关于沙溪河水质的研究.docx
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关于沙溪河水质的研究
关于沙溪河水质的研究
三明二中高一
（1）班郑汉冯树元王智捷傅诚
指导老师：
李似麒
[摘要]:
我们小组所研究的课题是<<关于沙溪河水质的研究>>.选取这个课题是因为沙溪河是我们三明的母亲河,与我们三明的发展密切相关,与我们的生活密切相关.正因如此,我们中学生应更加关心沙溪河的情况,更加关心沙溪河的水质,尽我们的全力去保护沙溪河,去解决沙溪河的问题,使沙溪河变的更加的清澈洁净恢复往昔“溪中鱼儿百许头,皆若空游无所依”的情景.
[关键词]：
沙溪河水质工业污染实验检测改善建议
路线图:
一．采样
（1）采样工具：
牙膏盒（后改为眼镜盒）；长绳；厚壁水罐；250ml玻璃瓶；
（2）工具处理；
a.把水罐罐底的罐壁剪去，留下部分罐底；
b.将长绳一端绑到罐底；
c.将长绳一端缠到牙膏盒（眼镜盒）上；
（3）操作；
将线放足够长，然后用力甩入河中，当其完全没入河中，然后拉出，将水灌入玻璃瓶中，封盖，贴标签，拍照。
（4）采样中所遇问题；
a.从水中拉出时在水面划过，使水样本大多为水面样本，有一定片面性；
b.由于力量不足，甩出罐子无法到达河中央，所以所采集到的样品临近岸，代表性不足。
（由于条件限制，所以以上问题无法解决，所以在实验中会出现与实际相差大，若以后有机会，我们将改善条件，减小误差）
A
B
C
A’
B’
C’
颜色
黄
黄
黄
黄
黄
黄
气味
无
腥臭
腥
无
无
异味严重
悬浮物
有
油状漂浮
有
有
有
白色泡沫
浑浊度
很浊
目前很浊
很浊
很浊
很浊
很浊
（5）原因分析：
因为前日下雨，导致上游山体滑坡，使大量泥沙流入河中，使河水浑浊颜色发黄。
建议：
上游多种树木，加固河岸。
附；在采样过程中，我们询问了钓鱼的老人。
他说，现在河里很少能钓起鱼来了，说明沙溪河内的鱼类比较少了，我们归结原因如下：
a.工厂，饭馆的污水处理不足，使鱼类中毒；
b.工厂，饭馆的污水中大量的营养物质，使河水营养化，藻类和微生物大量繁殖，消耗了水中的氧气，使鱼类缺氧而死；
（6）建议：
加强工厂，饭馆的排污管理，严厉打击排污不合格的工厂，饭馆。
总体看来，污染情况较轻，主要是两大工业在排污治理上的投入。
二．实验室检测。
1.参与人员：
郑汉冯树元王智捷傅诚
记录员：
郑汉
指导老师：
李似麒
2．目的：
测定河水的PH值，检测粒子欲验粒子
Cl-SO42-NH4+Fe2+Fe3+
3.实验操作
A）所需器材：
酒精灯，试管夹，KSCN溶液，普鲁士兰溶液，AgNO3溶液，Ba（NO3）2溶液，NaOH溶液，HNO3溶液，红色石蕊试纸，pH试纸。
B）方法：
①酸化检验样品，加入Ba（NO3）2，出现沉淀即可说明有SO42-存在；
②将上样品静置，往上层清夜中加入AgNO3，液体重新浑浊，即说明有Cl-存在
③另取样品，加入NaOH溶液，加热，同时取湿润的红色石蕊试纸，置于试管口，若红色石蕊试纸变蓝，说明有NH4+存在；
④另取两份样品，分别加KSCN和普鲁士兰，若加入KSCN后液体变为血红色，说明有Fe3+存在；
⑤用玻璃棒蘸少许样品，滴于pH试纸上，数秒后与比色卡对
C）存在问题：
