第一篇:手出水的研究
仰泳運動員手出水姿勢的研究
南海區松崗鎮石碣小學
劉國強
李玉蘭 前言
隨著競技游泳的不斷發展,除重視科學的體能訓練外,技術訓練始終被認為是提高運動成績的重要環節。在技術訓練中,從開始就要十分重視建立正確的技術概念和正確的技術規格。在仰泳技術中,手出水定看似小的環節始終沒受到太锪重視。在實際應用當中教練員的說法不一,運動員的做法也不同。
總體來說,游泳界廣為流傳的出水姿勢有三種:a手背先出水;b大拇指領先出水;c小拇指領先出水。仰泳臂出水時的手型涉及到推水發力方向、出水阻力的大小、臂部肌肉的緊張度、轉肩、入水環節。所以,仰泳臂出水的手型問題不能忽視,應該得以重視。
本文試圖通過大賽的電視錄像分析,現場觀察統計,對教練員及運動員的調查分析,論證仰泳手出水姿勢及與之相關的推水技術,以期對我國仰泳項目水平的提高有所幫助。研究方法和對象
2.1現場觀察統計法
對參加第八屆全運會預選賽的16名運動員(男8人女8人)及廣州體育學院和廣西區玉林市業余體校30名運動員進行現場觀察統計。
2.2訪問調查法
訪問調查了11名教練員和20名運動。其中國家隊教練1名、省市隊教練各縣區名;健將級運動員10人,一級運動員10人。
2.3 錄像圖片分析法
錄像觀察第二十五屆奧運會100米仰泳前8名,第八屆世錦賽100、200米仰泳和400米混合泳前8名。第八屆全運會100米、200米仰泳前8名。對結果進行統計處理和檢驗,以期測得中、外選手之間的差異;并對結果進行分析和討論,以找出我國選的存在的不足。結果與討論 經研究可得到出如下結果:
3.1我國優秀運動員與業體校少兒運動員之間出水姿勢大致相同,60%以上是手背出水:小拇指出水業體校學生占20%;大拇指出水優秀運動員占20%。自七十年代起,在我國影響較大的游泳教科書中對手出水有三種形式出水動作的分析流傳甚廣,小指出水和手背出水普遍被認為是最佳出水方式。因此,我國運動員大多采用手背出水姿勢。
3.2 在調查過程中,主要對仰泳出水的認識,手出水對其它技術環節的影響等問題進行了訪問.調查所得結果是:由于每個教練員的技術觀點和概念不同,運動員的個人習慣和觀點也不同,因此,調查結果也不同.在調查的運動員當中,有四名健將級運動員是大拇指領先出水,其中包括我國優秀仰泳運動員魏星、夏杰。他們認為出水手型的形成是個人習慣。而其他運動員都是手背或小拇指出水,有的人認為是推水壓腕自然形成的;有的還覺得慢游時可以做到大拇指領先出水,但在比賽的快頻率當中都是手背出水。在訪問的教練員當中有八名教練認為應該手背或小拇指領先出水,尤其傾向小指出水。因為,小指出水既有利于推水壓腕手臂伸直,又利于轉肩和空中移臂;而大拇指出水不利于空中移臂和入水。另外兩名教練員認為應該大拇指領先出水,其中包括國家游泳隊韓冰巖教練。韓教練認為,當手加速劃過髖部回到水面時,劃水深度又一次發生變化,出現第二次上升,所以在推水結束時就自然形成大拇指領先出水。此觀點符合下面所述的國外選手的劃水技術。
3.3通過對第二十五屆奧運會和第八屆世錦賽及第八屆全運會的比賽錄像觀察發現,我國優秀仰泳選手與國外優秀選手的仰泳手出水姿勢完全不同。奧運會男子100米仰泳冠軍加拿大選手圖克斯伯里,200米仰泳冠軍西班牙的洛佩斯及女子100米、200米仰泳雙料冠軍匈牙利的艾蓋爾塞吉,都是大拇指領先出水,甚至錄像中可以觀察到的前八名選手也都如此。然后在第八屆全運會上我國優秀仰泳選手王煒、賀慈紅都采用手背領先出水技術。在剛剛結束的第八屆世錦賽上,男子400米混合泳冠軍得主、世界紀錄保持者美國的多蘭,在比賽中仰泳占據絕對優勢,他由蝶泳結束時的第四名到仰泳結束時的第一名,并超出對手一人多距離,不言而喻,他的仰泳技術對他獲得冠軍起了決定性作用。而多蘭的仰泳手出水也采用的是大拇指領先出水技術。我國選手吳艷艷在本屆世錦賽上獲得200米混合泳冠軍,她采用的是間于手背與大拇指間的虎口位置領先出水技術。反過來再看看本屆比賽中女子100米仰泳冠軍美國選手莫勒和男子100、200米仰泳冠軍美國的克雷澤博格,他們都采用大拇指領先出水的技術。
通過圖像分析發現,造成我國與國外選手出水姿勢不同的原因不是個人習慣和技術概念的不同;而是劃水動作,特別是推水動作不同造成的。我國選手在手臂劃過肩關節進入推水階段后,肘關節和大臂逐漸向身體靠近,推水即將結束時,小臂內旋做加速轉腕下壓動作,掌心由向后轉向下,做后下方的鞭狀推水。推水結束時手距水面還有一段距離。這時,有的人習慣手背直接出水,有人習慣繼續轉腕小拇指出水,有人習慣轉成大拇指或虎口領先出水。而國外選手在手臂劃過肩關節以后,不是肘關節和大臂向身體靠近,而是小臂繼續向后下劃水,當手臂幾乎完成伸直時,大臂帶動小臂隨著肩和軀干的轉動加速向腳和大腿方向,也就是向內、向后上方做鞭狀推水,劃水結束時,正好大拇指朝上領先出水。了解了兩種劃水技術動作便可分析兩者的利與弊。屈臂推水,在推水結束以后由于小臂和手腕下壓使手掌與水面還有一段距離,這時手的出水只能靠壓水的反作用力和手臂肌肉的力量使手出水,這樣就容易造成手背出水,既加大了阻力,又增加了肌肉的作功,使肌肉耐力下降。有的人為了在出水時減少阻力和空中移臂時間,在推水結束以后繼續轉腕下壓直到小拇指朝上領先出水。這雖減少了阻力和空中移臂時間,但由于臂部肌肉始終處在緊張狀態,而影響肌肉工作耐力,進而影響到比賽后程的速度和耐力。還有人為了減少出水阻力,特意在推水壓腕以后再轉成大拇指領先出水;但在激烈的比賽當中,由于劃水頻率的加快也就很難再注意到轉手,自然而然地形成了手背或虎口領先出水。
大拇指出水,絕不會影響空中移臂時間。有人說,大拇指出水在空中移臂時還需要變成小拇指入水,這樣就延長了空中移臂時間和速度。但在實際中,手臂也是隨著肩的轉動做劃水和移臂動作。移臂中,當手臂移過垂直部位后,隨著肩的轉動和充分伸展,使三角肌、肱大肌、背闊肌逐漸拉開,這時手掌隨之自然的向外翻轉而形成小拇指入水,并且為劃水動作做好準備。因此,小拇指入水并不需要特意的去控制,而是隨著肩的轉動和臂部肌肉的伸展自然形成。
4結論
4.1 正確的技術概念是學習動作的前提,也是運動成績提高的基礎。目前我國仰泳選手出水存在的手背領先出水、大拇指或虎口領先出水、小拇指領先出水的不規范統一,直接涉及到推水的發力方向,出水阻力的大小和最終成績的好壞。
4.2 大拇指出水已被世界優秀運動員實際證明符合游泳運動的走向規律。
4.3 游泳同任何體育競技項目一樣,從小、從基礎抓起的技術動作要領必須科學化和規范化。
第二篇:關于紙業出水不穩定情況報告
關于紙業出水不穩定情況報告
永嘉縣環保局:
由于我公司今年新老股東交替,春節期間停產時間長,新股東對原有的環保設施情況的不熟悉。通過局申報于是2月8日進行試生產運行。在試運行過程中。公司邀請縣經緯環保公司技術人員跟蹤進行現場指導。但由于停機時間長活性污泥細菌生長不良,且近期氣溫多變的不利因素。在試運行過程中,出現了出水不穩定并發展到后來達到130-150左右的超標。在發現情況后,公司各級高度重視,并做出了立即停產的決定。并及時作出了如下挽救措施:
1)公司負責人陳海軍同志率各股東親自安排負責。
2)請經緯公司派專門技術人員進行指導并配合其按排。
3)在活性污泥中細菌生長不好的情況下,及時投加新菌種,并增強營養以利細菌生長條件。
4)做好物化階段的廢水處理。加大用藥量。使其流入到生化階段的廢水濃度降低,以減輕生化這邊的負荷。
5)公司安排專門人員24時看護負責。監護各機電及廢水運動情況。
經過一系列的努力,標準排放口出水有了明顯好轉。今日已降至110左右。在這基礎上,我公司還將繼續努力,力爭在這兩三天內將處理到穩定達標這一標準。然后再恢復生產。
永嘉縣紙業有限公司
2012年2月15日
第三篇:上海市污水處理出水水質暫行規定(本站推薦)
滬水務?2010?323號
關于印發《上海市農村生活污水處理工程建設績效考評暫行辦法》的通知
各區(縣)水務局、財政局:
為提高本市農村生活污水處理項目建設水平和資金使用效益,根據《上海市農村生活污水處理工程項目和資金管理暫行辦法》的要求,特制定《上海市農村生活污水處理工程建設績效考評暫行辦法》,現印發給你們,請遵照執行。
特此通知。
上 海 市 水 務 局
上 海 市 財 政 局
二O一O年五月二十五日
上海市水務局辦公室 2010年5月25日印發
上海市農村生活污水處理工程建設
績效考評暫行辦法
第一章 總 則
第一條 為推進本市農村生活污水處理工作,進一步規范和加強農村生活污水處理工程項目建設和資金管理,建立健全激勵和約束機制,切實提高項目建設水平和資金使用效益,根據《上海市農村生活污水處理工程項目和資金管理暫行辦法》的要求,結合本市實際,特制定本辦法。
第二條 本辦法所稱農村生活污水處理工程指列入市水務專項工程計劃的農村生活污水處理工程項目。
第三條 本辦法所稱農村生活污水處理工程建設績效考評(以下簡稱績效考評),是指運用定性定量相結合的評價方法、科學的量化指標和統一的評價標準,對農村生活污水處理工程建設工作的績效目標實現程度進行綜合性的考核和評價。
第四條 績效考評遵循以下原則:
(一)客觀公正。按照“公開、公平、公正”的要求和科學、規范的考評程序,客觀公正地衡量項目績效情況。
(二)分級負責。績效考評工作實行分級負責制,采取區(縣)自評和市級考評相結合的方式。
(三)突出重點。重點對項目組織與管理、工程質量與處理效果、資金投入與使用、后續運維與管理等方面進行考評。
第二章 考評依據和內容
第五條 績效考評的依據:
(一)國家相關法律、法規、標準,本市水務、財政部門制定的相關管理規章制度;
(二)農村生活污水處理工程設計方案、計劃下達文件、資金撥付文件、總結報告等有關文件和材料;
(三)各級水務、財政部門反映資金管理、工程建設進度、工程質量等有關統計數據資料;
(四)相關部門的有關批復文件、檢查結論以及工程決算報告等竣工驗收資料;
(五)項目監理、質監、審價審計、水質檢測等單位出具的報告;
(六)其他相關資料。
第六條 績效考評工作分為區(縣)自評和市級考評,考評的主要內容為:
(一)項目組織:主要考核農村生活污水處理工程的組織領導、計劃上報以及宣傳報道等情況。
(二)工程管理:主要考核農村生活污水處理工程的建設制度、管理情況、實施進度、資料記錄和歸檔以及驗收工作等情況。
(三)資金管理:主要考核農村生活污水處理工程的資金配套、使用和管理等情況。
(四)工程質量和處理效果:主要考核農村生活污水處理工程的施工質量以及出水水質等情況。
(五)長效管理:主要考核農村生活污水處理工程建成后的長效管理機制建設、養護單位和養護資金落實等情況。
第三章 組織實施
第七條 績效考評工作由市水務局、市財政局統一組織,分級實施。
市水務局、市財政局:負責成立市績效考評小組,組織對區(縣)進行績效考評;加強對區(縣)績效自評工作的指導;根據對區(縣)績效考評結果,采取相應獎懲措施,對考評過程中發現的問題督促整改。
區(縣)水務局、財政局:負責組織開展本區(縣)自評工作;對考評過程中發現的問題認真研究并及時整改;及時向市水務局、市財政局上報績效考評相關信息及自評報告。
