4-1化學(xué)與環(huán)境-水.ppt

主講 化學(xué)化工學(xué)院2011年9月 化學(xué)與社會(huì)4 1 化學(xué)與環(huán)境 水 3 22世界水日 2009年世界水日的主題 跨界水 共享的水 共享的機(jī)遇 2009 2010年云南的旱情拍攝地點(diǎn) 云南省陸良縣 你有何感想 災(zāi)區(qū)的孩子喝臟水解渴 錢總能買來清澈的生命之水嗎 NO 水是生命的源泉 地球上的所有生命都需要依靠水來維持最基本的生命活動(dòng) 水是農(nóng)業(yè)的命脈 人類的農(nóng)業(yè)耕作更加離不開水 水是人類文明的搖籃 放眼歷史 幾乎所有文明發(fā)源地都傍水而生 水是工業(yè)的基礎(chǔ) 人類的工業(yè)生產(chǎn)幾乎都不同程度地需要用水 人類很早就開始對(duì)水產(chǎn)生了認(rèn)識(shí) 東西方古代樸素的物質(zhì)觀中都把水視為一種基本的組成元素 水是中國古代五行之一 木 火 土 金 水五行相生的次序是 木生火 火生土 土生金 金生水 水生木 五行相克的次序是 木克土 土克水 水克火 火克金 金克木 水 生命之源 水 生命之源 資源有限 地球總資源量 13 4億km3咸水 97 5 淡水 2 5 1 5 兩極的冰蓋 冰川 750米以下的地下水 難以利用1 河流 湖泊和可開采地下水地球淡水資源非常有限 十分寶貴 中國水資源 更加寶貴 我國的淡水資源 4個(gè)特點(diǎn)總量少 人均更少總量2 8萬億m3 世界第四人均 2200m3 世界人均的1 4 第121位時(shí)間 地域分布不均長江以北 6 9月降水量占80 2 3時(shí)間干旱 半干旱14 4 的淡水資源 43 5 的人口北京 人均水資源 全國人均的1 6 世界缺水城市中國 13個(gè)貧水大國之一 中國水資源 浪費(fèi)與污染嚴(yán)重 浪費(fèi)嚴(yán)重 農(nóng)業(yè) 占70 4 利用系數(shù)0 3 0 4工業(yè) 噸水產(chǎn)值低 萬元產(chǎn)值用水量103噸日本6噸 美國9噸重復(fù)利用率低 60 美 日 德 90 以上污染嚴(yán)重 江河湖泊 觸目驚心 民間諺語 50年代淘米洗菜 60年代洗衣灌溉 70年代水質(zhì)變壞 80年代魚蝦絕代 90年代 十大水系 遼河 海河 淮河 尤為嚴(yán)重主要淡水湖 滇池 巢湖 太湖 洞庭湖 比較嚴(yán)重1 3的工業(yè)用水 90 的生活污水直排直接影響可持續(xù)發(fā)展 甚至正常生活 2008年10月13 14日?qǐng)?bào)道的污染 云南陽宗海成 砒霜湖 中國新聞網(wǎng)08 10 14根據(jù)9月16日的檢測(cè) 陽宗海砷濃度值竟高達(dá)0 128毫克 升 按照我國 生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 其限值規(guī)定為0 05毫克 升 陽宗海已完全 不能飲用 了湖北的釩污染 皮膚瘙癢 潰爛 浙江余姚的除草劑污水污染 灌溉的水稻死亡 CCTV 2011年8月12日 云南曲靖市鉻渣 從2006年起 溫家寶總理已經(jīng)連續(xù)三年在政府工作報(bào)告中提出 要做好 三河三湖 南水北調(diào)水源及沿線 三峽庫區(qū)和松花江等重點(diǎn)流域污染防治工作 三河三湖 是指淮河 海河 遼河和太湖 巢湖 滇池 近年來 三河三湖 及松花江等重點(diǎn)流域 近年來特大污染事件頻發(fā) 說明我國水污染治理任務(wù)還十分艱巨 廣西永?？