运城学院：《环境化学》课程教学资源（课件讲稿）第二章 水环境化学 第一节 水的组成与性质（主讲：张阳萍）

第一节水的组成与性质 1.水资源分布 地球表面70%覆盖着水，可供人类利用的淡水资源仅占地 球水资源的0.64%。 68.38% 淡水： 2.59% 海水： 30.06% 97.4% 0.86% 0.05% 0.26% 0.08% 0.04% 0.01% 冰盖 永冻土底冰 地下水 土壤水 湖泊 河流 线 运城学院 环境化学 VCHE Yuncheng University Environmental Chemistry Page 3

环境化学 Environmental Chemistry Page 3 第一节 水的组成与性质 1.水资源分布 地球表面70%覆盖着水，可供人类利用的淡水资源仅占地 球水资源的0.64%。 海水： 97.4% 淡水： 2.59% 68.38% 0.86% 30.06% 0.05% 0.26% 0.08% 0.04% 0.01% 冰盖 永冻土底冰 地下水 土壤水 湖泊 沼泽 大气 河流

第一节水的组成与性质 世界年降水量分布图 流水资清严重块老地区 各种水体线量 (年件水量小于鼻美发量80毫米以上) 流水资添缺更地区 地下 (年得水量小于年属发量000毫米】 淡水责源装本满尾地世 年降水量（毫米）》 (年特水量大于海或发量0的毫来 流水责弹并富地区（年棒水量大于年承发量0香米门 20050010002000 世界水资源 旱灾和洪涝并存 水资源分布不均 运城诗院 环境化学 Yuncheng University Environmental Chemistry Page 4

环境化学 Environmental Chemistry Page 4 第一节 水的组成与性质 旱灾和洪涝并存 水资源分布不均

第一节水的组成与性质 水资源时空分布不均，出现资源型缺水！ 全国降水量分布图 人均水资源占有量分布图 2020年 ◆ 资源占有留（立方米/人 新定气城争心 南海语多 量机行：身时时 运城学院 环境化学 Yuncheng University Environmental Chemistry Page 5

环境化学 Environmental Chemistry Page 5 第一节 水的组成与性质 水资源时空分布不均，出现资源型缺水！

第一节水的组成与性质 5400 水资源短缺原因 工农业用水总量 工农业用水 5300 增加 工程型缺水 5200 米 5100 15 中国人口增长示意图 5000 12 4900 4800 6 201 600 元工业增加值用水量 万 500 400 1804年 1950年 1974年 1981年 1988年 1995年 2005年 2011年 2020年 30. 20. 100 2004年 006年 08年 2010年 201 2012年 2016年 2018年 运城学院 环境化学 Yuncheng University Environmental Chemistry Page 6

环境化学 Environmental Chemistry Page 6 第一节 水的组成与性质 水资源短缺原因 0 100 200 300 400 500 600 700 20 4年 20 6年 20 8年 2010年 2012年 2014年 2016年 2018年 立 方 米 / 万 元 万元工业增加值用水量 工程型缺水 工农业用水 增加 4800 4900 5000 5100 5200 5300 5400 20 4年 20 5年 20 6年 20 7年 20 8年 20 9年 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 亿 立 方 米 工农业用水总量

第一节水的组成与性质 水资源短缺原因 劣V类 1类 Ⅱ类 26% 4% 23% ●I类 7.8% ●Ⅱ类 51.8% 流域 ●Ⅲ类 27.8% 主要江河 ●V类 10.8% V类 ●V类 1.5% 5% 0.2% IW类 Ⅲ类 ●劣V类 23% 19% 2006年七大水系水质类别比例 2020年七大水系水质类别比例 金线 运城学院 环境化学 Yuncheng University Environmental Chemistry Page 7

