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水中有机污染物的迁移转化

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水体内污染物的迁移与转化

水体内污染物的迁移与转化

水体内污染物的迁移与转化随着人类经济社会的发展，大量的污染物排放到水体中，其中包括无机物和有机物等，这些污染物不仅对水体本身的生态环境造成了极大的破坏，而且还会对人类的健康产生巨大的威胁。

因此，进行水体内污染物的迁移与转化的研究具有非常重要的现实意义。

一、水体内污染物的迁移机制1. 全球水循环过程中的污染物迁移全球水循环是地球大气圈、水圈和陆地生物圈等部分组成的整体系统，在这个系统中，污染物会通过全球水循环向各地的水体中传输。

例如，空气中的污染物（如氧化氮与二氧化硫）在大气中形成酸雨，然后通过雨水向地面水体中传输，进而加剧了水体中的酸性。

2. 水体内不同环境的污染物迁移水体内污染物的迁移机制是多种多样的，因为水环境中的温度、水流速度、离子环境、生物区系等环境因素均会对污染物的迁移方式产生影响。

在静水环境中，污染物多集中分布于底部或者水面附近，而在水流速度较快的河流或者海域中，污染物则随着水流向下游或者海底迁移。

此外，污染物的溶解度、分子质量、分子形式等也会对污染物的迁移方式产生一定的影响。

二、水体内污染物的转化机制1. 水体内生物作用的污染物转化生物是水体内最重要的组成部分之一，因为水体中存在着大量的细菌、藻类、浮游生物等微生物群体，它们可以通过吃掉周围的有机物而将污染物降解为水体生态环境所必需的无害物质，从而起到了水体净化的作用。

例如，强氧化剂过氧化氢可以被水体内的微生物降解为H2O和O2，香料中的L-薄荷烯等芳香类污染物可以被水体内的藻类通过吸收转化为二氧化碳和水，并且藻类中的一些细胞壁也含有丰富的吸附有机物的活性部位，可以吸附水体中的污染物，起到净化作用。

因此，生物作用是水体内污染物转化中最为重要的一个机制。

2. 环境氧化还原的污染物转化环境氧化还原反应是一类水体内污染物转化的重要机制，它通常是指一类化学反应，其中电子在不同的物质之间转移。

在氧气存在的环境下，某些化合物可以发生氧化反应，例如铁离子可以被氧化为铁离子，从而引发一系列反应，最终使得化学反应达到自我平衡。

污染物的环境迁移和转化机制

污染物的环境迁移和转化机制

污染物的环境迁移和转化机制随着现代工业化和城市化的快速发展，环境污染已经成为了我们面临的一个严峻问题。

产生污染物的源头往往是工业、农业、交通等各个方面，而这些污染物在环境中的迁移和转化机制则是我们需要探讨的一个重要话题。

在本文中，我们将从三个方面进行讨论：污染物在大气、土壤和水中的迁移和转化机制。

一、大气中的污染物迁移和转化机制大气污染是全球环境面临的一个共同挑战，其中主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧、颗粒物等。

