有机污染物的环境行为和归趋模式ppt课件

1、第四章第四章 有机污染物的环境行为和归趋模式有机污染物的环境行为和归趋模式 化学品运输、销售、处置化学品运输、销售、处置 中国生产化学品已超过中国生产化学品已超过4500045000多种，每年进出口化学多种，每年进出口化学品种类达品种类达30003000余种。余种。 除少数品种外，对进入环境中的绝大部分化学物质，除少数品种外，对进入环境中的绝大部分化学物质，特别是有毒有害有机化学物质在环境中的行为光解、水特别是有毒有害有机化学物质在环境中的行为光解、水解、微生物降解、挥发、生物富集、吸附、淋溶等及其解、微生物降解、挥发、生物富集、吸附、淋溶等及其可能产生的潜在危害迄今知之甚少。可能产生的潜在危

2、害迄今知之甚少。有机毒害污染物环境行为和归趋模式有机毒害污染物环境行为和归趋模式生物积累性、三致致癌、致畸、致突变作用、慢性毒性生物积累性、三致致癌、致畸、致突变作用、慢性毒性 有机物有机物毒性大小、分解速度毒性大小、分解速度 持久性持久性( (难分解难分解) )有机污染物有机污染物- 优先污染物优先污染物禁用或严格控制禁用或严格控制 （持久性的毒害有机物按难降解的程度、毒（持久性的毒害有机物按难降解的程度、毒性大小、用量和使用方式等方面进行筛选并严加控制。性大小、用量和使用方式等方面进行筛选并严加控制。有机毒害污染物归趋模式有机毒害污染物归趋模式预测性的模式预测性的模式 （1 1表征化合物固

3、有性质的参数如化合物溶解度、蒸表征化合物固有性质的参数如化合物溶解度、蒸气压、辛醇气压、辛醇- -水分配系数、消光系数以及速率常数等）。水分配系数、消光系数以及速率常数等）。 （2 2表征环境特征所测量的参数如水流量、流速、表征环境特征所测量的参数如水流量、流速、pHpH值、沉积物和水的质量比、水温、风速、细菌总数、光强值、沉积物和水的质量比、水温、风速、细菌总数、光强等等) )。 模式适用于广泛的化合物和不同类型的环境模式适用于广泛的化合物和不同类型的环境 有机毒害污染物环境行为有机毒害污染物环境行为 （预测水体污染物归趋模式）迁移、转化过程- 负载过程输入过程）、 形态过程、 迁移过程、

4、转化过程、生物累积过程负载过程输入过程） 污水排放、大气沉降以及陆地径流引入有机化合物至天然水体的过程。有机毒害污染物环境行为有机毒害污染物环境行为形态过程形态过程 酸碱平衡酸碱平衡 吸附作用吸附作用迁移过程迁移过程 沉淀沉淀- -溶解作用溶解作用 对流作用对流作用 挥发作用挥发作用 沉积作用沉积作用 有机毒害污染物环境行为有机毒害污染物环境行为转化过程转化过程 生物降解作用生物降解作用 光解作用光解作用 水解作用水解作用 氧化还原作用氧化还原作用生物累积过程生物累积过程 生物浓缩、放大作用生物浓缩、放大作用 有机毒害污染物归趋模式有机毒害污染物归趋模式- -基本假定基本假定1. 独立迁移转化

5、过程研究 （1单一过程从水环境消失速率之和为消失总速率 （2每种过程速率为一级反应过程总速率也是一级反应）。2. 有机物的存在不改变环境参数 3. 吸附速率大于挥发和各种转化的速率 有机毒害污染物归趋模式有机毒害污染物归趋模式归趋模式建立过程归趋模式建立过程（1 1水环境消失速率计算有机物转化、挥发过程；水环境消失速率计算有机物转化、挥发过程；（2 2研究吸附过程对有机物消失过程的影响；研究吸附过程对有机物消失过程的影响；（3 3）（水生生态系统考虑有机物输入、稀释以及从系统）（水生生态系统考虑有机物输入、稀释以及从系统中输出的中输出的 速率，计算系统内的浓度和半衰期。速率，计算系统内的浓度和

