教案水环境化学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第三章水环境化学第1页本节内容关键点本节内容关键点:水资源和利用水资源和利用地球上水分布地球上水分布水循环水循环天然水组成等。天然水组成等。第2页我国人均水资源占有量仅为世界平均水平我国人均水资源占有量仅为世界平均水平1/4。水资源不足，水体污染和水环境生态恶化已水资源不足，水体污染和水环境生态恶化已成为经济、社会发展制约原因。成为经济、社会发展制约原因。水是人类宝贵自然资源，水是水是人类宝贵自然资源，水是万物之本万物之本第3页第第31个世界环境日主题是水个世界环境日主题是水为了让人们关注日益严重水危机，6月5日第31个世界环境日，联合国环境规划署将宣传活动主题确定为“水20亿人生命之所系”。第4页珍惜生命从饮水开始净化水质健康一生 水是生命之源水是生命之源-约占人体约占人体70%70%。依据最近卫生组织公布资料表明，当前，依据最近卫生组织公布资料表明，当前，因为水污染：因为水污染：全世界每年有全世界每年有70007000万人患胆结石、肾结万人患胆结石、肾结石！石！全世界每个有全世界每个有35003500万人患心血管病！万人患心血管病！全世界每年有全世界每年有30003000万人死于肝癌、胃癌、万人死于肝癌、胃癌、尿中毒！尿中毒！全世界每年有全世界每年有50005000万人儿童死亡！万人儿童死亡！第5页荷兰海牙开幕第二届世界水资源论坛部长级荷兰海牙开幕第二届世界水资源论坛部长级会议会议-到到2025年，不论那一个国家，年，不论那一个国家，当你拧开水龙头时，里面流出将是符合卫生当你拧开水龙头时，里面流出将是符合卫生标准可供直接饮用水。标准可供直接饮用水。假如人们继续无节制浪费水假如人们继续无节制浪费水这一地球上这一地球上最为宝贵自然资源，这个人人饮用健康水计最为宝贵自然资源，这个人人饮用健康水计划将极难成为现实。划将极难成为现实。第6页当前，实际安全饮用水目标前景并不乐观:21世界水资源汇报显示-2025年，全世界人口将达80亿-预计在今后里，人类用水将增加40%左右-20%将得不到满足-浪费水资源-缺水人口百分比将提升到50%。第7页教授指出，长久以来，地中海沿岸、非洲北教授指出，长久以来，地中海沿岸、非洲北部和撒哈拉沙漠以南地域、中东以及印度和部和撒哈拉沙漠以南地域、中东以及印度和中国部分地域都存在着相当严重水资源缺乏中国部分地域都存在着相当严重水资源缺乏问题。中东地域，因为水资源奇缺，甚至由问题。中东地域，因为水资源奇缺，甚至由此造成国家间争端。此造成国家间争端。第8页依据调查，利比亚和印度当前水资源开依据调查，利比亚和印度当前水资源开采量分别是其合理利用量四倍和两倍。采量分别是其合理利用量四倍和两倍。泰国首都曼谷因为长久超量开采地下水，泰国首都曼谷因为长久超量开采地下水，致使城市地面出现下沉危险。致使城市地面出现下沉危险。第9页当前，全世界有当前，全世界有14亿人生活在缺乏洁净饮用水亿人生活在缺乏洁净饮用水地域，全球每年有地域，全球每年有700万人因缺水或引用不卫生水万人因缺水或引用不卫生水而致病死亡。生活在第三世界国家居民所患疾病中，而致病死亡。生活在第三世界国家居民所患疾病中，大约大约80%直接或间接与引用水不合格水相关。直接或间接与引用水不合格水相关。不洁之水14亿人喝第10页全世界因水污染而引发疾病有全世界因水污染而引发疾病有15种，包含：腹泻、种，包含：腹泻、蛔虫病、丝虫病，血吸虫病、霍乱等，在水传染病蛔虫病、丝虫病，血吸虫病、霍乱等，在水传染病中，最常见是腹泻，全世界每年患腹泻人数在中，最常见是腹泻，全世界每年患腹泻人数在20亿亿病死人数为病死人数为400万（多数为婴儿），血吸虫病正在万（多数为婴儿），血吸虫病正在全球蔓延其年患病和病死人数为全球蔓延其年患病和病死人数为6亿和亿和100万。经过万。