【精品】水中有机污染物的迁移转化81.ppt

研究步骤 假定：从研究单个的主要迁移转化过程着手， 建立单个过程的模式，作为整体模式的基础。 假设各单个过程使某种化合物从水环境 中消失速率之和是该化合物在水环境中消失 的总速率，每种过程的速率是一级反应过程， 总速率亦同。 * 模式中，由于具体环境的固定特征， 表征环境的参 数可认为不变，速率方程变 成为准一级方程，并假定有机物的存在不 改变环境参数。 吸着过程虽不是瞬间完成，但假定其 速率远快于挥发和其他各种转化速率。因 此，模式不适用于污染源近地，只适用于 长时间大范围。 * 步骤： 计算有机物因转化和挥发从水环境中消失速率 Ki表示i过程速率常数，Ei表示i过程环境参数 * 当Ei固定时， KT = Kvm (挥发) + Kb (生物降解) + KP (光 降解) + Kh (水解) * 吸着过程对有机物消失的影响 有机物在颗粒物上的吸着也降低有机物 在水中的浓度，吸着也应有转化过程（如微 生物转化代谢），但在此假定无转化过程或 转化很慢（比溶液中慢），并且吸着过程是 可逆的。 * 当有机物含量很低时，它在水和颗粒物 之间的分配往往可以用分配系数来表示： 将上式代入 ，则 * 稳态时的浓度（动态平衡） 假设: 有机毒物输入水体的速率 RI,有机毒 物在水环境中消失的速率 RL 当 RI = RL 时，有机毒物就达到稳态浓度 RI = RL = RT (转化、挥发消失总速率) + RD (稀释）+ RO（输出） * 水体富营养化预测模型 1．水体的富营养化问题 湖泊、水库、河口、港湾等水流较缓 处易发生富营养化问题。 水体的富营养化是一种由磷、氮的化 合物过多排放引起的二次污染。主要表现 为水体中藻类的大量繁殖，严重影响了水 质。 * 已经知道，在适当的温度、光照和环 境酸度下，天然水体中的藻类进行光合 作用，合成本身的藻类原生质。藻类的 繁殖中成为控制性因素的是无机态的氮 和磷营养物。 * 促进细菌等微生物的繁殖，使水体耗 氧量大大增加；水层深处的藻类因呼吸作 用也会大量耗氧； 沉于水底的死亡藻类因厌氧分解促进 大量厌氧菌繁殖； 藻类的过多繁殖 * 富氨氮的水体开始使硝化细菌繁殖， 在缺氧的情况下又转为反硝化细菌繁殖。 结果： 先使有机体大量繁殖，然后使藻类、 植物和水生生物趋于死亡，使水体大面 积腐化。这些现象可交替出现，并引起一 些湖泊、水库的沉积。 * 雨水 雨水中硝酸盐的含量在 0.16 - 1.06 mg/L间，氨氮含量在 0.04 - 1.70 mg/L间，磷含量在0.1mg/L至不可测。 可见大面积的水体中氮和磷的含量相 当高。 农业排水 引入土壤中的氮磷。 水中营养物质的来源 * 城市污水 排泄物、食品污物等，污水中 50％的磷来自于合成洗涤剂。污水处理厂 通过厌氧处理污泥的方法可去除20－50％ 的氮和大部分的磷，但是污水处理中又用 到许多含氮、磷的化学试剂，如氯胺、有 机电解质、无机助絮凝剂多聚磷酸钠等。 其他来源 包括工业废水等。 * 总磷 是指正磷酸盐、聚合磷酸盐、可 水解磷酸盐以及有机磷的总浓度。 总氮 是指水体中氨氮、亚硝酸氮、硝 酸氮和有机氮的总浓度。 叶绿素含量 是指水体中绿色物质的含量。 湖水营养化程度 * 富营养化预测模型 简化得 * 式中：c - 湖水平均总磷浓度 mg/L, IP－ 输入湖泊磷的浓度 g/d PW - 水力冲刷系数 PW = q / Vd-1 Q - 出湖河道流量 m3/d, V－ 湖泊容积 m3 λP - 磷的沉降速率常数 d-1 t - 河水入湖时间 d * x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)wt!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)ws!pXmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)vs!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZