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厨房中的化学高三化学组：吴贵智 周东海 王秀波 杨学芹序言俗话说，“民以食为天”，可见一日三餐之重要。不过，一日三餐不是凭空而来的，在我国，人们一日三餐大多以大米、面粉等制作的食物为主食。人们为什么要吃这些谷类食物呢？因为它们的主要成分是淀粉。大米含淀粉80左右，小麦含淀粉70左右，其他谷类如小米、玉米等淀粉含量也在6070之间。淀粉是有葡萄糖聚合而成的高分子化合物。食物进入口腔后在唾液淀粉酶的作用下先水解成麦芽糖，在胰液淀粉酶的作用下水解成葡萄糖，葡萄糖氧化为人体提供能量。 厨房千百年来人们烹饪操作的房间，它为人们奉献出美味佳肴的同时，也产生散发着污染物，污染室内物件，形成污垢，尤其是我国人民的饮食习惯又多以煎、炸、烧、烤、使用的燃料多为煤气，天燃气、液化石油气、蜂窝煤、柴碳等等，灶具的先进性也不够，使之我国厨房的空气污染程度远甚于国外。因此，我们编写这部分内容的目的就是：一是要注意健康饮食，我们的饮食不仅仅要注重色、香、味俱全，更重要的是营养均衡；二是要注意厨房中的污染，说到这里，笔者可要提醒各位与锅碗瓢盆打交道的主妇，当你为全家人精心烹制美味佳看时，要注意潜藏在厨房里的“杀手”，防止它们对你的健康暗下毒手!三是要关注生活用水，形成节约用水的意识。 总之，本部分内容重点是要学生了解化学无处不在，我们的生活中处处都离不开化学，让学生了解生活中的化学，学会用化学解决生活问题，意识到化学的重要性，从而提高学生学习化学的兴趣。目录课题1 根据食物营养成分编制食谱第一节 人为什么吃粮食、肉类和蔬菜第二节 营养食谱的制定方法-计算法课题2 厨房中的污染第一节 厨房中的污染物及其危害第二节 防止厨房中污染物的几种措施课题3 厨房中的水质问题第一节 常见的饮用水水质项目对人体健康的影响第二节 对于污水采取的措施厨房中的化学课题1 根据食物营养成分编制食谱交流·研讨你知道你家的厨房中有哪些食物吗？你能给它们分类吗？它们主要含有哪些营养成分？ 第一节 人为什么要吃粮食、肉类和蔬菜在我国，人们一日三餐大多以大米、面粉等制作的食物为主食。人们为什么要吃这些谷类食物呢？因为它们的主要成分是淀粉。大米含淀粉80左右，小麦含淀粉70左右，其他谷类如小米、玉米等淀粉含量也在6070之间。淀粉是有葡萄糖聚合而成的高分子化合物。食物进入口腔后在唾液淀粉酶的作用下先水解成麦芽糖，在胰液淀粉酶的作用下水解成葡萄糖，葡萄糖氧化为人体提供能量。鱼、肉和蔬菜类的营养价值：（一）蛋白质 畜肉类蛋白质含量为1020%。畜肉蛋白必需氨基酸充 足，在种类和比例上接近人体需要，利于消化吸收，是优质蛋白质。鱼类蛋白质含量一般为1525%，易于消化吸收，其营养价值与畜肉、禽肉相似。氨基酸组成中，色氨酸偏低。（二）脂 肪 一般畜肉的脂肪含量为1036%，畜肉类脂肪以饱和脂肪为主，熔点较高。主要成分为甘油三酯，少量卵磷脂、胆固醇和游离脂肪酸。胆固醇在肥肉中为109mg/100g，在瘦肉中为81 mg/100g，内脏约为200mg/g，脑中最高，约为2571 mg/100g。鱼类脂肪含量一般为13%，范围在0.511%，鱼类脂肪中的二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）具有降血脂、防止动脉粥样硬化的作用。（三）矿物质 含量约为0.81.2mg%，其中钙含量7.9mg/g，含铁、磷较高，铁以血红素形式存在，不受食物其它因素影响，生物利用率高，是膳食铁的良好来源。鱼类矿物质含量为12%，稍高于肉类，磷、钙、钠、钾、镁、氯丰富，是钙的良好来源。虾皮中含钙量很高，为991mg/g。且含碘丰富。（四）维生素 畜肉中B族维生素含量丰富，内脏如肝脏中富含维生素A、核黄素。鱼类是良好来源，如黄鳝含维生素B22.08mg/100g。海鱼的肝脏是维生素A和维生素D富集的食物.蔬菜的营养价值：大部分人都知道，多吃蔬菜对健康有很大的益处，科学研究也证明，一个成年人每天 应摄入200克500克蔬菜，才能满足人体的基本需要。