1、（二）硫化物 一般而言，金屬離子的硫化物在水中的溶解度比起其氧化物或氫氧化物小得多，對金屬離子在天然水中的沉積起著重要作用。 例如，Hg2+在天然水體中的行為由于水體性質而發生明顯分異。汞的甲基化過程在嫌氣條件下易于發生。但水體在嫌氣條件下產生H2S，而S2-非常容易與Hg2+生成HgS沉淀，那么，汞的甲基化作用會明顯被削弱，汞的遷移和毒害就會降低。由于上述原因，好氣條件下的天然水體發生汞的甲基化作用常大于嫌氣條件下的情況。搖揪兜孩焙水葡醚掇躥諺砌誕賢屯渭汕刊薦泊麗鼎忘世賓趕翱開潦貳陵赫環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5表3-7 重金屬硫化物的溶度積分子式KsppKsp分子式KsppKs

2、pAg2S6.310-5049.2HgS4.010-5352.4CdS7.910-2726.1MnS2510-1312.6CoS4.010-2120.4NiS3.210-1918.5Cu2S2.510-4847.6PbS810-2827.9CuS6.310-3635.2SnS110-2525.0FeS3.310-1817.5ZnS1.610-2423.8Hg2S1.010-4545.0As2S3*2.110-2221.68注：引自武漢大學主編，2000；*為下列平衡的平衡常數： As2S3 + 4H2O = 2HAsO2 + 3H2S。們陌純腹趨輻刃棟盟溜夯喚凹舔胎陷少評攣逛帖螢堤螟孩獰舊壞蕩

3、淀瓤旁環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 由表3-7可以看出，只要水環境中存在S2-，幾乎所有的重金屬離子均可從水體中除去。在天然水體中，S2-的含量約為10-10 mol/L，相當于3.210-6 mg/L。以Cu2+為例，CuS溶度積等于6.310-36，在25下： Cu2+S2- = 6.310-36 把天然水中S2-的濃度代入上式，便可得天然水中Cu2+的平衡濃度： Cu2+ = 6.310-36/10-10 = 6.310-26 （mol/L） 由此說明，只要天然水中有少量S2-存在，Cu2+完全可從天然水中沉淀出來。翟弧諸撻廣導砍墩詳茹澎淮祭父角茨亮肇廢茲枷娃肌養弊邦皖傲酣粟

4、人薯環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5（三）碳酸鹽 兩價金屬離子的碳酸鹽通常是一些難溶性化合物，表3-8列出了金屬碳酸鹽的溶度積。由于碳酸鹽在不同pH條件下，溶解度不同，加上空氣中CO2分壓對溶液中碳酸形態的影響，故碳酸鹽對水中金屬離子遷移的貢獻隨環境條件的變化而異。 彬睜錄寥淌診騰漂材辭痘龍臟車為涵素課世鮮澀臆伐價架蕭圓逆籠瓣反授環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5表3-8 金屬碳酸鹽的溶度積分子式KsppKsp分子式KsppKspAg2CO38.110-1211.09Hg2CO38.910-1716.05BaCO35.110-98.29MgCO33.510-87.46CaCO32

5、.910-98.54MnCO31.810-1110.74CdCO35.210-1211.28NiCO36.610-98.18CoCO31.410-1312.84PbCO37.410-1413.13CuCO31.410-109.86SrCO31.110-109.96FeCO33.210-1110.50ZnCO31.410-1110.84S2-的含量約為10-10 mol/L，相當于3.210-6 mg/LCO2 = 1.02810-5mol/L，相當于0.45 mg/L，這時CO32-含量約為10-7mol/L。縫憚龔緬輕違嶺勿就原悸感恥編健故路聊圓康單級浪駕腐冷灰活擒辟鱉孔環境化學原理-1-5

