持久性有机污染物的转化与降解
化学物质在环境介质中的转化和降解过程主要可分为两大类：一类是化学转化，包括水解反应、光解反应、氧化-还原反应和配合反应等；
另一类是生物转化，环境中污染物的生物转化多指水体、土壤等环境介质内的微生物降解作用。环境中微生物数量和种群丰富，是引起环境中污染生物降解最重要生物。虽然一些高级生物，如植物和动物也能代谢某些化学物，但微生物却能将许多高级生物所不能代谢的复杂有机化合物分子转化成无机物质。所谓生物降解是指有机污染物在生物所分泌的各种酶的催化作用下，通过氧化、还原、水解、脱氧、脱卤等一系列的生物化学反应，是复杂的有机污染物转化成为简单的化合物或无机化学物（如二氧化碳，水和氨等）的过程。
环境中微生物对污染物的作用方式可分为两大类，一类是微生物直接作用于污染物，大多由酶出反应引起，一般所说的微生物降解多属于此类；另一类是微生物的活动改变了化学和物理环境间接作用于农药。
对于许多POPs，在天然环境介质中发生的主要的降解过程是光解过程。光
化学反应主要是指在光的照射下，通过化合物的异构化、化学键的断裂、重排或分子间的化学反应产生新的化合物，从而达到降低或消除有机物在环境中污
染。大气光化学反应对于大气环境中POPs的转化起着重要作用，而大部分天
然水环境也暴露在太阳光的照射之下，光解反应对于水体中POPs的转化也具
有一定的作用。
环境中所发生的光解反应一般分为直接光解反应和间接光解反应两种过程。直接光解反应是指化合物分子直接吸收光能，由基态变为激发态，然后在激发态下发生改变原来分子结构的一系列反应。间接光解反应又称光敏化反应，在这个反应过程中，光能首先被光敏物质（如天然水中的腐殖质或微生物）所吸收，然后处于激发态的光敏物质将它所吸收的能量传递给基态的化学物质，使之成为激发态并发生改变其分子结构的分解反应，而光敏物质又回到初始的基态。在间接光解反应中，光敏物质也起着类似催化剂的作用，其分子结构本身并不发生改变。间接光解对化合物在天然水体中的光降解起主导作用。
有毒难降解有机物废水简介
有毒难降解有机物废水简介 ---北京大钢环境治理技术研究院1. 有毒难降解有机污染物概述 随着近代工业，尤其是有机、石油化工和农药等工业的飞快发展，有机化合物的种类和数量有增无减，据统计目前有机物的种类已达700多万种，且每年以1000多种的速度在增加着。这些有机化合物中很大一部分，是难以生物降解和对微生物具有毒害作用的：其污染程度和污染范围令人吃惊，当这些有机难降解污染物排放到自然环境后，不能得到微生物的有效降解，便会长期存在和积累，因此导致一连串的环境问题，对人类健康和生态环境构成严重的危害，能够导致急性、慢性及潜在性的伤害；尤其是一些有机合成物质，可产生长远的遗传影响，对各种细胞产生不可逆的“突变”作用，引发致癌、致畸、致突变的”三致”效应。在发达的地区和国家，有毒难降解有机污染物对环境的污染和破坏已成为世界上“三大环境问题”之一。 2. 分类及危害 有毒难降解有机污染物主要来自各行业的工业生产，表1-1对各类有毒难降解有机污染物的危害及其来源按其化学组成进行了总结。 表1-1 有毒难降解有机污染物的分类、来源及危害 难降解有 主要来源危害机污染物
多环芳烃焦化行业、石油化工企业、 交通运输、工业锅炉等 性质稳定，致癌性强 杂环有机物焦化行业、石油化工、染料工业、橡胶 工业、农药废水、制药废水 性质稳定，生物富集， 具有致突变、致癌作用 有机氰化合物石油化工、人造纤维行业、焦化工业、 有机玻璃单体合成废水 剧毒物质 有机化合物多氯联苯 机械工业、塑料工业、化工废水、电力 工业、润滑油工业 通过食物链富集进入人体，对人体产生 急性中毒作用，致癌作用 合成洗涤 纺织化纤企业、造纸企业、皮革工业、 金属洗涤厂、食品制造厂 发泡而影响生物处理净化效果，对致癌 的多环芳烃具有增溶作用 增塑剂塑料工业、化工企业 稳定性强， 对人中枢神经有抑制作用 合成农药农药废水对人具有毒性及致癌作用 合成染料 染料废水、纺织印染废水、 造纸废水、食品工业 色度高，具有毒性及致癌作用 有毒难降解有机污染物能在生态环境中长期滞留和积累，并随 水体等在自然环境中扩散，通过食物链对人类健康和动植物生存造成负面影响。有毒难降解物质的大量进入，会对传统的生化处理构筑物带来很大的冲击作用：一方面这类物质自身难以被微生物利用，去除率低；另一方面这类物质的存在会影响其它化学物质的生物降解，主要表现为抑制活性污泥微生物的活性，使微生物不能充分发挥降解性能，有时甚至会造成活性污泥微生物的中毒、死亡。因此，如何控制有毒难降解有机污染物成为水污染治理中的新方向。 3. 生物降解性和生物毒性 生物降解性能即有机污染物质被生物降解的难易程度，是指通过微生物的呼吸代谢消化作用，使某一物质改变其最初的物理化学性质，在该物质结构上引起变化所能达到的程度。难生物降解实际上是相对于易生物降解而言的，所谓“难”、“易”是根据有机物所在的体系而确定的：对于人工处理系统而言，例如在污水处理厂的生
持久性有机污染物及其危害