但不同的蔬菜营养价值也有所不同，现实生活中，人们往往将价格、味道、口感等作为选择的标准，其实都不太科学。究竟怎样选择蔬菜，才能起到全面摄入营养的作用呢？ 判断蔬菜的营养价值高不高，主要看里面含有多少维生素、微量元素、纤维素、对人体有益的活性成分等。科学家在分析各种蔬菜的营养成分后，发现一个规律：蔬菜的颜色越深，营养价值就越高；颜色浅的则营养价值比较低。其中，按着绿色、黄色、红色、紫色、白色这一顺序，营养价值依次降低。即使是同一品种或同一蔬菜的不同部位，由于颜色不同，维生素含量也不同。如芹菜叶中胡萝卜素含量比其梗高出6倍、维生素D多4倍；大葱的葱绿比葱白的营养价值也高得多。 不过，不同颜色的蔬菜之间营养成分不尽相同，对健康的作用也有所不同，吃的时候还要尽量搭配食用。 （一）绿色蔬菜主要包括芥菜、菠菜等，含有丰富的维生素C、维生素B1、维生素B2、胡萝卜素及多种微量元素，对高血压及失眠有一定的治疗作用，并有益肝脏。 （二）黄色蔬菜主要有韭黄、南瓜、胡萝卜等，富含维生素E，能减少皮肤色斑，调节胃肠道消化功能，对脾、胰等脏器有益。 （三）红色蔬菜有番茄、红辣椒等，能提高食欲、刺激神经系统兴奋。 （四）紫色蔬菜有紫茄子、紫扁豆等，有调节神经和增加肾上腺分泌的功效。紫茄子中的维生素P还能增强细胞之间的黏附力，降低脑血栓的发生几率。 （五）白色蔬菜有茭白、莲藕、竹笋、白萝卜等，可以调节视觉、安定情绪，对高血压和心肌病患者有一定的益处。 探究与共享：1、我们厨房中的食物营养充足吗？2、我们的厨房还应该有哪些食物？ 第二节 营养食谱的制定方法计算法1确定用餐对象全日能量供给量    能量是维持生命活动正常进行的基本保证，能量不足，人体中血糖下降，就会感觉疲乏无力，进而影响工作、学习的效率；另一方面能量若摄入过多则会在体内贮存，使人体发胖，也会引起多种疾病。因此，编制食谱首先应该考虑的是保证能从食物中摄入适宜的能量。    用膳者一日三餐的能量供给量可参照膳食营养素参考摄入量(DRIs)中能量的推荐摄入量(RNI)，根据用餐对象的劳动强度、年龄、性别等确定。例如办公室男性职员按轻体力劳动计，其能量供给量为1003MJ(2400kcal)。集体就餐对象的能量供给量标准可以以就餐人群的基本情况或平均数值为依据，包括人员的平均年龄、平均体重，以及80以上就餐人员的活动强度。如就餐人员的80以上为中等体力活动的男性，则每日所需能量供给量标准为1129MJ(2700kcal)。    能量供给量标准只是提供了一个参考的目标，实际应用中还需参照用餐人员的具体情况加以调整，如根据用餐对象的胖瘦情况制定不同的能量供给量。因此，在编制食谱前应对用餐对象的基本情况有一个全面的了解，应当清楚就餐者的人数、性别、年龄、机体条件、劳动强度、工作性质以及饮食习惯等。2计算宏量营养素全日应提供的能量    能量的主要来源为蛋白质、脂肪和碳水化合物，为了维持人体健康，这三种能量营养素占总能量比例应当适宜，一般蛋白质占10。15，脂肪占20。30，碳水化合物占5565，具体可根据本地生活水平，调整上述三类能量营养素占总能量的比例，由此可求得三种能量营养素的一日能量供给量。    如已知某人每天能量需要量为1129MJ(2700kcal)，若三种产能营养素占总能量的比例取中等值分别为蛋白质占15、脂肪占25、碳水化合物占60，则三种能量营养素各应提供的能量如下：    蛋白质11.29MJ(2700kcal)×15=1.6935MJ(405kcal)    脂肪 11.29MJ(2700kcal)×25=2.8225MJ(675kcal)    碳水化合物1129MJ(2700kcal)×60=6.774MJ(1620kcal)3计算三种能量营养素每日需要数量    知道了三种产能营养素的能量供给量，还需将其折算为需要量，即具体的质量，这是确定食物品种和数量的重要依据。由于食物中的产能营养素不可能全部被消化吸收，且消化率也各不相同，消化吸收后，在以内也不一定完全彻底被氧化分解产生能量。