经过幼虫孳生于积水中蚊子而传输疟疾，其年发病和死幼虫孳生于积水中蚊子而传输疟疾，其年发病和死亡人数在亡人数在5亿和亿和270万，万，90疟疾发病于非洲。疟疾发病于非洲。为了唤起全人类对水资源关心，有效保护、节约和为了唤起全人类对水资源关心，有效保护、节约和合理利用水资源，合理利用水资源，从从1993年起，联合国把每年年起，联合国把每年3月月22日定为日定为“世界水日世界水日”。第11页第一节天然水基本特征一、水资源及其利用地球-“水行星”之称-地球表面约有70以上被水所覆盖-水总量约13.86亿km3（分布在海洋、湖泊、沼泽、河流、冰川、雪地、以及大气、生物体、土壤和地层）-淡水为0.35亿km3，占总水量2.35%（海水占96.5%）-可利用淡水只占水总量0.3第12页因为开发困难或技术、经济限制，到当前为止，海水、深层地下淡水、冰雪固态淡水、盐湖水等极少被直接利用。许多国家和地域出现了水资源严重短缺局面。水短缺和污染不但影响了生物生存。当前主要缺水类型有：资源型缺水、工程型缺水和水质型缺水。第13页水量/km3滞留时间海水1.321.3710925大气水10500155008天冰雪水16.548.02106山地冰川16极地冰帽97湖泊水30000177000地下水733010614内海85400125000土壤含水量165001500001年生物水6005000012小时河水1020212016天第14页总之：地球表面7071%覆盖着水，淡水仅占其中2.32.7%。人们能够利用淡水量还不足世界总贮量0.3%。我国占地面积50%北方只有10%地表径流和30%地下径流。第15页水资源按年径流总量水资源按年径流总量巴西巴西前苏联前苏联加拿大加拿大美国美国印尼印尼中国中国我国我国-世界第六位世界第六位但中国年人均用水量仅为世界人均用水但中国年人均用水量仅为世界人均用水量量1/3，为美国，为美国1/5，俄罗斯，印尼，俄罗斯，印尼1/7，加拿大加拿大1/50。联合国据此已把中国列为。联合国据此已把中国列为13个缺水国家之一。个缺水国家之一。第16页“水球水球”缺水缺水？第17页世界总水量世界总水量100%海洋水海洋水96.53%陆地咸水陆地咸水0.94%陆地淡水陆地淡水2.53%世界淡水储量世界淡水储量100%冰川冰川68.69%地下淡水地下淡水30.06%其它淡水其它淡水1.25%其它淡水（占世界淡水总储量其它淡水（占世界淡水总储量%）永冻土底冰永冻土底冰0.86%湖泊淡水湖泊淡水0.26%生物水生物水0.003%河水河水0.006%大气水大气水0.04%沼泽水沼泽水0.03%土壤水土壤水0.05%地球上水体组成地球上水体组成河水仅占水体总量河水仅占水体总量0.0001518%第18页第19页水资源水资源一、通常所说水资源一、通常所说水资源二、我国水资源基本国情二、我国水资源基本国情数量特点数量特点空间分布空间分布时间分配时间分配三、合理利用和保护水资源三、合理利用和保护水资源1、节约使用水资源、防治水污染、节约使用水资源、防治水污染3、兴修水库调整水资源季节分配不均、年际改变大、兴修水库调整水资源季节分配不均、年际改变大南多北少、东多西少南多北少、东多西少北方、西北干旱地域严重缺水北方、西北干旱地域严重缺水黄淮海流域水土资源配合不协调黄淮海流域水土资源配合不协调总量大、人均少总量大、人均少夏秋多、冬春少；年际改变大夏秋多、冬春少；年际改变大2、兴建跨流域调水工程，调整水资源地域分布不均、兴建跨流域调水工程，调整水资源地域分布不均第20页水资源时间分配不均匀我国：年际改变大，年内雨季又比较集中，水旱灾我国：年际改变大，年内雨季又比较集中，水旱灾害频繁发生害频繁发生-旱灾甚于水灾。干旱已成为我国农旱灾甚于水灾。干旱已成为我国农业最主要自然灾害。业最主要自然灾害。据据1950年年1990年资料统计，我国年平均干旱受灾年资料统计，我国年平均干旱受灾面积面积2085万万hm2，洪涝受灾面积，洪涝受灾面积842.5万万hm2。