關(guān)于毒害和難降解有機(jī)物

 

       劃分毒害有機(jī)物與難降解有機(jī)物，基準(zhǔn)一般為好氧生物處理；它們是兩個不同的概念，盡管物質(zhì)種類上有很多交集。舉例：一些溶解性的高聚物，如印染廢水中的PVA，它雖屬難降解有機(jī)物，但并不對好氧微生物產(chǎn)生抑制作用，不是毒害有機(jī)物；而煤化工廢水中的苯酚，幾十個mg/L就會產(chǎn)生好氧生物毒害，可以認(rèn)為是毒害有機(jī)物，但微生物經(jīng)馴化后可以承受十余倍的濃度，且去除率高達(dá)95%以上，甚至可以作為反硝化的碳源，并非是難降解有機(jī)物。

      是否屬毒害有機(jī)物，依據(jù)是它在廢水中出現(xiàn)濃度范圍對好氧微生物的抑制程度；毒害作用與濃度有很大的關(guān)系，毒害有機(jī)物的定義不能絕對化。如乙醇，通常認(rèn)為是無毒、極易生物降解的有機(jī)物，但濃度達(dá)到75%就是醫(yī)用消毒酒精，依據(jù)是廢水中不可能有75%濃度的乙醇。人掉進(jìn)蜜罐也可能淹死，但不能說蜜是毒藥。

工業(yè)廢水中比較典型的難生物降解有機(jī)物有：

      鹵素化合物，醚類化合物，硝基、亞硝基，偶氮化合物，叔胺及季胺鹽類化合物，氰、硫氰類化合物，硫醚及砜類化合物，有機(jī)磷、汞、錫化合物，一些碳雜環(huán)化合物。其中紅色字體的物質(zhì)，也是毒害有機(jī)物。

      廢水中可能存在上述難降解有機(jī)物的行業(yè)，有重化工：如制焦過程直接冷卻水，煤氣精制過程中產(chǎn)生的酚類、氰類化合物；精細(xì)化工：硝化、磺化、鹵化、酰化、重氮及偶合等過程都會產(chǎn)生。

      醫(yī)藥廢水中難降解有機(jī)物較為特殊，一般分子雜環(huán)（特別是五角環(huán)）中含N、O、S等元素，均為毒害有機(jī)物，如：青霉素，磺胺類，呋喃類，頭孢類；氯霉素略有不同，分子中有Cl元素。

 

有機(jī)物的生物降解性規(guī)律：

1. 天然溶解性有機(jī)物絕大部分可生物降解；

2. 烴類介于可與不可生物降解。長鏈易分解，苯環(huán)上甲基等基團(tuán)容易降解；C鍵中雙鍵和三鍵更難降解；炔烴基本不可生物降解；

3. 鹵素化合物有毒性，可降解性差，鹵代程度越高越難生化；

4. 醇類一般可生物降解；雙鍵和三鍵降解性差；

5. 醚類一般不可生物降解，但毒性不大；

6. 醛、酮、酸、脂、酚、醌、酰胺、腈類容易降解的化合物，除非有其它官能團(tuán)存在；

7. 硝基，亞硝基類化合物均很難生物降解，且對微生物具有較大毒性；

8. 偶氮化合物很難生物降解，有生物毒性；

9. 胺類化合物可生物降解性和其氮原子上的取代基準(zhǔn)數(shù)目多少有關(guān)：伯胺 > 仲胺 > 叔胺 > 季銨，季銨不可降解；芳胺類易生物降解。

10. 有機(jī)硫酸鹽和有機(jī)磺酸鹽類，長碳鏈為直鏈?zhǔn)侨菀捉到?，支鏈較難降解。

11. 大多數(shù)含P、S元素的有機(jī)化合物生物降解性很差；如降解農(nóng)藥有機(jī)磷酸脂，首先進(jìn)行水解，使磷酸游離出來，再生化處理。

 

與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，大致規(guī)律：

• 大部分難生化降解有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)上具有吸電子性基團(tuán)，難以氧化；相反，脫除了吸電子取代基或得到電子雙鍵斷開后，生化性能大大提高；如：氯代脂肪烴、多氯聯(lián)苯、偶氮染料、硝基苯等。
• 大部分具有強(qiáng)吸電子基團(tuán)的有機(jī)物對微生物有抑制作用，如：硝基苯類，氯苯類，鹵代醚類。消除了分子結(jié)構(gòu)中的吸電子基團(tuán)，可生化性大大改善。
• 實(shí)際難降解工業(yè)廢水中均有上述有機(jī)物；如：染料和醫(yī)藥廢水中的硝基苯類、氯苯類；化工廢水中的鹵代烴；造紙工業(yè)中的氯酚類；塑料與農(nóng)藥廢水中的二氯甲烷等。
• 許多有機(jī)物經(jīng)含氯、含臭氧的氧化劑氧化后的中間產(chǎn)物是更為惡劣的污染物。

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