水环境保护：污染物汞隔

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1、一 无机污染无机污染 1.1.汞汞 2.2.镉镉 3.3.铅铅 4.4.氮氮二二 有机污染有机污染 1.1.水消毒剂氯水消毒剂氯 2.2.酚酚 3.3.有机氯有机氯 4.4.洗衣粉污染洗衣粉污染三三 生物生物 1.1.藻类藻类 2.2.病毒病毒 污染物污染物四四 其它其它:1.:1.药物药物 2.2.泛塘泛塘 3.3.电磁场电磁场 4.4.塑料化工对人的危害塑料化工对人的危害五五 水中溶解元水中溶解元 素在人体中可能的积素在人体中可能的积累累六六 哪些食物能排毒哪些食物能排毒 污染物污染物无机无机 (汞污染汞污染)无机无机 (汞汞 Hg污染污染)1953-19561953-1956日本水俣病患

2、者上万人，日本水俣病患者上万人，其中死亡数百人。其中死亡数百人。日本水俣病事件（因水俣湾命名）日本水俣病事件（因水俣湾命名）水俣湾因汞废水污染，造成中枢神水俣湾因汞废水污染，造成中枢神经汞中毒症。经汞中毒症。汞汞硅藻硅藻飞蛄昆虫飞蛄昆虫石斑鱼石斑鱼鳝鱼鳝鱼鲶鱼鲶鱼50.6mg/kg50.6mg/kg比原来废水比原来废水中汞高达万倍以上，比正常鱼体中汞高达万倍以上，比正常鱼体含汞量高出含汞量高出900900倍倍.一 汞的污染源汞的污染源二二 环境中汞的含量环境中汞的含量1 1水水 汞在水中浓度不超过汞在水中浓度不超过0.10.1g/Lg/L 如德国的天然水含如德国的天然水含 0.020.07 0

3、.020.07 g/Lg/L 北美地区水含汞北美地区水含汞0.055 0.055 g/Lg/L2 2水体底质水体底质 未受污染底质，砂底为未受污染底质，砂底为0.010.05mg/kg 富有机质的底质中为富有机质的底质中为 0.050.15mg/kg 3 3鱼体鱼体 美国水域里的鱼体平均美国水域里的鱼体平均0.19mg/kg 在瑞典捕获的鱼体中汞量均低于在瑞典捕获的鱼体中汞量均低于0.1mg/kg二二 汞在水环境中的变迁汞在水环境中的变迁1 1吸附共沉现象吸附共沉现象 吸附共沉是水体污染物的天然清吸附共沉是水体污染物的天然清除净化作用除净化作用.2.2.氧化与再溶解氧化与再溶解水氧多时被氧水氧

4、多时被氧 水中氧充足水中氧充足 难以溶解难以溶解 元素汞元素汞二价汞二价汞硫化汞硫化汞硫酸根硫酸根+汞离子汞离子 水中有硫离子水中有硫离子 水中二价汞离子经微生物作用水中二价汞离子经微生物作用变成甲基汞。变成甲基汞。二价汞二价汞甲基汞（剧裂毒性）甲基汞（剧裂毒性）3.3.汞的甲基化与去甲基化：汞的甲基化与去甲基化：去甲基化作用去甲基化作用(藻体内藻体内)甲基汞甲基汞甲烷十甲烷十(元素汞、胱氨酸元素汞、胱氨酸)金属汞金属汞底泥去甲基化底泥去甲基化 水体底质也有去甲基化的作用，例水体底质也有去甲基化的作用，例如如LandnerLandner将含甲基汞将含甲基汞525PPb525PPb的底质的底质样