①因为能力，手段，材料等因素限制，所以有许多重要离子无法测出，不能全面说明河水水质情况；
②Fe3+，Fe2+在水中含量很少，对试剂反应不明显，所以我们无法测出；
③由于多种因素影响，所以在检测时无法排除其他物质的影响。
D）实验现象：
蘸水滴于PH试纸上后，出现变化，与比色片比时，PH为5-6。
A点样品：
加入硝酸，硝酸钡后，出现浑浊，静置后假如硝酸银，重新出现浑浊；加入NaOH，在酒精灯上加热，试管口湿润红色石蕊试纸变成淡蓝；加入KSCN和普鲁士兰没有明显变化。
B点样品：
加入硝酸，硝酸钡后，出现浑浊，静置后假如硝酸银，重新出现浑浊；加入NaOH，在酒精灯上加热，试管口湿润红色石蕊试纸变成淡蓝；加入KSCN和普鲁士兰没有明显变化。
C点样品：
加入硝酸，硝酸钡后，出现浑浊，静置后假如硝酸银，重新出现浑浊；加入NaOH，在酒精灯上加热，试管口湿润红色石蕊试纸变成淡蓝；加入KSCN和普鲁士兰没有明显变化。
A’点样品：
加入硝酸，硝酸钡后，出现浑浊，静置后假如硝酸银，重新出现浑浊；加入NaOH，在酒精灯上加热，试管口湿润石蕊试纸变成深蓝;加入KSCN和普鲁士兰没有明显变化。
B’点样品：
加入硝酸，硝酸钡后，出现浑浊，静置后假如硝酸银，重新出现浑浊；加入NaOH，在酒精灯上加热，试管口湿润红色石蕊试纸变成淡蓝；加入KSCN和普鲁士兰没有明显变化。
C’点样品：
加入硝酸，硝酸钡后，出现浑浊，静置后假如硝酸银，重新出现浑浊；加入NaOH，在酒精灯上加热，试管口湿润红色石蕊试纸变成淡蓝；加入KSCN和普鲁士兰没有明显变化。
4．数据归纳
A
A’
B
B’
C
C’
颜色
混
微混
透明
混
微混
微混
气味
轻微异味
轻微异味
轻微异味
轻微异味
轻微异味
轻微异味
浑浊度
中
小
小
中
小
小
PH
5
6
5
6
6
5
SO42-
有
有
有
有
有
有
Cl-
有
有
有
有
有
有
NH4+
有
很多
有
有
有
有
Fe3+
/
/
/
/
/
/
Fe2+
/
/
/
/
/
/
经过数据的归纳，我们发现河水PH在5～6之间，偏向酸性，都存在SO42-Cl-NH4+
等离子，在A’点的NH4+量特别多，河水从外观上看并不是太干净，且带有腥臭味。
所以，我们认为，沙溪河水质仍有待提高。
三．关于三明市区内工厂对河流的影响
三钢转炉用水分为软水和浊环水，软水运用于锅炉汽化冷却用水。
当软水加入锅炉中，认密挪管冷却，产生的蒸汽用垫电机发电，和生活取暖用。
浓缩的水就随水沟排入三钢污水处理厂进行沉淀，污泥沉淀后提出。
浊环水为煤气和烟气的洗涤水，净化冶炼中的烟气，洗涤后带有大量高铁含量的水进入沉淀池进行沉淀处理。
污泥（含水7%）用泵送到汽运再运输到烧结厂，进行混合烧结，直接进入炼铁高炉，生产铁水。
沉淀分离出的浊环水，加入絮凝剂，澄清，再由泵送到炉前进行除尘，洗涤用水。
少部分浓缩水随地沟排入三钢污水处理厂进行沉淀。
水质处理难度在于水中含有油脂。
油脂主要由检修过程中排出。
在水面形成七彩反光，由于油膜层薄，处理困难，采用软带循环提取，带入污油桶，收集运用，卖给小型炼油厂处理。
总的来说三钢在水环保方面还是做得比较完善。
四．工业生产中排放的重点有害物质简介
氟（F2）
氟是最活泼的元素，常温下就几乎与任何其他元素相互作用。