这些污染物在大气中的迁移和转化机制主要有以下几方面。

1、物理迁移大气中的污染物往往通过物理迁移的方式，随着气流的传输而在大气中传播。

例如，风起时，二氧化硫、氮氧化物等污染物就会随着气流的传递而向周围传播，范围可以达到数十公里。

2、化学转化大气中的污染物也可以通过化学反应进行转化，这种化学反应可以是自催化反应，也可以是光催化反应。

例如，在光照下，氮氧化物会与挥发性有机物发生反应，生成臭氧等氧气化合物，这就是光化学反应。

3、降雨和沉积大气中的污染物在接近地面时，会被降雨和沉积作用所固定，从而减少它们对环境的影响。

在雨水中，大气中的污染物会形成酸雨，对土壤和水体的污染作用加剧。

二、土壤中的污染物迁移和转化机制土壤是生态系统的一个重要组成部分，土壤中的污染物对环境造成的威胁是不可忽视的。

在土壤中，污染物的迁移和转化机制主要有以下几方面。

1、扩散和渗透土壤中的污染物可以通过扩散和渗透的方式进行迁移，这种方式和大气中的物理迁移类似。

污染物在土壤中的扩散和渗透受到土壤质量和结构的影响，不同的土壤类型对污染物的扩散和渗透具有不同的影响。

2、吸附和解析物质在土壤中的吸附和解析的过程是污染物在土壤中的转化机制之一。

污染物在与土壤颗粒接触时，会被吸附在颗粒表面。

根据不同的污染物和土壤类型，吸附的程度和效果有所不同。

3、微生物降解微生物降解是土壤中污染物的重要转化机制之一。

有些污染物可以被土壤中的细菌和真菌等微生物进行降解，这样就可以减少其对环境的影响。

污染物迁移与转化机理研究

污染物迁移与转化机理研究

污染物迁移与转化机理研究第一章污染物迁移与转化机理概述污染物迁移与转化机理研究是环境科学中重要的研究方向之一。

人类活动在很大程度上影响大气、水体和土壤中的污染物的分布和扩散。

了解污染物迁移与转化的机理对于环境保护和生态平衡的维护至关重要。

第二章水体中污染物的迁移与转化机理水体是从源头到终点的一条流动路径，各种污染物的输运和转化会随着水的流动而发生变化。

水体中的化学反应和物理过程会使一些污染物转化成为其他的污染物，例如水中的铜、铁离子可以与有机物结合形成硫酸盐，从而提高水中的硫酸盐浓度。

同时，水体中的污染物也会随着水流向下游迁移。

因此，研究水体中污染物的迁移和转化机理对于保护水环境至关重要。

第三章大气中污染物的迁移与转化机理大气污染是当前环境领域中经常提到的问题。

空气中的气体、颗粒物和云雾滴等都是大气的碳污染物，它们的来源包括燃料的燃烧和人类活动。

这些污染物在大气中的迁移和转化往往是复杂的，并随着大气运动而发生变化。

例如，颗粒物在大气中的吸附、射线和氧化作用等都能够改变其化学成分和物理性质，从而影响其迁移和转化机理。

因此，研究大气中污染物迁移与转化的机理可以帮助人们理解和解决大气污染问题。

第四章土壤中污染物的迁移和转化机理土壤是污染物存在的主要场所之一，污染物在土壤中的迁移和转化往往与土壤物理性质、化学性质和生物性质的变化密切相关。

土壤中污染物的转化通常可以通过酸碱中和、生物降解和吸附等多种方式实现。

同时，土壤中的污染物会随着水流、溶解、重力和土壤特性的变化而向下渗透，从而影响植物和地下水的水质。

因此，对于土壤中污染物的迁移和转化机理的研究具有重要的现实意义。

第五章污染物迁移与转化机理的模拟与预测在研究污染物迁移和转化的机理过程中，数学模型和计算机模拟具有重要的应用价值。

数学模型可以解决复杂的自然和人为系统中的问题，并可以预测出未来的情境。

例如，可以使用非线性数学模型来模拟土壤中污染物的迁移过程，并预测不同污染物在土壤中的降解和吸附行为。

污染物迁移和转化规律研究及其对环境的影响

污染物迁移和转化规律研究及其对环境的影响

污染物迁移和转化规律研究及其对环境的影响随着人类社会的发展，工业、农业、交通等活动产生了大量污染物，它们对环境的影响日益严重。

其中，污染物迁移和转化规律的研究是解决环境污染问题的重要途径之一。

本文将从污染物的定义、污染物的迁移和转化规律以及污染物对环境的影响等方面进行探讨。

一、污染物的定义污染物是指有害物质或能够危害环境和生态系统的物质，主要包括有机物、无机物、微生物等。

它们的来源可以是生产、生活、交通等活动，也可以是自然界中本就存在的物质。

污染物对环境的影响主要表现为水、土和空气污染，其中水污染是最为严重的。

二、污染物的迁移和转化规律污染物的迁移和转化是指污染物经过环境因素的作用而改变其状态和位置的过程。

这个过程既受污染物自身特性的影响，也受环境因素（如水、气、土壤等）的影响。

具体来说，它包括以下几个方面：1. 水环境中的污染物迁移和转化水是污染物迁移和转化的主要载体之一。

水环境中的污染物主要通过水流、沉淀和沉积等方式向周围环境扩散。

同时，包括悬浮、溶解等方式使污染物转移。

根据化学反应的性质，污染物也会发生最终处理、降解、微生物氧化、光化学反应等变化以实现转化。

2. 土壤环境中的污染物迁移和转化土壤是自然环境中污染物迁移和转化的重要载体。

污染物首先通过雨水等渗入土壤，然后通过土壤孔隙和土壤结构向周围的空气或水中扩散。

在土壤环境中，污染物的迁移和转化受到土壤的物理、化学、生物等因素的影响。

污染物会通过吸附、分解等过程来实现转化。

3. 大气环境中的污染物迁移和转化大气是污染物中转的环境之一。

污染物通过气流和降水等途径进入大气环境，进而经过物理、化学、生物等过程实现迁移和转化。

在大气环境中，光化学反应、电化学反应等化学反应起到了重要的作用。

三、污染物对环境的影响污染物的迁移和转化不仅对环境自身造成了不利影响，还对人类健康产生了危害。

污染物进入人体，会导致多种疾病的发生，如呼吸系统疾病、胃肠疾病等。

此外，污染物还会对环境中的生态系统产生不利影响。

环境化学试题及答案

环境化学试题及答案

环境化学试题及答案环境化学是研究化学物质在环境中迁移、转化、降解规律，研究化学物质在环境中的作用的学科，是环境科学中的重要分支学科之一。

以下是由小编整理关于环境化学试题的内容，希望大家喜欢!环境化学试题及答案一、填空(每空1分)1、环境问题是在过程中产生的，具体原因包括污染物过度开发资源 ;2、可持续发展的战略思想是经济、社会和环境保护心思想是：经济发展不能超过资源和环境的承载力 ;3、在大气对流层中污染物易随空气发生对流运动，在平流层中污染物易随地球自转发生水平运动;4、逆温层不利于污染物的。

5、当Γ<Γd时，大气处于6、大气中重要自由基产生于光离解。

7、由若干个苯环稠和在一起的化合物称为8、在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为：自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO 、链终止 ;9、平流层中的臭氧层能够吸收紫外线从而保护生物，维持生态平衡;10、洛杉矶烟雾也称为光化学烟雾。

11、伦敦烟雾也称为硫酸型烟雾。

12、当降水的pH值 5、0 时，称为酸雨。

13、可吸入粒子是指粒径＜10um 的颗粒物;14、PAN是指大气中的过氧乙酰硝酸酯污染物;15、水中异养生物利用自养生物产生的有机物为能源及材料构成生命体;16、导致痛痛病的污染物是 Cd ;17、导致水俣病的污染物是甲基汞。

