高中化学选修一爱护水资源.ppt

1、“水球”缺水吗？,一、人类拥有的水资源,1、地球表面约71%被水覆盖，总储量1.391018m3，水资源是丰富的。 2、海洋是地球上最大的储水库，占总储水量的96.5%，其中含量最多的是氧元素。,若将海水中的盐结晶后平铺 于陆地上，地球将增高150米,地上没有草，羊上树,去距离居住地5公里的地方挑水喝,楼兰古国因河流断流而消失,罗布泊因缺水而“绿洲变沙漠”,水的第四种形态,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,愁容,臭美,黑水泡末,溃烂,陷阱,死亡之水,恶魔,恐怖,水上垃圾随处可见,城市水污染,缺水造成土地沙漠化,地球上70%都是水,但是淡水

2、只占全球储水量的2.53%,而其中冰川和雪覆盖的冻土层中的水难以利用,可利用的淡水不到1%. 我国的总水量居全世界第六位,人均占水量居世界第八十几位,在加上人为的污染,那么可以利用的水资源就少之又少了。,有人预言21世纪的水对人类的重要性,将同20世纪的石油一样,成为决定国家富裕程度的珍贵商品!,第二节 爱护水资源,第四章 保护生存环境,【学习目标】 1.了解水资源状况 。 2.掌握水体污染的来源、危害及防止水体污染、污水处理的措施。 3.增强节约用水和保护水资源的意识。 【重点和难点】 1.认识水体污染的危害，了解几种主要的污水处理中的应用。 2.混凝法、中和法和沉淀法在污水处理中的应用。,

3、水污染根据污染来源不同分为 自然污染 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 生物性污染,一 水体污染的危害,痛痛病患者骨骼严重畸形,日本的水俣病患者,图4-22 水中的重金属污染物通过食物链被富集，浓度逐级加大,重金属使人中毒的原理:,1、重金属污染,一、水体污染的危害,重金属污染物主要有：汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)等,来源：化工、冶金、电子和电镀等行业排放的工业废水,使蛋白质变性,重金属使人中毒的途径:,通过生物链被富集. 人正处于食物链的终端，通过食物和饮水，将这些重金属摄入体内，引起人体急性或慢性中

4、毒。,经微生物转化为毒性更大的 有机化合物。,日本的水俣病就是无机汞转变为有机汞而引起的汞中毒事件。,赤 潮,案例2,据报道，2003年5月28日6月2日，渤海辽东湾的葫芦岛海域接连发生两起赤潮。赤潮总面积140万平方公里，其中约有60平方公里在该市的水产养殖海洋监控区内。在赤潮的海面上，漂浮着大量死鱼，给渔业生产带来严重损失。,据统计，2000年我国近海共发生28次赤潮，面积累计超过1万平方公里。仅辽宁、浙江两次较大赤潮造成的渔业损失就近3亿元。,生活污水和某些工业废水中含有N、P的化合物，它们是植物生长、发育的养料，称为植物营养素。,(2)蛋白质在水中的分解过程是：,(1)植物营养素：,2

5、、植物营养物质污染富营养化,太湖蓝藻,一、水体污染的危害,(3)水体的富营养化：,(4)危害:,水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染,当水体发生富营养化时，由于缺氧，致使大多数水生动、植物不能生存，致使的动植物遗骸在水底腐烂沉积，使水质不断恶化，影响渔业生产，并通过食物链危害人体健康。,我国已于2000年禁止生产与销售含磷洗衣粉，以无磷洗衣粉取代，走“绿色洗涤”之路。,2、植物营养物质污染富营养化,重要原因,水体的富营养化,水华,赤潮,一只全身沾满石油而无法飞行的海鸟,3、其他水体污染,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,案例3,1991年海湾战争

6、期间，因油库被破坏而流入波斯湾的原油超过100万吨。海面漂着一层厚厚的浮油，海水几乎掀不起波浪，只能像泥浆般涌动着。海鸟身上沾满石油，无法飞行.鲸、海豚、海龟、虾、蟹以及各种鱼类都被毒死或窒息而死，海洋生物的多样性减少，海洋生物体内致癌物质浓缩积蓄，给环境和人类带来了无法估算的危害。,难以爬行的海蟹,一、水体污染的危害,工业废水中的酸、碱、盐,杀虫剂DDT的功与过,农药污染,有机物污染（苯、硝基苯）,DDT(“二氯二苯基三氯乙烷”的英文名缩写，分子式为C14H9Cl5)曾经是一种应用范围很广的含氯杀虫剂，杀虫效果很好。发现DDT生理活性的瑞士科学家缪勒也因此获得1948年的诺贝尔生理与医学奖。

7、,DDT在杀灭害虫的同时，也带来了许多环境问题。因DDT相当稳定，分解速度慢，在施用DDT的地区，生长农作物都含有DDT，并通过食物链，在人（或其他动物）体内富集，引起慢性中毒，并可能致癌，危害人类及其他生物，从1971年开始，世界上许多国家宣布禁用DDT。,我们的将来，,二、改善水质,改善水质的最根本的措施控制工业废水和生活费水的排放,(1)重复使用废水，回收废水中的有用成分，减少废水排放量。,(2)更新工艺，降低废水中的污染物浓度。,(3)加强污水处理。,(4)加强对污水污染源的监测和管理。,污水处理的方法很多，一般可以归纳为： 物理法、生物法和化学法等。,根据水质状况和处理后的去向可以将