甚至黄金在受热后也能在氟气中燃烧，自然界中不存在单体氟。
氟气体为淡黄色，有强刺激性。
工业中氟的污染主要是以氟化氢及其他氟化物的形式出现的。
自然界中氟分布很广，约占地壳总得量的万分之二。
最重的氟矿是萤石（氟化钙，CaF2）、冰晶石（Na3A1A6）；磷灰石中含有约3%的氟[氟磷酸钙，Ca5F（PO4）3，（如摩洛哥磷灰石矿平均含五氧化二磷42%，氟3.7%）]，粘土含氟约0.02-1.5亿吨，是毒气中数量最大者，也是大气污染防治重点。
密度为2.3，无色，不燃，具有强烈辛辣窒息性。
常温下加以四个大气压即能液化为无色液体。
二氧化硫
环境中的二氧化硫57%发生于自然界，但由于分散，浓度不大而不致构成污染，43%来自工业生产等人为原因，由于发生源集中，浓度高而会造成大气污染。
人为排放的二氧化碳中，燃煤约占70%，重油燃烧占16%，冶金工业约占11%，炼油工业约占4%。
在城市里，工业和生活用煤是二氧化硫的主要来源。
二氧化硫经高烟囱排放后，在1.5公里高空风的影响下，24小时之后会有50%以上超越700公里之外，60小时后，能扩散到1100公里以外。
二氧化硫进入大气后，若大气干燥清洁，可停留1～2星期；若大气污染或潮湿，则转化为三氧化硫，降落地面。
二氧化硫在大气中停留时对眼、鼻、咽喉和呼吸道有强烈刺激作用；对肝、肾和心脏有害。
能使嗅觉和味觉减退，产生萎缩性鼻炎、慢性支气管炎、眼结膜炎和胃炎。
急性中毒则可出现喉头水肿，肺水肿以至窒息死亡。
二氧化硫常与粉尘，水蒸汽一直危害环境。
美国多诺拉事件、英国伦敦烟雾事件、日本四日市事件等，都是与二氧化硫分不开的。
对于特别敏感的人来说，空气中二氧化硫的浓度达到4mg/l即可觉察出来。
即使千万分之一浓度的二氧化硫，对棉花、小麦、大麦等也有明显的作用。
二氧化硫的防治措施包括：
1、城市的生活及工业用燃料低硫化，有条件的要逐步推广低硫煤、油和煤气、天然气，甚至以电为能源。
2、燃料脱硫。
如加强洗煤，煤的液化。
3、烟气脱硫。
如用石灰或石灰石洗涤烟气；以石灰或白云石掺煤作锅炉燃料等。
4、高烟囱排放。
5、改革工艺，综合利用。
如硫酸厂以二转二吸代替一转一吸；回收有色冶金尾气中高浓度的二化硫制硫酸。
等等。
汞（Hg）
汞即水银，是一种液体金属。
比重13.6，熔点-39.3℃、沸点357℃。
汞在常温下即可蒸发，其蒸气无色无味，比空气重七倍。
汞及其化合物毒性都很大，特别是汞的有机化合物毒性更大。
鱼在含汞量0.01－0.02毫克/升的水中生活就会中毒；人若食用0.1克汞就会中毒致死。
汞及其化合物可通过呼吸道、皮肤或消化道等不同途径侵入人体。
当汞进入人体后，即集聚于肝、肾、大脑、心脏和骨髓等部位，造成神经性中毒和深部组织病变，引起疲倦，头晕、颤抖、牙龈出血、秃发、手脚麻痹、神经衰弱等症状，甚至会出现精神混乱，进而疯狂痉挛致死。
有机汞还能进入胎盘，使胎儿先天性汞中毒，或畸形，或痴呆。
汞的毒性是积累性的，往往要几年或十几年才能反应出来。
食物链对汞有相当大的富集能力。
如淡水鱼和浮游植物对汞的富集倍数为一千，淡水无脊椎动物为十万，海洋植物为一百，海洋动物为二十万。
汞有着广泛的用途，如气压表、压力计、温度计、汞真空泵、日光灯、整流器、水银法制烧碱、汞触媒、升汞消毒剂（千分之一的氯化亚汞作外科器械消毒剂）、雷汞（雷酸汞、炸药起爆剂）、颜料（如朱砂、辰砂即硫化汞红色颜料、印泥）、农药（如西力生、赛力散）等等都要用到汞。
