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文档简介
大气组成氮气氧气氩二氧化碳水对流层<10-16气温随海拔高度增加而降低、密度大、空气具有对流运动平流层10-16-5030-3530-35千米以上温度随海拔高度大气高、在15-60千米范围内有20千米厚的臭氧层50-80热层80-500温度随海拔升高迅速升高空气出于电离状态逃逸层>500人类活动(包括生产活动和生活活动)及自然界不断地向大气排放各种各样的物质这些物质在大气中会存在一定的时间在大气中某种物质的含量超过正常水平而对人类和生态环境产生不良影响时就构成了大气污染物一次污染物SO2来源与消除人为来源:含硫燃含硫化合物天然来源火山喷射海水浪花和生物活动H2SCOSCS2HO·反应N2ONO3—NOX燃烧最终转化为硝酸和硝酸盐经干湿沉降从大气中去除燃烧过程中影响NOX形成因素:温度、空燃比富空气与组成的混合物中的空气的量少于化学计量的量CO人为源:不完全燃烧时产CO的挥发、植物的排放、以及森林火灾和农业废弃物的HO·危害:阻碍体内氧气输送、使缺氧窒息、适量的CO可促进NO向NO2转化HO·使甲烷积累而间接导致温室效应的发生CO2人为源矿物的燃烧过程天然源:海洋脱气、甲烷转化、动植物呼吸、以及作用和燃烧作用CO2影响最大的为大气圈本身表现为全球气候的影响消除:对流层CH4+HO·―>CH3·+H2O平流层主要是厌氧细菌的发酵过程如沼泽、泥塘、湿冻土带、水稻田底部、牲畜反刍白蚁的墓冢非甲烷烃(NMHC)人为源:汽油燃烧、溶剂蒸发、石油蒸发和损耗、废弃物提炼等CH3BrCH3IHO·CHCl3CH3Cl3CCl4HO·HCl去除氟氯烃类:制冷剂、气溶胶喷雾剂、电子工业的溶剂、制造塑料的发生剂、消防灭火剂F11F12指由污染源排放出来的污染物由于空气的运动使其传输和大气稳定度度污染物的转化自由基初级反应A发生如下反应:辐射跃迁碰撞时或分解成新物种与其他分子作用生成新物种量子产率:化学物种吸收光量子后所产生的光物理过程或光化学过程相对速率量子产率=i光化学第一定律当激发态分子的能量足够使分子内的化学键断裂,即光子子的<10-8s,在如此短的时间内,辐射强度比较弱的情况下,只可能单光子O2+hv―>O·+O·λ<240nm O·+O2+M―>O3+M平流层中O3O·O3+hv―>O·+O2NO2+hv―>NO+O· O·+O2+M―>O3+M大气中唯一已知的HNO2+hv―>HO·+NO或者H·+NO2200-400nm SO2+hv―>SO2*240-400nmHCHO+hv―>H·+HCO·或者H2+CO 240-360nmH·+O2―>HO2·醛类光解为HO2·重要来源之一CH3X+hv―>CH3·+X·HO·来源清洁大气O3+hv——O·+O2 污染大气HNO2+hv——HO·+NO 醛基光解(以为主)H2CO+hv—— 亚硝酸脂光解CH3ONO+hv——CH3O·+NO H2O2光解H2O2+hv——2HO· COHO·+CO——CO2+H·H·+O2——R·来源CH3CHO+hv——CH3·+HCO· RH+O·——R·+HO·HO·+RH——R·+H2OCH3O·来源CH3ONO+hv—— RO2·R·+O2——NOX转化NONO2NO2+hv——NO+O·—— NO氧化 RO2· RO·+O2——R'CHO+HO2·HO2·+NO——HO·+NO2R·+O2——RO2·RO2·+NO——RO·+NO2 RO·+NO——NO2转化NO2+HO·——HNO3 CH3CO·+O2——CH3C(O)OO·CH3C(O)OO·+NO2——烷烃RH+HO·—— R·+O2——RH+NO3——R·+HNO3夜间HNO3CH2=CH2+HO·——· CH3CH2CH=CH2+HO·—·CH(CH3)CH=CH2+H2OO3+CH2=CH2—H2·COO·分解为 