水环境化学讲稿.ppt

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1、关于水环境化学第一页，讲稿共五十页哦第一节第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态天然水的基本特征及污染物的存在形态 一一.天然水的基本特征天然水的基本特征1 天然水的组成天然水的组成水溶液中金属离子的表达式通常可以写成水溶液中金属离子的表达式通常可以写成Mn+，表示简单的水合金，表示简单的水合金属离子属离子M(H2O)xn+。水中金属离子常常以多种形态存在。例如铁水中金属离子常常以多种形态存在。例如铁:Fe(OH)2+,Fe(OH)2+,Fe2(OH)24+,Fe3+,K+,Na+,Ca2+,Mg2+,HCO3-,NO3-,Cl-,SO42-为天然水中常见的八为天然水中常见的八大离子，占天

2、然水离子总量的大离子，占天然水离子总量的95-99%。(1)天然水的主要离子组成：天然水的主要离子组成：(2)水中的金属离子：水中的金属离子：第二页，讲稿共五十页哦(3)气体在水中的溶解性气体在水中的溶解性大气中的气体与溶液中大气中的气体与溶液中同种气体间的平衡为：同种气体间的平衡为：G(aq)=KHpG亨利定律并不能说明气体在溶液中进一步的化学反应。溶解于水亨利定律并不能说明气体在溶液中进一步的化学反应。溶解于水中的实际气体的量，可以大大高于亨利定律表示的量。中的实际气体的量，可以大大高于亨利定律表示的量。KH 是各种气体在一定温是各种气体在一定温度下的亨利定律常数度下的亨利定律常数(mol

3、/LPa);一一.天然水的基本特征天然水的基本特征第三页，讲稿共五十页哦 氧在干燥空气中的含量为氧在干燥空气中的含量为 20.95%，大部分元素氧来自大气，大部分元素氧来自大气。氧在水中的溶解度与水的温度、氧在水中的分压及水中含。氧在水中的溶解度与水的温度、氧在水中的分压及水中含盐量有关。水在盐量有关。水在25时的蒸汽压为时的蒸汽压为0.03167 105 Pa。氧在。氧在 1.013 105 Pa，25 饱和水中的溶解度：饱和水中的溶解度：氧在水中的溶解度氧在水中的溶解度。，因此其溶解度为氧的分子量为mg/L32.832)mol/L(4106.25102056.081026.1OH)aq(2

4、O)Pa(5102056.0%95.20)51003167.0100130.1(O252pKp 1.天然水的基本特征天然水的基本特征第四页，讲稿共五十页哦KJ/mol314.8,J/mol,)11(303.2lg21212112气体常数溶解热，；时气体在水中的溶解度为绝对温度为RHTTCCTTRHCC不同温度下，气体在水中溶解度的计算：不同温度下，气体在水中溶解度的计算：1.天然水的基本特征天然水的基本特征第五页，讲稿共五十页哦 CO2在干燥空气中的含量为在干燥空气中的含量为 0.0314%，水在，水在25时的蒸汽压为时的蒸汽压为0.03167 105 Pa，CO2的亨利定律常数为的亨利定律常

5、数为3.34 10-7 mol/L.Pa。则。则CO2在水中的在水中的浓度浓度为：为：CO2的溶解度的溶解度)mol/L(510028.18.3081034.3COH)aq(2CO)Pa(8.30%0314.0)51003167.0100130.1(CO252pKp3CO2H3HCOH1-23COH3HCO-3HCOH3CO2HKH3CO2H1223COH3CO2H13HCO-3HCO23COH2KKKK 1.天然水的基本特征天然水的基本特征第六页，讲稿共五十页哦(4)水生生物水生生物 生态系统、食物链中的一个重要环节；生态系统、食物链中的一个重要环节；生产者、消费者、分解者；生产者、消费者、

6、分解者；自养生物、异养生物；自养生物、异养生物；生产率、富营养化、生产率、富营养化、C、N、P 1.天然水的基本特征天然水的基本特征第七页，讲稿共五十页哦(1)碳酸平衡碳酸平衡在水体中存在着在水体中存在着CO2、H2CO3、HCO3-、CO32-等等4种物质种物质;常把常把CO2和和H2CO3 合并为合并为H2CO3*;实际上实际上H2CO3 的含量极低，主要是溶解性的气体的含量极低，主要是溶解性的气体CO2。以下将以下将H2CO3*略写为略写为H2CO3 2.天然水的性质天然水的性质第八页，讲稿共五十页哦12211232213213232023221-233213-3-23232312-23

