充10个电子才满) Cd(48):1S 22S 22P 63S 23P 63d 104S 24P 64d 104f 05S 2(4f 轨道填充14个电子才满)水配合物 CL -络合物H 2OH 2OH 2Cl -Cl -Cl -四乙基铅络合乙二胺2、配合物在溶液中的稳定性配合物在溶液中的稳定性是指配合物在溶液中离解成中心离子(原子)和配位体，当离解达到平衡时离解程度的大小。
这是配合物特有的重要性质。
环境化学-第三章-第2节-水中无机污染物的迁移转化概述
G0—单位表面上达到饱和时的最大吸量
A—常数
（p122 图3－4）
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15
4 沉积物中重金属的释放（p125）
沉积物中的重金属可能重新进入水体，这 是产生二次污染的主要原因。
碱金属和碱土金属离子可将吸附在颗粒 物表面的重金属离子置换出来，这是重金属 从颗粒物表面解吸的重要途径之一。
氧化还原条件的变化，使金属以水合离 子解吸。
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16
4 沉积物中重金属的释放（p125）
水环境pH值的降低，导致硫酸盐和氢 氧化物的溶解
废水中配合剂的含量增加，和重金属 形成稳定的可溶性配合物，使重金属 重新进入水体，以上几种途径都有可 能构成环境水体重金属的二次污染
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聚多胺，聚丙烯酰胺，阳离子型 （淀粉－二甲基二烯丙基氯化铵接枝 共聚物）, 两性絮凝剂等。
复合型絮凝剂
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24
三、沉淀和溶解
1. 金属氧化物和氢氧化物
M (OH )n (S ) M n nOH
KSP [M n ][OH ]n
[M
n
]
K SP [OH
]n
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将[Fe(OH)+] = 1.0×10-7 mol/L代入，
pH = 11.6
(2)
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pE – pH 图
Fe(OH)3(S) Fe2+的边界 Fe(OH)3(S) + 3H+ + e = Fe2+ + 3H2O
K
Re d Ox en
第三章 第二节 水中无机污染物的迁移转化要点
常见的吸附等温线
G G
n是一个经验 值，不是由一个 过程控制，一般 适用于有机物 lgG
lgK
H型
G0/2
单分子吸附 适用于金属
L型 c
L型 1/c
0 A
当溶质浓度甚低时，可能在初始阶段呈现 H 型，当浓度较 高时，可能表现为 F 型，但统一起来仍属于 L 型的不同区段。
2、异体凝聚理论
（1）适用条件：适用于物质本性不同、粒径不等、电荷符
号不同、电位高低不等的分散体系。 （2）主要论点： A、电荷符号相异的胶体微粒接近时，吸引力总是占优势； B、电荷符号相同但电性强弱不等，则位能曲线上的能峰高 度总是决定于荷电较弱而电位较低的一方。
因此异体凝聚时，只要有一种胶体的稳定性甚低而电位
纯饱和溶液中 [S2-]= Ksp/ [H+]2 = 1.16×10-23 / 8.9×10-9 = 1.3×10-15mol/L 任意水体中 [S2-]= 1.16×10-23 / [H+]2 [Me2+] [S2-]=Ksp 因此，在 H2S 和硫化物均达到饱和的溶液中，溶液重金属离子
的饱和浓度为：
2、硫化物
H2S H++ HSK1 = 8.9×10-8 HSH++ S2K2 = 1.3×10-15 两者相加可得： H2S 2H+ + S2K12 = K1·K2 = 1.16×10-22
在饱和水溶液中，H2S 浓度总是保持在 0.1mol/L，因此可认