第八條 績效考評原則上一年組織一次,即對上一各區(縣)農村生活污水處理建設工作進行績效考評。
區(縣)水務局、財政局應在上一農村生活污水處理工程項目驗收后一個月內完成本區(縣)績效自評工作。自評合格的,應及時將自評材料上報市水務局、市財政局,申請市級考評。
市水務局、市財政局應于收到區(縣)上報自評材料和申請之后的兩個月內完成對區(縣)的績效考評工作。第九條 市級考評工作程序一般分為前期準備、組織實施兩個階段。
(一)前期準備階段:
市水務局、市財政局相關部門成立市績效考評小組,制定考評方案,下達考評通知。
(二)組織實施階段:
1、資料核查。考評小組對被考評項目單位提交的績效自評報告及相關資料進行分類整理和核查分析。
2、水質抽查。由市水環境監測中心對處理系統進行水質抽查檢測,并出具檢測報告(具體抽查的處理系統數量、水質考核指標參見附件二)。
3、現場勘查。考評小組赴現場采取踏勘、詢查、訪談、復核等方式,核實項目建設情況,包括建設內容、質量以及實施效果等。
4、量化考評。考評小組根據考評內容逐項量化評分,確定考評結果等級,并提出整改意見。
第十條 區(縣)水務、財政部門對績效自評結果的真實性負責。在自評過程中有弄虛作假現象的,一經查實本績效考評結果按不合格處理。對績效考評中發現的各類違規違紀行為,應按照有關規定及時進行整改。
第四章 考評結果運用 第十一條 績效考評實行百分制,計分采用量化指標,滿分為100分(具體考評量化指標見附件一)。
根據考評總分,將考評結果劃分為四個等級:考評總分在90分以上(含90分)為優秀;76-89分為良好;60-75分為合格;60分以下(不含60分)為不合格。
第十二條 市水務局、市財政局應將績效考評結果以適當的方式公布,接受社會監督。
第十三條 績效考評結果是對各區(縣)農村生活污水處理工程建設工作的綜合評價,將作為下撥市補資金和安排下市級工程計劃的重要依據。
第十四條 績效考評結果為不合格的,暫緩下撥剩余市補資金和安排下市級工程計劃。相關區(縣)應于出具結果后的兩個月內對存在問題進行整改,整改完畢后上報市水務局、市財政局,重新組織考評。
重新考評合格的,視為績效考評合格,按規定下撥剩余市補資金和安排下市級工程計劃;仍為不合格的,即視為績效考評不合格,取消下撥剩余市補資金,同時不再安排下市級工程計劃。
第十五條 各級水務、財政部門應當根據績效考評結果,及時總結經驗教訓,完善管理辦法和制度,提高管理水平和資金使用效益。
第五章 附 則 第十六條 本辦法由上海市水務局、上海市財政局負責解釋。
第十七條 本辦法自頒布之日起施行。
附件:
一、上海市農村生活污水處理工程建設績效考評量化指標表
二、上海市農村生活污水處理工程出水水質暫行規定
附件一 上海市農村生活污水處理工程建設績效考評量化指標表
考評內容 考評指考評說明
標
分
區縣自評
考評
以各區(縣
一、項
1、組織目領導 組織(5分)差,分別得2分、1分、0分
鄉)發文為依據。
2、計劃上報 根據計劃和項目方案上報時效和質量,按好、一般、差,分別得2分、1分、得分
分項滿
市級
備注)、根據組織網絡和協調機制的健全程度,按好、一般、鎮(以工作0分 日記、原始資料等材料的抽查為依據。以相關檔根據工程建設方面信息報
3、宣傳道情況,按好、差,分別得報道
1分、0分
料為依據
案資
以相關
1、項目
文法人制執行情況
依據。
二
以、相工
關程
2、招投管標制執理行情況(20
據分
。)
以相關
3、工程根據監理工作開展情況,按監理制好、較好、一般、差,分別執行情得3分、2分、1分、0分
況
依據。為
執行項目法人制的,得2分;
否則得0分
為
件根據項目招投標制度執行
文情況,按好、較好、一般、差,分別得3分、2分、1分、為0分
依
件
文件
以相關資料
4、工程建設管理情況 根據工程建設管理情況,按、好、較好、一般、差,分別得3分、2分、1分、0分
錄為依據。以每個月上
5、工程實施進度情況 根據工程進展情況,按快、報較快、一般、差,分別得3分、2分、1分、0分
度為依據。
6、日常工作資料記錄根據日常工作資料記錄和檔案資料歸檔情況,按好、較好、一般、差,分別得
3記
進
以相關和歸檔情況 分、2分、1分、0分 資料、記錄為依據。以竣工驗收根據項目驗收組織工作和
報驗收中發現的問題整改情
7、項目況,按好、較好、一般、差,驗收
分別得3分、2分、1分、0
結分
論為依據。
告和考評內容 考評指考評說明
標
分 分項滿
得分
備
市級
區縣自評
考評
注
以各級財政根據區(縣)配套資金
1、資金到位程度,按全部落實、落落實情實60%以上、不足60%,分況
別得10分、5分、0分
件三
為、依資
據金。
管
以理
檢(查20
報分
告)
等
2、資金管理使用情況 根據建設資金使用、管理和
相撥付情況,按好、一般、差,分別得10分、5分、0分
材料為依據。
撥
款文
關
以現場情按工程現場實際情況和工
況程資料考評農村生活污水
和
1、工程四施工質、量情況 工差,分別得15分、10分、5程分、0分
質量和處理效果(45分
2、出水根據出水水質檢測情況,按達標、不達標,分別得30分、0分(具體指標和標準參見農村生活污水水質驗收考核暫行規定)。
處理工程中污水管網、處理
相池、窨井、綠化等工程質量情況,按好、較好、一般、資料為依據。以水質檢測單位出具的報告和
關)水質情況
市抽測監測數據為準。以相關文
五、長效管
依理
據(。
以分
2、運行)
養護工度,按好、較好、一般、差,作落實分別得4分、3分、1分,0情況
分
資件
1、長效管理機制建設情況 制定農村生活污水處理設
件施的日常運行管理、維修養
護機制的,得2分;否則得0
料分
為
資根據農村生活污水處理設
相施的運行養護工作落實程
關文
料為依據。以相關根據農村生活污水處理設
3、運行施運行養護資金落實情況,養護資按全部落實、基本落實、不金落實落實,分別得4分、2分,0情況
分
為依據。
合計
文件
資料注:考評各項打分時,均須提供相關書面依據。
附件二
上海市農村生活污水處理工程
出水水質暫行規定
第一條 感觀標準
農村生活污水處理系統出水感觀清澈透明,無異味。第二條 水質標準
出水水質評價采用四項指標:化學需氧量(CODCr)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)和總磷(TP)。
評價標準(單位:mg/L):
標準值
項目
水源保護區(一級)
化學需氧量 五日生化需氧量 氨氮
≤
其他地區(二級)
≤ 20 30
≤ 8 25
總磷 ≤ 1 3
第三條 分析方法 采用《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)規定的水污染物分析方法。
第四條 檢測單位
區(縣)驗收由各區(縣)委托具有計量認證資質的單位進行檢測;市級考核由市水環境監測中心負責抽檢。
第五條 檢測要求
區(縣)驗收應在工程投入試運行三個月內,對處理系統出水水質進行全覆蓋的檢測兩次;市級考核根據考核區(縣)處理系統的數量,按總數的5%-10%抽測一次。
第六條 達標要求
出水感官指標須達到本規定第一條要求,同時,四項水質指標項次綜合達標率在80%以上(含80%)。
第四篇:出水CODBOD升高的分析
出水COD、BOD升高的分析
二沉池出水的COD和BOD突然升高的原因,反映了污水處理的故障,有外部原因,也有內部原因導致功能故障,要作好有害物質分類。識別其特征,首先要測定出水COD;分析污水處理中出水COD和BOD5值升高的現象,大多數由顆粒狀物質或溶解性化合物質引起,有多種方法可確定其產生的原因。
1、活性污泥處理工藝中COD出水值升高原因1:
可視度過低的原因,當潛水墻后或出水渠中出現大絮凝物,或當二沉池中的可視度小或降低時,由懸浮固體引起,當出水可視度低于1.5米時,由溶解性污水內含物引起。二沉池表面負荷過高,活性污泥中固體含量過高,此時必須注意:活性污泥中的污泥含量在24小時內的降低值不得超過25%,而且必須避免因剩余污泥的抽出而導致出水中的NH4 +N含量升高。
2、活性污泥處理工藝中COD出水值升高原因2:
污泥指數過高,在回流比足夠的情況下,當清水區的水深度小于1米時,并且污泥指數超過150ml/g時,必須采取措施改善污泥指數。回流比過小,回流比至少為流入的50-70%。RV<0.5(=50%)→增加活性污泥的回流量→改變二沉池的泥面高度。若泥面未降低,就檢查污泥容積負荷q。
3、活性污泥處理工藝中COD出水值升高原因3:
絮凝體破碎,可導致出水中可過濾物質的高濃度,(>30mg/L或12TE/F),除氣量不足,氣體的形成,二沉池中污泥的停留時間過長。潛水墻和漂浮物去除率達不到效果。二沉池進出水溫度差過小。管路堵塞。進水COD負荷過高。
4、活性污泥處理工藝中COD出水值升高原因4:
出水銨氮值過低;渾濁度升高;進水量過高;回流污泥泵運行故障;PH值過低或過高;污泥被機械粉碎;亞硝酸鹽含量升高。
識別特征1:進水PH值高>8.5; 有堿性污水排入,損害或抑制微生物; 緊急措施:將污水導入其他空池中(雨水溢流池、初沉池、事故池),持續測量硝化區PH值,當PH值高于9時,加大曝氣強度。投加鐵鹽或鋁鹽以中和堿性污水,降低PH值。識別特征2:進水PH值低于6時;
有酸性污水排入,損害或抑制微生物;有侵蝕構筑物的危險,有機酸的排入,還會增加有機污染物負荷量,進而增加耗氧量。
緊急措施:將污水導入其他空池中(雨水溢流池、初沉池),持續測量硝化區PH值,唯一可行的措施是加入堿性物質中和,緊急情況下可使用干熟石灰。識別特征3;進水溫度明顯升高;
有熱的生產廢水排入,通常還有其他物質排入。形成泡沫和漂浮污泥;如果在活性污泥池或二沉池范圍內突然出現泡沫和漂浮污泥,則可能來自表面活性劑沖擊負荷,來源于清潔劑、其他易降解基質的沖擊負荷,通常來源于食品工業。識別特征4;進水有油膜:
有礦物油產品排入,無爆炸危險發生時的處理措施,將污水導入其他空池中(雨水溢流池、初沉池、事故池),停止回流污泥和循環污泥的輸送。停止運行未曝氣區的攪拌裝置,并在反硝化區(或厭氧區)出口處設置擋油板,如果油在曝氣區出現,則停止曝氣,撒入結合劑。識別特征5;氣體出現酒精等的氣味;
有時與污水覆蓋物有關;含易燃易爆氣體及液體。
緊急措施,用報警設備測量爆炸危險性,將污水導入其他空池中(雨水溢流池、初沉池),停止運行所有爆炸危險區內的所有發動機及電器設備;關閉所有采暖設備,熄滅明火。關閉無污水構筑物的門窗,停止鼓風機房通風設備的運行,但有的鼓風機照常運轉,以抽排有害物質。盡可能去除水池和水渠的密封遮蓋物。停止懸浮污泥和剩余污泥的抽排。
第五篇:自來水出水黃水的探討
自來水產生“黃水”現象的原因及防治措施
發帖人: mengyan197206 點擊率: 84 自來水產生“黃水”現象的原因及防治措施論文來源:東東論文網
發布人:東東論文