汞的污染也来自这些方面。
在有色金属冶炼时也会因矿石含汞（如硫化汞）而带来严重的汞污染。
问题有机合成工业中的含汞触媒（如以活性炭为载体的氯化亚汞触媒）废弃物也会给环境来污染问题。
氯（Cl2）
氯是一种具有强刺激性的黄绿色气体，比空气重2.43倍，易溶于水（水氯体积比为1:
2.5），易为活性炭所吸收。
常温及六个大气上液化为液氯，比重为水的1.56倍。
氯的用途相当广泛，多用于自水消毒，纸浆漂白，制溴、漂白粉（次氯酸钙），六六六，橡胶，油墨颜料，油脂，聚氯乙烯和盐酸、农药，等等。
冶金工业的氯化处理、氯碱工业等也有大量氯气排出。
如每生产一吨液氯，隔膜电解法会有9.45公斤、水银电解法有18－72.5公斤氯排出。
人们胃中含有千分之五的盐酸，以帮助消化、杀死病菌。
氯是很活泼的元素，几乎能与一切普通金属以及碳、氮、氧以外的所有非金属直接化合（在无水情况下不与铁作用，故用钢瓶装液氯）。
大气中低浓度的氯（氯化氢）能刺激眼、鼻、喉；空气中含有万分之一的氯就会严重影响人的健康。
人体吸入氯气会使呼吸道和皮肤粘膜中毒。
轻度中毒时有灼烧、压迫感，喉炎发痒，呼吸困难，眼刺痛流泪。
高浓度的氯气（氯化氢）会引起人慢性中毒，产生鼻炎、支气管炎、肺气肿等，有的还会过敏，出现皮炎、湿疹等。
氯挥发性极强，空气中的水蒸汽即可与之反应生成盐酸雾及次氯酸，而于所到之处腐蚀物品、危害人体和动植物。
所以，生产和使用氯的地方要严格管理，改进工艺设备，防止跑冒滴漏并大搞氯的综合利用。
对于含氯废气，在浓度超过1%时，可以四氯化碳或一氯化硫等作为吸收剂吸收浓缩后解吸予以回收；稀浓度的氯可用水、碱液和亚铁化合物等吸收处理，但要注意二次污染问题。
氰化物
氰化物有氰、氢氰酸、氰化钠、氰化钾、氰化铵和腈类，均有剧毒！
无机氰化遇酸即入出氢氰酸。
氢氰酸比重为0.687，具苦杏仁臭味、无色透明液体，熔点－14℃，沸点25.6℃，极易挥发。
氰化物侵入人体或接触它们（特别是通过皮肤伤口），均能引起中毒。
轻者头痛、眩晕、呼吸困难，重者昏、戏挛、血压下降，甚至在二、三分钟内无预兆而突然昏致死亡。
氰化物中毒治愈者不可能有神经系统后遗症，如头痛、麻痹、失语、颠痫等。
氢氰酸对人的致死量为0.06克、氰化钠为0.1克、氰化钾为0.12克。
氰化物对鱼的毒害较大，当水中氰根含量为0.04～0.1ppm时，即可使鱼致死。
含氰废水、废气主要来自电镀、焦化、冶金、选矿、化纤、制药、有机玻璃、塑料、煤气等工业部门。
消除其危害的主要措施有：
1、改革工艺。
如电镀的无氰或微氰化；选矿用无氰选矿。
2、回收利用。
如蒸发浓缩、离子交换、酸性挥发等方法回收氰化物3、废水处理。
主要有是电解、氧化、吹脱与吸收、生化、化学处理等，破坏氰根。
如向废不中投放液氯、次氯酸钠或漂白粉等，使氰转化为二氧化碳和氮。
一般含氰浓度小于20毫克/升时可用活性污泥曝气池，20～40毫克/升时用生物滤池，等等。
砷（As）
砷及砷的可溶性化合物者极毒。
如砒霜（白砒）就是三氧化二砷。
自然界中主要以化合物形态存在，间或成单质存在，有硫砷铁矿（FeAsS）、雄黄（As2S2）、雌黄（As2S3）。
