第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应教学课件.ppt

典型污染物引起的公害事件 水俣病：1953年日本九州南部熊本水俣镇； 痛痛病：铅锌冶炼厂排出的含镉废水，污染稻米； 米糠油事件：生产米糠油过程中用多氯联苯（PCBs）作为脱臭工艺中的热载体； 重金属元素—重金属的定义 重金属：指相对密度在4.0以上的约60种金属元素或相对密度在5.0以上的45种金属元素。 重金属是具有潜在危害的重要污染物，一般指对生物有显著毒性的元素，如汞、镉、铅、锌、铜、钴、镍、锡、钡、锑等，从毒性角度出发，通常把砷、铍、锂、硒、硼、铝也包括在内。 目前最关注的是汞、砷、镉、铅、铬。 § 6.2.1 汞 1.环境中汞的来源、分布与迁移 2.水俣病和汞的甲基化 3.甲基汞脱甲基化和汞离子还原 § 6.2.1 汞 ——性质、分布等 液态金属，易挥发； 多价态、易转换； 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，湿度越大挥发越强； 无机汞中以碘化汞挥发性最大，硫化汞最小。 空气中汞含量的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。 汞与人类健康 汞污染和损害主要有三个特点： 第一：汞污染来源种类众多，涉及多种环境介质； 第二：汞在环境中可通过大气和河流/ 洋流两种介质长距离传输，其长距离传输和远距离沉降特征，使得汞的局地排放可能造成跨界污染，成为区域性问题，甚至对整个全球环境造成影响，成为全球问题； 第三：汞能在一个微小剂量下对人体健康造成损害，并且会通过影响微生物作用对环境造成损害。汞污染的持久性，生物累积性和生物扩大性，使得汞对环境和人体健康具有很大影响。 水俣病事件 时间地点：1953年日本九州水俣 原因：食用含有甲基汞的鱼 汞在土壤中的迁移转化 汞的甲基化作用 汞的环境污染问题之所以被人们所重视，不仅因为无机汞的毒性，更因无机汞在微生物的作用下，可转化为毒性更强的甲基汞，而甲基汞又可通过食物链在生物体内逐级富集，最后进入人体。所以无机汞的甲基化问题曾为研究者们广泛关注。 汞在土壤中的迁移转化 甲基钴胺素有红色和黄色两种，可以相互转换，这两种甲基钴胺素均能与Hg2+（如双醋酸汞）反应生成甲基汞： 以上反应无论在好氧条件还是在厌氧条件下，厌氧条件下转化为二甲基汞，好氧条件下转化为一甲基汞。只要有甲基钴胺素存在，在微生物作用下反应就能实现，故甲基钴胺素是汞生物甲基化的必要条件，　 汞的甲基化 甲基汞和二甲基汞之间可以相互转化。它主要决定于环境的pH。当水体pH较高时，汞易生成二甲基汞；pH较低时，汞易生成一甲基汞 二甲基汞是挥发性的，可由水体挥发至大气中。在大气中由于紫外线的照射，可光解为甲烷、乙烷和汞。 在烷基汞中，只有甲基汞、乙基汞、丙基汞是水俣病的致病性物质。 汞的去甲基化和汞的还原 假单胞菌属能够降解甲基汞，也可以将Hg2 + 还原为金属汞。 汞在环境中的循环 镉 1.痛痛病事件 2.镉的环境分布和污染来源 3.镉污染的特点 4.镉的毒性 容易在体内的肾脏、肝脏等部位积聚，对人体的肾脏、肝脏、骨骼、血液系统等都有较大的损害作用，还能破坏人体的新陈代谢。 6.2有机污染物 持久性有机污染物(POPs) 有机卤代物 多环芳烃（PAH） 表面活性剂 6.3有机污染物 持久性有机污染物：是指通过各种环境介质能够长距离迁移并长期存在于环境，具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。 (1)能在环境中持久地存在 (2)能蓄积在食物链中对有较高营养等级的生物造成影响 (3)能够经过长距离迁移到达偏远的极地地区。 (4)在相应环境浓度下会对接触该物质的生物造成有害或有毒效应。 多氯联苯（PCBs）——结构、性质、用途 PCBs的物理化学性质十分稳定，具有良好的化学惰性、抗热性、不可燃性、低蒸汽压、挥发性弱、高介电常数和对金属无腐蚀作用等优点； 作为热交换剂、润滑剂、变压器和电容器内的绝缘介质、增塑剂、有机稀释剂、杀虫剂、切割油、压敏复写纸以及阻燃剂等重要的化工产品,广泛应用于电力工业、塑料加工业、化工和印刷等领域。 多氯联苯分布 大气分布：多氯联苯挥发性小，所以大气中含量少。如美国大气中通常PCBs浓度在1－10ng/L; 水中分布：多氯联苯水中溶解度小，所以水中浓度低。在水中最大残留量很少超过2ng/L。 土壤：由于PCBs 是一类亲脂性化合物, 所以一旦进入土壤,即被土壤有机质牢固吸附,很难消失,从而造成土壤的PCBs 污染。农业区土壤PCBs 为1. 25～6. 63 ng/ g , 市区为2. 69～3. 12 ng/ g ,工业区为0.