水环境化学 (2)精.ppt

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1、水环境化学第1页，本讲稿共148页 人类的生存离不开水，人体的人类的生存离不开水，人体的59-66由水组成工农业生产也由水组成工农业生产也离不开水水的环境化学涉及环境离不开水水的环境化学涉及环境科学各个方面科学各个方面,是环境化学的最基本是环境化学的最基本最重要的内容。最重要的内容。一一、天然水的基本特征、天然水的基本特征第2页，本讲稿共148页 1水的数量和分布水的数量和分布地球上水的总量是巨大的，地球上水的总量是巨大的，达到达到1.41021kg淡水占总水量的淡水占总水量的2.7。第3页，本讲稿共148页但是这些淡水的但是这些淡水的99却难以直接被人们利却难以直接被人们利用因为地球南、北极

2、的冰帽和高山的冰川用因为地球南、北极的冰帽和高山的冰川储存了淡水的储存了淡水的77%，地下水占，地下水占22，容易，容易利用的江河湖水及浅层地下水仅约占总淡水利用的江河湖水及浅层地下水仅约占总淡水量的量的1人们正是利用这些少量淡水，解人们正是利用这些少量淡水，解决生活和工农业生产的用水要求决生活和工农业生产的用水要求 分布分布第4页，本讲稿共148页 我国淡水资源年供应量约为我国淡水资源年供应量约为我国淡水资源年供应量约为我国淡水资源年供应量约为2.8102.81015kgkg，居世界各，居世界各，居世界各，居世界各国的第六位但由于人口众多，国土辽阔，平均国的第六位但由于人口众多，国土辽阔，平

3、均国的第六位但由于人口众多，国土辽阔，平均国的第六位但由于人口众多，国土辽阔，平均每人占有的水资源量远远低于世界的平均水平每人占有的水资源量远远低于世界的平均水平每人占有的水资源量远远低于世界的平均水平每人占有的水资源量远远低于世界的平均水平我国水资源的分布随地域和季节有很大差异洪我国水资源的分布随地域和季节有很大差异洪我国水资源的分布随地域和季节有很大差异洪我国水资源的分布随地域和季节有很大差异洪涝灾害和干旱缺水在我国普遍而经常地出现供涝灾害和干旱缺水在我国普遍而经常地出现供涝灾害和干旱缺水在我国普遍而经常地出现供涝灾害和干旱缺水在我国普遍而经常地出现供水短缺，将是我国在水短缺，将是我国在水

4、短缺，将是我国在水短缺，将是我国在21世纪所面临的重大问题世纪所面临的重大问题世纪所面临的重大问题世纪所面临的重大问题第5页，本讲稿共148页 当前我国解决水短缺的基本措施是：当前我国解决水短缺的基本措施是：当前我国解决水短缺的基本措施是：当前我国解决水短缺的基本措施是：(1)巩巩巩巩固固固固和和和和改改改改善善善善现现现现有有有有水水水水利利利利工工工工程程程程，疏疏疏疏浚浚浚浚河河河河湖湖湖湖，并并并并新新新新建建建建必必必必要的工程，要的工程，要的工程，要的工程，增强蓄水增强蓄水增强蓄水增强蓄水、防洪和供水能力、防洪和供水能力、防洪和供水能力、防洪和供水能力(2)加强加强加强加强污水处理

5、污水处理污水处理污水处理，有效保护水源，有效保护水源，有效保护水源，有效保护水源(3)(3)注注注注意意意意节节约约用用水水和和和和综综综综合合合合利利利利用用用用水水水水源源源源，提提提提高高高高水水水水的的的的使使使使用用用用价价价价值值值值(4)加强加强加强加强水资源的管理水资源的管理水资源的管理水资源的管理 长长远远的的根根本本措措施施：除除切切实实做做好好上上述述几几点点外外，要要加加强强种树种草，绿化国土，保持水土种树种草，绿化国土，保持水土第6页，本讲稿共148页A 硬水及其软化硬水及其软化 工工工工业业业业上上上上把把把把含含含含有有有有可可可可溶溶溶溶性性性性的的的的钙钙钙钙

6、、镁镁镁镁和和和和铁铁铁铁盐盐盐盐的的的的水水水水叫叫叫叫做做做做硬硬硬硬水水水水硬硬硬硬水水水水中中中中存存存存在在在在的的的的阴阴阴阴离离离离子子子子一一一一般般般般是是是是ClCl-，SO4 42-，HCOHCO3-等等等等 水水水水的的的的硬硬硬硬度度度度标标标标准准准准是是是是指指指指 l l dmdm3 3水水中中含含MgOMgO和和和和CaOCaO的的的的总总总总量量量量相当于相当于相当于相当于10mgCaO10mgCaO，则定为，则定为112 水中的天然成分水中的天然成分（1）可溶性物质）可溶性物质主要的成分为：主要的成分为：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NO3-、HCO3