即。即使在使在1991年，江淮地域发生了特大洪涝灾害，这一年，江淮地域发生了特大洪涝灾害，这一年全国旱灾面积仍大于水灾面积。年全国旱灾面积仍大于水灾面积。第21页1887年至年至1890连续三年干旱，遍布河南、山西、陕连续三年干旱，遍布河南、山西、陕西、甘肃、山东、安徽等西、甘肃、山东、安徽等18个省。这次干旱是我国个省。这次干旱是我国近代各次自然灾害中最严重一次灾害。近代各次自然灾害中最严重一次灾害。第22页世界七个水资源总量丰富国家比较世界七个水资源总量丰富国家比较468700巴巴西西俄罗斯俄罗斯加拿大加拿大美美国国印度尼西亚印度尼西亚中中国国印印度度世世界界030000600001090000人均径流量（立方米人均径流量（立方米/人）人）径流总量（亿立方米）径流总量（亿立方米）第23页第24页严重缺水区严重缺水区缺水区缺水区供需基本平衡或有余区供需基本平衡或有余区中国水资源供需现实状中国水资源供需现实状况况第25页耕地面积耕地面积径流量径流量南北方水资源比较南北方水资源比较第26页第27页第28页第29页第30页广州广州上海上海北京北京哈尔滨哈尔滨降水量月份分配降水量月份分配降水量年际改变降水量年际改变第31页跨流域调水路线示意图跨流域调水路线示意图引黄济青引黄济青中线方案中线方案东线方案东线方案西线方案西线方案西线方案西线方案引滦入唐引滦入唐引滦入津引滦入津第32页第33页著名都江堰灌区面积为著名都江堰灌区面积为75万公顷万公顷第34页南水南水北调北调东线东线枢纽枢纽工程工程江都江都抽水抽水站站第35页“引滦入津引滦入津”工程水源地工程水源地潘家口水潘家口水库库第36页第37页让我们共同创造一个美好家园！第38页天然水总称为水体天然水总称为水体水体水体-指河流、湖泊、沼泽、水库、地下指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、冰川、海洋等贮水体总称。水、冰川、海洋等贮水体总称。水体组成水体组成-不但包含水，而且也包含其中悬不但包含水，而且也包含其中悬浮物质、胶体物质、溶解物质、底泥和水生生浮物质、胶体物质、溶解物质、底泥和水生生物，所以水体是个完整生态系统物，所以水体是个完整生态系统二、天然水基本特征第39页天然水体中除水以外，还有其它各种物天然水体中除水以外，还有其它各种物质；依据它们在水中存在状态不一样，质；依据它们在水中存在状态不一样，可将这些物质分为三类，即可将这些物质分为三类，即悬浮物质、悬浮物质、胶体物质、溶解物质胶体物质、溶解物质本节只讨论天然水体中溶解物质种类及本节只讨论天然水体中溶解物质种类及其存在形态。其存在形态。第40页第41页溶解在天然水中物质大致可分为：主要离子、溶解在天然水中物质大致可分为：主要离子、溶解气体、营养物质、微量元素和有机物质。溶解气体、营养物质、微量元素和有机物质。溶解物质在水中含量，除与物质和性质相关溶解物质在水中含量，除与物质和性质相关外，还与气候条件、水文特征、岩石与土壤外，还与气候条件、水文特征、岩石与土壤组成等原因相关。分别是海水或河水中部分组成等原因相关。分别是海水或河水中部分元素含量及理论上可能存在形态。元素含量及理论上可能存在形态。第42页(1)主要离子阳离子：Ca2+、Mg2、Na+、K+等阴离子：Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-等。这八种离子可占水中溶解固体总量95%99%以上。海水中又以Na+与Cl-离子含量占优势，河水中以Ca2+、HCO3-离子含量占优势。陆地水中以下成份含量次序普通为HCO3-SO42-Cl-，Ca2Na+Mg2+，海水中对应含量次序为Cl-SO42-HCO3-，Na+Mg2Ca2。地下水受局部环境地质条件限制，其优势离子改变较大。