水中污染物的分布和存在形态

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和二硝基苯胺除草剂四个类型。不易发生生物富集, 沉积物吸附和从溶液中挥发。残留物存在于地表水 体中。
13:氰化物 (1)氰化物的生物毒性 剧毒物质,大多数氰的衍生物毒性更强。能在体内产生氢化 氰,使细胞呼吸受到麻痹引起窒息死亡。氢化氰或氢氰酸的 结构是甲酸腈(H—C N),属最低级的有机腈,一般把腈称 为有机氰化物。一般人一次口服0.1克左右的氰化钠(钾)就 会致死,敏感的人只需0.06克。CN—对鱼类有很大的毒性, 当水中含0.3—0.5毫克/升时便可致死。
喷施
途径
地表径流
农药厂生产废水排放
水体中有机氯农药,难以化学降解和生物降解,滞留
时间长,较低水溶性。很大一部分被分配到沉积物 有机质和生物脂肪中,食物链累积性,遍布全球多 国禁用。
有机磷农药和氨醛甲酸酯
较易生物降解、滞留时间短、水中的溶 解度较大,沉积物吸附和生物累积过程次要。
除草剂 分为有机氯除草剂、氯取代物、脲基取代物
砷及其化合物、铍及其化合物、镉及其化合物、铬及其化合物、汞及其化合 物、镍及其化合物、铊及其化合物、铜及其化合物、铅及其化合物,计9类
卤代脂肪烃:大多数卤代脂肪烃属挥发性化合物,可以挥发至大 气,并进行光解。对于这些高挥发性化合物,在地表水中能进 行生物或化学降解,但与挥发速率相比,其降解速率是很慢的。 卤代脂肪烃类化合物在水中的溶解度高,因而其辛醇-水分配 系数低,在沉积物有机质或生物脂肪层中的分配的趋势较弱。
➢ CHINA:水中优先污染物筛选工作, 提出初筛名单249种,黑名单68种。
我国水中优先控制污染物黑名单
1. 挥发性卤代 烃类 2. 苯系物 3. 氯代苯类 4. 多氯联苯 5. 酚类
6. 硝基苯类
7. 苯胺类 8. 多环芳烃类 9. 酞酸酯类 10. 农药
11. 丙烯腈 12. 亚硝胺类 13. 氰化物 14. 重金属及 基化合物
②某些水产品染上了恶臭无法食用、出售;
③恶臭水体不能作旅游、疗养、养鱼、游泳、饮用,而破 坏了水流用途和价值;
④还能产生H2S、甲醛等毒性危害。
随着工业技术的发展,目前世界上化学品销售已达7~8万种,且 每年有1 000~1 600种新化学品进入市场。除少数品种外,人们对进 入环境中的绝大部分化学物质,特别是有毒有机化学物质在环境中 的行为(光解、水解、微生物降解、挥发、生物富集、吸附、淋溶 等)及其可能产生的潜在危害至今尚无所知或知之甚微。有毒物质 品种繁多,不可能对每一种污染物都制定控制标准,因而提出在众 多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究的控制对象,称之为 优先污染物。
(2)有机氯农药在食物链中的高度富集
有机氯农药:难分解的有毒有机物,与重金属相似, 能在食物链中高度富集。有机氯农药是疏水亲油物 质,在水中一般溶解度很低,如DDT为微克/升,狄 氏剂为100微克/升;多氯联苯较高,为300—5000微 克/升。它们常吸附在微粒上,随水流迁移扩散,可 长期留在水中,但水中浓度不高,一般很少超过微 克/升。由于它们易溶于油脂及有机溶剂中,并可通 过食物链而在鱼贝类、鸟、动物及人体内残留,尤 其在脂肪、奶、乳中高度富集,而达到惊人的含量。
单环芳香族化合物:多数单环芳香族化合物也与卤代脂肪 烃一样,在地表水中主要是挥发然后是光解。在优先污 染物中已发现六种化合物,即氯苯、1,2一二氯苯、1, 3一二氯苯、1,4一二氯苯、1,2,4-三氯苯和六氯 苯,可被生物积累。单环芳香族化合物在地表水中不是 持久性污染物,其生物降解和化学降解速率均比挥发速 率低。
植物营养物:富营养化的危害
➢ ①促使湖泊老化; ➢ ②破坏水产资源:赤潮生物毒素之一的房蛤毒素[C10H17N7O4]2+是一种神经
毒素,家兔静脉注射至死剂量为3—4微克/公斤(体重),小鼠最低致死剂量 为8—10微克/公斤(体重)。在水中可使鱼类等水生动物中毒病变和死亡。 ➢ 濑户内海1955年才发生五次, ➢ 1956—1965年39次, ➢ 1966—1970年35次, ➢ 1971一年发生136次, ➢ 1973年以后每年发生200—300次。 ➢ 1977年8月在天津近海发生一次。 仅布磨滩1972年赤潮一次死鱼1428万尾, 损失71亿日元; ➢ ③危害水源:硝酸盐、亚硝酸盐对人、畜有害。尤其对婴儿、胎儿可导致变 性血红蛋白增高,丧失输氧能力。正常值为1—2%,高达10%时出现临床症状, 达30—40%时出现缺氧症状,达50—70%时发生死亡。另外,他们又是强致癌 物亚硝胺的前身物。不少国家饮水卫生标准规定,硝酸盐氮、亚硝酸盐氮总 计不得超过10mg/l。