7、-、SO42-、Cl-第7页，本讲稿共148页例如例如,l dm,l dm3 3水中含水中含水中含水中含CaOCaO为为为为100mg100mg，MgOMgO为为为为50mg50mg，则该，则该，则该，则该水的硬度可计算如下：水的硬度可计算如下：水的硬度可计算如下：水的硬度可计算如下：CaOCaO：100mg100mg10mg10 MgO MgO：(50mg(50mg/M/MMgOMgO)(M(MCaOCaO)/10mg)/10mg50mg 50mg (56gmol(56gmol-1)-1)/(40gmol/(40gmol-1)/10mg)/10mg 7 7 该水硬度为该水硬度为17 17 第

8、8页，本讲稿共148页通常规定水的硬度如下：通常规定水的硬度如下：通常规定水的硬度如下：通常规定水的硬度如下：04 48 804 48 8一一16 1630 16 1630 30 很软水很软水 软水软水 中硬水中硬水 硬水硬水 很硬水很硬水 含含含含HCOHCO3 3-的的水水称称为为暂暂时时硬硬水水，因因加加热热时时它它会会发发生生如如下化学反应而使之软化：下化学反应而使之软化：CaCa2+2+2HCO+2HCO3 3-CaCOCaCO3 +CO+CO2 2+H H2 2OO 含含含含ClCl-，SOSO42-的水不能通过加热除去，叫的水不能通过加热除去，叫的水不能通过加热除去，叫的水不能通

9、过加热除去，叫永久硬水永久硬水永久硬水永久硬水 第9页，本讲稿共148页硬水有硬水有两大危害两大危害两大危害两大危害：i)Cai)Ca2+2+、Mg2+2+、FeFe2+2+等离子能和肥皂等离子能和肥皂等离子能和肥皂等离子能和肥皂(C1717H35COONa)产生产生产生产生沉淀沉淀沉淀沉淀(C17H3535COO)COO)2 2CaCa，能和许多化学试剂配位络合，影，能和许多化学试剂配位络合，影，能和许多化学试剂配位络合，影，能和许多化学试剂配位络合，影响产品的品质响产品的品质响产品的品质响产品的品质 ii)ii)暂时硬水加热时产生的碳酸盐在锅炉内壁上形成锅垢，不暂时硬水加热时产生的碳酸盐在

10、锅炉内壁上形成锅垢，不暂时硬水加热时产生的碳酸盐在锅炉内壁上形成锅垢，不暂时硬水加热时产生的碳酸盐在锅炉内壁上形成锅垢，不但阻碍传热，消耗燃料，而且会堵塞管道，导致爆炸但阻碍传热，消耗燃料，而且会堵塞管道，导致爆炸但阻碍传热，消耗燃料，而且会堵塞管道，导致爆炸但阻碍传热，消耗燃料，而且会堵塞管道，导致爆炸第10页，本讲稿共148页水的软化水的软化 将将将将钙钙钙钙、镁镁镁镁等等等等可可可可溶溶溶溶盐盐盐盐从从从从硬硬硬硬水水水水中中中中除除除除去去去去的的的的过过过过程程程程叫叫叫叫做做做做水水水水的的的的软软软软化化化化软化方法很多，例如：软化方法很多，例如：软化方法很多，例如：软化方法很多

11、，例如：a)a)加加入入药药剂剂软软化化法法加加加加入入入入一一一一定定定定数数数数量量量量的的的的碳碳碳碳酸酸酸酸钠钠钠钠、石石石石灰灰灰灰乳乳乳乳Ca(OH)Ca(OH)2 2、磷磷磷磷酸酸酸酸三三三三钠钠钠钠(Na(Na3PO4 4)、磷磷磷磷酸酸酸酸二二二二氢氢氢氢钠钠钠钠(NaH2 2PO4 4)，使钙、镁离子沉淀出来使水软化：，使钙、镁离子沉淀出来使水软化：CaSOCaSO4 4+Na2 2COCO3 3 CaCO3 +Na2 2SOSO4 4 Ca(HCO Ca(HCO3 3)2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2CaCO 2CaCO3 3 +2H2H2 2OO 3Ca2+2

12、Na+2 Na3POPO4 4 Ca Ca3 3(PO4)2 2 +6Na6Na+若若若若在在在在水水水水中中中中加加加加入入入入少少少少量量量量三三三三聚聚聚聚磷磷磷磷酸酸酸酸钠钠钠钠(Na(Na5 5P3 3OO1010)，它它将将和和硬硬水水中中的的CaCa2+2+，MgMg2+络络合合,不不不不再再再再和和和和肥肥肥肥皂皂皂皂产产产产生生生生沉沉沉沉淀淀淀淀，也也也也不不不不会会会会生生生生成成成成锅锅锅锅垢垢垢垢第11页，本讲稿共148页 b)离子交换软化法离子交换软化法离子交换软化法离子交换软化法 使使水水通通过过钠钠型型的的聚聚苯苯乙乙烯烯磺磺酸酸型型离离子子交交换换树树脂脂，使