更新時間:2010-1-19 11:19:15 摘要 供水管網中時常出現黃水,給工業生產和群眾生活帶來一定的危害和影響,也使供水企業的信譽受到不良影響。本文分析了產生黃水的原因闡明了金屬管網(鋼管、鑄鐵管)出現黃水的不可避免性,探討了黃水現象出現的規律,提出了治理黃水的措施和方法。關鍵詞 自來水,黃水原因,治理,對策 中圖分類號:TV679.14 文獻標識碼:A 文章編號:
1674-098X(2009)08(c)-0000-0 發生黃水現象的規律
1.1 管網中啟閉閥門或調整閥門開度。進行管道維修或調整供水范圍內水壓、水量等情況下,局部范圍內會出現黃水。
1.2 水廠意外事故(突然停電等)造成大面積停水,恢復供水后,黃水現象較嚴重,持續時間較長 1.3 使用年限長,管徑偏小的管段,停水后再恢復供水時,會出現嚴重的黃水
1.4 流速緩慢的管網末稍管段.常有黃水現象
1.5 供水高峰期間,用戶用水量增加,管道中水流速度增高,可導致黃水,管網各處黃水程度的輕重與各管段的使用年限、管徑、流量的大小有關。l.6 集中用水大戶,用水量突然增加時局部易發生黃水。發生黃水現象的原因
2.1 水對金屬管道的腐蝕金屬管道(主要指給水常用的灰口鑄鐵管,球墨鑄塊管、焊接鋼管、鍍鋅鋼管)本身會有不少的雜質,金屬與雜質之間存在電極電位,在水的作用下,形成無數微腐蝕原電池,其陽極的鐵,被氧化成鐵離子。
Fe→Fe+2+2e 在陰極,當pH<7時 2H20→H++2OH-2H++2e→H2↑ Fe++2OH→Fe(OH)2 當水中無溶解氧時,H2和Fe(OH)2覆蓋在金屬表面形成鈍化膜,而抑制反應的進行,若水
中有溶解氧時,則發生如下反應:
2H2+02→2H20 ? 4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(0H)3 Fe(OH)3俗稱鐵銹,質地疏松,一方面對金屬表面有一定保護作用,另一方面上述反應繼續進行,Fe(OH)3不斷沉積在管道內壁形成結
垢。
2.2 生物性結垢 鐵細菌是一種特殊的自養菌,自來水消毒無法將其殺死。在水中有溶解氧時,鐵細菌能吸收亞鐵鹽而排出Fe(OH)3,形成凸起物,鐵細菌大量繁殖,可使管道過水斷面嚴重減少,硫酸鹽還原菌與鐵細菌共生,也加劇了管道的腐蝕,在管道內壁形成生物性結垢。此外,水中的碳酸鈣(鎂)以及自來水中的懸浮鐵都可形成沉積結垢。
2.3 結垢物質的溶解 管道結垢因形成的條件和時間不同,可分為堅硬結垢和松軟結垢兩類 堅硬結垢為金屬管道所獨有,而松軟結垢在水泥管、塑料管、玻璃鋼管等所有非金屬管道中
均存在。金屬管道內也存在松軟結垢,且較非金屬管道嚴重。如某小區內DN200灰口鑄鐵管爆管,搶修中發現管底有一層厚約15mm 的沉積物(黃棕色),內壁有葡萄球狀凸起堅硬結垢。形成堅硬結垢的原因主要是金屬管道自身的腐蝕和生物性結垢,外觀呈凸起狀,單體是葡萄球形;松軟結垢主要是水中懸浮鐵質及碳酸鈣(鎂)鹽的沉積,附著力不強,易被沖刷溶解懸浮在水中,它是造成黃水的主要物質。<堅硬結垢經長時間浸泡后也有不同程度的溶解。
.Fe(OH)3 Fe3++3OH-Fe3+是產生黃水現象的根本原因,其濃度越高,則顏色越深。
2.4 管道內流速、流向、水壓發生突然變化或流速過緩 ?當水流速、流向發生突然變化,對結垢產生沖刷,沖起松軟結垢并加速堅硬結垢溶解。水壓發生突然變化,易使堅硬結垢部分破碎溶解。水流過緩,水在管道中滯留時間過長,溶解的F3+相對較多。從以上分析可以看出,發生黃水的根本原因是金屬管道腐蝕結垢及結垢溶解,水中含Fe3+ 過多。直接原因是管道中水流速度、方向、水壓發生突然變化或水流速度過慢。只要給水管網中有金屬管道(鋼管、鑄鐵管),發生黃水現象是不可避免的,必然的。但是采取適當的治理對策,可減
少黃水現象發生的次數和程度。黃水的治理措施
3.1 加快陳舊管網的更換改造 陳舊管網一般管徑偏小,加上管道腐蝕結垢,過水斷面就更小。致使配水能力不足,水流速高,出現黃水、爆管機會多。可優先選用下列管材實施更換。3.1.1 自應力或預應力壓力水泥管。水泥管一般貨源較近,聯系方便,它造價低,水力條件好,內壁不腐蝕結垢。但因水泥管承壓強度較低,宜在工作壓力較低的管段使用。3.1.2 塑料管、鋼骨架塑料管、玻璃鋼管 這類管材的特點是:水力條件好、內壁不結垢、水質好、管質輕,施工方便、快捷、工期短,造價較低。因塑料管、玻璃鋼管相對來講鋼度較低,應根據當地的工程地質條件,埋深、動荷載等情況適當選用。
3.1.3 球墨鑄鐵管 它具有鋼管的強度和韌性,又具有鑄鐵管較強的抗腐蝕(相對于鋼管)性能,再經過內壁水泥砂漿涂襯處理,防腐性能就更好,且能滿足各種施工和使用要求,只
是造價稍高。
3.2 管道清洗和涂襯 主要可采用壓力水沖洗,沖洗流速大于正常流速的3倍以上,有條件時可用水-氣混合沖洗,比壓力水沖洗效果要好;機械清洗比較徹底,是剔除堅硬結垢的好辦法,但因實施困難,恢復供水時間長,故采用不多;化學清洗,用酸性物質浸泡約14-20h,便結垢溶解,然后用壓力水沖洗。機械清洗或化學清洗后的管道,由于去除了保護層,更易腐蝕,要噴涂襯料,以水泥砂漿為佳。若管道使用年久腐蝕嚴重,DN500上金屬管道也可
采用塑料管,玻璃鋼管內襯法。3.3 減少出廠水中的鐵、錳含量
3.3.1 水源為地表水。進行水處理時,要嚴格控制鐵鹽(三氯化鐵和硫酸亞鐵)混凝劑的使用數量。鐵鹽的超量使用,尤其是低價鐵鹽(硫酸亞鐵,會使出廠水含鐵量大大增加,因硫酸亞鐵在水中生成氫氧化亞鐵膠體,極不穩定,易水解產生Fe2+,出廠水很清。但經管網中溶解氧氧化,生成F3+,即產生黃水。所以要根據源水水質情況,適量投加鐵鹽混凝劑。
3.3.2 水源為地下水。
據資料,我國地下水資源中,含鐵是一般不超過10mg/L,最高不會超過20-30mg/L。由于地層的過濾作用,一般只含溶解性鐵的化合物。當PH>7時,三價鐵溶解度極小,含量甚微,故水中Fe2+為主。Fe2+含量雖高,但外觀清澈,一旦進入管網,就會被氧化成Fe3+ 使水出現鐵銹色。當地下水含鐵量接近或超過飲用水國家標準時,要實行除鐵工藝,可采用自然氧化除鐵(也稱曝氣法除鐵),錳砂除鐵,氯化除鐵等方法。另外,井群集水管道宜采用非金屬管道。3.4 加強科學管理 ?減少水廠和管網事故的發生,盡量避免停水。恢復供水時要逐漸增大水量,管網中閥門啟閉時,動作要緩慢,減少管道內流速、流向的劇變;合理設計管網,管網盡可能采取環狀,即使采用樹枝狀,管道也不宜過長,以免末端水滯留時間過長;經常調研與控制管網的流態,減少低流速管段,消除死水管段;定期沖洗管道,沖洗期根據客觀情況而定;安裝去除鐵、錳離子及消毒裝置;采用超濾工藝去除藻類,以使水質達標。
“黃水”現象初探
一、問題的提出
近兩年東陽市實施一戶一表改造及執行城市供水水質標準以來,用戶感到交水費方便了,出廠水水質更好了。但是,一些用戶的水出現了“黃水”現象且具有區域不斷擴大的趨勢,市民反映強烈。就此我公司每次接到群眾舉報后,即派出化驗、修理人員前往現場取水樣化驗和對管道檢查。結論是,感觀性狀和一般化學指標濁度超過5NTU,鐵超過1mg/升。同是共性情況為供水支管和配水管是用了5年以上的鍍鋅管。
二、黃水產生的因素
綜上所述的現象,我公司經過二年來的實踐,歸結下列困素可造成用戶“黃水”:
1、是鋼管、鑄鐵管和鍍鋅管的供水支管,及用戶室內使用的鍍鋅水管,且時間在五年以上的管內壁已開始銹 蝕或結垢。
2、在(1)條件下,由于原水pH值在6.5-7.0以下,且使用硫酸鋁作為混凝劑的,致使出廠水pH值下降到6.5左右的水顯弱酸性,具有一定的除銹功能,將水管內的鐵銹溶解于自來水中使水發黃。
3、實施一戶一表改造后產生的負效應。眾所周知,一戶一表實施是為解決自來水二次污染問題的,但由于用戶的用水有周期性(尤其是雙職工家庭),這樣一來不用自來水時,自來水由過去存在水箱里變成了存在管道內,增加了自來水在管道內溶解鐵銹和水垢的機會,從而易使自來水變為“黃水”。此現象出現在居民戶每月用水在5噸以下的區域。
4、停水和管網沖洗對供水末端且系樹枝狀式管網配置的地區。因停水和管網沖洗后恢復供水時,水頭會將管壁上的水垢沖刷下來流向管道末端,而樹枝狀的管網配置沒有回路,故產生量大、高濁度的“黃水”現象。
5、用戶的室內供水管道因使用時間長,發生銹蝕現象;以及用戶自備水與室內自來水供水管道連通,自備水質有問題造成黃水現象,而用戶誤以為是自來水發生“黃水”現象。
三、解決的方法
“黃水”使水質超標,極大地影響供水企業的質量信譽,也給用戶帶來了損失,對供水企業來說必須要解決的。但是如何解決,采取什么辦法解決,才能達到事半功倍的效果,是十分重要的。據近二年來,我公司解決“黃水”問題的經歷,筆者總結為以下幾種:
1、因出廠水pH值偏低,而供水管網略有銹蝕、水垢的黃水問題,要采取提高出廠水pH值措施,即對制水式藝中增加調整pH值的工序,配置加堿或者加氫氧化鈣(熟石灰)的設備,對沒有條件的且系季節性的原水pH值偏低的情況,可采用更換混凝劑的方法,如用硫酸鋁的可以改用聚合氯化鋁。
2、進行管網改造。對確實使用年代久遠且銹蝕嚴重,其管道壁已不能保證正常供水壓力之要求的管道要予以更換,對銹蝕嚴重管壁能滿足正常壓力要求的管道,由于更換時需要破路、開挖、安裝等工序,工作量大,成本高且停水時間長,可采用內壁機械除銹或者噴風除銹、噴涂防銹的方法解決黃水問題。
3、對用水量小管道略有銹蝕,且屬樹枝狀管網配置的區域性“黃水”問題,應采取就近管道連接的辦法,使網狀態管道中的水流動起來,而不產生黃水。
4、對因停水后和管網沖洗后恢復供水時產生黃水的地區、地段,要在恢復供水、水壓達到正常值時派專人到該地區打開排污閥,放水直到無黃水為止。
5、對用戶室內管道老化的可建議用戶更換管道,對自備水源與自來水管道連接的用戶,要求用戶斷開連接,防止嫁禍性的“黃水”
解決供水管道“黃水”問題是東陽水司近二年來凸顯出來的問題,其涉及面較廣,工作量比較大,資金消耗大于管網修理,已直接影響企業的聲譽和效益。因此重視“黃水”問題的解決,已被我公司提到重要的議事日程之上,為能學習到兄弟水司解決“黃水”的更好辦法,故拋磚引玉拙成此文,實為得到教誨之目的。
貴組7月15日下午發來的關于“新晃縣自來水出混水之事該誰來管?”的傳真已收悉。我們真誠的接受媒體批評,網友反映情況基本屬實。借此,將我縣幾個月來“抗黃水”情況進
行介紹,以獲得諒解和支持。
一、自來水變“黃”的基本情況
新晃侗族自治縣三面嵌入貴州,縣城緊鄰貴州省大龍開發區,自來水取水源為舞水河。由于貴州享受西部大開發政策,位于舞水河上游,大龍開發區的發展速度很快。新晃縣城取水點水質由2002年的二類水變為2005年的三類水。基于潛在的水質惡化問題,新晃縣委、政府傾全縣之力于2006年2月投資2400多萬元在本縣境內取水修建縣城第二水廠。
2008年元月冰雪災害期間,縣城第二水廠竣工投產向縣城供水。確保了冰雪災害期間,新晃縣城成為為數不多的停水時間最短的縣。為抗冰雪災害、保障春節供水作了巨大貢獻。