第43页(2)微量元素微量元素是指含量在ng/mL级元素。天然水体中微量元素种类很多，如As、Cd、Hg、Ni、Pb、Sb、Sn、Zn、Mn、Cu等。第44页(3)营养物质营养物质是指与生物生长相关元素，包含氮、磷、硅等非金属元素以及一些微量元素(如Mn、Fe、Cu等)。这些元素含量普通在mg/mLng/mL之间，它们存在形态与水体酸碱性、氧化还原性相关。第45页氮、磷-水生生物生长和繁殖-必需营养元素-含量过高，会发生“富营养化”现象。铁-常见矿物元素；地下水：铁-Fe()形态存在，含量可达每升几十毫克；地表水：以Fe()价态存在。硅主要来自硅酸盐和铝硅酸盐水解。第46页(4)有机物质有机物质分为非腐殖质和腐殖质。分为非腐殖质和腐殖质。非腐殖质：包含碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生非腐殖质：包含碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素及其低分子量有机物等。素及其低分子量有机物等。腐殖质：水体中大部分有机物是呈褐色或黑色无定腐殖质：水体中大部分有机物是呈褐色或黑色无定形腐殖质，分子量形腐殖质，分子量-几百至几万。几百至几万。依据其在酸、碱中溶解情况，可将腐殖质分为依据其在酸、碱中溶解情况，可将腐殖质分为胡敏素胡敏素(腐黑物腐黑物)、腐殖酸、腐殖酸(HA)，后者又可分为富里，后者又可分为富里酸酸(黄腐酸、黄腐酸、FA)和胡敏酸和胡敏酸(腐黑物腐黑物)等，如图示等，如图示。第47页第48页腐殖质含有：大量苯环外，还-OH、-COOH、-C=O等活性基团，-弱酸性、离子交换性、配位化合及氧化还原等化学活性。络合金属离子-还能与有机物相互作用。第49页(5)溶解气体溶解气体氧气、二氧化碳、硫化氢、氮气和甲烷氧气、二氧化碳、硫化氢、氮气和甲烷等。等。来自：气体溶解、水生动植物活动、化学反来自：气体溶解、水生动植物活动、化学反应等、海底火山暴发等。应等、海底火山暴发等。第50页第51页水体组成：水体组成：(1)水水主要物质。主要物质。(2)悬浮物质悬浮物质细菌、病菌、藻类及原生物，细菌、病菌、藻类及原生物，泥沙、粘土等颗粒物。泥沙、粘土等颗粒物。(3)胶体物质胶体物质硅、铝、铁水合氧化物胶体硅、铝、铁水合氧化物胶体物质物质(如：如：Fe(OH)2+)，粘土矿物胶体物质；粘土矿物胶体物质；腐殖质等有机高分子化合物。腐殖质等有机高分子化合物。第52页(4)溶解物质a.氧、二氧化碳、硫化氢、氮等溶解气体；b.钙、镁、钾和钠等离子卤化物、碳酸盐、硫酸盐和硝酸盐类。c.一些可溶性有机物质。第53页三、人类用水及水资源危机(1)人类生活用水我国城市每人天天生活用水量：40350L之间，美国芝加哥、华盛顿市：700800L。(2)工业用水。如：清洗、溶解、冷却、加热、加工、传递等。生产1吨电炉钢，需水1825m3生产1吨纸需水130165m3生产1吨氮肥，需水600m3(3)农业生产用水种一亩蔬菜年耗水量2535m3，种一亩小麦需4050m3，全国有45%耕地需要经常性浇灌。第54页水资源危机产生原因：(1)分布不均匀性及气候改变影响；(2)人口急剧增加和生产力提升；(3)水体污染。第55页水体污染触目惊心水体污染触目惊心第56页第57页第二节水中污染物分布和存在形态水体污染与自净水体污染与自净水体污染水体污染(waterbodypollution)：主要是因为人类活动排放污染物进入河主要是因为人类活动排放污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体，使水流、湖泊、海洋或地下水等水体，使水和水体底泥物理、化学性质或生物群落和水体底泥物理、化学性质或生物群落组成发生改变，从而降低了水体使用价组成发生改变，从而降低了水体使用价值，这种现象称为值，这种现象称为水体污染水体污染。