不少有色金属矿石中含有砷化物，所以在有色金属冶炼过程中（如矿石培烧），均有砷化物（如白砒）排出。
煤中含砷平均可达25毫克/公斤，故煤的燃烧可使周围空气的砷浓度达0.02微克/立方米。
砷化物多用于制造硬质合金（如铅弹中加35%的砷）、砷酸盐药物、杀虫剂、杀鼠剂（一般为砷酸、亚砷酸盐类）、玻璃工业脱色剂、毛皮工业的脱毛剂和防腐剂。
所以冶金、硫酸、化肥、皮革、农药等工业均有砷污染。
问题砷可以通过呼吸、皮肤接触、饮食等途径进入人体。
砷能与蛋白质和酶中的巯基结合，抑制体内很多生化过程，特别是与丙酮酸氧化酶的巯基结合，使其失去活性，引起细胞代谢的严重紊乱。
砷对人的中毒剂量为0.01～0.052克，致死量为0.06～0.2克。
砷的急性中毒症状是：
咽喉、食道及胃肠烧灼感，腹泻、腹痛、头痛、恶心、呕吐、口喝、面部发绀、血压迅速降低，病情严重时可迅速死亡。
砷中毒作用也是积累性的，能蓄积于骨质疏松部、肾、肝、脾、肌肉和角化组织（如头发、皮肤及指甲）。
近年来还发现，与含砷物质经常接触的工人中，皮肤癌和肺癌的发病率锭高于其他行业；而皮肤溃疡、鼻中隔穿孔更为常见。
含砷废气应严格消烟除尘措施，在烟道中予以回收。
含砷废一般用投加石灰、硫酸亚铁和液氯（或漂白粉），将砷沉淀，然后对废渣进行处理。
各种方法从饮用水中除砷的效率，石灰软化法可除去85%，木炭过滤为70%，硫化铁滤床94%，硫酸铁凝结80%以上，氯化铁凝结98%以上，氢氧化铁沉淀法94～96%。
如人畜误食砷中毒，可以氧化镁与硫酸亚铁溶液强烈搅动生成的新鲜氢氧化铁悬浮液服用来解毒。
烟尘
除工业过程产生的粉尘外，烟尘主要是燃料燃烧的产物。
工业用煤排烟量大致是燃烧的重量的3～18%，褐煤为11%，无烟煤为8～9%。
同样一吨煤，居民用比工业用所产生的粉尘要多2～3倍。
烟尘一般含硫、氮、碳的氧化物等有毒气体和粉尘。
粉尘颗粒大于十策米的，很快会沉降到地面，称为落尘；颗粒小于十微米的称为飘尘，其中相当大一部分比细菌还小，可以几小时，甚至几天，几年地飘浮在大气中，尤其是直径在0.5～5微米的飘尘，不能为人的鼻毛所阻滞和呼吸道粘液所排除，可直接到达肺泡，被血液带到全身。
有的飘尘还附有苯并（a）芘或本身就是一些有毒的金属（如铬、铍、镍）化合物、石棉、砷化物等，可以致癌。
细小的飘尘随呼吸道进入人体后将有一半粘附在肺部细胞上，是构成人类和动植物呼吸道疾病的重要原因。
烟尘还能削弱日光和能见度，吸收日光中对人体有紫外部分，而使儿童的佝偻病增多。
防治烟尘污染措施主要有：
1、改变燃料构成和燃烧方式。
如用无污染或少污染的燃料（天然气、煤气、石油炼厂气或其他日光、沼气、风、潮汐等能源）代替煤炭；现有炉窑实行技术改革。
2、区域集中供热，大的燃煤电站实行热电并供，以集中的高效锅炉代替分散的低效锅炉；3、采用各种烟尘消烟除尘方式。
等等。
粉煤灰
从燃煤锅炉烟囱收集下来的烟灰称为粉煤灰。
许多火电厂将粉煤灰与锅炉底部的沉渣（炉渣）一起排出，即粉煤灰渣。
我国火电站每年排放的粉煤灰渣有近四千万吨，是一个重要的污染源。
它不仅占用大量土地堆积，还常排放江河，使河道淤塞，河水变质。
煤灰渣主要成份为硅酸盐、铝硅酸盐、氧化硅、硫酸盐等，含铁也相当高。
它本身没有水硬胶凝性，但经磨细后，在有水份的条件下，能与石灰等起化学反应生成水硬胶凝性的化合物，因此粉煤灰用途极广，主要用以制作建材。
