2017秋高中化学主题1呵护生存环境课题2获取安全的饮用水素材鲁科版选修1

主题1 呵护生存环境课题2 获取安全的饮用水
一、如何选择饮用水？
【讲述】随着社会的发展，市场上各种品牌的矿泉水、天然水(山泉水)、纯净水应运而生，还有管网自来水。

面临众多选择，对于我国城区居民来说，在饮用水方面应如何作出选择呢?从国家相关部门的定义看：天然饮用矿泉水是“从地下深处自然涌生的或经人工取用的，未受污染的地下矿水；含一定量的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体……”；瓶装纯净水是“以合格生活饮用水为水源，用适当的加工方法制得的，密封于容器中不含任何添加物，可直接饮用的水”；天然净水是“未受污染的，达到饮用净水标准的地下水或符合国家一级水源标准的地表水”，目前市面上出售的天然净水，一般是山泉水。

因此，合格的饮用矿泉水、天然水、纯净水的共同点是“净”，即常说的“直饮水”；区别在于水中的内容物。

饮用，从对人体健康有益的角度出发，矿泉水是首选，其次是天然净水，最后才是纯净水。

桶(瓶)装水(包括矿泉水、天然净水、纯净水)，最大优势是易于携带，便于饮用，是出门在外时实用价值很大的生活消费品，也是没有合格饮用水的居民的生活必需品。

矿泉水，按国家现有标准，在9项界限指标(微量元素和矿物盐的含量)中，至少有一项符合要求即是。

实际上，一种矿泉水很少有几种矿物盐或微量元素都达到界限指标的要求，因此，矿泉水，仍然是“水”，并非是补充微量元素的最佳选择。

山泉水，属天然净水范畴，灌装前多经过滤净化，水里的有益成份——矿物质没有减少，又因其含量低于矿泉水的界限要求，故多数山泉水的口感优于矿泉水。

纯净水，理论讲是H20的纯净物，不含其他物质，故长期饮用，就减少了机体通过饮水获得矿物盐或微量元素的机会。

因此，在上世纪五六十年代，人们制造纯净水还只是用于科学实验而非饮用。

无论用什么心态去消费桶装水，如果饮用不当，不仅于健康无补，还会对人体有损害。

出于卫生细菌方面的考虑，有关部门提醒大家，桶装水在启开后一周内饮用；但从水的理化特性方面，有关学者强调饮用“活”水，其水分子链团小，对机体的“媒体营养生理功能”强，而久放的陈水即“死”水，其分子链团逐渐变大，“媒体营养生理功能”也随之逐渐减弱，故说放置2天以上的开水不宜饮用。

而桶装水特别是个别不守信誉的厂家，一是水桶存在卫生隐患，二是出厂水不一定全部合格，三是有个别经销商也有可能故意隐瞒生产日期，致使市面上仍有一成多桶装水卫生质量不合格。

二、重要事件：日本的水俣病和痛痛病事件
水俣病就是无机汞转化为有机汞而引起的汞中毒事件
1953～1956年日本熊本县水俣市，因为氮肥厂排放了含有汞废渣和废水，造成水俣湾水体受到汞和甲机汞污染，并在鱼贝类体内富集，人长期食用这种鱼贝会引起中毒，引起麻痹，运动失调，痉挛中枢神经病症，严重眼睛失明，精神错乱。

在当时发病人数283人，其中60人死亡。

金属镉与疼痛病
1931年起，日本富山县神通川流域出现了一种怪病，使许多妇女自杀。

原因是得了骨痛病，又名痛痛病，表明痛得厉害，用一个痛字还不足以形容。

这种病一开始是在劳动过后腰、手、脚等关节疼痛，在洗澡和休息后则感到轻快；延续一段时间后，全身各部位都神经痛、骨痛尤烈，进而骨骼软化萎缩，以致呼吸、咳嗽都带来难忍之苦，因而自杀。