第58页水体自净水体自净(self-purificationofwaterbody)广义是指受污染水体因为广义是指受污染水体因为物理、化学、生物物理、化学、生物等方面作用等方面作用，使污染物浓度逐步降低，经一，使污染物浓度逐步降低，经一段时间后恢复到受污染前状态；狭义是指水段时间后恢复到受污染前状态；狭义是指水体中微生物氧化分解有机污染物而使水质净体中微生物氧化分解有机污染物而使水质净化作用。化作用。第59页水体自净作用可分为三类：水体自净作用可分为三类：(1)物理自净。污染物进入水体后，不溶性固物理自净。污染物进入水体后，不溶性固体逐步沉至水底形成污泥；悬浮物、胶体和体逐步沉至水底形成污泥；悬浮物、胶体和溶解性污染物则因混合稀释而逐步降低浓度。溶解性污染物则因混合稀释而逐步降低浓度。第60页(2)化学自净。污染物进入水体后，经络合、化学自净。污染物进入水体后，经络合、氧化还原、沉淀反应等而得到净化。如在一氧化还原、沉淀反应等而得到净化。如在一定条件下水中难溶性硫化物能够氧化为易溶定条件下水中难溶性硫化物能够氧化为易溶性硫酸盐。性硫酸盐。第61页(3)生物自净。在生物作用下，污染物数量降生物自净。在生物作用下，污染物数量降低，浓度下降，毒性减轻、直至消失。比如，低，浓度下降，毒性减轻、直至消失。比如，悬浮和溶解在水体中有机污染物，在需氧微悬浮和溶解在水体中有机污染物，在需氧微生物作用下，氧化分解为简单、稳定无机物，生物作用下，氧化分解为简单、稳定无机物，如二氧化碳、水、硝酸盐和磷酸盐等，使水如二氧化碳、水、硝酸盐和磷酸盐等，使水体得到净化。体得到净化。普通说来，物理和生物化学过普通说来，物理和生物化学过程在水体自净中占主要地位程在水体自净中占主要地位。对有机物来说，。对有机物来说，生物自净作用是最主要。生物自净作用是最主要。第62页一、水体污染物起源1.工业生产废水它有以下几个特点：(1)排放量大，污染范围广，排放方式复杂；(2)污染物种类繁多，浓度波动幅度很大；(3)污染物质有毒性、腐蚀性、pH值改变幅度大，悬浮物和富营养物多；(4)污染物排放后迁移改变规律差异大；(5)恢复比较困难。第63页2.生活污水生活污水有以下特点：(1)含氮、磷、硫高；(2)含有纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质、尿素等，在厌氧性细菌作用下易产生恶臭物质；(3)含有各种微生物，如细菌、病原菌，易使人传染上各种各样疾病；(4)因为洗涤剂大量使用，使它在污水中含量增大，对人体也有一定危害。3.农业生产污水第64页上个世纪60年代，美国学者曾把水体中污染物划分为八类：(1)耗氧污染物耗氧污染物耗氧污染物耗氧污染物（一些能较快被微生物降解成CO2和H2O有机物）；(2)致病污染物致病污染物致病污染物致病污染物（一些可使人类、动物患病原微生物与细菌）；(3)合合合合成有机物成有机物成有机物成有机物；(4)植物营养物植物营养物植物营养物植物营养物；(5)无机物及矿物质无机物及矿物质无机物及矿物质无机物及矿物质；(6)由土壤、岩石等冲刷下来沉淀物沉淀物沉淀物沉淀物；(7)放射性物放射性物放射性物放射性物质质质质；(8)热污染热污染热污染热污染。总能够分为两大类：化学污染物和生物性污染物。二、水体中主要污染物、存在形态及对人体危害第65页1.化学污染物化学污染物有毒污染物主要有以下几类：有毒污染物主要有以下几类：(1)重金属及其化合物重金属及其化合物主要有主要有汞、镉、铬、铅、汞、镉、铬、铅、钒、钴、铜、镍、锰钒、钴、铜、镍、锰等重金属。这些重金属都能够经过食物链富等重金属。这些重金属都能够经过食物链富集，直接使人体中毒。集，直接使人体中毒。汞：水体中汞主要以汞：水体中汞主要以Hg2+2+、Hg(OH)2、CH3Hg+、CH3Hg(OH)、CH3HgCl、C6H5Hg+形态存在。形态存在。