松花江流域水危机之环境化学分析省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

松花江流域水危机松花江流域水危机之 环境化学分析环境化学论坛环境化学论坛汇报人：储宁平 邓冠南 马琳杰第1页共同关注 松花江水污染松花江水污染新闻部分理论部分迁移迁移&转化转化苯、硝基苯水质模型第2页受污染松花江受污染松花江第3页第4页水其一第5页水其二第6页哈尔滨市人民政府关于对市区哈尔滨市人民政府关于对市区停水公告停水公告 据哈尔滨电视台报道，昨天，据哈尔滨电视台报道，昨天，哈尔滨市人民政府公布了关哈尔滨市人民政府公布了关于对市区市政供水管网设施进于对市区市政供水管网设施进行全方面检修暂时停水公告，行全方面检修暂时停水公告，全文以下：全文以下：为了确保市区单位和居民生产、为了确保市区单位和居民生产、生活用水安全，市人民政府决生活用水安全，市人民政府决定对市区市政供水管网设施进定对市区市政供水管网设施进行全方面检修并暂时停顿供水，行全方面检修并暂时停顿供水，现将相关事宜公布以下：现将相关事宜公布以下：一、自一、自1111月月2222日中午日中午1212时起，对时起，对市区市政供水管网设施进行检市区市政供水管网设施进行检修并停顿供水，检修并停水时修并停顿供水，检修并停水时间约为间约为4 4天天(恢复供水时间另行恢复供水时间另行公告公告)，请市区内机关、企业事，请市区内机关、企业事业单位、个体业户和居民以及业单位、个体业户和居民以及供水经营单位做好生产、生活供水经营单位做好生产、生活用水贮备，确保正常生产、生用水贮备，确保正常生产、生活需要。活需要。二、自本通知公布之日起市区二、自本通知公布之日起市区内各洗浴、洗车行必须马上停内各洗浴、洗车行必须马上停顿用水。顿用水。三、市工商、物价、公安等部三、市工商、物价、公安等部门应该加强市场监督和治安管门应该加强市场监督和治安管理，维护市场和社会秩序。理，维护市场和社会秩序。哈尔滨市人民政府哈尔滨市人民政府 十一月二十一十一月二十一哈尔滨市人民政府关于正式停哈尔滨市人民政府关于正式停顿市区自来水供水公告顿市区自来水供水公告 哈政法字哈政法字2727号号 依据省环境保护局监测汇报，依据省环境保护局监测汇报，中石油吉化企业双苯厂爆炸后中石油吉化企业双苯厂爆炸后可能造成松花江水体污染。为可能造成松花江水体污染。为了确保本市生产、生活用水安了确保本市生产、生活用水安全，市政府决定于全，市政府决定于1111月月2323日零时日零时起，关闭松花江哈尔滨段取水起，关闭松花江哈尔滨段取水口，停顿向市区供水，详细恢口，停顿向市区供水，详细恢复供水时间另行公告。望市区复供水时间另行公告。望市区内广大市民群众及各机关、企内广大市民群众及各机关、企事业单位给予谅解。事业单位给予谅解。特此公告。特此公告。哈尔滨市人民政府哈尔滨市人民政府 十一月二十二日十一月二十二日政府对公共危机应对使知之使由之 第7页肇事之源吉林石化双苯厂爆炸吉林石化双苯厂爆炸第8页新闻事件新闻事件 1111月月1313日下午日下午1 1时时4545分左右，位于吉林省吉林市东北分左右，位于吉林省吉林市东北方向龙潭区方向龙潭区中国石油吉林石化企业双苯厂中国石油吉林石化企业双苯厂（苯胺和苯酚丙（苯胺和苯酚丙酮）发生着火爆炸事故，连续屡次发生爆炸，现场浓烟滚酮）发生着火爆炸事故，连续屡次发生爆炸，现场浓烟滚滚，烟气刺鼻。滚，烟气刺鼻。此次事故共造成此次事故共造成5 5人死亡、人死亡、1 1人下落不明、人下落不明、2 2人重伤、近人重伤、近7070人受伤。处于工厂下风头近万居民被紧急人受伤。处于工厂下风头近万居民被紧急疏散。疏散。14 14日日1010时，经监测，吉化企业东时，经监测，吉化企业东1010号线入江口水样号线入江口水样有强烈苦杏仁气味，有强烈苦杏仁气味，苯苯、苯胺、苯胺、硝基苯硝基苯硝基苯硝基苯、二甲苯、二甲苯等主要等主要污染物指标均超出国家要求标准。松花江九站断面苯类指污染物指标均超出国家要求标准。松花江九站断面苯类指标全部检出，标全部检出，以以苯苯、硝基苯硝基苯为主为主，从三次监测结果分析，从三次监测结果分析，污染逐步减轻，但右岸仍超标污染逐步减轻，但右岸仍超标100100倍，左岸超标倍，左岸超标1010倍以上。