水の話 水分子の特徴 小さい分子なのに常温で液体 水(液体)から氷(固体)になると 体積が大きくなる。 電気陰性度が大きい原子は 分極 d- d+ 電気陰性度が大きい原子は 分極 F, O, N, Cl 電子対を自分の方にひきつける
分極した水分子 → 水素結合を持つ 水素結合:分子間のd+とd-で引き合う。
(常温で液体) 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 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 農業排水・生活排水・工業排水 重金属は工業排水 有機物・富栄養化は農業排水・生活排水 使い終われば? 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
重金属を含む廃水を流すと環境へ大きな影響を及ぼす 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 Cu 水俣病 Hg(有機水銀) イタイイタイ病 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
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 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 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 ⇒ 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。 好気性微生物 燃焼と同じ反応式
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 悪臭の原因 (硫化水素など)
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 きれいな川 霞ヶ浦 COD 8 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 活性汚泥法 汚れ(有機物を)たくさんの空気(酸素) 下水:有機物を多く含む を使って人工的に分解させる。 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 通常水の中に これらの元素は少ない 植物の生長に必要な元素: N、P → しかし・・・ 植物
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)