环境化学第七章
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4、矿井排水的酸度的控制因素：由Fe 的化学氧化过程控制，同时也受着生物因素的控制， 即pH>4.5时，氧化反应是纯粹的化学性的，而pH<4.5,时，由铁—氧化类细菌所引起的氧化作 用及细菌生态演替起着决定作用 三、氰化物 1、氰化物污染主要发生在地表水体环境，有时也见于土壤污染，并可转入地下水 2、来源：主要来源于工厂排放的含氰废水 3、性质： （1）氢氰酸（HCN）是一种弱酸 （2）除氢氰酸外，在水中有最大溶解度的NaCN和KCN是水中氰污染物的初始形态。水中氢氰根 离子能与许多金属离子形成配合物，这些配合物的稳定性有很大差别，有的配合物只在阳光照 射下才发生少量分解 （3）呈HCN化学形态的浓度大小与pH之间的关系：在pH小于等于7.5时，有大于99%的氰化物呈
（4） 汞及其化合物的毒性：汞的毒性因其化学形态的不同而有很大的差异 汞单质：经口摄入体内的元素汞基本上无毒，但通过呼吸道摄入的气态汞是高毒的； 单价汞与二价汞：单价汞的盐类溶解度很小，基本上也是无毒的，但人体组织和血红 细胞能将单价汞氧化为具有高度毒性的二价汞； 有机汞化合物：高毒性 毒性：烷基汞>芳基汞>无机汞，即有机汞>无机汞 2、 铅 （1） 人为源：汽车排气（最为严重的污染源）、工业废水、生活中 （2） 铅在水体中的形态：与悬浮颗粒结合；腐植酸能与Pb2+生成稳定的螯合物；无机颗粒 状态的铅化合物，如 PbO、PbCO3 、PbSO4 ；各种水解产物形态： 4+ 3+ PbOH+、Pb(OH)2 、Pb(OH)− 3 、Pb2 (OH) 、Pb4 (OH)4 （3） 危害：血液功能损害：贫血；中枢神经系统损害：昏迷、多动症；肾功能和肠胃损害： 消化不良、便秘；骨骼中积累，主要通过肾脏排出
扩散入平流层中
3、危害：与O2争夺血红蛋白，使组织缺氧（亲和力是O2的200~300倍） 4、防治： （1）行车时采用高空燃比（大于14.8:1）：使油料燃烧趋于完全 （2）装备尾气催化反应器：利用排气中CO,HC(还有H2 )将NO还原为N2 ，同时使CO,HC被氧化为 CO2 和H2 O 二、氮氧化物（NOx ）：一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2 ） 1、氮氧化物的源： （1）天然源：土壤和海洋中细菌对硝酸盐的分解；闪电过程；大气中NH3 的氧化
（2）人为源：各类燃料的燃烧，汽车尾气排放；助燃空气中的氮 2、危害：损害人体健康；引发光化学烟雾；破坏臭氧层；形成酸雨；危害植物、腐蚀金属 3、性质： （1）NO：无色无臭，无刺激性气味气体，有毒，难溶于水 （2）NO2 ：褐色、有刺鼻臭气，有毒，易溶于水
第三节 重金属类污染物
特点：微量产生毒性效应 微生物不能降解、可通过微生物转化成毒性更大的金属化合物 生物对其有富集作用；危及人体健康
1、 汞： （1） 性质：单质汞是金属元素中唯一在常温下呈液态的金属，具有很大流动性和溶解多种 金属而形成汞齐的能力 （2） 污染源：工业废水、废气、燃煤：全球最大排放 Hg 的污染源
− （3） 汞在水体中的形态：Hg0 （挥发性）、Hg2+（易形成配离子）、Hg2 2 （Hg 2 Cl2 难溶于 水）和有机汞（分为两类，一类为 R-Hg-R，如CH3 Hg 具有脂溶性、非极性、挥发性， 另一类是 R-Hg-X，如CH3 HgCl 兼具水溶性和脂溶性，不溶于水）
