第4篇 第4章 有机污染物的环境行为和归趋模式 -2012-11(1).
《环境生物学》 第四章
1、平衡资源获取和减少污染机会的矛盾 2、平衡资源的分配
(三)群体的适应性分化
▲ 适应性抗性种群的形成 :
例如: C4植物对SO2抗性比C3植物强就是与酶 有关 ;某些植物叶片(如大豆、矮牵牛等)对O3 的敏感性随着其抗坏血酸含量的上升而下降 ;大 豆的抗SO2品种对外源性SO32-的代谢比敏感品 种更为迅速等。
(三)细胞信号水平
污染胁迫可能破坏细胞的正常离子分布和动态 平衡,可能使功能蛋白和结构蛋白变性,可能导 致细胞的水分平衡或渗透发生紊乱,也可能破坏 细胞内的膜结构,等等。这些不同的环境胁迫可 以激活相似的细胞信号通路,引起相似的细胞应 答 ,例如增加胁迫蛋白的产量、提高抗氧化剂基 因的表达水平、增加可溶性物质的积累等。例如 增加胁迫蛋白的产量、提高抗氧化剂基因的表达 水平、增加可溶性物质的积累等
(3)生殖隔离
抗性种群(resistance population) :是指体内 具有自然进化过程中产生的对某类人为逆境有抗 性的基因或基因工程构建的新基因的种群。
生殖隔离:对于环境污染压力下产生的抗性种群, 我们希望能保持种群的抗性特征,这时除了维持 选择压力之外,还必须有阻断基因流的屏障。这 个屏障即生殖隔离(reproductive isolating) 。 是抗性种群得以维持的重要因素 。
(1)液泡隔离
液泡在植物抗性中承担着隔离有毒化学逆境 因子及其代谢产物的重要作用。有些化学逆境因 子及其轭合物被输送进入液泡,在一定程度上不 能扩散出来,也不能主动地输送回细胞质中。
• (2)组织屏障隔离
组织屏障隔离
植物的凯氏带 动物的血脑屏障
胎盘屏障
▲凯氏带(casparian strip)
污染生态学_1-6章
影响因素: 1、不同的植物对Cr的积累部位不同:
小白菜:根>地上部分; 萝卜:地上部分(叶)>直根; 莴苣:根>叶>茎。
植物对Cr的吸收和迁移能力比Hg、Cd弱得多, 一般在植物中的含量是根>茎叶>籽粒 铅的迁移性更小。主要分布在根部:水稻根部分 布的铅为90~98%。糙米中只有0.05~0.5%。
表皮(皮层和内皮层)中Pd2+高,向中柱 内降低,以非共质体运输。扩散运动。
进入中柱的Pd主要集中在导管的薄壁细胞中,而 导管的很少。
镉Cd,不同:
在玉米幼苗根中:皮层的少,中柱的大。
在中柱中:导管的大,木质部薄壁细胞的少。
说明主动运输为主、在高浓度是镉可以通过共质 体运输。
纵向运输:
污染物可以从根部向地上部运输,通过 叶片吸收的污染物也可从地上部向根部运 输。
途径:导管(木质部)、筛管(韧皮部) 尽管很多实验表明更金属主要分布在植物 根部,但还可以通过导管向上迁移到叶片。
有研究发现,在较低浓度铅处理时(100 mg/L处理玉米5天),玉米叶肉细胞内 只沉积少量铅;而经高浓度铅处理(1000 凹/L时),在叶片维管束内的导管中有 大量铅沉积。在透射电镜下,发现铅主 要沉积在导管壁上,导管内沉积铅量较 少。还发现从导管向外直到周围的叶肉 细胞,铅的沉积虽大为减少(彭鸣 等.1989)。因此,铅主要通过本质部导 管到达叶片。
总汞周致死阈值:
镉周致死阈值: mg/kg计)
0.3 2 mg/人
(按 0.005mg/kg计)
0.4~0.5 mg/人 按 0.0067~0.083
铅周致死阈值:
3 .02 mg/人
(按 0.05mg/kg计)
第三节 植物对污染物的吸收
一、植物对污染物的吸收 (一) 植物对大气污染物的黏附和吸收
环境污染生物效应
指污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变形态或转变 成另一种物质的过程。
❖ 转化的形式
物理转化: 化学转化:各种化学反应 生物转化
❖ 转化的结果:
两种可能:污染物转化为无毒物质或易降解结构 污染物的毒性增强或转化为难降解结构
按污染产生的原因
交通污染
生活污染
环境污染生物效应
环境效应——环境污染所导致的环境变化
