环境化学1课件.ppt

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1、15:17:54,1,第一节 天然水基本特征及污染物存在和分布,一、水的特异性及其生态环境意义 （环境意义，了解） 二、天然水的基本特征 （组成、化学特征、性质、酸碱度，重点） 三、水中污染物的分布和存在形态 （有机、金属，重点） 四、典型水污染的特征（补） （耗氧有机、酸碱、金属、热、放射、病原）,15:17:54,2,主要内容,二、天然水主要特征 1、组成 2、主要水体特征 3、碳酸平衡 4、酸碱度（酸度、碱度、缓冲能力） 5、一般的酸碱平衡理论 6、酸碱理论在水处理中应用,三、主要污染物形态 1、分类（8） 2、形态重要性 3、难降解有机污染物 农药：有机氯、有机磷、 氨基甲酸酯、除草剂

2、 PCBs、单环芳香烃、PAHs 卤代脂肪烃 4、金属类 CdHgCrAsCuZnPb,15:17:54,3,（3）天然水的缓冲能力 pH缓冲溶液能够在一定程度上保持pH不变化。 天然水体具有一定的缓冲能力，是一个缓冲体系(pH=6-9)。 一般，碳酸化合物(其次是磷酸盐化合物)是水体缓冲作用的重要因素，各种碳酸盐化合物控制水体pH值，并使水体具有缓冲作用。 因而，人们时常根据碳酸盐化合物存在情况来估算水体的缓冲能力。 如前所述，对碳酸水体系，当pH8.3时，可以只考虑一级碳酸平衡，故其pH值：,15:17:54,4,如投B量碱性废水，H2CO3*转化为HCO3-多少？ 水体pH升高为pH,则

3、pH=？： 所以水体中pH变化为pH=pH-pH，即： 若加入 Na2CO3调节呢？(分子-B，分母+2B),通常在天然水中，pH=7左右，对碱度贡献的就是HCO3-，因此经常可以把HCO3-作为碱度。若把HCO3-作为水的碱度，H2CO3*作为水中游离碳酸CO2，可推出（请推导）： B=碱度10pH-1/(1+K110pH+pH),提示：Na2CO3+H2O=NaOH+NaHCO3,提示：H2CO3*=H+*HCO3-/K1=碱度*10-pH/K1,15:17:54,5,在投入酸量A时，只要把pH作为负值，A=-B,也可以进行类似计算。 举例：在一个pH为6.5、碱度为1.6mmol/L的水

4、体中，用NaOH进行碱化，需多少碱使pH上升至8.0?（用碳酸钠呢？） B=碱度10pH-1/(1+K110pH+pH),提示：,15:17:54,6,5、天然水中一般酸碱平衡（补充） 酸碱无时无刻都存在于我们的身边，有人认为弱碱性的饮用水更有利于人类的健康。 酸碱反应瞬间完成，pH值决定着体系内各组分相对浓度。 在水和废水处理过程中，酸碱度是必须考虑指标之一。 在天然水环境中 一元酸碱体系有HAC-AC-、NH4+NH3等， 二元酸碱体系有H2S-HSS2-、H2SO3HSO3SO32-、H2CO3HCO3-CO32-等， 三元酸碱体系有：H3PO4H2PO4-HPO42-PO43-等。,1

5、5:17:54,7, 酸和碱的强弱（注意与前述的酸碱度不一样？） 醋酸CH3COOH(简称HAc)是典型的一元酸： HAC+H2OH3O+AC- Ka酸平衡常数 氨的水溶液作为一元弱碱： NH3+H2ONH4+OH- Kb碱平衡常数,15:17:54,8,需要说明的是，准确的酸碱平衡常数要靠活度计算，但是在一般的 稀溶液中，基本上可以用浓度来代替。 酸碱的强弱：分别采用酸电离常数Ka和碱电离常数Kb来表达。或采用pKa，pKb来表示酸碱电离常数,HA+H2OH3O+A- A-+ H2OHA+OH-,Ka数值越大或pKa数值越小，表明HA的酸性越强。Kb数值越大或pKb数值越小表明A的碱性越强。

