第5章典型污染物转归与效应
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
常温下PCBS属难挥发物质，蒸汽压与温度、氯的 含量有关，温度越高、氯含量越大，蒸汽压越小。
30
第五章 典型污染物的转归与效应
⑵多氯联苯的来源与分布： ①来源：
绝缘材料、导热介质、添加剂、增塑剂等。 ②分布：
多氯联苯挥发性和水中溶解度较小，在大气和水 中的含量较少。PCBS易被颗粒物所吸附。水生植物对 PCBS的富集系数为l04-l05。
★⒊砷的毒性与生物效应 三价无机砷毒性高于五价砷。 无机砷可抑制酶的活性，三价无机砷还可与蛋白
质的巯基反应，形成稳定的络合物。 砷在体内的生化反应中能够取代磷酸，使之不能
形成高能磷酸键，直接影响细胞的代谢。 砷与血红蛋白结合，导致出现紫绀等缺氧症状。 砷具有致癌性。
23
被卤第素五不章完全典取型污代染的物卤的代转烃归寿与命效比应较 短，被卤素完全取代的卤代烃寿命比
Hg22+
Hg2+
微生物代谢
图5-2 汞循环的可能途径(一)(转自翁稣颖等,1985)
土壤 沉积物
Hg0
16
汞及其化合物 → 空 气 → 颗粒物吸附 → 土壤或水体
水中无机汞 → 甲 基化 →进入食物链
水中汞 → 颗粒物结合 → 水底沉积物
第五章 典型污染物的转归与效应
★⒌汞的生物效应 甲基汞能与许多有机配位体结合。 由于烷基汞具有高脂溶性，且它在生物体内分解
CH3Hg+
0
0.001mol/l
9.5
0.039mg/l 8.8
15.7 0.039mg/l 22.0
44倍 408倍
Hg+
1mol/l
10.3
11005倍
14 11037倍
8
第五章 典型污染物的转归与效应
★ ⒉水俣病和汞的甲基化 1953年在日本熊本县水俣湾附近的渔村，发现一
种中枢神经性疾患的公害病，称为水俣病。这是世界 历史上首次出现的重金属污染重大事件。
HCl可与·HO反应重新生成Cl： ·OH + HCl → H2O + Cl 一个氯原子在扩散出平流层之前，它在链式反应
中进出的活动将发生10次以上，能破坏数以千计的O3， 直至HCl到达对流层，并在降雨时被清除。
28
第五章 典型污染物的转归与效应
⒉多氯联苯（PCBS）： ⑴ PCBS结构与性质：
31
第五章 典型污染物的转归与效应
★ ⑶ PCBS在环境中的迁移与转化： 近年来PCBS使用量大大减少，但沉积物中的PCBS仍
然是今后若干年内食物链污染的主要来源。 ①光化学分解：
PCBS在波长280-320nm的紫外光下的光化学分解。
32
第五章 典型污染物的转归与效应
PCBS的光解反应与溶剂有关。在环 已烷中，只有脱氯产物；在甲醇中发 生脱氯和Cl被·CH3O取代的反应。
THFA-CH
3
HCgH2和+3CHHgC3HHg+3
子CH3+转移给钴，并
要转化为二甲基
从钴上取得二个电子，
汞。好氧条件下，
以CH3-与钴结合，完 成了甲基钴氨素的再
生
酶H2FOCACHDoH3B21还2被原辅， 钴由C三o3价+ 降为
主要转化为一甲 基汞。
一价
B12
12
第五章 典型污染物的转归与效应
中性和酸
一甲基汞可形成氯化甲基汞或氢氧化甲基汞pH：＝8，性[C条l-件
CH3Hg+ + Cl- ＝ CH3HgCl
] <400mg/L NhomakorabeaCH3HgCl + H2O ＝ CH3HgOH + Cl- + H+
在H2S存在下，一甲基汞容易转化为二甲基汞：
2CH3HgCl + H2S → (CH3Hg)2S + 2HCl
3' 2'
23