h 美麗的千島湖 滇池 DianchiLake 所在地區(qū) 云南面積 297 00平方公里深度 最大深度8 00米容積 15 7億立方立米成因類型 構(gòu)造湖確保農(nóng)田灌溉和城市工業(yè) 生活用水 湖內(nèi)產(chǎn)鯉 鯽 金錢魚等 滇池 生態(tài)特征滇池屬富營型湖泊 部分呈異常營養(yǎng)征兆 水色暗黃綠 內(nèi)湖有機(jī)污染嚴(yán)重 有機(jī)有害污染嚴(yán)重 污染發(fā)展較快 外湖部分水體已受有機(jī)物污染 有毒有害污染 主要是指重金屬污染 尚不突出 氮 磷 重金屬及砷大量沉積于湖底 致使底質(zhì)污染嚴(yán)重 滇池近百年來已處于 老年型 湖泊狀況 年均水溫16 80年代未調(diào)查結(jié)果表明 隨著滇池生態(tài)環(huán)境的變化 導(dǎo)致魚類產(chǎn)卵 孵化場地的生態(tài)環(huán)境破壞 并加之過度捕撈和魚類種群間相互作用等因素影響 使滇池魚類種群發(fā)生巨大變化 土著魚種僅存4種 土著魚種瀕于滅絕 如肉嫩味美的金線魚現(xiàn)己滅絕 滇池 滇池又是昆明風(fēng)景名勝的中心 游客既可乘船環(huán)湖游覽觀賞湖光山色 又能上岸一覽鄭和故里 觀音山等風(fēng)景名勝 滇池污染是一個(gè)令人揪心的話題 為了凈化這五百里滇池的渾濁波濤 七五 以來國家和云南省相繼投入滇池污染治理的經(jīng)費(fèi)突破了40億元 這些來自中央 地方政府的款項(xiàng)和世界銀行的貸款雖然有效地緩解了滇池生態(tài)環(huán)境的惡化 卻未完全根治滇池污染 目前仍屬5類重污染湖泊 滇池的治理 據(jù)說整個(gè)滇池的治理規(guī)劃將要花800個(gè)億 目前 看來仇和也僅僅是提前支付了定金而已 因此 這一單對(duì)于仇和來說 還不能算個(gè)整單 因?yàn)榈岢刂卫淼那迥c洗胃的事情還僅僅停留在外部 2008年11月19日來源 新華網(wǎng) 水 水 H2O 是由氫 氧兩種元素組成的無機(jī)物 在常溫常壓下為無色無味的透明液體 水是地球上最常見的物質(zhì)之一 是包括人類在內(nèi)所有生命生存的重要資源 也是生物體最重要的組成部分 水 水在常溫常壓下為無色無味的透明液體 在自然界 純水是罕見的 水通常多是酸 堿 鹽等物質(zhì)的溶液 習(xí)慣上仍然把這種水溶液稱為水 純水可以通過蒸餾作用取得 當(dāng)然 這也是相對(duì)意義上純水 不可能絕對(duì)沒有雜質(zhì) 水是一種可以在液態(tài) 氣態(tài)和固態(tài)之間轉(zhuǎn)化的物質(zhì) 固態(tài)的水稱為冰 氣態(tài)水在100 以上時(shí)叫水蒸氣 steam 而在100 以下時(shí)則稱為水汽 watervapour 水 在20 時(shí) 水的熱導(dǎo)率為0 006J s cm K 冰的熱導(dǎo)率為0 023J s cm K 在雪的密度為0 1 103kg m3時(shí) 雪的熱導(dǎo)率為0 00029J s cm K 水的密度在3 98 時(shí)最大 為1 103kg m3 溫度高于3 98 時(shí) 水的密度隨溫度升高而減小 在0 3 98 時(shí) 水不服從熱脹冷縮的規(guī)律 密度隨溫度的升高而增加 水在0 時(shí) 密度為0 99987 103kg m3 冰在0 時(shí) 密度為0 9167 103kg m3 因此冰可以浮在水面上 在4 是密度最大 為1000千克 立方米 水 水的熱穩(wěn)定性很強(qiáng) 水蒸氣加熱到2000K以上 也只有極少量離解為氫和氧 但水在通電的條件下 電解 會(huì)離解為氫和氧 具有很大的內(nèi)聚力和表面張力 除汞以外 水的表面張力最大 并能產(chǎn)生較明顯的毛細(xì)現(xiàn)象和吸附現(xiàn)象 純水有極微弱的導(dǎo)電能力 但普通的水因含有少量電解質(zhì) 如礦物質(zhì) 溶解大氣中二氧化碳形成的碳酸 而有較強(qiáng)的導(dǎo)電能力 同一種物質(zhì)的分子之間的相互作用力 叫做內(nèi)聚力 而不同物質(zhì)的分子之間的相互作用力 叫做附著力 在內(nèi)聚力小于附著力的情況下 就會(huì)產(chǎn)生 浸潤現(xiàn)象 反之 則會(huì)出現(xiàn) 不浸潤現(xiàn)象 水的內(nèi)聚力作用在水表面形成表面張力 surfacetension 表面張力定義 液體表面層由于分子引力不均衡而產(chǎn)生的沿表面作用于任一界線上的張力 在293K下水的表面張力系數(shù)為72 75 10 3N m 乙醇為22 32 10 3N m 正丁醇為24 6 10 3N