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水污染常见问题及常见问题

与水有关的问题库

水污染物的性质和危害是什么?

许多不同的化学物质都被视为污染物,从简单的无机离子到复杂的有机分子。
水污染物都被分为不同的类别。每一类污染物都有其进入环境的特定方式和特定危害。所有的班级都有主要的污染物,很多人都知道,因为对健康的各种影响。

有机污染物

有机化合物是由长键组成的化合物,通常由.许多有机化合物是生物体的基本结构。由碳和碳组成的分子是非极性的,几乎没有水溶性。它们几乎没有电荷。
有机化合物的行为取决于它们的分子结构、大小和形状以及作为毒性重要决定因素的官能团的存在。
了解有机化合物的结构是很重要的,这样才能预测它们在生物体和环境中的命运。对环境有害的有机化合物都是人造的,而且只存在于上个世纪。

有机污染物:油
(西班牙环境灾难)

有机污染物有许多不同类型,例如:
——碳氢化合物。这些是碳氢键。它们可以分为两类,第一类是单键烷烃、双键烷烃和三键烷烃(气体或液体),第二类是芳香烃,含有环结构(液体或固体)。芳香族碳氢化合物,如多环芳烃,比任何一类碳氢化合物都要活泼得多。
- PCB是稳定和不反应的液体,用作液压油、变压器中的冷却剂/绝缘液体和油漆中的增塑剂。有许多不同的PCB。它们都不是水溶性的。在许多国家,PCB是受限制的。
滴滴涕之类的杀虫剂非常危险,因为它们会积聚在低等动物的脂肪组织中,然后进入食物链。它们已经被限制了几十年。
——洗涤剂。它们可以是极性的,也可以是非极性的。

再来看看淡水洗涤剂而且淡水有机污染


无机肥料

一些无机污染物并没有特别的毒性,但由于它们被广泛使用,因此仍然对环境构成危险。这些包括化肥,如硝酸盐而且磷酸盐.硝酸盐和磷酸盐会导致地表水的藻华,从而导致氧气水位开始下降。这导致了缺氧,因为微生物吸收了氧气,抑制了藻类的生长。这被称为富营养化。




金属

这里我们要提到的第一类是金属。金属是电的良导体,通常以正离子(即阳离子)的形式进入化学反应。金属是火山活动期间在矿体风化作用下沉积下来的自然物质。它们可能被重新安置到可能造成严重环境破坏的地方。金属的例子有:引领,,,而且.它们以稳定的离子形式存在于地表水中。非自然金属可能非常危险,因为它们通常来自人为的核反应,具有很强的放射性。
金属与其他离子会与危险产物发生反应。它们经常参与氧的电子转移反应。这会导致有毒氧自由基的形成。
金属可以形成类金属,然后与有机化合物结合,形成亲脂性物质,这些物质通常具有剧毒,可以储存在动物和人类的脂肪供应中。金属还可以与人体内的细胞大分子结合。
重金属是最危险的金属。它们的密度大于5,因此被称为重粒子。
金属不能被分解成危害较小的成分,因为它们是不可生物降解的。生物对抗金属的唯一机会是将它们储存在身体组织中,这样它们就不会造成任何伤害。
生物需要金属,因为金属对它们的健康至关重要,而且通常是酶的重要组成部分。

放射性同位素

放射性同位素的半衰期和衰变方式决定了它们对人类的危险程度。核工业中所有的放射性同位素都是人类制造的。关于核能的好处是否超过放射性辐射的危险,仍有争论。当放射性物质的原子衰变时,会产生四种粒子:α、β、γ和中子。
阿尔法粒子只能在空气和人体组织中传播很短的距离,但由于它们的质量很大,如果它们与细胞相撞,就会造成非常大的伤害。它们带正电荷。
β粒子的穿透力更强,但它们造成的伤害比α粒子小得多。它们带负电荷。
伽马射线具有很强的穿透力。它们的伤害类似于射线。
中子通过辐射被释放出来,并通过碰撞与其他元素发生反应。它们是反应堆核裂变的基础。
一种物质的放射性是以贝克勒尔为单位来测量的,但这并不能表示辐射造成的组织损伤的程度。这就是为什么导致1公斤组织吸收1焦耳能量的辐射量现在用灰色表示。不同种类的辐射会造成不同种类的损伤,因为能量以不同的方式传递到组织中。这是用西弗表示的。一定量的α辐射造成的伤害是等量的β辐射的20倍。放射性物质必须储存不同的时间,以消除危险。它需要储存多久取决于同位素的半衰期;衰变时间放射性同位素的一半原子衰变所花的时间

水污染物进入环境的具体途径有哪些?