4'
1' 1
4
5' 6'
65
联苯
Clm
多氯联苯
Cln
(1≤m+n≤10)
PCBS的全部异构体有210个。目前已鉴定出102个。
29
第五章 典型污染物的转归与效应
PCBS纯化合物为晶体，混合物则为油状液体。粘 度随着Cl数增加而增大，溶解度随Cl数的增加而降低。
PCBS耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗氧化，对金属无腐 蚀、耐热和绝缘性能好，加热到1000-1400℃才完全分 解。除一氯、二氯代物外，均为不可燃物质。
AsO34- –2Oe AsO33- CH3 CH3AsO32- –2Oe CH3AsO22CH3 (CH3)2 AsO-2 –2eO(CH3)2 AsO- CH3 (CH3)3 AsO –2eO(CH3)3 As
22
第五章 典型污染物的转归与效应
并产生氯 原子
3·ClO + H2O → 3·Cl + 2·HO + O2多数Cl迅速 和甲烷作用
·Cl + CH4 → HCl + ·CH3
26
第五章 典型污染物的转归与效应 ·CC13氧化
②平流层中的转化：
成光气
CCl4 + h → ·CCl3 + ·Cl ·Cl + O3 → ·ClO + O2
第五章 典型污染物的转归与效应
—Department of Environmental Science and Engineering—
第五章 典型污染物的转归与效应
§5.1重金属元素 有毒重金属是指非人体必需又有害的重金属元素
和化合物，在人体中只有少量存在但对正常代谢作用 产生灾难性的影响。
有毒重金属来自于矿物冶炼，材料加工和制成品应 用等发生源，通过各种渠道散入环境。
Cl参与破坏臭 氧的链式反应
O3 + h → ·O + O2 ·O + ·ClO → ·Cl + O2 Cl + CH4 → HCl + ·CH3
O3光分解， 生成的·O将 ·ClO转化为Cl
反应除去了两个O3，又再次提供了 Cl。这种循环将继续下去，直到Cl
全部变成HCl
27
第五章 典型污染物的转归与效应
第五章 典型污染物的转归与效应
§5.1.1汞 ⒈环境中汞的来源、分布与迁移 ⑴来源：
汞在自然环境中的本底值不高。全世界每年开 采应用的汞量约在1万吨以上，绝大部分最终以“三 废”的形式进入环境。
6
有机汞第挥五发章性大典于型无污机染汞物，的其转中归甲与基效汞应
和苯基汞的挥表 发5-1性汞最化大合。物无的机挥发汞性以碘化
2R-S-H + M → R-S-M-S-R （酶分子） (金属配合物） 破坏和中断了某些正常的代谢进程，引发中 毒，这一过程与实验室里向含有重金属离子的水 溶液中通H2S，产生金属硫化物沉淀相似。
第五章 典型污染物的转归与效应
根据这一中毒机理，人们提出了一种药物 解毒的方法。例如，EDTA、二巯基丙醇 [CH2(OH)CH(SH)CH2(SH)]等对重金属有强烈 亲合力，并与之形成溶解度较大的化合物后排 除体外。
2
第五章 典型污染物的转归与效应
重金属毒物对人体的毒害程度与其种类、 存在的化学形态、进入人体的途径及受害人体 的情况不同。一般以单质形式存在，通过饮食 进入人体呈低毒性，以阳离子或有机态形式存 在具有高毒性。
第五章 典型污染物的转归与效应
重金属中毒机理： 含巯基（-SH）的酶与外来重金属的反应：
9
日本水俣病
10
日本水俣病
11
第五章 典型污染物的转归与效应
HH
O
甲基钴氨素是金属甲基化甲基基团 FADH2的重F要A生D 物+ 来2H源。
Co 3+
