污染物在环境各圈的迁移转化.ppt

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1、第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应重点要求要求了解重金属汞、准金属砷和有机卤代物、多环芳烃、表面活性剂等典型污染物的基本性质、用途来源,掌握握它们在环境中的基本转化、归趋与效应。目录1重金属元素1.1汞1.2砷2有机污染物2.1有机卤代物2.2多环芳烃2.3表面活性剂1重金属元素1.1汞汞的重要特点在于能以零价形态存在于大气、土壤和天然水中。汞及其化合物重要性质(1)----挥发。挥发程度与化合物的形态及在水中的溶解度、表面吸附、大气的相对湿度(RH)等因素密切相关。挥发性：有机汞>无机汞有机汞：甲基汞和苯基汞的挥发性最大

2、。无机汞：碘化汞挥发性最大，硫化汞最小。另外，在潮湿空气中汞的挥发性比干空气中大得多。沉降与悬浮微粒相结合水底沉积物进人土壤和水植物大气（大部分吸附在颗粒物上）挥发蒸腾作用溶解吸收在土壤中由于假单胞细菌属的某种菌种可以将Hg(Ⅱ)还原为Hg（0)，这一过程被认为是汞从土壤中挥发的基础。汞在汞在环境中的迁移转化水生动物人体(2)汞的络合性汞与氯离子有机配体的络合可使汞的难溶盐的溶解度增大.?河流中的悬浮物和沉积物中的汞,进入海洋后会发生解吸(3)汞的甲基化汞甲基化的条件：既可在厌氧条件下发生，也可在好氧条件下发生。在厌氧条件下，主要

3、转化为二甲基汞。二甲基汞难溶于水，有挥发性．易散逸到大气中。但二甲基汞容易被光解为甲烷、乙烷和汞。故大气中二甲基汞存在量很少。在好氧条件下，主要转化为一甲基汞。在弱酸性水体(pH4—5)中．二甲基汞也可以转化为一甲基汞。一甲基汞为水溶性物质，易被生物吸收而进入食物链。CH3CoB12+Hg2++H2OH2OCoB12+CH3Hg+甲基化产物的主要形态:中性和酸性-氯化甲基汞为主碱性条件-氯离子浓度较低时,氢氧化甲基汞为主,但氯离子浓度较高时,氯化甲基汞为主水俣病的致病物:甲基汞,乙基汞,丙基汞甲基汞脱甲基化与汞离子还原(4)汞的生

4、物效应无机汞化合物在生物体内一般容易排泄。但当汞与生物体内的高分子结合，形成稳定的有机汞络合物，就很难排出体外。其中半胱氨酸和白蛋白与甲基汞和汞的络合物相当稳定。由于烷基汞具有高脂溶性，且它在生物体内分解速度缓慢(其分解半衰期约为70d)，因此烷基汞比可溶性无机汞化合物的毒性大10-100倍。水生生物富集烷基汞比富集非烷基汞的能力大很多。汞的消除:最活跃的人体部位-肾肝毛发重金属元素-砷1.2砷(一)砷的来源:天然源人为源:农药,防腐剂,饲料添加剂,冶金,半导体材料(二)砷在环境中的迁移与转化:水体中:天然水表层,PE值高,PH

5、4-9,以五价态H2AsO4-HAsO42-为主;PH>12.5,以AsO43-为主;PE<0.2,PH>4,以三价态H3AsO3HAsO3-为主土壤中:以与铁铝水合氧化物胶体结合的形态存在.一方面AsO43-AsO33-与Fe3+Al3+Ca2+等生成难溶化合物,另一方面AsO43-AsO33-容易被带正电荷的胶体吸附.Eh,PH对土壤中砷溶解度的影响:Eh降低,PH升高,砷的溶解度增大?浸水土壤中可溶态砷含量比旱地高砷的生物甲基化及生物还原(三)砷的生物效应砷的生物甲基化过程:与产甲烷菌,L-甲硫氨酸-甲基-d3等反应可发生

6、生物甲基化.厌氧条件下主要产生二甲基胂,好氧条件产生三甲基胂.氧化二甲基胂,三甲基胂甲胂酸[难于降解]还原为胂与硫化氢及巯基链烷烃作用甲胂酸无机砷可抑制酶活性,三价无机砷可与蛋白质的巯基反应2有机污染物有机卤代物包括卤代烃、多氯联苯、多氯代二垩英、有机氯农药等多环芳烃2.1有机卤代物一、卤代烃-氯氟烃哈龙等转化:对流层中:主要与HO自由基反应平流层中:光解,脱出氯原子,破坏臭氧层2.1有机卤代物二、多氯联苯(1)性质:纯化合物为晶体,混合物为油状液体.低氯代物呈液态,随氯原子数的增加,粘稠度增大.化学性质高度稳定,耐酸,耐碱,耐腐

7、蚀和抗氧化.水中溶解度小,挥发性低.(2)迁移与转化:挥发沉降吸附多氯联苯→大气→水体→沉积物↓生物(3)光化学降解与生物转化(4)毒性与效应:抑制水生植物生长,减少光合作用,改变物种的群落结构和自然海藻的总体组成,致癌致畸形2.1有机卤代物三、多氯代二苯并二恶英(PCDD)和多氯代二苯并呋喃(PCDF)性质:稳定,其稳定性,亲脂性热稳定性及对酸碱氧化剂和还原剂的抵抗力随分子中卤素含量的增加而加大.迁移与转化:主要存在:大气颗粒物土壤沉积物,生物体富集主要转化-光化学分解,产物为氯化程度较低的同系物.2.2多环芳烃2.3

8、表面活性剂表面活性剂是分子中同时具有亲水性基团和疏水性基团的物质。它能显著改变液体的表面张力或两相问界面的张力，具有良好的乳化或破乳；润湿、渗透或反润湿；分散或凝聚；起泡、稳泡和增加溶解力等作用。一．表面活性剂的分类(1)阴离子表面活