海洋污染化学 - 总结

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第二章

1、海洋污染研究热点(优先关注的海洋生态环境问题、优先关注的科学技术问题) 优先关注的海洋生态环境问题: ",近岸海域环境污染加速扩展; ",大规模富营养化和赤潮灾害; ",近岸海域生态环境破坏; ",污染物来源及海洋生态环境效应问题。 优先关注的科学技术问题: ",污染损害的环境变异和生态系统演替过程; ",海域自净与容纳能力; ",海洋生态环境可持续利用能力; ",容量总量控制技术; ",污染的生物修复技术; ",生态环境修复工程技术; ",赤潮等环境灾害的应急处置技术; ",入海污染物的处置工程技术; ",海洋生态环境管理技术等问题。 2、海洋污染特点 ",污染源广:不仅人类在海洋的活动可以污染海洋,而且人类在陆地和其他活动方面所产生的污染物,也将通过江河径流、大气扩散和雨雪等降水形式,最终都将汇入海洋。 ",持续性强:海洋是地球上地势最低的区域,不可能像大气和江河那样,通过一次暴雨或一个汛期,使污染物转移或消除;一旦污染物进入海洋后,很难再转移出去,不能溶解和不易分解的物质在海洋中越积越多,往往通过生物的浓缩作用和食物链传递,对人类造成潜在威胁环境科学与工程学院。 ",扩散范围广:全球海洋是相互连通的一个整体,一个海域污染了,往往会扩散到周边,甚至有的后期效应还会波及全球。 ",防治难、危害大:海洋污染有很长和积累过程,不易及时发现,一旦形成污染,需要长期治理才能消除影响,且治理费用大,造成的危害会影响到各方面,特别是对人体产生的毒害,更是难以彻底清除干净。 3、海洋污染物分类 ",营养盐类和有机物质:如工业排出的纤维素、糖醛、油脂等,生活污水中的粪便、洗涤剂和食物残渣等; ",细菌和病毒等病原体:大多是由陆地废弃物携带进入海洋的; ",重金属和酸碱类物质:主要有汞、铜、锌、钴、镉、铬等重金属,以及砷、硫、磷等非金属和各种酸碱; ",有毒化学制品:主要是化肥和农药的残留物。 4、需氧有机污染物的表征指标 1. BioChemical Oxygen Demand(BOD) :表示水中有机物质由微生物分解所需溶解氧的量。单位为mg-O2/L。 含义:表示可氧化分解水体中所溶存的含碳有机物,也包括化学氧化法难以氧化的含N和P的有机物质。它在一定程度上可以反映水体中有机物质含量。 ",优点:在一定程度上可以反映水体中有机物质含量。 ",缺点:实验耗时长,不利于较快掌握水质污染情况;测定局限在实验室内进行,与天然水的差别较大。

2. Chemical Oxygen Demand(COD): 定义:化学耗氧量(mg/L),也称化学需氧量,化学耗氧量是用化学氧化剂(如重铬酸钾(CODcr)、高锰酸钾(CODMn))在一定条件下氧化水中有机污染物质所耗的氧量。 CODCr :污水和河水的重要监测指标; CODMn:海水的监测指标。

3. Ultimate Oxygen Demand(UOD)

定义:水中有机物质(包括含C和含N有机质)氧化的理论需氧量,即称之为极限需氧量(UOD),或长期需氧量或最终需氧量。此时,水体中所有有机物质均被完全氧化生成CO2、H2O和NO3-。

4. Theoretical Oxygen Demand(ThOD)

? 定义:全部有机物质在被氧化成二氧化碳和水等稳定的无机物过程中所需氧量的计算值。 ? 理论需氧量是根据化学反应方程式来进行计算而获得的。欲计算废水的理论需氧量,就必须对废水进行全面的化学分析,而这在实际运用上是不太可能的,故很少被采纳。 5. Total Oxygen Demand ( TOD )

总需氧量是指水中还原性物质,主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物所需要的氧量,结果以O2的mg∕L计。

COD cr与CODmn的比较:

b表示可被COD cr氧化而不可被CODmn法氧化的那一部分物质的COD cr值;k反映水样中的还原性物质用两种不同方法测定时,每单位CODmn值所引起的COD cr值的变化。一般在1.5到4.0之间。不同类型的水样之间,二者的性惯性很难确定,可比性很差。

5、溶解氧表示方法 ? 溶解氧的含量(mL/L or mg/L) ? DO的饱和度(%)

定义:海水中氧的实际溶存量与氧在该现场条件下饱和量的百分比。 ? 表观耗氧量(或饱和差)(D)

AOU (Apparent Oxygen Utilization) 也称为氧的饱和差(△O2 或D),表示溶解氧的变化情况:

6、海水水质标准 指确定和衡量海洋环境好坏的一种尺度。它具有法律的约束力,一般分为三类,即海水水质标准、海洋沉积物标准和海洋生物体残毒标准。 海水水质标准(Sea water quality standard)《中华人民共和国海水水质标准》按照海水用途对水质要求分为三类:第一类适用于保护海洋生物资源和人类的安全利用,以及海上自然