持久性有机污染物及其危害 环境监测与评价1001汪文 【摘要】：持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，简称POPs）指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。本文介绍了POPs的定义、性质、特点，分析了POPs的来源及其危害。还举出了持久性污染的例子。 【关键词】：持久性有机污染物POPs, 特性，危害 POPs的定义 POPs是指通过各种环境介质（大气、水、生物体等）能够长距离迁移并长期存在于环境，具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。【1】POPs的性质 POPs物质具有抗光解性、化学分解和生物降解性，例如，二恶英系列物质其在气相中的半衰期为8～400天, 水相中为166天到2119年, 在土壤和沉积物中约17年到273 年。这是最主要的性质之一。其次就是，POPs 物质在低浓度时也会对生物体造成伤害，例如，二恶英类物质中最毒者的毒性相当于氰化钾的1000倍以上，号称是世界上最毒的化合物之一，每人每日能容忍的二恶英摄入量为每公斤体重1pg ，二恶英中的2,3,7,8-TCDD 只需几十皮克就足以使豚鼠毙命，连续数天施以每公斤体重若干皮克的喂量能使孕猴流产。【2】POPs物质还具有生物放大效应，POPs也可以通过生物链逐渐积聚成高浓度，从而造成更大的危害。 POPs还具有很大的流动性，POPs可以通过风和水流传播到很远的距离。POPs物质一般是半挥发性物质，在室温下就能挥发进入大气层。因此，它们能从水体或土壤中以蒸气形式进入大气环境或者附在大气中的颗粒物上，由于其具持久性，所以能在大气环境中远距离迁移而不会全部被降解，但半挥发性又使得它们不会永久停留在大气层中，它们会在一定条件下又沉降下来，然后又在某些条件下挥发。 POPs的特点 POPs的特点之一——收放性：它的特点是通过食物链可以逐级的放大，
有机污染物的生物降解【文献综述】
有机污染物的生物降解 ——读书报告【091200028环院江静怡】【基本概况】 有机污染物，organic pollutant即进入环境并污染环境的有机化合物，导致生物体或生态系统产生不良效应。 生物降解，biodegradation即有机污染物在生物或其酶的作用下分解的过程。 具体的来说，生物降解分为三种基本类型。Primary biodegradation初级生物降解:指的是母体化合物的结构发生变化，并改变原化合物分子的完整性；Environmentally acceptable biodegradation环境兼容性降解:是指可除去有机污染物的毒性或者人们所不希望的特性；Ultimate biodegradation完全生物降解:指的是有机污染物经过矿化转化后转化为二氧化碳和水以及其他的可利用的无机盐。 不过在可降解的有机污染物中，由于化合物在环境中的滞留时间可达几个月或者几年之久，有机污染物又有难降解和易降解化合物之分。比如，POPs（Persistent Organic Pollutants）持久性有机污染物，是一类具有长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性，并通过各种环境介质（大气、水、生物等）能够长距离迁移对人类健康和环境具有严重危害的天然的或人工合成的有机污染物，它的半衰期为半年。而通过一定的处理过程后，半衰期超过五天的化合物被定义为生物难降解有机化合物。 化合物难降解的原因有很多种。比如化合物本身的化学组成和结构的稳定性，使其具有抗降解性。像我们常常提到的农药“666”（六氯代环己烷）和常见的多环芳烃类就是依结 构的稳定性等特性稳定地存在于环境之中。另外地，在自然环境中也存在阻止生物降解的环境因素，包括物理、化学条件以及多种生物之间的协同作用。比方说，活性污泥就是模拟多 种条件下的协同作用从而达到生物降解处理污染物的效果。 生物降解的过程非为两种，好氧分解和厌氧分解。在好氧分解过程中，细菌是其中的主力军，微生物以有氧呼吸消耗分解大分子有机物。其中水质评价体系中的BOD（Bio-chemical Oxygen Demand）指的是水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总量。而厌氧分解则是主要依靠厌氧细菌，这个过程俗称“发酵”。在农村生活中，我们常见的沼气池就是这样工作的。通常地，科学家们在厌氧微生物 中能寻找到一些能特异性氧化分解某特定难降解有机物的酶。 目前生物降解研究的发展趋势为：1.研究自然环境中有机污染物和无机污染物的生物降解途径，寻找自然界中具有生物净化能力的特殊群体，探讨生物降解和污染物的相互作用关系，以便制定消除污染的措施。2.利用遗传学方法将多种有益的特异性基因重组成具有多功能、高降解能力的菌株。3.利用酶的固定化技术制备成专一的或多功能的生物催化剂，以降解多种污染物。
持久性有机污染物-DDT
持久性有机污染物-DDT 持久性有机污染物，是指具有高毒性，进入环境后难以降解，可生物积累，能通过空气、水和迁徙物种进行长距离越境迁移并沉积到远离其排放地点的地区，随后在那里的陆地生态系统和水域生态系统中积累起来，对当地环境和生物体造成严重负面影响的天然或人工合成的有机物。英文全称为Persistent Organic Pollutants，缩写为POPs。 (1)环境持久性： (2)生物累积性： (3)长距离迁移能力： (4)高毒性： 首批被《斯德哥尔摩公约》列入全球控制的POPs有12种(类)，被称为“肮脏的一打Dirty Dozen)。可以分为三类：①有机氯农药； ②工业化学品；③非故意排放副产品。 其中曾用于防治棉田后期害虫、果树和蔬菜害虫．具有触杀、胃毒作用。目前用于防治蚊蝇传播的疾病的DDT属于第一类DDT化学名2,2-双（对氯苯基）-1,1,1-三氯乙烷 分子式：C14H9C15分子量：354．49 状态：固 密度：1．6 g／ml 外观：无味至略有芳香味的无色晶体或白色粉末 熔点：109。C
