第三篇 水环境化学（4）有机毒物的环境行为.ppt

第四章有机毒物的环境行为和归趋模式
世界上化学品销售目前已达7  8万种,且每年有10001600种新化学品进入市场。
以化学农药为例,%的速度递增。
化学品中除少数品种外,人们对进入环境中的绝大部分化学物质,特别是有毒有机化学物质在环境中的行为(光解、水解、微生物降解、挥发、生物富集、吸附、淋溶等)及其可能产生的潜在危害迄今尚无所知或知之甚微。
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第四章有机毒物的环境行为和归趋模式
对于一种有机物,除毒性大小以外,还必须考查它进入环境分解为无害物的速度快慢。

只有持久性(难分解)有机污染物------优先污染物,才在禁用或严格控制之列,其它有机物,如果控制处置得当,不但不是污染物,而且是工农业的资源。
对持久性的有机毒物,按难降解的程度,毒性大小,用量和使用方式几方面的原则统一考虑,把它们筛选并严加控制。
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(一) 归趋模式简介
预测性的模式
在各种有机毒物未排放入各式各样水体之前预测它在环境中浓度的时空分布及通过各种迁移转化过程后的归趋。
若模式只含表征化合物固有性质的参数(如化合物的溶解度、蒸气压、辛醇-水分配系数、消光系数以及不随环境特征参数而变化的速率常数等)和表征环境特征所测量的参数(如水流量、流速、pH值、沉积物和水的质量比、水温、风速、细菌总数、光强等)。模式可以适用于广泛的化合物,也适用于不同类型的环境。
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(一) 归趋模式简介
为了预测水污染物的归趋,可以把迁移、转化过程归纳为如下几个重要过程:负载过程(输入过程) 、形态过程、迁移过程、转化过程和生物累积过程。
负载过程(输入过程)
污水排放速率,大气沉降以及陆地径流引入有机毒物至天然水体导致影响污染水平。
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(一) 归趋模式简介
形态过程
酸碱平衡
吸附作用
迁移过程
沉淀-溶解作用
对流作用
挥发作用
沉积作用
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(一) 归趋模式简介
转化过程
生物降解作用
光解作用
水解作用
氧化还原作用
生物累积过程
生物浓缩作用
生物放大作用
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(一) 归趋模式简介
有机毒物的归趋模式的基本假定:
(1) 研究单个的主要迁移转化过程。
为整体归趋模式综合,假设各个单过程使某种化合物从水环境中消失速率之和是该化合物在水环境中消失的总速率,又假定每种过程速率都是一级反应过程,因而总速率也是一级反应。
(2)假定有机物的存在并不改变环境参数。
(3)对于吸附的过程,假定吸附的速率大于挥发和各种转化的速率。
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(一) 归趋模式简介
根据基本假设,叙述归趋模式,可分以下三个步骤:
(1)从水环境消失的速率计算有机物因转化和挥发过程;
(2)吸着过程对有机物消失过程的影响;
(3)对于一个被研究的水生态系统,考虑有机物的输入、稀释及最终从系统中输出的速率,从而计算在系统内的浓度和半衰期。
一、有机物转化和挥发消失速率
有机物由于各种转化过程和挥发过程消失的总速率RT是各过程消失速率Ri之和。
RT = ∑Ri = ∑Ki[Ei][C]
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(一) 归趋模式简介
环境参数在一定的环境地区和时间范围内就保持不变,那么Ki(Ei)就可以用准一级反应速率常数来表示:
RT = ∑Ri = [∑Ki][C]= KT[C]
KT = ∑Ki = KVM + Kb + Kp + Kh
污染物消失的半衰期为:
t1/2 = ln2 / KT
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(一) 归趋模式简介
二、吸附的影响
假定在颗粒物上不存在转化过程,而且吸附是完全可逆的,或比起溶液中的转化过程的速率快。
当有机毒物浓度很低时,在水与颗粒物(沉积物或生物群)之间的分配,往往可以用分配系数Kp来表示。
Kp = Cs /Cw ----(1)
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