为饱和溶液中 H2S 分子浓度也保持在 0.1mol/L，得： [H+]2[S2-] =1.16×10-22×0.1 = 1.16×10-23 = Ksp´
第二节 水中无机污染物的迁移转化
第二节水中无机污染物的迁移转化水中无机污染物特别是重金属污染物进入水体，不能被生物降解，主要是通过沉淀－溶解、氧化－还原、配合作用、胶体形成、吸附－解吸等作用进行迁移转化。
一、颗粒物与水之间的迁移1、矿物颗粒物和黏土颗粒物常见矿物颗粒物为石英、长石、云母及黏土矿物等硅酸盐矿物，主要由物理作用形成。
2、金属水合氧化物：铝、铁、锰、硅等金属以无机高分子及溶胶等形态存在。
例：铝在岩土中是丰量元素，在水中浓度低，<0.1mg/L。
水解，主要形态是：Al3+Al(OH)2+Al2(OH)24+Al(OH)22+Al(OH)3+等铁水合氧化物：Fe3+Fe(OH)2+Fe(OH)2+ Fe2(OH)24+Fe(OH)3等硅酸聚合物：Si n O2n-m(OH)2m3、腐殖质是一种代负电的高分子弱电解质。
4、水体悬浮沉积物是以矿物微粒为核心骨架，有机物和金属水合氧化物结合在矿物微粒表面上，经絮凝成为较粗颗粒而沉积在底部。
5、其它藻类、细菌、病毒、表面活性剂、油滴等。
二、水环境中颗粒物的吸附作用1、表面吸附：胶体具有巨大的表面积和表面能；属物理吸附，胶体表面积越大，吸附越强。
2、离子吸附：由于胶体表面的电荷引力。
3、专属吸附：除了化学键以外，尚有加强的憎水键及范德华力或氢键起作用。
水锰矿对Co、Cu、Ni、K和Na离子的吸附及其随pH的变化图：对于碱金属离子，在低浓度时，体系pH在水锰矿ZPC以上时发生吸附。
表明其为离子吸附。
而Co 、Cu 、Ni 等在体系pH 在ZPC 处或小于时都能进行吸附，这表明不带电荷或带正电均能吸附过渡金属。
4、吸附理论――有效层流脱理论5、吸附方向和推动力6、吸附等温线和等温式（1） 等温吸附经验式――弗罗因德利希式Freundlich 型等温式为： G =kC 1/n两边取对数： log G =log k +1/nlog C,nkP P k n Γ=Γ--吸附量－吸附压力常数（2） 单分子层吸附理论――兰格缪尔吸附等温式单分子层吸附吸附剂表面是均匀被吸附的分子与其它同气体分子无作用力吸附是一个动态平衡φ被吸附质分子覆盖的吸附表面积覆盖率（）＝吸附剂的总表面积 Langmuir 型吸附等温线：G =G 0C /(A +C ) 1/G =1/G 0+(A /G 0)(1/C )G0------单位表面上达到饱和时间的最大吸附量； A-------常数（3）Henry 型吸附等温线为直线，等温式为： G =kCk------分配系数影响吸附作用的因素：(a) pH 值的影响：一般情况下，吸附量随pH 升高而增大。
03-2环境化学第三章__水环境化学
1 的强弱。 n
为斜率，它表示吸附量随浓度增长的强
度。
该等温线不能给出饱和吸附量。
③Langmuir型吸附等温线 G=G0c/(A+c) 1/G=1/G0+(A/G0)(1/c) G0---单位表面上达到饱和 时间的最大吸附量；
G0
G0/2 L型
A
1/G
c
L型
A---常数
1/c
1 1 以 G 对 作图，同样得到一直线。 c
该等温线在一定程度上反映了吸附剂与吸附物的 特性，其形式在许多情况下与实验所用溶质浓度区
段有关。当溶质浓度甚低时，可能在初始区段中呈
现H型，当浓度较高时，曲线可能表现为F型，但统
一起来仍属于L型的不同区段。
④影响吸附作用的因素:
Fe(OH)2+、Fe(OH)2+、Fe2(OH)24+和Fe(OH)3。 3）锰 与铁类似，其丰度虽然不如铁，溶解度比铁高， 也是常见的水合金属氧化物。 4）硅酸的单体H4SiO4，若写成Si(OH)4，则类似于多价金 属，是一种弱酸，过量的硅酸将会生成聚合物，并可生 成胶体以至沉淀物。
重要的水合氧化物主要有：
4、吸附等温线
1）吸附等温线和等温式：水体中颗粒物对溶质的
吸附是一个动态平衡过程，在固定的温度条件下，
