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水环境化学水中污染物的分布和存在形态.ppt


水俁事件:日本熊本县水俁市
1953—1956年动物与人出现语言、 动作、视觉等异常,死60多人, 病约300人。
原因:化工厂排出含汞废水,
通过食物链转移、浓缩。食用了 含甲基汞的鱼。
骨痛病事件(富山事件):
日本富山县神通川流域,1931年 发现直至1972年,矿山废水污染 河水,居民骨损害、肾损害、疼 痛,死18人,患者130余人。
恶臭
➢ 恶臭产生的原因:发臭物质都具有“发臭团”的分子
结构:如硫(=S)、巯基(—SH)、硫氰基(—SCN)、 羟基(—OH)、醛基(—CHO)、羰基(—CO)和羧 基(—COOH)等。因水体恶臭多属有机质在厌气状态 腐败发臭,属综合性的恶臭,有明显的阴沟臭。
➢ 我国的黄浦江受到有机物的严重污染,1964年以来每年 夏天出现黑臭,1978年最为严重,超过了100天。
原因:铅锌冶炼厂排出的含镉
废水,污染稻米,危害人群。
水污染事件
水中污染物(20世纪,美国学者分类): ➢ 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 ➢ 由土壤和岩石等冲刷下来的沉积物 ➢ 放射性物质 ➢ 热污染
水环境中有机污染物的种类种类繁多,其环境化学行为至 今还知之甚少。特别是一些有毒、难降解的有机物,通过迁移、 转化、富集或食物链循环,危及水生生物及人体健康。这些有 机物往往含量低、毒性大,异构体多,毒性大小差别悬殊。例 如四氯二噁英,有22种异构体,如将其按毒性大小排列,则排 在首位的结构式与排在第二位的结构式,其毒性竟然差1000倍。 此外,有机污染物本身的物理化学性质如溶解度、分子的极性、 蒸汽压、电子效应、空间效应等同样影响到有机污染物在水环 境中的归趋及生物可利用性。
植物营养物:富营养化的危害
➢ ①促使湖泊老化;
➢ ②破坏水产资源:已阐明的赤潮生物毒素之一的房蛤毒 素[C10H17N7O4]2+是一种神经毒素,家兔静脉注射至死剂 量为3—4微克/公斤(体重),小鼠最低致死剂量为8— 10微克/公斤(体重)。在水中可使鱼类等水生动物中 毒病变和死亡。
➢ ③危害水源:硝酸盐、亚硝酸盐对人、畜有害。尤其对 婴儿、胎儿可导致变性血红蛋白增高,丧失输氧能力。 另外,他们又是强致癌物亚硝胺的前身物,因此受到重 视。不少国家饮水卫生标准规定,硝酸盐氮、亚硝酸盐 氮总计不得超过10mg/l。
(8)多环芳烃类(PAH):多环芳烃在水中溶解度很 小,辛醇-水分配系数高,是地表水中滞留性污染物,主要 累积在喾物、生物体内和溶解的有机质中。已有证据表明 多环芳烃化合物可以发生光解反应,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。
(9)亚硝胺和其他化合物:优先污染物中2-甲基亚硝 胺和2-正丙基亚硝胺可能是水中长效剂。
(3)卤代脂肪烃:大多数卤代脂肪烃属挥发性化合物,可以挥发至大气, 并进行光解。对于这些高挥发性化合物,在地表水中能进行生物或化学降解, 但与挥发速率相比,其降解速率是很慢的。
(4)醚类:有七种醚类化合物属美国EPA优先污 染物,它们在水中的性质及存在形式各不相同。
(5)单环芳香族化合物:多数单环芳香族化合物 也与卤代脂肪烃一样,在地表水中主要是挥发,然后 是光解。它们在沉积物有机质或生物脂肪层中的分配 趋势较弱。
水中污染物的分布和存在形态
水污染
水体(包括:降水、地面水、 地下水)受到人类或自然因 素或因子(物质或能量)的 影响,使水的表观性状(色、 嗅、味、浊),物理化学性 能(温度、酸碱度、电导度、 氧化还原电位、放射性), 化学成分(无机、有机), 生物组成(种类、数量、形 态、品质)及底质状况等发 生了恶化,称为水污染
难降解有机物和金属污染物在水环境中的分布和存在形态
1、有机污染物
(1)农药:水中常见的农药概括起来,主要为有机氯和有机磷农药,此 外还有氨基甲酸酯类农药。它通过喷施农药、地表径流及农药工厂的废水排 入水体中。
(2)多氯联苯(PCBs):多氯联苯是联苯经氯化而成。氯原子在联苯的 不同位置取代1~10个氢原子,可以合成210种化合物,通常获得的为混合物。 多氯联苯极难溶于水,不易分解,但易溶于有机溶剂和脂肪,具有高的辛醇水分配系数,能强烈的分配到沉积物有机质和生物脂肪中,因此,即使它在 水中浓度很低时,在水生生物体内和沉积物中的浓度仍然可以很高。
防治富营养化的途径
➢ 合理使用化肥,防止流失; ➢ 降低工业废水N、P的排放量; ➢ 粪便等有机废弃物中的N、P可考虑制造沼气后作
有机肥; ➢ 生活污水可先进行污水灌溉或污水养殖水生植物
吸收氮、磷; ➢ 地下肥水不宜饮用,可代部分肥料用于灌溉,防
止新肥水产生; ➢ 在湖泊、海湾及饮用地下水源带进行监测、预报。
致病污染物
常见的致病菌是肠道传染病菌。每升生活污 水细菌总数可达几百万个以上,其中包括霍乱、 伤寒、痢疾等病菌。常见的寄生虫有阿米巴、麦 地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等,能 造成相应的寄生虫病。病毒种类很多,仅人粪尿 中就有一百多种,常见的是肠道病毒、传染性肝 炎病毒等。每克粪可含100万个,生活污水可达 700—50万个,北京东南郊污水河系中细菌总量达 亿亿亿个的天文数字。病毒在自来水中可存活2— 288天、海水中2—130天、土壤中25—12发生黑臭的标志(指数≥5时):
污染指数=氨氮实测值(mg/l)/ 溶解氧饱和率+0.4
黑臭的危害表现为:
①使人憋气,妨碍正常呼吸功能;使人厌食、恶心、甚至 呕吐,使消化功能减退;精神烦躁不安,工作效率降低, 判断力、记忆力降低,严重的可把人薰倒,头晕脑胀、 头疼、眼疼等等;长期在恶臭环境中工作和生活会造成 嗅觉障碍,损伤中枢神经、大脑皮层的兴奋和调节功能;
(6)苯酚类和甲酚类:酚类化合物具有高的水溶 性、低辛醇-水分配系数等性质,因此,大多数酚并不 能在沉积物和生物脂肪中发生富集,主要残留在水中。 然而,苯酚分子氯代程度增高时,则其化合物溶解度 下降,辛醇-水分配系数增加。
(7)酞酸酯类:有六种列入优先污染物,除双-(2-甲 基-已基)酞酯外,其他化合物的资料都比较少,这类化合 物由于在水中的溶解度小,辛醇-水分配系数高,因此主要 在沉积物有机物和生物脂肪体中。
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