倍以上。松花江白旗断面只检出苯和硝基苯，其中苯超标松花江白旗断面只检出苯和硝基苯，其中苯超标108108倍，倍，硝基苯硝基苯未超标。伴随水体流动，污染带向下转移据监测，未超标。伴随水体流动，污染带向下转移据监测，这条污染带长约这条污染带长约8080公里。公里。1111月月2020日日1616时抵达黑龙江和吉时抵达黑龙江和吉林交界肇源段，硝基苯开始超标，最大超标倍数为林交界肇源段，硝基苯开始超标，最大超标倍数为29.129.1倍倍,污染带长约污染带长约8080公里公里,连续时间约连续时间约4040小时。当前小时。当前,污染带已流污染带已流过肇源段。过肇源段。因为污染带在流经过程中会发生因为污染带在流经过程中会发生沉降、吸附沉降、吸附等物理化学作用，污染浓度将会逐步下降等物理化学作用，污染浓度将会逐步下降。第9页第10页第11页第12页 从松花江吉林石化段到黑龙江哈尔滨段，江水一路跨府过州，经行而来，假如爆炸确实污染了水源，则松花江哈尔滨段以上流域居民松花江哈尔滨段以上流域居民，是否像哈尔滨市民一样受到了政府紧急办法保护？疑问第13页污染漂亮松花江第14页政府应对政府应对整体上是成功整体上是成功哈尔滨市政府哈尔滨市政府应对办法应对办法应对办法应对办法：从外地调水增加饮用水供给、维护市场秩序和社会从外地调水增加饮用水供给、维护市场秩序和社会治安治安 不间断地进行水质监测、及时治理不间断地进行水质监测、及时治理 信息公布公开信息公布公开 哈市打井百口应对水荒；哈尔滨开启三级预案，地哈市打井百口应对水荒；哈尔滨开启三级预案地下水开采集中管理下水开采集中管理拥有四百万人口哈尔滨市没有报道出现任何饮用水中毒事例。第15页上图：总理视察左图：环境保护总局副局长就此次污染事故在新闻公布会上右图：哈尔滨市恢复供水后黑龙江省长喝下第一口水环境保护总局局长解振华引咎辞职第16页 主要污染监测物质主要污染监测物质：硝基苯、苯硝基苯、苯 水质监测汇报：哈尔滨市四方台监测断面硝基苯浓度改变水质监测汇报：哈尔滨市四方台监测断面硝基苯浓度改变曲线：曲线：污染监测污染监测第17页第18页污染怎样进入怎样进入松花江流域爆炸扩散大气水体土壤松花江第19页大气水体土壤硝基苯苯爆炸扩散地下水溶解与挥发渗漏地表径流吸附与解吸分配作用沉降第20页有机物污染物有机物污染物迁移转化迁移转化迁移迁移机械迁移机械迁移：水流、风物理化学迁移物理化学迁移：分配作用、吸附作用、挥发、渗透、物态改变等生物迁移生物迁移：生物吸收、富集、代谢、生长、死亡转化转化n光解光解：直接光解（对流层与平流层）；间接光解（敏化光解）n生物降解生物降解：水生生物（鱼虾）及底泥（微生物）等第21页主要污染物质：硝基苯国家标准编号61056CAS号98-95-3汉字名称硝基苯英文名称nitrobenzene；Oil of mirbane别 名密斑油分子式分子式C6H5NO2外观与外观与性性状状淡黄色透明油状液体，有苦杏仁味分子量分子量123.11蒸汽压蒸汽压0.13kPa/44.4闪点：87.8熔熔 点点5.7 沸点：210.9溶解性溶解性不溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯等多数有机溶剂密密 度度相对密度(水=1)1.20；相对密度(空气=1)4.25稳定性稳定性稳定危险标识14(14(剧毒品剧毒品)主要用主要用途途用作溶剂，制造苯胺、染料等第22页接触限值：中国MAC：5mgm3、侵入路径：吸入、食入、经皮吸收。2、健康危害：主要引发高铁血红蛋白血症。3、急性中毒：有头痛、头晕、乏力、皮肤粘膜紫绀、手指麻木等症状；严重时可出现胸闷、呼吸困难、心悸，甚至心律紊乱、昏迷、抽搐、呼吸麻痹。有时中毒后出现溶血性贫血、黄疸、中毒性肝炎。4、慢性中毒：可有神经衰弱综合征；慢性溶血时，可出现贫血、黄疸；还可引发中毒性肝炎。