四氯化碳、1,2-二氯乙烷、1,1,1-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,1, 2,2-四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、三溴甲烷(溴仿),计10个 苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯,计6个 氯苯、邻二氯苯、对二氯苯、六氯苯,计4个 1个 苯酚、间甲酚、2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚、对-硝基酚,计6 个
含量低、毒性大,异构体多,毒性大小差别悬殊。
四氯二噁英,有22种异构体,如将其按毒性大小排列,则排在 首位的结构式与排在第二位的结构式,其毒性竟然差1000倍。 物理化学性质如溶解度、分子的极性、蒸汽压、电子效应、空 间效应等同样影响到有机污染物在水环境中的归趋及生物可利 用性。
致病污染物
常见的致病菌是肠道传染病菌。每升生活污水细菌 总数可达几百万个以上
易分解有机毒物类(以酚类化合物为例)
酚的生物毒性:
高毒,为细胞原浆毒物,
低浓度能使蛋白质变性,
高浓度能使蛋白质沉淀,对各种细胞有直接损害,对皮肤和粘膜有 强烈腐蚀作用。来苏儿
较低的嗅觉阈值,为25mg/l;
酚的许多衍生物具有很高的嗅觉阈值,如氯酚为—,甲酚为,氯化甲酚为—,麝香草酚 为,氯化杂酚油为,杂酚油为。
降水地面水地下水受到人类或自水地下水受到人类或自然因素或因子物质或能然因素或因子物质或能量的影响使水的表观性量的影响使水的表观性状色嗅味浊物状色嗅味浊物理化学性能温度酸碱理化学性能温度酸碱度电导度氧化还原电度电导度氧化还原电位放射性化学成分位放射性化学成分无机有机生物组成无机有机生物组成种类数量形态品种类数量形态品质及底质状况等发生了恶质及底质状况等发生了恶化称为水污染化称为水污染水污染危害
防治富营养化的途径
➢ 合理使用化肥,防止流失; ➢ 降低工业废水N、P的排放量; ➢ 粪便等有机废弃物中的N、P可考虑制造沼气后作
有机肥; ➢ 生活污水可先进行污水灌溉或污水养殖水生植物
吸收氮、磷; ➢ 地下肥水不宜饮用,可代部分肥料用于灌溉,防
止新肥水产生; ➢ 在湖泊、海湾及饮用地下水源带进行监测、预报。
➢ 黄浦江受到有机物的严重污染,1964年以来每年夏天 出现黑臭,1978年最为严重,超过了100天。
发生黑臭的标志(指数≥5时):
污染指数=氨氮实测值(mg/l)/ 溶解氧饱和率
黑臭的危害表现为:
①使人憋气,妨碍正常呼吸功能;使人厌食、恶心、甚至 呕吐,使消化功能减退;精神烦躁不安,工作效率降低, 判断力、记忆力降低,严重的可把人薰倒,头晕脑胀、 头疼、眼疼等等;长期在恶臭环境中工作和生活会造成 嗅觉障碍,损伤中枢神经、大脑皮层的兴奋和调节功能;
水中污染物(20世纪, 学者分类): 耗氧污染物 致病污染物 合成有机物 植物营养物 无机物及矿物质 由土壤和岩石等冲刷下来,其环境化学行为至今还 知之甚少。
一些有毒、难降解的有机物,通过迁移、转化、富集或食物链 循环,危及水生生物及人体健康。
水污染
水体(包括:降水、地面水、 地下水)受到人类或自然因 素或因子(物质或能量)的 影响,使水的表观性状(色、 嗅、味、浊),物理化学性 能(温度、酸碱度、电导度、 氧化还原电位、放射性), 化学成分(无机、有机), 生物组成(种类、数量、形 态、品质)及底质状况等发 生了恶化,称为水污染
水污染危害
酚污染的鱼类等食品最容易被人们察觉和厌弃。酚污染普遍是各地第一位超标的污染物。 长期饮用被酚污染的水源,可引起头昏、出疹、骚痒、贫血及各种神经系统症状,甚 至中毒。
低浓度酚污染水体,能影响鱼类的回游繁殖,仅—时,鱼肉就有酚味;浓度高时可使鱼 类大量死亡,甚至绝迹。酚含量为时,鲑鱼已受危害;—时,虹鳟鱼酚中毒,破坏鱼 的鳃和咽,体腔出血和脾大。酚可抑制微生物的生长。