4月份后,縣城陸續出現水質變黃的問題,至4月20日,縣城混水面達85%。處于管網末端的重災區有5處:火車站接觸網、農貿市場、山羊坪、龍溪口姚家院子、原教儀廠。自來水顏色依次為橙色、黃色、“汽油”色、“醬油”色,根本不能飲用。問題發生后,我公司及時組織相關部門分析問題研究解決辦法,并分別于4月10日、5月8日、6月10日在電視臺發布通告,告知用戶。同時于5月10日、6月3日邀請武漢中南市政設計院、長沙市省建筑設計院9名給排水專家來我縣“匯診”,解決“黃水”問題,并在新晃電視臺全程
播放了國家級給排水專家的講話。
二、自來水水質變黃的原因
省內外9名專家到我縣對自來水水源管網進行“匯診”,一致得出三個結論:
1.新晃縣城第二水廠建設是正確的,水源是好的,二水廠設計科學,制水工藝先進,二氧化氯消毒方式正確,出廠水、末端水經市、縣疾控中心幾個月檢測,水質符合國家飲用水標準。工商、質監部門抽樣檢測,水質合格。
2.新晃縣城地形特殊,高低不平。第二水廠采用重力式供水。供水壓力平均達0.5兆帕,高的達0.7兆帕,且歷來對供水管網欠帳過多,有灰口鑄鐵管,有普通鋼管,有鑄鐵管,有PE管不同的不同管材。幾十年沉淀了大量的“銹垢”,供水壓力超過第一水廠供水壓力值,破壞壓力形成的保護膜,致使多種管材的“銹垢”剝離,形成“黃水”,部分“渾水”
檢測中“鐵”超標結果。
3.新晃縣城第二水廠啟用,第一水廠關停備用。改變了供水方向,部分管網“逆向”供水,“逆向”部分管網,“銹垢”阻力增加,沖刷“銹垢”的機會增多,該區域管網也會
因沖刷“銹垢”而水質變黃。
4、第二水廠啟用后,由于使用二氧化氯消毒,二氧化氯對鐵銹有強氧化作用,導致供水過程中由第一水廠長期供水形成的保護膜受到破壞,管材內沉積的“銹垢”大量剝離,管內運行水含鐵量嚴重超標,形成“黃水”。
三、我公司采取的主要措施
1.啟動供水橙色預案,通過電視媒體公告專家結論和疾控中心檢測報告,公開、透明處
理自來水部分水質變“黃”問題。
縣人民政府接到自來水公司關于水質變“黃”的報告后,主要領導親自過問,分管領導具體抓,及時啟動了供水橙色預案,抽樣做了“水源水、出廠水、末端水”水樣的全分析,組織“環保、衛生、工商、質監、水務、自來水各個部門參與抗”黃“工作,幾個月連續在電視上播放相關信息,自來水公司發放宣傳單3000多份。由于及時、透明、公開,縣城居民沒因水黃而恐慌,大部分居民配合自來水公司解決“水黃”問題。
2、采取“降壓、沖洗、改造”辦法,逐步恢復正常水質。一是降壓,我們在縣城主管
上安裝了5臺減壓閥,自動調節不同地形管網壓力,形成新的保護膜。二是沖洗,在縣城管網的主水管低洼處,開設7處排污口,定期清洗主水管,自來水公司實行領導,職工的辦法,將沖洗區域管網責任人照片和聯系號碼掛到街道和小區,天天清洗,做到用戶隨喊隨到。到了沖洗才走。加大沖洗力度措施。6月10日后正常水質已恢復到80%。三是改造,對“黃水”重災區,我們采取兩個辦法改造。是單位產權的供水管網,實行單位出資改造,是居民分戶改造用戶,實行財政出資改造。已改造的農貿市場、教學儀器廠兩片區,供水水質恢復正常。
四、下步工作
1.改造致水變黃嚴重管網。新晃縣城管網改造歷來欠帳過多。我們對重點區域實行重點改造,爭取多方籌資辦法。財政支持100萬,企業投入50萬,產權單位自籌50萬,居民用戶承擔5萬。計劃投入165萬元改造目前水質仍黃的2個區域和一條主管及配套設施,加快進度爭取改造到位,從根本上解決水質變黃問題。
2.繼續實行定期沖洗重大水管責任制。我公司改造管網任務較重,短期內無法像武漢、深圳出現“黃水”后全部改造管網進行解決,我們只能采取定期沖洗的辦法,緩解短缺資金
改造縣城管網的問題。二氧化氯消毒引起的色度升高
色度升高現象是二氧化氯消毒中常出現的問題。理論上導致色度升高有多種可能性,但最為常見的原因是錳的影響。二氧化氯能迅速將水中的二價錳氧化成四價錳,形成不溶性的二氧化錳黃褐色膠體而使水的色度升高。錳對二氧化氯消毒的干擾并不是通常意義上所說的錳含量偏高引起的,實際上即使投加二氧化氯前錳的含量己經很低,甚至低于一般標準方法的最低檢測濃度時就己經使水的色度上升到令人難以接受的程度了。筆者所在水廠的應用經驗表明:當水中存在游離二氧化氯時,0 02mg/L的錳就可能使水的色度達到10度,0.03mg/L的錳就可能使水的色度達到國家標準的臨界值(15度)了。大多數用戶認為色度在5度以下的水是“無色”的;8~10度時許多用戶己經能夠察覺到水有“微黃色”了,因此采用二氧化氯消毒時濾后水中二價錳含量應小于0.02mg/L。
鐵污染:人體攝入的鐵物質過多會導致很多疾病,其中最直接的也是危害最大的就是氧化鐵對人類肝臟的損害,近來發現,鐵污染地區往往是肝病高分區。
錳污染:過量的錳長期低劑量吸入,會引起慢性中毒,可出現震顫性麻痹,嚴重危害人的神經系統,新近研究發現,過量的錳還會損傷動脈內壁和心肌,形成動脈粥樣斑塊,造成冠狀
動脈狹窄而至冠心病。
本文以深圳特區供水系統為主要研究對象,針對供水系統水質化學穩定性及其控制方法,進行了以下研究:1)深圳特區供水系統水質化學穩定性現狀調查;2)給水管網內壁腐蝕瘤的物理化學特性;3)供水系統水質化學穩定性的變化規律;4)供水系統水質化學穩定性的控
制方法。為了全面、客觀地評價水質化學穩定性問題,采用3 種穩定指數來綜合評價水質化學穩定性:對于無內防腐的金屬管材,用碳酸鈣沉淀勢CCPP、拉森比率LR 來分析;對于水泥管、水泥砂漿襯里的金屬管材,用侵蝕指數AI、拉森比率LR 來分析。通過對深圳特區供水系統水質化學穩定性的調查,發現各水廠原水、出廠水、管網水常年具有腐蝕性、侵蝕性,同時存在陰離子穿透管道內壁腐蝕瘤,引發“黃水”問題的風險。對給水管網內壁腐蝕瘤的物理化學特性進行研究,發現給水管網內壁腐蝕瘤通常具有相似的內部分層形態結構,即表面層、硬殼層和疏松多孔內核層。硬殼層和表面層的主要化學成分為Fe3O4、α-FeOOH,內核層的主要成分為Fe3O4、α-FeOOH、γ-FeOOH。水泥砂漿襯里的金屬管材,在長期使用過程中水泥砂漿層也會形成與腐蝕瘤相似的分層形態結構,鐵的腐蝕產物為其主要化學成分。供水系統水質化學穩定性的變化規律的研究結果表明,同樣的水源,無論采用常規工藝還是臭氧活性碳工藝,出水水質化學穩定性都比原水差。給水管網中,水質化學穩定性沿水流前進方向,變化不大。因此,改善管網水質化學穩定性,其關鍵是控制出廠水的化學穩定性。投加堿劑控制出廠水的化學穩定性試驗結果表明,控制出廠水pH 在8.0~8.5 之間,可使出廠水接近穩定。投加堿劑提高pH 的效果,NaOH>Ca(OH)2>Na2CO3>NaHCO3。對于深圳原水,前加堿投加Ca(OH)2 為宜,投加點在投加混凝劑后1min 左右,投加量為3~5mg/L;后加堿宜采用NaOH,投加點在濾后,投加量為2~3mg/L,可使出廠水pH 在8.0~8.5 之間。前加堿投加Ca(OH)2 比后加堿成本更低。在南方某大型工業集團生活水廠的工程實踐表明,投加Ca(OH)2 和NaOH,控制出廠水pH 在8.0~8.5 之間,有效地解決了管網大面積“黃水”問題。對于原水濁度常年較低的小型水廠,采用微絮凝直接過濾,濾后投加NaOH,控制出廠水化學穩定性,綜合藥劑設備成本,與前加堿投加Ca(OH)2 相比,成本更低。對于深圳原水,投加堿劑無法完全達到水質穩定,也無法有效降低拉森比率,再礦化工藝能通過調整CO2 和石灰的投量控制出廠水總堿度,從而降低拉森比率,降低降低陰離子穿透管網內壁腐蝕瘤,引發“黃水”問題的風險。深圳特區出廠水總堿度宜控制在50mg/L CaCO3 以上。采用再礦化工藝,深圳原水投加CO218mg/L,Ca(OH)2 20mg/L,可使出廠水水質完全穩定北方城市水庫水季節性氨氮增高原因分析與探討
劉振江 安沁生 潘耀泉 崔玉川
O山西省城鄉規劃設計研究院太原030001: 2山西紡織工業設計院太原030002: 3太原理工
大學太原030024)摘要對北方城市水庫水的特征,水庫水季節性氨氮增高現象的原因進行了分析,并對常用的氯化法、沸石吸附法、生物陶粒接觸氧化法、生物沸石法和揚水曝氣法等工程措施進行了討論。認為生物沸石過濾法是一種優勢明顯、應用前景廣闊的微污染水處理方法。
關鍵詞 水庫水 氨氮增高 季節性北方城市
我國北方(華北、東北、西北)地區許多城市以水庫水為供水水源。每逢初冬初春時節,水中氨氮出現季節性增高現象,導致給水廠出水色、味加重。盡管采取了增大加氯量的措施,但出廠水余氯仍不能達標。本文嘗試對此現象的原因及對策進行分析討論,以期拋磚引玉。
1水中氨氮的影響和危害
1.1對水環境的影響
氨氮是植物生長所需的營養元素,較高的氨氮是水體富營養化的元兇之一。氨氮在水中以游離氨(NH3)和離子氨(NH4)兩種形式存在。其中NH3濃度達到0.04 mg/ L時會發生魚類中毒現象,超過1 mg/ L可導致魚類死亡。我國《漁業水質標準》(GB 11607 –89)規定NH3不得超過0.02 mg/ L o氨氮還會消耗水中的溶解氧,每硝化l mg/L的氨氮會消耗4.6 mg/ L的氧。當水中氨氮含量較高時,可能導致水體缺氧,這也對魚類生長不利。
1.2衛生學影響
氨氮硝化后生成硝酸鹽和亞硝酸鹽,其中亞硝酸鹽可致畸致癌。水中有氨及有機物存在時,加氯后將產生氯化氰,它是一種公認的對人體有毒的物質。
1.3對凈水工藝的影響
原水氨氮較高一方面加大了加氯消毒的耗氯量,使出廠水余氯難以達標;另一方面氯化消毒的負作用增強,致癌、致畸、致突變的“三致”物質明顯增多,危害人體健康。此外,由于氨氮導致加氯量增高,從而引起出水pH降低,一方面導致處理后水有異味,口感不好;另一方面可能引起管網中沉積的三價鐵重新轉變成二價鐵溶出,使管網水變黃變黑。氨氮的氧化還原電位高于二價錳離了,因此氨氮的存在也會影響錳的去除。錳是引起水色度的重要因了。每增加0.1 m g/ L的錳,水的色度增加20度。
世界衛生組織《飲用水水質準則》將氨列入“能引起用戶不滿的物質”的黑名單,并建議指標值為1.5 mg/ L o 2005年6月1日執行的《城市供水水質標準>(C J/ T 206 2005)在非常規檢測項日中規定氨氮不得超過0.5 mg/ L。
根據北方某城市給水廠的運行經驗,當原水中氨氮低于0.5mg/L時,不會對常規處理工藝產生影響;當原水中氨氮在0.5~1.0 mg/L時,對常規處理工藝影響明顯,出水余氯偏低;當原水中氨氮大于1.0 mg/L時,對常規處理工藝影響較大,竹網末端水質發黃,有異
味。2北方水庫水特征
作為城市供水水源,我國北方水庫水有著與南方地區不同的特征:(1)北方地區降雨量時空分布不均。7,8,9三個月的降雨量可占全年的70% ,目常有暴雨。暴雨時河水猛漲,泥沙含量較高。為確保水庫安全度汛,防止泥沙淤積,北方水庫通常采用“泄渾蓄清”的運行方式。在雨季結束之前水位一直處于較低的度汛水位,雨季過后水庫開
始蓄水。
(2)北方地區降雨量少,但蒸發量大,冬、春兩季水庫蒸發損失嚴重。
