第二单元水资源的合理利用.ppt

,水资源的合理利用,选修1课件,2003年世界环境日的主题为“水二十亿人生命之所系”（WaterTwoBillionPeopleareDyingforIt）,你知道吗？,水，是生命之源，是万物之源.地球上的一切生命，没有水，就没有生命的存在。,水是人体内的六大营养物质之一，约占体重的60%70%。工农业生产也离不开水，世界上用于工农业生产的淡水量占人类消耗淡水总量的60%80%。,一般情况下，每人每天需要水2.5kg。水是优良的溶剂，食物中的营养成分必须溶解在水里才能运送到人体的各个部分，以维持人类正常生命活动的需要。人体内的一切生化过程都是在水的参与下进行的。没有水，人的生命将无法维持。,自然界的水能直接饮用吗?,自然界的水一般不宜直接饮用.,2009年9月，云南发生60年一遇的特大旱灾。,水的变迁,五十年代淘米洗菜六十年代洗衣灌溉七十年代水质败坏八十年代鱼虾绝代九十年代拉稀生癌,问题与讨论:,1、我国农村某些地区直接以河水(湖水)为饮用水，怎样对河水(湖水)进行净化?2、你了解哪些净水的方法?,一、生活中的饮用水,天然水中的杂质：,细菌、病毒、藻类、原生动物、泥沙和黏土等,胶体物质,硅、铝、铁的水合氧化物胶体物质，黏土矿物胶体物质，腐殖质等有机高分子化合物,溶解物质,氧气、二氧化碳、硫化氢、氮气等溶解在水中的气体，钙、镁、钠、铁、锰等元素的卤化物，碳酸盐，硫酸盐，可溶性有机物,改善水质，达到饮用水标准。,悬浮物质,一、生活中的饮用水,改善水质的方法,1、混凝法,各种混凝剂及其净水原理,明矾（十二水硫酸铝钾KAl(SO4)212H2O）,Al2(SO4)3、聚合铝、FeSO4、Fe2(SO4)3氯化铁(FeCl3)、碱式氯化铝等,广泛使用的净水混凝剂,明矾的净水作用明矾溶于水后，铝离子发生水解，生成氢氧化铝胶体：氢氧化铝胶体因吸附溶液中的阳离子而带正电荷。天然水中的杂质大多为带负电荷的胶粒，因此，带正电荷的氢氧化铝胶粒能吸附水中带负电荷的胶粒，并使这些杂质与氢氧化铝胶体一起凝聚而沉降。同理，铁盐的净水作用也是如此。,Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)3H+,KAl(SO4)2K+Al3+2SO42-Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)3H+,一、生活中的饮用水,具有强吸附性的活性炭可除去水中的异味,一、生活中的饮用水,氯气消毒杀菌的原理：生成的次氯酸具有强氧化性，起消毒杀菌作用。,Cl2+H2OHCl+HClO,常用消毒剂有漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等。,刚出厂的自来水中常含有少量余氯，它在配水管中停留，能有效地起到消毒杀菌的作用，主要是因为氯气与水的反应是一个可逆过程，当起消毒作用的次氯酸被消耗后，平衡向正反应方向移动，使次氯酸及时得到补充。,一、生活中的饮用水,问题：用什么方法可以鉴别纯净水和自来水？,AgNO3溶液和稀硝酸,自来水厂如何才能将原水变成我们日常生活中所用的自来水？,2.饮用水的净化过程一般包括凝结沉淀,自来水生产过程,过滤（去除沉淀）,空气氧化（除菌、去异味）,消毒（保持杀菌能力）,一、生活中的饮用水,采用液氯消毒的水不仅带有轻微的刺激性气味,而且在一定条件下氯气会与水中的有机反应物反应，生成一些有毒的卤代烃，如CHCl3等，对人的健康产生不利影响。,臭氧发生器在高频高压电源的驱动下放电，使氧气转化成臭氧。臭氧具有强氧化性，它能破坏细菌的新陈代谢和繁殖过程，使细菌死亡，达到消毒的效果。由于消毒后臭氧转化成氧气，因此不会造成污染。,一、生活中的饮用水,问题2:为什么臭氧是最好的消毒剂?,氧化能力强、无毒、无污染,新型灭菌消毒剂二氧化氯二氧化氯的应用十分广泛，除用于一般的杀菌、消毒外，还广泛地用于环保、灭藻、漂白、保鲜、除臭等方面。二氧化氯现已被世界卫生组织列为A1级高效安全灭菌消毒剂我国从2000年起就逐渐用二氧化氯取代氯气对饮用水进行消毒。,一、生活中的饮用水,你知道水垢的成分及水垢产生的原因吗？,一、生活中的饮用水,3、硬水及其软化,软水和硬水,天然水成分：Ca2、Mg2、HCO3、CO32、Cl、SO42、NO3硬水：含有较多量的Ca2和Mg2的水软水：只含较少量或不含Ca2和Mg2的水,一、生活中的饮用水,3、硬水及其软化,使用硬水会给生产和生活带来许多不便。