排放的污水是全球主要的污染源。生活和工业废物通过污水系统排放到地表水中。欧洲杯四强彩票奖金在某些情况下,工业废水直接排放到地表水中。进入地表水的污水的质量取决于存在于污水中的污染物以及在与地表水接触之前的处理程度。
生活污水主要由纸张、肥皂、尿液、粪便和洗涤剂组成。工业废物是多种多样的,取决于其来源的植物的具体过程。
重金属与采矿和冶炼作业有关,氯酚和杀菌剂与纸浆厂有关,杀虫剂与防蛀工厂有关,几种不同的有机化学品与化学工业有关,放射性物质与核电站有关。
在陆地上,工业废物的排放受到严格控制,但海上石油和锰的开采导致污染物直接排放到海洋中。放射性废料被倒入大的混凝土桶中腐烂,但这些桶往往会在一段时间后开始出现缺陷。工厂的代表经常把垃圾非法地运到海里,因为净化他们的水非常昂贵。
石油通过油轮和沉船释放到海里,杀虫剂被用于控制水生害虫。船上的油漆在海上长途航行中会腐烂,最终沉入水中。
在作物生长期间,硝酸盐和磷酸盐被植物吸收,但当植物死亡时,硝酸盐和磷酸盐从死亡的植物物质中释放到土壤中,通常最终会进入地表水。
除了造成地表水污染的人为原因外,污染物也可以偶然进入水环境,例如通过大气沉降。杀虫剂可以通过这种方式很容易地进入地表水,因为它们是以水滴或喷雾的形式施用的。存在于陆地上的污染物可以通过强降雨进入地表水,也可以渗入土壤,通过地下水进入地表水。
污染物的影响主要体现在小型内陆海和湖泊中。这是因为海洋对进入的污染物有一个天然的稀释系统,而湖泊没有有效的出口。因此,这在很大程度上取决于将污染物从水中去除的降解和沉淀的速度。

污染物是如何通过水传播的?

污染物可以以不同的状态存在于水中。它们可以溶解,也可以悬浮,这意味着它们以液滴或颗粒的形式存在。污染物也可以溶解在液滴中或被颗粒吸收。所有状态的污染物都可以通过许多不同的方式在水中传播很远的距离。
微粒物质可能沉到溪流和湖泊的底部,也可能升到水面,这取决于它的密度。这意味着当水流动不快时,它大部分保持在相同的位置。在河流中,污染物通常会传播很远的距离。它们移动的距离取决于污染物的稳定性和物理状态以及河流的流速。当污染物在湍急的河流中溶解时,它们可以传播得最远。一个地点的浓度通常很低,但污染物可以在更多的地点被检测到,而不是在它不容易运输的时候。
在湖泊和海洋中,污染物是通过洋流传播的。海洋中有许多由风驱动的洋流。这使得污染物可以从一个大陆传播到另一个大陆。
我们通常依靠海洋降低污染物浓度的能力,即所谓的海洋“自清洁能力”。但这并不总是有效,因为海洋中洋流的运动是不均匀的。这导致近岸水域的污染水平往往比公海高得多。
当持久性污染物在鱼类或海鸟体内积累时,它们不仅会对水生食物链构成有毒危险,还会在这些动物体内传播很远,最终进入未受污染地区的食物链。

哪些因素决定污染物在水中的移动和分布?

