1、化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染第二节第二节 水体及其污染水体及其污染三三 水体污染的防治水体污染的防治一一 水体污染的来源水体污染的来源二二 水污染的危害水污染的危害化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 地球上水的总量估计约有地球上水的总量估计约有13.86亿立方公里亿立方公里(占地球表面占地球表面3/4)，一般可分为大气水、地表水和，一般可分为大气水、地表水和地下水，地表水又分为海
2、洋和陆地水，而陆地水地下水，地表水又分为海洋和陆地水，而陆地水总量为总量为2943万立方公里，它包括冰川、河流和湖万立方公里，它包括冰川、河流和湖泊等，但供人类利用的淡水只有泊等，但供人类利用的淡水只有0.63%。1.1.存在：存在：化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染2.2.水的性质水的性质 比热大、蒸发热高比热大、蒸发热高 水的比热容大水的比热容大,对调节对调节地表气温起着巨大的作用。白天受到太阳光照射，地表气温起着巨大的作用。白天受到太阳光照射，海水温度升高吸收大量的热，所以气温不会很
3、高；海水温度升高吸收大量的热，所以气温不会很高；当夜间海水温度降低，又放出大量热，使气温不当夜间海水温度降低，又放出大量热，使气温不致于降得很低。维持地表气温相对稳定的另一个致于降得很低。维持地表气温相对稳定的另一个原因是水有较高蒸发热。到达地表的太阳能热量原因是水有较高蒸发热。到达地表的太阳能热量约有约有1/3为地球上的水蒸法抵消。蒸发热高，使大为地球上的水蒸法抵消。蒸发热高，使大部 分 水 会 处 于 液 态 和 固 态，地 球 上 的 生部 分 水 会 处 于 液 态 和 固 态，地 球 上 的 生命也许完全不是现在这样，或者根本不存在的。命也许完全不是现在这样，或者根本不存在的。化学与
4、人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 水在水在40C时密度最小时密度最小 水的这一性质对水生物、水的这一性质对水生物、植物的生长有着重要意义。由于冰比水轻，它浮植物的生长有着重要意义。由于冰比水轻，它浮在水面使下层水温成不易冷却，这有利于水生动、在水面使下层水温成不易冷却，这有利于水生动、植物生长。虽在植物生长。虽在40C的密度达最大值，在气温急剧的密度达最大值，在气温急剧下降的夜晚，水面上较重的水层向底下降，与下下降的夜晚，水面上较重的水层向底下降，与下部水层进行交换，这种循环过程使得溶解在水中
5、部水层进行交换，这种循环过程使得溶解在水中的 氧 以 及 其 他 营 养 物 质 得 以 在 整 个 水 域的 氧 以 及 其 他 营 养 物 质 得 以 在 整 个 水 域分布均匀，这也有利于水生植物等生长。分布均匀，这也有利于水生植物等生长。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染3 3水的作用水的作用 水是生命的源泉水是生命的源泉 人的生命起源于亿万前的人的生命起源于亿万前的原始海洋，因而生命一开始就与水有着密切联系。原始海洋，因而生命一开始就与水有着密切联系。前苏联生化学家奥巴林指出，在
6、生命出现前原始前苏联生化学家奥巴林指出，在生命出现前原始大 气 层 由 甲 烷、水 蒸 汽、氨 气 等 还 气 体 组大 气 层 由 甲 烷、水 蒸 汽、氨 气 等 还 气 体 组成，这些气体在日光下发生光化学反应：成，这些气体在日光下发生光化学反应：HCN +3H2CH +H O243CH +NH 4HCHO+2H2化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 然后，再以氰化氢和甲烷为起始物合成了氨基然后，再以氰化氢和甲烷为起始物合成了氨基酸、有机碱、糖等前生命有机物。酸、有机碱、糖等前生命有机物