5、品密封的瓶中在样品密封的瓶中在1515下，放置下，放置3 3周后，再检查甲基汞，发现已降至周后，再检查甲基汞，发现已降至208PPb208PPb。三三 汞在水生生物里的富集汞在水生生物里的富集 汞汞 浮浮游 植 物游 植 物 浮 游浮 游动 物动 物 小 鱼小 鱼 大鱼大鱼三三 汞在水生生物里的富集汞在水生生物里的富集 鱼体内组织的汞鱼体内组织的汞 一半是直接吸收，一半是直接吸收，一半是通过食物摄取的。一半是通过食物摄取的。甲基汞进入鱼体后，转化降解缓甲基汞进入鱼体后，转化降解缓慢，亲脂肪性故能长期以原来形态慢，亲脂肪性故能长期以原来形态保持在鱼体内。保持在鱼体内。甲基汞在鱼体中的半衰期达甲基

6、汞在鱼体中的半衰期达7070天天之久之久 据报道：据报道：1 1年的鱼年的鱼250ug/kg250ug/kg，12 12年年600ug/kg600ug/kg 鱼体内的甲基汞不易清除鱼体内的甲基汞不易清除 冻干、油炸、煮，烘干都不能冻干、油炸、煮，烘干都不能把它除掉。做鱼餐，汞损失不过把它除掉。做鱼餐，汞损失不过1520%1520%以上。以上。四四 汞的调查汞的调查五五 汞对藻类的影响汞对藻类的影响1.1.汞可以抑制或完全中止藻类的生汞可以抑制或完全中止藻类的生长长,影响光合作用的电子传递系统影响光合作用的电子传递系统,导致光合色素损害和叶绿素含量下导致光合色素损害和叶绿素含量下降；降；2.2.

7、汞通过降低固氮酶的活性使蓝藻汞通过降低固氮酶的活性使蓝藻的固氮能力下降；的固氮能力下降；五五 汞对藻类的影响汞对藻类的影响3.3.汞还能诱使藻类的细胞形态发生汞还能诱使藻类的细胞形态发生畸变；畸变；4.4.汞和甲荃汞能极大地增加细胞的渗汞和甲荃汞能极大地增加细胞的渗透性，使钾离子大量表失。透性，使钾离子大量表失。5.Filippis5.Filippis和和pallaghypallaghy（19761976）以及）以及RaiRai等人（等人（19811981）报道，在添加）报道，在添加HGCLHGCLZ Z藻类培养基之后，水球藻中的藻类培养基之后，水球藻中的PNAPNA和和PNAPNA以及蛋白质

8、的水平提以及蛋白质的水平提高；相反醋酸苯汞指引起高；相反醋酸苯汞指引起RNARNA，DNADNA和蛋白质的水平下降。和蛋白质的水平下降。6.Fillppis6.Fillppis和和pallaghypallaghy还意外发现，在还意外发现，在添加汞和甲荃汞到藻类培养基之添加汞和甲荃汞到藻类培养基之后，水球藻和千克大大增加，这后，水球藻和千克大大增加，这可能是由于乙醇酸盐的排进途径可能是由于乙醇酸盐的排进途径受阻所致。受阻所致。7.Davies7.Davies（19761976）观察到，汞浓度为）观察到，汞浓度为10 10微克分子时，使杜氏藻形成巨微克分子时，使杜氏藻形成巨细胞，而不进行分裂，他认

9、为这细胞，而不进行分裂，他认为这是由于生长和分解裂解偶联，抑是由于生长和分解裂解偶联，抑制了蛋氨酸合成的结果。制了蛋氨酸合成的结果。8.Tomphins8.Tomphins和和BlinnBlinn（19761976）观察到，）观察到，汞的亚致死浓度对漂放硅藻汞的亚致死浓度对漂放硅藻星杆藻引起明显的形态变化，不星杆藻引起明显的形态变化，不是正常的是正常的8-168-16个细胞组合的星形个细胞组合的星形群体，而是形成由群体，而是形成由20-3020-30个群体个群体堆积成的园柱形块。堆积成的园柱形块。9.Stratton9.Stratton等人（等人（19791979）在研究汞离）在研究汞离子对崎

