第三节 水体中有机污染物的迁移转化,水体中有机物的迁移转化途径主要有五种（P73图3-12）： 通过微生物、化学或光化学作用等降解为无害物（降解作用）； 以气态挥发进入大气（挥发作用） ；, 溶解在水中（溶解作用） ； 被水中胶体物质、悬浮颗粒物、沉积物吸附从水相转入底泥（吸附作用） ； 水中有机污染物还可被水生生物富集，也可通过直接饮用或经由食物链的富集而归宿于人体（生物富集作用）。,1、有机物的降解作用,（1）定义： 较高分子量的有机物分解成较小分子量的物质，最后变成简单化合物(如CO2和H2O)的过程。 （2）产物： 氧化路线：CO2、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐等。 还原路线：甲烷、硫化氢、氨、磷化氢等。,（3）形式：化学降解、生物降解和光化学降解。,（4）化学降解： 有机物的化学降解可通过氧化、还原、水解等反应完成。 氧化反应：是指在有机物分子中的加氧或脱氢的反应。例如： 2CH3OH(甲醇 ) + O2 = 2HCHO(甲醛) + 2H2O (脱氢氧化) 2HCHO (甲醛) + O2 = 2HCOOH(甲酸) (加氧氧化),不易被氧化的：饱和的脂肪烃、含有苯环结构的芳香烃、含氮的脂肪胺类化合物等 ； 容易被氧化的：醛、芳香胺、不饱和的烯烃和炔烃、醇及含硫化合物(如硫醇、硫醚)等。, 还原反应 ： 在有机物分子中加氢或脱氧的反应称为有机物的还原反应。例如：HCHO (甲醛) + H2 CH3OH (甲醇 ) (加氢还原), 水解反应： 有机物在酸或碱的催化下，与水反应生成分子量较小的物质的反应。 易水解的：酯类物质、饱和的卤代烃、胺 难水解的：不饱和卤代烃、芳香烃,如氯乙烯、氯苯、多氯联苯等。,（5）光化学降解 某些有机物在紫外光或可见光作用下能发生一定程度的降解反应。实验证明：DDT、辛硫磷、三硝基甲苯、苯并(a)蒽、多环芳烃等均可发生光化学反应。,例子：用波长254nm的紫外光照射DDT的己烷溶液，发现15min内DDT损失43%；1h内损失70%；4h内损失97%；其光化学反应的主要产物是DDE和DDD。反应过程可表示如下：,.,（6）生物降解： 基本反应可分为两大类，即水解反应和氧化反应。 生化水解反应（P125） 生化水解反应是指有机物在水解酶的作用下与水发生的反应。 易发生生化水解的：糖类、脂肪和油类（酯）、蛋白质等。,多糖（如淀粉、纤维素）,水解酶或辅酶,糖类的生化水解（P124-125）,注：ROH(甲醇 )、RCOR(丙酮 )、RCOOH(醋酸 ), 生化氧化反应 有机物的生化氧化大多数是脱氢氧化。脱氢氧化时可从-CHOH-或-CH2-CH2- 基团上脱氢，如：,水体中各类有机物氧化时按照一定的程序演变，形成某种固定的格式。 饱和烃的氧化按醇、醛、酸的程序进行：,-,2,芳香族化合物的氧化按酚、二酚、醌、环分裂的程序进行：,2、石油的降解 （P126）,石油是由烷烃、环烷烃、烯烃、芳香烃和杂环化合物等组成。 石油在水中可光化学降解或生物降解。,（1）光化学降解： 在阳光照射下，石油中的烷烃及侧链芳烃受激发活化进行光化学氧化。 据测，油浓度为2000kg/km3的水面，油膜厚度2.5m，由于光化学氧化，几天光照即能把油膜清除。 光化学降解对于清除油膜污染有重要作用。,（2）生物降解 （P126） 水体中微生物在降解石油烃方面起着重要作用。与一般耗氧有机物相比，石油的生物降解较难、速度较慢，但比化学氧化快10倍左右。 烃类的生物降解顺序为：直链烃支链烃芳烃环烷烃。, 饱和烷烃的降解 ： 饱和烃的降解按醇、醛、酸的氧化途径进行，最后分解为CO2和H2O。, 烯烃的降解 当双键在中间位置时，主要的降解途径与饱和烷烃相似。 当双键位在碳1和碳2位时，在不同微生物的作用下，主要降解途径有三种：即烯烃的不饱和端氧化成环氧化物、不饱和末端氧化成醇、饱和末端氧化成醇。, 芳香烃的降解： 石油中苯、苯的同系物、萘等在微生物作用下先是氧化成二酚，然后苯环分裂成有机酸，再经有关生化反应，最终分解为二氧化碳和水。, 环烷烃降解：环烷烃最稳定，只有少数微生物能使它降解。如环己烷在微生物作用下缓慢氧化：,课 堂 作 业,教材P80 习题3、4、5、7、13、14 补充：简述糖类、蛋白质的微生物降解过程。,