a化环境与环境污染学习教案

1、4.4 水：生命水：生命(shngmng)之源之源第1页/共40页第一页，共41页。ReservoirPercent of TotalOceans97.25Ices Caps and Glaciers2.05Groundwater0.68Lakes0.01Soil Moisture0.005Atmosphere0.001Streams and Rivers0.0001Biosphere0.00004地球地球(dqi)的水资源的水资源第2页/共40页第二页，共41页。水的性质水的性质(xngzh)u化学式：化学式：H2Ou无味无色无味无色(w s)的液的液体体u天然水多呈浅蓝绿色天然水多呈浅蓝绿

2、色u极性分子极性分子u分子之间存在氢键分子之间存在氢键第3页/共40页第三页，共41页。 水体污染(wrn)有两类：一类是自然污染(wrn)，另一类是人为污染(wrn)。水体水体(shu t)污染污染第4页/共40页第四页，共41页。类类 型型主要污染物主要污染物无机污染物无机污染物含氟、氮、磷、砷、硒、硼、汞、含氟、氮、磷、砷、硒、硼、汞、镉、铬、锌、铅等化合物镉、铬、锌、铅等化合物有机污染物有机污染物酚、氰、多氯联苯酚、氰、多氯联苯(PCB) 、多环芳、多环芳烃烃(PAH) 、取代苯类化合物、取代苯类化合物农药污染物农药污染物 DDT 、六六六、敌百虫、敌敌畏等、六六六、敌百虫、敌敌畏等水

3、中主要(zhyo)污染物质第5页/共40页第五页，共41页。u重金属污染物：u Hg , Cd , Pb等u不仅与摄入量有关(yugun)，而且与存在形态有关(yugun)，不同价态的同种重金属化合物毒性不同u Hg2Cl2 毒性较小,HgCl2 毒性很大,u CH3HgCl(甲基汞)毒性更大u其他无机污染物u As, CN,NO2等有毒无机有毒无机(wj)(wj)污染物污染物第6页/共40页第六页，共41页。“水俣病水俣病”(1956)(1)u地点：地点：u日本熊本县水俣湾附近日本熊本县水俣湾附近u症状：症状：u脑神经中枢性疾病，轻者脑神经中枢性疾病，轻者口齿不清、面部发呆口齿不清、面部发呆

4、(f di)、手脚发抖，重者神、手脚发抖，重者神经失常，很快死亡。经失常，很快死亡。u病因：病因：u食用汞含量严重超标的海食用汞含量严重超标的海产品。产品。第7页/共40页第七页，共41页。截至(jizh)1999年，共有2263个水俣病病例，其中1344人死亡。水俣病水俣病 (2)第8页/共40页第八页，共41页。u 来源u电解食盐厂、汞制剂农药厂、温度计厂等排放的废水。u 危害u引起大脑损伤，手足(shuz)抽筋等(水俣病)u染色体损害造成胎儿缺陷。汞污染汞污染(wrn)(wrn)第9页/共40页第九页，共41页。“痛痛病痛痛病”(1955-1957)u 地点：u 日本富山县神通川流域(l

5、iy)u 症状：u 全身剧烈疼痛，骨骼严重畸形，骨脆易折。u 病因：u长期饮用锌冶炼厂排放的含镉(Cd)废水污染的河水，并食用含镉河水灌溉的稻米，导致镉在体内蓄积。第10页/共40页第十页，共41页。镉污染镉污染(wrn)(wrn)u来源来源u金属矿山、冶炼厂、电镀厂、电池厂等金属矿山、冶炼厂、电镀厂、电池厂等u排放的废水排放的废水(fishu)。u危害危害u引起骨骼变脆，全身骨节疼痛引起骨骼变脆，全身骨节疼痛(痛痛病痛痛病)。u引起肝、肾和肺的病变。引起肝、肾和肺的病变。第11页/共40页第十一页，共41页。铅污染铅污染(wrn)(wrn)u 来源u铅管道、含铅颜料、含铅涂料、加铅汽油u的散