类似于R·CH3OCH3+HO·——光化学烟雾含有氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气在阳光照射下发生化学反应而产生二次污染物这种由一次污染物和二次污染物的混合物形成的烟雾污染现象成为光化学烟雾为氧化烟雾烟雾呈蓝色、具有强氧化性、能使橡胶开裂、刺激人的眼睛、植物叶子、大气能见度降低大气中有氮氧化物和碳氢化合物的存在、大气温度较低、有强的控制反映活性高的有机物的排放、控制臭氧浓度链NO2+hv→NO+O· 链增长(自由基传递图略)HO2·+NO——HO·+NO2RC(O)O2·+NO+O2——NO2+RO2·+CO2链终止NO2+HO·——HNO3 SO2SO2首先氧化成SO3SO3被水吸收而生成硫酸,形成硫酸SO2 3SO2+M——SO4——SO3+O·SO4+SO2——SO2 SO3+H2O—— HO2·——HO·CH3O2·——CH3O·SO2被ONO2+hv——NO+O·O·+O2+M——O3+MSO2O3对SO2O3HSO3-——HSO4-SO32-——SO42-H2O2对SO2的氧化PH(0—8)HSO3-+H2O2——SO2OOH- Mn2++SO2—— 2MnSO22++O2—— MnSO32++H2O—298KPH<5H2O2PH>5O3SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象还原性烟雾生成条件酸性降水(湿沉降)干沉降大气中酸性物质在气流的作用下直接迁移到地面的过程PH饱和CO2(洋盐类离子、气体转化物、人类排放源)(土降水的离子成分:SO42-NO3-Cl-NH4+Ca2+H+(HCO3-Na+K+Mg2+)酸指标SO42-碱指标NH4+Ca2+降水中SO42-来源岩石矿物风化作用土壤中有机物动植物和废弃物的分解燃烧排放出的颗粒物和二氧化硫NOXNO3-NOXNOXNH4+来源生物及土壤海洋挥发等天然放射源排放的()15-35%金属元素中和剂:(SO2度)NH3()力(所含金属可催化SO2)(气象和地形是酸雨危害:酸雨可以直接使大片森林,农作物枯萎;也会使土壤酸化,属进入水中,毒害鱼类;加速建筑物和古迹的腐蚀和风化过程;可能危及人控制酸雨的根本措施5.开发新能源,如能,风能,核能,可燃冰等温室效应大气中的二氧化碳吸收了地面辐射出来的红外光能把能量截留在大气之中从而使得大气温度升高这种现象称为温室效应温室效应的危害1)2)3)海洋风暴增多;4)土地干旱,沙漠化面积增大。 年 议定书协议于 年月 CO2 人为活动的影响(平流层NOX来源N2O的氧化N2ONO超音速和亚音速飞机的排放宇宙射线的分解N2——2N·N·+O2——NO+O·N·+O3——NO+O2NO+O3— NO2+O·——NO+O2平流层中上部NO2——NO+O·O·+O2+M——O3+M HOX·40kmHO2·40kmH·H·HO·催化反应高平流层 NOX ClOX(天然的海洋生物产生)CH3Cl——CH3+Cl·氟氯甲烷光解CFCl3——·CFCl2+Cl·O(1D)+CFnCl4-n——ClO·+CFnCl3-Cl·+O3——ClO·+O2ClO·+O·—— 相互作用产生产物将基团起来HONO2(HO·NO2) HO2NO2(HO2·NO2)ClNO2(Cl·+NO2)N2O5(NO2+NO3) HOCl(HO2·+ClO·)H2O2 HCl Cl2O2——Cl·+ClOO·ClOO·——Cl·+O2·性、形成气溶胶性来源:天然源地面扬尘海浪溅出飞沫火山灰森林火灾宇宙陨星尘植物人为来源消除:干沉降指颗粒物在重力作用下沉降或与其他物体碰撞后发生沉降粒度颗粒物离子直径的大小总悬浮颗粒物量飘尘降尘能用采样罐到的大气颗粒三种形态爱根核模(Dp<0.05um)积聚模(0.05um<Dp<2um)粗粒子模黏合和凝聚(Adsorption无机颗粒物氯化钠粒子硫酸盐粒子含镁化合物PAH由若干个苯环彼此稠合在一起或是若干个苯环和戊二烯稠合在一起的来源存在于和植物中较高级的烷烃在高温下分解而行PM2.5危害为人类活动释放污染物的主要载体携带有大量重金属和有机污染物放射性核素衰变类型α衰变β衰变γ来源:陆生气体放射性核素、宇宙射线、核、核电站、的排放物第三章水环境化学KNaCa2Mg2HCO3-NO3-Cl总含盐量(TDS)TDSKNaCa2Mg2HCO3-ClSO42-藻类的生成和分解106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H+(+痕量元素和能量——P(自养生物利用能或化学能量把简单无生命的无机物元素引进复杂的异样生物质水体富营养化生物所需的氮磷等营养物质大量进入湖泊河口海湾等缓流水体亡现象P10富营养现象P10贫营养湖泊特点营养盐浓度普遍高叶绿素a含量相当 BOD5大于CODMn控制外源性营养物质输入①制订营养物质排放标准和水质标准.