化學(xué)與人類文明壓縮課件2

1、環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，人類所從事的一切活動(dòng)，都是在一定的環(huán)境條件下進(jìn)行的。第四章 環(huán)境與化學(xué) 化學(xué)家用化學(xué)的技術(shù)和方法研究環(huán)境中物質(zhì)間的相互作用，包括物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)（大氣、水體、土壤、生物）中的存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)，并在此基礎(chǔ)上研究控制污染的化學(xué)原理和方法，稱之為環(huán)境化學(xué)。 化學(xué)家利用化學(xué)原理從源頭上消除污染，即采用無(wú)毒、無(wú)害的原料和潔凈、無(wú)污染的化學(xué)反應(yīng)途徑與工藝過程，生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)與人類安全的環(huán)境友好的化學(xué)產(chǎn)品 ( 如可降解的塑料，可循環(huán)使用的金屬和橡膠，對(duì)臭氧層不構(gòu)成威脅的新型制冷劑，能控制害蟲而不危害人類和有用生物的農(nóng)藥等) ，稱為綠色化學(xué)。 4.1 環(huán)境與生態(tài)平

2、衡 環(huán)境的構(gòu)成原生環(huán)境 (primitive environment)次生環(huán)境 (secondary environment)指天然形成的、未受到人為活動(dòng)影響或影響較少的自然環(huán)境。指在人類活動(dòng)影響下，發(fā)生了重大變化的自然環(huán)境。這種變化可產(chǎn)生有利或有害的影響。自然環(huán)境社會(huì)環(huán)境自然環(huán)境(natural environment)自然環(huán)境包括地質(zhì)環(huán)境（礦藏、自然遺址等）、土壤、大氣、水體（海洋、湖泊、河流等）；生物環(huán)境（森林、草原、野生動(dòng)物、野生植物等）。它是人類生存、繁衍的物質(zhì)基礎(chǔ)。保護(hù)和改善自然環(huán)境，是人類維護(hù)自身生存和發(fā)展的前提。這是人類與自然環(huán)境關(guān)系的兩個(gè)方面，缺少一個(gè)就會(huì)給人類帶來(lái)災(zāi)難。社會(huì)

3、環(huán)境(societal environment)社會(huì)環(huán)境是人類在自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，通過長(zhǎng)期有計(jì)劃、有目的地發(fā)展，逐步創(chuàng)造和建立起來(lái)的一種人工環(huán)境，包括生產(chǎn)環(huán)境、交通環(huán)境、商業(yè)環(huán)境、聚落環(huán)境、文教環(huán)境、衛(wèi)生環(huán)境、旅游環(huán)境等。 生態(tài)環(huán)境術(shù)語(yǔ)介紹 生態(tài)系統(tǒng)生物圈生物群落 食物鏈與食物網(wǎng)生態(tài)平衡 生態(tài)系統(tǒng) 環(huán)境部分：日光、大氣、水分、土壤和營(yíng)養(yǎng)（無(wú)機(jī)環(huán)境）物質(zhì)。 生物部分 （生物群落） 生產(chǎn)者 消費(fèi)者 分解者（還原者）：各種微生物 植物：野生植物、栽培 植物、藻類等。 細(xì)菌：消化菌、硫細(xì)菌、 磷細(xì)菌等。 一級(jí)消費(fèi)者二級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者 生物群落在一定范圍和區(qū)域內(nèi)相互依存，在同一個(gè)生存環(huán)境中組成動(dòng)態(tài)平衡

4、系統(tǒng)，就叫做生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生命物質(zhì)(無(wú)機(jī)界)四部分組成 。 生物圈 生物圈也叫做生態(tài)圈，它包括了地球上所有的生物及其生存環(huán)境。生物圈是各種生物孕育、成長(zhǎng)、生活的大舞臺(tái)。生物圈通常分三層：上層是“大氣圈”，中層是“水圈”，下層是“巖石圈”。水生生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)海洋生態(tài)系統(tǒng) 淡水（河、湖、沼澤）生態(tài)系統(tǒng) 森林生態(tài)系統(tǒng) 草原生態(tài)系統(tǒng) 生物群落 生物群落，也稱群落，是指一定時(shí)間內(nèi)居住在一定空間范圍內(nèi)的生物種群的集合，其中包括了植物、動(dòng)物和微生物，其概念比種群要大。一個(gè)群落可以說(shuō)是共同生活在一個(gè)地區(qū)的生物大家庭，具有一定的組成和結(jié)構(gòu)，其中的各種生物并不是孤立的，它們相

5、互制約，又相互依存。 按生物群落中各種生物的生活方式，可以劃分為三大類：生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者 。生物群落中的生產(chǎn)者 水中的蓮藕、浮萍、水草和綠色的水藻等均為可進(jìn)行光合作用的綠色植物。它們從陽(yáng)光中獲得能量，并從空氣中吸收二氧化碳，從水和淤泥中吸收養(yǎng)分，合成碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，釋放出氧氣，同時(shí)自己不斷生長(zhǎng)繁殖。這些生物就被稱為“生產(chǎn)者”。 生物群落中的消費(fèi)者 消費(fèi)者是指動(dòng)物。它們不能直接利用外界能量和無(wú)機(jī)物制造有機(jī)物，而是以消耗生產(chǎn)者為生。草食動(dòng)物以植物作為直接食物，稱為一級(jí)消費(fèi)者，如蝗蟲、蚱蜢等；以草食動(dòng)物為食物的肉食動(dòng)物稱為二級(jí)消費(fèi)者，如青蛙、蟾蜍等；以肉食動(dòng)物作為食物的

6、動(dòng)物，則稱為三級(jí)消費(fèi)者，如蛇、貓頭鷹等。 生物群落中的分解者 分解者是指具有分解能力的各種微生物，也包括一些低等原生動(dòng)物，如土壤線蟲、鞭毛蟲等。分解者是生態(tài)系統(tǒng)的“清潔工”，它們把動(dòng)植物的尸體分解成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，并歸還給非生物環(huán)境。如果沒有分解者，死亡的有機(jī)體就會(huì)堆積起來(lái)，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)不能在生物與非生物之間循環(huán)，最終使生態(tài)系統(tǒng)成為無(wú)水之源。 食物鏈與食物網(wǎng) 生物與生物之間通過吃與被吃的食物關(guān)系形成一條一環(huán)扣一環(huán)的鏈條，稱為食物鏈。同一種植物會(huì)被不同的動(dòng)物吃掉，同一種動(dòng)物也不只吃一種食物。各生物成分之間在取食關(guān)系上存在著錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系，各種食物鏈相互交錯(cuò)，相互聯(lián)結(jié)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，稱為食物網(wǎng)。生態(tài)系

7、統(tǒng)中各種生物之間的關(guān)系 生態(tài)平衡概念生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到成熟階段，物質(zhì)和能量的輸入與輸出處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，即系統(tǒng)中生產(chǎn)、消費(fèi)和分解處于相對(duì)平衡狀態(tài)，叫生態(tài)平衡。生態(tài)平衡是暫時(shí)的、相對(duì)的動(dòng)態(tài)平衡。生態(tài)系統(tǒng)總是在不平衡平衡不平衡的發(fā)展過程中，進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換，推動(dòng)著自身的變化和發(fā)展。生態(tài)平衡特點(diǎn)人為因素植被和食物鏈被破壞；環(huán)境被污染等人類活動(dòng)破壞原因自然因素地震、火山爆發(fā)、山崩海嘯、臺(tái)風(fēng)、水旱災(zāi)害流行病等自然災(zāi)害。圈層性； 地帶性； 節(jié)律性； 等級(jí)性； 穩(wěn)定性和變異性。4.1.2 全球環(huán)境結(jié)構(gòu) 圈層性：地球表面 人類生活的自然環(huán)境，是地球的表層，由空氣、水和巖石(包括土壤)構(gòu)成大氣圈、水圈、巖石圈，