m 而水 正丁醇 4 1 的界面張力為34 10 3N m 水 水的導(dǎo)熱性質(zhì) 水的氫鍵使水具有特優(yōu)的吸熱能力 水將大部份所吸收的熱 用來打斷氫鍵 因此不會(huì)增加液體的溫度 而水的比熱容在25 時(shí) 大約是4200Jkg 1K 1 比其它液體普遍較高 因?yàn)橛写隧?xiàng)特質(zhì) 生活在水中的有機(jī)體能得到水的保護(hù) 而不會(huì)因空氣中溫度的急遽變化而有致命的危險(xiǎn) 比熱容 specificheatcapacity 又稱比熱容量 簡稱比熱 specificheat 是單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容量 即使單位質(zhì)量物體改變單位溫度時(shí)的吸收或釋放的內(nèi)能 比熱容是表示物質(zhì)熱性質(zhì)的物理量 通常用符號(hào)c表示 水4 2kJ kg 冰2 1kJ kg 酒精2 1kJ kg 煤油2 1kJ kg 蓖麻油1 8kJ kg 橡膠1 7kJ kg 砂石0 92kJ kg 干泥土0 84kJ kg 玻璃0 67kJ kg 鋁0 88kJ kg 鋼鐵0 46kJ kg 銅0 39kJ kg 水 對(duì)氣候的影響 水對(duì)氣候具有調(diào)節(jié)作用 大氣中的水汽能阻擋地球輻射量的60 保護(hù)地球不致冷卻 海洋和陸地水體在夏季能吸收和積累熱量 使氣溫不致過高 在冬季則能緩慢地釋放熱量 使氣溫不致過低 海洋和地表中的水蒸發(fā)到天空中形成了云 云中的水通過降水落下來變成雨 冬天則變成雪 落于地表上的水滲入地下形成地下水 地下水又從地層里冒出來 形成泉水 經(jīng)過小溪 江河匯入大海 形成一個(gè)水循環(huán) 水 對(duì)生物的影響 有學(xué)說認(rèn)為 地球上的生命最初是在水中出現(xiàn)的 水是所有生物體的重要組成部分 人體中水占70 而水母中98 都是水 水中生活著大量的水生植被等水生生物 水有利于部分生物化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行 如動(dòng)物的消化作用及植物的光合作用 在生物體內(nèi)還起到運(yùn)輸物質(zhì)的作用 如血液中的血漿絕大部分都是水 有助于體內(nèi)傳輸營養(yǎng)及氧 由于水可以透過蒸發(fā)而降低溫度 因此水對(duì)于維持生物體溫度的穩(wěn)定起很大作用 如動(dòng)物的汗液及植物的蒸騰作用 光合作用 光合作用的原料 CO2來自于空氣H2O來自于土壤 光合作用的產(chǎn)物 C6H12O6O2 光合作用 可見光中380 720nm波長光 光合作用的能源 光合作用的特點(diǎn) 是一個(gè)氧化還原反應(yīng) 1 水被氧化為分子態(tài)氧 2 二氧化碳被還原到糖水平 3 同時(shí)發(fā)生日光能的吸收 轉(zhuǎn)化和貯藏 水 水質(zhì)的不同 可以分為 軟水 含鈉離子 鉀離子 堿金屬 硬度低于8度的水為軟水 硬水 含鎂離子 鈣離子 堿土金屬 硬度高于8度的水為硬水 硬水會(huì)影響洗滌劑的效果 硬水加熱會(huì)有較多的水垢 根據(jù)氯化鈉的含量 可以分為 淡水咸水 基本概念 水的硬度最初是指鈣 鎂離子沉淀肥皂的能力 水的總硬度指水中鈣 鎂離子的總濃度 其中包括碳酸鹽硬度 即通過加熱能以碳酸鹽形式沉淀下來的鈣 鎂離子 故又叫暫時(shí)硬度 和非碳酸鹽硬度 即加熱后不能沉淀下來的那部分鈣 鎂離子 又稱永久硬度 硬度的表示方法尚未統(tǒng)一 我國使用較多的表示方法有兩種 一種是將所測(cè)得的鈣 鎂折算成CaO的質(zhì)量 即每升水中含有CaO的毫克數(shù)表示 單位為mg L 1 另一種以度計(jì) 1硬度單位表示10萬份水中含1份CaO 即每升水中含10mgCaO 1 10ppmCaO 這種硬度的表示方法稱作德國度 水污染 水污染是指任何進(jìn)入水體的物質(zhì) 造成水中生態(tài)環(huán)境變化的狀態(tài) 1984年頒布的 中華人民共和國水污染防治法 中為 水污染 