7、。19531953年得到的美年得到的美国科学家米勒做了一个模拟实验，近似原始大气的国科学家米勒做了一个模拟实验，近似原始大气的甲烷、水蒸汽、氨气等混合气体组成，在受太阳的甲烷、水蒸汽、氨气等混合气体组成，在受太阳的紫外线照射一周后，产生了甘氮酸、丙氨酸；后来紫外线照射一周后，产生了甘氮酸、丙氨酸；后来经 过 改 进 在 实 验 室 中 发 现 了 核 酸 的 重 要经 过 改 进 在 实 验 室 中 发 现 了 核 酸 的 重 要成分腺嘌呤。成分腺嘌呤。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染
8、生命孕育于海洋生命孕育于海洋 积聚原始海洋里面的前生命积聚原始海洋里面的前生命有机物，越来越多的形成了较复杂的氨基酸，包括有机物，越来越多的形成了较复杂的氨基酸，包括有生命活性磷酰化氨基酸。我国科学家赵玉芬首先有生命活性磷酰化氨基酸。我国科学家赵玉芬首先发现并认真论证了这是生命起源的种子。氨基酸又发现并认真论证了这是生命起源的种子。氨基酸又结合成多肽、嘌呤碱、糖、磷酸，或结合成核苷结合成多肽、嘌呤碱、糖、磷酸，或结合成核苷酸，经过若干年代，又逐步形成蛋白质和核酸；再酸，经过若干年代，又逐步形成蛋白质和核酸；再通过随机结合，形成能自我复制的通过随机结合，形成能自我复制的DNADNA分子。这就分子
9、。这就是在生物体本身进化之前，所必须经历的由前生命是在生物体本身进化之前，所必须经历的由前生命物质为原始生命的化学时期。物质为原始生命的化学时期。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染人与水人与水 人体各部无一不含有水分，不同年龄体内水的人体各部无一不含有水分，不同年龄体内水的含量不同，年幼者含水分高，年龄增长则水分相应含量不同，年幼者含水分高，年龄增长则水分相应地减少。成人体内含水量一般不超过人体质量的本地减少。成人体内含水量一般不超过人体质量的本身身60%60%，一个，一个1010斤的小孩
10、水却占有斤的小孩水却占有8 8斤水。一个人如斤水。一个人如果果3 37 7天不喝水可能导致死亡。水在人的生理活动天不喝水可能导致死亡。水在人的生理活动中起着重要作用，食物要靠唾液、胃液等消化，然中起着重要作用，食物要靠唾液、胃液等消化，然后由血浆、组织液、淋巴液来吸收、运送、处理。后由血浆、组织液、淋巴液来吸收、运送、处理。水在人体中还起着调节体温、溶解食物、排泄废物水在人体中还起着调节体温、溶解食物、排泄废物等作用。呼吸更需要水，每一天因呼吸及蒸发就会等作用。呼吸更需要水，每一天因呼吸及蒸发就会丧失水丧失水0.530.53升。升。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南
11、理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染水与生命水与生命 人体组织中有些水分不能被交流，如存在于人体组织中有些水分不能被交流，如存在于结缔组织、软骨、骨骼中的水以及脊髓液、眼结缔组织、软骨、骨骼中的水以及脊髓液、眼球液、关节润滑液等。其他组织中的水分皆可通球液、关节润滑液等。其他组织中的水分皆可通过细胞自由交流。这种交流量每日可达过细胞自由交流。这种交流量每日可达4.84.8升。当升。当饥饿或长期不能进食时，体内贮存的糖类耗尽，饥饿或长期不能进食时，体内贮存的糖类耗尽，蛋白质失去一半时，人体仍可勉强维持生命，但蛋白质失去一半时，人体仍可勉强维持生命，但若体
12、内的水分损失若体内的水分损失2020，人即无法生存。一个成，人即无法生存。一个成年人平均每天补充年人平均每天补充2.52.54 4升，一个升，一个6060岁的人摄入岁的人摄入体内的总水量可达体内的总水量可达5555吨。吨。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染第一、它是一切营养素和代谢废弃物的溶剂。第一、它是一切营养素和代谢废弃物的溶剂。人体中水分的来源有以下三方面：人体中水分的来源有以下三方面：糖类、脂肪、蛋白质；糖类、脂肪、蛋白质；食物中含有的水；食物中含有的水；饮料水饮料水;水的功能：水
13、的功能：第二、水的潜热大，并能导热。第二、水的潜热大，并能导热。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染合理饮水合理饮水:l 通常每天要喝通常每天要喝8 8到到1010杯水（每杯杯水（每杯300300亳升），并亳升），并且一要保证水质；二要及时饮水；不要等口渴时才且一要保证水质；二要及时饮水；不要等口渴时才喝水，因为这是体内已脱水，体内水分已失去平衡；喝水，因为这是体内已脱水，体内水分已失去平衡；三要提倡餐前空腹饮水，即于早、中、晚三餐之前三要提倡餐前空腹饮水，即于早、中、晚三餐之前一小时左右喝
