氨水泄漏遷移 歸宿

1、/a題 目：環(huán)境科學(xué)理論與技術(shù)作業(yè)姓 名：黃毅彬?qū)W院：廈門大學(xué)系：環(huán)境與生態(tài)學(xué)院專業(yè)：環(huán)境科學(xué)年 級：2014級碩士學(xué) 號(hào)：331201411516932015.03.301.泄漏氨水在環(huán)境中的遷移和歸宿?答：氨水，主要成分為nh3 h2Q,是氨氣的水溶液。氨水在水中的存在如下的可逆平衡：NH3+H2O=NH3 H2O （可逆反應(yīng)）NH3 H2O=NH4+ +OH（可逆反應(yīng)）泄漏氨水：遷移途徑1一揮發(fā)和不穩(wěn)定性由于氨水具有較強(qiáng)的揮發(fā)性和不穩(wěn)定性，隨溫度升高和放置時(shí)間 延長而揮發(fā)率增加，且隨濃度的增大揮發(fā)量增加。因此泄漏的氨氣在空 氣中暴漏一段時(shí)間后，隨著環(huán)境溫度和光照暴露時(shí)間增加，分解成氨氣

2、和水揮發(fā)，反應(yīng)方程如下：NH3 H2O= NH3 t+H2O遷移途徑2水環(huán)境里硝化作用在亞硝化細(xì)菌的作用下，氨（NH4+）被氧化成亞硝態(tài)氮（NQ2N ）,在硝化細(xì)菌的 作用下再進(jìn)一步被氧化成植物生長所需要的硝態(tài)氮（nq3-n ）發(fā)生硝化作用，銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為 硝態(tài)氮。2NH4+ 30廠 2H + 2N0f + 2H2O2NO2 + 0廠 N0硝化作用使得河流中的銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化成可以被植物所利用的硝態(tài)氮形式。遷移途徑3水環(huán)境中的脫氮反應(yīng)當(dāng)水體缺氧時(shí)，另有一類反硝化細(xì)菌可以把硝酸鹽（nq3-）還原為亞硝酸鹽（nq2-）, 再還原為氨氮或游離氨或氮?dú)猓I養(yǎng)作用,成為植物不能直接利用的氮。這種游離氨或氮

3、氣由水體界面逸入空氣。在交換性較差的水體中.硝酸鹽被還原的趨勢增大，NH3- N濃度積累再度升高遷移途徑4氨污染物地下水遷移地下水接受大氣降水和灌溉水入滲補(bǔ)給，揮發(fā)到空氣中的nh4+會(huì)隨水的下滲作用進(jìn)入 地下水循環(huán)，進(jìn)而污染地下水。地下水中微生物含量較少，因此nH4+存在時(shí)間較長。若該 類 被NH4+污染的地 下水用來灌溉，則會(huì)造成較大面積的土壤污染:若用來灌溉稻田，則 對土壤的污染程度會(huì)減輕，因?yàn)樗灸芾肗 H4+作為氮源。遷移歸宿途徑5氨污染物土壤的遷移當(dāng)大量NH4+存在時(shí)，N H 4+會(huì)與土壤的膠體、腐殖質(zhì)、底泥等所吸附的陽離子發(fā)生 離子交換。對于一些吸附能力比NH4+,在有NH4+存

4、在時(shí)，也會(huì)發(fā)生離子交換吸附。而被 NH4+所交換出的陽離子可能是某些毒性較大的重金屬離子（Pb、A s等）。1.開闊大洋區(qū)海洋浮游生物呼吸速率測定檢測限偏低2.1傳統(tǒng)海洋浮游生物呼吸速率測定主要方法：目前開闊大洋海洋浮游生物群落的測定主要通過將經(jīng)典“黑白瓶法”。將不同水層的 海水分裝入60-120ml的BOD瓶，模擬水層溫度，通過24小時(shí)培養(yǎng)后測定瓶子中氧氣的變化 來計(jì)算一天呼吸消耗的氧氣。其中測定氧氣含量變化的主要是利用Winker溶氧滴定法。2.2溶氧滴定技術(shù)檢測限的短板一檢測限（2倍S.E=1 mmol O2m-3）（1）開闊大洋生物量極低，24h小時(shí)前后培養(yǎng)氧氣變化量基本只有0.1-3

5、mmol級的， 變化量很小，而操作誤差偏大，根據(jù)之前數(shù)據(jù)，平行樣的S.E常常大與0.5mmol，數(shù)據(jù)質(zhì) 控不行。（2）采用手動(dòng)winkler溶氧滴定方法，人為判斷終點(diǎn)不準(zhǔn)確，平行樣之間的誤差常常 大于實(shí)際氧氣變化，造成錯(cuò)誤的結(jié)果。2.3改進(jìn)方法（1）增大培養(yǎng)體系和培養(yǎng)時(shí)間：將60ml-120ml的培養(yǎng)體系增大至200-400ml，使瓶內(nèi)的 24h后的氧氣變化含量變化更加明顯。（2）利用高精度的自動(dòng)電位滴定儀如：瑞士萬通848型電位滴定儀來滴定，使用電位變 化來判定滴定終點(diǎn)，減少了人為誤差。（3）適當(dāng)增加平行樣，建議設(shè)置6個(gè)平行樣，然后利用統(tǒng)計(jì)學(xué)手段剔除1-2個(gè)，減少方 差。（4）每個(gè)BOD瓶子