– 环境污染不仅具体的指有害物质或因子进入环境 系统,导致其结构和功能不利于人类及生物正常生 存和发展的变化,而且也包含各种变化所衍生的环 境效应。
环境效应按环境变化的性质可以分为:
❖ 环境生物效应:指各种环境因素变化而导致生态系统 变异的结果。
– 进入环境的污染物可以在各个环境要素(水、气、土)中发 生迁移并输送到很远的距离。污染物的长距离传送,往往由 局部性污染引发区域性污染甚至全球性污染,这也是环境污 染成为当代主要环境问题的原因之一。
环境污染生物效应
污染物在环境中的迁移方式
❖ 机械迁移
(1)水的机械迁移作用 (2)气的机械迁移作用 (3)重力的机械迁移作用
• 难溶态
环境污染生物效应
污染物的分布
❖ 污染物的分布
定义:指污染物在环境多组分间分布,不仅指在环境空间的浓度 分布,而且还指污染物不同形态、不同相态之间的分配。
例:汞形态的分布。不同生命体对污染物敏感度不同;生命体不 同部位对污染物富集能力不同,污染物浓度不同。
环境污染生物效应
1.2.3 污染物在环境中的转化(Transformation of Pollutant)
• 定义:指环境中污染物的外部形状、化学组成和内部结构的表 现形式。
• 污染物的存在形态包括:
第4篇++水环境化学++第1章+天然水的组成和性质
“赤潮” 赤潮”
18
--水体污染物 水体污染--水体污染物 有毒有害污染物质
-----使体液和组织发生生化和生理功能的变化,引起暂时或特久的病 理状态,甚至危及生命的物质。 (1)重金属 (2)无机阴离子 (3)“三致” 物质
有毒有害污染物对生物的综合效应 相加作用、协同作用、拮抗作用
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--水体污染物 水体污染--水体污染物 放射性污染物 核动力工厂排出的冷却水、向海洋投弃的放射性废物、 核爆炸散落物、核动力船舶事故泄漏的核燃料
水体:CO2、H2CO3、HCO3—、CO32—等四种化合态; CO2、H2CO3合并为H2CO3,H2CO3含量极低,主要是溶解性 气体CO2。
8
---天然水碱度 天然水性质---天然水碱度
碱度
水中与强酸发生中和作用的物质,即能接受质子H+的物质总量。
组成水中碱度的物质
(1)强碱在溶液中全部电离生成OH-离子; (2)弱碱在水中发生反应生成OH-离子; (3)强碱弱酸盐(碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫化物和腐殖酸盐等,水 解生成OH-或者直接接受质子H+)。
3
天 然 水 系 类 别
4
--形成过程 天然水组成--形成过程 天然水--化学组成----风化过程、 天然水--化学组成----风化过程、土壤生成 --化学组成----风化过程
地壳中原生岩石(火成岩)---经过风化、迁移和沉积作用---沉 积岩---地壳变迁---火成岩(岩石循环) ---悬浮态和可溶态物质(输送者)---物质化学转化---反应物 水---
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水体环境的氧化水体环境的氧化-还原作用
天然水、污水的氧化天然水、污水的氧化-还原反应
----微生物催化反应 ---电子迁移+质子迁移 氧化-还原反应缓慢 还原反应缓慢) (氧化 还原反应缓慢)
《环境学》课程笔记
《环境学》课程笔记第一章人类文明与环境问题的发展1.1 人类文明与环境问题人类文明的发展历程与自然环境的关系密不可分。
从原始的采集狩猎文明到农业文明,再到工业文明,人类对环境的影响逐渐加深。
环境问题主要包括资源的过度开采与枯竭、环境污染、生态系统的破坏等。
这些问题对人类的生存与发展构成了严重威胁,因此,研究人类文明与环境问题的发展对于解决当前的环境危机具有重要意义。
1.2 人类农业文明及其标志性成果农业文明是人类历史上的一个重要阶段,其标志性成果包括农业生产的普及和农业技术的进步。
