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多氯联苯的迁移转化和降解方法综述摘要：本文综述了多氯联苯（PCBs）在大气、水体、底泥环境以及土壤中的迁移转化；讨论了我国PCBs污染现状及现存的主要问题；概括了处理多氯联苯的传统方法以及新兴降解技术，并总结了表面活性剂中的直接光化学降解行为，以及PCBs在水相中的迁移转化。
关键词：有机化学多氯联苯迁移转化研究现状处理技术手段1.PCBs的结构及性质多氯联苯（PCBs）又称氯化联苯，是联苯苯环上的若干氢原子被氯取代而形成的一类有机氯化合物的总称[4] 。
PCBs具有亲脂性，难降解性和高富集性。
可溶于生物的脂肪组织中，并通过食物链浓缩富集。
多氯联苯经生物转化而成的羟基多氯联苯，在结构上与雌激素和甲状腺激素类似，能够在生物机体内产生类雌激素干扰和甲状腺干扰效应。
2.PCBs在环境中的迁移转化世界上的PCBs自生产以来估计有一半已进人垃圾堆放场或被填埋，它们相当稳定，而且释放很慢，其余的大部分则通过下列途径进入环境中，在不同的环境介质间发生一系列的迁移转化，最终的贮存所主要是土壤、河流和沿岸水体的底泥。
2.1 PCBs在大气中的迁移转化大气沉降是很多大水体中PCBs的主要来源。
PCBs在大气中的损失途径主要有两种，一是直接光解和与羟基自由基等作用从而从大气中消失，其中与反应最为明显估计每年约有0.6%的PCBs由于与基反应而消失。
另一途径是经过雨水冲洗和干、湿沉降实现污染物从大气向水体或土壤转移，而由于PCBs的亨利常数比较低，湿沉降成为主要的途径。
2.2 PCBs在土壤中的迁移自近年来欧盟开展全球环境中POPs监测项目以来，土壤中PCBs污染才开始受到广泛关注。
由于PCBs是一类亲脂性化合物，所以一旦进入土壤，即被土壤有机质牢固吸附，很难消失，从而造成土壤PCBs污染[8]。
因此，土壤是PCBs 的重要场所，由于不易溶于水，水底沉积物中的浓度常常会高于水溶液的浓度，因此沉积物是水中PCBs的最终储存库。
1、试述酸雨的主要成分、成因及危害，写出有关化学反应式。
主要成分：酸雨中绝大部分是硫酸和硝酸，以硫酸为主成因：酸雨的形成涉及一系列复杂的物理、化学过程，包括污染物迁移过程、成云成雨过程以及在这些过程中发生的均相或非均相化学反应等；危害：1.使水体酸化，造成江河湖泊的生态环境紊乱；2.使森林大片死亡。
酸雨侵入树叶气孔，妨碍植物的呼吸；3.造成土壤矿物质元素流失，导致土壤贫瘠化，使农作物大面积减产；4.使土壤的有毒金属溶解出来，一方面影响植物生长，另一方面造成有毒金属迁移； 5.腐蚀建筑物、文物等。
有关方程式：SO2 和NOx 的排放是形成酸雨的主要起始物SO2 NOx S O 2 + [O ] → S O N O + [O ] → N O 3 SO 3 3 +H 2 O → H 2 2 SO 4 2 2N O 2 +H 2 O → H N O +H N O2、写出光化学烟雾的链反应机制链引发自由基传递终止。
（附图）3、为什么排放到大气中的CFCs 能破坏臭氧层，写出有关化学反应式。
CFCs 在对流层中存在，是破外臭氧层的主要原因，CFCs 不溶水，稳定性高，被热空气带到平流层，CFCs 在平流层受强烈紫外线照射而分解产生氯，氯会与臭氧反应，生成氧化氯自由基(ClO)：Cl+O3→ClO+O2 ClO+O→Cl+O2 即O3+O3→3O2 由此可见，氯在分解臭氧的反应中作为催化剂以促使较臭氧反应成氧，而氯在反应中循环出现，因此少量的氯在重新分配的过程中，就能造成大量的臭氧分解。
4、汽车尾气最主要的成份都有哪些？分析各成份具有的潜在危害。
成份：CO、CHx、NOx、SO2、烟尘微粒(重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾)、臭气(甲醛等)。
最主要的危害：形成光化学烟雾。
CO：导致组织缺氧，引起头痛等；NOx：进入肺泡形成亚硝酸和硝酸，造成肺气肿。
亚硝酸盐造成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。
CHx：多环芳烃、苯并芘等致癌物。
第四章土壤环境化学1．什么是土壤的活性酸度与潜性酸度？试用它们二者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因。
根据土壤中H+的存在方式，土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。
（1）活性酸度：土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，又称有效酸度，通常用pH表示。
