生物体内含有的化学物质来源主要有两个途径：①通过与周围的大气、水体之间的直接交换；②通过摄取食物使体外化合物转移至体内。

生物体中化合物浓度与所处环境相浓度之比称为生物累积因子（bioaccumulation factors）BAFi

在水生生态系统中，ccomp，i即为cW，i；在陆生生态系统中，ccomp，i即为cA，i。生物体暴露在保持化合物（污染物）浓度水平基本不变的环境相中时，生物体组织中的化合物浓度随时间的延长而不断地增加，最终达到平衡，此时的BAFi实际上是一种分配系数，即

式中，下标lip、prot、lig和cut分别是指生物体有机组织中包含的脂质体、蛋白质、木质素和角质；f是各组分的质量分数；c是与环境相达平衡时的浓度。显然可用LFER方程将Kbio，i和辛醇-水分配系数联系起来：

例如，已建立的、与大量实测数据符合较好的关联式有

虽然在现实环境下，化合物很难在各环境相达到平衡分配，但仍可将Kbio，i作为评估BAFi的参考值。

生物体内化合物浓度随食物链营养级增加而增加，食物链上高营养级生物体化合物浓度与作为其食物生产者体内化合物浓度之比称为生物放大因子（biomagnification factor）BMFi

如果食物链上的生物存在于同一环境相中，则生物放大因子可用生物积累因子来表达：

表10-10　PCB153生物放大实例

[例10.7]有研究人员测得五氯苯从水相到池塘蜗牛体内的生物积累因子BAFi=900L·kg-1。估算20℃时五氯苯的平衡生物积累因子（Kbio，i），并与实验值进行比较。已知池塘蜗牛的总脂量为0.9%，蛋白质2.8%以及96%的水。五氯苯的lgKOW，i=5.18。

解：由经验式计算

代入式（10-63），得

Kbio,i=0.009×1.636×105+0.028×4.227×103=1591

估算的Kbio，i约为实测的BAFi的1.77倍，由于生物体参数的估计有很大的不确定性，预测的Kbio，i为实测的BAFi的2～3倍可认为是合理的。

习　题

10.1　试估算2，4-二硝基甲苯在水中的溶解度。已知25℃时2，4-二硝基甲苯lgKOW的估算值为5.76。

10.2　试估算25℃时DDT的水溶解度。已知Tm=110℃。

10.3　试估算氯代二氟甲烷的水溶解度。已知沸点为-40.8℃、蒸气压为104×105Pa（25℃）。

10.7　考虑同离子黏土材料K+-伊利石对1，4-二硝基苯（1，4-DNB）的吸附过程，在pH为7.0和20℃时，1，4DNB与黏土材料结合形成电子供体-受体（EDA）混合物，实验测定的结果如下表所示。

试估算pH为7.0和20℃下，水相中1，4-DNB平衡浓度为0.20μmol·L-1和15μmol·L-1时，1，4-DNB在K+__水悬浮液中的KSW，i。

10.8　实验测定了菲在21种土壤和沉积物上的吸附等温线。所有等温线均为非线性，且弗罗因德利希指数ni为0.65～0.90。例如，对一种表面土（ChelseaⅠ）及一种湖泊沉积物（EPA-13），进行等温线数据内插，得到在溶解度的浓度为1μg·L-1和100μg·L-1条件下与之平衡的“观测”吸附浓度cS，i，如下表所示。

10.9　实验测定了一系列氯代苯在虹鳉鱼样品中的LBBi和96h时LCi50。已知虹鳉鱼的平均体质量是1.18g，总类脂物含量大约是湿样品质量的5%。对于1，2，3-三氯苯（TrCB），当鱼暴露在浓度为5.6μmol TrCB·L-1，3.8μmol TrCB·L-1和1.9μmol TrCB·L-1的溶液中时，LBBi分别为2.7mmol·kg-1湿样品，2.0mmol·kg-1湿样品和2.4mmol·kg-1湿样品。鱼的死亡发生在2.4h，24h和96h后。对于其他化合物，观察到相似的LBBi（2～8mmol·kg-1湿样品）。96hTrCB的LCi50的测定值是1.9mmol·kg-1湿样品。试问：

（1）当LBBi为2.4mmol·kg-1湿样品时，估算TrCB在细胞膜脂质中的体积；（2）估算TrCB在水相中浓度对应于96hLCi50时的理论生物积累势TBPi，并将该值与上面给出的LBBi做比较。已知TrCB的lgKOW，i=4.14。已知：TBPi=KlipW，iLCi50，LBBi=flip，iTBPi。

10.10　问答题

（1）影响有机污染物水溶解度的因素主要有哪些？(www.daowen.com)

（2）解释与环境相关的无机盐是如何影响①液体；②固体；③气体化合物的水溶解度的。这种效应是否与盐的浓度线性相关？在典型的海水中，盐对有机化合物水活度系数的影响有多大？

（3）为什么选择正辛醇作为天然有机相的替代物？为什么不选择气体溶剂，如正己烷、甲苯、三氯甲烷或乙醚作为天然有机相的替代物？如果用任何有机溶剂代替自然有机相，都分别会有哪些问题？

（4）有机化合物通常是怎样在气相（大气）和有机液相之间分配的？KOW，i的大小由哪些因素决定？

（5）溶解盐对大气-水体的分配有什么作用？这种效应与总盐浓度有什么关系？

（6）当在实验室淋洗柱中用纯水淋洗被汽油污染的土壤时，发现在淋洗5倍孔体积后（柱中的水被置换5次），苯在流出液中质量浓度由初始的370μg·L-1降低到75μg·L-1，而1，2-二甲苯的质量浓度则由1200μg·L-1增加到1400μg·L-1。试解释该现象。

（7）对于非极性化合物、极性化合物和离子化合物，最主要的天然吸附剂及其吸附作用机理是什么？

（8）给定的化合物KOC，i是如何定义的？对于①不同的“颗粒态有机相”（POM）；②不同的“溶解态有机相”（DOM），KOC，i的变化范围多大？POM或者DOM中引起这种变化的主要因素是什么？

【注释】

[1]1pg=10-12g。