文档介绍：环境有机化学物质在环境中所发生的过程有机化学物质进入环境后会发生很多物理、化学、生物的过程。可以分为两类:1)第一类过程不改变化合物的化学结构,主要包括在给定的环境介质中的迁移与混合;不同相/介质间的转移过程。
2)第二类过程会导致化合物环境有机化学物质在环境中所发生的过程有机化学物质进入环境后会发生很多物理、化学、生物的过程。可以分为两类:1)第一类过程不改变化合物的化学结构,主要包括在给定的环境介质中的迁移与混合;不同相/介质间的转移过程。
2)第二类过程会导致化合物结构的改变,主要包括:化学转化反应、光化学转化反应、生物化学转化反应等过程。
一、有机化合物的分配过程:
1、有机化合物在不同相之间的分配及分子间相互作用:
(1)分子间引力的来源:不带电分子之间引力通常是由分子中的缺电子区域吸引临近分子或原子相应的富电子部分引起的。(可以分为:范德华作用,极性作用)
(2)平衡分配常数:Ki12=相1中化合物i的浓度/相2中化合物i的浓度
玻尔兹曼方程:Ki12=常数・e-A12Gi/RTlnKi12=-A12Gi/RT+In(常数)
(3)利用热力学函数量化分子能量:
1)化学势
M:表示恒定温度、压力条件下,组分中每增加一个化合物i,体系增加的吉布斯自由能Gi2)逸度:
化合物在气体状态下的压力和逸度:对于真实气体:uig=uOig+RTln[fi/pOi];
对于理想气体:卩ig=卩0ig+RTln[pi/p0i]
2、(1)溶解度:在水相有机相共存的体系中,当体系达到平衡状态时,水中有机分子的量为该有机物的水溶解度。有机物质溶解度的变化范围:一般有机物在室温下的溶解度是1-105ppm.
(2)液体有机物的溶解度和水活度系数,依据两个假设:
1)在有机液体中,相对于有机化合物本身的摩尔数,水的摩尔分数很小,xiL接近于1;
2)化合物在它的水饱和液相中处于理想状态,即riL=1
(3)x=1/r;或者:C=1/Vr;
(4)固体有机物的溶解度和水活度系数:y=1/x(s)・e-AfusGi/RT;
(5)化学物质在正辛醇相与水相浓度之比(Kow)Kow=正辛醇相中的浓度/水相中的浓度
(6)Kow在环境中的意义
对于化合物的结构-活性关系的研究:表明Kow与药物相关结构的变化以及观测到的某些生物学、生物化学或毒性效果有关
土壤/沉积物的吸附系数和生物富集因子与Kow有相关性
用Kow可以估算该类化合物的其他性质
作为该类化合物的亲-疏水性(一般小于10为亲水性;大于104表现出疏水性)
3、吸附过程
(1)化学物质与固相的结合过程通常称之为吸附过程。分子被吸引到一个二维界面上,称为吸附;而分子渗入三维矩阵里时称为吸收。
(2)吸附过程非常重要,因为它可能对化学物质在环境中的归趋及其对环境的作用产生极大的影响。
溶解的有机污染物与气-水表面碰撞并挥发;被吸收的分子与颗粒物结合②溶解的分子比被吸收的分子更容易接近光、其它化学物质和微生物
(3)吸附等温线在特定体积的水环境中,研究化学物质在固相和溶液间的平衡时,首先考虑到吸附物的总浓度Cis(molKg-1)和溶液化学物质的浓度Ciw(molKg-1),这两个浓度间关系通常用吸附等温曲线表示,这种吸附关系仅适用恒温条件下。
⑷Freun