（2）潜性酸度：土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。
当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们经离子交换作用进入土壤溶液后，即可增加土壤溶液的H+浓度，使土壤pH值降低。
南方土壤中岩石或成土母质的晶格被不同程度破坏，导致晶格中Al3+释放出来，变成代换性Al3+，增加了土壤的潜性酸度，在一定条件下转化为土壤活性酸度，表现为pH值减小，酸度偏高。
2．土壤的缓冲作用有哪几种？举例说明其作用原理。
土壤缓冲性能包括土壤溶液的缓冲性能和土壤胶体的缓冲性能：（1）土壤溶液的缓冲性能：土壤溶液中H2CO3、H3PO4、H4SiO4、腐殖酸和其他有机酸等弱酸及其盐类具有缓冲作用。
以碳酸及其钠盐为例说明。
向土壤加入盐酸，碳酸钠与它生成中性盐和碳酸，大大抑制了土壤酸度的提高。
Na2CO3 + 2HCl2NaCl + H2CO3当加入Ca(OH)2时，碳酸与它作用生成难溶碳酸钙，也限制了土壤碱度的变化范围。
H2CO3 + Ca(OH)2CaCO3 + 2H2O土壤中的某些有机酸（如氨基酸、胡敏酸等）是两性物质，具有缓冲作用，如氨基酸既有氨基，又有羧基，对酸碱均有缓冲作用。
RCHNH2COOH+ HClNH3ClR CHCOOH+ NaOH + H 2ORCHNH 2COOH R CH NH 2COONa（2）土壤胶体的缓冲作用：土壤胶体吸附有各种阳离子，其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。
对酸缓冲（M －盐基离子）：土壤胶体 M ＋HCl 土壤胶体 H ＋MCl对碱缓冲：土壤胶体 H ＋MOH 土壤胶体 M ＋H 2OAl 3+对碱的缓冲作用：在pH 小于5的酸性土壤中，土壤溶液中Al 3+有6个水分子围绕，当OH －增多时，Al 3+周围的6个水分子中有一、二个水分子离解出H +，中和OH -：2Al(H 2O)63＋ + 2OH － [Al 2(OH)2(H 2O)8]4+ + 4H 2O3．植物对重金属污染产生耐性作用的主要机制是什么？不同种类的植物对重金属的耐性不同，同种植物由于其分布和生长的环境各异可能表现出对某种重金属有明显的耐性。
一.联合国已将每年的______定为“世界水日”，提醒人们注意水资源的开发、管理和保护。
A 4.22B 3.28C 3.22D 6.22 （）联合国已将每年的______定为“世界环境日”，提醒全世界注意地球状况和人类活动对环境的危害。
A 4.22B 6.25C 3.22D 6.05 （）烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成。
A ROB R自由基C H2OD HO2酸雨是指pH______的雨、雪或其它形式的降水。
A <6.0B <7.0C <5.6D <5.0光化学烟雾是一个链反应，链引发反应主要是A.丙烯氧化生成具有活性的自由基B.HO2和RO2等促进了NO向NO2转化C.NO2的光解D.甲醛在光的照射下生成自由基2、属于我国酸雨中关键性离子组分的是A.NO3-、SO42-B.SO42-、Cl-C.SO42-、NH4+D.SO42-、Na+辐射一定时间产生的__ 量可以衡量光化学烟雾的严重程度。
A O3B NO2C 碳氢化合物D SO2大气逆温现象主要出现在___ ___。
A 寒冷的夜间B 多云的冬季C 寒冷而晴朗的冬天D 寒冷而晴朗的夜间由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到的影响。
A风B湍流C天气形势D地理地势烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成。
A ROB R自由基C H2OD HO2大气中最主要的自由基是________。
A. HO ·B. HOO ·C. CH3 ·D. RO ·6、光化学烟雾污染的主要表征物是：________。
A..NOXB.CO与烃类C. NOX与SOXD. O3和PAN气溶胶中粒径________um的颗粒，称为飘尘。
A >10B <5C >15D <10根据Whittby的三模态模型，粒径小于μm的粒子称为爱根核模。
A 0.05B 0.1C 1D 29、随高度的增加气温的现象，称为逆温。
自然水体中多氯联苯分析方法及迁移转化
尚小宴;高建培;潘学军
【期刊名称】《现代仪器与医疗》
【年(卷),期】2008(014)004
【摘要】本文简要介绍多氯联苯的化学特性及毒性,综述水环境(地表水、沉积物和生物介质)中的多氯联苯的前处理方法以及分析方法的研究现状,以及多氯联苯在水环境(地表水、沉积物和生物介质)中的迁移转化及分布规律.
