第三章水环境与健康
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环境化学-第三章-水环境化学-第二节-水中无机污染物的迁移转化知识交流
之，pE越大，电子浓度越低，体系接受电子的倾向就越强。
(2)氧化还原电位E和pE的关系
Ox ＋ne→Red
(1)
根据Nernst方程
E＝E0-(2.303RT/nF)lg[Red]/[Ox] (2) 当反应达平衡时，定义
E0＝(2.303RT/nF) lgK
(3)
从上述化学方程式(1)，可写出
K= [Red]/{[Ox][e]n }
如果考虑到羟基配合作用，那么金属氧化物或氢氧化物的 溶解度（MeT）表征为：
MeT = [ Mez+ ] +∑[ Me(OH)nz-n ]
固体的氧化物和氢氧化物具有两性的特征，它们和质子或 羟基离子都发生反应，存在一个pH值，在该值下溶解度为最 小值。在碱性或酸性更强的pH值区域内，溶解度都会变得更 大。
因此，在 H2S 和硫化物均达到饱和的溶液中，溶液重金属离子 的饱和浓度为： [Me2+]=Ksp/[S2-]=Ksp [H+]2/Ksp´ =Ksp [H+]2/（0.1K1K2）
3、碳酸盐
——多相平衡，pH通过控制碳酸根浓度影响沉淀平衡
封闭体系： 只考虑固相和液相，把 H2CO3* 当作不挥发酸类处理。
吸附量随粒度增大而减少，并且当溶质浓度范围固定 时，吸附量随颗粒物浓度增大而减少。
温度变化、几种离子共存（竞争作用）等。
3、沉积物中重金属的释放——属于二次污染问题
诱发释放的主要因素有： （1）盐浓度升高：碱金属和碱土金属阳离子可将被吸附在固体颗
粒上的金属离子交换出来。
（2）氧化还原条件的变化：有机物增多，产生厌氧环境、铁锰氧 化物还原溶解，使结合在其中的金属释放出来。
2、它在中性表面甚至在与吸附离子带相同电荷符号的表面 也能进行吸附作用。
环境化学第三章水
二节 气体在水中的溶解性
水的质量特征：
• 酸度和碱度
第一节 概述
• 盐度和氯度:1千克水中碳酸盐转变为氧化物、溴化物 和碘化物转变为氯化物、有机物完全氧化后所含固体 的总克数。
• 硬度 • 溶氧量：25℃时的饱和浓度
[O2 (aq)] = 2.6×10-3 mol/L = 8.32 mg/L
• 清度和色度
化合物直接与 pH值有关，实际涉及到水解和羟基配合物的平
衡过程，该过程往往复杂多变，这里用强电解质的最简单关 系式表述： Me(OH)n(s) → Men+ + nOH根据溶度积表达式 可导出金属离子浓度 等号两边取负对数： Ksp = [Men+][OH-]n [Men+] = Ksp/[OH-]n = Ksp[H+]n/Kwn -lg[Men+] =－lgKsp－nlg[H+] + nlgKw (3-21)
HS- → H+ + S2则总反应： H2S →2 H+ + S2-
K2= 1.3×10-15
K1,2=K1K2=1.16×10-22
三、溶解沉淀平衡
在饱和水溶液中，H2S浓度总是保持在0.1mol/L，则 [H+]2[S2-] = K1,2×[H2S] = 1.16×10-22×0.1 = 1.16×10-23 由于在水溶液中 H 2 S 的二级电离甚微，故可近似认为 [H+] = [HS-]，因此可求得溶液中[S2-]浓度：
三、溶解沉淀平衡
第二节 天然水中的平衡
溶解和沉淀是污染物在水环境中迁移的重要途径，一般金
属化合物在水中迁移能力，直观地可以用溶解度来衡量。
溶解度小者，迁移能力小； 溶解度大者，迁移能力大。 在固—液平衡体系中，需用溶度积来表征溶解度。
第三章水环境与健康
物理污染指标
n 水温 它可影响到水中生物、水体自净和人类对水的利用。 n 色度 正常水为无色透明色度不超过15度 n 臭和味 清洁水不应有任何臭气和异味。 n 浑浊度 turbidity，水中的悬浮颗粒和胶粒。1L蒸馏水中含1mg
硅藻土为1度。
n 总固体 悬浮和溶解性物质的总称。
将水蒸干测量溶解性物质要注意挥发性物质的损失。
第三章水环境与健康
第二节 水污染概况
一、我国水污染概况 水污染：
指人类活动排放的污染物进入水体，其数量超过了水体 的自净能力，使水及水体底质的理化性质和环境中的生物特 性、组成发生改变，从而影响水的使用价值，造成水质恶化， 乃至危害人体健康或破坏生态环境的现象。
