环境化学_化学污染物的转化行为

合集下载

环境化学第2章大气环境化学-4-转化

NOX在大气光化学过程起着重要的作用， NO 、NO2、
O3之间存在的光化学循环是大气光化学过程的基础。
NO2 + hv → NO + · O · + O2 + M → O3 + M O O3 + NO → NO2 +O2
★ 3.3.3氮氧化物的气相转化
（1）NO的氧化：
O3为氧化剂： NO＋O3 → NO2 + O2
3.3.1 大气中的含氮化合物
大气中主要含氮化合物有N2O、NO、NO2、HNO2、HNO3、亚硝酸酯、硝酸酯、亚硝酸盐等。 ①氧化亚氮（N2O）：是无色气体，是清洁空气的组分，
是低层大气中含量最高的含氮化合物。
来源：主要来自天然源，即环境中的含氮化合物在微生物作用下分解而产生的。土壤中的含氮化肥经微生物分解可产生N2O，这是人为产生N2O的原因之一。性质: N2O在对流层中十分稳定，几乎不参与任何化学反
· 如果是环已烯，HO· 和NO3 可加成到它的双键上。O3 与环烯烃反应迅速，最终可生成小分子化合物和自由基。
（4）单环芳烃的反应：
大气中的单环芳烃有：如苯、甲苯以及其他化合物。它们能与芳烃反应的主要是HO· ，主要来源于矿物燃料的燃烧以及一些工业生产过程。其反应机制主要是加成反应和
氢原子摘除反应。
应，进入平流层后，由于吸收来自太阳的紫外光而光解产
生NO，会对臭氧层起破坏作用。
大气污染化学中的
②一氧化氮和二氧化氮（用NOX表示）天然来源：
氮氧化物
主要是生物有机体腐败过程中微生物将有机氮转化成
为NO，NO继续被氧化成N2O。另外，有机体中的氨基酸分解产生的氨也可被HO· 氧化成为NOX。

环境化学tod名词解释

环境化学tod名词解释
环境化学（Environmental Chemistry）是研究化学物质在环境中的分布、转化、行为和影响的学科领域。

它关注的是大气、水体、土壤以及生物体等自然环境中的化学过程和物质的相互作用。

环境化学主要涉及以下几个方面的内容：
1. 污染物的来源与排放，研究人类活动和自然过程产生的各种
化学物质，如工业废水、废气、农药、重金属等的排放源和排放途径，以及它们在环境中的分布和传输。

2. 污染物的迁移与转化，研究污染物在大气、水体和土壤中的
迁移、转化和降解过程，包括化学反应、生物降解、光解等，以及
这些过程对环境质量和生态系统的影响。

3. 污染物的分析与监测，研究开发各种分析方法和监测技术，
用于准确测定环境中微量污染物的存在和浓度，包括色谱、质谱、
光谱等分析技术，以及现场监测和遥感技术等。

4. 环境毒理学，研究化学物质对生物体的毒性和生态风险，包
括污染物对人类健康和生态系统的潜在危害，以及毒性机制和生物标志物等的研究。

5. 环境修复与保护，研究开发各种环境修复技术和措施，用于减少或清除环境中的污染物，以及制定环境保护政策和法规，保护环境质量和生态系统的可持续发展。

总之，环境化学通过研究化学物质在环境中的行为和影响，为我们认识和解决环境污染问题提供了科学依据和技术支持。

【环境化学】第3.2章水环境化学——第二节水中无机污染物的迁移转化

影响因素：表面积越大，吸附作用越强特点：表面吸附属于物理吸附
22
吸附等温线和等温式
吸附等温线：在固定的温度下，当吸附达到平衡时，颗粒物表面上的吸附量（G）与溶液中溶质平衡浓度（C）之间的关系，可用吸附等温线来表示。
吸附等温线类型：
Henry型（H型） Freundlich型（F型） Langmuir型（L型）
腐植质分子与金属络合的机理★
Hum
COO OH
-
＋[Fe(OH)(H2O)x-1]2+
低pH
Hum
COO O
Fe
OH (O) x-1
＋ H+
在低pH时，从腐植质的酸性基团中置换出一个质子
Hum COOHO-＋ [Fe(OH)(H2O)x-1]2+
高pH
[ Hum
COO O
Fe
OOHH（H2O)x-2]-＋2H+
23
H型等温式为： G ＝ kc
k: 分配系数；等温线为直线型
F型等温式为：G ＝ kc(1/n)
1）k 是c=1的吸附量，大致表示吸附能力的强弱； 2）1/n为斜率，表示吸附量随浓度增长的强度； 3）该等温线不能给出饱和吸附量。
L型等温式： G = G0c/(A+c)
G0—单位面积上达到饱和时的最大吸附量； A—常数。
胶体表面的化学反应（见下页胶片）
25
胶体表面的化学反应
是氢氧化物和氧化物的典型行为与pH值有关
在酸性介质中 M(OH)n (s) + H+ → M(OH)n-1(H2O)+(s) 粒子带净正电荷
在碱性介质中 M(OH)n (s) → MO(OH)n-1-(s) + H+ 粒子带净负电荷