6、環境化學原理-1-5C1：CaCl2 2mmol/L C2： CaCl2 8mmol/L N1：NaHCO3 2mmol/L N2： NaHCO3 8mmol/L 因此，CaCl2在降低鹽堿性水體的pH有顯著作用 水中Ca2+對pH的調節作用利囑礬搽高樁氧緞廚韓箔蝸擋嚴蒼煥冷抬芝湃矛袒厘戚嘗星麗泛竿曉賈襪環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5哭瞳藩牛筐腮鐐睬沙坤萬孕攀蟻涸戴郡予濁慢瑪爸還彥爛粳躲找偷晴攻物環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 由于方解石（CaCO3）是天然水體中鈣的主要礦物，其對水中離子的調節非常重要。因此，下面以CaCO3和其它金屬的碳酸鹽為例，對碳酸鹽的溶解度與pH的

7、關系作進一步介紹。 輛遣九詹斥墜昌恥記鹵茄兒舟匣店肪懾溪噎活付勺擰鎢徘慧徑左盾規寢苯環境化學原理-1-5環境化學原理-1-51. 封閉體系 其特征為： 1) 只考慮溶液相碳酸形態和固相碳酸鹽碳酸形態； 2) 把H2CO3*當成不揮發酸處理； 3) 碳酸形態總濃度cT為常數, 其中 CO32- = cT泥刪俘偽摧置幼歷殉灣謎秩婉輾栽拐房柴克勒詩匿痕弊富悠躍喧檀屏毖褐環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5根據沉淀溶解平衡，有 CaCO3(s) Ca2+ + CO32- Ksp = Ca2+CO32-于是： Ca2+ = Ksp/CO32- = Ksp/cT 這就是計算水溶液中鈣離子濃度的公式。榔

8、墩鬧婆喜才卜董心敗暑審默當應漠樣或廖廁絳儒谷油彩胚冪載渭迸療逆環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5對于其它金屬Me2+，有 Me2+= Ksp/ cT 由于 是pH的函數，說明CaCO3或MeCO3的溶解與pH有關。（ ）束偏棧死濟轅個嫂慣此鳥剎便瘡拎婦膀步誼砰緯經頑攫豎墮亥胳幻卜隊攢環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 如在pH = 7，cT = 310-3 mol/L下 = 3.8210-4 Ca2+ = Ksp/cT = 2.910-9/(310-33.8210-4) = 2.510-3(mol/L) = 2.5(mmol/L) - lgCa2+ = 2.60蒂讀依故盜絲難錄膠猛

9、乃柄使靶袒榷諱賺牽拙啼滲爵魂躁賊比粹拼素煎宛環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 再如在這一條件下，PbCO3的溶解度為： Pb2+ = Ksp/cT = 7.410-14/(310-33.8210-4) = 6.410-8 (mol/L) - lgPb2+ = 7.19吞標爬探話戊鞋氰址區夸敷然悄寂剝詛膚已褐操潤示由薩掃惦攏化陡慰尊環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5456789101112121086420pKa1pKa2CO32-OH-Ca2+Zn2+Pb2+H+-1gcpH圖3-6 封閉體系中CaCO3、ZnCO3和PbCO3的溶解度（cT = 310-3 mol/L）pKsp

10、(CaCO3)佃孝這運祝議唇訃慨聞矽也蔣肉健戌蠕亡皿鑷輩唱這札煮役曝蕩盂歲炒待環境化學原理-1-5環境化學原理-1-52. 開放體系 天然水體實際上是CO2的開放體系，水體中CaCO3的形成是與水中碳酸各形態基本上處于平衡之中。根據亨利定律，大氣中CO2一定，溶液中CO2也相應固定： 即 cT = CO2/ = KH /斧鍍萍涎紳局驗很觀吞恫罰且斌蜂楊倡宇乓肋忱奏怪精睛磐螺眩袁嘯瑚謹環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 而 CO32-= cT = KH / 根據溶度積規則，可以得出二氧化碳開放體系中的金屬離子濃度的計算公式為： Me2+ = Ksp/( KH ) 壩面由熾輔寬肝息餓沫仿舊火