指理、化、生、放射性等特性改变。 影响水的有效利用，如危害健康等。 超过水体自净能力，水质恶化。
只可作为水被生物性污染的参考指标。
3.生活饮用水水质标准规定小于100个/ml
n 总大肠菌群 total coliform group 1.指一群需氧和兼性厌氧菌在37℃生长
时能使乳糖发酵，在24hrs 内产酸产 气的革兰氏无芽孢杆菌。 2.作为粪便污染水体的指示菌的原因
①它是肠道中数量多而且较易培养的细菌 ②它在环境中生存条件与肠道病原菌相似 ③检验方法较简便。
COD是评价水中有机物含量的间接指标。
2.指标无法区分还原性物质的种类，是一项 表观总体指标。
n 生化需氧量 biochemical oxygen demand
1.是指水体中有机物在有氧条件下，被微生物 分解时所消耗的溶解氧量。
BOD是评价水体污染状况的一项重要指标。影 响BOD的因素是水中有机物和水温，
第三章水环境与健康
第三章水环境与健康
水环境与健康教学课件(中)
4、 有机氮
有机含氮物质的总称
含 蛋白性氮
已经分解成比较简单的有机氮。
氮 氨氮
化 合 物
亚硝酸盐氮 硝酸盐氮
三氮
排除自然原因引起地空气氮（雷 雨）、植物氮（水流经沼泽地）
指标
污染后，水中氮含量的增加主要 是受到人、畜粪便中的蛋白氮污
用于判断水体 受人畜粪便污 染情况。
染，其分解产物为氨氮，且在环 境中能进一步无机化分解，产生 亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，此过程 可用于分析水体受到人畜粪便污
生物富集（bioenrichment）: 指某些重金属或有毒物质在环境中起始浓
度不一定很高,但是随食物链逐级传递的过程中, 该物质在生物体内的浓度逐渐升高的现象.
·浓集系数=Cb/Ce Ce表示某污染物在环境中的浓度； Cb表示某污染物在生物体内的浓度；
发生
（1）环境化学物质易为各种生物体吸收；
三种含氮化合物在水中出现的卫生学意义
氨氮 亚硝酸盐氮
+
-
+
+
+
+
-
+
-
-
+
-
-
+
-
-
硝酸盐氮
+ + + + -
卫生学意义
水受到新鲜污染 水受到较新鲜污染，分解在进行中 一边污染，一边自净 污染物分解，倾向自净 分解已完成，或来自硝酸盐土层等 过去污染已基本自净，目前又有新污染 水中硝酸盐被还原成亚硝酸盐 清洁水或已自净
b.水体
微生物分解有机物、消耗溶解氧的同时，空
复氧
气中的氧可通过水面不断溶解补充到水中，水生 植物的光合作用释放的氧也补充到水体，这一过
水环境与健康
地表水(surface water)是降水在地表径流
和汇集后形成的水体，包括江河水、湖水、水库水等。 地表水主要以降水为补给来源，此外，与地下水也有 相互补给关系。地表水的水量和水质受流经区地质情 况、气候、季节、居民活动等因素的影响而有很大变 动。当降水大量进入江河时，水量最大，此时称丰水 期。一年中水流量最小，水位最低的时期称枯水期。 地表水的水质较软，含盐量较少：但因流经地表，能 冲刷携带大量泥沙及地表污染物于水中，故水浑浊度 较大，细菌含量较高；因其暴露于大气，流速较快， 故水中溶解氧含量亦较高。
水体污染主要是指人为污染。
水体的污染源和污染物
水体的污染
水体污染物的来源
1、工业污水(industrial wastewater) 工业生产的“废水”污染。
2、生活及医院污染(domestic sewage) 如粪便、垃圾、污水、医院污水、废弃物。
3、农业污染 农业方面的化肥、农药等。
4、其它污染 大气污染物、固体废弃物、城市垃圾等。
水体污染(water pollution)主要是指人类 活动排放的污染物进入水体，其数量超过了水体 的自净能力，使水和水体底质的理化特性和生物 特性、组成等发生改变，从而影响水的使用价值， 造成水质恶化，甚至危害人体健康或破坏生态环 境的现象。
造成水体污染的污染物主要来自生产或生活 活动。自然因素也可引起水质某些成分的改变， 如水中氟含量过高所致地方性氟中毒，可对人体 产生危害 。
蓝藻污染
蓝藻污染
藻类及其代谢产物与健康危害
在自来水消毒过程中可与氯作用生成三氯甲烷 等多种有害副产物、增加水的致突变活性。
藻类是典型的氯化消毒副产物前驱 物质，一些藻类（如蓝藻, blue-green algae）在代谢过程中产生藻毒素，其 中的微囊藻毒素（microcystin）被认 为是继肝炎病毒、黄曲霉毒素之后，又 一导致肝癌的主要危险因素。