(3)北方地區氣候寒冷,冬季水溫較低。水庫內底層水溫度約為4℃,表層水溫度可達
0℃,并可形成冰蓋。
(4)北方地區水庫多數建于山區,庫區立面狹窄,水深較大,水體分層現象較為普遍。入冬以后水溫由高變低,到11月下句,上層水溫度降到4℃以下。開春以后水溫由低變高,3月上句上層水溫度升到4℃以上。由于水在4℃時密度最大,每次上層水溫度越過4℃時都會導致上層水密度大于下層水,從而引起上、下層水混合,俗稱“翻庫”。
3水庫水氨氮季節性增高的原因分析
(1)北方水庫冬季水位較低,蓄水量少,水質調節能力較差。冬、春兩季降雨稀少,入庫徑流量小,對污染物的稀釋能力低,污染強度增高。
(2)冬春兩季降雨量小,入庫流量少,蒸發損失大,污染物濃縮程度較高。(3)冬季庫內冰蓋降低了水體復氧能力,使得溶解氧較少。冬季較低的水溫和較低的溶解氧使得微生物活性降低,對污染物的凈化能力也降低。
(4)庫中水體分層導致上下層水停止交換,下層水失去溶解氧的來源,引起缺氧,并形成還原環境,庫底沉積物中的有機物在微生物的作用下被還原為氨氮,并釋放到水中。當發生“翻庫”時,上、下水層混合,導致上層水氨氮增高。一般情況下氨氮增高總是伴隨著鐵
錳的增高也進一步證實了這一判斷。
4降低氨氮的工程措施
飲用水中氨氮的去除比一般有機污染物的去除更為困難。‘常用的臭氧、過氧化氫、一氧化氯、高錳酸鉀等強氧化劑對氨氮不起作用,活性炭可以有效地吸附有機污染物,但對氨氮也兒乎無效。對于氨氮的去除,可以采取以下工程措施。
4.1氯化法
氯化法就是向水中加入氯氣,利用氯氧化氨氮的過程。理論上在氯氮比大于7.6 : 1的條件下,氯氣與水中的氨氮發生氧化還原反應,生成氮氣和鹽酸。實際運行中,受pH、有機污染物等因素的影響,氯氮比往往大于7.6: 1,氯化1 mg/ L的氨氮,可產生7.82 mg/ L的HC1,使水的pH下降3.65,因此采用氯化法需要補充水的堿度。
氯化法的優點是投資省,占地少,成本低,操作簡單,效果可靠,不受水溫影響,可以
季節性運行。
缺點是氯與水中的有機物會生成有“三致”作用的有機鹵化物,可能產生一次污染,影響水的飲用安全性;氯是劇毒、易爆化學品,運輸、使用環節存在一定危險性。為克服氯化產生的一次污染,可在氯化前或氯化后投加粉末活性炭,以去除水中有機鹵化物。
由于氯化法耗氯量較大,而目降低水的pH,所以氯化法只適用于氨氮含量較低(1 mg/ L
左右)時的情況。4.2沸石吸附法
氨氮在水中通常以離了氨(NH4)和游離氨(NH3)兩種形式存在。離了氨、游離氨和氫氧根離了存在動態平衡,氨氮濃度較低時離了氨占大多數。
沸石是一種優良的天然離了交換劑,對離了氨有較強的選擇吸附能力,利用沸石這一特性可將氨氮從水中去除。天然沸石氨氮的吸附容量受氨氮濃度、溫度接觸時間等因素影響。有關資料表明,粒徑0.3~ 1.2 mm的天然沸石工作交換容量為800 eq/msm,換算成離子氨交換容量為14.4 kg/ m3。當沸石吸附達到飽和時,需要進行再生,再生液通常采用NaCI溶
液。
沸石吸附法的優點是出水效果好,不受溫度影響,運行效果穩定,可以季節性運行;缺點是再生運行操作繁瑣,再生廢液含有高濃度的氨氮和N aC 1,處置不當可能造成環境污染。
再生廢液可以采用化學沉淀法去除其中的氨氮。化學沉淀法的原理是氨離了(NHa)與鎂離了(MgZ+)和磷酸根離了(POa)反應生成磷酸鉸鎂(MgNH4P04)沉淀。工程上可以向廢水中投
加氯化鎂和磷酸氫一鈉。
反應物氨氮、氯化鎂、磷酸氫一鈉與生成物磷酸鉸鎂、氯化鈉的質量比為1: 5.59: 8.34: 7.06:6.86。反應過程中生成的磷酸鉸鎂是一種富含氮、磷的高效復合肥料,市場前景十分光明。根據華南師范大學方建章和華南理工大學應用化學系黃少斌的試驗研究,化學沉淀法
處理高濃度氨氮廢水,去除率可達96%。
4.3生物陶粒接觸氧化法
生物陶粒接觸氧化法是利用微生物氧化水中有機物和氨氮,是由污水處理工藝借鑒而來的。該方法還可以強化濁度的去除,其原理是濾料表面的生物膜具有多糖類物質,對膠體粒
了有較好的吸附作用。
生物陶粒接觸氧化法的優點是處理效果好,運行成本低,可同時去除有機物和氨氮,沒有一次污染;缺點是工程投資較高,占地較多,水溫較低時處理效果較差,通常需要連續運
行。
為探討生物陶粒接觸氧化法在北方地區的應用,清華大學桑軍強、土占生以北京二家店水庫(官廳水庫下游)為水源,進行了生物預處理的試驗研究。試驗結果表明:水溫高于5℃的運行條件下,生物陶粒濾池工藝對水中高錳酸欲指數的去除率為10%一18%,氨氮的去除率為80%一98%,出水濁度降低到2NT U以下;水溫0~ 4℃的情況下,高錳酸鹽指數的去除率為5%一12% ,氨氮的去除率為65%一80%,出水濁度降低到3NTU以下。
上述試驗研究結果證實,在北方地區冬季水溫較低時,采用生物陶粒接觸氧化法仍然是可行的,但需要在水溫較高時進行掛膜,并目需要連續運行。
根據桑軍強、土占生等人的研究,水溫高于5℃的條件下,池表面水力負荷6 m/ h;水溫在0~4℃時,池表面水力負荷4m/ho曝氣量按氣水比控制,氣水比一般為l: 1。
4.4生物沸石法
生物氧化法中如果采用沸石填料,即形成生物沸石法。生物沸石法既有吸附的機理,也有生物氧化的機理。與生物氧化法相比,該方法效率更高,原因是沸石對氨氮和有機污染物具有吸附作用,在沸石濾料表面形成局部氨氮和有機物濃度增高的微環境,更有利于微生物生長。許多研究表明,生物沸石濾速可達10m/ h,與普通濾池相同。與吸附法相比,該方法不需要再生,不會產生一次污染,操作簡便。因此生物沸石法是一種具有競爭力的微污染水處理工藝方法。
蘭州交通大學李德生等人的試驗研究證實,生物降解對沸石填料起到了再生作用。在原水氨氮為0.75~ 3.1 mg/ L, CODMn,為2.21~3.7 mg/L的水質條件下,氨氮的平均去除率為92.4%,沸石始終處于離了交換未飽和狀態。另根據蘭州交通大學孫迎雪等人的試驗研究,以蘭州段黃河水作為處理對象,經過60 d的連續運行,沸石對氨氮的去除仍然有效,頂部20 cm的濾層內未達到吸附飽和,去除COD、的能力也未見有明顯下降。
值得注意的是上述試驗研究都沒有曝氣裝置,說明原水氨氮超標不嚴重時,原水的溶解
氧可以滿足氨氮硝化的要求。如果原水氨氮在1~2 mg/L左右,目溶解氧較高,生物沸石法應用十分簡單,只需將濾池中的石英砂濾料改為沸石濾料即可。
4.5揚水曝氣法
如果季節性“翻庫”是氨氮增高的主要原因,可以采取揚水曝氣法。揚水曝氣法是在水庫中設置揚水曝氣裝置,促使水庫中上下層水體對流,并增加溶解氧,防止下層水處于缺氧或厭氧狀態,進而避免水庫底部沉淀物發生還原反應。揚水曝氣法還可以防止水面結冰,有利于增進大氣復氧。根據西安建筑科技大學為太原市引黃工程做的可行性研究報告,供水量為20~40萬m3/ d時,揚水曝氣法的投資約348萬元,運行費用5 702元/d。成本為0.014~0.028元/m3。與生物氧化法相比,揚水曝氣法投資少,運行費用低,不造成一次污染,優
點十分明顯。
但是為防止水庫下層水體厭氧,揚水曝氣設施需要長年運行。對于季節性氨氮增高的情
況而言,這是難以克服的缺點。
上述降低水中氨氮的工程措施各有利弊,應根據水質、水量等具體情況選用。其中生物沸石法優勢明顯,適用性強,應用前景廣闊,是極具推廣價值的微污染水處理方法。
水體中的主要污染物對人體健康的危害
2006-04-24 文章來源:河北水文網 文章作者:梁青武 點擊: 目前閱讀2869人次
水是生命的源泉。水占人體重量的70%~80%。隨著工農業生產發展和人口增長,水資源受到的污染日益嚴重,水量減少,嚴重威脅著人類的健康與生存。為此國家頒布了“生活飲用水衛生標準”(GB 5749-85)。現將超過該標準的主要污染物質對人們日常生活的影響及危害簡介如下:
-、感官性狀和一般化學指標
1、色
純水為無色透明的液體。清潔水在水層淺時應為無色,水深時呈淺藍綠色。天然水中如果存在腐植質、泥土、浮游生物、鐵和錳等金屬離子,均可使水體著色。
紡織、印染、造紙、食品、有機合成工業的廢水中,常含有大量的染料、生物色素和有色懸浮微粒等,因此常常是使環境水體著色的主要污染源。有色廢水常給人以不愉快感,排
入環境后又使天然水著色。
水色大于15度時,多數人喝水時,即可察覺;大于30度時,所有人均感到厭惡。生活飲用水水質標準(以下簡稱國標)要求色度不得超過15度,并不得呈現其他異色。
2、渾濁度
渾濁度是由于水中含有泥沙、粘土、有機物、浮游生物和微生物等懸浮物質所造成的。
渾濁度在10度時,人們可察覺水質渾濁。如果渾濁度高可導致某些有害物質(如多氯聯苯、苯并(a)芘等)、細菌、病毒的含量增高。國標要求生活飲用水的渾濁度不超過
3度,特殊情況不超過5度。
3、臭和味
純凈的水應該是無臭無味的。由于生活污水或工業廢水的污染、天然物質的分解以及細菌活動的代謝物等使水體產生異臭和異味。
飲用水如有異臭和異味,會使人產生厭惡感,還提示水體已受到污染,水體中可能存在著對人體有害的化學物質和致病菌。國標要求生活飲用水不得有異臭、異味。
4、肉眼可見物
肉眼可見物主要是指水中的藻類、浮游生物、懸浮物、飄浮物等肉眼可見的雜質。
水中存在肉眼可見物會令人厭惡,并會使飲用者對水體的水質產生懷疑。飲用水中不允
許出現肉眼可見物。
5、pH
pH值為水中氫離子活度的負對數。pH值可間接地表示水的酸堿度。
水的pH值在6.5~9.5范圍內,并不影響飲用和健康。但過低可腐蝕管道,影響水質;過高可使溶解鹽類析出,并降低氯消毒效果。國標要求生活飲用水的pH值應在6.5~8.5范
圍內。
6、總硬度(以碳酸鈣計)
水的硬度主要是由于水中含有鈣、鎂的碳酸鹽、酸式碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物以及硝酸
鹽而形成的。
硬度過高,可引起胃腸道功能的暫時性紊亂,但一般在短期內即能適應。硬水對日常生活影響較大,可形成水垢,影響茶味,消耗肥皂等。國標要求生活飲用水中總硬度的含量應
小于450 mg/l。
7、鐵
天然水和廢水中,鐵的存在形式各式各樣,可以膠體形式存在,也可以無機或有機的含鐵絡合物形式存在,還可存在于較大的懸浮顆粒中;可以是二價的,也可以是三價的。
水中鐵的污染來源主要是選礦、冶煉、煉鐵、機械加工、工業電鍍、酸洗廢水等。
鐵是人體的必需微量元素之一。其化合物屬低毒或微毒。二價鐵具有一定的全身毒性作用,三價鐵鹽毒性較小,對粘膜具有輕度刺激性和腐蝕性。水環境中鐵類化合物的濃度為1mg/l時,有明顯金屬味;濃度為0.5mg/l時,色度可大于30度。飲用水中鐵超過0.3mg/l時,會對衣服、器皿著色及產生沉淀和異味。國標要求生活飲用水鐵的含量應小于0.3 mg/l。
8、錳
地下水中由于缺氧,錳以可溶態的二價錳形式存在,而在地表水中還有可溶性三價錳的絡合物和四價錳的懸浮物存在。
錳的主要污染源是黑色金屬礦山、冶金、化工排放的廢水。
