第十章 水中的重金属

合集下载

水体重金属污染ppt课件

水体重金属污染ppt课件
例子:nl型逆流再生Na离子交换器
重金属水污染治理方法
膜分离:膜分离的基本原理是在某种推动力作 用下,利用膜的选择透过性进行分离和浓缩。 具有分离效率高、能耗低、无相变、操作简便、 无二次污染、分离产物易于回收、自动化程度 高等优点。目前常见的膜分离过程可分为以下 几种,微滤(Microfiltration,MF)、超滤 (Ultrafiltration,UF)、纳滤(Nanofiltration,UF)、 反渗透(Reverse smosis,RO)、电渗析 (Electrodialysis,ED)等。
电渗析:电渗析是在外加直流电场的作用下, 利 用离子交换膜的选择透过性, 使离子从一部分水 中迁移到另一部分水中的物理化学过程。含 Cu2+、Ni2+、Zn2+和Cr2+等金属离子的废 水都适宜用电渗析处理,其中含镍废水处理技 术最为成熟,
重金属水污染治理方法
气浮法:气浮法是利用气泡的吸附作用进行固 液分离的一种方法。它的基本原理是:设法在水 中通入或产生大量微细气泡,使其附着在固体颗 粒上,由于比重减小而浮至水面,从而获得固液分 离效果。在水处理中用得较多的是压力式气浮 法。其主要原理是在加压情况下,在水中形成空 气过饱和溶液,然后减至常压,此时,溶于水中的 空气呈微细气泡释放出来,并与水中杂质粘附而 上浮。

Y 型 分 子 筛
活性炭
壳聚糖 天然沸石
麦麸
粉煤灰
膨润土
碳纳米管结构
分子筛结构
纳米材料
纳米材料是近年发展起来的一种新型功能材料,由 于其颗粒尺寸的微细化,使得纳米粉体在保持原有 化学性质的同时,还在磁性、光学、催化、化学活 性、吸附等方面表现出奇异的性能,因此倍受人们 的关注。应用于金属离子吸附的纳米材料主要有各 种纳米氧化物、碳纳 米管等。尹洪喜等研究纳米二 氧化钛吸附溶液中镉离子的有效方法 和途径,通过 实验确定了吸附的最佳条件:样品体系在pH=10, 震荡时间9min以上的条件下,纳米二氧化钛对镉离 子的吸附率可达99%。并且吸附在纳米二氧化钛上 的镉离子可以用0.1mol/L的硝酸进行洗脱,洗脱率 在95%以上。姜虎生等从吸附时间、温度、溶液的 pH值方面考 查了纳米氧化锌对废水中重金属混合 液(Cu2+和Cd2+)吸附的影响。研究结果表明:吸 附时间为15min、温度50℃、pH为6时,达到了最 佳吸附 条件,对Cu2+、 Cd2+吸附率分别为98.3% 和98.6%。纳米吸附材料相对于矿物吸附材料以及 工农业废弃物成本较高,但是纳米材料的可再生性 能又是其不可忽略的一个优点。

自来水中的铅、砷、汞、镉等重金属含量标准。-概述说明以及解释

自来水中的铅、砷、汞、镉等重金属含量标准。-概述说明以及解释

自来水中的铅、砷、汞、镉等重金属含量标准。

-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言是文章的开头部分,目的是引导读者了解文章的主题和内容。