环境学概论 第三章水体环境解读
3.水资源的特性（与其它自然资源相比）
A B C D 资源的循环性 储量的有限性 分布的不均衡性 利用的多用性
E
利害的两重性(图)
5
4.地球上局部存在水荒的原因
A B C 淡水在地球上的分布极不平衡 城市、工业区高度集中，耗水量大。 水污染严重，“水质型缺水” 突出。(图A) (图B)
二.天然水的水质 1.天然水化学成份的形成 2.天然水的化学组成 3.各种类型的天然水质 4.天然水体的自净作用
*放射性类
来源：核武器试验；原子能工业排放或泄漏 。 危害：主要通过α、β、γ等射线损害人体组织，并可在人
体内蓄积，促成贫血、白血球增生、恶性肿瘤等病
症，严重的可导致生命危险。
19
第二节
污染物在水体中的扩散
一. 污染物在水体中的运动特征
1.推流迁移：指污染物在水流作用下产生的迁移作用 此过程中污染物质总量不变，浓度也不变 2.分散作用：包含分子扩散、湍流扩散和弥散三个方面。 此过程中污染物质总量不变，但浓度减小 3.污染物的衰减和转化 进入水环境中的污染物可以分为两大类： 保守物质和非保守物质 此过程中污染物质总量与浓度均发生变化
1.有机物生物化学分解 ①水解反应：指复杂的有机物分子与水电离出的H＋或OH－
结合生成较简单化合物的反应。
②氧化反应：包括脱氢作用和脱羧作用两类 2.耗氧有机物的生物降解
代表性有机物：碳水化合物；脂肪和油类；蛋白质 (1)碳水化合物
25
(2)脂肪和油类
(3)蛋白质
26
需氧有机物降解的共同规律是：首先在细胞体外发生水解， 然后在细胞内部继续水解和氧化。降解的后期产物都是生成各 种有机酸，在有氧条件下，可以继续分解，其最终产物是CO2、 H2O及NO3－等；在缺氧条件下则进行反硝化、酸性发酵等过程， 其最终产物除CO2、H2O外，还有NH3、有机酸、醇等。 2.耗氧有机物降解与溶解氧的平衡 在污染河流中耗氧作用和复氧作用影响着水中溶解氧的含量 耗氧作用：指有机物分解和有机体呼吸时耗氧，使水中溶解
第三章 水污染与健康
图4.1 水体污染
图 4.1 水体污染
3.2.2 水体污染源
1、点源污染：工厂、矿山、废渣场等 2、线源污染：输油管线、污水沟道等 3、面源污染：喷洒在农田中的农药、化肥 等污染物随降水进入地表径流，再流入水 体，造成的污染。
3.2.3 水体污染物
排入水体的污染物可分为： 化学污染物：有机和无机 物理污染物：悬浮物、热污染物和放射性 污染物 生物污染物：排放污水中含有病毒、细菌 等微生物。
3.1.2 水质性状及其评价指标 --化学性状指标
6、化学需氧量(COD) 7、生化需氧量(BOD) 8、氯化物 9、总有机碳(TOC)和总需氧量(TOD) 10、硫化物和硫酸盐 11、其它有害物质
3.1.2 水质性状及其评价指标 --生物学指标
我们选择水体的生物学指标是细菌总数和 总大肠菌群两个指标。前者反映水体受微 生物污染的总体情况，后者反映受病原微 生物污染的情况。
3.2.4 水体自净和污染物的转化
水体自净指受污染水体经物理、化学与生 物作用，使污染物浓度降低，并恢复到污 染前的水平。
3.2.4.1 物理自净
水中污染物由于稀释、混合、挥发和沉淀 等物理作用而使污染物浓度降低，称为物 理自净。
3.2.4.2 化学自净
污染物由于氧化、还原、酸碱反应、吸附 和凝聚等化学作用而使污染物浓度降低， 称为化学自净。 可分为化学净化和物理化学净化。
3.2.4.3 生物净化
水中有机污染物可以借助水生生物特别是 微生物的活动将污染物分解，称为生物净 化。
3.2.5 水体污染物的主要来源
污染物 游离氯 氨 氟化物 氰化物 硫化物 亚硫酸盐 酚 醛 硝基化合物 酸 碱 油 工业废水来源 造纸厂、织物漂白、化工厂等 煤气、炼焦、化工厂等 化工厂、玻璃制造业 煤气发生、丙烯睛合成、有机玻璃、照相、电镀 织物硫化染色、制革、煤气、粘胶纤维 纸浆、粘胶纤维 煤气、炼焦、化工、炼油、染料厂 化工厂、制药厂 化工厂、炸药生产 化工、矿山、钢铁、金属加工、电池制造 化工、纤维工厂、制碱厂、纸浆生产 炼油厂、石油化工、毛纺织厂、食品加工厂
第三章-水环境化学(第一次课)
次要离子：Fe2+、CO32－、HSiO3－、NO2－、 HPO42－、H2PO4－、PO43－
ii 表示方法
