06-各种海洋环境灾害及海洋环境生态破坏现状-04重金属污染解读.ppt

第七周 重金属对海洋的污染及其危害 1、海洋重金属污染的类型和污染程度 2、重金属存在形态和其对海洋生物的影响 3、重金属在海洋环境中迁移和转化情况 4、重金属元素在海洋中的循环情况 地区工业重金属排放情况 工业废水中汞排放量前3位省份依次为湖南、湖北、江苏，3个省份汞排放量为0.5吨，占全国废水汞排放量的49.4%。 工业废水中镉排放量前3位的省份依次为湖南、江西、云南，3个省份镉排放量为17.3吨，占全国工业废水镉排放量的64.8%。 工业废水中六价铬排放量前3位的省份依次为江西、湖北和浙江，3个省份六价铬排放量为38.1吨，占全国废水六价铬排放量的54.1%。 工业废水中总铬排放量前3位的省份依次为河南、广东和浙江，3个省份总铬排放量为80.4吨，占全国废水总铬排放量的42.6%。 工业废水中铅排放量前3位的省份依次为湖南、云南和甘肃，3个省份铅排放量为54.1吨，占全国废水总铬排放量的55.7%。 工业废水中砷排放量前3位的省份依次为湖南、云南和湖北，3个省份砷排放量为73.5吨，占全国废水砷排放量的57.6%。 我国大部分河口、海湾的海水铅含量超过一类水质标准； 部分重点海域汞含量较高； 个别重点海域的镉含量偏高； 海产品质量安全现状 紫菜和牡蛎、文蛤等近海海产品中的铬、铅、镉超标，其中铅的超标程度较高； 个别贝类体内残存的镉、砷含量超过第I类海洋生物质量标准。 例如，华秀红等对启东海域鱼、贝、虾蟹样品的调查结果表明，重金属Pb的含量高于I类污染值的超标率达7l％、重金属Cd的I类污染值超标率达78.6％，特别是塘芦港的枇杷虾中Cd含量甚至高达l5.3 mg／kg，超过了Ⅲ类污染值的3倍。 个别贝类体内残存的镉、砷含量超过第一类海洋生物质量标准。 金属元素和重金属污染物 Wood（1974）将可引起环境问题的元素划分为三类： ① “无危险的”元素，有Fe、Si、Rb、Al、Na、K、Mg、Ca、P、S、Cl、Br、F、Li和Sr； ② “极毒且较易侵入的”元素，包括Be、Co、Ni、Cu、Zn、Sn、As、Se、Te、Pd、Ag、Cd、Pt、Au、Hg、Ti、Pb、Sb和Bi； ③ “有毒但极难溶解的”元素，有Ti、Hf、Zr、Re、W、Nb、Ta、Ga、La、Ir、Os、Ru、Ba。 微量金属污染物一般不能借助于天然过程从水生生态系统中除掉； 大多数金属污染物都富集在矿物和有机物上。 在化学上，重金属大多数是具有毒害危险的元素，属于“极毒且较易侵入”的元素。 金属元素和重金属污染物 所谓重金属，一般是指密度大于4.0g /cm3的金属元素，例如铜、铅、锌、铁、汞、铬、钴等。 另一种说法：从原子序数21起，即从钪（Sc）起称为重金属。 海洋重金属污染：目前污染海洋的重金属元素主要有Hg、Cd、Pb、Zn、Cr、Cu等。 在环境科学领域中，对重金属的定义并不十分严格，主要是指对生物有明显毒性的重金属元素，如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、钡等。有时也会将一些有明显毒性的轻金属元素及非金属元素列入：如砷、铍、锂与铝。 海洋中重金属的来源 进入海洋环境中的重金属污染物有不同的来源： 天然来源：地壳岩石风化、海底火山喷发和陆地水土流失，将大量的重金属通过河流、大气和直接注入海中，构成海洋重金属的本底值。 人为来源； 1. 各种工业过程，如采矿、冶炼、金属的表面处理和电镀，油漆和染料制造； 2. 煤、石油等燃料燃烧引起的大气散落； 3. 泄漏、污水排放、丢弃垃圾的金属淋溶； 4. 陆地地表径流以及家庭系统中的管道和水槽等。 海洋中重金属的来源 海洋重金属污染的危害 对生物的危害： 1.致死现象 2.阻化效应 3.形态变化 相互作用机理： （1）发生化学反应，相互作用形成不溶性盐或相对稳定的络合物（复合物）或水溶性化合物； （2）竞争生物膜上的载体蛋白，从而影响彼此的吸收和转运； （3）代谢系统竞争酶的活性中心，以一种金属代替另一种金属，使酶活性降低甚至丧失，从而影响细胞生理功能； （4）诱导合成金属巯蛋白或置换金属蛋白中的金属成分。一些非必需的金属元素取代人体必需元素引起机体损伤。 金属间拮抗作用机制： （1）影响吸收和转运，或在肠道内发生化学反应形成难溶物，使其不能吸收；或通过竞争生物膜上的载体蛋白，抑制该种金属的生物转运，影响进入靶细胞和靶分子； （2）相互置换和竞争大分子活性位点，多同型置换； （3）诱导金属巯蛋白，将有毒元素沉积于非作用部位。如Cd诱导的金属巯蛋白可与Hg结合形成难溶性络合物而蓄积于非作用部位。 海洋重金属的存在形态 1.理论计算法 2.直接测定法 理论计算法 理论计算法：是在已知天然水中重金属浓度及配位基