因此，食物中产能营养素产生能量的多少按如下关系换算：即1g碳水化合物产生能量为16.7kJ(4.Okcal)，lg脂肪产生能量为37.6kJ(9.Okcal)，lg蛋白质产生能量为16.7kJ(4.Okcal)。根据三大产能营养素的能量供给量及其能量折算系数，可求出全日蛋白质、脂肪、碳水化合物的需要量。    如根据上一步的计算结果，可算出三种能量营养素需要量如下：蛋白质1.6935MJ÷16.7kJg=101g(405kcal÷4kcalg=101g)脂肪2.8225MJ÷37.6kJg=75g(675kcal÷9kcalg=75g)碳水化合物6.774MJ÷16.7kJg=406g(1620kcal÷4kcalg=405g)4计算三种能量营养素每餐需要量    知道了三种能量营养素全日需要量后，就可以根据三餐的能量分配比例计算出三大能量营养素的每餐需要量。一般三餐能量的适宜分配比例为：早餐占30，午餐占40，晚餐占30。    如根据上一步的计算结果，按照30、40、30的三餐供能比例，其早、中、晚三餐各需要摄入的三种能量营养素数量如下：    早餐：蛋白质lOlg×30=30g    脂肪75g×30=23g     碳水化合物406g×30=122g    中餐：蛋白质101g×40=40g 脂肪75g×40=30g    碳水化合物406g×40=162g    晚餐：蛋白质101g×30=30g    脂肪75g×30=23g    碳水化合物406g×30=122g5主副食品种和数量的确定    已知三种能量营养素的需要量，根据食物成分表，就可以确定主食和副食的品种和数量了。    (1)主食品种、数量的确定：由于粮谷类是碳水化合物的主要来源，因此主食的品种、数量主要根据各类主食原料中碳水化合物的含量确定。主食的品种主要根据用餐者的饮食习惯来确定，北方习惯以面食为主，南方则以大米居多。根据上一步的计算，早餐中应含有碳水化合物122g，若以小米粥和馒头为主食，并分别提供20和80的碳水化合物。查食物成分表得知，每lOOg小米粥含碳水化合物84g，每lOOg馒头含碳水化合物442g，则：所需小米粥重量=122g×20÷(84100)=290g所需馒头重量=122g×80÷(442100)=220g    (2)副食品种、数量的确定：根据三种产能营养素的需要量，首先确定了主食的品种和数量，接下来就需要考虑蛋白质的食物来源了。蛋白质广泛存在于动植物性食物中，除了谷类食物能提供的蛋白质，各类动物性食物和豆制品是优质蛋白质的主要来源。因此副食品种和数量的确定应在已确定主食用量的基础上，依据副食应提供的蛋白质质量确定。    计算步骤如下：    l)计算主食中含有的蛋白质重量。    2)用应摄入的蛋白质重量减去主食中蛋白质重量，即为副食应提供的蛋白质重量。    3)设定副食中蛋白质的23由动物性食物供给，13由豆制品供给，据此可求出各自的蛋白质供给量。    4)查表并计算各类动物性食物及豆制品的供给量。    5)设计蔬菜的品种和数量。    仍以上一步的计算结果为例，已知该用餐者午餐应含蛋白质40g、碳水化合物162g。假设以馒头(富强粉)、米饭(大米)为主食，并分别提供50的碳水化合物，由食物成分表得知，每100g馒头和米饭含碳水化合物分别为442g和259g，按上一步的方法，可算得馒头和米饭所需重量分别为184g和313g。    由食物成分表得知，100g馒头(富强粉)含蛋白质62g，100g米饭含蛋白质26g，则：主食中蛋白质含量=184g×(62100)+313g×(26100)=20g副食中蛋白质含量=40g一20g=20g    设定副食中蛋白质的23应由动物性食物供给，13应由豆制品供给，因此：动物性食物应含蛋白质重量=20g×667=13g豆制品应含蛋白质重量=20g×333=7g    若选择的动物性食物和豆制品分别为猪肉(脊背)和豆腐干(熏)，由食物成分表可知，每lOOg猪肉(脊背)中蛋白质含量为202g，每100g豆腐干(熏)的蛋白质含量为158g，则：猪肉(脊背)重量=13g÷(202100)=64g豆腐干(熏)重量=7g÷(158lOO)=44g    确定了动物性食物和豆制品的重量，就可以保证蛋白质的摄入。