水体中重金属污染物 Pb
生物质炭去除水中重金属Pb(Ⅱ)的研究进展

生物质炭去除水中重金属Pb(Ⅱ)的研究进展生物质炭去除水中重金属Pb(Ⅱ)的研究进展摘要:随着工业化进程的加快和人类活动的增加,水体中重金属污染日益严重。
其中,铅(Pb)作为一种常见的重金属污染物,对人类健康和环境造成了严重危害。
传统的水处理方法对于Pb的去除并不十分有效,且操作成本较高。
而生物质炭作为一种环境友好的材料,具有良好的吸附性能和可再生性。
本文综述了近年来生物质炭在去除水中重金属Pb(Ⅱ)方面的研究进展,包括其制备方法、吸附机理以及影响因素等方面的内容。
引言水是人类生活的重要资源,而重金属污染对水体的安全造成了严重威胁。
其中,铅是一种常见的水体重金属污染物,主要来自工业废水、冶炼尾矿、农药残留等。
铅在水体中的寿命较长,且具有高度的毒性,对人类健康和生态系统造成了严重的危害。
因此,高效去除水中的铅成为一项迫切需要解决的问题。
生物质炭的制备方法生物质炭是由生物质原料在高温无氧环境下炭化而成的一种材料。
生物质炭的制备方法多种多样,包括热解炭化法、活化法等。
其中,热解炭化法是将生物质原料在高温下进行干燥和炭化得到生物质炭。
而活化法是在炭化的基础上,利用化学活化或物理活化改善生物质炭的孔结构和表面性质。
生物质炭的吸附机理生物质炭作为一种吸附剂可以通过物理吸附和化学吸附两种机制去除水中的重金属。
物理吸附是指重金属以一种吸附剂与毒物物质之间的非化学键结合。
化学吸附是指重金属通过共价键形成化学键与吸附剂结合。
生物质炭具有丰富的孔结构和亲水性表面,提供了良好的吸附位点和吸附能力,从而使其对于重金属离子具有较高的吸附效果。
影响生物质炭吸附性能的因素生物质炭的吸附性能受到多种因素的影响,包括生物质原料、炭化温度、活化方法等。
生物质原料的不同会影响生物质炭的孔结构和表面性质,进而影响吸附性能。
而炭化温度的高低会影响生物质炭的石墨化程度和孔隙结构,进而影响吸附性能。
活化方法的不同会改变生物质炭的孔结构和表面性质,进而影响吸附性能。
河流底泥的重金属污染现状及治理进展

重金属污染对水资源的影响常图09903008国际商学院国际经济法摘要:介绍了我国河流底泥重金属污染的现状。
结合土壤、污泥的重金属污染修复技术,综述了国内外河流底泥的重金属污染治理进展。
分析了物理修复、化学修复、生物修复技术的优缺点。
随着经济的快速发展和人口的逐年增长,工业废水及生活污水带来的环境问题日益严重,城市河道污染也在逐步加剧。
将物理、化学和生物修复技术有机集成,实现经济、有效生态清淤与处置,将是河流底泥污染异位修复的发展方向。
通过列举王春凤对广州市河流的污染研究、刘伟对上海市小城镇河流污染的研究、杨卓对白洋淀湖区重金属污染的研究以及赵丽霞对汾河底泥污染的等研究,进一步说明了重金属对我国河流的污染之严重。
一、前言随着经济的快速发展和人口的逐年增长,工业废水及生活污水带来的环境问题日益严重,城市河道污染也在逐步加剧。
1999年流经城市的河段普遍受到污染, 141个国控城市河段中有63 . 8%为Ⅳ至劣V类水质[1]。
水体底泥的污染状况是全面衡量水环境质量状况的重要因素[2]。
纳入水体的重金属大部分在物理沉淀、化学吸附等作用下迅速由水相转入固相,沉积于河涌底泥中,在环境条件发生改变时就可能被重新释放出来,使水体的重金属浓度增高,出现明显的二次污染。
水体底泥中的重金属污染,已成为世界关注的环境问题。
前国内外对河流底泥重金属污染的治理主要包括物理、化学、生物及其三者的联合治理。
当前对河流底泥重金属污染的现状调查与评价较多,对河流底泥重金属污染治理技术进展的综述相对较少。
本文在介绍我国河流底泥重金属污染现状的基础上,综述了国内外河流底泥的治理技术进展,以期为河流底泥的重金属污染治理提供理论参考。
二、我国河流底泥的重金属污染现状在我国,许多河流或湖泊底泥都受到了不同程度的重金属污染。
