水中重金属污染

在天然水表层中，由于溶解氧浓度高，pE值高， pH值在4-9之间，砷主要以五价的H2AsO4- 和HAsO42形式存在；
在pH＞12.5的碱性水环境中，砷主要以AsO43-形式 存在。
在pE＜0.2，pH＞4的水环境中，则主要以三价的 H3AsO3和H2AsO3-形式存在。
参考文献： [1] 杨丽莉, 张登峰, 曾向东. 沉积物中重金属释放规律研究[J]. 安徽农业科学, 2007, (27): 8630-8631. [2] 高彦宁, 孙静, 马艳玲, et al. 汞污染的“源”、“控”与“治”[J]. 现代化 工, 2014, (10): 7-11+13. [3] 冯新斌, 仇广乐, 付学吾, et al. 环境汞污染[J]. 化学进展, 2009, (Z1): 436457. [4] 许妍, 陈永青. 我国环境汞污染现状及其对健康的危害[J]. 职业与健康, 2012, (07): 879-881. [5] 郭娟. 东洞庭湖沉积物中重金属吸附与释放规律研究[D]. 长沙理工大学, 2011. [6] 王晓丽. 重金属在沉积物中的吸附与稳定固定化研究[D]. 吉林大学, 2008.
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例如：水体中Ca2＋、Na＋、Mg2＋离子对悬 浮物中铜、铅和锌的交换释放作用 Zn>Cu>Pb(Ca2+作用）
氧化还原条件的变化
在湖泊、河口及近岸沉积物 中一般均有较多的耗氧物质
使一定深度以下沉积物中 的氧化还原电位急剧降低
被其吸附或与之共沉淀的重 金属离子也同时释放出来
铁、锰氧化物可 部分或全部溶解
毒理学
环境污 染方面
2、重金属元素在水环境中的污染特点
分布 广泛
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 可在水环 境中迁移 转化
毒性 强
在环境中只 要有微量重 金属就可以 转化为毒性 更强的有机 金属化合物, 如甲基化作 用。
生物积 累作用
与环境中的许 多物质结合生 成配合物或螯 合物，大大增 加了其溶解性， 还会形成二次 污染
氧化作用 0
2
Hg2
天然水体有机汞主要为甲基汞和二甲基汞两种形 态 ,它们都是由二价无机汞通过各种甲基化途径 而形成的。
汞的甲基化：水中的二价汞离子能经过微生物的作用
转变为有剧毒性的甲基汞，称为汞的甲基化。
产物有：一甲基汞和二甲基汞。 2CH3HgCl+H2S (CH3Hg)2S (CH3Hg)2S+2HCl (CH3)2Hg+HgS
砷
• • • • • 来源：岩石风化、土壤侵蚀、火山作用以及人类活动 淡水中砷含量为0.2-230μg/L，平均为1.0μg/L。 可被颗粒物吸附、共沉淀而沉积到底部沉积物中 水生生物能很好富集水体中无机和有机砷化合物 水体无机砷化合物还可被环境中厌氧细菌还原而产生甲基 化，形成有机砷化合物。
在天然水体中，砷的存在形态为H2AsO4-、HAsO42-、 H3AsO3和H2AsO3-。
水中重金属污染
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目 录
1
重金属的定义 重金属元素在水环境中的污染特点 诱发水环境中沉积物中重金属释放的因素
2
பைடு நூலகம்
3
4
水中重金属的评价分析
1、重金属的定义
化学上
密度大于5g/cm3的 金属称为重金属
汞、镉、铅、铬以 及类金属砷等生物 毒性显著的重金属
重金 属
人体毒害最大的 有5种：铅、汞、 铬、 砷、镉
4、水中重金属的评价分析
重金属对水生生物的毒性
Hg>Ag>Cu>Cd>Zn>Pb>Cr>Ni>Co
1. 对水生植物的毒性 Hg>Cd≈Cu>Zn>Pb>Co>Cr 2. 对甲壳动物的毒性 Hg2+>Cd2+>Zn2+>Mn2+ 3. 对软体动物的毒性 Hg>Cu>Zn>Pb>Cd>Cr
汞
天然水体中汞的含量很低，一般不超过1.0μg/L。 人体所能承受的含汞安全范围是小于2.5微克。
汞的甲基化既可在厌氧条件下发生，也可在好氧条 件下发生。在厌氧条件下，主要转化为二甲基汞。 在好氧条件下，主要转化为一甲基汞。
微生物的作用 沉积物中的无机汞
剧毒的甲基汞
日本著名的水俣病就是食用含有甲基汞的鱼造成的。
水俣病：1953年在日本 熊本县水俣湾附近的渔村 ，发现一种中枢神经性疾 患的公害病。这种病是由 水俣湾附近的化工厂在生 产乙醛时排放的汞和甲基 汞废水造成的。
水体中的重 金属可以通 过食物链转 移富集，放 大。
3、诱发水环境中沉积物中重金属释放的因素
酸可挥 发硫化 物含量
水环境 中配合 剂含量
pH值
氧化还 原条件 的变化
溶解 氧 水流紊 动强度
水体中 盐浓度
盐浓度升高
原因
金属从沉积物 中释放出来的 主要途径之一
碱金属和碱土金属阳离子可将被吸附 在固体颗粒上的金属离子交换出来

以废水、废气形式排出，常以二价汞的无机汞化合物 和有机化合物存在。

来源：工业排放，尤其是碱工业，包括仪表、电器、 催化剂、造纸、金属炼制、燃料燃烧等。

歧化作用 Hg0 Hg2 Hg2
2
Hg Hg
氧化作用 2
Hg2 Hg0
还原作用 Hg2 Hg