下了明確的定義 即水體因某種物質(zhì)的介入 而導(dǎo)致其化學(xué) 物理 生物或者放射性等方面特征的改變 從而影響水的有效利用 危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境 造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象稱為水污染 水污染 水體在自然狀態(tài)中 有一定的空氣溶解到水中 是支持水中生物呼吸的主要來源 其中最重要的指數(shù)是溶解氧 DO 外來物質(zhì)進(jìn)入水體后 可以被微生物分解 被溶解氧氧化 這都要消耗一定的溶解氧 這叫做水體的 自凈能力 如果外來物質(zhì)太多 溶解氧被完全消耗 就是超過了水體的自凈能力 水中生物會(huì)因缺氧窒息死亡 或中毒 這就是污染狀態(tài) 水污染 水中的污染物通常可分為三大類 即生物性 物理性和化學(xué)性污染物 生物性污染物 包括細(xì)菌 病毒和寄生蟲 物理性污染物 包括懸浮物 熱污染和放射性污染 其中放射性污染危害最大 但一般存在于局部地區(qū) 化學(xué)性污染物 包括有機(jī)和無機(jī)化合物 隨著痕量分析技術(shù)的發(fā)展 至今從源水中檢出的化學(xué)性污染物已達(dá)2500種以上 水污染物有多種來源 主要分為自然產(chǎn)生的和人為產(chǎn)生的兩種 水污染 自然產(chǎn)生的污染 如 火山噴發(fā)等 較簡單人為產(chǎn)生的污染 如 采礦 工業(yè)生產(chǎn) 較復(fù)雜日本發(fā)生的水俁y 病事件 就是工業(yè)排出的低濃度汞 在水中微生物作用下轉(zhuǎn)化成可溶性甲基汞 逐漸在水蟲體內(nèi)積累 魚吃水蟲后甲基汞在魚體內(nèi)逐漸積累 人吃魚后在人體內(nèi)積累 積累到一定濃度 人就開始發(fā)病 而且無法治愈 水俁病 是指人或其他動(dòng)物食用了含有機(jī)水銀污染的魚貝類 使有機(jī)水銀侵入腦神經(jīng)細(xì)胞而引起的一種綜合性疾病 是世界上最典型的公害病之一 水俁病癥狀 患者手足協(xié)調(diào)失常 甚至步行困難 運(yùn)動(dòng)障礙 弱智 聽力及言語障礙 肢端麻木 感覺障礙 視野縮小 重者例如神經(jīng)錯(cuò)亂 思覺失調(diào) 痙攣 最后死亡 懷孕婦女亦會(huì)將這種汞中毒帶給胎中幼兒 令幼兒天生弱智 水俁病紀(jì)念雕塑 水俁病患者 日本法院高額賠償提議欲徹底解決 水俁病 訴訟2010年03月15日18 11來源 中國新聞網(wǎng)由于 新日本窒素肥料 公司長期排放含有汞的工業(yè)廢水 1953年在日本九州熊本縣水俁鎮(zhèn)最早出現(xiàn) 水俁病 該病指人或其他動(dòng)物食用了被汞污染的魚貝類 使有機(jī)水銀侵入腦神經(jīng)細(xì)胞而引起的一種綜合性疾病 是世界上最典型的公害病之一 從1969年起 受害者與日本政府 新日本窒素肥料 公司開始曠日持久的賠償訴訟 滴滴涕農(nóng)藥60年代科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)滴滴涕在環(huán)境中非常難降解 并可在動(dòng)物脂肪內(nèi)蓄積 甚至在南極企鵝的血液中也檢測(cè)出滴滴涕 據(jù)估計(jì) 滴滴涕在生物體內(nèi)的代謝半衰期為8年 鳥類體內(nèi)含滴滴涕會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)軟殼蛋而不能孵化 尤其是處于食物鏈頂極的食肉鳥如美國國鳥白頭海雕幾乎因此而滅絕 六價(jià)鉻污染 六價(jià)鉻為吞入性毒物 吸入性極毒物 皮膚接觸可能導(dǎo)致敏感 更可能造成遺傳性基因缺陷 吸入可能致癌 對(duì)環(huán)境有持久危險(xiǎn)性 但這些是六價(jià)鉻的特性 鉻金屬 三價(jià)或四價(jià)鉻并不具有這些毒性 六價(jià)鉻是很容易被人體吸收的 它可通過消化 呼吸道 皮膚及粘膜侵入人體 有報(bào)道 通過呼吸空氣中含有不同濃度的鉻酸酐時(shí)有不同程度的沙啞 