在农业文明时期,人类开始使用犁耕、灌溉等技术,提高了农业生产力,形成了定居的生活方式。
这一时期的人类文明主要集中在河流流域,如尼罗河流域、黄河流域等。
1.3 人类农业文明及其环境问题特征在农业文明时期,人类对环境的影响主要表现为土地的过度耕作和水资源的不合理利用。
由于农业生产力的提高,人类大规模开垦土地,导致土地退化、沙漠化等问题。
同时,为了灌溉农田,人类过度利用水资源,导致水资源短缺和水土流失等问题。
1.4 人类工业文明及其环境问题特征工业文明时期,人类对环境的影响表现为工业污染和资源过度消耗。
随着工业化的进程,大量工厂和企业的建立,排放出大量的废气和废水,导致大气污染和水体污染。
同时,为了满足工业生产的需要,人类过度开采矿产资源,导致资源枯竭和生态破坏。
1.5 工业文明产生环境问题的原因思考工业文明产生环境问题的原因主要有以下几个方面:1)科技发展的不平衡:工业文明时期,科技在生产力方面取得了巨大的进步,但在环境保护方面相对滞后。
2)经济增长的盲目性:工业文明时期,经济增长成为主要目标,忽视了环境保护的重要性。
3)资源利用的不合理:工业文明时期,人类过度开采和消耗资源,导致资源枯竭和生态破坏。
1.6 环境问题解决方案思考与讨论解决环境问题需要全球范围内的合作和共同努力。
以下是一些解决方案的思考与讨论:1)加强环境保护意识:提高人们的环保意识,培养绿色消费观念,推动可持续发展。
环境生物学 第四章 环境污染物在生态系统中的行为
第四章环境污染物在生态系统中的行为一、环境污染概述1.环境污染(Environmental Pollution): 有害物质或因子进入环境,并在环境中扩散、迁移、转化,使环境系统结构与功能发生变化,对人类以及其他生物生存、发展产生不利影响的现象。
通常,环境污染主要指人类活动所引起的环境质量下降而有害于人类及其它生物的正常生存和发展的现象。
自然过程引起的同类现象称为自然突变或异常。
2.环境效应——环境污染所导致的环境变化⑴环境生物效应:指各种环境因素变化而导致生态系统变异的效果,如水利工程、森林砍伐、癌症患者增多。
⑵环境化学效应: 在多种环境条件的影响下,物质之间的化学反应所引起的环境效果。
如环境的酸化、土壤的盐碱化、地下水硬度的升高、光化学烟雾的发生等。
⑶环境物理效应: 环境物理效应是物理作用引起的环境效果。
如热岛效应、温室效应、噪声、地面沉降等。
3.污染源(Pollution Source)工业污染源农业污染源交通运输污染源生活污染源污染物的自然来源(Natural Source ) : 自然界向环境排放,如:活动的火山 污染物的人为来源(Artificial Source ) : 来自人类活动,影响范围广、危害大4.污染物(Pollutant):进入环境后使环境的正常组成结构、状态和性质发生变化,直接或间接有害于人类生存和发展物质。
生产性污染物和生活污染物一次污染物和二次污染物:二次污染物:进人大气一次污染物之间相互作用;一次污染物与正常大气组分发生化学反应;太阳辐射下引起光化学反应而产生新污染物,它常比一次污染物对环境和人体危害更为严重。
★优先污染物(Priority Pollutant):在众多的污染物中筛选出的潜在危险大的作为优先研究和控制对象的污染物,亦称优先控制污染物。
主要针对下列污染物:有毒有机化学污染物、生物难降解性物质、具有生物积累性、三致性污染物。
★★★环境污染的特点:影响范围大;作用时间长;污染物浓度低、情况复杂;污染容易、治理难。
环境化学-绪论 PPT课件
环境问题
• 人类生活和生产活动不断影响和改变环境条件,甚至引起环 境污染。
• 工业化过程中的处置失当,特别是对自然资源的不合理开发 利用,造成了全球性的环境污染和生态破坏。 空气、水和土地污染的环境退化现象 臭氧层破坏 气候变化 水资源的短缺和污染 有毒化学品和团体废弃物的危害 生物多样性的损伤
2. 造成环境污染的三因素 物理的
噪声、震动等 化学的
九大类 生物的
大米草、水葫芦、赤藻等
温室效应
酸雨
光化学烟雾
伦敦烟雾事件
臭氧空洞
