物(是浮颗粒物)体系中,沉积物(悬浮颗粒物)中有机质对有机化合物的溶解。 有机污染物在沉积物(悬浮颗粒物)与水之间的分配,可用分配系数(K即)表示: 为了在类型各异组分复杂的沉积物(悬浮颗粒物)之间找到表征吸附常数,引入标化的分配系数(Kc) Koc=Kn/Xoc 式中,Kc为标化的分配系数,即以有机碳为基础表示的分配系数:Xo:为沉积物中有机碳的质量分 数。这样,对于每一种有机化合物可得到与沉积物特征无关的一个K© 沉积物 悬浮颗粒物)对水中有机污染物的吸附作用大小及机理与它的组成及有机物本身的性质有关 吸附作用的强弱与有机物的辛醇-水分配系数有关,分配系数较大的有机污染物吸附、沉积的强度和倾向也 较强。 水底沉积物作为水体中有机污染物的源和汇,严重影响有机污染物在水环境中的归宿和迁移过程 也是水体中有机物二次污染的成因。据Oliver等人对Niagara河段湿太华湖的研究,除溶于水和沉淀于 之外,相当大分化合物超浮预物吸,但仍处于悬浮状态。这一形态的有机物最还要 入底泥,但在 一定的物理条件下 ,已沉淀的还可重新浮起。研究还表明,沉积物中有机污染物浓度与悬 于水中有机物的量有明显的相关性 7)有机物的生物富集 在有机物污染的水体中,水生生物的富集是有机物的重要迁移途径之一。鱼类有可能通过两条途径富 集污染物:一是直接从水中吸收:二是通过食物链吸收。鱼类每天通过吸排的水量多达10~1000L, 即使水中污染物浓度只有gL级或更低,长生存在水中也能成千上万倍地富集污染物。此外,鱼类得 为水体食物链的终端,通过食用浮游、底栖生物将更高地富集有机污染物。相比之下,食物链的吸收比水 中吸收更为重要。多氯联苯是水生生物易于富集的主要有机毒物之一,对水产品的污染具有普遍性和严重 生。美国、加拿大一些大型淡水湖泊的部分鱼类受PCB的污染已达到不能食用的程度。响鱼类富集有机 污染物的因素很多,主要有:有机物本身的结构和特性、鱼类对有机物的吸收和代谢能力、水体成分及物 理条件等。 总之,水体中的有机污染物的迁移转化过程十分复条,各种物质不尽相同。总体来说,有机物的迁 移转化途径主要有五条:一是以气态挥发介入大气:二是通过微生物、化学或光化学作用等降解为无害物: 三是溶解在水中:四是被水中悬浮颗粒物、沉积物吸附从水相转入底泥:五是水中有机污染物还可被水生 生物言集,也可通过直接饮用或经由食物链的富集面归宿于人体 值得指出的是,微生物显然对大部分有机 有降解作用,但在有机物浓度很低的情况下,不起主要作 用。实践证明,有机物的生物降解不仅与其特性有关,面且受最低浓度的限制,即可能存在一个"极限浓 ”。所带极限浓度,是指维持微生物生长的最低有机化合物浓度。极限浓度的存在也可能是由于一些有机物 在微量浓度下具有特别的稳定性,能够抗拒生物的降解。典型的有2,4-D和二氯萃酚。如2,4-D在天 然水体中浓度为0.22~22mg几时,经过8d的无机化率达80%:当浓度为0.22~22μ9g/L时,历时 相同时间的无机化量仅有10%,故当以微量浓度存在时,2,4-D能在水体中稳定好几年。此外,大气解 吸虽有明显效果,但仅对利常数大于104妇tm moim3的有机物有效。水中悬浮颗粒 、沉积物对有 机物的吸附,使其从水相转入底泥。然而,底泥处于不稳定状态,有机物可能再次溶解或悬浮于水中。 8)水体中有机物分解与落解氧平衡 ·需氧有机物分解与溶解氧平衡模式 图3-24是需氧有机物分解与溶解氧平衡模式图,横坐标表示河流的流向与距高(距离以英里、时间 以天计),纵坐标表示溶解氧和生化需氧量。 物(悬浮颗粒物)体系中,沉积物(悬浮颗粒物)中有机质对有机化合物的溶解。 