2007第10课--海水中微量元素和海洋重金属污染.ppt

第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染海水中微量元素和海洋重金属污染1 海水中微量元素海水中微量元素 1.1 概述概述 1.2 海水中痕量元素的来源与清除海水中痕量元素的来源与清除 1.3 痕量元素的地球化学过程痕量元素的地球化学过程 1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类2 海洋重金属污染海洋重金属污染 2.1 海洋重金属的来源海洋重金属的来源 2.2 海洋重金属的危害海洋重金属的危害 2.3 重金属在海水中的迁移过程重金属在海水中的迁移过程 2.4 重金属在海水中的分布特征重金属在海水中的分布特征 2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染海水中微量元素和海洋重金属污染1 海水中微量元素海水中微量元素 1.1 概述概述 1.2 海水中痕量元素的来源与清除海水中痕量元素的来源与清除 1.3 痕量元素的地球化学过程痕量元素的地球化学过程 1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类2 海洋重金属污染海洋重金属污染 1.1 概述概述微量元素或痕量元素：微量元素或痕量元素：海水中元素的含量低于海水中元素的含量低于1 mg/dm3的元素称为。它们在海水中的含量非常的元素称为。它们在海水中的含量非常低，仅占海水总含盐量的低，仅占海水总含盐量的0.1，但其种类却比，但其种类却比常量组分多得多。常量组分多得多。地球化学中微量元素是指构成物质的常量元素或主要元素之外的，用现代分析技术可检测出的所有其他化学元素。微量元素有许多同义词和近义词，如痕量元素、微迹元素、次要元素、少量元素、杂质元素、附属（副）元素、稀有元素、分散元素等。1.1 概述概述微量元素与常量元素的微量元素与常量元素的差异差异：1.常量元素含量高、性质稳定（保守性），与盐度常量元素含量高、性质稳定（保守性），与盐度关系密切，浓度随物理过程变化。关系密切，浓度随物理过程变化。2.痕量元素含量低而易变（非痕量元素含量低而易变（非保守性保守性），大部分与），大部分与盐度关系不密切，浓度受进入或迁出溶液的各种盐度关系不密切，浓度受进入或迁出溶液的各种物理、化学、生物及地质过程的影响。物理、化学、生物及地质过程的影响。微量或痕量是相对于微量或痕量是相对于常常量元素而言的量元素而言的，因所处的因所处的体系不同而不同，如体系不同而不同，如Al在地壳中是主量元素，但在地壳中是主量元素，但它在它在海水海水中为微量元素中为微量元素 1.1 概述概述从从50年代开始才对海水微量元素进行地球化学研究。年代开始才对海水微量元素进行地球化学研究。1952年巴尔特提出并计算了元素在海水中的逗留时间；年巴尔特提出并计算了元素在海水中的逗留时间；1954年戈德堡发表了微量元素从海水向海底转移的研究结年戈德堡发表了微量元素从海水向海底转移的研究结果；果；1956年克劳斯科普夫对海水中年克劳斯科普夫对海水中13种微量元素的浓度和影种微量元素的浓度和影响因素，进行了实验室模拟试验。响因素，进行了实验室模拟试验。但是早期测定的数据，有一些是不可靠的，只有在但是早期测定的数据，有一些是不可靠的，只有在P.G.布布鲁尔于鲁尔于1975年总结并发表了海水微量元素的含量、可能的年总结并发表了海水微量元素的含量、可能的化学形式和逗留时间的估算表之后，微量元素的测定，才化学形式和逗留时间的估算表之后，微量元素的测定，才有一些准确度很高的结果。有一些准确度很高的结果。1.1 概述概述痕量元素研究方面的两大改进：痕量元素研究方面的两大改进：1.仪器分析和分析化学的重大改进仪器分析和分析化学的重大改进2.