14、一小时左右喝1 1杯水。餐前饮水可保证人体内分泌杯水。餐前饮水可保证人体内分泌必要的足够的消化液，促进食欲帮助消化。其中，必要的足够的消化液，促进食欲帮助消化。其中，以早餐前空腹饮水尤为重要，有利于大便通畅以及以早餐前空腹饮水尤为重要，有利于大便通畅以及体内毒物尽快地从尿液中排出，又清晰了胃中残物。体内毒物尽快地从尿液中排出，又清晰了胃中残物。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 在人类生活如清洁、取暖、烹调与工农业生在人类生活如清洁、取暖、烹调与工农业生产中都是不可缺少的物质资源。如一吨钢
15、约需产中都是不可缺少的物质资源。如一吨钢约需295295吨水，一吨谷约需吨水，一吨谷约需800800吨水。吨水。在光合作用中、植物所需的养分，也需溶解在光合作用中、植物所需的养分，也需溶解在水中才能被吸收；水不仅构成了生物体内的组在水中才能被吸收；水不仅构成了生物体内的组织液，而且完成了作为多种多样的生物体内化学织液，而且完成了作为多种多样的生物体内化学反应的媒介的任务。反应的媒介的任务。水是宝贵的自然资源水是宝贵的自然资源化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染一一 水污染的来源水污染的来源
16、水体是指水体是指地面水（河流、湖泊、沼泽、水地面水（河流、湖泊、沼泽、水库）、地下水和海洋的总称库）、地下水和海洋的总称。在环境科学领域，在环境科学领域，水体不仅仅就是水，它还包括水中的溶解物、水体不仅仅就是水，它还包括水中的溶解物、悬浮物、水悬浮物、水 生生物和底泥，被当作一个完生生物和底泥，被当作一个完整的生态系统看待。整的生态系统看待。水体的概念水体的概念化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 所谓所谓水体污水体污染染，主要是由于，主要是由于人类活动排放的人类活动排放的污染物进入河流、污
17、染物进入河流、湖泊、海洋或地湖泊、海洋或地下水等水体，下水等水体，使使水和水水和水体体底泥的物理底泥的物理、化学性质或生物群落组成化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低水体的使用价值。发生变化，从而降低水体的使用价值。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 地球上大约有地球上大约有13.9亿立方千米的水，其中亿立方千米的水，其中97.2在海洋中，在海洋中，2.15是冰山和冰川，人们可是冰山和冰川，人们可以利用的淡水只约占以利用的淡水只约占0.65。人类就是依靠这些。人类就是依靠这些水来维持生
18、命和从事生产的。在这些天然水中含水来维持生命和从事生产的。在这些天然水中含有有K K+、NaNa+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、ClCl-、SOSO4 42-2-、HCOHCO3 3-、COCO3 32-2-等离子。等离子。如果使不属于水体的物质进入水体，而且进如果使不属于水体的物质进入水体，而且进入的数量已经达到破坏水体原有用途的程度，这入的数量已经达到破坏水体原有用途的程度，这就是就是水污染。水污染。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染水与水体的区别水与水体的区别:区分区分“水水
19、”和和“水体水体”两个概念十分重要。两个概念十分重要。例例如，重金属污染物易于从水中转移到底泥里，水如，重金属污染物易于从水中转移到底泥里，水中的重金属含量一般都不高，若着眼于水，似乎中的重金属含量一般都不高，若着眼于水，似乎水污染并不严重，但是从整个水体看，污染就可水污染并不严重，但是从整个水体看，污染就可能很严重。可见，水体污染不仅仅是水污染，还能很严重。可见，水体污染不仅仅是水污染，还包括底泥污染和水生生物污染。包括底泥污染和水生生物污染。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染产生水污染