【总页数】6页(P1-5,12)
【作者】尚小宴;高建培;潘学军
【作者单位】昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明,650093;昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明,650093;昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明,650093【正文语种】中文
【中图分类】X8
【相关文献】
1.多氯联苯在水体中迁移转化研究进展 [J], 郭宏伟
2.水体的多氯联苯(PCBs)污染及其分析方法评价 [J], 许艇;井宏宇;高宏斌;李季
3.多氯联苯在自然水体中的分布现状与处理工艺 [J], 阙明学;温青;刘广民;李一凡
4.水体中溶解有机物对多氯联苯在淮河水体沉积物上的吸附和生物富集作用的影响[J], 王子健;黄圣彪;马梅;王毅
5.污染水体中磷元素在底泥–水体中的迁移转化 [J], 叶胜兰;舒晓晓
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历年各大学环境化学考研试题选20XX年武汉科技学院环境化学考研试题(A卷)一、名词解释（每小题5分，共40分）1 ．光化学烟雾2 ．温室效应3 、硫酸烟雾型污染4 ．盐基饱和度5 ．优先污染物6 ．农药7 ．生物浓缩因子8 ．腐殖质二、选择题（每小题3分，共30分）1、属于环境化学效应的是______a. 热岛效应b. 温室效应c. 土壤的盐碱化d. 噪声2 、五十年代日本出现的痛痛病是由______ 污染水体后引起的。
a. Cdb. Hgc. Pbd. As3 、五十年代日本出现的水俣病是由______ 污染水体后引起的。
a. Cdb. Hgc. Pbd. As4 、大气逆温现象主要出现在______ 。
a. 寒冷的夜间b. 多云的冬季c. 寒冷而晴朗的冬天d. 寒冷而晴朗的夜间5 、某一水体的BOD20 为100 ppm ，其BOD5 约为__________ 。
a. 40 b.50 c. 35 d. 706 、随高度升高气温的降低率称为大气垂直递减率（Γ），对于逆温气层的大气垂直递减率。
a. Γ > 0b. Γ = 0c. Γ < 07 、腐殖质胶体是非晶态的无定形物质，有巨大的比表面，其范围为________ 。
a. 350-900m2/gb. 650-800m2/gc. 100-200m2/gd. 15-30m2/g8 、在土壤中，下列离子的交换吸附能力最强。
a. Ca2+b. Na+c. Fe3+d. H+9 、表面活性剂含有很强的，容易使不溶于水的物质分散于水体，而长期随水流迁移。
a. 疏水基团 b. 亲水基团 c. 吸附作用 d. 渗透作用10 、硫酸型烟雾污染多发生于季节。
a. 春季b. 夏季c. 秋季d. 冬季三、简答题（每小题10分，共30分）1、请叙述有机污染物在水环境中迁移、转化存在哪些重要过程。
2、植物对重金属产生耐性有哪几种机制。
3 、简述影响酸雨形成的因素。
环境化学习题集及答案一、名词解释题环境污染: 是指由于自然或人为的（生产和生活）的原因往原先处于正常状态的环境中附加了物质、能量或生物体，其数量和强度超过了环境的自净能力，使环境质量变差，并对人们的健康或环境中某些有价值的物质产生有害影响者。
环境污染化学: 主要研究化学污染物在生态环境体系中的来源、转化、归宿及生态效应的学科，又分为大气、水体和土壤三个部分。
化学污染物：指由人类活动产生的与天然环境化学组分共存和相互作用又可能产生不良生态效应或健康效应的化学物质。
环境化学：是一门研究有害物质在环境介质中的存在形态、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。
污染物的迁移：污染物在环境中所发生的空间位移及其所有引起的富集、分散和消失的过程谓之污染物的迁移。
污染物的转化：污染物的转化是指污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变存在形态或转变为另一种物质的过程。
酸雨: 酸性物质的湿沉降而形成pH<5.6的降水。
温室效应：大气中的浓度越来越高的CO2、H2O、CH4等物质具有使太阳辐射通过到达地面，却大量吸收了来自地面的长波辐射，从而使地面温度升高的现象。
光化学烟雾: 碳氢化合物和NOx等一次污染物在强烈太阳光作用下发生光化学反应而生成一些氧化性很强的二次污染物（如O3、PAN,硝酸等），这些反应物（一次污染物）和产物（二次污染物）的混合物（其中有气体和颗粒物）所形成的烟雾，称为光化学烟雾。
积聚膜：颗粒物的有效直径在0.05-2 μm范围内，主来源于爱根核膜的凝聚，燃烧过程所产生蒸汽冷凝、凝聚，以及由大气化学反应所产生的各种气体分子转化成的二次气溶胶等。
爱根核膜：爱根核膜：粒径小于0.05 μm，主要来源于燃烧过程所产生的一次气溶胶粒子和气体分子通过化学反应均相成核转换的二次气溶胶粒子，所以又称成核型。
敏化光解: 水体中存在的天然物质（如腐殖质等）被阳光激发，又将其激发态的能量转移给化合物而导致的分解反应;生物积累: 生物从周围环境中（水、土壤、大气）和食物链蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度超过周围环境中浓度的现象。