在取样、贮存和分析期间污染的消除和控制在取样、贮存和分析期间污染的消除和控制第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染海水中微量元素和海洋重金属污染1 海水中微量元素海水中微量元素 1.1 概述概述 1.2 海水中痕量元素的来源与清除海水中痕量元素的来源与清除 1.3 痕量元素的地球化学过程痕量元素的地球化学过程 1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类2 海洋重金属污染海洋重金属污染 1.2 海水中痕量元素的来源与清除海水中痕量元素的来源与清除1.2.1 来源来源主要有两种外部来源：主要有两种外部来源：大气或河流把陆地岩石风化的产物输入大气或河流把陆地岩石风化的产物输入到海洋中；到海洋中；通过海水的相互作用在洋脊扩展中心引通过海水的相互作用在洋脊扩展中心引入矿物，形成海洋地壳玄武岩，经由高温入矿物，形成海洋地壳玄武岩，经由高温热水活动和低温的相互作用重新释放痕量热水活动和低温的相互作用重新释放痕量元素。元素。1.2 海水中痕量元素的来源与清除海水中痕量元素的来源与清除热水活动，海底高温的热水活动把痕量热水活动，海底高温的热水活动把痕量元素引入海水中。元素引入海水中。伴随中、深层颗粒物质的氧化分解及浮伴随中、深层颗粒物质的氧化分解及浮游生物外壳骨骼游生物外壳骨骼(硅酸盐、硅酸盐、CaCO3)的溶解而的溶解而发生的再生过程。发生的再生过程。伴随沉到海底沉积物的重新溶解而发生伴随沉到海底沉积物的重新溶解而发生的再生过程。的再生过程。1.2 海水中痕量元素的来源与清除海水中痕量元素的来源与清除1.2.2 清除清除通过浮游生物的吸收、浮游生物的粪便通过浮游生物的吸收、浮游生物的粪便或尸体向海底的沉降，可将痕量元素从海或尸体向海底的沉降，可将痕量元素从海水中迁出；水中迁出；有机颗粒物质的吸附和清除作用；有机颗粒物质的吸附和清除作用；水合氧化物和黏土矿物吸附并沉降至海水合氧化物和黏土矿物吸附并沉降至海底，成为沉积物的一部分；底，成为沉积物的一部分；结合到铁锰结核上。根据直接的化学分结合到铁锰结核上。根据直接的化学分析，锰铁结核吸收的相应顺序可能是析，锰铁结核吸收的相应顺序可能是Co Ni Cu Zn Ba Sr Ca Mg。第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染海水中微量元素和海洋重金属污染1 海水中微量元素海水中微量元素 1.1 概述概述 1.2 海水中痕量元素的来源与清除海水中痕量元素的来源与清除 1.3 痕量元素的地球化学过程痕量元素的地球化学过程 1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类2 海洋重金属污染海洋重金属污染 1.3 痕量元素的地球化学过程痕量元素的地球化学过程生物过程生物过程浮游植物通过光合作用和呼吸作用控制着浮游植物通过光合作用和呼吸作用控制着营养元素的分布及变化。营养元素的分布及变化。有些微量元素在海水中的分布，与某种营有些微量元素在海水中的分布，与某种营养元素十分相似，如养元素十分相似，如Cu和和Cd的分布与的分布与N和和P的分布相似，而的分布相似，而Ba，Zn，Cr的分布与的分布与Si相相似。这都说明生物过程很可能是控制海水似。这都说明生物过程很可能是控制海水中中Cu，Cd，Ba，Zn，Cr等元素分布的因等元素分布的因素之一。素之一。1.3 痕量元素的地球化学过程痕量元素的地球化学过程吸附过程吸附过程悬浮在海水中的黏土矿物、铁和锰的氧化悬浮在海水中的黏土矿物、铁和锰的氧化物、腐殖质等颗粒在下沉过程中，大量吸物、腐殖质等颗粒在下沉过程中，大量吸收海水中各种微量元素，将它们带至海底收海水中各种微量元素，将它们带至海底进人沉积相，这也是影响微量元素在海水进人沉积相，这也是影响微量元素在海水中浓度的因素中浓度的因素。1.3 痕量元素的地球化学过程痕量元素的地球化学过程海海-气交换过程气交换过程有几种微量元素在表层海水中的浓度高，有几种微量元素在表层海水中的浓度高，在深层海水中的浓度低。在深层海水中的浓度低。如如Pb在表层海水中浓度最大，在在表层海水中浓度最大，在1000 m以以下的海水中浓度随深度的增加而迅速降低，下的海水中浓度随深度的增加而迅速降低，这是受到海这是受到海-气交换过程所控制。气交换过程所控制。1.3 痕量元素的地球化学过程痕量元素的地球化学过程热水活动热水活动海底地壳内部的热水，常常通过地壳裂缝海底地壳内部的热水，常常通过地壳裂缝注入深层的海水中，形成海底热泉，它含注入深层的海水中，形成海底热泉，它含有大量的微量元素，因而使附近深海区的有大量的微量元素，因而使附近深海区的海水组成发生很大变化。