沸点：260。C DDT最为知名的毒性可能是其使得鸟类的蛋壳变薄的效应，特别是猛禽。它对于鸟类数量的影响使得很多国家在1970年代禁用了DDT。至少34个国家已经禁用了DDT，另有许多国家严格限制了它的使用。 DDT可能是POPs中最为声名狼藉的一种，二战期间曾在部队与平民中广泛用于防止疟疾、伤寒及其他由昆虫传染的疾病。二战之后，DDT 仍被继续用于控制疾病并在多种农业作物中广泛使用，特别是棉花作物。其稳定性、持续性(50％可在土壤中残留10—15年)以及广泛的应用意味着DDT的残留物在世界各地都可能发现。现在DDT残留物甚至已在北极地区被发现。 目前，DDT毒性影响最显著的是鸟类蛋壳变薄，特别是食肉类猛禽。由于DDT对鸟类数量的影响，70年代DDT在许多国家都被禁止。DDT在34个国家禁止使用，另外34个国家严格控制使用。尽管如此，在世界各地的食品中都曾发现含有DDT。虽然在过去的20年间，其残留物在驯养动物中已呈现出直线下降，但食物中所含DDT仍为最大的危害源。DDT对人类的短期影响已被控制，但其对人类的长期暴露会对人类健康造成长期影响。DDT已在母乳中发现，对婴儿的健康
持久性有机污染物常识
持久性有机污染物常识 一、什么是持久性有机污染物？ 1、定义 持久性有机污染物，英文缩写为POPs，是指具有高毒性，进入环境后难以降解，可生物积累，能通过空气、水和迁徙物种进行长距离越境迁移并沉积到远离其排放地点的地区，随后在那里的陆地生态系统和水域生态系统中积累起来，对当地环境和生物体造成严重负面影响的天然或人工合成的有机物。 2、性质 国际上公认POPs具有下列4个重要的特性:(1)环境持久性:由于POPs对生物降解、光解、化学分解作用有较高的抵抗能力，它们难于被分解。(2)生物累积性:由于其具有低水溶性、高脂溶性的特点，它能在生物体脂肪组织中进行生物积累，在动物和人体内达到中毒的浓度。(3)远距离迁移能力:能通过蒸发作用在大气环境中远距离迁移，导致全球范围的污染传播。(4)高毒性:POPs大都具有“三致(致癌、致畸、致突变)”效应。 3、种类 首批列入《斯德哥尔摩公约》受控名单的12种
POPs分为3类: 一类是有意生产—有机氯杀虫剂:滴滴涕、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、毒杀芬；二类是有意生产—工业化学品:六氯苯和多氯联苯；三类是无意排放—工业生产过程或燃烧生产的副产品:二恶英(多氯二苯并－对－二恶英)、呋喃(多氯二苯并呋喃)。 二、持久性有机污染物有哪些危害？ POPs之所以成为当前全球环境保护的热点，正是由于其能够对野生动物和人体健康造成不可逆转的严重危害，典型地包括： 1、对免疫系统的危害 POPs会抑制免疫系统的正常反应、影响巨噬细胞的活性、降低生物体的病毒抵抗能力。研究表明，海豚的T细胞淋巴球增殖能力的降低和体内富集的滴滴涕等杀虫剂类POPs显著相关，海豹食用了被PCBs 污染的鱼会导致维生素A和甲状腺激素的缺乏而易感染细菌。一项对因纽特人的研究发现，母乳喂养和奶粉喂养婴儿的健康T细胞和受感染T细胞的比率与母乳的喂养时间及母乳中杀虫剂类POPs的含量相关。 2、对内分泌系统的危害 多种POPs被证实为潜在的内分泌干扰物质，
难降解有机污染物的生物治理
万方数据
难降解有机污染物的生物治理 作者：陈维璞， 柴硕， 李茹山， 史雪廷 作者单位：东北林业大学林学院环境科学系,黑龙江,哈尔滨,150040 刊名： 黑龙江科技信息 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2010，""(18) 被引用次数：0次 相似文献(10条) 1.学位论文薛俊峰难降解渗滤液溶解性有机物特征分析及其在处理工艺中的应用2005 渗滤液水质水量变化范围大，成分复杂。现有渗滤液处理系统存在处理费 用高，处理流程长等问题，特别是老填埋场渗滤液可生化性差，问题尤为严重。 目前，垃圾渗滤液的处理技术已经成为国内外研究的一个热点，渗滤液的有效 处理成为填埋技术发展中亟待解决的问题，为解决这一问题有必要对渗滤液的 性质进行深入的研究。对垃圾填埋场渗滤液的处理来说，仅根据COD或TOC 等指标很难选择合适的渗滤液处理工艺。因此本文从建立适宣的渗滤液表征方 法入手，提出以溶解性有机物(DOM)分类特征作为指标，来合理指导处理工艺 的选择。通过采用DOM分子量分级和亲水-憎水性分类的方法，对实验室模拟 填埋柱的新鲜渗滤液和老港垃圾填埋场渗滤液在填埋层内降解过程中的DOM 特征进行分析，揭示渗滤液降解过程中的物质去除规律;对五种难降解渗滤液 (四种模拟填埋柱循环回灌出水和老港垃圾填埋场氧化塘出水)中的DOM进 行表征，根据分析结果分别选用混凝和电化学方法进行处理，并对其去除特性 及可行性进行研究，探讨其物质去除机理和应用价值。 (1)采用DOM分子量分级和亲水-憎水性分类的方法，对五种难降解渗滤 液中DOM进行了特征分析。结果表明，难降解渗滤液中DOM主要以分子量 在4k以下有机物为主，腐殖质约占溶解性有机物的60％，且其芳构化程度高。 对难降解渗滤液DOM特征分析的这一结果，可为处理工艺的选择提供科学依 据。 (2)从DOM分子量分级和亲水-憎水性角度，首次对渗滤液降解过程中的 物质去除规律进行了表征。结果表明：实验室模拟柱新鲜渗滤液和老港垃圾填 埋场渗滤液中亲水性部分和小分子量有机物最易降解;经生物处理后，腐殖质 及大分子量有机物所占比例大大增加，难降解性物质所占比例提高。对厌氧、 间歇微氧和自然通风条件下渗滤液降解过程中有机物去除特征的研究表明，有 氧条件下对小分子量有机物去除效果优于无氧条件。 (3)对循环回灌出水进行混凝处理，结果表明，铁盐混凝剂对COD去除率 优于铝盐混凝剂。聚合硫酸铁(PFS)混凝剂对循环回灌出水COD的去除率达 到58％。