3.3 水中有机污染物的迁移转化.ppt

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： 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，一般伴随E降低，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。 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、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：20C前期，美国在修建水电站时，修建了洛夫运河。40a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、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。 二、分配作用 1．分配理论 结果均表明，颗粒物(沉积物或土壤)从水中吸着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，即非离子型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。 二、分配作用 实际上，有机化合物在土壤(沉积物)中的吸着存在着二种主要机理： 二、分配作用 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=ρs /ρw ρs 、ρw—分别为有机毒物在沉积物中和水中的平衡浓度。 为了引入悬浮颗粒物的浓度，有机物在水与颗粒物之间平衡时总浓度可表示为： ρT = ρs·ρp+ρw ρT—单位溶液体积内颗粒物上和水中有机毒物质量的总和ug / L； ρs—有机毒物在颗粒物上的平衡浓度，ug／kg； ρp—单位溶液体积上颗粒物的浓度kg／L； ρw—有机毒物在水中的平衡浓度，ug／L。 此时水中有机物的浓度(ρw)为：ρw =ρT / (Kp ρp十1) 二、分配作用—标化分配系数 一般吸附固相中含有有机碳（有机碳多，则Kp大），为了在类型各异组分复杂的沉积物或土壤之间找到表征吸着的常数，引入标化分配系数(Koc)： Koc = Kp／Xoc Koc——标化的分配系数，即以有机碳为基础表示的分配系数； Xoc——沉积物中有机碳的质量分数。 这样，对于每一种有机化合物可得到与沉积物特征无关的一个Koc。因此，某一有机化合物，不论遇到何种类型沉积物(或土壤)，只要知道其有机质含量，便可求得相应的分配系数。 二、分配作用—标化分配系数 若进一步考虑到颗粒物大小产生的影响，其分配系数Kp则可表示为： Kp = Koc [0.2 (1—f ) Xocs+f Xocf ] f —细颗粒的质量分数(d50μm)； Xocs—粗沉积物组分的有机碳含量； Xocf—细沉积物组分的有机碳含量。 二、分配作用—标化分配系数 Karichoff等(1979)揭示了Koc与憎水有机物在辛醇—水分配系数Kow的相关关系： Koc = 0.63Kow Kow—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例 辛醇-水分配系数Kow和溶解度的关系可表示为： lgKow=5.00-0.67lg(Sw×103／Mr) Sw—有机物在水中的溶解度，mg / L；