汞汞的迁移转化ppt课件.ppt

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1、第六章第六章 典型污染物在环境各典型污染物在环境各 圈层中的转归与效应圈层中的转归与效应第六章第六章 典型污染物在环境各典型污染物在环境各 圈层中的转归与效应圈层中的转归与效应典型污染物典型污染物重金属：重金属：5g/cm5g/cm3 3重金属污染的特点：（重金属污染的特点：（1 1）持久性；）持久性； （2 2）生物富集）生物富集 重金属污染：最引人注意的是汞、镉、重金属污染：最引人注意的是汞、镉、 铬、铅、砷、等铬、铅、砷、等第一节第一节 重金属元素重金属元素一、汞一、汞1 1、环境中汞的来源、分布与迁移、环境中汞的来源、分布与迁移来源来源天然源天然源人为源人为源工业：氯碱、乙醛工业：氯碱

2、、乙醛 实验室实验室 家庭家庭 存在形态：存在形态：汞以金属汞、无机汞、有汞以金属汞、无机汞、有机汞三种形式存在。机汞三种形式存在。 分布：分布：自然界的浓度不大，但分布广。自然界的浓度不大，但分布广。随着工业的发展，大量汞由于人类活动而随着工业的发展，大量汞由于人类活动而进入环境。进入环境。一、汞一、汞汞的迁移转化：汞的迁移转化：（2 2）配合物）配合物A 有机汞无机汞有机汞无机汞 B 潮湿空气中挥发性干空气中潮湿空气中挥发性干空气中（1）挥发性）挥发性（3）难溶物的转化）难溶物的转化软硬酸碱概念：软硬酸碱概念：一、汞一、汞2、水俣病和汞的甲基化、水俣病和汞的甲基化 1968年日本政府确认水

3、俣病是由水俣湾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含汞废水造附近的化工厂在生产乙醛时排放含汞废水造成的。这是世界历史上首次出现的重金属污成的。这是世界历史上首次出现的重金属污染重大事件。染重大事件。一、汞一、汞Hg 2+甲基汞甲基汞“汞鱼汞鱼”水俣病水俣病汞的生物甲基化机理：汞的生物甲基化机理： 3、甲基汞脱甲基化与汞离子还原、甲基汞脱甲基化与汞离子还原还原作用：还原作用： CH3HCl + 2H H + CH4+HCl (CH3)2H + 2H H + CH4 HCl2 + 2H H+HCl 一、汞一、汞4 4、汞的生物效应、汞的生物效应 （1 1）与有机配体基团结合）

4、与有机配体基团结合 （3 3） 汞的消除汞的消除: : 肾、肝、毛发等肾、肝、毛发等（2 2） 毒性大毒性大一、汞一、汞含含Cd 废水废水 水稻吸收水稻吸收 人体人体 二、镉二、镉1、痛痛病事件、痛痛病事件 锌矿冶炼锌矿冶炼 痛痛病痛痛病 Jinzu vally, Japan Ouch-ouch disease, irrigation water from a river contaminated with waste water from a zinc mining and smelting plantAn Ouch-ouch disease victim2 2、镉的环境分布与污染来源、镉的

5、环境分布与污染来源污染来源：污染来源：冶炼、冶炼、电镀、电池、矿物燃料等电镀、电池、矿物燃料等 二、镉二、镉分布：分布：地壳中含量低，通常与锌共生。地壳中含量低，通常与锌共生。3 3、镉污染的特点、镉污染的特点二、镉二、镉易形成各种配合物易形成各种配合物A A价态总是保持在价态总是保持在+2+2价价B B底泥对镉有较强的吸附底泥对镉有较强的吸附C C4 4、镉的毒害性、镉的毒害性二、镉二、镉A A、损害、损害Y Y染色体。染色体。B B、阻碍、阻碍CaCa的吸收，导致骨质松软。的吸收，导致骨质松软。C C、取代、取代ZnZn和和CuCu，破坏正常的代谢。，破坏正常的代谢。1 1、铬的分布与污染

6、来源、铬的分布与污染来源污染来源：污染来源：电镀、皮革、染料等电镀、皮革、染料等 三、铬三、铬分布：分布：环境中含量低，生物体对铬有较环境中含量低，生物体对铬有较 强的富集作用。强的富集作用。铬的迁移转化：铬的迁移转化：Cr(OH)Cr(OH)3 3沉淀沉淀水体的水体的Cr()Cr()三、铬三、铬pH4氧化性物质氧化性物质强碱性介质强碱性介质Fe Fe 2+2+ 等等4 4、铬的生物效应、铬的生物效应 （1 1） Cr()Cr()是人体必需是人体必需, ,缺乏将可能出现缺乏将可能出现 动脉硬化和心脏病。动脉硬化和心脏病。 （3 3） 铬的消除铬的消除: : 生物半衰期相对较短，容易排除体外。生

