松花江流域水危机之环境化学分析.ppt

松花江流域水危机 之 环境化学分析 环境化学论坛 报告人：储宁平 邓冠南 马琳杰 共同关注 松花江水污染 新闻部分 理论部分 迁移 & 转化 苯、硝基苯 水质模型 受污染的松花江 水 其一 水 其二 哈尔滨滨市人民政府关于对对市区停水的公告 据哈尔滨电视 台报道，昨天，哈尔滨市人民政府发布了关于 对市区市政供水管网设设施进进行全面检检修临时临时停水的公告，全文如 下： 为了保证市区单位和居民生产、生活用水安全，市人民政府决 定对市区市政供水管网设施进行全面检修并临时停止供水，现将有 关事宜公布如下： 一、自2005年11月22日中午12时起，对市区市政供水管网设施 进行检修并停止供水，检修并停水的时间约为 4天(恢复供水时间另 行公告)，请市区内的机关、企业事业单位、个体业户和居民以及 供水经营单 位做好生产、生活用水储备，保证正常生产、生活需 要。 二、自本通知发布之日起市区内的各洗浴、洗车行必须立即停 止用水。 三、市工商、物价、公安等部门应当加强市场监督和治安管理 ，维护市场和社会秩序。 哈尔滨市人民政府 二00五年十一月二十一 哈尔滨滨市人民政府关于正式停止市区自来水供水的公告 哈政法字200527号 根据省环保局监测报 告，中石油吉化公司双苯厂爆炸后可能造 成松花江水体污染。为了确保我市生产、生活用水安全，市政府决 定于11月23日零时起，关闭松花江哈尔滨段取水口，停止向市区供 水，具体恢复供水时间另行公告。望市区内广大市民群众及各机关 、企事业单位给予谅解。 特此公告。 哈尔滨市人民政府 二00五年十一月二十二日 政府对公共 危机的应对 使知之 使由之 肇事之源 吉林石化双苯厂爆炸吉林石化双苯厂爆炸 新闻事件 11月13日下午1时45分左右，位于吉林省吉林市东北 方向的龙潭区中国石油吉林石化公司双苯厂（苯胺和苯酚 丙酮）发生着火爆炸事故，连续多次发生爆炸，现场浓烟 滚滚，烟气刺鼻。 此次事故共造成5人死亡、1人下落不 明、2人重伤、近70人受伤。处于工厂下风头的近万居民 被紧急疏散。 14日10时，经监测，吉化公司东10号线入江口水样 有强烈的苦杏仁气味，苯、苯胺、硝基苯、二甲苯等主 要污染物指标均超过国家规定标准。松花江九站断面苯类 指标全部检出，以苯、硝基苯为主，从三次监测结果分析 ，污染逐渐减轻，但右岸仍超标100倍，左岸超标10倍以 上。松花江白旗断面只检出苯和硝基苯，其中苯超标108 倍，硝基苯未超标。随着水体流动，污染带向下转移据监 测，这条污染带长约80公里。11月20日16时到达黑龙江 和吉林交界的肇源段，硝基苯开始超标，最大超标倍数为 29.1倍,污染带长约80公里,持续时间约40小时。目前,污染 带已流过肇源段。 由于污染带在流经过程中会发生沉降 、吸附等物理化学作用，污染浓度将会逐渐下降。 从松花江吉林石化段到黑龙江的哈尔滨段，江水一路跨府过州， 经行而来，如果爆炸的确污染了水源，则松花江哈尔滨段以上流域的 居民，是否像哈尔滨市民一样受到了政府紧急措施的保护？ 疑问 污染 美丽的松花江 政府的应对整体上是成功的 哈尔滨市政府的应对措施： 从外地调水增加饮用水供应、维护市场秩序和社会 治安 不间断地进行水质监测、及时治理 信息公布公开 哈市打井百口应对水荒；哈尔滨启动三级预案，地 下水开采集中管理 拥有四百万人口的哈尔滨市没有报道出现任何 饮用水中毒的事例。 上图：总理的视察 左图：环保总局副局长就此次 污染事故在新闻发布会上 右图：哈尔滨市恢复供水后黑龙江 省长喝下第一口水 环保总局局长解振华引咎辞职 主要污染监测物质：硝基苯、苯 水质监测报告：哈尔滨市四方台监测断面硝基苯浓度变化 曲线： 污染监测 污染如何进入松花江流域 爆炸扩 散 大气 水 体 土壤 松花江 大气水体 土壤 硝基苯 苯 爆炸 扩散 地下水 溶解与挥发 渗漏 地表 径流 吸附与解吸 分配作用 沉降 有机物污染物迁移转化 迁移 机械迁移：水流、风 物理化学迁移：分配作用、吸附作用、挥发、渗透、物态变化等 生物迁移：生物吸收、富集、代谢、生长、死亡 转化 n光解： 直接光解（对流层与平流层）；间接光解（敏 化光解） n生物降解：水生生物（鱼虾）及底泥（微生物）等 主要污染物质：硝基苯 国标编号61056 CAS号98-95-3 中文名称硝基苯 英文名称nitrobenzene；Oil of mirbane 别 名密斑油 分子式C6H5NO2 外观与 性 状 淡黄色透明油状液体，有苦杏仁味 分子量123.11蒸汽压0.13kPa/44.4 闪点：87.8 熔 点5.7 沸点：210.9溶解性 不溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯等 多数有机溶剂 密 度 相对密度(水=1)1.20；相对密度 (空气=1)4.25 稳定性稳定 危险标记14(剧毒品) 主要用 途 用作溶剂，制造苯胺、染料等 接触限值：中国MAC：5mgm3 、侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。 