6、半衰期。一、有机物转化和挥发消失速率一、有机物转化和挥发消失速率 消失的总速率消失的总速率RTRT为过程消失速率为过程消失速率RiRi之和。之和。 RT = Ri = KiEiC RT = Ri = KiEiC有机毒害污染物归趋模式有机毒害污染物归趋模式转化转化 RT = Ri = KiC= KTC KT = Ki = KVM + Kb + Kp + Kh KVM-挥发速率常数 Kb-生物降解速率常数 Kp-光解速率常数 Kh-水解速率常数 污染物消失的半衰期 t1/2 = ln2 / KT有机毒害污染物归趋模式有机毒害污染物归趋模式- -吸附过程吸附过程 （有机化合物浓度很低有机污染物在水与

7、颗粒物沉积物或生物群之间分配-分配系数Kp Kp = Cs /Cw -（1） （水体有机物污染物在水与颗粒物之间平衡时） 有机物污染物总浓度： CT = Csp+ Cw -（2） 有机毒害污染物归趋模式有机毒害污染物归趋模式- -吸附过程吸附过程 将2式代入1得 Cw / CT = 1/（Kpp + 1）-（3）水颗粒物体系，有机物在水体中的浓度Cw为 Cw = CT /（Kpp + 1）-（4） 将4式代入3得 RT = KTCT/（Kpp + 1） 颗粒物的吸附半衰期 t1/2 = （Kpp + 1ln2 / KT 有机毒害污染物归趋模式有机毒害污染物归趋模式- -稳态浓度稳态浓度 （消失

8、总速率为（消失总速率为RLRL RT RT转化过程和挥发过程消失总速率转化过程和挥发过程消失总速率RT RT ） + + 稀释速率稀释速率(RD) (RD) + + 输出速率输出速率(RO) (RO) 当当RIRI输入输入 速率等于速率等于RLRL消失总速率时，有机消失总速率时，有机毒物达到稳态状态。毒物达到稳态状态。 RI = RL = RT + RD + RO RI = RL = RT + RD + RO 稳态浓度稳态浓度 DTpTIRRcpKKR01TPDOIssTKPKRRRC) 1(分配系数分配系数 有机物在沉积物(或土壤)与水之间的分配系数Kp，在生物群与水之间的分配系数KB和有机

9、毒物在水中的溶解度SW。 有机化合物在土壤沉积物中的吸附- (1) 分配作用 (2) 吸附作用分配系数分配系数- -标化分配系数标化分配系数标化分配系数 KOC = KP /XOC （考虑到颗粒物大小影响），分配系数Kp KP = KOC 0.21-fXSOC + f XfOC 式中： f为细颗粒的质量分数; XSOC为粗沉积物组分的有机碳含量; XfOC为细沉积物组分的有机碳含量。 KOC与憎水有机物在辛醇-水分配系数KOW的相关关系 KOC = 0.63KOW 辛醇-水分配系数KOW和溶解度的关系 lg KOW = 5.00 0.670lgSW103 / M）分配系数生物浓缩因子分配系数生物浓缩因子(BCF)(BCF) BCF或KB 有机物在生物体内浓度与水中该有机物浓度之比 BCF测量平衡法、动力学的方法例: 有机化合物在虹鳟肌肉中的logBCF与logKOW有关 logBCF）= 0.542logKOW + 0.124 logBCF与溶解度相关 虹鳟： logBCF）= -0.802logSW 0.497有机毒害污染物归趋模式有机毒害污染物归趋模式挥发作用挥发作用 （有机物质溶解态（有机物质溶解态气相气相 挥发速率依赖于毒害有机物质的性质和水体的特征。挥发速率依赖于毒害有机物质的性质和水体的特征。水解作用水解作用 水解速率与水解速率与pHpH有关有关光解作用光解作用