混凝对大分子量及腐殖质去除率较高，而对小分子量及亲水性物质去 除率很低，如PFS对4k以上有机物去除率为89％，而对1k以下的仅为23.5％。 这一结果揭示了分子量在lk以下有机物约占40％的循环回灌出水，采用混凝法 处理COD去除率不高的根源。 (4)对循环回灌出水进行电解处理，确定了最佳工程操作参数为：极板间 距10mm，电流密度10A/dm2，氯离子浓度5000mg/L和pH值8。电解过程中 间接氧化起主要作用，电解产生的ClO-优先完全去除NH3-N。由于电流效率随 电解时间的延长而下降，本文提出合理的电化学处理渗滤液应控制在NH3-N全 部去除而BOD/COD上升至0.3的水平上。 (5)从DOM分子量分级和亲水-憎水性角度，首次对电解氧化法处理渗滤 液的物质去除特征进行了研究。实验结果证明，有机物在电解氧化过程中按照 大分子物质向小分子物质的形式转变；电解氧化90min可有效去除大分子和腐 殖酸类物质，且出水的可生化性显著提高。这一结果可为电解氧化法处理大分 子量的难降解物质提供一定理论依据。 (6)对各处理工艺过程中DOM去除特征进行分析，结果表明，对小分子量 和亲水性有机物占主要部分且芳构化程度比较低的渗滤液，应采用生物处理方 法；对大分子量有机物和腐殖质占主要部分且芳构化程度比较高的渗滤液，可 采用混凝或电解的方法，进一步提高其可生化性和去除率。这一特征分析方法 可为水处理工艺的选择提供借鉴。 关键词：渗滤液，溶解性有机物，分子量分级，亲水-憎水性分类，混凝，电 化学氧化 2.期刊论文吴耀国.谭英.胡思海.陈培榕.刘宝超.WU Yaoguo.TAN Ying.HU Sihai.CHEN Peirong.LIU Baochao易降解有机物对难降解有机污染物生物降解的影响-化工进展2008,27(4) 基于生长代谢、共代谢原理及易降解有机物与难降解有机物存在形式与形态的影响而改变其生物可利用性等角度,综述了易降解有机物对难降解污染物生物降解影响的研究进展,并基于微生物生态学及污染物生物可利用性的知识,探讨了有待深入研究的问题. 3.学位论文易芬云活性炭纤维阳极电氧化法处理水中难降解有机物的研究2008 随着对健康生活的日益关注，人类的环保意识日益增强，饮用水标准及环保排放标准不断提高，如何有效地去除水中难降解有机物，成了亟待解决的重大问题。 电化学氧化法是新近发展起来的处理有毒难生物降解污染物的新型有效技术，能在常温常压下，通过有催化活性的电极反应直接或间接产生羟基自由基，从而使难生物降解的有机物转化为可生物降解的有机物，或使难生物降解的有机物“燃烧”而生成CO2和H2O。该方法用电子作为反应物，只需添加少量或不需加化学药剂，在常温、常压下即可运行，能量利用效率高，是一种清洁、安全、有效的水处理方法。在电化学氧化法处理水中难降解有机污染物的应用研究中，阳极材料往往是决定处理效率最为关键的因素，因此，探索综合性能好的阳极材料成为了目前研究的重点。活性炭纤维(ACF)具有高的比表面积、优异的吸附性能和良好的催化性能及导电性能，有望作为一种新型的电极材料应用于水的电化学处理领域。
3.2水中无机污染物的迁移转化(3)
第三章：水环境化学——污染物存在形态 第二节、水中无机污染物的迁移转化 一、颗粒物与水之间的迁移、二、水中胶体颗粒物聚集的基本原理和方式 三、溶解和沉淀 四、氧化—还原 1、概述 2、天然环境中的氧化剂和还原剂 3、氧化还反应概念回顾 4、电子活度和氧化还原电位 5、天然水体的pE-pH 关系图 ● 在氧化还原体系中，往往有H +或OH －离子参与转移，因此，pE 除了与氧化态和还原 态浓度有关外，还受到体系pH 的影响，这种关系可以用pE-pH 图来表示。该图显示了水中各形态的稳定范围及边界线。 ● 由于水中可能存在物类状态繁多，于是会使这种图变得非常复杂。例如一个金属， 可以有不同的金属氧化态、羟基配合物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属硫化物等。 (1)水的氧化-还原限度 绘制pE —pH 图时，必须考虑几个边界情况。首先是水的氧化还原反应限定图中的区域边界。选作水氧化限度的边界条件是1.0130×105Pa 的氧分压，水还原限度的边界条件是1.0130×105Pa 的氢分压(此时P H2=1，P O2=1)，这些条件可获得把水的稳定边界与pH 联系起来方程。 天然水中本身可能发生的氧化还原反应分别是： 水的还原限度（还原反应）：22 1H e H ? ++ pE 0 =0.00 pE = pE 0 – lg((P H2)1/2/[H +]) pE = –pH 水的氧化限度（氧化反应）：O H e H O 222 1 41?+++ pE 0 = +20.75 ]}[lg{4 1 20 ++=H po pE pE pE=20.75—pH
(2)pE—PH图 假定溶液中溶解性铁的最大浓度为1.0×10－7mol／L，没有考虑Fe(OH) 2+及FeCO 3 等形态 的生成，根据上面的讨论，Fe的pE—pH图必须落在水的氧化还原限度内。下面将根据各组分间的平衡方程把pE—pH的边界逐一推导。 ①Fe(OH) 3(s)和Fe(OH) 2 (s)的边界。Fe{OH} 3 (s)和Fe(OH) 2 (s)的平衡方程为： Fe(OH) 3(s)+H+ + e→Fe(OH) 2 (s)+H 2 O lgK = 4.62 ] ][ [ 1 e H K + =,所以 pE =4.62–pH 以pH对pE作图可得图3—17中的斜线①，斜线上方为Fe(OH) 3 (s)稳定区。斜线下 方为Fe(OH) 2 (s)稳定区。 ②Fe(OH) 2 (s)和FeOH+的边界。