海洋污染
赤潮
农药污染
3. 认识环境问题的三个阶段
环境问题并非只限于环境污染,人们对现代环境 问题的认识有个发展过程。 第一阶段:在20世纪60年代人们把环境问题只当成一 个污染问题,认为环境污染主要指的是城市和工农业 发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声 的污染。对土地沙化、热带森林破坏和野生动物某些 品种的濒危灭绝等并未从战略上予以重视。我国当时 以污染控制为中心进行环境管理,曾对改善城市和人 民生活的环境质量起了重要作用。 存在问题:没有把环境问题与自然生态联系起来,低 估了环境污染的危害性和复杂性,没有把环境污染与 社会因素相联系,未能追根寻源。
每年有600万公顷具有生产力的旱地变成沙漠
有1100多万公顷的森林遭到破坏
在非洲,干旱将3500万人置于危难之中
在印度,博帕尔农药厂化学品泄漏造成两千人死亡
在墨西哥城,液化气罐爆炸使千人遇难
在前苏联,切尔诺贝利核反应堆爆炸使核尘埃遍布欧洲
在瑞士,农用化学品、溶剂和录污染了莱茵河,使数百万 尾鱼被毒死
样是热门课题。
(2)各圈层环境化学
环境法(第四章)[1]
第四节 自然保护区法 一、自然保护区的概念
自然保护区,是指对有代表性的自然生态系统、珍稀 濒危野生动植物物种的天然集中分布区、有特殊意义的 自然遗迹等保护对象所在的陆地、陆地水体或者海域, 依法规定一定面积予以特殊保护和管理的区域。
环境法(第四章)[1]
自然保护区是组成整体环境的一种特殊环境要素, 也是保护自然环境的一种最严格、有效的形式。对自 然保护区进行保护,具有下列意义:
利用野生动物实行加强资源保护、积极驯养繁殖、合理 开发利用的方针。这一方针首先强调的是资源保护,在 保护的基础上积极繁殖驯养,以合理的方式加以开发利 用。
环境法(第四章)[1]
4.保护管理机构的规定 《野生动物保护法》第7条规定:国务院林业、渔业
行政主管部门分别主管全国陆生、水生野生动物管理 工作。省、自治区、直辖市政府林业行政主管部门主 管本行政区域内陆生野生动物管理工作。自治洲、县 和市政府陆生野生动物管理工作的行政主管部门,由 省、自治区、直辖市政府确定。县级以上地方政府渔 业行政主管部门主管本行政区域内水生野生动物管理 工作。
环境法(第四章)[1]
二、生态保护法的概念 生态保护法,是指因对生物多样性的保护和因保护管
理建设特殊区域而制定的法律规范的总称。 它是由一般立法中的特殊规定和专门立法组成的一类
法律规范的总体。 由于生态保护法调整对象的特殊性,所以,法律保护
更为严格,法律管理程序更为复杂;管理机构的设置也 具特殊性。
其五,经国务院或者省级人民政府批准,需要予以特 殊保护的其他自然区域。
环境法(第四章)[1]
(2)自然保护区的分级。我国的自然保护区分为国家 级自然保护区和地方级自然保护区两类。 在国内外有典型意义、在科学上有重大国际影响或者有 特殊科学研究价值的自然保护区,列为国家级自然保护 区。除列为国家级自然保护区的外,其他具有典型意义 或者重要科学研究价值的自然保护区列为地方级自然保 护区。
生态毒理学:第四章-污染暴露途径和作用模式
蚕与粉尘
2006年5月,江苏省富安镇某村部分群众养的春蚕因附近一 家米厂排出的谷壳粉尘污染了桑叶,导致大量春蚕死亡,几十户 蚕农与厂方发生纠纷,要求赔偿,当事双方情绪激动,随时有可 能矛盾激化。该镇调委会得知信息后,立即与环保、蚕桑站技术 人员赶到现场,一方面稳定势态,一方面调查情况。
现场调查发现,造成蚕大量死亡的原因确系米厂谷壳粉尘排
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第四章 污染暴露途径和作用模式
内容
一、环境毒物对生态系统的毒害过程 二、环境毒物在不同生态系统中的毒害过程 三、生态系统污染暴露及其途径 四、毒作用机理 五、毒作用的一般模式
一、环境毒物对生态系统的毒害过程
1.概述