8、污水处理的程度分为： 一级、二级、三级。,一级处理通常采用物理方法. 即用格栅间、曝气沉砂池、初次沉淀池等除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，所以一级处理通常作为预处理。,污水处理流程图：,二级处理采用生物方法（又称微生物法）及某些化学方法，除去水中的可降解有机物和部分胶体污染物。经二级处理后的水一般可达到农灌标准和废水排放标准。,三级处理主要采用化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法和反渗透法等，对污水进行深度处理和净化。经三级处理后的水可作为回用水用于绿化和景观用水等。,明矾溶于水后发生水解反应，产生带正电的氢氧化铝胶体粒子，而水中的悬浮颗粒大多数都是带负电，当带负电的

9、悬浮颗粒遇到正电的氢氧化铝胶体粒子时就会发生凝聚，而达到净水的目的。,污水处理中的几种主要化学方法及原理,(1) 混凝法,通过加入混凝剂使难以沉降的悬浮物沉淀的污水处理方法,常用的混凝剂有：明矾、聚羟基氯化铝、聚丙烯酰胺,明矾净水的主要原理是:,Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O,H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,(2) 中和法,通过加碱中和酸或加酸中和碱的污水处理方法,常用的碱：熟石灰,常用的酸：硫酸和二氧化碳,中和反应的原理：,注意:,1、对于高浓度的酸、碱废水，应先考虑回收利用， 如浓缩法回收酸、碱，既节省资源，又保护环境。 2、用熟石灰处理污水，水中钙离子的

10、浓度有所增加， 水的硬度增大。,污水处理中的几种主要化学方法及原理,在含汞离子的水中加入硫化钠就可以使汞离子转化为硫化汞沉淀而除去:,Hg2+ + S2- = HgS,(3)沉淀法,加沉淀剂使重金属离子形成沉淀的污水处理方法,用这种化学方法处理后的污水，水中的汞离子浓度可以降到几乎对人体无毒。,综述：上述几种方法各有特点和适用范围，实际处理中要配合使用才能达到要求。在处理重金属离子污染的废水时，常综合应用沉淀法和氧化还原法。,污水处理中的几种主要化学方法及原理,氧化还原反应是处理污水的重要方法之一，将废水的有害物质能转化为无毒物质或难溶物质，再通过其他方法除去的物质。,(4) 氧化还原法,利用

11、氧化还原反应除去水中有毒物质的处理方法,2CN- + 8OH- +5Cl2 = 2CO2 + N2 + 10Cl- + 4H2O,Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O,(1) 氯氧化法处理含氰(CN-)废水：在碱性条件下，Cl2可将废水中的CN-氧化成无毒的N2和CO2 。,（2）酸性条件下，向含铬废水中加入FeSO4，可将Cr2O72- 还原为Cr3+ 。,再加熟石灰调节pH，使Cr3+转变为Cr(OH)3沉淀而从废水中除去,例：,城市自来水的获取：,沉淀：加入絮凝剂（明矾），使水中的悬浮物沉淀,过滤：用细砂，以除去沉淀和残存的悬浮物,吸

12、附：活性炭可吸附不可溶物质，部分可溶物质（颜色、气味）,消毒：加入杀菌消毒剂（Cl2、O3等）杀灭水中有害的微生物,纯净水的制取：,以符合生活饮用水水质标准的水（如：井水）为原料，选用电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法等适当的加工方法制得的。目前较理想的方法是反渗透法。,天然水的净化：,将河流、淡水湖及浅层地下水中的泥土、难溶性无机盐、可溶性物质、细小的固体物质和致病细菌除去。,沉降悬浮物：加混凝剂如明矾、高铁酸盐等,杀菌消毒：加杀菌剂如Cl2、漂白粉、ClO2等,【阅读】科学视野：饮用水消毒（P96）,主要作用：杀灭可引起霍乱、伤寒、痢疾等疾病的细菌； 消毒原理：细菌属于微生物，其抗氧化性、耐温性都较弱，加入氧化剂或施加高温等均可使水无毒化,爱护水资源,1、来源: 人类活动,2、危害:, 加剧水资源短缺。 严重危害人体健康。 对水中生态系统、工业、农业和 渔业生产等产生很大的影响。,思 考 与 交 流,?,东线南水北调是施工条件最好的一条调水线路，但却遇到工程以外最棘手的难题：沿线水污染问题。若不能有效治理东线污染，调水会成为调污，如果你是位总设计师，你能采取哪些具体措施？,(1)工厂“三废”严禁超标排放。 (2)农业上合理使用化肥、农药。 (3)生活污水经集中处理再排放。 (4)必要时采用管道输送。,Na、Ca2、Fe3、H、Cl,在一条鱼、虾绝迹的小河边有甲、乙、