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1、中学综合学科资源库水污染【阅读材料】每年六月五日定为“世界环境日”，从1972年开始，每年均由联合国环境规划署确定一个主题，开展“世界环境日”活动。其中关于水的主题：1976年是“水！生命的重要源泉”，1981年是“保护地下水和人类食物链，防止有毒化学品的污染”，可见水的重要性。水污染通常是指排入水体的污染物超过了该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量即水体对污染物的净化能力，因而引起水质恶化，水体生态系统遭到破坏，造成对水生生物及人类生活与生产用水的不良影响。水的污染有两类：一类是自然因素造成的，如地下水流动把地层中某些矿物溶解，使某些地区水体盐分、微量元素浓度偏高或因植物腐烂中产生的毒物
2、而影响了当地的水质。另一类是人为因素造成的，主要是工业排放的废水。此外，还包括生活污水、农田排水、降雨淋洗大气中的污染物以及堆积在地上的垃圾经降雨淋洗流入水体的污染物。随着工农业生产的发展，城镇的增加和扩大，城市生活污水、工农业生产废水大量排入水体而造成污染，人类对大气和土壤的污染，经过降水和径流过程，污染物最终也进入水体，此外还包括石油和其他工业废水进入海洋而造成的水污染。自然环境包括水环境对污染物质都有一定的承受能力，称为环境容量。水体能够在环境容量的范围之内，在污染物进入水体后，依靠环境自身的作用而使污染物浓度自然降低或消除的过程即称为水体的自净作用。水体的自净往往需要一定的时间和条件，
3、还与污染物的性质、浓度（或数量）以及排放方式等有关。按照作用机理，这种自净作用又可分为物理自净、物理化学自净和生物自净三种。1物理自净：污染物进入水体后，通过水的流动、使污染物得到扩散、混合、稀释、挥发，改变污染物的物理性状和空间位置，使其在水体中降低浓度以至消除。2物理化学自净：污染物在水体中通过中和、沉淀、氧化还原、化合分解等物理化学变化，使污染物发生化学性质、形态、价态上的变化，从而改变污染物在水体的迁移能力和毒性大小。3生物自净：指悬浮和溶解于水体中的有机污染物在微生物的作用下，发生氧化分解，使其降低浓度、转化为简单、无害的无机物以至从水体中消除的过程。它还可以包括生物转化和生物富集等
4、过程。在水体自净中，生物自净占有主要的地位。水体污染物按污染物的危害性可分为：无毒污染物、有毒污染物两大类。无毒污染物：水体中的无毒污染物包括酸碱盐等无机物及蛋白质、油类、脂肪等有机物，它们一般虽无生物毒性，但含量过高会对人类或生态系统产生不良影响。酸、碱物质使水体不能维持正常pH范围（6.58.5）。含氮、磷的化合物，如合成洗涤剂及化肥等是营养物质，因过量会引起藻类疯长而使水体缺氧。其他有机物因化学和微生物分解过程而消耗水体中的氧气，致使水体中溶解氧耗尽，水质恶化。各种溶于水的无机盐类会造成水体含盐量增加，硬度增加，同样会影响某些生物的生长和造成农田盐渍化。此外还影响工业用水和饮水水质，从而
5、增加处理费用。有毒污染物：一无机有毒物（一）重金属污染物：Hg、Cd、Ph、Cr、As、Be、Co、Ni、V、Cu、Z n、Se等。As、Be、Se虽非重金属，但在环境科学中考虑到As、Se的毒性和某些性质类似于重金属，Be与人体健康关系密切因此常把它们列入重金属讨论范畴。（二）无机阴离子1NO2NO2具有毒性，进入生物体内后易转化为强致癌物质亚硝胺（RNHNO），在饮用水中不得检测出NO2，NO3易转变成NO2，岩盐中含有NO3，在腌制食品时的无氧环境中，盐中的NO3有可能转变成NO2。NO3含量在水中以N计不容许超过10mg/L。2CN人为排放的因素主要来自化学、电镀、煤气、炼焦等工业排放