8、在這三個(gè)圈的交匯處是生物生存的生物圈。這四個(gè)圈在太陽(yáng)能的作用下，進(jìn)行著物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，使人類(生物)得以生存和發(fā)展。 地帶性：從赤道到兩極，氣候帶依次為：相應(yīng)的土壤和植被帶為： 節(jié)律性： 等級(jí)性： 能量在生態(tài)系統(tǒng)中沿著食物鏈、食物網(wǎng)，由一個(gè)機(jī)體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)機(jī)體中。食物鏈上每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)都將從前一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量中的一部分，用于維持自己的生存和繁殖，然后將剩余的部分傳遞到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。人類則處于食物鏈的終端。 穩(wěn)定性與變異性： 環(huán)境結(jié)構(gòu)具有：相對(duì)的穩(wěn)定性；永久的變異性；有限的調(diào)節(jié)能力。 4.1.3 影響生態(tài)平衡的因素 生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力是有限的。外力影響超出這個(gè)限度，生態(tài)平衡就會(huì)遭到破壞，生態(tài)

9、系統(tǒng)就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生結(jié)構(gòu)上的變化，如一些物種的種群規(guī)模會(huì)發(fā)生劇烈變化，另一些物種則可能消失，也可能產(chǎn)生新的物種。但變化總的結(jié)果往往是不利的，它削弱了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。這種超限度的影響對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的破壞是長(zhǎng)遠(yuǎn)性的，生態(tài)系統(tǒng)重新回到和原來(lái)相當(dāng)?shù)臓顟B(tài)往往需要很長(zhǎng)的時(shí)間，甚至造成不可逆轉(zhuǎn)的改變，這就是生態(tài)平衡的破壞。 影響生態(tài)平衡的因素 自然因素地震、臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)、洪澇、干 旱 影響生態(tài)平衡的因素人為因素丟棄廢電池、濫伐、破壞生態(tài)平衡的危害 對(duì)局部地區(qū)和全球氣候都會(huì)產(chǎn)生一定影響。如海岸后退，海平面上升、土地沙漠化、水土流失、泥石流等。4.1.4 社會(huì)文明與環(huán)境的關(guān)系 文明是社會(huì)進(jìn)步和人類開化狀態(tài)

10、的集中體現(xiàn)。生態(tài)文明是指人們?cè)诟脑炜陀^ 物質(zhì)世界的同時(shí)，不斷克服改造過程中的負(fù)面效應(yīng)，積極改善和優(yōu)化人與自然、人與人的關(guān) 系，建設(shè)有序的生態(tài)運(yùn)行機(jī)制和良好的生態(tài)環(huán)境所取得的物質(zhì)、精神、制度方面成果的總和 。它是生態(tài)生產(chǎn)發(fā)展水平及其積極成果的體現(xiàn)，是社會(huì)文明在人類賴以生存的自然環(huán)境的擴(kuò) 展和延伸，是社會(huì)文明的生態(tài)化表現(xiàn)。 文明產(chǎn)生的環(huán)境條件：華夏文明黃河流域；（公元前1500年）古埃及文明尼羅河流域； （公元前3100年） 兩河文明幼發(fā)拉底河、底格里斯河； （公元前3500年）古印度文明恒河流域。 （公元前2500年） 文明對(duì)環(huán)境的沖擊：農(nóng)業(yè)發(fā)展=人口增加=生物圈結(jié)構(gòu)的變化=水土流失和荒漠化；

11、服飾的需求=對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的壓力=棉、麻、毛皮、絲綢、金銀飾、寶石玉器； 居住環(huán)境的改善、交通進(jìn)步、石化燃料的使用； 均以犧牲環(huán)境為代價(jià)！ 文明消失的教訓(xùn)：西亞文明的消失； 瑪雅文明的背影； 中國(guó)西部文明的消失和經(jīng)濟(jì)中心的南移 世界最早的文明美索不達(dá)米亞（希臘語(yǔ)意為兩河之間的土地）文明（又稱兩河文明）發(fā)源于底格里斯河和幼發(fā)拉底河之間的流域蘇美爾地區(qū)（中下游地區(qū)）。美索不達(dá)亞是古巴比倫的所在，在今伊拉克共和國(guó)境內(nèi)。 歐洲學(xué)者研究認(rèn)為，許多輝煌的古代文明，巴比倫文明、地中海的米諾期文明、腓尼基文明、瑪雅文明、撒哈拉文明之滅亡，最重要的原因，就是人類早期農(nóng)耕對(duì)森林的破壞，和對(duì)土地的不合理使用和開發(fā)，使得

12、支撐這些文明的生態(tài)環(huán)境受到了徹底的破壞。 瑪雅人是中美洲的土著居民，主要居住在今天的墨西哥、危地馬拉、洪都拉斯和薩爾瓦多等地。他們?cè)?jīng)擁有與大河流域的文明古國(guó)同樣高度發(fā)達(dá)的文明（公元前1500-公元300年 ）。有人認(rèn)為，地震、瘟疫等天災(zāi)造成了瑪雅文明人口的急劇減少；也有人認(rèn)為，戰(zhàn)爭(zhēng)或者瑪雅農(nóng)民起義讓文明陷入了混亂。還有人提出了瑪雅文明的“生態(tài)危機(jī)”論，認(rèn)為瑪雅人過度開墾土地、人口嚴(yán)重膨脹，最終導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境被破壞，文明消亡。 環(huán)境與文明的失調(diào)：人類由對(duì)自然的崇拜古代的圖騰崇拜= 對(duì)自然的制服從火的發(fā)明到現(xiàn)代科技的進(jìn)步= 對(duì)自然的過渡征服人定勝天的理念及其行為= 對(duì)環(huán)境的破壞破壞環(huán)境生態(tài)遭遇的大

13、自然的報(bào)復(fù)。 自然界的報(bào)復(fù)20世紀(jì)上葉半發(fā)生的著名的世界八大公害事件： 1932年12月比利時(shí)發(fā)生的馬斯河谷煙霧事件； 1943年5月到10月美國(guó)落杉磯的光化學(xué)煙霧事件； 1948年10月發(fā)生在美國(guó)的多諾拉煙霧事件； 1952年12月英國(guó)倫敦的煙霧事件； 1955年日本四日市的哮喘事件； 1953年日本的水俁病事件； 1955年日本的土壤重金屬污染痛痛病事件； 1968年日本的農(nóng)藥污染米糠油事件。 比利時(shí)的馬斯河谷煙霧事件 1930年12月15日，比利時(shí)馬斯河谷工業(yè)區(qū)工業(yè)區(qū)處于狹窄盆地中發(fā)生氣溫逆轉(zhuǎn)，工廠排出的有害氣體在近地層積累。3天后，有人發(fā)病，癥狀為胸痛、咳嗽、呼吸困難等。一周內(nèi)有60多

14、人死亡。心臟病、肺病患者死亡率最高。后來(lái)推測(cè)當(dāng)時(shí)大氣中二氧化硫的濃度約為25100毫克/立方米。 美國(guó)落杉磯的光化學(xué)煙霧事件 20世紀(jì)40年代初期，美國(guó)洛杉磯全市50多萬(wàn)輛汽車每天消耗汽油約1600萬(wàn)升，向大氣排放大量碳?xì)浠衔?、氮氧化物、一氧化碳。該市臨海依山，處于50千米長(zhǎng)的盆地中，汽車排出的廢氣在日光作用下，形成以臭氧氣為主的光化學(xué)煙霧。導(dǎo)致400多人非正常死亡。 美國(guó)的多諾拉煙霧事件 多諾拉是美國(guó)賓夕法尼亞州的一個(gè)小鎮(zhèn)，位于匹茲堡市南邊30公里處，有居民14萬(wàn)多人。多諾拉鎮(zhèn)座落在一個(gè)馬蹄形河灣內(nèi)側(cè)，兩邊高約120米的山丘把小鎮(zhèn)夾在山谷中。多諾拉鎮(zhèn)是硫酸廠、鋼鐵廠、煉鋅廠等的集中地。在1