18、腐殖质分子中含有多元环状结构，其上联接有 -OH -COOH -CHO等官能团;19、非离子型有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中;20、pH值在4、5至8、3之间时,水中碳酸的主要形态分别 -21、水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、溶解沉淀、配合、氧化还原 ;22、水中有机污染物的迁移转化方式有分配、水解、光解、挥发、生物降解 ;23、pE值低表示环境为有机碳性环境。

24、标化分配系数是以有机碳为基础表示的分配系数。

25、次生矿物由物理分化和化学分化而成;26、氧垂曲线可依次划分为清洁区及分解区、腐败区、恢复区及清洁区27、在S-P模型中，溶解氧有一个最低值称为极限溶解氧28、天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮凝、同向絮凝、差速沉降絮凝。

污染物在水体中的迁移转化方式

污染物在水体中的迁移转化方式

污染物在水体中的迁移转化方式主要有以下三种途径：
(1)氧化-还原作用。

天然水体中有许多无机和有机氧化剂和还原剂，如溶解氧、Fe3+、Mn4+、Fe2+、S2-及有机化合物等，这些物质对污染物的转化起重要作用。

如环境中重金属在一定氧化-还原条件下，容易发生价态变化，结果是其化学性质改变，迁移能力也会发生改变。

水体中的氧化-还原类型、速率和平衡，在很大程度上决定了水中重要溶质和污染物的性质。

如在一个厌氧湖泊中，湖下层的元素以还原态存在：碳还原成CH4，氮还原成[*]等，而表层水由于可被大气中氧补充，成为氧化性介质，达到热力学平衡时，碳成为CO2，氮成为[*]。

显然这种变化对水生生物和水质影响很大。

(2)络合作用。

天然水体中有许多无机配位体，如OH-、Cl-[*]、[*]和有机配位体如氨基酸、腐殖酸，以及洗涤剂、农药、大分子环状化合物等，它们可以与水中的污染物，特别是重金属发生络合反应，改变其性质和存在状态，影响污染物在水体中发生、迁移、反应和生物效应。

(3)生物降解作用。

水体中的微生物，特别是底泥中的厌氧微生物，可以使一些污染物发生转化，如把无机汞转变为有机汞。

环境化学水环境化学第三节讲解

环境化学水环境化学第三节讲解

例：某有机分子量为192，溶解在含有悬浮物的水体中， 若悬浮物种85%为细颗粒，有机碳含量为5%，其余 粗颗粒有机碳含量为1%，已知该有机物在水中溶解 度为0.05mg/L，那么其分配系数（Kp）如何计算？
lgKow=5.00-0.670×lg(0.05×103/192 ) Kow=2.46×105 由公式Koc=0.63Kow Koc=0.63×2.46×105=1.55×105 由公式Kp= Koc[ 0.2(1-f) Xocs + f Xocf ] Kp =1.55×105 [ 0.2(1-0.85) ×0.01 + 0.85×0.05 ] Kp =6.63×103
解；烷ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ芳基磺酸盐LAS，含磷，泡沫减少，可生物降解) 有机农药（有机氯农药DDT、六六六等毒性大，难分解，
禁用，有机磷农药含杀虫剂与除草剂，毒性大，难降解）
取代苯类化合物(苯环上的氢被硝基、胺基取代后生成的芳 香族卤化物，主要来自染料、炸药、电器、塑料、制药、 合成橡胶等工业)。
六、水体的污染小结
四、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 的改变了反应分子，强烈的影响水环境中某些污染物 的归趋。
光解过程可分为三类： 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：水体中存在的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：天然物质被辐照而产生自由基获纯态氧等 中间体，这些中间体又与化合物作用而生成转化的产 物。
许多有机毒物可以像天然有机化合物那样作为 微生物的生长基质。只要用这些有毒物质作为 微生物培养的唯一碳源便可鉴定是否属于生长 代谢。在这种代谢过程中微生物对这些有毒物 质可以进行较彻底的降解或矿化，因而是解毒 生长基质。

有机物在水中迁移转化规律

有机物在水中迁移转化规律

有机物在水中迁移转化规律
有机物迁移转化
(1)需氧污染物.在水中需要消耗大量的水溶氧进行微生物
分解的污染物称为需氧污染物,它们进入水体后即发生生物化学分解作用,由污染物有机成分中的碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等分解为简单的二氧化碳和水及其它无机物质.
(2)难降解有机物污染物.这是指难以被生物分解的有机物
质.如有机氯农药、多氯联苯、芳香氨基化合物、高分子合成聚合物(塑料、合成橡胶、人造纤维)、染料等有机物质,它们在
环境中难以被生物降解,污染危害时间长.例如有机氯农药喷撒作物后只有一小部分落在作物枝叶上,其余大部分散落在土壤表面或进入大气；而进入大气后又可以随降雨或尘埃降落到地面后再进入水体.。

水环境污染物的迁移转化规律

水环境污染物的迁移转化规律

水环境污染物的迁移转化规律
水环境污染物的迁移转化是一个重要的环境问题，也是当前地球环境污染防治的一个议题。

水环境污染物的迁移转化规律是指，污染物在水中的运动、转化和转移规律，它经历了在
水中的溶解、沉降和扩散三种过程，也就是物理-化学-生物三位一体联合作用过程。

污染物在水环境中的转化是一个复杂的过程，包括物理转化、化学转化和生物转化三种过程。

物理转化是指水的流动和搅动能使污染物聚集；化学转化指的是污染物在水环境中由
于水的化学反应逸散和降解转化；生物转化是指污染物在水环境中被有机降解的过程，靠
微生物的发酵、氧化抑制等作用达到处理效果。