物理过程决定了化学物质在水中的运动;运动取决于化学物质本身的性质和水的性质。这里将概述这些过程。

水是极性液体。这意味着氧气水分子中的原子吸引原子的电子原子,从而产生部分正电荷。氧原子带部分负电荷,通过它可以吸引其他水分子的原子形成氢键。在非极性化合物中,如碳氢化合物,几乎没有电荷分离,因此它们不溶于水。
水倾向于形成聚集体,每个水分子周围有四个其他分子。阳离子和阴离子对带相反电荷的水有亲和力,因此水的聚集被破坏,离子溶解。许多有机盐和极性有机化合物是水溶性的,但非极性有机液体不是。
由此我们可以得出结论,能进行电荷分离的分子很容易溶解在水中,而不带电荷的分子不太溶于水。
极性的结果是疏水效应。在与带电分子形成聚集体的过程中,水积极地排斥非极性物质。这导致磷脂双分子层的形成,这有助于疏水污染物通过膜的运动。
疏水性的水平由水/辛醇分配系数决定。化合物在辛醇中的浓度除以它在水中的浓度。从这个计算得出的数字越高,所讨论的化合物就越疏水。

化合物是否能留在水中也取决于它的蒸汽压。蒸气压是指液体或固体挥发的趋势。当温度升高时,由于表面分子动能增加,蒸汽压也随之增加。然后更多的分子在水溶液中有蒸发的趋势,这意味着它们不再在溶液中。

化学物质在空气、水和土壤等不同环境间的分配是另一个重要因素。物质的逸出倾向或“逸出性”决定了从一个隔室到另一个隔室的运动。

分子稳定性是决定化学物质在环境中停留的时间和传播距离的一个因素。在环境中,化学和生化过程,如水解和氧化,分解化学物质。分解不仅由化学物质的稳定性决定,还由环境因素温度、太阳辐射水平、pH值和吸收表面的性质决定。例如,水的pH值决定了金属的水溶性。有时,在分解过程中,环境中的化合物的生物转化不是很积极,因为它会导致化学物质的毒性增加。

生物对水污染物有何反应?

当污染进入有机体体内时,它会引起各种变化。这些变化可能有助于保护生物体免受有害影响,也可能不会。
有机体对污染物的第一个反应是采取保护机制。在大多数情况下,这些机制维持污染物的解毒作用,但在某些情况下,它们产生的活性物质对细胞的损害比原来的污染物更大。
另一种应对方法是将污染物与另一个分子结合,排出或储存,从而减少污染物的可用性。
除了保护机制外,生物体还可以产生一种机制来修复污染物造成的损害。
对毒性的反应和对污染物的吸收不仅取决于进入生物体体内的污染物,还取决于所讨论的生物体的种类。

水污染物对生物有什么一般影响?

水污染物可以对生物产生许多不同的影响,这总是取决于污染物和相关生物。这里讨论污染物可能产生的一般影响。

基因毒性

众所周知,许多进入生物体体内的化合物会对DNA造成损害。由于它们的基因毒性作用,这些化合物被称为基因毒素。
通常,当污染物破坏DNA时,生物体内的自然修复系统会将其恢复到正常状态,但当由于任何特定原因出现问题时,DNA受损的细胞就会分裂。突变细胞的产生和缺陷可以传播,导致有关生物的后代有严重的缺陷,往往是非常损害他们的健康。
基因毒素的例子有多环芳烃、黄曲霉毒素和氯乙烯。
在所有这些基因毒素中,与DNA反应的不是原始化合物,因为它是相对稳定的。酶从原始化合物中产生的高活性短寿命产物通常会引起这些反应。

Carcinogenity

有几种污染物具有致癌性,这意味着它们可以在人和动物体内诱发癌症。致癌污染物是在有机体癌症发展的一个或多个阶段发挥作用的污染物。
污染物可以是电感器;这意味着它们在有机体的细胞中引入了形成癌症的特性。它们也可以是促进剂,这意味着它们可以促进具有癌症形成特性的细胞的生长。最后,它们可以是推进者,这意味着它们可以刺激癌细胞无节制的分裂和扩散。当其中一种物质缺失时,就不能诱发癌症。
当癌细胞恶性时,它们可以迅速在人体中扩散,导致健康细胞和免疫机制的缺陷。它们会破坏正常的身体细胞,并在器官和系统中引起癌症。欧洲杯四强彩票奖金