进入环境中的毒物以不同的途径和作用方式 与生态系统中各组分进行接触和交互暴露,并 通过食物链不断作用于生态系统,产生不同层 次的毒害过程,具体体现在生态系统各个等级 (包括个体,种群,群落,景观,流域和全球) 水平上,并具有不同的时空范围。
从环境因子看,水质、环境毒物的分布、温 度、光、环境毒物的吸附性以及可溶性也是至 关重要的影响因素。
外源毒害过程和内源毒害过程
就污染源而言,分为 外源毒害过程:指人类活动产生的毒物对系统
的毒害过程,如工业排污、城市水源消费、河 岸码头、固体废弃物倾倒等。 内源毒害过程:指自然生理和生化过程所产生 的有害物质对系统的毒害过程,如来自水藻的 生物毒物,来自生物化学过程的氨,来自重金 属生物地化循环的毒物等。
出后飘向桑园,桑叶上的粉尘在适宜温度下化为谷螨,用桑叶喂
蚕时,桑叶上的谷螨咬伤蚕导致死亡。调委会建议厂方给蚕农一
定补偿,但又遇到赔偿多少才适宜的问题。调委会组织蚕桑站技
术人员、蚕农代表、厂方人员共同制定了试养方案,选用正常生
环境多介质归趋模型简介
一般而言,真实的环境系统和我们模拟的环
境系统之间存在一定的差距,在构建模型时,
需要用一系列的假设来简化真实的环境系统,
比如:
环境体系由多个环境主相和若干子相组成;
任一时刻,每个环境主相的污染物呈均匀分
布,各子相之间的逸度关系符合平衡稳态,即
逸度值在同一时刻处处相等;
•2/13/2024 环境主相之间处于不平衡动态。
•2/13/2024
•34
Ⅳ级模型
Ⅳ级模型系统是非平衡、非稳态、流动系 统。它假定物质在各相间处于非平衡状态, 考虑物质的非稳态输入与输出和在相内发生 的各种反应,以及物质在各相间的扩散与非 扩散过程。该系统能很好地描述污染物在环 境系统中的动态行为。
•2/13/2024
•35
多介质环境模型计算的基础
•2/13/2024
•12
多介质模型的建立
•2/13/2024
•13
(一)模型概化 (二)污染物的环境迁移过程 (三)模型参数 (四)模型构建和计算 (五)模型验证
•2/13/2024
•14
(一)模型概化
首先应该确定研究区域,包括研究区域的地
理位置和范围。然后要明确研究区域所涉及的
多介质环境,划分基本的环境相和子相。
•2/13/2024
•27
•2/13/2024
•28
(五)模型的验证
由于环境的复杂性和可变性,多介质环 境模型只能是对真实环境的简化,模型输 出只能是对污染物归宿的近似模拟,因此 模型结果的验证过程非常重要。用实测数 据对模型结果进行验证,如果结果差值在 一个数量级之内,表明模型结果能够比较 客观地描述污染物的多介质环境行为,如 果结果偏差较大,则需要对模型调整后重 新计算。
化学物质的环境归趋与环境污染控制技术研究
化学物质的环境归趋与环境污染控制技术研究化学物质在现代社会中得到广泛应用,促进了社会经济的发展。
然而,由于不当使用和处理等原因,化学物质也成为环境污染的主要源头之一。
为了保护人类和自然环境的健康,各国开展了大量的环境污染控制技术研究,以实现化学物质的环境归趋。
本文将探讨化学物质的环境归趋以及相关的环境污染控制技术研究。
一、化学物质的环境归趋化学物质的环境归趋是指通过各种手段和措施,使化学物质在环境中的存在和传播得到控制,并最终趋向自然的、无害的状态。
化学物质的环境归趋面临着以下几个关键问题:1. 监测与评估:对于环境中存在的化学物质,需要进行全面的监测和评估,确定它们的种类、浓度和潜在的环境风险。
2. 风险减少:在确定了环境中存在的化学物质及其潜在风险后,需要采取相应的措施来减少其对环境和人类健康可能产生的不良影响。
这包括合理使用和管理化学物质,减少其排放和释放,加强对有毒有害物质的替代研究等。
3. 处理与清除:对于已经污染的环境,需要采取适当的处理与清除方法,以去除化学物质的残留并恢复环境的自然状态。
这包括物理方法、化学方法和生物方法等。
二、环境污染控制技术研究环境污染控制技术研究是实现化学物质的环境归趋的重要手段。
目前,已经涌现出许多有效的环境污染控制技术,如下所示:1. 物理处理技术物理处理技术是利用物理手段对环境中的化学物质进行处理和控制的方法。