有机污染物在沉积物(悬浮颗粒物)与水之间的分配,可用分配系数(Kp)表示: Kp = Cs/Ce 式中,Cs、Ce 分别为有机污染物在沉积物中和水中的平衡浓度。 为了在类型各异组分复杂的沉积物(悬浮颗粒物)之间找到表征吸附常数,引入标化的分配系数(Koc): Koc = Kp/ Xoc 式中,Koc 为标化的分配系数,即以有机碳为基础表示的分配系数;Xo c 为沉积物中有机碳的质量分 数。这样,对于每一种有机化合物可得到与沉积物特征无关的一个 Koc。 沉积物(悬浮颗粒物)对水中有机污染物的吸附作用大小及机理与它的组成及有机物本身的性质有关。 吸附作用的强弱与有机物的辛醇-水分配系数有关。分配系数较大的有机污染物吸附、沉积的强度和倾向也 较强。 水底沉积物作为水体中有机污染物的源和汇,严重影响有机污染物在水环境中的归宿和迁移过程, 也是水体中有机物二次污染的成因。据 Oliver 等人对 Niagara 河段渥太华湖的研究,除溶于水和沉淀于 湖底之外,相当大一部分化合物虽被悬浮颗粒物吸附,但仍处于悬浮状态。这一形态的有机物最终还要沉 入底泥,但在一定的物理条件下,已沉淀的还可重新浮起。研究还表明,沉积物中有机污染物浓度与悬浮 于水中有机物的量有明显的相关性。 7) 有机物的生物富集 在有机物污染的水体中,水生生物的富集是有机物的重要迁移途径之一。鱼类有可能通过两条途径富 集污染物:一是直接从水中吸收;二是通过食物链吸收。鱼类每天通过鳃吸排的水量多达 10~1000 L, 即使水中污染物浓度只有 ng/L 级或更低,长期生存在水中也能成千上万倍地富集污染物。此外,鱼类作 为水体食物链的终端,通过食用浮游、底栖生物将更高地富集有机污染物。相比之下,食物链的吸收比水 中吸收更为重要。多氯联苯是水生生物易于富集的主要有机毒物之一,对水产品的污染具有普遍性和严重 性。美国、加拿大一些大型淡水湖泊的部分鱼类受 PCB 的污染已达到不能食用的程度。影响鱼类富集有机 污染物的因素很多,主要有:有机物本身的结构和特性、鱼类对有机物的吸收和代谢能力、水体成分及物 理条件等。 总之,水体中的有机污染物的迁移转化过程十分复杂,各种物质不尽相同。总体来说,有机物的迁 移转化途径主要有五条:一是以气态挥发介入大气;二是通过微生物、化学或光化学作用等降解为无害物; 三是溶解在水中;四是被水中悬浮颗粒物、沉积物吸附从水相转入底泥;五是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。 值得指出的是,微生物虽然对大部分有机物有降解作用,但在有机物浓度很低的情况下,不起主要作 用。实践证明,有机物的生物降解不仅与其特性有关,而且受最低浓度的限制,即可能存在一个"极限浓度 "。所谓极限浓度,是指维持微生物生长的最低有机化合物浓度。极限浓度的存在也可能是由于一些有机物 在微量浓度下具有特别的稳定性,能够抗拒生物的降解。典型的有 2,4-D 和二氯苯酚。如 2,4-D 在天 然水体中浓度为 0.22~22 mg/L 时,经过 8d 的无机化率达 80%;当浓度为 0.22~22 μg/L 时,历时 相同时间的无机化量仅有 10%,故当以微量浓度存在时,2,4-D 能在水体中稳定好几年。此外,大气解 吸虽有明显效果,但仅对亨利常数大于 10-4atm·mol-1·m-3的有机物有效。水中悬浮颗粒物、沉积物对有 机物的吸附,使其从水相转入底泥。然而,底泥处于不稳定状态,有机物可能再次溶解或悬浮于水中。 8) 水体中有机物分解与溶解氧平衡 ● 需氧有机物分解与溶解氧平衡模式图 图 3-24 是需氧有机物分解与溶解氧平衡模式图,横坐标表示河流的流向与距离(距离以英里、时间 以天计),纵坐标表示溶解氧和生化需氧量