15、948年10月2631日，受反氣旋和逆溫控制，加上持續(xù)有霧，使大氣污染物在近地層積累。造成5911人發(fā)病，17人死亡。 英國(guó)倫敦的煙霧事件 1952年12月58日，英國(guó)幾乎全境為濃霧覆蓋，倫敦市因冬季取暖燃煤和工業(yè)排放的煙霧，加之逆溫層現(xiàn)象，致使城市上空連續(xù)四五天煙霧彌漫，能見度極低。4 天中死亡人數(shù)較常年同期約多4000人。就連當(dāng)時(shí)舉辦的一場(chǎng)盛大的得獎(jiǎng)牛展覽中的350頭牛也慘遭劫難。一頭牛當(dāng)場(chǎng)死亡，52頭嚴(yán)重中毒，其中14頭奄奄待斃。 日本四日市的哮喘事件 日本東部海岸四日市，原有人口25萬(wàn)人，主要是紡織工人。由于四日市近海臨河，交通方便，又是京濱工業(yè)區(qū)的大門，日本壟斷資本看中了四日市是發(fā)展

16、石油工業(yè)的好地方。 1955年日本第一座石油化工聯(lián)合企業(yè)在四日市上馬，產(chǎn)生的冶煉和燃油廢氣嚴(yán)重污染了空氣。1961年，哮喘病發(fā)作。1967年，一些患者不堪忍受痛苦而自殺。1972年，全市共確認(rèn)哮喘病患者達(dá)817人，死亡10多人。 日本的水俁病事件 從1949年起，位于日本熊本縣水俁鎮(zhèn)的日本氮肥公司開始制造氯乙烯和醋酸乙烯。由于制造過程要使用含汞（Hg）的催化劑，大量的汞便隨著工廠未經(jīng)處理的廢水被排放到了水俁灣。1954年，水俁灣開始出現(xiàn)一種病因不明的怪病，叫水俁病，患病的是貓和人，癥狀是步態(tài)不穩(wěn)、抽搐、手足變形、神經(jīng)失常、身體彎弓高叫，直至死亡。 1972年，日本環(huán)境廳公布：水俁灣和新縣阿賀野

17、川下游汞中毒者有283人，其中60人死亡。 日本的土壤重金屬污染痛痛病事件 19551972年，日本富山縣平原神通川上游從事鉛、鋅礦開采、精煉的礦山企業(yè)。在采礦過程將產(chǎn)生的含有鎘等重金屬的廢水直接排放，在當(dāng)?shù)氐乃锿寥?、河流底泥中產(chǎn)生了鎘等重金屬的沉淀堆積。鎘通過稻米進(jìn)入人體，首先引起腎臟障礙，逐漸導(dǎo)致軟骨癥，并主要使婦女得上一種渾身劇烈疼痛的病，叫痛痛病，也叫骨痛病，重者全身多處骨折，在痛苦中死亡。從1931年到1968年，神通川平原地區(qū)被確診患此病的人數(shù)為258人，其中死亡128人，至1977年12月又死亡79人。 日本的農(nóng)藥污染米糠油事件 1968年3月，日本九洲愛知縣一個(gè)食用油廠在生產(chǎn)

18、米糠油時(shí)，因操作失誤，致使油中混入了在脫臭工藝中使用的熱載體多氯聯(lián)苯，造成食物油污染。由于當(dāng)時(shí)把被污染了的米糠油中的黑油用去做雞飼料，造成了九州、四國(guó)等地區(qū)的幾十萬(wàn)只雞中毒死亡。人食用被污染的米糠油后中毒，患病者超過1400人。至78月份，患病者超過5000人，其中16人死亡，實(shí)際受害者約13000人。 當(dāng)前面臨的十大環(huán)境問題： 全球氣候變暖*； 臭氧層破壞*； 酸雨蔓延； 大氣污染嚴(yán)重； 淡水資源枯竭和惡化*； 固體廢物棄置*； 生物多樣性減少； 森林面積銳減； 土壤退化和沙漠化； 資源匱乏。4.2 自然環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)的循環(huán) 生物有機(jī)體大約由40多種元素組成，其中碳、氫、氧、硫、磷是最主要的

19、元素，它們都來(lái)源于環(huán)境，構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)中的生物個(gè)體和生物群落。生產(chǎn)者把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，給消費(fèi)者消耗；消費(fèi)者產(chǎn)生的廢棄物及生產(chǎn)者的殘?bào)w被分解者消化，又轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，返回環(huán)境，供植物重新利用。地球上無(wú)數(shù)個(gè)這樣的物質(zhì)循環(huán)，匯合成生物圈的總的物質(zhì)循環(huán)。 能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系:太陽(yáng)能植 物(能量單向流動(dòng))食 草 動(dòng) 物一級(jí)食肉動(dòng)物二級(jí)食肉動(dòng)物三級(jí)食肉動(dòng)物次級(jí)生產(chǎn)環(huán)境物資初級(jí)生產(chǎn)4.2.1 水 循 環(huán) 水在生態(tài)系統(tǒng)中不斷循環(huán)。海洋、湖泊、河流中的水經(jīng)過蒸發(fā)，形成水蒸汽進(jìn)入大氣；植物葉片不斷發(fā)生蒸騰作用，也把水蒸汽送入大氣。大氣中的水遇到冷空氣，又會(huì)以雨、雪的形式重新返回地面。這部分水一部分通過植被覆

20、蓋的土壤匯入地下水，另一部分通過地表徑流匯入江河和海洋。在正常情況下，水的蒸發(fā)和降落維持著平衡，總量是穩(wěn)定的。 水循環(huán)一般包括降水、徑流、蒸發(fā)三個(gè)階段4.2.2 氮 循 環(huán) 氮是生物體中蛋白質(zhì)的重要成分，它參與幾乎所有的生命活動(dòng)，所以氮的循環(huán)涉及到生物圈的全部領(lǐng)域。空氣中約78% 是氮?dú)?，但大多?shù)生物體不能直接利用空氣中的氮，而必須通過固氮作用 。 4.2.3 碳 循 環(huán) 自然界中碳循環(huán)的基本過程是：空氣中的二氧化碳被陸地和海洋中的植物吸收，成為有機(jī)物中最重要的成分，然后通過生物或地質(zhì)過程，以及人類活動(dòng)，又以二氧化碳形式返回到大氣中?；鹕奖l(fā)和巖石風(fēng)化也產(chǎn)生一部分二氧化碳。 碳的地球化學(xué)循環(huán)控

21、制了碳在地表或近地表的沉積物和大氣、生物圈及海洋之間的遷移,而且是對(duì)大氣二氧化碳和海洋二氧化碳的最主要的控制。沉積物含有兩種形式的碳：干酪根和碳酸鹽。 碳的生物循環(huán) 在碳的生物循環(huán)中，大氣中的二氧化碳被植物吸收后，通過光合作用轉(zhuǎn)變成有機(jī)物質(zhì),然后通過生物呼吸作用和細(xì)菌分解作用又從有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)換為二氧化碳而進(jìn)入大氣。碳的生物循環(huán)包括了碳在動(dòng)、 植物及環(huán)境之間的遷移。 4.2.4 氧 循 環(huán) 氧的地球化學(xué)循環(huán)涉及的環(huán)節(jié)非常復(fù)雜，包括了大氣圈、生物圈、巖石圈，甚至整個(gè)地球的方方面面，是目前研究較多的領(lǐng)域之一。氧在大氣圈和生物圈中主要是以水、二氧化碳和氧氣的形式存在。在自然條件下，水中的氧很難分解成氧氣

