Transcript パワーポイント版

水の話
水分子の特徴
O
小さい分子なのに常温で液体
H
H
水（液体）から氷（固体）になると
体積が大きくなる。
δー
d－
O
d＋
●●
●●
H
O
H
H
δ＋
δ＋
電気陰性度が大きい原子は
F, O, N, Cｌ
電子対を自分の方にひきつける
分極
分極した水分子 → 水素結合を持つ
δー
δー
O
O
H
δ＋
H
δ＋
δ＋
δー
δー
O
H
O
δー
H
δ＋
H
δ＋
H
δ＋
H
δ＋ H
δ＋
O
H
δ＋
H
δ＋
水素結合：分子間のd+とd-で引き合う。
δー
O
H
δ＋
H
δ＋
δー
O
H
δ＋
H
δ＋
気体になる場合: 水素結合を切る必要
その分エネルギーが多く必要 → 沸点が高い
（常温で液体）
固体になる場合： 水素結合を保ったまま固体になる
→ すき間の大きな固体（氷）になる
→ 氷になると体積が大きくなる
水の用途
農業用水・生活用水・工業用水
水の利用の約7割が農業用水
農業用水
食糧生産
もしも水が不足すると？
食料が生産できなくなる
水環境の保全はこの観点からも重要
水の用途
農業用水・生活用水・工業用水
使い終われば？
農業排水・生活排水・工業排水
それらによって起こる水環境への影響は？
重金属、有機物による汚染、富栄養化
排水との関係は？
重金属は工業排水
有機物・富栄養化は農業排水・生活排水
重金属の汚染
日本における重金属廃液による水質汚染
足尾銅山
水俣病
イタイイタイ病
Cu
Hg（有機水銀）
Cd
重金属を含む廃水を流すと環境へ大きな影響を及ぼす
だから、事前に処理をする。 → キレート法
重金属の処理：「キレート」を用いる
キレートとは配位結合を利用したもの
N
●
●
M
●
●
N
M
配位結合：ひとつの原子が結合に必要な電子を２つとも出す
N
M
⇒
N
●
●
●
●
●
●
N
●
●
N
M
２つ以上の配位結合で
金属を挟み込む キレート
有機物の汚染：生活排水
有機物は好気性微生物が、酸素を使って分解する。
CmHn + m+ 1 n O2
4
好気性微生物
+
燃焼と同じ反応式
☆
好気性微生物
m CO2
n
H2 O
2
酸素
汚れを分解する
水の汚れ
無害無臭の二酸化炭素が出来る
有機物は好気性微生物が、酸素を使って分解する。
有機物（よごれ）が多いと
分解するのに酸素が多く必要
酸素の少ない水になる
他の水生生物が住めなくなる
嫌気性微生物が働き出す
★
嫌気性微生物
悪臭の原因
（硫化水素など）
汚れを分解する
水の汚れ
有害で悪臭のする気体が出来る
有機物の量をあらわす指標：BOD,COD。
この値が小さいほどきれいな水といえる。
例：那珂川 BOD １前後
霞ヶ浦 COD ８
きれいな川
きれいでない湖
千波湖 COD １２
下水 BOD １０００～２０００
下水処理場で処理して BOD10程度に
有機物の汚れの浄化：下水処理場
汚れ（有機物を）たくさんの空気（酸素）
を使って人工的に分解させる。
下水：有機物を多く含む
どんどん
空気（酸素）を
送り込む
酸素
☆
好気性
微生物
汚れ
☆
☆
☆
☆
☆
☆
☆
☆
☆
有機物で汚れた水を
☆
☆
☆
☆
☆
☆
☆
好気性微生物が分解してきれいに
活性汚泥法
富栄養化
植物の生長に必要な元素：
Ｎ、Ｐ
通常水の中に
これらの元素は少ない
→
しかし・・・
植物
N
N
P
N
P
N
P
N
N
P
P
プランクトンが増える
N
P
N
生活排水・農業廃水・畜産排水
などから、
N,Pを含む水が流れ込むと・・
赤潮：周りの水生生物への悪影響
悪臭などの環境悪化
赤潮の例
アオコの例
富栄養化：あくまでも植物（プランクトン）の栄養
その水を人間が飲んでも栄養にはならない。
人間の栄養：有機物
植物の栄養：N、P （無機物）