环境化学第3章 水环境化学-1-水的特征及污染物存在形态PPT参考课件.ppt

第三章水环境化学 WaterEnvironmentalChemistry 07 01 07 本章重点 1 无机污染物在水体中进行沉淀 溶解 氧化 还原 配合作用 吸附 解吸 絮凝 沉淀的基本原理 2 计算水体中金属存在形态 3 pE计算 4 有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数 挥发速率 水解速率 光解速率和生物降解速率的计算方法 思考题 1 什么是优先污染物 2 天然水中常见的八大离子是什么 3 水中有机污染物主要包括哪些类化合物 4 水中无机污染物主要有哪些 5 什么是自养生物 异养生物 世界水日 中国水周 关注水质 抓住机遇 应对挑战 严格水资源管理 保障可持续发展 水环境化学是研究化学物质在天然水体中的存在形态 反应机制 迁移转化 归趋的规律与化学行为及其对生态的影响 1 水与生命 人体成分中70 是水 胎儿体内水量更高 可达95 每人每天生理需水量为2 3升 体内水损失2 就感口渴 失水15 就会死亡 水是构成生命的主要物质之一 2 水的循环 自然界的水来源有五部分来源 海洋 江河 湖泊 大气中的水蒸汽 南极的冰山和雪以及地下水 它们通过蒸发 凝结 降雨 渗透 径流等途径不断地进行循环 我国地表水径流总量约为2 6 1012立方米 相当于全球陆地径流总量的5 5 占全世界第5位 但我国人均占有地表水资源居世界第88位 3 水的资源性和有限性 地球上水圈有1 4 109立方千米 全球的淡水资源约占水圈的1 2 约有1 7 1016立方米 而其中80 是不能利用的深层地下水 可见 水是有限的 而且具有地区的极大不平衡性 第一节天然水的基本特征及污染物的存在形态 一 天然水的基本特征1 天然水的组成2 天然水的性质二 水中污染物的分布和存在形态1 有机污染物2 金属污染物三 水体污染对人体健康的危害 第一节天然水的基本特征及污染物的存在形态 1 1天然水的基本特征1 1 1天然水的组成 ConstitutionofNaturalWaters 1 天然水中的主要离子组成 K Na Ca2 Mg2 HCO3 NO3 Cl 和SO42 为天然水中常见的八大离子 占天然水中离子总量的95 99 水中这些主要离子的分类 常用来作为表征水体主要化学特征性指标 如表3 1所示 表3 1水中的主要离子组成 天然水中常见主要离子总量可以粗略地作为水的总含盐量 TDS TDS Ca2 Mg2 Na K HCO3 SO42 Cl 某矿泉水指标 KNaCaMgHCO3 SO42 Cl pH矿化度0 227 9578 2514 98262 3525 0125 47 54 3 用Mn 表示 以M H2O xn 存在 酸 碱 沉淀 络合及氧化 还原等反应是它们在水中达到最稳定状态的过程 例如 铁可以Fe OH 2 Fe OH 2 Fe2 OH 24 和Fe3 等形态存在 在中性水体中的浓度可以通过平衡常数计算 结果表明 水合铁离子的浓度可以忽略不计 2 水中的金属离子 大气中的气体分子与溶液中同种气体分子间的平衡为 X g X aq 享利定律 X aq KH pG式中 KH 各种气体在一定温度下的亨利定律常数 见表3 1pG 各种气体的分压 H2CO3 H HCO3 HCO3 H CO32 3 气体在水中的溶解性 氧在水中的溶解度 氧在干燥空气中的含量为20 95 大部分元素氧来自大气 因此水体与大气接触再复氧的能力是水体的一个重要特征 氧在水中的溶解度与水的温度 氧在水中的分压及水中含盐量有关 