在本文中,引言的主要目标是概述自来水中铅、砷、汞、镉等重金属含量标准的背景和重要性。

概述部分内容如下:自来水是人们日常生活中不可或缺的重要资源,然而,近年来,人们对自来水中的铅、砷、汞、镉等重金属含量越来越关注。

这些重金属是自然界存在并广泛使用的物质,但过高的含量可能对人体健康造成严重的危害。

因此,制定和执行严格的重金属含量标准对保障公众健康至关重要。

本文旨在探讨自来水中铅、砷、汞、镉等重金属的含量标准,特别是国际和国内标准的差异与相似之处。

通过分析国际标准和国内标准的制定原理和核心要素,我们可以更好地了解全球范围内对自来水中重金属含量的要求,促进国内自来水质量的改进与提升。

本文将首先介绍铅的含量标准,包括国际标准和国内标准的比较。

其次,我们将探讨砷、汞、镉等重金属的含量标准,同样进行国际标准和国内标准的对比分析。

最后,我们将对整个研究进行总结,并提出相关建议,以促进自来水质量管理工作的有效实施。

通过本文的撰写,我们希望引起公众和相关部门的关注,加强自来水中铅、砷、汞、镉等重金属的监测和控制工作,确保公众用水的安全性和健康性。

1.2 文章结构文章结构:本文共分为引言、正文和结论三个部分。

首先在引言部分,概述了文章内容以及目的,为读者提供了对本文内容的整体了解。

其次,在正文部分,详细介绍了铅、砷、汞、镉等重金属含量标准的相关内容。

其中,分别对铅、砷、汞、镉的国际标准和国内标准进行了介绍和比较。

在每个部分中,都对国际标准和国内标准进行了详细的解释和说明,包括标准的制定依据、限制条件、检测方法等。

最后,在结论部分,对整篇文章进行了总结,并提出了一些建议。

通过对文章的阅读,读者可以全面了解自来水中铅、砷、汞、镉等重金属含量标准的制定和执行情况,以及对自来水安全的影响,旨在为读者提供有关自来水安全的科学参考。

水中重金属污染

水中重金属污染

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

• • • • • 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-。
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
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。

重金属在水环境中的配合作用课件PPT

重金属在水环境中的配合作用课件PPT
Sn等。
2021/3/10
2
污染特点
1
2
3
4
来源广、 残留时间 长、能沿 着食物链 转移富集, 有放大作 用。
重金属 离子在 自然环 境中不 能被破 坏。
水体中的 某些重金 属可在微 生物作用 下转化为 毒性更强 的金属化 合物。
只要有 微量重 金属即 可产生 毒性效 应。
2021/3/10壤中的重金属来源
施用化肥 农药
污水灌溉
2021/3/10
矿床开发
城市化
固体废弃 物堆积
7
水环境中反应类型
吸附解吸
絮凝聚沉
沉淀溶解
配合作用
2021/3/10
氧化还原
8
吸附解吸作用
天然水体中存在着大量黏土矿物、水合氧化物等无机高 分子化合物和腐殖质等有机高分子化合物,它们是天然水 体中存在的主要胶体物质。
MeCO3(s) + Co2+ H2O === Me2+ +2HCO3-
由于吸附作用几乎都富集有Cu2+、Ni2+、Ba2+、 Zn2+、Pb2+、Tl、U等金属。
2021/3/10
16
絮凝聚沉
胶体微粒的聚沉是指胶体颗粒通过碰撞结合成 聚集体而发生沉淀现象,这现象也称凝聚。
影响胶体聚沉的两个主要因素:
微粒电荷:大量阳离子的存在,可促进胶体凝 聚。
水化膜:水化膜使有机胶体微粒距离增大,分 子间作用力变弱,难以聚沉。
由于胶体具有巨大的比表面、表面能和带电荷,能够强 烈地吸附各种分子和离子,对重金属离子在水体中的迁移 有重大影响。
胶体的吸附作用是使重金属从水中转入固相的主要途径。

生态毒理学智慧树知到答案章节测试2023年山西大学

生态毒理学智慧树知到答案章节测试2023年山西大学

第一章测试1.生态毒理学是研究有毒有害因子,特别是环境污染物对动物、植物、微生物及其生态系统的损害作用与防护的科学。

A:错B:对答案:B2.生态毒理学与环境毒理学是同一个学科。

A:对B:错答案:B3.生态毒理学是环境科学的分支学科。

A:错B:对答案:B4.1848年英国生物学家对桦尺蛾发生的工业黑化现象的报道是环境污染对动物种群影响的最早报道。

A:对B:错答案:A5.生态毒理学研究的主要对象是()。

A:野外生物B:植物C:家禽D:家畜答案:A6.大型工程建设项目实施前必须进行()。

A:环境生物监测B:生态风险评价C:环境化学监测D:生物标志物筛选答案:B7.研究环境污染物在生物种群、群落和生态系统水平上的生态效应的一种试验方法是()。

A:分子毒理学试验B:整体毒性试验C:微宇宙生态系统毒性试验D:离体毒性试验答案:C8.生态毒理学所研究的对象属于生物范畴是()。

A:动物B:微生物C:植物D:环境污染物答案:ABC9.生物标志物可用于评估或研究环境污染物()。

A:生物体的吸收水平B:在环境中的浓度C:对机体损伤的机制D:物理性质答案:ABC10.从学科知识结构来看,生态毒理学分支学科可分为()。

A:应用生态毒理学B:理论生态毒理学C:生态系统生态毒理学D:实验生态毒理学答案:ABD第二章测试1.进入体内的环境污染物在不同生物酶的催化下经过一系列生物化学变化而发生结构和性质改变并形成其衍生物的过程称为生物转化。