②根据湖泊水环境磷容量,实施总量控制.③实施截污工程或者引排污染源④合理使用土,磷元素进行代谢活动这一自然过程达到去除水体中氮,磷营养物质目的的方法.稀等.③化学方法:包括凝聚沉降和用化学药剂杀藻等.对那些溶解性营养物质因此,死藻应及时捞出,或者再投加适当的化学药品,将藻类腐烂分解释放出的磷BOD碳酸平衡封闭体系总碳不变开放体系[H2CO3]不变碱度水中能与强酸发生中和作用的全部物质亦能接受氢离子的物质总量(放出或水解总酸度(PH=10.8)CO2酸度(PH=8.3酚酞)无机酸度(PH=4.3甲基橙)水中颗粒物类别矿物微粒和黏土矿物金属水合氧化物腐殖质水中悬浮吸附作用方式:表面吸附(交替具有巨大的比表面和表面能)(吸附一部分阳离子释放另一部分阳离子)附(化学键憎水健范德华力氢键)在一定温度,处于平衡状态时被吸附的物质和该物质在溶液中吸附等温模式H型G=kC F型lgG=1/nlgC+lgkL型G=G0C/(A+C) 影响颗粒物吸附作用因素:溶液PH颗粒物的粒度和浓度氧化物表面吸附模式:离子交换水解吸附表面沉淀沉积物固体物质中天然重金属富集的来源用宇宙来源颗粒物与重金属结合类型吸附水合铁锰氧化物共沉淀被有机分子配合盐浓度升高氧化还原的变化降低PH增加水中配合剂的含量生化化学过程使重金属进入食物链成核、晶体生长、晶体凝絮由电介质促成的颗粒物的方式:压缩双点层凝聚、专属吸附凝聚、胶体相互凝通常当溶液中碳酸钙处于未饱和状态时,称水具有侵蚀性,当天然水体中重要的无机配合离子:OH-ClCO32-HCO3-F-S2-除S2-其余均处于(离子)和配体,当电子活度还原剂和氧化剂可以定义为电子给予体和电子接受体定义PE=lgeeH+(aq)11atmH2平衡的介1.00PE-PH图绘制PE=PE0+1/nlg([反应物]/[生成物某个单体系的含量比其他体系高得多,则此时该单体系电位几乎PEDO有机物积累的厌氧环境中为有机物也可以为二者结合PE=20.75-PHPE=-(溶于稀碱有机配体对重金属迁移的影响影响颗粒物对重金属的吸附影响重金属化非离子性有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中,并经过一Koc标准化分配系数Koc=0.63Kow(辛醇水分配系数Ωf细颗粒质量分数Wocs粗沉积物中有机碳含量Woc+挥发作用亨利定律空气层的阻力而此阻力控制着化学物质由水向空气迁移的速率化学物直接光解敏华光解氧化反应直接光解化合物本身直接吸收 (如腐殖质氧化反应天然物质被辐照而产生自由基或纯态氧等,这些又分子被活化后,可能进行光反应也可能通过光辐射的形式进行(1)由基H提取和富马酸加成反应生长代谢许多物质可以像天然有机污染物那样作为生长基质,作为食某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源,必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时,有机物才能被降解此现象为共代谢质环境因素(温度营养物的限制基质的吸着作用溶解度PH厌氧条件)(空隙中充满的空气土壤分层:原生矿物各种岩石受到程度不同的物理风化而化学风化的碎屑物,其(类矿物磷酸盐类矿物)大多数由原生矿物经化学风化后形成的新矿物,其化学组成和晶体结构都改变(简单盐类二氧化物类次生铝硅酸盐类)土壤有机质是土壤中含碳有机物的总称,来自于动植物和微生土壤水分来自于大气降水和灌溉水空气中的水蒸气冷凝土壤氧化还原性Eh300mv,<300mv,Eh(1)土壤通气情况(2)pH,pH还原性或氧化性物质的含量(5)Redox胶体具有带电性双电层理论微粒的内部称为微粒核一般带负电荷形成()上专属吸附的离子第二层是扩散层,依靠静电作用。