事后据研究发现，此病是由于锌、铅的冶炼厂排放了含镉的废水污染了河流，而农民用污染的水灌溉农田，人们又长期食用含镉水灌溉的稻米，因而中毒。

三、水体污染
（一）水体污染
水体污染是指由于人为因素或自然因素，将有害物质直接或间接排入水体后，使水体的水质和底泥的物理、化学性质或水生生物的组成发生变化，从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象。

水体污染可分为化学型污染、物理型污染和生物型污染三种类型：化学型污染是指由于向水体中排放酸、碱、有机和无机污染物质造成的水体污染；物理型污染是指排入水体的泥沙、悬浮性固体物质、有色物质、放射性物质及高于常温的水造成的水体污染；生物型污染指随污水排入水体的病原微生物造成的水体污染。

（二）几种重要的水污染
（1）地下水污染：
与地表水一样，地下水也受到了污染的威胁，主要来自于地表或土壤水的下渗，农用氮肥以及垃圾中的油、酚污染着地下水，氮肥中的硝酸盐一旦进入地下，便转变为亚硝酸盐，它在人体中能够转变成致癌物质。

地面植被的破坏和湿地的排水减少了地表水的渗透，从而降低了潜水面。

由于城市和工业的过度需要，淡水不断被抽出作为生活和工业用水，然后作为地表污水重新排放，因而还会导致潜水面的进一步下降。

另一方面，大量频繁的灌溉可以增强渗透作用，使潜水面一直升到地表。

而在干旱地区，被水渗透的土地由于异常的蒸发作
用，引起地下水中盐类的沉淀，迟早会变成不能耕作的盐碱地。

（2）海水污染
污水、废渣、废油和化学物质源源不断地流入大海。

在许多海域，倾倒混有石油的污水是非法的，但这种事仍时有发生，而真正的石油灾难是在巨型油轮泄漏或沉没时发生的。

如今我们设法用化学品使水中石油沉淀以达到清除石油的目的。

向海洋倾倒化学和放射性废物的作法已持续多年。

容器总有一天会腐蚀掉，有害物质便将进入海水中。

我们对深层水与表层水的循环情况还了解不多，其过程或许比我们以前所想的要快。

因此有害物质就会扩散到生物活动的水层中去。

（3）水体富营养化
湖泊、水库等水域的植物营养成分（氮、磷等）不断补给，过量积聚，致使水体营养过剩的现象称为水体“富营养化”。

由于水体中营养物质过多，水生生物（主要是藻类）大量繁殖。

藻类的的呼吸作用及死亡藻类的分解作用消耗大量的氧，致使水体处于严重的缺氧状态，并分解出毒物质，从而给水质造成严重的不良后果。

富营养化虽然是一个自然过程，但人类的活动（如大量生活污水直接排入水体）可能会加速这一过程，这种情况下的富营养化称为人为富营养化。

富营养化的直接后果的造成大量的鱼类的死亡，另外对工业、生活、灌溉用水都有不利的影响。

（4）赤潮
①赤潮的成因
赤潮究竟是一种原本就存在的自然现象，还是人为污染造成的，至今尚无定论。

但根据大量调查研究发现，赤潮发生必须具备以下条件：
a海域水体高营养化；
b某些特殊物质参与作为诱发因素，已知的有维生素B1、B12、铁、锰、脱氧核糖核酸；
c环境条件，如水温、盐度等也决定着发生赤潮的生物类型。

发生赤潮的生物类型主要为藻类，目前已发现有63种浮游生物，硅藻有24种，甲藻32种、蓝藻3种、金藻1种、隐藻2种、原生动物1种。

②赤潮的危害
赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害，而且对人类健康甚至生命都有影响。

主要包括两个方面：
a引起海洋异变，局部中断海洋食物链，使海域一度成为死海；
b有些赤潮生物分泌毒素，这些毒素被食物链中的某些生物摄入，如果人类再食用这些
生物，则会导致中毒甚至死亡。