10、岖鱼腥藻的毒性时观察到，子对崎岖鱼腥藻的毒性时观察到，说灌对汞离子十分敏感，浓度低说灌对汞离子十分敏感，浓度低至至2ppb2ppb时，生长即受到显著抑制，时，生长即受到显著抑制，0.5ppb0.5ppb水平能使试验藻类的生长水平能使试验藻类的生长下降。下降。10.Hutchinson10.Hutchinson等人等人（19751975）和）和RaiRai（19791979）分别观察到，）分别观察到，0.20.2ppmppm无无机汞能使普通小球藻的生长受到机汞能使普通小球藻的生长受到抑制，抑制，1 1ppmppm时，生长安全停止。时，生长安全停止。11.11.甲基汞比二甲基汞引起的危害甲基汞比二

11、甲基汞引起的危害更大，更大，0.10.1ppbppb甲基甲基 汞即可降低柔汞即可降低柔弱菱形藻的光合作用，弱菱形藻的光合作用，1.01.0ppbppb时，时，该藻类的该藻类的C C1414吸收和生长率均下降；吸收和生长率均下降；0.60.6ppbppb二甲基汞对褐指藻，小球二甲基汞对褐指藻，小球藻和衣藻的生长均有抑制。藻和衣藻的生长均有抑制。12.12.汞常常由于试验瓶皆吸收等原因汞常常由于试验瓶皆吸收等原因造成损失，一般板通中汞的亚致死造成损失，一般板通中汞的亚致死浓度能比实际致死浓度要高。浓度能比实际致死浓度要高。六六 利用丝状绿藻处理含汞污利用丝状绿藻处理含汞污水试验水试验 197519

12、75年用刚毛藻科的丝状绿藻，处理年用刚毛藻科的丝状绿藻，处理含汞污水的研究。含汞污水的研究。含汞污水武汉市某化工厂含汞污水武汉市某化工厂HgClHgCl2 2污污水。水。HgHg浓度为浓度为 0.5,10.5,1、2 2、5 5和和10mg/L10mg/L，藻体群重与污水的重量比，藻体群重与污水的重量比为为1 1：100100，处理，处理4 4小时，汞去除率为小时，汞去除率为70%70%。用用10g10g新解藻类新解藻类 连续处理连续处理4 4个个含汞污水汞去除率分别为含汞污水汞去除率分别为76.876.8，78.4,61.878.4,61.8和和53.1%53.1%平均为平均为67.5%67

13、.5%，最后该最后该10g10g藻类的含汞浓度以鲜重藻类的含汞浓度以鲜重计算达到计算达到970ppm.970ppm.利用灌类四级串联处理含汞量为利用灌类四级串联处理含汞量为4.0mg/L4.0mg/L的污水，停留时间共计的污水，停留时间共计24h24h总去除率达总去除率达94%94%。试验表明：藻类对汞的去除与光试验表明：藻类对汞的去除与光合作用无关，是表面吸收与细胞积合作用无关，是表面吸收与细胞积累作用的结果。累作用的结果。无机无机 (镉镉CdCd污染污染)无机无机 (镉污染镉污染)富山骨痛病富山骨痛病事件事件 19551955年日本年日本富富 山县神通川山县神通川下沼冻厂下沼冻厂一一 镉的

14、来源镉的来源刘国志烈士 刘国志（1921-1949）四川泸县人，身于富商家庭。1940年在西南联合大学叙永分校加入中国共产党。曾担任中共重庆沙磁区学运特支书记，领导抗暴游行，营救“六.一”大逮捕被捕师生。1948年4月因 挺进报事件被捕，其亲友利用上层社会关系，用重金买通特务头子徐远举，但徐远举提出以交出组织名单作保释条件。刘国志表示“决不背叛革命”。其五哥专程由香港赶回加以营救，刘国志宁愿放弃去美国留学，拒不在“脱党声明”上签字。他说：“我死了有党，等于没有死!”后关押于白公馆，与丁地平、罗广斌、陈然等一起制作了狱中红旗。1949年11月27日牺牲于白公馆。二镉对鲤鱼的影响二镉对鲤鱼的影响