微粒核与双电层内层合称厚度土壤溶液中电解质浓度PH)专属吸附吸附过程中除了化学键的作用外尚有加强的憎水键和力在起作用(离子交换在土壤胶体双电层的扩散层中补偿离子可以和溶液中相荷的离子以离子价为依据作等价交换称为离子交换(SiO2/R2O3值PH盐基饱和土壤当土壤胶体上吸附的阳离子均为盐基离子且已达到吸附饱和时的土壤称为盐基饱和土壤盐基饱和度=交换性盐基总量/阳离子交换量活性酸度土壤的活性酸度是土壤中氢离子的直接反应成为有效酸度用PH来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和用过量中性盐溶液淋洗土壤溶液中的金属离子与土壤中的H+和Al3+发生离子交换作用而表现出来的酸度称为代换性酸度水解性酸度用弱酸强碱盐淋洗土壤溶液中的金属离子可以将土壤胶体吸H+Al3+土壤的缓冲性能指土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化的能力它可以保缓冲作用土壤氧化性由自由氧硝酸根离子高价金属离子所引起原电位、有机质含量)重金属的种类、浓度及在土壤中存在的形态、植物的种迁移规律植物对土壤中重金属的富集土壤中的重金属有向根际土壤迁移的趋势土壤胶体粒子对重金属的固定:土壤重金属污染的防治措施①控制的适用②合理适用化学肥料③加土壤中的迁移扩散(影响因素水分含量、吸附、孔隙度、温度、本身性质、气流速度)流动(由水和土壤微粒或者二者共同作用所致)去除挥发作用非生物降解(水解反应、光化学降解)非离子型在土壤水体系中的分配作用吸附等温线呈线性不存在竞争吸附分配系数随其水中溶解度减少而增大土壤对的吸附作用离子交换、配位体交换、范德瓦尔力、疏水结合、土壤湿度在干土壤时土壤矿物表面吸附作用土壤潮湿时水分子竞争作用土壤中吸附量减少氮素在土壤中的迁移来源人为源肥料制造的燃烧增加豆科植物的耕种天然源雷电现象动植物的生物降解产物形 无机态氮、氨态氮、硝态含有过量硝酸盐的庄稼会使反刍动物当含有过量硝酸盐的植物作为动物青饲料时会使人类受该硝酸盐污染地表水和水人为源磷矿废水及施用磷肥(镁)化合物、磷酸铁和磷酸铝类化合物、闭蓄态磷、磷酸铁铝和(钾钠)等复合而成的磷酸盐土壤中各种磷化合物从可溶性或速效性状态转变为不可溶性或缓(量7.5-10nm易化扩散有些物质可在高浓度侧与膜上特异性蛋白质载体结合通过生物膜至低浓度侧解离出原物质主动转运在消耗一定的代谢能量下一些物质可在低浓度侧与膜上高浓度特异性蛋白载体结合通过生物膜至高浓度侧解离出原物质一转运称为胞吞液体物质这一转运称为胞饮污染物质在机体内的运动过程包括转运()和消除(排泄和生物吸收污染物质从机体外通过各种途径通透体膜进入血液的过程吸收途径(扩散)(扩散滤过方式(扩散污染物被吸收后或其代谢转化物质形成后,通过学业转送至机体各组织与组织成分结合从组织反悔血液以及再反复等过程扩散为主高脂溶(尿排出)(胆汁排出)肺肠外分泌腺肝肠循环物质由胆汁排泄在肠道中又重新被吸收该现象成为肝肠循环蓄积血浆蛋白、脂肪()(重金属)生物富集使其在机体内浓度超过周围环境中浓度的现象生物浓缩系数BCF=Cb/Ce同一食物链上的高营养级生物通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质使其在有机物体内的浓度随营养级数提高而增大现象生物积累生物从周围环境和食物链蓄积某种元素或难降解物质使其在机体中的浓度超过周围环境中浓度的现象包括生物富集和生物放大生物转化酶促反应()按作用场所分类:胞内酶胞外酶反应类型分类氧化还原转移酶水解裂解异构合成(酶蛋白)(辅基或辅酶)传递氢作用:FMNFADNAD+NADP+辅酶Q传递酰基:辅酶有氧氧化/生物降解有机物通过生物氧化及其他生物转化可变成更小更简单的分子糖类多糖(水解)单糖(酵解)酸——三(TCA)脂肪(水解)甘油——酸脂肪酸——乙酰辅酶A(TCA)((甲()化氧化酶氧化还原反应可逆脱氢酶加氢还原硝基还原酶还原偶氮还原酶还原还原脱羧酸脂酶使脂肪族水解、芳香酯酶使芳香族酯水解结合反应物,即毒性有机化合物降解为二氧化碳无机产物(硝酸根磷酸跟硫酸根)去毒反应在产生化合物的危害形式之前,微生物产生一个无毒或低毒化合物时就产生潜在化合物的去毒作用NO3-/NH4+NH4+——NO3-NO3-——含硫有机物有氧条件下为H2SO4硫化H2SO4——H2S 