高中化学选修一__第四章__第二节_爱护水资源

1、一、人类拥有的水资源1、地球表面约、地球表面约71%被水覆盖，总储量为被水覆盖，总储量为 1.391018m3，水资源是丰富的。，水资源是丰富的。2、海洋是地球上最大的储水库，占总储水、海洋是地球上最大的储水库，占总储水量的量的96.5%，其中含量最多的是氧元素。，其中含量最多的是氧元素。缺水啊地上没有草，羊上树地上没有草，羊上树去距离居住地去距离居住地5 5公里的地方挑水喝公里的地方挑水喝楼兰古国因河流断流而消失楼兰古国因河流断流而消失 罗布泊因缺水而罗布泊因缺水而“绿洲变沙漠绿洲变沙漠” 缺水造成土地沙漠化缺水造成土地沙漠化水啊水啊 ！你在哪里？！你在哪里？天呀！下点雨吧！天呀！下点雨吧！

2、 地球上地球上70%都是水都是水,但是淡水只占全球储水量的但是淡水只占全球储水量的2.53%,而其中冰而其中冰川和雪覆盖的冻土层中的水难以利用川和雪覆盖的冻土层中的水难以利用,可利用的淡水就只有其中可利用的淡水就只有其中30.4%.我国的我国的总水量居全世界第六位总水量居全世界第六位,但由于人口众多但由于人口众多,人均占水量人均占水量居世界第八十几位居世界第八十几位,在加上在加上人为的污染人为的污染,那么可以利用的水资源就少那么可以利用的水资源就少之又少了之又少了,因此有人预言因此有人预言21世纪的水对人类的重要性世纪的水对人类的重要性,将同将同20世纪的世纪的石油一样石油一样,成为决定国家富

3、裕程度的珍贵商品成为决定国家富裕程度的珍贵商品! 从上面的幻灯片我们知道从上面的幻灯片我们知道,世界的可利用淡水资源是世界的可利用淡水资源是少的可怜的少的可怜的,如果在加上人为的污染如果在加上人为的污染,那么人类就将毁灭在那么人类就将毁灭在自己的手里自己的手里. 水污染的危害是多方面的水污染的危害是多方面的,她不仅仅加剧了水资源的她不仅仅加剧了水资源的短缺短缺,而且严重危害到人体健康而且严重危害到人体健康,水污染对水中的生态系统水污染对水中的生态系统,工业农业和渔业生产都造成很大的影响工业农业和渔业生产都造成很大的影响,对水资源的节约对水资源的节约和保护破在眉睫和保护破在眉睫! 保障保障饮水安

4、全呵护生命健康饮水安全呵护生命健康水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类.现在让我们来看现在让我们来看看一些常见看一些常见的污染的污染.重金属污染重金属污染1 植物营养物植物营养物质污染质污染 水中的水中的重金属污染主要包括汞重金属污染主要包括汞(Hg)镉镉(Cd)铅铅(Pb)和和铬铬(Cr)等，这些重金属污染物主要来自化工，冶金，等，这些重金属污染物主要来自化工，冶金，电子电镀的行业排出的废水电子电镀的行业排出的废水水中的重金属污染物可以通过水中的食物链进入水中的重金属污染

5、物可以通过水中的食物链进入人体内，引起人体急性或慢性中毒有些污染物又可人体内，引起人体急性或慢性中毒有些污染物又可以被微生物转化为毒性更大的有机化合物，例如，水以被微生物转化为毒性更大的有机化合物，例如，水中的无机汞在微生物的作用下转变为有机汞：中的无机汞在微生物的作用下转变为有机汞：HgCl 2+CH4 =CH 3HgCl+HCl水俣病就是无机汞转化为有机汞而水俣病就是无机汞转化为有机汞而引起的汞中毒事件引起的汞中毒事件年日本熊本县水俣市，因为年日本熊本县水俣市，因为氮肥厂排放了含有汞废渣和废水，造成水俣湾和不知氮肥厂排放了含有汞废渣和废水，造成水俣湾和不知火海水体受到汞和甲机汞污染，并在鱼

6、贝类体内富火海水体受到汞和甲机汞污染，并在鱼贝类体内富集人长期食用这种鱼贝引集人长期食用这种鱼贝引起中毒引起麻痹，运动失起中毒引起麻痹，运动失调，痉挛中枢神经病症，严调，痉挛中枢神经病症，严重眼睛失明，精神错乱在重眼睛失明，精神错乱在当时发病人数人，其当时发病人数人，其中人死亡中人死亡金属镉与疼痛病金属镉与疼痛病 1931年起，日本富山县神通川流域出现了一种怪病，使年起，日本富山县神通川流域出现了一种怪病，使许多妇女自杀。由于得了骨痛病，又叫痛痛病，表明痛得许多妇女自杀。由于得了骨痛病，又叫痛痛病，表明痛得厉害，用一个痛字还不足以形容。这种病一开始是在劳动厉害，用一个痛字还不足以形容。这种病一

