第三章水环境化学 教学目的与要求: 11 了解天然水体中的污染物有哪些? 理解水体的 酸度 和碱度 掌握水体中无机污染物的迁移方式和转化途径。 教学重点、难点: 水体中无机污染物的迁移方式和转化途径 教学方法及师生互动设计: 教学方法:讲授法; 师生互动设计:提问:水体中离子有哪些? 讨论:水体中无机污染物的迁移方式和转化途径有哪些? 课堂练习、作业 水体中无机污染物的汪移方式和转化途径有哪些? 本次课教学内容小结 本堂课主要讲授了水体中污染物质存在的形态;对于水体中无机污染物质的迁移方式同学们较易 理解,而转化途径则要从多方面来加以考虑,在以下几堂课中要专门分别来加以讨论。 第一节天然水的基本特征及污染物存在的形态 天然水体概况 地球是 个富水的行星。地球上的水不仅存在于大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中,也存在 地球深部的地幔乃至地核中。 地球上水的起源: 地球表面--70.8%海洋覆盖,占地球总水量的97.3%,淡水占2.7%,可供人类使用的淡水资源约为 850万km3,仅占地球总水量的0.64%。 中国水资源居世界第六位。人均水量却仅占世界人均水量的1/4 (目前)用水量-仅次于美国 对44个城市水质调直-地下水93.2%被污染,地表水100%污染 天然水体的基本特征 不天然水的组成 天然水体 —包括水、水中的溶解物、悬浮物以及底泥和水生生物。 天然水的组成按形态分为:可溶性物质和悬浮物。 悬浮物包括:细菌、藻类及原生动 物 泥沙 粘土、其他不溶物质 水体的组成不仅包括水,而且也包括其中的悬浮物质、胶体物质、溶解物质、底泥和水生生物,所 以水体是个完整的生态系统,或是被水覆盖地段的自然综合体。 (1)悬浮物和沉积物 细菌 有致病的,也有对人体健康无关的:藻类及原生动物一嗅味、色、浑浊;泥沙、粘士 其他不溶物尼 悬浮物:藻类、微小水生动物 沉积物:颗粒度不等的砂粒、黏土、淤泥、生物的排泄物等。 (2)水中的主要离子 水环境中已测出70多种元素 天然水:CS042NO3HC03C032 Na+K+Ca2+Mg2+Fe2+Al3+ 95~99% 海水:CNa+为主
第三章 水环境化学 教学目的与要求: (1) 了解天然水体中的污染物有哪些? (2) 理解水体的酸度和碱度; (3) 掌握水体中无机污染物的迁移方式和转化途径。 教学重点、难点: 水体中无机污染物的迁移方式和转化途径。 教学方法及师生互动设计: 教学方法:讲授法; 师生互动设计:提问:水体中离子有哪些? 讨论:水体中无机污染物的迁移方式和转化途径有哪些? 课堂练习、作业: 水体中无机污染物的迁移方式和转化途径有哪些? 本次课教学内容小结: 本堂课主要讲授了水体中污染物质存在的形态;对于水体中无机污染物质的迁移方式同学们较易 理解,而转化途径则要从多方面来加以考虑,在以下几堂课中要专门分别来加以讨论。 第一节 天然水的基本特征及污染物存在的形态 一、天然水体概况 地球是一个富水的行星。地球上的水不仅存在于大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中,也存在 地球深部的地幔乃至地核中。 地球上水的起源: 地球表面---70.8%海洋覆盖,占地球总水量的97.3%,淡水占2.7%,可供人类使用的淡水资源约为 850万km3,仅占地球总水量的0.64%。 中国水资源居世界第六位。人均水量却仅占世界人均水量的1/4 (目前)用水量--仅次于美国 对44个城市水质调查---地下水93.2%被污染,地表水100%污染 二、天然水体的基本特征 1、天然水的组成 天然水体——包括水、水中的溶解物、悬浮物以及底泥和水生生物。 