水的污染和治理
化學(xué)試劑,九料化工商城 / 2020-11-10
人類(lèi)的生存離不開(kāi)水，人體的59％6％由水組成。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也離不開(kāi)水。潔凈的淡水資源是一種十分珍貴的社會(huì)財(cái)富?；瘜W(xué)的一項(xiàng)重要任務(wù)是保證為社會(huì)提供潔凈的淡水，為此要了解水體受到污染的程度和原因，并針對(duì)不同的水質(zhì)和不同的用途對(duì)水進(jìn)行凈化治理。
水體的污染
水體是指水和水中溶解物質(zhì)、水中懸浮物質(zhì)、水生生物和泥底的總稱(chēng)。泥底也包括在水體中，是因?yàn)樗碾s質(zhì)會(huì)不停地向水中擴(kuò)散。水體被污染是指水體中污染物的含量超過(guò)水體的本體含量及其自?xún)裟芰?，造成水質(zhì)惡化，破壞水體的正常功能，降低其使用價(jià)值.
隨著人們生活水平的提高和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，若不注意珍惜愛(ài)護(hù)水資源，很容易造成水體污染的嚴(yán)重題。水體受污染的途徑可歸納如下:
(1)城市生活廢水和生活垃圾大量增加，其中有許多是人和動(dòng)物的排泄物，其中含有有機(jī)物甚至病原體，它們排入江河湖海，或堆放地面，直接或間接地進(jìn)入水體。
(2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用大量化肥和農(nóng)藥，工業(yè)生產(chǎn)中排放大量的廢水、煙塵、廢渣、廢液。這些物質(zhì)有的未經(jīng)處理直接排入水體，有的通過(guò)風(fēng)吹、雨淋進(jìn)入水體，有的通過(guò)地下水進(jìn)入水體。
(3)過(guò)度砍伐森林、放牧開(kāi)荒、破壞草原植被，使雨水直接沖刷土地，夾帶大量泥沙、廢物，滾滾濁流進(jìn)入江河湖海.
(4)用水量增大，有限的淡水資源難以為繼，破壞水的正常循環(huán)，破壞生態(tài)平衡，超過(guò)水的自?xún)裟芰Α?/span>
水體受污染的問(wèn)題和人們的生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有著極密切的聯(lián)系。首先它影響人體的健康，現(xiàn)在全世界有2/3的人口的飲用水達(dá)不到安全水平;其次水的品質(zhì)會(huì)影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)和成本有很大影響，水質(zhì)不好，會(huì)增加水處理費(fèi)用，損壞設(shè)備，會(huì)造成產(chǎn)品不合格，包括農(nóng)產(chǎn)品(如蔬菜、魚(yú)蝦)的質(zhì)量下降。
化學(xué)的作用首先是對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分析，了解水體所含雜質(zhì)的化學(xué)組成及其來(lái)源，這是一項(xiàng)不能停頓而繁重的工作。一旦檢測(cè)到污染物的來(lái)源，就要千方百計(jì)在源頭加以處理。其次是根據(jù)用途及所含雜質(zhì)擬定處理的方法。
水的治理
飲用水
飲用水是對(duì)人體無(wú)害而又無(wú)臭、無(wú)味，適合人們飲用的水。除符合飲用條件的山泉、井水以外，取自江河、湖泊中的水一般要經(jīng)過(guò)除去懸浮物和消毒兩方面的處理。水中的懸浮物往往呈細(xì)小的膠體狀態(tài)，不易通過(guò)沉降和過(guò)濾除去，通常是加入少量的明礬[KAI(SO4)2?12H2O]，使它在水中形成氫氧化鋁等，將水中懸浮物一起聚沉于底部除去。如果水中的重金屬離子和F等負(fù)離子含量不高，符合飲用標(biāo)準(zhǔn)，消毒的方法可將水煮沸飲用，也可在水中加漂白粉或氯氣，或用紫外線照射消毒殺菌飲用。