镉：水体中镉主要以镉：水体中镉主要以Cd2+2+状态存在。状态存在。铅：水体中铅主要以铅：水体中铅主要以Pb2+2+状态存在。状态存在。第66页重金属：如汞、镉、铬、铅、钒、钴、钡等，其重金属：如汞、镉、铬、铅、钒、钴、钡等，其中汞、镉、铅危害较大；砷、硒和铍毒性也较大。中汞、镉、铅危害较大；砷、硒和铍毒性也较大。重金属在自然界中普通不易消失，它们能经过食重金属在自然界中普通不易消失，它们能经过食物链而被富集；这类物质除直接作用于人体引发物链而被富集；这类物质除直接作用于人体引发疾病外，一些金属还可能促进慢性病发展。疾病外，一些金属还可能促进慢性病发展。(2)无机阴离子，主要是无机阴离子，主要是NO2-、F-、CN-离子。离子。NO2-是致癌物质。剧毒物质氰化物主要来自工业废是致癌物质。剧毒物质氰化物主要来自工业废水排放。水排放。(3)酸、碱、盐无机污染物酸、碱、盐无机污染物矿化、土壤酸化矿化、土壤酸化第67页(2)有机污染物有机污染物酚类和甲酚类酚类和甲酚类酚类化合物毒性以苯酚为最大。酚类化合物毒性以苯酚为最大。芳烃及其衍生物芳烃及其衍生物氰及腈化物氰及腈化物有机氧化物有机氧化物第68页有机氯化物，如多氯联苯（PCB）极难溶于水，不易分解，但易溶于有机溶剂和脂肪农药，主要为有机氯农药、有机磷农药，还有有机汞农药、有机砷农药、氨基甲酸酯及苯酰胺类农药。第69页(3)油类污染物每升石油扩展面积可达1001000m2。(4)无机污染物无机污染物主要有酸性污染物、碱性污染物及各种无机盐。(5)氮、磷、钾等营养物质产生水体“富营养化”现象，造成水生生物（藻类）大量繁殖和旺盛生长。(6)放射性物质主要有锶-90，铯-137等。第70页水中主要天然放射性元素有40K、238U、286Ra、210Po、14C、氚等。当前，在世界任何海区几乎都能测出90Sr、137Cs。第71页2.生物性污染物生物性污染物主要是病原微生物来自生活污水和医院废水，制革、食品加工等工业废水及牲畜污水。常含有各种病原体，如病毒、病菌、寄生虫。如血吸虫病、霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。历史上流行瘟疫，有就是水媒型传染病。如1848年和1854年英国两次霍乱流行，死亡万余人；1892年德国汉堡霍乱流行，死亡750余人，均是水污染引发。第72页受病原体往往与其它细菌和大肠杆菌共存，所以通常要求用细菌总数和大肠杆菌指数及菌值数为病原体污染直接指标。特点是：(1)数量大；(2)分布广；(3)存活时间较长；(4)繁殖速度快；(5)易产生抗药性，极难绝灭；第73页热污染热污染热污染是一个能量污染，它是工矿热污染是一个能量污染，它是工矿企业向水体排放高温废水造成。企业向水体排放高温废水造成。-使水温升高，水中化学反应、生使水温升高，水中化学反应、生化反应速度随之加紧化反应速度随之加紧第74页我国水中优先控制污染物黑名单第75页三、一些惯用水质指标概念悬浮固体(SS)水中呈固体状不溶性物质。生物化学需氧量(BOD)指污水中有机污染物径微生物分解所需氧量(mg/L)。化学需氧量(COD)表示在一定条件下用化学氧化剂（通惯用KMnO4或KCrO4）氧化水中有机污染物时所需氧量。总有机碳(TOC)和总需氧量(TOD)。第76页第三节水体中无机污染物迁移转化一、重金属污染特点(1)微量重金属都可产生毒性效应；如汞、镉产生毒性浓度范围是0.0010.01mg/L(2)微生物-不能降解重金属，相反会与之转化为金属有机化合物，产生更大毒性。(3)生物体对重金属有富集富集富集富集作用。(4)重金属可经过食物、饮水、呼吸等各种路径进入人体，-积累性危害影响往往需要一二十年才显示出来。第77页二、水体中重金属迁移转化迁移可分为：机械迁移以溶解态或颗粒态形式随水流而迁移。物理化学迁移以简单离子、络合物或可溶性分子在水体中经过一系列物理化学作用所实施迁移和转化过程。