当吸附达到平衡时，颗粒物表面上的吸附量 (G)与
溶液中溶质平衡浓度 (c) 之间的关系，可用吸附等 温线来表达。 水体 中常见 的吸附 等温线 有三类 ： Henry 型 、 Freundlich型、 Langmuir型，简称为 H、 F、 L型。
① Henry 型吸附等温线为直线，等温式为： G=kc
第二节 水无机污染物的迁移转化
第二节水中无机污染物的迁移转化水中无机污染物特别是重金属污染物进入水体，不能被生物降解，主要是通过沉淀－溶解、氧化－还原、配合作用、胶体形成、吸附－解吸等作用进行迁移转化。
一、颗粒物与水之间的迁移1、矿物颗粒物和黏土颗粒物常见矿物颗粒物为石英、长石、云母及黏土矿物等硅酸盐矿物，主要由物理作用形成。
2、金属水合氧化物：铝、铁、锰、硅等金属以无机高分子及溶胶等形态存在。
例：铝在岩土中是丰量元素，在水中浓度低，<0.1mg/L。
水解，主要形态是：Al3+Al(OH)2+Al2(OH)24+Al(OH)22+Al(OH)3+等铁水合氧化物：Fe3+Fe(OH)2+Fe(OH)2+ Fe2(OH)24+Fe(OH)3等硅酸聚合物：Si n O2n-m(OH)2m3、腐殖质是一种代负电的高分子弱电解质。
4、水体悬浮沉积物是以矿物微粒为核心骨架，有机物和金属水合氧化物结合在矿物微粒表面上，经絮凝成为较粗颗粒而沉积在底部。
5、其它藻类、细菌、病毒、表面活性剂、油滴等。
二、水环境中颗粒物的吸附作用1、表面吸附：胶体具有巨大的表面积和表面能；属物理吸附，胶体表面积越大，吸附越强。
2、离子吸附：由于胶体表面的电荷引力。
3、专属吸附：除了化学键以外，尚有加强的憎水键及范德华力或氢键起作用。
水锰矿对Co、Cu、Ni、K和Na离子的吸附及其随pH的变化图：对于碱金属离子，在低浓度时，体系pH在水锰矿ZPC以上时发生吸附。
表明其为离子吸附。
而Co 、Cu 、Ni 等在体系pH 在ZPC 处或小于时都能进行吸附，这表明不带电荷或带正电均能吸附过渡金属。
4、吸附理论――有效层流脱理论5、吸附方向和推动力6、吸附等温线和等温式（1） 等温吸附经验式――弗罗因德利希式Freundlich 型等温式为： G =kC 1/n两边取对数： log G =log k +1/nlog C,nkP P k n Γ=Γ--吸附量－吸附压力常数（2） 单分子层吸附理论――兰格缪尔吸附等温式单分子层吸附吸附剂表面是均匀被吸附的分子与其它同气体分子无作用力吸附是一个动态平衡φ被吸附质分子覆盖的吸附表面积覆盖率（）＝吸附剂的总表面积 Langmuir 型吸附等温线：G =G 0C /(A +C ) 1/G =1/G 0+(A /G 0)(1/C )G0------单位表面上达到饱和时间的最大吸附量； A-------常数（3）Henry 型吸附等温线为直线，等温式为： G =kCk------分配系数影响吸附作用的因素：(a) pH 值的影响：一般情况下，吸附量随pH 升高而增大。
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22
吸附等温线和等温式
吸附等温线： 在固定的温度下，当吸附达到平衡时， 颗粒物表面上的吸附量（G）与溶液中溶质平衡浓度 （C）之间的关系，可用吸附等温线来表示。
吸附等温线类型：
Henry型（H型） Freundlich型（F型） Langmuir型（L型）
腐植质分子与金属络合的机理★
Hum
COO OH
-
＋[Fe(OH)(H2O)x-1]2+
低pH
Hum
COO O
Fe
OH (O) x-1
＋ H+
在低pH时，从腐植质的酸性基团中置换出一个质子
Hum COOHO-＋ [Fe(OH)(H2O)x-1]2+
高pH
[ Hum
COO O
Fe
OOHH（H2O)x-2]-＋2H+
23
H型等温式为： G ＝ kc
k: 分配系数；等温线为直线型
F型等温式为：G ＝ kc(1/n)
1）k 是c=1的吸附量，大致表示 吸附能力的强弱； 2）1/n为斜率，表示吸附量随 浓度增长的强度； 3）该等温线不能给出饱和吸附 量。
