《有机污染化学》PPT课件.ppt

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1、有机污染化学专题讲座之九有机污染化学专题讲座之九有机污染化学有机污染化学中的若干重要问题中的若干重要问题1 1有机污染化学有机污染化学王连生王连生王连生王连生，高等教育出版社，高等教育出版社，高等教育出版社，高等教育出版社q南京大学优秀教材一等奖，南京大学优秀教材一等奖，南京大学优秀教材一等奖，南京大学优秀教材一等奖，19951995年年年年q国家教委优秀教材一等奖，国家教委优秀教材一等奖，国家教委优秀教材一等奖，国家教委优秀教材一等奖，19951995年年年年q国家教育部科技进步（教材类）二等奖，国家教育部科技进步（教材类）二等奖，国家教育部科技进步（教材类）二等奖，国家教育部科技进步（教材

2、类）二等奖，19981998年年年年q教育部推荐优秀研究生教学用书，教育部推荐优秀研究生教学用书，教育部推荐优秀研究生教学用书，教育部推荐优秀研究生教学用书，200320032 2参考书目参考书目有机污染物定量结构有机污染物定量结构有机污染物定量结构有机污染物定量结构-活性相关活性相关活性相关活性相关（王连生等，（王连生等，（王连生等，（王连生等，1993199319931993，中，中，中，中国环境科学出版社）国环境科学出版社）国环境科学出版社）国环境科学出版社）分子结构、性质与活性分子结构、性质与活性分子结构、性质与活性分子结构、性质与活性（王连生等，（王连生等，（王连生等，（王连生等，1

3、997199719971997，化工出版社），化工出版社），化工出版社），化工出版社）分子连接性与分子结构活性分子连接性与分子结构活性分子连接性与分子结构活性分子连接性与分子结构活性（王连生等，（王连生等，（王连生等，（王连生等，1992199219921992，中国环，中国环，中国环，中国环境科学出版社）境科学出版社）境科学出版社）境科学出版社）分子结构与色谱保留分子结构与色谱保留分子结构与色谱保留分子结构与色谱保留（王连生等，（王连生等，（王连生等，（王连生等，1994199419941994，化工出版社），化工出版社），化工出版社），化工出版社）致癌有机物致癌有机物致癌有机物致癌有机物（

4、王连生等，（王连生等，（王连生等，（王连生等，1993199319931993，中国环境科学出版社），中国环境科学出版社），中国环境科学出版社），中国环境科学出版社）环境健康化学环境健康化学环境健康化学环境健康化学（王连生等，（王连生等，（王连生等，（王连生等，1994199419941994，化学工业出版社），化学工业出版社），化学工业出版社），化学工业出版社）有机污染化学进展有机污染化学进展有机污染化学进展有机污染化学进展（上、下）（上、下）（上、下）（上、下）（王连生等，（王连生等，（王连生等，（王连生等，1997199719971997，化学，化学，化学，化学工业出版社）工业出版社）工

5、业出版社）工业出版社）痕量有机污染物的检测痕量有机污染物的检测痕量有机污染物的检测痕量有机污染物的检测（齐文启等，（齐文启等，（齐文启等，（齐文启等，2001200120012001，化学工业出，化学工业出，化学工业出，化学工业出版社）版社）版社）版社）3 3本课程主要内容本课程主要内容有机污染物的环境行为有机污染物的环境行为有机污染物的理化性质估算方法有机污染物的理化性质估算方法有机污染物的分子结构有机污染物的分子结构-性质性质/活性关系活性关系有机污染物的风险评价有机污染物的风险评价有机污染物的生态毒性及毒理有机污染物的生态毒性及毒理4 4目录目录有机污染物的环境过程机制有机污染物的环境过

6、程机制有机污染物的环境过程机制有机污染物的环境过程机制混合有机污染物的环境行为混合有机污染物的环境行为混合有机污染物的环境行为混合有机污染物的环境行为有机污染物理化参数的估算方法有机污染物理化参数的估算方法有机污染物理化参数的估算方法有机污染物理化参数的估算方法有机污染物的分子结构有机污染物的分子结构有机污染物的分子结构有机污染物的分子结构-性质性质性质性质-活性关系活性关系活性关系活性关系有毒化学品的风险评价有毒化学品的风险评价有毒化学品的风险评价有毒化学品的风险评价有毒有机物的环境安全与健康效应有毒有机物的环境安全与健康效应有毒有机物的环境安全与健康效应有毒有机物的环境安全与健康效应大气气

7、溶胶中有机物的污染、效应与控制大气气溶胶中有机物的污染、效应与控制大气气溶胶中有机物的污染、效应与控制大气气溶胶中有机物的污染、效应与控制土壤有机污染物增溶材料的研究土壤有机污染物增溶材料的研究土壤有机污染物增溶材料的研究土壤有机污染物增溶材料的研究有毒有机物的筛选有毒有机物的筛选有毒有机物的筛选有毒有机物的筛选5 5有机污染化学主要研究有机污染物的性质、环有机污染化学主要研究有机污染物的性质、环有机污染化学主要研究有机污染物的性质、环有机污染化学主要研究有机污染物的性质、环境行为规律、环境过程机制、毒性效应与风险境行为规律、环境过程机制、毒性效应与风险境行为规律、环境过程机制、毒性效应与风险

