有机污染物的迁移转化

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1、第三节水中有机污染物的迁移转化一、概述二、分配作用三、挥发作用四、水解作用五、光解作用六、生物降解作用一、概述水环境中有机污染物种类繁多，一般分为两大类：1.需氧有机物（耗氧有机物）：危害:对水生生物无直接毒害，但是降解耗氧，引起水体缺氧，水质恶化；使得氧化还原条件改变，增加一些重金属溶解和毒性增强，特别在河口地段，好氧有机污染物的大量增加，导致水体E急剧下降，Fe2+、Mn2+、Cr3+等释放出来；使得pH降低，酸性增强，金属溶解，酸性增强情况下，金属Hg容易甲基化；静止水体的富营养化。2.持久性污染物（有毒有

2、机物）：一般人工合成，食品添加剂、洗涤剂、杀虫剂、塑料、化妆品、涂料、农药等；易于生物累积，有致癌作用；水溶性差，而脂溶性强，易于在生物体内，并通过食物链放大。有机污染物污染的典型案例：20世纪前期，美国在修建水电站时，修建了洛夫运河。20世纪40年代干涸不用，1942年美国胡克公司购买了这条约100m长的废弃河道，并作为垃圾和工业废物的填埋场所。11年内填埋了80亿kg的废物。1953年转给当地教育机构用于开发房地产、盖起了教学楼和住宅。厄运从此降临，从1977年开始，当地居民怪病不断，孕妇流产、儿童夭折、婴儿

3、畸形等频频发生。1987年，该区地面渗出一种黑色毒液，经监测，其中含有氯仿、三氯酚、二溴甲烷等多种毒物，对当地的空气、水环境等构成严重危害。后来胡克公司和当地政府赔偿30多亿美元的健康损失费。有机污染物在水环境中的迁移转化主要取决于有机污染物本身的性质以及水体的环境条件。有机污染物一般通过吸附作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等过程进行迁移转化。第三节　水中有机污染物的迁移转化二．分配作用1．分配理论分配系数物质在不同介质中的溶解度比值。有机化合物在土壤中吸着的主要机理I分配作用Ii吸附作

4、用即在水溶液中，土壤有机质对有机化合物的溶解作用，而且在溶质的整个溶解范围内，吸附等温线都是线性的，与表面吸附位无关，只与溶解度相关。即在非极性有机溶剂中，土壤对有机化合物的表面吸附作用。即存在范德华力或氢键、配位键、键等。其吸附等温线是非线性，并存在着竞争吸附。（相似相溶）分配系数（Kp）有机毒物在沉积物与水之间的分配，往往可用分配系数（Kp）表示：2．标化分配系数引入(悬浮)颗粒物的浓度水中有机毒物的平衡浓度标化的分配系数(Koc)为了在类型各异、组分复杂的沉积物中找到可比性。考虑颗粒物粒径的影响由于颗粒物

5、对憎水有机物的吸着是分配机制，Kp不容易测得，所以又引入了辛醇－水分配系数即化学物质在辛醇中浓度和在水中浓度的比值辛醇－水分配系数Kow辛醇—水分配系数Kow和溶解度的关系可表示为：lgKow=5.00-0.671g(Sw×103／M)式中：Sw—有机物在水中的溶解度，mg/L；M-有机物的分子量。上述研究成果可适用于大小8个数量级的溶解度和6个数量级的辛醇—水分配系数。图3-28例如，某有机物分子量为192，溶解在含有悬浮物的水体中，若悬浮物中85％为细颗粒，有机碳含量为5％，其余粗颗粒有机碳含量为1％，已知该

6、有机物在水中溶解度为0.05mg/L，那么，其分配系数(Kp)就可根据方程式计算出：1gKow=5.00－0.6701g(0.05×103／192)=5.39则Kow=2.46×105Koc=0.63×2.46×105=1.55×105Kp=1.55×105[0.2(1-0.85)(0.01)+0.85×0.05]=6.63×1033．生物浓缩因子（BCF）有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度之比，为生物浓缩因子，用BCF（Bioconcentrationfactor）或KB表示。表面上看是一种分配机制。1.

7、挥发速率三、挥发作用挥发作用是有机物从溶解态转入气相的一种重要迁移过程。三、挥发作用2.对于有机毒物挥发速率的预测描述污染物在气相与水相之间的分配行为。亨利定律当溶液中溶剂的摩尔分数接近1，以致所有溶质的浓度都非常低的溶液称之为理想化溶液(或理想稀溶液)。亨利定律：理想化稀溶液上面溶质的蒸气压与该溶质在溶液中的摩尔分数成正比。（在恒温和平衡状态下，一种气体在液体里的浓度和该气体的平衡压力成正比。）P——溶质的蒸气压；KH——亨利定律常数；CW——溶液中溶质的摩尔分数；三、挥发作用挥发性物质在气相和溶解相之间的

8、相互转化过程，关键是亨利定律决定的：亨利定律有多种表示形式。在不同的表示形式中，由于所使用的物理量的单位不同，亨利定律常数的数值大小也不相同。亨利常数的估算：（1）一般方法：KH’=Ca／Cw式中:Ca-有机毒物在空气中的摩尔浓度，mol／m3；KH’—亨利定律常数的替换形式，无量纲。（2）则根据上述方程可以得到：KH’=KH／(RT)=KH／(8.314T)式中：T—水