水の話 水分子の特徴 常温で液体である O H H NH3やCH4と比較して沸点高い 水から氷になると 体積が大きくなる δー 普通は体積小さくなる O H H δ＋ δ＋ その理由は・・・ 水分子は分極している δー δー O O H δ＋ H δ＋ δ＋ O H δ＋ δー δー O H δー H δ＋ H δ＋ H δ＋ H δ＋ H δ＋ 水素結合 O H δ＋ 気体になる場合には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 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 NaClが水に溶ける場合 Na＋ Clδ＋ δ＋ δ＋ H H H δー O δー δ＋ δ＋ H H δー O Na＋ δー O O H δ＋ H δ＋ δ＋ δ＋ Cl- δ＋ δ＋ δー H δ＋ H δー O H δ＋ H O H H H δ＋ δー O O H δ＋ H δ＋ （油は＋－の引きつけあいをしないので水と混ざりにくい） δー 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 地球上にある水のうち すぐに使える水の割合は？ もしも水が不足すると？ ０．０１％ 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 水の汚染と環境保護 重金属、有機物による汚染、富栄養化 （窒素、リン） これらの原因となる物質を含む水がそのまま 水環境に出て行かないよう処理をする。 重金属：キレート法 有機物：活性汚泥法 重金属による水環境汚染 日本における例 （公害） 水俣病・第2水俣病 水銀（Hg) イタイイタイ病 カドミウム（Cd) 足尾銅山鉱毒 銅（Cu) こうした重金属を含む水は 工場でものを作ったり 鉱山で金属を精錬したりする際に出る。 河川に放流する前に金属を除去することが必要 その中のひとつ、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 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 水中の酸素量 最大で ボツリヌス菌 10mg/L 悪臭の原因 （硫化水素など） 0.01g/1000g 有機物の汚れの指標：COD、BOD 有機物（よごれ）が多いと値が大きい 那珂川 １前後 きれい 桜川 ややきたない ５～８ 沢渡川 ８～１２ 千波湖 ８～１２ 5以下なら望ましい きたない 茨苑会館 前の池 ２０～３０ 下水 水道水に可能 １０００～２０００ 論外 これを１０前後になるよう処理 有機物の汚れの指標：COD、BOD 有機物（よごれ）が多いと値が大きい 那珂川 １前後 桜川 ５～８ ややきたない 沢渡川 ８～１２ 千波湖 ８～１２ 下水処理 きれい 茨苑会館 前の池 ２０～３０ 論外 きたない 5以下なら望ましい 活性汚泥法 好気性微生物を用いて 空気（酸素）をたくさん送り込み、 有機物を積極的に分解させる。 下水 １０００～２０００ これを１０前後になるよう処理 富栄養化 植物の生長に必要な元素： → Ｎ、Ｐ しかし・・・ 通常水の中に これらの元素は少ない 植物 プランクトンが増える N N P N P N P N N P P 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
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