A:对B:错答案:A2.氧化、还原和水解反应统称为环境污染物的第二相反应。

A:对B:错答案:B3.内剂量是指吸收进入体内的外源化学物的数量。

A:错B:对答案:B4.半数致死剂量是指群体中有50个个体死亡所需的剂量。

A:错B:对答案:A5.结合反应中占有最重要地位的是()。

A:谷胱甘肽结合B:硫酸结合C:乙酰结合D:葡萄糖醛酸结合答案:D6.被动转运主要包括简单扩散和()。

A:易化扩散B:主动转运C:滤过作用D:特殊转运答案:C7.根据外源化学物存在的状况,可把剂量进一步分为外剂量、内剂量和()。

(完整word版)水体中重金属污染物

(完整word版)水体中重金属污染物

水体中重金属污染物——汞对什么是重金属,目前尚没有严格的统一定义,在环境污染方面所说的重金属主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。

至于对具有一定毒性且环境中广为分布的如锌、铜、钴、镍、锡、铝等金属及它们化合物的环境行为研究,也应归入环境化学内容,但因限于篇幅,下面仅对汞、镉、铅三种重金属元素的环境化学分别予以阐述。

5。

4.1 汞及其化合物的基本性质汞的元素丰度在地壳中占第63位(80μg/kg),在海洋中居第40位(0。

15μg/L),所以汞在各圈层中的储量及在各圈层间迁移通量都较小。

汞在周期表中与锌、镉两元素同处ⅡB族.汞的化学性质、地球化学性质与镉比较相近,但与锌比却有较大差异。

在与同族元素比较中,汞的特异性表现在:①氧化还原电位较高,易呈金属状态;②汞及其化合物具有较大挥发性。

汞蒸气压随温度变化的数据如表5-7所示;各种无机汞化合物挥发性强弱次序为:Hg>Hg2Cl2>HgCl2>HgS>HgO;烷基汞化合物的饱和蒸气浓度为:CH3HgCl(94mg/m3)、CH3HgBr(94mg/m3)、CH3HgI(90mg/m3)、CH3HgOH(10mg/m3)、C2H5HgCl(8mg/m3)、C2H5HgI(9mg/m3)。

③单质汞是金属元素中唯一在常温下呈液态的金属(mp=—38。

9℃),具有很大流动性和溶解多种金属而形成汞齐的能力(如钠、钾、金、银、锌、镉、锡、铅等都易与汞生成汞齐);④能以Hg2Cl2一价形态存在;⑤与相应的锌化物相比,汞化合物具有较强共价性,且由于上述较强挥发性和流动性等因素,使它们在自然环境或生物体间有较大的迁移和分配能力。

表5-7 汞的蒸气压温度(℃)蒸气压(Pa)温度(℃)蒸气压(Pa)00。

025300.371100.065400。

810200。

16050 1.689在25℃温度下,元素汞在纯水中溶解度为60μg/L,在缺氧水体中约为25μg/L。

育儿知识-水中的重金属污染

育儿知识-水中的重金属污染

水中的重金属污染'\xa0重金属指比重大于5的金属(一般指密度大于4.5克每立方厘米的金属)约有45种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。

尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。

\xa0如汞中毒的临床表现有,全身症状为头痛、头昏、乏力、发热。

口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、口腔有臭味,并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻。

皮肤接触可出现红色斑丘疹,以四肢及头面部分布较多。

少数患者可有肾损害,个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难等急性间质性肺炎的表现。

\xa0重金属中毒会使体内的蛋白质凝固,这个可以从高三的化学书看到,如果轻微中毒,就大量喝牛奶,牛奶中的蛋白质会和重金属反应,这样不会损伤到你自身的身体机能,喝了以后马上就医。