生物迁移经过生物新陈代谢、生长、死亡等过程所实现迁移。第78页水中存在大量悬浮颗粒物，如无机或有机胶体无机颗粒物：（1）矿物微粒和粘土矿物，其它成份为铝硅酸盐（如膨润土、高岭土、硅藻土）（2）金属水合氧化物，如铁、铝、锰、硅等水合氧化物有机颗粒物：天然和人工合成有机高分子腐殖质蛋白质湖泊中藻类，污水中细菌、病毒，废水排出表面活性剂、油滴等第79页三、水体中胶体物质对重金属吸附作用吸附作用大致可分为：吸附作用大致可分为：表面吸附表面吸附离子交换吸附离子交换吸附专属吸附专属吸附第80页胶体微粒作为微量污染物载体，它们絮胶体微粒作为微量污染物载体，它们絮凝沉降、扩散迁移等过程决定着污染物凝沉降、扩散迁移等过程决定着污染物去向和归宿。去向和归宿。胶体吸附作用是使重金属从水中转入固胶体吸附作用是使重金属从水中转入固相主要路径。相主要路径。第81页1.粘土矿物对重金属吸附粘土矿物对重金属吸附粘土矿物主要成份是硅铝酸盐，表面存在：粘土矿物主要成份是硅铝酸盐，表面存在：主要经过两种机理进行：主要经过两种机理进行：(1)离子交换吸附离子交换吸附+Me2+2+M+(2)重金属离子先水解，然后与粘土表面重金属离子先水解，然后与粘土表面-OH反应，反应，形成羟基配合物而被吸附形成羟基配合物而被吸附(表面吸附表面吸附)Me2+2+nH2OMe(OH)n(2-n)+(2-n)+nH+Me(OH)n(2-n)+(2-n)+AMe(OH)n+1(2-n)+(2-n)+第82页第83页2.水合金属氧化物对重金属离子吸附重金属离子在水合金属氧化物表面发生配位化合作用（专属吸附）A(OH)n+Men+nH+3.腐殖质对重金属离子吸附表面含有-COOH、-OH、-C=O及-NH2，主要经过螯合作用、离子交换作用来实现对重金属离子吸附。通常Mn2+与腐殖质以离子交换作用为主Cu2+、Ni2+与腐殖质以螯合作用为主Zn2+、Co2+离子交换、螯合作用同时发生第84页腐殖质(Hum)微粒对重金属离子吸附-螯合和离子交换。腐殖质分子中含有羧基(-COOH)、羟基(-OH)、羰基(C=O)及氨基(NH2)。-可质子化，-与重金属起交换吸附作用。腐殖质离子交换机理可用下式表示：第85页第86页一样，腐殖质也能够与重金属离子起螯合作用：第87页普通认为，当重金属离子浓度较高时，以交普通认为，当重金属离子浓度较高时，以交换吸附作用为主。换吸附作用为主。第88页可用NH4Ac或EDTA溶液解吸吸附在腐殖质上金属离子来定量-重金属与腐殖质离子交换吸附或螯合作用相对大小结果：解吸重金属数量，能够表示腐殖酸离子交换吸附强弱，解吸数量大，离子交换吸附强NH4Ac能与腐殖酸-金属体系进行以下反应：第89页离子交换吸附、配位交换、氢键等作用吸附有机物，第90页4.影响吸附作用原因溶液pH值颗粒物粒度和浓度温度改变、几个离子共存时竞争作用第91页5.水体中胶体微粒聚沉胶体微粒聚沉胶体微粒聚沉碰撞结合发生沉淀现象。碰撞结合发生沉淀现象。胶体微粒带同号电荷及微粒周围有水化膜胶体微粒带同号电荷及微粒周围有水化膜稳稳定。定。(1)当加入带相反电荷电解质时，使当加入带相反电荷电解质时，使电位绝对值电位绝对值下降；下降；(2)去水化膜。去水化膜。影响原因：电解质浓度、微粒浓度、水体温度、影响原因：电解质浓度、微粒浓度、水体温度、pH值及流动情况、带相反电荷微粒间相互作用值及流动情况、带相反电荷微粒间相互作用等。等。第92页6.沉积物中重金属释放释放主要原因：盐浓度升高如在0.5mol/LCa2+离子作用下，悬浮颗粒物中Pb、Cu、Zn能够解吸出来，其次序为：ZnCuPb氧化还原条件改变降低pH值增加水中配合剂含量第93页思索题（8）天然水组成怎样？引发水资源危机原因主要有哪几方面？重金属污染特点是什么？水体中重金属迁移有哪几个方式？水体中胶体物质对重金属吸附作用有哪几类？沉积物中重金属释放主要原因是什么？第94页