氧在1atm 25 饱和水中的溶解度 首先从表3 3 见教材 可查出水在25 时的蒸气压为0 03167 l05Pa 由于干空气中氧的含量为20 95 所以氧的分压为 pO2 1 0130 0 03167 l05 0 2095 0 2056 l05Pa 代入亨利定律即可求出氧在水中的摩尔浓度为 O2 aq KH pO2 1 26 l0 8 0 2056 l05 2 6 l0 4mol L氧的摩尔质量为32g mol 因此其溶解度为8 32mg L 气体的溶解度随温度升高而降低 这种影响可由Clausius Clapeyron方程式显示出 CO2的溶解度 CO2的含量为0 0314 25 时水蒸气压力0 03167 l05Pa CO2的亨利定律常数是3 34 10 7mol L Pa CO2 KH pCO2 1 028 10 5mol LCO2在水中离解部分可产生等浓度的H 和HCO3 H 和HCO3 的浓度可从CO2的酸离解常数K1计算出 参考分析化学酸碱平衡 H HCO3 H 2 CO2 K1 4 45 10 7 H 2 14 10 6mol LpH 5 67故CO2在水中的溶解度应为 CO2 HCO3 1 24 l0 5mol L 4 水生生物 水生生物体可分为自养生物和异养生物 自养生物 利用太阳能或化学能量 把简单 无生命的无机物元素引进至复杂的生命分子中即组成生命体 例如藻类 藻类的生成和分解是水体中进行光合作用 P 和呼吸作用 R 的典型过程106CO2 16NO3 HPO42 122H2O 18H 痕量元素和能量 P R C106H263O110N16P 138O2 生产1kg藻类需要消耗碳358g 氧496g 氮63g 磷9g 磷是最小限制因素 1 磷可刺激100 藻生长 赤潮海域无机磷超标15 25倍 水体产生生物体的能力称为生产率 在高生产率的水中藻类生产旺盛 死藻的分解引起水中溶解氧水平降低 这种情况常被称为富营养化 赤潮 水化 异养生物 利用自养生物产生的有机物作为能源及合成它自身生命的原始物质 决定水体中生物的范围及种类的关键物质是氧 在测定河流及湖泊的生物特征时 首先要测定水中溶解氧的浓度 BOD是指在一定体积的水中有机物生物降解所要耗用的氧的量 BOD高的水体 不可能很快补充氧气 显然对水生生物是不利的 1 CO2碳酸平衡 在水体中存在着CO2 H2CO3 HCO3 和CO32 等四种化合态 常把CO2和H2CO3合并为H2CO3 水中H2CO3 HCO3 CO32 体系可用下面的反应和平衡常数表示 CO2 H2O H2CO3 pK0 1 46H2CO3 HCO3 H pK1 6 35HCO3 CO32 H pK2 10 33 1 1 2天然水的性质 碳酸平衡 酸碱度 2 天然水中的碱度和酸度 碱度 Alkalinity 是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质 亦即能接受质子H 的物质总量 强碱 NaOH Ca OH 2 弱碱 NH3 C6H5NH2 在水中有一部分反应生成OH 离子 强碱弱酸盐 如各种碳酸盐 重碳酸盐 硅酸盐 磷酸盐 硫化物和腐殖酸盐等 用一个强酸标准溶液滴定 用甲基橙为指示剂 当溶液由黄色变成橙红色 pH约4 3 停止滴定 此时所得的结果称为总碱度 也称为甲基橙碱度 其化学反应的计量关系式如下 H OH H2OH CO32 HCO3 H HCO3 H2CO3酚酞碱度 如果以酚酞作为指示剂 当溶液的pH值降至8 3时 表示OH 被中和 CO32 全部转化为HCO3 作为碳酸盐只中和了一半 总碱度的测定方法 总碱度 