20、的来源有：产生水污染的来源有：1 1、病原体污染、病原体污染 2 2、需氧物质污染、需氧物质污染3 3、植物营养物质污染、植物营养物质污染 4 4、石油污染、石油污染5 5、热污染、热污染 6 6、放射性污染、放射性污染 7 7、酸、碱、酸、碱 盐污染盐污染 8 8、重金属污染、重金属污染9 9、有毒有机污染物、有毒有机污染物 水体污染可分为：水体污染可分为：自然污染自然污染和和人为污染。人为污染。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 这是由于人类的生活污水、畜禽饲养污水以这是由于人类的生活
21、污水、畜禽饲养污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水而造及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水而造成的。因为在这些废水中常含有病毒、病菌和寄成的。因为在这些废水中常含有病毒、病菌和寄生虫等各种病原体，病原微生物包括：病菌生虫等各种病原体，病原微生物包括：病菌(霍乱霍乱菌、痢疾杆菌、伤寒、副伤寒、沙门氏菌、大肠菌、痢疾杆菌、伤寒、副伤寒、沙门氏菌、大肠菌、葡萄球菌、结核菌等，它们会导致水体传播菌、葡萄球菌、结核菌等，它们会导致水体传播疾病。疾病。1病原体污染病原体污染化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其
22、污染水体及其污染 需氧有机物包括：需氧有机物包括：淀粉、糖类、蛋白质、脂淀粉、糖类、蛋白质、脂肪、纤维素、氨肪、纤维素、氨 基酸、脂肪酸、脂类等，基酸、脂肪酸、脂类等，主要主要来自生活污水、肉类加工废水、食品以及造纸、来自生活污水、肉类加工废水、食品以及造纸、制革、制糖、印染、焦化、石油化工等工业废水。制革、制糖、印染、焦化、石油化工等工业废水。需氧有机物本没有毒性，它们悬浮或溶解于污水需氧有机物本没有毒性，它们悬浮或溶解于污水中，在生化作用下易分解，通过微生物的分解消中，在生化作用下易分解，通过微生物的分解消耗水中溶解氧，影响鱼类和其它水生生物的耗水中溶解氧，影响鱼类和其它水生生物的生长，所
23、以叫做生长，所以叫做需氧有机物。需氧有机物。2需氧物质污染需氧物质污染化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 它来自于城市生活污水和工业污水它来自于城市生活污水和工业污水(食品、化食品、化肥工业肥工业)中常含有大量的生物营养物质，植物营养中常含有大量的生物营养物质，植物营养物质包括氮、磷物质包括氮、磷(硝酸盐、硝酸盐、硝酸盐、铵盐及磷盐硝酸盐、铵盐及磷盐)及其硅、钾、维生素、微量金属元素和其些物质，及其硅、钾、维生素、微量金属元素和其些物质，它们是植物生长、发育所需要的养料，过多的植它们是植物
24、生长、发育所需要的养料，过多的植物营养物质进入水体，造成水库、内海等水域富物营养物质进入水体，造成水库、内海等水域富营养化，促进了藻类等浮游生物和水生植物营养化，促进了藻类等浮游生物和水生植物3植物营养物质污染植物营养物质污染化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染的繁殖，大量繁殖的藻类会引起水色异常，水面的繁殖，大量繁殖的藻类会引起水色异常，水面往往呈现出蓝色、红色、棕色、乳白色，这种现往往呈现出蓝色、红色、棕色、乳白色，这种现象在江河湖称为象在江河湖称为“水花水花”，在海中称为，在海中称为“
25、赤潮赤潮”，恶恶化水质、影响渔业生产和危害人体健康。化水质、影响渔业生产和危害人体健康。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 （1 1）农业废水。农业废水。以氮素为例，一般农作物对以氮素为例，一般农作物对氮素的利用率不足氮素的利用率不足5050，利用率低的甚至不足，利用率低的甚至不足3030。未被作物吸收的大部分化肥和农家肥被农田。未被作物吸收的大部分化肥和农家肥被农田排水和地表经流携带至地下水或地表水中。排水和地表经流携带至地下水或地表水中。（2 2）生活用水。生活用水。粪便、泔水、洗涤水