海水组成发生很大变化。第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染海水中微量元素和海洋重金属污染1 海水中微量元素海水中微量元素 1.1 概述概述 1.2 海水中痕量元素的来源与清除海水中痕量元素的来源与清除 1.3 痕量元素的地球化学过程痕量元素的地球化学过程 1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类2 海洋重金属污染海洋重金属污染 1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类Bruland(1983)根据海水中痕量元素垂直分布的特点，将其分成根据海水中痕量元素垂直分布的特点，将其分成7类。类。(1)保守型保守型Rb+、Cs+、MoO42-(2)营养养盐型型(a)磷酸磷酸盐(或硝酸或硝酸盐)型型Cd和和As(V)(b)硅酸硅酸盐型型Ba、Zn、Ge(c)其他特殊型其他特殊型Ni、Se（浅水和深水混合再生循（浅水和深水混合再生循环）(3)表表层富集而深富集而深层耗尽型耗尽型(a)大气大气输送的表送的表层富集型富集型Pb、210Pb(b)河流河流输送和送和陆架沉架沉积物物释放的表放的表层富集型富集型Mn、228Ra(c)生物生物调解解还原原过程与水体氧化程与水体氧化还原平衡相原平衡相结合的表合的表层富集型富集型Cr()、As()(4)中中层最小最小值的分布的分布A1、Cu(5)中中层最大最大值的分布的分布Mn、3He(6)中中层最大最大值或或亚氧化氧化层最小最小值分布分布(a)最大最大值Mn(II)、Fe(II)(b)最小最小值Cr()(7)与缺氧水体有关的最大与缺氧水体有关的最大值或最小或最小值型型(a)最大最大值Mn(II)、Fe(II)(b)最小最小值Cr()1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类(1)保守型保守型这类痕量元素在海水中比较稳定，这类痕量元素在海水中比较稳定，反应活性低，其浓度与盐度的比反应活性低，其浓度与盐度的比值恒定，值恒定，从表层到底层均匀分布从表层到底层均匀分布，与主要成分一样可视为保守型元与主要成分一样可视为保守型元素。素。属于这一类分布的痕量元素有水属于这一类分布的痕量元素有水合阳离子合阳离子Rb+和和Cs+以及钼酸根阴以及钼酸根阴离子离子(MoO42-)。太平洋太平洋MoO42-的垂直分布的垂直分布1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类(2)营养盐型营养盐型这类元素的垂直分布类似于营养盐的分布，这类元素的垂直分布类似于营养盐的分布，呈现呈现表层耗尽而深层富集表层耗尽而深层富集。营养盐型的分布又可再分为磷酸盐型营养盐型的分布又可再分为磷酸盐型(硝酸硝酸盐型盐型)、硅酸盐型及铜型。、硅酸盐型及铜型。1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类磷酸盐磷酸盐(或硝酸盐或硝酸盐)型分布可在型分布可在中层深度观中层深度观测到最大值测到最大值，这是由于在浅水再生循环引，这是由于在浅水再生循环引起，属于这类分布的痕量元素如起，属于这类分布的痕量元素如Cd和和As(V)。中心北太平洋溶解态中心北太平洋溶解态Zn、Cd的垂直分布的垂直分布1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类硅酸盐型分布可在硅酸盐型分布可在深层观测到最大值深层观测到最大值，这是由于深层水再生循环引起。属于这类这是由于深层水再生循环引起。属于这类分布的痕量元素是分布的痕量元素是Ba，Zn和和Ge。中心北太平洋溶解态中心北太平洋溶解态Zn、Cd的垂直分布的垂直分布1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类从一些痕量元素的从一些痕量元素的分布，例如分布，例如Ni和和Se的的分布，推断出有浅水分布，推断出有浅水和深层水相结合的再和深层水相结合的再生循环。