HCO3 2 CO32 OH H 酚酞碱度 CO32 OH H2CO3 H 酸度 是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质 也就是放出H 或经过水解能产生H 的物质的总量 组成水中酸度的物质也可归纳为三类 强酸 HCl H2SO4 HNO3等 弱酸 CO2 H2CO3 H2S 强酸弱碱盐 FeCl3 Al2 SO4 3 根据质子条件 总酸度 H HCO3 2 H2CO3 OH CO2酸度 H H2CO3 CO32 OH 无机酸度 H HCO3 2 CO32 OH 应用总碳量 cT 和相应的分布系数 来表示 总碱度 cT 1 2 2 Kw H H 总酸度 cT 1 2 0 H Kw H 第三章水环境化学 例1 某水体的pH为8 00 碱度为1 00 10 3mol L 计算H2CO3 HCO3 CO32 及OH 在水中的浓度 pH为8 0时 碱度全部由HCO3 贡献 则 HCO3 1 00 10 3mol L OH 1 00 10 6mol L根据酸的解离常数 可计算 H2CO3 HCO3 H K1 2 25 10 5mol L CO32 K2 HCO3 H 4 69 10 6mol L 计算pH 6 酸度为1 00 10 3mol L时各形态物质浓度 H 1 00 10 6mol L酸度 H HCO3 2 H2CO3 1 00 10 3根据酸的离解常数 可计算 H2CO3 HCO3 H K1则 H2CO3 4 09 10 4mol L HCO3 1 82 10 4mol L 天然水体的pH 6 9 而且其pH几乎保持不变 这表明天然水体具有一定的缓冲能力 一般认为 各种碳酸化合物是控制水体pH值的主要因素 并使水体具有缓冲作用 人们时常根据它的存在情况来估算水体的缓冲能力 对于碳酸水体系 当pH 8 3时可以只考虑一级碳酸平衡 故其pH值可由下式确定 pH pK1 lg HCO3 H2CO3 3 天然水体的缓冲能力 当pH 8 3时 pH pK2 lg CO32 HCO3 1 2水中污染物的分布和存在形态 八大类耗氧污染物致病污染物合成有机物植物营养物N P无机物及矿物质酸碱类等及重金属 如Hg Cr Pb等沉积物放射性物质热污染 对生物危害比较大 1 2 1有机污染物 OrganicPollutant 农药 有机氯 有机磷 多氯联苯 PCBS 卤代脂肪烃 醚 单环芳香族化合物 苯酚类和甲酚类 酞酸酯类 多环芳烃 PAH 亚硝胺和其他化合物 1 农药水中常见的农药概括起来 主要为有机氯和有机磷农药 此外还有氨基甲酸酯类农药 有机氯农药由于难以被化学降解和生物降解 在环境中的滞留时间很长 故很大一部分被分配到沉积物有机质和生物脂肪中 有机氯农药 DDT由于它的持久性和通过食物链的累积性 己被许多国家禁用 有机磷农药和氨基甲酸酯农药与有机氯农药相比 较易被生物降解 它们在环境中的滞留时间较短 在土壤和地表水中降解速率较快 杀虫力较高 常用来消灭那些不能被有机氯杀虫剂有效控制的害虫 氨基甲酸酯类和有机磷杀虫剂的沉积物吸附和生物累积过程是次要的 然而当它们在水中浓度较高时 有机质含量高的沉积物和脂类含量高的水生生物也会吸收相当量的该类污染物 目前在地表水中能检出的不多 污染范围较小 除草剂及其中间产物是污染土壤 地下水以及周围环境的主要污染物 2 多氯联苯 PCBs 多氯联苯是联苯经氯化而成 氯原子在联苯的不同位置取代1 10个氢原子 可以合成210种化合物 通常获得的为混合物 有化学稳定性和热稳定性较好 多氯联苯极难溶于水 不易分解 但易溶于有机溶剂和脂肪 具有高的辛醇 