\xa0对什么是重金属,目前尚没有严格的统一定义,在环境污染方面所说的重金属主要是指汞(水银)、镉、铅、铬以及重金属砷等生物毒性显著的重元素。

重金属不能被生物降解,相反却能在食物链的生物放大作用下,成千百倍地富集,最后进入人体。

重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中累积,造成慢性中毒。

\xa0重金属元素由于某些原因未经处理就被排入河流、湖泊或海洋,或者进入了土壤中,使得这些河流、湖泊、海洋和土壤受到污染,它们不能被生物降解。

鱼类或贝类如果积累重金属而为人类所食,或者重金属被稻谷、小麦等农作物所吸收被人类食用,重金属就会进入人体使人产生重金属中毒,轻则发生怪病(水俣病、骨痛病等),重者就会死亡。

所以我们不要过量饮用污染河流及金属加工工厂周边的水源,以免发生中毒情况!'。

第十章 水污染的环境毒理学

第十章  水污染的环境毒理学

一、水体污染的来源及特点
水体污染
当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体 后,其含量超过了水体的自然净化能力,使水体水质 和水体底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变 化,从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象, 被称作水体污染。
一、水体污染的来源及特点
水体污染
当污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体 后,其含量超过了水体的自然净化能力,使水体水质 和水体底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变 化,从而降低了水体的使用价值和使用功能的现象, 被称作水体污染。
一、水体污染的来源及特点
水体污染来源
1、工业生产废水
工业生产废水具有如下特点: ➢量大、污染范围广、排放方式复杂; ➢污染物种类繁多、浓度波动幅度大; ➢ 毒性、刺激性、腐蚀性、pH变化幅度大、悬浮物和富营 养物多; ➢污染物的迁移变化规律差异大,恢复不叫困难等特点。
一、水体污染的来源及特点
水体污染来源
四、水体污染对人群健康的危害
引起急性、慢性中毒
1、酚类化合物
酚类化合物是指芳香烃苯环上的氢原子被羟基取代后所生 成的化合物。
特殊臭味,易溶于水,易被氧化,单元酚与余氯结合形成 氯酚既有特殊臭味。苯酚毒性大,易挥发。
四、水体污染对人群健康的危害
引起急性、慢性中毒
1、酚类化合物
其毒性作用主要是与细胞原浆中的蛋白质发生化学反应生成变性蛋白; 酚类化合物还可以侵犯中枢神经系统,刺激骨髓,进而导致全身中毒症 状。 进入人体后在肝脏解毒,大部分被氧化而丧失毒性,随尿液排出体外, 小部分被氧化呈多元酚。 当进入人体的量超过人体的解毒功能时,引起慢性中毒:头晕、头痛、 皮疹、皮肤瘙痒、精神不安、贫血及各种神经系统症状和食欲不振、吞咽困 难、流涎、呕吐和腹泻等慢性消化道症状。 酚为非致突变物,却是一种促癌剂。

水环境中的重金属1

水环境中的重金属1

重金属水解作用
从原子之间的关系看,金属离子的水解作用可以看成是金属离子 和H+对OH-的争夺作用。 离子电位高(离子半径大与电价小)的金属离子(如K+, Na+, Ca2+, Sr2+等)对H+的吸引力小于OH-对H+的吸引力,因此这类离子不易 水解,或者说要在很高的pH值时才能水解。它们往往以简单的 水合离子,Men+ (H2O)n, 形式存在于水中。水中的Ca, Mg等即如 此。
氢氧化锌的沉淀区图
Fe(OH)3与Cu(OH)2的沉淀区
环境中的配位体对重金属的络合作用
水环境中有多种无机和有机配位体,易与重金 属络合,形成各种形态的金属络 合物,影响重 金属在水环境中的迁移。
对某些金属来说,只有很少的量在环境中以游 离形态存在,而主要以各种络离子形式存在:
在富氧淡水中为:Hg(OH)20+ HgCl- (约80%) 在缺氧的底部海水中为: HgS22-(>98%)
重金属离子的水解平衡
M2+ + H2O = MOH+ + H+
水解平衡常数 K1 = [MOH+] + [H+] / [M2+] 改为对数表达式:
pK1 = -log [MOH+] /-log[M2+] + pH
当pK1 = pH时,log [MOH+] /-log[M2+] =0 [MOH+] /-log[M2+] = 1
水环境中的重要配位体
无 S2机2- 等配(位天体然:水OH中-,的C主l -,要H阴CO离3子-, C对O重32金-, F-, 属均有强的配位作用);

