水體中污染物的遷移轉(zhuǎn)化ppt課件

1、水體污染物及其遷移轉(zhuǎn)化水體污染物及其遷移轉(zhuǎn)化無機(jī)污染物無機(jī)污染物有機(jī)污染物有機(jī)污染物水環(huán)境中污染物的遷移轉(zhuǎn)化水環(huán)境中污染物的遷移轉(zhuǎn)化無機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化無機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化概述概述 水體污染物分為化學(xué)性、物理性和生物性水體污染物分為化學(xué)性、物理性和生物性 。無機(jī)污染物無機(jī)污染物 無機(jī)酸堿無機(jī)酸堿 鹽類氰化物、硫化物、氟化物以及氮磷鹽類氰化物、硫化物、氟化物以及氮磷等污染物等污染物 重金屬類污染物重金屬類污染物 放射性核素放射性核素?zé)o機(jī)酸堿無機(jī)酸堿 來源：各類工業(yè)廢水來源：各類工業(yè)廢水 危害：危害： 破壞水體的自然緩沖作用破壞水體的自然緩沖作用 呵斥無機(jī)鹽

2、類的污染呵斥無機(jī)鹽類的污染 影響水體正常自凈影響水體正常自凈 對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響氰化物氰化物 來源：來源： 各類工業(yè)廢水各類工業(yè)廢水 危害：危害： 人的致死濃度：人的致死濃度：0.10.1克克 對(duì)魚類及水生生物等也具有極大毒性對(duì)魚類及水生生物等也具有極大毒性 CN-CN-與重金屬離子可生成低毒絡(luò)合物的性能，與重金屬離子可生成低毒絡(luò)合物的性能，制成口服解毒劑制成口服解毒劑 堿性氫氧化亞鐵制劑堿性氫氧化亞鐵制劑 硫化物硫化物 來源：來源： 礦物的氧化作用，經(jīng)常構(gòu)成嚴(yán)重的環(huán)境污染礦物的氧化作用，經(jīng)常構(gòu)成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題問題 H2SH2S的生成途徑：的生成途徑： 同

3、化硫酸鹽復(fù)原反響同化硫酸鹽復(fù)原反響 微生物吸收變成有機(jī)硫，然后經(jīng)腐化細(xì)菌微生物吸收變成有機(jī)硫，然后經(jīng)腐化細(xì)菌分解生成分解生成H2SH2S 異化硫酸鹽復(fù)原反響異化硫酸鹽復(fù)原反響 硫酸鹽復(fù)原菌硫酸鹽復(fù)原菌被硫化氫毒氣體侵襲，虞美被硫化氫毒氣體侵襲，虞美人葉子便會(huì)發(fā)焦或有斑點(diǎn)人葉子便會(huì)發(fā)焦或有斑點(diǎn) 氟化物氟化物 來源：來源： 冶金、磷肥制造和磚瓦、煤的熄滅。冶金、磷肥制造和磚瓦、煤的熄滅。 危害：危害： 人體尿氟量添加人體尿氟量添加 兒童牙齒斑釉率上升兒童牙齒斑釉率上升 軟骨病發(fā)病率上升軟骨病發(fā)病率上升 當(dāng)空氣中存在氟污染時(shí)，當(dāng)空氣中存在氟污染時(shí)，萱草的葉子尖端會(huì)變成褐萱草的葉子尖端會(huì)變成褐紅色。紅

4、色。 有機(jī)污染物有機(jī)污染物 農(nóng)藥農(nóng)藥 PSBsPSBs 鹵代脂肪烴鹵代脂肪烴 醚類醚類 單環(huán)芳香族化合物單環(huán)芳香族化合物 苯酚類和甲酚類苯酚類和甲酚類 酞酸酯類酞酸酯類 PAHs PAHs 亞硝胺和其他化合物亞硝胺和其他化合物 水環(huán)境中污染物的遷移轉(zhuǎn)化水環(huán)境中污染物的遷移轉(zhuǎn)化 無機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化無機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化 沉淀沉淀-溶解溶解 氧化氧化-復(fù)原復(fù)原 配協(xié)作用配協(xié)作用 吸附吸附-解吸解吸溶解和沉淀溶解和沉淀 在固在固- -液平衡體系中，普通需用溶度積來表征溶解度液平衡體系中，普通需用溶度積來表征溶解度 。 重點(diǎn)引見金屬氧化物、氫氧化物、硫化物、碳酸鹽重點(diǎn)引見金屬氧化物、氫氧化物、硫化物、

