哈工大 环境化学 水03 有机物 污染化学.ppt

挥发作用的半衰期 在水面上有机化合物的分压不变的情况下，有机化合物的挥发速率为一级动力学过程。因此： t1/2=0.693Z/KV 一些有机氯化物从水中挥发的半衰期 3.1.4 水解作用 水解作用是有机化合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，整个反应可表示为： 水解作用可改变反应分子的形态，有部分水解后变成了低毒产物， 但不是所有的有机毒物的水解产物的毒性降低，有一部分有机污染物通过水解毒性反而加强： 2,4-D酯（毒性较小）+H2O →2,4-D酸（毒性较大） 因此，不能将有机物毒物降解与其毒性直接相联系。 光解作用的特点及相关因素 影响因素： 光的吸收性质——能否被吸收？ 化合物的反应——反应需要？ 天然水的光迁移特征——波长变化？ 阳光辐射强度——来源的多少？ 直接光解 定义：化合物本身直接吸收了太阳能而进行 的分解反应 Zepp发现天然水在阳光照射下生成[1O2]=10-10~10-12mol/L 返回 3.1.6 微生物降解 在微生物作用下使有机质转化为无机质称矿化作用。 在微生物作用下使有毒物转化为无毒物称脱毒作用。 3.1.6.1 生化反应中微生物 主要是各类细菌，分为好氧、厌氧、兼氧细菌。 好氧： 兼氧：NO3-、SO42-代替O2 溶解氧的需求 溶解在水体中的氧被称溶解氧。水体中的生物与好氧微生物，它们所赖以生存的氧气就是溶解氧。 不同的微生物对溶解氧的要求是不一样的。 好氧微生物需要供给充足的溶解氧，一般来说，溶解氧应维持在3mg/L为宜，最低不应低于2mg/L； 兼氧微生物要求溶解氧的范围在0.2-2.0mg/L之间； 厌氧微生物要求溶解氧的范围在0.2mg/L以下。 好氧生化处理过程中，好氧微生物必须在大量氧的存在下生长繁殖，并降低废水中的有机物质； ；而好氧微生物只能适应于COD浓度较低的废水，进水COD浓度一般控制在1000-1500mg/L以下，COD去除率一般在50-80%。 兼氧生化处理过程中，兼氧微生物只需要少量氧即可生长繁殖并对废水中的有机物质进行降解处理，如果水中氧太多，兼氧微生物反而生长不好从而影响它对有机物质的处理效率。兼氧微生物可适应COD浓度较高的废水，进水COD浓度可提高到2000mg/L以上，COD去除率一般在50-80%。 兼氧生化处理和好氧生化处理的时间都不太长，一般都在12-24小时。 厌氧生化处理与兼氧生化处理的原理和作用是一样的。厌氧生化处理与兼氧生化处理的不同之处是：厌氧微生物繁殖生长及其对有机物质降解处理的过程中不需要任何氧，而且厌氧微生物可适应更高COD浓度的废水（4000-10000mg/L）。厌氧生化处理的缺点是生化处理时间很长，废水在厌氧生化池内的停留时间一般需要40小时以上。 酶：单成分，只含有活性酶蛋白；双成分，还含有非活性辅酶（小分子或金属原子）。 特点：常温、常压、接近中性条件发生反应；效率极高；专一性 类型：氧化还原酶、基团转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶、分子结合酶（合成酶） 水03. 有机物污染化学 3.1 主要有机污染物的迁移、转化 3.2 有机污染物环境影响及其降解 3.1.1 挥发 3.1.2 分配吸附 3.1.3 生物富集 3.1.4 水解 3.1.5 光解 3.1.6 微生物降解 3.1.1 挥发 从溶解态转向气相的重要过程，具有高挥发性、高活度系数、高蒸汽压、低溶解度的物质类型该过程较为重要。 c：溶解相中有机毒物的浓度（mmol/m3） Z：水体的混合深度（cm或m） p：所研究水体上面有机毒物在大气中的分压（pa） kH：亨利常数 pa m3/mol kv：挥发速率常数 cm/h kv’：单位时间混合水体的挥发速率（1/d） 地表水中污染物挥发速率的典型值 挥发作用的半衰期是指污染物挥发到一半所需要的时间。 化合物 C (mg/L) p0 (kPa) Kv (cm/min) t1/2(min) 计算值 实测值 CCl4 800 15.1 0.177 24.4 25.5 CH3CH2Cl 5700 101.3 0.269 16.7 23.1 CH2ClCH2Cl 8700 10.9 0.184 24.5 28.0 CH3CCl3 720 16.5 0.190 23.7 20.3 CHCl2CHCl2 3000 0.87 0.111 40.5 55.2 CH=CHCl 60 101.3 0.280