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有机物污染和降解
从世界范围看，有机物的污染已成为一个普遍性的环境问题。美国EPA从7万种常见化合物中筛选出需要优先控制的129种有毒物质中，有机物就占114种。合成的有机物种类很多，这涉及到人们生活的各个方面。例如，食品添加剂、洗涤剂、防霉剂、乳化剂、杀虫剂、除草剂、化妆品、合成染料、农药、油漆、涂料、激素及药物等，不胜枚举。这里主要介绍洗涤剂、多氯联苯和油类的污染。
一．洗涤剂的污染
1954年开始生产和使用的合成洗涤剂，即使浓度为1PPm时也能发泡，并能在50PPmCaCO3的水中洗涤。因为其具有良好的洗涤功能，因此发展迅速。
洗涤剂的有效成分包括表面活性剂、增净剂、萤光增白剂、抗腐蚀剂、泡沫调节剂等。家庭用洗涤剂中PH>8.0者为弱碱性洗涤剂，PH在6.0-8.0之间的为中性洗涤剂。目前市场出售的中性洗涤剂中多含有烷基苯磺酸盐，通常称之为ABS。研究表明，这种洗涤剂是带有多个甲基支链的烷基苯磺酸盐，在环境中十分稳定，难以被微生物分解。一旦排入江河水体之中，欲分解90%大约需要一个月时间，残留的洗涤剂会在水中积蓄并形成泡沫，造成公害。后来把支链烷基改为直链烷基苯磺酸盐（即LAS）。后者较易被微生物所分解，不易在水体中积蓄而引起泡添污染，所以目前合成洗涤剂的活性物质都以LAS为主。LAS在有氧条件下，微生物可逐渐降解，直至直链上碳原子数变成5-6个时，泡沫即消失。如果LAS被吸附于无氧状态的污泥中，也会造成不易降解的现象。
由于洗涤中含有多量的磷酸盐可使水体出现富营养化现象。据英美等国估计，城市污水中的磷来自合成洗涤剂的约占30-75%,它是水体富营养化的主要原因之一，同时因本身量多，对水生生物和鱼类有害。
据报导，1PPm的ABS就足以杀死水中浮游生物和分解污染物的微生物。目前澳门海面和香港海湾，都因洗涤剂污染而使水体生态平衡遭到某程度的破坏，导致赤潮发生，恶臭四溢。洗涤剂对人体的危害说法不一。比较公认的是洗涤剂确能引起皮炎。关于其致癌、致畸或促癌等说法，有待进一步观察研究。
二．多氯联苯的污染
多氯联苯（PCB）又称氯化联苯，按照其中氢原子被氯原子取代的数目可有多种品种。一般工业上的PCB均为混合物，呈油状液体。低氯化物呈液态，当氯原子数目增加时粘稠度也相应增大。由于PCB的物理化学性质高度稳定，高度耐酸、耐碱、耐腐蚀和高度抗氧化性，耐热、绝缘性好，而且对金属无腐蚀，因此被广泛用于变压器和电容器的绝缘油、蓄电池、复印纸、油墨、涂料、溶剂、增塑剂、润滑剂、防火剂、粘结剂、染料分散剂及农药延效剂等。
PCB难溶于水，其溶解度一般随分子中氯原子数增加而降低。因为PCB的溶解度很小，通过水相迁移显然不是主要的途径。PCB在环境中的迁移主要是通过大气迁移所致。Haque等人在圆盘上的研究证实，在26℃时，PCB1254（一种含氯54%的氯代联苯商品）的蒸气损失每天每平方厘米为2.0×10－6克；若温度为60℃，则增加到8.6×10－5克，并且挥发损失与时间成线性关系。他们还发现PCB在干的沙面上也会因蒸发而损失，损失率不仅与时间有关，而且还与化合物中氯原子含量有关。氯含量愈高，损失愈小，反之相反。
PCB于1881年由德国人首先合成，1929年美国第一个进行工业生产。60年代中期全世界年产量约10万吨，现已超过100万吨，估计大约25-35%直接进入了环境。PCB对环境的污染发现于1960年，是在研究有机农药时偶然发现的。PCB的污染十分广泛，从北极的海豹到南极的海鸟蛋，以及从某些国家的人乳中都检出了一定量的PCB。据估计在全世界大气、土壤、海洋等环境中的PCB总量达20-30吨以上，而且在环境中能长期存留，可见PCB的污染已成为全球性的问题。PCB曾在日本引起过严重的“米糠油”公害事件。它可引起人体细胞变异，破坏人体细胞遗传基因；它可引起皮肤溃疡、痤疮、及肝损伤、白细胞增加等症，而且有致畸、致癌的危险。由于PCB很难降解，其危害性可持续到很远的将来。尽管日本在1972年就部分停止了PCB的生产，但在遭到污染的琵琶湖、内陆河流、山野牧草中的PCB最终仍可通过食物链进入人体。1987年“米糠油症”患者已增到1684人，所以PCB的污染在日本已成为严重的社会问题。&