王春凤等[3]研究表明,广州市河流已受到不同程度的重金属污染,工业活动是主要原因。
刘伟等[4]研究显示,上海市小城镇河流沉积物受到不同程度的重金属污染,沉积物n、Pb和Cu污染是上海市小城镇河流重金属污染的一大特征,小城镇生活污水的地面冲淋是河流沉积物Pb的一个重要来源。
如何治理水中的重金属污染

水中重金属污染治理办法重金属是指比重大于 5 的金属(一般来讲密度大于 4.5 克每立方厘米的金属),包括金、银、铜、铁、铅等,重金属在人体中累积达到一定程度,会造成慢性中毒。
对什么是重金属,其实目前尚没有严格的统一定义,在环境污染方面所说的重金属主要是指汞(水银)、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。
重金属具有高毒性、持久性、难降解性等特点已越来越受到国内外学者的关注。
通过自然途径进入水体中的重金属一般不会对水体造成污染,但由于人类活动导致的大量含有重金属的污染物进入水环境中,不但造成重大的经济损失,而且对生态系统和人类健康产生重大影响。
1. 我国水体重金属污染现状随着全球经济的迅速发展, 重金属通过矿山开采、金属冶炼加工、化工废水的排放、农药化肥的滥用, 生活垃圾的弃置等人为污染及地质侵蚀、风化等天然源的形式进入水中, 而重金属污染又具有易被生物富集、并有生物放大效应、且毒性大等特点, 因此水中的重金属污染不仅污染了水环境, 也严重危害了人类及各类生物的生存。
我国各大江河湖库普遍受到不同程度的重金属污染,其底质的污染率高达80.1%,而且已经开始影响到水体的质量。
通过研究矿区地表水、浈水河、大沂河、黄河、香港河流、松花江、巢湖、太湖、红枫湖、南湖、黄浦江、钦州湾、胶州湾、长江、南黄海等水体中痕量金属含量及其变化,得到以下结论:(1) 地表水受到重金属的复合污染,铅锌矿区水体中Ph 严重污染、Hg中度污染,Zn 轻度污染。
(2) 受水环境条件影响,重金属主要赋存在悬浮物和沉积物中。
一般悬浮颗粒物中重金属的含量比沉积物中高几倍,是水体溶解态重金属的几百倍。
水体中污染物的含量很低,市区河段高于非市区河段。
(3) 湖泊支流中的含量普遍高于湖区,河口污染较严重。
(4) 水体中重金属含量与pH 值有关,碱性条件易沉淀于底泥,酸性条件易释放。
(5) 长江口水体中重金属的含量:枯水期大于洪水期,底层大于表层,而且各种金属相关性较好,说明其来源相同。
关于生活饮用水中金属元素检测方法分析及质量控制探讨

关于生活饮用水中金属元素检测方法分析及质量控制探讨摘要:当前由于重金属物质造成的环境污染问题越来越严重,而重金属的分析检验技术目前,重金属对环境的污染日益严重,重金属的分析检测技术也在不断更新。
本文主要讨论了用石墨炉原子吸收光谱法测定饮用水中重金属铅浓度的三种方法。
通过实际的检验对比和工艺优化,饮用水中重金属铅(Pb)的分析技术可以逐步得到加强,在今后的实际工作中,饮用水中重金属(Pb)浓度的分析将更加快速准确,同时也为其他重金属离子分析方法提供了很好的借鉴。
关键词:石墨炉原子吸收光谱法;饮用水;测试方法;重金属在自然水环境中,重金属含量较低,一般属于微量和超微量元素,不会对自然动植物造成一定伤害。
然而,由于人类社会的不断发展,许多含有重金属物质的废弃物被排放到自然环境中,使得自然水体中重金属污染物的浓度不断增加。
其中一部分会被人体直接吸收,更多的会被水生动植物吸收后进入食物链,最终危害人类健康[1]。
比如2013年5月,中国广东出现了湖南省多种含Cd的毒大米,影响很大。
无独有偶,早在2011年3月,中国浙江就发生了大规模的儿童血铅浓度超标事件,起因是一个铅蓄电池收集点周边的村庄。
很多印刷品,食品包装,家庭装修用品,停不下来的汽车尾气的排放,都会造成一定的铅中毒。
铅进入人体后,会影响新血液的产生,进而导致贫血症状。
还会通过血液伤害人体的神经系统,造成脑神经损伤;即使通过母体,也不利于胎儿的正常生长。