最后是选择蔬菜的品种和数量。蔬菜的品种和数量可根据不同季节市场的蔬菜供应情况，以及考虑与动物性食物和豆制品配菜的需要来确定。    6)确定纯能量食物的量。油脂的摄入应以植物油为主，有一定量动物脂肪摄入。因此以植物油作为纯能量食物的来源。由食物成分表可知每日摄入各类食物提供的脂肪含量，将需要的脂肪总含量减去食物提供的脂肪量即为每日植物油供应量。6食谱的评价与调整    根据以上步骤设计出营养食谱后，还应该对食谱进行评价，确定编制的食谱是否科学合理。应参照食物成分表初步核算该食谱提供的能量和各种营养素的含量，与DRIS进行比较，相差在lOT，可认为合乎要求，否则要增减或更换食品的种类或数量。值得注意的是，制定食谱时，不必严格要求每份营养餐食谱的能量和各类营养素均与DRIs保持一致。一般情况下，每天的能量、蛋白质、脂肪和碳水化合物的量出入不应该很大，其他营养素以一周为单位进行计算、评价即可。     根据食谱的制订原则，食谱的评价应该包括以下几个方面： (1)食谱中所含五大类食物是否齐全，是否做到了食物种类多样化?    (2)各类食物的量是否充足?    (3)全天能量和营养素摄入是否适宜？    (4)三餐能量摄入分配是否合理，早餐是否保证了能量和蛋白质的供应?    (5)优质蛋白质占总蛋白质的比例是否恰当?    (6)三种产能营养素(蛋白质、脂肪、碳水化合物)的供能比例是否适宜?讨论：以下是一10岁男生的一日食谱，请对该食谱进行评价。（是否合理）10岁男生一日食谱餐次食物名称用量餐次食物名称用量早餐面包 面粉150g火腿 25g 牛奶 250g苹果 1OOg午餐青椒肉片青椒lOOg瘦猪肉45g植物油6g熏干芹菜熏干30g植物油5g芹菜lOOg馒头 面粉150g晚餐西红柿炒鸡蛋 西红柿125g       鸡蛋60g            植物油5g韭菜豆腐汤 韭菜25g    豆腐30g    植物油3g米饭 大米125g知识支持：以下是评价食谱是否科学、合理的过程：    (1)首先按类别将食物归类排序，并列出每种食物的数量。    (2)从食物成分表中查出每lOOg食物所含营养素的量，算出每种食物所含营养素的量，计算公式为：食物中某营养素含量=食物量(g)×可食部分比例×lOOg食物中营养素含量100    (3)将所用食物中的各种营养素分别累计相加，计算出一日食谱中三种能量营养素及其他营养素的量。    (4)将计算结果与中国营养学会制订的“中国居民膳食中营养素参考摄入量”中同年龄同性别人群的水平比较，进行评价。    (5)根据蛋白质、脂肪、碳水化合物的能量折算系数，分别计算出蛋白质、脂肪、碳水化合物三种营养素提供的能量及占总能量的比例。    (6)计算出动物性及豆类蛋白质占总蛋白质的比例。    (7)计算三餐提供能量的比例。探究：1、我们的饮食科学吗？2、我们的一日三餐应该怎样进食？3、请你为自己或家人编制一个食谱。生活知识共享：饮食的学问 食物多样，谷类为主。多吃蔬菜、水果和薯类。每天吃奶类、豆类及其制品。经常吃适量的鱼、禽、蛋、瘦肉，少吃肥肉和荤油。食量与体力活动相适应，保持适宜的体重。每天要喝1.52.5L水。食物应清淡少盐、清洁卫生。课题2 厨房中的污染厨房千百年来人们烹饪操作的房间，它为人们奉献出美味佳肴的同时，也产生散发着污染物，污染室内物件，形成污垢，对人体造成危害。第一节 厨房污染物及其危害交流·研讨 厨房污染物是如何产生的？我们可以从哪些方面考虑厨房污染物的产生？厨房中主要存在着哪些污染物？它们对人体会造成哪些危害？我国人民的饮食习惯多以煎、炸、烧、烤为主。使用的燃料多为煤气，天燃气、液化石油气、蜂窝煤、柴碳等等，灶具的先进性也不够，使之我国厨房的空气污染程度远甚于国外。（一）、随锅而起的污染物油烟。在煎、炒、炸过程中大量产生，弥漫在厨房里的整个空间里，对人的呼吸道、眼睛、鼻子及咽喉造成威胁。同时，油烟中还含有苯并芘，长期吸入可致癌。（二）、随火而起的污染物煤气。它主要来自灶具中的泄漏和未能完全燃烧的燃料，如液化气、天然气、煤等。煤气中的主要污染物是一氧化碳和氮氧化物。