根据平衡方程： Fe(OH) 2(s)+H+→FeOH++ H 2 O lgK = 4.6 可得这两种形态的边界条件：pH = 4.6–lg[FeOH+] 将[FeOH+]=1.0×10－7mol/L代人，得：pH= 11.6 故可画出一条平行pE轴的直线，如图3—17中②所示，表明与pE无关。直线左边为FeOH+稳定区，直线右边为Fe(OH) 2 (s)稳定区。 ③Fe(OH) 3 (s)与Fe2+的边界。根据平衡方程： Fe(OH) 3(s) +3H+ +e→Fe2+ + 3H 2 O lgK=17.9 可得这二种形态的边界条件：pE=17.9–3pH–lg[Fe2+] 将[Fe2+]以1.0×10－7mol/L代入，得：pE=24.9–3pH 得到一条斜率为–3的直线，如图3—17中③所示。斜线上方为Fe(OH) 3 (s)稳定区，斜 线下方为Fe(OH) 2 (s)稳定区。 ④Fe(OH) 3 (s)与FeOH+的边界。 根据平衡方程：Fe(OH) 3(s)+2H+ +e→FeOH++2H 2 O lgK=9.25 将[FeOH+]以1.0×10－7mol/L代入，得：pE=16.25-2pH 得到一条斜率为–2的直线，如图3—17中④所示。斜线上方为Fe(OH) 3 (s)稳定区，下方为FeOH+稳定区。 ⑤Fe3+与Fe2+的边界。根据平衡方程：Fe3++e →Fe2+ lgK = 13.1
光催化降解有机污染物
光催化降解有机污染物 19113219 高思睿 1、有机污染物处理的重要性 在21世纪，能源与环境问题已经成为世界关注的主题，如何减少污染，保护生态平衡，解决环保问题，已经引起各政府决策部门和学术研究部门的高度重视。 水和空气作为人类最宝贵的资源，随着工业进程的加快，大量的废水、废气被排入其中，其中的有毒有机化合物会在人体内富集，给健康带来巨大威胁。而且在这些化合物中，有部分化合物用平常的处理方法很难将其降解。 我国学者金奇庭等人通过研究观察发现：很多的有机化合物能使厌氧微生物产生明显的毒害作用。这些有机化合物必须通过一些其他的非生物的降解技术来除去。 光催化处理有机污染物的技术由于其价廉，无毒，节能，高效的优势逐渐成为各界人士研究的重点，光催化的研发也一跃成为当前国际热门研究领域之一。 自1972年日本学者藤島(Fujishima)和本田(Honda)发现TiO2单晶能光电催化分解水以来，光催化氧化还原技术，在污水处理、空气净化、抗菌杀毒、太阳能开发等方面具有广阔的应用前景，受到世界各国的广泛关注，并得到了迅速发展。 大量研究证实：染料、表面活性剂、有机卤化物、农药、油类、氰化物等许多难降解或用其它方法难以去除的有机污染物都能够通过光催化氧化反应有效的降解、脱色、去毒，并最终完全矿化为CO2、H2O及其他无机小分子物质，达到完全无机化的目的，从而消除对环境的污染。 2、光催化剂 主要的光催化剂类型： 1、金属氧化物或硫化物光催化剂 2、分子筛光催化剂 3、有机物光催化剂 在光催化中采用半导体物质作为光催化剂，有ZnO、CdS、WO3、TiO2等。由于TiO2具有价廉易得、使用稳定及光活性高等优点，所以在光催化降解中，一般采用它作为光催化剂。 1. TiO2的结构 二氧化钛是钛的氧化物。根据晶型可以划分为金红石型、锐钛矿型和板钛矿型三种。金红石矿在自然界中分布最广，锐钛矿型TiO2属于四方晶系，板钛矿型TiO2由于属于正交晶系很不稳定，金红石型TiO2相对于锐钛矿型和板钛矿型来说应用较广。
高浓度难降解有机废水处理研究进展
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2016, 6(6), 130-136 Published Online December 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/ac14337851.html,/journal/aep https://www.360docs.net/doc/ac14337851.html,/10.12677/aep.2016.66017 文章引用: 程子洪, 李小端, 王华阳, 钟振成, 张微尘, 李国涛, 霍卫东, 李永龙, 熊日华. 高浓度难降解有机废水处 Research Progress of High Concentration Organic Wastewater Treatment Zihong Cheng 1,2, Xiaoduan Li 1,2, Huayang Wang 3, Zhencheng Zhong 1,2, Weichen Zhang 1,2, Guotao Li 1,2, Weidong Huo 1,2, Yonglong Li 1, Rihua Xiong 1,2 1 National Institute of Low-Carbon Energy, Beijing 2State Key Laboratory of Water Resource Protection and Utilization in Coal Mining, Beijing 3Shenhua Funeng Generation Electric Co., Ltd., Quanzhou Fujian Received: Nov. 27th , 2016; accepted: Dec. 12th , 2016; published: Dec. 15th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/ac14337851.