目前,许多学者分析了重金属的主要存在领域,包括自然水体、生物积累和自然沉积物,重点研究了对生物危害最大的铜、铅、锌、镉、铬、汞、砷等7种重金属,开展了大量的分析、检测和治理研究。
目前,主要的分析方法包括原子吸收光谱法(AAS)、原子荧光光谱法(AAS)、原子荧光光谱法(AFS)、阳极溶出伏安法(阳极溶出伏安法)、催化极谱法(CP)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[2]。
原子发射光谱法、分光光度法、原子荧光光谱法等传统检测方法虽然各有优势[3],但在检测速度和批号上仍存在缺陷[4]。
核污水的主要污染物种类与特性分析

核污水的主要污染物种类与特性分析核污水是指在核设施的运行过程中所产生的含有放射性元素的废水。
它的主要污染物种类有放射性核素、重金属和化学物质。
下面将对这些污染物的特性进行分析。
首先是放射性核素。
核设施中产生的核污水中含有放射性核素,如放射性同位素铯(Cs-137)、锶(Sr-90)、钚(Pu-239)等。
这些核素具有高毒性和放射性,会对生物体造成严重危害。
它们可通过水的循环传播,污染水体和土壤,对人类健康和环境造成潜在风险。
其次是重金属。
核污水中的重金属主要来自于核设施的废水排放和用于冷却核反应堆的冷却剂。
常见的重金属污染物包括铀(U)、铅(Pb)、镉(Cd)等。
这些重金属具有持久性和毒性,能够积累在生物体内,对生态系统和人体健康造成长期影响。
特别是铀,它具有放射性,并且具有化学毒性,长时间暴露于高浓度的铀污染水中会引发严重的健康问题。
最后是化学物质。
核设施中的化学物质主要来自于核反应堆的冷却剂和其他辅助材料。
这些化学物质可能包含酸、碱、有机溶剂、氧化剂等。
它们具有刺激性和腐蚀性,可以对周围环境和人体健康带来不良影响。
此外,这些化学物质还可能与放射性核素相互作用,形成复合污染物,增加环境和人体暴露的风险。
综上所述,核污水的主要污染物种类包括放射性核素、重金属和化学物质。
这些污染物具有高毒性、放射性、持久性和化学活性等特点。
对于人类和生态系统来说,核污水的排放和处理是一个严峻的挑战。
为了减少核污水对环境和人类健康的影响,应加强核设施运行过程中的监管措施,严格限制核污水的排放量,改进核污水处理技术,并加强核污水监测和评估工作。
只有全面控制和减少核污水的排放,才能保护环境的可持续发展和人类的健康安全。
白银东大沟水体和底泥中重金属污染评价

白银东大沟水体和底泥中重金属污染评价张钊熔;段星星;夏明哲【摘要】为了给白银东大沟河道生态治理和底泥处理风险评价提供科学参考,分析了东大沟水体中Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg和底泥中Cr、Zn、Pb、Cu、Cd、Hg重金属的含量水平、分布特征及含量变化趋势,并采用内梅罗综合指数法和潜在生态风险指数法分别对水体和沉积底泥中的重金属污染累积程度、潜在风险进行评价.研究结果表明,东大沟水体中6种重金属平均含量在0.005 7~4.796 0mg/L之间,其含量大小依次为Zn>Cu>Cd>Pb>As>Hg.随水流方向,水体中As含量表现为升高趋势,其余重金属含量则呈显著降低趋势.底泥中6种重金属平均含量在(61.6~5 999.3)×10-6之间,其含量大小依次为Zn>Pb>Cu>Cd>Cr>Hg.东大沟河段底泥中的重金属含量有起伏,但整体表现为随水流方向含量显著降低的趋势.参照相关评价标准,东大沟水体的主要重金属污染物为Cu、Pb、Zn、Cd,其单因子污染程度Cd>Pb>Zn>Cu,综合指数评价表明东大沟水体存在不同程度的污染;底泥主要重金属污染物为Cd、Hg、Pb、Cu,为复合污染,其生态危害风险程度Cd>Hg>Pb>Cu>Zn>Cr,潜在生态风险指数评价表明东大沟大部分河段底泥潜在生态风险指数为严重.