化學(xué)與環(huán)境——(5)水體污染

1、1、水體結(jié)構(gòu)和水循環(huán) 全球水資源全球水資源淡水資源淡水資源海水海水, ,97.30%97.30%淡水淡水, ,2.70%2.70%冰川冰河污染的河流湖泊淡水資源淡水資源可以通過蒸發(fā)、沉降等水循環(huán)過程得到更新。淡水主要用于：日常飲用、洗滌等消耗農(nóng)業(yè)灌溉工業(yè)用水淡水資源的分布非常的不平衡。水循環(huán)水循環(huán)是指大自然的水通過蒸發(fā)，植物蒸騰，水水循環(huán)是指大自然的水通過蒸發(fā)，植物蒸騰，水汽輸送，降水，地表徑流，下滲，地下徑流等環(huán)汽輸送，降水，地表徑流，下滲，地下徑流等環(huán)節(jié)，在水圈，大氣圈，巖石圈，生物圈中進行連節(jié)，在水圈，大氣圈，巖石圈，生物圈中進行連續(xù)運動的過程。續(xù)運動的過程。 地球上的水圈是一個永不停息

2、的動態(tài)系統(tǒng)。在地球上的水圈是一個永不停息的動態(tài)系統(tǒng)。在太太陽輻射陽輻射和和地球引力地球引力的推動下，水在水圈內(nèi)各組成的推動下，水在水圈內(nèi)各組成部分之間不停的運動著，構(gòu)成全球范圍的部分之間不停的運動著，構(gòu)成全球范圍的海陸間海陸間循環(huán)循環(huán)，并把各種水體連接起來，使得各種水體能，并把各種水體連接起來，使得各種水體能夠長期存在。夠長期存在。降水降水、蒸發(fā)蒸發(fā)和和徑流徑流是水循環(huán)過程的三個最主要環(huán)節(jié)，是水循環(huán)過程的三個最主要環(huán)節(jié)，這三者構(gòu)成的水循環(huán)途徑?jīng)Q定著全球的水量平衡，也這三者構(gòu)成的水循環(huán)途徑?jīng)Q定著全球的水量平衡，也決定著一個地區(qū)的水資源總量。決定著一個地區(qū)的水資源總量。自然因素主要有氣象條件(大氣

3、環(huán)流、風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度等)和地理條件(地形、地質(zhì)、土壤、植被等)。 人為因素對水循環(huán)也有直接或間接的影響。人類活動不斷改變著自然環(huán)境，越來越強烈地影響水循環(huán)的過程。人類構(gòu)筑水庫，開鑿運河、渠道、河網(wǎng)，以及大量開發(fā)利用地下水等，改變了水的原來徑流路線，引起水的分布和水的運動狀況的變化。農(nóng)業(yè)的發(fā)展，森林的破壞，引起蒸發(fā)、徑流、下滲等過程的變化。城市和工礦區(qū)的大氣污染和溫室效應(yīng)也可改變本地區(qū)的水循環(huán)狀況。 影響水循環(huán)的因素2、水體污染水體污染的原因和影響水污染現(xiàn)狀5050年代淘米洗菜年代淘米洗菜6060年代洗衣灌溉年代洗衣灌溉7070年代水質(zhì)變壞年代水質(zhì)變壞8080年代魚蝦絕代年代魚蝦絕代90

4、90年代身心受害年代身心受害武漢東湖無錫太湖2007長江黃河蘭州段中國三大水污染事件中國三大水污染事件中國三大水污染事件二十世紀兩次大型的水污染事件痛痛病患者痛痛病患者2011年年3月月, 美國加州灣美國加州灣1）水體污染物的來源3、水體污染物2）水體污染物的類別3）一些典型的水體污染物（1 1）酸、堿污染物）酸、堿污染物 酸、堿及無機鹽一般呈無毒性，但含量過高時，會對人體和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，例如酸、堿污染使天然水不能維持正常pH范圍（6.5-8.5），各種溶于水的無機鹽會造成水體含鹽量增加，硬度變大，引起農(nóng)作物生長不良，農(nóng)田鹽漬化，影響工業(yè)用水和飲用水質(zhì)。（2）重金屬污染物）重金屬污染物

5、無機汞 有機汞（毒性最大） HgS HgO Hg2Cl2 HgCl2 金屬汞烷基汞 乙烯基汞 乙酸苯基汞 甲基汞 乙基汞 丙基汞 丁基汞蜈蚣草蜈蚣草（3）富營養(yǎng)化污染物赤潮赤潮赤潮是在特定的環(huán)境條赤潮是在特定的環(huán)境條件下，件下，海水海水中某些浮游中某些浮游植物、原生動物或細菌植物、原生動物或細菌爆發(fā)性增殖或高度聚集爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起而引起水體水體變色的一種變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。赤潮是有害生態(tài)現(xiàn)象。赤潮是一個歷史沿用名，它并一個歷史沿用名，它并不一定都是紅色。不一定都是紅色。 水華水華所謂水華（所謂水華（water bloomswater blooms），就是），就是淡水淡水水體水體中

6、藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是水水體富營養(yǎng)化體富營養(yǎng)化的一種特征，的一種特征， 水葫蘆水葫蘆(4) 部分有機污染物 生化需氧量生化需氧量（Bio-chemical Oxygen Demand）， 表示水中污染物經(jīng)微生物分解時所需要消耗的分子氧的數(shù)量（mg/l）。n化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量用得多 按試劑酸度不同，又分為酸性KMnO4法 堿性KMnO4法 n目前，我國采用的標準分析法有重鉻酸鉀法和酸性KMnO4法。n不能正確反映微生物氧化所消耗的氧量。n所以對水體環(huán)境中的有機污染物一般用BOD5表示較為確切。n總有機碳總有機碳總需氧量總需氧量可分為 單環(huán)芳烴：只

7、含一個苯環(huán)，苯及苯的氯、硝 基、甲基、乙基等取代衍生物。 多環(huán)芳烴(PAH):含兩個或兩個以上苯環(huán), 如聯(lián)苯、萘、蒽等。 （2-3個環(huán)）低分子量，有較大揮發(fā) 性及對水生生物有較大毒（4-7個環(huán)）高分子量PAH，致癌1999年夏天發(fā)生的比利時出口的肉雞中含有二年夏天發(fā)生的比利時出口的肉雞中含有二英事件英事件來源4、污水治理辦法城市污水處理一級處理 只去除漂浮物和易沉物，使城市污水排入水體時不致立即出現(xiàn)不潔現(xiàn)象。經(jīng)過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標準。一級處理屬于二級處理的預(yù)處理。二級處理 去除漂浮物和易沉物外，進而穩(wěn)定污水中的有機物，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質(zhì)（BOD，COD物質(zhì)），去除率可達90%以上，基本上消除污水的耗氧性能。使水體接納污水后不至于出現(xiàn)嚴重缺氧情況，水體生態(tài)系統(tǒng)將基本上維持原有的平衡狀態(tài)。深度處理降低出水中的氮、磷化合物濃度。進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析