CH3CoB12 + HgC2+o++ H2O →
辅酶甲基四氢叶酸
(THFA-CHB31)2将正离
H2OCoB厌12氧＋条B件1C2下H，3H主g+
★ ⑵化 硫挥合 化汞物 物发挥性发性最大，干硫空气化中条汞，件R最H≤小1%。
大气中汞浓度（μg/m3） 0.1
汞硫及化其物化合物挥发湿程空度气中与，化RH合≤接物近饱的和形态及在水中5的.0 溶
氧化物
干空气中，RH≤1%
2.0
解度碘、化表物 面吸附、大气的相干空对气中湿度等密切相关。 150
氟化物
农药和饲料添加剂。工厂和矿山含砷废水、废渣 的排放，矿物燃料燃烧等也是砷污染的重要来源。
19
第五章 典型污染物的转归与效应
★⒉砷在环境中的迁移与转化 天然水体中形态为H2AsO4-、HAsO42-、H3AsO3和
H2AsO3-，容易随水发生迁移。 在土壤中，砷主要与铁、铝水合氧化物胶体结合的
形态存在，水溶态含量极少。 Eh降低，pH值升高，AsO43-逐渐被还原为AsO33-，
§5.2有机污染物
较长
§5.2.1有机卤代物
⒈卤代烃
⑴卤代烃的种类及分布：
24
第五章 典型污染物的转归与效应
⑵主要卤代烃的来源： ①一氯甲烷（CH3Cl）：海洋；汽车废气和塑料、农 作物燃烧 ②氟利昂：11（CC13F）、12（CC12F2）、22 （ CHF2Cl ）
火山爆发；制冷剂、飞机推动剂、塑料发泡剂 ③四氯化碳（CCl4）：工业溶剂、灭火剂、干洗剂； 氟利昂的主要原料
PCBS可诱导哺乳动物的肝脏腺瘤及癌症的发展。 PCBS进入人体后，可引起皮肤溃疡、囊肿及肝损伤、 白细胞增加等症。PCBS可通过母体转移给胎儿致畸。
PCBS目前唯一的处理方法是焚烧，焚烧多氯联苯 可以产生多氯代二苯并二恶英。
35
第五章 典型污染物的转归与效应
⒊多氯代二苯并二恶英(PCDD)和多氯代二苯并呋喃(PCDF) ⑴结构
RH≤1%
8
氟化物
RH＝70%
20
氯化甲基汞（液体） 0.06%的 0.1mol/L 磷酸盐缓冲溶液，pH=5
900
双氰胺甲基汞（液体） 0.04%的 0.1mol/L 磷酸盐缓冲溶液，pH=5
140
醋酸苯基汞（固体）
在 RH≤1%的干空气中
22
醋酸苯基汞（固体）
在 RH=30%的干空气中
140
硝酸苯基汞（固体）
1 2
3 Clm 4
O
9 8
7
O
6 Cln
PCDD
1 2
3 Clm 4
9 8
7
O
6 Cln
PCDF
PCDD、PCDF是目前已知的毒性最大的有机氯 化合物；2,3,7,8-四氯二苯并二恶英(2,3,7,8-TCDD)是 有机物中毒性最强的化合物。
14
湖底沉积物中甲基汞可被降 解，Hg2+还原为Hg。
第五章 典型污染物的转归与效应
⒋汞在环境中的循环途径：
CH4
C2H6 Hg0
Hg0
hv
hv hv
大气
(CH3)2Hg
鱼 CH3Hg+
贝壳类 水
CH3-S-Hg-CH3
Hg0
微生物 代谢
CH3Hg+
代微谢生物
(CH3)2Hg CH3-S-Hg-CH3 微生代物谢
在 RH≤1%的干空气中
4
硝酸苯基汞（固体）
在 RH=30%的干空气中
27
半胱氨酸汞络合物
湿空气中，RH 饱和
13
（固体）
干空气中，RH≤1%
2
7
第五章 典型污染物的转归与效应
⑶无机汞 形成稳定的络合物。
甲基汞和汞的某些络合物的稳定常数
配位体
OHHg组(O氨H)酸2
半胱氨酸 H白gS蛋白
[Cl-] pK
33
第五章 典型污染物的转归与效应 ②生物转化：
PCBS可通过代谢作用发生转化，转化速率随分子 中Cl的增多而降低。
34