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2019(043)003【总页数】9页(P649-657)【关键词】重金属污染;水体;底泥;污染评价;防控与治理;东大沟【作者】张钊熔;段星星;夏明哲【作者单位】长安大学地球科学与资源学院,陕西西安 710054;中国地质调查局西安地质调查中心,陕西西安710054;长安大学地球科学与资源学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】P6320 引言重金属通过工、农业污水的排放,地表径流,大气沉降等方式进入河流中,然后经吸附、络合、絮凝、沉降等作用沉积在河流底泥中,当pH、温度等水环境条件发生变化或受到扰动时又会从底泥中活化释放进入水体,对河流水质造成二次污染[1-4]。
水体中重金属污染物 Pb

水体中重金属污染物——铅铅及其化合物的基本性质铅在地球上属分散元素,它的元素丰度在地壳中占第35位(13mg/kg),在海洋中居第46位(0.03μg/L)。
铅是淡黄带灰的柔软金属,切削面有金属光泽,但在空气中很快生成黯灰色氧化膜。
铅是除金和汞之外常见金属中最重的金属,它容易机械加工、熔点低、密度高、又能抗腐蚀,这些优良性质使它获得了广泛的应用。
铅在活泼性顺序中位于氢之上,能缓慢溶解在非氧化性稀酸中,也易溶于稀HNO3中,加热时溶于HCl和H2SO4;有氧存在的条件下,还能溶于醋酸,所以常用醋酸浸取处理含铅矿石。
易溶于水的铅盐有硝酸铅、醋酸铅等。
但大多数铅化合物难溶于水,如硫化物、氢氧化物、磷酸盐、硫酸盐等皆为难溶铅盐,它们的溶解度数据如表5-15所示。
作为汽车排气的一种重要成分,Pb x Cl y Br z在水中有较大溶解度,而且溶解度数据是一个十分重要的环境参数,它关系到空气中含铅化合物的湿降、土壤中含铅化合物的溶解迁移等环境过程,也关系到沉积在人体肺内铅化合物的生理特性等。
Pb x Cl y Br z在水中溶解度数据如表5-16所示。
这些卤化物的溶解度数据也可根据热力学关系式进行计算求得。
表5-15 能溶铅化合物的溶解度化合物溶解度(g/100gH2O)温度(℃)溶度积(Ksp)温度(℃)PbCO3 4.8×10-618 3.3×10-1418PbCrO4 4.3×10-618 1.8×10-1418Pb(OH)2 2.8×10-1625Pb3(PO4)2 1.3×10-520 1.5×10-3218 PbS 4.9×10-1218 3.4×10-2618PbSO4 4.5×10-318 1.1×10-818表5-16 PbxCIyBrz在水中的溶解度温度(℃)化合物溶解度(g/L)溶解度(mol/L)40PbC1214.5 5.21×10-2PbBr215.3 4.17×10-2PbBrCl9.55 2.96×10-220PbC129.9 3.56×10-2PbBr28.5 2.31×10-2PbBrCl 6.64 2.06×10-20PbCl2 6.73 2.42×10-3PbBr2 4.55 1.24×10-3PbBrCl 4.38 1.36×10-3铅在周期表中位于第Ⅳ族。
海洋沉积物中重金属的污染状况和来源

海洋沉积物中重金属的污染状况和来源海洋是地球上最大的污染承载体之一,而其中的沉积物中也存在着严重的重金属污染问题。
本文将探讨海洋沉积物中重金属的污染状况以及其来源,并提出相应的治理措施。
一、重金属的污染状况1. 污染范围海洋沉积物中重金属污染普遍存在于全球范围内。
全球各大洋的沉积物中均检测到了铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)等重金属元素的高含量。
2. 污染程度海洋沉积物中重金属污染程度与地理区域、海洋活动等因素密切相关。
一些近岸地区受到工业废水、城市排污等直接排放的影响,污染程度明显高于远离陆地的深海沉积物。