26、等，特粪便、泔水、洗涤水等，特别是含磷洗涤剂的使用，增大了生活污水中的含别是含磷洗涤剂的使用，增大了生活污水中的含磷量，发达国家的生活污水中氮、磷含量都比较磷量，发达国家的生活污水中氮、磷含量都比较高。高。植物营养物质的来源是：植物营养物质的来源是：化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 （3 3）工业废水。工业废水。如造纸、皮革、制糖，食品、如造纸、皮革、制糖，食品、化肥等工业废水。化肥等工业废水。（4 4）地面径流。地面径流。雨水淋浸冲洗垃圾、磷灰石、雨水淋浸冲洗垃圾、磷灰石、硝石、鸟粪等
27、，使一定量的植物营养物质进入水硝石、鸟粪等，使一定量的植物营养物质进入水体。体。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染222232222HNOH OHNOOHNO 微生物32微生物蛋白质氨基酸氨2N H+3O蛋白质在水中的分解过程蛋白质在水中的分解过程:当这些水体中植物营养物质积聚到一定程度当这些水体中植物营养物质积聚到一定程度后，水体过分肥沃，藻类繁殖特别迅速，使水生后，水体过分肥沃，藻类繁殖特别迅速，使水生生态系统遭到破坏，这种现象叫做生态系统遭到破坏，这种现象叫做水体的富营养水体的富营养
28、化。化。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 它主要发生在海洋，这是由于石油中各种烷它主要发生在海洋，这是由于石油中各种烷烃、环烷烃、芳烃等都是重要污染物。在石油的烃、环烷烃、芳烃等都是重要污染物。在石油的开采、炼制、储运及使用过程中、船舶排放和事开采、炼制、储运及使用过程中、船舶排放和事故溢油等造成原油和石油制品进入环境而造成的故溢油等造成原油和石油制品进入环境而造成的污染，特别是海洋污染已成为世界性问题。（它污染，特别是海洋污染已成为世界性问题。（它是海洋污染的主要问题，海洋污染的特点是
29、：污是海洋污染的主要问题，海洋污染的特点是：污染源多而复杂、持续性长、危害性大而广是世界染源多而复杂、持续性长、危害性大而广是世界性的）性的）4石油污染石油污染化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 它是指人为地加入的热量对水环境的干扰，它是指人为地加入的热量对水环境的干扰，它使水体温度升高，溶解氧下降，破坏原有生物它使水体温度升高，溶解氧下降，破坏原有生物群落，有利于第二次污染形成和微生物繁殖。它群落，有利于第二次污染形成和微生物繁殖。它来自于电力和其它工业和冷却水，如工矿企业的来自于电力和
30、其它工业和冷却水，如工矿企业的工业用水（工业用水（80%是用于冷却水）特别是火、核电是用于冷却水）特别是火、核电站向水体排放高温废水，使河流、湖泊、海洋水站向水体排放高温废水，使河流、湖泊、海洋水温升高，水中生物不适应而死。温升高，水中生物不适应而死。5热污染热污染化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 原子能电站和其它原子能工业，如：核动力原子能电站和其它原子能工业，如：核动力工厂排出的冷却水：向海洋投弃的放射性废物、工厂排出的冷却水：向海洋投弃的放射性废物、核爆炸降落到水体的散落物核动力船
31、舶事故泄核爆炸降落到水体的散落物核动力船舶事故泄露的放射性物质（铀、钚、锶和铯）都会引起水露的放射性物质（铀、钚、锶和铯）都会引起水体放射性污染：体放射性污染：6放射性污染放射性污染化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 酸性或碱性物质进入水体使酸性或碱性物质进入水体使pH pH 值发生变化，值发生变化，酸、碱物质在水体中可以彼此中和，也可以分别酸、碱物质在水体中可以彼此中和，也可以分别跟地表物发生反应生成无机盐类，由此引起水体跟地表物发生反应生成无机盐类，由此引起水体中酸、碱、盐中酸、碱、盐
32、 浓度超过常量而水质变坏的现象叫浓度超过常量而水质变坏的现象叫做水体的酸、碱、盐污染。做水体的酸、碱、盐污染。水体中的酸主要来源于冶金、金属加工的酸水体中的酸主要来源于冶金、金属加工的酸洗工序，人造洗工序，人造 纤维、硫酸、农药等工厂的废酸纤维、硫酸、农药等工厂的废酸水，矿山排水以及进入水体的酸雨等。水，矿山排水以及进入水体的酸雨等。7酸、碱、盐污染酸、碱、盐污染化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 污染水体的重金属是由各种化工工业排出污染水体的重金属是由各种化工工业排出的，它主要有汞、镉、