8、境行为规律、环境过程机制、毒性效应与风险评价，以及影响有机物在自然系统和工程系统评价，以及影响有机物在自然系统和工程系统评价，以及影响有机物在自然系统和工程系统评价，以及影响有机物在自然系统和工程系统中归宿的环境因素。这些性质和环境因素可以中归宿的环境因素。这些性质和环境因素可以中归宿的环境因素。这些性质和环境因素可以中归宿的环境因素。这些性质和环境因素可以用来定量评价有机化学品的环境行为，其主要用来定量评价有机化学品的环境行为，其主要用来定量评价有机化学品的环境行为，其主要用来定量评价有机化学品的环境行为，其主要的研究内容包括有机物在气、液、固相平衡分的研究内容包括有机物在气、液、固相平衡分

9、的研究内容包括有机物在气、液、固相平衡分的研究内容包括有机物在气、液、固相平衡分配、迁移过程、转化过程、模型工具，以及环配、迁移过程、转化过程、模型工具，以及环配、迁移过程、转化过程、模型工具，以及环配、迁移过程、转化过程、模型工具，以及环境系统的个例研究。境系统的个例研究。境系统的个例研究。境系统的个例研究。有机污染化学概述有机污染化学概述6 6一有机化学品理化参数及其估算方法一有机化学品理化参数及其估算方法评价有机污染物环境行为，涉及到有机污染物在评价有机污染物环境行为，涉及到有机污染物在评价有机污染物环境行为，涉及到有机污染物在评价有机污染物环境行为，涉及到有机污染物在环境中的环境中的环

10、境中的环境中的迁移与转化迁移与转化迁移与转化迁移与转化行为，包括各环境介质之内行为，包括各环境介质之内行为，包括各环境介质之内行为，包括各环境介质之内和之间的和之间的和之间的和之间的溶解行为、分配行为、吸附溶解行为、分配行为、吸附溶解行为、分配行为、吸附溶解行为、分配行为、吸附/解吸、挥解吸、挥解吸、挥解吸、挥发、微生物降解、光解、水解、氧化发、微生物降解、光解、水解、氧化发、微生物降解、光解、水解、氧化发、微生物降解、光解、水解、氧化/还原还原还原还原等行等行等行等行为。控制这些过程行为常用的理化参数有为。控制这些过程行为常用的理化参数有为。控制这些过程行为常用的理化参数有为。控制这些过程行

11、为常用的理化参数有2626个，个，个，个，见表见表见表见表1 1。这些参数的取得，通常用实验方法测定，。这些参数的取得，通常用实验方法测定，。这些参数的取得，通常用实验方法测定，。这些参数的取得，通常用实验方法测定，而有机化学品种类繁多，难以全用实验方法获取，而有机化学品种类繁多，难以全用实验方法获取，而有机化学品种类繁多，难以全用实验方法获取，而有机化学品种类繁多，难以全用实验方法获取，因此相继发展了各种估算方法。因此相继发展了各种估算方法。因此相继发展了各种估算方法。因此相继发展了各种估算方法。7 7表表表表1.1.描述有机污染物的环境行为的描述有机污染物的环境行为的描述有机污染物的环境行

12、为的描述有机污染物的环境行为的2626种参数种参数种参数种参数辛醇辛醇辛醇辛醇-水分配系数水分配系数水分配系数水分配系数光解速率光解速率光解速率光解速率蒸汽压蒸汽压蒸汽压蒸汽压对水的界对水的界对水的界对水的界面张力面张力面张力面张力水溶解度水溶解度水溶解度水溶解度生物降解速率生物降解速率生物降解速率生物降解速率水中挥发速率水中挥发速率水中挥发速率水中挥发速率液体粘度液体粘度液体粘度液体粘度在各种溶剂中的溶解在各种溶剂中的溶解在各种溶剂中的溶解在各种溶剂中的溶解度度度度大气滞留时间大气滞留时间大气滞留时间大气滞留时间土壤挥发速率土壤挥发速率土壤挥发速率土壤挥发速率热容热容热容热容土壤和沉积物的分

13、配土壤和沉积物的分配土壤和沉积物的分配土壤和沉积物的分配系数系数系数系数活度系数活度系数活度系数活度系数在空气和水中在空气和水中在空气和水中在空气和水中的扩散系数的扩散系数的扩散系数的扩散系数导热性导热性导热性导热性生物富集系数生物富集系数生物富集系数生物富集系数沸点沸点沸点沸点纯物质的闪点纯物质的闪点纯物质的闪点纯物质的闪点偶极矩偶极矩偶极矩偶极矩酸解离常数酸解离常数酸解离常数酸解离常数汽化热汽化热汽化热汽化热气体、液体和气体、液体和气体、液体和气体、液体和固体的密度固体的密度固体的密度固体的密度折光系数折光系数折光系数折光系数水解速率水解速率水解速率水解速率表面张力表面张力表面张力表面张力