它们是对人体非常有害的毒物。轻者造成心血管、神经、呼吸、血液等系统和五官等方面的疾病，重者则会引起煤气中毒，造成昏迷，如抢救不及时就会造成死亡。（三）、随电而起的污染物电磁幅射。这种污染主要来自厨房里的电器，特别是微波炉。污染的形式是它们在正常工作时产生种种不同波长和频率的电磁波，对人体特别是大脑产生不利影响，如导致头晕、头痛、失眠、记忆减退等。(四)、随“洗”而起的污染物化学洗涤物。厨房里从炊具到碗筷，从电器到墙壁、门窗，没有一样是不需要洗、抹、擦的。特别是锅碗瓢盆这些天天都要用的东西，每天都要洗涤数次，而且洗的过程一般都要使用洗涤剂。它不仅会造成洗涤者的手和皮肤污染，而且如冲洗不净还会随食物进入人体，影响人体内的PH值或造成消化系统及其他系统的疾病。第二节 防治厨房中污染物的几种措施咳咳咳厨房污染物危害如此之大，那么我们是否就束手无策、无能为力了呢？我们应该采取哪些措施预防和治理厨房中的污染物？克服上述几类污染物我们可以采取以下几种措施：(一）、改善烹调方法，防止污染物产生，首先是调整口味，少吃煎炸食品；其次是对同一种食物原料，尽量少用或不用炒、煎、炸的烹调方法；再次，非进行煎炒炸不可的，要掌握好锅的热度和油温，使之尽量少散发油烟。（二）、选择较清洁的能源和食用油，阻止污染物进门。涉及到厨房的能源，按其污染程度为电、沼气、薪柴和矿物质燃料（天燃气、液化气、煤等）。为厨者应尽可能选择污染轻的燃料（如电、沼气）。在食用油中，精制的色拉油要比传统的菜油、棉籽油要好一些。同时要把握好食用油的烹调温度，一般不超过100摄氏度，否则不仅破坏了所含的脂溶性维生素，散发出的油烟也会更多。(三)、改善灶具，减少污染物的生成。对于一切存在泄漏问题和不能使燃料完全燃烧的灶具（包括农村的柴灶），都要毫不犹豫的修整、更换和淘汰。这样不仅会减少污染，还可节约能源。(四)、通风换气，驱除污染物。一是常开门窗，使厨房内空气流通，尤其是厨房里生有煤炉者。但住房中有人睡觉时要把厨房门关上，防止煤气中毒；二是要安装较好的抽油烟机或排风扇，并经常清洗保洁。(五)、搞好个人防护，避免与污染物接触。比如家庭主妇在进行烹调操作时要尽可能避免与减少同污染物的接触，在操作微波炉时应离之远一点。饭店、餐馆的厨房工作人员则应采取更严格的防护措施。(六)、用心洗涤，不让污染物留隐患。在厨房里进行各种洗涤时，应选择无公害的天然洗涤剂，不能使用不合格的产品。同时，要尽力将洗涤物冲洗干净，不留污染隐患。探究与共享： 1、结合化学课本相关内容及其他方式资料查询，总结厨房中各污 染物的致病原理。2、关于厨房污染物的治理你还有更好的办法吗？ 课题3 厨房中的水质问题 水与空气、食品是人类生命和健康的三大要素。 人体的50%到60%的重量是水份，儿童体内水份多达80%。没有水，就没有生命。地球上的淡水资源只占地球水资源总量的3%，而这3%淡水中，可直接饮用只有0.5%。所以说，水是人类宝贵资源，是生命之泉。 然而，水污染在世界上相当普遍而又严重。当水中的有害物质超出了水体的自净能力，这就会产生污染。这些有害物质包括农药，重金属及其化合物等有毒物质，各种废气物和放射性物质等。 第一节 常见的饮用水水质项目对人体健康的影响 案例1：2007年11月1日，记者在山东省卫生监督所获悉，山东省各级卫生监督机构针对生活饮用水展开的监督监测工作已经完成，全省各级卫生监督部门共检查各类供水单位家，对家单位给予了行政处罚，被要求限期改进单位家，罚款家，罚款金额元。对检查不合的单位，卫生监督部门明确要求并督促其采取整改措施，确保其供水安全。 从此次监测结果来看，对城市学校自备供水单位抽样检测样品份，合格率仅为，不合格指标有水值、微生物指标、硫酸盐、氯化物、氟化物等；对农村学校自备供水单位抽样检测水样份，合格率为，不合格指标涉及微生物、硝酸盐等个指标；对地级以上城市市区水厂抽样检测水样份，合格率为；对地级以上城市市区自建水厂抽样检测水样份，合格率为；对二次供水单位检测二次供水水样份，合格率为。此次检查的主要内容除包括抽样检测水样的合格率以外，还包括持有有效卫生许可证、卫生组织与管理、卫生工作档案、卫生设施、供管水人员培训健康合格证明合格率以及所使用的涉水和消毒产品持有卫生许可批件的情况。 