33、铅、铬、铜等。其中以的，它主要有汞、镉、铅、铬、铜等。其中以汞的毒性为大，镉次之，铬、铅等也有相当大汞的毒性为大，镉次之，铬、铅等也有相当大的毒性。砷不属重金属，但毒性与重金属相似，的毒性。砷不属重金属，但毒性与重金属相似，常归在重金属类内讨论。近来认为，砷、常归在重金属类内讨论。近来认为，砷、铬、镍、铍和镉的某些化合物是致癌的。铬、镍、铍和镉的某些化合物是致癌的。8重金属污染重金属污染化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 有毒有机物主要包括酸类化合物、有机农药、有毒有机物主要包括酸类化合物
34、、有机农药、多氯联苯、芳香族氨基化合物、稠环芳烃、酚类、多氯联苯、芳香族氨基化合物、稠环芳烃、酚类、高分子合成聚合物高分子合成聚合物(塑料、合成橡胶、人造纤维塑料、合成橡胶、人造纤维)、染料等有机物。它们一旦污染环境，难以被生物染料等有机物。它们一旦污染环境，难以被生物降解，危害时间较长。有机氯农药由于化学性质降解，危害时间较长。有机氯农药由于化学性质稳定，在水中残留时间长、有蓄积性，可促进慢稳定，在水中残留时间长、有蓄积性，可促进慢性中毒、致癌、致畸、致突变等生理毒害。性中毒、致癌、致畸、致突变等生理毒害。9.有毒有机污染物有毒有机污染物 化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学
35、与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染二二 水污染的危害水污染的危害 人类缺水的现象却日益出现严重。目前人类人类缺水的现象却日益出现严重。目前人类年用水量近年用水量近4000040000亿米亿米3 3，全球有，全球有60%60%的陆地面淡水的陆地面淡水供应不足，近供应不足，近2020亿人饮用短缺，缺水国家已超过亿人饮用短缺，缺水国家已超过100100个个.我国自然水资源总量居世界第四位，但人我国自然水资源总量居世界第四位，但人均水资源占有量却在均水资源占有量却在8282位。全国位。全国668668个城市中有个城市中有400400多个城市供水不足
36、，平均每年因缺水造成的损多个城市供水不足，平均每年因缺水造成的损失达失达2,0002,000多亿元。多亿元。世界的水危机世界的水危机化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 人类不但缺水，人类不但缺水，而且随着工农业的迅而且随着工农业的迅速发展和人口增长，速发展和人口增长，排放的废污水量相应排放的废污水量相应地急剧增加地急剧增加 ，使许，使许多江、河、湖、库甚多江、河、湖、库甚至地下水等都遭受不至地下水等都遭受不同程度的污染。同程度的污染。石油污染石油污染化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化
37、学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 全世界一半以上的大河已被污染，生态体全世界一半以上的大河已被污染，生态体系遭到严重破坏，由于水危机时使系遭到严重破坏，由于水危机时使2,5002,500万人万人沦为沦为“环境难民环境难民”（第一次超过战争难民的人（第一次超过战争难民的人数）。预计到数）。预计到20252025年年“环境难民环境难民”将达将达7,5007,500万。现在世界上只有万。现在世界上只有2 2条健康文明的大河，即条健康文明的大河，即亚马孙河和刚果河。亚马孙河和刚果河。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学
38、与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 1.1.我国水资源总量严重短缺。我国水资源总量严重短缺。19981998年我国人年我国人均水量为均水量为22512251立方米，仅为世界人均水平的立方米，仅为世界人均水平的1/41/4，预测到预测到20302030年我国人口增至年我国人口增至1616亿时，人均水资源亿时，人均水资源量将降到量将降到17601760立方米。立方米。2.2.我国水资源的时空分布也很不平衡。我国水资源的时空分布也很不平衡。水资水资源绝对数量西少东多，而人均占有量东缺西丰，源绝对数量西少东多，而人均占有量东缺西丰，成两个反向递度分