14、8 8辛醇辛醇-水分配系数水分配系数有机化合物的正辛醇有机化合物的正辛醇有机化合物的正辛醇有机化合物的正辛醇-水分配系数（水分配系数（水分配系数（水分配系数（KowKow）是指平衡）是指平衡）是指平衡）是指平衡状态下化合物在正辛醇和水相中浓度的比值。它反映状态下化合物在正辛醇和水相中浓度的比值。它反映状态下化合物在正辛醇和水相中浓度的比值。它反映状态下化合物在正辛醇和水相中浓度的比值。它反映了化合物在水相和有机相之间的迁移能力，是描述有了化合物在水相和有机相之间的迁移能力，是描述有了化合物在水相和有机相之间的迁移能力，是描述有了化合物在水相和有机相之间的迁移能力，是描述有机化合物在环境中行为的

15、重要物理化学参数，它与化机化合物在环境中行为的重要物理化学参数，它与化机化合物在环境中行为的重要物理化学参数，它与化机化合物在环境中行为的重要物理化学参数，它与化合物的水溶性、土壤吸附常数和生物浓缩因子密切相合物的水溶性、土壤吸附常数和生物浓缩因子密切相合物的水溶性、土壤吸附常数和生物浓缩因子密切相合物的水溶性、土壤吸附常数和生物浓缩因子密切相关。关。关。关。通过对某一化合物分配系数的测定，可提供该化合物通过对某一化合物分配系数的测定，可提供该化合物通过对某一化合物分配系数的测定，可提供该化合物通过对某一化合物分配系数的测定，可提供该化合物在环境行为方面许多重要的信息，特别是对于评价有在环境行

16、为方面许多重要的信息，特别是对于评价有在环境行为方面许多重要的信息，特别是对于评价有在环境行为方面许多重要的信息，特别是对于评价有机物机物机物机物在环境中的危险性在环境中的危险性在环境中的危险性在环境中的危险性起着重要作用。它能描述化合起着重要作用。它能描述化合起着重要作用。它能描述化合起着重要作用。它能描述化合物物物物进入生物靶分子进入生物靶分子进入生物靶分子进入生物靶分子部位的分配系数与部位的分配系数与部位的分配系数与部位的分配系数与结合难易结合难易结合难易结合难易程度。程度。程度。程度。测定分配系数的方法有振荡法、产生柱法和高效液相测定分配系数的方法有振荡法、产生柱法和高效液相测定分配系

17、数的方法有振荡法、产生柱法和高效液相测定分配系数的方法有振荡法、产生柱法和高效液相色谱法。色谱法。色谱法。色谱法。有机污染物的有机污染物的有机污染物的有机污染物的K Kowow在在在在1010-3-310107 7之间之间之间之间9 914种计算种计算Kow的方法和程序的方法和程序方法方法方法方法作者作者作者作者原理原理原理原理ASCLOGPASCLOGPUlmschneiderUlmschneider基于近似表面计算，并依赖构象基于近似表面计算，并依赖构象基于近似表面计算，并依赖构象基于近似表面计算，并依赖构象CLOGPCLOGPHanch/LeoHanch/Leo基于片段基于片段基于片段基

18、于片段HINTHINTAbraham,KellogAbraham,Kellog基于原子和疏水势，依赖构象基于原子和疏水势，依赖构象基于原子和疏水势，依赖构象基于原子和疏水势，依赖构象KLOGPKLOGPKlopmanKlopman基于片段基于片段基于片段基于片段KOWWINKOWWINMeylan,HowardMeylan,Howard基于原子和片段基于原子和片段基于原子和片段基于原子和片段MOLCADMOLCADGhose/CrippenGhose/Crippen基于原子基于原子基于原子基于原子PROLOG_atomPROLOG_atomGhose/CrippenGhose/Crippen基

19、于原子基于原子基于原子基于原子PROLOG_cdrPROLOG_cdrRekkerRekker基于片段基于片段基于片段基于片段PROLOG_combPROLOG_combDarvas,CsizmadiaDarvas,Csizmadia基于原子和片段基于原子和片段基于原子和片段基于原子和片段SANALOGP_ERSANALOGP_ER RekkerRekker基于片段基于片段基于片段基于片段f-SYBYLf-SYBYLRekkerRekker基于片段基于片段基于片段基于片段SMILOGPSMILOGPDubostDubost基于原子基于原子基于原子基于原子Tsar2.2Tsar2.2Ghose/

