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水域环境复习资料
一、天然水的基本特征
(一)水的结构
气态水是以单分子形式存在的。
它是由一个氧原子和两个氢原子组成,氢氧原子间的键长均为0.096nm(10-10m),其键角为105℃。
这与SP3杂化轨道理论计算极为一致(104.5℃),这些结构使得水分子具有显著的电偶极矩。
氧原子与氢原子具有较强极性的共价键,同时本身具有两个孤电子对,水分子之间可以通过氢键相互缔合在一起,使水具有许多特殊的物理性质。
冰是水的一种形态,其结构与形成条件有关。
普通冰具有
(石英)的晶体结构。
除了普通冰外,已知在大于2000kg/cm2压力下有5种形式的冰是稳定的,但是这些冰在自然界中并不存在。
早在1829年就提出用水分子缔合程度的变化解释水的性质的理论,后来出现了X光衍射试验结果证明的笼式结构理论。
现在,液体水结构的新理论还在不断地发展,提出了许多模型。
在这些模型中,最可接受的模型认为液体水是由氢键结合成的水分子簇和游离的水分子组成的混合物。
这种水分子簇既能生成又能分解,它们的半衰期为10-12到10-1秒。
(二)天然水的物质与背景值
天然水从本质上看,应该属于未受人类排污影响的各种天然水体中的水。
这种水目前的范围在日益减少,只有在河流的源头、荒凉地区的湖泊、深层地下水、远离陆地的大洋等处,才可能代表或近似代表天然水质的天然水。
尽管如此,我们仍可以从这样的天然水中发现一些有用的规律。
水是自然界最好的溶剂,天然物质和人工生成的物质大多数可溶解在水中。
因此可以认为,自然界并不存在由
组成的“纯水”。
在任何天然水中,都含有各类溶解物和悬浮物,并且随着地域的不同,各种水体中天然水含有的物质种类不同,浓度各异,但它却代表着天然水的水质状况,故称其为天然水背景值,或水环境背景值。
从水循环来看,天然水是在其循环过程中改变了其成分与性质的。
在太阳辐射的热力作用下,由海洋水面蒸发的水蒸气,虽接近纯水,但它在空中再凝结成雨滴时,则需要宁结核。
在大气中可作凝结核的物质有海盐微粒、土壤的盐分、火山喷出物和大气放电产生的
和
等。
因此,从雨水开始天然水已含有各种化学成分,如
、
、
、
、
、
、
、
、
、
等。
雨水补给到各水体中,其化学成分会进一步增多。
(以下小字体部分为扩大学生知识面,讲课时候适当提及。
)
天然水按化学组成的分类方法很多,前苏联学者AлëkИH提出三级分类法。
在美国应用的是经Gorbert等修正的Piper多三角形分类法。
这里只着重介绍AлëkИH法和Gorbem-Piper的多三角形分类法。
AлëkИH提出按天然水中主要阴离子和阳离子的类别以及离子间毫克当量比例的差异为原则进行水化学分类。
天然水按主要阴离子可以分成三类:
重碳酸盐-碳酸盐水(HCO
十CO
)、硫酸盐水(SO
)及氯化物水(Cl—)。
每一类水再按主要阳离子又可分成Ca组、Na组及Mg组。
每一组又根据离子间的毫克当量比例分成三型。
第I型特点是离子毫克当量比例的顺序为HCO
>Ca2++Mg2+,这种水含有大量的Na+和K+,它的矿化度不大。
第Ⅱ型水的特点是HCO