天然水的组成按形态分为:可溶性物质和悬浮物。 悬浮物包括: 细菌、藻类及原生动物、泥沙、粘土、其他不溶 物质。 水体的组成不仅包括水,而且也包括其中的悬浮物质、胶体物质、溶解物质、底泥和水生生物,所 以水体是个完整的生态系统,或是被水覆盖地段的自然综合体。 (1) 悬浮物和沉积物 细菌——有致病的,也有对人体健康无关的;藻类及原生动物——嗅味、色、浑浊; 泥沙、粘土 ——浑浊; 其他不溶物质 悬浮物:藻类、微小水生动物 沉积物:颗粒度不等的砂粒、黏土、淤泥、生物的排泄物等。 (2) 水中的主要离子 水环境中已测出70多种元素 天然水:Cl- SO4 2- NO3 - HCO3 - CO3 2- Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Fe2+ Al3+ 95~99% 海水:Cl- Na+为主
湖水:Na+SO42C占优势 地下水:Ca2+Mg2+ 苦减水:HCO3Na (3) 气体在水中的溶解性 溶解气体主要有:02C02H2S 极少有:N2CH4He 有毒有害气体有:HCI SO2NH3等 亨利定律: [G(aq)]=KH.PG 氧在水中的溶解度: 一每化瑞的容醒度 (4) 水生生物 生态系统、食物链中的一个重要环节】 生产者、消费者、分解者; 自养生物、异养生物: 生产率、富营养化CN、P: 影响因素 D0. B0D、C02等 2、天然水的性质 1)碳酸平角 C02+H20 H2CO3 H2CO3==HCO3+H+ HC03==C022+Ht 碳酸化合态分布图 开放体系的碳酸平便衡 (2)天然水中的碱度和酸度 总碱度=[HC03]+2[C032]+[OH门-H] 酚酞碱度 苛性咸度 总酸度=[H]+[HCO3]+2[H2C03】-[OH] C02酸度 无机酸度 在封闭体系中加入强酸或强碱,总碳酸量(CT)不受影响,而加入CO2]时,总碱度值不变。 例题: 三、水中亏染物的分布和存在形态 1、有机污染物: (1)有机农药:杀虫剂包括有机氯、有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯等类型。 代含氯农药 对环境危害 第二代含磷农药,毒性虽大但容易降解,在环境中残留量低。 第三代拟除虫菊酯类(synthetic pyrethrins)农药,是天然有机化学产品,毒性低,但合成路线较 长(8-12步) (2)多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs): 性质及用途 剧毒,不溶于水,脂溶性大,易被生物吸收:通过食物链而富集,具有蒸汽压较低,难 挥发,在环境中残留期长等特性。不易燃烧,强碱、强酸、氧化剂难以破坏它们,有高度的耐热 性,良好的绝缘性。 (3)多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbon,PAHs) 这类化合物很多,其中至少有20多种有致癌作用。最典型的是苯并(a)芘(以BaP表示)