6、的含氰废水。CN具强烈配合作用，能破坏细胞中氧化酶，造成人体缺氧呼吸困难，从而窒息死亡。每升饮用水中CN含量不能超过0.0lmg/L。3FF在体内破坏磷化酶、钙代谢，与骨骼组成中Ca(PO4)2、Ca(OH)2生成溶解度较小的CaF2，生成氟斑牙，同时，它还能导致Ca、P代谢紊乱，引起低血钙、氟骨症等疾病。二有机污染物有毒的有机物主要包括有机农药、多氯联苯、多环芳烃等类有机物。有毒有机污染物的共同特点是：极大多数为难降解有机物，或称持久性有机物。它们在水中的含量虽不高，但因在水体中残留时间长、有蓄积性、可促进慢性中毒，造成致癌、致畸、致突变等生理毒害。（一）有机农药有机农药目前已有近千种，我国
7、生产和使用的近200种。水体中农药主要来自农药废水和雨刷大气中漂浮的农药粒子，使用较广泛的农药有杀虫剂、除莠剂、灭真菌剂、熏蒸剂、和灭鼠剂等。有机氯农药：是含氯的有机化合物，大部分是含一个或几个苯环的氯素衍生物，最主要的有六六六（六氯化苯）、滴滴涕（二氯二苯基三氯乙烷，DDT）、氯丹等。有机磷农药：是含磷的有机化合物，也有的含有硫和氮等元素。其化学结构中一般含有CP键或COP键、CNP键、CSP键等，大部分是磷酸酯类成酰胺类化合物。毒性大，但较易分解，在环境中存留时间短，不易在生物体内蓄积，其对环境的影响比有机氯农药小。常用的有毒性大的对硫磷（l605）、毒性中等的敌敌畏，低毒的敌百虫等。除草
8、剂（除莠剂）：具有选择性，一般只能杀伤杂草，而不伤害农作物。常用的除草剂多数在环境中易被分解，对动植物和人体毒性不大，也未发现在生物体内蓄积。第一代含氯农药，对环境危害最大。有机氯农药化学性质稳定，在环境中存留时间长，不易降解。有机氯农药，杀虫效果好，但毒性大，化学性质稳定。在环境中残留时间长，不易降解（生物降解，光化学降解），易溶于脂肪中，容易在脂肪中蓄积而在水生生物体内富集可达水中浓度的数十万倍，不但影响水生生物繁衍，而且通过食物链危害人体健康，许多国家已禁止使用，我国也已于1983年全部禁止生产和使用。第二代含磷农药，毒性虽大但容易降解，在环境中残留量低。第三代拟除虫菊酯类农药，是天然有
9、机化学产品，毒性低，但因合成路线较长、成本高，尚未推广。（二）多氯联苯（PCBs）多氯联苯（是联苯分子中一部分或全部被Cl原子取代后形成的各种异构体混合物的总称。其全部异构体有210种。PCBs剧毒，不溶于水，脂溶性大，易被生物吸收，易聚集在脂肪组织、肝和脑中，引起皮肤和肝脏损害；化学性质十分稳定，不易燃烧，强碱，强酸，氧化剂难以破坏它们，有高度的耐热性，良好的绝热性，具有蒸汽压较低，难挥发等特性。所以PCBs作为绝缘油、润滑油、添加剂被广泛用于变压器、电容器，以及各种塑料、树脂、橡胶等工业，同样也存在于这些工业的废水中而被排入水体。PCBs在天然水和生物体内都很难降解，是一种很稳定的环境污染
10、物，尽管很多国家已经禁止使用，但以往排放的PCBs还将在环境中残留相当长的时间。（三）多环芳烃或稠环芳烃。指分子中包括二个或二个以上苯环结构的碳氢化合物。多环芳烃是指两个以上的苯环连接在一起的化合物，两个以上的苯环连接在一起可以有两种方式：一种是非稠环型的，苯环与苯环之间只由一个碳原子相连，如联苯、联三苯等；另一种是稠环型的，两个碳原子为两个苯环所共有，如萘、蒽、菲等。这类化合物种类很多，其中至少有二十多种有致癌作用。最典型的是3，4苯并芘，即苯并（a）芘，此外还有1，2苯并蒽，即苯并（a）蒽等。多环芳烃为含碳氢有机物，在温度高于400时，经热解环化、聚合作用而生成的产物，最适宜生成温度为60
11、0-900。因此，煤炭、木材、石油、气体煤料、纸张和烟草等有机物在一定条件下燃烧均可产生多环芳烃。水体中多环芳烃的重要来源是大气中的煤烟随雨水降落，及煤气发生站、焦化厂、炼油厂等排放含多环芳烃的废水进入水体。多环芳烃多是无色或淡黄色的结晶。蒸汽压较低，熔点及沸点均较高。多环芳烃大多数为非极性化合物，在有机溶剂中具有较大的溶解度，在水中溶解度很小，约为0.01g/L。但它可在洗涤剂作用下分散在水中，所以水体中的多环芳烃可能呈现三种状态，即吸附于悬浮性固体上，溶解于水中，或呈乳化状态。进入环境以后，多环芳烃难以通过生物降解消除而形成长期积累，也可以通过食物链富集浓缩，在浮游生物体内可富集数千倍。其
