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,欢迎进入化学课堂,第四章保护生存环境,第二节爱护水资源,学习目标：,1、知道水污染物造成的危害，能说出污水处理中的主要的化学方法和原理。2、认识化学科学的发展对于环境保护的重要作用，树立可持续发展的观念。,水是一种宝贵的自然资源。随着工农业生产的迅速发展和人口的急剧增长，水资源日趋紧张。同时工农业生产排放的污（废）水量急剧增加，使许多江、河、湖、海，甚至地下水等都遭受不同程度的污染，这更加剧了水资源短缺的矛盾。,一.水体污染的危害,水体污染的危害是多方面的，它既加剧水资源短缺，又严重危害人体的健康。据世界卫生组织报道，75左右的疾病于水体污染有关。此外，水体污染的水中的生态系统、工业、农业和渔业生产也会产生很大的影响。由于水是一种很好的溶剂，水中的污染物也种类繁多，下面简单介绍几个实例：,1.重金属污染,案例一：日本的水俣病和痛痛病,水俣病汞污染,日本的水俣病患者,水中的重金属污染物主要是：汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）和铬（Cr）等。,痛痛病镉污染,水中的重金属污染物可以通过水中的生物链被富集，浓度逐级加大，而人正处于食物链的终端，通过食物和饮水，将这些重金属摄入体内，引起人体急性或慢性中毒。,水中的重金属污染物主要来源：化工、冶金、电子和电镀等行业排放的工业废水。,水中的重金属污染物能在生物体内积累，不易排出体外，因此危害极大。,在日本发生水俣病的地区，鱼和贝类体内汞的浓度比水中高出上万倍。,怎样造成污染的呢?,水中的某些重金属污染物还可以被微生物转化为毒性更大的有机化合物。例如：,甲基氯化汞的毒性比氯化汞的更大，日本的水俣病就是无机汞转变为有机汞而引起的汞中毒事件。,我国工业废水中几种污染物最高允许排放浓度,1973年以后莫斯科工业区已出生90名以上的畸形儿,2.植物营养物质污染,案例二：赤潮,近年来，赤潮在我国近海呈现频发之势，赤潮灾害一种威胁我国海域生态环境，并给海洋经济带来巨大损失。据统计，2000年我国近海共发生28次赤潮，面积累计超过1万平方公里。仅辽宁、浙江两次较大的赤潮造成的渔业损失就近3亿元。,是什么原因呢?,2003.5.286.2，渤海辽东湾的葫芦岛海域接连发生两起赤潮。赤潮总面积我140平方公里，其中约有60平方公里在该市的水产养殖海洋监控区内。在赤潮区的海面上，飘浮着大量死鱼，给渔业生产带来严重损失。,生活污水和某些工业废水中，含有N、P的化合物，它们是植物生长、发育的养料，称为植物营养素。其中：,N来自蛋白质和农业滥用氮肥等；,P来自含磷洗涤剂和农业滥用磷肥等；,蛋白质在水中的分解过程是：,蛋白质,硝酸盐,氨基酸,NH3,HNO2,HNO3,氧化,微生物,分解,水解,氧化,微生物,由于含N、P的物质在分解的过程中，大量消耗溶解在水中的氧，并产生大量的养分，使藻类和其他浮游生物大量繁殖。由于占优势的浮游生物的颜色不同，使水面呈现蓝色、绿色红色或棕色等。这种现象在江河、湖泊中出现称为“水华”，在海湾出现叫做“赤潮”。,水华,这种由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染叫做水体的富营养化。当水体发生富营养化时，由于缺氧，致使大多数水生动、植物不能生存。它们的遗骸在水底腐烂沉积，使水质不断恶化，影响渔业生产，并通过食物链危害人体健康。,由于含磷洗衣粉的使用是造成水体富营养化的主要原因之一。因此，我国已于2000年禁止生产和销售含磷洗衣粉，以无磷洗衣粉取代。,另外，石油泄漏、农药的广泛使用、工业废水中的酸、碱、盐等都会造成水体污染，产生极大的危害。,案例三：原油泄漏事件,世界上最大的原油泄漏事件发生在1991年海弯战争期间，因油库被破坏，超过100万吨原油流入波斯湾。当时海面飘浮着一层厚厚的浮油，海水几乎掀不起波浪，只能像泥浆般涌动着。海鸟因身上沾满石油而无法飞行，只能在海滩和岩石上坐以待毙。其他的海洋生物也无法逃过这场灾难，鲸、海豚、海龟、虾、蟹和各种鱼类都被毒死或窒息而死，给人类和环境带来极大的危害。,全身沾满石油的海鸟,阅读P.92科学史话：杀虫剂DDT的功与过,二.改善水质,要防止水体污染，改善水质，最根本的措施是控制工业污水和生活污水的排放。例如：重复使用废水，回收废水中污染成分，减少废水的排放量；采用革新工艺，降低水中污染物的浓度；加强污水处理，使污水达到国家规定的标准以后再排放；加强对水体及污染源的监测和管理等。,污水处理厂,有什么样的污水处理方法呢？,具体污水处理的程度是根据水质状况和处理后水的去向来确定。(详见P.94),1.混凝法,向污水中加入混凝剂，使污水中细小的悬浮颗粒聚集成较大颗粒而沉淀，与水分离的方法。,常用的混凝剂是：明矾K2SO4Al2(SO4)324H2O,会发生下列反应：,水中的悬浮颗粒大多带有负电，当其遇到Al(OH)3（胶体）时，就会发生凝聚，达到净水的目的。,2.中和法,对于酸性废水和碱性废水，就要采用中和法进行处理。,使用的中和剂一般是：熟石灰Ca(OH)2、硫酸H2SO4和CO2。,反应原理：,酸性废水：2H+Ca(OH)2=Ca2+2H2O,碱性废水：2OH-+H2SO4=2H2O+SO42-,或：2OH-+CO2=H2O+CO32-,对于高浓度的酸、碱废水，应优先考虑回收利用。,3.沉淀法,采用某些化学物质作沉淀剂，与废水中的污染物（主要是重金属离子）发生化学反应，生成难溶于水的沉淀析出的方法。,例如：利用HgS极难溶于水的性质，向含Hg2+的废水加入Na2S：,Hg2+S2-=HgS,用此法处理后，污水中Hg2+的浓度下降到几乎对人体无毒。,由于各种方法都有其特点和适用范围，实际处理时往往需要配合使用才能达到最好的效果。例如，处理重金属离子的废水常常综合应用氧化还原法和沉淀法。,阅读P.96资料卡片：氧化还原法,科学视野：饮用水消毒,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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