水の話 水分子の特徴 常温で液体である （CH4, NH3 は気体） O H H 水から氷になると 体積が大きくなる その理由は・・・ （普通は体積が小さくなる） 分子の極性 水素結合 水分子を作る結合：共有結合 共有結合：原子が電子をひとつずつ出し合う マナ ● ● じゃい ● あん ● のびた d－ O カナ → → マナ ● じゃい ● ● あん ● ● O H カナ のびた δー d＋ ●● ●● ● H H δ＋ δ＋ 分極 δー δー O O H δ＋ H δ＋ δ＋ δー O δー H δ＋ 水素結合 H δ＋ δー O H H δ＋ H δ＋ H δ＋ H δ＋ 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 水はものを良く溶かす δー Na δ＋ + Cl － が、 に溶ける時 O H H δ＋ δ＋ δ＋ H δー H δ＋ δ＋ δー O δー Na H δ＋ O O O H δ＋ H δ＋ δ＋ H O δー H Cl δー δ＋ δ＋ δ＋ δー δ＋ H δ＋ O + δー H H O H H H － δ＋ H H δ＋ O δー H δ＋ 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 日本はたくさん食糧を輸入している 間接的に水を輸入している バーチャルウォーター 良くもないかもしれないが、悪いことではない 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 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 m CO2 + n H2 O 2 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 嫌気性微生物 汚れを分解する 水の汚れ 悪臭の原因 （硫化水素など） 有害で悪臭のする気体が出来る 海の場合：硫化水素（H2S) 淡水の場合：メタン（CH4) 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 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 植物 プランクトン 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 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。 「有機物の汚れ」と混同しやすい 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
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