东华理工大学环境工程微生物学各章思考题

东华理工大学环境工程微生物学各章思考题

各章思考题第一章绪论1. 用具体事例说明人类与微生物的关系,为什么说微生物既是人类的敌人,更是我们的朋友?2. 为什么微生物能成为生命科学研究的“明星”?3. 为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人?4.微生物有哪些特点?第二章病毒1、解释下列名词:病毒粒子、前噬菌体、溶源性。

病毒粒子:成熟的病毒感染单位,病毒复制的最后阶段,在宿主脂肪体细胞、血细胞和上皮细胞的核内复制,形成多边形和多角形的包含体,裸露或被囊膜包裹前噬菌体:整合在宿主基因组上的温和噬菌体的核酸溶源性:温和噬菌体DNA具有整合入宿主菌染色质DNA中的特性,成为与宿主菌共生的原噬菌体,能随宿主菌的染色质同步复制而传给子代,这种特性称为溶源性。

2、什么是病毒?病毒有哪些不同于其他微生物之处?(作业1)3、简述病毒的主要化学组成及其结构。

4、试用图示说明下列名词之间的关系:病毒粒子、核芯、衣壳、被膜。

(作业2)5、病毒有哪几种对称类型?每种对称类型病毒的形态是什么?试各举一例。

6、试以T系噬菌体为例说明病毒的增殖过程。

7、病毒是一种致病因子,也是一种具有遗传成分特点的因子,病毒的这种特性有什么生物学意义?(作业3)第三章原核微生物1、试根据细菌细胞结构的特点,分析并举例说明为什么它们能在自然界中分布广泛。

2、细菌、粘细菌、放线菌、霉菌、酵母在繁殖方式上各有什么特点?3、根据革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁结构和化学组成,解释为什么革兰氏染色后G+呈紫色,G-呈红色?4、比较细菌和放线细群体培养特征的异同。

5、以产甲烷菌为例,总古细菌的特点及其与细菌的不同之处。

第四章真核微生物1、微生物由于个体微小一般都是以其群体形式进行研究或利用,这必然就要涉及到对微生物的培养。

能否找到一种培养基,使所有的微生物都能良好地生长?为什么?2、试结合微生物学实验课的内容,谈谈在选择、配制和使用培养基时应注意哪些方面的内容。

你们在实验中是如何做的?有何体会?3、试比较营养物质进入微生物细胞的几种方式的基本特点。

【水环境化学】第八章 水中的重金属

【水环境化学】第八章 水中的重金属

第八章天然水中的重金属一、水中主要重金属污染物的来源地质风化作用各种工业过程燃烧引起的大气散落生活污水和城市地表径流农业退水二、重金属元素在水环境中的污染特征分布广泛可以在水环境中迁移转化毒性强生物积累作用三. 重金属在水中的存在形态影响水中金属离子形态的因素(1)金属离子的水解作用大多数离子在水中会发生水解(hydrolysis)NH4+ + H2O = NH3 +H3O+CO3- +H2O =HCO3- + OH-从而影响水分子在水中的电离平衡。

H2O = H+ +OH-K w = (H+)(OH-) =10-14如果金属离子进入水中,会发生Fe3+ + H2O = FeOH2+ + H+Fe3+ + 2OH- = Fe(OH)2+Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3Fe3+ + 4OH- = Fe(OH)4-其中Fe(OH)3是沉淀,其它形式均可溶。

(2)水中溶解无机阴离子水中溶解无机阴离子可与金属离子形成配合离子(3)水中溶解有机物(形成有机配合物)影响腐殖质螯合重金属能力的因素金属离子种类: 胡泊腐殖质的螯合能力按:Hg2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Co2+顺序递降。

腐殖质来源: 沉积物腐殖质>海洋>湖泊>河流腐殖质成分:相对分子质量小的成分对金属离子的螯合能力强;反之,弱。

环境体系和pH: 随pH降低而减弱。

水的盐度及Ca2+、Mg2+、Cl-等常量离子含量(4)水中悬浮颗粒物天然水体中的粗分散态和胶体分散态的悬浮颗粒物可吸附重金属,改变其存在形态、环境行为和生物效应。