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The effective treatment of high concentration and low biodegradability wastewater turned to be urgent issues in domestic and foreign environmental technology. In this article, series of technol-ogies for no degradable organic wastewater treatment were summarized; the developments of different technologies were analyzed and compared. Finally, the development tendency of low biodegradability organic wastewater treatment in the future was proposed. Keywords Organic Wastewater, Low Biodegradability, High Concentration, Tendency 高浓度难降解有机废水处理研究进展 程子洪1,2，李小端1,2，王华阳3，钟振成1,2，张微尘1,2，李国涛1,2，霍卫东1,2，李永龙1，熊日华1,2 1 北京低碳清洁能源研究所，北京 2神华集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，北京 3神华福能发电有限责任公司，福建 泉州 Open Access
污染物在环境中的迁移和转化(1)
污染物在环境中的迁移和转化 第一节概述 一、污染物的迁移和转化的定义 污染物在环境中发生的各种变化过程称之为污染物的迁移和转化(transport and transformation of pollutants)，有时也称之为污染物的环境行为(environmental behavior)或环境转归(environmental fate)。 二、研究污染物在环境中迁移和转化过程及其规律性的意义 1. 可阐明污染物种类，接触的浓度、时间、途径、方式和条件，从而研究相关毒作用。 研究污染物在环境中的迁移和转化的过程及其规律性，对于阐明人类在环境中接触的是什么污染物，接触的浓度、时间、途径、方式和条件等都具有十分重要的环境毒理学意义，否则就不能阐明有预谋中接触而导致的一系列毒作用。 2. 环境毒理学的许多基本问题在一定程度上也取决于对污染物在环境中的迁移和转化规律的认识。 例如：污染物的物质形态、联合作用、毒作用的影响因素、剂量效应关系等，都要涉及到接触污染物的真实情况的确定。 第二节环境污染物的迁移 一、概念 污染物的迁移（transport of pollutants）是指污染物在环境中发生的空间位置的相对移动过程。迁移的结果导致局部环境中污染物的种类、数量和综合毒性强度发生变化。 二、机械性迁移 根据污染物在环境中发生机械性迁移的作用力，可以将其分为气的、水的、和重力机械性迁移三种作用。 1．气的机械性迁移作用，包括污染物在大气中的自由扩散作用和被气流搬运的作用。 其影响因素有：气象条件、地形地貌、排放浓度、排放高度。 一般规律：污染物在大气中的排放量成正比，于平均风速和垂直混合高度成反比。 2．水的机械性迁移作用，包括污染物在水中的自由扩散作用和被水流的搬运作用。 一般规律：污染物在水体中的浓度与污染源的排放量成正比，与平均流速和距污染源的距离成反比。3．重力的机械迁移作用，主要包括悬浮物污染物的沉降作用以及人为的搬运作用。 三、物理化学迁移 物理化学迁移是污染物在环境中最基本的迁移过程。污染物以简单的离子或可溶性分子的形势发生溶解-沉淀、吸附-解吸附。同时还会发生降解等作用。 1．风化淋溶作用风化淋溶作用是指环境中的水在重力作用下运动时通过水解作用使岩石、矿物中的化学元素溶入水中的过程，其作用的结果是产生游离态的元素离子。 2．溶解挥发作用降水、固体废弃物水溶性成份的溶解；VOC 3．酸碱作用（常表现为环境pH值的变化） ①酸性环境促进了污染物的迁移，使大多数污染物形成易溶性化学物质。如酸雨：加速岩石和矿物风化、淋溶的速度；促使土壤中铝的活化。 ②环境pH值偏高时，许多污染物就可能沉淀下来，在沉积物中，形成相对富集。 4．络合作用（改变毒物吸附和溶解的能力）络合物的形成大大改变了污染物的迁移能力和归宿。 例如：当含有Hg2+的河水流入海洋时，水中氯离子浓度逐渐增高，河口水体中的Hg2+逐次形成Hg(OH)2→Hg(OH)Cl →HgCl2→HgCl3- →HgCl42-。其中的Hg(OH)Cl与水体中的悬浮态黏土矿物和氧化物吸附力最强，而HgCl2的吸附力最差。因而，Hg(OH)Cl部分的汞大量转移到悬浮态固相或沉积物中，而部分的汞仍留在水体中。
超声波降解有机污染物的机理