7、-3133203222)HH1(HCOHHCOHCOHCOHHCOHCOHCOHHCOHCOHCOCOHHHCO)33.10p(HCOHCO)35.6p(HHCOCOH)46.1p(COHOHCOKKKKKKKKKKKKKKCT=H2CO3+HCO3-+CO32-2.天然水的性质天然水的性质第九页，讲稿共五十页哦12222121)HH1()HH1(11KKKKK以上属封闭的水溶液体系的情况；以上属封闭的水溶液体系的情况；没有考虑大气交换过程。没有考虑大气交换过程。CO2+H2CO3HCO3-CO32-1008060402002 4 6 8 10 12pH图图6-1 碳酸化合态分布图碳酸化合态分

8、布图 2.天然水的性质天然水的性质第十页，讲稿共五十页哦对于开放体系，应考虑大气交换过程：对于开放体系，应考虑大气交换过程：222222COH221COH021T-23COH1COH011T-3COH002TCOH2HCOHHCO1/)aq(CO)aq(COpKKKpKCpKKpKCpKCpK 2.天然水的性质天然水的性质第十一页，讲稿共五十页哦碱度是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接碱度是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接受受H+的物质总量。的物质总量。组成水中碱度的物质可以归纳为三类：组成水中碱度的物质可以归纳为三类：强碱；弱碱；强碱；弱碱；强碱弱酸盐。强碱弱酸盐。

9、At pH values below 7,H+in water detracts significantly from alkalinity,and its concentration must be subtracted in computing the total alkalinity.Therefore the following equation is the complete equation for alkalinity in a medium where the only contributors to it are HCO3-,CO32-,and OH-.总碱度总碱度=HCO3

10、-+2CO32-+OH-H+2.2 天然水中酸度和碱度天然水中酸度和碱度 2.天然水的性质天然水的性质第十二页，讲稿共五十页哦 酸度酸度是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质，亦即放出是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质，亦即放出H+或或经水解能产生经水解能产生H+的物质总量。包括强酸、弱酸、强酸弱碱盐等。的物质总量。包括强酸、弱酸、强酸弱碱盐等。某水体的某水体的pH=8.00,碱度为碱度为1.0010-3 mol/L,该水体中该水体中HCO3-,CO32-,OH-,H+等物质的浓度。等物质的浓度。解：解：pH=8.00时，时，CO32-的浓度很低，可认为碱度全部由的浓度很低，可认为碱度全部

11、由HCO3-贡贡献，则献，则HCO3-=碱度碱度=1.0010-3 mol/L；根据根据pH值，值，H+=1.00 10-8 mol/L;OH-=1.00 10-6 mol/L总酸度总酸度=H+HCO3-+2H2CO3 OH-2.天然水的性质天然水的性质第十三页，讲稿共五十页哦mol/L1025.21045.41000.11000.1COHHCOHCOHCOHHCOHHCOHCOH57383213323231332KKmol/L1069.41000.11000.11069.4COHHCOCOHCOCOHCOHHCO683112332233232233KK 2.天然水的性质天然水的性质第十四页，

12、讲稿共五十页哦解：解：碱度的贡献：碱度的贡献：OH-+HCO3-+2CO32-H+的浓度可以忽略不计。的浓度可以忽略不计。H+=1.00 10-10 mol/L;OH-=1.00 10-4 mol/LHHCOCO3223KOH-+HCO3-+2CO32-=1.00 10-3 mol/L (1)H+=1.00 10-10 mol/L;OH-=1.00 10-4 mol/L (2)(3)若水体的若水体的pH为为10.0，碱度为，碱度为1.00 10-3 mol/L,则上述各形态物质的浓度为则上述各形态物质的浓度为多少？多少？2.天然水的性质天然水的性质第十五页，讲稿共五十页哦2 2.18 10-4

13、=4.36 10-4 eq/L from CO32-4.64 10-4 eq/L from HCO3-1.00 10-4 eq/L from OH-Alk=1.00 10-3 eq/LSolving these three equations gives HCO3-=4.64 10-4 mol/L and CO32-=2.18 10-4 mol/L,so the contributions to the alkalinity of this solution are the following:2.天然水的性质天然水的性质第十六页，讲稿共五十页哦 二二.水中污染物的分布和存在形态水中污染物的分

