重金属污染129530ppt课件

.,重金属污染,李旭2011.11.16,.,.,重金属污染概况,重金属污染主要是指：由于采矿、冶炼、制造产品、排放废水废气、处置固体废物、利用污水进行灌溉和使用重金属制品的过程中，重金属或者其化合物给自然环境或者人体带来的损害。,.,重金属污染概况,近年来，环境中的重金属不能被降解，主要通过空气、水、土壤等途径进入动植物体，并经由食物链放大富集进入人体，其极低浓度就能破坏人体正常的生理活动，损害人体健康。重金属污染现已成为一个世界性的环境问题，引起人们越来越多的关注。,.,重金属污染概况,.,重金属来源,.,重金属污染危害,对土壤环境的危害对水体环境的危害对大气环境的危害,土壤重金属污染在一定时期内不表现出对环境的危害性，当其含量超过土壤承受力或限度，或土壤环境条件变化时，重金属有可能突然活化，引起严重的生态危害，被称为“化学定时炸弹”(ChemicalTimeBombs，简称CTBs)。,通常情况下，重金属首先危害到土壤微生物，不适应重金属的微生物数量会剧烈降低，甚至灭绝，适应重金属的微生物存活下来，逐渐成为土壤优势菌。,对土壤环境的危害,.,重金属污染危害,对土壤环境的危害对水体环境的危害对大气环境的危害,重金属对土壤中生长的农作物也有很强的毒害作用，其影响在于三方面：重金属能破坏植物的一些组织和功能，从而降低植物的产量和品质，如土壤镉含量过高会破坏植物叶片的叶绿素结构并最终导致植物衰亡，土壤中铜、锌含量超过一定限度时，作物根部会受到严重损害，使植物对水分和养分的吸收受到影响，从而生长不良甚至死亡；重金属会通过食物链在植物体内富集，进而进入人体，危害人体健康；土壤中的重金属还会经由雨水淋滤及地表径流作用转移进入地表水系统，进而通过地表水和地下水的交互作用污染地下水体，对饮用水安全构成威胁。,对土壤环境的危害,.,重金属污染危害,对土壤环境的危害对水体环境的危害对大气环境的危害,重金属污染已成为水环境面临的重要污染问题之一，著名的“公害病”水俣病和骨痛病就分别是由于重金属汞和镉污染引起的。重金属元素毒性大、难降解，进入水体之后可以直接通过饮用水或生活用水作用于人体，也能为水生动植物富集吸收，进入食物链进而危害人畜安全。重金属对水生动物也有很强的毒害作用，鱼类短暂的暴露在高浓度的重金属溶液中会导致应激反应，鱼体的免疫能力降低。重金属铜、锌、锰的积累对鱼类的性别、体长都存在一定的影响。,对水体环境的危害,.,重金属污染危害,对土壤环境的危害对水体环境的危害对大气环境的危害,重金属污染物进人大气，成为大气气溶胶系统中的重要组分，本身可以发生一系列连续的化学转化作用，同时还能够催化氧化众多化学物质。如大气中的Fe3+和Mn2+催化氧化酸性气体S02，使得大气中的强酸性物质浓度增加。一些重金属还能够催化大气有机物的光化学反应，产生次生大气污染物，同时影响大气污染物的转化过程。大气中的重金属通过呼吸作用和皮肤吸收进入人体，从而直接影响人体健康，还可以通过污染食物、水体和大气而影响城市环境质量。,对大气环境的危害,.,重金属污染修复治理-土壤重金属污染修复,物理化学法化学修复法植物修复法微生物修复法,物化修复技术主要包括化学固化、土壤淋洗等。化学修复技术主要包括化学改良、有机质改良。植物修复技术主要指使用植物对重金属稳定、挥发及提取。