水中的重金属讲析课件.ppt

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1、第六章水中的重金属天然水中重金属的来源及毒性金属污染物沉积物中的重金属重金属是具有潜在危害的重要污染物。一般是指对生物有显著毒性的元素。目前，最引人们注意的是汞、砷、镉、铅、铬等。它不能被微生物分解，相反，生物体可以富集重金属，并且能将某些重金属转化为毒性更强的金属—有机化合物。生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用，在较高级生物体内成千万倍地富集起来，然后通过食物进入人体，在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康。重金属概念（1）相对密度大于5（有人认为大于4）为重金属（2）周期表中原子序数大于20者即从21起为重金属（3）重金属

2、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第一节天然水中重金属的来源及毒性一．水中主要重金属的来源（1）地质风化作用（2）各种工业过程（3）燃烧引起大气散落（4）生活废水和城市地表径流（5）农业退水二．重金属元素在水环境中污染特征（1）分布广泛（2）可以在水环境中迁移转化（3）毒性强（4）生物积累三．水中重金属的存在形态及影响因素配合离子<0.001μm无机离子对和配合物有机配合物、螯合物及化合物与高分子有机物结合的金属高度分散的胶体吸附在胶体上的金属沉淀的无机或有机颗粒物活的或死的生物体中的金属游离水合离子0.001-0.01μm0.01

3、-0.1μm0.01μm0.1μm>0.1μm1．水中重金属的存在形态2．影响水中金属形态的因素水中金属离子的水解作用水中溶解态无机阴离子配位作用水中的溶解有机物生成稳定性不同的配合物或螯合物水体中的悬浮颗粒物吸附1.金属本身的毒性，取决于金属的电负性；2.金属间的协同或拮抗作用；3.利用活化作用或非活化作用决定的物理化学参数对金属有效性的影响。四、水中重金属的毒性及其影响因素水中重金属的毒性：Hg>Ag>Cu>Cd>Zn>Pb>Cr>Ni>Co（一）重金属对水生生物的毒性1.对水生植物的毒性Hg>Cd≈Cu>Zn>Pb>Co>Cr2.对甲壳动物的毒性Hg

4、2+>Cd2+>Zn2+>Mn2+3.对软体动物的毒性Hg>Cu>Zn>Pb>Cd>Cr4.对鱼类的毒性金属离子对鱼类的毒性分为急性毒性、亚急性毒性和慢性毒性，并且这方面的研究受到广泛重视，多见报道。部分金属污染物顺序为：Hg>Cu>Zn、Cd>Pb水中污染物的分布和存在形态污染物进入水体后通常以可溶态或悬浮态存在，其在水体中的迁移转化及生物可利用性均直接与污染物存在形态相关。水俣病食用含有甲基汞的鱼重金属对鱼类和其他水生生物的毒性，不是与溶液中重金属总浓度相关，主要取决于游离（水合）的金属离子。镉游离浓度铜游离及其氢氧化物而大部分稳定配合物及其与胶体颗粒

5、结合的形态则是低毒的。温度：一般金属污染物质的毒性随温度的升高而增大溶解氧：溶解氧含量减少，生物毒性往往增强pH：pH升高时，毒性降低碱度：碱度增大，毒性降低硬度：多数重金属离子在软水中的毒性比在硬水中大毒物间相互作用：Cd+Cu、Cu+Co具有协同作用；Cd-Co、Cd-Cu+Co有拮抗作用其它影响金属离子形态的因素（二）影响重金属毒性的因素1.物理化学因素一般来说，对虾的发育越往后期，它对每种重金属的忍受限越大。但受精卵相对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。

6、2.生物学因素第二节金属污染物介绍镉Cd汞Hg铅Pb砷As铬Cr铜Cu锌Zn铊Tl镍Ni铍Be一.汞天然水体中汞的含量很低，一般不超过1.0μg/L。污染来源：生产汞的厂矿、有色金属冶炼以及使用汞的生产部门排出的工业废水。尤以化工生产中汞的排放为主要污染来源。汞与其他元素等形成配合物是汞能随水流迁移的主要因素之一。Lerman认为，溶解在水中的汞约有1%-10%转入大气中。水体中的悬浮物和底质对汞有强烈的吸附作用。水体中汞的生物迁移在数量上是有限的。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

7、基汞。2CH3HgCl+H2S(CH3Hg)2S+2HCl(CH3Hg)2S(CH3)2Hg+HgS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。汞沉积物中的无机汞剧毒的甲基汞微生物的作用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。天然源：砷是一个广泛存在并具有准金属特性的元素。它多以无机砷形态分布于许多矿物中，主要含砷矿物有砷黄铁

8、矿（FeAsS）、雄黄矿（As4S4）与雌黄矿（As2S3）。人为