第一章有机污染化学

,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,*,有 机 污 染 化 学,主讲教师,：,2,环境中主要有机污染物,有机污染物的迁移,有机污染物的转化,有机污染物的生态效应,分子构造描述符,有机污染物构造与活性关系,有机污染环境的生物修复,新兴污染物的研究进展,主 要 内 容,3,目标化合物是有机污染物,(,114/129, 59/68,),研究,的,对象是一个多组分、,多介质的复杂体系,要求分析,技术,灵敏、准确、连续、自动,具有跨学科的特点,有机污染化学的特点：,4,水体中的有机污染物,大气中的有机污染物,土壤中的有机污染物,第一章,环境中的有机污染物,5,耗氧有机污染物,有机金属结合物,有机氯化合物,石油化工有机污染物,水体中有机致癌物质,肥皂、洗涤剂和洗涤剂助剂,水体中的有机污染物,6,耗氧有机污染物,碳氢化合物、蛋白质、脂肪、木质素等。,污染程度可用DO、BOD5、COD、TOC、TOD等表示。,天然水体内溶解氧一般为510mg/L。,有机物 好氧分解 DO降低,厌氧分解产生甲烷、硫化氢、氨等,7,有机金属结合物,水中的金属以有机络合物或化合物状态存在。,常见的配位体有：氰根、草酸根、羟基、甲基、乙基、吡啶、腐殖质、腐殖酸等。,有机金属化合物除汞、锡、铅外，还包括硅、硒、砷与碳相连的化合物也列为有机金属化合物。,日本水俣事件就是由于醋酸酐转变为氯乙烯生产过程中，使用硫酸汞作催化剂，使无机汞转变为甲基汞。有机汞主要是指,CH,3,Hg,+,和,CH,3,HgCH,3,。此外还有杀菌剂,CH,3,HgCl,、,C,2,H,5,HgCl,、,C,6,H,5,HgCl,等。,8,有机氯化合物,9,石油化工有机污染物,主要污染途径,:,船舶带入,工业排放,海底石油开采,大气石油烃的沉降,10,烷烃类CnH2n+2、,环烷烃类CnH2n、,芳香烃类CnH2n6,含氧化合物(如苯酚),含硫化合物如硫醇,含氮化合物 胺、酰胺、硝基化合物,石油及石油化工中主要污染物,11,证据充足的：,六氯苯、苯并吡、多氯联苯、三氯甲烷、,1,2,二氯乙烷、,1,2,二溴乙烷、氯乙烯、,苯并荧蒽、四氯甲烷、茚并吡；,证据有限的：,六氯乙二烯、六氯环己烷、六氯环己烷,(r),、,四氯乙烷、三氯乙烷、三氯乙烯、乙氯醚、,七氯环氧化物。,致癌物质,肥皂、洗涤剂和洗涤剂助剂,ABS的构造中含有支链，生物降解速率很慢。在污水处理厂及污水出口处出现明显的泡沫层，干扰污水处理厂的操作。不良影响: 降低污水的外表张力;影响胶体的反絮凝作用;造成固体的漂浮;油脂和油的乳化;影响有益细菌正常生长。,十二烷基苯磺酸盐,LAS,LAS的可生物降解性较ABS强。,近来洗涤剂引起的环境问题并非由于改善水的润湿性的外表活性剂，而是由于参加了洗涤剂助剂。它与硬度离子结合使洗涤剂至碱性，改善洗涤剂中外表活性剂的作用。固体洗涤剂商品一般含有1030的外表活性剂。大多数洗涤剂仍含有聚磷酸盐助剂(6%)。,14,大气中的有机污染物,大气中的有机污染物主要来自各种天然源和人为污染源。,大气中有机污染物的作用可分为两大类：第一类包括直接作用，例如由于接触氯乙烯而引起癌症；第二类作用就是形成二级污染物，特别是在光化学烟雾的生成中，这种作用通常比较重要。,15,天然源：植物367种 微生物、森林火灾、动物废料和火山,乙烯：容易与大气中的羟基自由基和氧化剂反响，参与大气化学过程,萜烯族：主要存在于植物精油中。松柏科、桃金娘科和柑桔属。,萜烯由假设干个异戊二烯单位组成，是大气中最易反响的化合物。萜烯与羟基自由基、臭氧反响。,酯类：是植物排出的含量最大的化合物。许多植物具有芳香味，主要是由这些酯类化合物所造成的。典型酯类有香茅醇甲酸酯、乙酸肉桂酯、丙烯酸乙酯、松柏醇苯甲酸酯等。浓度小、性质稳定，对大气化学过程无明显影响。,16,人为源,大气中的脂肪烃,大气中的芳香烃,大气中的醛和酮,大气中其它含氧化合物,大气中的有机卤化物,大气中的有机氮化合物,17,土壤中的有机污染物,农药污染,多环芳烃,多氯联苯,18,优先监测污染物,中国环境优先污染物黑名单,，包括,14,种化学类别共,68,种有毒化学物质，其中有机物占,58,种。,美国优先有机污染物名单,，,22,种化学类别共,114,种有机化合物。