13、使水水中中CaCa2+2+置置换换树树脂脂上上的的NaNa+而而而而除除除除去去去去Ca2+2+当当当当树树树树脂脂脂脂被被被被CaCa2+2+饱饱饱饱和和和和而而而而失失失失去去去去交交交交换换换换能能能能力力力力时时时时，通通通通浓浓浓浓食食食食盐盐盐盐水让水让水让水让NaNa+置换置换Ca2+2+而再生。而再生。而再生。而再生。第12页，本讲稿共148页从从从从长长长长远远远远看看看看，海海海海水水水水最最最最有有有有价价价价值值值值的的的的组组组组分分分分是是是是淡淡淡淡水水水水海海海海水水水水淡淡淡淡化已在某些地区进行工业化生产主要方法有二：化已在某些地区进行工业化生产主要方法有二：

14、化已在某些地区进行工业化生产主要方法有二：化已在某些地区进行工业化生产主要方法有二：一一一一.蒸馏法脱盐蒸馏法脱盐 充分利用热能的物理过程；充分利用热能的物理过程；充分利用热能的物理过程；充分利用热能的物理过程；二二二二.反反渗渗透透法法脱脱盐盐 依依靠靠选选择择性性薄薄膜膜(如如醋醋酸酸纤纤维维素素膜膜)，只只只只让让让让水水水水通通通通过过过过而而而而不不不不让让让让盐盐盐盐通通通通过过过过，将将将将盐盐盐盐水水水水加加加加压压压压(大大大大于于于于3MPa)3MPa)超超过过海海水水渗渗透透压压，盐盐不不能能通通过过，水水可可通通过过，就得到淡水就得到淡水B 海水海水第13页，本讲稿共1

15、48页反渗透法脱盐示意图反渗透法脱盐示意图海水海水含盐多的海水含盐多的海水淡水淡水3MPaH2O第14页，本讲稿共148页（2）水中的气体）水中的气体水中氧溶量水中氧溶量 天天然然水水中中一一般般溶溶入入的的气气体体有有O2，CO2，N2，H2S，CH4等等，其其中中最最重重要要的的是是O2和和CO2可用亨利定律可用亨利定律(Henry(Henrys law)s law)表示：表示：P Pg g K KH HC Cequilequil式中：式中：P Pg g 溶液中溶质在气相中的平衡分压，溶液中溶质在气相中的平衡分压，kPakPa；K KH H 亨利常数，亨利常数，kPakPam m3 3/g

16、/g；C Cequilequil 液相中污染气体的浓度，液相中污染气体的浓度，g/mg/m3 3。C Cequilequil K KH H P Pg g第15页，本讲稿共148页表31 25时一些气体在水中的亨利定律常数气体KHmol/(LPa)气体KHmol/(LPa)O2O3CO2CH4C2H4H2H2O21.2610-89.1610-83.3410-71.3210-84.8410-87.8010-97.0110-1N2NONO2HNO2HNO3NH3SO26.4010-91.9710-89.7410-84.8410-42.076.1210-41.2210-5第16页，本讲稿共148页例例

17、例例；与与与与水水水水接接接接触触触触大大大大气气气气压压压压力力力力101.325101.325千千千千帕帕帕帕时时时时，计计计计算算算算2525时时时时氧氧氧氧气气气气在在在在水水水水中中中中溶溶溶溶解解解解度（度（度（度（mg/Lmg/L）？）？）？）？2525水的饱和蒸汽压为水的饱和蒸汽压为水的饱和蒸汽压为水的饱和蒸汽压为3.1673.167千帕。千帕。千帕。千帕。解解解解：查查查查出出出出2525时时时时KKHH=1.263310=1.263310-5-5mol/mol/升升升升 千千千千帕帕帕帕，OO2 2在在在在干干干干空空空空气气气气中的含量为中的含量为中的含量为中的含量为20

18、.95%20.95%（V/VV/V）。）。）。）。氧氧氧氧气气气气在在在在空空空空气气气气中中中中分分分分压压压压为为为为PoPo2 2=（P-PP-PH2OH2O）V/VV/V总总总总=（101.325-3.167101.325-3.167）0.2095=20.56220.2095=20.5622（千帕）（千帕）（千帕）（千帕）根据亨利定律，根据亨利定律，根据亨利定律，根据亨利定律，OO2 2=1.263310=1.263310-5-520.56223220.562232 =8.31 =8.31（mg/Lmg/L）水中溶解氧的数量水中溶解氧的数量DO(dissolvedoxygen)是水质是