中国(TJ36-79)车间空气中有害物质最高允许浓度5mg/m3皮居住区大气中有害物质最高允许浓度0.01mg/m3(一次值)中国(GHZB1-1999)地表水地表水环境质量标准(I、II、III类水域特定值)0.017mg/L0.017mg/L中国(GB8978-1996)污水综合排放标准一级：2.0mg/L二级：3.0mg/L三级：5.0mg/L嗅觉阈浓度5.12mg/m3国家环境标准第23页主要污染物质：苯苯理化性质分子量：78.11 熔 点：5.515.51沸 点：80.1液体密度(20)：879.4kg/m3气体密度：2.770kg/m3相对密度（38,空气=1）：1.420时，苯能溶解0.06%水，而水能溶解0.07%苯。苯苯是挥发性强不易溶于水但易溶于有机溶剂含有特殊芳香味液体，其密度比水轻，但蒸汽密度比空气大。第24页 苯苯是无色含有特殊芳香味液体，比水轻，挥发性挥发性有机物。肝脏是人体最大排毒器官，不过苯无法得到降解。在通风不良环境中工作，短时间内吸入高浓度苯蒸气可引发以中枢神 经系统抑制作用为主急性苯中毒。苯已经被教授确认为严重致癌致癌物质。轻度中毒会造成嗜睡、头痛、头晕、恶心、呕吐、胸部紧束感等，并可有轻度粘膜刺激症 状。重度中毒可出现视线含糊、震颤、呼吸浅而快、心率不齐、抽搐和昏迷。苯苯只有充分燃烧后，才可能全部转化为无毒二氧化碳和水。苯密度比空气大，比较重，再加上可溶于水。报道引用中石化中石化人说，燃烧后只有二氧化碳和水燃烧后只有二氧化碳和水。只可惜若是完全燃烧成二氧化碳和水，就不会出现好几个颜色燃烧蘑菇云了.苯毒性第25页第26页化合物MiTm（）Tb（）lgPi/Pa-lgCtwsat-lgKiawlgKiow苯78.10.885.580.14.101.650.652.17硝基苯93.11.01-6.3184.41.920.444.030.95甲苯92.20.87-95.0110.63.572.220.602.69苯胺123.11.205.7210.81.481.793.121.85Tm：熔点Tb：沸点Pi：饱和蒸气压Cw：溶解度Kiaw：大气水分配系数Kiow：正辛烷水分配系数夏季，苯从水中向大气中迁移冬季，苯从大气中向水中迁移分配作用水相&大气相水相&沉积物比水密度大大第27页光解光解是简单芳香烃最主要降解路径，也是污染物质真正降解路径。单环芳香族化合物在地表水中不是持久性污染物(POPs)，其生物降解和化学降解均比挥发速率低。不存在水解效应光解作用直接光解直接光解敏化光解敏化光解氧化反氧化反应应290-320nm近紫外区光能转化载体自由基第28页为何苯和硝基苯区分很大？溶解性溶解性：苯是非极性分子。硝基苯是极性分子，在水中硝基苯溶解度是苯约18倍（25），所以，大部分硝基苯沉降在底泥和溶解在水相中，而苯刚好相反。挥发性挥发性：苯属于易挥发性液体，向大气分配。熔点熔点：苯熔点：5.5，在东北严寒冬天将大部分保留在冰冻层，影响其迁移转化；相反，硝基苯熔点非常低。可降解性可降解性：较之硝基苯，苯更易被光解和微生物降解。在考查苯及硝基苯硝基苯在松花江中浓度改变时，我们发觉江水中硝基苯与苯在污染早期均严重超标，不过在抵达哈尔滨段时候硝基苯依然严重超标达30多倍，苯却并未超标。我们要思索：苯到哪儿去了？经过我们小组讨论，得出以下结论：第29页硝基苯硝基苯迁移转化迁移转化第30页硝基苯负荷分配排放率(mgml-1h-1)状态4.44.755.366.81江水中51.06%50.84%50.84%50.84%50.84%50.84%鱼体中33.04%32.81%32.81%32.81%32.81%32.81%沉积物中15.90%16.35%16.35%16.35%16.35%16.35%第31页第32页影响有多严重？爆炸事件爆炸事件哈尔滨水危机哈尔滨水危机环境评定与环境评定与短期修复短期修复关注松花江关注松花江长久影响长久影响评定评定执行部门执行部门应对应对亡羊补牢亡羊补牢水危机成功应对 水危机对拥有400万人口哈尔滨市居民正常生产生活组成严重影响 爆炸事件牵涉到突发事件处理（信息透明）松花江全流域威胁包含黑龙江对岸俄罗斯神经过敏 安全生产部门及环境保护部门早期职能缺位（解振华引咎辞职）污染空间性与时间性污染空间性与时间性n短期取水危机短期取水危机 长久污染释放长久污染释放n硝基苯硝基苯极难降解，自然降解需要几年时间 n污染物沉积到底泥中长久释放n明年松花江解冻后苯苯再次污染n污染物进入人体慢性毒性效应n内耗与外交成本第33页谢谢各位聆听！第34页