22、。而二氧化碳則可以通過植物的光合作用而釋放出氧氣。因此，在生態(tài)系統(tǒng)中，氧循環(huán)與碳循環(huán)有著密切的聯(lián)系。 大氣中氧含量占21，可以滲透到生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)角落：動(dòng)物的呼吸作用、植物非光合器官的呼吸作用和光合器官在夜間的呼吸作用，以及地表物質(zhì)腐敗氧化等過程不斷消耗著大氣中的氧。但與此同時(shí)，大量綠色植物的光合作用卻大量吸收著大氣中的二氧化碳并將釋放出的氧氣排入大氣。如此生生不息，構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的氧循環(huán)，并保持了大氣中氧含量的恒定，維持了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡。 硫 循 環(huán) 自然界的硫最初來(lái)自于黃鐵礦（FeS2）和黃銅礦(CuFeS2)等含硫的礦物。但這些礦物被風(fēng)化剝蝕后，硫就進(jìn)入了土壤。土壤中的硫一部分被地表

23、徑流溶解進(jìn)入海洋，一部分被氧化以揮發(fā)性氣體的形式進(jìn)入大氣，還有一部分被植物吸收，通過食物鏈的關(guān)系分布于生物圈。進(jìn)入海洋的硫，一部分以沉積的方式，億萬(wàn)年之后成為煤或石油中的硫，一部分進(jìn)入生物體被吸收。 生物體中的硫在生物體死亡腐敗過程中，一部分以H2S的方式進(jìn)入大氣，其余的又回到土壤，使循環(huán)得以繼續(xù)。而大氣中的硫卻以降水的形式落到海洋、土壤中，又開始了它們的下一輪次的循環(huán)。 磷 循 環(huán)磷灰石構(gòu)成了磷的巨大儲(chǔ)備庫(kù)，而含磷灰石巖石的風(fēng)化，又將大量磷酸鹽轉(zhuǎn)交給了陸地上的生態(tài)系統(tǒng)。與水循環(huán)同時(shí)發(fā)生的則是大量磷酸鹽被淋洗并被帶入海洋。在海洋中，它們使近海岸水中的磷含量增加，并供給浮游生物及其消費(fèi)者的需要。

24、而后，進(jìn)入食物鏈的磷將隨該食物鏈上死亡的生物尸體沉入海洋深處，其中一部分將沉積在不深的泥沙中，而且還將被海洋生態(tài)系統(tǒng)重新取回利用。 埋藏于深處沉積巖中的磷酸鹽，其中有很大一部分將凝結(jié)成磷酸鹽結(jié)核，保存在深水之中。一些磷酸鹽還可能與SiO2 凝結(jié)在一起而轉(zhuǎn)變成硅藻的結(jié)皮沉積層，這些沉積層組成了巨大的磷酸鹽礦床。通過海鳥和人類的捕撈活動(dòng)可使一部分磷返回陸地。但從數(shù)量上比起來(lái)，每年從巖層中溶解出來(lái)的以及從肥料中淋洗出來(lái)的磷酸鹽要少多了。其余部分則將被埋存于深處的沉積物內(nèi)。4.3 保護(hù)大氣環(huán)境4.3.1 大氣圈的化學(xué)組成與大氣污染 大氣圈是環(huán)繞地球最外層的氣體圈層，它的密度隨高度的增加而減小，越向上空

25、氣越稀薄，并逐漸轉(zhuǎn)化為宇宙空間。地球外圍大氣總質(zhì)量3.91015t，是地球總質(zhì)量的百萬(wàn)分一。大氣質(zhì)量垂直分布不均，50%的質(zhì)量集中在離地面5km以下，75%集中在10km以下，90%集中在30km以下。高度100 km以上的空氣質(zhì)量?jī)H占整個(gè)大氣圈質(zhì)量的百萬(wàn)分之一，即可認(rèn)為大氣圈離地面高度為100 km。逸散層(3000km)熱層(250800km)中間層(85km)平流層(5055km)對(duì)流層(地面818km)大氣圈 大氣圈由空氣、少量水氣、粉塵和其他微量雜質(zhì)組成?？諝獾闹饕煞职大w積之比是氮為78.09%，氧為20.09%，氬為0.93%,CO2為0.03%。此外還有稀有氣體氦、氖、氙和甲烷

26、、氮的氧化物、氨、臭氧等占0.1%。 大氣圈的作用 是地球上生命物質(zhì)的源泉:提供物質(zhì)循環(huán)基礎(chǔ)。 人類依靠氧氣而生存:一般成年人每天需要呼吸約1012m3的空氣，它相當(dāng) 于一天進(jìn)食量的10倍、飲水量的3倍。 大氣層是地球的“保護(hù)傘”:使地表的熱量不易散失，同時(shí)通過大氣的流動(dòng)和 熱量交換，使地表的溫度得到調(diào)節(jié),防止紫外線輻射。 大氣污染大氣中的污染源人為源自然源燃料的燃燒 ； 工業(yè)排放 ； 交通運(yùn)輸排放 ； 農(nóng)業(yè)排放 。天然塵埃（風(fēng)沙、土壤顆粒物）； 森林和草原大火 ( 形成CO, CO2, NOx, SOx, CHx)； 火山活動(dòng)(形成SOx, H2O, SO42- )； 森林釋放 (CHx)；

27、 海浪飛沫 ( SO42- 和 SO32- )。 污染物一次污染物二次污染物含硫化合物SO2，H2SSO3，H2SO4，MSO4 碳的氧化物CO，CO2無(wú) 含氮化合物 NO，NH3NO2，HNO3，MNO3 碳?xì)浠衔顲1C3化合物醛、酮、酸 鹵化化合物HF，Cl2，HCl鹵代烴無(wú) 氧化劑O3、過氧化物 顆粒物質(zhì)煤塵、粉塵、金屬微粒 放射性物質(zhì)鈾，釷，鐳等 大氣中污染的分類 大氣污染 顆粒物 總懸浮顆粒（0.1100m顆粒物的總稱）。其中包括：降塵直徑大于10m；飄塵直徑小于10m；超細(xì)顆粒物直徑為；顆粒物對(duì)人體健康有害，尤以超細(xì)顆粒物（又稱飄塵，最容易被生物體吸入）的危害最大顆粒物主要來(lái)自工

28、業(yè)鍋爐和家用煤爐燃燒時(shí)所排放的煙塵。 。大氣污染 含硫化合物 礦物燃料中一般都含有相當(dāng)數(shù)量的硫（如煤中就有0.5%6.0%。燃燒時(shí)釋放出SO2，目前世界因燃煤而排入大氣的SO2高達(dá)億噸。SO2是無(wú)色有味氣體，人的嗅覺器官可探測(cè)到3g/mL以上的SO2，當(dāng)濃度達(dá)8g/mL時(shí)，可對(duì)人造成危害，達(dá)400g/mL時(shí)人立即死亡。 大氣污染 含碳化合物 全球每年CO排放量34億噸，主要由不完全燃燒、汽車尾氣、以及森林火災(zāi)、動(dòng)植物腐敗等因素引起；碳?xì)浠锬昱欧帕?億噸以上，生物的分解作用、不完全燃燒和有機(jī)化合物的蒸發(fā)是其根源。 CO可使生命體缺氧；碳?xì)浠飫t會(huì)造成二次污染 。 大氣污染 含氮化合物 大氣中含

29、氮化合物有N2O、NO、NO2、NH3、NO-3等，下層大氣中N2O是土壤細(xì)菌活動(dòng)的產(chǎn)物，在對(duì)流層上部被氧化。NO和NO2為含氮有機(jī)物燃燒時(shí)所釋放。其中NO的危害最大，NO年排放約4.3108噸，其中人為因素占10%。NO和NO2毒性比CO大5倍，它們能刺激呼吸系統(tǒng)，還能與血紅素結(jié)合形成亞硝基白色素而引起中毒。氮氧化物還是光化學(xué)煙霧的引發(fā)劑之一。 大氣污染 氧化劑 氧化劑是指空氣中氧化性能高的化合物，主要為臭氧(O3)，也包括過氧化物、過氧硝酸鹽等，其中以過氧乙酰硝酸酯（PNA）最為普遍。臭氧主要是由氮氧化物在太陽(yáng)光照射下與氧氣反應(yīng)生成。臭氧有很強(qiáng)的氧化力，在不同濃度下，可以損壞橡膠、油漆、織