6、一般规定pKa0.8者为强酸，pKb14者为强碱。,15:17:54,9,平衡计算 由弱酸离解常数，可计算弱酸溶液的平衡组成。 举例1：在环境温度为25摄氏度条件下，含氨废水浓度为0.200mg/L，求该废水的OH-浓度、pH值和氨水的电离度。（已知氨在25摄氏度的离解常数是1.810-5） 解：假定平衡时NH4+的浓度为x molL NH3+H2ONH4+OH-， 平衡时浓度： 0.200-x x x,15:17:54,10,举例2：计算0.2molL的H2S溶液中的H+、OH-、S2-的浓度和溶液的pH值。(已知H2S的一级电离常数K1=1.3210-7, 二级电离常数K2=7.110-1

7、5) 解：设第一步离解产生的H+为x mol/L 第二步离解产生H+为y mol/L 由水离解产生的H+为z mol/L。 H2S的离解平衡分两步：H2S+H2OH3O+ + HS- K1 平衡时浓度(mol/L)：0.2-x x+y+z x-y,15:17:54,11,平衡常数： =1.3210-7 H2S的离解第二步平衡：HS-+H2OH3O+S2- K2 平衡时浓度(mol/L)：x-y x+y+z y 平衡常数： =7.110-15 另据水电离平衡:Kw=H3O+OH-=(x+y+z)z=1.010-14,由K1K2，HS-电离程度要比H2S小的多，水的电离也很小，所以可以近似得出：x

8、y，x-yx,xz,x+y+zx,所以x2/(0.2-x)= 1.3210-7, x=H3O+= 1.610-4mol/L,pH=3.8 xy/x=7.110-15 所以y=S2-=7.110-15mol/L xz=1.010-14 所以z=OH-=6.310-11mol/L,15:17:54,12,6、酸碱化学理论在水处理中的应用 工业废水有很多酸碱性物质，直接排放有危害 酸性废水主要来自钢铁厂、电镀厂、化工厂和矿山等，碱性废水主要来自造纸厂、印染厂和化工厂等 处理中除了将废水中和至中性pH值外，还同时考虑回收利用或将水中重金属形成氢氧化物沉淀除去。 对于酸性废水，中和的药剂有石灰、苛性钠、

9、碳酸钠、石灰石、电石渣、锅炉灰和水软化站废渣等。 对于碱性废水，可采用酸碱废水相互中和、加酸中和或烟道气中和的方法处理,15:17:54,13,在用强酸中和碱性废水时，当水的缓冲强度较小时，pH难于控制 英国采用CO2取代工业硫酸，取得很好的效果,有许多优点：安全、灵活、可靠、易操作和便于工艺管理。主要包括以下几方面。 安全 操作简便 准确控制pH，改善工艺流程 无腐蚀性，设备效率高 环境友好 费用低 商品CO2不是制造的，而是从废气中获得的,三、水中污染物的分布和存在形态,1、八类（美）： 耗氧污染物 致病污染物 合成有机物； 植物营养物；,无机物及矿物质； 沉积污染物； 放射性物质； 热污

10、染。,15:17:54,15,2、无机污染物毒性取决于形态,而不是其总浓度 以可溶态或悬浮态或吸附态存在。 甲基汞 游离(水合)的金属离子 游离Cd2+ 游离Cu2+及其氢氧化物 脂溶性金属配合物 吸附、沉淀、共沉淀化学转化及某些生物、物理。 金属形态及其转化过程的生物可利用性研究,15:17:54,16,3、有机污染物（关键是POPs,痕量、毒性大、异构体多、毒性差别大、难降解、长距离输送） (1)农药：有机氯、有机磷农药、氨基甲酸酯类农药。 有机氯农药： 难以化学降解和生物降解 较低水溶性和高的辛醇水分配系数 与沉积物和生物体中浓度相比，水中浓度很低 有机氯农药如DDT,已被许多国家禁用。