鼻粘膜萎縮 嚴(yán)重時(shí)還可使鼻中隔穿孔和支氣管擴(kuò)張等 經(jīng)消化道侵入時(shí)可引起嘔吐 腹疼 經(jīng)皮膚侵入時(shí)會(huì)產(chǎn)生皮炎和濕疹 危害最大的是長期或短期接觸或吸入時(shí)有致癌危險(xiǎn) 過量的 超過10ppm 六價(jià)鉻對(duì)水生物有致死作用 六價(jià)鉻化合物常用于電鍍 制革等 動(dòng)物喝下含有六價(jià)鉻的水后 六價(jià)鉻會(huì)被體內(nèi)許多組織和器官的細(xì)胞吸收 皮革中殘留的六價(jià)鉻 可以通過皮膚 呼吸道吸收 引起胃道及肝 腎功能損害 還可能傷及眼部 出現(xiàn)視網(wǎng)膜出血 視神經(jīng)萎縮等 在電子產(chǎn)品中的用途 六價(jià)鉻常在電化學(xué)工業(yè)中作為鉻酸 此外還用于色素中的著色劑 亦即鉻酸鉛 及冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中 如吸熱泵 工業(yè)用冷凍庫及冰箱熱交換器中的防腐蝕劑 重鉻酸鈉 每生產(chǎn)lt重鉻酸鈉同時(shí)產(chǎn)生鉻渣3 3 5t 目前國內(nèi)冶金和化學(xué)工業(yè)中每年大約排出20一30萬t鉻渣 鉻渣中的有害成分主要是可溶性鉻酸鈉 酸溶性鉻酸鈣等六價(jià)鉻離子 由于這些六價(jià)鉻以及它的流失擴(kuò)散而構(gòu)成對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染危害 其次是鉻渣的強(qiáng)堿性危害 當(dāng)鉻渣在露天堆存時(shí) 經(jīng)長期雨水沖淋后大量的六價(jià)鉻離子隨雨水溶滲 流失 滲入地表 從而污染地下水 也污染了江河 湖泊 進(jìn)而危害農(nóng)田 水產(chǎn)和人體健康 六價(jià)鉻離子對(duì)人體健康的毒害很大 它的化合物具有很強(qiáng)的氧化作用 對(duì)人體的消化道 呼吸道 皮膚和粘膜都有危害 更甚者鉻有致癌作用 鉻致癌的部位主要是肺 鉻對(duì)鞣制皮革起著很重要的作用 可以使皮革柔軟富有彈性 因此是必不可少的一種鞣劑 鉻有兩種價(jià)態(tài)存在 分別為三價(jià)鉻和六價(jià)鉻 三價(jià)鉻對(duì)人沒有危害 但在一定的情況下被氧化后產(chǎn)生的六價(jià)鉻卻是一種對(duì)人體有害的致癌物 六價(jià)鉻的產(chǎn)生主要與工藝技術(shù)有關(guān) 歐洲一些國家的皮革制造商 如意大利 西班牙 在鉻處理方面做得比較好 雖然他們也會(huì)用到含鉻的鞣劑 但在具體的工藝操作上控制得比較好 幾乎檢測(cè)不到六價(jià)鉻 金屬在部份染料中的含量是各不相同的 某些金屬是必不可少的 但高濃度時(shí)則對(duì)人體有相當(dāng)大的危害 比如說鎳超標(biāo)可以導(dǎo)致肺癌的發(fā)生 六價(jià)鉻超標(biāo)可破壞人體的血液 其含量須小于3ppm tecp小于0 5ppm 其它化學(xué)物質(zhì)如pcb tbt是不能含有的 經(jīng)過處理的產(chǎn)品 在技術(shù)上 完全可以達(dá)到?jīng)]有任何六價(jià)鉻殘余的效果而這些金屬加工 電鍍 制革行業(yè) 整個(gè)行業(yè)的自律性和自律意識(shí)是十分差的 如果真的按照廢水排放的處理流程 這種廢水廢氣的處理是需要很大一筆經(jīng)費(fèi)的 在目前以短期效益為先的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下 要求行業(yè)自律 是極不現(xiàn)實(shí)的 有很多號(hào)稱國際大公司的單位 雖然相應(yīng)了世界上環(huán)保運(yùn)動(dòng)的號(hào)召 但是在實(shí)際的操作上 卻采取一種避重就輕的手法 使用了符合國際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品 但卻指定使用污染嚴(yán)重的技術(shù) 