19、水质的重要指标的重要指标第17页，本讲稿共148页碳酸平衡碳酸平衡 在水体中存在着CO2、H2CO3、HCO3-、CO32等四种化合态，常把CO2、H2CO3合并为H2CO3，H2CO3含量极低，主要是溶解性气体CO2。第18页，本讲稿共148页图32第19页，本讲稿共148页 All gases are also in a equilibrium between air and waterCalculate HCO3-,CO32-and H2CO3 when the pH is known.Carbonate equilibrium in Natural Water Systems:Carb

20、onate equilibrium in Natural Water Systems:第20页，本讲稿共148页Compounds that are sparingly soluble in water are in equilibrium between an ionic form and a non-ionic form.Calcium carbonate is an example of such a substanceThe equilibrium expression that governs this reaction is called the solubility produc

21、t,or Ksp.Ksp is a constant value for any substance,and if known,can be used to calculate the solubility of that substance in water.For Calcium Carbonate:第21页，本讲稿共148页The solubility of calcium carbonate in pure water(in a system not exposed to air and ignoring reactions with water)can be calculated a

22、s follows:Let X be the concentration of Ca2+in solution-at equilibrium since the number of moles of Ca2+is equal to the number of moles of CO32-,X is also equal to the number of moles of CO32-.Then:第22页，本讲稿共148页Therefore,the solubility of calcium carbonate in water if not open to the air,is 6.69 x 1

23、0-5 moles CaCO3/Liter.By allowing the water to mix with air,the value for CO32-would change to reflect CO32-from dissolved calcium carbonate and from CO32-from dissolved carbon dioxide.第23页，本讲稿共148页（3 3）水中异相物质）水中异相物质悬浮(suspended)、悬浮固体的尺寸较大时，可以通过沉降或过滤从水中除去，此时有固液两相存在。藻（alga）第24页，本讲稿共148页细菌（bacterium）属

24、于尺寸较小的悬浮固体，大小约0.11.0m之间。可被玻璃纤维滤盘（glass fiber filter disc）分离的固体颗粒，称为悬浮颗粒，也称为可过滤颗粒（filterable solids）。胶体（colloidal）胶体颗粒的尺寸介于溶解性物质与悬浮固体之间。胶体颗粒会产生丁达尔（Tyndall）现象第25页，本讲稿共148页水的特性1常温常压条件的三态变化2异常热力学性质 较高的热稳定性 异常物理性质包括沸点高、蒸发热大、热容高 3 特殊的体温效应 4异常的表面张力 5水的良好溶解作用 6适中的化学活性 第26页，本讲稿共148页二二 水体的污染水体的污染 水水水水体体体体是是是是

25、指指指指水水水水和和和和水水水水中中中中溶溶溶溶解解解解物物物物质质质质、水水水水中中中中悬悬悬悬浮浮浮浮物物物物质质质质、水水水水生生生生生生生生物物物物和和和和底泥的总称底泥的总称底泥的总称底泥的总称水体污染与自净水体污染与自净水体污染与自净水体污染与自净水体污染水体污染水体污染水体污染水水水水体体体体污污污污染染染染是是是是指指指指水水水水体体体体中中中中污污污污染染染染物物物物的的的的含含含含量量量量超超超超过过过过水水水水体体体体的的的的本本本本体体体体含含含含量量量量及及及及其其其其自自自自净净净净能能能能力，造成水质恶化，破坏水体的正常功能，降低水体的使用价值力，造成水质恶化，破

26、坏水体的正常功能，降低水体的使用价值力，造成水质恶化，破坏水体的正常功能，降低水体的使用价值力，造成水质恶化，破坏水体的正常功能，降低水体的使用价值第27页，本讲稿共148页第28页，本讲稿共148页 水体自净水体自净 指受污染的水体由于物理、化学、生物等方面的作用，使污染物浓度逐渐降低，经一段时间后恢复到受污染前状态的过程。第29页，本讲稿共148页自净作用自净作用：物理自净物理自净物理自净物理自净 污染物进入水体后，可沉性固体逐渐沉至水底形成污泥，悬污染物进入水体后，可沉性固体逐渐沉至水底形成污泥，悬浮物、胶体和溶解性污染物则因混合稀释而逐渐降低浓度。浮物、胶体和溶解性污染物则因混合稀释而

27、逐渐降低浓度。化学自净化学自净化学自净化学自净 污染物进入水体后经络合、氧化还原、沉淀反应等而得到净化。污染物进入水体后经络合、氧化还原、沉淀反应等而得到净化。生物自净生物自净生物自净生物自净 在生物的作用下，污染物的数量减少，浓度下降，毒性在生物的作用下，污染物的数量减少，浓度下降，毒性减轻或消失减轻或消失.第30页，本讲稿共148页(1)(1)水体中的污染物水体中的污染物 水体污染包括无机和有机有毒物质、耗氧有机物、石油类、放水体污染包括无机和有机有毒物质、耗氧有机物、石油类、放射性物质、热污染以及病原微生物等。射性物质、热污染以及病原微生物等。病原体污染物病原体污染物病原体污染物病原体污