+SO ,绝大多数矿化作用不大的河水、湖水及地下水都属Ⅱ型水。 Ⅲ型水的特点是HCO +SO 第Ⅳ型水的特点是酸性水,HCO 的当量为零。 碳酸盐类水中无Ⅳ型水,它仅存在于硫酸盐和氯化物两类的钙组与镁组水中。 通常用相应的阴离子的英文名称的第一个字母表示水的类型,在字母上标用阳离子的元素符号表示该水属哪一组,在下标用罗马数字表示型。 例如(C 表示此种水为重碳酸盐类钙组Ⅱ型水。 又如东湖春夏为C 型水,秋末冬初为C 型水。 Piper图解法是利用代表阳离子与阴离子的两个三角形和一个菱形表示天然水化学类型,经Gorbert修改后,多三角形图解法是对左、右两个三角形分别连接每边的中点,使每个三角形等分为4个小三角形,除中间的三角形为无优势离子区外,其他三角形则代表不同水型的区域。 这样根据毫克当量百分数点所在的区域,就能很容易地命名水的化学类型。 1号水样为Na-Cl型水。 如果阴离子点或阳离子点落在中间小区,表示在该水样中没有超过50%的优势阴离子或优势阳离子,其命名根据阴、阳离子点的位置及两个相对占优势的阴离子与阳离子,利用四离子命名法。 (三)水库 水库是人类为了调节径流、改善河流航行条件、利用水力和供水等目的而兴建的人工湖泊。 水库的环境条件与天然湖泊有许多相似之处,但仍保留某些河流特征,因此,水库是个半河、半湖的人工水体。 水库的特点是水位不稳定,浑浊度大,以致生产力往往低于天然湖泊。 水库兴建后,淹没区的植被沉入水底,腐败分解;由于土壤的浸渍作用、岩石的溶蚀作用,库水矿化度、溶解气体和营养物质等与原来河水有很大的变化,其趋势是逐渐接近湖水水质状况,但库水交换频率高于湖水。 如果交换频率高,其水质状况接近河水;反之,则接近湖水。 此外,水库的热量、溶解氧和营养物收支与水库排水方式密切相关。 如果输水孔设在水坝底部,则排出的水温度低、营养物丰富、溶解氧较少,而营养物缺乏和溶解氧充足的水留在库中,这不仅使水库失去必需的营养物,导致生产力降低,而且对下游地区产生多方面的不利影响。 如果水库设表孔排水,则其结果与设底孔排水相反,而与天然湖泊相同。 重金属类污染物 随着工农业生产的发展,汞、镉、铜、铅等重金属的用途越来越广,需要量日益曾加。 但与此同时,这些重金属对海洋造成的污染也随之日益严重,全世界有名的“公害病”-水俣病和骨痛病。 就是分别由汞污染和镉污染引起的。 通常将比重大于五的金属称为重金属。 砷是非金属,但是它的毒性及某些性质类似于重金属,所以将砷对水域的污染列入重金属污染其中。 重金属的主要污染为工业污水、矿山污泥和废水以及被污染的大气。 工业污水和矿山废水多通过河流间接或直接排入海洋;进入大气中的重金属,除一小部分被搬运到外海和远洋外,大部分沉降在工业集中的沿海区域,因此,近岸海区,特别是工矿企业集中的海湾和河口区域,污染最为严重。 各种重金属对生物的影响取决于该元素的化学性质和生物的种类。 一般说来,各种海洋生物对重金属都具有较大富集能力,某些生物体内重金属的含量和周围海水相比,可以提高几倍、几十倍,甚至十几倍。 由于生物的浓缩(特别是生物使某些重金属化学性质的转变)和食物链的传递,鱼、贝类体内重金属的含量大为增加。 因此,人类食用海产品以后可能有较多的重金属进入体内并造成危害。 据统计,到目前为止因食用含有汞和镉的海产品而患水俣病和骨痛者,已达数万人。 (1)汞的来源 水中汞污染物的来源可追溯到含汞矿物的开采、冶炼、各种汞化合物的生产和应用领域,因此在冶金、化工、化学制药、仪表制造、电气、术材加工、造纸、油漆颜料、纺织、鞣革、炸药等工业的含汞生产废水都可能是环境水体中汞的污染源。 