−
−
引起，它与血红蛋白结合，不能运载氧气，使人
（1）气提法：此法的缺点是为调节pH加入的消石灰可能与通入空气中所含CO2 反应而结垢， 而且逸出的氨气有臭味会引起空气污染 （2）生物脱氮法：有生物硝化和生物脱氮过程组成。硝化过程中，游离的氨在亚硝酸菌和硝 酸菌作用下被氧化为NO3 形态；脱氮过程中，脱氮菌在缺氧条件下进行反硝化作用使NO3 形态 转为气态N2 O和N2 ，从水中逸散到大气
− −
第二节 氧化物类污染物
一、一氧化碳（CO） 1、一氧化碳的源：自然源为主，人为源为次 （1）自然源：甲烷的氧化；海水中CO的挥发；植物叶绿素的光解；森林火灾，农业废弃物焚 烧 （2）人为源：各种类型燃料在各种燃烧装置中发生不完全燃烧所产生的一氧化碳，其中尤以 交通工具为甚 2、一氧化碳的汇：与HO∙反应，除去约85%；土壤吸收CO2 ，除去约10%CO→ CO2 ；溶于水体，
第七章 环境无机污染物化学 第一节 无机酸、碱和盐类污染物（一般无毒、含量过高时也会产生不良影响）
一、概述 1、酸和碱的污染必然伴随着无机盐类的污染 2、酸、碱和盐类污染物的危害 （1）污染水体后使pH值发生变化，破坏水体的自然缓冲作用，消灭或抑制细菌和微生物的生 长，妨碍水体自净，还可腐蚀金属船体 （2）水体长期受到污染，使水的硬度逐渐提高，危及工业用水的水质。此类污染物对于土壤 的污染会产生土壤酸化、盐渍化等盐化土性的不良作用，并进一步危及土壤的生态系统 二、矿山含酸排水（pH<6） 1、来源：由硫化物矿（黄铁矿）受氧化作用而产生 2、危害：造成河流污染、鱼群死灭、饮水供应发生困难，氧化铁的存在又使水体生色，有碍 旅游地区景观 3、分解黄铁矿的循环：
2+
HCN形态。但如果在溶液中另含一定量的镍盐时，因其与CN 间形成了稳定的配合物，由此引 起水溶中HCN形态的浓度大为降低 （4）氰化物可被黏土、生物性颗粒或水底沉积物吸附，但吸附力相当弱，且与吸附剂的性质 有关，所以受污染土壤中的氰化物容易转入地下水，并通过配合等作用使之具有比较确定的化 学形态。 （5）氰化物是剧毒物质，毒性一般由 缺氧而死 4、水体对所受纳氰化物有较强自净作用，自净途径有： （1）氰化物的挥发：氰化物与酸性物质例如溶于水的CO2作用产生气态HCN排向大气 （2）化学氧化和微生物分解：水中氰化物可在细菌参与下，首先被溶解于水中的氧气氧化， 然后通过细菌的作用继续分解到产生NO3 和CO2 四、铵盐、硝酸盐和亚硝酸盐 1、常见的三类含氮无机化合物：铵盐、亚硝酸盐和硝酸盐 2、主要反应： （1）化学固氮 （2）生物固氮 （3）亚硝化反应 （4）硝化反应： （5）同化反应：绿色植物和微生物吸收硝态、氨态氮转变为有机物内的含氮有机物 （6）反硝化反应 （7）氨化反应：有机氨化物→氨态氮 3、危害：主要是亚硝酸根离子 （1）亚硝酸盐可将正常的血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，并由此丧失其在体内输氧的能力， 导致有组织缺氧症状的高铁血红蛋白症 （2）亚硝酸盐还可与仲胺类反应生成具有致癌性的亚硝胺类物质，且在pH值较低的酸性条件 下，有利于此类物质的形成 4、治理方法：