反硫化H2S——H2SO4反硫化为海水中H2S主要来源的甲基化二价无机盐转变为甲基和二甲基的过程还原作用抗微生物将甲基和无机化合物变成金属影响甲基化的因素:氧气条件、pH值、硫化物的存在、的甲基化过程砷硒有机硒化合物转化为无机硒化合物硒化合物的甲基化还原为单质硒酶促反应速率米氏方程V=Vmax[S]/(Km+[S]) 1/V与1/S呈线性关系影响因素PH温度抑制剂不可逆抑制剂(以共价键同酶结合)可逆抑制剂(竞争性抑制非竞争性抑制)影响微生物降解的因素外界环境(PH)聚((亲电反应毒物进入生物机体后能使体液和组织发生生物化学变化,干扰和破坏机体的正常功能,并引起暂时性或持久性的病理损害甚至生命的物质按作用性质分:刺激性腐蚀性窒息性致突变致敏化学致突变作用化学物质引起生物遗传物质的可遗传改变突变(碱基置换移码突变)颜色体畸变化学致畸作用导致畸胎(突变引起胚胎发育异常胚胎细胞代谢细胞和增值速度减慢胚胎组织发育过程的不协调)化学作用是不受控制的细胞增长在动物或中引起癌病的化学品成为物分为确认(人群流行病学及动物实验)可疑(动物实验人群不足)潜在物(动物实验无任何资料表明对人类有作用直接物为亲电子性有机遗传毒物直接与DNA反应造成DNA损伤间接物(前物)不能直接与DNA反应必须经宿主或体外活化变成近物或终物,才能与DNA反应KK3.31β,L5.56β时,则多环芳烃具有活性湾区理论认为湾区正离子的稳定性越高,活性越双区理论多环芳烃完全作用的必要条件是在代谢过程中产生的两个中心是亲电的,此外对于PAH的活性两个中心就已经足够了,的活性中影响毒物作用因素毒物本身理化性质毒物所处机体的因素机体效应毒物剂量(浓度)与引起生物学的变化如脑电心电血象免疫功能酶活性)毒作用分急性(高剂量引起)慢性(低剂量引起)两种或两种以上的毒物同时作用于机体所产生的综合毒性协同作用联合作用毒性大于其中各毒物成分单独作用毒性的总和M>M1+M2相加作用联合作用毒性等于其中各毒物成分单独作用毒性的总和M=M1+M2独立作用各毒物对机体的侵入途径作用部位作用机理均不相同各毒物的生物学效应彼此无关互不影响独立作用毒性高于某个单项毒物单独作用的毒性低于相加作用毒性M=M1+M2-M1M2拮抗作用联合作用毒性小于其中各毒物成分单独作用的毒性的总和毒物或活性代谢产物与其受体进 反应使受体改性引起生物化学应活性指化合物的生物活性如毒性和药效性也可指化合物的理化性质溶性挥发性分配吸附水解光解生物降解等各部分在空气中的植物地上部分,只要是叶子的气孔从周围空气中吸收蒸(通过渗透作用进入极性化合物通过水孔非极性化合物通过亲脂性角质层)根部浓缩系数RCF输送过程蒸腾流浓缩系数TSCF蒸腾流浓度/素元素非必需元壮成长,而当元素过量时就显示出它对植物的毒性直至最终导致第六章污染物在环境中的转归与效应:通过喷施地表径流及工厂的废水排入水体有机氯难以被化学讲解和生物降解滞留时间长低水溶性高辛醇水分配系数很大一部分分配到沉积物和生物脂肪中有机磷氨基甲酸酯易被生物降解在环境中滞留时间较PCBs在配制润滑油切削 油漆等的添加剂塑料中的增塑PAH由若干个苯环彼此稠合在一起或是若干个苯环和戊二烯稠合在一起的来源天然来源:陆地水生植物微生物的生物合成森林草原和天然火灾火山活动人为来源:矿物木材纸以及其他含碳氢化合物的不完全燃烧或在氯甲烷天然来源海洋人为来源城市汽车排放废气聚氯乙烯塑料农作CFC-11CCl4CH3CCl3醚类单环芳香族化合物苯酚类甲酚类酞酸脂类多环芳烃亚硝胺和其他化合物二噁英类POPs持久性有机污染物指通过各种环境介质能够长距离迁移并长期存在于环境具有残留型生物蓄积性半挥发性和高毒性对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物(2001年5月23日公约特点能在环境中持久存在能蓄积在食物链中对有较高营养等级的生物造成影响能够经过长距离迁移到达偏远地区在相应