第五章 典型污染物的转归与效应
★⑷多氯联苯的毒性与效应
PCBS可抑制水生植物的生长；大多数鱼种对PCBS 都很敏感。鸟类吸收PCBS后可引起肾、肝的扩大和损 坏，内部出血，脾脏衰弱等。
(CH3Hg)2S → (CH3)2Hg ＋ HgS
易挥发、 光解
13
第五章 典型污染物的转归与效应
⒊甲基汞脱甲基化与汞离子还原
CH3Hg+ + 2H → Hg + CH4 + H+ HgCl2＋2H → Hg ＋ 2HCl 烷基汞的毒性： 在烷基汞中，只有甲基汞、乙基汞和丙基汞三种烷 基汞为水俣病的致病性物质。 4个碳原子以上的烷基汞并不是水俣病的致病物质， 也没有发现它们具有直接毒性。
速度缓慢（其分解半衰期约为70d），因此烷基汞比 可溶性无机汞化合物的毒性大10-100倍。
消除汞最活跃的人体部位是肾、肝、毛发等。
18
第五章 典型污染物的转归与效应 §5.1.2砷 ⒈来源与分布 ⑴天然源：
含砷矿物。地壳中砷含量为1.5-2mg/kg。土壤中 砷本底值0.2-40mg/kg。空气、 地面水砷含量很低。 ⑵人为源：
砷的溶解度增大。
20
第五章 典型污染物的转归与效应
砷的生物甲基化反应 和生物还原反应是它 在环境中转化的一个 重要过程，但产物易 被氧化和脱甲基化， 又变为无机态。
21
第五章 典型污染物的转归与效应
砷与产甲烷菌作用或与甲基钴氨素反应均可使砷 甲基化，在厌氧菌作用下主要产生二甲基胂，而好氧 的甲基化反应则产生三甲基胂。在水溶液中二甲基胂 和三甲基胂氧化为甲胂酸和二甲次胂酸。
25
第五章 典型污染物的转归与效应
★(3)卤代烃在大气中的转化
·CCl3与O2反
应生成碳酰氯
①对流层中的转化：与·HO的反应是的和主·C要lO消除途径
CHCl3 + ·HO→ H2O + ·CCl3
·ClO还原
·CCl3 + O2 →COCl2 + ·ClO ·ClO + NO → ·Cl + NO2
30
第五章 典型污染物的转归与效应
⑵多氯联苯的来源与分布： ①来源：
绝缘材料、导热介质、添加剂、增塑剂等。 ②分布：
多氯联苯挥发性和水中溶解度较小，在大气和水 中的含量较少。PCBS易被颗粒物所吸附。水生植物对 PCBS的富集系数为l04-l05。
★⒊砷的毒性与生物效应 三价无机砷毒性高于五价砷。 无机砷可抑制酶的活性，三价无机砷还可与蛋白
质的巯基反应，形成稳定的络合物。 砷在体内的生化反应中能够取代磷酸，使之不能
形成高能磷酸键，直接影响细胞的代谢。 砷与血红蛋白结合，导致出现紫绀等缺氧症状。 砷具有致癌性。
23
被卤第素五不章完全典取型污代染的物卤的代转烃归寿与命效比应较 短，被卤素完全取代的卤代烃寿命比
Hg22+
Hg2+
微生物代谢
图5-2 汞循环的可能途径(一)(转自翁稣颖等,1985)
土壤 沉积物
Hg0
16
汞及其化合物 → 空 气 → 颗粒物吸附 → 土壤或水体
水中无机汞 → 甲 基化 →进入食物链
水中汞 → 颗粒物结合 → 水底沉积物
第五章 典型污染物的转归与效应
★⒌汞的生物效应 甲基汞能与许多有机配位体结合。 由于烷基汞具有高脂溶性，且它在生物体内分解
CH3Hg+
0
0.001mol/l
9.5
0.039mg/l 8.8
15.7 0.039mg/l 22.0
44倍 408倍
Hg+
1mol/l
10.3
11005倍
14 11037倍
8
第五章 典型污染物的转归与效应
★ ⒉水俣病和汞的甲基化 1953年在日本熊本县水俣湾附近的渔村，发现一
种中枢神经性疾患的公害病，称为水俣病。这是世界 历史上首次出现的重金属污染重大事件。