此外，水环境污染物的迁移转化还受到很多其他因素的影响，比如水质、温度、pH值、
向性、气泡等，这些因素可以影响污染物的迁移速率、转化效率以及最终消解率。

综上所述，水环境污染物的迁移转化是一个复杂的过程，要正确预测和分析污染物的迁移、转化和消解情况，需要大量实际调查资料和实验数据，结合理论模拟和理论计算，以便更准确地评估水环境污染物的迁移转化过程，有效地实施环境保护。

第二章 水中有机污染物的迁移转化

第二章 水中有机污染物的迁移转化

分配系数—标化分配系数
2. 分配系数与标化分配系数 分配系数： 有机毒物在沉积物（或土壤）与水之间的分配，往往可用分配 系数（Kp)表示： KP=cs/cw
式中：cs、cw—分别为有机毒物在沉积物中和水中的平衡浓度 cT = cscp+cw cw = cT/（Kpcp+1）
式中： cT—单位溶液体积内颗粒物上和水中有机毒物质量总和，g/L ； cs、cw—分别为有机毒物在沉积物中和水中的平衡浓度，kg/L, g/L；cp—为有机物在颗粒物上的平衡浓度，g/kg
第二十八课
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第四节 水质模型
污染物进入水环境后，由于物理、化学和 生物作用的综合效应，其行为的变化十分 复杂的，很难直观地了解它们的变化和归 趋。若借助水质模型，可较好描述污染物 在水环境中的复杂规律及其影响因素之间 的相互关系，因此水质模型是研究水环境 的重要工具。 一、氧平衡模型(Streeter – Phelps 模型) 二、湖泊富营养化预测模型 三、有毒有机污染物的归趋模型
Spurlock和Biggar :极性 有机污染物与活性有机 质基团之间发生的特殊 作用
分配与吸附
①分配作用:溶解作用,相似相溶; ②吸附作用:表面吸附作用,物理吸附通过范德华 力,化学吸附通过化学键\氢键\离子偶极键\配位 键\键等;
分配作用 吸附作用 吸附热 小 大 等温线 线性(整个溶解度范围) 非线性 竞争吸附 不发生,与溶解度有关 存在, 与表面吸 附位有关
（1） （2） （3） （4）
L( x)
x 0
L0 , L() 0
C( x)
x 0
C0 , C() Cs
式中：L 为 x 处河水中的 BOD 值，mg/L；C 为 x 处河水溶解氧浓度，mg/L；Cs 为 河水某温度时的饱和溶解氧浓度，mg/L；u 为河水平均流速，m/s；K1 为 BOD 的衰减系数，

【环境化学】第3.3章 水环境化学——第三节 水中有机污染物的迁移转化：水解作用

【环境化学】第3.3章 水环境化学——第三节 水中有机污染物的迁移转化：水解作用
7
部分有机磷酸酯杀虫剂的水解半衰期值(25℃，pH7.4)
8
四、卤代物
9
部分饱和卤代烃的水解半衰期值 (25℃，pH7)
10 H2O ⇌ ROH + HX 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
-d[RX]/dt = kh[RX] （3-137） 式中：kh——水解速率常数。
16
水解速率常数与pH的关系图
Kh=KA[H+]+KN+KBKw/[H+]
17
改变 pH 值可得一系列kh。在lgkh —pH图（图3-31）中，可得三个 交点相应于三个pH值（IAN、IAB、INB），由此三值和以下三式可计 算出kA、kB和kN
(a) lgkh = lgkA –pH 与 (b) lgkh = lgkN 的交点： lgkA – pH = lgkN pH = IAN = -lg(kN/kA) 酸性催化
exp（x）在x→0处展开，计算e的近似值 Exp(x)=1+x+1/2*x2+1/6*x3+1/24*x4+1/120*x5+1/720*x6+1/5040*x7+1/40320*x8+32……
第三节 水中有机污染物的迁移转化
3.1 吸附作用 3.2 挥发作用 3.3 水解作用 3.4 光解作用 3.5 生物降解 3.6 还原作用
影响因素
阳光的辐射强度、天然水体中光的迁移特征 光的吸收性质 化合物的反应
21
3.4.2 光解作用分类
直接光解：化合物直接吸收太阳辐射而分解； 敏化光解：水体中的天然物质被阳光激发，又将激发态的