神经毒性

生物的神经系统对化学物质的毒性作用非常敏感,无论是天然的还是人为的。引起神经系统影响的化学物质被称为神经毒素。危险的神经毒素的例子是杀虫剂。
神经毒素都以某种方式扰乱了沿神经或跨突触的正常脉冲传输。
神经毒性的后果是不同的。它们可能是不协调的肌肉震颤和抽搐,神经和传输功能障碍,头晕和抑郁,甚至身体部分完全功能障碍。神经毒性可能非常严重,以至于突触被阻塞。突触阻滞导致膈肌麻痹和呼吸衰竭而死亡。

能量传递的干扰

生物体的能量转换是通过细胞中的线粒体系统完成的。欧洲杯四强彩票奖金在线粒体上产生atp分子,atp分子通过生物体的身体传递能量。当ATP产生受到干扰时,能量传递就会停止。这会使机体疲劳,失去生命,无法正常工作。

生殖失败

由于生殖器官受损而导致生殖衰竭的污染物被称为内分泌干扰物。污染物会以多种方式干扰内分泌。
第一种是雌激素化学物质。这是一种可以通过与雌激素受体结合来模仿雌激素的化学物质。这导致了雌激素生成过程的诱导,导致生物体由于生殖系统的紊乱而经历生殖失败。
雌激素化学物质也可以通过与雌激素受体结合来阻断内源性雌激素的作用。这导致了雌性生物的雄性化。
也有可能在雄性生物中发现了雌性生殖化学物质。这就导致了雌雄同体。强加性在海洋生物中已被广泛报道,例如三丁基锡对狗海螺的影响。
当化学物质阻断激素受体位点时,会引起另一系列问题。在这种情况下,激素的正常作用被抑制,因为它不能与受体反应。这可能导致不孕,当它发生在较长一段时间。




行为的影响

所有的行为都容易受到污染物的影响。觅食水平可能会耗尽,导致产量减少。由于警惕性的消耗,对捕食者的脆弱性可能会增加。在这些方面,污染物对行为的影响导致产量下降和死亡率上升。
污染的一个常见后果是食欲不振,从而减少对食物的摄取。由于污染物对学习、搜索策略和感觉系统的影响,对猎物的搜索也会受到影响。欧洲杯四强彩票奖金
这些行为效应降低了生物(主要是动物)的生存几率。

污染物的一个特性是它们之间相互作用的可能性,这一点应该始终牢记在心。导致污染物结合的化学反应可以降低它们的整体化学效应,但也可以增加它,使污染物对生物更加危险。

如何用水生动物测试水污染物的毒性?

水中化学物质的毒性可以用水生动物作为指标进行检测。水生动物的毒性试验主要涉及从水中直接摄取。这些化学物质可能是溶液,也可能是悬浮液,或者两者都有。
为了确定致命浓度的值,生物体暴露在不同浓度的环境中。当一个效应发生时,化学物质的效应浓度被记录下来。当试验动物死亡时,记录下致死浓度。用这种方法,化学物质的毒性就被确定了实验室.当许多实验动物在低浓度的化学物质下死亡时,这意味着这种化学物质是剧毒的。当我们知道一种化学物质的毒性有多大时,我们也就知道这种化学物质在某个地方达到一定浓度时的影响。
某种化学物质对某些水生生物的毒性取决于该化学物质的当前浓度和接触该化学物质的时间。在毒性试验中暴露于化学物质的时间取决于所使用的试验动物。水蚤常用于某些毒性试验。这些测试通常只需要24到48小时。相比之下,鱼类毒性测试需要更长时间,通常需要四天到一周。
这种化学毒性试验的数据不仅显示某种化学品的毒性有多大,而且还表明某种化学品相对于其他化学品的毒性。并非所有毒性试验都能达到致命终点;有时,水生动物行为的变化是某种化学物质毒性的指标。
毒性试验受到化学物质的性质和试验生物的性质的双重影响。化学物质对测试生物体的可用性始终是一个重要因素,因为当一种化学物质对测试生物体不易获得时,它的毒性就会下降。
如今,实验室还可以对水沉积物中的化学物质进行毒性测试。

图1所示。污水监测示意图

鱼类毒性测试系统

灌溉水有毒离子危害

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用于毒性测试和水生生物的毒性反应检查对水生生物的毒性

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