28、染物 生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水，常含有各种病原体，如病毒、病菌、寄生虫。的废水，常含有各种病原体，如病毒、病菌、寄生虫。第一节 污染物的概述第31页，本讲稿共148页耗氧污染物耗氧污染物耗氧污染物耗氧污染物 耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程所消耗的氧量表示，即以生化需氧量分解过程所消耗的氧量表示，即以生化需氧量(BOD(BOD5 5)表示。石油污染石油污染石油污染石油污染 石油是烷烃、烯烃和芳香烃混合物。石油是烷烃、烯烃和芳香烃混合物。石

29、油污染物主要来自工业排放，清洗石油运输船只的船石油污染物主要来自工业排放，清洗石油运输船只的船舱、机件及发生意外事故，海上采油等均可造成石油污染。舱、机件及发生意外事故，海上采油等均可造成石油污染。第32页，本讲稿共148页植物营养物植物营养物 植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水质净化，使BOD5升高的物质。富营养化富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其它生物大量死亡的现象。第33页，本讲稿共148页重金属污染物重金属污染物 重金属重金属 Pb、Cr C

30、r、Cd Cd、HgHg、AsAs1.汞 汞蒸气和大多数汞盐都是有毒的，有机汞化合物如甲基汞Hg(CH3)2的毒性更大。水体中的汞和汞化合物主要来自有关工业生产中的排放废物。中毒的主要症状有：头痛、头晕、肢体麻木和疼痛、肌肉震颤和运动失调等，严重的可致死。第34页，本讲稿共148页2.2.镉镉镉镉 水体中镉污染的主要来源为冶锌厂（锌矿常含有水体中镉污染的主要来源为冶锌厂（锌矿常含有水体中镉污染的主要来源为冶锌厂（锌矿常含有水体中镉污染的主要来源为冶锌厂（锌矿常含有镉元素，而独立的镉矿极为少见）及镀镉厂。引起骨镉元素，而独立的镉矿极为少见）及镀镉厂。引起骨镉元素，而独立的镉矿极为少见）及镀镉厂。

31、引起骨镉元素，而独立的镉矿极为少见）及镀镉厂。引起骨质疏松、骨质软化等病症而使人体感到骨痛，镉中毒质疏松、骨质软化等病症而使人体感到骨痛，镉中毒质疏松、骨质软化等病症而使人体感到骨痛，镉中毒质疏松、骨质软化等病症而使人体感到骨痛，镉中毒的其它症状有高血压、肾脏病，镉还可能引起癌变。的其它症状有高血压、肾脏病，镉还可能引起癌变。的其它症状有高血压、肾脏病，镉还可能引起癌变。的其它症状有高血压、肾脏病，镉还可能引起癌变。3.3.铅铅铅铅 铅和可溶性铅盐都是有毒的，水体中铅污染铅和可溶性铅盐都是有毒的，水体中铅污染的主要来源是从冶铅厂等排出的废水。铅主要损的主要来源是从冶铅厂等排出的废水。铅主要损害

32、造血系统、神经系统，能引起贫血、头痛、头害造血系统、神经系统，能引起贫血、头痛、头晕、疲乏、记忆力减退、失眠等。对婴幼儿的影晕、疲乏、记忆力减退、失眠等。对婴幼儿的影响更大，可造成婴幼儿智力低下，发育异常。响更大，可造成婴幼儿智力低下，发育异常。第35页，本讲稿共148页 4.4.铬铬铬铬 污染水体的铬化合物中的铬有两种价态，污染水体的铬化合物中的铬有两种价态，污染水体的铬化合物中的铬有两种价态，污染水体的铬化合物中的铬有两种价态，+3+3和和和和+6+6价，价，价，价，+6+6价铬的毒性是价铬的毒性是价铬的毒性是价铬的毒性是+3+3价铬毒性的价铬毒性的价铬毒性的价铬毒性的100100倍，倍，

33、倍，倍，+3+3价铬可对胎儿产生致价铬可对胎儿产生致价铬可对胎儿产生致价铬可对胎儿产生致畸作用，而畸作用，而畸作用，而畸作用，而+6+6价铬有致癌作用，但是铬却是人体必需的微量元价铬有致癌作用，但是铬却是人体必需的微量元价铬有致癌作用，但是铬却是人体必需的微量元价铬有致癌作用，但是铬却是人体必需的微量元素之一，成年人每天对铬的正常摄入量需素之一，成年人每天对铬的正常摄入量需素之一，成年人每天对铬的正常摄入量需素之一，成年人每天对铬的正常摄入量需20-5020-50微克，缺铬可微克，缺铬可微克，缺铬可微克，缺铬可引起糖尿病、动脉粥样硬化症。引起糖尿病、动脉粥样硬化症。引起糖尿病、动脉粥样硬化症。