6、體積通過差值法進(jìn)行精確矯正。2.4改進(jìn)的結(jié)果通過較大培養(yǎng)體系和增加培養(yǎng)時(shí)間，利用高精度848型電位滴定儀替代手動(dòng)滴定，平行樣 的S.E從0.5 mmol O2下降到0.12 mmol，檢測限提高4倍。3.PPCs在自來水中的來源、遷移和歸宿。藥品和個(gè)人護(hù)理品（PPCPs）是在日常生活中大量使用并具有潛在生態(tài)效應(yīng)的一類新型 人用獸用農(nóng)用藥品以及個(gè)人護(hù)理品，其中藥品主要分為抗生素類固醇消炎止痛藥精神類藥降 壓藥顯影劑避孕藥和減肥藥等；個(gè)人護(hù)理品主要是麝香類化合物殺菌消毒劑防曬劑化妝品 等。PPCPs具有較強(qiáng)的持久性生物活性和生物累積化學(xué)物質(zhì)，包括性，其長期暴露于人體和 水生陸生生物將給人類健康和生

7、態(tài)環(huán)境帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)，已引起了世界各國的普遍關(guān)注。3.1飲用水中藥物與個(gè)人護(hù)理品的污染來源（1）人體或動(dòng)物是PPCPs最主要的來源。（2）在污水處理廠中不能有效去除，越過種種屏障如生物降解等最后排入天然水體，或者 吸于活性污泥，通過施肥等最終進(jìn)入環(huán)境。（3）部分PPCPs物質(zhì)在整個(gè)排放過程中能夠轉(zhuǎn)化成仍有生物活性的降解產(chǎn)物出現(xiàn)于環(huán)境 水體中，并出現(xiàn)生物富集（4）未經(jīng)過任何處理的農(nóng)業(yè)廢水、養(yǎng)殖廢水和生活污水的直接排放（5）如藥物的生產(chǎn)、直接丟棄、家畜養(yǎng)殖場所排放的糞便中的PPCPs圖4 PPCPs在水環(huán)境中的主要來源及途徑3.2遷移和轉(zhuǎn)化：1、通過人體和動(dòng)物：通常，人們關(guān)注的只是藥物對人類或動(dòng)物疾

8、病的治療效果，當(dāng)這些藥物通過受體的糞便或 尿液排出體外后，它們的環(huán)境歸趨就不再被進(jìn)一步研究了。事實(shí)上，被人體或動(dòng)物攝入體內(nèi)的 藥物并不能完全的被吸收和利用,一部分未代謝或未溶解的藥物成分（例如甲氨蝶吟）將通過 糞便和尿液等排泄物排入污水系統(tǒng)中。有研究報(bào)道，對肉用動(dòng)物使用的抗生素類藥物有一半 以上以母體藥物的形式通過糞便排出體外。甚至有專業(yè)人士認(rèn)為超過90%的藥劑會(huì)隨著動(dòng)物 糞便和尿液排出。有一些藥物在進(jìn)入人或動(dòng)物體內(nèi)后發(fā)生了不同程度的代謝（例如通過P450 微酶系統(tǒng)形成極性更大且更易被排泄的代謝物），還有一些藥物會(huì)通過共軛物（與糖或縮氨 酸共軛）的生成而轉(zhuǎn)化成溶解性更強(qiáng)的物質(zhì)。這些由真核或原核

9、代謝以及理化性質(zhì)改變后產(chǎn) 生的代謝物和共軛物也一并加入了原本就很龐大且復(fù)雜的PPCPs大家族。此外，還有大量的 處方和非處方藥物由于多種原因未經(jīng)使用就直接通過廁所或是家庭垃圾回收系統(tǒng)進(jìn)入環(huán)境2、通過污水處理廠由于目前的污水處理工藝并非針對PPCPs設(shè)計(jì)，一些PPCPs類物質(zhì)不能在污水處理廠 中得到有效去除，從而越過種種屏障如生物降解等最后排入天然水體，或者吸附于活性污泥， 通過施肥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)最終進(jìn)入環(huán)境。PPCPs在城市污水處理廠中的遷移轉(zhuǎn)化途徑可能有: 完全礦化至CO2和水;母體和降解、代謝物被污泥固體的吸附（親脂性PPCPs及降解、代謝 物更易于被污泥吸附）；部分母體和降解、代謝物隨出水排放進(jìn)入環(huán)境。3、生物富集污廢水直接排放未經(jīng)過任何處理的農(nóng)業(yè)廢水、養(yǎng)殖廢水和生活污水的直接排放，將帶來巨大的PPCPs， 凡是未被生物消化的成分都將被排放進(jìn)入環(huán)境中、PPCPs生產(chǎn)排放PPCPs制造業(yè)產(chǎn)生的環(huán)境排放也不容忽視。因?yàn)槿狈ο冗M(jìn)快捷的監(jiān)測手段和嚴(yán)格的排放 標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)過程中的大量PPCPs伴隨著廢水、廢渣等排入環(huán)境中。尤其是發(fā)展中國家，承擔(dān) 著世界上大多數(shù)PPCPs或其原料的生產(chǎn)，如2003年中國青霉素和土霉素的產(chǎn)量分別占到世 界總產(chǎn)量的60%和65%，而強(qiáng)力霉素和頭抱菌素等抗生素的產(chǎn)量均排在世界