[化学]典型.ppt

第六章 典型化学污染物在环境介质中的行为和效应 1. 重金属 1.1 汞 1.2 铅 1.3 砷 2. 有机污染物 2.1 有机卤代物 2.2 多环芳烃 2.3 表面活性剂 3. 放射性固体废物 1.1 汞 1.1.1 环境中汞的来源、分布和迁移 1.1.2 汞的甲基化 1.1.3 甲基汞脱甲基化和汞离子的还原 1.1.4 汞的生物效应 2.3 表面活性剂 2.3.1 表面活性剂分类 2.3.2 表面活性剂的结构和性质 2.3.3 表面活性剂的来源、迁移和转化 2.3.4 表面活性剂的降解 2.3.4.1 表面活性剂结构影响 2.3.4.2 生物降解机理 2.3.5 表面活性剂的环境效应 3. 放射性固体废物 3.1 放射性的基本概念 3.1.1 放射性核素 3.1.2 放射性衰变及其类型 3.1.3 放射性衰变速率方程及放射性活度 3.1.4 辐射量及其单位 3.1.5 环境放射性的来源 3.2 放射性固体废物 3.2.1 分类 3.2.2 主要类型 3.3 核辐射对人体的损害 3.3.1 辐射损害的类型 3.3.2 影响辐射损害的因素 3.3.3 辐射损害的生化机制 重金属是具有潜在危害的重要污染物。重金属污染的威胁在于它不能被微生物分解，相反，微生物可以富集重金属，并且能将某些重金属转化为毒性更强的金属-有机化合物。 自从20世纪50年代在日本出现水俣病和骨痛病，并且查明是由于汞污染和镉污染所引起的以后，重金属的环境污染问题受到人们的极大关注。 重金属元素在环境污染领域中的概念和范围不是很严格。一般是指对生物有显著毒性的元素，如Hg、Cd、Pb、Cr、Zn、Cu、Co、Ni、Sn、Ba、Sb等，从毒性的角度考虑通常把As、Be、Li、Se、B、Al等也包括在内。目前最引人注意的是Hg、As、Cd、Pb、Cr等。 汞在自然界的丰度不大，但是分布很广。地球岩石圈内的汞浓度是0.03?g/g；森林土壤中约0.029~0.10?g/g，耕作土壤中约0.03~0.07?g/g，粘质土壤中约0.030~0.034?g/g；河水中浓度约为1.0?g/L，海水中约为0.3?g/L，雨水中约为0.2?g/L，某些泉水中可达到80?g/L以上；大气中汞的本底为0.5~5?10-3?g/m3。 19世纪以来，随着工业的发展，汞的用途越来越广，生产量急剧增加，从而使大量汞由于人类活动而进入环境。根据统计，目前全世界每年开采应用的汞量约在1?104t以上，其中绝大部分最终以三废的形式进入环境。 根据计算，在氯碱工业中每生产1t氯，要流失100~200g汞；生产1t乙醛，需要用100~300g汞，以损耗5%计，年产10?104t乙醛就有500~1500kg汞排入环境。 与其他金属相比，汞的重要特点是能以零价形态存在于大气、土壤和天然水中，这是因为汞具有很高的电离势，故转化为离子的倾向小于其他金属。 汞的任何形态都具有挥发性，无论是可溶或不可溶的汞化合物，都有一部分汞挥发到大气中去。挥发程度与化合物的形态及在水中的溶解度、表面吸附、大气的相对湿度（RH）等因素密切相关。 有机汞的挥发性大于无机汞，有机汞中又以甲基汞和苯基汞的挥发性最大。 无机汞中以碘化汞挥发性最大，硫化汞最小。 另外，在潮湿空气中汞的挥发性比干空气中大得多。 由于汞化合物的高度挥发性，可以通过土壤和植物的蒸腾作用而释放到大气中去。 空气中的汞就是由汞的化合物挥发产生的，并且大部分吸附在颗粒物上。气相汞的最后归趋是进入土壤和海底沉积物。 在天然水体中，汞主要与水中存在的悬浮微粒相结合，最后沉降进入水底沉积物。 在土壤中由于假单细胞菌属的某种菌种可以将Hg（II）还原为Hg（0），所以这一过程被认为是汞从土壤中挥发的基础。 有机汞化合物曾作为一种农药，特别是作为一种杀真菌剂而获得广泛应用；这类化合物包括芳基汞（如二硫代二甲氨基甲酸苯基汞，在造纸工业中用作杀黏菌剂和纸张霉菌抑制剂）和烷基汞制剂（如氯化乙基汞，用作种子杀真菌剂等）。 无机汞化合物在生物体内一般容易排泄。当汞与生物体内的高分子结合，形成稳定的有机汞配合物，就很难排出体外，其中半胱氨酸和白蛋白与甲基汞和汞的配合物相当稳定。 如果存在亲和力更强或者浓度很大的配位体，重金属难溶盐就会发生转化。河流中悬浮物和和沉积物中的汞，进入海洋后会发生解吸，使河口沉积物中汞含量显著减少，而向水体中转移。 水合钴胺素（H2OCoB12）被辅酶FADH2还原，使其中钴由三价降为一价，然后辅酶甲基四氢叶酸（THFA-CH3）将正离子CH3+转移给钴，并从钴取得两个电子