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水体中主要污染物的来源及其危害(2)

时间:2015-09-07 21:46 来源:地理教师网 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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二、无机有毒物

无机有毒物质是最为人们所关注的,根据毒性发作的情况,此类污染物可分为两类:一类是毒性作用快,易为人们所注意;另一类则是通过食物在人体内逐渐富集,达到一定浓度后才显示出症状,不易为人们及时发现,但危害一经形成,则就可能铸成大祸,如日本发生的水俣病和骨痛病。

(一)非重金属的无机毒性物质

1.氰化物

(1)水体中氰化物的来源水体中氰化物主要来源于电镀废水、焦炉和高炉的煤气洗涤冷却水、某些化工厂的含氰废水及金、银选矿废水等。

在一些电镀液配方中,镀锌液含NaCN80~120g/L,镀铜液含NaCN12~18g/L,镀银液含NaCN40~60g/L。当电镀完毕进行漂洗时,黏附在镀件上的含氰液随漂洗水排出。所以电镀废水的氰含量一般为20~70mg/L,经常为30~35mg/L。

在焦炉或高炉的生产过程中,煤中的炭与氨或甲烷与氨化合成氰化物,焦化厂粗苯分离水和纯苯分离水含氰一般可达80mg/L。

有机氰化物称为腈,是化工产品的原料,如丙烯腈(C2H3CN)是制造合成纤维聚丙烯腈的基本原料。有少数腈类化合物在水中能够离解为氰离子(CN-)和氢氰酸(HCN),因此,其毒性与无机氰化物同样强烈。

(2)氰化物在水中的自净作用氰化物排入水体后有较强的自净作用,一般有以下两个途径。

①氰化物的挥发逸散。氰化物与水体中的CO2作用生成氰化氢气体逸入大气:

水体中的氰化物主要是通过这一途径而得到去除的,其数量可达90%以上。

②氰化物的氧化分解。氰化物与水中的溶解氧作用生成铵离于和碳酸根:

水体中氰化物的氧化作用是在微生物的促进作用下产生的,在一般天然水体条件下,由于微生物氧化作用所造成的氰自净量约占水体中氰总量的10%左右。在夏季温度较高,光照良好的最有利条件下,氰自净量可达30%左右,冬季由于阳光弱和气温低,这种净化作用显著减慢。

(3)氰化物的污染危害氰化物是剧毒物质,急性中毒抑制细胞呼吸,造成人体组织严重缺氧,人只要口服0.3~0.5mg就会致死。氰对许多生物有害,只要0.1mg/L就能杀死虫类;0.3mg/L能杀死水体赖以自净的微生物。农作物对氰化物的耐受程度比水生生物为高,灌溉水中氰含量在0.5mg/L以下时,不会导致地下水中氰含量超过饮用水标准。

我国饮用水标准规定,氰化物含量不得超过0.05mg/L,农业灌溉水质标准为不大于0.5mg/L,渔业用水不大于0.005mg/L。

2.砷(As)

砷是常见的污染物之一,对人体毒性作用也比较严重。

工业生产排放含砷废水的有:化工、有色冶金、炼焦、火电、造纸、皮革等,其中以冶金、化工排放砷量较高。

三价砷的毒性大大高于五价砷。对人体来说,亚砷酸盐的毒性作用比砷酸盐大60倍,因为亚砷酸盐能够和蛋白质中的硫基反应,而三甲基砷的毒性比亚砷酸盐更大。

砷也是累积性中毒的毒物,当饮用水中砷含量大于0.05mg/L时,就会导致累积,近年来发现砷还是致癌元素(主要是皮肤癌)。

我国饮用水标准规定,砷含量不应大于0.05mg/L,农田灌溉标准不大于0.05mg/L,渔业用水不超过0.05mg/L。

(二)重金属毒性物质

1.水体中重金属的来源

重金属是构成地壳的物质,在自然界分布非常广泛。重金属在自然环境的各部分均存在着本底含量,在正常的天然水中金属含量均很低,汞的含量介于10-3~10-2mg/L量级之间,铬含量小于10-3mg/L量级,在河流和淡水湖中铜的含量平均为0.02mg/L,钴为0.0043mg/L,镍为0.001mg/L。化石燃料的燃烧、采矿和冶炼是向环境释放重金属的最主要污染源,然后通过废水、废气和废渣向环境中排放重金属。

2.重金属对水体的污染及其在水体中的迁移转化

重金属与一般耗氧的有机物不同,在水体中不能为微生物所降解,只能产生各种形态之间的相互转化以及分散和富集,这个过程称之为重金属的迁移。重金属在水体中的迁移主要与沉淀、络合、螯合、吸附和氧化还原等作用有关。

从毒性和对生物体的危害方面来看,重金属污染的特点有如下几点:①在天然水体中只要有微量浓度即可产生毒性效应,一般重金属产生毒性的浓度范围大致在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在0.01~0.001mg/L以下;②微生物不能降解重金属,相反地某些重金属有可能在微生物作用下转化为金属有机化合物,产生更大的毒性,如汞在厌氧微生物作用下,转化为毒性更大的有机汞(甲基汞、二甲基汞);③金属离子在水体中的转移与转化与水体的酸、碱条件有关,如六价铬在碱性条件下的转化能力强于酸性条件,在酸性条件下二价镉离子易于随水迁移,并易为植物吸收,人通过食用含有镉的植物果实而得病——骨痛病;④地表水中的重金属可以通过生物的食物链,成千上万地富集,而达到相当高的浓度,如淡水鱼可富集汞1000倍、镉3000倍、砷330倍、铬200倍等,藻类对重金属的富集程度更为强烈,如富集汞可达1000倍铬4000倍,这样重金属能够通过多种途径(食物、饮水、呼吸)进入人体,甚至遗传和母乳也是重金属侵入人体的途径;⑤重金属进入人体后能够和生理高分子物质如蛋白质和酶等发生强烈的相互作用使它们失去活性,也可能累积在人体的某些器官中,造成慢性累积性中毒,最终造成危害。
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