第三章水环境化学水中无机污染物的迁移转化汇总

20
1. 胶体颗粒凝聚的基本原理和方式

1) 带电胶粒稳定性的经典理论--DLVO理论带电胶粒的两种相互作用力

双电层重叠时的静电排斥力粒子间的长程范德华吸引力

DLVO理论认为，当吸引力占优势时，溶胶发生聚沉；当排斥力占优势，并大到足以阻碍胶粒由于布朗运动而发生聚沉时，则胶体处于稳定状态。颗粒在相互接近时两种力相互作用的总位能随相隔距离的变化而变化：总位能 VT=VR+VA 式中：VA——由范德华力所产生的位能； VR——由静电排斥力所产生的位能。
4
一、颗粒物与水之间的迁移
2、水环境中颗粒物的吸附作用
专属吸附是指吸附过程中，除了化学键的作
用外，尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在起作用。
专属吸附作用不但可使表面电荷改变符号，而且可使离子化合物吸附在同号电荷的表面上。
5
表3－8水合氧化物对金属离子的专属吸附与非专属吸附的区别
项目非专属吸附专属吸附发生吸附的表面净电荷的符号－－、0、＋金属离子所起的作用反离子配位离子吸附时发生的反应阳离子交换配位体交换发生吸附时体系的PH值 >零电位点任意值吸附发生的位置扩散层内层对表面电荷的影响无负电荷减少，正电荷增多注：本表摘自陈静生主编，1987。
(4)水体悬浮沉积物
悬浮沉积物是以矿物微粒，特别是粘土矿物为核心骨架，有机物和金属水合氧化物结合在矿物微粒表面上，成为各微粒间的粘附架桥物质，把若干微粒组合成絮状聚集体（聚集体在水体中的悬浮颗粒粒度一般在数十微米以下），经絮凝成为较粗颗粒而沉积到水体底部。
(5)其他
3
一、颗粒物与水之间的迁移

第三章水环境化学水中无机污染物的迁移转化

32
胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的影响
④吸附和聚沉对污染物的影响
有人研究某入海河口铬、铜、汞的迁移机制，测定了该河口底层水和表层底泥中铬、铜、汞的含量及它们在底泥中的富集系数(相对底层水)，发现多年来该河口水中铬、铜、汞含量，基本稳定在标准以下，而部分站位表层底泥中有时出现超标的情况；而且在表层底泥中铬、铜、汞的平均富集系数很大，分别为980～1100、164～500、18～45，呈现明显的富集能力，其中对铬尤为显著。
第二节水中无机污染物的迁移转化
无机污染物主要通过沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行迁移转化，参与和干扰各种环境化学过程和物质循环过程，最终以一种或多种形态长期存留在环境中，造成永久性的潜在危害。
实际上微量污染物在水体中的浓度和形态分布，在很大程度上取决于水体中各类胶体的行为。胶体微粒作为微量污染物的载体，它们的絮凝沉降、扩散迁移等过程决定着污染物的去向和归宿。在天然水体中，重金属在水相中含量极微，而主要富集于固相中，在很大程度上与胶体的吸附作用有关。因此，胶体的吸附作用对水环境中重金属的过程转化及生物生态效应有重要影响。
27
胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的影响
②不同吸附剂对金属离子的吸附有较大
的差别
P.A.Krenkel和E.B.Shin等研究了各种天然和人工合成的吸附剂对HgCl2的吸附作用，其吸附能力大致顺序是：含硫的沉积物(还原态的)＞商业去污剂(硅的混合物、活性碳)＞三维黏土矿物(伊利石、蒙脱石)＞含蛋白去污剂＞铁、锰氧化物及不含硫的天然有机物＞不含硫但含胺的合成有机去污剂、二维黏土矿物和细砂。
26
补充：胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的影响

环境化学

一、名词解释：1、环境化学：环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。

它既是环境科学的核心组成部分，也是化学科学的一个新的重要分支。

2、污染物的迁移：污染物在环境中所发生的空间位移及其所引起的富集、分散和消失的过程；污染物的转化：污染物在环境中通过物理化学或生物的作用改变存在形式或转变为另一种物质的过程3、一次污染物（）：是指由一次污染物经化学反应式形成的污染物质。

二次污染物（）：是指直接从污染物源排放的污染物质。

4、垂直递减率（）：随温度升高气温的降低率为大气垂直递减率。

干绝热垂直递减率（）：干空气在上升是温度降低值与上升高度之比。

5、光化学烟雾现象：含有氮氧化合物和碳氢化合物第一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。

硫酸烟雾型污染：是由燃烧煤而排放出来的so2，颗粒物以及由so2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。