7、开始是在劳动过后腰、手、脚等关节疼痛，在洗澡和休息后则感到轻快；过后腰、手、脚等关节疼痛，在洗澡和休息后则感到轻快；延续一段时间后，全身各部位都神经痛、骨痛尤烈，进而延续一段时间后，全身各部位都神经痛、骨痛尤烈，进而骨骼软化萎缩（如图所示），以致呼吸、咳嗽都带来难忍骨骼软化萎缩（如图所示），以致呼吸、咳嗽都带来难忍之苦，因而自杀之苦，因而自杀锌，铅的冶炼厂排放了锌，铅的冶炼厂排放了含镉的废水污染了河流，农民含镉的废水污染了河流，农民用污染的水灌溉农田，人们长用污染的水灌溉农田，人们长期食用含镉水灌溉的稻米所以期食用含镉水灌溉的稻米所以中毒中毒 1 什么是植物营养素呢？什么是植物营养素呢？ 任何

8、的自然水体中都有一定浓度的氮任何的自然水体中都有一定浓度的氮,磷磷, 钾钾,钙钙,钠镁等一些微量元素钠镁等一些微量元素,它们是植物它们是植物生长所必需的养料生长所必需的养料,称为植物营养素称为植物营养素. 我国近海和湖泊的植物营养素的污我国近海和湖泊的植物营养素的污染主要有三个来源染主要有三个来源:(1)农业不合理使用农业不合理使用磷肥和水土流失磷肥和水土流失,(2)工业废水和养殖费工业废水和养殖费渣渣(3)生活污水生活污水. 所以中国要计划生育所以中国要计划生育,减少人口减少人口,还还建议用无磷洗衣粉建议用无磷洗衣粉,要保护环境要保护环境,要求不要求不要随地乱扔垃圾也是为了保护水资源要随地乱

9、扔垃圾也是为了保护水资源! 2 2 植物营养物质污染的原理植物营养物质污染的原理 水中的营养素含量教低水中的营养素含量教低时时,是不会造成污染的是不会造成污染的,但如但如果营养素过量时果营养素过量时,就会造成污就会造成污染染.这里重点是以蛋白质对水这里重点是以蛋白质对水体的污染来说明植物营养素体的污染来说明植物营养素对水体污染的原理对水体污染的原理. 蛋白质的在水中分解的蛋白质的在水中分解的过程是过程是:蛋白质蛋白质-氨基酸氨基酸-氨氨,NH3在微生物的作用在微生物的作用下进一步氧化成下进一步氧化成 HNO2 进而进而氧化成氧化成HNO3 以硝酸盐为主以硝酸盐为主的水生植物养料的水生植物养料,

10、其过程为其过程为:2NH 3 +3O 2=2HNO2 +2H 2O2NHO 2+O2 =2HNO 3 含含N 和和 P 的物质在分解的过程中的物质在分解的过程中,大量大量消耗水中溶解的氧消耗水中溶解的氧,并且放出养分并且放出养分,使澡类大使澡类大量繁殖量繁殖,一方面是大多数的水生物一方面是大多数的水生物,植物因为植物因为缺氧不能生存缺氧不能生存,致死的动物尸体在水底腐烂致死的动物尸体在水底腐烂沉积沉积,使水质不断恶化使水质不断恶化,影响渔业生产影响渔业生产,并且并且危害人类身体健康危害人类身体健康.另一方面水中的藻类和另一方面水中的藻类和其他浮游生物的大量繁殖其他浮游生物的大量繁殖,产生毒素和

11、和臭产生毒素和和臭味味,造成水体污染造成水体污染.由于占有优势的藻类不相由于占有优势的藻类不相同同,是水面呈现兰色红色棕色等是水面呈现兰色红色棕色等,这种现象在这种现象在湖泊出现叫水华湖泊出现叫水华,在海湾出现叫赤潮在海湾出现叫赤潮3 赤潮与水华 1 改善水质的根本措施改善水质的根本措施 要防止水体污染要防止水体污染,改善水质改善水质,最根本的措施是控制工最根本的措施是控制工业废水和生活费水的排放业废水和生活费水的排放,具体可行的有效做法是具体可行的有效做法是: ( 1 )重复使用废水重复使用废水,回收废水中的有用成分回收废水中的有用成分,减少减少废水排放量废水排放量. ( 2 )更新工艺更新

