污染物在环境中的行为.ppt

CH4、NH4+、H2S、Fe2+ CO2、NO3-、SO42-、Fe(OH)3 水体中的氧化还原类型、速率和平衡，在很大程度上决定了水中重要污染物的性质。如：厌氧性湖泊。 水体中的许多氧化还原反应均为微生物催化反应。 第30页，共77页，编辑于2022年，星期一 氧垂曲线（Oxygen Sag Curve） ※氧垂曲线的定义 在河流受到有机物污染时，由于有机物的氧化分解作用，水体的DO发生变化。从污染源到河流下游一定距离内，可绘制一条DO逐渐变化的曲线，称之为氧垂曲线。 ※根据有机物在水体中分解 变化和DO的变化，可把受污河流 分成几段: 清洁区：未受污染，DO接近饱和 分解区: 耗氧分解，DO下降 腐败区：厌氧分解，DO接近零 恢复区：分解完成，DO上升 L（km） 饱和DO线 DO（mg/L） 0 DO min 图5－8 氧垂曲线示意图 第31页，共77页，编辑于2022年，星期一 排入河水中的有机物经微生物降解，一方面消耗水中的DO；另一方面，空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中，会使DO逐步增加直至得到恢复，故耗氧与复氧是同时进行的。 污染河水中DO、BOD的浓度变化如下图 第32页，共77页，编辑于2022年，星期一 配合作用 无机配位体：OH－、Cl－、CO32-、HCO3－等 水中Zn2+浓度0.861mg/l； 生成Zn（OH）2,水中总锌量160mg/l 有机配位体：腐殖酸与汞（软体动物、鱼类）清洁剂、洗涤剂、农药等 生物降解作用（第五节） 如汞的转化 第33页，共77页，编辑于2022年，星期一 土壤中的转化 土壤由固、液、气三相构成，所以土壤状况比水、气中复杂。污染物在土壤中的转化及其行为取决于污染物和土壤的理化性质。 土壤是环境中微生物最活跃的场所，故生物降解起重要作用。 土壤中的固、液、气三相的分布是控制污染物运动和微生物活动的重要因素。 土壤的pH、温度、湿度、通气状况和微生物种群等是污染物转化的条件。 第34页，共77页，编辑于2022年，星期一 四、 污染物的生物地球化学循环 生物地球化学循环的概念 指生物的合成作用和矿化作用所引起的污染物周而复始的循环运动过程。 注：合成作用指生物（主要是绿色植物）将吸收的环境化学物质转变为生物体本身的有机物质的过程。 矿化作用指生物通过代谢作用（包括微生物的分解作用）将生物体的有机物质转化为无机物质或简单的有机物。 第35页，共77页，编辑于2022年，星期一 第二节 污染物在生物体内的转运和转化 第36页，共77页，编辑于2022年，星期一 一、生物转运 生物转运（Bio-transport）的概念 ※生物转运：环境污染物经各种途径和方式同机体接触而被吸收、分布和排泄等过程的总称。这些过程一般都需要通过细胞的膜结构。 细胞膜（生物膜）有多种：细胞质膜、内质网膜、线粒体膜、核膜等； 它们基本的化学组成、分子结构、功能有共同的特征。 一般细胞膜由蛋白质分子和脂质分子（主要是磷脂类）组成 环境污染物的毒性往往与生物膜结构直接有关；有些环境中的专一受体就是生物膜上的某些特殊蛋白质：如有机磷农药的专一受体就是乙酰胆碱酯酶。 第37页，共77页，编辑于2022年，星期一 细胞质膜结构图 亲水基 疏水基 生物膜的骨架是磷脂类双分子层，蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中。细胞膜的表面还有糖类分子，形成糖脂、糖蛋白;共同特征，即镶嵌性、蛋白质极性、流动性、相变性和更新态。 第38页，共77页，编辑于2022年，星期一 ※污染物透过细胞膜的方式（与污染物性质、结构及膜结构有关） 方式 特点 浓度梯度 有无载体 是否耗能 其它特点 被动转运 简单扩散 高浓度?低浓度（顺） 无 否 脂溶性有机化合物的主要转运方式 滤过 通过膜上的亲水性孔道；分子直径小的水溶性化合物的主要方式(0.4-4.0nm) 特殊转运 主动转运 低浓度?高浓度（逆） 有 耗能 水溶性大分子化合物的主要方式；污染物的体内排出，如肾、肝等 易化扩散 高浓度?低浓度（顺） 有 否 也是污染物的体内排出的一种方式 胞饮作用 胞饮作用 内吞物质为液体 吞噬作用 内吞物质为固体物质 第39页，共77页，编辑于2022年，星期一 ※污染物的吸收（Absorption of Pollutant）：指污染物在多种因素影响下，自接触部位透过体内细胞膜进入血液循环或体液的过程。 ※动物吸收的主要途径有：呼吸系统、消化管和皮肤 （1）呼吸系统吸收特点: 吸收对象主要针对气体、蒸汽、气溶胶等形式的污染物。 吸收方式多以被动扩散的方式，通过呼吸膜吸收入血。 主要部位例如：肺，肺泡数量多，表面积大，遍布毛细血管，便于污染物经肺迅速吸收进入血管。 第40页，共77页，编辑于202