6、一次颗粒物（）：直接由污染源排放出来的二次颗粒物（）：大气中某些污染组分之间或这些组分与大气成分之间发生反应而产生的颗粒物。

7、干沉降（）：是指颗粒物在重力作用下沉降或与其他物体碰撞后发生的沉降。

湿沉降（）：是指通过降雨降雪等使颗粒物从大气中去除的过程。

8、雨除（）：是指一些颗粒物可作为形成云得凝结核，成为云滴中心，通过凝结过程和碰撞过程使其增大为雨滴，进一步长大而形成雨降落到地面，颗粒物也随之从大气中被去除。

冲刷（）：降雨时在云下面的颗粒物与降下来的雨滴发生惯性碰撞或扩散，吸附过程从而使颗粒物去除。

9、分配系数：非离子性有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中并经过一定时间达到分配平衡，此时有机物在土壤有机质和水中含量的比值称分配系数。

标准化的分配系数：即有机碳为基础表示的分配系数。

辛醇——水分配系数：即化学物质在辛醇中质量和在水中质量的比值。

【环境化学】环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介

环境化学第一章绪论第一节环境化学一、环境问题二、环境化学第二节环境污染物一、环境污染物的类别二、环境效应及其影响因素三、环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介表1－1环境化学分支学科划分注：①“环境生态学也可列为平行的另一个分支学科第二章大气环境化学第一节大气中污染物的迁移一、大气温度层结和密度层结二、辐射逆温层三、气块的绝热过程和干绝热递减率四、大气稳定度五、影响大气污染物迁移的因素第二节大气中污染物的转化一、光化学反应基础1 光化学反应过程 2 量子产率 3 大气中重要吸光物质的光离解二、大气中重要自由基的来源1.大气中HO和HO2自由基的浓度2.大气中HO和HO2的来源3.R、RO和RO2等自由基的来源三、氮氧化物的转化1 大气中含氮化合物2 氮氧化物的气相转化四、碳氢化合物的转化1 大气中主要的碳氢化合物2 碳氢化合物在大气中的反应表2－3 HO、O与烷烃反应的速度常数五、光化学烟雾1 光化学烟雾2 光化学烟雾形成的简化机制3 光化学烟雾的控制对策六、硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染 1 二氧化硫的气相氧化2 二氧化硫的液相氧化 3 硫酸烟雾型污染表2－6 伦敦型烟雾与洛杉矶烟雾的比较七、酸性降水 1 降水的PH 2 降水PH的背景值 3 降水的化学组成4 酸<a name=baidusnap0></a>雨的</B>化学组成5 影响酸雨形成的因素表2－7 世界某些降水背景点的pH值表2－8 国外部分地区降水化学成分(μmol/L) 注：本表摘自唐孝炎，1990。

表2－9 国内部分城市降水化学成分(μmol/L) 表2－9 国内部分城市降水化学成分(μmol/L) 注：本表摘自唐孝炎，1990。

表2－15 我国部分地区降水酸度和主要离子含量(μmol/L)表2－16 降水中离子浓度比较注：本表摘自王晓蓉，1993。

①北京和天津城区数据平均值。

②重庆铜元局和贵阳喷水池数据平均值。

环境化学-第三章-水环境化学-第二节-水中无机污染物的迁移转化

对于其他金属碳酸盐则可写为： -lg[Me2＋] =0.5p Ksp -0.5pα2 由2 [Me2＋] + [H+] = [HCO3-] + 2[CO32-] + [OH-]得： (Ksp/α2)1/2 (2 – α1- 2α2) + [H+] – Kw/[H+] = 0
当pH > pK2 时，α2≈1，CO32-为主，lg[Ca2+] = 0.5 lg KSP
四、氧化还原
氧化－还原平衡对水环境中无机污染物的迁移转化具有重要意义。水体中氧化还原的类型、速率和平衡，在很大程度上决定了水中主要溶质的性质。例如，厌氧型湖泊，其湖下层的元素都将以还原形态存在；碳还原成－4价形成CH4；氮形成NH4＋；硫形成H2S；铁形成可溶性Fe2+。其表层水由于可以被大气中的氧饱和，成为相对气体性介质，如果达到热力学平衡时，则上述元素将以氧化态存在：碳成为CO2；氮成为 NO3-；铁成为Fe(OH)3沉淀；硫成为SO42-。显然这种变化对水生生物和水质影响很大。
发生吸附的表面净电荷的符号－金属离子所起的作用吸附时所发生的反应发生吸附时要求体系的pH值吸附发生的位置对表面电荷的影响反离子
阳离子交换配位体交换＞零电位点任意值扩散层无内层负电荷减少正电荷增加
（2）吸附等温线和等温式：在固定温度下，当吸附达到平衡时，颗粒物表面的吸附量（G）与溶液中溶质平衡浓度
达到临界状态，就可以发生快速凝聚。
三、溶解和沉淀
溶解与迁移实际溶解沉淀过程的复杂性 1、氧化物和氢氧化物：氧化物可以视作氢氧化物的脱水产物 Me(OH)n (s) Men+ + n OH根据溶度积： Ksp= [ Men+ ] [ OH- ]n 可转化为： [ Men+ ] = Ksp / [ OH- ]n = Ksp[ H+] / Kwn -lg [ Men+ ] = -lgKsp – n lg [ H+ ] + n lgKw pc = pKsp- n pKw + n pH = pKsp – n pOH 可以做 pc-pH 图，斜率等于 n，即金属离子价；截距是 pH = 14 - (1/n)pKsp。

