第三章+水环境化学[1]..

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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）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，一般伴随E降低，pH会降低，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（有毒有机物）：一般人工合成，食品添加剂、洗涤剂、杀虫剂、

2、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，易于在生物体内蓄集，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、

3、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。有机物污染程度的指标水体中有机污染物的种类繁多、组成复杂，现代分析技术难以分别测定它们的含量。因此，只能利用它们共同的特点，用一些指标间接反映水体中有机物的污染程度常见的指标有：溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量1、溶解氧（dissolvedoxygen,DO)溶解在水中的氧称为溶解氧，溶解氧以分子状态存在于水中影响水中溶解氧含量的两种作用耗氧作用：包括耗氧有机物降解的耗氧，生物呼吸耗氧复氧作用：包括空气中氧的溶解，水生植物的光合作用天然水体中DO的数量，除与水体中的生物数量和有机物的数量有关外

4、，还与水温和水层深度有关2、生化需氧量（biochemicaloxygendemand,BOD)地面水体中微生物分解有机物的过程消耗水中的溶解氧的量，称为生化需氧量，单位为mg/L.它反映水体中可被微生物分解的有机物的总量。微生物分解有机物的速度和程度与温度、时间有关，最适宜的温度为15－30℃。为使BOD值有可比性，采用在20℃条件下，培养五天后测定溶解氧消耗量作为标准方法，称五日生化需氧量，以BOD5表示。BOD＜1mg/L，表示水体清洁BOD＞3－4mg/L，表示受到有机物的污染3、化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD)水体中能被氧化的物质在规定条件下进

5、行化学氧化过程所消耗的氧化剂的量，以每升水样消耗氧的毫克数表示，称为COD。化学需氧量只表示在规定条件下，水中可被氧化物质的需氧量的总和。测定COD常用的方法有KMnO4（清洁水样）和K2Cr2O7法（污染水样和工业废水）COD的测定不受水质条件限制，测定时间短，但它不能区分可被生物氧化和难以被生物氧化的有机物，不能表示出微生物所能氧化的有机物量一般以BOD作为有机物污染程度的指标比较合适，只有在水质条件限制不能测定BOD时，可用COD代替水质相对稳定的条件下重铬酸钾法COD＞BOD5＞高锰酸钾法COD4、总有机碳（totalorganiccarbon,TOC)与总需氧量（total

6、oxygendemand,TOD)为实现快速反映有机物污染程度的目的而采用的测定方法，它们均是使用化学燃烧法，TOC测定结果以C表示，TOD则以O表示需氧有机物的含量由于测定过程耗氧过程不同，各种水中有机物成分不同，生化过程差别较大，各种水质之间TOC或TOD与BOD5不存在固定的相互关系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、生物富集和生物降解作用等过程进行迁移转化二、分配作用1．分配理论近20年来，国际上对有机化合物的吸附分配理论开展了广泛研究。结果均表明，颗粒物(沉积物或土壤)从水中

7、吸着憎水有机物的量与颗粒物中有机质含量密切相关。而且发现土壤－水分配系数与水中这些溶质的溶解度成反比。并提出了：在土壤－水体系中，土壤对非离子性有机化合物的吸着主要是溶质的分配过程(溶解)这一分配理论，即非离子性有机化合物可通过溶解作用分配到土壤有机质中，并经一定时间达到分配平衡，此时有机化合物在土壤有机质和水中含量的比值称分配系数。2、标化分配系数有机毒物在沉积物(或土壤)与水之间的分配，往往可用分配系数(Kp)表示：Kp=cs/cw式中：cs、cw—分