湖水:Na+ SO4 2- Cl-占优势 地下水:Ca2+ Mg2+ 苦咸水:HCO3 - Na+ (3) 气体在水中的溶解性 溶解气体主要有:O2 CO2 H2S 极少有:N2 CH4 He 有毒有害气体有:HCl SO2 NH3等 亨利定律: [G(aq)]=KH·PG 氧在水中的溶解度: 二氧化碳的溶解度: (4) 水生生物: 生态系统、食物链中的一个重要环节; 生产者、消费者、分解者; 自养生物、异养生物; 生产率、富营养化、C、N、P; 影响因素:DO、BOD、CO2等。 2、天然水的性质 (1) 碳酸平衡 CO2 + H2O == H2CO3 H2CO3 == HCO3 + H+ HCO3 - == CO3 2- + H+ 碳酸化合态分布图 开放体系的碳酸平衡 (2) 天然水中的碱度和酸度 总碱度 = [HCO3 - ] + 2[CO3 2- ] + [OH- ] –[H+] 酚酞碱度 苛性碱度 总酸度 = [H+] + [HCO3 - ] + 2[H2CO3 ] - [OH- ] CO2酸度 无机酸度 在封闭体系中加入强酸或强碱,总碳酸量(CT)不受影响,而加入[CO2 ]时,总碱度值不变。 例题: 三、水中污染物的分布和存在形态 1、有机污染物: (1)有机农药: 杀虫剂包括有机氯、有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯等类型。 第一代含氯农药,对环境危害最大。 第二代含磷农药,毒性虽大但容易降解,在环境中残留量低。 第三代拟除虫菊酯类(synthetic pyrethrins)农药,是天然有机化学产品,毒性低,但合成路线较 长(8-12步)。 (2)多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs): 性质及用途:剧毒,不溶于水,脂溶性大,易被生物吸收;通过食物链而富集,具有蒸汽压较低,难 挥发,在环境中残留期长等特性。不易燃烧,强碱、强酸、氧化剂难以破坏它们,有高度的耐热 性,良好的绝缘性。 (3)多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbon,PAHs) 这类化合物很多,其中至少有20多种有致癌作用。最典型的是苯并(a)芘(以BaP表示)
源:大气中的煤烟随雨水降落,及煤气发生站、焦化厂、炼油厂等排放含多环芳烃的废水进入水 体。 )二恶英 2,3,7,8-四氯二苯对二恶英(TCDD)是迄今为止所知的毒性最强的环境污染物之一。TCDD对 哺乳动物具有较大的毒性,IARC(国际癌症研究机构)把TCDD列为人类可疑化学致癌物。TCDD还 与某些生育缺陷相关。 (5)酞酸酯类化合物(phthalate esters): 用途:主要用做塑料的增塑剂 污染:已成为全球性污染物,我国部分士壤和底泥中增塑剂的积累已相当可观。 危害:有致畸作用和致突作用,可引起多发神经炎和感觉迟钝、麻木等症状。 (6)石油: 源:在石油开采、炼制、贮运、使用过程中,进入环境。当前,石油对海洋的污染已成为世界性的 问题 危害:影响渔业生产; 降低海滨环境的使用价值: 阻碍水体同大气之间的物质交换;油膜影响大气与海洋的热交换: 对海洋生物的层影知响 (7)其他有机化合物 如酚类 、腈类化合物均具毒性 酚类化合物是有机化工的基本原料,用途广泛,但毒性较大,其中苯酚是高毒物质,能溶于水, 能使细胞蛋白质发生变性和沉淀。 丙稀睛是合成纤维的原料,具有较强的毒性,被列为致癌物。 有机物污染程度的指标 DO:水中溶解氧是水质重要指标 2、BOD:微生物分解有机物过程消 耗水中的溶解氧的量。 3、C0D:能被氧化的物质进行氧化 程中所消耗氧化剂的量 4.TO 总有机碳,以碳表示 5、TOD:总需氧量,以氧表示。 2、金属污染物: C 源:C污染生要来自采矿、金属治炼、废物焚化处理、磷肥制造、矿物燃料燃烧电镀及其他工业 部门。 存在形态:在水体中镉主要以Cd2+状态存在。