报纸、杂志、书本的油墨中含有PCB。据分析，每公斤报纸或用废纸造的再生纸中含PCB 0.1-0.2毫克。如果人体中PCB的积累量到0.5-2克时就会中毒，故不能用报纸包裹食物。
治理由PCB引起的污染是个难题。到目前为止，世界上只有美国、德国、英国和挪威等国家具有处理PCB的设备和能力。焚烧是处理PCB的常用方法，但焚烧过程产生的有毒气体十分危险，其中氯化二氧杂环已烷是公认的强致癌物。利用生物工程对PCB进行降解是一个很具前途的科研课题。据报道，1986年日本科学家利用生物工程制得一种微生物，能够降解多氯联苯，如能投入实际应用，将是一个重要突破。
三．油类污染
油类污染是指矿物油如石油、煤油、润滑油、汽油、柴油等污染，对于海洋来说，主要是石油污染。近年来石油对水体的污染十分严重，特别是海湾及近海水域。粗略估计，每年由于各种途径排入海洋的石油约有上千万吨。1991年发生的海湾战争，人为地造成大量原油流入波斯湾，这是有史以来最大的一次石油污染海洋事件，这必将产生难以估量的后果。目前世界石油总产量的60%以上由海上运输。正常的船舶洗舱水、含燃料油和污水、海上油井的井喷、泄漏等排入的油，每年就有百万吨。
中国原油污染仅次于有机污染，主要是北部黄海、渤海湾 的4 个油田污染严重，其次是在东部石油冶炼厂造成的污染也很高，另外在东海的小型渔船排放废水也使污染呈上升趋势。
石油一旦进入水体便浮在上面，并扩展成光滑的油膜，每升石油扩展的面积可达平方米，厚度约为1.5×10-4毫米。油膜在海水、海浪的作用下，其中低分子量的化合物迅速挥发，估计在2-3天内，有25-30%挥发进入大气中。低碳直链可溶组分，有一部分粘附在海水的悬浮物上，其中重组分则下沉到海底。而海面上的石油在矿物盐、阳光、微生物的作用下开始氧化。氧化速度取决于水体的温度和稀释度。温度低于10℃时氧化过程极为缓慢。在两极地区，海上浮油50年内也不会完全分解。而在温带或夏季，氧化分解50%时大约需要2-3周的时间。一般，一次石油污染事件发生后，需要3-12个月其外观特征才能消失。而受害的海生生物要5-7年时间才能重新繁殖起来。另外，石油氧化要消耗大量的氧，因此，大的石油污染事件必然会引起大面积海域缺氧，缺氧又会影响海洋生态平衡。
2．石油对环境的危害
石油是以烃类为主，约占总量的97-99%，其余是少量的含氧化合物（苯酚等）、含硫化合物（噻吩、硫醇等）、含氮化合物（喹啉衍生物等）组成的混合物。其中烃类主要 包括：烷烃、环烷烃，芳烃及其衍生物以及少量烯烃。石油成分因产地不同也有差异。
海洋生物的幼体是对石油污染最敏感的生物。侧如比目鱼的鱼卵，在含石油0.01-0.001ppm的水中存活时间不超 过24小时；当含油浓度降为10－4-10-5ppm时，鱼卵的存活率为55-89%，但畸形仔鱼的比例却占23-40%。海虾幼体对石油也很敏感，24小时的致死量为1ppm。
石油污染的危害可归纳为以下几点：使水和水生生物带有强烈的异味，失去食用价值；油膜能几乎完全阻止海藻幼苗的光合作用，导致小型藻类大量死亡，以致干扰水体的生态平衡；一旦鱼鳃粘附上石油就会阻止鱼的呼吸，导致鱼类和软体生物死亡；海鸟羽毛有防水作用，但是它是亲油的，粘附石油后会影响其正常的活动能力，威胁其生存。
影响水生植物如海带、紫菜的繁殖生长，甚至死亡；重油类沉入海底，影响底栖生物的生长繁殖，甚至窒息死亡；通过水生生物的食物链，可能将多环芳烃等致癌物转移到人体内，直接危害健康。