环境化学总复习题第一章绪论一、填空1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面,其中化学物质引起的约占80%-90%;2、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学性质和在环境中的迁移;3、环境中污染物的迁移主要有机械、物理化学和生物三种方式;4、人为污染源可分为工业、农业、交通运输和生活;二、选择题1、属于环境化学效应的是CA热岛效应 B温室效应 C土壤的盐碱化 D噪声2、五十年代日本出现的痛痛病是由A污染水体后引起的;A CdB HgC PbD As3、五十年代日本出现的水俣病是由B污染水体后引起的;A CdB HgC PbD As三、问答题1、环境中主要的化学污染物有哪些2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程;第二章大气环境化学一、填空1、写出下列物质的光离解反应方程式1NO2+ hν NO + O·2HNO2 + hν HO· + NO 或HNO2+ hν H· + NO23HNO3 + hν HO· + NO24H2CO + hν H· + HCO·或 H2CO + hν H2+ CO2、大气中的NO2可以转化为HNO3、N2O5和N2O3;3、碳氢化合物是大气中的重要污染物,是形成光化学烟雾的主要参与者;4、乙烯在大气中与O3的的反应机理如下：O3 + CH2== CH2H2CO+H2COOCH2O3CH25、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度和_化学性质_有关,去除方式有干沉降和湿沉降 ;6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是：CFmCln + hv CFmCln-1 + Cl·Cl· + O3 O2+ ClO·ClO· +O O2+ Cl7、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题_温室效应_、_臭氧层破坏_、_光化学烟雾_等是由大气污染所引起的;8、许多大气污染事件都与逆温现象有关,逆温可分为_辐射逆温_、_平流逆温_、_融雪逆温和地形逆温_;9、SO2的催化氧化速度与_催化剂_、_温度_和_浓度和PH离子强度_有关;10、大气中最重要的自由基为_HO·_;11、燃烧过程中NO的生成量主要与_燃烧温度_和_空燃比_有关;12、能引起温室效应的气体主要有_CO2_、_CH4_、_CO_、_氟氯烃_;13、CFC-11的分子式为_CFCl3_和_CF2ClBr_;14、大气的扩散能力主要受_风_和_湍流_的影响;15、按污染成因分,气溶胶可分为_一次气溶胶_和_二次气溶胶_;16、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、_中间层_、热层和逃逸层;17、伦敦烟雾事件是由_SO2_和_颗粒物_引起的;18、大气中CH4主要来自_有机物的厌氧发酵_、_动物的呼吸作用_、_原油及天然气的泄漏_的排放;19、富集因子法可以推断气溶胶污染源,如EF地壳＞10,则表示待查元素i________;20、降水中主要阴离子有_SO42-_、_NO3-_、_Cl-_、_HCO3-_;二、选择题1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到ABCD的影响; A风 B湍流 C天气形式 D地理地势2、大气中HO自由基的来源有ACD的光离解;A O3 B H2CO C H2O2D HNO23、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应,生成B;A ROB R自由基C H2O D HO24、酸雨是指pHC的雨、雪或其它形式的降水;A <B <7.0C <D <5、辐射一定时间产生的A量可以衡量光化学烟雾的严重程度;A O3 B NO2C 碳氢化合物D SO26、大气逆温现象主要出现在D;A 寒冷的夜间B 多云的冬季C 寒冷而晴朗的冬天D 寒冷而晴朗的夜间7、大气中还原态气体如H2S主要被C氧化;A O2 B OH C O3D高价金属离子8、SO2的液相氧化有多种途径,其中B的效果最好;A O3氧化 B 催化氧化 C H2O2氧化 D 非催化氧化9、气溶胶中粒径Dm的颗粒,称为飘尘;A >10B <5C >15D <10三、问答题1、试述酸雨的主要成分、成因及危害,写出有关化学反应式;主要成分：酸雨中绝大部分是硫酸和硝酸,以硫酸为主成因：酸雨的形成涉及一系列复杂的物理、化学过程,包括污染物迁移过程、成云成雨过程以及在这些过程中发生的均相或非均相化学反应等；酸雨的危害：a.使水体酸化,造成江河湖泊的生态环境紊乱；b.使森林大片死亡;酸雨侵入树叶气孔,妨碍植物的呼吸；c.造成土壤矿物质元素流失,导致土壤贫瘠化,使农作物大面积减产；d.使土壤的有毒金属溶解出来,一方面影响植物生长,另一方面造成有毒金属迁移；e.