14、布和存在形态类型编号分类标志物作用1致浊物灰尘、渣屑、漂浮物导致透明度下降，阳光难以进入，光合作用下降；尘中物质可能产生下面项的毒性2致色物色素、染料染色，可能有毒3致嗅物硫化氢、硫醇、氨、胺、甲醛使水体变臭，有机的可消耗 DO4需氧有机物碳水化合物、油脂、氨基酸、蛋白质等分解消耗 DO，分解后成分对水体有毒5植物营养物NO3-、NO2-、NH4+、磷酸盐产生富营养化6无机有害物盐、酸、碱提高水的矿化度，降低水质；酸化7无机有毒物氟化物、氰化物本身是毒物8重金属Hg、Cd、Cr、Pb、As（Zn、Cu、Co、Ni、etc）产生毒性效应9易分解有机毒物酚类、有机磷农药苯酚高毒性10难分解有机毒物

15、有机氯农药、多氯联苯（PCB）高毒性，化学性质稳定，可在环境中富集化学性11油石油本身有毒，覆盖水体导致DO 下降12热热物理性13放射性物质235U、238Pu、90Sr、137Cs水体温度升高，造成 DO减少甚至到 0生物性14病原微生物病毒、细菌传染疾病第十七页，讲稿共五十页哦（1）农药农药(pesticide)杀虫剂杀虫剂 insecticide 杀菌剂杀菌剂除草剂除草剂 1.有机污染物有机污染物disifectant n.消毒剂消毒剂germicide n.杀菌剂杀菌剂fungicide n.杀真菌剂杀真菌剂bactericide n.杀菌剂杀菌剂herbicide n.除草剂除草剂

16、第十八页，讲稿共五十页哦 有机氯农药有机氯农药(Organochlorine pesticide)：CHClClClClClp,p-二氯二苯基三氯乙烷，4,4-二氯二苯基三氯乙烷DDT 1.有机污染物有机污染物难以被化学降解和难以被化学降解和生物降解，较低的生物降解，较低的水溶性，较高的辛水溶性，较高的辛醇醇/水分配系数。水分配系数。DDTHCH(hexachlorocyclohexane)六氯环己烷六氯环己烷Aldrin(艾氏剂艾氏剂)Heptachlor(七氯七氯)Dieldrin(狄氏剂狄氏剂)第十九页，讲稿共五十页哦ClClClClClClClClClClClClClClClClClH

17、o,p-DDTo,p-DDEp,p-DDEp,p-DDDo,p-DDDClClClHCl 1.有机污染物有机污染物第二十页，讲稿共五十页哦1948年的诺贝尔生理学或医学奖奖给了年的诺贝尔生理学或医学奖奖给了DDT发明者、瑞士化学家米发明者、瑞士化学家米勒。勒。DDT对消灭农业害虫和居家杀虫确实发挥过神奇作用，但对消灭农业害虫和居家杀虫确实发挥过神奇作用，但DDT是一种难是一种难降解有毒化合物，长期使用会在环境及生物体内积累，造成环境污染。降解有毒化合物，长期使用会在环境及生物体内积累，造成环境污染。1976年美国洛杉矶动物园小河马突然全部死亡，就是饮用附近年美国洛杉矶动物园小河马突然全部死亡，

18、就是饮用附近农药厂排放的农药厂排放的DDT废液所致。据此，许多国家废液所致。据此，许多国家70年代就停止使用年代就停止使用DDT。影响远未终结。在。影响远未终结。在1995年美国医生发现死婴的脑部也有年美国医生发现死婴的脑部也有DDT，DDT还还造成男性发育异常，有造成男性发育异常，有“非男性化非男性化”表现。同时表现。同时DDT还造成在美国、日还造成在美国、日本出现大量畸形青蛙。本出现大量畸形青蛙。1.有机污染物有机污染物第二十一页，讲稿共五十页哦Figure 15.The flattened egg within this white-faced ibis clutch was cause

19、d by DDE.1.有机污染物有机污染物第二十二页，讲稿共五十页哦Figure 16.Damage to the central nervous system of birds by chlorinated hydrocarbon insecticides results in the type of aberrant posture seen in this hen pheasant 1.有机污染物有机污染物第二十三页，讲稿共五十页哦BFigure 16.Damage to the central nervous system of birds by chlorinated hydroca

