有机污染化学6课件.pptVIP

第六章 吸附：在生命介质中的分配;6.1 化合物在特定生物介质中的分配;对动物：蛋白质为主要成分，其次为碳水化合物，脂类成分。 植物中蛋白质的含量差距很大，浮游生物中蛋白（30-60%干重）；草、树叶中约占20%左右；主要是以碳水化合物和木质素为主。 因此，当生物暴露在相同环境中，有机污染物在生物体的不同有机介质中的分配程度是不同的，由此导致单位质量或体积中有机化合物的质量出现显著差异。 一般生物体中可以积累有机污染物的物质：蛋白质、多糖类、类脂物、木质素和其他聚合体（角质）;生物体中特殊类型有机相的平衡分配 生物可以累积有机污染物的有机体主要有：蛋白、多糖、类脂、木质素等，为评价这些有机相对生物体累积有机污染物的影响，首先，弄清有机污染物质在环境介质和有机相间的分配（吸附点位的污染物浓度）；——研究很少； 生物模拟材料（生命材料替代品）可以测定化合物在有机机体的分配系数——脂质体 常规的采用模拟生命介质的有机相包括：辛醇、甘油三油酸酯、脂质体、蛋白质、角质等;6.2 整体生物的平衡分配模型;1）生物体中的每一类有机相是独立发挥作用，它们可以和其他物质达到平衡； 2）化合物的生物累积总量是不同有机介质积累化合物的总和。 K总 =[f类脂C类脂+f蛋白C蛋白+f木质素C木质素+f角质C角质+----] / C环境介质 这里的浓度分别指达到平衡状态的浓度 K总 =f类脂K类脂+f蛋白K蛋白+f木质素K木质素+f角质K角质+ ---- ;在有些文献中将化合物在生物体内的预测浓度C总有机体称之为热力学生物积累势“TBP” ； 即，C总有机体=TBP=K总有机体C环境介质 目前，常对非极性和弱极性有机化合物（PCB、PAH等）以及含丰富脂类化合物（干重5%）的有机体或组织感兴趣。在这种情况下， f类脂C类脂或f类脂K类脂在平衡中占主要地位。;描述实验生物积累数据的参数 生物积累参数： BAF（生物积累因子） ：用于描述所有可能的生物积累途径，例如被动吸收、从食物中摄取、消化等； BAF = C有机体 / C环境介质；;根据生物体摄取化合物所在的环境介质不同可分为： BCF （生物浓缩因子） ：生物体吸收游离的可溶性化合物（不包括水中可溶性有机物吸收的部分）； BCF= C有机体 / C游离可溶性化合物； 注：“生物积累” 用于描述所有可能的生物积累途径，（被动吸收、从食物中摄取、消化等）；而“生物浓缩” 有时用于只在溶解相的吸收。相似的方法也被用于处理陆地生态系统。 ;BMF（生物放大因子） ：生物体从食物中吸收的有机物 BMF= C有机体 / C食物中的化合物； BSAF（生物区系－沉积物-积累因子）：生物体从沉积物中吸收化合物 BSAF= C有机体 / C沉积物中的化合物 同样，生物区系－土壤-积累因子（BSAF） = C有机体 / C土壤中的化合物 ;6.3 水生生态系统的生物积累 生物积累的动力学过程： 首先，在现实环境中，化合物在生物体及其生活环境之间的分配平衡是不可能达到的。 为了能够定性的了解观察到的现象，通常采用简化的数学计算方法来理解：以水中的鱼为例： dC鱼/dt = k1(K鱼-水C水 –C鱼) + kD(K鱼-食物)C食物 - （鳃交换） （从食物中吸收） kE(K鱼-排泄物) - kMC鱼 - kGC鱼 （排泄） （代谢） （生长） ;k1、kD 、 kE 、 kM 、 kG 分别为不同过程（鳃的吸收和释放-净吸收速率、食物吸收、粪便的排泄、体内代谢速率、由于生长而设想的排泄速率）一级反应速率常数； K鱼-水、K 鱼-食物、K鱼-排泄物：分别表示化合物在鱼、水、食物和排泄物不同组合分配过程的平衡常数。 这个模型表示：当生物体各种作用机制同时发挥作用时，鱼体中化合物的浓度与时间有关。 ;现在 ，考虑一个特殊的稳定态，在这中情况下，生物体（鱼）中浓度随时间不发生改变（即， dC鱼/dt =0），这中情况下发生在化合物的排出速率等于总的吸入速率。 上式为： k1(K鱼-水C水 –C鱼) + kD(K鱼-食物)C食物 -kE(K鱼-排泄物) C 排泄物- kMC鱼 - kGC鱼 =0 则鱼体内化合物的稳定浓度C鱼为： C = （k1K鱼-水C水 + kDK鱼-食物C食物 -kEK鱼-排泄物 C 排泄物）/（K1+KM +KG ）;对于上式必须假定式中所有的参数都是常数，这种假定当然不正确：原因：鱼的类脂物含量在一声中发生很大变化；生长速率在一生中也发生明显的变化；另外，体内的稀释也不是同时发生的。 尽管这样，用简单的数学计算方法有助于我们定性地理解野外监测过程中所发生的现象。;6.4 陆地生态系统中的生物积累 陆地生态系统