腐蚀建筑物、文物等;2、写出光化学烟雾的链反应机制;3、为什么排放到大气中的CFCs能破坏臭氧层,写出有关化学反应式;3、试述大气中CO2等气体浓度上升,引起温室效应的原因;CO2起单向过滤器作用,可吸收地面辐射出的红外光,把能量截留于大气中,从而使大气温度升高,即温室效应;4、试比较伦敦烟雾和洛杉矶光化学烟雾的区别;第三章水环境化学一、填空1、天然水中的总碱度= HCO 3- +2 CO 3 2- + OH - — H +2、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有 表面吸附 、 离子交换吸附 和 专属吸附3、有机污染物一般通过 挥发 、 吸附 、 水解 、光解和生物富集和降解等过程进行迁移转化;4、环境中某一重金属的毒性与其_游离金属浓度_、_配合作用_和_化学性质_有关;5、当水体pH 处于中性或碱性条件下,汞的甲基化产物是_CH 3Hg +_;6、_总氮_、_总磷_和_溶解氧_常衡量水体富营养化的指标;7、水体的自净作用可分为_物理自净_、_化学自净__和_生物自净_.8、碳水化合物生化水解的最终产物为_葡萄糖_,在氧气充足时,能进一步分解为_CO 2、水_;9、影响胶体微粒聚沉的因素有粒度、浓度、温度、水体pH 及流动状况,带相反电荷颗粒间的相互作用;10、适用于水体颗粒物对污染物吸附的等温式有_F 型_、__L 型_两种方程;其中_ L 型_可求饱和吸附量11、有机物的辛醇-水分配系数常用__Kow__表示;二、选择题1、海水中Hg 2+主要以___C____的形式存在;A HgOH 2, HgCl 2B HgCl 2, HgCl 3-C HgCl 42-D HgCl 3-, HgCl 42- 2、一般情况下,当水体DO___B___时,鱼类会死亡;A >LB < mg/LC >0D > mg/L3、当前最简单,也较流行的是将金属划分为溶解态和颗粒态,溶解态是能通过__C___um 孔径滤膜的部分; A B 0.22 C D4、河水中阴、阳离子的含量顺序为___B___;A Na +>Mg 2+>Ca 2+ HCO 3->SO 42->Cl -B Ca 2+>Na +>Mg 2+HCO 3->SO 42->Cl -C Na +>Ca 2+>Mg 2+ Cl ->HCO 3->SO 42-D Na +>Mg 2+>Ca 2+Cl ->SO 42->HCO 3-5、下列各种形态的汞化物,毒性最大的是___A___;A HgCH 32B HgOC HgD Hg 2Cl 26、影响水环境中颗粒物吸附作用的因素有 BCD ; A 溶解氧含量 B 颗粒物粒度 C 温度 D pH三、问答题1、重金属污染的特点是什么举例说明水体中金属迁移转化的影响因素; 毒性取决于游离或水合金属离子浓度,而非重金属总浓度；大部分稳定金属配合物及其与胶体颗粒结合态毒 性较低除脂溶性金属配合物外；进入水体后,迅速转入沉积物中;2、 某冶炼厂含铅废水经处理后排入河水中,测得排污口附近河水中铅的含量为～L,而在下游500米处河水中铅含量仅为3～4μg/L ,请解释其原因;3、 试述水体中有机污染物的迁移转化途径;一、分配作用吸附 ：Lambert 研究了农药在土壤-水间的分配,认为当土壤有机质含量在%范围内其分配系数与沉积物中有机质的含量成正比;Karickhoff 研究了芳烃和氯代烃在水中沉积物中的吸着现象,发现当颗粒物大小一致时其分配系数与有机质的含量成正相关；即,沉积物对非离子有机物的吸附等温线为直线关系;二、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,从水中挥发到大气中后,其对人体健康的影响加速,如CH 2Cl 2等; 挥发作用是指有机物质从溶解态转向气态的过程;挥发速率与有毒物的性质和水体特征有关;三、水解作用：1.水解作用是有机物与水之间最重要的反应;在反应中,化合物的官能团X －和水中的OH －发生交换：影响水解速率的因素在任一水溶液中,总有H2O 、H+和OH-,所以有机物的水解速率是其中性水解H2O 、酸催化水解H+和碱催化水解OH-的速率之和;四、光解作用：光解作用是真正意义上的有机物分解过程,因为它不可逆的改变了有机物的分子结构;污染物的光解速率依赖于许多化学和环境因素,其中主要取决于太阳光的辐射;光解过程一般可分为三类： a.直接光解 b.光敏化反应 c.光氧化反应五、生物降解作用：生物降解是引起有机污染物分解的最重要的环境过程之一;水环境中有机物的生物降解,依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物;微生物降解的特点：微生物个体微小,比表面大,代谢速度快;微生物种类繁多,分布广泛,代谢类型多样;微生物的降解酶,微生物能合成各种降解酶,酶具有专一性,对环境中的污染物,可通过其灵活的代谢控制机制而降解转化之;微生物繁殖快,易变异,适应性强;4、 试述水体中汞甲基化的途径及影响因素,写出有关反应式;5、试解释用BOD 5、COD Cr 评价水环境质量时会掩盖有毒有害有机物污染的风险;第四章 土壤环境化学一、 填空1、土壤具有 缓和其酸碱度 