11、,15:17:54,17,美国密执安湖中DDT富集过程的含量变化,15:17:54,18,有机磷农药和氨基甲酸酯农药 与有机氯农药相比，较易被生物降解 在土壤和地表水中降解速率较快，杀虫力较高 溶解度较大，水中浓度相对较高，辛醇水分配系数低 目前在地表水中能检出的不多，污染范围较小。 除草剂（含有有机氯的不易降解） 具有较高的水溶解度 不易生物富集、沉积物吸附和从溶液中挥发 残留物通常存在于地表水体中，辛醇水分配系数低 除草剂及其中间产物污染土壤、地下水以及周围环境,15:17:54,19,(2)多氯联苯(PCBs)：联苯氯化而成，210种化合物， 混合物。化学稳定性和热稳定性较好 被广泛用于

12、作为冷却剂、绝缘材料、耐腐蚀的涂料等 极难溶于水，不易分解 但易溶于有机溶剂和脂肪，辛醇水分配系数高 1973年以后，各国陆续开始减少或停止生产。 (3)卤代脂肪烃: 大多数可挥发,大气光解 水中，能进行生物或化学降解 但是其挥发远远大于降解速率 在水中的溶解度高，辛醇水分配系数低,C C C C,15:17:54,20,(4)醚类（了解）-7种醚类列入EPA黑名单 (5)单环芳香族化合物： 地表水中主要是挥发，然后是光解 在有机质或生物脂肪层中的分配趋势较弱，这类化合物吸附和生物富集均不是重要的 优先污染物中六种化合物，即氯苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯、1,4二氯苯、1,2,4三氯苯和

13、六氯苯，可被生物积累。 (6)苯酚（甲酚）类：五氯苯酚等高氯代酚危害性大 具有高的水溶性、辛醇水分配系数低 大多数酚主要残留在水中 苯酚分子氯代程度增高，溶解度下降，辛醇水分配系数增加 主要迁移、转化过程是生物降解和光解,15:17:54,21,(7)肽酸酯类：6种列入黑名单，危害性大，不易降解 (8)多环芳烃类(PAHs) 水中溶解度很小，辛醇水分配系数高 主要累积在沉积物、生物体内和溶解的有机质中 有证据表明多环芳烃化合物可光解，其最终归趋可能是吸附到沉积物中，然后进行缓慢的生物降解 沉积物是多环芳烃蓄积库，在地表水体中其浓度通常较低。 (9) 亚硝胺和其他化合物：2-甲基亚硝胺、2-正丙

14、级亚硝胺、丙烯晴等，可在生物体或沉积物中累积,15:17:54,22,4、金属污染物,(1)镉： 水迁移性元素，仅硫化镉难溶 主要以Cd2+状态存在 还可生成多种可溶性配合物如CdOH+、CdCl42-、Cd(NH3)32+ 天然水体中镉的溶解度受碳酸根或羟基浓度所制约 水体中悬浮物和沉积物对镉有较强的吸附能力(占90%以上) 水生生物对镉有很强的富集能力,富集因子可达1000以上,15:17:54,23,(2)汞： 水体中Hg2+、Hg(OH)2、CH3Hg+、CH3Hg(OH)、CH3HgCl、C6H5Hg+为主要形态。 悬浮物和沉积物中Hg2+、HgO、HgS、(CH3Hg)2S为主要形

15、态。 生物相中Hg2+、CH3Hg+ CH3HgCH3为主要形态 汞与其他元素等形成配合物是汞能随水流迁移的主要因素之一 氧化还原电位降至50200mV，从而使Hg2+易被水中有机质、微生物或其他还原剂还原为Hg，即形成气态汞，并由水体逸散到大气中。 水中悬浮物能大量摄取溶解性汞，使其最终沉降到沉积物中 剧毒的甲基汞有很强的亲脂性，通过食物链逐级富集最终对人类造成严重威胁,15:17:54,24,(3)铅： 天然水中铅主要以Pb2+状态存在，其含量和形态明显地受CO32-、SO42-、OH-和Cl-等含量的影响 铅可以PbOH+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、PbCl+、PbCl2等多种形

