雷p.215第八章天然水中的有機物第一節概述第二節

天然水的耗氧有機物第三節水中持久性有機污染物的生物富集2005.03DLFU

一、有機物的分類

二、反映有機物含量的水質參數

第一節概述2005.03DLFU（一）按分散狀態分類（二）按對水質影響和危害方式分類（三）按化學成分特性分類一、水中有機物的分類2005.03DLFU（一）按分散狀態分類

1.顆粒狀有機物——φ0.45μmPOM2.溶解性有機物

DOM（二）按對水質影響和危害方式分類

1.耗氧有機物

2.有毒有機污染物（持久性有機污染物）2005.03DLFU耗氧有機物

（oxygen-demandingorganicmatters,

oxygen-consumedorganicmatter）分解時消耗水中溶解氧的有機物。

2005.03DLFU持久性有機物

（persistentorganicpollutants）通常分為三類：一是人類生產的殺蟲劑和有機氯類農藥；二是以多氯聯苯為代表的工業產品；三是自然界中不存在、純粹由人類工業或者其他活動而產生的物質，如二惡英等。具有長期殘留性、生物蓄積性、半揮發性和高毒性、能夠在大氣環境中長距離遷移并能沉積到地球，對人類健康和環境具有嚴重危害的天然或人工合成的有機物質，簡稱Pops。2005.03DLFU難降解的有毒有機污染物（持久性有機污染物）

污染危害主要通過在水生食物鏈中的傳遞和積累而實現2005.03DLFU（三）按化學成分特性分類1.碳水化合物2.含氮有機化合物(DON)3.類脂化合物4.維生素5.其它簡單有機化合物6.腐殖質2005.03DLFU二、反映有機物含量的水質參數

1.生化需氧量（BOD）2.化學需氧量(COD)

3.總需氧量(TOD)

4.總有機碳(TOC)

2005.03DLFU生物需氧量

BOD(biologicaloxygendemand)

干擾因素溫度、時間、光照、菌種、稀釋在好氧條件下，1升水中微生物分解有機物過程中消耗溶解氧的量。是可降解有機物含量的間接表示法。2005.03DLFU規定：20℃時，5天內水中有機物在微生物作用下所消耗溶解氧的量，稱五日生化需氧量，記作BOD5。單位：毫克/升。此指標可用作檢驗水體污染程度、治理效果與水質好壞的重要依據。2005.03DLFU化學需氧量

COD(chemicaloxygendemand)

在一定條件下，用一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量或相當于氧的量。它表示水樣中還原性物質的指標，還原性物質有：各種有機物，硫化物等。除特殊水樣外，主要是有機物。所以通常以COD作為衡量有機物相對含量進行比較的指標，故養殖水體中，把COD當作有機物耗氧量.

2005.03DLFU化學需氧量

COD(chemicaloxygendemand)

（1）CODCr——酸式法（2）CODMn——a,酸式法—

b,堿式法—海水

*高錳酸鹽指數2005.03DLFUCOD定量方法受什么影響？

氧化劑種類與濃度、氧化溫度與時間、或在一定條件下因有機物種類與濃度不同，其氧化率亦有不同。2005.03DLFU在選擇測定方法時應注意什么？①要了解有機物含量的相對比較值時，不必要求氧化率很高，以采用操作簡便而再現性好的方法。②要盡可能表示有機物總量指標時，須選擇氧化率盡量高的方法。③對含有懸浮有機物定量時，要使其氧化，須選強氧化條件。KMnO4法氧化率低但簡便，適用①K2Cr2O7法氧化率高，再現性好，適用于②，③2005.03DLFU

BOD氧化不如COD氧化徹底,所以BOD值<COD值。BOD是唯一能反映水體中可生化有機物含量的指標。清潔水中：COD1mg/L；BOD2mg/L工業廢水：COD100mg/L；BOD60mg/L

2005.03DLFU總需氧量TOD

（totaloxygendemand）

水體中有機物完全氧化所需的氧量。是在特殊的燃燒器中，以鉑為催化劑，于900℃下將有機物燃燒氧化所消耗氧的量，該測定結果比COD更接近理論需氧量。

TOD包括全部穩定的和不穩定的有機污染物的需氧總量，比COD和BOD更接近理論需氧量。

采用儀器分析2005.03DLFU總有機碳TOC

（totalorganiccarbon）總有機碳TOC是以碳的含量表示水中有機物總量的綜合指標.TOC指標在評價水質有機物污染程度中的重大意義.

