水体中的铅污染.ppt

水体中的铅污染 铅在水环境中 来源 存在形式 迁移转化规律 环境生态效应 控制技术研究进展 水中铅的来源 天然 主要来自岩石矿物溶出 人为 含铅矿山、铅冶炼企业的废水、生产铅化合物的工厂废水 水中铅的存在形式： 铅在水中的迁移转化 腐殖质对铅离子的吸附 胡敏酸对铅离子的吸附 粘土矿物质对铅离子的吸附 离子配合作用影响吸附 与氯离子配合大大提高了难溶重金属化合物的溶解度。 氯离子对4种重金属配合能力： Hg＞Cd＞Zn＞Pb 氯络铅离子的生成，减弱胶体对铅离子的吸附作用。 溶解沉淀 Pb2++SO42---PbSO4 Pb2++CO32---PbCO3 Pb2++2OH---PbO2+H2O 铅的甲基化 水体中铅可以进行无机铅甲基化可以是生物过程也可以是非生物过程 Pb2+转化为四甲基铅的机理可能是负电离子亲电取代、正电离子亲核氧化等。 方程式可能如： PbX2+2CH3- = (CH3)2Pb+2X- 铅污染的生态效应 对水生植物的影响 对水生动物的影响 对人体的影响 对水生动物的影响 对水生动物早期发育的影响 对生理生化指标的影响 重金属能够抑制水生动物的酶活性“ 妨碍机体的代谢作用” ，还会造成生理生化指标的改变“ 对水生动物的下丘脑-脑垂体- 性腺轴生殖内分泌调控系统产生毒害作用。 对水生动物的影响 对水生动物基因水平的影响 水生动物对重金属产生的回避反应 产卵场水环境污染导致鱼类的回避反应，会影响到产卵洄游( 生殖洄游,最终导致其种群数量的变化 铅对人体的影响 血液系统 神经系统 泌尿系统 免疫系统 致癌性 血液系统 铅主要通过影响血红素合成及红细胞功能、形态的改变而引起贫血… 血红素合成的影响主要是与锌竞争抑制了α-氨基-γ-酮戊酸脱氢酶(ALAD)和铁络合酶活性，最终导致血红蛋白合成障碍。许多 神经系统 铅通过损害星形胶质细胞和血管内皮细胞，使血脑脊液障受到破坏；额叶前部的大脑皮质、海马回、小脑是铅损伤主要部位 分子机制是铅可阻断突触前电压依从性钙通道而竞争性抑制钙离子进入突触前神经末梢，影响突触传递及细胞内信号系统的正常产生。 泌尿系统 肾脏不但是铅毒性的重要靶器官，还是参与铅代谢的重要器官。 铅对肾脏的毒性作用是一个隐匿而渐进的病理过程。低水平的铅暴露导致肾小球、肾小管的病理变化，最终造成糖尿、蛋白尿、慢性肾衰竭、高血压等。 免疫系统 铅暴露能损伤人体的免疫功能，使人体对细菌和病毒的易感性增加。降低了对内毒素的抵抗力，抗体的合成减少 铅对免疫系统的损伤是由于铅与巯基的结合而造成的。 致癌性 谷胱甘肽转移酶(GST-P)催化谷胱甘肽与亲电子外源性化合物的结合，是一种公认的肿瘤标志物，在化学性肝癌的发生中显著增加。 铅能诱导大鼠肝脏和肾脏生成这种酶。 铅能增加肝脏GST-P和c—jun mRNA的表达 重金属污染的治理方法 物理化学方法 稀释法 混凝沉淀法 离子还原法和交换法 电动力学修复技术 … 环境矿物材料治理铅Pb(Ⅱ)污染 环境矿物材料其最大特点： 来源广泛 对资源和能源消耗少 对生态环境影响小 成本低廉 无二次污染、污染小 环境矿物材料治理铅Pb(Ⅱ)污染 生活饮用水中铅的标准检验方法 无火焰原子吸收分光光度法 火焰原子吸收分光光度法 双硫腙分光光度法 催化示波极谱法 氢化物原子荧光法 电感耦合等离子体发射光谱法 电感耦合等离子体质谱法 * 天然水中铅主要以Pb2+状态存在，其含量和形态明显地受CO32-、SO42-、OH-和Cl-等含量的影响，铅可以PbOH+、Pb(OH)2、Pb(OH)3-、PbCl+、PbCl2等多种形态存在。 在中性和弱碱性的水中，铅的浓度受氢氧化铅所限制。水中铅含量取决于Pb(OH)2的溶度积。 在偏酸性天然水中，水中Pb2+浓度被硫化铅所限制。 腐殖质与金属离子生成配合物是它们的最重要的环境性质之一。 可能方式如下： 铅离子与相应的阴离子生成难溶化合物，大大限制了铅在水体中的扩散范围，使铅主要富集于排污口附近的底泥中，降低了铅离子在水中的迁移能力。 (CH3)4Pb 叶绿素、线粒体和细胞核结构 硝酸还原酶和脱氢还原酶活性 叶绿素和抗坏血酸含量 植物品质和生物量 呼吸代谢、光合作用、 清素还原、细胞分裂等 铅 破坏 减少 降低 阻碍 影响 对水生植物的影响 影响并改变生物大分子 所具有的活性部位的构象 阻碍生物大分子的重要生理功能 取代生物大分子中的必需元素 生理代谢受到影响 生物体的生长发育 生物修复法 植物修复法 动物修复法 微生物修复法 … pH为3.5-5.0时