16、态存在 在中性和弱碱性的水中，铅的浓度受氢氧化铅所限制。水中铅含量取决于Pb(OH)2的溶度积。在偏酸性天然水中，水中Pb2+浓度被硫化铅所限制。 水体中悬浮颗粒物和沉积物对铅有强烈的吸附作用，因此铅化合物的溶解度和水中固体物质对铅的吸附作用是导致天然水中铅含量低、迁移能力小的重要因素。,15:17:54,25,(4)砷： 天然水中砷可以H3AsO3、H2AsO3-、H3AsO4、H2AsO4-、HAsO42-、AsO43-等形态存在 在适中的Eh值和pH呈中性的水中，砷主要以H3AsO3为主。但在中性或弱酸性富氧水体环境中则以H2AsO4-、HAsO42-为主。 砷可被颗粒物吸附、共沉淀而沉

17、积到底部沉积物中 水生生物能很好富集水体中无机和有机砷化合物 被厌氧细菌还原而产生甲基化，形成有机砷化合物,甲基砷及二甲基砷毒性小，但三甲基砷有剧毒，并易挥发进入空气。,15:17:54,26,(5)铬： 天然水中铬以Cr3+、CrO2-、CrO42-、Cr2O72-四种离子形态存在，因此水体中铬主要以三价和六价铬的化合物为主 三价铬大多数被底泥吸附转入固相，少量溶于水，迁移能力弱。六价铬在碱性水体中较为稳定并以溶解状态存在，迁移能力强 六价铬毒性比三价铬大。 水中六价铬，可先被有机物还原成三价铬，然后被悬浮物强烈吸附而沉降至底部颗粒物中，这也是水体中六价铬的主要净化机制之一 由于三价铬和六价

18、铬之间能相互转化，所以近年来又倾向考虑以总铬量作为水质标准。,15:17:54,27,(6)铜： 水生生物对铜特别敏感，故渔业用水铜的容许浓度为0.01mgL，是饮用水容许浓度的百分之一。 淡水中铜的含量与形态都明显地与OH-、CO32-和Cl-等浓度有关，同时受pH的影响。如pH为5-7时，以碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3溶解度最大，二价铜离子存在较多；pH7时，CuO溶解度最大，以Cu2+、 CuOH+形态为主；当pH8以上时，则Cu(OH)2、Cu(OH)3-、CuCO30及Cu(CO3)22-等铜形态逐渐增多。 水体中大量无机和有机颗粒物，能强烈的吸附或螯合铜离子，使铜最终进入底部沉

19、积物中，因此，河流对铜有明显的自净能力。,15:17:54,28,(7)锌： 不同地区和不同水源的水体，锌含量有很大差异 天然水中锌以二价离子状态存在，但在天然水的pH范围内，锌都能水解生成多核羟基配合物Zn(OH)n(n-2)，还可与水中的C1_、有机酸和氨基酸等形成可溶性配合物。 锌可被水体中悬浮颗粒物吸附，或生成化学沉积物向底部沉积物迁移，沉积物中锌含量为水中的1万倍。 水生生物对锌有很强的吸收能力，因而可使锌向生物体内迁移，富集倍数达103105倍。,主要内容总结,二天然水主要特征 1、组成 2、主要水体特征 3、碳酸平衡 4、酸碱度（酸度、碱度、缓冲能力） 5、一般的酸碱平衡理论 6

