水中有机污染物的迁移转化课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,章水环境化学,节水中有机污染物,的迁移转化,章水环境化学节水中有机污染物,1,主要内容,一,.,概述,二,.,分配作用,三,.,挥发作用,四,.,水解作用,五,.,光解作用,六,.,生物降解作用,主要内容一 . 概述,2,一,.,概述,水环境中有机污染物种类繁多，一般分为两大类：,耗氧有机污染物,是生物残体、排放废水和废弃物中的糖类、脂肪和蛋白质等较易生物降解的有机物质。,在环境中持久性小，相对来说对环境的危害较小。,持久性有机污染物,（,Persistent Organic Pollutants,，简称,POPs),一类具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性，能够长距离迁移，对人类健康和环境具有严重危害的天然的或人工合成的有机污染物。（讨论的主要内容）,一 . 概述 水环境中有机污染物种类繁多，一般分为两大类：,3,一,.,概述,一 . 概述,4,一,.,概述,有机污染物在人体和食物链中的迁移、分配和归宿,一 . 概述有机污染物在人体和食物链中的迁移、分配和归宿,5,一,.,概述,一 . 概述,6,一,.,概述,吸附作用,生物富集,挥发作用,迁 移,水解作用,光解作用,生物降解作用,转 化,有机污染物在水环境中的迁移转化主要取决于有机污染物,本身的性质以及水体的环境条件。,有机污染物迁移转化过程：,一 . 概述吸附作用生物富集挥发作用迁 移水解作用光解作,7,二,.,分配作用,分配理论,实验现象,a.,几种疏水,性有机化合物在土壤,-,水体系中的吸附,线性,等温线,二 . 分配作用分配理论,8,二,.,分配作用,b.,几种疏水性有机化合物在活性炭,-,水体系中的吸附,非线性,等温线,二 . 分配作用b.几种疏水性有机化合物在活性炭-水体系中的,9,二,.,分配作用,理论提出：,在土壤,-,水体系中，土壤对非离子性有机物的吸着主要是溶,质的分配过程（溶解），即非离子性有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中，并经过一定时间达到分配平衡。此时有机物在土壤有机质和水中含量的比值称为,分配系数,。,有机物在土壤（沉积物）中的吸着存在两种机理：,1,）,分配作用,：即在水溶液中，土壤（沉积物）有机质对有机物的溶解作用。,2,）,吸附作用,：即在非极性有机溶剂中，土壤矿物质对有机物的表面吸附作用或干土壤矿物质对有机物的表面吸附作用。,二 . 分配作用理论提出：,10,二,.,分配作用,“分配作用”与“吸附作用”的比较,a),分配作用是有机污染物通过分子间作用力将溶质分配到土壤 （沉积物）的有机质中。其作用力主要靠范德华力，取决于土壤中有机质的量。,吸附作用则是表面物理化学现象，其作用力主要是各种化学键力如氢键、离子偶极键、配位键及,键等。,b),吸附作用一般有较大的吸附热放出，,而分配作用放热很少,。,c),分配作用的等温线为直线,，,而吸附作用的等温线为非直线。,d),当有多种有机物并存时，,吸附作用受吸附位竞争的影响，,而分配作用只与有机物的溶解度有关，与表面吸附位无关,。,二 . 分配作用 “分配作用”与“吸附作用”的比较,11,二,.,分配作用,2.,标化分配系数,分配系数：,K,p,= ,a,w,式中：,a,、,w,分别为有机毒物在沉积物中和水中的平衡质量浓度。,为了在类型各异组分复杂的沉积物或土壤之间找到表征吸着的常数，引入,标化分配系数,(,K,oc,),：,K,oc,= K,p,oc,式中：,K,oc,标化的分配系数，即,以有机碳为基础表示的分配系数,；,oc,沉积物中有机碳的质量分数。,对于每一种有机物可得到与沉积物特征无关的一个,K,oc,二 . 分配作用2. 标化分配系数,12,二,.,分配作用,若进一步考虑到颗粒物大小产生的影响，其分配系数,K,p,可表示为：,K,p,= K,oc,0.2 (1,f,),oc,+,f,oc,式中：,f,细颗粒的质量分数（,d,50m,）,；,oc,粗沉积物组分的有机碳含量；,oc,细沉积物组分的有机碳含量。,由于颗粒物对憎水有机物的吸着是分配机制，当,K,p,不易得到时，可通过下式预测：,K,oc,=0.63K,ow,式中：,K,ow,辛醇,-,水分配系数，即化学物质在辛醇中质量和在水中质量的比例。