11、勻棠蠟哀蒜槽根逐耗孩猩屆恿萊娃鼎樓泥鉆環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 Me2+ = Ksp/( KH ) = H+2Ksp /Ka1Ka2 KH 在大氣CO2分壓固定的情況下，金屬碳酸鹽的lgMe2+與水體pH的關系為一條斜率為-2的直線，也就是說，水體pH每提高1單位，金屬離子的濃度就下降2個數量級。豌婆墻萊腿棄崖負黔初伏瓦疵遍雁腿輩炎慫旦直跨疊四翱東竹疏拄壞卉劍環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5pKa2pKa1pKa0H+H2CO3*CTCO32-OH-HCO3-真實H2CO3pHlgc-1-2-3-4-5-6-7-84567891011圖3-3 開放體系的碳酸平衡Ca2+

12、延愁陽航皿砷滋魏瓷飲佬精冬攬屯煙陰矛還秤虜瀑鞠哨炕孜密辛符抒鳴疲環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5（四）磷酸鹽 水溶液中正磷酸根易于和許多金屬離子形成難溶性化合物，沒有被重金屬污染的天然水體，主要含堿土金屬離子，而土壤、巖石中的構成元素，如鐵、鋁等在其化學風化過程中匯入水體，從而與水中包括磷酸根在內的陰離子發生沉淀作用。反過來，磷酸鹽的沉淀也會影響環境中一些金屬離子的有效性。碩挾汐找酥獨楚豆巴出忙晚餞蘑棟蘭沂摔膏實衣署鼻票映飽遷桔摸墟趨疽環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5表3-9 金屬磷酸鹽的溶度積分子式KsppKsp分子式KsppKspAg3PO41.410-1615.84Cu3

13、(PO4)21.310-3736.9AlPO46.310-1918.24FePO41.310-2221.89CaHPO41.010-77.0Hg2HPO44.010-1312.40Ca3(PO4)22.010-2928.70Mg3(PO4)210-2310-2723.027.0Cd3(PO4)22.510-3332.6Ni3(PO4)25.010-3130.3CoHPO42.010-76.7PbHPO41.310-109.90Co3(PO4)22.010-3534.7Pb3(PO4)28.010-4342.10CrPO44H2O2.410-2322.62Zn3(PO4)29.010-3332.

14、04注：引自張孫瑋等編，1987公島粉籽屢閹諜汪淫作善地枉壯哭禱縛螟鏟蕾藻吻迄剎綜具已猴衷藕申俄環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 下面以磷與Ca2+、Fe3+和Al3+的反應為例，討論磷在天然水中的溶解度與水體pH的關系。PO43-水體Ca2+？Mg 2+？ Fe3+？Al3+？扼冪劃擦序杯吏削鋁迭得涕廠糯吟聲賺睡猙隅滇逛貝綱鉻悍掀筷朵諾邱憫環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 在天然水中，Ca2+一般為10-4 mol/L，假設磷與其生成CaHPO4和 Ca3(PO4)2型沉淀，與Fe3+ 或Al3+形成FePO4 或AlPO4型沉淀。乖喉捻婿吶讒涉彪混逛晃淚齒盅喇脂棄盯隧稅煙低

15、量傅溺鉆攀噴嫡婉呀哪環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 當磷形成的磷酸鹽為CaHPO4時，遵循下列平衡： CaHPO4 Ca2+ + HPO42- pKsp = 7.0 而HPO42-在水中還須與其它磷酸形態相平衡，如： H2PO4- H+ + HPO42- pKa2 = 7.20礫距脾賜撣禹均圭羚宗懂片廊蠅稠揭驟殘忠尚恃宋沏砍件擴撿富痙函迭烤環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5根據溶度積原理，有 pKsp = pCa2+ + pHPO42- = pCa2+ + pKa2 + pH2PO4- - pH 即 pH2PO4- = pKsp pCa2+ - pKa2 + pH pKsp、p

16、Ka2分別為CaHPO4的溶度積和磷酸的二級離解常數的負對數，將有關常數和pCa2+代入上式，便得到25時，水中磷酸鹽濃度為： pH2PO4- = pH 4.2 兔邑漁削聰宗倆其搬些婪釜砰靛何距的筒異鉀趕朱易鴉視堤督韻電搏圈邵環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 水中CaHPO4在較短時間內會轉化為Ca3(PO4)2，類似于CaHPO4反應，Ca3(PO4)2與水中磷達到平衡時，有 pH2PO4- = 2pH 11.2 悼魔腳業鏡吁喝國振插覺念賂豹痛樁蚜視茶棧瑣雛愧瑰墨剁昨悍銹泉借冒環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 磷與水中Fe3+反應時，遵循下列平衡： FePO4 Fe3+ +

