水中的重金属.ppt

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1、.第十章水中的重金属1教学一般要求掌握：水环境中重金属的形态及其影响因素，水中重金属对水生生物的毒性作用及其影响因素。熟悉：水中重金属污染物的来源及其污染特征。了解：水中重金属的迁移与分布；沉积物中重金属污染特征及其生物有效性。2第一节天然水中重金属的来源及毒性对于重金属，目前尚没有严格的统一定义。仅有几种说法：(1)相对密度大于5者(也有人认为大于4者)为重金属。相对密度大于5的金属有45种左右，大于4的约有60种。(2)周期表中原于序数大于20(钙)者，即从21(钪)起为重金属。(3)重金属是指相对原子质量大于40

2、并具有相似外层电子分布特征的一类金属元素。3第(3)种说法是比较普遍的观点。多数重金属有毒，但是也有一些重金属没有毒。有些轻金属比如锂和铍也有很强的毒性。从环境污染方面来讲，重金属主要是指汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的重元素，也指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等，目前最引起关注的是汞、铜、锌、铅、镉、铬、砷等。4问题：从环境污染方面来讲，目前最引起关注的重金属和类金属主要是指哪些？答：5一、水中主要重金属污染物的来源环境中重金属的污染源主要有5类。1．地质风化作用这是环境中基线值或背景值的来源。

3、2．各种工业过程在大多数的工业生产所产生的废水中均含有重金属污染物。采矿、冶炼、金属的表面处理以及电镀、石油精炼、钢铁与化肥、制革工业、油漆和燃料制造等工业生产均可产生含重金属的废物和废水。如采矿场采矿过程中以及废矿石堆、尾矿场的淋溶作用。63．燃烧引起大气散落煤炭、石油中的重金属燃烧时会以颗粒物形式进入空气中，随风迁移，再随降尘、降水回到地面，随地表径流进入水体。4．生活废水和城市地表径流生活废水可以包括：①未处理的或只用机械方法处理过的废水；②通过生物处理厂过滤器的物质，以溶解态或微颗粒态存在。铜、铅、锌、镉、银的

4、含量受生活废水显著影响。5．农业退水农业生产中可能大量使用含金属的农药，或在农业土壤中本来即含有一些重金属，这些金属均可以因淋溶而进入水中。7二、重金属元素在水环境中的污染特征重金属污染物最主要的环境特性是在水体中不能被微生物降解，而只能在环境中发生迁移和形态转化。水中大多数重金属都被富集在黏土矿物和有机物上。在水环境中重金属元素有以下污染特征。1．分布广泛重金属普遍存在于自然环境的岩石、土壤、大气和水中，也能存在于一些生物体内。加上工农业生产对重金属的广泛应用，造成重金属在水体中有广泛的分布。82．可以在水环境中迁移

5、转化多数重金属都能与环境中的许多物质生成配合物或螯合物，大大增加了其溶解性。已经进入沉积物中的重金属，还能因为配合物或鳌合物的生成再进入水体，造成二次污染。93．毒性强在环境中只要有微量重金属即可产生毒性效应，一般重金属产生毒性的范围，在天然水中大约1—10mg／L之间。毒性较强的重金属如汞、镉等产生毒性的浓度范围更低，在0.01—0.001mg/L范围；有一些重金属还可在微生物作用下转化为毒性更强的有机金属化合物,如甲基化作用。4．生物积累作用水生生物可以从水环境中浓缩一些重金属，还可以经过食物链的生物放大作用积累，

6、逐级在较高营养级的生物体内成千成万倍地富集，然后通过食物进入人体，在人体中积蓄，产生危害。汞就是典型的积累性重金属。10三、水中重金属的存在形态及其影响因素(一)水中金属的存在形态金属的不同形态对金属污染物的污染效应将产生重要的影响。重金属进入天然水体后，一般以其稳定的氧化态存在。11天然水体是一个包括多种溶解无机物、有机物以及颗粒物的复杂的多相电解质系统：（1）无机阴离子Fˉ、Ｃｌ－、OHˉ、HCＯ３－（2）溶解有机物、腐殖酸、氨基酸等可以作为重金属离子的配位体；（3）黏土矿物、铁锰水合氧化物等无机矿物及有机碎片颗粒

7、还具有一定的吸附能力，可以吸附重金属离子。因此，进入天然水体中的重金属离子发生水合、水解作用，并与溶解的无机和有机配位体形成稳定的配合物，与无机矿物、有机颗粒达成吸附—解吸平衡或发生沉淀反应。这样，重金属就会以多种形态存在于天然水体中。12水环境中的金属离子一般是以水合金属阳离子M(H２O)Ｘｎ＋的形式存在。水环境中的金属离子通过酸—碱、沉淀、配合及氧化—还原等反应不断向最稳定状态移动。水环境中重金属的化学形态取决于金属化合物的来源和进入水体后与水中其他物质发生的可能的相互作用及结果。13天然水中重金属的形态分为溶

8、解态金属和颗粒态金属：以能否通过0.45μm孔径滤膜为标准海水与淡水中金属形态产生差别的主要原因可能有：离子强度不同，海水的离子强度大于淡水；海水中悬浮物浓度低，其吸附表面大大低于淡水；主要阳离子与阴离子的浓度不同，海水中无机配位体Cl—、SO42-等远大于淡水；淡水中有机配位体的浓度通常较高；海水与淡水中金属离子的浓