铜型是属营生循环。铜型是属营养盐型，但是，它是养盐型，但是，它是从中层向底层浓度增从中层向底层浓度增加的元素。加的元素。中心北太平洋溶解态中心北太平洋溶解态Ni的垂直分布的垂直分布1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类(3)表层富集而深层耗尽型表层富集而深层耗尽型这类痕量元素首先是由供给源输送给表层这类痕量元素首先是由供给源输送给表层水，而后迅速永久地从海水中迁出，它们水，而后迅速永久地从海水中迁出，它们在海洋中的停留时间相对于海洋混合时间在海洋中的停留时间相对于海洋混合时间较短。较短。1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类引起表层富集的过程有引起表层富集的过程有以下三种：以下三种：主要由主要由大气输送大气输送到海到海洋表层，紧接着在整个洋表层，紧接着在整个水体中被清除。例如水体中被清除。例如Pb和和210Pb；北太平洋与北大西洋北太平洋与北大西洋溶解态溶解态Pb的垂直分布的垂直分布1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类主要由主要由河流输送或由陆架沉积物中释放河流输送或由陆架沉积物中释放出来，通过水平混合进入表层水，从而引出来，通过水平混合进入表层水，从而引起表层的最大值，如起表层的最大值，如Mn和和228Ra；在表层水内由于在表层水内由于生物的调解还原过程与生物的调解还原过程与整个水体的氧化还原平衡结合整个水体的氧化还原平衡结合起来，使得起来，使得某些元素的氧化态或颗粒态在表层得到富某些元素的氧化态或颗粒态在表层得到富集，例如集，例如Cr()，As()。1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类(4)中层深度有最小值型中层深度有最小值型中层深度最小值是由表层中层深度最小值是由表层输入，在海底或海底附近输入，在海底或海底附近再生被清除而造成的。已再生被清除而造成的。已报道报道Al和和Cu呈现这种类型呈现这种类型的分布。的分布。大西洋和太平洋溶解大西洋和太平洋溶解态态Al的垂直分布的垂直分布1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类(5)中层深度有最大值型中层深度有最大值型中层深度最大值是由于热水活动引起的，中层深度最大值是由于热水活动引起的，Mn和和3He是呈现这种分布的最典型例子。是呈现这种分布的最典型例子。北太平洋北太平洋过过剩剩3He和溶解和溶解态态Mn的垂直分布的垂直分布1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类(6)中层最大值或亚氧化层最小值型中层最大值或亚氧化层最小值型在东部热带太平洋和北印度洋发现有典型的少氧在东部热带太平洋和北印度洋发现有典型的少氧化层的广泛分布。这意味着在水柱或在邻近陆坡化层的广泛分布。这意味着在水柱或在邻近陆坡沉积物中，还原过程普遍存在，在这种区域经常沉积物中，还原过程普遍存在，在这种区域经常出现痕量元素的最大值或最小值。出现痕量元素的最大值或最小值。如果元素的还原形式相对它的氧化形式来说是如果元素的还原形式相对它的氧化形式来说是易溶的，出现最大值，例如易溶的，出现最大值，例如Mn(II)和和Fe(II)；当元素的还原形式相对来说是比较难溶的，或当元素的还原形式相对来说是比较难溶的，或易于与固相结合的，就出现最小值，例如易于与固相结合的，就出现最小值，例如Cr()。1.4 海水中痕量元素的分类海水中痕量元素的分类(7)与缺氧有关的最大值或最小值型与缺氧有关的最大值或最小值型在水的循环受限制的区域，由于在水的循环受限制的区域，由于SO42-H2S氧化还氧化还原电对能产生缺氧，即产生还原条件：例如卡里原电对能产生缺氧，即产生还原条件：例如卡里亚科海沟和萨亚尼茨海湾。亚科海沟和萨亚尼茨海湾。当痕量元素的还原形式比在氧化条件下存在的当痕量元素的还原形式比在氧化条件下存在的形式更为易溶时就出现最大值，例如形式更为易溶时就出现最大值，例如Mn(II)和和Fe(II)；当还原形式相对来说是比较难溶的，或易于与当还原形式相对来说是比较难溶的，或易于与固相结合的，就出现最小值，例如固相结合的，就出现最小值，例如Cr()。