可形成多种配位体 危害:Cd不是生物体必需元素,人体中的Cd全部是出生后从外界环境中摄取的。Cd主要通过消化 系统进入人体。中毒症状主要为:动脉硬化,肾菱缩或慢性球体肾炎。过多吸入C可导致Cd进入骨 骼取代部分C,使骨骼软化、变形,导致骨折,如“痛痛病”。此外,Cd可能有“三致”作用。 Ha 源:仪器仪表、电气设备、催化剂、化工等 存在形态: 水体:Hg2+、Hg(OH)2、CH3Hg、CH3Hg(OH)、CH3HgCI、C6H5Hg. 悬浮物或沉积物:Hg2+、HgO、HgS、CH3Hg(SR)、(CH3Hg)2S。 汞的甲基化(methylation)反应: CH3+Hg2 →CH3Hg 2CH3-+Hg2+-CH3-Hg-CH3 危害:甲基汞具有脂溶性和高神经毒性,在细胞中可以整个分子原形积蓄 。脂溶性的甲基汞对类脂 质有很强的亲和力,所以容易蓄积在细胞中,主要部位为大脑皮层和小脑,故有向心性视野缩小运 动失调、肢端感觉障碍等临床表现
源:大气中的煤烟随雨水降落,及煤气发生站、焦化厂、炼油厂等排放含多环芳烃的废水进入水 体。 (4)二恶英: 2,3,7,8-四氯二苯对二恶英(TCDD)是迄今为止所知的毒性最强的环境污染物之一。TCDD对 哺乳动物具有较大的毒性,IARC(国际癌症研究机构)把TCDD列为人类可疑化学致癌物。TCDD还 与某些生育缺陷相关。 (5)酞酸酯类化合物(phthalate esters): 用途:主要用做塑料的增塑剂。 污染:已成为全球性污染物,我国部分土壤和底泥中增塑剂的积累已相当可观。 危害:有致畸作用和致突作用,可引起多发神经炎和感觉迟钝、麻木等症状。 (6)石油: 源:在石油开采、炼制、贮运、使用过程中,进入环境。当前,石油对海洋的污染已成为世界性的 问题。 危害:影响渔业生产; 降低海滨环境的使用价值; 阻碍水体同大气之间的物质交换; 油膜影响大气与海洋的热交换; 对海洋生物的影响。 (7) 其他有机化合物 如酚类、腈类化合物均具毒性。 酚类化合物是有机化工的基本原料,用途广泛,但毒性较大,其中苯酚是高毒物质,能溶于水, 能使细胞蛋白质发生变性和沉淀。 丙稀腈是合成纤维的原料,具有较强的毒性,被列为致癌物。 有机物污染程度的指标: 1、DO:水中溶解氧是水质重要指标。 2、BOD:微生物分解有机物过程消 耗水中的溶解氧的量。 3、COD:能被氧化的物质进行氧化 过程中所消耗氧化剂的量。 4、TOC:总有机碳,以碳表示。 5、TOD:总需氧量,以氧表示。 2、金属污染物: Cd 源:Cd污染主要来自采矿、金属冶炼、废物焚化处理、磷肥制造、矿物燃料燃烧、电镀及其他工业 部门。 存在形态: 在水体中镉主要以Cd 2+状态存在。可形成多种配位体。 危害: Cd不是生物体必需元素,人体中的Cd全部是出生后从外界环境中摄取的。Cd主要通过消化 系统进入人体。中毒症状主要为:动脉硬化,肾萎缩或慢性球体肾炎。过多吸入Cd可导致Cd进入骨 骼取代部分Ca,使骨骼软化、变形,导致骨折,如“痛痛病”。此外,Cd可能有“三致”作用。 Hg 源:仪器仪表、电气设备、催化剂、化工等。 存在形态: 水体:Hg2+、Hg(OH)2、CH3Hg+、 CH3Hg(OH)、CH3HgCl、 C6H5Hg+ 。 悬浮物或沉积物: Hg2+、HgO、HgS、 CH3Hg(SR)、(CH3Hg)2S。 汞的甲基化(methylation)反应: CH3 - + Hg2+ → CH3Hg+ 2CH3 - + Hg2+ → CH3—Hg—CH3 危害:甲基汞具有脂溶性和高神经毒性,在细胞中可以整个分子原形积蓄。脂溶性的甲基汞对类脂 质有很强的亲和力,所以容易蓄积在细胞中,主要部位为大脑皮层和小脑,故有向心性视野缩小运 动失调、肢端感觉障碍等临床表现
