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1、目目 录录重金属的定义重金属的定义1重金属元素在水环境中的污染特点重金属元素在水环境中的污染特点2水中重金属的评价分析水中重金属的评价分析 4诱发诱发水环境中水环境中水环境中水环境中沉积物中重金属释放的因素沉积物中重金属释放的因素3第1页/共17页1、重金属的定义、重金属的定义重金属化学上毒理学环境污染方面密度大于5g/cm3的金属称为重金属汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重金属人体毒害最大的有5种：铅、汞、铬、砷、镉第2页/共17页2 2、重金属元素在水环境中的污染特点、重金属元素在水环境中的污染特点分布分布广泛广泛可在水环可在水环境中迁移境中迁移转化转化毒性毒性强强生物积生物积累
2、作用累作用普遍存在于普遍存在于自然环境的自然环境的岩石、土壤、岩石、土壤、大气和水中，大气和水中，也能存在于也能存在于一些生物体一些生物体内内与环境中的许与环境中的许多物质结合生多物质结合生成配合物或螯成配合物或螯合物，大大增合物，大大增加了其溶解性，加了其溶解性，还会形成二次还会形成二次污染污染在环境中只要在环境中只要有微量重金属有微量重金属就可以转化为就可以转化为毒性更强的有毒性更强的有机金属化合物机金属化合物,如甲基化作如甲基化作用。用。水体中的重水体中的重金属可以通金属可以通过食物链转过食物链转移富集，放移富集，放大。大。第3页/共17页 3 3、诱发水环境中沉积物中重金属释放的因素诱
3、发水环境中沉积物中重金属释放的因素诱发水环境中沉积物中重金属释放的因素诱发水环境中沉积物中重金属释放的因素pH值值水环境水环境中配合中配合剂含量剂含量酸可挥酸可挥发硫化发硫化物含量物含量溶解溶解氧氧氧化还氧化还原条件原条件的变化的变化水流紊水流紊动强度动强度水体中水体中盐浓度盐浓度第4页/共17页盐盐浓度升高浓度升高例如：水体中例如：水体中CaCa2 2、NaNa、MgMg2 2离子对悬离子对悬浮物中铜、铅和锌的交换释放作用浮物中铜、铅和锌的交换释放作用 ZnCuPb(CaZnCuPb(Ca2+2+作用）作用）原因碱金属和碱土金属阳离子可将被吸附在固体颗粒上的金属离子交换出来金属从沉积物中释放
4、出来的主要途径之一第5页/共17页氧化还原氧化还原条件的变化条件的变化在湖泊、河口及近岸沉积物中一般均有较多的耗氧物质使一定深度以下沉积物中的氧化还原电位急剧降低铁、锰氧化物可部分或全部溶解被其吸附或与之共沉淀的重金属离子也同时释放出来第6页/共17页4、水中重金属的评价分析、水中重金属的评价分析 HgAgCuCdZnPbCrNiCo1.1.对水生植物的毒性对水生植物的毒性 HgCdCuZnPbCoCr HgCdCuZnPbCoCr 2.2.对甲壳动物的毒性对甲壳动物的毒性 HgHg2+2+CdCd2+2+ZnZn2+2+MnMn2+2+3.3.对软体动物的毒性对软体动物的毒性 HgCuZnP
5、bCdCr HgCuZnPbCdCr 重金属对水生生物的毒性 第7页/共17页汞汞 天然水体中汞的含量很低，一般不超过天然水体中汞的含量很低，一般不超过1.0g/L1.0g/L。人体所能承受人体所能承受的含汞安全范围是小于的含汞安全范围是小于2.52.5微克。微克。以废水、废气形式排出，常以二价汞的无机汞化合物和有机化合物存以废水、废气形式排出，常以二价汞的无机汞化合物和有机化合物存在。在。来源：工业排放，尤其是碱工业，包括仪表、电器、催化剂、造纸、来源：工业排放，尤其是碱工业，包括仪表、电器、催化剂、造纸、金属炼制、燃料燃烧等。金属炼制、燃料燃烧等。第8页/共17页第9页/共17页天然水体有