保护区;第二类适用于海水浴场及风景游览区;第三类适用于一般工业用水、港口水域和海洋开发作业区等。对悬浮物质,漂浮物质,色、嗅、味、pH、化学耗氧量、溶解氧、水温、大肠菌群、病原体、底质及有害物质等十多项水质要素,按上述三种水质类型分别作出具体规定;并对汞、镉、铅、总铬、砷、铜、锌、硒、油类、氰化物、硫化物、挥发性酚、有机氯农药、无机氮和无机磷等15种指标限定最高容许浓度,其中无机氮和无机磷为防止海域产生“赤潮”的限制值;对海水中放射性物质要求符合国家《放射防护规定》中露天水源的规定。

第三章

1、污染物迁移、污染物转化 污染物的迁移:在海洋环境中污染物通过参与物理、化学或生物过程而产生空间位置的移动,或由一种地球化学相(如海水、沉积物、大气、生物体)向另一种地球化学相转移的现象称为污染物的迁移。

污染物的转化:污染物由一种存在形态向另一种存在形态转变则称为污染物的转化。 迁移与转化是两个不同的概念,但迁移过程往往同时伴随发生形态转变,反之亦然。 2、掌握污染物迁移转化的三过程

污染物向海洋环境和在海洋环境中的迁移转化过程主要有以下3种: ① 物理过程:

污染物被河流、大气输送入海,在海气界面间的蒸发、沉降;入海后在海水中的扩散和海流搬运;颗粒态污染物在海洋水体中的重力沉降等; ② 化学过程:

由于环境因素的变化,污染物与环境中的其他物质产生化学作用,如氧化、还原、水解、络合、分解等,使污染物在单一介质中迁移或由一相转入另一相,都属于化学迁移过程。它常常伴随有污染物形态的转变。 ③ 生物过程:

污染物经海洋生物的吸收、代谢、排泄和尸体的分解,碎屑沉降作用以及生物在运动过程中对污染物的搬运,使污染物在水体和生物体之间迁移,或从一个海区或水层转到另一海区或水层,以及在海洋食物链中的传递,都属于生物转运过程。(微生物对石油等有机物的降解作用和对重金属的烷基化作用则是重要的生物转化过程。) 3、海洋有机氯农药的来源、危害、降解 危害:

1) 对浮游植物的危害 ",抑制浮游植物的光合作用 ",阻碍浮游植物细胞分裂的速率 ", 破坏海洋生态平衡

2) 对鱼、贝等养殖生物的危害

主要方式:对有机氯农药具有很强富集作用。 ", 麻痹神经系统; ", 影响生理机能; ", 降低孵化率,有些甚至根本不发育或导致畸形等; ", 危害海洋水产资源的开发和利用。 3)对人体的危害 ",可通过食物链的传递与富集,危害人体健康: ", 有机氯农药(HCHs和DDT等)通过食物链进入人体会造成中枢神经及肝脏、肾脏的损害,

并能产生致癌作用; 来源:

A. 大气来源 B. 河流来源 C. 地下水来源 D. 沉积物释放

大气输入 ", 主要过程:陆地-大气-海洋。 1. 陆地-大气 2. 大气-海洋 陆地--大气: A. 扩散过程:

有机氯农药的使用大多以喷散方式进行,估计有50%的农药随着风扩散进入大气(主要来源)。

B. 挥发过程:

散落在地面、植物和土壤中的农药,一部分也挥发进大气。 大气——海洋 海—气交换:

海洋有机氯污染物迁移的控制因素。 ", 湿沉降 ", 干沉降 河流输入 ",农药经由河流或直接通过下水道排放入海,这也是海洋中有机氯农药的另一个来源。 4、PCBs来源 定义:多氯联苯(PCBs)是由一个或多个氯原子取代联苯分子中的氢原子而形成的具有广泛应用价值的氯代芳烃类化合物。它是目前国际上关注的12种持久性有机污染物(Persistent organic pollutants, POPs)之一,也被称为二噁英(dioxins)类似化合物。 来源: ", 大气干湿沉降:在处理和使用PCBs过程中通过挥发进入大气,经干、湿沉降进入海洋。 ", 河流污染: ", 废弃: ", 泄露

5、有机磷农药毒性与结构关系、兴奋效应 有机磷农药是含磷的有机化合物,一般含有C—P或C—O—P键。大部分是磷酸的酯类或酰胺类化合物。

有机磷农药浓度对海洋微藻生长 影响的特点 ",低浓度下的“毒物的兴奋效应”",高浓度下的“抑制生长效应” “毒物的兴奋效应” ",指在一定环境条件(如盐度)下,低浓度的有机磷农药对某些微藻的生长具有一定的刺激作用。这是微藻对外界环境胁迫的一种积极应变反应。 6、合成洗涤剂定义、类型、降解

定义:脂肪酸钠、脂肪酸钙等脂肪酸盐以外表面活性剂为主体,是由表面活性剂,洗净补助

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