6、发物等。u 危害u毒害神经系统和造血系统。u引起精神迟钝(chdn)、贫血等。u伟大的音乐家贝多芬死因铅中毒。u古罗马帝国的消亡,罗马人的平均年龄25 岁。第12页/共40页第十二页，共41页。砷污染砷污染(wrn)(1)u 来源u冶金、玻璃、陶瓷、制革、染料、农药(nngyo)等u工业废水。u 危害u引起细胞代谢紊乱，肠胃道失常，肾衰退。 u 泰国黑脚病（1992）:脚部皮肤发黑，溃烂(kuln)坏u 死，死亡。 第13页/共40页第十三页，共41页。2004年12月15日，世界卫生组织官员公布，全球至少有5000多万人口正面临着地方性砷中毒的威胁(wixi)，其中，大多数为亚洲国家，而中国

7、正是受砷中毒危害最为严重的国家之一。砷污染砷污染(wrn)(2)图为砷中毒引起的人体(rnt)皮肤病变第14页/共40页第十四页，共41页。u 来源u电镀、煤气、炼焦炼油、有色金属冶炼、药品等工业废水。u 氰化物具有剧毒。HCN对人的致死量平均为u 50毫克;NaCN约100毫克;KCN约120毫克。u 氰化物经口、呼吸道或皮肤进入人体，极易u 被人体吸收。u 危害u 引起呼吸困难(h x kn nn)、全身细胞缺氧而窒息死亡。氰化物氰化物第15页/共40页第十五页，共41页。2000年1月30日深夜，罗马尼亚一家金矿的贮水池泄漏(xilu)， 10万多升氰化物溶液流入多瑙河上游河流中，导致严

8、重的生态灾难。黑色多瑙河黑色多瑙河:“氰化物污染氰化物污染(wrn)”第16页/共40页第十六页，共41页。有毒有机有毒有机(yuj)(yuj)污染物污染物u 有机氯农药(nngyo)u 多氯联苯u 多环芳烃u 烃类化合物u 二恶英u 染料等第17页/共40页第十七页，共41页。有机氯农药有机氯农药(nngyo)的代表的代表DDT简介简介u1939年瑞士化学家年瑞士化学家Paul Muller发现发现u有机氯杀虫剂有机氯杀虫剂u常温下稳定常温下稳定u具有胃毒和触杀作用，影响昆虫和其他动物的中具有胃毒和触杀作用，影响昆虫和其他动物的中枢神经系统，药效强而持久。枢神经系统，药效强而持久。u在防止在

9、防止(fngzh)伤寒、疟疾和防治粮食虫害上伤寒、疟疾和防治粮食虫害上曾起到很大的作用。曾起到很大的作用。ClClClClCl第18页/共40页第十八页，共41页。DDT的污染的污染(wrn)DDT的三个性质：的三个性质：半衰期长，可达半衰期长，可达20年。年。脂溶性高，水溶性低，容易渗入动物性食品脂溶性高，水溶性低，容易渗入动物性食品中。中。具有较高的蒸气压，可从土壤和植物具有较高的蒸气压，可从土壤和植物(zhw)中挥发，并广泛地在大气中循环。中挥发，并广泛地在大气中循环。第19页/共40页第十九页，共41页。DDT的危害的危害(wihi) (1)氯化烃干扰(gnro)鸟类钙的代谢，致使其生

10、殖功能紊乱，蛋壳变薄，导致食肉和食鱼的鸟类接近灭绝 。第20页/共40页第二十页，共41页。DDT的危害的危害(wihi) (2)u易被皮肤吸收而中毒易被皮肤吸收而中毒u导致人腹泻导致人腹泻(fxi)，胃肠痉挛和头，胃肠痉挛和头颈颤等，吸入颈颤等，吸入20mg/kg导致死亡导致死亡u可致癌可致癌u化学性质稳定，不易挥发，不被自然化学性质稳定，不易挥发，不被自然界分解界分解u昆虫产生抗药性昆虫产生抗药性第21页/共40页第二十一页，共41页。米糠油事件米糠油事件(shjin)(1968)u地点地点 日本北九州、四国等地区日本北九州、四国等地区u症状症状 u几十万只家禽死亡几十万只家禽死亡u病人恶