案例2：近日，邹平县水务局再次委托山东省环境检测中心滨州分中心对邹平县自来水公司10眼生活饮用水源井进行了水质监测，结果显示23项重点指标均符合生活饮用水卫生指标。 受邹平县水务局委托，山东省环境检测中心滨州分中心突击对县自来水公司水质进行化验，该中心对当天所使用的10眼取水井进行了取样，每眼井取样2500ml，监测环境为25ºC，湿度为50%。检测人员对专用器具进行彻底消毒后对水样进行了储藏，运到滨州后进行了检测化验。化验结果为：所检项目均符合生活饮用水卫生标准GB57492006中的水质标准限制。水不仅是生命之源，对人类极其重要，而污染又是这样厉害。因此我们更应该预防和保护好水资源，合理并利用好水。（、） 探究：看了上面两则案例你有什么感想？(一)常见的饮用水水质项目对人体健康的影响铅: 对肾脏、神经系统造成危害，对儿童具高毒性，致癌性已被证实 镉: 对肾脏有急性之伤害 砷: 对皮肤、神经系统等造成危害，致癌性已被证实 汞: 对人体的伤害极大，伤害主要器官为肾脏、中枢神经系统 硒: 高浓度会危害肌肉及神经系统 亚硝酸盐: 造成心血管方面疾病，婴儿的影响最为明显(蓝婴症)，具致癌性 总三卤甲烷: 以氯仿对健康的影响最大，致癌性方面最常发生的是膀光癌 三氯乙烯（有机物）: 吸入过多会降低中枢神经、心脏功能，长期暴露对肝脏有害 四氯化碳（有机物）: 对人体健康有广泛影响，具致癌性，对肝脏、肾脏功能影响极大 。 近年来美国环境保护署（EPA）针对1971-1994年间由水所引起的疾病进行一项调查，在740件案例中，其中因原生动物所引起共148件，共有448,486人因而致病，是所有原因中最高者。研究发现，原生动物种类中以隐孢子虫及梨形鞭毛虫二种需要特别注意，最常出现在游憩风景区及畜牧养殖地区，其中又以养猪、养鸭二种最多。统计也显示，23年内所造成的死亡病例共89件，而原生动物造成的死亡案例高达70件。 据世界卫生组织调查，世界上70%的人喝不到安全卫生的饮用水。现在，每年有1500万5岁以下儿童死亡，死亡原因大多与饮用水有关。据联合国统计，世界上每天有25万人由于饮用水而得病或由于缺水而死亡。 水污染不但危机人类，也给渔业带来了巨大损失。严重使鱼虾死亡，还干扰鱼类繁殖，渔产量和质量大大下降。污水还污染农田和农作物，使农业减产。水污染还造成其他环境的下降，影响人们的游览，娱乐和休养。（二）硬水 所谓硬水，就是含有大量钙盐和镁盐离子的水。这种水并不对健康造成直接危害，但是会给生活带来很多麻烦，在家庭使用时，不能使肥皂产生泡沫，还会在所洗涤的衣物上沉淀一层水垢；在烧开水时会在壶底和热水瓶底部渐渐地结上一层坚硬的白色水垢。如果这种硬水使用在锅炉或蒸汽机车上，会在锅炉底部和管道壁上形成一层硫酸钙或二氧化硅的“硬垢”，或一层碳酸钙的软垢，因而使管壁过热变形，导致锅炉和管道发生爆炸的危险。这是很令人讨厌和十分可怕的。当然，水中的铁盐和锰盐离子也是使水变硬的原因之一。含有此离子的水会把肥皂沉淀出来的水垢在织物上产生锈斑，若再漂白却使污斑变得更糟。这种水用来泡茶时，茶水面上会显出一层“水皮”，且茶的清香味儿也不翼而飞。水中的镁的硬度会使水带有腐蚀性和明显的酸性，还会有一种会刺激眼睛的金属味。镁盐是一种轻泻剂。但是镁离子仅仅使人讨厌，而不会威胁人的健康。尽管一定硬度的水，能降低金属的毒性及心血管病的发生率，但是，居民饮用的水还需进行软化处理，以免让硬水带来不良后果。硬水变为软水，最简单的办法是把硬水煮沸。硬水的软化1沉淀法：用石灰、纯碱处理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，过滤后即得软水，其中的锰、铁等离子也可除去。2软水剂（1）Na3PO4： 3CaSO4+2Na3PO4Ca3(PO)4+3Na2SO4（2）六偏磷酸钠： Na4Na2(P03)6+Ca2+Na4Ca(P03)6+2Na+（3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：与Ca2+、Fe2+、Cu2+等离子生成螯合物3.