发生激烈变化的能力,它可以保持土壤反应的相对稳定,称土壤的缓冲性能;2、土壤是由气、液、固三相组成的,其中固相可分为_土壤矿物质_、_土壤有机质_,两者占土壤总量的_91%-100%_;3、在旱地土壤中,镉的主要存在形式是_CdCO3_;3、重金属在土壤－植物系统中的迁移过程与重金属的_种类及其存在形态_及土壤的类型、_施肥_、_植物种类和生长发育期__有关;4、土壤对农药的吸附作用可分为_静电吸附_、_离子交换吸附_和_专属吸附_;5、土壤中有多种无机氨,其中NH4+和_NO3-_是植物摄取的主要形式;6、土壤中的大部分是有机氮,约占总氮的_90_%,有机氮能变成无机氮的过程叫做_矿化过程_;7、土壤中砷以三价或五价状态存在,其存在形态可分为可溶性砷、吸附、代换态砷及难溶态砷,可溶态砷主要为________和_______,一般占总砷的5～10%;8、土壤中铬是以__CdCO3______、__Cd3PO42______、___CdOH2_____、___Cd______四种形态存在;9、土壤中农药的残留量受到__土壤水分含量______、____土壤紧密度__、吸附及生物、化学降解等诸多因素的影响;10、土壤中存在着由土壤动物、_土壤微生物_和__细菌__组成的生物群体;11、土壤淹水条件下,镉的迁移能力_增强__;12、土壤及沉积物底泥对水中有机污染物的吸附作用adsorption包括_阳离子交换吸附作用、_阴离子交换吸附作用;13、农药在土壤中的迁移主要通过扩散和质体流动两个过程;二、选择题1、以下 ABCD 因素可以诱发重金属从沉积物中释放出来A 盐度升高B pH降低C 增加水中配合剂的含量D 改变氧化还原条件;2、土壤有机质的来源有 ABC ;A 树脂B 腐殖酸C 腐黑物D 矿物质3、腐植质胶体是非晶态的无定形物质,有巨大的比表面,其范围为___A_____;A 350-900m2/gB 650-800m2/gC 100-200m2/gD 15-30m2/g4、在土壤中,下列离子 C 的交换吸附能力最强;A Ca2+B Na+C Fe3+D H+三、问答题1、什么是土壤污染如何判别农药等污染物进入土壤后是怎样自净的2、进入土壤的农药是怎样迁移转化的3、举例说明影响土壤中农药残留量的因素;4、有机磷农药在环境中的主要转化途径;举例说明其原理;第五章生物体内污染物质的运动过程及毒性一、填空1、被动扩散是指脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧扩散通过有类脂层屏障的生物膜;2、酶促反应速率的影响因素有温度、 pH 和抑制剂 ;3、苯并a芘的致癌机理主要是形成芳基正碳离子,与DNA 碱基中的氮或氧结合,使之芳基化,导致DNA基因突变;4、生物富集是指生物通过非吞食方式,从周围环境蓄积某种元素或难降解的物质,使其在机体内的浓度超过周围环境中浓度的现象;5、碳原子数大于1的正烷烃,其微生物降解的途径有三种：通过烷基的末端氧化和次末端氧化、双端氧化 ;二、多项选择1、甲烷发酵是指有机酸、醇等化合物在细菌作用下,被转化为 ABCD ,进而经产甲烷菌作用产生甲烷;A 乙酸B 甲酸C 氢气D 二氧化碳2、下列烃类化合物中,最难被微生物降解的是 B ;A 环己烷B 苯C 己烷D 己烯3、下列芳香族化合物中,最难被微生物降解的是 B ;A 苯酚 B二氯甲苯 C 苯胺 D 苯甲酸4、LD表示的是 C ;50A 半数有效剂量B 半数有效浓度C 半数致死剂量D 半数致死浓度 5、两种毒物死亡率分别是M1和 M2, 其联合作用的死亡率M<M1+M2, 这种联合作用属于 D ;A 协同作用B 相加作用C 独立作用D 拮抗作用三、简答题1、试说明化学物质致突变、致癌和抑制酶活性的生化作用机理;第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应一、填空1、PAH 在紫外光照射下很容易 光解 和 氧化 ;也可以被微生物降解;2、气相汞的最后归趋是进入 土壤 和 海底沉积物 ;3、含氢卤代烃与 HO 自由基的反应是它们在对流层中消除的主要途径;5、由于有毒物质品种繁多,不可能对每一种污染物都制定控制标准,因而提出在众多污染物中筛选出潜在危险性大的 作为 优先研究和控制的对象 ,称之为优先污染物;6、Hg 的生物甲基化途径是：辅酶甲基钴氨素把 CH 3- 传递给Hg 2+CH 3Hg +,本身变为 水合钴氨素 ,后者再经还原失水变为五配位一价钴氨素,最后,辅酶 / 甲基四叶氢酸将 CH 3+ 转于五配位钴氨素,完成甲基钴氨素的再生,使Hg 的甲基化继续进行;二、多项选择1、下列砷化合物中,无毒性的是 CD ;A As 2O 3B CH 3AsOOH 2C CH 33AsO DCH 33As + CH 2COO - 2、下列多氯联苯中,最不易被生物降解的是D ;A 联苯B 四氯联苯C 三氯联苯D 六氯联苯3、表面活性剂含有很强的 B ,容易使不溶于水的物质分散于水体,而长期随水流迁移;A 疏水基团B 亲水基团C 吸附作用D 渗透作用三、问答题1、为什么Hg2+和CHHg+在人体内能长期滞留32、简述多氯联苯在环境中的主要分布、迁移与转化规律;3、表面活性剂对环境和人体健康的危害是什么。
多氯联苯在环境中的迁移转化【摘要】：本文分析了多氯联苯在大气、土壤、水中的迁移转化过程，论述了多氯联苯在环境中的行为，对多氯联苯的降解特点也作了一定说明。