环境科学中的污染物迁移与转化

环境科学中的污染物迁移与转化

环境科学中的污染物迁移与转化近年来，环境污染问题日益严重，其中污染物的迁移和转化是环境科学领域的重要研究方向之一。

污染物是指一切有害物质或能引起人类健康或环境损害的物质，如有机化合物、重金属、放射性物质等，在环境中的存在会对自然界和人类健康造成威胁。

因此，了解污染物的迁移和转化规律对于保护环境和人类健康非常重要。

一、污染物在环境中的迁移污染物在环境中的迁移是指物质在不同介质之间的扩散、渗透、转化、漂移等过程。

其中，介质包括空气、土壤、水域等自然界的不同环境。

污染物通过介质之间的相互作用和作用力进行传播，对环境和生态系统造成危害。

1. 污染物在空气中的传播迁移污染物在空气中的传播和迁移对于大气污染和气候变化产生重要影响。

罪魁祸首是人类活动带来的气体废弃物和大气气溶胶颗粒，如二氧化碳、甲烷、氧化氮等。

这些污染物在空气中通过扩散、对流、湍流等方式，迁移至下风处，并在大气中造成持久的环境负担。

2. 污染物在土壤中的传播迁移土壤是污染物的重要富集场所和传播介质之一。

污染物在土壤中的扩散和迁移主要受颗粒物大小、土壤孔隙度、水分等环境因素的影响。

例如，重金属污染物在土壤中的富集以及向地下水的迁移受土壤粘土和有机物质的化学吸附、离子交换、复合物形成等因素的影响。

3. 污染物在水体中的传播迁移水体是污染物传播的另一个主要介质。

污染物在水中的迁移和转化受到水体流动速度、水深、水温、pH等环境因素的影响。

特别是河流和湖泊这样的水域，会对水体的混合、输运、沉积、分配和生物转化造成不同程度的影响。

二. 污染物的化学转化在环境中，污染物还会发生多种复杂的化学反应和转化。

理解污染物的化学转化规律可以更好地预测它们的迁移速度和路径，从而更好地管控和治理环境污染。

1. 污染物的光化学反应光化学反应是指化学反应的速率由光照引起的过程。

一些有机物质和氧气在光和气体的共同作用下，会发生各种复杂的化学反应，从而形成新的有毒物质，对环境和人类健康造成潜在威胁。

003.4水环境化学-有机污染物的迁移转化

003.4水环境化学-有机污染物的迁移转化
生物浓缩因子是有机毒物在生物体内浓度与该有 机物在水中的浓度比值。用符号BCF或KB表示。
生物浓缩因子（BCF）
污染物在生物体内的浓度
BCF=
污染物在水中浓度
污染物在生物体中的浓缩因子大小主要与生物特性、污染 物特性和环境条件等三方面因素有关，污染物的BCF值间 可以相差几万倍甚至更高
生物积累、富集和放大
挥发作用示意图
对于具有两个环的PAH 化合物来说，有较大挥发性。例 如飘浮海面的原油中所含的萘很容易在一定水温、水流、 风速条件下挥发逸散到大气中去，但存在于水体中具有4 或4 个以上苯环的PAH 化合物在任何环境条件下都是不易 挥发的。
包括很多芳烃（苯、甲苯、二甲苯、乙苯等）在内的许多 有机物都具有易挥发特性。由此组成了一个有机化合物大 类，被称为挥发性有机化合物类（VOCs）。
水藻繁生的水体中，由于光合作用的存在，可使水中的氧达 到过饱和状态.
流动水可以靠好氧菌的作用得到自净化
当水体受到有机物严重污染时，水中DO会大大下降，甚至 可接近于零（即缺氧条件）。
在缺氧条件下，有机物分解时出现腐败发酵现象，使水质严重恶化。
2、生化需氧量（BOD）
地表水中微生物将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量
BOD代表了可生物降解的有机物（第一类）的数量。
微生物分解有机物的过程（分为二个阶段）：
有机物 转 化 CO2 + H2O + NH3 一般此耗氧量即BOD
NH3 亚硝化细菌、硝化细菌 亚硝酸盐 + 硝酸盐 硝化过程
温度 最适宜的温度15—300C
影响生化需氧量的因素
即 影响分解速率、分解程度 的因素
吸附在污染控制中的应用
增强吸附固定作用