7、物半衰期相对较短，容易排除体外。（2 2） Cr()Cr()有致癌作用有致癌作用, ,金属铬、氧化铬金属铬、氧化铬 均有致癌活性。均有致癌活性。三、铬三、铬1 1、砷来源、分布、砷来源、分布来源来源天然源：天然源： 砷黄铁矿（砷黄铁矿（FeAsS） 雄黄矿雄黄矿(As4S4) 雌黄矿（雌黄矿（As2S3） 人为源人为源: :矿冶工业、农药、含矿冶工业、农药、含AsAs煤煤 燃烧等。燃烧等。四、四、砷砷2、砷在环境中的迁移转化、砷在环境中的迁移转化水中：水中： H3AsO3 H3AsO4OR四、四、砷砷存在形态：存在形态：环境条件环境条件主要存在形态主要存在形态pE高高pH49 H2AsO4-和

8、和HAsO42-pH12.5 AsO43-pE 4 H3AsO3和和H2AsO3-2、砷在环境中的迁移转化、砷在环境中的迁移转化土壤中：以土壤中：以AsO43-和和AsO33-存在的砷容易被存在的砷容易被带正电荷的土壤胶体吸附。带正电荷的土壤胶体吸附。四、四、砷砷存在形态：存在形态：3、砷的生物甲基化与还原、砷的生物甲基化与还原 H2As O4-H As O4H3As O42-H As O2As O2A s H3C H3As O ( O H)2C H3As H2C H3A sOO HO-( C H3)3As( C H3)3As O( C H3)2As O ( O H)( C H3) As HO

9、O( C H3)2As生 物 还 原O2C H3C H3C H3细 菌细 菌细 菌4 4、砷的毒性与生物效应、砷的毒性与生物效应毒性：无机砷有机砷毒性：无机砷有机砷 As() As() As()As()(1) 无机砷可抑制酶的活性。无机砷可抑制酶的活性。 四、四、砷砷(2) 影响影响ATP的生成。的生成。 (3) 影响人的染色体。影响人的染色体。 POPs: Persistent Organic Pollutants持久性有机污染物持久性有机污染物PTS: Persistent Toxic Substances持久性有毒物质持久性有毒物质第二节第二节 有机污染物有机污染物第二节第二节 有机污染

10、物有机污染物一、有机卤代物一、有机卤代物1 1、卤代烃、卤代烃 （1 1）种类与分布）种类与分布（2 2）主要卤代烃的来源）主要卤代烃的来源 A A、CHCH3 3Cl Cl 主要来自海洋主要来自海洋 B B、氟利昂、氟利昂11(CCl11(CCl3 3F) F) C C、氟利昂、氟利昂12(CCl12(CCl2 2F F2 2) ) D D、CClCCl4 4: : 灭火剂、工业溶剂、干洗剂等；灭火剂、工业溶剂、干洗剂等； E E、CHCH3 3CClCCl3 3：去油剂和干洗剂：去油剂和干洗剂（3 3）卤代烃在大气中的转化）卤代烃在大气中的转化A A、对流层中的转化：、对流层中的转化：22

11、24324332332332C H C lO HHOC C lC C lOC lC O C lC lOC lON ON OC lC lOH OC lO HOC lC HH C lC HC C lOC C l C O C l一、有机卤代物一、有机卤代物B B、平流层中的转化：、平流层中的转化：43232232322324323C C lhC C lC lO HH C lHOC lC C lOC O C lC l OC lOC l OOOhOOOC l OC lOOOC lC HH C lC H一、有机卤代物一、有机卤代物 20012001年年5 5月，月，100100多个国家签署了多个国家签署了

12、关于关于对某些持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约对某些持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约（简称（简称POPsPOPs公约）。根据这项公约，各缔约公约）。根据这项公约，各缔约国将采取一致行动，首先控制并逐步消除国将采取一致行动，首先控制并逐步消除1212种对人类健康和自然环境特别有害的持久性种对人类健康和自然环境特别有害的持久性有机污染物。有机污染物。 2004 2004年年5 5月，人大常委会批准的该公约。月，人大常委会批准的该公约。20042004年年1111月月1111日对我国正式生效。日对我国正式生效。POPs杀虫剂杀虫剂艾氏剂、氯丹、狄氏剂、艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、异