超声波降解有机污染物的机理 2009-06-30 来源: 印染在线点击次数：107 关键字：超声波有机污染物 1．1 声化学反应的动力一一声空化 超声波是指频率在15 kHz以上的声波，它在溶液中以一种球面波的形式传递，而频率在0．015一1 MH。的超声辐照溶液，被公认为会引起许多化学变化。超声波对有机污染物的降解并不是来自声波与有机物分子的直接作用，而是主要来源于声空化现象。超声空化是液体中的一种极其复杂的物理现象，它是指液体中的微小泡核在超声波作用下被激化，表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。在声波负压半周期，当足够强度的超声波通过液体时，如果声压幅值超过液体内部静压强，存在于液体中的微小气泡(空化核)就会迅速增大；在相继而来的声波正压周期中，气泡又绝热压缩而崩溃，在崩溃瞬间产生极短暂的强压力脉冲，气泡中间会产生5 oooK以上的高温，局部压力在5×107Pa以上，气泡与水界面处温度也可达2 000 K。由于这种局部的高温、高压存在的时间仅几微秒，所以温度变化率高达109K／s，同时还伴有强大的冲击波和时速达400 km／h的射流，这就为有机物的降解创造了一个极端的物理化学环境。声化学反应主要源于声空化一一液体中空腔的形成、振荡、生长、收缩至崩溃及其引发的物理、化学变化。声空化产生的高温高压条件足以打开结合力很强的化学键，并且促进“水相燃烧”反应。 在超声空化作用过程中产生的高温、高压条件下，水分子可以裂解产生自由基： H20→·OH+·H 自由基含有未配对电子，化学性质活泼，可与气泡中挥发性溶质反应，或在气泡界面区以及溶液中与可溶性溶质反应，形成最终产物，从而使常规条件下难处理的污染物得到降解。总之，声化学反应的本质是同时有热解(即燃烧)和自由基反应(特别是高浓度溶液)，在溶液其它地方(液 相)所发生反应为自由基反应，本质上与常规自由基反应没有区别。 1．2 影响空化作用的因素 1．2．1 超声系统 超声系统包括频率和声强或声功率。研究表明，高频超声波有助于提高超声降解速度，这是由于羟基自由基的产率随声源频率的增加而增加，但频率还与超声波的衰减有关。增加声强强度，有利于氧化反应，增大降解速度。如利用探头式超声波发生器降解农药甲胺磷水溶液时，随着声强的增加，空化程度增加，甲胺磷的降解率增大，但声能太大，空化泡会在声波的负相长得很大而形成声屏蔽，系统可利用的声场能量反而降低，降解速度也随之下降””。 1．2．2 体系性质 体系性质主要包括体系蒸汽压、温度，溶剂、溶液中饱和气体的种类等。温度对超声空化的强度和动力学过程具有非常重要的影响，会造成超声降解的速率和程度的变化。温度升高会导致气体溶解度减小、表面张力降低和饱和蒸汽压增大，这些变化对超声空化不利。一般声化学效率随温度的升高呈指数下降，因此，声化学过程在低温下(＜20℃)进行较为有利，超声降解试验一般都在室温下进行。水中溶解的气体，分散的小气泡，或由于热扰动产生的气泡以及固体微粒等，都有可能促进空化作用。
持久性有机污染物的降解机制
持久性有机污染物（POPs）的降解机制
一. 课题分析 持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，简称POPs）指人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。它具备四种特性：高毒、持久、生物积累性、亲脂憎水性，而位于生物链顶端的人类，则把这些毒性放大到了7万倍。危害：一类是对儿童的出生体重的影响，可能会使人类婴儿的出生体重降低，发育不良，骨骼发育的障碍和代谢的紊乱，都可以对人的一生产生影响。第二类是对神经系统，注意力的紊乱、免疫系统的抑制；第三类是对生殖系统的危害。还对人体的内分泌系统有着潜在的威胁，导致男性的睾丸癌、精子数降低、生殖功能异常、新生儿性别比例失调，女性的乳腺癌、青春期提前等，不仅对个体产生危害，而且对其后代造成永久性的影响。第四类对癌症的影响。2001年5月，中国率先签署了《斯德哥尔摩公约》，这一公约是国际社会为保护人类免受持久性有机污染物危害而采取的共同行动，是继《蒙特利尔议定书》后第二个对发展中国家具有明确强制减排义务的环境公约，落实这一公约对人类社会的可持续发展具有重要意义。因此研究持久性有机污染物的降解机制，减少持久性有机污染物的危害，对我们人类的身体健康有着极其重要的作用。本作业利用自己这学期所学的文献检索课的知识，检索了国内有关持久性有机污染物污染物的降解等方面的文献，经初步整理给出一篇肤浅的文献综述，有望李老师给予指正。 二. 检索策略 1.选择检索工具
由于不同检索工具的字段不同，因此将检索式（亦称提问式）在“检索步骤及检索结果”的各个具体检索工具中给出。 三.检索步骤及检索结果 1.谷歌搜索引擎 1.1检索式 A.篇名=持久性有机污染物的降解机制
难降解有机物的处理
难降解有机物的处理及处理原理 摘要难降解有机物严重污染和威胁人类身体健康,因此难降解有机物的治理技术 研究是目前水污染防治研究的热点与难点。近年来,难降解有机物的生物处理技术 研究取得了广泛的成果。目前运用生物技术处理难降解有机物的主要技术路线,包 括共代谢技术、缺氧反硝化技术、高效菌种技术、细胞固定化技术、厌氧水解酸化 预处理技术。 关键词：难降解有机污染物生物技术共代谢技术 1.前言 难降解有机物通常指在自然条件难于被生物作用发生递降分解的有机化学物质。有机物被微生物降解，转化为无机物，又由于无机物经过生命活动合成各种有机物，这是自然界生物地球化学的基本循环。合成洗涤剂、有机氯农药、多氯联苯等化合物在水中较难被生物降解，无氮有机物中的脂肪和油类也是难降解物质，它们往往通过食物链逐步被浓缩而造成危害；在生产、使用过程中以及使用后，会通过各种途径进入水体造成污染。难降解物质在环境中的持久性，以及广域的分散性，对环境与生态造成影响较大。因此，一直是环境污染、生态环境恶性循环的重要环节。 难降解有机物被微生物分解时速度很慢,分解不彻底的有机物(也包括某些有机物的代谢产物)，这类污染物易在生物体内富集，也容易成为水体的潜在污染源。这类污染物包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机氰化物、有机磷农药、表面活性剂、有机染料等有毒难降解有机污染物。这些物质的共同特点是毒性大，成份复杂，化学耗氧量高，一般微生物对其几乎没有降解效果，如果这些物质不加治理地向环境排放，势必严重地污染环境和威胁人类的身体健康。随着工农业的迅速发展，人们合成了越来越多的有机物,其中难降解有机物占了很大比例，因此难降解有机物的治理研究已引起国内外有关专家的高度重视,是目前水污染防治研究的热点与难点。 2.难降解有机物的处理方式 2.1难降解有机物的分类 难降解(难生物降解)有机物是指微生物在任何条件下不能以足够快的速度降解的有机物。形成有机物难于生物降解的原因除了在处理时的外部环境条件(如温度、pH值等)没有达到生物处理的最佳条件外，还有两个重要的原因，一是由于化合物本身的化学组成和结构，在微生物群落中，没有针对要处理的化合物的酶,使其具有抗降解性；二是在废水中含有对微生物有毒或者能抑制微生物生长
