a化第4章环境与环境污染.ppt

4 4水 生命之源 地球的水资源 水的性质 化学式 H2O无味无色的液体天然水多呈浅蓝绿色极性分子分子之间存在氢键 水体污染有两类 一类是自然污染 另一类是人为污染 水体污染 水中主要污染物质 重金属污染物 Hg Cd Pb等不仅与摄入量有关 而且与存在形态有关 不同价态的同种重金属化合物毒性不同Hg2Cl2毒性较小 HgCl2毒性很大 CH3HgCl 甲基汞 毒性更大其他无机污染物As CN NO2 等 有毒无机污染物 水俣病 1956 1 地点 日本熊本县水俣湾附近症状 脑神经中枢性疾病 轻者口齿不清 面部发呆 手脚发抖 重者神经失常 很快死亡 病因 食用汞含量严重超标的海产品 截至1999年 共有2263个水俣病病例 其中1344人死亡 水俣病 2 来源电解食盐厂 汞制剂农药厂 温度计厂等排放的废水 危害引起大脑损伤 手足抽筋等 水俣病 染色体损害造成胎儿缺陷 汞污染 痛痛病 1955 1957 地点 日本富山县神通川流域症状 全身剧烈疼痛 骨骼严重畸形 骨脆易折 病因 长期饮用锌冶炼厂排放的含镉 Cd 废水污染的河水 并食用含镉河水灌溉的稻米 导致镉在体内蓄积 镉污染 来源金属矿山 冶炼厂 电镀厂 电池厂等排放的废水 危害引起骨骼变脆 全身骨节疼痛 痛痛病 引起肝 肾和肺的病变 铅污染 来源铅管道 含铅颜料 含铅涂料 加铅汽油的散发物等 危害毒害神经系统和造血系统 引起精神迟钝 贫血等 伟大的音乐家贝多芬死因 铅中毒 古罗马帝国的消亡 罗马人的平均年龄25岁 砷污染 1 来源冶金 玻璃 陶瓷 制革 染料 农药等工业废水 危害引起细胞代谢紊乱 肠胃道失常 肾衰退 泰国黑脚病 1992 脚部皮肤发黑 溃烂坏死 死亡 2004年12月15日 世界卫生组织官员公布 全球至少有5000多万人口正面临着地方性砷中毒的威胁 其中 大多数为亚洲国家 而中国正是受砷中毒危害最为严重的国家之一 砷污染 2 图为砷中毒引起的人体皮肤病变 来源电镀 煤气 炼焦炼油 有色金属冶炼 药品等工业废水 氰化物具有剧毒 HCN对人的致死量平均为50毫克 NaCN约100毫克 KCN约120毫克 氰化物经口 呼吸道或皮肤进入人体 极易被人体吸收 危害引起呼吸困难 全身细胞缺氧而窒息死亡 氰化物 2000年1月30日深夜 罗马尼亚一家金矿的贮水池泄漏 10万多升氰化物溶液流入多瑙河上游河流中 导致严重的生态灾难 黑色多瑙河 氰化物污染 有毒有机污染物 有机氯农药多氯联苯多环芳烃烃类化合物二恶英染料等 有机氯农药的代表DDT简介 1939年瑞士化学家PaulMuller发现有机氯杀虫剂常温下稳定具有胃毒和触杀作用 影响昆虫和其他动物的中枢神经系统 药效强而持久 在防止伤寒 疟疾和防治粮食虫害上曾起到很大的作用 DDT的污染 DDT的三个性质 半衰期长 可达20年 脂溶性高 水溶性低 容易渗入动物性食品中 具有较高的蒸气压 可从土壤和植物中挥发 并广泛地在大气中循环 DDT的危害 1 氯化烃干扰鸟类钙的代谢 致使其生殖功能紊乱 蛋壳变薄 导致食肉和食鱼的鸟类接近灭绝 DDT的危害 2 易被皮肤吸收而中毒导致人腹泻 胃肠痉挛和头颈颤等 吸入20mg kg导致死亡可致癌化学性质稳定 不易挥发 不被自然界分解昆虫产生抗药性 米糠油事件 1968 地点日本北九州 四国等地区症状几十万只家禽死亡病人恶心呕吐 肝功能下降 全身肌肉疼痛 咳嗽不止13000多人受害 16人死亡病因管理不善 多氯联苯污染了食物油受害人食用了受多氯联苯污染的米糠油 每千克含PCB2000 3000毫克 多氯联苯简介 多种异构体的混合物 油状液体化学性质稳定 耐酸碱 耐氧化 无腐蚀性 热容大 热稳定性好 绝缘性好 用作热载体和电容器 变压器绝缘油 也作添加剂和润滑油等 多氯联苯的危害 环境中的PCB通过食物链 进入人体 在肝脏 肾上腺和消化道蓄积抑制细胞生长 影响肝组织 可引起肝癌 干扰多种酶的活性可产生二恶英 一台含PCB的废电容器造成的食物污染等于2400万只比利时污染鸡目前无有效的不产生二次污染的办法清理环境中的PCB 含有两个以上苯的氢化合物统称为多环芳烃 