环境化学中的污染物迁移与转化

环境化学中的污染物迁移与转化

环境化学中的污染物迁移与转化污染物是指进入环境中，对生态系统破坏或者人类健康产生潜在风险的化学物质。

在环境化学中，我们需要了解污染物在环境介质中的迁移与转化过程，以便更好地评估和控制其对环境和人类的危害。

本文将从不同环境介质角度，探讨污染物迁移与转化的相关问题。

一、水环境中的污染物迁移与转化水是地球上最重要的溶剂之一，也是许多污染物的主要传输介质。

污染物在水环境中的迁移与转化过程直接影响到其毒性与生态效应。

水环境中的污染物迁移方式主要包括扩散、吸附和沉降。

同时，污染物还可以通过光化学反应、降解和转化等途径发生转化过程。

合理控制水环境中污染物的迁移与转化，需要深入研究水的物理化学性质以及不同污染物的代谢机制。

二、土壤环境中的污染物迁移与转化土壤是污染物在地表环境中最常见的寄存介质。

污染物在土壤环境中主要通过迁移与转化的方式传播。

土壤中的水分、土壤颗粒、有机质等因素会影响污染物的迁移行为。

此外，土壤环境中的生物活性也对污染物的降解和转化过程起着重要作用。

通过了解土壤理化性质、微生物群落和土壤有机质的特征，可以更好地预测和控制污染物在土壤中的转化与迁移。

三、大气环境中的污染物迁移与转化大气是污染物在全球范围内传播的重要途径。

污染物在大气中具有迁移、转化和沉降的特点。

大气中的污染物会经历气相和颗粒相二次污染以及光化学反应等过程，导致其毒性和生态效应的变化。

了解大气环境中的气候、气象和化学性质对污染物的迁移与转化具有重要意义。

四、生物介质中的污染物迁移与转化生物是地球上最重要的污染物转化和去除的因素之一。

生物介质中的生物降解和吸附作用可以有效地减少和转化污染物。

微生物在土壤、水体和空气中的转化过程是污染物迁移与转化的关键环节。

了解生物在不同介质中的分布、生物降解能力以及与污染物相互作用的机制，对于预测和防治污染物的迁移和转化过程至关重要。

总结：环境化学中的污染物迁移与转化是一个复杂的过程，与不同的环境介质密切相关。

水生环境中有机污染物的迁移与转化机制

水生环境中有机污染物的迁移与转化机制

水生环境中有机污染物的迁移与转化机制在现代社会，有机污染物的排放已经成为一个严重的环境问题。

其中，水生环境中的有机污染物对生态系统和人类健康造成了极大的威胁。

了解有机污染物在水生环境中的迁移与转化机制，对于科学有效地减少水体污染具有重要的意义。

1. 有机污染物的迁移机制有机污染物在水生环境中的迁移受到水流、沉积物和生物活动等因素的影响。

其中，水流是主要的迁移途径之一。

当有机污染物进入水体后，其随着水流的运动而迁移。

水流的速度以及水体的流动情况都会对有机污染物的迁移路径和距离产生影响。

此外，沉积物也是有机污染物迁移的重要载体。

有机污染物可以通过吸附或结合到沉积物中，从而随着沉积物的迁移而改变位置。

同时，生物活动也会对有机污染物的迁移产生一定影响。

例如，水生生物的摄食和代谢活动能够加速有机污染物的迁移速度。

2. 有机污染物的转化机制有机污染物在水生环境中还会发生一系列的化学、生物和物理过程，导致其发生转化。

其中，化学转化是有机污染物转化的重要途径之一。

水中的有机污染物可以通过氧化、还原和水解等反应发生转化。

此外，生物转化也是有机污染物转化的重要过程。

水生生物可以通过代谢作用将有机污染物转化为更简单的物质。

这些转化物质可以更易于在环境中分解和消除。

物理过程也会对有机污染物的转化产生一定影响。

例如，光照会促使有机污染物发生光解反应，从而改变其结构和性质。

3. 影响有机污染物迁移与转化的因素有机污染物的迁移与转化机制受到多种因素的影响。

首先，有机污染物的物化性质对其迁移与转化具有重要影响。

例如，有机溶剂在水中具有一定的溶解度，更容易迁移。

其次，环境条件也会对有机污染物的迁移与转化产生一定影响。

如温度、pH值和氧气浓度等环境因素都会对有机污染物的稳定性和活性产生影响。

此外，水体中的微生物群落和生态系统结构也会对有机污染物的转化产生重要影响。

水中存在的微生物能够通过吸附、降解和转化等过程，促进有机污染物的去除和降解。

《水环境化学》PPT课件

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18
2、石油的降解 （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。
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（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。
氧化)
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4
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。
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5
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→ CH3OH (甲醇 ) (加氢
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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。
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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：
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课堂作业
教材P80 习题3、4、5、7、13、14
进行，最后分解为CO2和H2O。
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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。

第3章 水中有机污染物的迁移转化(2007级环境工程)

第3章 水中有机污染物的迁移转化(2007级环境工程)


分配作用（partition） 吸附作用（adsorpt水溶液中，土壤有机质（包括水生生物脂肪以及植物有机 质等）对有机化合物的溶解作用，而且在溶质的整个溶解范
围内，吸附等温线都是线性的，与表面吸附位无关，只与有 机化合物的溶解度相关。
（2）吸附作用（adsorption）
颗粒物从水中吸着有机物的量，与颗粒物中有机
质的含量密切相关，而有机化合物在土壤有机质和水 中含量的比值称为分配系数(Kp)。
根据上述讨论可以得出以下结论:
非离子性有机化合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 在溶质的整个溶解范围内，吸附等温线都是线性的，与表面 吸附位无关，与土壤有机质的含量有关 土壤-水的分配系数与溶质（有机化合物） 的溶解度成反 比
Kh K A H




K B KW KN H

KA、KB、KN分别表示酸性、碱性催化和中性过程的二级反应水解速率常数， 可以从实验求得。
水解作用


水解速率曲线呈U、V型，水解过程中的三个速率常数并 不总是同时出现，如当KN=0，只出现点 如果考虑到吸附作用的影响，则水解速率常数可写为：
2．标化分配系数(Koc)
有机物在沉积物(土壤)与水之间的分配系数Kp
Kp=ρa/ρw
ρa、ρw表示有机物在沉积物和水中的平衡浓度
为了引入悬浮物的浓度，有机物在沉积物和水之间平
衡时的总浓度为CT ( µg/Kg ) 可表示为：
T P W
a
ρT——单位溶液体积内颗粒物上和水中有机毒物质量的总和，
于[RX]，即
d [ RX ] / dt K h [ RX ]