HCl可与·HO反应重新生成Cl： ·OH + HCl → H2O + Cl 一个氯原子在扩散出平流层之前，它在链式反应
中进出的活动将发生10次以上，能破坏数以千计的O3， 直至HCl到达对流层，并在降雨时被清除。
28
第五章 典型污染物的转归与效应
⒉多氯联苯（PCBS）： ⑴ PCBS结构与性质：
31
第五章 典型污染物的转归与效应
★ ⑶ PCBS在环境中的迁移与转化： 近年来PCBS使用量大大减少，但沉积物中的PCBS仍
然是今后若干年内食物链污染的主要来源。 ①光化学分解：
PCBS在波长280-320nm的紫外光下的光化学分解。
32
第五章 典型污染物的转归与效应
PCBS的光解反应与溶剂有关。在环 已烷中，只有脱氯产物；在甲醇中发 生脱氯和Cl被·CH3O取代的反应。
THFA-CH
3
HCgH2和+3CHHgC3HHg+3
子CH3+转移给钴，并
要转化为二甲基
从钴上取得二个电子，
汞。好氧条件下，
以CH3-与钴结合，完 成了甲基钴氨素的再
生
酶H2FOCACHDoH3B21还2被原辅， 钴由C三o3价+ 降为
主要转化为一甲 基汞。
一价
B12
12
第五章 典型污染物的转归与效应
中性和酸
一甲基汞可形成氯化甲基汞或氢氧化甲基汞pH：＝8，性[C条l-件
CH3Hg+ + Cl- ＝ CH3HgCl
] <400mg/L NhomakorabeaCH3HgCl + H2O ＝ CH3HgOH + Cl- + H+
在H2S存在下，一甲基汞容易转化为二甲基汞：
2CH3HgCl + H2S → (CH3Hg)2S + 2HCl
3' 2'
23
4'
1' 1
4
5' 6'
65
联苯
Clm
多氯联苯
Cln
(1≤m+n≤10)
PCBS的全部异构体有210个。目前已鉴定出102个。
29
第五章 典型污染物的转归与效应
PCBS纯化合物为晶体，混合物则为油状液体。粘 度随着Cl数增加而增大，溶解度随Cl数的增加而降低。
PCBS耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗氧化，对金属无腐 蚀、耐热和绝缘性能好，加热到1000-1400℃才完全分 解。除一氯、二氯代物外，均为不可燃物质。
AsO34- –2Oe AsO33- CH3 CH3AsO32- –2Oe CH3AsO22CH3 (CH3)2 AsO-2 –2eO(CH3)2 AsO- CH3 (CH3)3 AsO –2eO(CH3)3 As
22
第五章 典型污染物的转归与效应
并产生氯 原子
3·ClO + H2O → 3·Cl + 2·HO + O2多数Cl迅速 和甲烷作用
·Cl + CH4 → HCl + ·CH3
26
第五章 典型污染物的转归与效应 ·CC13氧化
②平流层中的转化：
成光气
CCl4 + h → ·CCl3 + ·Cl ·Cl + O3 → ·ClO + O2
第五章 典型污染物的转归与效应
—Department of Environmental Science and Engineering—
第五章 典型污染物的转归与效应
§5.1重金属元素 有毒重金属是指非人体必需又有害的重金属元素
和化合物，在人体中只有少量存在但对正常代谢作用 产生灾难性的影响。
有毒重金属来自于矿物冶炼，材料加工和制成品应 用等发生源，通过各种渠道散入环境。
Cl参与破坏臭 氧的链式反应
O3 + h → ·O + O2 ·O + ·ClO → ·Cl + O2 Cl + CH4 → HCl + ·CH3