值得注意的是氯碱工业中由水银电极电解工段中排出的水中含有较高浓度的汞。 据估计,目前每年进入世界海洋中的汞有一万多吨,其中约五千吨是来自煤炭和石油的燃烧,约二百吨来自汞岩石的自然风化。 它们进入海洋的主要途径主要是工业含汞废水的注入、汞制剂农药的流失和含汞废气的沉降。 ①工业含汞废水的注入 全世界生产的汞,有百分之九十用于工业。 据报道,工业生产中至少有八十项工艺需要用汞作原材科或催化剂。 在国外,最主要的用汞工业有制氯和制碱,纸浆和造纸塑料、电力、制药、油漆、金属精练以及核废物处理等。 工业生产中损耗的汞,绝大部分随废水流出,由河流携带或直接由下水道排放入海。 估计,全世界每年通过这一途径入海的汞约占工业用汞总量的一半。 ②汞制剂农药的流失 目前,全世界每年约有一千吨汞用在农业上,主要是配制各种汞制剂农药,如灭菌剂和杀虫剂等。 在施药过程中,一部分汞因挥发逸入大气并随风漂移。 然后有一部分随雨水或降尘注入海洋。 散落在植物或地面上的汞最后也将有一部分挥发或由于雨水的冲刷而被携带入地表径流。 ③含汞废气的沉降 煤和石油等矿物燃料,均含有数量的汞在燃烧过程中,所含的汞即随烟尘逸入大气其中大部分随大气漂移并最终沉降入海。 据估计,全世界每年由于烧煤而进入海洋中的汞有三千吨。 如果再加上石油的燃烧,总量将达五千吨。 此外,含汞的矿渣和矿桨,也将一部分汞带入海洋。 总之,全世界每年因人类活动而进入海洋中的汞达一万吨左右,比目前世界汞的年产量还多。 汞在海洋中的分布很不均匀。 由河流或工厂排入海洋中的汞几乎全部集中在沿岸海区。 由大气搬运的虽能到达外海和远洋,但沿岸海区的沉降量比外海和远洋要高得多。 在天然陆地水体中的汞浓度约为0.03ug/L~2.8ug/L。 海水中汞的含量一般都比较低,为0.03~0.27微克/升,但不同的海区差异很大。 据报道,英国索斯安普敦地区的海水中,汞的含量为0.014~0.021微克/升;北海的赫尔果兰则为0.03微克/升;太平洋水中的汞含量较高,为0.1~0.27微克/升;而日本水俣湾海水中汞的含量则高达l.6~3.6微克/升。 在垂直分布上,一般表层海水比深层海水含汞量要低。 表层海水中汞的平均含量为0.0l3~0.0l5微克/升,而深层海水则可达0.3微充/升。 有人测得,太平洋表层海水中汞含量为0.l5微克/升,而在三千米深处则为0.27微克/升。 底质中汞含量较高。 l970年测得美国加利福尼亚沿岸表层底质所含汞量为0.02~1.0毫克/升;河口表层底质为0.l9~0.64毫克/公斤,而在表层下十厘米的缺氧层,含汞量高达2.2~5.7毫克/公斤。 日本水俣湾底质中汞的最高含量竟达2010毫克/公斤。 一般认为,表层海水汞的含量超过0.2微克/升,底质中汞含量大于0.3毫克/公斤(干重),则可视流海域遭到了汞的污染。 (2)汞的性质 汞的化学性质、地球化学性质与镉比较相近,但与镉比却有较大差异。 汞的特异性表现在: ①氧化还原电位较高,易呈金属状态。 ②汞及其化合物具有较大挥发性。 各种无机汞化合物挥发性强弱次序为: Hg> > > > 。 ③单质汞是金属元素中唯一在常温下呈液态的金属(m.p.-38.9℃),具有很大流动性和溶解多种金属而形成汞齐的能力(如钠、钾、金、银、锌、镉、锡、铅等都易与汞生成汞齐)。 ④能以 一价形态存在。 ⑤与相应的锌化物相比,汞化合物具有较强共价性,且由于上述较强挥发性和流动性等因素,使它们在自然环境或生物体间有较大的迁移和分配能力。 在25℃温度下,元素汞在纯水中的溶解度为60ug/L,在缺氧水体为25ug/L。 水溶性的汞盐有氯化汞、硫酸汞、硝酸汞和氯酸汞等。 有机汞化合物中,乙基汞 和 不溶于水,乙酸苯基汞PhHgAc微溶于水,乙酸汞 具有最大溶解度(0.97mol/L)。 易在水体中形成络合物,配位数一般为2和4。 在一般天然水体中, 可能与 形成相当稳定的络合物。 汞还能与各种有机配位体形成稳定的络合物。 例如与含硫配位体的半胱氨酸形成极强的共价络合物;与其他氨基酸及含一OH或一COOH基的配位体也都能形成相当稳定的络合物。 汞离子和甲基汞离子形成各种有机络合物比较稳定。 此外,汞还能与微生物生长介质强烈结合,这表明 能进入细菌细胞并生成各种有机络合物。 就化学形态而言,汞的各种形态化合物在包括水体在内的各环境要素中的迁移转化如所示。 进入天然水体汞的主要形态有 、 和 (乙酸苯汞,商品名赛力散,作为杀菌剂撒入水中),经过一段时间后,相当部分的汞被富集于底泥和水生生物体内。 一般汞在悬浮颗粒物和水体间的分配系数为1.34×105~1.88×105, 的生物浓集因子约为5000,而甲基汞为4000~85000。 不论是淡水或是海水,一旦含汞污染物排入水体,汞就与水中大量存在的悬浮颗粒物牢固地结合,结合程度由pH、盐度、氧化还原电位及颗粒物上有机配位体性质和数量等因素确定。 汞与悬浮颗粒物间的相互作用力的大小介于弱的范德华引力和强共价键力之间,二者结合后,生成比重更大的颗粒物而下沉。 进入水体底部的汞,可能进一步被原先淤积在该处的底泥所吸附。 其吸附速率主要取于底泥理化学特性,具体的影响因素(依其重要性顺序)是: 表面积、有机物含量、阳离子交换容量、粒度大小。 对于砂床底质,吸附汞的有效深度不到1毫米,且在好氧或厌氧条件下,对汞底吸附速率无大差异。 被底泥所吸附的汞,其解吸速率非常缓慢,甚至在切断污染源之后,也还要经过非常长的一段时期,才能使底泥中的汞重返水中。 但在某些过程中,如微生物甲基化以及加入无机或有机的络合剂,可能加速汞的解吸。 当向水体中加入氯化钠、氯化钙、氮三乙酸(NTA是常用洗涤剂组分中的一种表面活性剂,也是一种强的氨羧络合剂)就能起到解吸的作用。 在水体的水层中,相当比例的汞呈有机汞形态。 这是因为大多数元素状态汞一进入水体即沉入水底,并进一步与底泥中的有机颗粒物结合或在富硫的厌氧条件下反应生成稳定的不溶性HgS。 再则,在天然水体中不乏蛋白质类物质,汞能与这类物质分子上的-SH基强烈结合而生成相应的汞有机化合物。 再一个原因就是水体中的汞很容易发生烷基化反应,从而生成各种烷基汞化合物。 总之,在水系中汞的生物和化学循环是包含许多途径和竞争反应的复杂过程,起决定作用的因素有水系的物理化学组成、水系中柔的化学形态和性质、各种类型生物群的代谢作用等。 (3)汞的污染危害 汞的毒性因其化学形态的不同而有很大差别。 经口摄入体内的元素汞基本上是无毒的,但通过呼吸道摄入的气态汞是高毒的;单价汞的盐类溶解度很小,基本上也是无毒的,但人体组织和血红细胞能将单价汞氧化为具有高度毒性的二价汞。 有机汞化合物是高毒性的,而生活在受汞污染水中的鱼,其体内含有的汞几乎都是甲基汞。 