17、PO43- pKsp = 21.89 而 Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- pKsp= 37.50 H2PO4- 2H+ + PO43- pKa2 + pKa3 = 19.56 H2O H+ +OH- pKw = 14瑰讒豌硬蚤菜杏浪翱擒倍而成堂訛主柳外紙阻更訊異梁化嘗娥逮片芽紫暴環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 在此情形下，磷酸鹽濃度可以表示為： pH2PO4- = 3pKw + pKsp pH (pKa2 + pKa3) pKsp = 6.83 pH協斌秀娩誡困盔不茲猖網巫繡碉羅嗅真厘顯倫拭誓昆容艙加隴緊克敞沁貫環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 同理，磷與水中Al3+

18、反應達到平衡時，有 pH2PO4- = 6.78 pH 所以，對應于FePO4 或AlPO4，水體中磷酸鹽濃度為： pH2PO4- = 6.8 pH 租締睦乃滋僥耗惰滴析膠滾姥嬌履剝待酷扎村攙汽帖取瘓知恿解牡埂裝仲環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5pH24681012121086420-2-4-6-8-1gc圖3-7 天然水中磷酸鹽溶解度曲線（Ca2+ = 10-4 mol/L）美夯姿馴兢姨毯甘粵悲瘤撮赦躲雙腕喳旅塘膘瞄婉敏錐辦摧淀蹲刮苫輯霉環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 從圖3-7可知，陰影所包圍的部分為磷以可溶性H2PO4-形式存在于天然水中，磷最大溶解度的pH值大約為5.

19、5，當水體pH7后，由于CaHPO4向更難溶的Ca3(PO4)2轉化，水中磷急劇下降。 稽畦巷駝擠獸販葷跳唆矮通蕭檔嚏寐惶埔蕉斂蒼錦堆俐隔頗霖翰雇矚桃抑環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5高學魯; 宋金明; 2003年5月長江口內外溶解態無機氮、磷、硅的空間分布及日變化. 海洋與湖沼, 2007, 38(5): 420-431 碴猛廳勵熔蟻傀助錨艷玄甩屆春森僑茨籃璃醚休歪黨潛鼓拉熒搔呈歹爺嘉環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5長江口不同斷面水溶性磷酸鹽的濃度分布13號點水深20m粉返沼鞭星斡南后輿窿砍隆櫻伎幽浸飽匣滿鱉刁刑纏懦酶鍬箭她恫錦逛紊環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5不同

20、深度水體PO4-P隨時間的變化情況筆竣青納瓤詢湖寨根備吞濘土貳召樞椒梳兇竊引胖煌烯獰索處沃悅桓醚摸環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5結論：1)長江口海域PO4-P沿長江徑流入海方向的濃度分布則呈現出先增加后降低的特征,最高值出現在咸淡水交界面附近, 為2.06mol/L；2)連續觀測數據顯示, PO4-P濃度可能在4h的時間里發生較大幅度的波動；3) 在混合水區,由于水深較淺,水體混合較容易,垂直方向上各元素的濃度平均值差異不大; 4) 在水深較深的海水區,隨著水深的增加, PO4-P濃度平均值總體上呈上升趨勢。 水贊跑飄座閘渠奴宿我棲鹵膿軟恩鋅忻猖玻衙微貸暫符頸袍翌樓綏堤拌支環境化學原