作為政府 放任污染嚴(yán)重的企業(yè)在居民區(qū)周圍排放工業(yè)廢水 監(jiān)督力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠 2010年7月份紫金礦業(yè)的滲漏污水已影響到福建 廣東兩省跨界河段水質(zhì) 其中大埔青溪斷面含毒物質(zhì) 六價(jià)鉻 濃度接近三類標(biāo)準(zhǔn) 7月19日接到中國證監(jiān)會(huì) 立案調(diào)查通知書 編號(hào) 閩證監(jiān)立通字1003號(hào) 紫金礦業(yè)因涉嫌信息披露違規(guī)一案被立案調(diào)查 水污染 除了工農(nóng)業(yè)污染物外 隨著人口增加 人類生活用水也增加了排放量 如洗澡 廚房 廁所等 這類水雖然不含有毒物質(zhì) 但含有大量含氮 磷的植物營養(yǎng)物質(zhì) 促使水中藻類迅速超常地繁殖并吸收溶解氧 同時(shí)大分子的有機(jī)物被微生物分解也消耗水中的溶解氧 因此造成水體成為缺氧狀態(tài) 藻類死亡還產(chǎn)生有毒物質(zhì) 致使水中魚類大量死亡 在海水中一般迅速繁殖的藻類是紅色的 因此叫 赤潮 在淡水中的藻類可能有各種顏色 所以叫 水華 水體出現(xiàn)赤潮和水華都表明是污染狀態(tài) 目前地球表面雖然有70 是被水覆蓋 但人類可利用的淡水資源不足1 淡水資源又是經(jīng)常被人類活動(dòng)污染的對(duì)象 被污染的水體要想恢復(fù)是非常困難的 因此進(jìn)行水污染控制是非常必要和迫切的 需要全球合作進(jìn)行 水質(zhì)指標(biāo) 1 有毒物質(zhì) 53種無機(jī)有毒物 重金屬 氰化物等15種 汞 釩 砷 鉻 鎘等 有機(jī)有毒物 有機(jī)氯農(nóng)藥 二噁英 苯并呋喃等國家標(biāo)準(zhǔn) 地表水中有毒物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)限值 mg L 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838 2002 2 有機(jī)物 消耗氧的無毒 低毒 有機(jī)物 1 生化需氧量BOD 水中有機(jī)物被微生物分解所需的氧量 mg L 2 化學(xué)需氧量COD 化學(xué)氧化劑氧化水中的有機(jī)物所需的氧量 3 總有機(jī)碳TOC 水中的有機(jī)物總量 折合成碳計(jì)算 4 總需氧量TOD 水中幾乎可全部被氧化的物質(zhì)變成穩(wěn)定的氧化物時(shí) 所消耗氧的總量 水質(zhì)指標(biāo) 3 懸浮物 水體中呈固體狀的不溶解物質(zhì) 水體渾濁 透明度下降 影響水生生物生存 4 溶解氧DO 溶解在水中的分子態(tài)的氧 有助于水體的自凈化作用天然水中 溶解氧8 14mg L海水中 只有淡水中的 80 大多數(shù)魚類需要 DO 4mg L5 pH值生活用水pH 6 5 8 56 硬度 水中溶解的鈣鹽和鎂鹽的總量 折合成CaO表示 表示方法 硬度值1 10mg L CaO 7 堿度 能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的全部物質(zhì) 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值單位 mg L 水體污染物及危害 1 無機(jī)污染物 酸 堿 鹽 氰化物 懸浮物等 酸 工業(yè)廢水 礦山排水 酸雨等 堿 造紙 化學(xué)纖維 制堿 制革 石油工業(yè)等 危害 pH值變化 妨礙水體自凈化 土壤酸化 魚類生存等 危害植物和生物生長 人體健康 氰化物 電鍍 焦?fàn)t 高爐廢水 精細(xì)化工 危害 劇毒物質(zhì) 阻止氧的輸送人口服致死量 0 3 0 5mg懸浮物 食品 肉類加工 制革等 危害 阻當(dāng)陽光 減少光合作用 影響魚類生長 吸附有毒物質(zhì) 擴(kuò)大污染面 水體污染物的危害 2 重金屬 汞 鎘g 鉻g 鉛 鋅 銅 鈷 鎳 砷等 汞 甲基汞 