20、CrippenGhose/Crippen基于原子基于原子基于原子基于原子1010生物富集系数（生物富集系数（BCF）BCFBCF是生物组织（干重）中化合物的浓度和溶是生物组织（干重）中化合物的浓度和溶是生物组织（干重）中化合物的浓度和溶是生物组织（干重）中化合物的浓度和溶解在水中的浓度之比。也可以认为是生物对化合解在水中的浓度之比。也可以认为是生物对化合解在水中的浓度之比。也可以认为是生物对化合解在水中的浓度之比。也可以认为是生物对化合物的吸收速率与生物体内化合物净化速率之比，物的吸收速率与生物体内化合物净化速率之比，物的吸收速率与生物体内化合物净化速率之比，物的吸收速率与生物体内化合物净化速

21、率之比，生物富集系数是描述化学物质在生物体内累积趋生物富集系数是描述化学物质在生物体内累积趋生物富集系数是描述化学物质在生物体内累积趋生物富集系数是描述化学物质在生物体内累积趋势之重要指标。势之重要指标。势之重要指标。势之重要指标。如生活在多氯联苯如生活在多氯联苯如生活在多氯联苯如生活在多氯联苯(PCB)(PCB)含量为含量为含量为含量为1g/L1g/L水中的鱼水中的鱼水中的鱼水中的鱼类，类，类，类，2828天后的富集系数为水体中含量的天后的富集系数为水体中含量的天后的富集系数为水体中含量的天后的富集系数为水体中含量的3737，000000倍，倍，倍，倍，再放回不含再放回不含再放回不含再放回不

22、含PCBPCB的清洁水中，的清洁水中，的清洁水中，的清洁水中，8484天以后的净化率天以后的净化率天以后的净化率天以后的净化率为为为为61%61%。水生生物在水体中对化学物质的吸收和。水生生物在水体中对化学物质的吸收和。水生生物在水体中对化学物质的吸收和。水生生物在水体中对化学物质的吸收和积累作用，往往是通过水和脂肪之间的分配来完积累作用，往往是通过水和脂肪之间的分配来完积累作用，往往是通过水和脂肪之间的分配来完积累作用，往往是通过水和脂肪之间的分配来完成的。成的。成的。成的。1111活度系数活度系数活度系数集中反映了活度系数集中反映了真实溶液真实溶液与与理想溶液理想溶液的差别，因此说：活度系

23、数是真实溶液偏的差别，因此说：活度系数是真实溶液偏离理想溶液的程度的量度离理想溶液的程度的量度离子在化学反应中起作用的有效浓度称为离子在化学反应中起作用的有效浓度称为离子的活度离子的活度a=i c1212蒸气压蒸气压化合物的蒸气压表达了该化合物从环境水相向大化合物的蒸气压表达了该化合物从环境水相向大化合物的蒸气压表达了该化合物从环境水相向大化合物的蒸气压表达了该化合物从环境水相向大气中的气中的气中的气中的迁移程度迁移程度迁移程度迁移程度，一般而言，具有一般而言，具有一般而言，具有一般而言，具有高蒸气压高蒸气压高蒸气压高蒸气压，低溶低溶低溶低溶解度解度解度解度和高活性系数和高活性系数和高活性系数

24、和高活性系数的化合物最容易挥发，挥发的速的化合物最容易挥发，挥发的速的化合物最容易挥发，挥发的速的化合物最容易挥发，挥发的速度有时还决定于风，水流和温度。一般低分子量的度有时还决定于风，水流和温度。一般低分子量的度有时还决定于风，水流和温度。一般低分子量的度有时还决定于风，水流和温度。一般低分子量的化合物如烷烃、单环芳烃和一些有机氮化物都有很化合物如烷烃、单环芳烃和一些有机氮化物都有很化合物如烷烃、单环芳烃和一些有机氮化物都有很化合物如烷烃、单环芳烃和一些有机氮化物都有很高的蒸气压和很低的水溶性，有的资料也用亨利常高的蒸气压和很低的水溶性，有的资料也用亨利常高的蒸气压和很低的水溶性，有的资料也

25、用亨利常高的蒸气压和很低的水溶性，有的资料也用亨利常数数数数HHC C来表示化合物的挥发性。来表示化合物的挥发性。来表示化合物的挥发性。来表示化合物的挥发性。HHC C表示在标准温度和压力下，化合物在空气和水表示在标准温度和压力下，化合物在空气和水表示在标准温度和压力下，化合物在空气和水表示在标准温度和压力下，化合物在空气和水中的相对平衡浓度，蒸气压与化合物在水中溶解度中的相对平衡浓度，蒸气压与化合物在水中溶解度中的相对平衡浓度，蒸气压与化合物在水中溶解度中的相对平衡浓度，蒸气压与化合物在水中溶解度的比值，表示该化合物的挥发性。的比值，表示该化合物的挥发性。的比值，表示该化合物的挥发性。的比值