4、矿井排水的酸度的控制因素：由Fe 的化学氧化过程控制，同时也受着生物因素的控制， 即pH>4.5时，氧化反应是纯粹的化学性的，而pH<4.5,时，由铁—氧化类细菌所引起的氧化作 用及细菌生态演替起着决定作用 三、氰化物 1、氰化物污染主要发生在地表水体环境，有时也见于土壤污染，并可转入地下水 2、来源：主要来源于工厂排放的含氰废水 3、性质： （1）氢氰酸（HCN）是一种弱酸 （2）除氢氰酸外，在水中有最大溶解度的NaCN和KCN是水中氰污染物的初始形态。水中氢氰根 离子能与许多金属离子形成配合物，这些配合物的稳定性有很大差别，有的配合物只在阳光照 射下才发生少量分解 （3）呈HCN化学形态的浓度大小与pH之间的关系：在pH小于等于7.5时，有大于99%的氰化物呈
（4） 汞及其化合物的毒性：汞的毒性因其化学形态的不同而有很大的差异 汞单质：经口摄入体内的元素汞基本上无毒，但通过呼吸道摄入的气态汞是高毒的； 单价汞与二价汞：单价汞的盐类溶解度很小，基本上也是无毒的，但人体组织和血红 细胞能将单价汞氧化为具有高度毒性的二价汞； 有机汞化合物：高毒性 毒性：烷基汞>芳基汞>无机汞，即有机汞>无机汞 2、 铅 （1） 人为源：汽车排气（最为严重的污染源）、工业废水、生活中 （2） 铅在水体中的形态：与悬浮颗粒结合；腐植酸能与Pb2+生成稳定的螯合物；无机颗粒 状态的铅化合物，如 PbO、PbCO3 、PbSO4 ；各种水解产物形态： 4+ 3+ PbOH+、Pb(OH)2 、Pb(OH)− 3 、Pb2 (OH) 、Pb4 (OH)4 （3） 危害：血液功能损害：贫血；中枢神经系统损害：昏迷、多动症；肾功能和肠胃损害： 消化不良、便秘；骨骼中积累，主要通过肾脏排出
扩散入平流层中
3、危害：与O2争夺血红蛋白，使组织缺氧（亲和力是O2的200~300倍） 4、防治： （1）行车时采用高空燃比（大于14.8:1）：使油料燃烧趋于完全 （2）装备尾气催化反应器：利用排气中CO,HC(还有H2 )将NO还原为N2 ，同时使CO,HC被氧化为 CO2 和H2 O 二、氮氧化物（NOx ）：一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2 ） 1、氮氧化物的源： （1）天然源：土壤和海洋中细菌对硝酸盐的分解；闪电过程；大气中NH3 的氧化
（2）人为源：各类燃料的燃烧，汽车尾气排放；助燃空气中的氮 2、危害：损害人体健康；引发光化学烟雾；破坏臭氧层；形成酸雨；危害植物、腐蚀金属 3、性质： （1）NO：无色无臭，无刺激性气味气体，有毒，难溶于水 （2）NO2 ：褐色、有刺鼻臭气，有毒，易溶于水
第三节 重金属类污染物
特点：微量产生毒性效应 微生物不能降解、可通过微生物转化成毒性更大的金属化合物 生物对其有富集作用；危及人体健康
1、 汞： （1） 性质：单质汞是金属元素中唯一在常温下呈液态的金属，具有很大流动性和溶解多种 金属而形成汞齐的能力 （2） 污染源：工业废水、废气、燃煤：全球最大排放 Hg 的污染源
− （3） 汞在水体中的形态：Hg0 （挥发性）、Hg2+（易形成配离子）、Hg2 2 （Hg 2 Cl2 难溶于 水）和有机汞（分为两类，一类为 R-Hg-R，如CH3 Hg 具有脂溶性、非极性、挥发性， 另一类是 R-Hg-X，如CH3 HgCl 兼具水溶性和脂溶性，不溶于水）