第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染海水中微量元素和海洋重金属污染1 海水中微量元素海水中微量元素 2 海洋重金属污染海洋重金属污染 2.1 海洋重金属的来源海洋重金属的来源 2.2 海洋重金属的危害海洋重金属的危害 2.3 重金属在海水中的迁移过程重金属在海水中的迁移过程 2.4 重金属在海水中的分布特征重金属在海水中的分布特征 2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染2 海洋重金属污染海洋重金属污染所谓重金属，一般是指密度大于所谓重金属，一般是指密度大于4.0g/dm3的金属的金属元素，例如铜、铅、锌、铁、汞、铬、钴等。元素，例如铜、铅、锌、铁、汞、铬、钴等。海洋重金属污染：目前污染海洋的重金属元素主海洋重金属污染：目前污染海洋的重金属元素主要有要有Hg、Cd、Pb、Zn、Cr、Cu等。等。在环境科学领域中，对重金属的定义并不十分严在环境科学领域中，对重金属的定义并不十分严格，主要是指对生物有明显毒性的重金属元素，格，主要是指对生物有明显毒性的重金属元素，如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、钡等。如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、钡等。有时也会将一些有明显毒性的轻金属元素及非金有时也会将一些有明显毒性的轻金属元素及非金属元素列入：如砷、铍、锂与铝。属元素列入：如砷、铍、锂与铝。第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染海水中微量元素和海洋重金属污染1 海水中微量元素海水中微量元素2 海洋重金属污染海洋重金属污染 2.1 海洋重金属的来源海洋重金属的来源 2.2 海洋重金属的危害海洋重金属的危害 2.3 重金属在海水中的迁移过程重金属在海水中的迁移过程 2.4 重金属在海水中的分布特征重金属在海水中的分布特征 2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染2.1 海洋重金属的来源海洋重金属的来源天然来源天然来源包括：地壳岩石风化、海底火山包括：地壳岩石风化、海底火山喷发和陆地水土流失，将大量的重金属通喷发和陆地水土流失，将大量的重金属通过河流、大气和直接注入海中，构成海洋过河流、大气和直接注入海中，构成海洋重金属的本底值。重金属的本底值。人为来源人为来源主要是：工业污水、矿山废水的主要是：工业污水、矿山废水的排放及重金属农药的流失，煤和石油在燃排放及重金属农药的流失，煤和石油在燃烧中释放出的重金属经大气的搬运进入海烧中释放出的重金属经大气的搬运进入海洋。洋。2.1 海洋重金属的来源海洋重金属的来源汞：据估计，全世界每年由于矿物燃烧而汞：据估计，全世界每年由于矿物燃烧而进人海洋中的汞有进人海洋中的汞有3000多吨。每年，全世多吨。每年，全世界因人类活动而进入海洋中的汞达界因人类活动而进入海洋中的汞达10000 t左右，与目前世界汞的年产量相当。左右，与目前世界汞的年产量相当。铅：自铅：自1924年开始使用四乙基铅做为汽油年开始使用四乙基铅做为汽油抗爆剂以来，大气中铅的浓度急速地增大。抗爆剂以来，大气中铅的浓度急速地增大。大气输送是铅污染海洋的重要途径，经气大气输送是铅污染海洋的重要途径，经气溶胶带入开阔大洋中的铅，锌、镉、汞和溶胶带入开阔大洋中的铅，锌、镉、汞和硒较陆地输入总量还多硒较陆地输入总量还多50%。第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染海水中微量元素和海洋重金属污染1 海水中微量元素海水中微量元素2 海洋重金属污染海洋重金属污染 2.1 海洋重金属的来源海洋重金属的来源 2.2 海洋重金属的危害海洋重金属的危害 2.3 重金属在海水中的迁移过程重金属在海水中的迁移过程 2.4 重金属在海水中的分布特征重金属在海水中的分布特征 2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染2.2 海洋重金属的危害海洋重金属的危害海洋中的重金属一般是通过食用海产品的途径进海洋中的重金属一般是通过食用海产品的途径进入人体的。