例如20世纪50年代和60年代在日本的水俣市和新漓市分别出现的水俣病即是由甲基汞中毒引起的神经性疾病。 这种疾病是由于工厂(如乙醛生产工厂)废液中甲基汞排入水系,又通过食物链浓集于鱼体内,最后被人经口摄取所致。 水侯病在日本曾引起近千人死亡。 因甲基汞致人死命的事件还曾在伊拉克、危地马拉、巴基斯坦等国发生过。 汞及其化合物的毒性主要出自于它们对含硫化合物的高度亲和能力,因此在进入生物体后,就会破坏酶和其他蛋白质的功能并影响其重新合成,由此引起各种有害后果。 甲基汞的毒性表现还有其特异之处,进入人体渡过急性期后,可有几周到数月的潜伏期,然后显示脑和神经系统的中毒症状,而且难以痊愈。 此外,甲基汞还能通过母体影响胎儿的神经系统,使出生婴儿有智能发育障碍、运动机能受损、流涎等脑性小儿麻痹样症状。 1.镉 (1)镉的来源 水体中镉污染物来源可追溯到含镉矿物开采冶炼、各种镉化合物的生产和应用领域。 镉及其各种化合物应用广泛,归纳起来大致有电镀工业、颜料工业、作塑料稳定剂、电池和电子器件和合金。 早先在日本发生的骨痛病源于矿山含镉废水对水体的污染。 20世纪20年代起,在日本北部富山县镉锌矿采掘过程中,产生浮选废渣,内含1.5%锌,其中约1/200是微粒状镉,通过河川水从山区运载到下游平地,流动缓慢、发生沉积而污染水田。 早期污染使田中水稻不能结实,游入水田中的幼鲤鱼入泥而死;后来水体中的镉通过稻米进入人体,引起历年累计死亡100多人的重大公害事件。 (2)污染危害 镉对生物机体的毒性像大多数其他重金属那样通常与抑制酶系统的功能有关。 人体的镉中毒主要是通过消化道与呼吸道摄取被镉污染的水、食物和空气而引起的。 如偏酸性或溶解氧值偏高的供水易腐蚀镀锌管路而溶出镉,通过饮水进入人体。 如长期吸烟者的肺、肾、肝等器官中含镉量超出正常值1倍,烟草中的镉来源于含镉的磷肥。 镉在人体内的半减期长达10年~30年,对人体组织和器官的毒害是多方面的,能引起肺气肿、高血压、神经痛、骨质松软、骨折、肾炎和内分泌失调等病症。 在日本曾发生过骇人听闻的“痛痛病”,镉中毒的受害者开始是腰、手、脚关节疼痛,延续几年后,全身神经痛和骨痛,最后骨髓软化萎缩,自然骨折,直至在虚弱疼痛中死亡。 有关报道指出,男性前列腺癌疾患也与人体摄入过量镉有关。 2.铅 (1)污染的来源 未污染海水中的铅浓度约0.03ug/L。 海滨地区或表层海水中的浓度可能是此值的10倍,被认为是大气中所含较多量的铅降落海面所致。 不同深度海水中含铅浓度的分布示意图。 未污染淡水中含铅量比海水中离得多,有人提出河水中含铅浓度的代表值为3ug/L。 甚至,在北极地区的冰层中也发现了铅的踪迹,并且其浓度在近代有急剧增长的趋势。 这些情况表明: 随着近代世界范围工业的发展,进入大气中的粒子状态的铅量迅速增多,由于滞留时间长,这些粒子状态的铅能参与全球性分配,并导致水体中铅浓度的逐年增长。 近期,表面冰层中含铅浓度有所下降,据认为该现象与当前世界各国相继推广使用无铅汽油有关。 水体中铅污染物的主要来源有两个方面: ①大气向水面降落的铅污染物;②向水体排放的工业废水。 其中能造成环境铅污染最主要的工业部门有: 矿石的采掘和冶炼;铅蓄电池制造、汽油添加剂生产;铅管、铅线、铅板生产;含铅颜料、涂料、农药、合成树脂生产;其他各种铅化合物生产。 