水分配系数 能强烈的分配到沉积物有机质和生物脂肪中 1973年以后 各国陆续开始减少或停止生产 辛醇 水分配系数是有机化合物在水和N 辛醇两相平衡浓度之比 是描述一种有机化合物在水和沉积物中 有机质之间或水生生物脂肪之间分配的一个很有用的指标 分配系数的数值越大 有机物在有机相中溶解度也越大 即在水中的溶解度越小 3 卤代脂肪烃 大多数卤代脂肪烃属挥发性化合物 可以挥发至大气 并进行光解 对于这些高挥发性化合物 在地表水中进行生物或化学降解 但与挥发速率相比 其降解速率是很慢的 卤代脂肪烃类化合物在水中的溶解度高 因而其辛醇 水分配系数低 在沉积物有机质或生物脂肪层中的分配的趋势较弱 七种醚类化合物属美国EPA优先污染物 双 氯甲基 醚 双 2 氯甲基 醚 双 2 氯异丙基 醚 2 氯乙基 乙烯基醚 双 2 氯乙氧基 甲烷 4 氯苯 苯基醚 4 溴苯 苯基醚 大多存在于水中 辛醇 水分配系数很低 它的潜在生物积累和在底泥上的吸附能力都低 辛醇 水分配系数较高 因此有可能在底泥有机质和生物体内累积 4 醚类 5 单环芳香族化合物与卤代脂肪烃一样 在地表水中主要是挥发 然后是光解 优先污染物中已发现六种化合物 氯苯 1 2 二氯苯 1 3 二氯苯 1 4 二氯苯 1 2 4 三氯苯 六氯苯总的来说 单环芳香族化合物在地表水中不是持久性污染物 其生物降解和化学降解速率均比挥发速率低 对这类化合物吸附和生物富集均不是重要的迁移转化过程 6 苯酚类和甲酚类酚类化合物具有高的水溶性 低辛醇 水分配系数 大多数酚并不能在沉积物和生物脂肪中发生富集 主要残留在水中 苯酚分子氯代程度增高时 则其化合物溶解度下降 辛醇 水分配系数增加 挥发性酚类是水中的污染物 饮水指标 0 002mg L 1 污水 0 1mg L 1 7 酞酸酯类化合物由于在水中的溶解度小 辛醇一水分配系数高 因此主要富集在沉积物有机质和生物脂肪体中 8 多环芳烃类 PAH PAH在水中溶解度很小 辛醇 水分配系数高 是地表水中滞留性污染物 主要累积在沉积物 生物体内和溶解的有机质中 多环芳烃化合物可以发生光解反应 其最终归趋可能是吸附到沉积物中 然后进行缓慢的生物降解 9 亚硝胺和其他化合物二苯基亚硝胺 3 3 二氯联苯胺1 2 二苯基肼 联苯胺 丙烯腈等五种化合物主要残留在沉积物中 有的也可在生物体中累积 丙烯腈生物累积可能性不大 但可长久存在于沉积物和水中 1 2 2金属污染物 Cd Hg Pb As Cr Cu Zn Tl Ni Be 1 镉 0 01mg l 1 工业含镉废水的排放 大气镉尘的沉降 镉是水迁移性元素 在水体中镉主要以Cd2 状态存在 悬浮物和沉积物对镉有较强的吸附能力 水生生物对镉有根强的富集能力 日本的痛痛病就是长期食用含镉量高的稻米引起的中毒 镉能在动物的肾脏 动脉和肝脏内积累 镉引起贫血 高血压 肾脏损害 骨质以及新陈代谢障碍 2 汞 0 001mg l 1 汞主要来自工业废水 化工生产中汞的排放为主要污染来源 汞与其他元素等形成配合物是汞能随水流迁移 溶解在水中的汞约有1 10 转入大气中 悬浮物和底质对汞有强烈的吸附作用 在微生物作用下 无机汞能转变成剧毒的甲基汞 日本著名的水俣病就是食用含有甲基汞的鱼造成的 身边的汞污染 化妆品汞对皮肤有一定的漂白作用 因此 具有漂白 祛斑作用的化妆品多含有汞 国家规定在化妆品中的汞含量不得超过1mg kg 但2002年 广西壮族自治区对祛斑类化妆品的汞含量进行专项抽查的结果表明 在50种祛斑类化妆品中 有16种汞含量严重超标 其中最低超标480倍 最高超标达6 7万倍 2003年春节前 