细菌可以通过多种直接或间接作用影响环境中重金属的活性，细菌的氧化还原作用可以改变变价重金属离子的价态，降低重金属在环境中的毒性等等,.,重金属污染修复治理-水体重金属污染修复,物化法主要包括沉淀、絮凝和吸附。,物化法生态修复法,.,重金属污染修复治理-水体重金属污染修复,生态修复法是利用水生植物、水生动物等对重金属离子进行吸收、容纳、转移，从而使水体得到净化的一种方法。,物化法生态修复法,.,AAS原子吸收光谱法,实验仪器火焰原子吸收光谱仪和适合的乙炔，空气、鼓风烘箱，能维持1052、适用于实验用的离心机、机械搅拌器、pH计和电极、微孔滤纸：孔径4.5um、马弗炉和电热板水浴，能恒温在232、容量瓶、滴定管、试剂瓶、离心管、滴管烧杯、漏斗、铁架台,.,2.2实验所用的药品及配置,纯度为2级的水、盐酸（HCL）、每升含1g铅的标准储备溶液：称取1.598g(准确至1mg)硝酸铅（先在105干燥2小时）于1000ml容量瓶中，用盐酸溶液（2.4.1）溶解，并稀释至刻度，充分摇匀。1ml此标准储备溶液含1mg铅、每升含100mg铅的标准溶液：用移液管将100ml标准储备溶液（2.4.4）移入1000ml容量瓶中，用盐酸溶液（2.4.1）稀释至刻度，并充分摇匀。1ml此标准溶液含100ug铅、丙酮、1.1.1-三氯乙烷、四氢呋喃、盐酸浓溶液、乙醇、硝酸,.,2.3实验原理用合适的溶剂稀释液体试样,随后用离心机分离出样品中的颜料。根据被检测的产品有三种分离方法。用0.07mol/l盐酸萃取由母体中分离出来的颜料；将离心得到的液体部分蒸发至干，残渣经干燥，灰化，用硝酸萃取。采用火焰原子吸收仪，将试验溶液吸入乙炔/空气火焰中，测量由铅空心阴极灯发射的选择谱线波长在283.3nm，电流为6mA处来吸收，来测定溶液中的“可溶性”铅的含量。2.4引用标准GB6682实验室用水规格。GB9760涂料和清漆液体或粉末状涂料中酸萃取物的制备。,.,2.5实验步骤2.5.1铅标准参比溶液的配制取100ml标准溶液稀释至1000ml；用滴定管按表21所示的体积数将铅标准溶液分别加到6个100ml容量瓶中，再分别用盐酸稀释至刻度，并充分摇匀。2.5.2标准工作曲线的绘制以标准参比溶液铅的浓度（以ug/ml计）为横坐标，以相应的吸光度值减去空白试验溶液的吸光度值为纵坐标，绘制曲线。2.5.3试样的处理a.分离液体涂料样品中的颜料,.,操作步骤：称量一批离心管，准确到10mg。于每只管子中加入1020g制备好的试样，操作时应注意避免玷污离心管壁和管口。立即称量管子和试样，准确到10mg。加入所选择的溶剂至管子约1/2处，并用玻璃棒充分搅拌。用溶剂洗净各玻璃棒，将全部洗涤液加到相应的管子中。继续添加溶剂，使相对应的离心管平衡到0.1g之内，应注意保证足够的工作液面而不溢出。离心分离，直至完全分离成一层清澈的液体和一个颜料饼为止。将一组离心管的上层清夜完全倾入容器内。再往各试管中加溶剂，重复上面操作，进行三次。在此过程中要特别注意使颜料饼充分分散。为助其迅速干燥，最后用丙酮代替所选择的溶剂。加丙酮混合时，要特别注意使整个颜料饼分散。离心分离并转移溶液到上述容器里。保存此合并萃取液，用作以下实验中。,.,残余的丙酮蒸发后，将离心管放入烘箱内，于1052下恒温至少3h。