甲基汞能引起水俣病，入人体的。甲基汞能引起水俣病，Cd，Pb，Cr等亦能引起机体中毒，有致癌或致畸等作用。等亦能引起机体中毒，有致癌或致畸等作用。重金属对生物体的危害程度，不仅与金属的性质、重金属对生物体的危害程度，不仅与金属的性质、浓度和存在形式有关，而且也取决于生物的种类浓度和存在形式有关，而且也取决于生物的种类和发育阶段。对生物体的危害一般是和发育阶段。对生物体的危害一般是Hg Pb Cd Zn Cu，有机汞高于无机汞，六价铬离高，有机汞高于无机汞，六价铬离高于三价铬。一般海洋生物的种苗和幼体对重金属于三价铬。一般海洋生物的种苗和幼体对重金属污染较之成体更为敏感。污染较之成体更为敏感。2.2 海洋重金属的危害海洋重金属的危害两种以上的重金属共同作用时，比单一重金属的两种以上的重金属共同作用时，比单一重金属的作用要复杂得多，归纳为作用要复杂得多，归纳为三种形式三种形式：重金属的混合毒性等于各种重金属单独毒性之重金属的混合毒性等于各种重金属单独毒性之和时，称为和时，称为相加作用相加作用；若重金属的混合毒性大于单独毒性之和则为若重金属的混合毒性大于单独毒性之和则为相相乘作用或协同作用乘作用或协同作用;若重金属的混合毒性低于各单独毒性之和则为若重金属的混合毒性低于各单独毒性之和则为拮抗作用拮抗作用。两种以上重金属的混合毒性不仅取决于种类组成，两种以上重金属的混合毒性不仅取决于种类组成，与浓度组合、温度、与浓度组合、温度、pH值等条件有关。一般来说，值等条件有关。一般来说，Cd和和Cu有相加或相乘的作用，有相加或相乘的作用，Se对对Hg有拮抗作有拮抗作用。用。第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染海水中微量元素和海洋重金属污染1 海水中微量元素海水中微量元素2 海洋重金属污染海洋重金属污染 2.1 海洋重金属的来源海洋重金属的来源 2.2 海洋重金属的危害海洋重金属的危害 2.3 重金属在海水中的迁移过程重金属在海水中的迁移过程 2.4 重金属在海水中的分布特征重金属在海水中的分布特征 2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染2.3 重金属在海水中的迁移过程重金属在海水中的迁移过程进入海洋的重金属，一般要经过物理、进入海洋的重金属，一般要经过物理、化学及生物等迁移转化过程。化学及生物等迁移转化过程。重金属污染在海洋中的重金属污染在海洋中的物理迁移物理迁移过程过程主要指海主要指海-气界面重金属的交换及在海气界面重金属的交换及在海流、波浪、潮汐的作用下，随海水的运动流、波浪、潮汐的作用下，随海水的运动而经历的稀释、扩散过程。由于这些作用而经历的稀释、扩散过程。由于这些作用的能量极大，故能将重金属迁移到很远的的能量极大，故能将重金属迁移到很远的地方。地方。2.3 重金属在海水中的迁移过程重金属在海水中的迁移过程重金属污染在海洋中的重金属污染在海洋中的化学迁移化学迁移过程过程主要指重金属在富氧和缺氧条件下发生电子得主要指重金属在富氧和缺氧条件下发生电子得失的氧化还原反应及其化学价态、活性及毒性等失的氧化还原反应及其化学价态、活性及毒性等变化过程，导致重金属在海水中的溶解度增大，变化过程，导致重金属在海水中的溶解度增大，已经进入底质的重金属在此过程中可能重新进入已经进入底质的重金属在此过程中可能重新进入水体，造成二次污染。此外，重金属在海水中经水体，造成二次污染。此外，重金属在海水中经水解反应生成氢氧化物，或被水中胶体吸附而易水解反应生成氢氧化物，或被水中胶体吸附而易在河口或排污口附近沉积，故在这些海区的底质在河口或排污口附近沉积，故在这些海区的底质中，常蓄积着较多的重金属。中，常蓄积着较多的重金属。2.3 重金属在海水中的迁移过程重金属在海水中的迁移过程重金属污染在海洋中的重金属污染在海洋中的生物迁移生物迁移过程过程主要指海洋生物通过吸附、吸收或摄食而将重主要指海洋生物通过吸附、吸收或摄食而将重金属富集在体内外，并随生物的运动而产生水平金属富集在体内外，并随生物的运动而产生水平和垂直方向的迁移。