34、引起糖尿病、动脉粥样硬化症。5.5.砷砷砷砷 砷属非金属元素，砷元素常与上述重金属元素相提并论。砷属非金属元素，砷元素常与上述重金属元素相提并论。砷属非金属元素，砷元素常与上述重金属元素相提并论。砷属非金属元素，砷元素常与上述重金属元素相提并论。一般说来，一般说来，一般说来，一般说来，+3+3价砷的毒性比价砷的毒性比价砷的毒性比价砷的毒性比+5+5价砷的毒性大，三氧化二砷价砷的毒性大，三氧化二砷价砷的毒性大，三氧化二砷价砷的毒性大，三氧化二砷AsAs2 2OO3 3（砒霜）微溶于水，有剧毒，致死最小量是（砒霜）微溶于水，有剧毒，致死最小量是（砒霜）微溶于水，有剧毒，致死最小量是（砒霜）微溶于水

35、，有剧毒，致死最小量是0.060.20.060.2克，急性中毒常见于口服一小时后发生，表现为恶心、呕吐、腹克，急性中毒常见于口服一小时后发生，表现为恶心、呕吐、腹克，急性中毒常见于口服一小时后发生，表现为恶心、呕吐、腹克，急性中毒常见于口服一小时后发生，表现为恶心、呕吐、腹泻、脱水等，严重时出现痉挛、昏迷以至死亡。慢性中毒引起食泻、脱水等，严重时出现痉挛、昏迷以至死亡。慢性中毒引起食泻、脱水等，严重时出现痉挛、昏迷以至死亡。慢性中毒引起食泻、脱水等，严重时出现痉挛、昏迷以至死亡。慢性中毒引起食欲不振、头痛、四肢酸痛、脱发、肝肿大等。欲不振、头痛、四肢酸痛、脱发、肝肿大等。欲不振、头痛、四肢酸痛

36、、脱发、肝肿大等。欲不振、头痛、四肢酸痛、脱发、肝肿大等。第36页，本讲稿共148页放射性污染物放射性污染物放射性污染物放射性污染物 放射性污染是由放射性物质进入水体造成。放射性污染是由放射性物质进入水体造成。放放射射性性污污染染物物主主要要来来源源于于核核动动力力工工厂厂排排出出的的冷冷却却水水，向向海海洋洋投投弃弃的的放放射射性性废废物物，核核爆爆炸炸降降落落到到水水体体的的散散落落物物，核核动动力力船船舶舶事事故故泄泄漏漏的的核核燃燃料料；开开采采、提提炼炼和和使使用用放放射射性性物物质质时时，如如果果处处理理不不当，也会造成放射性污染。当，也会造成放射性污染。第37页，本讲稿共148页

37、酸、碱、盐无机物污染酸、碱、盐无机物污染酸、碱、盐无机物污染酸、碱、盐无机物污染热污染热污染热污染热污染 热污染是一种能量污染，是由工矿企业向水体排热污染是一种能量污染，是由工矿企业向水体排放高温废水造成。放高温废水造成。颗粒物颗粒物 水环境中污染物，总体上可划分为金属污染物和有机污染物两大类。第38页，本讲稿共148页第39页，本讲稿共148页（2）水体污染的原因和影响水体污染的原因和影响 原因：原因：原因：原因：第一，人类生活第一，人类生活城城市市生生活活废废水水和和生生活活垃垃圾圾大大量量增增加加，其其中中有有许许多多是是人人和和动动物物的的排排泄泄物物，含含有有病病原原体体和和有有机机

38、物物，它它们们排排入入江江河河湖湖海海或或堆堆放放地地面面，直直接接或或间间接接污污染染水水体体第40页，本讲稿共148页第二，工、农业生产第二，工、农业生产 农农农农业业业业生生生生产产产产中中中中大大大大量量量量施施施施用用用用化化化化肥肥肥肥、农农农农药药药药;工工工工业业业业生生生生产产产产中中中中排排排排放放放放大大大大量量量量的的的的废废废废水水水水、烟烟烟烟尘尘尘尘、废废废废渣渣渣渣、废废废废液液液液据据据据测测测测算算算算，全全全全世世世世界界界界每每每每天天天天工工工工业业业业生生生生产产产产中中中中排排排排放放放放的的的的废废废废水水水水就就就就有有有有3103108 8t