錳是人體正常代謝必需的微量元素,一般人每天約從食物中攝入3-9mg錳。但過量的錳進入機體后可引起中毒。錳中毒表現主要為神經衰弱綜合癥和植物神經功能障礙,繼續發展可出現明顯的錐體外系損害為主的神經體征。水中有微量錳時,呈黃褐色。錳的氧化物能積沉在水管壁上,遇水壓波動時可造成“黑水現象”。當水中錳超過0.15mg/l時,能使衣服和白色瓷器設備著色。國標要求生活飲用水錳的含量應小于0.1 mg/l。
9、銅
銅以單質或各種礦物形式存在。除了采礦,熱交換以及其他工業用途都可以把銅排污入水環境。銅的高濃度溶液廣泛地用于除草劑以控制海藻類的繁殖;在農業上也常用其作殺菌
劑。
水中含銅0.5mg/l時,具有明顯的金屬味;超過1.0mg/l時,可使衣服及白瓷器染成綠色。銅是人體必需的微量元素,對于造血、細胞生長、某些酶的活性及內分泌腺功能均有重要作用。當進入人體內的銅化合物超過一定限度時,就要引起疾病。銅在體內主要貯留在肝、腦、腎等組織。銅代謝障礙所引起的疾病稱為肝豆狀核變性病,是一種遺傳性疾病。銅急性中毒時,表現劇烈嘔吐、腹瀉,有時伴有腹絞痛、便血、劇烈頭痛、出冷汗和脈弱,嚴重中毒可因休克、肝腎損害而致死。國標要求生活飲用水銅的含量應小于1.0 mg/l。
10、鋅
鋅的主要污染源是電鍍、冶金、顏料及化工等部門排放的廢水。
飲用水中含鋅50mg/l時,會引起惡心和昏厥。水中含鋅10mg/l時呈現渾濁,含鋅5mg/l時有金屬澀味。鋅是人體內必需的微量元素。缺鋅時,能使骨骼生長遲緩,肝脾腫大,性腺功能減退。過量的鋅可對胃腸道產生強烈刺激。吸收后主要貯留在肝和胰。過量的鋅鹽經口進入人體可發生急性中毒。國標要求生活飲用水鋅的含量應小于1.0 mg/l。
11、揮發酚(以苯酚計)
根據酚類能否與水蒸氣一起蒸出,分為揮發酚與不揮發酚。揮發酚多指沸點在230 以
下的酚類,通常屬一元酚。
酚類主要來自煉油、煤氣洗滌、煉焦、造紙、合成氨、木材防腐和化工等廢水。
酚屬高毒類,為細胞原槳毒物,低濃度能使蛋白質變性,高濃度能使蛋白質沉淀,對各種細胞有直接損害,對皮膚和粘膜有強烈腐蝕作用。長期飲用被酚污染的水,可引起頭昏、出疹、搔癢、貧血、惡心、嘔吐及各種神經系統癥狀。酚類化合物對人及哺乳動物有促癌作用。國標要求生活飲用水揮發酚類的含量應小于0.002 mg/l。
12、硫酸鹽
硫酸鹽在自然界中分布廣泛。地表水和地下水中硫酸鹽主要來源于巖石土壤中礦物組分的風化和溶淋,金屬硫化物氧化也會使硫酸鹽含增大。
水質中硫酸鹽超過750mg/l時,飲用后可致輕度腹瀉。國標要求生活飲用水硫酸鹽的含
量應小于250 mg/l。
13、氯化物
氯化物是水和廢水中一種常見的無機陰離子。幾乎所有的天然水中都有氯離子存在。同時,在生活污水和工業廢水中,均含有相當數量的氯離子。海水入侵地下水,會使氯化物含
量明顯增高。
氯離子是保持人體細胞內外體液量、滲透壓以及水和電解質平衡不可缺少的要素。氯化物含量過高時,可干擾人體電解質平衡,使人體細胞外滲透壓增加,導致細胞失水,代謝過程出現故障。國標要求生活飲用水氯化物的含量應小于250 mg/l。
14、溶解性總固體
水中溶解性固體的主要成分是鈣、鎂、鈉的重碳酸鹽、氯化物和硫酸鹽。當其濃度高于1200mg/l時,可產生苦咸味。國標要求生活飲用水溶解性總固體的含量應小于1000 mg/l。
二、毒理學指標
1、氟化物
氟化物廣泛存在于自然水體中。有色冶金、鋼鐵和鋁加工、焦炭、玻璃、陶瓷、電子、電鍍、化肥、農藥廠的廢水及含氟礦物的廢水中常常都存在氟化物。
氟化物是人體必需的微量元素之一,缺氟易患齲齒,飲水含氟的適宜濃度為0.5~1.0mg/l。當長期飲用含氟量高于1.0~1.5mg/l的水時,易患斑齒病,如水中含氟量高于4
mg/l時,則可導致氟骨病。
氟可與骨組織的羥磷灰石的羥基交換,并通過抑制骨磷酸酶或與體液中的鈣離子結合成難溶性氟化鈣,從而導致鈣、磷代謝紊亂,引起低血鈣癥、氟斑牙及氟骨癥等。國標要求生
活飲用水氟化物的含量應小于1.0 mg/l。
2、氰化物
氰化物的主要污染源是電鍍、有機、化工、選礦、煉焦、造氣、化肥等工業排放廢水。氰化物可能以HCN、CN 和絡合氰離子的形式存在于水中。
氰化物使水呈苦杏仁氣味,氰化物劇毒。
氰化物的毒性作用是由于氰基離子與細胞色素氧化酶中的鐵結合成鐵氰絡合物,阻止氧化酶的氧化還原作用,防礙組織內呼吸的正常進行。氰化物引起急性中毒時,表現出劇烈頭疼,神智模糊甚至昏迷,全身抽搐,大小便失禁,感覺和反射消失,瞳孔散大,呼吸深慢,血壓上升或下降,心率緩慢等,常因呼吸停止而死亡。慢性中毒時,可引起神經衰弱、頭疼、頭暈、耳鳴、失眠、全身無力,心率緩慢和血壓降低等。國標要求生活飲用水氰化物的含量
應小于0.05 mg/l。
3、砷
砷是一種既有金屬性質又有非金屬性質的元素。它的化合物在自然界廣泛存在;可以是有機的。大部分是砷鹽和砷硫化鐵。在天然水中普通的砷化合物是砷酸鹽(五價砷),亞砷
鹽(三價砷),甲烷胂酸及二甲胂酸。
砷的污染主要來源于采礦、冶金、化工、化學制藥、農藥生產、紡織、玻璃、制革等部門的工業廢水。同時,砷及其化合物還是用于農林業上除草劑的成分之一。
砷是人體的非必需元素,元素砷的毒性極低,而砷的化合物均有劇毒,三價砷化合物比其他砷化合物毒性更強,人所共知的毒藥“砒霜”即是三氧化二砷(三價砷)。砷可以在人體內積累,是致癌物質,人們還懷疑它有致突變作用。
砷化物的毒性作用,主要是亞砷酸離子與人體細胞酶蛋白的巰基結合,使細胞酶失去活性,引起代謝障礙,促使細胞死亡。砷化物對神經細胞的危害最大,它還能通過血液循環,直接損害毛細血管,使其擴張松弛,滲透性增加。
當人體攝入的砷量超過排出量時,砷就會在肝、腎、脾、肺、肌肉、骨骼等部位積蓄起來,尤以指甲和毛發儲留最多。毒性強的砷化合物在肝、腎內結合迅速并且牢固,比毒性弱、結合差的砷化物排出慢。
砷化物慢性中毒癥狀與急性中毒癥狀相似,只是發展緩慢,表現為食欲不振、腹痛、腹瀉和消耗不良、肝腫大、疼痛,有黃疸,個別嚴重者可發生肝硬化。國標要求生活飲用水砷
化物的含量應小于0.05 mg/l。
4、硒
水中硒以無機的六價、四價、負二價及某些有機硒的形式存在。含硒廢水主要來源于煉
油、精煉銅、制造硫酸及特種玻璃等行業。
硒是動物體內一種必需的微量元素,但在某種條件下,又具有一定的毒性。硒的毒理作用,一般認為除了二甲基硒的作用外,與硒影響酶系統有關。二甲基硒可引起呼吸系統刺激和炎癥。硒可使毛細血管擴張及滲透性增加,引起肺和胃腸道充血、水腫。硒對細胞呼吸酶系統有催化作用,干擾中間代謝能引起中毒,使人脫發、脫指甲、四指發麻甚至偏癱等。國標要求生活飲用水硒的含量應小于0.01 mg/l。
5、汞
汞及其化合物屬于劇毒物質,可在體內積蓄。進入人體的無機汞離子可轉變為毒性更大的有機汞,由食物鏈進入人體,引起全身中毒。天然水中含汞極少。儀表廠、食鹽電解、貴金屬冶煉、軍工等工業廢水中可能存在汞。
汞及其化合物可通過呼吸道、消化道或皮膚被人體吸收。發生在日本的“水俁病”就是甲基汞慢性中毒引起的。甲基汞有較高的化學穩定性,各種加工、烹調方法都不能把它除掉。甲基汞極易被腸道粘膜吸收(80%以上)。當攝入量超過排出量時,就會在體內積蓄。甲基汞在腦組織中的蓄積程度雖然不如其他器官,但一旦進入腦組織后,衰減非常緩慢,并對大腦皮質和小腦皮質有特異的選擇性損害。癥狀表現為視野縮小,聽力下降,手、腳、嘴唇麻痹發抖,步態不穩,口齒不清,嚴重者出現神經紊亂,運動失調,進而瘋狂痙攣致死。甲基汞還能通過胎盤進入胎兒循環,損害胎兒。國標要求生活飲用水汞的含量應小于0.001 mg/l。
6、鎘
鎘不是人體必需的微量元素。在自然界,鎘通常以硫酸鹽形式出現,并常與鋅礦石和鉛礦石伴生。在礦區和冶煉廠附近,積累在土壤中的鎘可導致臨近水域局部地區鎘有很高的濃度。鎘的主要污染源有電鍍、采礦、冶煉、染料、電池和化學工業等排放的廢水。
鎘是劇毒性物質,且有協同作用,可使進入體內的其他毒物的毒性增大。鎘進入人體后,可以在人的肝、腎、胰腺和甲狀腺內積累。由于腎小管中毒變性及鈣質吸收能力下降,可引起骨、消化道、血管的病變,表現有神經痛,腎炎、骨質松軟、骨折、高血壓、貧血、內分泌失調等癥狀。鎘還有致癌、致畸、致突變作用。飲水中鎘不得超過0.01mg/l。
日本的“痛痛病”是因為體內鎘積累過多,引起腎功能失調,骨質中鈣被鎘取代,使骨骼弱化,極易自然骨折,疼痛難忍而得名。這種病潛伏期長,短則10年,長則30年,發病后很難治療。國標要求生活飲用水鎘的含量應小于0.01 mg/l。
7、鉻(六價)
鉻的化合物常見的價態有三價和六價。受水中pH值、有機物、氧化還原物質、溫度及硬度等條件影響,三價鉻和六價鉻的化合物可以互相轉化。
鉻是人體所必需的微量元素之一。鉻的毒性與其存在價態有關,通常認為六價鉻的毒性比三價鉻高100倍,六價格更易為人體吸收而且在體內積蓄。鉻的工業來源主要是含鉻礦石的加工、金屬表面處理、皮革揉制、印染等行業。
六價鉻化合物對人體有害,在高濃度時具有明顯的局部刺激作用和腐蝕作用,并能經胃腸道、呼吸道和皮膚吸收;在低濃度時是常見的致敏物質。進入體內的鉻主要分布在肝、腎、脾和骨骼內。鉻在體內具有一定的積蓄作用和致癌作用。國標要求生活飲用水六價鉻的含量
應小于0.05 mg/l。
8、鉛
天然水中含鉛量很少。選礦廠、涂料廠、冶煉廠、蓄電池廠、礦井的廢水中常含有程度不等的鉛。汽車排出的廢氣中含有的四乙基鉛,可由雨水淋洗造成水質污染。
兒童、嬰兒、胎兒和孕婦對鉛較成人敏感。鉛是有毒金屬。鉛可引起溶血,也可使大腦皮質的興奮和抑制的正常功能紊亂,引起一系列的神經系統癥狀。鉛及其化合物主要從呼吸道、消化道進入機體,主要沉積于骨骼系統,少量存留于肝、脾、腎、腦、肌肉等器官和血液內。國標要求生活飲用水鉛的含量應小于0.05 mg/l。
9、硝酸鹽(以氮計)
制革廢水、酸洗廢水、某些生化處理設施的出水和農田排水可含大量的硝酸鹽。
水中硝酸鹽是在有氧環境下,各種形態的含氮化合物中最穩定的氮化合物,亦是含氮有機物經無機化作用最終階段的分解產物。亞硝酸鹽可經氧化生成硝酸鹽,硝酸鹽在無氧環境中,亦可受微生物的作用而還原為亞硝酸鹽。
硝酸鹽在人胃中還原為亞硝酸鹽后,還可以與仲胺作用形成亞硝胺,現在普遍認為這是一種強致癌物質。國標要求飲用水的硝酸鹽氮不得超過20mg/l。
三、細菌學指標
1、細菌總數
水中的細菌來源于土壤、地面垃圾和人及動物的排泄物。細菌總數是評價水質清潔和凈化效果的一項指標。細菌總數含量高時,表明水體受到污染,水中可能含有大量的對人體有害的致病菌和病毒,飲用后會引起各種傳染性疾病。國標要求飲用水中細菌總數不超過100
個/ml。
2、總大腸菌群
大腸菌群本身是無害的。但腸道致病菌如傷寒桿菌、霍亂弧菌、痢疾桿菌及沙門氏菌等存在時必定有大腸桿菌存在。該菌在外界環境中生存的時間與腸道致病菌基本一致或稍長,如果大腸菌群已經死滅,那么同時存在的致病菌的危險亦即消失。所以,大腸菌群的存在與否是水體是否被糞便污染的指標。水中大腸菌群含量高時,表明水體已被糞便污染,水中可能含有大量的致病菌,飲用后會引起各種傳染性疾病。國標要求飲用水中大腸菌群不超過