20、rbon insecticides results in the type of aberrant posture seen in this mallard duck.1.有机污染物有机污染物第二十四页，讲稿共五十页哦HCH ClClClClClClClClClClClClAldrinOClClClClClClDieldrinClClClClClClClHeptachlor 1.有机污染物有机污染物第二十五页，讲稿共五十页哦(1)磷酸酯磷酸酯(2)硫代磷酸酯硫代磷酸酯(3)膦酸酯和硫代膦酸酯类膦酸酯和硫代膦酸酯类(4)磷酰胺和硫代磷酰胺类磷酰胺和硫代磷酰胺类 有机磷农药有机磷农药 1.有机污染

21、物有机污染物大部分是磷酸酯或磷酰胺类化合物。大部分是磷酸酯或磷酰胺类化合物。第二十六页，讲稿共五十页哦POH3COOCH3OCHCH2POHOOHOH(1)磷酸酯：磷酸中三磷酸酯：磷酸中三个氢原子被有机基团置换个氢原子被有机基团置换所生成的化合物，如所生成的化合物，如 敌敌敌敌畏、二溴磷等。畏、二溴磷等。1.有机污染物有机污染物(2)硫代磷酸酯：硫硫代磷酸酯：硫代磷酸分子中的氢原代磷酸分子中的氢原子被甲基等基团所置子被甲基等基团所置换而形成的化合物。换而形成的化合物。PH3COH3COOSNO2磷酸磷酸甲基对甲基对硫磷硫磷敌敌畏敌敌畏第二十七页，讲稿共五十页哦磷酸分子中一个羟基被有机基团磷酸分

22、子中一个羟基被有机基团置换，即在分子中形成置换，即在分子中形成C-P键，称键，称为膦酸。如果膦酸中羟基的氢原为膦酸。如果膦酸中羟基的氢原子再被有机基团取代，即形成膦子再被有机基团取代，即形成膦酸酯。如果膦酸酯中的氧原子被酸酯。如果膦酸酯中的氧原子被硫原子取代，即为硫代膦酸酯，硫原子取代，即为硫代膦酸酯，如敌百虫。如敌百虫。1.有机污染物有机污染物(3)膦酸酯和硫代膦酸酯类膦酸酯和硫代膦酸酯类PH3COH3COCHOOHCCl3敌百虫敌百虫第二十八页，讲稿共五十页哦(4)磷酰胺和硫代磷酰胺类磷酰胺和硫代磷酰胺类 1.有机污染物有机污染物PH3COH3CONHCOCH3O乙酰甲胺磷乙酰甲胺磷膦酸酰

23、胺酯膦酸酰胺酯磷酸分子中羟基被氨基取磷酸分子中羟基被氨基取代的化合物为磷酰胺；磷代的化合物为磷酰胺；磷酸胺分子中的氧原子被硫酸胺分子中的氧原子被硫原子所取代形成硫代磷酰原子所取代形成硫代磷酰胺，如甲胺磷。胺，如甲胺磷。第二十九页，讲稿共五十页哦PH3COH3COSSHCH2CCOOC2H5COOC2H5马拉硫磷马拉硫磷二硫代磷酸酯二硫代磷酸酯PH3COH3COSSH2CCONHCH3乐果乐果二硫代磷酸酯二硫代磷酸酯 1.有机污染物有机污染物有机磷农药的特点：较易被生物降解，高效、低毒、低残留；有机磷农药的特点：较易被生物降解，高效、低毒、低残留；第三十页，讲稿共五十页哦除草剂除草剂NNNNHN

24、HClNNNClNN 1.有机污染物有机污染物Atrazine阿特拉津阿特拉津Simazine西玛津西玛津第三十一页，讲稿共五十页哦(2).POPs and PTSPOPs:Persistent Organic PollutantsPTS:Persistent Toxic Substances持久性有机污染物持久性有机污染物持久性有毒物质持久性有毒物质第三十二页，讲稿共五十页哦2001年年5月月，中国政府签署了，中国政府签署了关于对某些持久性有机污染物的斯关于对某些持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约德哥尔摩公约，根据这项公约，各缔约国将采取一致行动，首，根据这项公约，各缔约国将采取一致行动，首先

25、控制并逐步消除先控制并逐步消除12种对人类健康和自然环境特别有害的持久性有机种对人类健康和自然环境特别有害的持久性有机污染物污染物(POP)，它们是：艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、，它们是：艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕、六氯代苯、多氯联苯灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕、六氯代苯、多氯联苯(PCB)、二恶英、二恶英(PCDD)和呋喃和呋喃(PCDF)。2004年年5月月，人大常委会批准的该公约。，人大常委会批准的该公约。环境激素环境激素,内分泌干扰物内分泌干扰物(Endocrine disruptors)。Persistent Organic Pollutants