L型等温式： G = G0c/(A+c)
G0—单位面积上达到饱和时的 最大吸附量； A—常数。
胶体表面的化学反应（见下页胶片）
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胶体表面的化学反应
是氢氧化物和氧化物的典型行为 与pH值有关
在酸性介质中 M(OH)n (s) + H+ → M(OH)n-1(H2O)+(s) 粒子带净正电荷
在碱性介质中 M(OH)n (s) → MO(OH)n-1-(s) + H+ 粒子带净负电荷
吸附量
P174
G ＝ kc
平衡浓度
G ＝ kc(1/n)
lgG = lgk + 1/n lgc
当C→∞时 G → G0
G = G0c/(A+c)
1/G = 1/G0 + (A/G0) (214 /c)
（2）离子交换吸附
胶体表面的电荷
离子吸附 通过氢键或范德华力，把离子粘附在胶体表 面，从而使胶体得到电荷。
26
等点电荷或零点电荷－ZPC
（Zero Point of Charge）★
在中等pH值，所产生的氢氧化物胶粒的净电荷为零，在该pH发生的情况称 为等点电荷或零点电荷－ZPC，该pH为pHZPC
不同金属氧化物pHZPC值不同，相同氧化物为常数
在环境胶体化学中，pHZPC是一种很重要的特征值
腐植质与金属相互作用的研究受到各国学者的普遍重视 差不多所有重金属与腐植质的作用都被研究过或正在研究中。成
为环境化学和环境地球化学中一个热门的研究领域。
12
腐殖质的结合能力
卤素和碱金属：同腐植质的结合能力很弱 从碱土金属到过渡金属：都与腐植质有很强的结合力，特别是三价
金属 水中几乎所有的铜（IB族）都与胡敏酸结合 极大部分的铝（IIIA族）和铁（VIII族）都与不溶性腐植质结合 锌（IIB族）和磷（VA族）主要同不溶性腐植质和胡敏酸结合 镉（IIB族）和镍（VIII族）倾向于同不溶性腐植酸和富里酸结合 碳（IVA族）倾向与胡敏酸和富里酸结合
在高pH时，则从金属水合物中的水分子中再释放出一个质子
16
腐植质分子与金属络合的机理 ★
腐植酸和富里酸与金属发生络合时，常常伴随着体系 中H+ 的增加
溶液pH的降低可以作为络合物形成的标志，也可以作 为络合物稳定性的一种量度。
如果用电位法测出溶液中释放出的质子数，就可以获 得腐植质与金属形成络合物情况的信息。
18
★
19
在低pH时富里酸与金属形成络合物的稳定顺序是： Fe3+ > Al3+ > Cu2+ > Ni2+ > Co2+ > Pb2+ = Ca2+ > Zn2+ > Mn2+ Mg2+
2.1 颗粒物与 水之间的迁移
20
第三章/第二节/2.1 颗粒物与水之间的迁移
2.1.2 水环境中颗粒物的吸附作用
某些常见典型矿物的pHZPC值：
MgO：12.4
刚玉Al2O3：9.1 Fe(OH)3：8.5
高岭石：4.6
石英SiO2：2.0 蒙脱石：2.5
水铝矿Al(OH)3：5.0 水锰矿MnO2：2.8
钠长石：2.0
27
离子交换吸附的特点
在中性pH值附近，大多数胶粒均带负电荷 吸附阳离子 释放出等量的其它阳离子 物理化学吸附 交换能力与溶质的性质、浓度和吸附剂性质有关
腐殖质：当植物残体经微生物分解时，容易为微生物利用的部 分迅速分解而消失，不易分解的部分如油类、腊、树脂及木质 素等残余物与微生物之分泌物相结合，形成一种褐色或黑色无 定形胶态复合物称为腐殖质。是一类分布很广的天然物质，它 大量存在于土壤、底泥、湖泊、河流以及海洋中。
3
腐植质的组成
富里酸 (Fulvic Acid, 以FA表示)：它既可溶于碱，又可溶于酸 的部分，相对分子质量在几百到几千，有人称作黄腐酸
(2) 金属水合氧化物 以无机高分子及溶胶形式存在，发挥胶体化学作用
(3) 腐殖质 带负电荷的高分子弱电解质
(4) 水体悬浮沉积物：是环境胶体物质的聚集体 (5) 其它－藻类、细菌、病毒、表面活性剂、油滴
2
补充资料：
非腐殖质和腐殖质