39、布。成两个反向递度分布。3.3.我国的水环境也在日趋恶化，导致水资源我国的水环境也在日趋恶化，导致水资源可利用率降低。可利用率降低。我国水资源状况我国水资源状况:化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染我国的水污染我国的水污染 我国现在有我国现在有1/41/4以上的淡水被污染，每年以上的淡水被污染，每年工业和城市生活废水排入量达工业和城市生活废水排入量达400400多亿吨。而多亿吨。而1 1吨污水要污染吨污水要污染1414吨清洁水。辽河、海河污染严吨清洁水。辽河、海河污染严重，淮河水质较差，黄河
40、水持也乐观，松花江重，淮河水质较差，黄河水持也乐观，松花江水持尚可，珠和长江水质总体良好。有人预测水持尚可，珠和长江水质总体良好。有人预测洞庭湖若不治理在洞庭湖若不治理在50-6050-60年后将名存实亡！年后将名存实亡！化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 2003年度七大水系年度七大水系407个重点监测断面中，个重点监测断面中，38.1的断面满足的断面满足类水质要求，类水质要求，32.2的断的断面属面属、类水质，类水质，29.7的断面属劣的断面属劣类水质。类水质。其中七大水系干流的其中七
41、大水系干流的118个国控断面中，个国控断面中，类类水质断面占水质断面占53.4，、类水质断面占类水质断面占37.3，劣劣类水质断面占类水质断面占9.3。河流河流化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染l 28个重点湖库中，个重点湖库中，类、类、类、类、类、类、类和类和劣劣类水质的湖库分别占类水质的湖库分别占3.6、21.4、25.0、14.3%和和35.7。三峡库区。三峡库区6个断面中，个断面中，1个断面为个断面为类，其余类，其余5个断面均为个断面均为类水质。南水北调东线类水质。南水北调东线沿线
42、沿线12个断面中，个断面中，类水质断面占类水质断面占8.3，类水类水质断面占质断面占25.0，类水质断面占类水质断面占16.7，劣，劣类类水质断面占水质断面占50.0。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 近近3030年污染呈迅速增长趋势。大型湖泊污年污染呈迅速增长趋势。大型湖泊污染程度由重到轻依次为滇池、巢湖、南四湖、染程度由重到轻依次为滇池、巢湖、南四湖、洪泽湖、太湖、洞庭湖、镜泊湖。滇池中氮、洪泽湖、太湖、洞庭湖、镜泊湖。滇池中氮、磷污染严重，富营养化问题突出，全湖水质劣磷污染严重，富
43、营养化问题突出，全湖水质劣于于V V类，蓝藻泛滥日益严重。类，蓝藻泛滥日益严重。湖泊湖泊化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 污染严重表现在赤潮发生频率增加及泛滥污染严重表现在赤潮发生频率增加及泛滥范围扩大。我国范围扩大。我国6060年代赤潮仅发生几次，而至年代赤潮仅发生几次，而至9090年代则发生了年代则发生了360360多次，多次，6060年代涉及的面积是年代涉及的面积是很小的，而很小的，而19971997年年7 7月，渤海出现了前所未有的月，渤海出现了前所未有的一次一次赤潮赤潮大爆发，
44、面积达大爆发，面积达46km46km2 2，延续时间近，延续时间近1 1个月。个月。海洋海洋化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染“水华水华”或或“赤潮赤潮”藻类聚集在水体上层，发生光合作用，放出藻类聚集在水体上层，发生光合作用，放出大量的氧气，使水体表层的溶解氧达到过饱和。大量的氧气，使水体表层的溶解氧达到过饱和。藻类遮蔽阳光，底生植物因光合作用受到阻碍而藻类遮蔽阳光，底生植物因光合作用受到阻碍而死去。在水体底部的死亡了的藻类尸体和底生植死去。在水体底部的死亡了的藻类尸体和底生植物在厌氧条件