大气降尘或降水(含铅可达40ug/L)通常是海洋和淡水水系中最重要的铅污染源。 据统计,全世界每年由空气转入海洋的铅量为40×106kg。 20世纪以来,各产业部门向大气排放含铅污染物量激剧增多。 在大气中铅的各类人为污染源中,油和汽油燃烧释出的铅占半数以上。 汽油中添加烷基铅作防震剂,此外还掺入一些有机卤化物,如二氯乙烷、二溴乙烷作为清除剂,用以避免铅化合物在汽油燃烧后淀积在气缸之中。 在汽车排气中所含有的铅,大多数是颗粒度为0.2um~1.0um的细小微粒,还有一些是未发生反应的残余有机铅烟气。 大气中所含微粒铅的平均滞留时间为7天~30天。 较大颗粒可降落于距污染源不远的地面或水体,但细粒的或水合离子态的铅可能在大气中飘浮相当长的时间。 降落在公路路基近旁的铅污染物,很容易流散,经阴沟而流到淡水源中。 这种污染在经过一段干旱期后会特别严重,这种情况下,铅积累在路基及其近旁,当干旱季节过后,就被降水带到地表径流。 (2)铅的性质 铅在水体中的形态铅在水体中存在的化学、物理形态也是十分多的。 对世界范围内众多河流的有关资料进行归纳后可知,河水中约有15%~83%的铅是呈与悬浮颗粒物结合的形态而存在,其中又有相当数量是与大分子有机物质相结合的以及被无机的水合氧化物(氧化铁等)所吸附的形态。 在pH值大于6.0,而水体中又不存在相当数量的能与 形成可溶性络合物的配位体时,则水体中可溶状态的铅可能就所存无几了。 在酸性水体中,腐殖酸能与 今生成较稳定的整合物;在pH大于6.5的水体中,粘土粒子强烈吸附 (发生与腐殖酸竞争的情况),吸附生成物趋向于沉入水底。 一般情况下,铅在腐殖酸成分中的浓集系数(即铅在腐殖酸和沉积物中浓度比)为1.4~3.0。 在向河水中加入 或NTA(氮三乙酸,是常用洗涤剂组分中的一种表面活性剂,也是一种强的氨羧络合剂)时,水底沉积物中铅即发生解吸,且两种情况下解析率之比为1: 10。 在天然水体中还存在一些无机颗粒状态的铅化合物,如 、 和 等。 此外还有各种水解产物形态。 据测定,在pH值等于8.5的海水中,各种无机形态铅络合物的分配为: 88% 、10% 、2%( )。 有机铅化合物在水体介质中溶解度小、稳定性差,尤其在光照下容易分解。 但在鱼体中已发现含有占总铅量10%左右的有机铅化合物,包括烷基铅和芳基铅。 (3)污染的危害 铅是人类最早发现并予以应用的金属之一。 在应用过程中,人们对其毒性也逐渐地有所了解。 古罗马贵族、富豪用铅管导水,用铅制器皿作盛器,结果大量铅进入人体,引起中毒,导致了罗马帝国的中途衰亡。 四甲基铅和四乙基铅本身不具有毒性。 在肝脏中通过去烷基化生成三烷基化合物才是毒性的根源。 表观上四甲基铅的毒性明显低于四乙基铅,这是因为前者去烷基化速率较慢的缘故。 一般可溶性无机铅盐都有毒,其毒性发端于易与蛋白质分子中半眈氨酸内的巯基(-SH)发生反应,生成难溶化合物,中断了有关的代谢路径。 铅在体内代谢情况与钙相似,易蓄积在骨倍之中。 另一个特点是儿童对铅的吸收率要比成人高出4倍以上。 当人体中摄人多量铅后,主要效应与四个组织系统相关: 血液、神经、肠胃和肾。 急性铅中毒通常表现为肠胃效应,在剧烈的爆发性腹痛后,出现厌食、消化不良和便秘。 有异食癖的儿童可能经口摄入多量铅化合物,(如舔食乳母脸上胭脂或食品罐头上的油漆剥落碎片)而引起慢性脑病综合症,具有呕吐、嗜睡、昏迷、运动失调、活动过度等神经病学症状。 