离子交换法：（1）原理：用无机or有机物组成一混合凝胶，形成交换剂核，四周包围两层不同电荷的双电层，水通过后可发生离子交换。阳离子交换剂：含H+、Na+固体与Ca+、Mg2+离子交换阴离子交换剂：含碱性基因，能与水中阴离子交换（2）常用交换剂：a.泡沸石：水化硅酸钠铝Na2O·Z+Ca(HCO3)CaO·Z+2NaHCO3Na2O·Z+CaSO4CaO·Z+Na2SO4b.磺化煤：2Na(K)+CaSO4Ca(K)2+NaSO42H(K)+CaSO4Ca(K)2+NaSO4c.离子交换树脂4电渗析法：用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。5磁化法：使水流过一个磁场，钙、镁盐类分子间引力减小，不易产生坚硬水垢水的硬度是由什么引起的：水的硬度是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的，这种硬度叫作暂时硬度。这种水经过煮沸以后，水里所含的碳酸氢钙就分解成不溶于水的碳酸钙，水里所含的碳酸氢镁就生成难溶于水的碳酸镁沉淀。这些沉淀物析出，水的硬度就可以降低，从而使硬度较高的水得到软化。水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的，这种硬度就叫作永久硬度。永久硬度不能用加热的方法软化。天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度，因此，一般所说水的硬度是指上述两种硬度的总和。探究与共享：1、为了水而引发的冲突有多少？ 2、如何测定水的硬度？ 3、如何对硬水进行软化？ 第二节 对于污水采取的主要措施污水的危害极其多，我们如何对污水进行治理呢？（一） 资金、行政、法律保障措施 1. 资金支持是必不可少的条件 显然，资金支持是污染治理重要的条件之一，没有资金，一切治理措施就无法实施。 2. 政府的支持是后盾 城市水系污染治理涉及面很广，不但涉及到居民，还涉及到外地人员，涉及到部队系统，涉及到少数民族，也会涉及到权利持有者的利益。因此，单靠水利部门是无法解决问题的，即使再加上环保部门，力量依然是苍白无力的。需要市政府的强力支持，市政府也需要中央政府的支持。没有一个强大政府的支持，许多强制性措施就难以行得通。 3. 污染治理需要法制 法律法规是人们共同遵守的准绳，应制定保护城市水环境的地方性法律，让水系管理部门有法可依，依法行政，这样一些事情做起来会容易一些。 （二）工程保障措施 1. 必须实施彻底截污、污/雨分流 根据实地调查结果，生活污水是水系最严重的污染源，将生活污水完全截留是治污的根本。另外，由于雨水管经常被用作排污管，所以实施污/雨分流也是重要措施。污水送入污水处理厂处理，雨水则可直接排入自然水体中，降低污水处理厂处理负荷，污水可以通过河道排放。 2. 对老平房区进行搬迁改造 一般来说，城镇新建居民区都有完备的下水道系统，都实施了污/雨分流。但是，老平房区房屋破旧，多数没有下水道系统，而且污/雨不分，是造成河流污染的主要来源。不管从污染治理的角度还是从城市建设的角度，都需要对老平房区进行搬迁改造。 （三）市政管理措施 1. 加强城市卫生综合管理 加强城镇的综合卫生管理，使街面保持干净，减少因风吹、雨水等因素将脏物带入河流。对自由市场、餐馆、外来人口聚居区进行严格的卫生管理，对建设工地卫生实行严格监督，对产生污染的路边小生意、洗车点或进行环境改造、或取缔。 2. 环卫部门应提高管理水平 鉴于环卫部门职工向河道倾倒所收集的垃圾、大粪的情况客观存在，环卫部门应提高管理水平，严格要求职工遵守规矩，教育职工明确自己的责任，对不守规矩、擅自污染环境的职工给与相应的处罚。 3. 合理布置垃圾处理站点、公共厕所 应健全垃圾处理站点网络（尤其是公共场所），让人们垃圾有处可弃，减少因无垃圾站（箱）而导致的垃圾随意丢弃。应在沿河设置一些公共厕所，让在外活动的人们感到方便，减少因为没有厕所而将河沿当厕所的现象。 