26、，表示该化合物的挥发性。公式公式公式公式:溶解度溶解度溶解度溶解度亨利常数亨利常数亨利常数亨利常数*分压分压分压分压 1313溶解度溶解度有毒化学物的环境监测和环境效应研究过程中，它们有毒化学物的环境监测和环境效应研究过程中，它们有毒化学物的环境监测和环境效应研究过程中，它们有毒化学物的环境监测和环境效应研究过程中，它们在水中的溶解度可能是影响化学物在各种环境要素，如在水中的溶解度可能是影响化学物在各种环境要素，如在水中的溶解度可能是影响化学物在各种环境要素，如在水中的溶解度可能是影响化学物在各种环境要素，如大气、水体、水生生物和沉积物（底质）中迁移、转化大气、水体、水生生物和沉积物（底质）中

27、迁移、转化大气、水体、水生生物和沉积物（底质）中迁移、转化大气、水体、水生生物和沉积物（底质）中迁移、转化的的的的最重要性质之一最重要性质之一最重要性质之一最重要性质之一。大部分无机化合物在水中呈离子态大部分无机化合物在水中呈离子态大部分无机化合物在水中呈离子态大部分无机化合物在水中呈离子态，故其溶解度都比较大，许多有机物呈非离子态，在水中故其溶解度都比较大，许多有机物呈非离子态，在水中故其溶解度都比较大，许多有机物呈非离子态，在水中故其溶解度都比较大，许多有机物呈非离子态，在水中的溶解度则比较小的溶解度则比较小的溶解度则比较小的溶解度则比较小非离子性化合物的溶解性非离子性化合物的溶解性非离子

28、性化合物的溶解性非离子性化合物的溶解性，主要取决于他们的极性，非，主要取决于他们的极性，非，主要取决于他们的极性，非，主要取决于他们的极性，非极性或弱极性的化合物易溶于非极性或弱极性溶剂中，极性或弱极性的化合物易溶于非极性或弱极性溶剂中，极性或弱极性的化合物易溶于非极性或弱极性溶剂中，极性或弱极性的化合物易溶于非极性或弱极性溶剂中，反之，强极性化合物易溶于极性溶剂，水是强极性溶剂反之，强极性化合物易溶于极性溶剂，水是强极性溶剂反之，强极性化合物易溶于极性溶剂，水是强极性溶剂反之，强极性化合物易溶于极性溶剂，水是强极性溶剂之一。所以甲烷、四氯化碳等非极性化合物在水中溶解之一。所以甲烷、四氯化碳等

29、非极性化合物在水中溶解之一。所以甲烷、四氯化碳等非极性化合物在水中溶解之一。所以甲烷、四氯化碳等非极性化合物在水中溶解甚少，芳烃类化合物属弱极性，在水中的溶解度也不大。甚少，芳烃类化合物属弱极性，在水中的溶解度也不大。甚少，芳烃类化合物属弱极性，在水中的溶解度也不大。甚少，芳烃类化合物属弱极性，在水中的溶解度也不大。随着芳烃环上取代基的增加（如随着芳烃环上取代基的增加（如随着芳烃环上取代基的增加（如随着芳烃环上取代基的增加（如PAHPAH），它们在水中的），它们在水中的），它们在水中的），它们在水中的溶解度变得越来越小，相反，强极性的醇，有机酸等及溶解度变得越来越小，相反，强极性的醇，有机酸等

30、及溶解度变得越来越小，相反，强极性的醇，有机酸等及溶解度变得越来越小，相反，强极性的醇，有机酸等及带带带带OHOH、SHSH、NHNH基团的化合物在水里的溶解度则相当大基团的化合物在水里的溶解度则相当大基团的化合物在水里的溶解度则相当大基团的化合物在水里的溶解度则相当大 1414水解作用水解作用有机毒物与水的反应是有机毒物与水的反应是X-基团基团与与OH-基团基团交交换的过程：在水体环境条件下，可能发生换的过程：在水体环境条件下，可能发生水解的官能团有烷基卤，酰胺，胺，氨基水解的官能团有烷基卤，酰胺，胺，氨基甲酸脂，羧酸脂，环氧化物，腈，磷酸脂，甲酸脂，羧酸脂，环氧化物，腈，磷酸脂，磺酸脂，硫

31、酸脂等磺酸脂，硫酸脂等1515光解作用光解作用光解作用是真正意义上的有机物分解过程，它光解作用是真正意义上的有机物分解过程，它光解作用是真正意义上的有机物分解过程，它光解作用是真正意义上的有机物分解过程，它不不不不可逆的改变可逆的改变可逆的改变可逆的改变了有机物的分子结构。了有机物的分子结构。了有机物的分子结构。了有机物的分子结构。阳光供给水环境大量能量，吸收了太阳光能的物阳光供给水环境大量能量，吸收了太阳光能的物阳光供给水环境大量能量，吸收了太阳光能的物阳光供给水环境大量能量，吸收了太阳光能的物质可将辐射能转换为热能。吸收了紫外和可见光谱质可将辐射能转换为热能。吸收了紫外和可见光谱质可将辐射