环境化学 2008_第三章化学污染物的转化行为

迁移：污染物在环境介质内部或环境介质之间的物理运动 (时间和空间)。不发生化学变化。物理转化：相变、渗透、凝聚、吸附以及放射性元素蜕变等。化学转化：光化学氧化、氧化还原和络合水解等作用。生物化学转化：生物的吸收和代谢作用而发生的变化。
二、空气中硫氧化物的转化和硫酸烟雾型污染
Transformation of Sulfur Oxides in Air and Pollution of Sulfuric Acid Aerosol 1. 硫的来源人为来源：含硫矿物燃料燃烧煤 (0.5-6%)占60%
n MeT [Me ] [Me(OH)z n ] z 1 n
PbO (s) + 2H PbO (s) + H
+
+
Pb2++H2O Pb(OH)+ Pb(OH)2 Pb(OH)3- +H+
lgKs0=12.7 lgKs1=5.0 lgKs2=-4.4 lgKs3=-15.4
PbO (s) + H2O PbO (s) + 2H2O
四、配合平衡
重要的无机配位体有：OH-、Cl-、CO32-、HCO3-、F-、S2-等。有机配位体：天然水体中有动植物组织的天然降解产物，如氨基酸、糖、腐殖酸；生活废水中有洗涤剂、清洁剂、EDTA、农药和大分子环状化合物等。这些有机物相当一部分具有配合能力。 (1) 配合物在溶液中的稳定性
对眼睛和呼吸道有强刺激作用。 O3等氧化剂
臭氧浓度出现时间毒性
严重时可导致死亡。
注：本表摘自王晓蓉，1993。
有强氧化破坏作用，严重时可导致死亡。
三、溶解-沉淀
1. 金属类污染物可能发生的迁移和转化过程

大气环境化学大气中污染物的转化

人类生存的基础
大气环境是人类生存的基础，提供氧气、调节气候等重要功能。
生态系统平衡的维护
大气环境是生态系统中不可或缺的一部分，对维持生态平衡起着重要作用。
大气污染物的来源和影响
工业排放
工业生产过程中产生的废气、烟尘等是大气污染物的主要来源之一，对环境和人体健康造成严重影响。
交通运输
汽车、飞机等交通工具排放的尾气是大气污染物的重要来源，包括一氧化碳、氮氧化物等有害物质。
限制机动车尾气排放
加强机动车尾气排放标准，推广新能源汽车，鼓励公共交通出行，减少私家车使用。
控制生活污染源
提倡绿色生活方式，减少一次性塑料制品的使用，加强垃圾分类和资源回收利用。
改善能源结构
增加清洁能源比重
大力发展太阳能、风能、水能等可再生能源，逐步减少对化石能
源的依赖。
提高能源利用效率
推广节能技术和设备，加强能源管理和监测，减少能源浪费。
包括水溶性离子、痕量元素、碳元素等，这些组分决定了颗粒物的物理和化学性质。
PART 03
大气中污染物的转化过程
REPORTING
WENKU DESIGN
光化学转化
光化学转化是指大气中的污染物在阳光的作用下，通过吸收光能发生化学反应，从而改变其化学性质的过程。
光化学转化在大气污染物的转化中起着重要的作用，特别是对于一些持久性有机污染物，如多环芳烃和二噁英等。
PART 06
结论
REPORTING
WENKU DESIGN
大气环境化学的重要性和挑战
重要性
大气环境化学研究污染物在大气中的迁移、转化、归宿和影响，对于环境保护和人类健康具有重要意义。
挑战

环境化学名词解释

名词解释环境污染：由于人为因素使环境的构成或状态发生改变，环境素质下降，从而扰乱和破坏了生态系统和人们的正常生活和生产条件环境污染物：进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类变化的物质优先污染物：由于化学污染物种类繁多，世界各国都筛选出一些毒性强、难降解、残留时间长、在环境中分布广的污染物优先进行控制。