劇毒物質(zhì) 危害 侵入細(xì)胞組織 造成視覺 聽覺障礙 日本 水俉 y 病 汞中毒 乙醛生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的甲基汞排入海域 經(jīng)食物鏈富集 食用含汞魚類中毒 鉛 肝 肺 腦 腎累計(jì)性中毒 貧血 肝炎 神經(jīng)系統(tǒng)疾病 鎘 貧血 腎臟損壞 骨質(zhì)疏松 嗅覺失靈 特點(diǎn) 微量致毒 0 01 0 001mg L食物量積累 不能生物降解 長期中毒 與蛋白質(zhì) 酶的作用 水體污染物的危害 3 有機(jī)污染物 1 需氧有機(jī)物 碳水化合物 蛋白質(zhì) 脂肪等危害 耗盡水中氧氣 引起魚類死亡 產(chǎn)生甲烷 硫化氫 氨等惡臭物質(zhì) 水體腐敗 2 難降解有機(jī)物 DDT 六六六等有機(jī)氯農(nóng)藥 多氯聯(lián)苯 芳香胺類等 DDT 六六六屬神經(jīng)與實(shí)質(zhì)臟器毒物 中等強(qiáng)度急性中毒 危害 長期積存 生物積累 神經(jīng) 肝 腎中毒 致癌 3 石油類 石油開采 儲(chǔ)運(yùn) 煉制 使用過程的泄漏 每年近1000萬噸 烷烴 環(huán)烷烴 芳烴 非烴化合物 危害 形成油膜 阻礙氧氣溶解 自身氧化 消耗氧 生物和植物的覆蓋作用 DDT2 2 bis 4 Chlorophenyl 1 1 1 trichloroethane 水體污染物的危害 4 放射性污染物 核電站 同位素應(yīng)用等危害 遺傳變異 癌癥等 切爾諾貝利核電泄漏事件 觸目驚心5 水體的熱污染 溫度高的污水 發(fā)電廠 工業(yè)冷卻水 危害 加快藻類繁殖 水體更加 富營養(yǎng)化 生物化學(xué)需氧量 BOD BOD 單位體積水中耗氧有機(jī)物生化分解過程所消耗的氧量 以mg L為單位 耗氧有機(jī)物 來自于城市生活污水及食品 造紙 印染等工業(yè)廢水中 含有大量烴類化合物 蛋白質(zhì) 脂肪 纖維素等 本身無毒性 但在分解時(shí)需消耗水中溶解氧 水質(zhì)分類水溫在25 時(shí)5天的耗氧量 BOD5 為指標(biāo) BOD510mg L 1水質(zhì)很差 魚類不能生存 水體的富營養(yǎng)化 植物的營養(yǎng)素 含氮 磷的化合物及其他一些物質(zhì) 來源 磷 50 來自生活用洗滌劑 研制無磷清洗劑非常重要 氮 蛋白質(zhì) 人類排泄物 生活污水排放前的處理 化肥 氮肥的流失 富營養(yǎng)化 水體過分肥沃 藻類和浮游生物大量繁殖 因占優(yōu)勢(shì)的浮游生物顏色不同 水面呈現(xiàn)蘭色 紅色 棕色等 赤潮 水體富營養(yǎng)化的危害 藻類大量繁殖 赤潮 水體富營養(yǎng)化的危害 惡臭 有毒 有些藻類有惡臭 有的有毒 有的表面有一層膠質(zhì)膜 魚不能食用 缺氧 富營養(yǎng)化水體上層 溶解氧過飽和 藻類光合作用 放出氧氣中 下層 缺氧 藻類遮蔽了陽光和空氣底層 厭氧 底生植物腐爛分解對(duì)魚類生長不利 沉積 大量藻類尸體沉積水體底部 水體變淺 年深月久 水體演變?yōu)檎訚?湖泊變沼澤 污水排入江河 水污染 鹽城水源污染事故2009年02月26日02 38新京報(bào) 癌癥與化工廠 20萬人斷水 醫(yī)生分析認(rèn)為 當(dāng)?shù)厥车腊?肺癌患者增多 與水質(zhì) 空氣污染有很大關(guān)系水源地被污染后 除了城市斷水 還有致病的危險(xiǎn) 20日停水事故發(fā)生后 一位鹽城居民發(fā)帖說 苯酚比三聚氰胺厲害得多 大家要注意了 小心喝了得病 標(biāo)新 附近的村民周大貴 化名 說 自從村里有了這家化工廠后 河溝里的水就不能用來灌田種菜了 而氣味難聞 夏天家里根本不敢開窗 村里還有不少人得了癌癥 記者從鹽城市第一人民醫(yī)院 腫瘤醫(yī)院先后了解到 近年來 鹽城市得食道癌 肺癌的患者很多 多得連床位都不夠用了 人民醫(yī)院一位當(dāng)班醫(yī)生這樣告訴記者 據(jù)她分析 除與個(gè)人飲食習(xí)慣有關(guān)外 食道癌 肺癌患者增多 