福建省工商局在商品质量监督抽查中发现 在5种汞超标的化妆品中 超标最高者达2 6万倍 照明用灯目前普遍使用的室内荧光灯 室外高压汞灯 五彩缤纷的霓虹灯等 都需要汞作放电气体 这些灯报废后 一旦破碎 所含的汞将全部进入环境 我国现在每年生产荧光灯约10亿支 按每支灯管含汞量为30毫克计 每年用于荧光灯的汞约30吨 一支在常温下打碎的40W荧光灯 可在瞬间使周围空气中的汞蒸气浓度高达10 20mg m3 超过国家大气质量标准中对汞最大允许浓度0 01mg m3的1000 2000倍 齿科材料目前充填龋齿的主要材料是银汞合金 苏格兰的研究人员对180名牙医进行调查研究后发现 在这些牙医的尿液和指甲中 汞的含量是正常人的4倍 与一般人群相比 牙医出现肾脏疾病和记忆力损伤的可能性更大 补牙时 银汞充填物产生的汞蒸气 对患者同样有害 燃煤研究表明 燃煤是全球最大的汞的人为排放源 持久性 易迁移性和高度的生物富集性 使得汞成为目前全球最引人关注的环境污染物之一 汞在36 就开始蒸发 温度越高 蒸发越快 汞蒸气可以随着大气环流迁移到很远的地方 甚至人迹罕见的北极 汞及其化合物很容易溶解在脂肪类物质中 沿着食物链 更多的是沿着水生生物的食物链 逐级浓缩 最终造成水生生物体内汞的含量远远高于环境水体中的汞浓度 可高达20万倍 20世纪80年代 我国对黄河宁夏段五种经济鱼类的监测结果表明 鱼体汞超标率达100 美国食品药品管理局公布的资料显示 多种海鱼上了 水银鱼 的黑名单 如金枪鱼 鲈鱼 鳕鱼 比目鱼 旗鱼 鲨鱼 黑斑鳕 鳟鱼 剑鱼 鲭鱼 马林鱼 梭子鱼 白口 狭鳕 方头鱼等 对于汞污染 最彻底的解决方法就是不给汞以释放的机会 作为我们普通百姓 应该增强环保意识和自我保护意识 并从以下方面加以注意 1 选用漂白 祛斑化妆品要慎之又慎 要选好的品牌 看清有无特殊化妆品批准文号 2 购买荧光灯时 买弯不买直 买细不买粗 就是说 首选节能灯 若买直管型的 就买灯管细的 若能买采用汞丸 汞齐技术的更好 废弃时 千万不要摔破 3 补牙时 患者可要求尽量避免使用银汞齐材料 或将多余的银汞合金收集在盛有饱和盐水或甘油的器皿内 医护人员应加强诊疗室通风换气 储汞瓶要严密封闭 4 控制吃鱼总量 吃年轻的鱼 少吃吃鱼的鱼和鱼的内脏 鱼头 鱼皮 注意搭配富硒富硫的食品 汞主要蓄积于鱼体脂肪中 鱼是汞的天然浓缩器 鱼龄越大 体内富集的汞就越多 一般来说 食肉鱼体内汞含量大于食草鱼 吃鱼的鸟在体内蓄积的汞更多 所以选择鱼的消费时也应当多选食草鱼 淡水鱼 尽管江水中汞的含量较低 但通过食物链的生物放大作用 鲶鱼等食肉鱼中汞的含量也会大大增加 使得食品的不安全性扩大 消费者更不能把那些吃鱼的鸟类当作野味来消费 一节普通含汞电池能损坏一平方米的土地 一块纽扣电池可污染数十万升的水 汞污染已引起我国有关部门的高度重视 日前 国家环保总局 国家经贸委联合开展对汞行业的环保专项治理 制定措施加快禁止和限制汞生产使用的步伐 切实消除汞污染 电池回收 3 铅 0 05mg l 1 如四乙基铅等 淡水中铅含量为0 06 120 g L 中值为3 g L 以二价态存在 水体中悬浮颗粒物和沉积物对铅有强烈的吸附作用 铅被吸收后在血液中循环 90 存在于骨骼中 陕西凤翔 河南济源 湖南武冈 福建上杭 广东清远 湖南嘉禾 血铅换血钱 铅是人体唯一不需要的微量元素 它性质稳定 不可降解 阻碍血细胞形成 当人体内的铅积蓄到一定程度 就会出现精神障碍 噩梦 失眠 头痛等慢性中毒症状 严重者乏力 食欲不振 恶心 腹胀 腹痛 腹泻等 铅还可通过血液进入脑组织 造成脑损伤 据研究 儿童对铅的吸收量比成人高出几倍 铅毒对儿童智力有较大影响 