第七章有机毒物的环境行为和归趋模式.ppt
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1、第七章有机毒物的环境行为和归趋模式,7-1有毒有机物的环境行为,1.优先污染物的概念,2.主要优先污染物的环境行为,溶解性,生物积累性,三致(致癌、致畸、致突变)作用,毒性,7-2归趋模式简介 一、几个重要过程,(一)负载过程,(二)形态过程,(三)迁移过程,(四)转化过程,(五)生物积累过程,二、归趋模式概念,归趋模式根据化合物的固有性质参数(如溶解度、蒸气压、辛醇-水分配系数、消关系数、速率常数等)以及水环境的特征参数(如流速、流量、pH值、沉积物浓度、水温、风速、细菌总数、光强等)来预测化合物进入水环境后的时空分布以及迁移转化过程。,(一)有机物消失速率,有机物消失,挥发,生物降解,光降
2、解,水解,R1,R2,R3,R4,RT,如果Ri对环境参数Ei是一级的,对有机物浓度也是一级的,则,速率方程(二级反应),当有机物浓度很低时,,(一级反应),挥发,生物降解,光降解,水解,根据速率的含义,(一级反应半衰期,与浓度无关),(二)吸着的影响,设单位体积水体中颗粒物的浓度为PkgL-1, 有机物在颗粒物上的平衡浓度为Csugkg-1, 则单位体积水体中有机物在颗粒物上的平衡浓度为Cs/ug L-1 = CsP,设单位体积水体中有机物的平衡浓度为Cw/ ug L-1,分配系数,水体中有机物的总浓度,有机物消失速率:,半衰期,注意:Cs与Cs定义不同,此Kp不同于上述Kp,有机物消失速率
3、:,半衰期,(三)稳态时的浓度,CT,RT,(挥发、生物降解、光降解、水解等),RI,(输入),RD,RT,(挥发、生物降解、光降解、水解等),RO,(输出),消失速率:,总消失速率:,当RI=RL时,水体中有机物的浓度稳态浓度,7-3分配系数 一、有机物在沉积物(土壤)与水之间的分配系数Kp和标化的分配系数Koc,分配系数:,Cs单位体积水体中有机物在沉积物上的平衡浓度;,Cw单位体积水体中有机物的平衡浓度。,设Xoc为沉积物中的有机碳的质量分数,当沉积物颗粒大小均匀一致时,标化分配系数:,或,当颗粒大小不一致时,经验公式:,式中,,对于憎水有机物,标化分配系数:,(Karichoff公式.
4、1979),辛醇-水分配系数:,对于脂肪烃、芳香烃、芳香酸、多氯联苯以及有机氯、有机磷农药等化合物:,式中,Sw有机物在水中的溶解度(mgL-1) M有机物的分子量,经验公式:,二、生物浓缩因子,7-4挥发速率,挥发作用有机物从溶解相转入气相的过程。,设有机物在溶解相中的浓度为C,则,挥发速率:,式中,kv挥发速率常数; Z水体混合深度; kv混合水体挥发速率常数; p有机物在大气中的分压; KH亨利常数。,当有机物浓度很小时,p0,则,若考虑有机污染物总浓度为CT,则,其中,,式中,w有机物可溶解相分数,一、亨利定律,对于溶解平衡:,液相中浓度/molL-1,气相中分压/Pa,气相中浓度/m
5、olm-3,液相中浓度/molm-3,液相中浓度/molm-3,气相中分压/atm,根据理想气体状态方程:,(当patm,Vm3,nmol,TK为单位时,R=8.210-5atmm3 mol- 1 K-1),(293K时),亨利定律 有多种表示形式,在不同的表示形式中,由于所使用的物理量的单位的不同,亨利常数的大小单位也不相同。,说明:亨利常数的估算,对于微溶化合物(当摩尔分数0.02时),估算公式:,式中,ps纯化合物的饱和蒸气压(mmHg); Mw化合物的摩尔质量(gmol-1); Sw化合物在水中的溶解度(mgL-1)。,对于微溶化合物,平衡分压:,平衡浓度:,根据亨利定律:,二、挥发作
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