O3光分解， 生成的·O将 ·ClO转化为Cl
反应除去了两个O3，又再次提供了 Cl。这种循环将继续下去，直到Cl
全部变成HCl
27
第五章 典型污染物的转归与效应
第五章 典型污染物的转归与效应
§5.1.1汞 ⒈环境中汞的来源、分布与迁移 ⑴来源：
汞在自然环境中的本底值不高。全世界每年开 采应用的汞量约在1万吨以上，绝大部分最终以“三 废”的形式进入环境。
6
有机汞第挥五发章性大典于型无污机染汞物，的其转中归甲与基效汞应
和苯基汞的挥表 发5-1性汞最化大合。物无的机挥发汞性以碘化
2R-S-H + M → R-S-M-S-R （酶分子） (金属配合物） 破坏和中断了某些正常的代谢进程，引发中 毒，这一过程与实验室里向含有重金属离子的水 溶液中通H2S，产生金属硫化物沉淀相似。
第五章 典型污染物的转归与效应
根据这一中毒机理，人们提出了一种药物 解毒的方法。例如，EDTA、二巯基丙醇 [CH2(OH)CH(SH)CH2(SH)]等对重金属有强烈 亲合力，并与之形成溶解度较大的化合物后排 除体外。
2
第五章 典型污染物的转归与效应
重金属毒物对人体的毒害程度与其种类、 存在的化学形态、进入人体的途径及受害人体 的情况不同。一般以单质形式存在，通过饮食 进入人体呈低毒性，以阳离子或有机态形式存 在具有高毒性。
第五章 典型污染物的转归与效应
重金属中毒机理： 含巯基（-SH）的酶与外来重金属的反应：
9
日本水俣病
10
日本水俣病
11
第五章 典型污染物的转归与效应
HH
O
甲基钴氨素是金属甲基化甲基基团 FADH2的重F要A生D 物+ 来2H源。
Co 3+
CH3CoB12 + HgC2+o++ H2O →
辅酶甲基四氢叶酸
(THFA-CHB31)2将正离
H2OCoB厌12氧＋条B件1C2下H，3H主g+
★ ⑵化 硫挥合 化汞物 物发挥性发性最大，干硫空气化中条汞，件R最H≤小1%。
大气中汞浓度（μg/m3） 0.1
汞硫及化其物化合物挥发湿程空度气中与，化RH合≤接物近饱的和形态及在水中5的.0 溶
氧化物
干空气中，RH≤1%
2.0
解度碘、化表物 面吸附、大气的相干空对气中湿度等密切相关。 150
氟化物
农药和饲料添加剂。工厂和矿山含砷废水、废渣 的排放，矿物燃料燃烧等也是砷污染的重要来源。
19
第五章 典型污染物的转归与效应
★⒉砷在环境中的迁移与转化 天然水体中形态为H2AsO4-、HAsO42-、H3AsO3和
H2AsO3-，容易随水发生迁移。 在土壤中，砷主要与铁、铝水合氧化物胶体结合的
形态存在，水溶态含量极少。 Eh降低，pH值升高，AsO43-逐渐被还原为AsO33-，
§5.2有机污染物
较长
§5.2.1有机卤代物
⒈卤代烃
⑴卤代烃的种类及分布：
24
第五章 典型污染物的转归与效应
⑵主要卤代烃的来源： ①一氯甲烷（CH3Cl）：海洋；汽车废气和塑料、农 作物燃烧 ②氟利昂：11（CC13F）、12（CC12F2）、22 （ CHF2Cl ）
火山爆发；制冷剂、飞机推动剂、塑料发泡剂 ③四氯化碳（CCl4）：工业溶剂、灭火剂、干洗剂； 氟利昂的主要原料
PCBS可诱导哺乳动物的肝脏腺瘤及癌症的发展。 PCBS进入人体后，可引起皮肤溃疡、囊肿及肝损伤、 白细胞增加等症。PCBS可通过母体转移给胎儿致畸。
PCBS目前唯一的处理方法是焚烧，焚烧多氯联苯 可以产生多氯代二苯并二恶英。
35
第五章 典型污染物的转归与效应
⒊多氯代二苯并二恶英(PCDD)和多氯代二苯并呋喃(PCDF) ⑴结构
RH≤1%
8
氟化物
RH＝70%