15、镉离子能通过鱼体表和摄食等途镉离子能通过鱼体表和摄食等途径进入体内。径进入体内。水体中的鲤鱼分泌出大量的粘液水体中的鲤鱼分泌出大量的粘液与镉等重金属结合，产生沉淀作与镉等重金属结合，产生沉淀作用，数量约为总量的用，数量约为总量的20-30%;20-30%;镉引起鲤鱼畸形，脊椎向一边弯曲，镉引起鲤鱼畸形，脊椎向一边弯曲，且弯曲部分脊椎标本比正常的干椎且弯曲部分脊椎标本比正常的干椎骨脆，易损坏。骨脆，易损坏。高浓度镉造成鱼死亡是窒息高浓度镉造成鱼死亡是窒息 低浓度镉达不到引起死亡浓度，但低浓度镉达不到引起死亡浓度，但内脏富集的镉使消化系统或循环系内脏富集的镉使消化系统或循环系统机难失调最终仍会导致

16、死亡。统机难失调最终仍会导致死亡。日本小山次朗推测有以下几点日本小山次朗推测有以下几点 由镉引起肾尿细胞管病，破坏了由镉引起肾尿细胞管病，破坏了肾脏中无机磷的排出和再吸收的平肾脏中无机磷的排出和再吸收的平衡。衡。引起血浆低钙及高无机磷，使神引起血浆低钙及高无机磷，使神经和肌肉高度兴奋。经和肌肉高度兴奋。日本小山次朗推测有以下几点日本小山次朗推测有以下几点 血浆钙浓度降低，脊椎骨中的钙血浆钙浓度降低，脊椎骨中的钙溶出，结果脊椎骨变得脆弱。溶出，结果脊椎骨变得脆弱。狂奔式抽搐时，受到体则肌肉拉狂奔式抽搐时，受到体则肌肉拉扯的部位产生脊椎骨的脊体变形，扯的部位产生脊椎骨的脊体变形，向一边弯曲。向一边

17、弯曲。三三 镉对藻的影响镉对藻的影响1.1.镉（镉（CdCd）在水环境中非常稳定，）在水环境中非常稳定，除了直接影响藻类及其它水生植物除了直接影响藻类及其它水生植物外，对整个水生食物连网也具有潜外，对整个水生食物连网也具有潜在的威胁。在的威胁。2.Wong2.Wong等人（等人（19791979）证明了镉抑制光）证明了镉抑制光合作用和合作用和C C14 14。3.Conway3.Conway（19781978），发现在添加镉），发现在添加镉之后，美丽星杆藻的色素含量显之后，美丽星杆藻的色素含量显著下降；著下降；4.Fenikon4.Fenikon等人（等人（19781978）证明，经镉）证明，

18、经镉处理过的纤细裸藻，表失运动力处理过的纤细裸藻，表失运动力而且细胞变形。而且细胞变形。5.Noyelles5.Noyelles（19791979）发现镉在）发现镉在0.3ppm0.3ppm和和强光下，对天然浮游植物群藻产强光下，对天然浮游植物群藻产生急性致毒；生急性致毒；6.Lue6.Lue-kin-kin等人（等人（19801980）观察到，镉）观察到，镉浓度高于浓度高于0.5ppm0.5ppm时，小球藻的细时，小球藻的细胞分裂中断，叶绿素合成停止；胞分裂中断，叶绿素合成停止；7.Joseph7.Joseph等人（等人（19841984）在研究水华鱼）在研究水华鱼腥藻对镉的毒理学反应时观察

19、到，腥藻对镉的毒理学反应时观察到，当浓度比半有效浓度高三个数量当浓度比半有效浓度高三个数量级时，镉结合到藻类的细胞质和级时，镉结合到藻类的细胞质和细胞的多磷酸体中，使多磷酸体细胞的多磷酸体中，使多磷酸体中的镁和镉表失，以致这些细胞中的镁和镉表失，以致这些细胞内含物的元素组成发生离子变化；内含物的元素组成发生离子变化；8.8.用电镜观测到，比半有效浓度用电镜观测到，比半有效浓度高一、二、三个数量级的镉能导高一、二、三个数量级的镉能导致细胞类本体的表面积显著减小，致细胞类本体的表面积显著减小，并引起多磷酸体，脂内食物，藻并引起多磷酸体，脂内食物，藻蓝素颗粒，具有外膜的晶体内含蓝素颗粒，具有外膜的晶