总含盐量(Total Dissolved Solids－TDS)，也称总矿化度： 水中所含各种溶解性矿物盐类的总量称为水的总含盐量。
总含盐量＝Σ阳离子+Σ阴离子
iii 测定
重量法
总含盐量＝溶解固形物
cT
[H
2 CO
* 3
](1
K1 [H
]
K1K 2 [H ]2
)
0
[H2CO*3
]
1
cT
(1
K1 [H ]
K1K 2 [H ]2
) 1
说明pH决定它们的 含量多少
1
[HCO
3
]
cT
[H ] (
K1
1
K2 [H
) ]
1
2
[CO32 ] cT
([H ]2 K1K 2
[H ] 1)1 K2
lg c2 H • ( 1 1 ) 15.59103 ( 1 1 ) c1 2.303R T1 T2 2.3038.314 298.15 273.15
c2 8.289 1.778 14.74mg / L
0 ℃时的含量14.74mg/L 20 ℃时为9.227mg/L
2．在一个标准大气压下，25℃时CO2在水中的溶解度。已知 CO2在干空气中的含量为0.0314%（体积）。
氧气的分压为
0.9813105 20.95% 0.2056105 Pa
[G(O2) ] KH PG 1.26108 0.2056105 2.590104 mol / L
[G(O2) ] 2.590104 32 8.289mg / L
ii 表示方法
总含盐量(Total Dissolved Solids－TDS)，也称总矿化度： 水中所含各种溶解性矿物盐类的总量称为水的总含盐量。
总含盐量＝Σ阳离子+Σ阴离子
iii 测定
重量法
总含盐量＝溶解固形物
cT
[H
2 CO
* 3
](1
K1 [H
]
K1K 2 [H ]2
)
0
[H2CO*3
]
1
cT
(1
K1 [H ]
K1K 2 [H ]2
) 1
说明pH决定它们的 含量多少
1
[HCO
3
]
cT
[H ] (
K1
1
K2 [H
) ]
1
2
[CO32 ] cT
([H ]2 K1K 2
[H ] 1)1 K2
lg c2 H • ( 1 1 ) 15.59103 ( 1 1 ) c1 2.303R T1 T2 2.3038.314 298.15 273.15
c2 8.289 1.778 14.74mg / L
0 ℃时的含量14.74mg/L 20 ℃时为9.227mg/L
2．在一个标准大气压下，25℃时CO2在水中的溶解度。已知 CO2在干空气中的含量为0.0314%（体积）。
氧气的分压为
0.9813105 20.95% 0.2056105 Pa
[G(O2) ] KH PG 1.26108 0.2056105 2.590104 mol / L
[G(O2) ] 2.590104 32 8.289mg / L
环境化学：第三章 水环境化学 1
pressure
第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态
②
CO2的溶解度
已知： 干空气中CO2的含量为0.0314%（体积），水
在25℃时蒸气压为0.03167×105 Pa， CO2的亨利定律
常数是3.34×10-7mol/(L·Pa) (25℃), CO2溶于水后发生
的化学反应是：
CO2+H2O = H++HCO3-
CO32-
60
α 40
20
0
2
4
6
8
10
pH
图3-1 碳酸化合态分布图
12
第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态
对于开放体系，应考虑大气交换过程：
[CO 2 (aq)] K H pCO 2
CT [CO 2 (aq)] / 0
1
0
K H pCO 2
1
K1
[HCO ] CT 1
人均水资源量相当于世界人均量的1/4。已经被联合
国列为13个贫水国家之一。
第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态
一、天然水的基本特征
1.天然水的组成
天然水体——包括水、水中的溶解物、悬浮物
以及底泥和水生生物。
天然水的组成按形态分为：可溶性物质和悬浮物质。
悬浮物质包括：
悬浮物、颗粒物、水生生物等。
一般情况下，天然水中存在的气体有O2、CO2、
H2S、N2和CH4等。
表3-2 海水中主要溶解气体的含量范围
气体
含量范围