在平衡状态下,水体中自由离子含量很低。

在pH为7的水体中,自由铁离子以及其水合态的含量很低,测试仪器无法测量。

但由于螯合态和离子对的存在,自然水体中的Fe可达到0.1-0.25 mg/L。

在腐殖质含量较高的水体中,甚至可达到1mg/L。

许多研究都证实,游离态的金属离子和羟基配合态是高毒形态。

水中重金属实验报告

水中重金属实验报告

《环境化学实验》报告实验考核标准及得分题目:水中重金属的污染评价一、实验目的与要求1、了解水中重金属的消解与测定方法。

2、掌握原子吸收分光光度计分析技术。

3、了解水体的重金属污染状况,制定相应的污染控制对策二、实验方案1、实验原理:环境污染方面所说的重金属,实际上主要是指汞、镉、铅、铬、砷等金属或类金属,也指具有一定毒性的一般重金属,如铜、锌、镍、钴、锡等。

常用火焰原子吸收光度法测定试样中元素的浓度来测重金属浓度。

原子吸收光度法是根据物质产生的原子蒸气对特定波长的光的吸收作用来进行定量分析的。

元素的气态基态原子外层的电子可以吸收与其发射波长相同的特征谱线。

当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时,原子中的外层电子将选择性地吸收该元素所能发射的特征波长的谱线,这时,透过原子蒸气的入射光将减弱,其减弱的程度与蒸气中该元素的浓度成正比,吸光度符合吸收定律:A=lg(I0 / I)=KcL根据这一关系可以用工作曲线法或标准加入法来测定未知溶液中某元素的含量。

原子吸收光度法具有较高的灵敏度。

每种元素都有自己为数不多的特征吸收谱线,不同元素的测定采用相应的元素灯,因此,谱线干扰在原子吸收光度法中是少见的。

影响原子吸收光度法准确度的主要是基体的化学干扰。

由于试样和标准溶液整体的不一致,试样中存在的某些基体常常影响被测元素的原子化效率,如在火焰中形成难于离解的化合物或使离解生成的原子很快重新形成在该火焰温度下不再离解的化合物,这时就发生干扰作用。

一般来说,铜、铅、锌、镉的基体干扰不太严重。

2、实验仪器:3个250mL烧杯、AAS、电热板、100mL比色管3、试剂(1)浓硝酸:优级纯(2)3mol/L盐酸:优级纯(3)双氧水(4)10%氯化铵溶液4、实验步骤(1)各取3组废水水样50mL放入烧杯中,加入浓硝酸5mL,在电热板上加热消解(2)蒸至剩余40mL左右,加入5mL浓硝酸和2mL双氧水,继续于电热板上加热消解(3)蒸至剩余30mL左右,加入2mL10%的氯化铵和10mL 3mol/L的HCl,取下来冷却,待冷却后,装入比色管中,定容到100mL,若溶液比较混浊,则先过滤再测。

重金属的毒性

重金属的毒性

引起血管痉挛: 对消化系统的损害 腹绞痛:可能是肠壁碱性磷酸酶和ATP酶活性受抑制,引起K+、谷氨酸代谢紊乱。 肝损害:肝肿大、黄疸甚至肝硬化或肝坏死。 原因: 铅可直接损害肝功能; 肝内小动脉痉挛引起局部缺血。
第二步
第一步
五、铅在环境中的卫生标准
对人群还没有血铅标准。WHO建议儿童血铅标准25μg/L,美国为10μg/100ml。
含-SH的蛋白质和多肽结合
01
酶蛋白中的-SH结合
02
细胞膜中一些组分的-SH结合
03
基汞可通过血脑屏障、胎盘屏障
04
致畸作用
05
(四)毒作用机理
第三节 铅
单击此处添加副标题
铅污染的来源 铅的理化性质 铅的代谢 吸收 主要从消化道,其次是呼吸道和皮肤。 消化道:吸收率5-10%,主要在十二指肠。经门静脉到肝脏,分别进入血液和胆汁——肠道 呼吸道:吸收率25-30%,其余随气体呼出。
(二)转运 主要介质是血液: 游离状态 与血浆成分结合 吸附在红细胞膜上或进入
金属与血浆成分的结合: 1、与血浆中低分子成分结合 2、与血浆蛋白(主要是白蛋白)结合 3、与特殊蛋白或转运蛋白结合
(三)分布
初始:取决于器官的血流量 再分布:取决于与器官亲合力大小 分布特点与金属的侵入途径、溶解性、化学形式、代谢特点、毒性性质及器官特点有关。
三、汞的代谢 (一)吸收 金属汞——蒸汽形式,经呼吸道,速度很快 无机汞——消化道吸收15% 有机汞——消化道(甲基汞达90%)、呼吸道(80%)、皮肤吸收
分布
汞→肝细胞、红细胞→Hg2+→
+血浆蛋白→结合型汞
+含-SH小分子化合物GSH→扩散型汞
汞的分布:肾>肝>血液>脑>末梢神经