不少西方国家都反灰渣资源再技术作为国策的一环，美国更把灰渣列为矿产资源中的第七位，在1978年已有24.1%（约1641万吨）作为商品销售。
我国最近也制定了粉煤灰水泥的国家标准，将其列为正式产品。
粉煤灰还可用于水泥的活性混合材，混凝土的掺合料、烧结粉煤灰陶粒（人造骨料）、砌筑水泥（砂浆水泥）、填筑和筑路材料。
粉煤灰的综合利用，需要电力、建材、建工、环保各部门统一认识，建设起我国的粉煤灰渣利用工业，从发展燃煤电站的除尘技术、干排灰技术到废料资源化、资源产品化、产品系列化等方面着手，解决粉煤灰的污染与利用问题。
硫铁矿渣
又称烧渣，是生产硫酸过程中，焙烧硫铁矿时产生的。
一般每生产一万吨硫酸可产生约七千吨硫铁矿渣。
由于烧渣中还有残硫，故排放水体，将使其严重酸化，腐蚀桥梁、船舶。
烧渣含铁量一般为百分之四十至四十五，经磁选、重选后，可提高至百分之五十到六十（同时脱硫），是很好的炼铁原料，每一万吨硫铁矿渣可选出四千吨左右的炼铁原料，选余物还可供水泥厂用，此外，烧渣中还有不少有价金属，应考虑综合利用问题。
目前我省烧渣除部分供水泥厂外，大部分未处理，值得注意。
钢渣、高炉渣
每生产一吨生铁要排出0.75吨高炉渣（国外由于高断的改进和大型化、矿石品位提高，已降到0.3吨）；每生产一吨钢，要排出0.25吨钢渣。
高炉渣化学成份接近水泥的化学成份，活性比较稳定，抗磨、水化、吸水性能好，水淬工艺成熟，易于加工，回收利用合算。
目前我国对高炉渣的利用率达百分之六十。
而钢渣质硬、块大、不易破碎，水淬技术不很成熟，利用较难。
高炉渣一般用于制矿渣水泥、矿渣磷肥、铸石、矿渣纤维、微晶玻璃等。
碱性炼铁炉（如托马斯炉）的钢渣经水淬后渣中钢形成小粒，可经磁选回收。
选余渣再制磷肥和水泥（其成本仅为普通水泥一半）。
钢渣磷肥含磷及多种微量元素，适用于酸性土壤，能改良土壤，又可作饮料添加剂，其有效五氧化二磷为14～18%。
国外对钢渣利用着重研究炉前水淬，使其先行粒化；或采用大面积分层铺渣破法（热泼法）。
一般将钢渣返回烧结矿或直接回高炉代石灰石作助溶剂。
五．总结
有人说，地球的颜色是绿色的，她孕育着生命，预示着人类的诞生和未来。
我说，她是生命的摇篮，人类的母亲，她把全部的爱无私地奉献给人类的子子孙孙。
她的确很大，幅员辽阔，但不是无边无际；她的确很美，山青水秀，但不是青春永远；她的确很富，资源广博，但不是取之不尽，用之不竭。
如今，地球生态环境已被人类活动严重破坏。
尤其是水的污染更为突出。
水污染治理比防洪、抗旱难度更大，因为洪水的发生在时间上偶然性、在地域上有局限性，而水污染则是每时每地都存在。
洪水、干旱是天灾，面对天灾，人类更能团结一致，更能吃苦耐劳，更能相互帮助，更能激起一股热情，1998年长江大水就是一个例证。
水污染是人祸，是人引起的，治污会影响到部分人的利益，会涉及到社会中的方方面。
这次调查总的来说还算成功。
基本达到了我们的预期要求，使我们大体了解了沙溪河的状况。
对于水污染日趋严重的环境趋势，只靠我们这一点微薄的力量是远远不够的，这需要大家的共同努力，来保护我们的母亲河。
谢谢！
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