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引起，它与血红蛋白结合，不能运载氧气，使人
（1）气提法：此法的缺点是为调节pH加入的消石灰可能与通入空气中所含CO2 反应而结垢， 而且逸出的氨气有臭味会引起空气污染 （2）生物脱氮法：有生物硝化和生物脱氮过程组成。硝化过程中，游离的氨在亚硝酸菌和硝 酸菌作用下被氧化为NO3 形态；脱氮过程中，脱氮菌在缺氧条件下进行反硝化作用使NO3 形态 转为气态N2 O和N2 ，从水中逸散到大气
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第二节 氧化物类污染物
一、一氧化碳（CO） 1、一氧化碳的源：自然源为主，人为源为次 （1）自然源：甲烷的氧化；海水中CO的挥发；植物叶绿素的光解；森林火灾，农业废弃物焚 烧 （2）人为源：各种类型燃料在各种燃烧装置中发生不完全燃烧所产生的一氧化碳，其中尤以 交通工具为甚 2、一氧化碳的汇：与HO∙反应，除去约85%；土壤吸收CO2 ，除去约10%CO→ CO2 ；溶于水体，
第七章 环境无机污染物化学 第一节 无机酸、碱和盐类污染物（一般无毒、含量过高时也会产生不良影响）
一、概述 1、酸和碱的污染必然伴随着无机盐类的污染 2、酸、碱和盐类污染物的危害 （1）污染水体后使pH值发生变化，破坏水体的自然缓冲作用，消灭或抑制细菌和微生物的生 长，妨碍水体自净，还可腐蚀金属船体 （2）水体长期受到污染，使水的硬度逐渐提高，危及工业用水的水质。此类污染物对于土壤 的污染会产生土壤酸化、盐渍化等盐化土性的不良作用，并进一步危及土壤的生态系统 二、矿山含酸排水（pH<6） 1、来源：由硫化物矿（黄铁矿）受氧化作用而产生 2、危害：造成河流污染、鱼群死灭、饮水供应发生困难，氧化铁的存在又使水体生色，有碍 旅游地区景观 3、分解黄铁矿的循环：
2+
HCN形态。但如果在溶液中另含一定量的镍盐时，因其与CN 间形成了稳定的配合物，由此引 起水溶中HCN形态的浓度大为降低 （4）氰化物可被黏土、生物性颗粒或水底沉积物吸附，但吸附力相当弱，且与吸附剂的性质 有关，所以受污染土壤中的氰化物容易转入地下水，并通过配合等作用使之具有比较确定的化 学形态。 （5）氰化物是剧毒物质，毒性一般由 缺氧而死 4、水体对所受纳氰化物有较强自净作用，自净途径有： （1）氰化物的挥发：氰化物与酸性物质例如溶于水的CO2作用产生气态HCN排向大气 （2）化学氧化和微生物分解：水中氰化物可在细菌参与下，首先被溶解于水中的氧气氧化， 然后通过细菌的作用继续分解到产生NO3 和CO2 四、铵盐、硝酸盐和亚硝酸盐 1、常见的三类含氮无机化合物：铵盐、亚硝酸盐和硝酸盐 2、主要反应： （1）化学固氮 （2）生物固氮 （3）亚硝化反应 （4）硝化反应： （5）同化反应：绿色植物和微生物吸收硝态、氨态氮转变为有机物内的含氮有机物 （6）反硝化反应 （7）氨化反应：有机氨化物→氨态氮 3、危害：主要是亚硝酸根离子 （1）亚硝酸盐可将正常的血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，并由此丧失其在体内输氧的能力， 导致有组织缺氧症状的高铁血红蛋白症 （2）亚硝酸盐还可与仲胺类反应生成具有致癌性的亚硝胺类物质，且在pH值较低的酸性条件 下，有利于此类物质的形成 4、治理方法：