第八章 水中的重金属

第八章 水中的重金属

第八章天然水中的重金属一、水中主要重金属污染物的来源地质风化作用各种工业过程燃烧引起的大气散落生活污水和城市地表径流农业退水二、重金属元素在水环境中的污染特征分布广泛可以在水环境中迁移转化毒性强生物积累作用三. 重金属在水中的存在形态影响水中金属离子形态的因素(1)金属离子的水解作用大多数离子在水中会发生水解(hydrolysis)NH4+ + H2O = NH3 +H3O+CO3- +H2O =HCO3- + OH-从而影响水分子在水中的电离平衡。

H2O = H+ +OH-K w = (H+)(OH-) =10-14如果金属离子进入水中,会发生Fe3+ + H2O = FeOH2+ + H+Fe3+ + 2OH- = Fe(OH)2+Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3Fe3+ + 4OH- = Fe(OH)4-其中Fe(OH)3是沉淀,其它形式均可溶。

(2)水中溶解无机阴离子水中溶解无机阴离子可与金属离子形成配合离子(3)水中溶解有机物(形成有机配合物)影响腐殖质螯合重金属能力的因素金属离子种类: 胡泊腐殖质的螯合能力按:Hg2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Co2+顺序递降。

腐殖质来源: 沉积物腐殖质>海洋>湖泊>河流腐殖质成分:相对分子质量小的成分对金属离子的螯合能力强;反之,弱。

环境体系和pH: 随pH降低而减弱。

水的盐度及Ca2+、Mg2+、Cl-等常量离子含量(4)水中悬浮颗粒物天然水体中的粗分散态和胶体分散态的悬浮颗粒物可吸附重金属,改变其存在形态、环境行为和生物效应。

在平衡状态下,水体中自由离子含量很低。

在pH为7的水体中,自由铁离子以及其水合态的含量很低,测试仪器无法测量。

但由于螯合态和离子对的存在,自然水体中的Fe可达到0.1-0.25 mg/L。

在腐殖质含量较高的水体中,甚至可达到1mg/L。

许多研究都证实,游离态的金属离子和羟基配合态是高毒形态。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