环境效应：自然过程或人类的生产和生活活动会对环境造成污染和破坏，从而导致环境系统的结构和功能发生变化。

环境物理效应：有物理作用引起的环境化学效应：在各种环境因素影响下，物质间发生化学反应产生的环境效应环境生物效应：环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果热岛效应：因燃料燃烧而放出大量热量，再加街道和建筑群辐射的热量，使城市气温高于周围地带污染物的迁移：污染物在环境中发生的空间位移及其所引起的富集、分散、和消失的过程污染物的转化:污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用改变存在形态或转变为另一种物质的过程一次污染物：直接从污染源排放的污染物质（CO、SO2、NO等）二次污染物：由一次污染物经化学反应形成的污染物（O3、硫酸盐颗粒物等）空燃比：空气质量与燃料质量比值化学计量混合物：完全燃烧时空气与燃料的混合物大气污染物的迁移：由污染源排放出来的污染物由于空气的运动使其传输和分散的过程气温垂直递减率：随高度升高气温的降低率辐射逆温：地面因强烈辐射而冷却所形成的逆温大气温度密度层结：静大气的温度或密度在垂直方向上的分布大气稳定度：气层的稳定程度，或者说大气中某一高度上的气块在垂直方向上的相对稳定的程度干绝热垂直递减率：干空气在上升时温度降低值与上升高度之比rd干绝热过程：干空气或未饱和湿空气在上升或下沉过程中的绝热过程湍流/动力乱流：有规律水平运动的气流遇到起伏不平的地形所产生对流/热力乱流：近地面的热空气上升，冷空气下降形成最大混合层高度：污染物最大可扩散的高度大气污染物的转化：污染物在大气中经过化学反应，转化成为无毒化合物，或者转化为毒性更大的二次污染物，加重了污染自由基（游离基）：由于共价键均裂而生成的有未成对电子的碎片自由基的稳定性：自由基或多或少解离成较小碎片，或通过键断裂进行重排的倾向自由基的活性：一种自由基和其他作用物反应的难易程度抑制剂：会使自由基反应的速率减慢或自由基反应完全被抑制的物质碎裂：是指自由基碎裂成一个稳定的分子和一个新的自由基重排：可以发生在环状的体系中，通常是邻近氧的C-C键断裂生成羰基和一个异构的自由基；或者是1,2-或1,5-氢原子的转移。

环境化学第3章水环境化学-3-有机污染物的迁移转化

Cw ：有机毒物在水中的摩尔浓度，mol/L； KH ' ：亨利定律常数的替换形式，无量纲。
由于p=CaRT
得：
KH' = KH/RT
对于微溶化合物（摩尔分数≤0.02）：
★KH = ps·MW/ρW 式中：ps—纯化合物的饱和蒸汽压，Pa；
MW：分子量； ρ W：化合物在水中的溶解度，mg／L。 ★ KH' = 0.12ps·MW/ ρ WT
2,5-二甲基呋喃在蒸馏水中将其暴露于阳光中没有反应，但是它在含有天然腐殖质的水中降解很快，这是由于腐殖质可以强烈地吸收波长小于500nm的光，并将部分能量转移给它从而导致它的降解反应。
③氧化反应
天然物质被辐照而产生自由基或纯态氧等中间体，这些中间体又与化合物作用而生成转化的产物。有机毒物在水环境中所常遇见的氧化剂有单重态氧1O2，烷基过氧自由基RO2·，烷氧自由基RO·或羟自由基OH·。
3.4 水解作用
化合物的官能X-能与水中OH-发生交换： RX + H2O ROH + HX 反应步骤还可以包括一个或多个中间体的形成，有机物通过水解反应而改变了原化合物的化学结构。对于许多有机物来说，水解作用是其在环境中消失的重要途径。
第三章水环境化学
3.5 光解作用
①直接光解：化合物直接吸收了太阳能而进行分解反应； ②敏化光解，水体中存在的天然物质被阳光激发，又将其激发态的能量转移给化合物而导致的分解反应。
3.1 有机污染程度的指标直接还是间接？
常见的指标有：溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总
有机碳和总需氧量。
溶解氧即在一定温度和压力下，水中溶解氧的含量，是
水质的重要指标之一。（8.32mg/L）

环境化学第5章典型污染物转归与效应

支链烷基、烷基苯基以及烷基萘基等，性能差别较小。
2.4.1 表面活性剂的分类
表面活性剂按亲水基团结构和类型可分为四种：
阴离子表面活性剂：如肥皂、烷基苯磺酸钠。
阳离子表面活性剂：如溴化十六烷基三甲基铵。
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 ④甲基氯仿（CH3CCl3）：去油剂和干洗剂 ⑤ CHF2Cl（CFC-22）：致冷剂和发泡剂
（3）卤代烃在大气中的转化
· 3与O2反 CCl
应生成碳酰氯 ①对流层中的转化：与HO· 的反应是主要消除途径和ClO· ClO· 还原 CHCl3 + HO· → H2O + · 3 CCl · 3 + O2 →COCl2 + ClO· CCl 并产生氯原子
是最早被发现和研究的化学致癌物。
ห้องสมุดไป่ตู้
2.3.1多环芳烃的结构与性质
PAH是指两个以上苯环连在一起的化合物。
①非稠环型，苯环与苯环之间各由一个碳原子相连，如联苯、联三苯等； ②稠环型，两个碳原子为两个苯环所共有，如萘、蒽等。
2.3.2多环芳烃的来源与分布
（1）天然源：
陆地和水生植物、微生物的生物合成，森林、草原
②氯酚：PCDD 、PCDF是氯酚生产的副产物。 ③多氯联苯产品 ④其他行业(如造纸、汽车、钢铁等)的“三废”中（3）迁移、转化地表径流和生物富集是PCDD、PCDF重要的迁移方式。光化学分解是PCDD、PCDF重要的转化途径。
2.3多环芳烃(PAH)
多环芳烃是一大类广泛存在于环境中的有机污染物，也
的形式进入环境（氯碱工业）。
★ （2）挥发性汞最大的特点是可以以零价形态存在于大气、土壤和天然水中。汞及其化合物均具有一定的挥发性。汞及其化合物挥发程度与化合物的形态及在水中的溶