32、能转换为热能。吸收了紫外和可见光谱质可将辐射能转换为热能。吸收了紫外和可见光谱一定能量的分子，可得到有效的能量进行化学反应，一定能量的分子，可得到有效的能量进行化学反应，一定能量的分子，可得到有效的能量进行化学反应，一定能量的分子，可得到有效的能量进行化学反应，如如如如光分解反应光分解反应光分解反应光分解反应，它强烈的影响水环境中某些污染物，它强烈的影响水环境中某些污染物，它强烈的影响水环境中某些污染物，它强烈的影响水环境中某些污染物的归趋。的归趋。的归趋。的归趋。污染物的光解速率依赖于许多化学和环境因素，污染物的光解速率依赖于许多化学和环境因素，污染物的光解速率依赖于许多化学和环境因素，污染

33、物的光解速率依赖于许多化学和环境因素，其中主要取决于太阳光的辐射。由于到达地球表面其中主要取决于太阳光的辐射。由于到达地球表面其中主要取决于太阳光的辐射。由于到达地球表面其中主要取决于太阳光的辐射。由于到达地球表面的太阳光，最短波长为的太阳光，最短波长为的太阳光，最短波长为的太阳光，最短波长为286nm286nm286nm286nm，作为环境过程，当，作为环境过程，当，作为环境过程，当，作为环境过程，当然只关心有机物吸收然只关心有机物吸收然只关心有机物吸收然只关心有机物吸收大于大于大于大于286nm286nm286nm286nm波长的光后所产生波长的光后所产生波长的光后所产生波长的光后所产生的

34、光解过程。的光解过程。的光解过程。的光解过程。1616光学光谱区光学光谱区远紫外远紫外远紫外远紫外近紫外近紫外近紫外近紫外可见光可见光可见光可见光 近红外近红外近红外近红外中红外中红外中红外中红外 远红外远红外远红外远红外（真空紫外）（真空紫外）（真空紫外）（真空紫外）100200nm200286 380nm380780 nm780 nm 2.5 m2.5 m 50 m50 m63 m 300 m1717生物降解作用生物降解作用有机毒物在微生物有机毒物在微生物有机毒物在微生物有机毒物在微生物(酶酶酶酶)的作用下，进行生物降的作用下，进行生物降的作用下，进行生物降的作用下，进行生物降解有二种模式

35、：生长代谢，共代谢解有二种模式：生长代谢，共代谢解有二种模式：生长代谢，共代谢解有二种模式：生长代谢，共代谢1.1.生长代谢生长代谢生长代谢生长代谢(Growthmetabolism)(Growthmetabolism)有毒有机物作为微生物培养的唯一有毒有机物作为微生物培养的唯一有毒有机物作为微生物培养的唯一有毒有机物作为微生物培养的唯一碳源碳源碳源碳源，使有毒有，使有毒有，使有毒有，使有毒有机物进行彻底的降解或矿化。机物进行彻底的降解或矿化。机物进行彻底的降解或矿化。机物进行彻底的降解或矿化。2.2.共代谢共代谢共代谢共代谢(Cometabolism)Cometabolism)某些有机物不能

36、作为微生物培养的唯一碳源，必须某些有机物不能作为微生物培养的唯一碳源，必须某些有机物不能作为微生物培养的唯一碳源，必须某些有机物不能作为微生物培养的唯一碳源，必须有另外的化合物提供微生物碳源或能源，该有机物有另外的化合物提供微生物碳源或能源，该有机物有另外的化合物提供微生物碳源或能源，该有机物有另外的化合物提供微生物碳源或能源，该有机物才降解，这类降解称共代谢作用，它在难降解的有才降解，这类降解称共代谢作用，它在难降解的有才降解，这类降解称共代谢作用，它在难降解的有才降解，这类降解称共代谢作用，它在难降解的有机物代谢过程中起重要作用机物代谢过程中起重要作用机物代谢过程中起重要作用机物代谢过程中

37、起重要作用1818土壤土壤/沉积物分配系数沉积物分配系数土壤（或沉积物）对有机化合物的吸着主土壤（或沉积物）对有机化合物的吸着主要是溶质的分配过程（溶解），即有机化要是溶质的分配过程（溶解），即有机化合物通过溶解作用分配到土壤有机质中，合物通过溶解作用分配到土壤有机质中，并经过一定时间达到分配平衡。并经过一定时间达到分配平衡。1919热容热容热容量，简称热容量，简称“热容热容”，某一物体温度升高，某一物体温度升高1摄氏度所需的热量，（即相当于该物体的摄氏度所需的热量，（即相当于该物体的质量和它的比热的乘积）质量和它的比热的乘积）水的热容在一切固体和液体中是最大的，所水的热容在一切固体和液体中是

38、最大的，所以对调节气候有重大意义以对调节气候有重大意义2020大气滞留时间大气滞留时间大气层的厚度约为大气层的厚度约为大气层的厚度约为大气层的厚度约为 10001000公里，由地面垂直向上，可分公里，由地面垂直向上，可分公里，由地面垂直向上，可分公里，由地面垂直向上，可分为五个层次：对流层、平流层、中气层、热气层和外气为五个层次：对流层、平流层、中气层、热气层和外气为五个层次：对流层、平流层、中气层、热气层和外气为五个层次：对流层、平流层、中气层、热气层和外气层，与人类关系最密切的是对流层与平流层层，与人类关系最密切的是对流层与平流层层，与人类关系最密切的是对流层与平流层层，与人类关系最密切的