3. 生物富集海洋沉积物中的重金属不仅对海洋生态系统构成威胁,还可能进一步富集至海洋生物体内,对人类健康造成危害。
比如,鱼类、贝类等海洋生物在摄入污染沉积物的同时也摄入了其中的重金属。
二、重金属的主要来源1. 工业活动工业废水、废气是重金属进入海洋沉积物的主要来源之一。
许多工业过程会排放含有重金属元素的废水,这些废水最终进入河流、河口,随着河流的流动进入海洋。
2. 城市排污城市生活污水中含有大量重金属元素,如镉、铅等。
这些重金属元素通过污水处理厂处理后,可能仍未完全去除,最终进入海洋沉积物。
3. 农业活动农药、化肥中的重金属元素,如铜、锌等,可能通过农田冲洗到水体中,最终进入海洋。
此外,畜禽养殖过程中的废物也可能含有重金属元素,通过河流、河口进入海洋沉积物。
4. 自然因素除人为活动造成的重金属污染外,自然因素也是海洋沉积物中重金属的来源之一。
火山喷发、海底火山活动等自然过程会释放大量的重金属元素,进入海洋沉积物。
三、治理措施1. 加强监测和预警体系建立海洋沉积物重金属污染的监测网络和预警体系,及时掌握污染状况,采取有效的治理措施。
2. 排放控制加强工业废水、城市污水处理工艺的改进,确保废水中的重金属排放达到国家标准,减少对海洋沉积物的污染。
3. 农业环境保护加强农田管理,合理使用农药和化肥,避免重金属元素进入水体和海洋沉积物。
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水体中重金属污染物——铅铅及其化合物的基本性质铅在地球上属分散元素,它的元素丰度在地壳中占第35位(13mg/kg),在海洋中居第46位(0.03μg/L)。
铅是淡黄带灰的柔软金属,切削面有金属光泽,但在空气中很快生成黯灰色氧化膜。
铅是除金和汞之外常见金属中最重的金属,它容易机械加工、熔点低、密度高、又能抗腐蚀,这些优良性质使它获得了广泛的应用。
铅在活泼性顺序中位于氢之上,能缓慢溶解在非氧化性稀酸中,也易溶于稀HNO3中,加热时溶于HCl和H2SO4;有氧存在的条件下,还能溶于醋酸,所以常用醋酸浸取处理含铅矿石。
易溶于水的铅盐有硝酸铅、醋酸铅等。
但大多数铅化合物难溶于水,如硫化物、氢氧化物、磷酸盐、硫酸盐等皆为难溶铅盐,它们的溶解度数据如表5-15所示。
作为汽车排气的一种重要成分,Pb x Cl y Br z在水中有较大溶解度,而且溶解度数据是一个十分重要的环境参数,它关系到空气中含铅化合物的湿降、土壤中含铅化合物的溶解迁移等环境过程,也关系到沉积在人体肺内铅化合物的生理特性等。
Pb x Cl y Br z在水中溶解度数据如表5-16所示。
这些卤化物的溶解度数据也可根据热力学关系式进行计算求得。
表5-15 能溶铅化合物的溶解度化合物溶解度(g/100gH2O)温度(℃)溶度积(Ksp)温度(℃)PbCO3 4.8×10-618 3.3×10-1418PbCrO4 4.3×10-618 1.8×10-1418Pb(OH)2 2.8×10-1625Pb3(PO4)2 1.3×10-520 1.5×10-3218 PbS 4.9×10-1218 3.4×10-2618PbSO4 4.5×10-318 1.1×10-818表5-16 PbxCIyBrz在水中的溶解度温度(℃)化合物溶解度(g/L)溶解度(mol/L)40PbC1214.5 5.21×10-2PbBr215.3 4.17×10-2PbBrCl9.55 2.96×10-220PbC129.9 3.56×10-2PbBr28.5 2.31×10-2PbBrCl 6.64 2.06×10-20PbCl2 6.73 2.42×10-3PbBr2 4.55 1.24×10-3PbBrCl 4.38 1.36×10-3铅在周期表中位于第Ⅳ族。
原子外层轨道有四个价电子,其中两个是s电子,另两个是p电子。
所有四个价电子很难从原子中完全失去,而常与电负性较大元素的原子共用电子,形成共价键。