环境化学相关知识点

环境化学是一门研究化学物质在环境中的行为、转化、迁移、归宿以及与人类健康和生态系统的相互作用的学科。

以下是关于环境化学的相关知识点：一、基本概念环境：指生物体生存和活动的各种外部条件的总和，包括自然环境和社会环境。

环境污染：指人类活动排放的污染物进入环境，引起环境质量恶化，超过环境自净能力，对人类和生态系统产生不良影响的现象。

环境化学：研究化学物质在环境中的行为、转化、迁移、归宿以及与人类健康和生态系统的相互作用。

二、环境污染物的来源工业污染源：包括废水、废气、废渣、噪声等。

农业污染源：包括化肥、农药、养殖业等。

生活污染源：包括生活垃圾、生活污水等。

自然污染源：包括火山喷发、森林火灾等。

三、环境污染物的种类有机污染物：包括有机氯、有机磷、有机硫等。

无机污染物：包括重金属、酸碱盐、氟化物等。

放射性污染物：包括放射性核素、放射性同位素等。

病原微生物：包括细菌、病毒、寄生虫等。

四、环境污染物的转化物理转化：包括吸附、挥发、溶解、沉淀等。

化学转化：包括氧化还原反应、水解反应等。

生物转化：包括生物降解、生物富集等。

光解作用：指某些化合物在光的作用下进行分解。

水解作用：指某些化合物在水的作用下进行分解。

氧化还原反应：指某些化合物在氧化剂或还原剂的作用下进行氧化或还原反应。

络合反应：指某些化合物与金属离子发生络合反应，形成稳定的络合物。

沉淀反应：指某些化合物与金属离子发生沉淀反应，形成不溶于水的化合物。

分解反应：指某些化合物在热或光的作用下进行分解反应，生成新的化合物。

聚合反应：指某些化合物在特定的条件下进行聚合反应，生成高分子化合物。

离子交换反应：指某些化合物与离子交换剂发生离子交换反应，交换离子。

光化学反应：指某些化合物在光的作用下进行化学反应，生成新的化合物。

热分解反应：指某些化合物在热的作用下进行分解反应，生成新的化合物。

燃烧反应：指某些化合物在氧的作用下进行燃烧反应，生成二氧化碳和水等化合物。

【环境化学】第3.3章水环境化学——第三节水中有机污染物的迁移转化：水解作用

7
部分有机磷酸酯杀虫剂的水解半衰期值(25℃，pH7.4)
8
四、卤代物
9
部分饱和卤代烃的水解半衰期值 (25℃，pH7)
10 H2O ⇌ ROH + HX 通常测定水中有机物的水解是一级反应，RX的消失速率正比于[RX]，即
-d[RX]/dt = kh[RX] （3-137）式中：kh——水解速率常数。
16
水解速率常数与pH的关系图
Kh=KA[H+]+KN+KBKw/[H+]
17
改变 pH 值可得一系列kh。在lgkh —pH图（图3-31）中，可得三个交点相应于三个pH值（IAN、IAB、INB），由此三值和以下三式可计算出kA、kB和kN
(a) lgkh = lgkA –pH 与 (b) lgkh = lgkN 的交点： lgkA – pH = lgkN pH = IAN = -lg(kN/kA) 酸性催化
exp（x）在x→0处展开，计算e的近似值 Exp(x)=1+x+1/2*x2+1/6*x3+1/24*x4+1/120*x5+1/720*x6+1/5040*x7+1/40320*x8+32……
第三节水中有机污染物的迁移转化
3.1 吸附作用 3.2 挥发作用 3.3 水解作用 3.4 光解作用 3.5 生物降解 3.6 还原作用
影响因素
阳光的辐射强度、天然水体中光的迁移特征光的吸收性质化合物的反应
21
3.4.2 光解作用分类
直接光解：化合物直接吸收太阳辐射而分解；敏化光解：水体中的天然物质被阳光激发，又将激发态的