或经由浮游植物、浮游动物、和垂直方向的迁移。或经由浮游植物、浮游动物、鱼类等食物链鱼类等食物链(网网)而逐级放大，致使鱼类等主营养而逐级放大，致使鱼类等主营养阶的生物体内富集着较高浓度的重金属，从而危阶的生物体内富集着较高浓度的重金属，从而危害生物本身或由于人类取食而损害人体健康。此害生物本身或由于人类取食而损害人体健康。此外，海洋中微生物能将某些重金属转化为毒性更外，海洋中微生物能将某些重金属转化为毒性更强的化合物，如无机汞在微生物作用下能转化为强的化合物，如无机汞在微生物作用下能转化为毒性更强的甲基汞。毒性更强的甲基汞。第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染海水中微量元素和海洋重金属污染1 海水中微量元素海水中微量元素2 海洋重金属污染海洋重金属污染 2.1 海洋重金属的来源海洋重金属的来源 2.2 海洋重金属的危害海洋重金属的危害 2.3 重金属在海水中的迁移过程重金属在海水中的迁移过程 2.4 重金属在海水中的分布特征重金属在海水中的分布特征 2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染2.4 重金属在海水中的分布特征重金属在海水中的分布特征河口及沿岸水域高于外海；河口及沿岸水域高于外海；底质高于水体；底质高于水体；高营养阶生物高于低营养阶生物；高营养阶生物高于低营养阶生物；北半球高于南半球。北半球高于南半球。第八章第八章 海水中微量元素和海洋重金属污染海水中微量元素和海洋重金属污染1 海水中微量元素海水中微量元素2 海洋重金属污染海洋重金属污染 2.1 海洋重金属的来源海洋重金属的来源 2.2 海洋重金属的危害海洋重金属的危害 2.3 重金属在海水中的迁移过程重金属在海水中的迁移过程 2.4 重金属在海水中的分布特征重金属在海水中的分布特征 2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染Hg对海洋的污染对海洋的污染Hg对生物的影响取决于它的浓度对生物的影响取决于它的浓度/化学形态化学形态以及生物本身的特征。研究表明，有机汞以及生物本身的特征。研究表明，有机汞化合物对生物的毒性比无机汞化合物大得化合物对生物的毒性比无机汞化合物大得多。甲基汞化合物对海洋生物的毒害最明多。甲基汞化合物对海洋生物的毒害最明显。显。2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染Cd对海洋的污染对海洋的污染在天然淡水中，在天然淡水中，Cd的含量大约为的含量大约为0.013 g/dm3，中值为中值为0.1 g/dm3，主要同有机物以络合物的形，主要同有机物以络合物的形式存在。海水中式存在。海水中Cd的平均含量为的平均含量为0.11 g/dm3，主，主要以要以CdCl2的胶体状态存在。海洋生物能将的胶体状态存在。海洋生物能将Cd富富集于体内，鱼、贝类及海洋哺乳动物的内脏中，集于体内，鱼、贝类及海洋哺乳动物的内脏中，含量比较高。含量比较高。Cd在鱼体中干扰在鱼体中干扰Fe的代谢，使肠道对的代谢，使肠道对Fe的吸收减的吸收减低，破坏血红细胞，从而引起贫血症。低，破坏血红细胞，从而引起贫血症。Cd在其他在其他脊椎动物体中也有类似的危害作用。人们长期食脊椎动物体中也有类似的危害作用。人们长期食用被用被Cd严重污染的海产品会引起骨痛病。严重污染的海产品会引起骨痛病。2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染Pb对海洋的污染对海洋的污染海水中海水中Pb的浓度一般为的浓度一般为0.010.3 g/dm3，海水中，海水中溶解铅的形态是溶解铅的形态是PbCO3离子对和极细的胶体颗粒，离子对和极细的胶体颗粒，分布极不均匀。一般说来，近岸海区浓度较高，分布极不均匀。一般说来，近岸海区浓度较高，随着离岸距离的增加，浓度逐渐降低。实验表明，随着离岸距离的增加，浓度逐渐降低。实验表明，在鱼体内肌肉中的含在鱼体内肌肉中的含Pb量最低，皮肤和鳞片中的量最低，皮肤和鳞片中的含含Pb量量高。量量高。