2、健康危害：主要引起高铁血红蛋白血症。 3、急性中毒：有头痛、头晕、乏力、皮肤粘膜紫绀、手指麻木等症状；严重 时可出现胸闷、呼吸困难、心悸，甚至心律紊乱、昏迷、抽搐、呼吸麻痹。 有时中毒后出现溶血性贫血、黄疸、中毒性肝炎。 4、慢性中毒：可有神经衰弱综合征；慢性溶血时，可出现贫血、黄疸；还可 引起中毒性肝炎。 中国 (TJ36-79) 车间空气中有害物质的最高容许浓度5mg/m3皮 居住区大气中有害物质的最高容许浓度 0.01mg/m3(一次值 ) 中国(GHZB1-1999) 地表水环境质量标准(I、II、III类水域特定值 ) 0.017mg/L 中国(GB8978-1996)污水综合排放标准 一级：2.0mg/L 二级：3.0mg/L 三级：5.0mg/L 嗅觉阈浓度5.12mg/m3 国家环境标准 主要污染物质：苯 苯的理化性质 分子量： 78.11 熔 点： 5.51 沸 点： 80.1 液体密度(20 )： 879.4kg/m3 气体密度： 2.770kg/m3 相对密度（38,空气=1）： 1.4 20时，苯能溶解0.06%的水，而水能溶解0.07%的苯。 苯是挥发性强不易溶于水但易溶于有机溶剂的具有特殊芳 香味的液体，其密度比水轻，但蒸汽密度比空气大。 苯是无色具有特殊芳香味的液体，比水轻，挥发性的有机物。 肝脏是人体最大的排毒器官，但是苯无法得到降解。在通风不良的 环境中工作，短时间内吸入高浓度苯蒸气可引起以中枢神 经系统抑 制作用为主的急性苯中毒。苯已经被专家确认为严重致癌物质。 轻度中毒会造成嗜睡、头痛、头晕、恶心、呕吐、胸部紧束感等， 并可有轻度粘膜刺激症 状。重度中毒可出现视线模糊、震颤、呼吸 浅而快、心率不齐、抽搐和昏迷。 苯只有充分燃烧后，才可能全部转化为无毒的二氧化碳和水。苯 的密度比空气大，比较重，再加上可溶于水。 报道引用中石化的人说，燃烧后只有二氧化碳和水。只可惜若是 完全燃烧成二氧化碳和水，就不会出现好几种颜色的燃烧蘑菇云了 . 苯的毒性 化合物Mi Tm（ ） Tb（ ） lgPi/Pa-lgCtwsat-lgKiawlgKiow 苯78.10.885.580.14.101.650.652.17 硝基苯93.11.01-6.3184.41.920.444.030.95 甲苯92.20.87-95.0110.63.572.220.602.69 苯胺123.11.205.7210.81.481.793.121.85 Tm：熔点 Tb：沸点 Pi：饱和蒸气压 Cw：溶解度 Kiaw：大气水分配系数 Kiow：正辛烷水分配系数 夏季，苯从水中向大气中迁移 冬季，苯从大气中向水中迁移 分配作用 水相&大气 相 水相&沉积 物 比水密度大 光解 光解是简单芳香烃 的最主要的降解途径，也 是污染物质真正的降解途 径。 单环芳香族化合物在地表 水中不是持久性污染物 (POPs)，其生物降解和化 学降 解均比挥发 速率低。 不存在水解效应 光解作用 直接光解敏化光解氧化反应 290-320nm 近紫外区 光能转化 载体 自由基 为什么苯和硝基苯区别很大？ 溶解性： 苯是非极性分子。硝基苯是极性分子，在水中硝 基苯的溶解度是苯的约18倍（25），因此，大部分硝基苯沉 降在底泥和溶解在水相中，而苯刚好相反。 挥发性：苯属于易挥发性液体，向大气分配。 熔点：苯的熔点：5.5 ，在东北严寒的冬天将大部分保留 在冰冻层，影响其迁移转化；相反，硝基苯熔点非常低。 可降解性：较之硝基苯，苯更易被光解和微生物降解。 在考察苯及硝基苯在松花江中浓度的变化时，我们发现江水中 硝基苯与苯在污染初期均严重超标，但是在到达哈尔滨段的时候 硝基苯依然严重超标达30多倍，苯却并未超标。 我们要思考：苯到哪儿去了？ 通过我们的小组讨论，得出以下结论： 硝基苯的迁移转化 硝基苯负荷分配 排放率(mgml-1h-1) 状态4.44.755.366.81 江水中51.06% 50.84% 50.84% 50.84% 50.84% 50.84% 鱼体中33.04% 32.81% 32.81% 32.81% 32.81% 32.81% 沉积物中15.90% 16.35% 16.35% 16.35% 16.35% 16.35% 影响有多严重？ 爆炸事件哈尔滨水危机 环境评估与 短期修复 关注松花江 长期影响 评估 执行部门 的应对 亡羊补牢 水危机的成功应对 水危机对拥有400万人口的哈尔滨市居 民正常