环境化学 Environmental Chemistry Page 7 第一节 水的组成与性质 水资源短缺原因 2020年七大水系水质类别比例

第一节水的组成与性质 《中国可持续发展水资源战略研究》 预测到2030前后 >中国人均水资源占用量降至1760立方米，当前人均水资源 占用量为2194立方米（按照国际标准，人均水资源量少于 100立方米即为缺水性国家) >中国年用水总量将增至7000~8000亿立方米，而中国实际可 利用水量约8000~9500亿立方米，需水量已接近可用水量极 限。 运城学院 环境化学 Yuncheng University Environmental Chemistry Page 8

环境化学 Environmental Chemistry Page 8 第一节 水的组成与性质 《中国可持续发展水资源战略研究》 预测到2030前后 Ø 中国人均水资源占用量降至1760立方米，当前人均水资源 占用量为2194立方米（按照国际标准，人均水资源量少于 1700立方米即为缺水性国家） Ø 中国年用水总量将增至7000~8000亿立方米，而中国实际可 利用水量约8000~9500亿立方米，需水量已接近可用水量极 限

第一节水的组成与性质 2.水循环 >水循环类型 小循环一陆地或海洋 大循环—陆地与海洋 精水 >影响水循环作用因素 水的物理性质 地下水 太阳辐射一源动力 循环路线影响 线 运城学院 环境化学 Yuncheng University Environmental Chemistry Page 9

环境化学 Environmental Chemistry Page 9 第一节 水的组成与性质 2.水循环 Ø 水循环类型 小循环——陆地或海洋 大循环——陆地与海洋 Ø 影响水循环作用因素 水的物理性质 太阳辐射——源动力 循环路线影响

第一节水的组成与性质 水循环意义 >世界河床蓄水量大约10-20d就可更换一次 强自净能力 >提供淡水资源 >污染物的长距离运输 通过降水对大气中污染物清除作用 地表径流对污染物的冲刷作用 运城学院 环境化学 Yuncheng University Environmental Chemistry Page 10

环境化学 Environmental Chemistry Page 10 第一节 水的组成与性质 水循环意义 Ø 世界河床蓄水量大约10-20 d就可更换一次 ——强自净能力 Ø 提供淡水资源 Ø 污染物的长距离运输 ——通过降水对大气中污染物清除作用 ——地表径流对污染物的冲刷作用

第一节水的组成与性质 3.水的性质及意义 孤对电子 水(Vater;HO) 共价键能：380 KJ/mol 凝固点：0 氢键键能：18.8 KJ/mol 沸点：100℃ 104451 孤对电子 偶极矩：1.84D 图2-2水分子结构图 汽化热：40.67KJ/mol 融化热：6.02KJ/mol 图23在冰中，每个水分子 生成热：-286.26KJ/mol 与邻近的4个水分子形成氢键， 构成空间四面体结构 (应线代表氢键) 运城诗院 环境化学 Yuncheng University Environmental Chemistry Page 11

环境化学 Environmental Chemistry Page 11 第一节 水的组成与性质 水（Water;H2O） 凝固点：0 ℃ 沸点：100 ℃ 偶极矩：1.84 D 汽化热：40.67 KJ/mol 融化热：6.02 KJ/mol 生成热：-286.26 KJ/mol 共价键能:380 KJ/mol 氢键键能:18.8 KJ/mol 3.水的性质及意义

第一节水的组成与性质 表2-2水的重要性质及其意义 性质 作用和意义 优良的溶剂 输送营养物质和排泄物，使水介质中的生物学过程成为可能 介电常数比任何一种纯液体都高 离子型物质具高溶解性，在溶液里这些物质易电离 表面张力比任何其他液体都高（除汞外） 生理学上的控制因素，控制水的滴落和表面现象 无色，能透过可见光和紫外光的长波部分 使光合作用要求的光能达到水体相当的深度 在4℃时液体密度最大 冰浮于水，使垂直循环只在限定的分层水体里进行 汽化热比任何其他物质都高 决定大气和水体之间热和水分子的转移 比热容比任何其他液体（除液氨外）都高 对生物的体温和地理区域的气温起稳定作用 金线 运城学院 环境化学 Yuncheng University Environmental Chemistry Page 12

环境化学 Environmental Chemistry Page 12 第一节 水的组成与性质