《水环境化学》PPT课件

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1、第三节水体中有机污染物的迁移转化水体中有机物的迁移转化途径主要有五种（P73图3-12）：☆通过微生物、化学或光化学作用等降解为无害物（降解作用）；☆以气态挥发进入大气（挥发作用）；☆溶解在水中（溶解作用）；☆被水中胶体物质、悬浮颗粒物、沉积物吸附从水相转入底泥（吸附作用）；☆水中有机污染物还可被水生生物富集，也可通过直接饮用或经由食物链的富集而归宿于人体（生物富集作用）。1、有机物的降解作用（1）定义：较高分子量的有机物分解成较小分子量的物质，最后变成简单化合物(如CO2和H2O)的过程。（2）产物：氧化路线：CO2、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐等。还原路线：甲

2、烷、硫化氢、氨、磷化氢等。（3）形式：化学降解、生物降解和光化学降解。（4）化学降解：有机物的化学降解可通过氧化、还原、水解等反应完成。①氧化反应：是指在有机物分子中的加氧或脱氢的反应。例如：2CH3OH(甲醇)+O2=2HCHO(甲醛)+2H2O(脱氢氧化)2HCHO(甲醛)+O2=2HCOOH(甲酸)(加氧氧化)不易被氧化的：饱和的脂肪烃、含有苯环结构的芳香烃、含氮的脂肪胺类化合物等；容易被氧化的：醛、芳香胺、不饱和的烯烃和炔烃、醇及含硫化合物(如硫醇、硫醚)等。②还原反应：在有机物分子中加氢或脱氧的反应称为有机物的还原反应。例如：HCHO(甲醛)+H2

3、→CH3OH(甲醇)(加氢还原)③水解反应：有机物在酸或碱的催化下，与水反应生成分子量较小的物质的反应。易水解的：酯类物质、饱和的卤代烃、胺难水解的：不饱和卤代烃、芳香烃,如氯乙烯、氯苯、多氯联苯等。（5）光化学降解某些有机物在紫外光或可见光作用下能发生一定程度的降解反应。实验证明：DDT、辛硫磷、三硝基甲苯、苯并(a)蒽、多环芳烃等均可发生光化学反应。例子：用波长254nm的紫外光照射DDT的己烷溶液，发现15min内DDT损失43%；1h内损失70%；4h内损失97%；其光化学反应的主要产物是DDE和DDD。反应过程可表示如下：.（6）生物降解：基本反应

4、可分为两大类，即水解反应和氧化反应。①生化水解反应（P125）生化水解反应是指有机物在水解酶的作用下与水发生的反应。易发生生化水解的：糖类、脂肪和油类（酯）、蛋白质等。多糖（如淀粉、纤维素）水解酶或辅酶糖类的生化水解（P124--125）注：ROH(甲醇)、RCOR(丙酮)、RCOOH(醋酸)②生化氧化反应有机物的生化氧化大多数是脱氢氧化。脱氢氧化时可从-CHOH-或-CH2-CH2-基团上脱氢，如：水体中各类有机物氧化时按照一定的程序演变，形成某种固定的格式。饱和烃的氧化按醇、醛、酸的程序进行：-2芳香族化合物的氧化按酚、二酚、醌、环分裂的程序进行：2、石

5、油的降解（P126）石油是由烷烃、环烷烃、烯烃、芳香烃和杂环化合物等组成。石油在水中可光化学降解或生物降解。（1）光化学降解：在阳光照射下，石油中的烷烃及侧链芳烃受激发活化进行光化学氧化。据测，油浓度为2000kg/km3的水面，油膜厚度2.5μm，由于光化学氧化，几天光照即能把油膜清除。光化学降解对于清除油膜污染有重要作用。（2）生物降解（P126）水体中微生物在降解石油烃方面起着重要作用。与一般耗氧有机物相比，石油的生物降解较难、速度较慢，但比化学氧化快10倍左右。烃类的生物降解顺序为：直链烃＞支链烃＞芳烃＞环烷烃。①饱和烷烃的降解：饱和烃的降解按醇、醛

6、、酸的氧化途径进行，最后分解为CO2和H2O。②烯烃的降解当双键在中间位置时，主要的降解途径与饱和烷烃相似。当双键位在碳1和碳2位时，在不同微生物的作用下，主要降解途径有三种：即烯烃的不饱和端氧化成环氧化物、不饱和末端氧化成醇、饱和末端氧化成醇。③芳香烃的降解：石油中苯、苯的同系物、萘等在微生物作用下先是氧化成二酚，然后苯环分裂成有机酸，再经有关生化反应，最终分解为二氧化碳和水。④环烷烃降解：环烷烃最稳定，只有少数微生物能使它降解。如环己烷在微生物作用下缓慢氧化：课堂作业教材P80习题3、4、5、7、13、14补充：简述糖类、蛋白质的微生物降解过程。