常见的物理处理技术包括吸附、过滤、离心、蒸馏等。
例如,通过吸附剂吸附有害物质,可以将其从废水中分离出来,达到净化水体的目的。
2. 化学处理技术化学处理技术通过利用化学反应的原理,将环境中的化学物质转化为无害或低毒的物质。
例如,利用氧化反应可以将废气中的有机物转化为二氧化碳和水,减少大气污染物的浓度。
3. 生物处理技术生物处理技术利用生物体的代谢活性将污染物降解为无害物质。
例如,利用微生物降解废水中的有机物,可以有效净化废水。
此外,植物吸收和积累有害物质的能力也被广泛应用于土壤修复和植物修复领域。
污染物的环境生态行为
脂质双分子层是生物膜的基本骨架,生物膜的功能主要通过 蛋白质来完成。 磷脂+蛋白质构成 镶嵌在脂质层中的蛋白质有的是物质转运的载体,有的是接 受化学物质的受体,有的是能量转换器,有的是具有催化作 用的酶等。因此,生物膜在物质转运、毒物作用、能量转换、 物质代谢、细胞识别及信息传递等过程中起着重要作用。
第二章 污染物的环境生态行为
本章主要内容: 1.环境污染物的迁移与转化—环境中 2.环境化学物的生物转运—生物体内 3.环境化学物的生物转化----生物体内
4.生物蓄积与生物放大---生物体之间或生物体内
第一节 环境污染物的迁移与转化
1.概述
2. 环境污染物的迁移 3.环境污染物的转化
1.概述
物理转化
化学转化 生物转化
(一)物理转化
指污染物通过蒸发、渗透、凝聚、吸附、放 射性元素的蜕变等一种或几种过程实现的转化。 如氨气、氮气、氯气加压转化为液氨、液氮、液 氯等
物理转化与污染物迁移两者之间存在的伴随关 系较为密切 .
2.环境污染物的转化
(二)化学转化
指污染物通过各种化学反应过程发生的转化,如氧化 -还原反应、水解反应、络合反应、光化学反应等。 1)在大气中的化学转化,污染物的转化以光化学氧化 和催化氧化为主。如光化学烟雾、硫酸雾、硝酸雾 2)在水体中的化学转化,污染物的转化主要是氧化还原反应和络合水解反应。三价铬-六价铬、三价砷-五价 砷 无机汞-有机汞 3)在土壤中的化学转化,一些农药的水解反应由于土壤颗 粒的吸附催化作用而被加速。 金属离子转化:水田三价砷-旱田 五价砷
1)生物蓄积(bioaccumulation)
指生物个体在生长发育过程中直接从环境介质或消耗的 食物中吸收并积累某种污染物的现象。如DDT多氯联苯 (PCBs)、多环芳烃(PAHs)、重金属等,进入体内 后溶于脂肪组织,难分解河排泄,随着摄入量增加,在 体内蓄积。生物蓄积的程度用生物蓄积系数(BAF)表 示。 :
第四章 农药的环境毒理及环境归趋
1962年Carson出版了《寂静的春天》以后
,人们开始重视化学农药已经和将会对人类
的生存环境产生的影响。人们意识到农药被
投入到生态系统以后会带来一系列问题。
第四章农药的环境毒理及环境归趋
研究化学农药在环境中分布、转移、代谢、变化、
积累及对生物和人类的影响,即为农药的毒理学。
化学农药不论以何种剂型,何种方式使用,都将化
雨水携带农药以及洗涤植物体表的农药进入土壤。 农药在土壤中的移动一般通过大量流动和扩散两 种作用。
扩散作用与土壤的性质有关:土壤含水量、土壤比重
、紧实度、孔隙度、温度及吸附作用等都影响其扩散
作用。
在土壤对农药行为的影响因素中吸附作用最重要。在
土壤的无机颗粒中,粘粒对农药的吸附力最强;土壤
有机质中以腐殖质为主体,它的表面积很大,在土壤 和农药的相互作用中占主要地位。一种农药可以通过 物理吸附、化学吸附和配位作用被吸附而固定于土是残留于植物表面,还是进入土壤、水 体和大气,均受到太阳光的照射而发生光化学降解,光稳 定性已成为农药环境安全性评价的重要内容之一. 太阳光谱中波长在290 -450 nm的紫外光线,是诱导农药 发生光降解的最重要谱线,因为这些波长范围内的谱线的 光辐射能恰好符合许多农药分子化学键断裂的要求.光化 学降解影响农药的稳定性和持效,涉及其在环境中的残留, 转归和安全评价;研究农药在水环境中的光解是指导农药 合理使用,减少环境污染的重要环节.