【关键词】：多氯联苯迁移转化多氯联苯(plychlorinated biphenyls，PCBs)是联苯在不同程度上由氯原子取代后生成的人工有机化合物之总称。
因其理化性质稳定，且难于化学或生物降解，所以PCBs在工业上的大量使用造成其在环境中的广泛分布和积累。
据有关资料报道，PCBs在全球环境中的积累量约为30万t。
由于PCBs通过食物链的富积作用具有潜在的毒性和致癌性，因此，它们在环境中的大量存在威胁着人类健康和生态环境。
目前，多氮联苯(PCBs)是目前国际上关注的12种持久性有机污染物（persistent organic pollutant, POPs）之一，也被称为二恶英(dioxins)类似化合物。
已成为世人关注的污染物之一。
1、多氯联苯的基本性质多氯联苯是一组由一个或多个氯原子取代联苯分子中的氢原子而形成的具有广泛应用价值的氯代芳烃类化合物，根据联苯分子中的氢原子被氯原子取代的不同方式．PCBs有209种同类物(congener)．它们的通式可以表达为如下结构：Cl m Cl n其中1≤m+n≤10。
PCBs的混合物随氯代程度的增加流动性下降，其状态由低氯代的液态变为高氯代的糖浆状或树脂状。
PCBs的物理化学性质十分稳定，它耐酸碱，耐腐蚀和抗氧化性强，对金属无腐蚀作用，耐热和绝热性好常温下PCBs蒸汽压很小、挥发性弱，但其蒸汽压受温度影响较明显。
PCBs有大的辛醇/水分配系数(K ow>104)，显示出低的水溶性。
2、PCBs在环境中的迁移转化行为世界上的PCBs自生产以来估计有一半以上已进入垃圾维放场或被填埋，它们相当稳定，而且释放很慢，其余的大部分则通过下列途径进入环境：随工业废水进入河流和沿岸水体；从密封系统渗漏或在垃圾场堆放；由于焚化含PCBs的物质而释放到大气中，全球PCBs 产品的35~80%随各种废物被二次排入环境（1100~1200万吨）。
进入环境中的PCBs由于受气候、生物、水文地质等因素的影响，在不同的环境介质间发生一系列的迁移转化，最终的贮存所主要是土壤、河流和沿岸水体的底泥。
多氯联苯在环境中的迁移、转化过程（不包括生物相）概念可由下图表示：（大气）2.1 PCBs在大气中的转移PCBs污染最初是在赤道至中纬度地区，然而目前在北极和其它遥远地区都发现了PCBs的“足迹”，这其中大气传输的作用不可轻视。
大气沉降是格雷特湖和其它大的水体中PCBs的主要来源。
据报道流入苏必利尔湖的PCBs有85％一90％是来自大气沉降，密歇根和Huson湖中的PCBs，其大气沉降贡献也有58％一63％。
PCBs在大气中的损失途径主要有两种，一是直接光解和与OH、NO3：等自由基以及O3作用这其中尤以OH基的作用员为显著。
Anderson等人曾研究了N种PCBs同类物与OH自由基在323—363K温度范围内的反应速率。
计算结果表明，PCBs由于OH基引发的反应在大气中的半衰期为2—34天，而且一般每增加一个氯原子，其反应活性就会降低一半。
Atlas和Giam估计Aroclor1242在大气中的停留时间约为190天。
Runce等则计算得到2-氯联苯和4-氯联苯在夏季午问的半衰期为10-25h。
经计算，大气中所有PCBs的同类物的生命周期为3~120天，Bunce估计大气中的PCBs直接由于光解作用，其半衰期为几周。
由此可见，PCBs各同类物的耗损要受到环境因素和其理化性质的影咱。
估计全世界每年约有0.6％的PCBs由于OH基反应而消失。
另外，PCBs中氯的取代程度也合影响其光化学活性。
Hutzinger、Sawhney等观察到，在PCBs的光解脱氯反应中，氯含量高的比含量低的PCBs更易发生光解反应且反应速度更快。
此后，Bunce、Ruzo等的进一步研究发现，联苯的苯环上邻位被氯原子取代比间位和对位被氯原子取代生成的PCBs更具光敏感性，而且PCBs被光解时，其苯环上邻位将优先发生脱氯反应。
大气净化PCBs的另一重要途径是雨水冲洗和干、湿沉降。
通过这一过程实现了污染物从大气向水体或土壤的转移。
疏水性有机物在大气中主要以气态和吸附态两种形式存在。
气态和颗粒束缚的PCBs 都可以通过干、湿沉降过程（如气相吸附、重力沉降、涡流扩散等）或雨水淋洗到达地球表面。
PCBs在气相和颗粒上的分配比例直接影响着它们的去除机理和半衰期。
PCBs的亨利常数比较低，湿沉降别无选择地成为其主要去除机理。
Poster等人研究了降雨中有机污染物的浓度和分布，结果表明：雨水中只有9％的PCBs处于真正溶解状态，而80%是束缚在亚微颗粒上的吸附态，由此可以看出，亚微颗粒对雨水冲刷清洗PCBs的重要作用。
而根据Duinder等人对德国大气样品中PCBs的分析表明，四氯和六氯代联苯PCBs是大气颗粒物中的主要成分，这是与其蒸汽压有关的，低氯代的PCBs的蒸汽压高于高氯代的，即低氯代的PCBs更易由土壤中挥发而进入大气，因此，大气湿沉降对于去除高氯代的PCBs 是有一定作用的。
多氯联苯在大气悬浮颗粒物上的分配影响它们的迁移机制和残留时间。
Falconer等人通过两套实验技术分析了芝加哥城市大气中PCBs的分布形式，从而证明PCBs在城市气溶胶上的吸附顺序与氯的取代位置有关：多邻＜单邻＜非邻（氯取代数相同的多氯联苯）。