6、机汞主要为甲基汞和二甲基汞两种形态天然水体有机汞主要为甲基汞和二甲基汞两种形态,它们都是由二价无机汞通过各种甲基化途径而形成的。它们都是由二价无机汞通过各种甲基化途径而形成的。第10页/共17页汞的甲基化：水中的二价汞离子能经过微生物的作用转变为有剧毒性的甲基汞，称为汞的甲基化。产物有：一甲基汞和二甲基汞。2CH3HgCl+H2S (CH3Hg)2S+2HCl(CH3Hg)2S (CH3)2Hg+HgS汞的甲基化既可在汞的甲基化既可在厌氧条件厌氧条件下发生，也可在下发生，也可在好氧条件好氧条件下发生。在厌氧条件下，主要转化为二甲基汞。在好下发生。在厌氧条件下，主要转化为二甲基汞。在好氧条件下，
7、主要转化为一甲基汞。氧条件下，主要转化为一甲基汞。第11页/共17页沉积物中的无机汞沉积物中的无机汞剧毒的甲基汞剧毒的甲基汞微生物的作用微生物的作用日本著名的水俣病就是食用含有甲基汞的鱼造成的。日本著名的水俣病就是食用含有甲基汞的鱼造成的。水俣病：水俣病：19531953年在日本年在日本 熊本县水俣湾附近的渔村熊本县水俣湾附近的渔村 ，发现一种中枢神经性疾，发现一种中枢神经性疾 患的公害病。这种病是由患的公害病。这种病是由 水俣湾附近的化工厂在生水俣湾附近的化工厂在生 产乙醛时排放的汞和甲基产乙醛时排放的汞和甲基 汞废水造成的。汞废水造成的。第12页/共17页砷砷 来源：岩石风化、土壤侵蚀、火
8、山作用以及人类活动来源：岩石风化、土壤侵蚀、火山作用以及人类活动淡水中砷含量为淡水中砷含量为0.2-230g/L，平均为，平均为1.0g/L。可被颗粒物吸附、共沉淀而沉积到底部沉积物中可被颗粒物吸附、共沉淀而沉积到底部沉积物中水生生物能很好富集水体中无机和有机砷化合物水生生物能很好富集水体中无机和有机砷化合物水体无机砷化合物还可被环境中厌氧细菌还原而产生甲基水体无机砷化合物还可被环境中厌氧细菌还原而产生甲基化，形成有机砷化合物。化，形成有机砷化合物。第13页/共17页 在天然水体中在天然水体中，砷的存在形态为H2AsO4-、HAsO42-、H3AsO3和H2AsO3-。在天然水表层中，由于溶解
9、氧浓度高，pE值高，pH值在4-9之间，砷主要以五价的H2AsO4-和HAsO42-形式存在；在pH12.5的碱性水环境中，砷主要以AsO43-形式存在。在pE0.2，pH4的水环境中，则主要以三价的H3AsO3和H2AsO3-形式存在。第14页/共17页参考文献：1杨丽莉,张登峰,曾向东.沉积物中重金属释放规律研究J.安徽农业科学,2007,(27):8630-8631.2高彦宁,孙静,马艳玲,etal.汞污染的“源”、“控”与“治”J.现代化工,2014,(10):7-11+13.3冯新斌,仇广乐,付学吾,etal.环境汞污染J.化学进展,2009,(Z1):436-457.4许妍,陈永青.我国环境汞污染现状及其对健康的危害J.职业与健康,2012,(07):879-881.5郭娟.东洞庭湖沉积物中重金属吸附与释放规律研究D.长沙理工大学,2011.6王晓丽.重金属在沉积物中的吸附与稳定固定化研究D.吉林大学,2008.第15页/共17页Thanks！第16页/共17页感谢您的观看！第17页/共17页