3個/l。黃水產生的原因
1、新鋪設的管道清洗不干凈,并入管網運行時,一旦水流方向改變或流速遞增時使沉淀沖
洗導致黃水。
2、水中含鐵、硅較高,這類物質在管網中一經氧化形成黃水。
3、管道由于日久失修或腐蝕發生鐵銹沉積,特別是在流速偏低或滯留水的管網末梢,這類鐵銹沉積嚴重,一旦管內水流改變或突然加快時易引起黃水。
4、管道在檢、維修時,隨意操作閥門,導致管網中水流方向改變或流速增加使沉
積沖起導致黃水。
5、管網受二次污染產生黃水。
6、早晨水龍頭初開,造成管內自來水流速驟變,將管壁的鐵銹帶下來所致。
海水淡化水廠供水的黃水現象及應對措施
潘海祥
(寧波市自來水總公司,浙江寧波315041)摘要: 某海島小鎮的供水廠采用海水淡化反滲透技術,出廠水質優于國家新的水質標準,但整個城鎮黃水現象較嚴重、持續時間也較長。經分析認為,出廠水腐蝕性較強、管網材質
差、間斷
性供水及二氧化氯投量較高是導致黃水現象的主要原因,最后提出了一些改進措施。
關鍵詞: 海水淡化;反滲透;黃水; 改進措施
中圖分類號:TU99l 文獻標識碼:C 文章編號:1000—4602(2008)12—0090—03
浙江省某城鎮地處海島,采用海水淡化技術,日供水量為幾千噸,出廠水質優于國家《生活飲用水衛生標準》(GB 5749_2006),具體見表1。
水廠處理工藝流程見圖l。水廠運行一段時間后,全鎮都出現不同程度的黃水現象,每天早上打開水龍頭,多的能放出20~30 L黃水,少的能放出幾百毫升,即使剛交付使用的新房(室內為PPR管材),也能接出半杯黃水;另外,黃水現象持續時間較長,數月間幾乎每天早上
打開水龍頭都有黃水。
居民對這種黃水現象反響強烈,水費回收率較低,影響了企業正常的生產經營,也引起當地
政府和上級行業主管部門的高度重視。
1黃水現象的原因分析
2007年8月初,筆者參觀了海水淡化廠整個制水工藝流程及一些住宅小區,現場采樣發現水質確實很差,除發黃、發黑外,還有許多絮體。經與設計單位、自來水公司及建設局等單位進行溝通,對部分水質進行了分析檢測,最終認為導致黃水現象嚴重、持久的原因有以下
幾方面。
①海水淡化廠出廠水質腐蝕性較強。國內外一般都采用反滲透技術進行海水淡化,對于海水中氯化物的去除有很好的效果,但在去除氯化物的同時,也把海水中許多離子去除了。根據自來水公司6月20日送樣委托國家城市供水水質監測網寧波監測站的分析結果來看,出廠水總硬度為1l mg/L,總堿度為23 mg/L,總溶解固體為209 mg/L,參照城市供水行業2000年技術進步發展規劃》的標準計算方法j水的穩定指數,Ir=11.7(出廠水溫以22 ~27℃、pH以7.2計),淡化水屬于極嚴重腐蝕類型(穩定指數>9.0)。
②供水管的材質差。從自來水公司了解到,淡化廠出水到小區的供水主干管主要為水泥管,少數為鑄鐵管,而小區管網主要為鍍鋅管,遇到帶有腐蝕性的淡化水時就更易遭到腐蝕破壞,結果是使鍍鋅管、鑄鐵管中鐵溶出,水泥管中水泥砂漿(一些以硅酸鹽為主的堿性成分)遭到
腐蝕破壞。
③間斷降供水。淡化水一般每口供水時間為6:00—2:30,當早上供水時管道中水力狀態突然發生變化,容易使沉淀于管壁的鐵質等雜質浮起,隨水流流出取水龍頭。④二氧化氯投量較高。淡化廠出廠水中二氧化氯含量一般達到0.3~0.5 mg/L,二氧化氯的氧化能力比液氯強,投量較高時,一方面會對金屬材質表面的氧化保護膜產生破壞,另一方面會使管網中溶解態的低價鐵發生氧化反應,形成高價位的鐵而沉淀。當水力狀態發生比較大的波動時,這些沉淀物就會形成黃水。
2結論及建議
造成海水淡化水廠出現黃水現象的主要原因是淡化水腐蝕性較強、小區管網材質較差、二氧化氯投量較高及問斷性的供水。針對造成黃水現象的原因,認為解決的措施主要有以下幾方
面。
①改善管網材質。目前該鎮自來水公司正在分批對管網進行改造,用PE管代替鍍鋅管、水
泥管及鑄鐵管等。
②提高淡化出廠水質的穩定性。目前雖然開展了管網的改造,而且發現黃水現象有所減輕,但仍普遍發現早上打開水龍頭時還有黃水(甚至包括一些才交付兩年、室外管網為改造后的PE管、室內為PPR管材的住宅,只不過黃水數量少一些)。分析其原因,是由于住宅中仍有一些鍍鋅管及水表、屋頂水箱、水龍頭等含鐵的材料,即使已經實施對管網材質的改造工程,仍有必要提高淡化廠出廠水質的穩定性,否則自來水不可避免地會遇見水表、水龍頭等含鐵的材料。
提高淡化廠出廠水質穩定性的措施有以下幾點:
a.淡化廠出廠水比一般自來水的總硬度、總堿度低,特別是總硬度較低,這是由于使用了反滲透膜,導致水質的穩定指數計算值較高,使水質具有極嚴重的腐蝕性。可以采取一些適當的措施提高總硬度、總堿度及pH,雖然淡化廠出水pH值已經達到7~7.3,但針對淡化水特定的水質,還需繼續提高pH至8.0左右。要想同時提高總硬度、總堿度及pH,最佳方法是反滲透出水后直接投加熟石灰水,目前國內許多以水庫水為原水的自來水公司在混凝反應前投加熟石灰水,一方面改善了混凝反應的效果,另一方面提高了出廠水的pH,提高了管網水質的穩定性,有效地減少了管網黃水現象的發生(如紹興自來水公司)。不過,根據該鎮海水淡化處理工藝流程,熟石灰水只能投在反滲透工藝后,而且必須再加一道后續過濾
工藝(砂濾)。
b.目前中和濾器的濾料主要是石灰石,粒徑約為l mm,建議減小粒徑,以增加顆粒與水接觸反應的面積,提高出水總硬度、總堿度,或者在原中和濾器的后面再加一套石灰石中和濾器,進行兩級中和反應,以進一步提高出水總硬度、總堿度。另外,還
應適當增加Na2CO3投量,使pH達到8.O左右。
根據《城市供水行業2000年技術進步發展規劃》中提供的資料,美國、德國、瑞典、丹麥、挪威等國聯合研討了管網水質的穩定性,提出對于由各類管材組成的管網,要求進入管網的水應符合以下條件:pH=8.O~8.
5、總堿度(以CaC03計)為33~82mg/L、總硬度(以CaCO3計)為37.5~75 mg/L、Cl一及SO42一形成的鹽要少。
③適當減少二氧化氯投量。淡化廠出廠水中二氧化氯含量一般達到0.3—0.5 mg/L,國家新的《生活飲用水衛生標準》中規定用二氧化氯消毒時,出廠水的二氧化氯含量只需在0.1 mg/L以上。對于供水管網不長的小城鎮,管網中二氧化氯的余量沒必要過高,建議夏季出廠水的二氧化氯濃度控制在0.2 mg/L左右,其他季節則控制在0.15 mg/L左右。
④有條件的話盡量采用連續
一、人類對鐵的認識
缺鐵性貧血是世界衛生組織確認的四大營養缺乏癥之一。
18世紀,Menghini用磁鐵吸附在干燥血中的顆粒,注意到了血液中含有鐵。
1892年,Bunge注意到嬰幼兒容易缺乏鐵。
1928年,Mackay最早證明鐵缺乏是倫敦東區嬰幼兒貧血盛行的原因。她還以為提供鐵
強化的奶粉可緩解貧血。
1932年,Castle及其同事確證無機鐵可用于血紅蛋白合成。
二、鐵的分布
鐵是人體含量的必需微量元素,人體內鐵的總量約4—5克,是血紅蛋白的重要部分,人全身都需要它,這種礦物質而已存在于向肌肉供給氧氣的紅細胞中,還是需多酶和免疫系統化合物的成分,人體從食物中攝取所需的大部分鐵,并小心控制著鐵含量。
三、吸收代謝
成人體內鐵的總量約為4-5g,其中72%以血紅蛋白、3%以肌紅蛋白、0.2%以其他化合物形式存在;其余則為儲備鐵,以鐵蛋白的形式儲存于肝臟、脾臟和骨髓的網狀內皮系統中,約占總鐵量的25%。
食物中的鐵主要以Fe(OH)3絡合物的形式存在,在胃酸作用下,還原成亞鐵離子,再與腸內容物中的維生素C、某些糖及氨基酸形成絡合物,在十二指腸及空腸吸收。
鐵在體內代謝中可反復被身體利用。一般情況下,除腸道分泌和皮膚、消化道及尿道上皮脫落可損失一定數量外,幾乎不存在其它途徑損失。
膳食中存在的磷酸鹽、碳酸鹽、植酸、草酸、鞣酸等可與非血紅素鐵形成不溶性的鐵鹽而阻止鐵的吸收。胃酸分泌減少也影響鐵的吸收。
四、人體每日適宜的攝取量
年齡 每日攝入量 孕婦
0—0.5歲 0.3mg 早期 15mg
0.5歲—1歲 10mg 中期 25mg
1歲—4歲 12mg 后期 35mg
4歲—7歲 12mg 乳期 25mg
7歲—11歲 12mg
11歲—14歲 男 16mg 女 18mg
14歲—18歲 男 20mg女 25mg
18歲—50歲 男 15mg女 20mg
50歲 15mg
五、鐵的生理功能
1、鐵是血紅蛋白的重要部分,而血紅蛋白功能是向細胞輸送氧氣,并將二氧化碳帶出細胞。血紅蛋白中4個血紅素和4個球蛋白鏈接的結構提供一種有效機制,即能與氧結合而不被氧化,在從肺輸送氧到組織的過程中起著關鍵作用。
2、肌紅蛋白是由一個血紅素和一個球蛋白鏈組成,僅存在于肌肉組織內,基本功能是
在肌肉中轉運和儲存氧
3、細胞色素是一系列血紅素的化合物,通過其在線粒體中的電子傳導作用,對呼吸和能量代謝有非常重要的影響,如細胞a、b和c是通過氧化磷酸化作用產生能量所必需的。
4、其它含鐵酶中鐵可以是非血素鐵,臺參與能量代謝的NAP脫氫酶和琥珀脫氫酶,也有含血紅素鐵的對氧代謝副產物分子起反應的氫過氧化物酶,還有多氧酶(參與三羥酸循
環),磷酸烯醇丙酮酸羥激酶(糖產生通路限速酶),核苷酸還原酶(DNA合成所需的酶)。
5、鐵元素催化促進β-胡蘿卜素轉化為維生素A、嘌呤與膠原的合成,抗體的產生,脂類從血液中轉運以及藥物在肝臟的解毒等。鐵與免疫的關系也比較密切,有研究表明,鐵可以提高機體的免疫力,增加中性白細胞和吞噬細胞的吞噬功能,同時也可使機體的抗感染能力增強。阿膠是我國傳統的補血配方,乳酸亞鐵是很好的二價補鐵制劑,市場上很多補血產品將它們單獨作為配方來用。而鐵之緣片是將乳酸亞鐵、阿膠和蛋白鋅都作為功效成分,補鐵、生血加營養三效合一,能更好的預防和改善貧血,增強人體免疫力。
六、缺乏癥狀與后果
1、貧血:嚴重時可增加兒童和母親死亡率,使機體工作能力明顯下降。
2、行為和智力方面:鐵缺乏可引起心理活動和智力發育的損害及行為改變。鐵缺乏(尚未出現貧血時的缺乏)還可損害兒童的認知能力,而且在以后補充鐵后也難以恢復。動物試驗表明,短時期缺乏可使幼小動物腦中鐵含量下降。以后補充鐵可糾正身體內鐵儲存,但對腦中鐵沒有作用。長期鐵缺乏會明顯影響身體耐力。Finch等進行動物實驗表明,鐵缺乏對動物跑的能力的損害與血紅蛋白的水平無關,而是因為鐵缺乏肌肉中氧化代謝受損所至。
免疫力和抗感染能力方面,人及動物實驗皆記實缺鐵的一項特點是抗感染能力降低。
1、體溫調節方面,缺鐵性貧血的另一特點是在寒冷環境中保持體溫的能力受損。
2、鉛中毒方面,動物和人體實驗證明缺鐵會增加鉛的吸收。
3、有的妊娠后果,汗多滸病學研究表明妊娠早期貧血為早產、低出生體重兒及胎兒死
亡有關。
4、鐵缺乏癥癥狀包括皮膚蒼白,舌部發痛,疲勞或無力,食欲不掁以及惡心。
鐵缺乏對免疫系統的影響:
1.抵抗病原微生物入侵的能力減弱。
2.降低免疫細胞從靜止---臨戰的反應速度。
3.使抗氧化生化酶活性降低。
4.抗體的生產停止或以很慢的速度進行。
5.缺鐵性貧血,細胞供氧不足。其結果是整天無精打采,疲勞而倦怠,比較容易被感