20、体内含物等的数目与相对体积，以及细物等的数目与相对体积，以及细胞皆层的体积发生改变胞皆层的体积发生改变.9.Silvelberg9.Silvelberg（19761976）发现）发现:在加有氯化镉的培养基中，蛋在加有氯化镉的培养基中，蛋白核小球藻等几种淡水绿藻的白核小球藻等几种淡水绿藻的 线粒体内出现大量的密集颗粒物线粒体内出现大量的密集颗粒物.这是镉损害的主要症状。这是镉损害的主要症状。四四 镉对人的的影响：镉对人的的影响：镉不是人体所必需的元素镉不是人体所必需的元素:食物、水、食物、水、经消化道经消化道 空气、吸烟空气、吸烟 和呼吸进入人体和呼吸进入人体 每吸每吸2020支烟，就会摄入镉支

21、烟，就会摄入镉15ug15ug。四四 镉对人的的影响镉对人的的影响 镉 的 排 泄镉 的 排 泄 通 过 粪 便通 过 粪 便 尿中排出尿中排出 10ug/L/d10ug/L/d.人人 用维生素用维生素D D和钙剂进行治疗。和钙剂进行治疗。五五 镉的标准镉的标准 我国我国19771977年制定年制定发展用水卫生标发展用水卫生标准准限制镉含量在限制镉含量在0.001 mg/L0.001 mg/L以下，以下，19791979年年渔业水质标准渔业水质标准规定镉量规定镉量为为0.005mg/L0.005mg/L以下。以下。我省的镉物质排入量不多，我省的镉物质排入量不多，19871987年年长江干流实测

22、水样长江干流实测水样747747个，镉超标个，镉超标（5ppm5ppm）主要在黄石市。其它河流）主要在黄石市。其它河流其沼水样，其沼水样，260260个样超标点仅有个样超标点仅有16 16个个断面。断面。镉毒性范围最低值为镉毒性范围最低值为0.001mg/L0.001mg/L，当有效净化镉含量在当有效净化镉含量在0.010.0010.010.001时，时，会引起水中生物死亡，会引起水中生物死亡，据报道：镉慢性中毒潜伏期为据报道：镉慢性中毒潜伏期为10301030年，年，体内的生物半衰期体内的生物半衰期10251025年。年。六六 消除镉污染的措施消除镉污染的措施1 1化学沉淀法：向含镉废水中投

23、加化学沉淀法：向含镉废水中投加石灰，聚乙烯亚胺不溶性沉淀物。石灰，聚乙烯亚胺不溶性沉淀物。2 2吸附法与离子交换法：吸附法与离子交换法：活性炭是较常用的吸附剂，活性炭是较常用的吸附剂，研究出一种新型树脂。研究出一种新型树脂。3 3浮选法浮选法 氢氧化铁氢氧化铁 硫化钠等硫化钠等 废水废水 空气通过时空气通过时 随泡沫上升随泡沫上升无机无机(铅铅PbPb污染污染)无机无机(铅污染铅污染)二二 铅的作用铅的作用 铅及其化合物与工业生产和人民生铅及其化合物与工业生产和人民生活有着密切的联系。活有着密切的联系。世界上炼的铅约世界上炼的铅约40%40%是用在电池工业，是用在电池工业，25%25%作为电缆