这是由于它们的液相蒸气压相应降低，而气／固分配系数与蒸汽压呈负相关的缘故。
除此之外，多元回归分析的结果表明，PCBs在颗粒／气之间的分配系数还与苯环间的二面角有关，共平面型的PCBs更易于颗粒吸附，从而也更易于通过湿沉降从大气中去除。
然而，也有人认为，无论是在大颗粒还是小颗粒上，多氯联苯的分配系数都与其憎水性呈弱相关，这种弱相关性可以归因于一定量的多氯联苯在大气颗粒中具有不可交换性．大气中，PCBs在大颗粒和小颗粒上的吸附能力是不同的．雨水、雾气中的亚微颗粒物可以强烈地富集大气中的多氯联苯．在降水过程中，亚微粒子有很强地从大气中转移PCBs的能力．雨水中多氯联苯的浓度可由Henry定律估算，然而估算值总小于实测值，这表明多氯联苯在雨水中会达到过饱和状态。
即雨水对多氯联苯具有富集作用。
电子显微镜显示亚微粒子对多氯联苯的捕获是其迁移出气相的主要途径。
吸附系数的研究表明，大气中的粒子比地表水中的粒子对多氯联苯的吸附作用更强．因而，尽管大气环境中颗粒物浓度较低，雨水对颗粒物的冲刷是降水过程中多氯联苯转移出大气的主要机制。
2.2 PCBs在土壤中的迁移土壤象一个大的仓库，不断地接纳由各种途径输入的PCBs。
土壤中的PCBs主要来源于颗粒沉降，有少量来源于污泥作肥料，填埋场的渗漏以及在农药配方中使用的PCBs等。
据报道，土壤中的PCBs含量一般比它上面的空气中含量高出10倍以上。
若按只存在挥发损失计，Harner等人测得土壤中PCBs的半衰期可达10—20年。
但在加拿大的北极地区，尽管温度很低，实验田中PCBs Aroclor(1254和1260)的半定期也只有1.1年。
因而，土壤中PCBs的挥发除与温度有关外，其它环境因素也有一定影响。
Haque等人的实验结果表明，PCBs的挥发速率随着温度的升高而升高，但随着土壤中粘土含量和联苯氯化程度的增加而降低。
通过对经污泥改良后的实验田中PCBs的持久性和最终归趋进行的研究表明，生物降解和可逆吸附都不能造成PCBs的明显减少，只有挥发过程员有可能是引起PCBs 损失的主要途径，尤其对高氯取代的联苯更是如此。
在实验室条件下Tucker等人通过4个月的观察，发现Aroclor1061根难随滤过的水从土壤中渗漏出来，特别是含粘土高的土壤。
PCBs在不同土壤中的渗滤序列为：砂壤土＞粉砂壤土＞粉砂粘壤土。
对PCBs在土壤中的微观移动起作用的主要是对流，其有效扩散速率D＝10-8—10-10cm2/s，这表明PCBs在土壤中的迁移性很弱。
储少岗等人实地测量了典型污染地区土壤中不同深度的PCBs含量，亦发现随着土壤深度的增加，PCBs含量迅速降低，有力地证明了这一结论。
环境污染造成多种PCBs同类物的同时存在．各种同类物具有不同的扩散率．PCBs的浓度和组成随土壤深度变化很大．低氯取代的PCBs在所有的土壤深度都能测到，而高氯取代的PCBs浓度随土壤深度的变化幅度则非常大，仅仅在上层土壤可以检测到．深层土壤中的高氯取代PCBs含量都低于检测限．考虑到PCBs的生物难降解特性，造成这一现象的主要原因可归因于其物化性质的不同．在25℃时．不同氯取代数和取代位置的PCBs 溶解度在10-5一10-13moI/l之间，差8个数量级，所以随孔隙水的迁移性能相应差异就比较大．实验室研究也表明孔隙水中的PCBs以低氯取代的同类物为主．而底泥中的PCBs以高氯取代形式为主．因此低氯取代的PCBs容易随孔隙水向下迁移。
土壤和沉积物可看成由有机和无机组分组成的异质性(heterogeneity)结构．这种结构上的异质性可以影响吸附等温线的线性以及主要的吸附机制。
从微观上可以将土壤颗粒分为3个区域．第1个区域为暴露的无机矿物质，它对憎水性有机污染构的吸附影响较小。
第2个区域为无定形态有机质，对腐殖质在水中的行为及存在状态的研究证明了它们的存在。
第3个区域为长期积累的浓缩态有机质，x射线衍射研究证明了它们的存在。
浓缩态有机质的组成更具有异质性，因而，非极性有机物在其中的吸附比在无定形态中更有利。
在有机质化学组成方面，土壤有机质组成是不断发生变化的。
它们的含氧官能团的数目或增加或减少，大量的含氧官能团将导致土壤有机质极性的增加，从而减小了与憎水性有机污染物的亲和力，使吸附容量降低，在吸附剂元素组成与吸附质的吸附系数之间存在相关性。
扩散反应模型正是基于这种土壤组成的异质性提出的．它的中心含意是土壤的吸附过程形成了连续或不连续的系列，吸附质在不同类型土壤中的吸附形式可以由简单的分配平衡到纯粹表面吸附的过程．异质性吸附有两个特征：在不同的土壤中，吸附质的吸附容量变化很大；吸附等温线显示出非线性。
由扩散反应模型可以得出如下结论：若颗粒中每一个区域的吸附都是线性的，那么整个吸附等温线也是线性的；若一个或多个区域的吸附是非线性的，那么整条吸附等温线就会呈现一定的非线性。
由于土壤颗粒的异质性(hetemgeneity and multicomponent)，PCBs等憎水性有机物更易被吸附到与之有较强亲和力的区域中。
当高亲和力的区域饱和后，这些有机物才吸附到亲和力相对较弱的区域，从而产生竞争吸附。
有机碳含量及土壤颗粒大小对于多氯联苯的吸附也是有影响的Poinke等人指出沙质颗粒与细小颗粒在吸附特性上有明显差别，K oc对粒径的关系呈钟形分布，多氯联苯在土壤中的吸附过程为分配过程，分配系数明显地反比于其溶解度。