/mg·L-1
O2
0~8.5
N2
CO2
H2S
Ar
8.4~14.5
第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态
②
CO2的溶解度
已知： 干空气中CO2的含量为0.0314%（体积），水
在25℃时蒸气压为0.03167×105 Pa， CO2的亨利定律
常数是3.34×10-7mol/(L·Pa) (25℃), CO2溶于水后发生
的化学反应是：
CO2+H2O = H++HCO3-
CO32-
60
α 40
20
0
2
4
6
8
10
pH
图3-1 碳酸化合态分布图
12
第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态
对于开放体系，应考虑大气交换过程：
[CO 2 (aq)] K H pCO 2
CT [CO 2 (aq)] / 0
1
0
K H pCO 2
1
K1
[HCO ] CT 1
人均水资源量相当于世界人均量的1/4。已经被联合
国列为13个贫水国家之一。
第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态
一、天然水的基本特征
1.天然水的组成
天然水体——包括水、水中的溶解物、悬浮物
以及底泥和水生生物。
天然水的组成按形态分为：可溶性物质和悬浮物质。
悬浮物质包括：
悬浮物、颗粒物、水生生物等。
一般情况下，天然水中存在的气体有O2、CO2、
H2S、N2和CH4等。
表3-2 海水中主要溶解气体的含量范围
气体
含量范围
/mg·L-1
O2
0~8.5
N2
CO2
H2S
Ar
8.4~14.5
水环境与健康
水环境与健康环境是人类生存的空间，不仅包括自然环境，日常生活、学习、工作环境，还包括现代生活用品的科学配置与使用。
环境污染不仅影响到我国社会经济的可持续发展，也突出地影响到人民群众的安全健康和生活质量，如今已受到人们越来越多的关注。
只有通过全社会的共同努力，有效控制环境污染，不断改善环境质量，才能让我们呼吸到清洁的空气，喝上放心的水，吃上放心的食物，拥有安全的工作和生活环境。
其中水环境对整个生物界的影响是最重要又是最根本的，水环境是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展的水体，其正常功能的各种自然因素和有关的社会因素的总体。
也有的指相对稳定的、以陆地为边界的天然水域所处空间的环境。
在地球表面，水体面积约占地球表面积的71%。
水是由海洋水和陆地水二部分组成，分别与总水量的97.28%和2.72%。
后者所占总量比例很小，且所处空间的环境十分复杂。
水在地球上处于不断循环的动态平衡状态。
天然水的基本化学成分和含量，反映了它在不同自然环境循环过程中的原始物理化学性质，是研究水环境中元素存在、迁移和转化和环境质量（或污染程度）与水质评价的基本依据。
水环境主要由地表水环境和地下水环境两部分组成。
地表水环境包括河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等，地下水环境包括泉水、浅层地下水、深层地下水等。
水环境是构成环境的基本要素之一，是人类社会赖以生存和发展的重要场所，也是受人类干扰和破坏最严重的领域。
目前，毒性有机物及持久性有机物对安全用水构成了严重的威胁。
水环境的污染和破坏已成为当今世界主要的环境问题之一，如果我们想要生活在一个更健康，更和谐的社会的话，我们就应该好好保护好水环境，尽量不让它受到污染。
健康一直都是我们人类关注比较密切的话题，要想有一个健康的身体，我们就必须得先有干净的水资源。
作为高级生物的我们，水是我们必不可少的物质。
假如这世上没有了水资源，估计也就不会有我们的存在了吧，更不用提发展了。
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国际标准，人均水资源低于3000立方米为轻度缺水，低于2000立方米为 中度缺水，低于1000立方米为重度缺水，低于500立方米为极度缺水。 目前中国有16个省(区、市)重度缺水，有6个省、区极度缺水。在46个重 点城市中，45.6%水质较差，14个沿海开放城市中有9个严重缺水。北京 、天津、青岛、大连等城市缺水最为严重。个别城市地下水过度开采， 地下形成几百平方公里的漏斗，海水倒灌数十公里。北京人均水量不足 200立方米。