39、是对流层与平流层。对流层位。对流层位。对流层位。对流层位于大气层的底部，贴近地面，它的厚度随纬度而异，平于大气层的底部，贴近地面，它的厚度随纬度而异，平于大气层的底部，贴近地面，它的厚度随纬度而异，平于大气层的底部，贴近地面，它的厚度随纬度而异，平均为均为均为均为 1313公里。这层气圈相对于整个大气圈来说是很薄公里。这层气圈相对于整个大气圈来说是很薄公里。这层气圈相对于整个大气圈来说是很薄公里。这层气圈相对于整个大气圈来说是很薄的，但它的质量却占了整个大气圈的的，但它的质量却占了整个大气圈的的，但它的质量却占了整个大气圈的的，但它的质量却占了整个大气圈的 3/43/4。它的温度自。它的温度自

40、。它的温度自。它的温度自地面向高空逐渐降低，上冷下热的特性使对流层的气体地面向高空逐渐降低，上冷下热的特性使对流层的气体地面向高空逐渐降低，上冷下热的特性使对流层的气体地面向高空逐渐降低，上冷下热的特性使对流层的气体产生大规模的垂直对流运动，主要的天气现象如风云、产生大规模的垂直对流运动，主要的天气现象如风云、产生大规模的垂直对流运动，主要的天气现象如风云、产生大规模的垂直对流运动，主要的天气现象如风云、雨、雪等都发生这一层里。雨、雪等都发生这一层里。雨、雪等都发生这一层里。雨、雪等都发生这一层里。由于由于由于由于平流层平流层平流层平流层很少有空气上下混合之现象，因而进入平很少有空气上下混合之

41、现象，因而进入平很少有空气上下混合之现象，因而进入平很少有空气上下混合之现象，因而进入平流层的污染物质便不易扩散。流层的污染物质便不易扩散。流层的污染物质便不易扩散。流层的污染物质便不易扩散。2121汽化热汽化热定义定义：单位质量的液体在温度保持不变的情况：单位质量的液体在温度保持不变的情况下，转化为汽时所需要的热量下，转化为汽时所需要的热量单位单位：焦耳：焦耳/千克，常用的单位还有千卡千克，常用的单位还有千卡/千克千克不同液体它们的汽化热不同，同种液体在不同不同液体它们的汽化热不同，同种液体在不同的温度时汽化热也不同，温度升高汽化热减小的温度时汽化热也不同，温度升高汽化热减小2222纯物质的

42、闪点纯物质的闪点可燃液体能挥发变成蒸汽，跑入空气中。温可燃液体能挥发变成蒸汽，跑入空气中。温度升高，挥发加快。当挥发的蒸汽和空气度升高，挥发加快。当挥发的蒸汽和空气的混合物与火源接触能够闪出火花时，把的混合物与火源接触能够闪出火花时，把这种短暂的燃烧过程叫做闪燃，把发生闪这种短暂的燃烧过程叫做闪燃，把发生闪燃的最低温度叫做闪点。燃的最低温度叫做闪点。闪点越低，引起火灾的危险性越大闪点越低，引起火灾的危险性越大2323偶极距偶极距分子偶极距分子偶极距()：描述分子极性的大描述分子极性的大小的物理量小的物理量。把非极性分子置于电场中，原来重合把非极性分子置于电场中，原来重合的正负电荷中心彼此分离，

43、分子出现偶的正负电荷中心彼此分离，分子出现偶极，这个偶极称为极，这个偶极称为诱导偶极诱导偶极2424研究方向研究方向 有机污染物理化性质的估算方法有机污染物理化性质的估算方法有机污染物定量结构有机污染物定量结构-性质相关性质相关（QSPRQSPR）有机污染物环境行为模型研究有机污染物环境行为模型研究 2525利用利用QSPR模型预模型预测测PCBs的多种理的多种理化性质：化性质：1.正辛醇正辛醇-水分配系数水分配系数（logKOW）2.水溶解度水溶解度（-logSW）3.亨利常数亨利常数（logH）4.分子总表面积分子总表面积（TSA）5.水活度系数水活度系数（-logYW）6.气相色谱保留时

44、间气相色谱保留时间（GC_RRT)应用举例应用举例2626拟合图拟合图交叉验证预测图交叉验证预测图llogKOW-logSW2727拟合图拟合图交叉验证预测图交叉验证预测图-logYWTSA2828拟合图拟合图交叉验证预测图交叉验证预测图logHGC-RRT2929二有毒化学品的风险评价二有毒化学品的风险评价根据美国化学文摘登记（根据美国化学文摘登记（CAS）的化学品的总）的化学品的总数已经达到两千万种之多，这些物质哪些有毒，数已经达到两千万种之多，这些物质哪些有毒，哪些无毒？哪些会对人类生命和健康带来危害哪些无毒？哪些会对人类生命和健康带来危害？迫切需要对其进行风险评价。？迫切需要对其进行风