11、心呕吐、肝功能下降、全身肌肉疼痛、咳嗽不止病人恶心呕吐、肝功能下降、全身肌肉疼痛、咳嗽不止u13000多人受害，多人受害，16人死亡人死亡u病因病因u管理管理(gunl)不善，多氯联苯污染了食物油不善，多氯联苯污染了食物油u受害人食用了受多氯联苯污染的米糠油（每千克含受害人食用了受多氯联苯污染的米糠油（每千克含PCB 20003000毫克）毫克）第22页/共40页第二十二页，共41页。多氯联苯简介多氯联苯简介(jin ji)u多种异构体的混合物，油状液体多种异构体的混合物，油状液体u化学性质化学性质(huxu xngzh)稳定，耐酸碱、耐氧化，无腐蚀性，热容大，热稳定稳定，耐酸碱、耐氧化，无腐

12、蚀性，热容大，热稳定性好，绝缘性好，用作热载体和电容器、变压器绝缘油，也作添加剂和润滑油等。性好，绝缘性好，用作热载体和电容器、变压器绝缘油，也作添加剂和润滑油等。ClClmn1 m+n 8多氯联苯(PCB)第23页/共40页第二十三页，共41页。多氯联苯的危害多氯联苯的危害(wihi)u环境中的环境中的PCB通过食物链，进入人体，在肝脏、肾上腺和消化道蓄积通过食物链，进入人体，在肝脏、肾上腺和消化道蓄积u抑制细胞生长；影响肝组织，可引起抑制细胞生长；影响肝组织，可引起(ynq)肝癌；干扰多种酶的活性肝癌；干扰多种酶的活性u可产生二恶英：一台含可产生二恶英：一台含PCB的废电容器造成的食物污染

13、等于的废电容器造成的食物污染等于2400万只比利时万只比利时污染鸡污染鸡u目前无有效的不产生二次污染的办法清理环境中的目前无有效的不产生二次污染的办法清理环境中的PCB第24页/共40页第二十四页，共41页。u含有两个以上苯的氢化合物统称为多环芳烃。u环境中的多环芳烃主要(zhyo)来源于煤和石油的燃烧。u燃烧生成的多环芳烃大部份附着在烟尘粒子上 u 排入大气。u柴油机和汽油机的排气中，煤气厂和沥青加工u 厂等所排出的废气和废水中，都有多环芳烃。u多环芳烃还存在于熏制的食物和烟雾中。多环芳烃多环芳烃第25页/共40页第二十五页，共41页。多环芳烃对人体多环芳烃对人体(rnt)的危害的危害u 发

14、现较早。u 1915年科学家就证实，煤焦油对家兔有u 致癌作用。u 多环芳烃并不是直接致癌物，它在体内u 经过酶的作用后生成终致癌物。u 致癌物与DNA或RNA等结合(jih)后产生u 不可修复的损害而导致癌症。第26页/共40页第二十六页，共41页。烃类污染烃类污染(wrn) (1)来源 石油开采、炼制、储运和使用中的事故 危害 石油中的各种成分具有一定毒性 阻碍氧在水中的溶解 覆盖或堵塞生物的表面和微细结构，抑制 了生物的正常生命(shngmng)活动第27页/共40页第二十七页，共41页。u2010年4月20日美国石油 “深水地平线”钻井平台起火(q hu)爆炸 。造成11名工作人员死亡

15、。u大约在36小时后沉入墨西哥湾。4月24日管道开始漏油。每天漏油5000桶。u英石油公司损失数十亿美元。美国渔民索赔500万美元。海洋环境损失不可估量。墨西哥湾(m x wn)漏油事件（1）第28页/共40页第二十八页，共41页。原油泄漏已经造成海洋生物死亡(swng)，原油会堵塞海洋生物的呼吸系统 漂浮在海面上的大量石油(shyu)将会对当地海洋生态造成灾难 墨西哥湾(m x wn)漏油事件（2）第29页/共40页第二十九页，共41页。耗氧有机物耗氧有机物u烃类化合物、蛋白质、脂肪、纤维素烃类化合物、蛋白质、脂肪、纤维素等，本身无毒性，等，本身无毒性，u通过通过(tnggu)水中微生物的生