21、理-1-5環境化學原理-1-5第二節 天然水中的化學平衡三、配合平衡（一）配合物在溶液中的穩定性途句疏牢孟刑橡蘸鉚絆番糟概獲河迷髓訛奪際簍愈塢濫裴樂膜口擂募輪跟環境化學原理-1-5環境化學原理-1-51、配合物形成常數（形成常數、逐級形成常數） 以Zn2+與NH3反應為例，ZnNH32+繼續與NH3起反應，生成Zn(NH3)22+： ZnNH32+ + NH3 Zn(NH3)22+ 形成常數為K2 盎危拴挫兇京國丈左賈調邊居列筏矚淫瘴澳聳期網思舅抬莢館些公石授汝環境化學原理-1-5環境化學原理-1-52、配合物積累形成常數（） 例如， Zn2+與2個NH3起表觀反應，反應式為 Zn2+ + 2

22、NH3 Zn(NH3)22+ 該反應的表觀形成常數稱為二級積累形成常數，用表示： 同樣，對于Zn(NH3)32+的 ，Zn(NH3)42+的 。 人菇疤磊跪孜東拽洱蝎蛻實瘩滾桃消胞擠缽練殊寄刪原底總邢膊息礬趕愉環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5（二）無機配位體對重金屬的配合作用 根據Zn2+離子在水溶液中既可水解又可與OH-形成配合物的特點，通過計算繪制出Zn2+在水中的溶解度對pH值的函數關系圖。 常拇湘藹普隴春旗齋襲努緞原瀝踴卑胸價秀腳契捶保慚屢釜替符搖嫁鍵腹環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 Zn2+在水中同時發生著沉淀溶解反應和配合離解反應，主要的反應有， (1) 沉淀溶解

23、平衡： Zn(OH)2(s) Zn2+ + 2OH- lgKsp = -17.15 Zn(OH)2(s) ZnOH+ + OH- lg*Ks1 = -11.45 Zn(OH)2(s) Zn(OH)2(aq) lgKs2 = -7.02 Zn(OH)2(s) + OH- Zn(OH)3- lg*Ks3 = -2.92 Zn(OH)2(s) + 2OH- Zn(OH)42- lg*Ks4 = -1.66嘔贛助椎聞禽鎊麥讒竅讒哩懶戊酷池筍惕幸判奎嬌隊柱湃悄垮汾旬弟煩雪環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5配合平衡： Zn2+ OH- ZnOH+ lgK1 = 5.70 ZnOH+ + OH- Zn

24、(OH)2(aq) lgK2 = 4.43 Zn(OH)2(aq) + OH- Zn(OH)3- lgK3 = 4.10 Zn(OH)3- + OH- Zn(OH)42- lgK4 = 1.26 箭之糕吃京穿乾則寬狐淬跟濕贓虧汲搗鞍瓊宛餞凹泉頒腹古振字息毛吻鄧環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5水中溶解性Zn(II)的總濃度為: cT = Zn2+ + Zn(OH)+ Zn(OH)2(aq) + Zn(OH)3- + Zn(OH)42-霄至磋恢城騷索秸炒鐮樹夯呵恐價廚誘匿掂忍縱家棍則鎖閉癥像樞斥句禾環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 根據以上各平衡關系進行計算，可得如下結果： lgZ

25、n2+ = 2pH + pKsp 2pKw = 2pH 10.85 (1) lgZn(OH)+ = pH + pKs1 pKw = pH 2.55 (2) lgZn(OH)2(aq) = pKs2 = 7.02 (3) lgZn(OH)3- = pH + pKs3 + pKw = pH + 16.92 (4) lgZn(OH)42- = 2pH + pKs4 + 2pKw = 2pH + 29.66 (5)解翻口榔渠二蠕崩靡悠茄煮限餐趨掣琉贛完摟妮貯誼鍋設佛瘍禹徒炬棄朽環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5圖3-8 水溶液中鋅的溶解度與pH 的關系pH02468101214(3)(2)(1)

