环境化学天然水的基本特征及污染物的存在形态.ppt

. 二、水中污染物的分布和存在状态 1.农药 农药是一种化学物质，用于防治病、虫、草害，包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂、灭鼠剂、以及调节植物生长的化学药品和生物药品。其中用量最大的是前三种类型农药。 1847年，德国著名化学家蔡德勒合成了一种有机氯化合物，化合物中含有两个氯苯和一个三氯甲基，化学名称为2,2-双-(对氯苯基)，1,1,1-三氯乙烷简称为DDT(我国又称滴滴涕)。 DDT化学结构式 DDT分子的平面结构图 DDT的球棍结构图 二、水中污染物的分布和存在状态 1.农药 1932年，瑞士科学家缪勒开始研究有机氯化合物与杀虫活性之间的关系，发现DDT具有以下几个特征： (1)对害虫毒性很高：(2)对温血动物和植物相对无害；(3)无刺激性，气味很小；(4)能广泛施用；(5)化学性质稳定且残效期长；(6)价廉且容易大量生产。 DDT的化学性质稳定、不易降解，具有较低的溶解度和较高的辛醇水分配系数，在自然界及生物体内可以较长时间存在，通过食物链富集、毒性增大、导致鱼类和鸟类的死亡，甚至在南极大陆定居的企鹅体内都有DDT的存在，对人类的健康也构成了威胁。 但是 农药在农产品中的分布 （2）多氯联苯（PCBs） 极难溶于水，不易分解，易溶于有机溶剂和脂肪，具有很高的辛醇-水分配系数，能强烈的分配到沉积物有机质和生物脂肪中。 （3）卤代脂肪烃 挥发性有机物，可以挥发至大气中进行光解，水中的溶解度较高，辛醇-水分配系数低。 （4）醚类 七种醚类属EPA优先污染物，其性质不同。其中五种，即双-(氯甲基)醚、双-(2-氯甲基)醚、双- (2-氯异丙基)醚、2-氯乙基乙烯基醚及双-(2-氯乙氧基)甲烷大多存在于水中，辛醇-水分配系数很低，因此它的潜在生物积累和在底泥上的吸附能力都低。4-氯苯基醚和4-溴苯基醚的辛醇-水分配系数较高，因此有可能在底泥有机质和生物体内累积。 ? 1. Organic Pollutant (5)单环芳烃 挥发，光解，主要途径. 吸附和生物富集均不是重要的迁移转化过程 (6)苯酚类及甲酚类 水溶性较高，低辛醇-水分配系数，主要通过生物降解和光解进行迁移和转化。 (7)酞酸酯类 水中溶解度小，辛醇-水分配系数高，主要富集在沉积物有机质和生物脂肪中。 (8)多环芳烃类(PAHs) 水中溶解度小，辛醇-水分配系数高，主要积累在沉积物、生物体内和溶解的有机质中。 (9)亚硝胺及其他 沉积物或水中。 ? 1. Organic Pollutant （2）金属污染物 二、水中污染物的分布和存在状态 1.镉 2.汞 3.铅 4.砷 5.铬 6.铜 7.锌 8.铊 9.镍 10.铍 (1)镉 A.镉是水迁移性元素，除了硫化镉外，其他镉的化合物均能溶于水。 B.水体中悬浮物和沉积物对镉有较强的吸附能力。 C.水生生物对镉有很强的富集能力。 ? 2. 金属化合物 水生生物吸附、富集是水体中重金属迁移转化的一种形式，通过食物链的作用可对人类造成严重威胁。众所周知，日本的痛痛病就是由于长期食用含镉量高的稻米所引起的中毒。 (2)汞 A.汞与其他元素等形成配合物是汞能随水流迁移的主要因素之一。 B.水中悬浮物能大量摄取溶解性汞，使其最终沉降到沉积物中。 C.沉积物中的无机汞能转变成剧毒的甲基汞而不断释放至水体中， ? 2. 金属化合物 甲基汞与无机汞的迁移不同，是一种危害人体健康与威胁人类安全的生物地球化学迁移。日本著名的水俣病就是食用含有甲基汞的鱼造成的。 (3)铅 水体中悬浮颗粒物和沉积物对铅有强烈的吸附作用，因此铅化合物的溶解度和水中固体物质对铅的吸附作用是导致天然水中铅含量低、迁移能力小的重要因素。 (4)砷 砷可被颗粒物吸附、共沉淀而沉积到底部沉积物中。水生生物能很好富集水体中无机和有机砷化合物。水体无机砷化合物还可被环境中厌氧细菌还原而产生甲基化，形成有机砷化合物。 一般认为：砷的生物有机化过程，是自然界的解毒过程。但是三甲基砷却是有剧毒，并且容易挥发进入空气。 ? 2. 金属化合物 (5)铬 铬存在形态决定着其在水体的迁移能力，三价铬大多数被底泥吸附转入固相，少量溶于水，迁移能力弱。六价铬在碱性水体中较为稳定并以溶解状态存在，迁移能力强。 六价铬毒性比三价铬大。它可被还原为三价铬，还原作用的强弱主要取决于DO、BOD5、COD值。DO值越小，BOD5值和COD值越高，则还原作用越强。因此，水中六价铬，可先被有机物还原成三价铬，然后被悬浮物强烈吸附而沉降至底部颗粒物中，这也是水体中六价铬的主要净化机制之一。 ? 2. 金属化合物 (6)铜 水生生物对铜特别敏感，故渔业用水铜的容许浓度为0.01mg／L，是饮用水容许浓度的