4. 拆除一切造成污染的违章建筑 对一切形成污染的沿河餐馆、水上游乐厅等应取缔。 （四）水资源调控措施 加强水源调配方面的研究 水资源不足是影响水质的重要因素，河水不流，水质就会恶化。应加强水源调配方面的研究，如何既节约水源又保护水环境是必须研究的课题。建设一批污水处理厂，应加强处理水的应用，处理厂与输水管道应同时规划、同时设计，将处理后的洁净水引入河道，这样既节约水资源又可保护水环境。 （五）公众参与措施 1. 让公众参与河道环境管理 河道管理部门应建立与沿线居民的沟通渠道，定期访问居民，公布举报电话，让居民有机会参与对污染源的监督，及时发现问题，进行处理。也可以实行“门前三包”等措施，目的是充分发挥群众保护水环境的巨大热情，对水环境实行有效的监督和保护。 2. 搞好大众教育 对大众加强保护水质的教育，沿河树立一些警示牌，呼吁人们注意保护水质。另外，新闻媒体继续对大众进行环境保护的教育。 然而在此过程当中有几方面问题没有得到足够重视或未能有效执行： 首先，治理水污染的过程中要避免将水环境整治工作同行政强制措施完全等同起来。应该在整治的过程中更多地采用经济手段，调动排污单位的内部积极性，使污染物达标排放和综合治理成为企业主动的自发的自愿的行为。这样不仅能够减少行政强制执行的费用，而且可以减少以至杜绝企业弄虚作假、追求形式上的达标和保留实质上的污染行为的发生，从而有效地提高有关法律法规执行的有效性。在通常意义上的引进经济激励措施、奖励达标先进单位、为其提供政策优惠的做法之外，是否可以将水环境治理与清洁生产工艺技术的市场开发有效的结合起来，在停产、关闭数以千计的污染企业的同时创立和新建于环境保护有利的新企业新市场，使水环境整治工作同社会经济其它方面有机地联系在一起，使环保工作不再对于工业企业的发展只是一味的否定，而是肯定与否定相结合。从长远发展的角度看，工业走向环境健康化是世界发展的总体趋势，清洁生产工艺的开发利用将在不久的未来占据巨大的市场份额。因此我们应该把握时机，争取利用后进优势，在促进环境质量改善的同时获得经济的更大发展。 其次，水污染的治理过程中还应避免将水污染防治与工业企业达标排放等同起来。中国是一个农村人口占到70%的农业大国，且农业现代化程度较低。美国著名的化学家和环保主义者蕾切尔卡逊在上个世纪60年代所关注的农业污染问题在今天的中国仍然具有极为现实的指导意义。当我们对于我国大多数流域污染情况寻根求源的时候都会发现干流和支流沿岸的农药化肥及其它农业废弃物肆意地向水体抛弃是构成水环境恶化的重要原因之一，而且往往正是这些不经任何处理就排向江河湖海的大量农业污染物在很大程度上须对水体的毒化问题负责。然而在水环境治理的实际操作中，我们几乎看不见有关治理农业面源污染的举措，更没有像“零点行动”那样富有广泛社会影响力的治污行为发生。当然并不否定工业企业污染治理与农业污染控制本身有着不可分割的联系，对于“15小”企业的治理一定范围内断绝了农业污染物的来源，然而从现实的角度来看，这还远远不够；也并不否认农业的面源污染较之工业企业通常情况下的点源污染而言，控制的难度大得多，甚至近乎不可操作，然而不能因为该问题解决起来有极大困难而视其不存在。这样只能造成对农业污染的默认，从而使问题扩大化。 水污染治理过程应当同生态环境的恢复和改善紧密结合起来。环境问题以其固有的全方位、多因子的特点区别于其它任何部门法所调整的对象，这就要求在整治水环境问题的过程当中首先要考虑到水污染问题的流域性，加强河流湖泊沿岸省市地区之间的协调和合作。这一点在淮河治理过程当中已经获得重要的实践经验，应该在全国范围内加以推广。其次，水资源作为生态环境的一个重要成分对于人类生产生活都具有不言而喻的重要价值，因而将水环境整治与水权概念的开发相结合，明确水资源使用的受益者和水环境问题的治理者无疑具有重要意义；与此同时对于水资源的开发利用要实行全流域统筹兼顾的方针 ，生产、生活和生态用水综合平衡，做到微观与宏观相结合，促进水环境问题的根本解决。 自古以来，人类就是在水的滋养下生存和繁衍，今后也将同样依赖于水资源而继续存在和发展。无论社会如何进步，时代如何发展，我们都不可以