许多国家对油类的排放标准都有限制（2-100ppm），如日本为5ppm，但对环境水质标准，除苏联外都没有具体规定。
四．白色污染
随着石油化工和塑料加工业的迅速发展，塑料及其制品大量地进入了日常生活，随之而来的是城市垃圾中废弃的塑料制品量也呈直线上升。农村中由于塑料大棚和地膜的使用，白色污染也日趋严重。塑料的主要成分是聚乙烯，聚氯乙烯或聚苯乙烯；其辅助物料有填料，增塑剂，染料，稳定剂等。由于塑料在自然状态下难于降解，再加上辅助物料的因素，这必定对环境产生持久的难于估量的负面影响。从海底打捞出50年前的渔具仍然完好无损就是最好的例证。
当今解决U塑污染的途径大致有两种：〈1〉回收再利用〈2〉发展可降解塑料，生产有利于环境和可持续发展的新生代产品。从环境科学的角度着眼，将U塑料回收再利用不仅可以消除环境污染，而且可以获得宝贵的资源或能源，产生可观的环境和社会效益。如果技术合理，还能产生一定的经济效益。因此回收再利用处理U塑料是符合当前我国国情的，也是应大力推广的技术。
五．有机物降解综述
环境中化学物质的降解主要有三种途径：化学的、生物的和光化学的。在水体中化学降解是最普遍的；在大气中尤其是在高层大气中，光化学的分解是主要的；生物降解主要在土壤和水体中进行。有机物的降解主要通过生化、氧化、还原、水解、催化和光化学 反应等来进行。由于进入环境的化学物质大多数最终转变成酯类以及与它们有关的化合物，因此 水解反应在降解过程中十分普遍和重要。
环境中化学物质的光解，主要发生在那些蒸气压比较低的化合物，它们容易吸附在大气中的颗粒物上，或以气溶胶形式存在于大气中。水体中污染物的光解，主要在水体表层进行。对于亲脂性的物质，因为容易吸附在悬浮物或进入水体表层的有机膜中，故易发生光解。土壤表面也比较容易发生光解过程。光解介质通常是水溶液、大气、土壤表层和吸附载体。
生物降解是维持自然生态平衡的重要支柱，但微生物对人类合成的有机物的降解相当困难。从海洋中打捞出50年前的塑料渔具依然完好无损就是有力的证明。一般来说，有机物中的芳香烃比脂肪烃难降解；支链比直链难降解；硝基苯比苯难降解；含氯有机物比不含氯的同系物难降解；同系物中含氯原子多的比含氯原子少的难降解。例如，苯胺、对-氯苯胺和3，4-二氯苯胺在土壤中生物降解10周后，其降解的百分率依次为22%、14.5%和8%。目前，多氯联苯还极难生化降解，毒性大的物质一般也难生化降解。化学物质能被微生物降解的前提是，该物质含有能被微生物利用的元素，或该物质分解时产生可被利用 的能量。微生物不能利用像蒽醌、季碳等碳源，也不能利用 芳烃硝基化合物的硝态氮 ，因此它们都是不可生化降解的。关注有机物的结构与生化降解的关系，也是一个有趣的科研课题。&如何检测水中有机物的浓度?
如何检测水中有机物的浓度?水中的有机物含量,可以用总有机碳TOC (total organic carbon) 来表示.超纯水中的有机物经常用TOC analyzer来加以监测 (图１) .因为有机物受185 nm短波长之紫外线照射後,会被氧化分解,此时生成的二氧化碳会溶於水中而形成碳酸根离子,造成导电率的改变(增加).再经由氧化前後的导电率差 (△C) 来求出水中TOC浓度,单位为 μg C / L,也可以用前述的ppm、ppb来表示.图1 紫外线氧化—导电率检测方式的TOC meter上一篇：理论纯水比阻抗值的计算方法下一篇：为什麽水质检测仪表对超纯水系统的水质管理如此重要!也许以下资讯对您比较重要：分离膜科技EDR在废水处理之应用水温是否会影响比阻抗值?反渗透膜的清洗方法简介自来水中会影响实验结果的污染物质有哪些?
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＞＞＞常用燃烧法测定有机物的组成，现取3.2克某有机物在足量的氧气中..