26、(POPs)持久性有机污染物持久性有机污染物(2).POPs and PTS第三十三页，讲稿共五十页哦POPs的判别标准的判别标准持久性持久性远距离环境迁移的潜在能力远距离环境迁移的潜在能力 T1/2(in air)2 daysT1/2（水中（水中)2个月个月T1/2(土壤或沉积物）土壤或沉积物）6个月个月 BCF 5000,或或 logKow 5 的证据的证据有令人关注的其他证据有令人关注的其他证据生物积累性生物积累性毒性毒性(1).POPs and PTS第三十四页，讲稿共五十页哦 持久性有毒物质持久性有毒物质(PTS)有机有机PTSPOPs杀虫剂杀虫剂艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂艾氏剂

27、、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕、六氯、六氯(代代)苯苯工业化学品：工业化学品：多氯联苯多氯联苯(PCB)(PCB)、六氯、六氯(代代)苯苯人类无意合成的物质：多氯代二苯并对二恶英和呋人类无意合成的物质：多氯代二苯并对二恶英和呋喃喃(PCDD/F)其它有其它有机机PTS十氯酮、六六六（十氯酮、六六六（HCH）、阿特拉津、）、阿特拉津、五氯酚、氯代石蜡、多环芳烃五氯酚、氯代石蜡、多环芳烃(PAH)、多溴代联苯醚（、多溴代联苯醚（PBDE）、辛）、辛基酚、壬基酚、酞酸酯、基酚、壬基酚、酞酸酯、.有机汞化合物、有机锡化合物、有机铅物有机汞化合物、有

28、机锡化合物、有机铅物 金属有机污染物金属有机污染物(2).POPs and PTSPTS是指在环境中不容易被降解、可以被生物蓄积的有毒物质的是指在环境中不容易被降解、可以被生物蓄积的有毒物质的总称，即持久性有毒物质。总称，即持久性有毒物质。第三十五页，讲稿共五十页哦多氯联苯多氯联苯(Polychlorinated biphenyl,PCB):209+1种化合物。种化合物。化学稳定性和热稳定性好、变压器、电容器的冷却剂、绝缘材料、耐腐蚀化学稳定性和热稳定性好、变压器、电容器的冷却剂、绝缘材料、耐腐蚀涂料等。涂料等。极难溶于水，易溶于有机溶剂和脂肪，具有高的辛醇极难溶于水，易溶于有机溶剂和脂肪，具

29、有高的辛醇/水分配系数；水分配系数；123456123456(2).POPs and PTSDioxin类污染物类污染物第三十六页，讲稿共五十页哦PCDD/F:Polychlorinated dibenzo-p-dioxin/furan(PCDD/F)PCDD:75;PCDF:1352,3,7,8-substituted PCDD/Fs:22(毒性相差毒性相差1000倍；倍；)OO12345678910OO12345678910ClxClyx+y=1-8Dioxin is the name given to a group of persistent,very toxic chemicals.

30、The most toxic form of dioxin is 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin or TCDD.O432156789ClyClxx+y=1-8(2).POPs and PTS第三十七页，讲稿共五十页哦Dioxin is released by paper mills,by metal smelters,by many chemical plants,by many pesticide factories,and by all incinerators.The entire dioxin family consists of 75 dif

31、ferent dioxins and 135 different furans.The dioxin,2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(TCDD),is considered to be the most toxic type of dioxin.OClClOBrBrPolychlorinated biphenyl ether(PCDE)Polybrominated biphenyl ether(PBDE)(2).POPs and PTSWhere does dioxin come from?第三十八页，讲稿共五十页哦Polycyclic Aromatic

32、 Hydrocarbons 2,3-苯并芴 芘*荧蒽*丁省 苯并a蒽*并五苯 二萘嵌苯 三苯撑 蔻 3,4-苯并芘 9-苯基蒽 7,12-二甲基苯并a蒽 苯并k荧蒽*苯并b荧蒽*(2).POPs and PTS第三十九页，讲稿共五十页哦(3).卤代脂肪烃卤代脂肪烃例如例如freon,CFC-11容易挥发、可以光解；辛醇容易挥发、可以光解；辛醇/水分配系数较低水分配系数较低;(4).醚类：在美国醚类：在美国EPA优先污染物中，有优先污染物中，有7种醚类化合物。种醚类化合物。(5).单环芳烃类化合物，主要是氯代苯类、硝基苯类、单环芳烃类化合物，主要是氯代苯类、硝基苯类、(6).苯酚类和苯胺类：较高