环境浓度下会对解除该物质的厂矿有色金属冶炼以及使用的生产部门排放出的工业废水煤和石油的燃烧挥发程度与化合物的形态在水中的溶解度表面吸附大气相生物化学效应吞食元素经排泄排出吸进蒸气经过血液系统吸收并运送进入大脑造成危害厌氧甲烷细菌使变成甲基进入食物链造成危害铅生物化学效应干扰亚铁血红素的合称铅影响中枢神经系统消化道和肾与钙相似在骨骼中积蓄锌工业废水铊处理硫化矿时得到的烟道灰中铍生产铍的矿山冶炼和排放的废水和粉尘ATP的氧化酶亚硝酸跟离子影响血红蛋白在众多污染物中筛选出来潜在危害大的作为优先研究控制对象种类:挥发性卤代烃苯系物氯代笨类多氯联苯酚类类苯胺多环芳烃类酚酸酯类丙烯腈亚硝胺类化物重金属及其化合物0.45um稳定态不稳定态chelex—100螯合树脂胶体态离子 离子螯合树(紫外氧化法化学氧可交换态沉积物或其主要成分对微量金属的吸附作用而形成的1mol/LMgCl2PH=7碳酸盐结合态与沉积物中的碳酸盐联系在一起的金属 与铁锰氧化物联系在一起的被包裹或自身就为氢氧化物沉淀盐酸羟氨+25%HAc30%H2O285C0.01mol/LHNO3HNO3HF[Zn2+]加EDTAZn2+样品和保存N2保护保持还原态游离态流离的可萃取的化合物残可萃取的结合残留化合物与植物中的某些成分相结合所形成的结合态化合物与植物体中某些成分结合形成不可萃取的结合残留代谢产物包括以上三中修复指采取人为或自然过程使环境介质中的污染物去除或使受污物的过程自然修复过程利用土著微生物的降解能力在以下环境条件中有充分和稳定的水流有微生物可利用的营养物有缓冲PH的能力有使代谢能够进行人为修复过程一般采取有降解能力的外源微生物,用工程化来加速微原位生物修复在污染的原地点,不挖出或抽取需要修复的土壤或水,采用一定的工程措施利用生物通风和生物冲淋等一些方式进行异位生物修复将污染物移动到地点或反应器内进治理用于游船海难事故造成的原油泄漏投加表面活性剂增加石油与海水中微生物接触的表面积投加氮磷等营养盐促进海洋中土著降解菌的繁衍(间产物无机酸根)土壤环境中污染物由于与土壤颗粒相互作用,生物有效性下降的现象不可逆吸附法生物冲淋法土地耕作法生物修复的优点生物修复可以现场进行减少费用和人类直接接触污生物修复可以与其他处理技术结合使用处理复合污染降解过程迅速费用低生物修复缺点解后其产物的毒性和移动性比缓和无反而增加生物修复运作需要符合污染植物修复直接利用各种植物通过提取降解和固定等过程清除环境中的污染物,或削减污染物的毒性(植物提取植物降解植物稳定植物挥发)众接受性避免挖掘和可以同时处理多种不同类型的有害废弃物的能力缺点植物的行程受环境毒性的限制吸收到植物叶中的污染物会随着落叶而再次释放到环境中去污染物可能会积累在作为的木材中会提高某些污染物的溶解度可能进入食物链对生态系统产生影响100植物耐受重金属毒害的机制细胞壁钝化跨膜减少主动外排区域化分布螯合合成逆境蛋白产生乙烯最主要的是诱导金属配合体的行程利用氧化剂的氧化性能,使污染物氧化分解,转变成无毒或毒性较小的物质从而消除土壤和水体环境中的污染用自由基的活性快速彻底地氧化有机污染物的处理技术高锰酸钾氧化法优势不会产生二次污染有较高的氧化还原电位有很高的水溶性方便在比较宽的PH范围内的氧化性都较强臭氧氧化剂优点没有二次污染强氧化性容易溶解在土壤溶液中可以与污染物充分接触可以现场产生避免 缺点发生成本高利用率偏低处理的费用高对有机物的反应选择性较强常温下呈气态较难应用投加量不能过大使得大分子有机物不能彻底无机化不能有效去除氨氮对水中有机氯化物无氧化效果会产生诸多副产物对生物产生FentonFenton指在天然或人为添加的亚铁离子时,与过氧化氢发生作用,能PH(亚铁离子)土壤颗粒表面双电层,孔隙水中带有电荷的离子或颗粒在电场作用下通过点迁移电渗析流或电泳的方式沿电场方向定向迁移的效应影响因素电压电流大小土壤类型污染物性质洗脱液组成和性质电极可渗透反映格栅技术是以活性填料组成的构筑物,垂直立于水水流的效去除的水净化技术临界胶束浓度表面活性剂单体急 形成球状棒状或层状的胶束的度胶束是由水溶性包裹憎水性构成的集合共溶剂指甲醇 ,在水相加入适当 