非腐殖质：有碳水化合物、脂肪酸、蛋白质、氨基酸、色素、 纤维，以及其它低相对分子质量有机物，它们都能在生物降解 中最后生成简单无机物
斯特恩（Stern）双电层模型－1924年
2.1 颗粒物与 水之间的迁移
29
斯特恩双电层模型
在靠近溶胶固体微粒表面1～2个分子厚的区域内， 反离子受到强烈吸引，会牢固的结合在表面形成一 个紧密的吸附层，称为固定吸附层或Stern层
其余的反离子扩散分布在溶液中，构成双电层的扩 散层
30
电位离子 反离子
释放：被吸附的金属离子进入Stern层后，不能被 通常提取交换性阳离子的提取剂提取，只能被亲 和力更强的金属离子取代；
电荷：在中性表面甚至与吸附离子带相同电荷符 号的表面也能进行吸附作用
34
专属吸附的实例
水锰矿MnO2 pH大于pHZPC（2.8）：吸附碱金属，属于离子交
换吸附 pH在pHZPC或小于pHZPC：吸附Co、Cu和Ni等过
滑动面 胶团边界
胶核
吸附层或Stern层 扩散层
胶粒
31
溶胶的胶团结构
由分子、原子或离子形成的固态微粒，称为胶核； 滑动面所包围的带电体，称为胶粒，通常所说的溶
胶带正电或负电系指胶粒而言； 整个扩散层所包围的胶体粒子，则构成电中性的胶
团。
2.1 颗粒物与 水之间的迁移
32
实例：AgI胶团的结构
水环境中胶体颗粒的吸附方式： （1）表面吸附 （2）离子交换吸附 （3）专属吸附
2.1 颗粒物与 水之间的迁移
21
（1）表面吸附
产生原因
水体中的颗粒物大都具有胶体的化学性质 胶体具有巨大的比表面和表面能 因此，固液界面存在表面吸附作用
吸附：是指溶液中的溶质在界面层浓度升高的现象
渡金属元素，属于专属吸附
35
专属与非专属吸附的区别
13
腐殖质分子与金属络合的机理 ★
腐植质分子中参与同金属络合的基团： 羧基 (—COOH） 酚羟基(Ar—OH) 羰基(＞C＝O) 氨基(一NH2)
Schnitzer等人对络合反应和机理进行了研究。
14
腐植酸和富里酸对金属络合的位置
(Ⅰ) 式是由相邻的羧基和酚羟基组成的络合物； (Ⅱ) 式是由两个相邻的羧基组成的络合物。 当金属离子浓度较低时(Ⅰ)式占优势，浓度高时(Ⅱ)式占优势 15
质 沉淀物
褐腐酸 灰腐酸
可溶物(棕腐酸)
5
腐殖质分子结构特征
三维方向上带有很多活性基团的芳烃 苯羧基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、醛基、醌基和氨基等多种， 并以氢键组成网络 这种结构孔洞很多，具有特别好的吸附表面
具有收缩性和膨胀性 与脂肪族的单羟基和多羟基物质(如柠檬酸、酒石酸、葡糖酸)不同，腐
9
腐植质的化学特征 ★★
(5)具有同金属离子和金属水合氧化物形成络合物或螯合物的能力 Pb2+ ＞ Cu2+ ＞ Ni2+ ＞ Co2+ ＞Zn2+ ＞Cd2+ ＞ Fe2+ ＞ Mn2+ ＞ Mg2+
(6) 具有与粘土矿物和有机物相互作用的能力。
10
腐植质的化学特征 ★★
(7)具有凝聚作用。腐殖质可以看作是大离子的真溶液或带负电荷的亲 水胶体。所以它们能为电解质所凝聚， 高价离子比低价离子有更高的凝聚效果。例如对Fe—Hum络合物 的凝聚，SO42- 比NO3- 和Cl- 更有效 不同价数离子的凝聚平均临界浓度，与其价数的六次方成反比， 因而有 [一价]：[二价]：[三价] = (1/1)6 ：(1/2)6 ：(1/3)6 如果是等价的阳离子，则离子半径最大者是最有效的凝聚剂
(3)具有弱酸性。
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腐植质的化学特征 ★★
(4)是带负电的高分子弱电解质，其形态构型与官能团的离解程度有关 在pH较高的碱性溶液中或离子强度低的条件下，羟基和羧基大多 离解，沿高分子呈现的负电荷相互排斥，构型伸展，亲水性强， 因而趋于溶解 在pH较低的酸性溶液中，或有较高浓度的金属阳离子存在时，各 官能团难于离解而电荷减少，高分子趋于卷缩成团，亲水性弱， 因而趋于沉淀或凝聚