水体中铅污染物的来源

未污染海水中的铅浓度约 0.03μg/L。海滨地区或表层海水中的浓度可能是此值的 10 倍,被认为是大气中所含较多量的铅降落海面所致。图 5-14 所示为不同深度海水中含铅浓度的分布图(示例)。

未污染淡水中含铅量比海水中高得多,有人提出河水中含铅浓度的代表值为 3μg/L。甚至在北极地区的冰层中也发现了铅的踪迹,并且其浓度在近代有急剧增长的趋势(图 5-15)。这些情况表明:随着近代世界范围工业的发展,进入大气中的粒子状态的铅量迅速增多,由于滞留时间长,这些粒子状态的铅能参与全球性分配,并导致水体中铅浓度的逐年增长。

铅在包括水系在内的环境整体中的循环如图 5-16 所示,图中只是很粗略地将引起水体铅污染的人为因素包容在内。

水体中铅污染物的主要来源有两个方面:①大气向水面降落的铅污染物;②向水体排放的工业废水。

大气降尘或降水(含铅可达 40μg/L)通常是海洋和淡水水系中最重要的铅污染源。据统计,全世界每年由空气转入海洋的铅量为 40×106kg。本世纪以来,各产业部门向大气排放含铅污染物量激剧增多。在大气中铅的各类人为污染源中,油和汽油燃烧释出的铅占半数以上。汽油中添加烷基铅作防震剂,常用的化合物有:Pb(CH3)4、Pb(C2H5)4、Pb(CH3)3(C2H5)、Pb(CH3)2(C2H5)2 和 Pb(CH3)(C2H5)3。此外还掺入一些有机卤化物, 如二氯乙烯、二溴乙烯作为清除剂,用以避免铅化合物在汽油燃烧后淀积在

汽缸之中。在汽车排气中所含有的铅,大多数是颗粒非常小的微粒(0.2~1.0 μm),还有一些是未发生反应的残余有机铅烟气。在微粒中的 80%~90% 是 PbxClyBrz 化合物,其余为 NH4Cl 及其与 PbxClyBrz 的加合物。此外,还可能产生一些由光化学反应引生的卤元素单质:

Pb Cl Br hv Pb Cl Br + 1 / 2Br

x y z →

x y z-1 2

排气中的挥发性 PbxClyBrz 又能在大气中进一步生成 PbCO3·Pb(OH)2 和氧化铅的细粒气溶胶物质。大气中所含微粒铅的平均滞留时间为 7~30 天。较大颗粒可降落于距污染源不远的地面或水体,但细粒的或水合离子态的铅可能在大气中飘浮相当长的时间。降落在公路路基近旁的铅污染物,很容易流散,经阴沟而流到淡水源中。这种污染在经过一段干旱期后会特别严重,这种情况下,铅积累在路基及其近傍,当干旱季节过后,就被降水带到河面。

铅及其化合物以其优异的性能,在国民经济各领域获得了非常广泛的应用,因而也使得多种工业废水成了水体中铅的污染源。其中能造成环境铅污染的最主要工业部门有:①矿石的采掘和冶炼;②铅蓄电池制造、汽油添加剂生产;③铅管、铅线、铅板生产;④含铅颜料、涂料、农药、合成树脂生产;⑤其他各种铅化合物生产。

饮用水中所含有的铅很可能来自以铅作管材的管道系统。在供应 pH 值较低的软水的地方,采用铅管系统是一个特别严重的问题。这种水是铅溶剂, 能从管线中溶下大量铅。而 pH 值高且含有溶解的钙盐和镁盐的硬水,在系统中形成一层“水垢”,能阻止铅的溶解。在现代城市,已很少使用铅管和铅罐,它们已被其他材料的制件取代。以聚氯乙烯等塑料制造的管件中也含有作为稳定剂的铅盐,但它溶入流水中的数量很少。