,1,挥发性卤代,烃类,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、,1,，,2,二氯乙烷，,1,，,1,，,1,二氯乙烷、,1,，,1,，,2,三氯 乙烷、,1,，,1,，,2,，,2,四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、三溴甲烷（溴仿），计,10,个,2,苯系物,苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯，计,6,个,3,氯代苯类,氯苯、邻二氯苯、对二氯苯、六氯苯，计,4,个,4多氯联苯,1,个,5,酚类,苯酚、间甲酚、,2,4,-,二氯酚、,2,4,6,-,三氯酚、五氯酚、对,-,硝基酚，计,6,个,6,硝基苯类,硝基苯、对硝基甲苯、,2,，,4,二硝基甲苯、三硝基甲苯，对硝基氯苯、,2,，,4,二硝基氯 苯，计,6,个,7,苯胺类,苯胺、二硝基苯胺、对硝基苯胺、,2,，,6,二氯硝基苯胺，计,4,个,8,多环芳烃类,萘、荧蒽、苯并,b,荧蒽、苯并,k,荧蒽、苯并,a,芘、茚并,1,，,2,，,3,c,d,芘，苯并,ghi,芘，计,7,个,9,酞酸酯类,酞酸二甲酯、酞酸二丁酯、酞酸二辛酯，计,3,个,10,农药,六六六，滴滴涕、敌敌畏、乐果、对硫磷、甲基对硫磷、除草醚、敌百虫，计,8,个,11,丙烯腈,1,个,12,亚硝胺类,N,亚硝基二甲胺、,N,亚硝基二正丙胺，计,2,个,13,氰化物,1,个,14,重金属及,其化合物,砷及其化合物、铍及其化合物、镉及其化合物、铬及其化合物、汞及其化合物、镍及其 化合物、铊及其化合物、铜及其化合物、铅及其化合物，计,9,类,我国水中优先控制污染物的黑名单,20,POPs,判定标准,持久性,生物蓄积性,毒性,挥发性,在远距离区域对化学品的测定,生物可利用性,社会,-,经济和其他因素,21,POPs,名单,滴滴涕,DDT,狄氏剂,dieldrin,异狄氏剂,endrin,艾氏剂,aldrin,氯丹,chlordane,七氯,heptachlor,六氯苯,hexachlorobenzene (HCB),灭蚁灵,mirex,毒杀芬,camphechlor,多氯联苯,polychlorinated biphenyls (PCBs),二,噁,英,dioxinds,呋喃,furans,2001,年斯德哥尔摩公约,2005,年在我国生效,中文名称,类别,用途,滴滴涕,有机氯农药,用于防治棉田后期害虫、果树和蔬菜害虫及防治蚊蝇传播疾病,狄氏剂,有机氯农药,用于控制白蚊、纺织品类害虫、森林害虫、棉作物害虫和地下害虫，以及防治热带蚊蝇传播疾病,异狄氏剂,有机氯农药,用于棉花和谷物等大田作物,艾氏剂,有机氯农药,用于防治地下害虫和某些大田、饲料、蔬菜、果实作物害虫,氯丹,有机氯农药,用于防治高粱、玉米、小麦、大豆及林业苗圃等地下害虫,七氯,有机氯农药,用于防治地下害虫、棉花后期害虫及禾本科作物及牧草害虫；具有杀灭白蚊、火蚊、蝗虫的功效,六氯苯,有机氯农药,用于种子杀菌、防治麦类黑穗病和土壤消毒；也用作有机合成和化工生产中的中间体,灭蚁灵,有机氯农药,广泛用于防治白蚊、火蚊等多种蚊虫,毒杀芬,有机氯农药,用于棉花、谷物、坚果、蔬菜、林木以及牲畜体外寄生虫的防治,多氯联苯,有机氯化合物,用于蓄电池、变压器、电力电容器的绝缘散热介质，以及用作制冷剂和润滑剂,二噁英,氯代杂环化合物,主要来源于城市和工业垃圾焚烧,多氯二苯并呋喃,氯代杂环化合物,主要用于有机合成或用作溶剂,23,- 六氯环己烷,- 六氯环己烷,六溴联苯醚和七溴联苯醚,四溴联苯醚和五溴联苯醚,十氯酮；,六溴联苯,林丹,五氯苯,全氟辛烷磺酸、全氟辛烷磺酸盐和全氟辛基磺酰氟。,其中，前8 种必须在1 年之内彻底停产、停用，全氟辛烷磺酸由于目前没有任何替代品，因此只会被限制而非禁用。,- 六氯环己烷、- 六氯环己烷是合成杀虫剂过程中的副产物，它们本身没有杀虫作用；十氯酮和林丹都是杀虫剂，五氯苯是一种合成杀虫剂的中间体。六溴联苯醚、七溴联苯醚、四溴联苯醚、五溴联苯醚和六溴联苯都是阻燃剂。全氟辛烷磺酸、全氟辛烷磺酸盐和全氟辛基磺酰氟可以用来做外表活性剂，用在皮革、纺织品、纸制品等的保护涂层上。,2021年在瑞士日内瓦举办了关于持久性有机污染物POPs的斯德哥尔摩公约POPs 公约第四次缔约方大会，同意减少并最终制止使用十氯酮等9 种严重危害人类安康与自然环境的有毒化学物质。,24,污染物的环境行为,迁移：溶解、挥发、迁移、扩散、吸附、沉降等物理过程或物理化学过程，分配散布在各环境圈层水体、大气、土壤之中。,转化：与各种环境因子主要是水、空气、光辐照，微生物和别的化学物质等交互作用，并发生各种化学的、生物的变化过程。,25,对于有机污染物：,水解,微生物降解,氧化复原,光降解,电离,热层,中间层,平流层,对流层：,自由基，迁移、颗粒物,大气,大气污染,26,干湿沉降,挥发,工业及生活污水,生物富集,吸附,/,解吸,沉降再悬浮,悬浮颗粒物,胶体,DOC,流失,吸附,水污染,27,土,壤,土 壤,干湿沉降,挥发,扬尘,垃圾填埋场,地下储油罐,农药,流失,吸附,地下含水层,地下含水层,土壤污染,