日趋严重的水污染，进一步加剧了水资源短缺，严重影响可持续发展战 略，严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。
长江水源的污染情况
滇池的富营养化污染
二、天然水组成与环境健康关系
天然水 组成
钙离子：是机体各项生理活动不可缺少的离子。 它对
于维持细胞膜两侧的生物电位，维持正常的神经传
导功能。维持正常的肌肉伸缩与舒张功能以及神经
当体内缺钾时，会造成全身无力、疲乏、心律不齐、头昏眼花， 严重缺钾还会导致呼吸肌麻痹死亡。此外，低钾会使胃肠蠕动减 慢，导致肠麻痹，加重厌食，出现恶心、呕吐、腹胀等症状。
氟离子：化合态，广泛分布于土壤、水、空气和动植 物体。人体必需元素，存在于各种组织和体液中。人 体每天需摄入2～2.5mg，最多不超过4mg。主要在胃 部吸收,随粪便排出。
水环境与健康
hongmeili1288@
水环境与健康
目录
第一节 水资源概述 第二节 水污染概况 第三节 水体污染物迁移、转化和归终 第四节 水污染对人体健康影响 第五节 水污染防治方法
第一节 水资源概述
一、概述 水覆盖 80% 的地球表面, 但其中的 97% 是海水，且
2% 储存于南北极及冰山。世界陆地上的淡水资源储 量只占地球上水体总量的2.53%，其中固体冰川约占 淡水总储量的68.69%，主要分布在两极地区。 降雨及水体在全球呈现地域和季节的极其不均匀 ➢ 仅有少量的水能被利用 ；其中淡水资源极少
城市生活排放 截至2014年底，全国设市城市污水处理厂达 1797座，污水处理能力为1.31亿立方米/日，同比增加611万 立方米/日。全国城市污水处理厂累计处理污水382.7亿立方 米，同比上升5.9%，城市污水处理率达到90.2%。
2014年，长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河等 七大流域和浙闽片河流、西北诸河、西南诸河的国控断面中 ，Ⅰ类水质断面占2.8%，同比上升1.0个百分点；Ⅱ类占 36.9%，同比下降0.8个百分点；Ⅲ类占31.5%，同比下降 0.7个百分点；Ⅳ类占15.0%，同比上升0.5个百分点；Ⅴ类 占4.8%，劣Ⅴ类占9.0%，同比均持平。主要污染指标为化 学需氧量、五日生化需氧量和总磷。
－肌肉传导功能，还有一些激素的作用机制均通过
钙离子表现出来。
生 镁离子：镁不仅能激活体内多种酶的活动、而且能调节
理 神经功能、维持核酸结构的稳定、参与蛋白质合成、
作 调节体温，还能影响人的情绪。因此，镁几乎参与
用
人体所有的新陈代谢过程，虽然镁在细胞内的含量 仅次于钾，但它却影响钾、钠、钙离子在细胞内外
参于心肌肉和神经功的调节.
食用不加盐的严格素食或长期出汗过多、 腹泻、呕吐及肾上腺皮质不足等情况下,会发 生钠缺乏症，造成生长缓慢、食欲减退、肌 肉痉挛、恶心、腹泻和头痛. 应服用盐片和 补充大量水分. 膳食中长期摄入过多的钠将 导致高血压.
钾离子：
钾是维持细胞膜内外电位差的物质基础，影响细 胞内外物质运输。影响神经肌肉组织兴奋性的重 要因素。
钾参与多种新陈代谢过程，与糖原和蛋白质合成 有密切关系。
调节细胞内外液的渗透压及酸碱平衡。
血清钾降低：长期低钾饮食、禁食或厌食等。严 重呕吐或腹泻、胃肠减压，大量应用排钾利尿剂 及肾上腺皮质激素，肾上腺皮质功能亢进或醛固 酮增多症；恶性肿瘤细胞分解过多，大量钾从尿 液排出；大量出汗也可经皮肤丢钾，使血清钾降 低；小儿中毒性消化不良、成人的吸收不良综合 症、长期胃肠引流术等等都可产生低钾血症。
第二节 水污染概况
一、我国水污染概况 水污染：
指人类活动排放的污染物进入水体，其数量超过了水体 的自净能力，使水及水体底质的理化性质和环境中的生物特 性、组成发生改变，从而影响水的使用价值，造成水质恶化， 乃至危害人体健康或破坏生态环境的现象。
指理、化、生、放射性等特性改变。 影响水的有效利用，如危害健康等。 超过水体自净能力，水质恶化。
氟能与骨盐(羧磷灰石)结晶表面的离子进行交换，形成 氟磷灰石而成为骨盐的组成部分。骨盐中的氟多时， 骨质坚硬，有利于钙和磷的利用及在骨骼中沉积。
牙釉质中的羧磷灰石吸附氟，牙齿表面形成—层抗酸 性腐蚀的、坚硬的氟磷灰石，防止龋齿。缺氟时，不 能形成氟磷灰石层，牙釉质易被微生物，有机酸和酶 侵蚀而发生龋齿。