30、物等材料。臭氧對(duì)于動(dòng)物和人類有多種傷害作用，特別是傷害眼睛和呼吸系統(tǒng)。 大氣污染 放射性污染 指鈾、釷、鐳等釋放的。自然環(huán)境中放射性源有天然和人工兩大類。天然的來(lái)自宇宙輻射，礦床中的放射。人工的主要是醫(yī)用射線源，反應(yīng)堆和各種放射性廢料。人體受到輻射后，會(huì)引起機(jī)體細(xì)胞分子、原子電離（稱電離輻射），使組組織的某些大分子結(jié)構(gòu)被破壞。如使蛋白質(zhì)及核糖核酸和脫氧核糖核酸分子鏈發(fā)生斷裂。4.3.2 光化學(xué)煙霧 大氣中的烴和NOx等為一次污染物，在太陽(yáng)光中紫外線的照射下能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，衍生多種二次污染物。由一次污染物和二次污染物的混合物（氣體和顆粒物）所形成的煙霧污染現(xiàn)象，稱為光化學(xué)煙霧。NOx是這種煙霧的

31、主要成分，又因其1946年首次在美國(guó)洛杉磯出現(xiàn)，因此又叫洛杉磯型煙霧，以區(qū)別于煤煙煙霧（倫敦型煙霧）。 目前，由于我國(guó)內(nèi)地汽車油耗量高，污染控制水平低，已造成汽車污染日益嚴(yán)重。部分大城市交通干道的NOx和CO嚴(yán)重超過國(guó)標(biāo)，汽車污染已成為主要的空氣污染物;一些城市臭氧濃度嚴(yán)重超標(biāo),已具有發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的潛在危險(xiǎn)。 光化學(xué)煙霧的防治 防止光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的主要辦法有：控制汽車尾氣排放；安裝配有尾氣凈化催化劑的汽車尾氣凈化裝置；嚴(yán)格控制新車污染；推廣使用清潔燃料等等。 采用蓄電池或燃料電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車作為交通運(yùn)輸工具，才可以真正控制光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生。 4.3.3 酸雨的形成 水的微弱酸性可使土壤

32、的養(yǎng)分溶解，供生物吸收，這是有利于人類環(huán)境的。酸雨通常是指pH小于的降水，是大氣污染現(xiàn)象之一。首先用酸雨這個(gè)名詞的人是英國(guó)化學(xué)家史密斯。1852年，他發(fā)現(xiàn)在工業(yè)化城市曼徹斯特上空的煙塵污染與雨水的酸性有一定關(guān)系，并于1872年編著的科學(xué)著作中首先采用了“酸雨”這一術(shù)語(yǔ)。酸雨的形成是一個(gè)復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理過程，主要是由廢氣中的SOx和NOx造成的。我國(guó)的酸雨主要是因大量燃燒含硫量高的煤而形成的，此外，各種機(jī)動(dòng)車排放的尾氣也是形成酸雨的重要原因。我國(guó)覆蓋四川、貴州、廣東、廣西、湖南、湖北、江西、浙江、江蘇和青島等省市部分地區(qū)，面積達(dá)200 多萬(wàn)平方公里的酸雨區(qū)是世界三大酸雨區(qū)之一。 酸雨危害

33、 一個(gè)月前插下的秧，看起來(lái)長(zhǎng)得很美，但幾場(chǎng)大雨把黑水沖入，禾苗就這樣枯死了！” 農(nóng)婦曾德梅欲哭無(wú)淚。污染使他們的辛勤汗水一次次付諸東流。 4.3.4 溫 室 效 應(yīng) 眾所周知，花房具有讓陽(yáng)光進(jìn)入、阻止熱量外逸的功能，人們稱之為“溫室（花房）效應(yīng)”。在地球大氣中，存在一些微量氣體，如二氧化碳、一氧化碳、水蒸氣、甲烷、氟利昂等，它們也有類似于花房的功能，即讓太陽(yáng)短波輻射自由通過，同時(shí)強(qiáng)烈吸收地面和空氣放出的長(zhǎng)波輻射（紅外線），從而造成近地層增溫。我們稱這些微量氣體為溫室氣體，稱它們的增溫作用為溫室效應(yīng)。 溫室效應(yīng)的特點(diǎn)： 大氣中CO2吸收了地面輻射出來(lái)的紅外光（1200 1630nm)，把能量截流

34、在大氣中，從而使大氣溫度升高的現(xiàn)象。 溫室效應(yīng)導(dǎo)致的環(huán)境效果全球氣候變暖：百年來(lái)平均約上升了0.6近； 海平面上升：導(dǎo)致兩極的冰層消融及海水膨脹， 城市、海島將面臨淹沒的危險(xiǎn)。全 球13人口將受到威脅；溫度帶和降水帶北移 ，將導(dǎo)致： 低緯度熱帶多雨地區(qū)受到洪澇的威脅； 亞溫帶地區(qū)變得更加干旱； 臺(tái)風(fēng)更加頻繁發(fā)生； 厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象肆虐，頻繁發(fā)生； 苔原減少，草原增加，荒漠化、沙漠化過程 加劇，森林減少； 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定性增加； 對(duì)生物多樣性產(chǎn)生不良影響等。 地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陸地上的森林，尤其是熱帶雨林。為減少大氣中過多的二氧化碳，一方面需要人們盡量節(jié)約能源，

35、以減少對(duì)化石燃料的消耗。另一方面保護(hù)好森林和海洋，比如不讓海洋受到污染以保護(hù)浮游生物的生存。還可以通過植樹造林，減少使用一次性木筷，節(jié)約紙張，不破壞城市植被等行動(dòng)來(lái)保護(hù)陸地植物，使它們多吸收二氧化碳，以幫助減緩溫室效應(yīng)。4.3.5 臭氧層空洞之迷 臭氧（O3）是氧氣（O2）的一種異構(gòu)體，在大氣中的含量?jī)H占一億分之一，其濃度因海拔高度而異。臭氧層可以說(shuō)是地球的保護(hù)層，它主要圍繞在地球外部離地面2025公里高的地方，起到吸收太陽(yáng)紫外線中對(duì)生物有害部分UVB（UVB是紫外線的一段波長(zhǎng)，為280315nm）的作用。同時(shí)，由于紫外線是平流層的熱能來(lái)源，臭氧分子是平流層大氣的重要組成部分，所以臭氧層在平流

36、層的垂直分布對(duì)平流層的溫度結(jié)構(gòu)和大氣運(yùn)動(dòng)起著決定性的作用，發(fā)揮著調(diào)節(jié)氣候的重要功能。南極上空的臭氧層是在20億年的漫長(zhǎng)歲月中形成的，可是僅在一個(gè)世紀(jì)里就被破壞了60。 臭氧層特點(diǎn):作用：吸收絕大部分來(lái)自太陽(yáng)的紫外線，阻擋紫外線輻射達(dá)到地面。 臭氧在1849年首次被人類發(fā)現(xiàn)，臭氧層問題是美國(guó)化學(xué)家羅蘭和莫利納于1974年首先提出來(lái)的。他們認(rèn)為，在對(duì)流層大氣中極穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)氯氟烴（CFC）被輸送到平流層后，在那里分解產(chǎn)生的原子氯（Cl）將有可能破壞臭氧層。 (1994) 2000年南極上空出現(xiàn)了有史以來(lái)最大的臭氧層空洞，空洞面積達(dá)2918萬(wàn)平方公里，比加拿大和中國(guó)的面積加起來(lái)還大；產(chǎn)生自由基：