33、的水溶性，例如五氯苯酚苯酚类和苯胺类：较高的水溶性，例如五氯苯酚;1.有机污染物有机污染物第四十页，讲稿共五十页哦(7).酞酸酯类：水溶解度低，辛醇酞酸酯类：水溶解度低，辛醇/水分配系数高；水分配系数高；(8).多环芳烃类化合物多环芳烃类化合物(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAH)：来源、危害：来源、危害(9).亚硝胺等化合物亚硝胺等化合物(10).染料废水染料废水(偶氮、蒽醌偶氮、蒽醌)1.有机污染物有机污染物第四十一页，讲稿共五十页哦(1).镉：工业废水排放；镉：工业废水排放；多种形态存在：配合物；水生生物对多种形态存在：配合物；水生生物对Cd有很强的

34、富集能力；水体有很强的富集能力；水体悬浮物有很强的吸附能力；日本的痛痛病：长期食用含悬浮物有很强的吸附能力；日本的痛痛病：长期食用含Cd高的稻高的稻米。米。(2)汞：厂矿、有色金属冶炼、化工生产废水；汞：厂矿、有色金属冶炼、化工生产废水；甲基化作用；挥发作用；日本水俣病。甲基化作用；挥发作用；日本水俣病。1956年，日本熊本县水俣湾附近发现了一种奇怪的病。这种病年，日本熊本县水俣湾附近发现了一种奇怪的病。这种病症最初出现在猫身上，病猫步态不稳，抽搐、麻痹，甚至跳海死去症最初出现在猫身上，病猫步态不稳，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，被称为，被称为“自杀猫自杀猫”。2.金属污染物金属污染物第四十二页，

35、讲稿共五十页哦 2.金属污染物金属污染物随后不久，此地也发现了患这种病症的人。患者由于脑中枢神经随后不久，此地也发现了患这种病症的人。患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害，轻者口齿不清、步履瞒珊、面部痴呆、手足麻痹和末梢神经被侵害，轻者口齿不清、步履瞒珊、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形，重者神经失常，或酣睡，、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形，重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡。或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡。这种这种“怪病怪病”是最早出现的由于工业废水排放污染造成的公害病是最早出现的由于工业废水排放污染造成的公害病。排放的废水含有大量的汞。当汞在水中

36、被水生物食用后，会转化成。排放的废水含有大量的汞。当汞在水中被水生物食用后，会转化成甲基汞甲基汞(CH3HgCl)。这种剧毒物质只要有挖耳勺的一半大小就可。这种剧毒物质只要有挖耳勺的一半大小就可以致人于死命，当时水俣湾的甲基汞含量达到了足以毒死日本全以致人于死命，当时水俣湾的甲基汞含量达到了足以毒死日本全国人口国人口2次都有余的程度。次都有余的程度。第四十三页，讲稿共五十页哦(3).铅：矿山开采、金属冶炼、汽车废气、燃煤、油漆、涂料；水体中铅：矿山开采、金属冶炼、汽车废气、燃煤、油漆、涂料；水体中悬浮物的吸附作用。悬浮物的吸附作用。(4).砷：天然来源、人为来源砷：天然来源、人为来源(农药农药

37、)。不同存在形态。不同存在形态。(5).铬：冶炼、电镀、制革、印染；铬：冶炼、电镀、制革、印染；Cr3+,CrO2-,CrO42-,Cr2O7-;(6).铜：铜：(7).锌：锌：(8).2.金属污染物金属污染物第四十四页，讲稿共五十页哦1、水中营养元素、水中营养元素 水中的水中的N、P、C、O和微量元素如和微量元素如Fe、Mn、Zn是湖泊等水体中生是湖泊等水体中生物的必需元素。物的必需元素。三、水中营养元素及水体富营养化三、水中营养元素及水体富营养化N/P比值大于大于100-贫营养湖泊贫营养湖泊小于小于10-富营养湖泊富营养湖泊第四十五页，讲稿共五十页哦 赤潮赤潮(Algal bloom或或R

