正文 第7章 水體汙染(2)(2 / 3)

水體出現富營養化現象時,浮遊生物大量繁殖,因占優勢的浮遊生物的顏色不同,水麵往往呈現藍色、紅色、棕色等。這種現象在江河、湖泊中稱為水華,在海洋上則稱為赤潮。這些藻類有惡臭,有的還有毒,表麵有一層膠質膜,魚不能食用。藻類聚集在水體上層,一方麵發生光合作用,放出大量氧氣,使水體表層的溶解氧達到過飽和;另一方麵藻類遮蔽了陽光,使底生植物因光合作用受到阻礙而死去。這些在水體底部的死亡的藻類屍體和底生植物在厭氧條件下腐爛、分解,又將氮、磷等植物營養元素重新釋放到水中,再供藻類利用。

這樣周而複始,就形成了植物營養元素在水體中的物質循環,使它們可以長期存在於水體中。富營養化水體的上層處於溶解氧過飽和狀態,下層處於缺氧狀態,底層則處於厭氧狀態,顯然對魚類生長不利,在藻類大量繁殖的季節,會造成大量魚類的死亡。同時,大量藻類屍體沉積水體底部,會使水深逐漸變淺,年深月久,這些湖泊、水庫等水體會演變成沼澤,引起水體生態係統的變化。因此,水體的富營養化亦是水體遭受汙染的一種很值得注意並應給予足夠重視的嚴重現象。

人類排泄物(糞便、尿液)中的含氮化合物也會對水環境,特別是對地下水產生汙染。進入水體的排泄物是十分複雜的有機氮化合物,由於水中微生物的分解作用,逐漸轉變成較簡單的化合物,即由蛋白質分解成肽、氨基酸等,最後產生氨。在這種降解過程中有機氮化合物不斷減少,而無機氮化合物則不斷增加。若處於無氧環境,最終產物是氨;若有氧存在則氨會進一步被氧化轉變成亞硝酸鹽與硝酸鹽。亞硝胺類化合物已是世界公認的具有危害性的一類環境化學致癌物質。硝酸鹽、亞硝酸鹽與二級胺(仲胺)是亞硝胺的前體。環境中的氨基化合物可以通過微生物的代謝活動產生二級胺。

因此,人的排泄物對地下水產生的氮汙染問題不容忽視。為保護地下水環境,既要對居民的排泄物進行處理,也要對養豬場等的建設和三廢排放處理等作合理規劃,更重要的是積極開展地下水環境的氮汙染治理與預防方法的研究。

生活中洗滌劑的使用對水質的影響也不可忽視。肥皂和洗滌劑是日常生活中不可缺少的洗滌用品。肥皂為脂肪酸鈉、鉀或銨鹽,而合成洗滌劑的主要成分是表麵活性劑。

利用氫氧化鈉水溶液與脂肪(油脂)混合加熱攪拌,進行皂化反應後就生成羧酸鈉鹽及甘油:RCOOCH2RCOOCH2RCOOCH2+3NaOH3RCOONa++CH2OHCHOHCH2。

甘油

有機酸的鈉鹽是肥皂或香皂的主要成分。肥皂能去垢,是因為它具有一個離子端和一個很長的非極性的烴鏈。肥皂的離子端和水分子一樣是具有極性的,能溶於水;而烴鏈和脂肪一樣,是非極性的,憎水而能溶於脂肪。汙垢通常是通過一層薄油膜附在衣物上。由於油在水裏不溶解,所以無法用水直接洗去油膜,而離子端能溶於水,肥皂就在水和油垢之間起了偶聯的作用,離子端又和水緊緊相連,這樣油垢就被帶走了。但肥皂也有其缺點,在硬水中會生成難溶於水的脂肪酸鈣和鎂鹽,或在酸性水中能生成難溶於水的脂肪酸而喪失去垢力。