水的污染和治理
化学试剂,九料化工商城 / 2020-11-10
人类的生存离不开水，人体的59％6％由水组成。工农业生产也离不开水。洁净的淡水资源是一种十分珍贵的社会财富。化学的一项重要任务是保证为社会提供洁净的淡水，为此要了解水体受到污染的程度和原因，并针对不同的水质和不同的用途对水进行净化治理。
水体的污染
水体是指水和水中溶解物质、水中悬浮物质、水生生物和泥底的总称。泥底也包括在水体中，是因为它所含的杂质会不停地向水中扩散。水体被污染是指水体中污染物的含量超过水体的本体含量及其自净能力，造成水质恶化，破坏水体的正常功能，降低其使用价值.
随着人们生活水平的提高和工农业生产的发展，若不注意珍惜爱护水资源，很容易造成水体污染的严重题。水体受污染的途径可归纳如下:
(1)城市生活废水和生活垃圾大量增加，其中有许多是人和动物的排泄物，其中含有有机物甚至病原体，它们排入江河湖海，或堆放地面，直接或间接地进入水体。
(2)农业生产中施用大量化肥和农药，工业生产中排放大量的废水、烟尘、废渣、废液。这些物质有的未经处理直接排入水体，有的通过风吹、雨淋进入水体，有的通过地下水进入水体。
(3)过度砍伐森林、放牧开荒、破坏草原植被，使雨水直接冲刷土地，夹带大量泥沙、废物，滚滚浊流进入江河湖海.
(4)用水量增大，有限的淡水资源难以为继，破坏水的正常循环，破坏生态平衡，超过水的自净能力。
水体受污染的问题和人们的生活及工农业生产都有着极密切的联系。首先它影响人体的健康，现在全世界有2/3的人口的饮用水达不到安全水平;其次水的品质会影响工农业生产，对产品的品质和成本有很大影响，水质不好，会增加水处理费用，损坏设备，会造成产品不合格，包括农产品(如蔬菜、鱼虾)的质量下降。
化学的作用首先是对水质进行分析，了解水体所含杂质的化学组成及其来源，这是一项不能停顿而繁重的工作。一旦检测到污染物的来源，就要千方百计在源头加以处理。其次是根据用途及所含杂质拟定处理的方法。
水的治理
饮用水
饮用水是对人体无害而又无臭、无味，适合人们饮用的水。除符合饮用条件的山泉、井水以外，取自江河、湖泊中的水一般要经过除去悬浮物和消毒两方面的处理。水中的悬浮物往往呈细小的胶体状态，不易通过沉降和过滤除去，通常是加入少量的明矾[KAI(SO4)2・12H2O]，使它在水中形成氢氧化铝等，将水中悬浮物一起聚沉于底部除去。如果水中的重金属离子和F等负离子含量不高，符合饮用标准，消毒的方法可将水煮沸饮用，也可在水中加漂白粉或氯气，或用紫外线照射消毒杀菌饮用。
工业用水软化处理
水中含金属离子对于不同化学反应生产流程常有害处需要加以处理除去，水中含Ca2+、Mg2+和Fe2+等离子的称为硬水。硬水中存在的负离子一般是C1-、SO²4-和HCO3-。
通常把水中含有的Ca2+、Mg²+等的总浓度称为硬度。水的硬度单位是mmol/dm³或mol/m³。水的硬度名称和浓度关系如下：
硬度/mmol・dm-³ ＞4.5 3.0-4.5 1.5-3.0 0.5-1.5 ＜0.5
名称 极硬水 硬水 中硬水 软水 极软水
含HCO3-的水称为哲时硬水，加热煮沸产生碳酸盐沉淀，就可使水软化，反应如下:
煮沸
Ca²++2HCO³- ---→ Caco³↓+CO2↑+H2O
含C1-和SO²4-等的硬水，不能通过煮沸变软，常用下面两种方法软化：
(1)加碳酸钠或石灰乳[Ca(OH)2使它们和Ca2+、Mg2+等形成碳酸盐沉淀：
Caso4+Na2CO3→-Caco3↓+Na2SO4
Ca(HCO3)+Ca(OH)2→2CACO3↓+2H2O
(2)离子交换法软化，将水通过钠型的聚苯乙烯磺酸型离子交换树脂，使水中的Ca2+置换树脂上的Na+而除去Ca2+.含Ca2+的树脂可用浓食盐水使之再生.
3.有毒元素和离子的处理
若干有毒元素和离子在水中的状态、来源、毒性及饮水中的限量列于表6.2.1中。对表中所列的元素和离子，首先要分析它们的浓度及其来源，浓度超标的必须加以清除。一般是用化学的方法，即加进和这些有毒成分能生成沉淀或氧化还原成另一种无毒物种的制剂。
表6.21水中的有元素和离子
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元素 通常状态 来源 毒性 饮水中限量/mg, dm-³
和离子
镉 Cd²+ 电镀液、废弃的含电池 骨痛病，损害肾 0.01
铬 Cr2O²7-(酸性溶液) 电镀液 可疑致癌物 0.05
CrO²4-(碱性溶液）
铅 Pb²+ 铅管道、铅颜料、 贫血、肾衰 0.1
汽油添加剂
汞 Hg²+ , Hg²2+ 汞电极、电解厂 水俣病、瘫痪 0.001
CH3, Hg+ 废水 、神经损害
砷 Aso2- 农药、冶炼 肾衰退、精神紊乱 0.04
氰 CN- 电镀液 致命 0.05
下面列出一些具体的方法：
(1)沉淀法。大多数重金属离子(M²+)在碱性溶液中都会和OH生成氢氧化物沉淀:
M²+2OH- →M(OH)2↓
含CrO²4-离子可用钡盐作沉淀剂:
CrO²4-+Ba²+→Bacro4↓
(2)氧化还原法。氯化物可在碱性条件下，用次氯酸钠(NACIO，漂白粉的主要成分)使之通过出现C12，氧化CN-成为无毒成分:
2CN- +5C1²+10OH- →N2↑+2HCO3- +10CI- +4H2O
用此方法还可同时除色、除臭以及除去硫化物、酚和醛等。
水中的Hg2+可加入铁粉或锌粉使之还原沉淀除去:
Hg²+Zn→hg↓+Zn²+
![水杨酸甲酯[冬青油]](images/201812/thumb_img/964_thumb_G_1545823931913.jpg)
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