铅中毒后对中枢神经系统和周围神经系统产生不良影响也是常见的。 职业上接触铅的工人容易患贫血症,这是由于铅进入人体后截断了血红素生物合成途径的缘故。 在世界上的部分缺水地区由于长期饮用从含铅油漆房顶收集来的天落水,可能引起慢性肾炎,这种情况也是很多见的。 3.铜 铜和锌对海洋的污染 (一)、铜对海洋的污染和生物中的铜含量 铜的世界年产量约为五百四十万吨(1967年)。 地球上铜的迁移量为: 自然风化过程 7.8—25万吨/年 采矿(1967年) 540万吨/年 媒的燃烧(1967年) 24吨/年 世界污水 4万吨/年 其中污水中的铜绝大部分进入海洋,通过煤的燃烧而进入大气中的铜也有一部分沉降入海。 有人估计,通过污水、煤的燃烧和风化等各种途径每年进入海洋中铜的总量可能超过二十五万吨。 在正常海水中,铜的浓度为1.0—10.0微克/升。 在工业污水中,铜的浓度一般为100—1100微克/升。 含铜污水进入海洋之后,除污染海水之外,有一部分沉于海底,使底质遭到严重污染。 各种海洋生物对铜的蓄积能力有所不同,但一般说来都很强,海洋生物对铜的浓缩系数可高达7500,牡蛎就是属于具有这种浓缩能力的动物之一。 根据日本人的测定,市场上出售的几种海产品铜含量依次为: 咸乌贼>牡蛎>鱿鱼>裙带菜>咸松鱼>鱼糕>鲽鱼。 铜污染主要是2价铜引起的,如氯化铜、硝酸铜在低浓度就可引起鱼鳃上皮细胞萎缩,血液中氧流动缓慢,肾肝坏死,也可积累在生物体内。 种类 时间(小时) 半致死浓度 虹鳟 96h 0.1mg/L 白鲢 96h 0.74mg/L (二)、锌对海洋的污染和生物对锌的富集 海洋中的锌主要来自工业污水,如镀锌厂的污水中就含有大量的锌。 据估计,全世界每年通过河流注入海洋的锌达三百九十三万吨。 正常海水中锌的浓度为5微克/升左右。 近岸被污染的海水中锌的浓度比大洋水高五到十倍。 近岸海区的沉积物中,锌的含量特别高,在日本的赖户内海,沉积物中锌的含量超过300毫克/公斤的区域占总面积的20%。 海洋生物对锌的富集能力很强,其中贝类均含锌量特别高。 例如牡蛎肉中锌的含量可高达2500—3000毫克/公斤干重量。 实验得出: 当海水中铜的浓度为0.02—0.1毫克/升,锌的浓变为0.1—0.4毫克/升,就会使牡蛎着绿色,而成为绿色牡蛎。 绿色牡蛎有铜绿的味道,因而降低了商品价值。 据说食用绿色牡蛎后会出现腹泻等症状。 锌中毒的虹鳟,鱼腮附属腺膨大,柱状细胞分离易脱落。 锌通过粘液,腮进入鱼体,肾骨骼、消化道、性腺积累高、肝、脾、肌肉积累量较低。 水中硬度增加,降低铜的毒性,水温升高,铜的毒性增加。 五、砷、铬及其它重金属对海洋的污染 (一)砷的来源及危害 砷是自然界广泛存在的毒性很强的物质。 污染海洋的砷主要来自工业的“三废”。 化工厂和农药厂等工业污水中,往往含有大量的砷,某些工业废渣中也含有砷,抛入海洋之后也会造成局部海区的污染。 煤炭中的含量也很高,平均为25毫克/公斤。 在煤炭的燃烧过程中,大部分砷随烟尘进入大气并随风飘移,其中一部分沉降到海洋。 此外还有由于自然风化过程而进入海洋中的砷量也很大。 海水中砷的浓度通常为0.006—0.03微克/升。 在近岸海区,特别是在河口区域,由于工业污水的注入,砷含量较高。
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