可大大提高有机就是研究利用一套原理在化学产品的设计开发和加工产生过程中环境内分泌干扰物能干扰肌体天然激素的合成分泌转运结合或清楚的各绿色化学的12条原理预防源自经济型无害的化学合成设计无的化一些物质在超临界条件下,其物理化学性质介于气体和液体之被利用原子的质量/分子筛一种多孔固体颗粒孔的尺寸非常均匀处于分子大小的水平它只温和高压空化气泡的约0.1um基于系统工程和生态学原理结合的一种科学方法,它将产品的生产和消费包括产品设计生产使用和产品的报废以及对资源能源乃至利用最佳化和使用中产生的要最小等多种因素进行综合考虑以工业代谢现象工业生态系统和可持续发展指导思想为基础2000-2010及参考答案汇一、(PTSPOPs100气候框架公约大会于1992年6月4日通过的一项公约《公约》行的措施促进和方便有关技术转让的进行(议定书)生物修复指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术。它包括利用植物、可接受的水平,或将有害的污染物转化为无害的物质,也包括将污染物稳定水的硬度水的硬度最初是指钙、镁离子沉淀肥皂的能力。水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度,其中包括碳酸盐硬度(即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子,故又叫暂时硬度)和非碳酸盐硬度(即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子,又称永久硬度。[人为源矿物的燃烧过程天然源:海洋脱气甲烷转化动植物呼吸以及作用和燃烧作(土壤矿物质和土壤有机质)(水分及其水溶物(空(蛋减少矿物的使用,积极开发利用清洁能源;提高能源的利用效率降水格局发生变化冰川融化海平面上升气候频发厄尔尼诺现象的发生对生物多样性的影响对农业生产的影响对人类健康的影响(气温疾病流行空气质量)臭氧层在平流层1985奥地利维也纳《维也纳公约》1987蒙特利尔《蒙特利尔公约》碱度水中能与强酸发生中和作用的全部物质亦能接受氢离子的物质总量(放出或水解总酸度(PH=10.8)CO2酸度(PH=8.3酚酞)无机酸度(PH=4.3甲基橙)电子活度还原剂和氧化剂可以定义为电子给予体和电子接受体定义PE=lgee为水溶液中电子的活度当H+(aq)11atmH21.00(即决定电位离子层(性离子层和扩散层)共代谢物存在提供微生物碳源或能源时,有机物才能被降解此现象为共代谢专属吸附吸附过程中除了化学键的作用外尚有加强的憎水键和力在起作用((PCB)毒性(Toxicity)毒物的化学分子或化合物到达生物敏感部位引起机体损害的生物因子或非生物因子,在其存在或活动过程中,对其所在生态系统8K+Na+Ca2+Mg2+HCO3-NO3-Cl-腐殖质絮凝沉积物来源和组成卤水陨石(BCF)酸雨的化学组成降水的离子成分:SO42-NO3-Cl-NH4+Ca2+H+(酸性降水中特有的HCO3-Na+K+Mg2+)酸指标SO42-碱指标NH4+Ca2+土壤有机质土壤中含碳有机物的总称,来自于动植物和微生物残体质地由不同的粒级混合在一起所表现出来的土壤粗细状况光量子产率化再回到基态进行光化学反应的光子和吸收总光子数目之比为光量子产率化学态元素存在于化合物中.的形态 环境污染修复技术化使受污染场址恢复原有功能的技术全球气候变化长一段时间(10年或更长)的气候变动。气候变化的原因可能是自然臭氧层破坏指高空25千米附近臭氧密集层中臭氧被损耗、破坏而稀薄的现象。生物积累的浓度超过周围环境中浓度的现象包括生物富集和生物放大光化学烟雾烟雾污染现象成为光化学烟雾为氧化烟雾环境生物效应环境因素变化导致生态系统变异而产生的即为环境生物效 持久性有机污染物(POPs)指通过各种环境介质能够长距离迁移并长期存在于环境具有残留型生物蓄积性半挥发性和高毒性对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物(2001年5月23日公约)内分泌干扰物能干扰肌体天然激素的合成分泌转运结合或清楚的各种外源性表面络合物在固-液界面上或固-气界面上由配位键结合形成的化合物。