20
氯化甲基汞（液体） 0.06%的 0.1mol/L 磷酸盐缓冲溶液，pH=5
900
双氰胺甲基汞（液体） 0.04%的 0.1mol/L 磷酸盐缓冲溶液，pH=5
140
醋酸苯基汞（固体）
在 RH≤1%的干空气中
22
醋酸苯基汞（固体）
在 RH=30%的干空气中
140
硝酸苯基汞（固体）
1 2
3 Clm 4
O
9 8
7
O
6 Cln
PCDD
1 2
3 Clm 4
9 8
7
O
6 Cln
PCDF
PCDD、PCDF是目前已知的毒性最大的有机氯 化合物；2,3,7,8-四氯二苯并二恶英(2,3,7,8-TCDD)是 有机物中毒性最强的化合物。
14
湖底沉积物中甲基汞可被降 解，Hg2+还原为Hg。
第五章 典型污染物的转归与效应
⒋汞在环境中的循环途径：
CH4
C2H6 Hg0
Hg0
hv
hv hv
大气
(CH3)2Hg
鱼 CH3Hg+
贝壳类 水
CH3-S-Hg-CH3
Hg0
微生物 代谢
CH3Hg+
代微谢生物
(CH3)2Hg CH3-S-Hg-CH3 微生代物谢
在 RH≤1%的干空气中
4
硝酸苯基汞（固体）
在 RH=30%的干空气中
27
半胱氨酸汞络合物
湿空气中，RH 饱和
13
（固体）
干空气中，RH≤1%
2
7
第五章 典型污染物的转归与效应
⑶无机汞 形成稳定的络合物。
甲基汞和汞的某些络合物的稳定常数
配位体
OHHg组(O氨H)酸2
半胱氨酸 H白gS蛋白
[Cl-] pK
33
第五章 典型污染物的转归与效应 ②生物转化：
PCBS可通过代谢作用发生转化，转化速率随分子 中Cl的增多而降低。
34
第五章 典型污染物的转归与效应
★⑷多氯联苯的毒性与效应
PCBS可抑制水生植物的生长；大多数鱼种对PCBS 都很敏感。鸟类吸收PCBS后可引起肾、肝的扩大和损 坏，内部出血，脾脏衰弱等。
(CH3Hg)2S → (CH3)2Hg ＋ HgS
易挥发、 光解
13
第五章 典型污染物的转归与效应
⒊甲基汞脱甲基化与汞离子还原
CH3Hg+ + 2H → Hg + CH4 + H+ HgCl2＋2H → Hg ＋ 2HCl 烷基汞的毒性： 在烷基汞中，只有甲基汞、乙基汞和丙基汞三种烷 基汞为水俣病的致病性物质。 4个碳原子以上的烷基汞并不是水俣病的致病物质， 也没有发现它们具有直接毒性。
速度缓慢（其分解半衰期约为70d），因此烷基汞比 可溶性无机汞化合物的毒性大10-100倍。
消除汞最活跃的人体部位是肾、肝、毛发等。
18
第五章 典型污染物的转归与效应 §5.1.2砷 ⒈来源与分布 ⑴天然源：
含砷矿物。地壳中砷含量为1.5-2mg/kg。土壤中 砷本底值0.2-40mg/kg。空气、 地面水砷含量很低。 ⑵人为源：
砷的溶解度增大。
20
第五章 典型污染物的转归与效应
砷的生物甲基化反应 和生物还原反应是它 在环境中转化的一个 重要过程，但产物易 被氧化和脱甲基化， 又变为无机态。
21
第五章 典型污染物的转归与效应
砷与产甲烷菌作用或与甲基钴氨素反应均可使砷 甲基化，在厌氧菌作用下主要产生二甲基胂，而好氧 的甲基化反应则产生三甲基胂。在水溶液中二甲基胂 和三甲基胂氧化为甲胂酸和二甲次胂酸。
25
第五章 典型污染物的转归与效应
★(3)卤代烃在大气中的转化
·CCl3与O2反
应生成碳酰氯
①对流层中的转化：与·HO的反应是的和主·C要lO消除途径
CHCl3 + ·HO→ H2O + ·CCl3
·ClO还原
·CCl3 + O2 →COCl2 + ·ClO ·ClO + NO → ·Cl + NO2