5、碳酸鹽氧化物和氫氧化物氧化物和氫氧化物 與與pH值關(guān)系親密，涉及到水解和羥基配合值關(guān)系親密，涉及到水解和羥基配合物的平衡過程，該過程往往復(fù)雜多變物的平衡過程，該過程往往復(fù)雜多變 。硫化物硫化物 溶度積更小，只需水環(huán)境中存在溶度積更小，只需水環(huán)境中存在S2-S2-，幾乎一切重，幾乎一切重金屬均可從水體中除去。金屬均可從水體中除去。 在飽和水溶液中，在飽和水溶液中，H2S濃度總是堅(jiān)持在濃度總是堅(jiān)持在0.1mol/L 碳酸鹽碳酸鹽 封鎖體系：對(duì)大氣封鎖的體系封鎖體系：對(duì)大氣封鎖的體系( (只思索固相和溶液相，只思索固相和溶液相，把把H2CO3H2CO3當(dāng)作不揮發(fā)酸類處置，即當(dāng)作不揮發(fā)酸類處置，即CT

6、CT為一常數(shù)。為一常數(shù)。 開放體系：開放體系：CO2CO2分壓固定，溶液中分壓固定，溶液中CO2CO2濃度也相濃度也相應(yīng)固定。應(yīng)固定。 Ca2+Ca2+就不再等于就不再等于CTCT，但仍堅(jiān)持有同樣的電中，但仍堅(jiān)持有同樣的電中性條件。性條件。 氧化復(fù)原氧化復(fù)原 厭氧性條件：元素都將以復(fù)原形狀存在厭氧性條件：元素都將以復(fù)原形狀存在CH4NH4+H2SFe2+而表層水是氧化性介質(zhì)而表層水是氧化性介質(zhì)CO2NO3-Fe(OH)3SO42-。顯然這種變化對(duì)水生生物和水質(zhì)影響很大。顯然這種變化對(duì)水生生物和水質(zhì)影響很大。 天然水的決議電位天然水的決議電位 在普通天然水環(huán)境中，溶解氧是在普通天然水環(huán)境中，溶解

7、氧是“決議電位物質(zhì)決議電位物質(zhì) 而在有機(jī)物累積的厭氧環(huán)境中，有機(jī)物是而在有機(jī)物累積的厭氧環(huán)境中，有機(jī)物是“決議電決議電位物質(zhì)位物質(zhì) 介于兩者之間，那么其介于兩者之間，那么其“決議電位為溶解氧體系決議電位為溶解氧體系和有機(jī)物體系的結(jié)合。和有機(jī)物體系的結(jié)合。水中有機(jī)物的氧化生物氧化復(fù)原反響水中有機(jī)物的氧化生物氧化復(fù)原反響有機(jī)物氧化動(dòng)力學(xué)有機(jī)物氧化動(dòng)力學(xué)Monod方程方程 無機(jī)配位體：無機(jī)配位體： OH-OH-、Cl-Cl-、CO32-CO32-、HCO3-HCO3-、F-F-、S2- S2- 有機(jī)配位體：有機(jī)配位體： 天然降解產(chǎn)物氨基酸、天然降解產(chǎn)物氨基酸、糖、腐殖酸糖、腐殖酸 生活廢水中的洗滌劑

