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1、水体中的铅污染第1页，共26页，编辑于2022年，星期六铅在水环境中来源来源存在形式存在形式迁移转化规律迁移转化规律环境生态效应环境生态效应控制技术研究进展控制技术研究进展第2页，共26页，编辑于2022年，星期六水中铅的来源天然天然 主要来自岩石矿物溶出人为人为 含铅矿山、铅冶炼企业的废水、生产铅化合物的工厂废水第3页，共26页，编辑于2022年，星期六水中铅的存在形式：天然水中铅主要以Pb2+状态存在，其含量和形态明显地受 CO32-、SO42-、OH-和 Cl-等含量的影响，铅可以PbOH+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、PbCl+、PbCl2等多种形态存在。在中性和弱碱性的水中，铅
2、的浓度受氢氢氧氧化化铅铅所限制。水中铅含量取决于Pb(OH)2的溶度积。在偏酸性天然水中，水中Pb2+浓度被硫化铅硫化铅所限制。第4页，共26页，编辑于2022年，星期六铅在水中的迁移转化第5页，共26页，编辑于2022年，星期六腐殖质对铅离子的吸附腐殖质与金属离子生成配合物是它们的最重要的环境性质之一。可能方式如下：第6页，共26页，编辑于2022年，星期六胡敏酸对铅离子的吸附第7页，共26页，编辑于2022年，星期六粘土矿物质对铅离子的吸附第8页，共26页，编辑于2022年，星期六离子配合作用影响吸附与氯离子氯离子配合大大提高了难溶重金属化合物的溶解度。氯离子对4种重金属配合能力：HgCd
3、ZnPb 氯络铅离子的生成，减弱胶体对铅离子的吸附作用。第9页，共26页，编辑于2022年，星期六溶解沉淀Pb2+SO42-PbSO4Pb2+CO32-PbCO3Pb2+2OH-PbO2+H2O 铅离子与相应的阴离子生成难溶化合物，大大限制了铅在水体中的扩散范围，使铅主要富集于排污口附近的底泥中，降低了铅离子在水中的迁移能力。第10页，共26页，编辑于2022年，星期六铅的甲基化u水体中铅可以进行无机铅甲基化可以是生物过程也可以是非生物过程Pb2+转化为四甲基铅的机理可能是负电离子亲电取代、正电离子亲核氧化等。方程式可能如：PbX2+2CH3-=(CH3)2Pb+2X-(CH3)4Pb第11页
4、，共26页，编辑于2022年，星期六铅污染的生态效应对水生植物的影响对水生动物的影响对人体的影响第12页，共26页，编辑于2022年，星期六叶绿素、线粒体和细胞核结构叶绿素、线粒体和细胞核结构硝酸还原酶和脱氢还原酶活性硝酸还原酶和脱氢还原酶活性叶绿素和抗坏血酸含量叶绿素和抗坏血酸含量植物品质和生物量植物品质和生物量呼吸代谢、光合作用、呼吸代谢、光合作用、清素还原、细胞分裂等清素还原、细胞分裂等铅铅破坏减少降低阻碍影响对水生植物的影响第13页，共26页，编辑于2022年，星期六对水生动物的影响对水生动物早期发育的影响对生理生化指标的影响 重金属能够抑制水生动物的酶活性“妨碍机体的代谢作用”，还会
5、造成生理生化指标的改变“对水生动物的下丘脑-脑垂体-性腺轴生殖内分泌调控系统产生毒害作用。第14页，共26页，编辑于2022年，星期六对水生动物基因水平的影响水生动物对重金属产生的回避反应 产卵场水环境污染导致鱼类的回避反应，会影响到产卵洄游(生殖洄游,最终导致其种群数量的变化对水生动物的影响第15页，共26页，编辑于2022年，星期六铅对人体的影响血液系统神经系统泌尿系统免疫系统致癌性第16页，共26页，编辑于2022年，星期六血液系统铅主要通过影响血红素合成及红细胞功能、形态的改变而引起贫血血红素合成的影响主要是与锌锌竞争抑制了-氨基-酮戊酸脱氢酶(ALAD)和铁络合酶活性，最终导致血红蛋
6、白合成障碍。许多第17页，共26页，编辑于2022年，星期六神经系统铅通过损害星形胶质细胞和血管内皮细胞，使血脑脊液障受到破坏；额叶前部的大脑皮质、海马回、小脑是铅损伤主要部位分子机制是铅可阻断突触前电压依从性钙通道而竞争性抑制钙钙离子进入突触前神经末梢，影响突触传递及细胞内信号系统的正常产生。第18页，共26页，编辑于2022年，星期六泌尿系统肾脏不但是铅毒性的重要靶器官，还是参与铅代谢的重要器官。铅对肾脏的毒性作用是一个隐匿而渐进的病理过程。低水平的铅暴露导致肾小球、肾小管的病理变化，最终造成糖尿、蛋白尿、慢性肾衰竭、高血压等。第19页，共26页，编辑于2022年，星期六免疫系统铅暴露能损
7、伤人体的免疫功能，使人体对细菌和病毒的易感性增加。降低了对内毒素的抵抗力，抗体的合成减少铅对免疫系统的损伤是由于铅与巯基巯基的结合而造成的。第20页，共26页，编辑于2022年，星期六致癌性谷胱甘肽转移酶谷胱甘肽转移酶(GST-P)催化谷胱甘肽与亲电子外源性化合物的结合，是一种公认的肿瘤标志物，在化学性肝癌的发生中显著增加。铅能诱导大鼠肝脏和肾脏生成这种酶。铅能增加肝脏GST-P和cjun mRNA的表达第21页，共26页，编辑于2022年，星期六影响并改变生物大分子影响并改变生物大分子所具有的活性部位的构象所具有的活性部位的构象阻碍生物大分子的重要生理功能阻碍生物大分子的重要生理功能取代生物
8、大分子中的必需元素取代生物大分子中的必需元素生生理理代代谢谢受受到到影影响响 生生物物体体的的生生长长发发育育第22页，共26页，编辑于2022年，星期六重金属污染的治理方法物理化学方法物理化学方法 稀释法 混凝沉淀法 离子还原法和交换法 电动力学修复技术生物修复法生物修复法 植物修复法 动物修复法 微生物修复法第23页，共26页，编辑于2022年，星期六 环境矿物材料其最大特点：环境矿物材料其最大特点：来源广泛来源广泛对资源和能源消耗少对资源和能源消耗少对生态环境影响小对生态环境影响小成本低廉成本低廉无二次污染、污染小无二次污染、污染小环境矿物材料治理铅Pb()污染第24页，共26页，编辑于
9、2022年，星期六环境矿物材料治理铅Pb()污染矿物材料特点吸附能力吸附机制pH影响沸石最早使用155.4mg/g 离子交换 方解石普遍存在沉淀控制 高岭石和伊利石高岭石略低于伊利石随溶液pH的增加，金属的吸附量增加蛭石天然的粘土矿物87.72mg/g 离子交换pH=6.0 最好碳黑泥固体废弃物80mg/g pH5 较好矾土和铁矿吸附形成复杂的络合物 泥炭和树脂泥炭 含有大量的木质素、纤维素和腐殖质47.39mg/g 阳离子交换、络合(螫合)作用 pH为3.5-5.0时 第25页，共26页，编辑于2022年，星期六生活饮用水中铅的标准检验方法无火焰原子吸收分光光度法火焰原子吸收分光光度法双硫腙分光光度法催化示波极谱法氢化物原子荧光法电感耦合等离子体发射光谱法电感耦合等离子体质谱法第26页，共26页，编辑于2022年，星期六