003.4水环境化学-有机污染物的迁移转化

生物浓缩因子是有机毒物在生物体内浓度与该有机物在水中的浓度比值。用符号BCF或KB表示。
生物浓缩因子（BCF）
污染物在生物体内的浓度
BCF=
污染物在水中浓度
污染物在生物体中的浓缩因子大小主要与生物特性、污染物特性和环境条件等三方面因素有关，污染物的BCF值间可以相差几万倍甚至更高
生物积累、富集和放大
挥发作用示意图
对于具有两个环的PAH 化合物来说，有较大挥发性。例如飘浮海面的原油中所含的萘很容易在一定水温、水流、风速条件下挥发逸散到大气中去，但存在于水体中具有4 或4 个以上苯环的PAH 化合物在任何环境条件下都是不易挥发的。
包括很多芳烃（苯、甲苯、二甲苯、乙苯等）在内的许多有机物都具有易挥发特性。由此组成了一个有机化合物大类，被称为挥发性有机化合物类（VOCs）。
水藻繁生的水体中，由于光合作用的存在，可使水中的氧达到过饱和状态.
流动水可以靠好氧菌的作用得到自净化
当水体受到有机物严重污染时，水中DO会大大下降，甚至可接近于零（即缺氧条件）。
在缺氧条件下，有机物分解时出现腐败发酵现象，使水质严重恶化。
2、生化需氧量（BOD）
地表水中微生物将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量
BOD代表了可生物降解的有机物（第一类）的数量。
微生物分解有机物的过程（分为二个阶段）：
有机物转化 CO2 + H2O + NH3 一般此耗氧量即BOD
NH3 亚硝化细菌、硝化细菌亚硝酸盐 + 硝酸盐硝化过程
温度最适宜的温度15—300C
影响生化需氧量的因素
即影响分解速率、分解程度的因素
吸附在污染控制中的应用
增强吸附固定作用

《环境化学》第6章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应

6-2
《环境化学》第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
第一节重金属元素（Heavy Metals）
一、汞
Mercury
二、镉
Cadmium
三、铬
Chromium
四、砷
Arsenic
6-3
《环境化学》第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
一、汞 (Hg) Mercury
1. 环境中汞的来源、分布与迁移
6-22
《环境化学》第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
第一节重金属元素（Heavy Metals）
一、汞
Mercury
二、镉
Cadmium
三、铬
Chromium
四、砷
Arsenic
6-23
《环境化学》第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
三、铬 Chromium
1. 来源与分布
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。经过十年研究于1963年从水俣湾的鱼、贝中分离出CH3HgCl结晶。并用纯CH3HgCl结晶喂猫进行试验，出现了与水俣病完全一致的症状。1968年日本政府确认水俣病是由水俣湾附近的化工厂在生产乙醛时排放的汞和甲基汞废水造成的。这是世界历史上首次出现的重大重金属污染事件。
6-11
《环境化学》第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
甲基钴氨素的再生：水合钴氨素（H2OCoB12+）被辅酶FADH2还原，使其中钴由三价降为一价，然后辅酶甲基四氢叶酸(THFA-CH3)将正离子CH3+ 转移给钴，并从钴上取得两个电子，以CH3-与钴结合，完成了甲基钴氨素的再生，使汞的甲基化能够继续进行。

污染物在环境中迁移与转化

在天然水体中，不同形态的汞具有各自的化学反应特征，它们影响着汞的化学行为，决定着汞的迁移过程，其过程包括以下几方面。
水中汞的气态迁移
汞在水中的气态迁移涉及到汞的气化作用以及二甲基化作用，此时汞转变为挥发态的汞进入大气。
当天然水体中含氧量减少时，水体氧化还原电位降低,汞易被水中有机质、微生物或其它还原剂还原为 Hg，即以汞的气态由水体逸散到大气中; 当天然水体中含汞量稍高，pH≥7时，水中汞可在厌气微生物的作用下生成（CH3）2Hg。由于（CH3 ）2Hg在水中溶解度很小所以易逸散到大气中。
天然水体是由固相、水相、生物相组成的复杂体系。在水相中，汞以 Hg2+、 CH3Hg+、CH3HgCl、C6H5Hg+ 为主要形态。在固相中，以Hg+、 Hg0、HgS、（CH3Hg） 2S 为主要形态。在生物相中,以Hg2+、CH3Hg+、 CH3HgCH3为主要形态。它们随着水环境形态的变化而变化。
（2）大气污染物的转化
。
（3）危害
a、损害人和动物的健康； b、影响植物生长； c、降低大气的能见度；
（4）控制措施
a、控制污染源 b、采用无污染运输 c、利用化学抑制剂 d、植树造林
（2）汞在土壤环境中的迁移
土壤中的粘土矿物带有负电荷，可以吸收以阳离子形态存在的汞.
腐殖质是一些含有方向结构的化合物，通过含酚羟基、羧基、磺酸基、
氨基等反应基团的作用，汞被腐殖质螯合或吸附。一般来说，土壤腐殖质含量越高，土壤吸附汞的能力越强。
植物对汞的吸收主要是通过根来完成的。很多情况下，汞化合物在土壤中先转化为金属汞或者甲基汞后才能被植物吸收。汞在植物各部的分布一般是根＞茎、叶＞种子。这种趋势是由于汞被植物吸收后，常与根上的蛋白质反应沉积于根上，阻碍向地上部分的运输。