38、ed tide)是海水中某些是海水中某些微小浮游植物微小浮游植物、原生原生动物动物或或细菌细菌在一定的环境条件下突发性的增殖，引起一定范围一段时在一定的环境条件下突发性的增殖，引起一定范围一段时间的海水变色现象。间的海水变色现象。2、水体富营养化、水体富营养化-赤潮赤潮起始阶段：起始阶段：存在诱发赤潮的物质条件，表面现象不明显存在诱发赤潮的物质条件，表面现象不明显；发展阶段：发展阶段：赤潮生物迅速繁殖，水体颜色开始转变，稍微不同赤潮生物迅速繁殖，水体颜色开始转变，稍微不同 于周围水于周围水体；体；维持阶段：维持阶段：赤潮现象出现后至临近消失时所持续的时间，颜色较深赤潮现象出现后至临近消失时所持

39、续的时间，颜色较深；消亡阶段：消亡阶段：赤潮现象消失的过程赤潮现象消失的过程,水体表面出现较多泡沫。水体表面出现较多泡沫。赤潮的长消大致可分为四个阶段：赤潮的长消大致可分为四个阶段：三、水中营养元素及水体富营养化三、水中营养元素及水体富营养化第四十六页，讲稿共五十页哦 海水颜色异常。海水颜色异常。主要为红色、褐色，而且颜色分布不均，或呈主要为红色、褐色，而且颜色分布不均，或呈块状，或呈条带状，或呈不规则形状。块状，或呈条带状，或呈不规则形状。pH值升高，透明度降低。值升高，透明度降低。海水中溶解氧白天明显增高，夜间明显降低。海水中溶解氧白天明显增高，夜间明显降低。一种或少数几种赤潮生物处于优势

40、地位，数量急一种或少数几种赤潮生物处于优势地位，数量急剧升高。剧升高。(1)怎样判断赤潮？怎样判断赤潮？三、三、水中营养元素及水体富营养化水中营养元素及水体富营养化第四十七页，讲稿共五十页哦 海域中存在赤潮生物种源。海域中存在赤潮生物种源。海洋中有海洋中有330多种浮游生物能形成赤潮，有多种浮游生物能形成赤潮，有毒的种类大约有毒的种类大约有80多种，目前在中国沿海海域的赤潮生物约有多种，目前在中国沿海海域的赤潮生物约有150种种。(2)为什么会发生赤潮？为什么会发生赤潮？海域水体的富营养化。海域水体的富营养化。含有有机质和丰富营养盐的工农业废水和生活含有有机质和丰富营养盐的工农业废水和生活污水

41、排入海洋。尤其是水体交换能力差的河口海湾地区，污染物不污水排入海洋。尤其是水体交换能力差的河口海湾地区，污染物不容易被稀释扩散。海水养殖密度高的区域也往往存在水体的富营养容易被稀释扩散。海水养殖密度高的区域也往往存在水体的富营养化。化。三、三、水中营养元素及水体富营养化水中营养元素及水体富营养化第四十八页，讲稿共五十页哦 合适的海流作用和天气形势。合适的海流作用和天气形势。一般在海潮流缓慢、水体交换弱、天气形势一般在海潮流缓慢、水体交换弱、天气形势稳定、风力较小、湿度大、气压低、闷热、阳光充足时，易发生赤潮。稳定、风力较小、湿度大、气压低、闷热、阳光充足时，易发生赤潮。海流、风有时能使赤潮生物

42、聚集在一起，沿岸的上升流可以将海流、风有时能使赤潮生物聚集在一起，沿岸的上升流可以将含有大量营养盐物质的下层水带到表层，也可以将赤潮生物的含有大量营养盐物质的下层水带到表层，也可以将赤潮生物的种子种子带入水表层，为赤潮的发生提供必要的物质条件。如果风力适当，风向适宜带入水表层，为赤潮的发生提供必要的物质条件。如果风力适当，风向适宜的话，就会促进赤潮生物的聚集，从而使赤潮的产生更加容易。的话，就会促进赤潮生物的聚集，从而使赤潮的产生更加容易。适宜的水温和盐度。适宜的水温和盐度。一般在表层水温的突然增加和盐度降低时，一般在表层水温的突然增加和盐度降低时，会促进赤潮的发生。会促进赤潮的发生。资料来源：资料来源：王金辉王金辉 单位：国家海洋局东海监测中心单位：国家海洋局东海监测中心http:/