不同农药对不同藻种的毒性不同
如对斜生栅藻的毒性,溴氰菊酯>氟氰菊酯>克百威> 氰戊菊酯>甲基对硫磷>敌稗
(三)防止农药对水生生物中毒的措施
(1)污染水质的农药不能在禁止使用的地带施用。 (2)施用对鱼类高毒的农药时,不要使药液漂移或流入鱼 塘。 (3)施药后剩余的药液及空药瓶或空药袋不得直接到入或 丢入渠道、池塘、河流、湖泊内,必须埋入地下。 (4)在养鱼稻田中施药防治病虫害时,应预先加灌4~6cm 深的水层,药液尽量喷、撒在稻茎、叶上,减少落到稻田 水体中。
污染物在生态系统中的行为
第二十八页,课件共58页
2.2 糖类物质
由于某些糖类的分子结构中含有醛基(如葡萄糖)、半缩醛羟基(如乳糖、麦芽 糖等),这些基团在还原性的环境中,能使重金属离子还原并结合形成不溶性化 合物而沉积在体内。
2.3 脂类 脂类物质含有极性酯键,这类酯键能与金属离子结合而形成络合物或螯合物。从而 把重金属储存载体在脂肪内。脂肪的含量在很大程度上影响了生物对污染物的积 累,脂肪较低的个体积累的重金属的含量能力低,同时具有较高的排出率。
主要吸收部位在小肠。
小肠粘膜上有微绒毛,吸收面积增加大概600倍; 以颗粒形式吸附的金属往往和食物共同消化; 脊椎动物中,胃pH偏酸有利于金属溶解释放,而小肠的的偏碱性条 件使得在胃释放的物质有吸附到肠粘膜上。
第十三页,课件共58页
肠道吸收量与污染物化学性质特别是亲水性或亲脂性有关; ¤:研究表明,鱼、磷虾等动物为材料,发现肠道对甲级汞、乙基汞等脂溶性的有机
污染物在生态系统中的行为
第一页,课件共58页
第一节 生物对污染物的吸收 第二节 生物对污染物的转化和排出
第三节 生物对污染物的积累 第四节 影响污染物在生态系统中行为的因素
第五节 生物放大
第二页,课件共58页
第三章 污染物在生态系统中的行为 污染 pollution ——人为的或自然发生的事件导致了环境中存在高浓度有害物质 的一种状态。这些导致污染了的物质就是污染物(pollutants)。
。
第八页,课件共58页
3) 胞吞或胞饮作用(enterocytosis)
胞吞作用:phagocytosis 吞噬固体颗粒物,是无脊椎动物吸收物质的重要方 式。
胞饮作用:pinocytosis 吞噬液体物质
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17
第四章
形态过程
有机污染物的环境行为和归趋模式
5. 水体中有机化合物的归趋模式
酸碱平衡 吸附作用
迁移过程
沉淀-溶解作用 对流作用 挥发作用 沉积作用
18
第四章
转化过程
有机污染物的环境行为和归趋模式
5. 水体中有机化合物的归趋模式
生物降解作用 光解作用 水解作用 氧化还原作用
生物累积过程
生物浓缩、放大作用
KOC = KP /XOC
其中 XOC 为水体沉积物或颗粒物中有机碳的质量分数
KOC与憎水有机物的辛醇-水分配系数KOW的关系: KOC = 0.63 KOW
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
4. 水体中有机化合物的分配过程
当有机物浓度很低时,有机物在水与颗粒物(沉积物 或生物种群等)之间的分配,可用分配系数Kp来表示。 Kp = Cs /Cw ----(1)
5. 水体中有机化合物的归趋模式
消失总速率RT为某过程消失速率Ri之和
RT Ri Ki Ei C
假定水体中有机物浓度很低,不对环境产生影响,对 于一定的环境地区和时间范围,环境参数保持不变,速率 常数Ki 服从准一级反应动力学过程。
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
4. 水体中有机化合物的分配过程
有机物在水与颗粒物(沉积物或生物种群等)之间的 分配,可用分配系数Kp来表示。 Kp = Cs /Cw ----(1)
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
4. 水体中有机化合物的分配过程
有机物质在生物体内的浓度与水体中该有机物浓度 之比,为生物浓缩因子,以BCF或KB表示。 BCF测量--平衡法、动力学法 例
第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
化学品生产、运输、销售、使用和处置
除少数品种外,对进入水体环境中的绝大部分化学物 质,特别是有毒有害有机化学物质在环境中的行为(光 解、水解、微生物降解、挥发、生物富集、吸附、淋溶等) 及其可能产生的潜在危害,迄今知之甚少。
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
将(2)式代入(1)
Cw / CT = 1/(Kp[p] + 1)-----(3)
有机物质在水体中的浓度Cw
Cw = CT /(Kp[p] + 1)----(4)
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有机污染物的环境行为和归趋模式