长期摄入过量的氟会引起—种主要表现为氟斑牙和氟 骨症的慢性全身疾病。地方性氟中毒。
龋齿
氟斑牙
2005年全国有氟中毒，啻者近 4000万人
饮用水氟超标，氟中剂、冷冻剂生产使 用行业 ，由于接触到高浓度的氟而引起急性氟中毒 。因为元素氟及多数无机氟化物，如：氟化氢、二氟 化氧、三氟化氯、氟化钠和氟硅酸盐是原发性刺激剂 ，对皮肤、呼吸道和胃肠道粘膜有不同程度的刺激作 用， 高浓度接触时有强刺激和腐蚀作用。吸入又引 起喉痉挛、支气管痉挛、肺炎、肺水肿和肺出血。氟 进入血液可导致低钙、低镁血症，出现四肢麻木、甚 至抽搐、氟还干扰体内多种酶的活性，阻碍糖代谢和 三羧酸循环，使能量代谢障碍 。
转移的“通道”，并维持生物膜电位的作用，镁缺
乏，必然会对人体健康造成危害。国外科学家研究
发现，镁元素可激活325个酶系统。镁元素与维生素
B1和维生素B6一起，参与对人体内的多种酶的活动。
钠离子：
钠是细胞外液中带正电的主要离子,参于水的 代谢,保证体内水的平衡.
维持体内酸和碱的平衡.
是胰汁、胆汁、汗和泪水的组成成分.
目前, 毒性有机物及持久性有机物对安全用水构成的严
重的威胁
中国：干旱严重缺水。淡水总量为28000亿立方米，占全球6％，仅次于 巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均2200立方米，世界平均 水平的1／4、世界名列121位，全球13个人均水资源最贫乏的国家之一 。扣除各种难以利用水资源，中国人均实际可利用水资源量约为900立方 米，且分布极不均衡。
日趋严重的水污染，进一步加剧了水资源短缺，严重影响可持续发展战 略，严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。
长江水源的污染情况
滇池的富营养化污染
二、天然水组成与环境健康关系
天然水 组成
钙离子：是机体各项生理活动不可缺少的离子。 它对
于维持细胞膜两侧的生物电位，维持正常的神经传
导功能。维持正常的肌肉伸缩与舒张功能以及神经
当体内缺钾时，会造成全身无力、疲乏、心律不齐、头昏眼花， 严重缺钾还会导致呼吸肌麻痹死亡。此外，低钾会使胃肠蠕动减 慢，导致肠麻痹，加重厌食，出现恶心、呕吐、腹胀等症状。
氟离子：化合态，广泛分布于土壤、水、空气和动植 物体。人体必需元素，存在于各种组织和体液中。人 体每天需摄入2～2.5mg，最多不超过4mg。主要在胃 部吸收,随粪便排出。
水环境与健康
hongmeili1288@
水环境与健康
目录
第一节 水资源概述 第二节 水污染概况 第三节 水体污染物迁移、转化和归终 第四节 水污染对人体健康影响 第五节 水污染防治方法
第一节 水资源概述
一、概述 水覆盖 80% 的地球表面, 但其中的 97% 是海水，且
2% 储存于南北极及冰山。世界陆地上的淡水资源储 量只占地球上水体总量的2.53%，其中固体冰川约占 淡水总储量的68.69%，主要分布在两极地区。 降雨及水体在全球呈现地域和季节的极其不均匀 ➢ 仅有少量的水能被利用 ；其中淡水资源极少
城市生活排放 截至2014年底，全国设市城市污水处理厂达 1797座，污水处理能力为1.31亿立方米/日，同比增加611万 立方米/日。全国城市污水处理厂累计处理污水382.7亿立方 米，同比上升5.9%，城市污水处理率达到90.2%。
2014年，长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河等 七大流域和浙闽片河流、西北诸河、西南诸河的国控断面中 ，Ⅰ类水质断面占2.8%，同比上升1.0个百分点；Ⅱ类占 36.9%，同比下降0.8个百分点；Ⅲ类占31.5%，同比下降 0.7个百分点；Ⅳ类占15.0%，同比上升0.5个百分点；Ⅴ类 占4.8%，劣Ⅴ类占9.0%，同比均持平。主要污染指标为化 学需氧量、五日生化需氧量和总磷。
－肌肉传导功能，还有一些激素的作用机制均通过
钙离子表现出来。
生 镁离子：镁不仅能激活体内多种酶的活动、而且能调节
理 神经功能、维持核酸结构的稳定、参与蛋白质合成、
作 调节体温，还能影响人的情绪。因此，镁几乎参与
用
人体所有的新陈代谢过程，虽然镁在细胞内的含量 仅次于钾，但它却影响钾、钠、钙离子在细胞内外
参于心肌肉和神经功的调节.