,K,ow,与溶解度,s,w,符合以下关系：,lgK,ow,=5.00,0.670lg(s,w,10,3,/M,r,),式中：,S,w,有机物在水中的溶解度，,mg/L,；,M,r,有机物的相对分子质量。,f,s,s,f,二 . 分配作用若进一步考虑到颗粒物大小产生的影响，其分配系,13,二,.,分配作用,二 . 分配作用,14,二,.,分配作用,3.,生物浓缩因子（,BCF,）,有机毒物在生物群,-,水之间的分配称为生物浓缩或生物积累。,BCF,：有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度之比，用符号,BCF,或,K,B,表示。,一般采用,平衡法,和,动力学方法,测量。,二 . 分配作用3. 生物浓缩因子（BCF）,15,三,.,挥发作用,许多有机物，特别是卤代脂肪烃和芳香烃，都具有挥发性。,挥发作用是有机物质从溶解态转入气相的一种重要迁移过程。,对于有机毒物挥发速率的预测，了解即可。,三 . 挥发作用许多有机物，特别是卤代脂肪烃和芳香烃，都具,16,三 . 挥发作用,1.,亨利定律,定义：,表示当一个化学物质在气,-,液相达到平衡时，溶解于水相的浓度与气相中化学物质浓度,(,或分压力,),有关。,亨利定律的一般表示式为：,p,K,H,c,w,式中：,p,污染物在水面大气中的平衡分压，,Pa,；,c,w,污染物在水中平衡浓度，,mol/m,3,K,H,亨利定律常数，,Pa m,3,/mol,三 . 挥发作用1.亨利定律,17,三,.,挥发作用,K,H,=c,a,/c,w,c,a,有机毒物在空气中的摩尔浓度，,mol/m,3,；,K,H, Henry,定律常数的替换形式，量纲为,1,；,K,H,=K,H,/(RT)=K,H,/8.314T=4.110,-4,K,H,(,在,20),K,H,=,p,s,M,w,/,w,p,s,纯化合物的饱和蒸气压，,Pa,；,M,w,化合物的摩尔质量，,g/mol,;,w,化合物在水中的质量浓度，,mg/L,K,H,=0.12,p,s,M,w,/,w,T,一般方法,对于微溶化合物（摩尔分数,0.02,）,三 . 挥发作用,18,三,.,挥发作用,注意：,表,3-13 Henry,定律适用范围,摩尔质量,/,（,gmol,-1,）,摩尔分数为,0.02,时的质量浓度,/,（,mgL,-1,）,30,75,100,200,34000,85000,113000,227000,三 . 挥发作用注意： 摩尔质量/（gmol-1）,19,三,.,挥发作用,2.,挥发作用的双膜理论（自学）,化学物质从水中,挥发时必须克服来,自近水表层和空气,层的阻力,气膜和液膜控制,了化学物质由水向,空气中迁移的速率,三 . 挥发作用2.挥发作用的双膜理论（自学）,20,四,.,水解作用,水解作用是有机化合物与水之间最重要的反应。,有机毒物与水的反应是,X-,基团与,OH-,基团交换的过程：,X,烷基卤、酰胺、胺、氨基甲酸脂、羧酸脂、环氧化物、腈、磷酸脂、 磺酸脂、硫酸脂等。,四 . 水解作用 水解作用是有机化合物与水之间最重要的反应。,21,四,.,水解作用,几类有机物可能的水解反应产物：,四 . 水解作用几类有机物可能的水解反应产物：,22,四,.,水解作用,四 . 水解作用,23,四,.,水解作用,四 . 水解作用,24,四,.,水解作用,水解反应的动力学分析,通常测定水中有机物的水解是一级反应，,RX,的消失速率正比于,RX,，即,半衰期与有机物属性、温度、,pH,有关，与有机物初始浓度无关,四 . 水解作用水解反应的动力学分析,25,五,.,光解作用,光解作用是有机污染物真正的分解过程,，因为它不可逆地改变了反应分子，强烈地影响水环境中某些污染物的归趋。,1,、直接光解,：化合物本身直接吸收了光能而进行分解反应。,2,、敏化光解,：水体中存在天然物质被阳光激发后，又将其激发态的能量转移给化合物而导致的分解反应。,3,、氧化反应,：天然物质被辐射而产生自由基或纯态氧等中间体，这些中间体又与化合物作用而生成转化的产物。,五 . 光解作用光解作用是有机污染物真正的分解过程，因为它不,26,五,.,光解作用,五 . 光解作用,27,六,.,生物降解作用,水环境中化合物的生物降解依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物。,一些有机物，不能作为微生物的唯一碳源和能源，必须由另外的化合物提供。,六 . 生物降解作用 水环境中化合物的生物降解依赖于微生,28,六,.,生物降解作用,二,者,区,别,六 . 