环境中的污染物的迁移和转化

环境中的污染物的迁移和转化

环境中的污染物的迁移和转化随着现代工业和城市化的发展，环境污染问题日益严重。

环境中的污染物会通过多种途径迁移和转化，对生态和人类健康造成严重的威胁。

本文将介绍环境中的污染物迁移和转化的相关知识。

一、污染物在水体中的迁移和转化水体是生态系统中不可或缺的重要组成部分，水中污染物的迁移和转化对整个生态系统健康具有举足轻重的影响。

水中污染物迁移和转化主要包括以下几个方面：1、水中污染物的迁移水中污染物的迁移包括水流迁移和水体深度迁移两种方式。

水流迁移指的是污染物随着水流的运动迁移到不同位置，包括沉积物中和水生生物体内。

而水体深度迁移则是指污染物随着水体中的溶解氧、温度和光照条件的变化，从水体表层向深层迁移。

2、水中污染物的转化水中污染物的转化包括生物转化和非生物转化两种方式。

生物转化是指水生生物通过代谢作用将有机污染物转化为更简单的物质，例如水草可以将氨氮转化为硝态氮。

而非生物转化则是指非生物媒介或化学反应的作用下，污染物的结构和性质发生改变的过程，例如有机化合物在光照作用下产生自由基反应。

二、污染物在大气中的迁移和转化大气是地球生态系统环境的另一个组成部分，大气中的污染物对人类健康和生态环境造成的威胁也越来越严重。

大气中污染物的迁移和转化主要包括以下几个方面：1、大气中污染物的迁移大气中污染物的迁移主要是通过大气扩散和输送来实现的。

大气扩散是指大气中的气体、颗粒物质和水滴在大气层中不断的扩散和混合，从而实现了污染物在大气的广泛传递。

而输送则是指污染物在局部和全球尺度下的气流输送，例如大气中的臭氧和氮氧化物可以通过风吹向别的国家和地区。

2、大气中污染物的转化大气中污染物的转化主要是指污染物通过化学反应、光解和生物转化等方式发生结构和性质的变化。

其中，化学反应是大气中污染物转化的重要方式之一，例如大气中的二氧化硫和氮氧化物可以通过光化学反应形成光化学烟雾。

而光解和生物转化则是指污染物在大气中光照或微生物的影响下发生的结构和性质的变化。

第11讲_水中有机污染物的迁移转化

第11讲_水中有机污染物的迁移转化
子被活化是由体系吸收光子进行的。 ❖ 分子被活化后，它可能进行光反应，也可能通过光
辐射的形式进行“去活化”再回到基态
(2) 光量子产率与直接光解速率
❖ 进行光化学反应的光子占吸收总光子数之比， 称为光量子产率(Φ)。
生成或破坏给定物种的摩尔数 体系吸收光子的摩尔数
波长为的光所引起的直接光解速率 : dc
dt
I '
K c
假设与波长无关,则全波段光所引起的直接光解速率 :
RP
dc
dt
K c d c
K
d
设, KP K d,
则, RP
dc dt
KPc
c c0 exp(KPt),
t1/ 2 0.693 / K P
(3)水中化合物的直接光解反应
水解速率与pH的关系
❖ Mabey等把水解速率归纳为
◎酸性催化过程 ◎碱性催化过程 ◎中性催化过程
❖ 水解速率为三个催化过反应速度的和：
-
d[RX] dt
K
h [RX]
Kh KA[H ] K N KB[OH-] KA[H ] K N KBK W /[H ]
式中：
KA—酸性催化二级反应水解速率常数； KB—碱性催化二级反应水解速率常数； KN—中性催化二级反应水解速率常数； Kh—在某一pH值下总水解速率常数。
速率
E(酶)+S(底物)
ES
E+P(产物)
R
dB dt
Y
dc dt
max
Bc Ks c
1 1 Ks 1
R B max max c
式中：c—污染物(底物)浓度； B—细菌浓度； Y—消耗一个单位碳所产生的生物量； µm a x — 最 大 的 比 生 长 速 率 ； K s — 半 饱 和 常 数 ， 即 R / B = µm a x / 2 时 的 底 物 浓 度 。

