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）

水中有机污染物迁移转化 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 水中有机污染物迁移转化 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 水中有机污染物迁移转化 Unit: kg/yr 2500 940 235 (dry and wet) Sedimentation: 600 Degradation: 45 ? Potential e-Waste Emission: 7,600,000 kg/yr ~0 Bio-process 水中有机污染物迁移转化 水中有机污染物迁移转化 生物富集 迁移 聚集 吸附 解吸 沉 降 水中有机污染物迁移转化 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 水中有机污染物迁移转化 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。 水中有机污染物迁移转化 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。 水中有机污染物迁移转化 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） 持久性污染物（有毒有机物） 危害？ 水中有机污染物迁移转化 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。 水中有机污染物迁移转化 26 水中有机污染物迁移转化 27 水中有机污染物迁移转化 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； 吸附等温线是非线性的。 水中有机污染物迁移转化 二、分配作用 2、标化分配系数 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=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) 水中有机污染物迁移转化 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。 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。 水中有机污染物迁移转化 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 ] 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。 水中有机污染物迁移转化 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： Kocow Kow—辛醇-水分配