第四章水环境保护第三节水体污染物的迁移和转化-有机污染物在水体中的迁移和转化（课件）《环境学基础》教学同步（化学工业出版社）

第四章水环境保护 第三节　水体污染物的迁移和转化 有机污染物在水体中的迁移和转化 水体中有机污染物的迁移转化主要的影响因素有： 有机污染物本身的性质 水体环境条件 2 3 4 新闻事件 11月13日下午1时45分左右，位于吉林省吉林市东北方向的龙潭区中国石油吉林石化公司双苯厂（苯胺和苯酚丙酮）发生着火爆炸事故，连续多次发生爆炸，现场浓烟滚滚，烟气刺鼻。 此次事故共造成5人死亡、1人下落不明、2人重伤、近70人受伤。处于工厂下风头的近万居民被紧急疏散。 5 14日10时，经监测，吉化公司东10号线入江口水样有强烈的苦杏仁气味，苯、苯胺、硝基苯、二甲苯等主要污染物指标均超过国家规定标准。松花江九站断面苯类指标全部检出，以苯、硝基苯为主，从三次监测结果分析，污染逐渐减轻，但右岸仍超标100倍，左岸超标10倍以上。松花江白旗断面只检出苯和硝基苯，其中苯超标108倍，硝基苯未超标。 随着水体流动，污染带向下转移据监测，这条污染带长约80公里。11月20日16时到达黑龙江和吉林交界的肇源段，硝基苯开始超标，最大超标倍数为29.1倍,污染带长约80公里,持续时间约40小时。目前,污染带已流过肇源段。 由于污染带在流经过程中会发生沉降、吸附等物理化学作用，污染浓度将会逐渐下降。 事件起因及经过示意图 有机物污染物迁移、转化 一、迁移 机械迁移：水流、风 物理－化学迁移：分配作用、吸附作用、挥发、渗透、物态变化等 生物迁移：生物吸收、富集、代谢、生长、死亡 二、转化 光解： 直接光解（对流层与平流层）；间接光解（敏化光解）（氧化反应） 生物降解：水生生物（鱼虾）及底泥（微生物）等 8 污染如何进入松花江流域 爆炸 扩散 大气 水体 土壤 松花江 9 受污染的松花江 10 化合物 分子量 密度 熔点（℃） 沸点（℃） 苯 78.1 0.88 5.5 80.1 硝基苯 93.1 1.01 -6.3 184.4 甲苯 92.2 0.87 -95.0 110.6 苯胺 123.1 1.20 5.7 210.8 夏季，苯从水中向大气中迁移 冬季，苯从大气中向水中迁移 分配作用 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 11 天然水中存在着大量具有很大表面能并带电荷的胶体微粒，可吸附有机物，并经沉积作用保留在水体底质中，从而减少了污染物在水体中的浓度。 活性炭是一种多孔的含碳物质。净化水采用颗粒活性炭，微小空隙能捕捉到各种有害物质，可有效吸附硝基苯。取得自来水。 吸附作用 实施措施 哈尔滨市用1400吨活性炭治理污染，确保自来水来源。 硝基苯在水中具有极高的稳定性。由于其密度大于水，进入水体的硝基苯会沉入水底，长时间保持不变。 沉积沉淀作用：污染物被吸附沉积于水体底部，或从底部沉积物中解吸，均可改变污染物浓度。 又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水体污染会持续相当长的时间。 挥发作用：污染物从溶解态转入气相的一种重要迁移过程。 影响因素有三：毒物性质，水体特征及环境条件 硝基苯易挥发 江水属湍流 导致污染带流过时有少量硝基苯由水体逸出至空气中，使空气具有毒性   苯的凝固点与冰点非常接近，因此，苯比较容易被冻结在冰里。由于冰下的水流动缓慢，不利于苯等有毒物质的挥发。 但由于凝固成冰的仅仅是松花江表层的水体，因此，被冻结在冰里的苯和硝基苯都只能是微量的，大部分的苯和硝基苯等有毒物质依然留存在冰下缓慢流动的水体中。 松花江面开始结冰 稀释作用 污染物在水体中不断和水相混合，使污染物浓度不断降低的过程称为稀释。 沿途汇流：松花江哈尔滨以下河段将汇入呼兰河、汤旺河、牡丹江等较大支流，江水流量逐渐增大，稀释作用更加明显，水中污染物浓度会进一步降低。 上游水库放水 ：自１１月２４日１０时开始，丰满水库日平均放流量已由６００立方米／秒提高到１０００立方米／秒以上，尼尔基水库的放流量也由２０立方米／秒增加到１２０立方米／秒。 光解 光解是简单芳香烃的最主要的降解途径，也是污染物质真正的降解途径。 单环芳香族化合物在地表水中不是持久性污染物(POPs)，其生物降解和化学降 解均比挥发 速率低。 不存在水解效应 290-320nm 近紫外区 光能转化 载体 自由基 注：不适合大量水体污染的处理。 光解：污染物分子经过光辐射后进行的不可逆化学解。 17 光解作用 直接光解 敏化光解 氧化反应 生物浓缩：通过可能的手段，如通过鱼鳃的吸附作用，将有机污染物摄取至人体； 生物放大：高营养级生物以消耗摄取有机毒物进入生物体的低营养级生物为食物，使生物体中的有机毒物浓度随营养级的提高而逐步增大。