3.3水中有机污染物的迁移转化1

3.3水中有机污染物的迁移转化1
一、概述
▪ 水环境中污染物种类繁多，一般分为两大类：
需氧有机物（耗氧有机物）：
➢ 危害对水生生物无直接毒害，但是降解耗氧，引起水 体缺氧，水质恶化；
➢ 使得氧化还原条件改变，增加一些重金属溶解和毒性 增强，特别在河口地段，好氧有机污染物的大量增加， 导致水体E急剧下降，Fe2+、Mn2+、Cr3+等释放出来；
式中： Sw—有机物在水中的溶解度，mg / L； M—有机物的分子量。
例如，某有机物分子量为192，溶解在含有悬浮物的水体中， 若悬浮物中85％为细颗粒，有机碳含量为5％，其余粗颗粒 有机碳含量为1％，已知该有机物在水中溶解度为0.05 mg / L，那么，其分配系数(Kp)就可根据式(3—113)至式(3—115) 计算出：
➢ 使得pH降低，一般伴随E降低，pH会降低，酸性增强， 金属溶解，酸性增强情况下，金属Hg容易甲基化；
➢ 静止水体的富营养化。
持久性污染物（有毒有机物）：
➢一般人工合成，食品添加剂、洗涤剂、杀虫剂、塑料、化 妆品、涂料、农药等；
➢易于生物累积，有致癌作用；
➢水溶性差，而脂溶性强，易于在生物体内，并通过食物链 放大。
②吸附作用，即在非极性有机溶剂中，土壤矿物质对有机化合物的表 面吸附作用或于土壤矿物质对有机化合物的表面吸附作用，前者主要靠 范德华力，后者则是各种化学键力如氢键、离子偶极键、配位键及π键 作用的结果。其吸附等温线是非线性，并存在着竞争吸附，同时在吸附 过程中往往要放出大量热，来补偿反应中熵的损失。
6、某水体中含有300mg/L的悬浮颗粒物，其中70％为细颗粒 (d<50um)，有机碳含量为10％，其余的粗颗粒有机碳含量为5 ％。已知苯并[a]芘的Kow为106，请计算该有机物的分配系数。 (p197,29)
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辛醇-水分配系数Kow和溶解度的关系可表示为：
lgKow=5.00-0.67lg(Sw×103／Mr)
Sw—有机物在水中的溶解度，mg / L； Mr—有机物的分子量。
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二、分配作用
例如，某有机物分子量为192，溶解在含有悬浮物的水体中，
若悬浮物中85％为细颗粒，有机碳含量为5％，其余粗颗粒
有机碳含量为1％，已知该有机物在水中溶解度为0.05 mg / L，
松花江水污染事件
2005 年11 月13 日, 中石油吉化 公司发生爆炸， 导致大量苯、 苯胺、硝基苯、 二甲苯等有机 物流入松花江。
第三节 水中有机污染物的迁移转化
1）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。
2）有机污染物一般通过吸附作用、挥发作用、水 解作用、光解作用、生物富集和生物降解等过程 进行迁移转化。
水中有机污染物的迁移转化
路漫漫其悠远
少壮不努力，老大徒悲伤
第二节水中无机污染物的迁移转化
重点介绍重金属污染物在水环境中的迁移转化 颗粒物与水之间的迁移 水中颗粒物的聚集 溶解和沉淀 氧化还原 配合作用
第三节 水中有机污染物的迁移转化
Unit: kg/yr ?
~0
Bio-process
2500
235 (dry and wet)
f —细颗粒的质量分数(d<50μm)； Xocs—粗颗粒物组分的有机碳含量； Xocf—细颗粒物组分的有机碳含量。
二、分配作用—标化分配系数
Karichoff等(1979)揭示了Koc与憎水有机物在辛醇—水分配系 数Kow的相关关系：
Koc = 0.63Kow
Kow—辛醇-水分配系数，即化学物质在辛醇中浓度和在水中浓度的比例
Potential e-Waste Emission: 7,600,000 kg/yr
940
Sedimentation: 600 Degradation: 45
第三节 水中有机污染物的迁移转化
第三节 水中有机污染物的迁移转化
生物富集
迁移 沉 降
聚集
吸附 解吸
第三节 水中有机污染物的迁移转化
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
这样，对于每一种有机化合物可得到与沉积物特征无关的一 个Koc。因此，某一有机化合物，不论遇到何种类型沉积物 (或土壤)，只要知道其有机质含量，便可求得相应的分配系 数。
二、分配作用—标化分配系数
若进一步考虑到颗粒物大小产生的影响，其分配系数Kp则可 表示为：
Kp = Koc [0.2 (1-f ) Xocs+f Xocf ]
26
27
二、分配作用
实际上，有机化合物在土壤(沉积物)中的吸着存在着二种主 要机理：
分配作 用
吸附作 用
溶解作用， 吸附等温线是线性的，
范德华力，及各种化学键如 氢键、离子偶极键、配位键等
的作用； 物在沉积物(或土壤)与水之间的分配，往往可用分配系 数(Kp)表示： Kp=ρs /ρw
ρs 、ρw—分别为有机毒物在沉积物中和水中的平衡浓度。
为了引入悬浮颗粒物的浓度，有机物在水与颗粒物之间平衡时 总浓度可表示为：
ρT = ρs·ρp+ρw
ρT—单位溶液体积内颗粒物上和水中有机毒物质量的总和ug / L； ρs—有机毒物在颗粒物上的平衡浓度，ug／kg； ρp—单位溶液体积上颗粒物的浓度kg／L； ρw—有机毒物在水中的平衡浓度，ug／L。
此时水中有机物的浓度(ρw)为：ρw =ρT / (Kp ρp十1)
二、分配作用—标化分配系数
一般吸附固相中含有有机碳（有机碳多，则Kp大），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(Koc)：
Koc = Kp／Xoc
Koc——标化的分配系数，即以有机碳为基础表示的分配系数； Xoc——沉积物中有机碳的质量分数。
pKHCW
p—污染物在水面大气中的平衡分压，Pa； Cw—污染物在水中平衡浓度，mol／m3； KH—亨利定律常数，Pa*m3／mol
1. 天然水的组成
(3) 气体在水中的溶解性（O2）
大气中的气体与溶液中
同种气体间的平衡为：
KH 是亨利定律 常数
(mol/L·Pa);
注意：
[G(aq)] = KH×pG
那么，其分配系数(Kp)就可根据式(3-113)至式(3-115)计算出：
lg Kow = 5.00－0.670 lg (0.05×103／192) = 5.3
则
Kow = 2.46×105
Koc =0.63 Kow = 0.63×2.46×105 =1.55×105
Kp = 1.55×105[0.2(1-0.85) × (0.01)+0.85×0.05]
一、概述
水环境中有机污染物种类繁多，一般分为两大类：
？ 需氧有机物（耗氧有机物） 危害
持久性污染物（有毒有机物）
二、分配作用
1．分配理论
研究结果均表明，颗粒物(沉积物或土壤)从水中吸着有机物 的量与颗粒物中有机质含量密切相关。 而且发现土壤—水分配系数与水中这些溶质的溶解度成反比。 并提出了：在土壤—水体系中，土壤对非离子性有机化合物 的吸着主要是溶质的分配过程(溶解)这一分配理论，即非离 子型有机化合物可通过溶解作用分配到土壤有机质中，并经 一定时间达到分配平衡，此时有机化合物在土壤有机质和水 中含量的比值称分配系数。
= 6.63×103
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。
1.亨利定律
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：
1.计算气体的溶解度时，需要对水蒸气的分压加以校正。 2.亨利定律并不能说明气体在溶液中进一步的化学反应。 溶解于水中的实际气体的量，可以大大高于亨利定律表示 的量。
三、挥发作用—亨利常数的估算
一般方法
KH' Ca /Cw
亨 利 常
Ca 有机毒物在空气中 尔的 浓摩 度m，o/lm3; KH' Henr定y 律常数的替换形 量式 刚， 为 1;