工業(yè)用水軟化處理
水中含金屬離子對(duì)于不同化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)流程常有害處需要加以處理除去，水中含Ca2+、Mg2+和Fe2+等離子的稱(chēng)為硬水。硬水中存在的負(fù)離子一般是C1-、SO²4-和HCO3-。
通常把水中含有的Ca2+、Mg²+等的總濃度稱(chēng)為硬度。水的硬度單位是mmol/dm³或mol/m³。水的硬度名稱(chēng)和濃度關(guān)系如下：
硬度/mmol?dm-³ ＞4.5 3.0-4.5 1.5-3.0 0.5-1.5 ＜0.5
名稱(chēng) 極硬水 硬水 中硬水 軟水 極軟水
含HCO3-的水稱(chēng)為哲時(shí)硬水，加熱煮沸產(chǎn)生碳酸鹽沉淀，就可使水軟化，反應(yīng)如下:
煮沸
Ca²++2HCO³- ---→ Caco³↓+CO2↑+H2O
含C1-和SO²4-等的硬水，不能通過(guò)煮沸變軟，常用下面兩種方法軟化：
(1)加碳酸鈉或石灰乳[Ca(OH)2使它們和Ca2+、Mg2+等形成碳酸鹽沉淀：
Caso4+Na2CO3→-Caco3↓+Na2SO4
Ca(HCO3)+Ca(OH)2→2CACO3↓+2H2O
(2)離子交換法軟化，將水通過(guò)鈉型的聚苯乙烯磺酸型離子交換樹(shù)脂，使水中的Ca2+置換樹(shù)脂上的Na+而除去Ca2+.含Ca2+的樹(shù)脂可用濃食鹽水使之再生.
3.有毒元素和離子的處理
若干有毒元素和離子在水中的狀態(tài)、來(lái)源、毒性及飲水中的限量列于表6.2.1中。對(duì)表中所列的元素和離子，首先要分析它們的濃度及其來(lái)源，濃度超標(biāo)的必須加以清除。一般是用化學(xué)的方法，即加進(jìn)和這些有毒成分能生成沉淀或氧化還原成另一種無(wú)毒物種的制劑。
表6.21水中的有元素和離子
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元素 通常狀態(tài) 來(lái)源 毒性 飲水中限量/mg, dm-³
和離子
鎘 Cd²+ 電鍍液、廢棄的含電池 骨痛病，損害腎 0.01
鉻 Cr2O²7-(酸性溶液) 電鍍液 可疑致癌物 0.05
CrO²4-(堿性溶液）
鉛 Pb²+ 鉛管道、鉛顏料、 貧血、腎衰 0.1
汽油添加劑
汞 Hg²+ , Hg²2+ 汞電極、電解廠 水俁病、癱瘓 0.001
CH3, Hg+ 廢水 、神經(jīng)損害
砷 Aso2- 農(nóng)藥、冶煉 腎衰退、精神紊亂 0.04
氰 CN- 電鍍液 致命 0.05
下面列出一些具體的方法：
(1)沉淀法。大多數(shù)重金屬離子(M²+)在堿性溶液中都會(huì)和OH生成氫氧化物沉淀:
M²+2OH- →M(OH)2↓
含CrO²4-離子可用鋇鹽作沉淀劑:
CrO²4-+Ba²+→Bacro4↓
(2)氧化還原法。氯化物可在堿性條件下，用次氯酸鈉(NACIO，漂白粉的主要成分)使之通過(guò)出現(xiàn)C12，氧化CN-成為無(wú)毒成分:
2CN- +5C1²+10OH- →N2↑+2HCO3- +10CI- +4H2O
用此方法還可同時(shí)除色、除臭以及除去硫化物、酚和醛等。
水中的Hg2+可加入鐵粉或鋅粉使之還原沉淀除去:
Hg²+Zn→hg↓+Zn²+
![水楊酸甲酯[冬青油]](images/201812/thumb_img/964_thumb_G_1545823931913.jpg)
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