在许多铅的化合物中,两个s价电子不参加成键,而是作为稳定的电子对与原子实相结合着,此时,铅表现出+2氧化态。
由于四价铅具有高氧化性,所以也可以说+2氧化态是它的特征氧化态,二价化合物比四价更稳定。
此外铅还可能有+1和+3氧化数。
在简单化合物中,只有少数几种+4价化合物(如PbO2)是稳定的。
含铅的盐类多能水解。
铅的氢氧化物有二性,既能形成含有PbO32-和PbO22-的盐,又能形成含有M4+和M2+的盐。
这两种形式的盐都能水解。
由于H2PbO3和H2PbO2都是弱酸,碱金属铅酸盐在水溶液中呈强碱性,而亚铅酸盐在水溶液中更能发生强烈水解作用。
PbCl4之类的四价铅盐在水溶液中也强烈水解而产生PbO2。
水溶液中,铅与配位体反应时,显示出介于硬酸和软酸之间的性质。
铅与一些无机配位体生成络合物的稳定常数如表5-17所示。
由表列数据可见,Pb2+与OH-配位体生成Pb(OH)+的能力比与Cl-配位体络合的能力大得多,甚至在pH=8.1~8.2,[Cl-]=20000mg/L的海水中,Pb(OH)+的形态还能占据优势;在pH>6时,Pb3(PO4)2和PbSO4等难溶盐也会发生水解生成可溶性Pb(OH)+;在pH<10.0的条件下,不会形成Pb(OH)2沉淀。
表5-17 铅无机络合物的稳定常数配位体logβ1logβ2logβ3logβ4Cl- 1.6 1.78 1.68 1.38SO42- 2.7 3.47——OH- 6.210.913.916.3HCO3- 2.9———CO32-7.5———铅还能与含硫、氮、氧原子的有机配位体生成中等强度螯合物。
铅的氧化还原电位图如下:Pb(Ⅳ)有较强氧化性,如PbO2在酸性介质中可以把Cl-氧化为单质氯,还可以将Mn2+氧化成紫红色的MnO4-。
与同族元素碳、硅相比,铅的金属性强,共价性显著降低,在许多碳、硅化合物中,相同原子能联结成键,铅则不能。
所以含铅有机化合物的数量不多,且有机铅化合物的稳定性也较差,如烷基铅加热时就能分解,这就证明了C—Pb间的键力很弱。
各种铅有机化合物的稳定程度由分子中有机基团性质和数目决定,一般芳基铅化合物比烷基铅化合物稳定,且随有机基团数增多,稳定性提高。
烷基铅是一类重要的有机铅化合物。
四甲基铅在常温下是密度为1.9952(20℃)的无色、带芳香的油状液体,沸点110℃,可溶于苯、醇、醚而不溶于水。
四乙基铅(C2H5)4Pb在常温下是密度为1.6600(18℃)的无色、带特殊臭气的油状液体,沸点199℃,可溶于苯、醚、微溶于乙醇而不溶于水。
这两种化合物还能以任何比例与汽油互溶。
在含铅汽油中,这类烷基铅被用作抗震剂。
某些Pb2+化合物(如乙酸铅)在厌氧条件下能生物甲基化而生成(CH3)4Pb,反应条件为:①Pb2+浓度控制在1~10μg/mL;②含S2-浓度不能太高以免生成PbS;③培养液使用期不超过6~7周。
在上述条件下,反应速率约2.5μg/d,且实验室内进行的生物甲基化试验有很好的重现性。
将含铅的水底沉积物在恒温箱中保存一段时间之后,也会产生(CH3)4Pb。
(CH3)2PbX2能在环境条件下发生不可逆歧化反应,2(CH3)2PbX2→(CH3)3PbX+PbX2+CH3XX的种类和反应物浓度不影响反应的化学计量性;反应是一级的,随反应物浓度增大,反应速率加快;X的种类对反应速率的影响按下列次序递增:Ac-<ClO4-<NO3-<Cl-<NO2-<Br-<SCN-<I-。
(CH3)3PbX也能发生歧化反应,3(CH3)3PbX→2(CH3)4Pb+PbX2+CH3X歧化反应进行很慢,X的种类对反应速率的影响也较小。
水体中铅污染物的来源未污染海水中的铅浓度约0.03μg/L。
海滨地区或表层海水中的浓度可能是此值的10倍,被认为是大气中所含较多量的铅降落海面所致。
图5-14所示为不同深度海水中含铅浓度的分布图(示例)。