常用燃烧法测定有机物的组成，现取3.2克某有机物在足量的氧气中充分燃烧，生成8.8克二氧化碳和7.2克水，则该有机物中（　　）A．一定含有C、H元素，可能含有O元素B．一定只含C、H、O元素C．一定含有C、O元素，可能含有H元素D．只含有C、H元素
题型：单选题难度：中档来源：奉贤区二模
该有机物中含有C的质量为：8.8g×1244=2.4g，该有机物中含有H的质量为：7.2g×218=0.8g，该有机物中含有O的质量为：3.2g-2.4g-0.8g=0；故可判断该有机物中只含有C、H元素．故选D．
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据魔方格专家权威分析，试题“常用燃烧法测定有机物的组成，现取3.2克某有机物在足量的氧气中..”主要考查你对&&质量守恒定律&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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质量守恒定律
质量守恒定律的概念及对概念的理解: (1)概念：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律。 (2)对概念的理解: ①质量守恒定律只适用于化学反应，不能用于物理变化例如，将2g水加热变成2g水蒸气，这一变化前后质量虽然相等，但这是物理变化，不能说它遵守质量守恒定律。 ②质量守恒定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒，如对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后的总质量守恒，但是其体积却不一定守恒。 ③质量守恒定律中的第一个“质量”二字，是指“参加”化学反应的反应物的质量，不是所有反应物质量的任意简单相加。例如，2g氢气与8g氧气在点燃的条件下，并非生成10g水，而是1g氢气与8g氧气参加反应，生成9g水 ④很多化学反应中有气体或沉淀生成，因此“生成的各物质质量总和”包括了固态、液态和气态三种状态的物质，不能把生成的特别是逸散到空气中的气态物质计算在“总质量”之外而误认为化学反应不遵循质量守恒定律 质量守恒定律的微观实质: (1)化学反应的实质在化学反应过程中，参加反应的各物质(反应物) 的原子，重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为：(2)质量守恒的原因在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子本身的质量也没有改变，所以，反应前后的质量总和必然相等。例如，水通电分解生成氢气和氧气，从微观角度看：当水分子分解时，生成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。&质量守恒定律的延伸和拓展理解:质量守恒定律要抓住“六个不变”，“两个一定变”“两个可能变”。
如从水电解的微观示意图能得出的信息：①在化学反应中，分子可以分成原子，原子又重新组合成新的分子； ②一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，或一个氧分子由两个氧原子构成、一个氧分子由两个氢原子构成。或氢气、氧气是单质，水是化合物③原子是化学变化中的最小粒子。④水是由氢、氧两种元素组成的。 ⑤在化学反应，氧元素的种类不变。⑥在化学反应中，原子的种类、数目不变。 ⑦参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 质量守恒定律的发现: 1. 早在300多年前，化学家们就对化学反应进行定量研究。1673年，英国化学家波义耳(RobertBoyle, )在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了。 2. 1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里锻烧，锡发生变化，生成白色的氧化锡，但容器和容器里物质的总质量，在锻烧前后并没有发生变化。经过反复实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。 3. 1774年，法国化学家拉瓦锡用精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞的分解与合成中各物质质量之间的关系，得到的结论是:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 4. 后来.人们用先进的测址仪器做了大量精度极高的实验，确认拉瓦易的结论是正确的。从此，质量守恒定律被人们所认识。质量守恒定律的应用: (1)解释问题 ①解释化学反应的本质—生成新物质，不能产生新元素(揭示伪科学的谎言问题)。 ②解释化学反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物。 (2)确定反应物或生成物的质量确定反应物或生成物的质量时首先要遵循参加反应的各种物质的质量总量等于生成的各种物质的质量总和；其次各种物质的质量比等于相对分子质量与化学计量数的乘积之比。(3)确定物质的元素组成理解在化学反应前后，元素的种类不发生改变。可通过计算确定具体的元素质量。 (4)确定反应物或生成物的化学式比较反应前后各种原子个数的多少，找出原子个数的差异。但不能忘记化学式前的化学计量数。 (5)确定某物质的相对分子质量(或相对原子质量)运用质量守恒定律确定某物质的相对分子质量 (或相对原子质量)时，首先寻找两种已知质量的物质，再根据化学方程式中各物质间的质量成正比即可计算得出。注意观察物质化学式前面的化学计量数。 (6)确定化学反应的类型判定反应的类型，首先根据质量守恒定律判断反应物、生成物的种类和质量(从数值上看，反应物质量减少，生成物质最增加)。如果是微观示意图，要对比观察减少的粒子和增加的粒子的种类和数目再进行判断。(7)判断化学方程式是否正确根据质量守恒定律判断化学方程式的对与否关键是看等号两边的原子总数是否相等，同时注意化学式书写是否有误。
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