5. 水体中有机化合物的归趋模式
对于一种有机物,除其毒性大小外,还必须考查其在 水体中的分解速率,以对其制定排放标准、水质标准或 基准,研究其环境容量。 水体中有毒有害物质的预测性模式研究,即根据毒 害有机物未排入各式各样水体之前预测其在水体环境中浓 度的时空分布及通过各种迁移转化过程后的归趋,对于研 究有机污染物质的行为具有指导作用。
1.有机污染程度的指标
水体中有机污染物的种类多、组成复杂,可利用其共 同的特点,间接反映水体中有机物的污染程度。
常见的指标包括:溶解氧(DO)、生化需氧量( BOD)、化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)和 总需氧量(TOD)等。
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
2. 有机化合物的降解作用
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
5. 水体中有机化合物的归趋模式
基本思路(归趋模式建立)
1)独立的迁移转化过程研究
① 单一过程消失速率之和等于其消失总速率。 ② 服从一级动力学反应过程。
2)有机物的存在不改变环境参数 3)吸附速率大于挥发和各种转化的速率
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
3. 有机化合物的挥发作用
挥发作用是指有机物质从水体中溶解态转入气相的
重要迁移过程。 水体中有机物的挥发速率依赖于有机物的性质和水体 的特征。
挥发性/半挥发性有机化合物
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
4. 水体中有机化合物的分配过程
分配系数包括有机物在沉积物(或颗粒物)与水 之间的分配系数Kp,生物体与水之间的分配系数KB和有 机物在水中的溶解度SW。
有机化合物在虹鳟肌肉中的logBCF与logKOW有关 log(BCF)= 0.542logKOW + 0.124 log(BCF)与溶解度相关 虹鳟: log(BCF)= -0.802logSW –0.497
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有机污染物的环境行为和归趋模式
4. 水体中有机化合物的分配过程
标化分配系数(以有机碳为基础表示的分配系数)
有机污染物降解是指高分子量的有机物分解成小
分子量的物质或简单化合物(如CO2和H2O)的过程。 有机物的降解过程包括化学降解、生物降解和光 化学降解。
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
2. 有机化合物的降解作用
有机物的化学第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
5. 水体中有机化合物的归趋模式
预测性模式(机理型模式 )
1)表征化合物固有性质的参数
(如 有机化合物的溶解度、蒸气压、辛醇-水分配系数、消光系数等)
2)表征环境特征所测量的参数
(如 水流量、流速、pH值、水温、风速、细菌总数和光强等)
(适用于广泛的化合物和不同类型的环境)
2. 有机化合物的降解作用
有机物的光化学降解
有机化合物在紫外光或可见光作用下进行的化学反应 过程。
气/液/固相中
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
2. 有机化合物的降解作用
有机物生物化学降解 有机物质在 微生物 的作用下发生降解的反应称有机
物的生化降解反应。
有机物生化降解可分为水解、氧化和还原反应。
水体中有机物污染物总浓度 CT = Cs[p]+ Cw ----(2)
式中,CT为单位体积内颗粒物和溶解相中有机物质量的总和,Cs为有 机毒物在颗粒物上的平衡浓度, p为单位体积中颗粒物的浓度, Cw为 水体溶解相中有机物的平衡浓度。
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第四章
有机污染物的环境行为和归趋模式
4. 水体中有机化合物的分配过程
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有机污染物的环境行为和归趋模式
5. 水体中有机化合物的归趋模式
水体中有机化合物的归趋模式
1)负载过程(输入过程) 2)形态过程 3)迁移过程 4)转化过程 5)生物累积过程
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第四章
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5. 水体中有机化合物的归趋模式
负载过程(输入过程)
如 污水排放、大气沉降以及陆地径流引入有机化合物 至水体的过程。