未污染淡水中含铅量比海水中高得多,有人提出河水中含铅浓度的代表值为3μg/L。
甚至在北极地区的冰层中也发现了铅的踪迹,并且其浓度在近代有急剧增长的趋势(图5-15)。
这些情况表明:随着近代世界范围工业的发展,进入大气中的粒子状态的铅量迅速增多,由于滞留时间长,这些粒子状态的铅能参与全球性分配,并导致水体中铅浓度的逐年增长。
铅在包括水系在内的环境整体中的循环如图5-16所示,图中只是很粗略地将引起水体铅污染的人为因素包容在内。
水体中铅污染物的主要来源有两个方面:①大气向水面降落的铅污染物;②向水体排放的工业废水。
大气降尘或降水(含铅可达40μg/L)通常是海洋和淡水水系中最重要的铅污染源。
据统计,全世界每年由空气转入海洋的铅量为40×106kg。
本世纪以来,各产业部门向大气排放含铅污染物量激剧增多。
在大气中铅的各类人为污染源中,油和汽油燃烧释出的铅占半数以上。
汽油中添加烷基铅作防震剂,常用的化合物有:Pb(CH3)4、Pb(C2H5)4、Pb(CH3)3(C2H5)、Pb(CH3)2(C2H5)2和Pb(CH3)(C2H5)3。
此外还掺入一些有机卤化物,如二氯乙烯、二溴乙烯作为清除剂,用以避免铅化合物在汽油燃烧后淀积在汽缸之中。
在汽车排气中所含有的铅,大多数是颗粒非常小的微粒(0.2~1.0μm),还有一些是未发生反应的残余有机铅烟气。
在微粒中的80%~90%是Pb x Cl y Br z化合物,其余为NH4Cl及其与Pb x Cl y Br z 的加合物。
此外,还可能产生一些由光化学反应引生的卤元素单质:排气中的挥发性Pb x Cl y Br z又能在大气中进一步生成PbCO3·Pb(OH)2和氧化铅的细粒气溶胶物质。
大气中所含微粒铅的平均滞留时间为7~30天。
较大颗粒可降落于距污染源不远的地面或水体,但细粒的或水合离子态的铅可能在大气中飘浮相当长的时间。
降落在公路路基近旁的铅污染物,很容易流散,经阴沟而流到淡水源中。
这种污染在经过一段干旱期后会特别严重,这种情况下,铅积累在路基及其近傍,当干旱季节过后,就被降水带到河面。
铅及其化合物以其优异的性能,在国民经济各领域获得了非常广泛的应用,因而也使得多种工业废水成了水体中铅的污染源。
其中能造成环境铅污染的最主要工业部门有:①矿石的采掘和冶炼;②铅蓄电池制造、汽油添加剂生产;③铅管、铅线、铅板生产;④含铅颜料、涂料、农药、合成树脂生产;⑤其他各种铅化合物生产。
饮用水中所含有的铅很可能来自以铅作管材的管道系统。
在供应pH值较低的软水的地方,采用铅管系统是一个特别严重的问题。
这种水是铅溶剂,能从管线中溶下大量铅。
而pH值高且含有溶解的钙盐和镁盐的硬水,在系统中形成一层“水垢”,能阻止铅的溶解。
在现代城市,已很少使用铅管和铅罐,它们已被其他材料的制件取代。
以聚氯乙烯等塑料制造的管件中也含有作为稳定剂的铅盐,但它溶入流水中的数量很少。
铅在水体中的形态铅在水体中存在的化学、物理形态也是十分多歧的。
对世界范围内众多河流的有关资料进行归纳后可知,河水中约有15%~83%的铅是呈与悬浮颗粒物结合的形态而存在,其中又有相当数量是与大分子有机物质相结合的以及被无机的水合氧化物(氧化铁等)所吸附的形态。
在pH>6.0,而水体中又不存在相当数量的能与Pb2+形成可溶性络合物的配位体时,则水体中可溶状态的铅可能就所存无几了。
在酸性水体中,腐植酸能与Pb2+生成较稳定的螯合物;在pH>6.5的水体中,粘土粒子强烈吸附Pb2+(发生与腐植酸竞争的情况),吸附生成物趋向于沉入水底。
一般情况下,铅在腐植酸成分中的浓集系数(即铅在腐植酸和沉积物中浓度比)为1.4~3.0。
在向河水中加入Cl-或NTA时,水底沉积物中铅即发生解吸,且两种情况下解析率之比为1∶10,这与Pb-Cl-和Pb-NTA的稳定常数分别是101.6和1011.47是相应的。
在天然水体中还存在一些无机颗粒状态的铅化合物,如PbO、PbCO3、和PbSO4等。