汞汞的迁移转化

第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应有机污染物重金属元素第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应典型污染物重金属：ρ5g/cm3重金属污染的特点：（1）持久性；（2）生物富集重金属污染：最引人注意的是汞、镉、铬、铅、砷、等第一节重金属元素一、汞1、环境中汞的来源、分布与迁移来源天然源人为源工业：氯碱、乙醛…实验室家庭存在形态：汞以金属汞、无机汞、有机汞三种形式存在。分布：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进入环境。一、汞汞的迁移转化：（2）配合物A有机汞＞无机汞B潮湿空气中挥发性＞干空气中（1）挥发性（3）难溶物的转化软硬酸碱概念：一、汞2、水俣病和汞的甲基化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含汞废水造成的。这是世界历史上首次出现的重金属污染重大事件。一、汞Hg2+甲基汞“汞鱼”水俣病汞的生物甲基化机理：3、甲基汞脱甲基化与汞离子还原还原作用：CH3HɡCl+2H→Hɡ+CH4+HCl(CH3)2Hɡ+2H→Hɡ+CH4HɡCl2+2H→Hɡ+HCl一、汞Hg:Biogeochemicalcycle4、汞的生物效应（1）与有机配体基团结合（3）汞的消除:肾、肝、毛发等（2）毒性大一、汞含Cd废水水稻吸收人体二、镉1、痛痛病事件锌矿冶炼痛痛病Jinzuvally,JapanOuch-ouchdisease,irrigationwaterfromarivercontaminatedwithwastewaterfromazincminingandsmeltingplantAnOuch-ouchdiseasevictim2、镉的环境分布与污染来源污染来源：冶炼、电镀、电池、矿物燃料等二、镉分布：地壳中含量低，通常与锌共生。3、镉污染的特点二、镉易形成各种配合物A价态总是保持在+2价B底泥对镉有较强的吸附C4、镉的毒害性二、镉A、损害Y染色体。B、阻碍Ca的吸收，导致骨质松软。C、取代Zn和Cu，破坏正常的代谢。1、铬的分布与污染来源污染来源：电镀、皮革、染料等三、铬分布：环境中含量低，生物体对铬有较强的富集作用。铬的迁移转化：Cr(OH)3沉淀水体的Cr(Ⅲ)Cr(Ⅵ)三、铬pH44、铬的生物效应（1）Cr(Ⅲ)是人体必需,缺乏将可能出现动脉硬化和心脏病。（3）铬的消除:生物半衰期相对较短，容易排除体外。（2）Cr(Ⅵ)有致癌作用,金属铬、氧化铬均有致癌活性。三、铬1、砷来源、分布来源天然源：砷黄铁矿（FeAsS）雄黄矿(As4S4)雌黄矿（As2S3）人为源:矿冶工业、农药、含As煤燃烧等。四、砷2、砷在环境中的迁移转化水中：H3AsO3H3AsO4[O][R]四、砷存在形态：环境条件主要存在形态pE高pH＝4~9H2AsO4-和HAsO42-pH12.5AsO43-pE0.2pH4H3AsO3和H2AsO3-2、砷在环境中的迁移转化土壤中：以AsO43-和AsO33-存在的砷容易被带正电荷的土壤胶体吸附。四、砷存在形态：3、砷的生物甲基化与还原4、砷的毒性与生物效应毒性：无机砷＞有机砷As(Ⅲ)＞As(Ⅴ)(1)无机砷可抑制酶的活性。四、砷(2)影响ATP的生成。(3)影响人的染色体。POPs:PersistentOrganicPollutants持久性有机污染物PTS:PersistentToxicSubstances持久性有毒物质第二节有机污染物第二节有机污染物一、有机卤代物1、卤代烃（1）种类与分布（2）主要卤代烃的来源A、CH3Cl主要来自海洋B、氟利昂－11(CCl3F)C、氟利昂－12(CCl2F2)D、CCl4:灭火剂、工业溶剂、干洗剂等；E、CH3CCl3：去油剂和干洗剂（3）卤代烃在大气中的转化A、对流层中的转化：2224324332332332CHClOHHOCClCClOClCOClClOClONONOClClOHOClOHOClCHHClCHCClOCClCOCl一、有机卤代物B、平流层中的转化：43232232322324323CClhCClClOHHClHOClCClOCOClClOClOClOOOhOOOClOClOOOClCHHClCH＋一、有机卤代物2001年5月，100多个国家签署了《关于对某些持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》（简称POPs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12种对人类健康和自然环境特别有害的持久性有机污染物。2004年5月，人大常委会批准的该公约。2004年11月11日对我国正式生效。POPs杀虫剂艾氏剂、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、灭蚁灵、毒杀芬、滴滴涕、六氯(代)苯工业化学品：多氯联苯(PCB)、人类无意合成的物质：多氯代二苯并对二恶英和呋喃(PCDD/F)六氯(代)苯POPs的判别标准持久性远距离环境迁移的潜在能力T1/2(inair)2daysT1/2（水中)2个月T1/2(土壤或沉积物）6个月BCF5000,或logKow5有令人关注的其他证据生物积累性毒性POPs的特点：1、蓄积性2、收放性3、半挥发性4、对的健康和生态的影响1.全球蒸馏效应(GlobalDistillation或Fractionation)2.蚱蜢跳效应(GrasshopperEffect)全球蒸馏效应沉降作用挥发作用挥发作用沉降作用低挥发性中等挥发性高挥发性大气排放土壤蒸发沉积降解1次跳跃2次跳跃排放大气土壤蚱蜢跳效应:跳跃次数的定义2、多氯联苯ClmClnPCBs全部结构有210个，目前已鉴定102个。（1）结构与性质联苯多氯联苯（2）来源与分布多氯联苯(Polychlorinatedbiphenyl,PCB):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。分布：极难溶于水，易溶于有机溶剂和脂肪，具有高的辛醇/水分配系数；1234561'2'3'4'5'6'（3）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：A、光化学分解：OClClClClClClClClClClClClClClClClClClClHClClOMeClClClB、生物转化：OHOHHHOHOHHOOCCOOHClxClyClxClyClyClxClxClxClyO+Cl（4）多氯联苯的毒性与效应毒性：污染控制日本米糠油事件3、二恶英和呋喃多氯代二苯并二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。（1）结构与性质（2）来源与分布Dioxinisreleasedbypapermills,bymetalsmelters,bymanychemicalplants,bymanypesticidefactories,andbyallincinerators.Theentiredioxinfamilyconsistsof75differentdioxinsand135differentfurans.Thedioxin,2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(TCDD),isconsideredtobethemosttoxictypeofdioxin.OClClOBrBrPolychlorinatedbiphenylether(PCDE)Polybrominatedbiphenylether(PBDE)Wheredoesdioxincomefrom?小结1、重金属污染及其危害。2、砷、汞的迁移和转化。3、什么是POPs？它包含哪些物质，特点是什么？4、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。作业：课本P433：思考题与习题1、2、题