有机污染物的微生物降解
有机污染物的微生物降解――高效脱酚菌的分离和筛选一、目的要求 学习并掌握分离纯化微生物的基本技能和筛选高效降解菌的基本方法。 二、基本原理 环境中存在各种各样的微生物，其中某些微生物能以有机污染物作为它们生长所需的能源、碳源或氮源，从而使有机污染物得以降解。本实验以苯酚为例： OH H 2 C H2C COOH COOH CH3 CO2+H2O 采样后，在以苯酚为唯一碳源的培养基中，经富集培养、分离纯化、降解试验和性 能测定，可筛选出高效降解菌。 三、设备与材料 1、器材 ①恒温培养箱②恒温振荡器③分光光度计④蒸馏烧瓶（500mL）⑤冷凝管 ⑥移液管（50mL、10mL、1mL）⑦容量瓶（250 mL、100 mL）⑧培养皿（9cm）⑨玻璃珠⑩玻璃刮棒接种耳酒精灯 2、培养基 营养琼脂(B. R.) 液体培养基 葡萄糖1g，蛋白胨0.5g，磷酸氢二钾0.1g，硫酸镁0.05g，蒸馏水1000ml，调pH为7.2-7.4。分装与250ml锥形瓶中，每瓶50mL或100mL，115℃高压蒸汽灭菌，30min。 3、试剂 苯酚标准液 精确称取分析纯苯酚1.000g，溶于蒸馏水中，稀释至1000mL，摇匀。此溶液每mL含苯酚1mg。取此溶液10mL，移入另一100mL容量瓶，用蒸馏水稀至刻度，摇匀。此溶液的酚浓度为100ppm。 四硼酸钠饱和溶液 称取化学纯四硼酸钠（Na2B4O7）40g，溶于1L热蒸馏水中，冷却后使用。此溶液pH为10.1。3％4-氨基安替比林溶液 称取分析纯4-氨基安替比林3g，溶于蒸馏水，并稀释至100mL。置于棕色瓶内。冰箱保存，可用两周。 2％过硫酸铵溶液 称取化学纯过硫酸铵[(NH4)2S2O8]2g，溶于蒸馏水，并稀至100mL。冰箱保存，可用两周。
持久性有机污染物
持久性有机污染物的认识 赖建豪 基础医学院 1110305129 摘要：工业发展以来，人工合成化学品的使用给人们生活带来极大的便利，然而，随着DDT等持久性有机污染物的大量使用和无意思排放，导致了严重的POPs污染问题，“福音”变成“灾祸”。本文章先对POPs作基本介绍，再分析其来源和对人体的危害。最后对POPs解决方法做出探讨。 关键词：POPs 环境与经济化学品毒性 前言：化学农药杀灭害虫，带来丰收。DDT治疗疟疾，救治生命。还有许许多多添加于油漆，助燃剂和用于多种化学处理中。然而从《寂静的春天》发表，人们逐渐意识到有机化学品的危害性，及其富集到人体上对人体的破坏。面对其中的利与弊，我们应该完全禁止可产生POPs的产品的使用，还是部分保留；禁止之后我们又该如何寻找其它替代品。本文章希望通过分析，得出相应的答案。 正文： 近年来，持久行有机污染物作为一个新的全球性环境问题，成为各国政府、管理部门、工农业界、学术界以及公共共同关注的焦点。 持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）是指具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，并通过各种环境介质能够长距离迁移并对人类健康和环境具有严重的天然或人工合成的有机物。 根据POPs的定义，国际上公认的POPs具有以下四个重要的特征： （1）持久性。POPs对生物降解、光解、化学分解等作用有较强的抵抗能力。通常，POPs在水体、土壤和沉积物中的半衰期分别大于60天，180天和180天。⑵ （2）半挥发性。它们能够从土壤、水体挥发到空气中，并以蒸汽的形式存在与空气中和吸附在大气颗粒物上，从而能长距离迁移，再重新沉降到地表。 （3）生物富集性。POPs经环境媒介进入生物体，并经食物链生物放大作用达到中毒浓度。营养等级越高，BCF越大，毒害越严重。 （4）高毒性。POPs大多具有致癌，致畸，致突变“三致”效应，对人类个洞无的生殖、遗传、免疫、等系统具有强烈的危害作用。（此部分在后文再做分析）。 由于POPs兼有上述四个方面的特性，因此造成的结果是：有毒有害的POPs 一旦进入环境，由于其持久性会长时间残留；因其半挥发性，通过“全球蒸馏效应”和“蚱蜢跳效应”的实现长距离越境迁移；因其强烈的亲脂厌水性，逐级富集到人体上，再由于其高毒性将对人体造成巨大的影响。所以POPs问题小到与与我们每个人生命健康相关，大到属于所有国家都因承担的国际责任。由此，多个国家自70年代以来开始禁止使用DDT与PCB的使用。并且《关于POPs的斯德哥尔摩公约》在2004年正式成立，禁止和消除有意生产和副产品POPs。⑴《斯德哥尔摩公约》的受控POPs物质清单中包括三大类，如：有机氯农药类，工业化学品，非故意生产的副产品。在此针对其中最典型，影响最大的几种作展开分析。 DDT。DDT于1874年首次合成，但其杀虫剂效果在1939年在被发觉。该产品几乎对所有的昆虫都非常有效。二次世界大战期间，DDT的使用范围迅速得到