环境中的铅容易污染的食品主要是蔬菜 由于铅在土壤中以凝结状态存在 因此通过作物根系吸收量不大 主要是通过叶片从大气吸收 蔬菜中铅含量富集程度以叶菜最高 其次是根 茎类 果菜类 靠近公路两侧的蔬菜的铅含量远远高于远离公路的蔬菜 这既说明含铅汽油是污染源 也说明了铅的放大途径 铅毒何来 据测定 金属冶炼厂附近及汽车来往频繁的马路边 空气中铅的含量超过国家允许的标准 除炼铅厂排放的铅尘外 其它途径主要如下 1 陶瓷彩釉中的铅污染 陶瓷上的彩釉主要是铅等重金属化合物颜料着色 经高温灼烧后呈现出晶莹夺目的色彩 如果用彩陶餐具 茶具 咖啡具等盛放醋 果汁和酒等酸性食物或饮料 画面上的铅就会分解出来 随饮食进入人体 积少成多 从而危害人体健康 2 汽车排放废气中的铅污染 汽车的汽油燃料中加有四乙基铅防爆剂 而四乙基铅随汽油的燃烧散布于空气中 造成空气铅污染 经专家们测定 在汽车来往频繁的街道上 铅污染浓度每立方米可达2微克 由于铅比重大 大部分沉积在接近地面的空气中 且散布在街道两旁30米距离内 所以对儿童危害最大 据统计 全世界现在每年从汽车尾气中排放的铅量可达40多万吨 这是笼罩在城市上空的 幽灵 3 报刊杂志上的铅污染 据资料介绍 所有彩色画面的报刊 每页含铅量高达2000微克 铅字印刷的报纸 杂志上也含有大量的铅 然而人们常常拿来包装食品 铅毒随食品进入消化道 从而人在不知不觉中深受其害 4 食品中的铅污染 科学家发现 某些加钙的食品 特别是那些掺有动物骨粉的食物中均含有过量铅 大街小巷叫卖的 白馍头 也多数是用含砷 铅等杂质的硫磺熏蒸而成 若长期食用这些食品不仅能引起中毒 甚至还会导致癌症的发生 含铅物如皮蛋 松花蛋 用生铁机器炮制的爆米花 使用过砷酸铅杀虫的水果等 污染的大气中也含有大量铅 如汽车尾气 香烟烟雾 铅生产中的废气废渣等 5 其它方面的铅污染 油漆中含有碳酸铅 防锈漆中含有碱或碳酸铅 焊接铁制食品罐头用的焊锡是含铅的合金 聚氯乙烯塑料中有硬脂酸铅稳定剂 所以堆放的垃圾中剥落的油漆 用铅合金焊接的食品罐头盒 聚氯乙烯塑料制品 如儿童玩具 等等 也是铅污染的主要来源 重庆两成儿童受铅污染铅毒预防不容忽视 据重庆市妇幼保健院对200名儿童小范围的抽查显示 至少有20 的儿童受到铅污染 而此数据 据有关专家介绍 是相当保守的 重庆受铅污染的儿童比例应该更高 全国总体比例大概为30 40 铅污染分为急性与慢性 2005年3月发生在河北承德兴隆县150名小学生因附近工厂排出的粉尘导致铅污染送往北京做检查的事例属于急性铅中毒 但更多的时候 铅对孩子的危害是慢性的 不易立即察觉出来 为了防止有害物质通过食物链的生物放大作用造成对人 生物和环境的污染 就必须采取一些措施 首先是在源头上下功夫 减少对环境的污染 比如使用无铅汽油 禁止在冶炼厂附近等铅污染严重的地区种植作物 其次 通过培植或发现对污染物有较高降解效能的菌株 植物 用于对土壤 水 肥的净化处理 我国的蜈蚣草能对多种重金属有强大的吸毒作用 它富集砷的能力高于其他植物二三十万倍 富集镉的能力也使国外最受推崇的遏蓝菜黯然失色 铅毒可怕也可防 1 在卫生方面引起注意 餐前洗手 勤剪指甲 因为指甲缝是特别容易藏匿铅尘的部位 2 位于交通繁忙的马路附近或铅作业工业园区附近的家庭 经常用湿布抹去儿童能触及的部位的灰尘 3 不要带小孩到汽车流量大的马路和铅工厂附近玩耍 4 直接从事铅作业劳动的工人 交警 马路清洁工 加油站人员在下班前洗澡 更衣后才能回家 5 以煤为燃料的家庭应尽量多开窗通风 6 儿童少吃含铅及易被铅污染的食品 如松花蛋 铁听罐头 爆米花等 7 有些地方使用的自来水管道材料中含铅量较高 