12、在环境中虽含量不高，但分布很广，水体、土壤、水底质等是其主要归宿。多环芳烃类化合物中含有很多致癌和致突变的成分，还含有多种促进致癌的物质，它能够通过大气、饮水、饮食及吸烟等进入人体，危害人体健康。（四）合成洗涤剂目前，合成洗涤剂被广泛应用于生活和工业上，世界年产量已达2千万吨，排放入水体的合成洗涤剂的数量日益增大，其对环境的影响不可忽视。合成洗涤剂中含有的表面活性剂会在水面产生泡沫，影购大气和水体的溶解氧交换，它还会使水生动物的感官功能衰退，甚至丧失生存本能，当水体中洗涤剂达到10mg/L时，鱼类就难以生存。同时，合成洗涤剂中含有的磷酸盐添加剂，可导致的富营养化，使水质恶化。（五）酞酸酯类化合
13、物又称邻苯二甲酸酯，最常用的是酞酸二正丁酯和酞酸二异辛酯。酞酸酯（PAES）一般呈无色油状粘稠液体，难溶于水，易溶于有机溶剂和类酯，常温下不易挥发，通常可用酞酸酐与各种醇类之间的酯化反应制取。酞酸酯类化合物主要用于塑料的改性添加剂，用于增大塑料的可塑性和提供塑料的强度，少量用于农药、涂料、印染、化妆品、油漆和香料的生产，是环境中常见的有机污染物，特别是作为塑料增塑剂，由于未聚合到塑料基质中，随着使用时间的推移，可由塑料中转移到环境中去，造成对水体等的污染。由于人体同塑料制品的接触，酞酸酯可直接进入人体造成不同程度的危害。酞酸酯的急性毒性强度不大，给予大剂量的情况下，对动物有致畸胎和致突变作用。
14、用聚氯乙烯袋贮存的血浆在4保存一天后，有5070ppm的 DEHP进入血浆，病人输入这种血浆后可引起呼吸困难，肺原性休克等，甚至引起死亡。据现有资料表明，酞酸酯已成为全球性污染物，许多国家的大气、水体和土壤中均含有酞酸酯，我国的湖泊、江河和井水中都普遍检出了酞酸酯，最常见的是DNBP和DEHP。在我国部分土壤和底泥中增塑剂的积累已相当可观，其对未来环境的影响值得重视。（六）石油石油污染的主要污染物是各种烃类化合物烷烃、环烷烃、芳香烃等。在石油的开采、炼制、贮运、使用的过程中，原油和各种石油制品进入环境而造成环境污染。当前，石油对海洋的污染已成为世界性问题。目前船舶特别是油船对海洋的污染是十分严
15、重的，世界石油总产量的约60经海上运输，洗舱水、压船水和其他含油废水以及沉船事故把大量石油带入海中。而许多国家设在沿海、沿河的工业区也向水体排出大量含油废水，据不完全统计，每年仅由此排入河流和海洋的石油达300500万吨。石油进入海洋后的影响是多方面的，除其有毒组分危害海洋生物的生长、影响渔业生产外，还会降低海滨环境的使用价值、破坏海岸设施以及影响局部地区的水文气象条件和降低海洋的自净能力。海洋的石油污染将阻碍水体同大气之间的物质交换，据测定，每滴石油在水面上能形成0.25m2的油膜，每吨石油能覆盖5106m2的水面、油膜使水面与大气隔绝，使水中溶解氧减少。从而降低海洋的自净能力。油膜覆盖水面
16、阻碍海水的蒸发，影响大气与海洋的热交换，改变海面的反射率和减少进入海洋表层的日光辐射，对局部地区的水文气象条件产生一定的影响。海洋石油污染的最大危害是对海洋生物的影响，因为石油会覆盖或堵塞生物的表面和微细结构，抑制生物的正常运动，以及阻碍小型动物正常摄取食物、呼吸等活动，将对生物产生机械性损害。当水中含石油0.10.01mL/L时，对鱼类及水生物就会产生有害的影响，石油污染对幼鱼和鱼卵的危害尤其严重。（七）其他有机化合物如酚类，脂类化合物均具毒性。酚类化合物大量存在于煤焦油及各种煤的液化、气化产物中，是煤加工过程中主要副产物之一，酚类化合物在化学工业中有着广泛的用途。但却有着较大的毒性，其中苯酚是高毒物质，带作为合成中间载体使用，包括煤气、焦化、石油化工、制药、油漆等各类工业都排放出大量含酚废