日本的水俣病事件: 源:采矿 冶炼、铅的加工和应用过程中。 存在形态: 水中:PbOH+、Pb2OH3+、Pb(OH42等 海水中:Pb2+、PbCI+和PbSOA. 毒害作用:主要是损害骨髓造血系统和神经系统,对男性生殖腺亦有一定的损害。 铅对于儿童尤其危险,铅接触能降低儿童智商。孕妇体内过量的铅可使胎儿死亡、畸形或造成流 立 As 源:主要来自工农业生产,其中,以冶金、化工排砷量较高。 存在形态: As(Π) As(V) H2AsO4 无机砷 有机砷毒性降低。 毒性:不是必须的元素,但是环境中含有砷而成为人和动、植物的构成元素。元素砷的毒性极低 而砷的化合物则均有毒性。As(皿)的毒性最强,0.1gAs203就能使人致死。 我国规定生活饮用水的砷含量不得超过0.04mg/八; 工业废水最高允许排放浓度为0.5mg/L。 C 源:铁路、耐火材料生产和煤燃烧排放含铬废气,电镀工业排放含铬废水,皮革鞣制、金属酸洗、 染料、制药厂等排放含铬的生产废水等。 存在形态: C3* Cro2-、Cr042、Cr202. 危害:人体必需的微量元素,但高浓度铬将使人体和动物产生严重危害 CrV四毒性远比Cr(四)大。CrV能导致呼吸道疾病,肠胃病变,皮肤损伤等。CrV有致癌作 用,且有较长的潜伏期。 DO值越小,BOD5和COD值越高,则还原作用越强. T 陌·矿物 毒害 铊和铊的氧化物都有毒, 中毒后出现视力减退、脱发等症状 1995.1997. 2007年,清华大学、北京大学和中国矿业大学分别发生铊中毒事件。 3、环境激素 是指排放到环境中,起到类似于激素作用,导致内分泌障碍的化学物质。 危害:动物世界生殖能力下降, 惟性化 出现全球性的“阴盛阳衰 目前约有200多种化学物质已被证实而列入环境激素黑名单,如船的涂料三丁锡、三苯锡以及垃 及焚烧排出的居剧毒物质二恶英等。 三、水中的营养元素及水体富营养化 来源:生活污水, 工业废水、农业、家畜、水产养殖、大气」 危害:使水中藻类恶性繁殖 范米死广后 微生物分解,消耗大量溶解氧,严重影响鱼类生 大量藻体可使水流变缓,长期下去可使河流湖泊变浅、淤塞。 去除:在除磷方法中,广泛使用的是化学沉淀法、生物除磷法。 赤潮(Red tide)是海水中某些微小浮游植物、原生动物或细菌在一定的环境条件下突发性的增殖,引 起一定范围一段时间的海水变色现象。 起始阶段: 存在诱发的物质条件, 发展阶段:赤潮生物迅速繁殖,水体颜色开始转变,稍微不同于周围水体 维持阶段:赤潮现象出现后所持续的时间,颜色较深: 为肝公失韶混水体表面士较多泡末
日本的水俣病事件: Pb 源:采矿、冶炼、铅的加工和应用过程中。 存在形态: 水中:Pb OH+、Pb2OH 3+、Pb(OH)4 2-等 海水中: Pb 2+、PbCl+和PbSO4。 毒害作用:主要是损害骨髓造血系统和神经系统,对男性生殖腺亦有一定的损害。 铅对于儿童尤其危险,铅接触能降低儿童智商。孕妇体内过量的铅可使胎儿死亡、畸形或造成流 产。 As 源:主要来自工农业生产,其中,以冶金、化工排砷量较高。 存在形态: As(Ⅲ) As(Ⅴ) H3AsO4 H3AsO4 无机砷 ———— 有机砷 毒性降低。 毒性:不是必须的元素,但是环境中含有砷而成为人和动、植物的构成元素。元素砷的毒性极低, 而砷的化合物则均有毒性。As(Ⅲ)的毒性最强,0.1gAs2O3就能使人致死。 