水中溶解质对环境行为的影响.ppt

1 2 3 4 5 水中溶解态有机质对污染物环境行为的影响 溶解态有机质 溶解态有机质与重金属的环境行为 溶解态有机质与有机污染物的环境行为 溶解态有机质与人工纳米材料环境行为 前景 目录 环境水体中存在的溶解态有机质 （ Dissolved Organic Matter ）会与污染物结合，降低污染物的自由溶解态浓度，影响污染物的迁移，转化等环境过程和生物有效性。因此，研究水中DOM影响污染物的自由溶解态浓度与环境过程的机制，是环境科学的重要内容之一。 溶解态有机质 DOM是广泛存在于天然水体等环境介质中的不同种 类复杂组分组成的混合物。 主要包括腐殖质与非腐殖质类有机物。其中90%的DOM属腐殖质。 DOM能显著增加污染物的水溶性，是环境污染物迁移和转化的重要介质。是化学物全球长距离输送的载体。 DOM会降低污染物的自由溶解态浓度 溶解态有机质分类 污染物的自由溶解态浓度 自由溶解态污染物是自由溶解 在水相中不与任何介质或系统 结合的那部分污染物。 结合态污染物是指与水体中颗粒物和DOM等基质结合的那部分污染物。 越来越多的研究表明，污染物的自由溶解态浓度是污染物在环境中迁移，转化以及在生物中积累等的动力。是解释化合物生物有效性的关键参数。 溶解态有机质与污染物的环境行为 重金属 环境水体中存在的DOM具有丰富的—OH和—COOH等官 能团，这些官能团是重金属离子的优良配体，会与金属离子 结合进而改变金属离子的反应活性，迁移性，和生物积累性: 改变金属离子的氧化还原态； 如As的光化学氧化随DOM 浓度的增加而加快。 改变金属离子在颗粒物表面的吸附； 如DOM对As在氧化铝、针铁矿和赤铁矿有竞争作用。 DOM与重金属离子形成螯合物而降低其自由溶解态浓度， 影响金属离子的生物有效性 具体影响 1.影响水中汞的络合形态：腐殖质对金属离子的螯合作用有较 强的选择性，其对汞离子的结合能力比其他金属离子强。 相当一部分无机汞与甲基汞在天然水体中主要以腐殖质的鳌合物形式存在。当水中仅存在1 mg/L富里酸时，Hg即主要以Hg一富里酸络合物形态存在。平衡透析实验也表明，在低硫含量的氧化性淡水中，甲基汞的主要存在形态是甲基汞一腐殖质络合物。 腐殖质的赘合（配合）作用影响各种汞形态的迁移。腐殖酸的存在可明显促进Hg 2+在天然石英砂多孔介质的迁移能力。 通过溶解---络合作用，腐殖酸可显著促进水中Hg的溶解度。可溶性有机物还可促进HgS在水中的溶解度，而其他无机离子（如氯离子）与有机配体（如水杨酸、乙酸、半胧氨酸等）对其溶解度没有提高作用。对德国Elbe河污染漫滩土壤中汞的水流动性研究表明，仅有1％的汞是水可移动的，而这部分汞主要以与腐殖酸络合的形式存在。水体中甲基汞与可溶性有机碳县有很好的相关性，这表明可溶性有机碳在有机汞的迁移中具有重要作用。 3 腐殖质的鳌合作用影响不同汞形态之间的转化。DOM的存在可影响Hg 2+的光化学还原与零价汞的再氧化，从而影响水体中汞的挥发,此外DOM的存在还可影响Hg 2+的甲基化行为，从而影响汞在水生生物体内的积累 4 腐殖质的鳌合作用影响不同形态汞的生物有效性及毒性。研究表明，不同浓度腐殖酸的存在均可不同程度降低大马哈鱼卵对Hg( II）的摄入 当腐殖酸浓度为0.001 g/L时，汞的摄人量仅为腐殖酸不存在时的44%。不同来源的天然有机质均可降低Hg 2+暴露引起的虹9幼鱼的死亡率，这可能与天然有机物的存在降低了金属离子在鱼鳃上的累积有关 水溶性有机物对多环芳烃(菲)环境行为的影响 多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons PAHs)是指两个或两个以上的苯环按线形、角状或簇状方式稠合在一起的一类中性或非极性有机化合物。由于其在环境中难降解，持久性强和具有强的“三致”效应，因此PAHS在环境中的生物地球化学行为备受关注。DOM与PAHs相互关系的研究有助于揭示PAHs在根一土、土一水界面的传输机理，阻控土壤中PAHs对植物与地表水和地下水的污染. 国内外的研究表明DOM可抑制土壤对PAHs的吸持，促进土壤吸持Phe的解吸，降低土壤中Phe的生物毒性。这预示着DOM的存在可能会增大土壤中PAHS的生物有 效性和环境风险。因而研究DOM对植物吸收PAHs的影响及其机制对于准确评价农产品的安全生产和PAHs污染土壤的植物修复具有极其重要的意义。 以Phe为PAHS的代表，选用农业上常用的有机肥一猪粪作为DOM的提取原料， 通过小麦水培试验探索DOM对植物吸收PHAS的影响及其机制。 水培条件下，DOM与Phe的加入对