环境中的多环芳烃主要来源于煤和石油的燃烧 燃烧生成的多环芳烃大部份附着在烟尘粒子上排入大气 柴油机和汽油机的排气中 煤气厂和沥青加工厂等所排出的废气和废水中 都有多环芳烃 多环芳烃还存在于熏制的食物和烟雾中 多环芳烃 多环芳烃对人体的危害 发现较早 1915年科学家就证实 煤焦油对家兔有致癌作用 多环芳烃并不是直接致癌物 它在体内经过酶的作用后生成终致癌物 致癌物与DNA或RNA等结合后产生不可修复的损害而导致癌症 烃类污染 1 来源石油开采 炼制 储运和使用中的事故危害石油中的各种成分具有一定毒性阻碍氧在水中的溶解覆盖或堵塞生物的表面和微细结构 抑制了生物的正常生命活动 2010年4月20日美国石油 深水地平线 钻井平台起火爆炸 造成11名工作人员死亡 大约在36小时后沉入墨西哥湾 4月24日管道开始漏油 每天漏油5000桶 英石油公司损失数十亿美元 美国渔民索赔500万美元 海洋环境损失不可估量 墨西哥湾漏油事件 1 原油泄漏已经造成海洋生物死亡 原油会堵塞海洋生物的呼吸系统 漂浮在海面上的大量石油将会对当地海洋生态造成灾难 墨西哥湾漏油事件 2 耗氧有机物 烃类化合物 蛋白质 脂肪 纤维素等 本身无毒性 通过水中微生物的生物化学作用分解时消耗水中的溶解氧 称为耗氧有机物 溶解氧耗尽时 进行厌氧分解 生成硫化氢 氨和硫醇等难闻气体 使水源无法作为饮用水源 生物化学需氧量 生物化学需氧量 BOD 单位体积水中耗氧有机物生化分解过程所消耗的氧量 单位 mg L 1 BOD5 水温在25 时5天的生化需氧量 用以反映耗氧有机物质的含量与水体污染的关系 BOD510mg L 1 水质很差 鱼类无法存活 氮和磷等 植物生长和发育的养料蛋白质的水解 蛋白质氨基酸胺及氨氨的氧化 植物营养素 微生物 微生物 水体富营养化 1 定义 在人类活动的影响下 生物所需要的氮 磷等营养物质大量进入湖泊 河口等流动缓慢的水体 引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖 水中溶解氧量下降 水质恶化 造成鱼类及其他生物大量死亡的现象 水体出现富营养化现象时 浮游生物大量繁殖 因占优势的浮游生物的颜色不同 水面往往呈现蓝色 红色 棕色等 这种现象在江河 湖泊中称为水华 在海洋上则称为赤潮 水体富营养化 2 出现了 赤潮 的海洋 出现了 水华 的湖泊 浮游生物大量繁殖 水面呈现蓝色 红色 棕色等 水体过分肥沃 藻类繁殖特别迅速 富营养化水体的上层处于溶解氧过饱和状态 下层处于缺氧状态 底层则处于厌氧状态 会造成大量鱼类死亡 大量藻类尸体沉积水体底部 会使水深逐渐变浅 水体会演变成沼泽 引起水体生态系统的变化 富营养化对水体的影响 2001年 2005年 全海域共发生赤潮453次2005年 发现赤潮82次直接经济损失超过6900多万元 260多中赤潮生物中 78种有毒130多个大型湖泊有60多个出现富营养化 20 的湖泊丧失了基本使用功能五大湖中巢湖进入富营养化 太湖 洪泽湖趋于富营养化 鄱阳湖趋于中营养化 洞庭湖向中营养化发展 我国赤潮统计数据 合成洗涤剂的主要成份是表面活性剂 一般加有辅助剂 洗涤剂的洗污能力主要来自表面活性剂 烷基苯磺酸钠 合成洗涤剂分子中同时具有亲水基团和憎水基团 辅助剂有 聚磷酸盐 三聚磷酸钠 硫酸钠 碳酸钠 羧基甲基纤维素钠 荧光增白剂 香料等 有时还有蛋白质分解酶 三聚磷酸钠 它能够软化水质 改善酸碱度 减少洗涤剂对皮肤的刺激 洗涤剂简介 来源洗涤剂生产废水 工业用洗涤剂清洗水 洗衣工厂排水和餐饮业以及生活污水 危害通过饮水与食物进入人体 危害人类健康造成鱼类死亡和水稻减产含耗氧有机物 减少水中的溶解氧所含辅助剂磷酸盐会造成水体富营养化 危害水生生物的生长发育 破坏生态环境 洗涤剂的污染及其危害 Step1 Coagulation凝结Step2 Sedimentation沉降Step3 Filtration过滤Step4 Disinfection消毒Step5 Storage储藏库 水处理技术 化学软化过滤装置离子交换磁化装置 水的软化