45、险评价。3030进入环境的污染物，在环境中会发生什么样的进入环境的污染物，在环境中会发生什么样的变化变化，对人类和生态造成什么样的，对人类和生态造成什么样的影响影响，需要需要风险评价来回答这些问题；风险评价来回答这些问题；选择有毒化学品选择有毒化学品处理和处置处理和处置最佳方式、地点以最佳方式、地点以及方案，以最大可能地减轻环境危害并尽可能及方案，以最大可能地减轻环境危害并尽可能地减少经济压力，地减少经济压力，需要需要风险评价；风险评价；意意 义义3131国家关于环境保护的许多国家关于环境保护的许多国家关于环境保护的许多国家关于环境保护的许多法规、标准的制定法规、标准的制定法规、标准的制定法规

46、、标准的制定往往往往往往往往基于人体健康、生态环境的安全、经济技术的可基于人体健康、生态环境的安全、经济技术的可基于人体健康、生态环境的安全、经济技术的可基于人体健康、生态环境的安全、经济技术的可接受程度，确定这样的界限接受程度，确定这样的界限接受程度，确定这样的界限接受程度，确定这样的界限需要需要需要需要风险评价。风险评价。风险评价。风险评价。近年来风险评价这一领域相当活跃，这主要与一近年来风险评价这一领域相当活跃，这主要与一近年来风险评价这一领域相当活跃，这主要与一近年来风险评价这一领域相当活跃，这主要与一些些些些国际组织的活动国际组织的活动国际组织的活动国际组织的活动分不开，如经济合作与

47、发展组分不开，如经济合作与发展组分不开，如经济合作与发展组分不开，如经济合作与发展组织（织（织（织（OECDOECD），世界卫生组织（），世界卫生组织（），世界卫生组织（），世界卫生组织（WHOWHO）以及欧洲）以及欧洲）以及欧洲）以及欧洲化学品毒理学研究中心等，这些组织的活动集中化学品毒理学研究中心等，这些组织的活动集中化学品毒理学研究中心等，这些组织的活动集中化学品毒理学研究中心等，这些组织的活动集中于风险评价框架体系的研究和建立，内容涉及到于风险评价框架体系的研究和建立，内容涉及到于风险评价框架体系的研究和建立，内容涉及到于风险评价框架体系的研究和建立，内容涉及到以下八个方面，如下框图：

48、以下八个方面，如下框图：以下八个方面，如下框图：以下八个方面，如下框图：意意 义义3232前面四步为风前面四步为风险评价阶段；险评价阶段；后面四步为风后面四步为风险管理阶段；险管理阶段；在风险评价的在风险评价的基础上进行风基础上进行风险管理。险管理。3333研究研究风险评价风险评价风险管理风险管理毒性效应：毒性效应：实验室研究实验室研究和野外观察和野外观察对毒性机理对毒性机理的新理解的新理解暴露的野外暴露的野外测定，暴露测定，暴露种群种群危害识别危害识别剂量剂量-效应评价效应评价暴露评价：暴露评价：暴露类型、暴露类型、水平、时间水平、时间结构结构-活性分析活性分析l离体实验离体实验l动物实验动

49、物实验l流行病学流行病学风险表征风险表征l效应的性质效应的性质l效应发生的效应发生的可能性可能性l证据的可靠证据的可靠性性l不确定性不确定性管理措施的选择管理措施的选择评价风险管理措施评价风险管理措施l公共健康公共健康l经济经济l社会社会l政治政治政策决策与行动政策决策与行动研究需要研究需要研研究究风险评价与风险管理之间的关系风险评价与风险管理之间的关系3434研究方向研究方向评价方法框架体系评价方法框架体系外推方法研究外推方法研究风险评价的不确定性研究风险评价的不确定性研究暴露评价与效应评价的方法学暴露评价与效应评价的方法学3535三环境过程机制三环境过程机制污染物排放到环境中，会发生迁移、

50、转化过程。污染物排放到环境中，会发生迁移、转化过程。污染物排放到环境中，会发生迁移、转化过程。污染物排放到环境中，会发生迁移、转化过程。迁移为物理过程迁移为物理过程迁移为物理过程迁移为物理过程，化学结构不发生变化，化学结构不发生变化，化学结构不发生变化，化学结构不发生变化转化为生物、化学过程转化为生物、化学过程转化为生物、化学过程转化为生物、化学过程，污染物的结构发生变化，污染物的结构发生变化，污染物的结构发生变化，污染物的结构发生变化环境过程的发生将可能导致原来有毒的物质变成无环境过程的发生将可能导致原来有毒的物质变成无环境过程的发生将可能导致原来有毒的物质变成无环境过程的发生将可能导致原来