议定书1997年在召开的《气候框架公约》第三次缔约方大会200819905.2% 三致效应致畸、、致突变作环境激素内纳米材料纳米材料是指在三中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)温室效应大气之中从而使得大气温度升高这种现象称为温室效应生物浓缩作用使其在机体中的浓度超过周围环境中浓度的现象包括生物富集和生物放大毒物剂量—效应关系(浓度与效应变化之间存在着一定的关系成为公约为了加强化学品的管理,减少化学品尤其是有害化学品引起的危害,国际社会达成了一系列的多边环境协议,其中公约涉及持久性有机污染物的相关规定。2001年国际社会通过本公约,作为保护人类健(POPs)POPs是指高毒性的、2004年生效,124KowHyperaccumulator100倍以上humciacid腐殖酸(溶于稀碱但不溶于酸)(又可溶于酸又可溶于碱)腐黑物(不能呗酸碱提取的部分)生物放大同一食物链上的高营养级生物通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质使其在有机物体内的浓度随营养级数提高而增大现象(易化)扩散生物膜至低浓度侧解离出原物质含硫化合物COS/CS2/(CH3)2S/含氮化合物CO/CO2含卤素化合物邮寄的卤代烃和无机的氯化物、氟化物根据在水体中化学形态和性质简述在水体中迁移转化途具有挥发性一部 可通过挥发进入大气中最终进入土壤和海洋沉物,微生物作用下可发生甲基化转变,生成的产物一部分发生脱甲基化,一部分挥发散逸大气中,一部分被水中生物吸收富集进入食物链,硫酸烟雾发现较早污染物为颗粒物二氧化硫硫酸雾等由煤燃烧产生刺激作用严重时导致光化学烟雾发现较晚碳氢化合物氮氧化物臭氧PAN汽油煤气石油的燃烧在夏秋两季气温高湿度低日光强臭氧浓度高重时可导致污染物质在机体内的运动过程包括转运()和消除(排泄和生物吸收污染物质从机体外通过各种途径通透体膜进入血液的过程吸收途径为机体的消化(扩散)呼吸(扩散滤过方式消化(扩散织与组织成分结合从组织反悔血液以及再反复等过程扩散为主高脂溶(尿排出)(胆汁排出)肺肠外分泌腺()化氧化酶氧化磷酸酯酶使磷酸酯水解酰胺酶使酰胺水解粉尘(1-100um)(0.01-1)(1-200)(2-200)(10)(TSP(100um(<10um(>10um污染物可通过蒸发渗透凝聚吸附放射性元素蜕变等物理过程实现转化PH湿度离子交换能力微生物种类和通气状况都是影响因素种类类、苯胺类、多环芳烃类、酚酸酯类、、丙烯腈、亚硝胺类、化物、重金属及其化合物殖质的特殊有机物包括腐殖酸富里酸腐黑物等OHOH2的来源HO·来源清洁大气O3+hv——O·+O2 污染大气HNO2+hv——HO·+NO 醛基光解(以为主)H2CO+hv—— 亚硝酸脂光解CH3ONO+hv——CH3O·+NO H2O2光解H2O2+hv——2HO· COHO·+CO——CO2+H·H·+O2——活在根际的微生物提供营养和能量支持根际的生长活性是生物降解作用增强特征烟雾呈蓝色具有强氧化性能使橡胶开裂刺激人的眼睛植物叶子大气能见度降低光化学烟雾的机制(12个反应)链NO2+hv——NO+O·O·+O2+M—— 链增长(自由基传递图略) O+NH+——NO-+2H++H 淀颜色逐渐转为黄色,而且pH值越偏向碱性,颜色转化过程越快。请这种1-2M>M1+M2M=M1+M2毒性低于相加作用毒性M=M1+M2-M1M2体界面发生和进行水-颗粒物界面吸附机制双电层等固液界面水体铝(d(NaPO3n少(e)AlCl3增加(f)Na2CO3减少(g)H2O(h)(增加、减少或无影(a)NaOH;增大(b)CO2;不变(c)NaCO3;增大(d)AlCl3;不变(e)HCl;减 阐述天然水环境合水处理过程中可能遇到的颗粒方式。压缩双点层凝聚专属吸附凝聚胶体相互凝聚絮团卷扫絮凝颗粒层吸附絮凝生物絮凝学形态粒径大小个不一样特别是化学组有很大的区别。附等方式形成的颗粒物,一般是有害的的水合氧化物,表面活性剂等半胶体以及藻类、
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