Pb对鱼类的致死浓度为对鱼类的致死浓度为0.110 g/dm3。Pb对各种海洋生物的毒性，现在对各种海洋生物的毒性，现在还没有很多资料可查。还没有很多资料可查。2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染Zn对海洋的污染对海洋的污染正常海水中，正常海水中，Zn为为5 g/dm3左右。被污染的近岸左右。被污染的近岸海水中海水中Zn的浓度比大洋水高的浓度比大洋水高510倍，主要来自工倍，主要来自工业废水。据估计，全世界每年通过河流注入海洋业废水。据估计，全世界每年通过河流注入海洋的的Zn达达39.3 105 t。在近岸海区的沉积物中，。在近岸海区的沉积物中，Zn的含量特别高。海洋生物对的含量特别高。海洋生物对Zn的富集能力很强，的富集能力很强，其中贝类的含其中贝类的含Zn量特别高，例如牡蛎肉中量特别高，例如牡蛎肉中Zn的含的含量可高达量可高达25003000 mg/kg(干重干重)。Zn对牡蛎的生对牡蛎的生长影响很明显。在长影响很明显。在Zn的浓度为的浓度为0.3mg/dm3时，牡时，牡蛎幼体的生长速度显著降低。当蛎幼体的生长速度显著降低。当Zn的浓度达到的浓度达到0.5mg/dm3时，幼体或者死亡，或者不能发育。时，幼体或者死亡，或者不能发育。2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染Cu对海洋的污染对海洋的污染正常海水中，正常海水中，Cu的浓度为的浓度为1.010.0 g/dm3。据估计，通过污水、煤的燃烧和风化等各据估计，通过污水、煤的燃烧和风化等各种途径每年进入海洋中种途径每年进入海洋中Cu的总量可能超过的总量可能超过25 104t。含。含Cu污水进入海洋后，除污染海污水进入海洋后，除污染海水外，有一部分沉于海底，使底质遭到严水外，有一部分沉于海底，使底质遭到严重污染。当海水中重污染。当海水中Cu的浓度为的浓度为0.13mg/dm3时，可使生活在其中的牡蛎着绿色。时，可使生活在其中的牡蛎着绿色。2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染Cu和和Zn对牡蛎的对牡蛎的协同作用协同作用要比单一的影响要比单一的影响大得多。大得多。调查表明，海水中调查表明，海水中Cu的浓度为的浓度为0.020.1mg/dm3，Zn的浓度为的浓度为0.10.4 mg/dm3就足以使牡蛎着绿色。就足以使牡蛎着绿色。只有在只有在Cu和和Zn的浓度都很低的条件下，即的浓度都很低的条件下，即Cu浓浓度低于度低于0.01mg/dm3，Zn浓度低于浓度低于0.05mg/dm3时，时，才不会产生绿色牡蛎。在绿色牡蛎肉中，才不会产生绿色牡蛎。在绿色牡蛎肉中，Cu和和Zn的含量比正常牡蛎高的含量比正常牡蛎高1020倍。各种海洋生物对倍。各种海洋生物对Cu的富集能力不同，但一般说来都很强。牡蛎就的富集能力不同，但一般说来都很强。牡蛎就是属于具有这种富集能力的动物之一。是属于具有这种富集能力的动物之一。2.5 海洋重金属污染海洋重金属污染Cr对海洋的污染对海洋的污染Cr的毒性与的毒性与As相类似。海洋中的相类似。海洋中的Cr主要来自工业主要来自工业废水。废水。Cr在海水中的正常浓度为在海水中的正常浓度为0.05mg/dm3。通。通过河流输送人海的铬会沉于海底。三价铬和六价过河流输送人海的铬会沉于海底。三价铬和六价铬对水生生物都有致死作用，铬对水生生物都有致死作用，Cr能在鱼体内蓄积。能在鱼体内蓄积。三价铬对鱼类的毒性比六价铬高。三价铬对鱼类的毒性比六价铬高。Cr是人和动物所必需的一种微量元素，躯体缺是人和动物所必需的一种微量元素，躯体缺Cr可引起动脉粥样硬化症可引起动脉粥样硬化症Cr对植物生长有刺激作对植物生长有刺激作用，可提高收获量但如含用，可提高收获量但如含Cr过多，对人和动植过多，对人和动植物都是有害的，甚至有致死作用。物都是有害的，甚至有致死作用。作业海海水水中中微微量量元元素素有有哪哪些些?试试举举二二三三例例，说说明明在海洋化学中的地位和作用。在海洋化学中的地位和作用。何何谓谓海海洋洋的的重重金金属属污污染染?你你知知道道它它的的“来来龙龙去脉去脉”吗吗?影响海水中重金属含量的因素有哪些影响海水中重金属含量的因素有哪些?