20、、酸碱理论在水处理中应用,三、主要污染物形态 1、分类（8） 2、形态重要性 3、难降解有机污染物 农药：有机氯、有机磷、 氨基甲酸酯、除草剂 PCBs、单环芳香烃、PAHs 卤代脂肪烃 4、金属类 CdHgCrAsCuZnPb,规律性总结:,对有机污染物： 1、重点掌握其脂溶性（辛醇-水分配系数）的相对高低，是否易溶于水。 2、重点掌握其化学稳定性的高低，是否容易生物降解或者其他途径降解 对重金属类无机污染物： 1、重点掌握其主要水迁移形态 2、控制其水溶性的其他离子 3、是否易于生物转化（毒性更大或者降低毒性） 4、是否易于被悬浮物或者底泥吸附,思考题（划线者作业） 1、从一家石灰窑厂排放

21、的废水中含有氢氧化钙，pH=11.0，现在通入酸性的二氧化碳烟道气进行处理，使其中的Ca(OH)2全部转化为Ca(HCO3)2,则每吨废水需要多少的二氧化碳？ 2、为什么天然水具有一定的酸碱缓冲能力？推导天然水（考虑为碳酸水体系，pH8.3）的缓冲能力的计算表达式：B=碱度10pH-1/(1+K110pH+pH)。并利用该式计算在一个pH为6.5、碱度为1.6mmol/L的水体中，用NaOH进行碱化，需多少碱能使pH上升至8.0?（K1=10-6.35） 3、什么是酸碱质子理论？列举几种天然水环境中常见的一元、二元、三元酸碱体系？以HF和NH3与水的反应为例，说明酸碱质子理论。,4、在环境温度

22、为25摄氏度条件下，含氨废水浓度为0.200mg/L，求该废水的OH-浓度、pH值和氨水的电离度。（已知氨在25摄氏度的离解常数是1.810-5） 5、列举二氧化碳在废水处理调节pH中的优点（要求适当展开叙述）？ 6、若有水A，pH为7.5，其碱度为6.38mmol/L，水B的pH为9.0，碱度为O.80mmol/L，若以等体积混合，问混合后的pH值是多少? (p195，6) 7、溶解1.0010-4mol/L的Fe(N03)3，于1L具有防止发生固体Fe(OH)3沉淀作用所需最小H+浓度的水中，假定溶液中仅形成Fe(OH)2+和Fe(OH)2+而没有形成Fe2(OH)24+。请计算平衡时该溶

23、液中Fe3+、Fe(OH)2+、Fe(OH)2+、H+和pH。（P195,7）（要求列出计算方程即可）,15:17:54,33,8、目前公认的水体八大类污染物包括哪些？ 9、简述水体中主要难降解有机污染物的存在和分布形态？ 10、什么是环境中的“五大毒素”？,15:17:54,34,四、典型水污染的特征,15:17:54,35,比较典型的有机物污染特征是耗氧 有毒物的污染特征是生物毒性。 1、病原微生物污染 含各种细菌、病毒等的工业废水和生活污水造成的污染，如生物制品、洗毛、制革、屠宰等工厂医院排出的工业废水和粪便污水。 传染病病原体在水中存活的时间，一般可以由1天至200多天，少数病原体甚至

24、在水中可以存活几十年。 污染特点:数量大，分布广，存活时间长，繁殖速度快，易产生抗药性而很难灭绝，易暴发性地流行。即使加氯消毒，某些病原微生物及病毒仍能存活，传统的给水处理能去除99以上，水中悬浮物可包藏细菌及病毒，使其不易被杀灭。,15:17:54,37,举例：如1955年印度新德里自来水厂的水源被肝炎病毒污染，三个月内共发病2万9千多人。 19世纪中叶，英国伦敦先后两次霍乱大流行，死亡共2万多人。 1988年在我国上海市流行的甲肝，就是人们大量食用被病原微生物污染的毛蚶后引发的。 古罗马瘟疫为何如此猖獗？公元前33年、公元65年、公元79年和公元162年瘟疫曾多次光顾罗马，使鼎盛时期有10

