第六章土壤中有机污染物与环境质量.ppt

第六章土壤中有机污染物与环境质量 第六章土壤中有机污染物与环境质量 第六章土壤中有机污染物与环境质量 水解产物毒性降低 影响因素：污染物化学结构、土壤pH、温度、离子强度等 第六章土壤中有机污染物与环境质量 (二) 光解 吸附于土壤表面的污染物分子在光作用下，将光能直接或间接转移到分子键，使分子变为激发态而裂解或转化的现象。 第六章土壤中有机污染物与环境质量 农药对光的敏感程度是决定其在土壤 中的残留期长短的重要因素。 例：中国农业科学院茶叶研究所 陈宗懋研究员 “土壤中农药的光化学降解” （1982年在美研究成果） 第六章土壤中有机污染物与环境质量 研究对象： 5 类 35 种农药 研究方法： 在光化学反应器中进行 （300－350nm）处理温度33－36℃ 处理过程：分别取10、50、100μg试样， 用有机溶剂溶解后点在玻片上，光照1、2、4、8，24（48）h，重复一次，将二玻片用溶剂淋洗入10ml容量瓶中，定容同时作空白（暗处）。 第六章土壤中有机污染物与环境质量 结论： 不同农药的相对光解速率相差很大； 有机磷 氨基甲酸脂 三均氮类农药 有机氯 拟除虫菊类 规律： -CH3 -CH2CH3、非芳香族有机磷 芳香族有机磷 第六章土壤中有机污染物与环境质量 有机物浓度与降解速率呈明显的负相关； 不同农药的光解速率与其吸收光谱有关。 第六章土壤中有机污染物与环境质量 但是，直接 的光解作用也十分有限 原因： 光线在土壤中会迅速衰减 土壤颗粒吸附农药分子后发生内部滤光作用 第六章土壤中有机污染物与环境质量 光解的影响因素 土壤质地：团粒、微团结构影响光的穿透能力和农药分子土壤中的扩散性 土壤水分：增强农药的移动力性，有利光解 共存物质：猝灭和敏化作用 土层厚度：土表1mm处易光解 矿物组分：黏粒矿物有利于光解 第六章土壤中有机污染物与环境质量 光解类型 光氧化： 还原脱氯 水解：带酯键或醚键的农药 光异构化： P=S → P-S 第六章土壤中有机污染物与环境质量 (三) 生 物 降 解 通过生物的作用效有机污染物分解为小分子化合物的过程 微生物、高等植物和动物 第六章土壤中有机污染物与环境质量 农药在土壤中持留时间的长短，是一 个有实际意义的问题。其半衰期既决定于 农药本身的特点，也与周围的环境因子和 生物因子有关，特别是微生物的参与。 例如，氯代烃农药的半衰期约2-5年， 但在淹水的条件下土壤微生物的存在可加 快农药的分解。 第六章土壤中有机污染物与环境质量 顾宗濂研究湘江流域农田土壤微生物群体降解林丹的能力。 结果表明，土壤中能以林丹为唯一碳 源的细菌数为平均36×104/g干土，稻田 淹水84天，林丹降解可达98.4%，若不 淹水，84天后只降解了43.5%， 实 例 第六章土壤中有机污染物与环境质量 黄和鑫研究在田间积水的条件下，林丹的半衰期只有60.1天，降解速率比旱地提高了两倍多。 以上两例都说明了土壤微生物在农 药降解中的作用 第六章土壤中有机污染物与环境质量 此外，同类有机物分子结构不同， 对其降解性能影响也不同。 如：除草剂 2,4-D（2,4-二氯苯氧乙酸）和2,4,5-T（2,4,5-三氯苯氧乙酸）20天内，2,4,5-T几乎未被降解，2,4-D已降解至剩余 10%以下。 第六章土壤中有机污染物与环境质量 一般原则： 含易失去电子的取代基如：-OH、 –COOH、–NH2 的芳香化合物比含易得到 电子的取代基如：- NO、-X、-SO3H的芳 香化合物易氧化代谢。 第六章土壤中有机污染物与环境质量 取代顺序： 脂肪酸 有机磷酸盐 短链苯氧基脂肪酸 长链苯氧基脂肪酸 单基取代苯氧基脂肪酸 三基取代苯氧基脂肪酸 硝基苯 氯代烃。 第六章土壤中有机污染物与环境质量 1. 微生物在农药转化中的作用 (1)矿化作用 许多农药是天然化合物的类似物质，某些微生物具有分解它们的酶系，它们可作为微生物的营养源而被分解成无机物。 第六章土壤中有机污染物与环境质量 第六章土壤中有机污染物与环境质量 第六章土壤中有机污染物与环境质量 第六章土壤中有机污染物与环境质量 第六章土壤中有机污染物与环境质量 第一节 土壤有机污染物概述 有机农药 石油 塑料制品 染料 表面活性剂 增塑剂 阻燃剂 第六章土壤中有机污染物与环境质量