39、这这这这些些些些物物物物质质质质有有有有的的的的未未未未经经经经处处处处理理理理直直直直接接接接排排排排入入入入水水水水体体体体，有有有有的的的的通通通通过过过过风风风风吹吹吹吹雨雨雨雨淋淋淋淋进进进进入入入入水体，有的通过地下水进入水体水体，有的通过地下水进入水体水体，有的通过地下水进入水体水体，有的通过地下水进入水体第41页，本讲稿共148页第三，人为破坏第三，人为破坏第三，人为破坏第三，人为破坏由由由由于于于于过过过过度度度度砍砍砍砍伐伐伐伐森森森森林林林林，放放放放牧牧牧牧开开开开荒荒荒荒，破破破破坏坏坏坏草草草草原原原原植植植植被被被被，雨雨雨雨水水水水直直直直接接接接冲冲冲冲刷刷刷

40、刷土土土土地地地地，夹夹夹夹带带带带大大大大量量量量泥泥泥泥砂砂砂砂废废废废物物物物，滚滚滚滚滚滚滚滚浊浊浊浊流，进入江河湖海，造成水体污染流，进入江河湖海，造成水体污染流，进入江河湖海，造成水体污染流，进入江河湖海，造成水体污染第四，用水量增大第四，用水量增大第四，用水量增大第四，用水量增大 有有有有限限限限的的的的淡淡淡淡水水水水资资资资源源源源难难难难以以以以为为为为继继继继，破破破破坏坏坏坏水水水水的的的的正正正正常常常常循循循循环环环环，破破破破坏坏坏坏生态平衡，超过水的自净能力生态平衡，超过水的自净能力生态平衡，超过水的自净能力生态平衡，超过水的自净能力第42页，本讲稿共148页

41、影响：影响：影响：影响：首首先先关关系系到到人人体体的的健健康康现现现现全全全全世世世世界界界界有有有有70左左左左右右右右的的的的人人人人饮饮饮饮用用用用不不不不安安安安全全全全的的的的食食食食用用用用水水水水，平平平平均均均均每每每每天天天天有有有有2.5万万万万人人人人死死死死于于于于因因因因水水水水污染引起的疾病；污染引起的疾病；污染引起的疾病；污染引起的疾病；涉涉涉涉及及及及工工工工农农农农业业业业生生生生产产产产，对对对对产产产产品品品品的的的的品品品品质质质质和和和和成成成成本本本本有有有有极极极极大大大大影影影影响响响响例例例例如如如如，水水水水质质质质不不不不好好好好，会会会

42、会增增增增加加加加水水水水处处处处理理理理费费费费用用用用、损损损损坏坏坏坏设设设设备备备备，会会会会造造造造成成成成产品不合格；水质不好，也会使水产品产量下降等产品不合格；水质不好，也会使水产品产量下降等产品不合格；水质不好，也会使水产品产量下降等产品不合格；水质不好，也会使水产品产量下降等第43页，本讲稿共148页（3）水质指标）水质指标 关关于于水水的的品品质质有有着着多多种种指指标标来来衡衡量量，除除固固体体污污染染物物用用悬悬浮浮物物数数量量及及浊浊度度指指标标外外，下下面列出主要的几点：面列出主要的几点：(a)水中氧溶量水中氧溶量DO 天天然然水水中中一一般般溶溶入入的的气气体体有

43、有O2、CO2、N2、H2S、CH4等，其中最重要的是等，其中最重要的是O2和和CO2第44页，本讲稿共148页(b)生化需氧量生化需氧量BOD 衡衡量量水水质质的的另另一一个个指指标标是是生生化化需需氧氧量量BOD，它它是是水水质质污污染染程程度度的的指指标标BOD是是指指一一定定量量的的水水体体中中的的有有机机物物质质在在微微生生物物的的作作用用下下氧氧化化分分解解，从从而而消消耗耗水水中中溶溶解解氧氧的量的量第45页，本讲稿共148页一一一一般般般般以以以以2020，l l dmdm3 3水水水水中中中中5 5天天天天所所所所消消消消耗耗耗耗溶溶溶溶解解解解氧氧氧氧的的的的质质质质量量量

44、量(mg)(mg)作作作作标标标标准准准准，记记记记为为为为BODBOD5 5小于小于小于小于3mgdm3mgdm-3-3，表示水质清洁，表示水质清洁，表示水质清洁，表示水质清洁;达到达到达到达到7.5mgdm7.5mgdm-3-3，水质不好；，水质不好；，水质不好；，水质不好；大于大于大于大于10mgdm10mgdm-3-3，水质很差，鱼类不能生存，水质很差，鱼类不能生存，水质很差，鱼类不能生存，水质很差，鱼类不能生存与与与与此此此此相相相相应应应应的的的的还还还还有有有有CODCOD：化化学学需需氧氧量量是是指指水水样样在在规规定定条条件件下下用用氧氧化化剂剂处处理时，其溶解性或悬浮性物质