我国规定生活饮用水的砷含量不得超过0.04mg/L;工业废水最高允许排放浓度为0.5mg/L。 Cr 源:铁路、耐火材料生产和煤燃烧排放含铬废气,电镀工业排放含铬废水,皮革鞣制、金属酸洗、 染料、制药厂等排放含铬的生产废水等。 存在形态: Cr3+、CrO2-、CrO4 2-、Cr2O7 2-。 危害:人体必需的微量元素,但高浓度铬将使人体和动物产生严重危害。 Cr(Ⅵ)毒性远比Cr(Ⅲ)大。Cr(Ⅵ)能导致呼吸道疾病,肠胃病变,皮肤损伤等。 Cr(Ⅵ)有致癌作 用,且有较长的潜伏期。 DO值越小,BOD 5和COD值越高,则还原作用越强。 Tl 源:矿物 毒害: 铊和铊的氧化物都有毒,中毒后出现视力减退、脱发等症状。 1995、1997、 2007年,清华大学、北京大学和中国矿业大学分别发生铊中毒事件。 3、环境激素 是指排放到环境中,起到类似于激素作用,导致内分泌障碍的化学物质。 危害:动物世界生殖能力下降,雌性化,出现全球性的“阴盛阳衰”。 目前约有 200 多种化学物质已被证实而列入环境激素黑名单,如船的涂料三丁锡、三苯锡以及垃 圾焚烧排出的剧毒物质二恶英等。 三、水中的营养元素及水体富营养化 来源:生活污水、工业废水、农业、家畜、水产养殖、 大气。 危害:使水中藻类恶性繁殖,藻类死亡腐败后被微生物分解,消耗大量溶解氧,严重影响鱼类生 存。 大量藻体可使水流变缓,长期下去可使河流湖泊变浅、淤塞。 去除:在除磷方法中,广泛使用的是化学沉淀法、生物除磷法。 赤潮(Red tide)是海水中某些微小浮游植物、原生动物或细菌在一定的环境条件下突发性的增殖,引 起一定范围一段时间的海水变色现象。 起始阶段:存在诱发的物质条件,表面现象不明显; 发展阶段:赤潮生物迅速繁殖,水体颜色开始转变,稍微不同于周围水体; 维持阶段:赤潮现象出现后所持续的时间,颜色较深; 消亡阶段:消失的过程, 水体表面出现较多泡沫。 为什么会发生赤潮?
?海域水体的富营养化。含有有机质和丰富营养盐的污水排入海洋。尤其是水体交换能力差的河口海 湾地区,污染物不容易被稀释扩散。 ?海域中存在赤潮生物种源。海洋中有330多种浮游生物能形成赤潮,有毒的种类大约有80多种,目 前在中国沿海海域的赤潮生物约有150种。 三.水中污染物的分布和存在形态 教学目的与要求 了解天然水体中的污染物有哪些? (5) 掌握水体中无机污染物的迁移方式和转化途径 教学重点、难点: 水体中无机污染物的迁移方式和转化途径 教学方法及师生互动设计: 教学方法:讲授法: 师生互动设计:提问:水体中离子有哪些? 讨论:水体中无机污染物的迁移方式和转化途径有哪些? 课堂练习、作业 水体中无机污染物的迁移方式和转化途径有哪些? 本次课教学内容小结 本堂课主要讲授了水体中污染物质存在的形态对于水体中无机污染物质的迁移方式同学们较易 理解,而转化途径则要从多方面来加以考虑,在以下几堂课中要专门分别来加以讨论。 1、有机污染物: 金属污染兴物 分布广泛 应用普遍 具有多种价态:大多属于过渡元素,不光外层电子参与,次外层、外数第三层均可参与,因此,一 般具有多种价态。在天然水体中,氧化性和还原性环境使重金属能以不同价态存在,价态不同,其 活性和毒性效应也不同, (1) Pb 铅污染的来源:采矿、冶炼、铅的加工和应用过程中。石油工业的发展,作为汽油防爆剂使用 的四乙基铅所耗用的铅已占总生产铅的十分之一以上。汽车排放废气中铅的含量高达每升 20-50μ 其污染已经造成严重的公害 铅 人体的毒害作用: 铅主要是损害骨髓造血系统和神经系统,对男性生殖腺亦有一定的损 害。铅可以千扰血红素的合成而引起贫血。