24、护套，建筑工业大量使作为电缆护套，建筑工业大量使用铅板或铅管，铅及其化合物为汽油用铅板或铅管，铅及其化合物为汽油的添加剂，颜料或涂料的组份，的添加剂，颜料或涂料的组份，塑料的稳定剂等。塑料的稳定剂等。三三 水环境中的铅水环境中的铅 世界上地面水中天然铅的平均值大世界上地面水中天然铅的平均值大约为约为0.5ug0.5ug（0.5PPb0.5PPb），），地下水的铅浓度在地下水的铅浓度在1-60 ug1-60 ug/L/L之间之间 如在含有石灰和地方铅矿地区的天如在含有石灰和地方铅矿地区的天然水中高害然水中高害 400-800ug/L400-800ug/L。在被污染水体中生活的水生物及其在被污染水

25、体中生活的水生物及其水体底质中，往往蓄积有更高的铅。水体底质中，往往蓄积有更高的铅。四四 铅的毒作用铅的毒作用 铅是一种蓄积性毒物铅是一种蓄积性毒物.过去在铅蒸汽机发生，现己从工业过去在铅蒸汽机发生，现己从工业场所转为社会的潜在危害场所转为社会的潜在危害,从急性中从急性中毒转到无症状的慢性铅损害。毒转到无症状的慢性铅损害。其毒：主要侵犯造血系统、神经系其毒：主要侵犯造血系统、神经系统及肾脏统及肾脏,心血管系统心血管系统,生殖功能以及生殖功能以及致癌、致突变、致癌、致突变、致畸。致畸。五五 铅对藻类的影响铅对藻类的影响 铅（铅（PbPb）许多报道表明：）许多报道表明：1.1.铅可在藻体内积累。铅

26、可在藻体内积累。RivkinRivkin（19991999年指出在年指出在0.05-10mg/L0.05-10mg/L）铅）铅中生长的骨条藻，其生长率，最高中生长的骨条藻，其生长率，最高产量和细胞呼吸作用也有不同程度产量和细胞呼吸作用也有不同程度的下降的下降;相反，细胞体积和每个细相反，细胞体积和每个细胞的光合作用强度增加。胞的光合作用强度增加。2.2.许多研究指出：铅对不同藻类的许多研究指出：铅对不同藻类的光合作用，呼吸作用和细胞分裂光合作用，呼吸作用和细胞分裂有轻度的影响。有轻度的影响。Hesseler(1974)Hesseler(1974)观察观察到，多数生长期的亚心形扁藻比到，多数生长

27、期的亚心形扁藻比挣止期的细胞对铅更敏感，高浓挣止期的细胞对铅更敏感，高浓度的铅可使该藻丧失运动能力，度的铅可使该藻丧失运动能力，最终鞭毛不是变形就是脱落：最终鞭毛不是变形就是脱落：3.3.他还发现，野生型细胞比少鞭他还发现，野生型细胞比少鞭毛或无鞭毛的突变型细胞对铅的毛或无鞭毛的突变型细胞对铅的忍耐力强。可以认为，细胞对铅忍耐力强。可以认为，细胞对铅的吸收与鞭毛无关。的吸收与鞭毛无关。4.Rosk 4.Rosk 和和Rachlin(1977)Rachlin(1977)观察到观察到:在铅的浓度高达在铅的浓度高达100ppm100ppm时，藻类时，藻类的细胞分裂受影响；的细胞分裂受影响；但是但是32ppm32ppm浓度的铅可使藻类细胞浓度的铅可使藻类细胞的叶绿素含量下降的叶绿素含量下降18.1%18.1%，5.Stewart.Stewart（19771977）认为，藻类对铅）认为，藻类对铅的高忍耐力，可能是由于铅离子容的高忍耐力，可能是由于铅离子容易从细胞壁排出或是高浓度的铅易易从细胞壁排出或是高浓度的铅易从溶液中沉淀所致。从溶液中沉淀所致。进入水体中的铅，一部分被水进入水体中的铅，一部分被水生物浓集于体内，另一部分则沉淀生物浓集于体内，另一部分则沉淀于底质中，在微生物的参与下，可于底质中，在微生物的参与下，可转化为四甲基铅。转化为四甲基铅。