37、CFCl3 CFCl2 + Cl 破壞O3層： Cl+ O3 ClO + O2 ClO+ O Cl + O2 破壞O3層總反應(yīng) O3 + O O2 臭氧層的破壞 臭氧空洞的環(huán)境效果對(duì)植物成長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響，改變植物 的再生能力與質(zhì)量，易受蟲害； 危害人體健康，受過量紫外線輻射， 免疫系統(tǒng)紊亂； 對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)危害， 中斷水生生態(tài)系統(tǒng)的 生物鏈； 促進(jìn)光化學(xué)煙霧形成。 大氣污染的防治控制大氣污染源對(duì)城市與工業(yè)的合理規(guī)劃 與布局； 防止或減少污染排放如改革燃料結(jié)構(gòu)、改 革生產(chǎn)工藝等； 治理排放的主要污染物 物理方法：機(jī)械除塵、洗滌除塵、冷凝除 塵； 化學(xué)方法：氣體吸收裝置、催化轉(zhuǎn)化、吸 附； 生物方

38、法：植物凈化、環(huán)境自凈。 污染的法制管理建立完善的環(huán)境法制度。 利用低硫燃料 燃料脫硫 煙氣脫硫： 干法、濕法 燃料預(yù)先脫氮； 改變?nèi)紵龡l件。SO2污染的防治NOx污染的防治方 法 原 理 SO2去除效果() 石灰石/石灰石膏法(濕法、非再生法) 用石灰石或石灰漿液吸收SO2 8095 亞硫酸鈉循環(huán)法 (濕法、再生法) 用Na2SO3吸收SO2， 用加熱法再生循環(huán)吸收液 8595 雙堿法 (濕法、再生法) 用Na2CO3吸收S02， 用石灰石再生循環(huán)吸收液 8595 氧化鎂法 (濕法、再生法) 用MgO漿液吸收SO2， 用加熱法再生循環(huán)吸收漿液8595 氨法 (濕法，非再生法) 用NH4OH液

39、吸收SO2， 產(chǎn)出硫胺和回收濃SO2 9097 4.4 保護(hù)水資源 地球總面積的75是水面，但在地球億立方千米水資源中，只有3600萬(wàn)立方千米是人類生存不可或缺的淡水。淡水僅為地球水資源總量的。而淡水資源中，77是極地冰山、冰川，22是地下水，是飄浮在大氣中的水蒸氣，其余的在江河湖海中?？梢?，人類可利用的淡水資源非常有限。 目前，全世界有1/6的人口、約10多億人缺水。專家估計(jì)，到2025年世界缺水人口將超過25億。被視為“生命之源”、人們一天也離不開的水，已越來(lái)越寶貴。正是在這一背景下，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)水資源，已被提上各國(guó)政府的議事日程。 水的一些理化性質(zhì) 水的化學(xué)式為H2O，純水是一種無(wú)味無(wú)

40、色的液體。天然水多呈淺藍(lán)綠色。水是氧的氫化物，與周期表中同族的一些元素的氫化物(如H2S，CH4等)相比，水的許多物理常數(shù)均表現(xiàn)出“異?！薄Ｈ缢纳蔁岷芨?，所以其熱穩(wěn)定性很大，在2000K的高溫下離解度不足百分之一。在一般性液體中，除汞以外，水的表面張力最大。 水的結(jié)構(gòu)Ammonia, NH3 4.70Liquid water , H2O 4.184Ethylene glycol, C2H6O22.42Ice , H2O 2.01Water vapor, H2O 2.0Aluminum, Al 0.90Iron, Fe 0.451 Silver, Ag 0.24 Gold, Au 0.13

41、幾種常見物質(zhì)的熱容(J/gK) 水的性質(zhì) 水的性質(zhì)水的蒸發(fā)熱大: 40.67 kJmol-1) 水的等壓熱容：75.30 Jmol-1K-1 水 的 沸 點(diǎn)：100(373.15K) 水 的 冰 點(diǎn): 0(273.15K) 密 度 反 常： 4為最大 良好的溶劑 水資源污染的化學(xué) 由于人類的各種活動(dòng)排放的污染物進(jìn)入河流湖泊、海洋或地下水等水體中，使水和水體的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化而降低了水體的使用價(jià)值，這種現(xiàn)象稱為水體污染。水體是江河湖海、地下水、冰川等的總稱，是被水復(fù)蓋地段的自然綜合體。它不僅包括水，還包括水中溶解物質(zhì)、懸浮物、底泥、水生生物等。 地球各種水體的循環(huán)更替期水體類型循環(huán)更替期水

42、體類型循環(huán)更替期海洋2500年湖泊17年深層地下水1400年沼澤5年極地冰川9700年土壤水1年永久積雪高山冰川1600年河川水16天永凍帶底冰10000年大氣水8天生物水幾小時(shí) 水體污染源的分類 按造成水體污染原因分類天然污染源人為污染源 按受污染的水體分類地表水污染源地下水污染源海洋污染源 按污染源釋放的有害物質(zhì)種類分類物理性污染源(如熱或放射性物質(zhì)等)化學(xué)性污染源(如無(wú)機(jī)物或有機(jī)物)生物性污染源(如細(xì)菌或霉素) 按污染源的分布特征分為點(diǎn)污染源(如城市污水、工礦企業(yè)和排污的船舶等)面污染源(如雨水的地面徑流、水土流失以及農(nóng)田大面積排水等)擴(kuò)散污染源(隨大氣擴(kuò)散的污染物通過沉降或降水等途徑進(jìn)

43、入水 體，如放射性沉降物、酸雨等)天然污染源植物、腐爛、降雨、泥石流、風(fēng)蝕塌方、夏威夷基拉韋厄火山、酸雨人為污染源點(diǎn)污染 它又分為固定的點(diǎn)污染源（如工廠、居民點(diǎn)、礦山、醫(yī)院、廢渣堆等）和移動(dòng)的點(diǎn)污染源（如輪船、汽車、飛機(jī)、火車等）。造成水體點(diǎn)污染源主要有以下幾種工業(yè)：食品工業(yè)、造紙工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、金屬制品工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、皮革工業(yè)、染色工業(yè)等。人為污染源線污染 指輸油管道、污水溝道以及公路、鐵路、航線等線狀污染源。線污染源所形成的危害大大低于點(diǎn)污染源，但一旦形成污染源，其后果也是極其可怕的。圖為滇池呈貢農(nóng)村線源污染人為污染源面污染 指噴灑在農(nóng)田里的農(nóng)藥、化肥等污染物，經(jīng)雨水沖刷隨地表徑流進(jìn)入水體

44、，從而形成水體污染。地表水污染源 幾乎所有水污染源的污染物，都通過各種途徑進(jìn)入地表水體中，且向下游匯集。河川水、湖泊水對(duì)流域內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著極其重大的意義，一旦這些水體遭到污染，危害是極大的。 地下水污染源 地下水一般有一定的保護(hù)層，污染物很難進(jìn)入地下水體形成地下水污染源。但是，地下水體一旦被污染，則很難恢復(fù)，更新期特別長(zhǎng)。大氣水污染源和地表水污染源都可以通過下滲而轉(zhuǎn)化為地下水污染源。 海洋污染源 海洋約占地球總面積的71，是地球上最大的水體。海洋污染具有以下特點(diǎn)。污染源多而復(fù)雜。污染持續(xù)性強(qiáng)，危害性大。污染范圍大。 赤潮的成因 赤潮究竟是一種原本就存在的自然現(xiàn)象，還是人為污染造成的，至今尚無(wú)

45、定論。但根據(jù)大量調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，其發(fā)生必須具備以下條件： 海域水體高營(yíng)養(yǎng)化； 某些特殊物質(zhì)參與作為誘發(fā)因素，已知的有維生素B1、B12、鐵、錳、脫氧核糖核酸； 環(huán)境條件，如水溫、鹽度等也決定著發(fā)生赤潮的生物類型。發(fā)生赤潮的生物類型主要為藻類，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有63種浮游生物，硅藻有24種，甲藻32種、藍(lán)藻3種、金藻1種、隱藻2種、原生動(dòng)物1種。 新華網(wǎng)北京6月15日電 (記者 李斌、李亞杰) 記者15日從國(guó)家海洋局獲悉，我國(guó)5月份全海域發(fā)現(xiàn)赤潮34起，其中，黃渤海3起(赤潮監(jiān)控區(qū)內(nèi)2起)，東海31起(赤潮監(jiān)控區(qū)內(nèi)13起)，累計(jì)面積超過10000平方公里。針對(duì)今年5月浙江沿海連續(xù)發(fā)生大面積的赤潮，國(guó)家海洋