16、物水中微生物的生物化学作用分解时消耗水中的溶解氧，化学作用分解时消耗水中的溶解氧，称为耗氧有机物。称为耗氧有机物。u溶解氧耗尽时，进行厌氧分解，生成溶解氧耗尽时，进行厌氧分解，生成硫化氢、氨和硫醇等难闻气体，使水硫化氢、氨和硫醇等难闻气体，使水源无法作为饮用水源。源无法作为饮用水源。第30页/共40页第三十页，共41页。生物化学生物化学(shn w hu xu)需氧量需氧量u 生物化学需氧量(BOD): 单位体积水中耗氧有u 机物生化(shn hu)分解过程所消耗的氧量 (单位:mgL-1)u BOD5: 水温在25时5天的生化(shn hu)需氧量。u 用以反映耗氧有机物质的含量与水体污染的

17、u 关系。u BOD5 10 mgL-1，水质很差，鱼类无法存活第31页/共40页第三十一页，共41页。u氮和磷等，植物生长和发育的养料(ynglio)u蛋白质的水解：u蛋白质 氨基酸 胺及氨u氨的氧化2NH3 + 3O2 2HNO2 + 2H2OHNO2 +NH3 NH4NO22NO2- + O2 2NO3-植物植物(zhw)(zhw)营养素营养素微生物微生物第32页/共40页第三十二页，共41页。水体水体(shu t)富营养化富营养化 (1) 定义：在人类活动的影响下，生物所需要的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口等流动缓慢的水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水中溶解氧量下降，水质(s

18、hu zh)恶化，造成鱼类及其他生物大量死亡的现象。 水体(shu t)出现富营养化现象时，浮游生物大量繁殖，因占优势的浮游生物的颜色不同，水面往往呈现蓝色、红色、棕色等。这种现象在江河、湖泊中称为水华，在海洋上则称为赤潮。第33页/共40页第三十三页，共41页。水体水体(shu t)富营养化富营养化 (2) 出现(chxin)了“赤潮”的海洋出现(chxin)了“水华”的湖泊第34页/共40页第三十四页，共41页。u 浮游生物大量繁殖，水面呈现蓝色、红色、u 棕色等。u 水体过分肥沃，藻类繁殖特别迅速。u 富营养化水体的上层处于溶解氧过饱和状u 态，下层处于缺氧状态，底层则处于厌氧u 状态，

19、会造成大量鱼类死亡(swng)。u 大量藻类尸体沉积水体底部，会使水深逐u 渐变浅，水体会演变成沼泽，引起水体生u 态系统的变化。富营养化富营养化(f yn yn hu)对对水体的影响水体的影响第35页/共40页第三十五页，共41页。u2001年年2005年年,全海域共发生全海域共发生(fshng)赤潮赤潮453 次次 u2005年，发现赤潮年，发现赤潮82次次 u直接经济损失超过直接经济损失超过6900多万元。多万元。u 260多中赤潮生物中，多中赤潮生物中，78种有毒种有毒u130多个大型湖泊有多个大型湖泊有60多个出现富营养化，多个出现富营养化，u 20的湖泊丧失了基本使用功能的湖泊丧失

20、了基本使用功能u五大湖中巢湖进入富营养化，太湖、洪泽湖趋五大湖中巢湖进入富营养化，太湖、洪泽湖趋于富营养化，鄱阳湖趋于中营养化，洞庭湖向于富营养化，鄱阳湖趋于中营养化，洞庭湖向中营养化发展中营养化发展我国赤潮我国赤潮(ch cho)(ch cho)统计数据统计数据第36页/共40页第三十六页，共41页。u 合成洗涤剂的主要成份是表面活性剂。一般(ybn)u 加有辅助剂。u 洗涤剂的洗污能力主要来自表面活性剂（烷u 基苯磺酸钠）。u 合成洗涤剂分子中同时具有亲水基团和憎水u 基团。u 辅助剂有：聚磷酸盐（三聚磷酸钠）、硫酸u 钠、碳酸钠、羧基甲基纤维素钠、荧光增白u 剂、香料等，有时还有蛋白质分解酶。u 三聚磷酸钠：它能够软化水质，改善酸碱u 度，减少洗涤剂对皮肤的刺激。洗涤剂简介(jin ji)第37页/共40页第三十七页，共41页。u来源来源u 洗涤剂生产废水，工业用洗涤剂清洗洗涤剂生产废水，工业用