染。
血液里流動的太多的自由鐵不僅無助于抵抗能力,不能保護人的肌體,反而會被細菌吞噬,成為細菌的美食,并且細菌會因此而大量地繁殖。這就是為什么必須加倍小心給孩子補
充鐵質的原因。
七、鐵過量表現
通過各種途徑進入體內的鐵量的增加,可使鐵在人體內貯存過多,因而可引致鐵在體內潛在的有害作用,體內鐵的貯存過多與多種疾病如心臟和肝臟疾病、糖尿病、某些腫瘤有關。
肝臟是鐵儲存的主要部位,鐵過量也常累及肝臟,成為鐵過多誘導的損傷的主要靶器官。肝鐵過載導致:
1、肝纖維化甚至肝硬化;
2、肝細胞瘤。
鐵過量與心臟疾病關系的探討,已見諸多報道。許多作者認為,鐵通過催化自由基的生
成、促進脂蛋白的脂質和蛋白質部分的過氧化反應、形成氧化LDL等作用,參與動脈粥樣
硬化的形成。
鐵過多誘導的脂質過氧化反應的增強,導致機體氧化和抗氧化系統失衡,直接損傷DNA,誘發突變,與肝、結腸、直腸、肺、食管、膀胱等多種器官的腫瘤有關。
八、補鐵
鐵在食物中主要存在兩種形式:一是非血紅素鐵,主要以Fe(OH)3絡合物形式存在于食物中。這種形式的鐵必須在胃酸作用下,還原成亞鐵離子后才能被吸收。影響其吸收因素較多:如飲食中含有較多植酸鹽、草酸鹽、碳酸基,則可與鐵形成不溶性鐵,抑制鐵的吸收。谷類中鐵的吸收率低,原因就在于此。服用過多的抗酸藥物,亦不利于鐵離子的釋出,阻礙鐵的吸收。
此外也有很多因素對鐵的吸收有益。維生素C可與鐵形成可溶性螯合物,使鐵在高PH條件下亦能呈溶解狀態有利于鐵的吸收。動物蛋白質如牛肉、豬肉、肝臟、魚等存在肉類因子,亦可促進鐵的吸收。牛奶、蛋類無此作用。在有充足膳食鈣存在時,可除去抑制鐵吸收的磷酸根、草酸根,亦有利于鐵的吸收。二是血紅素鐵,是與血紅蛋白、肌紅蛋白中卟啉結合的鐵。它以卟啉鐵形式直接被腸粘膜上皮細胞吸收。此類型鐵既不受植酸根等抑制因素影響,亦不受維生素C等促進因素影響,使胃粘膜分泌的內因子有促進其吸收作用。
總的看來植物性食物鐵的吸收率較低,多在10%以下,動物性食物吸收率較高,但牛奶為貧鐵食物,蛋類中由于存在卵黃高磷蛋白鐵吸收率亦較低。為了防止缺鐵的形成,日常膳食中應多搭配動物肝臟、動物全血、肉類、魚類。多食鐵強化食品,如強化鐵的食鹽、奶
粉,中國預防醫學科學
九、鐵的主要食物來源
豐富來源:動物血、肝臟、雞胗、牛腎、大豆、黑木耳、芝麻醬、牛肉、羊肉、蛤蜊和
牡蠣。
良好來源:瘦肉、紅糖、蛋黃、豬腎、羊腎、干果(杏干、葡萄干),啤酒酵母菌、海
草、赤糖糊及麥。
一般來源:魚、谷物、菠菜、扁豆、豌豆、芥菜葉、蠶豆、瓜子(南瓜、西葫蘆等種子)
微量來源:奶制品、蔬菜各水果
此外用鑄鐵鍋煮番茄或其它酸性食物,也可增添鐵質,鍋會把有益于健康的鐵深入食物
內。
看似很多食物中含有鐵,但中國仍有很多人嚴重缺乏鐵,主要集中在婦女、兒童和老人,每日科學補鐵,必不可少![編輯本段]【食物中的鐵】
食物中的鐵有兩種形式:
非血紅素鐵。主要以三價鐵與蛋白質和有機酸結合成絡合物。這種形式的鐵必須與有機部分分開,并還原成二價鐵后才能被吸收。如果膳食中有較多的植酸或磷酸,將與鐵形成不溶性鐵鹽,而影響被吸收。抗壞血酸、半胱氨酸能將三價鐵還原成二價鐵,有利于鐵的吸收。
鐵(Fe)是體內血紅蛋白,肌紅蛋白和許多酶的成分。血紅素鐵,主要存在于動物性產品中,比非血紅素鐵吸收好得多,非血紅素鐵在平均飲食中占鐵的85%以上。但是,當它與動物性蛋白質和維生素一起攝入時可提高非血紅素鐵的吸收。
鐵需要量,鐵代謝和缺鐵性貧血在第127節紅細胞生成缺乏引起的貧血中討論。鐵過負
性疾病在第127節討論。
缺乏 缺鐵能引起貧血是世界上最為常見的營養缺乏癥。某些嬰兒,青春期少女和妊娠婦女因鐵攝入量不足引起缺鐵性貧血。任何人失血可產生缺鐵。所有缺鐵的人需要鐵補充。
中毒 過量的鐵是有毒的,可引起嘔吐,腹瀉和腸損害。當一個人給以鐵治療過量或時間太長,或反復接受輸血,或有慢性酒精中毒,鐵即可在體內蓄積。鐵過負疾病(血色素沉著癥)是一種可能致命但能治療的遺傳性疾病,該病吸收鐵太多;它波及100萬美國人錳--
和精神科關系最密切的金屬元素
一、錳的生理功能
1. 可促進骨骼的生長發育。
2. 保護細胞中細粒體的完整。
3. 保持正常的腦功能。
4. 維持正常的糖代謝和脂肪代謝。
5. 可改善肌體的造血功能。
二、錳的盈缺和健康
錳缺乏癥狀可影響生殖能力,有可能使后代先天性畸形,骨和軟骨的形成不正常及葡萄糖耐量受損。另外,錳的缺乏可引起神經衰弱綜合癥,影響智力發育。錳缺乏還將導致胰島
素合成和分泌的降低,影響糖代謝。
三、錳的日推薦量和食物中的來源
錳的安全和足夠的每日攝入量如下表所示: 日推薦量
組 別 年齡(歲)錳(毫克)
嬰 兒 0--0.5 0.5--0.7
0.5--1.0 0.7--1.0
兒童和青少年 1--3 1.0--1.5
4--6 1.5--2.0
7--10 2.0--3.0
11以上 2.5--5.0
成 人 2.5--5.0
四、錳的主要食物來源有哪些?
錳的主要食物來源有:糙米、核桃、麥牙、赤糖蜜、萵苣、干菜豆、花生、馬鈴薯、大豆、向日葵籽、小麥、大麥以及肝等。
應急措施
錳中毒
錳是一種灰白色、硬脆、有光澤的金屬,錳廣泛存在于自然界中,土壤中含錳0.25%,茶葉、小麥及硬殼果實含錳較多。
接觸錳的作業有碎石、采礦、電焊、生產干電池、染料工業等。
錳是正常機體必需的微量無素之一,它構成體內若干種有重要生理作用的酶,正常每天
從食物中攝入錳3-9毫克。
職業性錳中毒是由于長期吸入含錳深度較高的錳煙及錳塵而致,慢性錳中毒是職業錳中毒的主要類型。多見于錳鐵冶煉、電焊條的制造與電焊作業以及錳礦石的開采、粉碎或干電
池的生產等作業的工人。
臨床表現:起病緩慢,發病工齡一般5-10年,也有工作20年以上無發病者,這可能與個體敏感有關,早期輕度表現有精神差、失眠、頭昏、頭痛、無力、四肢酸痛、記憶力減退等癥狀,有的人易激動、話多、好哭等情緒改變,常有食欲不好、惡心、流涎、上腹不適、性欲減退或陽痿、多汗等,四肢有時麻木、疼痛、兩腿沉重無力。
中度中毒除上述癥狀外,感覺兩腿發沉、苯拙、走路速度減慢、易于跌倒、語言不清、口吃、做精細動作困難。重度中毒以上癥狀加重,四肢僵直、說知含糊不清,下頜、唇、舌出現震顫;寫字試驗時字越寫越小,叫“書寫過小癥”;精神癥狀為自主的哭筆、記憶力減退、智能下降。
如被確診為慢性錳中毒,應脫離錳作業,到醫院進行驅錳治療,驅錳藥有依地酸鈣、二巰基丁二酸鈉,神經衰弱癥狀用中藥調節。
礦山開采、爆破、粉碎、篩選等過程用濕式作業,如水風鉆進行鉆孔、水封爆破、噴霧降塵減少粉塵飛揚。車間采取機械通風或自然通風,減少空缺陷中錳塵濃度,焊劑、焊條、蓄電池生產過程中拌料、過篩等,采取密閉和吸塵裝置,避免錳塵飛揚。加強個人防護,載濾膜口罩,飯前注意清洗,預防性體檢,早發現早治療。
錳的簡介
錳廣泛分布于生物圈內,但是人體內含量甚微。成年人體內錳的總量約為200-400umol,分布在身體各種組織和體液中。骨、肝、胰、腎中錳濃度較高;腦、心、肺和肌肉中錳的濃度低于20nmol/g;全血和血清中的錳濃度分別為200nmol/L和20nmol/L。錳在線粒體中的濃度高于在細胞漿或其它細胞器中的濃度,所以線粒體多的組織錳濃度較高。
錳的發現
18世紀后半葉,瑞典化學家T.O.柏格曼研究了軟錳礦,認為它是一種新金屬氧化物。他曾試圖分離出這個金屬,卻沒有成功。舍勒也同樣沒有從軟錳礦中提取出金屬,便求助于他的好友、柏格曼的助手——甘英。在1774年,甘英分離出了金屬錳。柏格曼將它命名為managnese(錳)。它的拉丁名稱manganum和元素符號Mn由此而來。在1913年已經知道錳是動物組織的成分之一,但從1931年才陸續在多種實驗動物中發現缺錳的表現,從而確認
錳是動物的必需微量元素之一。
食物來源
谷類、堅果、葉菜類富含錳。茶葉內錳含量最豐富。精制的谷類、肉、魚、奶類中錳含量比較少。動物性食物雖然含量不高,但吸收和存留較高,仍不失錳的良好來源。
代謝吸收
全部小腸都能吸收錳。錳的吸收是一種迅速的可飽和過程,很可能是通過一種高親和性、低容量的主動運輸系統和一個不飽和的簡單擴散作用完成的。錳的吸收機制有可能包括兩個步驟,首先是從腸腔攝取,然后是跨過黏膜細胞輸送,兩個動力過程同時進行。在吸收過程中錳、鐵與鈷競爭相同的吸收部位,三者中任何一個數量高都會抑制另外兩個的吸收。錳幾乎完全經腸道排泄,僅有微量經尿排泄。吸收的錳經腸道的排泄非常快。
生理功能
錳在體內一部分作為金屬酶的組成成分,一部分作為酶的激活劑起作用。
生理需要
成年人的錳的適宜攝入量為3.5mg/d,最高可耐受攝入量為10mg/d。
過量表現
有人報告在肝功能受損、膽道不通暢或兼有兩者的病人中發現錳中毒,病人的腦MRI檢查呈明顯異常,中毒減輕后此種異常亦隨之改善。此外,關于口服毒性問題雖然還沒有肯定的結論,但已經有一些報告提示這一問題值得充分重視與研究。例如,有人曾發現神經系統功能障礙者腦中錳濃度高于正常;有暴力行為的人發現錳高于正常。
錳缺乏癥
有人提出,錳缺乏可能是人類的一個潛在的營養問題。錳缺乏還可能與某些疾病有關。有人曾報告,在骨質疏松、糖尿病、動脈粥樣硬化、癲癇、創傷愈合不良的患者中存在膳食
錳攝入少,血錳、組織錳低的問題。
中國乃至世界錳礦儲量最大的地方在廣西的大新縣下雷鎮。
[編輯本段]植物中的錳
植物主要吸收錳離子(Mn)。Mn是細胞中許多酶(如脫氫酶、脫羧酶、激酶、氧化酶和過氧化物酶)的活化劑,尤其是影響糖酵解和三羧酸循環。錳使光合中水裂解為氧。缺錳時,葉脈間缺綠,伴隨小壞死點的產生。缺綠會在嫩葉中或老葉中出現,依植物種類和生長
速率決定
7、鐵
天然水和廢水中,鐵的存在形式各式各樣,可以膠體形式存在,也可以無機或有機的含鐵絡合物形式存在,還可存在于較大的懸浮顆粒中;可以是二價的,也可以是三價的。
水中鐵的污染來源主要是選礦、冶煉、煉鐵、機械加工、工業電鍍、酸洗廢水等。
鐵是人體的必需微量元素之一。其化合物屬低毒或微毒。二價鐵具有一定的全身毒性作用,三價鐵鹽毒性較小,對粘膜具有輕度刺激性和腐蝕性。水環境中鐵類化合物的濃度為1mg/l時,有明顯金屬味;濃度為0.5mg/l時,色度可大于30度。飲用水中鐵超過0.3mg/l時,會對衣服、器皿著色及產生沉淀和異味。國標要求生活飲用水鐵的含量應小于0.3 mg/l。
8、錳
地下水中由于缺氧,錳以可溶態的二價錳形式存在,而在地表水中還有可溶性三價錳的絡合物和四價錳的懸浮物存在。
錳的主要污染源是黑色金屬礦山、冶金、化工排放的廢水。
錳是人體正常代謝必需的微量元素,一般人每天約從食物中攝入3-9mg錳。但過量的錳進入機體后可引起中毒。錳中毒表現主要為神經衰弱綜合癥和植物神經功能障礙,繼續發展可出現明顯的錐體外系損害為主的神經體征。水中有微量錳時,呈黃褐色。錳的氧化物能積沉在水管壁上,遇水壓波動時可造成“黑水現象”。當水中錳超過0.15mg/l時,能使衣服和白色瓷器設備著色。國標要求生活飲用水錳的含量應小于0.1 mg/l。
9、銅