8、、生活廢水中的洗滌劑、清潔劑、清潔劑、NTANTA氮三乙氮三乙酸、酸、EDTAEDTA、農(nóng)藥和大、農(nóng)藥和大分子環(huán)狀化合物分子環(huán)狀化合物 配協(xié)作用配協(xié)作用環(huán)境污染治理和環(huán)境監(jiān)測(cè)中重要的配位體環(huán)境污染治理和環(huán)境監(jiān)測(cè)中重要的配位體NH3：NH3可以和重金屬可以和重金屬Cu相結(jié)合，這對(duì)相結(jié)合，這對(duì)NH3對(duì)氨氮生物硝化過程抑制的恢復(fù)具有對(duì)氨氮生物硝化過程抑制的恢復(fù)具有重要作用。重要作用。OH-：與：與Fe或或Al的結(jié)合以及形狀與的結(jié)合以及形狀與pH的關(guān)的關(guān)系在廢水混凝處置中有重要的作用。系在廢水混凝處置中有重要的作用。Cl-：COD的測(cè)定中用的測(cè)定中用HgSO4來絡(luò)合來絡(luò)合Cl-，以消除其與以消除其與A

9、g+生成沉淀。生成沉淀。水中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化水中有機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化 遷移轉(zhuǎn)化主要取決于有機(jī)污染物本身的性質(zhì)以及水遷移轉(zhuǎn)化主要取決于有機(jī)污染物本身的性質(zhì)以及水體的環(huán)境條件。體的環(huán)境條件。 主要遷移轉(zhuǎn)化作用：主要遷移轉(zhuǎn)化作用： 吸附作用吸附作用 揮發(fā)作用揮發(fā)作用 水解作用水解作用 光解作用光解作用 生物富集生物富集 生物降解作用生物降解作用 分配作用分配作用 Kow Kow 用正辛醇用正辛醇/ /水系統(tǒng)能較好的模擬生物系統(tǒng)。水系統(tǒng)能較好的模擬生物系統(tǒng)。 KowKow值與吸附系數(shù)、生物濃集因子等參數(shù)間有很值與吸附系數(shù)、生物濃集因子等參數(shù)間有很好的相關(guān)性。好的相關(guān)性。KowKow可以經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)得

10、?？梢越?jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)得。水相中的平衡濃度正辛醇相中的平衡濃度owK BCF (Biological Concentration Factor)BCF (Biological Concentration Factor) BCFBCF值表達(dá)了化學(xué)物質(zhì)引起水體污染后一段時(shí)間內(nèi)，對(duì)值表達(dá)了化學(xué)物質(zhì)引起水體污染后一段時(shí)間內(nèi)，對(duì)于水生生物體呵斥潛在危險(xiǎn)的程度。于水生生物體呵斥潛在危險(xiǎn)的程度。 BCFBCF值從值從1-10000001-1000000。 用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定BCFBCF值非常不容易，普通是基于它與對(duì)值非常不容易，普通是基于它與對(duì)象有機(jī)物其他特征參數(shù)的相關(guān)性象有機(jī)物其他特征參數(shù)的相關(guān)性KowKow來進(jìn)展估算。來進(jìn)展估算。 （無量綱）水相中平衡濃度生物體內(nèi)平衡濃度BCF揮發(fā)作用揮發(fā)作用 1 1亨利定律亨利定律 當(dāng)一個(gè)化學(xué)物質(zhì)在氣當(dāng)一個(gè)化學(xué)物質(zhì)在氣- -液相到達(dá)平衡時(shí)，溶解液相到達(dá)平衡時(shí)，溶解于水相的濃度與氣相中化學(xué)物質(zhì)濃度于水相的濃度與氣相中化學(xué)物質(zhì)濃度( (或分壓或分壓力力) )有關(guān)有關(guān) ，亨利定律的普通表示式：，亨利定律的普通表示式： 2 2雙膜實(shí)際雙膜實(shí)際水解作用水解作用 水解作用是有機(jī)化合物與水之間最重要的反響。水解作用是有機(jī)化合物與水之間最重要的反響。 有機(jī)物經(jīng)過水解反響而改動(dòng)了原化合物的化學(xué)有機(jī)物經(jīng)過水解反響而