25、0万人口的城市经常变得萧条冷落。当时罗马远郊的几个大坑是专门埋葬死于瘟疫的人。原因就是病原微生物的污染。,15:17:54,38,2、需氧有机物污染 如蛋白质、脂肪、糖、木质素等排入水体后，在有溶解氧的情况下，经水中需氧微生物的生化氧化最后分解成C02和硝酸盐等，或者是有些还原性的无机化合物如亚硫酸盐、硫化物、亚铁盐和氨等，在水中经化学氧化变成高价离子存在。 在20，101kPa的气压时，水中的溶解氧仅为8.32mgL。 水中需氧污染物组成复杂，且难以准确的分别测定出其组成和含量。其主要污染特征就是耗氧。,15:17:54,39,(1)溶解氧(简称DO) (2)生化需氧量(BOD) (3)化学

26、需氧量(COD) 如果废水中有机质的组成相对稳定，那么化学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系。 (4)总有机碳(TOC)和总需氧量(TOD) 采用BOD5测试方法不能准确反映水体被需氧有机质污染的程度。 (5)理论需氧量(ThOD) 根据化学方程式计算的有机物完全氧化时所需要氧的量。这是一个对废水作全化学分析以后的理论计算值。 废水中氧参数间关系: ThOD=100%,TOD=92%,CODcr=83%,BOD20=65%，BOD5=58%,15:17:54,40,3、富营养化污染 植物营养物来自农田施肥、农业废弃物、城市生活污水、雨雪对大气淋洗和径流对地表物质的淋溶与冲刷。 目前，我国

27、禽畜养殖业排废水COD已经接近全国工业废水COD排放总量。养殖业已成新的污染大户。据估计，一头猪每天排放的废水量相当于7人生活产生的废水，一头牛每天排放的废水量更超过22人生活产生的废水。 富营养化是指水流缓慢和更新期长的地表水中，由于接纳大量的生物所需要的氮磷等营养物引起藻类等浮游生物迅速繁殖，最终可能导致鱼类和其他生物大量死亡的水体污染现象。,15:17:54,41,天然湖泊:也可以实现由贫营养湖向富营养湖的转化，但速度缓慢。 对湖泊、水库、内海、河口等地区的水体:水流缓慢，停留时间长，既适于植物营养元素的增加，又适于水生植物的繁殖，易于富营养化。 一般地说，总磷和无机氮分别超过20mg/

28、m3和300mg/m3就认为水体处于富营养化状态。 富营养化可使动植物遗骸在水底腐烂沉积，同时在还原的条件下，厌气菌作用产生H2S等难闻的臭毒气，使水质不断恶化，最后会使某些湖泊衰老死亡，变成沼泽，甚至干枯成旱地。 富营养化可使水体达到完全缺氧状态。分布于水体表层及上层的藻类及浮游植物种类逐少，单个种类数量急增，硅藻和绿藻为主转变为以蓝藻为主，因藻类繁殖引起水色改变就是藻华(水华)或赤潮。,15:17:54,42,举例：触目惊心的赤潮中毒事件 1971年春夏季节，在美国佛罗里达州中西部沿岸水域发生过一次短裸甲藻赤潮，使1500 km2海域内的生物几乎全部灭绝。这种短裸甲藻含有神经性贝毒，人们若

29、食用含有这种毒素的软体动物，可在3h内出现中毒症状。 在有毒赤潮细胞中，有一种西加鱼毒。目前，全球因误食西加鱼毒而中毒的患者每年达万人。此类病情一般在食用有毒鱼类后16 h内发作，也有些人因呼吸衰竭或血液循环破坏而急性死亡。,15:17:54,43,4、感官性污染物(含恶臭污染) 感官性污染物主要指感官反应，例如水的颜色、臭味(含恶臭)、透明度、异味等。恶臭是一种普遍的污染危害，恶臭是指引起多数人不愉快感觉的气味，它是典型的公害之一。 举例：饮用水中如含有酚类，则可以与水中的消毒剂氯气反应生成氯酚，（令人难以忍受气味），在GB 574985生活饮用水卫生标准中，对于剧毒物CN-标准为小于0.0

