课件：第六章土壤中有机污染物与环境质量.ppt

生物降解都是由酶的催化完成的， 而酶与污染物质的结合是污染物能被酶 催化降解的第一个关键步骤。这种结合 常是以污染物的某个基团的作用或空间 结构形态为前提的。 如果污染物的空间构象正好与酶活性中 心的空间形态吻合，二者在空间上就具 有了亲和力。二者结合后生成一种复合 中间产物，这种产物的存在过程就是酶 对污染物进行激活的过程。 合成的有机化合物常常不能直接被甲 微生物降解，但有另一可供碳源和能源的 辅助基质同时存在，即乙微生物可使其发 生部分降解，而经过乙微生物作用的产物 又可被甲微生物继续降解。这就是共代谢 作用，这种生物降解过程要复杂得多。 (2) 共代谢作用 除草剂2，4，5-T难以降解，可利用苯酸脂而生长的细菌对其有共代谢作用。 间-硝基酚难以降解，但利用对硝基酚而生长的黄杆菌可与其发生共代谢作用降解成硝基醌。 实 例 (3) 生物化学反应 氮：生物固氮、氮化、硝化反硝化； 碳：矿化(复杂有机物分解为简单无机物) 腐殖化(矿化过程中某些中间产物缩 合成新的有机物) 硫：植物吸收 SO42- 等 脱卤、脱烃、酰胺及脂的水解、 氧化还原、环裂解、缩合等生物化学反应。 2.微生物转化农药的方式 去毒作用 矿化或不能完全矿化只部分降解，甚至经共代谢作用除去个别基团也可以变有毒为无毒。 活化作用 经微生物作用变无毒为有毒，或使毒性加剧 无毒—（降解）中间产物有毒并持续。 例： 2,4-DB (2,4-二氯苯氧丁酸）→ （微生物）2,4- D (除草剂) 结合、复合或加成作用 使微生物代谢产物和农药结合形成复杂的物质。 例：氨基酸、其他有机酸、甲基等加在底物上，多数物质可去毒。 改变毒性谱 一类生物有毒物可影响另一类。 例：农药五氯苯醇→（共代谢，脱氯、氧化）三氯（四氯）化苯酸（无杀菌能力，但可抑制水稻后作物的生长） 影响有机污染物生物降解的环境因素 土壤类型和性质 例：溴氰菊酯在江苏太湖水稻土、江西红壤、东北黑土的t1/2：4.8d、8.4d和8.8d 土壤水分和温度 老化：农药与土壤组分结合更牢固 三、土壤中农药的结合残留 又称不可萃取残留，用甲醇连续萃取24h后仍残存于样品中的农药残留物 特点： 与农药品种有关 结合位点主要为土壤腐殖质 微生物对其有降解作用 降低农药有效毒性 第三节 土壤中有机污染物的生态效应与环境质量 一、有机污染物对生物的影响 微生物数量：影响有选择性。农药对土壤中的硝化细菌、根瘤菌相根际微生物的影响较大。 如敌草隆的降解产物对亚硝化细菌、硝化细菌有抑制作用。 苯氧羧酸类除草剂和有机氯杀虫剂，可通过影响寄生植物而抑制共生固氮菌的生长和活动。 一、有机污染物对生物的影响 微生物呼吸作用：呼吸强度是评价污染物对土壤微生物生态效应的重要指标之一。 土壤酶：被用于污染物的影响研究 一、有机污染物对生物的影响 动物： 有机污染物可影响土壤动物(蚯蚓)的数量和种类 如每公顷施用4.5-9.0kg西玛津时，土壤中的无脊推动物数目减少33％-50％，一些捕食螨、蚯蚓、双翅目、鞘翅目幼虫等也受到影响。 一、有机污染物对生物的影响 对人的健康： 会引起人体的急性中毒、亚急性中毒或慢性中毒 致癌(DDT、艾氏剂 )、致畴(西维因)、致突变问题 二、农药污染与农产品安全 李天齐 P158 THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 五、石油类污染物 来源：石油开采、运输、加工、储存、使用、废弃物处置 影响土壤通透性 六、其他重要有机污染物 增塑剂： 酞酸酯类化合物(PAEs) 来源：农膜及其他废弃塑料制品、工业烟尘沉降、污灌 致畸、致突变 六、其他重要有机污染物 染料类 工业废水排放、污灌、污泥和堆肥 较高浓度表面活性剂导致土壤黏粒稳定性增强，加重水土流失。 使农药和重金属的污染范围扩大 六、其他重要有机污染物 表面活性剂：主要是烷基苯磺酸盐 以污灌和污泥方式进入土壤 加重水土流失，加重水环境污染程度和土壤贫瘠 六、其他重要有机污染物 染料类：含芳香胺类化合物（联苯胺，萘胺等） 工业废水排放、污灌、污泥和堆肥 较高浓度表面活性剂导致土壤黏粒稳定性增强，加重水土流失。使农药和重金属的污染范围扩大 六、其他重要有机污染物 废塑料制品：主要成分聚氯乙烯、聚苯乙烯等 塑料薄膜、快餐包装盒及包装塑料袋、盒、绳等 永久性“白色污染” 第二节 土壤中有机污染物的环境行为 吸附与迁移 转化 结合残留 一