TOC的測定類似于TOD的測定。在950℃的高溫下，使水樣中的有機物氣化燃燒，生成CO2，通過紅外線分析儀，測定其生成的CO2之量，即可知總有機碳量。

國外用于水質監測總有機碳（TOC）水質自動分析儀

2005.03DLFU第二節天然水的耗氧有機物

一、耗氧有機物的種類和來源二、水中有機物的轉化三、富營養化四、腐殖質2005.03DLFU一、耗氧有機物的種類和來源

耗氧有機物的種類碳水化合物脂肪蛋白質等分解時可致溶解氧含量降低，進而又被厭氧微生物分解，發生腐敗，產生甲烷、硫化氫、氨等惡臭物質，使水變質，嚴重時會危及養殖生產。2005.03DLFU來源

內源---光合作用外源---人為污染物？

天然水的循環

2005.03DLFU二、水中有機物的轉化1,有機物的礦化作用（生物氧化）2005.03DLFU1.有機物的生物氧化去氫氧化：有機物在細菌作用下的氧化絕大部分都是去氫氧化，把有機物中的氫脫去而放出適當的能量有氧氧化以游離的氧分子作為受氫體無氧氧化在缺氧的條件下，以氧以外的化合物作為受氫體2005.03DLFU養殖水體有機物的

好氧分解與厭氧分解

2005.03DLFU當水中溶解氧含量豐富時，溶解氧可作為氧化劑，有機物可以得到徹底的氧化分解，最終產物對水生生物基本無毒：

(CH2O)106(NH3)16H3PO4+138O2→106CO2+16HNO3+122H2O+H3PO4

2005.03DLFU在缺氧條件下，有機物氧化分解不完全，會產生對水生生物無益甚至有害的物質。如當溶氧耗盡，以NO3-作為氧化劑時，有機物的氧化分解將在厭氣菌的作用下發生脫氮反應，降低池水的肥力：

(CH2O)106(NH3)16H3PO4+84.8HNO3→106CO2+42.4N2+148.4H2O+16NH3+H3PO4

若水中尚含有足量的NO3-，則NH3可以繼續被氧化，發生脫氮反應：5NH3+3HNO3→4N2+9H2O2005.03DLFU若水中NO3-也被消耗盡，有機物便以SO42-作為氧化劑，通過厭氧菌的作用生成對水生生物有害的NH3與H2S：

(CH2O)106(NH3)16H3PO4+53H2SO4→106CO2+53H2S+16NH3

2005.03DLFU

1,有機物的礦化作用（生物氧化）發酵2005.03DLFU水環境內

有機物

氧化降解

對電子受體

反應順序2005.03DLFU三、富營養化

引起水體富營養化的原因和危害氮、磷、生源有機物進入水體；過度富營養化會降低水體使用價值，水有腥臭味，水產品質量降低，生物種類減少。天然水體中藻類進行光合作用，通式為：106CO2＋16NO3-＋HPO42-＋122H2O＋18H++能量+微量元素

C106H263N16P1＋138O2

2005.03DLFU四、水體中腐殖質（humus）動植物殘體經微生物分解轉化又重新聚合的復雜的有機質。是水和沉積物中有機質的主要成分。水體中的腐殖質多為富啡酸。其分解、轉化和聚合的最終產物相當穩定，可以抵御微生物的進一步分解并在沉積物中保存下來。2005.03DLFU第三節水中持久性有機污染物的

生物富集一、生物富集系數fBC

持久性有機污染物在生物機體中的濃度（或含量）該污染物在生物周圍環境中的濃度生物積累—指同一生物個體在生長發育的不同階段生物富集系數不斷增加的現象；生物放大—指在同一食物鏈上，生物富集系數從低營養級到高營養級逐級增加的現象。2005.03DLFU薊運河水生生態系統

DDT和六六六的累積情況

（1970年代中期）水或生物DDT含量富集系數666含量富集系數備注水0.00006—0.0018—浮游生物1.632.7×1040.56311表觀富集系數無脊椎動物1.562.6

×1040.83461草食性魚類1.071.8×1040.74411

雜食性魚類5.879.8×1041.04578肉食性魚類4.227.0×1040.44244水鳥2.634.4×10411.5464002005.03DLFU二、影響生物富集的因素１，污染物的性質＊有機化合物的降解性＊脂溶性和水溶性２，生物特性＊生物種類—物質組成＊生長特性

PCBs在魚體