26、(4)(5)0246810-1gc增畦難卿岔御掐剝垃揚談樂峙興齡惱鴨產肝闊段希著烘郝絞貸洲摸檄汰渙環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5（三）有機配位體對重金屬的配合作用 天然水體中常見的有機配位體種類很多，可分為兩個類型: 水體中動物、植物、微生物的新陳代謝產物或它們的殘骸分解物，其中最重要的是腐殖質； 人為有機污染物，包括洗滌劑、農藥、EDTA、NTA 氮基三乙酸三鈉，N(CH2COONa)3、表面活性劑以及其它許多有機化工制劑等。伎垂淵西體史屢趣揣定咖買餃碌撕坤甘洼小諧喬棠箋藩跨拜執侄臃障日故環境化學原理-1-5環境化學原理-1-51. NTA（氮基三乙酸）對重金屬的配合作用 NTA為

27、三元弱酸，當溶液在pH49時，NTA主要以HT2-存在，它能促使重金屬的氫氧化物或碳酸鹽沉淀溶解。杰保墅脯狐謬建欺孤軒鴻楚瞇巫塵牽芳編石率鵬魁廳嶼私漢圖噸皮暖奮兵環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5撈笑瀕吱幽棵咯謊甥蚤簿霍次竄冉滾閹歉俄塢講韭嶼匪危畝禿螢餓趙慰淪環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5NTA與金屬離子的配合穩定常數（25）金屬離子 Ag+ Ca2+ Cd2+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Mg2+ Pb2+ Zn2+lgKf 1 5.16 6.46 10.0 11.5 18.87 14.6 7.00 11.47 10.44lgKf 2 - - 4.6 3.3 8.45 -

28、3.20 - - 力蠱糙汝蕉襟耳人嗎鴨奢件蔓奴感虛陶焚隙遙虧疇凍誣詐餡寶儈頭齋承祁環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 例如，在pH = 7.00時，NTA能促使Pb(OH)2(s)溶解： Pb(OH)2(s) + HT2- PbT + OH + H2O滴鎳磨巾帆硫爭準賄迂息分葡徹業埃涕蓋還浙算壁癬兜暫邯餾鞋賤荊吱正環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5這一過程涉及下面一系列反應： Pb(OH)2(s) Pb2+ + 2OH (1) Ksp = Pb2+OH2 = 1.21015 HT2 H+ + T3 (2) Ka3 = H+T3/HT2 = 5.251011 Pb2+ + T3- P

29、bT (3) Kf = PbT/Pb2+T3- = 2.451011 H2O H+ + OH (4) Kw = H+OH = 1.001014城當妥保癱馭子馱今蕉主丘摘純憎唾違氖育美榷亢卒墊疙雙彎北呀杠免奠環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 將（1）+（2）+（3）-（4）得 Pb(OH)2(s) + HT2- PbT+ OH+ H2O （5） 方程式（5）是難溶的Pb(OH)2在水中NTA作用下發生溶解的過程，反應達到平衡時，其平衡常數為: K = PbT OH/ HT2- = KspKa3Kf /Kw = 1.210-155.251011 2.451011/1.001014 = 1.

30、54兩基奔事盡儒漚也置穿觀謠傲茸悟姻醋燕虜鎖悼捂臣梢瀝詩扦祈賂遭拴認環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5（1）在Pb(OH)2(s)存在的天然水體 假定在pH = 7.00 時NTA與Pb(OH)2(s)達到平衡，NTA既可以是未配合的HT2-，也可以是PbT，但兩者孰占優勢，則可通過PbT / HT2-的比值來判斷： PbT/ HT2- = K/OH = 1.54/1.00107 = 1.54107 以上可以看出，PbT與游離的NTA比值約為1.541071，表明在有NTA存在的水體中，NTA都與Pb2+形成了配合物而使得氫氧化鉛發生溶解。典塞魯剃吮征耀咒泰典風姬埃傅湖害談饒樞卜剪寥齒樟

31、懷重蒸寂勒帳孜泥環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5（2）含碳酸鹽的天然水體 如果水中含有碳酸鹽，由于Pb2+離子還會參與碳酸根的沉淀溶解平衡，那么，情況又不相同。如由下列平衡存在： PbCO3(s) + HT2- PbT- + HCO3- 這一平衡與上述平衡（5）類似： PbCO3(s) + HT2- PbT+ HCO3 + H2O其平衡常數可寫成 K = PbT HCO3/ HT2- = KspKa3Kf /Ka2 = 7.410-145.2510-11 2.451011/5.61011 = 1.70102賊粉鬧飽擯瀾減幟丑鴛斑達執撰挖喉跨么輛唁而疲摸殘欽姜撬使蚊式區既環境化學原理-1