29
1.物理化学因素 (1)温度 一般金属污染物质的毒性随温度 的升高而增大。通常温度每升高10℃,生 物的存活时间可能减半。 (2)溶解氧 溶解氧含量减少,金属污染物 的生物毒性往往增强。这可能是因为当水 中溶解氧含量不足时,生物为了获得足够 的氧气,呼吸和循环系统加速运行,流经 鳃丝的水量和血量增加,使进入体内的毒 物增加。
23
2.对甲壳动物的毒性 一些重金属离子对罗氏 沼虾幼虾的毒性作用见表10—2。Hg2+、Cd2+、Zn2+、 Mn2+对日本对虾仔虾的毒性见表10—3,毒性顺序 为Hg2+> Cd2+> Zn2+> Mn2+。
24
25
3.对软体动物的毒性 有关污染物对软 体动物的毒性研究,多集中在对贻贝、菲 律宾蛤仔、牡蛎、扇贝等的工作。部分金 属对双壳类软体动物的毒性顺序为: Hg>Cu>Zn>Pb>Cd>Cr。
18
④环境体系的pH。腐殖质对金属离子的 螯合能力随着体系pH降低而减弱。 ⑤水的盐度及Ca2+、Mg2+、Cl-等常量离 子含量。水中常量离子对腐殖质与金属 离子的螯合作用产生影响,有研究表明, 湖水中大多数Hg2+以与腐殖质螯合的形 态存在;
19
4.水体中的悬浮颗粒物 天然水中分布着各种粒径的颗粒物,有 粗分散态和胶体分散态。这些微粒在水中可 以吸附重金属,改变了重金属的存在形态、 环境行为和生物效应。
. 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并具 有相似外层电子分布特征的一类金属元 素。 3
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 属离子的浓度也不同。
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 12 金属就会以多种形态存在于天然水体中。
30
(3)pH 对水中的金属毒物而言,在pH升高 时,因会生成氢氧化物或碳酸盐等难溶物质 沉淀或配合物,使水中游离金属离子浓度降 低,毒性降低。反之,pH降低时,金属沉淀 物的溶解度、配合物的离解度一般增大,水 中金属离子的浓度增大,因而毒性增强。 (4)碱度 碱度增大,因水中游离金属离子可形成碳 酸盐沉淀,从而降低了水中的游离金属离子 浓度,毒性因此降低。反之亦然。
20
问题: 1、水中重金属主要来源有哪些方面? 2、简要说明水中重金属的存在形态。
3、简要说明影响水中重金属形态的因素有哪些?
21
★四、水中重金属的毒性及其影响因 素 水中重金属的毒性首先决定于金属本身的 化学性质。另外,许多物理、化学及生物因 素都会影响重金属的毒性。 (一)重金属对水生生物的毒性 有毒金属对水生生物的毒性顺序为: Hg>Ag>Cu>Cd>Zn>Pb>Cr>Ni>Co
14
(二)影响水中金属形态的因素 1.水中金属离子的水解作用 金属离子的水解作用可看做是它们和H+争夺 OH-的作用。离子价数小、半径大的金属离子, 对OH-的吸引力小于H+。这类离子只有在很高的 pH下才能发生水解作用。如K+、Na+、Cs+、Ca2+ 等 离子价数大、半径小的金属离子,对OH-的吸 引力和H+相近,pH较低时金属呈简单的离子形态 存在;pH较高时,则金属离子形成羟基配离子。
• 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。
32
2.生物学因素 影响水中金属离子毒性的生物学因素包括 生物大小、重量、生长期、耐受性、竞争和 演替能力等。如对对虾的研究发现,对虾的 发育越往后期,它对重金属的忍受限越大。 但受精卵相对于无节幼体和蚤状幼体,具有 更强的忍受能力。对虾不同发育生长阶段对 重金属的忍受顺序大致为:无节幼体<蚤状幼 体<糠虾<仔虾<幼虾<成虾。
8
2.可以在水环境中迁移转化 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。
9
3.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,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 10 重金属。

3.水中的溶解有机物 水环境中存在许 多有机配位体,包括动、植物组织的天然降 解产物、腐殖酸,废水中的洗涤剂、NTA(氨 基三乙酸)、EDTA、农药和大分子环状化合 物等。它们都能与重金属生成稳定性不同的 配合物或螯合物,改变重金属的形态。
17
除碱金属离子尚无定论外,其余金属离子均可 与腐殖质发生螯合作用。腐殖质螯合重金属的 能力与下列因素有关: ①金属离子种类。 腐殖质对金属离子的螯合 能力随金属离子而改变。湖泊腐殖质的螯合能 力按Hg2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Co2+、Cd2+、Mn2+ 顺序递降。 ②腐殖质来源。 ③腐殖质成分。
33
• 4、影响水中重金属毒性的因素有哪些? 它们都如何影响重金属的毒性? • 问题5、有毒金属对水生生物的毒性顺序 为: Hg>Ag>Cu>Cd>Zn>Pb>Cr>Ni>Co • 问题6、影响水中重金属毒性的主要物理 化学因素 有 、 、 、 、 、 。
34
• 问题: • 1、水中重金属主要来源有哪些方面? • 答:污染源主要有5类:地质风化作用、各种工业过程、燃烧引起 大气散落、生活废水和城市地表径流、农业退水。 • 2、简要说明水中重金属的存在形态。 2 • 答: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,通常简化写成Mn+。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。以能否通过 0.45µm孔径滤膜为标准将天然水中重金属的形态分为溶解态金属 和颗粒态金属。
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。 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。
6
3.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。
31
(5)硬度 研究发现,多数重金属离子在软水中的毒 性往往比在硬水中大。对鱼类的研究表明, 硬度对金属离子毒性的保护作用主要体现在 硬度离子与金属离子对鱼鳃表面配体的竞争 配合作用,Na+和H+对鱼类积累金属离子也产 生相似的影响。 (6)毒物间相互作用 如前述的协同作用、 颉颃作用、加和作用等。 (7)其他影响金属离子形态的因素 如人工合 成的有机配位体NTA、EDTA以及农药、大分子 环状化合物等。
相关文档
最新文档