环境化学中的污染物迁移与转化

环境化学中的污染物迁移与转化污染物是指进入环境中，对生态系统破坏或者人类健康产生潜在风险的化学物质。

在环境化学中，我们需要了解污染物在环境介质中的迁移与转化过程，以便更好地评估和控制其对环境和人类的危害。

本文将从不同环境介质角度，探讨污染物迁移与转化的相关问题。

一、水环境中的污染物迁移与转化水是地球上最重要的溶剂之一，也是许多污染物的主要传输介质。

污染物在水环境中的迁移与转化过程直接影响到其毒性与生态效应。

水环境中的污染物迁移方式主要包括扩散、吸附和沉降。

同时，污染物还可以通过光化学反应、降解和转化等途径发生转化过程。

合理控制水环境中污染物的迁移与转化，需要深入研究水的物理化学性质以及不同污染物的代谢机制。

二、土壤环境中的污染物迁移与转化土壤是污染物在地表环境中最常见的寄存介质。

污染物在土壤环境中主要通过迁移与转化的方式传播。

土壤中的水分、土壤颗粒、有机质等因素会影响污染物的迁移行为。

此外，土壤环境中的生物活性也对污染物的降解和转化过程起着重要作用。

通过了解土壤理化性质、微生物群落和土壤有机质的特征，可以更好地预测和控制污染物在土壤中的转化与迁移。

三、大气环境中的污染物迁移与转化大气是污染物在全球范围内传播的重要途径。

污染物在大气中具有迁移、转化和沉降的特点。

大气中的污染物会经历气相和颗粒相二次污染以及光化学反应等过程，导致其毒性和生态效应的变化。

了解大气环境中的气候、气象和化学性质对污染物的迁移与转化具有重要意义。

四、生物介质中的污染物迁移与转化生物是地球上最重要的污染物转化和去除的因素之一。

生物介质中的生物降解和吸附作用可以有效地减少和转化污染物。

微生物在土壤、水体和空气中的转化过程是污染物迁移与转化的关键环节。

了解生物在不同介质中的分布、生物降解能力以及与污染物相互作用的机制，对于预测和防治污染物的迁移和转化过程至关重要。

总结：环境化学中的污染物迁移与转化是一个复杂的过程，与不同的环境介质密切相关。

环境化学第六章污染物在环境各圈的迁移转化

(4)表面活性剂疏水基团对其性质的影响：如果表面活性剂的种类相同，分子大小相同则一般有支链结构的表面活性剂有较好润湿、渗透性能。具有不同疏水性基团的表面活性剂分子其亲脂能力也有差别，大致顺序为：脂肪族烷烃＞环烷烃＞脂肪族烯烃＞脂肪族芳烃＞芳香烃＞带弱亲水基团的烃基。
三．表面活性剂的来源、迁移与转化由于它含有很强的亲水基团，不仅本身亲水，也使其他不溶于水的物质分散于水体，并可长期分散于水中，而随水流迁移。只有当它与水体悬浮物结合凝聚时才沉入水底。四．表面活性剂的降解表面活性剂进入水体后，主要靠微生物降解来消除。但是表面活性剂的结构对生物降解有很大影响。 ①阴离子表面活性剂其微生物降解顺序为
(4)汞的生物效应
无机汞化合物在生物体内一般容易排泄。但当汞与生物体内的高分子结合，形成稳定的有机汞络合物，就很难排出体外。其中半胱氨酸和白蛋白与甲基汞和汞的络合物相当稳定。由于烷基汞具有高脂溶性，且它在生物体内分解速度缓慢(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。水生生物富集烷基汞比富集非烷基汞的能力大很多。
2 寿命
（3）卤化物在大气中的转化①对流层中的转化：含氢卤代烃与HO自由基的反应是它们在对流层中消除的主要途径。卤代烃消除途径的起始反应是脱氢。 CHCl3十HO•→H2O十•CCl3 •CCl3自由基再与氧气反应生成碳酰氯(光气)和ClO•： •CCl3十O2→COCl2十ClO• 光气在被雨水冲刷或清除之前，将一直完整地保留着，如果清除速度很慢，大部分的光气将向上扩散，在平流层下部发生光解；如果冲刷清除的速度很快，光气对平流层的影响就小。 ClO•可氧化其他分子并产生氯原子。在对流层中，NO 和H2O可能是参与反应的物质： ClO •十NO →Cl+ NO2 3ClO •十H2O →3C1 •十2HO •十O2 多数氯原子迅速和甲烷作用： Cl•十CH4→HCl+ •CH3 氯代乙烯与HO基反应将打开双键，让氧加成进去。如全氯乙烯可转化成三氯乙酰氯： C2Cl4十[O] →CCl3COCl