46、局密切關(guān)注赤潮發(fā)生、發(fā)展情況，同時(shí)，及時(shí)與浙江省溝通，加強(qiáng)跟蹤監(jiān)視監(jiān)測(cè)。陳連增表示，赤潮發(fā)生發(fā)展及變化趨勢(shì)始終處于國(guó)家海洋局和當(dāng)?shù)卣谋O(jiān)控之中，赤潮未造成重大損失。 赤潮的危害 赤潮不僅給海洋環(huán)境、海洋漁業(yè)和海水養(yǎng)殖業(yè)造成嚴(yán)重危害，而且對(duì)人類健康甚至生命都有影響。主要包括兩個(gè)方面： 引起海洋異變，局部中斷海洋食物鏈，使海域一度成為死海； 有些赤潮生物分泌毒素，這些毒素被食物鏈中的某些生物攝入，如果人類再食用這些生物，則會(huì)導(dǎo)致中毒甚至死亡。 工業(yè)廢水中包含有大量的氮和磷，這些東西正好是農(nóng)業(yè)化肥原料成分。這些養(yǎng)分使海藻急速的生長(zhǎng)，形成大規(guī)模的浮游植物群。在特別大的浮游植物群的某些部分，海藻會(huì)非常

47、集中，海水呈現(xiàn)黑色，一些海藻死掉之后沉入海底，被細(xì)菌吞噬。大量滋生的細(xì)菌不斷的吞噬海藻，導(dǎo)致海水中氧氣含量減少，于是海中的魚類就會(huì)因?yàn)槿毖醵笠?guī)模死亡。 物理性污染源化學(xué)性污染源 需氧污染物 水體中所含的碳?xì)浠衔?、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)化合物中水中微生物等作用下，最終分解為二氧化碳、水等簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，同時(shí)消耗大量的氧；而水體中的亞硫酸鹽、硫化物、亞鐵鹽和氨類等還原性物質(zhì)，在發(fā)生化學(xué)氧化時(shí)，也要消耗水中的溶解氧。這些物質(zhì)就統(tǒng)稱為需氧污染?；瘜W(xué)性污染源 重金屬 重金屬，特別是汞、鎘、鉛、鉻等具有顯著的生物毒性。它們?cè)谒w中不能被微生物降解，而只能發(fā)生各種形態(tài)相互轉(zhuǎn)化和分散、富集過程(即遷移)。微量濃

48、度即可產(chǎn)生毒性(一般為110毫克/升，汞、鎘為 毫克/升)；在微生物作用下會(huì)轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)金屬化合物(如甲基汞)；可被生物富集，通過食物鏈進(jìn)入人體，造成慢性中毒。 長(zhǎng)期飲用含砷量嚴(yán)重超標(biāo)的地下水造成慢性砷中毒，其癥狀多在接觸砷化合物數(shù)年后發(fā)生，主要表現(xiàn)為消化系統(tǒng)癥狀（如腹瀉、便秘）、貧血、肝腎損害癥狀、皮炎以及多發(fā)性周圍神經(jīng)病。 化學(xué)性污染源 一般有機(jī)物 指油類和有機(jī)化學(xué)毒物。油類已成為水體特別是海洋污染的主要物質(zhì)，會(huì)降低水生生物的品質(zhì)和數(shù)量。有機(jī)化學(xué)毒物主要是指酚、氰化物、苯、硝基物、有機(jī)農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴、合成洗滌劑等。這些物質(zhì)具有較強(qiáng)的毒性。 化學(xué)性污染源 酸堿及一般無(wú)機(jī)鹽類

49、 酸主要來(lái)自礦坑廢水、工廠酸洗水、硫酸廠、粘膠纖維、酸法造紙等，酸雨也是某些地區(qū)水體酸化的主要來(lái)源。堿主要來(lái)自造紙、化纖、煉油等工業(yè)。酸堿污染不僅可腐蝕船舶和水上構(gòu)筑物，改變水生生物的生活條件，還可大大增加水的硬度（生成無(wú)機(jī)鹽類），影響水的用途，增加工業(yè)用水處理費(fèi)用等?；瘜W(xué)性污染源 植物營(yíng)養(yǎng)物 植物營(yíng)養(yǎng)物主要指N、P、K化合物。主要污染源是化肥、農(nóng)業(yè)廢棄物、生活污水和造紙、制革、印染、食品、洗毛等工業(yè)廢水。如，城市居民每人每天排放污水中的氮約50克。N、P、K等物質(zhì)大量進(jìn)入河流、湖泊、海灣等緩流水域，引起不良藻類和其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧含量下降，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡。這種

50、現(xiàn)象叫富營(yíng)養(yǎng)化。4.4.3 水的化學(xué)凈化、純化和軟化 受污染的水體在自然或人工狀態(tài)下，通過物理、化學(xué)、生物學(xué)的作用，使污染物濃度逐漸降低，直至恢復(fù)到原有清潔狀態(tài)，稱為水體的凈化。利用蒸餾、離子交換等方法進(jìn)一步除去凈水中的鈉、鈣、鎂、鐵等離子及氨、二氧化碳等氣體的過程稱為水的純化。水的軟化是指將水中的鈣離子（Ca2+）、鎂離子（Mg2+）、鐵離子（Fe3+）或錳離子（Mn2+）等會(huì)產(chǎn)生沉淀物的離子去除的過程。 水質(zhì)術(shù)語(yǔ)溶解氧(DO)（dissolved oxygen）： 溶解氧是指溶解于水中的氧。以每升水所含氧的毫克數(shù)表示。一般情況下，沒有受到污染的水中，溶解氧呈飽和狀態(tài)?；瘜W(xué)需氧量(COD)（

51、chemical oxygen demand）： 在一定條件下，用一定的強(qiáng)氧化劑(如高錳酸鉀、重鉻酸鉀)處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量，以氧的毫克升表示。是評(píng)定水質(zhì)污染程度的重要綜合指標(biāo)之一。 COD的數(shù)值越大，則水體污染越嚴(yán)重。 生物化學(xué)需氧量(BOD)(biochemical oxygen demand): 表示在規(guī)定條件下水中有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解所需的氧量，用氧的毫克/升表示有機(jī)物的濃度。目前均以 5 天作為測(cè)定生化需氧量的規(guī)定時(shí)間，故稱5日生化需氧量(用BOD5表示)。 總需氧量（TOD ）(total oxygen demand) ： 總需氧量是指水中能被氧化的物質(zhì)，如有機(jī)碳?xì)浠衔?/p>

52、，含硫、含氮、含磷等化合物燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所需的氧量。包括全部穩(wěn)定的和不穩(wěn)定的需氧污染物需氧量，其數(shù)值較BOD5(五日生化需氧量)為高。目前用燃燒法測(cè)定。 總有機(jī)碳(TOC) (total organic carbon): 水溶液中有機(jī)物所含碳（有機(jī)分子中以共價(jià)鍵結(jié)合的碳）的總量 。 水的硬度(hardness): 水的總硬度是指水中Ca2+、Mg2+的總含量。水中鈣鎂酸式碳酸鹽形成的硬度稱為暫時(shí)硬度，鈣鎂的其他鹽類如硫酸鹽、氯化物等形成的硬度稱為永久硬度。暫時(shí)硬度和永久硬度的總和稱為總硬度，其單位用每升水中含CaO或CaCO3的毫克數(shù)來(lái)表示，可寫成CaO mgL-1或CaCO3 mgL-