例如，在硬水中用肥皂洗涤衣物，不但难以洗净，还会使衣物变硬。锅炉用水的硬度高，放出的热水表面会有一层白色漂浮物。同时，锅炉内壁易结垢。这样不仅浪费燃料，而且会使锅炉管道因受热不均而导致变形或损坏，严重时还可能引起锅炉爆炸。,硬水的危害!,人饮用的水若硬度过高，对于不习惯的人来说，易造成肠胃功能紊乱，导致疾病的发生，如南方人初到北方时的“水土不服”现象；长期饮用过硬的水，还会使胃炎、结石等病的发病率上升。硬度过低，则人无法从水中吸收人体发育所必需的无机盐离子和微量元素等，对人体的危害也很大。,一、生活中的饮用水,3、硬水及其软化,（1）加热煮沸法：Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2OMg(HCO3)2=MgCO3+CO2+H2OMgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2(若硬水中钙、镁离子以碳酸氢盐的形式存在),一、生活中的饮用水,3、硬水及其软化,（2）离子交换法：如：磺化煤法2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+(若硬水中钙、镁离子以硫酸盐或氯化物的形式存在),一、生活中的饮用水,3、硬水及其软化,离子交换法装置,磺化煤的再生:当磺化煤中的钠离子全部为钙，镁离子所代替后就失去了软化能力，可用8%10%的氯化钠溶液浸泡，CaR2和MgR2就会跟钠离子发生交换作用，重新生成NaR。又可发生交换作用使磺化煤得到再生：CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+MgR2+2Na+=2NaR+Mg2+,检索咨询,终端净水,生活向导,自来水厂生产的自来水需要经过很长的输送管道才能进入千家万户。有时由于管道老化等原因，自来水进入家庭之前便受到污染，这种污染称为二次污染。另外，有些自来水在进入家庭之前储存在楼房顶部的水箱里，水箱较脏、水箱内壁防腐涂料不合格等因素也可能引起二次污染。现代住宅区提倡终端净水，即在家中的出水点前加装净水设备。这种终端净水方法可以消除二次污染，使饮用水更安全可靠。,喝纯净水比喝自来水好吗?,喝纯净水较卫生生产1体积纯净水需要4体积的自来水,浪费水有害物质会被放大，对人的危害更大使人体中矿物质和微量元素(Ca2+,Mg2+)大量流失,使用自来水时应注意些什么？,1、在饮用自来水前应将自来水煮沸，以除去残留的氯气以及氯代有机物，并杀死微生物。2、警惕早晨“死水杀手”-滞留水管中超过一夜的水（溶解金属后有毒，放掉约一面盆）。3、拒绝饮用反复煮沸的水（含亚硝酸盐和水垢）。4、不喝没有完全煮沸的水（患膀胱癌、直肠癌的可能性增加21%38，因为自来水中的有害病菌必须达到100时才能被完全杀死）,水体污染示意图,水体污染的种类：,物理污染化学污染生物污染,水体热污染：由于向水体排放温水，使水体温度升高到有害程度。水体热污染主要由于工业冷却水的排放，其中以电力工业为主，其次为冶金、化工、石油、造纸和机械工业等。水体热污染会影响水质和水生生物和生态，给人类带来间接危害。,二、水质评价与污水处理,水体污染的危害,（1）重金属污染：汞、镉、铅和铬等造成的水污染。例如1953年日本水俣湾发生水俣病和痛痛病。,水中的重金属污染物通过食物链被富集，浓度逐级加大,（2）植物营养物质污染大量有机物或无机营养盐进入大海或海湾引起海域水体富营养化，诱发赤潮。,含N或含P的化合物（蛋白质、磷肥）,蛋白质在水中的分解过程：蛋白质氨基酸氨,最终以硝酸盐的形式成为水生植物的养料，而使藻类和其它浮游生物大量繁殖。,赤潮：是由于浮游生物异常繁殖使海水变色的现象。发生赤潮时，大量浮游生物浮在水面，减少或隔绝水中溶解氧的来源，使大量鱼类等水生生物缺氧而死。,植物营养物质污染,这种现象出现在江河湖泊则称为“水华”,2007年6月江苏无锡蓝藻事件,（3）石油泄漏、农药的广泛使用、工业废水中的酸、碱、盐等。,世界上最大的原油泄漏事件发生在1991年海湾战争造成的石油倾泻。因油港油库破坏而流入海湾的原油多达100多万吨。海面漂浮着一层厚厚的浮油，海水几乎掀不起浪来，只能像泥浆般涌动着。这一地区的海鸟，身上沾满了石油，无法飞行，只能在海滩和岩石上待以毙命。其他海洋生物也没能逃过这场灾难鲸、海豚、海龟、虾蟹以及各种鱼类都被毒死或窒息而死，成为这场战争的最大受害者。,水质检测科学全面地评价水质的优劣需要检测许多项目。常见的检测项目为：水温、pH、导电率、固体悬浮