30、5mgL，而对于挥发酚类(以苯酚计)的要求则是小于0.002mgL，就是考虑到感官感觉的因素。 人能嗅到的恶臭物多达4000多种，危害大的有几十种。原因是“发臭团”分子结构，例如硫代(S)、巯基(一SH)、硫氰基(一SCN)等等。 因发臭团的不同，臭气也各有不同：腐败的鱼臭(胺类)、臭腐类(硫化氢)、刺激臭(氨、醛类)等。,15:17:54,44,5、酸、碱、盐污染 酸来自于矿山排水及人造纤维、酸法造纸、酸洗废液等工业废水，雨水淋洗含酸性氧化物空气后，汇入地表水也能造成酸污染。矿石排水中酸由硫化矿物氧化产生。 矿区排水是一种混合盐类(主要是硫酸盐)的溶液，所以矿区排水携至河流中的酸实质上是强酸

31、弱碱盐类的水解产物。 污染水体中碱的主要来源是碱法造纸、化学纤维、制碱、制革、炼油等工业废水。 酸性废水与碱性废水中和可产生各种一般盐类，与地表物质相互反应也可生成一般无机盐类。酸、碱的污染必然伴随着无机盐类的污染。 当pH85时，水的自然缓冲作用遭到破坏，自净能力阻，消灭和抑制细菌及微生物生长，使水生生物的种群发生变化，鱼类减产，甚至绝迹。酸、碱性水质还可腐蚀水中各种设备及船舶。,15:17:54,45,需要注意的是： 酸碱污染物不仅能改变水体的pH，而且大大增加了氯化物和其他各种无机盐类在水中的溶解度，从而造成水体含盐量增高，硬度变大，水的渗透压增大。 采用这种水灌溉时，会使农田盐渍化，对

32、淡水生物和植物生长有不良影响。 例如：化学工业地区硬度逐年增高，农作物逐年减产，即与大量无机盐流失有关。再加上排人水体中的酸和碱发生中和反应，提高了水中的含盐量，使水处理费用提高，降低水的使用价值。,15:17:54,46,6、毒污染 水污染中特别重要的一大类，种类繁多。共同特点是对生物有机体的毒性危害。可分为四个类型。 (1)非金属无机毒物 CN、F为代表。 氰化物：在工业上用途广泛，电镀、矿石浮选等，也是多种化工产品的原料。 氰化物：剧毒物质，衍生物毒性更强，人一次口服0.1g左右(敏感只需0.06g)的氰化钠(钾)就会致死。 氰化物：通过消化道吸人后，分解成氰化氢，迅速进入血液，与红细胞

33、中细胞色素氧化酶结合，造成细胞缺氧。中枢神经系统对缺氧特别敏感，引起的呼吸衰竭乃是氰化物急性中毒致死的主要原因。 氰化物：对鱼类有很大毒性，常常在很低浓度，可引起鱼死亡。,15:17:54,47,氟是地壳中分布较广的一种元素，天然水含氟0.40.95 mg/L。 少量氟对人体有益，一般如果水中含氟量大于1.5 mg/L，就会造成毒污染。 如果人体每日摄人量超过4 mg，即可在体内蓄积而导致慢性中毒。氟有以下几方面的毒作用：破坏钙、磷代谢；斑釉齿；抑制酶的活性。,15:17:54,48,(2)重金属与类金属无机毒物 主要有Hg、Cd、Pb、Cr、As。 一般常把密度大于5gcm3，在周期表中原子

34、序数大于20的金属元素，称重金屑。目前最引起人们注意的是Hg、Cd、Pb、Cr、As五大毒物的污染。 进入水体后，只会发生价态和存在形式变化，而不会被降解。通过食物链可以在生物体内富集，或积存在底泥中，底泥中重金属量会高于上面水层。 有些重金屑如无机汞还能通过微生物作用转化为毒性更大的有机汞(甲基汞)。HgCH3-Hg+CH3-Hg-CH3(一甲基汞和二甲基汞),15:17:54,49,举例：关于镉的污染问题： 镉：银白色，有光泽金属，具有质软、耐磨、耐腐蚀特性。在自然界中存在含镉的矿石，环境中存在镉的自然污染源。镉不但可以通过水污染使人中毒，而且可以通过含镉的烟尘向外扩散，如含镉的烟尘降落到