32、-5環境化學原理-1-5K = PbT OH/ HT2- = KspKa3Kf /Kw = 1.210-155.251011 2.451011/ 1.001014 = 1.54K = PbT HCO3/ HT2- = KspKa3Kf /Ka2 = 7.410-145.2510-11 2.451011/5.61011 = 1.70102石校椒捷鞠挎整禿農命藻蘋茅咸煥怖撓蠅書喂嗓期剩聲傘糖靶纏竊聘買艦環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 天然水體中，HCO3通常為1.00103 mol/L，通過上式可以計算出螯合劑在PbT與HT2-之間的比例： PbT/ HT2- = K/HCO3 = 1.

33、70102/1.00103 = 17.0 在上述指定條件下，與固體PbCO3平衡共存的NTA大部分為鉛的配合物。顯然，當水體中HCO3濃度增加時，NTA 對PbCO3的溶解能力下降。 守罩黎貞貝元椽菌低虐喊鍋扯哩捎吹犬爵蠶搭芍材耪哆頒冬喇迪盡鹵揀笛環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5（3）Ca2+對NTA與Pb配合反應的影響 如果某一水體的硬度較大，即Ca2+離子濃度較高，那么在這類水體中NTA將對Pb2+，或Pb(OH)2或PbCO3的溶解作用將會產生怎樣的影響？在此，以PbCO3為例進行討論。斥名吞虞俱賠瘩坑酬纏傀刑最摩兵年劣伙膊栽行吳人墾薩騁洗膽英燭診壬環境化學原理-1-5環境化學原

34、理-1-5PbCO3(s) + CaT- + H+ Ca2+ + PbT- + HCO3- K = PbT HCO3 Ca2+ / CaT- H+ = KspKf Pb /Kf CaKa2 = 5.22 天然水中Ca2+為1.0010-3 mol/L（中等濃度） 水體pH = 7.0時，HCO3- = 1.0010-3 mol/L PbT/ CaT- = 5.22 H+/Ca2+ HCO3 = 5.22 1.0010-7/(1.0010-3 1.0010-3 ) = 0.522 可見，在中等Ca濃度的中性水體中，NAT與Pb及Ca都會發生配合作用，結果Pb螯合物占Ca螯合物的一半。歌褐普賣乙打

35、公矣謾聯腰胺來咋甫渠涌滅諷芝麓矢徹殃妒巋墾嵌危讀惹熟環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5表 NTA與天然水體中Pb的配合作用效果情形Pb(OH)2與NTA共存PbCO3與NTA共存PbCO3，Ca2+與NTA共存K1.541.7010-2 5.22PbT-/HT2-1.5410717.0PbT-/CaT-0.522共存條件、濃度(mol/L)pH = 7.0pH = 7.0HCO3- = 10-3pH = 7.0HCO3- = 10-3Ca2+ = 10-3宅遵娶竭逼邵肩誕景雨獸讓禿潮哨隸篷鍵基董充育獄浴英茲聶禱內妨瞻吧環境化學原理-1-5環境化學原理-1-5 需要說明的是，對NTA從水體沉積物中溶解出重金屬離子準確量的問題，除了需考慮重金屬離子、NTA形態及其重金屬配合物本身的性質以外，水體pH、HCO3-、Ca2+、Mg2+等都是同時影響溶解過程的重要因素，這需要用全面的平衡觀點和對應的平衡常數才能加以解決。 重乘漣疑拌塌烏描晶卉繩呸踏邏晤輻燙奔猶其墩羚賦孽等最優宣采頹舜時環境化學原理-1-5環境化學原理-1-52. 天然有機配位體對重金屬的配合作用 水體中最重要的天然有機配位體是腐殖質，其主要成分為富里酸、胡敏酸和胡敏素。腐殖質在天然水中的含量約為百萬分之幾到百萬分之幾十，湖底沉積物中則