醚类:有七种醚类化合物为 EPA优先污染物,它们在水中的性质 及存在形式各不相同。其中五种;即双一(氯甲基)醚、双一 (2一氯甲基)醚、双一(2—氯异丙基)醚、2一氯乙基一乙 烯基醚及双-(2一氯乙氧基)甲烷大多存在于水中,辛醇- 水分配系数很低,因此它的潜在生物积累和在底泥中的吸附能 力都低。4一氯苯一苯基醚和4一溴苯一苯基醚的辛醇一水分配 系数较高,因此有可能在底泥有机质和生物体内累积。
➢ USA:20世纪70年代,在“清洁水 法”中规定了129种优先污染物,其 中114种为有毒有机污染物。
➢ JAPAN:1986年底,600种优先污 染物,其中检出表示的为189种。
➢ USSR:1975年发布496种,1985年 561种。前德国 1985年120种。
➢ EU:“关于水质项目的排放标准”技 术报告中的黑名单和灰名单。
恶臭
恶臭产生的原因:发臭物质都具有“发臭团”的分子结
构:如硫(=S)、巯基(—SH)、硫氰基(—SCN)、 羟基(—OH)、醛基(—CHO)、羰基(—CO)和羧 基(—COOH)等。因发臭团的不同臭气各有不同:腐 败的鱼臭(胺类)烂圆白菜味(硫醇臭)、臭腐卵(硫 化氢)、汗臭(酪酸)、刺激臭(氨、醛类)、膻臭 (羊脂酸葵酸)等等。水体恶臭多属有机质在厌气状态 腐败发臭,属综合性的恶臭,有明显的阴沟臭。
硝基苯、对硝基甲苯、2,4-二硝基甲苯、三硝基甲苯、对硝基氯苯、2,4二硝基氯苯,计6个 苯胺、二硝基苯胺、对肖基苯胺、2,6-二氯硝基苯胺,计4个 荼、荧蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[1,2,3-c,d]芘、苯并芘,计7个 酞酸二甲酯、酞酸二丁酯、酞酸二辛酯,计3个
六六六、滴滴涕、敌敌畏、乐果、对硫磷、甲基对硫磷、除草醚、敌百虫, 计8个 1个 N-亚硝基二甲胺、N-亚硝基二正丙胺,计2个 1个
苯酚类和甲酚类:具有高的水溶性、低辛醇一水分配系数 等性质,因此,大多数酚不能在沉积物和生物脂肪中发 生富集,主要残留在水中。然而,苯酚分子氯代程度增 高时,则其化合物溶解度下降,辛醇一水分配系数增加, 例如五氯苯酚等就易被生物累积。
酞酸酯类:有六种列入优先污染物,除双一(2一甲基- 己基)酞酯外,其他化合物的资料都比较少,这类化合 物由于在水中的溶解度小.辛醇-水分配系数高.因此 主要富集在沉积物有机质和生物脂肪体中。
(1)有机氯农药的生物毒性
剧毒、广谱、高效、难分解、易残留 《寂静的春天》 已经参加了水循环及生命过程,呈全球性分布。 造成鱼类、水鸟大批死亡 对人类及后代存在着严重的潜在威胁。 许多种类,其中以DDT及六六六最具代表性。
DDT的生物毒性:表现为损坏三磷酸腺苷,能阻碍神经膜的离子交换过程。 离子钙要通过蛋壳腺,依靠三磷酸腺苷进行转化,当蛋壳腺受到DDT的影响, 阻碍碳酸酐酶的作用,其结果降低了蛋壳的碳酸钙,使蛋壳变薄,以致不能 孵化,影响鸟类的繁殖。DDT还能使鸟表现出甲状腺亢进而死亡。1962— 1965年39个国家调查发现,118种野生鸟类体内均含有DDT,一些鸟蛋壳变 薄,大大影响鸟类繁殖,有一些鸟有因之绝灭的危险。DDT在人体中累积, 造成慢性中毒,影响神经系统,破坏肝功能,造成生理障碍,至于DDT是否 致癌,目前尚有很大争论,一些调查说明,儿童白血病死亡率高,先天性畸 形等可能与通过奶、乳中农药摄入量有一定关系,值得引起重视和深入研究
:严重的水污染,难以自 净恢复到良好状态,妨碍了 水体正常的功能,破化了人 类经济,合理地利用,造成 了环境质量、资源质量、生 物质量、人体质量和经济的 巨大危害和损失甚至形成国 际间、全球性的污染危害。
水污染事件
欧洲十九世纪一 些大城市的污水 污染了地表与地 下水源,造成多 次霍乱爆发和蔓 延。英国伦敦
霍乱、伤寒、痢疾
寄生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸 虫、肝吸虫
病毒种类很多,仅人粪尿中就有一百多种,常见的 是肠道病毒、传染性肝炎病毒等。每克粪可含100 万个,生活污水可达700—50万个。
北京东南郊污水河系中细菌总量达亿亿亿个的天文 数字。
病毒在自来水中可存活2—288天、海水中2—130天、 土壤中25—125天、牡蛎体中90天。
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