35、牧场上，会让牛羊中毒，人再通过饮用中毒的牛奶或食用中毒的牛羊肉而传染上“镉”病。 打个喷嚏都会骨折的镉病： 镉潜入人体，在肝脏、肾脏和骨骼中一点点沉淀下来，当人体中镉的含量达到一定程度时，就会导致骨痛病。一呼一吸，也会使病人痛苦不堪。,15:17:54,50,(3)易分解有机毒物：挥发酚、醛、苯-急性毒性。 酚及其化合物属于原生质毒物，在体内与细胞原浆中的蛋白质发生化学反应，形成变性蛋白，使细胞失去活性。 低浓度时能使细胞变性，并可深入内部组织，侵犯神经中枢，刺激骨髓，最终导致全身中毒； 高浓度时能使蛋白质疑固，引起急性中毒，甚至造成昏迷和死亡。 对含酚饮水进行氯化消毒时可形成氯酚，氯酚嗅觉阈

36、值只有0.001 mgL。,15:17:54,51,(4)难分解有机毒物 有机氯农药、有机磷农药和有机汞农药，PCBs 。 有机氯农药：性质稳定，通过食物链可以富集而进入人体。在脂肪中蓄积。毒性较缓但残留时间长，是神经及脏器毒物。可以在肝、肾、甲状腺、脂肪等组织和部位蓄积，引起肝肿大、肝细胞变性或坏死。 有机磷农药：毒性较强但可以分解，残留时间短。短期大量摄人可引起急性中毒，其毒理作用是抑制体内胆碱酯酶，使其失去分解乙酰胆碱的作用，造成乙酰胆碱的蓄积，导致神经功能紊乱。 有机汞农药性质稳定、毒性大、残留时间长，降解产物仍有较强的毒性。 多氯联苯：有机氯的化合物，用作电容器、变压器的绝缘油，化学

37、工业上用作加热载体，作为塑料和橡胶的软化剂，油漆和油墨的添加剂。性质十分稳定，不易分解，可通过生物富集和食物链进人人体中。,15:17:54,52,7、油污染：目前通过不同途径排人海洋石油的数量每年为几百万吨至一千万吨。危害： (1)破坏滨海风景，降低其作为疗养、旅游等的使用价值。 (2)危害水生生物。覆盖生物体表，油块堵塞动物呼吸及进水系统，致使生物窒息、闷死；海鸟的体表被油污粘着后，就会丧失飞行、游泳能力；油污沉降于潮间带、浅水海底，使动物幼虫、海藻孢子失去合适的固着基质等。 （3)组成中含有毒物质:稠环芳烃，大多致癌，如苯并芘、苯并葸。 (4)油膜厚阻碍水的蒸发和氧气进入，鱼类难以生存。

38、,15:17:54,53,举例： 海湾战争留给人们的惟一战利品就是：正变成死海的波斯湾。 战争流入大海约3.51087108kg原油，像黑色糨糊沾在海面上。 1L石油的扩展面积可达1000m2，一条长约56km、宽约16km的浮油带 据初步统计，有200万只海鸟在这次战争中丧生，鱼类和其他动植物所受的损失更是难以数计，波斯湾的一些特产鱼种将永远消失。 波斯湾是一个近乎封闭的生态系统，水域极浅，海水流动十分缓慢，所以至少需要200年时间，湾内海水才能全部更新一次，从这个意义上说，海湾的石油污染问题才刚刚开始，专家们认为，波斯湾如果要恢复到污染前的状态，至少需要100年的时间 。 著名核物理学家富兰克巴纳所说：“即使不使用大面积毁灭性武器，海湾地区的环境也会遭到毁灭性破坏。”,