與水質(zhì) 空氣受污染也有很大關(guān)系 2007年5月18日 南京市創(chuàng)建節(jié)水型城市工作大會(huì)上 江蘇省建設(shè)廳副廳長徐學(xué)軍對(duì)全省供水水質(zhì)表示了擔(dān)憂 受水源水質(zhì)污染等因素影響 江蘇癌癥發(fā)病已經(jīng)占到全國的12 徐學(xué)軍說 造成這種情況的原因是全省有1 2萬個(gè)小化工廠 污染相當(dāng)嚴(yán)重 而南京江北地區(qū)至今沒有一個(gè)污水處理廠 生活污水直接排入長江 危害下游 徐學(xué)軍還提到 江蘇全省有1367萬人飲水存在擔(dān)憂 其中398萬人飲水受到嚴(yán)重污染 一些地區(qū)的水源地含有468種有害物質(zhì) 甚至致癌等物質(zhì)達(dá)到93種 特別是鹽城 連云港水質(zhì)不好 富營養(yǎng)化的防治 1 控制排放 控制營養(yǎng)物質(zhì) 主要是磷和氮 進(jìn)入水體 2 疏浚底泥 去除水草和藻類 引入低營養(yǎng)水稀釋 人工曝氣等措施 3 適量放養(yǎng)草食性或雜食性魚類 4 引水灌溉 澇取水草做飼料和肥料 挖取水體底泥作肥料 燃料或沼氣原料 淺談健康飲水 傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為 大量飲水可稀釋尿中存在的任何致癌物質(zhì) 增加血液的流動(dòng)性 及時(shí)把體內(nèi)代謝產(chǎn)物排除干凈 防止結(jié)石等多種疾病 飲水過多會(huì)增加膀胱癌的危險(xiǎn)性 飲水過多會(huì)沖淡血液 使全身細(xì)胞的氧交換受到影響 現(xiàn)代觀點(diǎn)則認(rèn)為 適量飲水 水是人體的生命之源 人對(duì)水的需要僅次于氧氣 水大約占人體重的60 70 只要失掉15 的水 生命就有危險(xiǎn) 吃飯時(shí)該不該喝水 傳統(tǒng)觀點(diǎn) 飲水沖淡消化液 不利于消化 現(xiàn)代觀點(diǎn) 水是營養(yǎng)素良好的溶劑 使體內(nèi)大分子 蛋白 脂肪等生化反應(yīng)在溶液中或界面上順利進(jìn)行 也有利于消化酶的活性 吃飯時(shí)適當(dāng)補(bǔ)充水 即多增加些湯羹食品不是有害而是有利于消化的 什么時(shí)候需多喝水 發(fā)熱 腹瀉 嘔吐 多尿或昏迷以及炎熱出汗時(shí) 早晨 人的血液凝固度比晚上大20倍 早晨鍛煉者應(yīng)多喝水 能補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)和夜晚丟失的水分 吃大量肉或雞蛋的人 因?yàn)槿夂径?脂肪的代謝給人體提供的能量也多 會(huì)產(chǎn)生酸和丙酮 血液中這兩種物質(zhì)多了 人就會(huì)患酮病 雞蛋含蛋白質(zhì)高 它的消化產(chǎn)物為尿素等 將逐漸聚集在血液中 引起尿毒癥 故多喝水可增加尿量 以消除血中的毒性物質(zhì) 水中氧溶解量 你如何判斷一個(gè)瓶子里裝的是高含氧量的水 某一產(chǎn)品為 山里高氧水 標(biāo)稱高滲透力 高溶解力 高含氧力 你信不信 水中氧溶解量的定律 亨利定律 1803年 法國科學(xué)家亨利在研究一定溫度下氣體在液體中的溶解度時(shí) 發(fā)現(xiàn) 在一定溫度下 氣體 B 在液體中的溶解度 xB 摩爾分?jǐn)?shù)濃度 和該氣體在氣相中的分壓力 pB 成正比 數(shù)學(xué)表達(dá)式 pB Kx xB Kx 亨利常數(shù) 與溶質(zhì) 溶劑性質(zhì)有關(guān)25 O2在水中的KO2 4 34 104大氣壓 求 在1大氣壓下 25 C 1升水中溶解的氧氣克數(shù) 已知 PO2 0 21atm 25 C O2在水中的KO2 4 34 104大氣壓 1L水重1Kg MH2O 18g mol MO2 32g mol解 氧氣在水中的溶解度適用于亨利定律PO2 KO2 XO2 XO2 PO2 KO2 0 21atm 4 34 104atm 4 84 10 6 nH2O WH2O MH2O 1000g 18