（三）水污染的主要途径
水污染的发生是由于各种污染源排出的污染物进入水体而造成的。

（1）工业生产排放的污水；
（2）城市生活污水；
（3）农业上污染灌溉、喷撒农药、施用化肥，被雨冲刷随地表径流进入水体；
（4）固体废物中有害物质，经水溶解而流入水体；
（5）工业生产排放的烟尘废水，经直接降落或被雨水淋洗而流入水体；
（6）降雨和雨后的地表径流携带大气、土壤的城市地表的污染物进入水体；
（7）海水倒灌或渗透，污染沿海地区地下水源或水体；
（8）天然的污染源影响水体本底含量，例如，黄河中游河段有严重的砷污染，其原因是黄河含沙量的90%来自黄土高原，而且黄土高原中砷的本底很高，故造成该河段水体有严重砷污染。

人为因素造成的水污染，主要是由工业废水、生活污水、农田排水，以及降雨淋洗将大气中的污染物和堆积在地上的垃圾污染物冲入水中而引起的。

（四）城市污水处理
城市污水处理工艺
城市污水处理厂多采用活性污泥法二级处理工艺来进行污水处理。

这种工艺的一级处理是指在沉淀池中通过过滤除去污水中的固体沉淀物和悬浮物，再加入一定量的化学试剂中和污水中的酸性或碱性物质。

二级处理是指采用空气曝气活性污泥法，利用细菌等微生物除去废水中的有机污染物。

当废水进入放有活性污泥的曝气池时，细菌在大量氧气的参与下对有机物进行分解，使一部分有机物转化为新的细菌菌体成分，另一部分有机物转化为二氧化碳和无机盐。

在二次沉淀池中，污泥和水分开，从而使废水得以净化。

2、城市污水处理的方法
（1）水环境调节
采用加深、拓宽，疏浚河道、河流改道、开挖新河或修建其它水利工程设施，将水质较好的较大水体，引入城市水系，达到稀释城市水域污染物浓度的作用。

水环境调节虽然没有削减城市污染物总量，但它在活化水环境、改善水域生物生态系统和水环境面貌上有积极作用，凡有条件进行水环境调节的城市应尽量采用。

（2）截污
利用截污沟保护特定的水体目标，达到被保护水体在截污段不再加重污染。

但认为采用了截污方法就能把城市污染控制住的想法是不适当的。

因为它只能截住截污沟附近或直接排入被保护水体的污染源，阻止水质差的支流、地下水进入被保护水体；与此同时，水质较好的地下水和因在被保护水体和截污沟间形成的水位压差，而使较多水质较好的渗漏水进入截污沟（反之则倒渗），深隔水墙的成本又太高。

因此，截污沟水中的污染物浓度不会很高，可削减的污染物总量是有限的。

截污方法是在权衡截污目的、工程造价、环境条件、截污水出路、处理方法和处理成本条件下可供选用的方法。

（3）清淤
污染物来源多且坡度缓的水域，通常累积较厚的污泥。

有机物百分含量高达二位数，而水体的CODMn达15毫克/升时，就是国标规定最差的Ⅴ类水了。

污泥是水下的污染源库，在气温变化大或持续高温时，底泥上翻进入水体形成黑臭或造成污染事故。

因此，在有较厚污泥堆积的水域，清除污泥是削减水域污染物、改善水环境的必要措施。

（4）建设船舶污染物集中处理设施
大部分较小船舶没有能力对船舶物（含油废水、生活污水、生活垃圾和其它固体废弃物）进行无害化处理。

因此，要按照中华人民共和国水污染防治法实施细则的规定，在港口码头建设船舶污染物接收与集中处理设施，禁止船舶向水体直接排放污染物（有处理能力的要达标排放）。

但是，至今此项基础设施建设还不能满足船舶污染防治需要。

（5）建设城市污水处理厂
据计算，主要城市的生活排污量已超过工业污染源排放。

尤其是在大城市的城区，生活污水COD排放量可占城市COD总量的60%-70%以上。

建设有完善管网系统（清污分流）的城市污水处理厂是城市水污染控制的最重要方法。

除上述方法以外，城市水污染控制的方法还有：生物净化、氧化塘处理、控制城市垃圾和其它固体废弃物对水体的污染，为防治水体富营养化禁用含磷洗涤剂和其它水污染防治管理措施。