水环境化学教学课件电子教案全套课件.pptx

第七章 持久性有机物在水环境中的迁移转化;第一节、环境中的持久性有机物概述;分类;(2)多氯联苯(ＰＣＢｓ):1929年首先在美国合成,由于其良好的化学性质、热稳定性、惰性及介电特性,常被用作增塑剂、润滑剂和电解液,工业上广泛用于绝缘油、液压油、热载体等。;(3)化学品的副产物:如氯化二苯并对二噁口英(ＰＣＤＤ)和氯化二苯并呋喃(ＰＣＤＦ),主要来源于城市、医院废弃物的燃烧过程、热处理过程、工业化学品加工过程等。 ;通常用一定百分比的污染物从环境中消失所需要的时间为判断其持久性的指标，称持久期。 若将其百分比定为50%，则持久期亦称半衰期。以半衰期六个月为界线，将各类农药划分为持久性和非持久性两类。 另一种分类是将污染物进入环境消失75%所需时间定义为持久期，并按此标准划分为非持久性、弱持久性、持久性和永久性四类。;持久性有机污染物污染现状;我国是一个农业大国,由于氯丹、七氯、毒杀酚、ＤＤＴ和六氯苯等多种农药在短时间内对农作物有害寄生虫有明显的抑制作用。 故我国在20世纪60～80年代曾生产和使用这类容易引起ＰＯＰｓ污染的农药,这些农药已不同程度地残留于大部分河流和湖泊水体;珠江三角洲地区大多数城市河流都存在严重的持久性有机物污染现象。 闽江口流域的多氯联苯含量超标,浓度范围为0. 204～2 473μｇ/L,污染较为严重。 辽河中下游水体中多氯有机物浓度普遍偏高。 广东、河南、江苏等地的水源水中均监测出多种持久性有机污染物。 华北平原地区地下水中普遍检出有机氯类污染物。;持久性有机物特性;(2)生物蓄积性。 生物蓄积性是ＰＯＰｓ的另一重要特性。 由于ＰＯＰｓ具有低水溶性、高脂溶性,导致ＰＯＰｓ容易从周围媒介物质中富集到生物体内,并通过食物链的生物放大作用达到中毒浓度。由于ＰＯＰｓ多为对人类、动物和水生生物有较高毒性的物质,它们若通过饮食和环境污染接触到ＰＯＰｓ物质,就会危害健康。 ;(3)半挥发性。 这一特性使得ＰＯＰｓ能够以蒸气形式存在或者吸附在大气颗粒物上,便于在大气环境中远距离迁移,同时这一适度的挥发性又使得它们不会永久停留在大气中,能重新沉降到地球上。;危害;日本1968年和台湾1979年曾发生因食用被ＰＣＢｓ污染的米糠油而导致上千人中毒的事件,中毒者不仅发生急性中毒症状,而且接触过ＰＣＢｓ的妇女在7年后生下的婴儿出现了色素沉着过度、指甲和牙齿变形、到7岁时仍智力发育不全、行为异常等现象。 ;水体中ＰＯＰｓ的控制技术;生物法是治理污染的一种较为理想的方法。 它主要是利用植物修复或通过微生物起作用。 植物修复是利用植物转移或转化污染物,包括植物对污染物的直接吸收、植物根部分泌酶来降解污染物、植物根系与微生物协同吸收转化污染物,从而达到净化环境中ＰＯＰｓ的目的。;生物法操作简便,易于就地处理,但选择性较高,且耗时较长,并且许多微生物体内缺乏有效的生物降解酶。;白腐真菌是指一类能够分解木质素大分子并引起木材白色腐朽的丝状真菌，目前已知的白腐真菌约有2000种，其中大多数属于担子菌类同担子菌亚纲菌蕈类。 ;对白腐真菌的研究始自19世纪80年代，近年来白腐真菌的研究在世界各地实验室广泛展开。 研究表明白腐真菌对污染物的降解呈现出广普特征，以目前国内外研究最多的典型种金孢展齿革菌为例，已见报导的可降解污染物包括PAHS等还原性物化合物；DDT、TNT、CCl4等氧化性化合物以及其它农药类有机毒物。;;化学法包括湿式氧化法、声化学氧化法、光催化氧化法和超临界水氧化法等。 湿式氧化法是让液态有机污染物与空气或氧气接触,控制温度在177～315℃、 压力为3 5～10ＭＰａ,使有机物氧化的方法。 ;声化学氧化法又称超声波氧化法,是利用超声空化效应以及由此引发的物理和化学变化起作用。 ;液体的超声空化过程是集中声场能量并迅速释放的过程,即液体中产生出气泡,这些气泡在极短的时间崩溃,在空化泡崩溃的极短时间内,会在其周围的极小空间范围内产生出1627～1727℃的高温和超过50ＭＰａ的高压并伴有强烈的冲击波和射流。这些条件足以打开结合力强的化学键并促进“水相燃烧”。;光催化法是单独使用紫外光或者和其它方法(如臭氧法、二氧化钛法等)联合使用将有机物催化氧化。;超临界水氧化法的原理是:超临界水是介于气体和液体之间的一种特殊状态. 当水的温度超过374.3℃且压力超过22.5ＭＰａ时就达到超临界态. 此时水具有高度选择性、极强的溶解能力和高度的可压缩性,在超临界条件下,无需搅拌,有机物、氧和水均相混合开始自发氧化,在很短的时间内,99%以上的有机物能被迅速氧化成水、二氧化碳等小分子。;第二节 持久性有机物在水/气两相间的迁移 ;持久性有机物从水中向大气挥发的速度 由于大气扩散条件好，在与水面相临的气团中持久性有机物的浓度通常很低，实际上发生的