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5.4 水体中重金属污染物——汞--水体污染物化学(一)

时间:2010-01-29 02:08 来源:地理教师网 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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5.4 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)

  0

  0.025

  30

  0.371

  10

  0.065

  40

  0.810

  20

  0.160

  50

  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。水溶性的汞盐有氯化汞、硫酸汞、硝酸汞和氯酸汞等;一些汞化合物的溶解度数据如表5-8所示:

表5-8 一些汞化合物的溶解度

 

化合物

溶解度(g/100gH2O)

温度(℃)

溶度积(Ksp)

温度(℃)

HgBr2

0.5


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