食用不加盐的严格素食或长期出汗过多、 腹泻、呕吐及肾上腺皮质不足等情况下,会发 生钠缺乏症，造成生长缓慢、食欲减退、肌 肉痉挛、恶心、腹泻和头痛. 应服用盐片和 补充大量水分. 膳食中长期摄入过多的钠将 导致高血压.
钾离子：
钾是维持细胞膜内外电位差的物质基础，影响细 胞内外物质运输。影响神经肌肉组织兴奋性的重 要因素。
钾参与多种新陈代谢过程，与糖原和蛋白质合成 有密切关系。
调节细胞内外液的渗透压及酸碱平衡。
血清钾降低：长期低钾饮食、禁食或厌食等。严 重呕吐或腹泻、胃肠减压，大量应用排钾利尿剂 及肾上腺皮质激素，肾上腺皮质功能亢进或醛固 酮增多症；恶性肿瘤细胞分解过多，大量钾从尿 液排出；大量出汗也可经皮肤丢钾，使血清钾降 低；小儿中毒性消化不良、成人的吸收不良综合 症、长期胃肠引流术等等都可产生低钾血症。
第二节 水污染概况
一、我国水污染概况 水污染：
指人类活动排放的污染物进入水体，其数量超过了水体 的自净能力，使水及水体底质的理化性质和环境中的生物特 性、组成发生改变，从而影响水的使用价值，造成水质恶化， 乃至危害人体健康或破坏生态环境的现象。
指理、化、生、放射性等特性改变。 影响水的有效利用，如危害健康等。 超过水体自净能力，水质恶化。
氟能与骨盐(羧磷灰石)结晶表面的离子进行交换，形成 氟磷灰石而成为骨盐的组成部分。骨盐中的氟多时， 骨质坚硬，有利于钙和磷的利用及在骨骼中沉积。
牙釉质中的羧磷灰石吸附氟，牙齿表面形成—层抗酸 性腐蚀的、坚硬的氟磷灰石，防止龋齿。缺氟时，不 能形成氟磷灰石层，牙釉质易被微生物，有机酸和酶 侵蚀而发生龋齿。
长期摄入过量的氟会引起—种主要表现为氟斑牙和氟 骨症的慢性全身疾病。地方性氟中毒。
龋齿
氟斑牙
2005年全国有氟中毒，啻者近 4000万人
饮用水氟超标，氟中剂、冷冻剂生产使 用行业 ，由于接触到高浓度的氟而引起急性氟中毒 。因为元素氟及多数无机氟化物，如：氟化氢、二氟 化氧、三氟化氯、氟化钠和氟硅酸盐是原发性刺激剂 ，对皮肤、呼吸道和胃肠道粘膜有不同程度的刺激作 用， 高浓度接触时有强刺激和腐蚀作用。吸入又引 起喉痉挛、支气管痉挛、肺炎、肺水肿和肺出血。氟 进入血液可导致低钙、低镁血症，出现四肢麻木、甚 至抽搐、氟还干扰体内多种酶的活性，阻碍糖代谢和 三羧酸循环，使能量代谢障碍 。
转移的“通道”，并维持生物膜电位的作用，镁缺
乏，必然会对人体健康造成危害。国外科学家研究
发现，镁元素可激活325个酶系统。镁元素与维生素
B1和维生素B6一起，参与对人体内的多种酶的活动。
钠离子：
钠是细胞外液中带正电的主要离子,参于水的 代谢,保证体内水的平衡.
维持体内酸和碱的平衡.
是胰汁、胆汁、汗和泪水的组成成分.
目前, 毒性有机物及持久性有机物对安全用水构成的严
重的威胁
中国：干旱严重缺水。淡水总量为28000亿立方米，占全球6％，仅次于 巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均2200立方米，世界平均 水平的1／4、世界名列121位，全球13个人均水资源最贫乏的国家之一 。扣除各种难以利用水资源，中国人均实际可利用水资源量约为900立方 米，且分布极不均衡。