生物降解作用 二,29,谢谢,观赏,谢谢观赏,30,1,、想要体面生活，又觉得打拼辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己不负责任，连答应自己的事都办不到，又何必抱怨这个世界都和你作对？人生的道理很简单，你想要什么，就去付出足够的努力。,2,、时间是最公平的，活一天就拥有,24,小时，差别只是珍惜。你若不相信努力和时光，时光一定第一个辜负你。有梦想就立刻行动，因为现在过的每一天，都是余生中最年轻的一天。,3,、无论正在经历什么，都请不要轻言放弃，因为从来没有一种坚持会被辜负。谁的人生不是荆棘前行，生活从来不会一蹴而就，也不会永远安稳，只要努力，就能做独一无二平凡可贵的自己。,4,、努力本就是年轻人应有的状态，是件充实且美好的事，可一旦有了表演的成分，就会显得廉价，努力，不该是为了朋友圈多获得几个赞，不该是每次长篇赘述后的自我感动，它是一件平凡而自然而然的事，最佳的努力不过是：但行好事，莫问前程。愿努力，成就更好的你！,5,、付出努力却没能实现的梦想，爱了很久却没能在一起的人，活得用力却平淡寂寞的青春，遗憾是每一次小的挫折，它磨去最初柔软的心智、让我们懂得累积时间的力量；那些孤独沉寂的时光，让我们学会守候内心的平和与坚定。那些脆弱的不完美，都会在努力和坚持下，改变模样。,6,、人生中总会有一段艰难的路，需要自己独自走完，没人帮助，没人陪伴，不必畏惧，昂头走过去就是了，经历所有的挫折与磨难，你会发现，自己远比想象中要强大得多。多走弯路，才会找到捷径，经历也是人生，修炼一颗强大的内心，做更好的自己！,7,、“一定要成功”这种内在的推动力是我们生命中最神奇最有趣的东西。一个人要做成大事，绝不能缺少这种力量，因为这种力量能够驱动人不停地提高自己的能力。一个人只有先在心里肯定自己，相信自己，才能成就自己！,8,、人生的旅途中，最清晰的脚印，往往印在最泥泞的路上，所以，别畏惧暂时的困顿，即使无人鼓掌，也要全情投入，优雅坚持。真正改变命运的，并不是等来的机遇，而是我们的态度。,9,、这世上没有所谓的天才，也没有不劳而获的回报，你所看到的每个光鲜人物，其背后都付出了令人震惊的努力。请相信，你的潜力还远远没有爆发出来，不要给自己的人生设限，你自以为的极限，只是别人的起点。写给渴望突破瓶颈、实现快速跨越的你。,10,、生活中，有人给予帮助，那是幸运，没人给予帮助，那是命运。我们要学会在幸运青睐自己的时候学会感恩，在命运磨练自己的时候学会坚韧。这既是对自己的尊重，也是对自己的负责。,11,、失败不可怕，可怕的是从来没有努力过，还怡然自得地安慰自己，连一点点的懊悔都被麻木所掩盖下去。不能怕，没什么比自己背叛自己更可怕。,12,、跌倒了，一定要爬起来。不爬起来，别人会看不起你，你自己也会失去机会。在人前微笑，在人后落泪，可这是每个人都要学会的成长。,13,、要相信，这个世界上永远能够依靠的只有你自己。所以，管别人怎么看，坚持自己的坚持，直到坚持不下去为止。,14,、也许你想要的未来在别人眼里不值一提，也许你已经很努力了可还是有人不满意，也许你的理想离你的距离从来没有拉近过,.,但请你继续向前走，因为别人看不到你的努力，你却始终看得见自己。,15,、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。,16,、成功的反义词不是失败，而是从未行动。有一天你总会明白，遗憾比失败更让你难以面对。,17,、没有一件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。,18,、努力也许不等于成功，可是那段追逐梦想的努力，会让你找到一个更好的自己，一个沉默努力充实安静的自己。,19,、你相信梦想，梦想才会相信你。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。,20,、生活不会按你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处，多看一本书，去做可以做的事，放下过去的人，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路，也是这些不堪陪你成熟。所以，现在没那么糟，看似生活对你的亏欠，其实都是祝愿。,1、想要体面生活，又觉得打拼辛苦；想要健康身体，又无法坚,31,水中有机污染物的迁移转化课件,32,