12、工艺,降低废水中的污染物浓度降低废水中的污染物浓度. ( 3 )加强污水处理加强污水处理 ( 4 )加强对污水污染源的监测和管理加强对污水污染源的监测和管理曝气沉砂池:使沙,水初步分离格栅间:除去污水中大块物体初次沉淀池初次沉淀池:使泥水分离使泥水分离 这三个过程为第一级处理这三个过程为第一级处理,一极处理通一极处理通常采用物理方法常采用物理方法,即用格栅间即用格栅间,曝气沉砂池曝气沉砂池,初次沉淀池初次沉淀池,处去污水中不溶解的污染物处去污水中不溶解的污染物.经一级处理的水一般达不到排放标准经一级处理的水一般达不到排放标准,所所以一级处理通常作为预备处理以一级处理通常作为预备处理.曝气池曝气

13、池:采用微生物的代谢作采用微生物的代谢作 用用,将水中的各种复杂的有机将水中的各种复杂的有机污染物降解为简单污染物降解为简单,无害的物无害的物质质二次沉淀池二次沉淀池:经过曝气池的水二次沉淀经过曝气池的水二次沉淀. ( 1 ) 混凝法混凝法 混凝法是通过加入混凝剂使难以陈降的悬浮物沉淀混凝法是通过加入混凝剂使难以陈降的悬浮物沉淀的污水处理方法的污水处理方法.常用的混凝剂有常用的混凝剂有;明矾和聚羟基氯化铝明矾和聚羟基氯化铝等等. 明矾净水的主要原理是明矾净水的主要原理是: 明矾溶于水后发生反应明矾溶于水后发生反应,产生带产生带正电的氢氧化铝胶正电的氢氧化铝胶体体, 而水中的悬浮颗粒大多数都是带

14、负电而水中的悬浮颗粒大多数都是带负电,当带负电的悬当带负电的悬浮颗粒遇到浮颗粒遇到正电的氢氧化铝胶体正电的氢氧化铝胶体时会凝聚时会凝聚,而达到净水而达到净水的效果的效果. ( 2 ) 中和法中和法 中和法就是通过加碱中和酸或加酸中和碱的污中和法就是通过加碱中和酸或加酸中和碱的污水处理方法水处理方法.常用的碱是熟石灰常用的碱是熟石灰,常用的酸是硫酸和二常用的酸是硫酸和二氧化碳氧化碳方程式如下方程式如下: 中和法注意事项中和法注意事项: 1 对于高浓度的酸对于高浓度的酸,碱废水碱废水,应先考虑回收利用应先考虑回收利用,如采用浓缩的方法回收酸碱如采用浓缩的方法回收酸碱,节省资源节省资源,又保护环境又

15、保护环境. 2 用熟石灰处理污水用熟石灰处理污水,钙离子的浓度有所增加钙离子的浓度有所增加,水的硬度增大水的硬度增大.Ca（OH）2+H2SO4=CaSO4+2H2OH2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O ( 3 ) 沉淀法沉淀法 沉淀法是加沉淀剂使金属离子形成沉淀的污水处理沉淀法是加沉淀剂使金属离子形成沉淀的污水处理方法方法. 在废水中加入沉淀剂在废水中加入沉淀剂,使其与污水中的污染物使其与污水中的污染物(主要主要为重金属离子为重金属离子)发生化学反应发生化学反应,形成难溶于水的沉淀析出形成难溶于水的沉淀析出,从从废水中分离出去废水中分离出去. 例如例如:在含在含汞离子汞离子的水中加

16、入的水中加入硫化钠硫化钠就可以使就可以使汞离汞离子转化为硫化汞子转化为硫化汞沉淀除去沉淀除去: 这种化学方法处理后的污水这种化学方法处理后的污水,水中的汞离子几乎水中的汞离子几乎可以降到对人体无毒可以降到对人体无毒. ( 4 ) 氧化还原法氧化还原法 氧化还原法是利用氧化还原反应出去水氧化还原法是利用氧化还原反应出去水中有毒物质的处理方法中有毒物质的处理方法.氧化还原反映是处理氧化还原反映是处理污水的重要方法之一污水的重要方法之一,用这种方法处理污水的用这种方法处理污水的过程中过程中,废水的有害物质能转化为无毒物质或废水的有害物质能转化为无毒物质或难溶物质难溶物质,易通过其他方法除去的物质易通过其他方法除去的物质. ( 1 ) 自来水消毒的作用自来水消毒的作用 自来水的消毒主要作用是杀灭可自来水的消毒主要作用是杀灭可引起霍乱引起霍乱,伤寒伤寒,痢疾痢疾,等疾病的细菌等疾病的细菌. ( 2 ) 消毒的原理消毒的原理