铅引起贫血的另一原因是溶血,它可抑制红细胞上的三 磷酸腺苷酶,使细胞内外的K+、N+、和H2O脱失而溶血。铅可引起神经末梢神经炎,出现运动和 感觉障碍。此外,铅随血液流入脑组织,可损害小脑和大脑皮质细胞,干扰代谢活动,使营养物质 和氧气供应不足,引起脑内小毛细管内皮细胞肿胀,进而发展成弥漫性的脑损伤。经常接触低浓度 铅的人 当血铅达到0.6-0.8μg/L, 就会出现头 异、 记忆力减退和失眠,常伴有食 振使秘、 腹痛等消化系统的症状,铅对于儿童尤其危险,铅接触能降低儿童智商,还与7-11岁男孩 的攻击行为、不法行为及注意力不集中有关。孕妇体内过量的铅可通过胎盘输送给胎儿,使胎儿死 亡、畸形或造成流产。 我国规定饮用水的铅的最高允许浓度不超0.05g/L;工业用水中铅的最高允许排放浓度不超过 1.0 mg/L 2) As 源:主要来自工农业生产,其中,以冶金、化工排砷量较高
? 海域水体的富营养化。含有有机质和丰富营养盐的污水排入海洋。尤其是水体交换能力差的河口海 湾地区,污染物不容易被稀释扩散。 ? 海域中存在赤潮生物种源。海洋中有330多种浮游生物能形成赤潮,有毒的种类大约有80多种,目 前在中国沿海海域的赤潮生物约有150种。 三、水中污染物的分布和存在形态 教学目的与要求: (4) 了解天然水体中的污染物有哪些? (5) 掌握水体中无机污染物的迁移方式和转化途径。 教学重点、难点: 水体中无机污染物的迁移方式和转化途径。 教学方法及师生互动设计: 教学方法:讲授法; 师生互动设计:提问:水体中离子有哪些? 讨论:水体中无机污染物的迁移方式和转化途径有哪些? 课堂练习、作业: 水体中无机污染物的迁移方式和转化途径有哪些? 本次课教学内容小结: 本堂课主要讲授了水体中污染物质存在的形态;对于水体中无机污染物质的迁移方式同学们较易 理解,而转化途径则要从多方面来加以考虑,在以下几堂课中要专门分别来加以讨论。 1、有机污染物: 2、金属污染物: 分布广泛: 应用普遍: 具有多种价态:大多属于过渡元素,不光外层电子参与,次外层、外数第三层均可参与,因此,一 般具有多种价态。在天然水体中,氧化性和还原性环境使重金属能以不同价态存在,价态不同,其 活性和毒性效应也不同。 (1) Pb 铅污染的来源:采矿、冶炼、铅的加工和应用过程中。石油工业的发展,作为汽油防爆剂使用 的四乙基铅所耗用的铅已占总生产铅的十分之一以上。汽车排放废气中铅的含量高达每升 20~50μg,其污染已经造成严重的公害。 铅对人体的毒害作用:铅主要是损害骨髓造血系统和神经系统,对男性生殖腺亦有一定的损 害。铅可以干扰血红素的合成而引起贫血。铅引起贫血的另一原因是溶血,它可抑制红细胞上的三 磷酸腺苷酶,使细胞内外的K+、Na+、和H2O脱失而溶血。铅可引起神经末梢神经炎,出现运动和 感觉障碍。此外,铅随血液流入脑组织,可损害小脑和大脑皮质细胞,干扰代谢活动,使营养物质 和氧气供应不足,引起脑内小毛细管内皮细胞肿胀,进而发展成弥漫性的脑损伤。经常接触低浓度 铅的人,当血铅达到0.6-0.8μg/L,就会出现头痛、头晕、疲乏、记忆力减退和失眠,常伴有食欲不 振便秘、腹痛等消化系统的症状。铅对于儿童尤其危险,铅接触能降低儿童智商,还与7-11岁男孩 的攻击行为、不法行为及注意力不集中有关。孕妇体内过量的铅可通过胎盘输送给胎儿,使胎儿死 亡、畸形或造成流产。 我国规定饮用水的铅的最高允许浓度不超0.05mg/L;工业用水中铅的最高允许排放浓度不超过 1.0 mg/L。 (2) As 源:主要来自工农业生产,其中,以冶金、化工排砷量较高