53、1。 有害物質(zhì) 主 要 來(lái) 源 游離氯 造紙廠，紡織物漂白 氨 煤氣和煉焦，化學(xué)工廠 氟化物 煙氣的凈化，玻璃制品 氰化物 有機(jī)玻璃，丙烯腈合成，制造煤氣，電鍍 汞 氯堿制造，炸藥制造，農(nóng)藥制造，醫(yī)用儀表 鎘 有色金屬冶煉 硫化物 紡織物硫化染色，皮革，煤氣，粘膠纖維 亞硫酸鹽 紙漿工廠，粘膠纖維 酸 化學(xué)工廠，礦山，鋼鐵，銅等金屬酸洗 堿 化學(xué)纖維工廠，制堿廠 油 石油煉廠，紡織廠，食品加工廠 酚 煤氣和焦化廠，化學(xué)工廠，合成樹脂廠，染料廠，制藥廠 醛 合成樹脂廠，青霉素藥廠，合成橡膠廠，合成纖維廠 放射性物質(zhì) 原子能工業(yè)，放射性同位素實(shí)驗(yàn)室，醫(yī)院，療養(yǎng)院 水體中常見的工業(yè)污染物二噁英 (d

54、ioxine)是210種氯代烴的總稱，分為多氯二苯對(duì)二噁英(PCDD, 75種)和多氯二苯并呋喃(PCDF, 135種)兩種。 無(wú)色針狀晶體的含氯化會(huì)物，是目前世界上已知的有毒化合物中毒性最強(qiáng)的，其致癌性質(zhì)極強(qiáng)，還可引起嚴(yán)重的皮膚病和傷及胎兒。 二噁英微量攝人人體不會(huì)立即引起病變，但由于其穩(wěn)定性極強(qiáng)，一旦攝入不易排出。在制造包括農(nóng)藥在內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，尤其是氯系化學(xué)物質(zhì)的過程中產(chǎn)生。 來(lái)自對(duì)垃圾的焚燒。在高溫（約1000）焚燒聚氯乙烯塑料時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生微量二噁英。二噁英的來(lái)源：分類BOD5(毫克/升)氨氮 (毫克/升)懸浮固體（毫克/升）很清潔106.735河流的分類中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 生活飲用

55、水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) (GB5749-85) 項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)色色度不超過15度，并不得呈現(xiàn)其他異色渾濁度(度)不超過3度，特殊情況不超過5度嗅和味不得有異臭、異味肉眼可見物不得含有pH6.5-8.5總硬度(以CaCO3,計(jì))(mg/L)450鐵(Fe)(mg/L)0.3錳(Mn)(mg/L)0.1銅(Cu)(mg/L)1.0鋅(Zn)(mg/L)1.0揮發(fā)性酚類(以苯酚計(jì))(mg/L)0.002硫酸鹽(mg/L)250氯化物(mg/L)250溶解性總固體(mg/L)1000毒理學(xué)指標(biāo) 氟化物(mg/L)1.0 氰化物(mg/L) 0.05 砷(As)(mg/L)0.05 硒(Se)(mg

56、/L)00.01 汞(Hg)(mg/L) 0.001 鎘(Cd)(mg/L) 0.01 鉻(六價(jià))(Cr6+)(mg/L) 0.05 鉛(Pb)(mg/L) 0.05 銀 0.05 硝酸鹽(以N計(jì))(mg/L) 20 氯仿*(g/L) 60 四氯化碳*(g/L) 3 苯并（a）芘*(g/L) 0.01 滴滴涕 *(g/L) 1.0 六六六*(g/L)5.0細(xì)菌學(xué)指標(biāo) 細(xì)菌總數(shù)(個(gè)/mL) 100 總大腸菌群(個(gè)/L) 3 游離余氯 在與水接觸30min后應(yīng)不低于0.3mg/L。 放射性指標(biāo) 總放射性(Bq/L) 0.1 總放射性(Bq/L) 1.0 水體的凈化物理凈化:借助于物理作用，分離和去

57、除污水中非溶解的 懸浮固體（包括油膜、油品）的污水處理法。 化學(xué)凈化:通過化學(xué)反應(yīng)改變污水中污染物的化學(xué)形態(tài)或 物理形態(tài)，消除其毒性，或使其從溶解、膠體 和懸浮狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋砦锘蚱∥?，或從固體 形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，而從污水中去除，使污水得 到凈化的污水處理法。 物理化學(xué)凈化:運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用，使污水得 到凈化的污水處理技術(shù)。生物凈化:利用水生生物特別是微生物的降解作用而使水 中污染物濃度降低的過程。 水體的物理凈化 根據(jù)物理作用的不同，物理凈化法可分為篩濾截留法、重力沉降法和離心分離法 : 篩濾截留法：使污水流過留有孔眼或孔隙的 裝置。 重力沉降法：污水中的固體污染物在其本身 重力作用下

58、與水分離的過程。 離心分離法：使注有污水的容器高速旋轉(zhuǎn)， 形成離心力場(chǎng)。固體顆粒在離 心力的作用下被甩向外側(cè)，污 水則留在內(nèi)側(cè)，各自通過不同 的出口排出，使固體顆粒從污 水中分離出來(lái)的方法。 水體的化學(xué)凈化: 屬于化學(xué)凈化法的有中和、化學(xué)沉淀、氧化還原、電解等?；瘜W(xué)法主要用于工業(yè)廢水的處理。 中和：酸和堿相互反應(yīng)生成鹽和水的過程稱為中和。中和法用以處理酸性 廢水和堿性廢水，還可以調(diào)節(jié)被處理污水的pH值，使其形成中性。 化學(xué)沉淀：向污水中投加某些化學(xué)藥劑，使污水中的污染物發(fā)生直接的化 學(xué)反應(yīng)，形成難溶的固體生成物（沉淀物），然后通過固液分 離，使污水得到凈化。 氧化還原：通過藥劑與污水中污染物的

59、氧化還原反應(yīng)，將污水中有毒害的 污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或微毒物質(zhì)的方法稱為氧化原還法。常用的 氧化劑有：空氣、臭氧、氯氣、高錳酸鉀等，作為還原劑者： 硫酸亞鐵、亞硫酸鹽等。 電解：污水在直流電流作用下，發(fā)生電解，其中的有毒物質(zhì)在陽(yáng)極和陰極 分別進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)，生成新物質(zhì)，這些物質(zhì)或沉積在電極表 面或生成氣體從水中逸出，降低了污水中有毒物質(zhì)濃度，使污水得 到處理。水體的物理化學(xué)凈化 屬于物理化學(xué)凈化法的處理技術(shù)有：混凝、氣浮、吸附、離子交換、電滲析、反滲透、超濾等。 混凝：向污水中投加混凝劑，使水中呈膠體形態(tài)的污染物失去穩(wěn)定狀態(tài)， 進(jìn)一步在相互碰撞和附聚搭接而成為較大的呈絮狀的顆粒，這樣的 顆粒易

60、于從水中沉淀分離。 常用的混凝劑(絮凝劑)： 鋁鹽、聚合鋁、鐵鹽、鎂鹽、有機(jī)絮凝劑 、高分子絮凝劑。氣?。翰扇∫欢ǖ募夹g(shù)措施，使空氣以微小氣泡的形式分散在污水中，并向水面上浮，污水中比重小于1或接近于1的污染物以及乳化油劑粘附在氣泡上，隨氣泡一同上浮，與污水分離，使污水得到凈化。按氣泡產(chǎn)生的方法不同，氣浮可分為加壓溶氣氣浮、葉輪擴(kuò)散氣浮、擴(kuò)散板曝氣氣浮等。氣浮法可有效地用于處理含油廢水、造紙廠白水以及染色廢水等。 吸附：利用多孔性固體（稱為吸附劑）吸附污水中某種或幾種污染物（稱為吸附質(zhì)），以回收或去除某些污染物，從而使污水得到凈化的過程稱為吸附凈化。根據(jù)固體表面吸附力的不同，吸附可分為物理吸附