取出放入干燥器中，冷却至室温并称量，准确到10mg。然后重新放入已恒温的烘箱中，恒温至少1h，取出，在干燥器中冷却至室温后称量。重复上述步骤操作，直至恒重，即两次连续称量结果之差不大于10mg。计算涂料中颜料的含量，以涂料试样的质量百分数表示。在分离操作步骤结束时，检查干燥的颜料饼，如能容易地粉碎，就表明漆基已令人满意的被萃取了。如果颜料仍有粘聚现象，应选用更合适的溶剂或混合溶剂，对原涂料试样重复上述整个操作步骤。（注：最后至少要得到10g的颜料）将上面得到的一组干燥的颜料全部取出，放在两张光滑的纸之间，小心敲碎，用轻轻压滚而无研磨的动作分散颜料，使其恰能通过500m筛网，待全部颜料通过筛网后进行收集。,.,将过筛的颜料全部装入称量瓶内，置于烘箱内，在1052下恒温烘2h。取出此称量瓶并贮存在干燥器中，供萃取用。b.用酸萃取“可溶性”金属此法用于总铅含量小于1%（m/m）的涂料。颜料和酸的质量比为1：15。步骤：将制备好的颜料或粉末状涂料以两份试样平行进行萃取。萃取和分析前试样应避免阳光直接照射。称取5.00.01g制备好的颜料试样到一只洁净干燥的150ml烧杯中，用2mL或比润湿试样最低量稍多一点的乙醇润湿试样，粉末状涂料可用其它合适的润湿计。装上机械搅拌器并加入75mL预先在水浴调节到232的稀盐酸。将烧杯放在232的水浴上并立即开始搅拌混合物。将pH计的电极插入混合物，如有需要，可滴加浓盐酸（2.3.5），使混合物的pH值调节为稀盐酸（2.3.1）的pH值。,.,继续搅拌151min后，使其于232下静止151min。随后将混合物倾入过滤装置上的薄膜过滤器中进行过滤，收集起始10min里所得的清澈的滤液于合适的玻璃容器内，立即盖上容器盖子。保留过滤的萃取液，用于后面部分作“可溶性”铅的测定。滤液应恰当的分成几份，供每次测定用。应尽可能地在4小时内进行“可溶性”金属的测定。c.萃取得到的液体部分的处理步骤：对一份萃取的液体部分和空白试验溶液按下述同样步骤进行操作。将贮存在有盖玻璃容器里的按分離步骤得到的溶液置于一个合适的容量瓶中，用溶剂或混合溶剂稀释到规定的体积。转移一份试样到合适容积的瓷或二氧化硅的器皿里，放在水浴锅上蒸发，以出去大部分溶剂。,.,将器皿放在电热板上，缓慢升温以除去全部残留溶剂，逐渐升高电热板温度，直至物质开始炭化。随后，将器皿放在马弗炉里，维持温度47525下灰化。当灰化完全后，从马弗炉中取出器皿并使之冷却至室温，用玻璃棒将灰化物敲碎成极细的颗粒，并将该棒留在器皿内，供下面过滤步骤使用。为防止灰化物反应剧烈，应缓慢加入10mL硝酸，以避免物质损失。在电热板上小心加热，直至溶液剩余2-3mL，再加入10mL硝酸，继续在电热板上加热直至残余溶液少于5mL为止。加20-25mL水，用中速滤纸过滤，滤液用100mL容量瓶收集。若滤液不清澈，则应以慢速滤纸重滤。用水洗涤器皿和滤纸数次，将全部洗涤液转移到容量瓶里，用盐酸稀释到刻度并摇匀。保留滤液，做各种“可溶性”金属含量的测定。滤液应分几份，供每次测定用。,.,2.5.4测定调整光谱仪，首先测量盐酸溶液的吸光度，然后对每个实验溶液的吸光度测量三次，随后再测量盐酸。最后，为了证实仪器灵敏度没有变化，需再测定标准参比溶液No.3的吸光度。若试验溶液的吸光度值高于浓度最高的铅标准参比溶液的吸光度值，则应用已知体积的盐酸适当地