45、消耗氧化剂的量，再换算成氧的量。理时，其溶解性或悬浮性物质消耗氧化剂的量，再换算成氧的量。第46页，本讲稿共148页采用重铬酸钾（采用重铬酸钾（K2Cr2O7）作为氧化剂测定出的化学）作为氧化剂测定出的化学耗氧量表示为耗氧量表示为CODcr.化学耗氧量可以反映水体化学耗氧量可以反映水体受还原性物质污染受还原性物质污染的程的程度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。铁盐、硫化物等。重铬酸钾能够比较完全地氧化水中的有机物，如重铬酸钾能够比较完全地氧化水中的有机物，如它对低碳直链化合物的氧化率为它对低碳直链化合物的氧化率为8090，因此，因

46、此CODcr能够比较完全地表示水中有机物的含量。能够比较完全地表示水中有机物的含量。第47页，本讲稿共148页一般来说对于同一水样，一般来说对于同一水样，CODcrBOD20BOD5，而，而CODcr与与BOD5值之差可大致地表示不能为微生物降解的值之差可大致地表示不能为微生物降解的有机物量。有机物量。常用常用BOD5/CODcr比值作为衡量污水是否适宜于采用生比值作为衡量污水是否适宜于采用生物处理法进行处理（即物处理法进行处理（即可生化性可生化性）的一项指标，其值越）的一项指标，其值越高，污水的可生化性就越强。高，污水的可生化性就越强。第48页，本讲稿共148页 (c)(c)水体的酸碱度水体

47、的酸碱度 一一般般认认为为水水体体的的pHpH应应应应在在在在 5.6-8.55.6-8.5之之之之间间间间，但但但但由由由由于于于于工工工工业业业业生生生生产产产产排排排排放放放放的的的的酸酸酸酸性性性性废废废废水水水水及及及及大大大大气气气气中中中中硫硫硫硫和和和和氮氮氮氮的的的的氧氧氧氧化化化化物物物物溶溶溶溶于于于于水水水水或或或或形形形形成成成成酸酸酸酸雨雨雨雨降降降降落落落落，使使使使水水水水的的的的酸酸酸酸度度度度增增增增加加加加，pHpH降降降降低低低低碱碱碱碱性性性性水水水水主主主主要要要要由由由由于于于于造造造造纸纸纸纸厂厂厂厂等等等等工工工工厂厂厂厂排排排排放放放放的的的

48、的废废废废水水水水所所所所引起引起引起引起第49页，本讲稿共148页(d)氮和磷的含量氮和磷的含量 生生活活提提高高、工工业业发发展展随随着着带带来来洗洗涤涤剂剂用用量量增增大大大大量量阳阳离离子子洗洗涤涤剂剂是是含含氮氮化化合合物物，例例如如R-N(CH3)3+Cl-；洗洗涤涤剂剂中中加加三三聚聚磷磷酸酸盐盐(Na5P3O10)可可使使洗洗涤涤剂剂性性能能显显著著强强化化，故故洗洗涤涤剂剂中中常常含含有有氮氮和和磷磷施施用用化化肥也常使水中氮和磷的含量增加肥也常使水中氮和磷的含量增加第50页，本讲稿共148页 (e)(e)农药农药农药农药 许许许许多多多多杀杀杀杀虫虫虫虫剂剂剂剂是是是是有有

49、有有机机机机氯氯氯氯化化化化物物物物，它它它它不不不不易易易易分分分分解解解解，施施施施用用用用以以以以后后后后，逐逐逐逐渐渐渐渐积积积积累累累累，进进进进入入入入水水水水体体体体和和和和土土土土壤壤壤壤，进进进进而而而而进进进进入入入入食食食食物物物物链链链链，影响农产品品质影响农产品品质影响农产品品质影响农产品品质第51页，本讲稿共148页 (f)(f)有害元素和离子有害元素和离子有害元素和离子有害元素和离子 下下下下表表表表列列列列出出出出若若若若干干干干水水水水中中中中的的的的污污污污染染染染元元元元素素素素和和和和离离离离子子子子，及及及及通通通通常常常常出出出出现现现现的的的的化化

50、化化学学学学状状状状态、来源、毒性及饮水中的限量等情况态、来源、毒性及饮水中的限量等情况态、来源、毒性及饮水中的限量等情况态、来源、毒性及饮水中的限量等情况 水中的若干污染元素水中的若干污染元素水中的若干污染元素水中的若干污染元素 重金属指比重大于4或5的金属，约有45种，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。其中毒性最大的元素有：铅、汞、镉、铬及砷等第52页，本讲稿共148页第二节 水中重金属污染物的迁移转化一、吸附作用一、吸附作用 二、溶解和沉淀二、溶解和沉淀 三、氧化和还原三、氧化和还原四、配合作用第53页，本讲稿共148页水环境中颗粒物的吸附作用水环境