每天早上使用自来水时 应放去前一晚囤积在管道中可能被污染的水 8 不要用彩色器皿盛装酸性食品 9 不要让孩子将学习用品和玩具放入口中 10 常食用含铁 锌或硒的食物 如牛奶 最简单的方法就是 早晚各饮一杯牛奶 部分食物可排铅 牛奶 酸奶 虾皮 海带 大蒜 油菜 苦瓜等富含维生素C的蔬菜 猕猴桃 枣 柑等富含果胶的水果 4 砷 0 05mg l 1 毒性 低浓度下五价砷是无毒的 三价砷是剧毒的 因为亚砷酸盐与蛋白质中的巯基发生反应 淡水中砷含量为0 2 230 g L 平均为1 0 g L 砷可被颗粒物吸附 共沉淀而沉积到底部沉积物中 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 甲基砷及二甲基砷的毒性仅为砷酸钠的1 200 科学家发现爱吃砒霜的细菌可净化水源 澳大利亚科学家研究发现 一种生活在金矿的细菌可以净化受砷污染的水源 他们希望这种细菌可以用于生物复育 水源污染整治技术 这种细菌可以通过吃砷从而净化受砷污染的水源 这种细菌可以将砷转化成无毒性的亚砷酸盐 在水中可轻易地过滤亚砷酸盐 近些年 随着孟加拉国开采业规模的逐渐扩大 砷污染已成为该国不可忽视的问题 在孟加拉国有1 3亿居民长期饮用受砷污染的水源 为此孟加拉国进行了许多水源净化研究 据联合国统计 在2001年孟加拉国将近有五千七百万的居民 大约是孟加拉国非城市人口的一半 因饮用砷污染水源而患有癌症等疾病 联合国卫生组织的研究报告指出 长期饮用砷污染水 会导致各种皮肤疾病甚至是皮肤癌 还可导致人体肾 膀胱和肺器官的癌变 自1970年联合国组织发起的开掘饮用水井工程 至今在孟加拉国已开掘4百多万口水井 但最少有一半开掘至地下200米深的水井 仍然受到砷污染 相信此项研究发现可以改善未来孟加拉国居民受砷污染的生活用水 高含砷地下水的蓄水层具有部分高含砷地下水源的蓄水层 5 铬 铬是广泛存在于环境中的元素 0 05mg l 1 冶炼 电镀 制革 印染等工业含铬废水 三价铬迁移能力弱 六价铬在迁移能力强 毒性 六价铬毒性比三价铬大 六价铬可被还原为三价铬 BOD5值和COD值越高 则还原作用越强 六价铬 可先还原成三价铬 然后被悬浮物强烈吸附而沉降至底部颗粒物中 6 铜 1 0mg l 1 渔业容许浓度 0 01mg L 铜是人体糖代谢过程中必需的微量元素 来源 冶炼 金属加工 机器制造 有机合成等工业 铜的含量与形态与OH CO32 和Cl 等浓度有关 同时受pH影响 迁移 铜离子能强烈的被吸附或螯合 最终进入底部沉积物中 河流对铜有明显的自净能力 7 锌 1 0mg l 1 人必需微量元素 天然水中锌含量为之2 330 g L 工业废水的排入引起锌污染 天然水中锌以二价离子状态存在 如Zn OH n2 n 迁移 锌可被悬浮颗粒物吸附 或生成化学沉积物向底部沉积物迁移 水生生物对锌有很强的吸收能力 因而可使锌向生物体内迁移 富集倍数达103 105倍 8 镍 0 02mg l 1 生活饮用水地表水源标准 岩石风化 镍矿的开采 冶炼及使用镍化合物的各个工业部门排放废水等 均可导致水体镍污染 天然水中镍含量约为1 0 g L 水中可溶性离子能与水结合形成水合离子Ni H2O 62 或形成可溶性有机配合离子随水流迁移 镍也可被悬浮颗粒物吸附 沉淀 9 铊 0 0001mg L 以分散状态的同晶形杂质存在于铅 锌 铜等硫化物和硅酸盐矿物中 黄铁矿和白铁矿中有最大的含铊量 天然水中铊含量为1 0 m L 水中的铊可被粘土矿物吸附迁移到底部沉积物中 环境中一价铊化合物比三价化合物稳定性大 TlOH是强碱 Tl