45、下腐烂、分解，又要消耗水中溶解物在厌氧条件下腐烂、分解，又要消耗水中溶解的氧；同时又将氮、磷等植物营养物质重新释放的氧；同时又将氮、磷等植物营养物质重新释放到水中，再供藻类利用。这样周而复始，形成了到水中，再供藻类利用。这样周而复始，形成了植物营养物质在水体中的物质循环，使植物营养植物营养物质在水体中的物质循环，使植物营养物质长期保留在水体中。物质长期保留在水体中。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 20 20世纪以来，赤潮在世界各地频繁发生，像世纪以来，赤潮在世界各地频繁发生，像日本懒户
46、内海日本懒户内海19761976年竟出现赤潮年竟出现赤潮326326次之多。我国次之多。我国近年来也时有发生，近年来也时有发生，2020世纪世纪9090年代以来，我国近年代以来，我国近海赤潮发生频率加大，十年间累计发现海赤潮发生频率加大，十年间累计发现200200多起，多起，其中其中19971997年到年到19991999年年3 3年间，共记录到较大规模的年间，共记录到较大规模的赤潮赤潮4141起（东海起（东海1010起、南海起、南海1414起），共造成直接起），共造成直接经济损失超过经济损失超过2020亿元。亿元。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工
47、系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 全国城市供水全国城市供水30%源于地下水，北方城市源于地下水，北方城市达达89%，近，近20年城市地下水质普遍恶化。年城市地下水质普遍恶化。1992年调查显示北方年调查显示北方90%以上的城市地下水受到污以上的城市地下水受到污染，其中染，其中28%已不适合饮用。已不适合饮用。地下水地下水化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染 饮用水的安全性与人体健康直接相关，我饮用水的安全性与人体健康直接相关，我国城镇附近水体受污染率已高达国城镇
48、附近水体受污染率已高达90%90%，对数亿人，对数亿人口饮用水的安全性构成重大威胁，导致疾病、口饮用水的安全性构成重大威胁，导致疾病、劳动力丧失、残疾甚至早亡。劳动力丧失、残疾甚至早亡。饮用水亦被污染饮用水亦被污染化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染l 中国是世界中国是世界1313个严重缺水国家之一，全国个严重缺水国家之一，全国600600多个城市中目前大约一半的城市缺水，水污染的多个城市中目前大约一半的城市缺水，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜：我国江河湖泊普遍遭恶化更使水短缺雪上加霜：我国
49、江河湖泊普遍遭受污染，全国受污染，全国75%75%的湖泊出现了不同程度的富营养的湖泊出现了不同程度的富营养化；化；90%90%的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的的60%-70%60%-70%是由于水污染造成的；对我国是由于水污染造成的；对我国118118个个大中城市的地下水调查显示，有大中城市的地下水调查显示，有115115个城市地下水个城市地下水受到污染，其中重度污染约占受到污染，其中重度污染约占40%40%。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染环保
50、总局副局长潘岳通报指出:l “两年前的松花江事件标志着我国进入了水污两年前的松花江事件标志着我国进入了水污染事故高发期；而染事故高发期；而20072007年入夏以来太湖、滇池、年入夏以来太湖、滇池、巢湖的蓝藻接连爆发，则标志着我国已进入了水巢湖的蓝藻接连爆发，则标志着我国已进入了水污染密集爆发阶段。污染密集爆发阶段。”针对当前我国水污染的严针对当前我国水污染的严峻形势，行政与市场力量联合治污刻不容缓。峻形势，行政与市场力量联合治污刻不容缓。化学与人类系列讲座化学与人类系列讲座 化学与环境化学与环境湖南理工学院化学化工系湖南理工学院化学化工系第二节第二节.水体及其污染水体及其污染中国节水标志中国
