1、第三章水環(huán)境化學、第三節(jié)約用水中有機污染物的遷移轉(zhuǎn)化、主要內(nèi)容、一.概括二.分配作用三.揮發(fā)作用四.水解作用作用五.光解作用六.生物降解作用、一.概括，水環(huán)境中有機污染物的種類很多，一般可分為兩大類環(huán)境中的持續(xù)性小，對環(huán)境的危害相對小。 持久性有機污染物(Persistent Organic Pollutants，簡稱POPs )的一種具有長期持久性、生物累積性、半揮發(fā)性和高毒性，可長距離遷移，是嚴重危害人類健康和環(huán)境的天然或人工合成的有機污染物。 (討論的主要內(nèi)容)、一.概括、一.概括、有機污染物在人體和食物鏈中的遷移、分配和歸宿、一.概括、一.概括、有機污染物在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化主要取決于

2、有機污染物自身性質(zhì)和水體環(huán)境條件的有機污染物遷移轉(zhuǎn)化過程：二.分配作用； 分配理論實驗現(xiàn)象a .一些疏水性有機化合物在土壤水系中的吸附線性等溫線，二.分配作用，b .一些疏水性有機化合物在活性炭水系中的吸附非線性等溫線，二.分配作用，理論提出時有機物的土壤有機質(zhì)和水中含量的比稱為分配系數(shù)。 有機物在土壤(堆積物)上的吸附存在1 )水溶液中的土壤(堆積物)有機質(zhì)在有機物上的溶解作用這2個反應(yīng)歷程。 2 )吸附作用：在非極性有機溶劑中，土壤礦元素對有機物的表面吸附作用或者對干土壤礦元素的有機物的表面吸附作用。 二、分配作用、“分配作用”與“吸附作用”的比較a )分配作用是指有機污染物通過分子間作用

3、力將溶質(zhì)分配給土壤(沉積物)的有機質(zhì)。 其作用力主要依賴范德華力，依賴土壤中有機質(zhì)的量。 吸附作用是表面物理化學現(xiàn)象，其作用力主要為氫鍵、絡(luò)離子偶極鍵、配位鍵、鍵等各種化學鍵。 b )吸附作用一般有較大的吸附熱釋放，但分配作用的散熱較少。 c )分配作用的等溫線為直線，吸附作用的等溫線為非線性。 d )多種有機物并存時，吸附作用受到吸附位點競爭的影響，但分配作用僅與有機物的溶解度有關(guān)，與表面吸附位點無關(guān)。 2、分配作用2、標準化分配系數(shù)分配系數(shù)： Kp=a w式中，a、w分別為有機毒物在沉積物和水中的平衡質(zhì)量濃度。 oc沉積物中有機碳的質(zhì)量分數(shù)，引入了標準化分配系數(shù)(Koc): Koc=Kpo

4、c公式中： Koc標準化分配系數(shù)，即化學基表示有機碳的分配系數(shù)，以便找到表示不同類型成分在復(fù)雜沉積物和土壤之間吸附的常數(shù)。 每種有機物與堆積物的特征無關(guān)，可得到一個Koc、2 .分配作用，進一步考慮粒子尺寸的影響，其分配系數(shù)Kp在Kp=Koc 0.2 (1f ) oc f oc式中： f微粒的質(zhì)量分數(shù)(d50m )可以表示oc粗堆積物成分的有機碳含量； oc微細堆積物成分的有機碳含量。 由于微粒子對防水有機物的吸附是分配機制，所以在Kp難以得到的情況下，可以通過下式預(yù)測Koc=0.63Kow式中： Kow辛醇-水分配系數(shù)，即辛醇中的化學物質(zhì)的質(zhì)量和在水中的質(zhì)量的比例。 Kow和溶解度sw在lg

5、Kow=5.00 0.670lg(sw 103/Mr )式中，表示sw有機物在水中的溶解度、mg/L； Mr有機物的相對分子質(zhì)量。f、s、s、f、2 .分配作用、2 .分配作用、3 .生物濃縮因子(BCF )有機毒物在生物群水之間的分配稱為生物濃縮或生物積累。 BCF :生物體內(nèi)有機毒物的濃度與水中的該有機物濃度之比，用符號BCF或KB表示。 一般采用平衡方法和動力學法進行測量。 三、揮發(fā)作用，許多有機物，特別是鹵化脂肪烴和芳香烴具有揮發(fā)性。 揮發(fā)作用是有機物質(zhì)從溶解狀態(tài)向氣相轉(zhuǎn)變的重要轉(zhuǎn)移過程。 有機毒物揮發(fā)速度的預(yù)測，可以理解。 三.揮發(fā)作用，1 .亨利定律定義：一種化學物質(zhì)在氣液相達到平

6、衡時，水相中溶解的濃度與氣相中的化學物質(zhì)濃度(或分壓力)有關(guān)。 亨利定律的通式為pKHcw式中： p污染物在水面大氣中的平衡分壓、Pa； cw污染物的水中平衡濃度、mol/m3 KH亨利定律常數(shù)、Pa m3/mol、3 .揮發(fā)作用、KH=ca/cw ca有機毒物在空氣中的克分子濃度、mol/m3； KH Henry定律常數(shù)的置換形式是維度為1的KH=KH/(rt )=KH/8.314 t=4. 110-4 KH (20 )、KH=psMw/w ps純化合物的飽和蒸汽壓力、Pa。 Mw化合物的摩爾質(zhì)量、g/mol； w化合物在水中的質(zhì)量濃度，mg/L KH=0.12 ps Mw/w T，一般的方

7、法是微溶解化合物(摩爾分數(shù)0.02 )、三.對于揮發(fā)作用，注意：表3-13 Henry的法則適用范圍2 .揮發(fā)作用的雙膜理論(自學)化學物質(zhì)從水中揮發(fā)時， 來自近水表層和空氣層的阻力瓦斯氣體膜和液膜必須控制化學物質(zhì)從水向空氣中移動的速度，四.水解作用作用、水解作用作用是有機化合物與水之間最重要的反應(yīng)。 有機毒物和水的反應(yīng)是x化學基與oh化學基交換的過程： x烷基鹵化物、酰胺、胺、烏拉坦、羧酸酯類化合物、環(huán)氧化合物、腈、磷酸酯類化合物、磺酸酯類化合物、硫酸酯類化合物等。 4 .水解作用作用、幾種有機物可能的水解作用反應(yīng)產(chǎn)物：4 .水解作用作用、4 .水解作用作用、4 .水解作用作用、水解作用反應(yīng)的動力學分析通常測定水中有機物的水解作用為一級反應(yīng)，RX的消失速度與RX，即半衰期成比例1 .直接光解：化合物本身直接吸收光能進行分解反應(yīng)。 2 .增感光解：水體中存在的天然物質(zhì)受日光激發(fā)后，其激發(fā)態(tài)的能轉(zhuǎn)移到化合物上產(chǎn)生的裂解反應(yīng)。 3 .氧化反應(yīng)：天然物質(zhì)被放射產(chǎn)生自由基和純氧等中間體，生成這些個的中間體