水中重金属离子污染 组长：刘贵权 组员：叶荣森、徐仁、李书灿、李星、刘锡尧、林樟、姚杰云 一、水污染的概况与危害 水污染按类型可分为：病原体污染、需氧物质污染、植物营养物质污染、石油污染、热 污染、无机物污染、放射性污染、有毒化学物质污染。. 据《1995 年中国环境状况公报》可知：1995 年我国江河湖库水域普遍受到不同程度的 污染除部分内陆河流和大型水库外， 污染呈加重趋势， 工业发达城镇附近的水域污染尤为突 出。据监测：1995 年七大水系中的主要污染指标为氨氮、高锰酸盐指数、挥发酚和生化需 氧量。大、中城市下游河段的大肠菌群污染明显加重。1995 年，全国废水排放总量（未含 乡镇工业）356.2 亿吨，其中工业废水排放量 222.5 亿吨，工业废水中含化学需氧物 770 万 吨，重金属排放量 1823 吨，砷排放量 10，840 吨，氰化物排放量为 2504 吨，挥发酚排放量 6366 吨，石油类排放量 64，341 吨，悬浮物排放量 808 吨，硫化物排放量 4.3 万吨。 重金属污染是化学污染的‘孪生兄弟“，它与化学污染往往同时生。所不同的是重金属污 染是一种蓄积性的慢性污染。环境中常见的重金属污染有：汞、铅、锰、镉、铬等。 下面就简要介绍铬、镉、锰、汞的主要危害。 铬的危害：铬元素经呼吸道侵入时,会侵害上呼吸道,引起鼻炎、咽炎、支气管炎,甚至鼻 中隔穿孔;长期作用,还会引起肺气肿、支气管扩张,肺硬化及肺癌等。铬经消化道进入人体, 可引起口角糜烂、恶心、呕吐、腹泻、腹疼和溃疡等病变。人口服重铬酸盐的致死剂量约为 3 克。铬经皮肤侵入,可使人发生皮炎,湿疹及“铬疮”。短时间接触,会使人得各种过敏症;长期 接触,亦可引起全身性中毒。有人用家兔进行试验,每天在其皮肤上涂擦 1%的铬酸溶液可观 察到体重显著降低,红细胞数和血红蛋白含量下降,白细胞增多,经 1——1.5 个月后,死于肝、 肾病变。 镉的危害：镉是人体非必需元素，在自然界中常以化合物状态存在，一般含量很低，正 常环境状态下，不会影响人体健康。但镉被人体吸收后，在体内形成镉硫蛋白，选择性地蓄 积肝、肾中。其中，肾脏可吸收进入体内近 1/3 的镉，是镉中毒的“靶器官”。 其它脏器如 脾、胰、甲状腺和毛发等也有一定量的蓄积。由于镉损伤肾小管，病者出现糖尿、蛋白尿和 氨基酸尿。特别具使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、重金属捕捉剂萎缩、变形等一系列症状。 锰的危害：锰对线粒体有特殊亲和力，锰在富有线粒体的神经细胞和神经突触中，抑制 线粒体内三磷酸腺苷酶和溶酶体中的酸性磷酸酶活力， 从而影响神经突触的传导能力。 此外， 锰能引起多巴胺和 5-羟色胺含量减少。此二者均具有抑制突触递质，对抗乙酰胆碱的作用， 因此锰中毒时脑基底节内多巴胺和 5-羟色胺及其降解产物减少，可部分地解释锰的神经毒 作用。锰又是一种拟胆碱样物质，可影响胆碱酯酶的合成，使乙酰胆碱蓄积，此与慢性锰中 毒时出现震颤麻痹有关。 汞的危害：金属汞中毒常以汞蒸气的形式 引起。由于汞蒸气具有高度的扩散性和较大 的脂溶性，通过呼吸道进入肺泡，经血液循环运至全身。血液中的金属汞进入脑组织后，被 氧化成汞离子，逐渐在脑组织中积累，达到一定的量，就会对脑组织造成损害。另外一部分 汞离子转移到肾脏。 微量的重金属污染， 可以通过生物链作用而产生富集。 当人因为饮用或食用受重金属污 染的水和食物，体内重金属含量过高时，便会导致各种不治之症。下面是由于各种重金属离 子污染所造成的例子。 镉:自 1995 年起，居住在日本富山市神通川下游地区的一些农民得了一种奇怪的病。 得病初期，患者只感到腰、背和手足等处关节疼痛，重金属捕捉剂后来发展为神经痛。患者走起路来像鸭 子一样摇摇摆摆，晚上睡在床上经常痛得直喊“痛……”因此这种病被称为“痛痛病”，又称为 “骨痛病”。得了这种病，人的身高缩短，骨骼变形、易折，重金属捕捉剂轻微活动，甚至咳嗽一声，都可 能导致骨折。一些人痛不欲生，自杀身亡。经过调查，造成这种骨痛病的原因是神通川上游 的炼锌长年累月排放含镉的废水， 当地农民长期饮用受到镉污染的河水， 并且食用此水灌 溉生长的稻米，于是镉便通过食物链进入人体，在体内逐渐积聚，引起镉中毒，造成“骨痛 病。 汞: 五十年代初期， 在日本九州熊本县水俣镇， 由于人食用受甲基汞毒害的鱼类而导 致甲基汞中毒，导致中毒者 283 人，其中 60 人死亡。症状：口齿不清、步履不稳、面部痴 呆进而耳聋眼瞎、全身麻木，后精神失常，身体弯曲至死亡。其产生的原因是由于工生 产氯乙烯和醋酸乙烯时采用氯化汞、硫酸、催化剂，把含有机汞的废水、废渣排入水俣湾， 使鱼、贝壳类受污染。 锰: 四十多年前，日本有个村庄发生了一起可怕的集体“发疯”事件，有 16 个村民突 然一起“发疯”了。这些“疯子”一会儿哭哭啼啼，一会儿又哈哈大笑；发作时两手乱摇，颤抖 不止，而下肢发硬直，如此反复发作，直至“疯死”。这起集体“发疯”事件经多方研究调查， 发现这些人喝的是同一口水井中的水， 考察水井， 又在旁边挖出了大量废旧、 破烂的干电池。 原来这是水井的水受干电池中某些有害成份污染而造成的。 据环境科学研究表明， 废旧干电 池中的锌、 二氧化锰等成分长期埋在地下， 会与土壤中化学物质发生作用， 生成锌锰酸式盐。 它渗入地下，极易污染饮用水，而这一群村民正是长期饮用这种水，造成蓄积性中毒，才有 上述“发疯”症状。 干电也在制造过程中还使用一定量的汞，其中含汞多的锌汞电池约占 电池重量的 20% 30%，碱性干电池约为 1 3%，普通锌锰电池含汞较少。汞对人体是一种有 害蓄积性中毒物质，极易污染环境，特别是水质，造成种种危害。 据统计，我国每年生产 干电池 50 亿只，其中锌汞电池和碱性电池 1 亿只，每年电池用汞 100 吨。由于人们用完电 池随意乱丢，时间一长，日晒雨淋或埋入往往污染环境，造成不幸事件，所以废旧电池不可 乱丢。 二、离子的测定方法 一、 锰离子的测定 甲醛
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