第二课时 水质评价与污水处理
【引入】水污染也是导致缺水的一个重要因素,我国的水污染已十分严重。资料显示,近年来全国年排放污水量近600亿吨,其中大部分未经处理直接排入水域。在全国700多条重要河流中,有近50%的河段、70%以上的城市沿河水域污染严重。许多原本清澈的江河湖泊之水已被污染至不宜饮用。由于对水资源无节制索取、不合理开发,造成水土流失、湖泊萎缩、江河断流、水体污染、土地沙化、生态恶化,加剧了水资源短缺的矛盾。
(一)水体污染物的危害
【讨论】水体污染究竟会造成怎样的危害呢?
1、加剧水资源短缺2、严重危害人体健康。3对水中生态系统、工业、农业和渔业生产等产生很大的影响
由于水是一种很好的溶剂,水中的污染物种类繁多,现在我们通过几个的例子了解水体污染物。
(二)水体污染物
1. 重金属污染
(1)水中的重金属污染物主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)等。
来源:主要来自化工、冶金、电子和电镀等行业排放的工业废水。
(2)重金属使人中毒的原理:①水中的重金属主要污染物通过食物链被富集,浓度逐级加大,而人正处于食物链的终端,通过食物和饮水,将这些重金属摄入体内,引起人体急性或慢性中毒。
②水中的某些重金属污染物又可以被微生物转化为毒性更大的有机化合物。
▼日本水俣(yu)病:
1953-1956年日本熊本县水俣市,因为氮肥厂排放了含有汞废渣和废水,造成水俣湾水体受到汞和甲机汞污染,并在鱼贝类体内富集人长期食用这种鱼贝引起中毒.引起麻痹,运动失调,痉挛中枢神经病症,严重眼睛失明,精神错乱.在当时发病人数283人,其中60人死亡.
2. 植物营养物质污染
(1)什么是植物营养素呢?
自然水体中有一定浓度的氮,磷, 钾镁等一些微量元素,是植物生长所必需的养料,称为植物营养素.
我国近海和湖泊的植物营养素的污染主要有三个来源:a农业不合理使用磷肥和水土流失,b工业废水和养殖费渣c生活污水.
(2)赤潮:含N 和P 的物质在分解的过程中,大量消耗水中溶解的氧,并且放出养分,使澡类大量繁殖,一方面是大多数的水生物,植物因为缺氧不能生存,致死的动物尸体在水底腐烂沉积,使水质不断恶化,影响渔业生产,并且危害人类身体健康.这种现象在湖泊出现叫水华,在海湾出现叫赤潮。
(3)赤潮对人类健康的危害
有些赤潮生物分泌赤潮毒素,当鱼、贝类处于有毒赤潮区域内,摄食这些有毒生物,虽不能被毒死,但生物毒素可在体内积累,其含量大大超过食用时人体可接受的水平。这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用,就引起人体中毒,严重时可导致死亡。
3.石油泄漏污染、工业废水、农药广泛使用造成的污染。
【过渡】在了解了以上水体污染及其危害,我们应该怎样预防和消除水体污染?
1、水质检测
科学全面的评价水质的优劣需要检测许多项目。常见的项目有:水温、PH、电导率、固体悬浮物、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、一些有毒有害物质的浓度等。
自然界中的水一般略显酸性,因为溶解二氧化碳的缘故。大多数鱼类只能在一定pH范围内的水中生存。
当湖水或河水的pH值小于5.5时,大部分鱼类很难生存;当pH值小于4.5时,各种鱼类、两栖动物和大部分昆虫消失,水草死亡。水生动物绝迹。
2、水污染的治理方法:
通过水质检测确定水体中污染物的种类和浓度后,可用不同的方法对污水进行处理。主要有物理方法、化学方法和生物方法。其中化学处理方法包括中和法,氧化还原法,沉淀法等。
1.物理方法(混凝法)——使水中细小的悬浮物聚集成较大的颗粒而沉淀
常用的混凝剂——明矾,聚羟基氯化铝等
2.化学方法
●中和法(轧钢厂中的废水(酸性))
中和法就是通过加碱中和酸或加酸中和碱的污水处理方法.常用的碱是熟石灰,常用的酸是硫酸和二氧化碳方程式如下:
Ca(OH)2+H2SO4= CaSO4+2H2O
H2SO4+2NaOH= Na2SO4+2H2O
中和法注意事项:
1.对于高浓度的酸,碱废水,应先考虑回收利用,如采用浓缩的方法回收酸碱,节省资源,又保护环境.
2.用熟石灰处理污水,钙离子的浓度有所增加,水的硬度增大.
●氧化还原法(油类、氰化物、硫化物)
氧化还原法是利用氧化还原反应出去水中有毒物质的处理方法.氧化还原反映是处理污水的重要方法之一,用这种方法处理污水的过程中,废水的有害物质能转化为无毒物质或难溶物质,易通过其他方法除去的物质.。常用的氧化剂:空气、臭氧、氯气等
●沉淀法(废水中重金属离子的除去)
沉淀法是加沉淀剂使金属离子形成沉淀的污水处理方法.
在废水中加入沉淀剂,使其与污水中的污染物(主要为重金属离子)发生化学反应,形成难溶于水的沉淀析出,从废水中分离出去.
例如:在含汞离子的水中加入硫化钠就可以使汞离子转化为硫化汞沉淀除去:
Hg2++S2-=HgS↓
这种化学方法处理后的污水,水中的汞离子几乎可以降到对人体无毒.
Fe2+的除去:
用石灰水、空气将Fe2+转化Fe(OH)3除去
Cr3+的除去:
用石灰水调节PH至8∽9时, Cr3+形成沉淀除去
2Cr3+ + 3Ca(OH)2 = Cr(OH)3 + 3Ca2+
3.生物方法
板书设计:第二课时 水质的评价与污水处理
水体污染的危害
二、水体污染物
三、水质检测
四、水污染的处理方法
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