13、狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕、六氯毒杀芬、滴滴涕、六氯( (代代) )苯苯工业化学品：工业化学品：多氯联苯多氯联苯(PCB)(PCB)、人类无意合成的物质：多氯代二苯人类无意合成的物质：多氯代二苯并对二恶英和呋喃并对二恶英和呋喃( PCDD/F)六氯六氯( (代代) )苯苯POPs的判别标准的判别标准持久性持久性远距离环境迁移的潜在能力远距离环境迁移的潜在能力 T1/2 (in air) 2 daysT1/2 （水中（水中) 2个月个月T1/2 (土壤或沉积物）土壤或沉积物） 6个月个月 BCF 5000, 或或 logKow 5 有令人关注的其他证据有令人关注的其他证据生物积累性生物

14、积累性毒性毒性POPs的特点：的特点： 1 1、蓄积性、蓄积性 2 2、收放性、收放性 3 3、半挥发性、半挥发性 4、对的健康和生态的影响、对的健康和生态的影响 1.全球蒸馏效应全球蒸馏效应(Global Distillation或或 Fractionation)2.蚱蜢跳效应蚱蜢跳效应(Grasshopper Effect)全球蒸馏效应全球蒸馏效应沉降作用沉降作用 挥发作用挥发作用挥发作用挥发作用 沉降作用沉降作用低挥发性低挥发性中等挥发性中等挥发性高挥发性高挥发性大气大气排放排放 土壤土壤蒸发蒸发沉积沉积降解降解1 1次跳跃次跳跃2 2次跳跃次跳跃排放排放大气大气 土壤土壤蚱蜢跳效应蚱蜢

15、跳效应 : 跳跃次数的定义跳跃次数的定义2 2、多氯联苯、多氯联苯 ClmCln PCBs PCBs 全部结构有全部结构有210210个，目前已鉴定个，目前已鉴定102102个。个。（1）结构与性质）结构与性质联苯联苯多氯联苯多氯联苯（2）来源与分布）来源与分布 多氯联苯多氯联苯 (Polychlorinated biphenyl, PCB): 来源：化学稳定性和热稳定性好、变压器、来源：化学稳定性和热稳定性好、变压器、电容器的冷却剂、绝缘材料、耐腐蚀涂料等。电容器的冷却剂、绝缘材料、耐腐蚀涂料等。 分布：极难溶于水，易溶于有机溶剂和脂分布：极难溶于水，易溶于有机溶剂和脂肪，具有高的辛醇肪，具

16、有高的辛醇/水分配系数；水分配系数；123456123456（3）在环境中的迁移与转化）在环境中的迁移与转化主要转化途径是光化学分解和生物转化：主要转化途径是光化学分解和生物转化：A、光化学分解：、光化学分解：OClClClClClClClClClClClClClClClClClClClHClClOMeClClClB、生物转化：、生物转化：OHOHHHOHOHHOOCCOOHClxClyClxClyClyClxClxClxClyO+Cl（4）多氯联苯的毒性与效应）多氯联苯的毒性与效应 毒性：毒性： 污染控制污染控制3、二恶英和呋喃、二恶英和呋喃 多氯代二苯并二恶英和多氯代二苯并呋多氯代二苯并二

17、恶英和多氯代二苯并呋喃是目前已知的毒性最大的有机污染物。喃是目前已知的毒性最大的有机污染物。 （1）结构与性质）结构与性质（2）来源与分布）来源与分布Dioxin is released by paper mills, by metal smelters, by many chemical plants, by many pesticide factories, and by all incinerators. The entire dioxin family consists of 75 different dioxins and 135 different furans. The diox

18、in, 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD), is considered to be the most toxic type of dioxin. OClClOBrBrPolychlorinated biphenyl ether(PCDE)Polybrominated biphenyl ether(PBDE)Where does dioxin come from?小结小结1、重金属污染及其危害。、重金属污染及其危害。2、砷、汞的迁移和转化。、砷、汞的迁移和转化。3、什么是、什么是POPs？它包含哪些物质，特点是什？它包含哪些物质，特点是什么？么？4、多氯联苯的危害及其迁移转化。、多氯联苯的危害及其迁移转化。5、二恶英和呋喃的来源和危害。、二恶英和呋喃的来源和危害。作业：作业：课本课本P433：思考题与习题：思考题与习题 1、 2、题、题