污染物在环境中的迁移和转化
污染物的迁移和转化
都可以作为配位
体与金属离子络 合
2.2.2.5吸附作用
吸附是发生在固体 或液体表面对其它 物质的一种吸着现 象。污染物在土壤 中的吸附常常受到 土壤中有机质含量， 土壤颗粒大小，粘 土矿物成分，pH， 阳离子交换能等土 壤理化性质的影响。
=SurfOH指铁，铝和锰氧化物表面
2.2.2.6 氧化还原作用
Zn2+ + NH3
ZnNH32+
Hg2+ + 2OH Hg(OH)2 +Cl Hg2+ + ClHg2+ + 2ClHg2+ + 3ClHg2+ + 4Cl-
Hg(OH)2 Hg(OH)Cl HgCl+ HgCl2 HgCl3HgCl42-
吸附力强 吸附力弱
环境中的 OH-， Cl-，HCO3-， CO32-及含NH2，-OH，COOH，-SH等
生物累积的程度可用生物累积系数 bioaccumulation factor, BAF 表示。
BAF=某一生物个体生长发育较后阶段体内蓄积污染物的 浓度/同一生物生长发育较前阶段体内蓄积该污染物的浓 度
生物累积某种污染物的浓度水平取决于该生物摄取和消 除该污染物的速率之比，如果摄入量大于消除量，就会 发生生物积累。
地下水污染或是 造成癌症村现象 的首因
2.2.1.3 重力的机械迁移作用
指污染物及其搬运在体在重力作用下的迁移运动。
➢吸附了污染物的气溶胶，颗粒物，悬浮物等主要以 重力沉降的方式在环境中的迁移。
➢污水设施中污染物逐渐沉积在污泥中，随污泥的处 理而迁移。
➢机械搬运污染物的行为是污染物迁移的重要方式。 如污染物以原材料，成品或包装材料的形式被远距 离运输。
污染物的环境迁移和转化机制
污染物的环境迁移和转化机制随着现代工业化和城市化的快速发展，环境污染已经成为了我们面临的一个严峻问题。
产生污染物的源头往往是工业、农业、交通等各个方面，而这些污染物在环境中的迁移和转化机制则是我们需要探讨的一个重要话题。
在本文中，我们将从三个方面进行讨论：污染物在大气、土壤和水中的迁移和转化机制。
一、大气中的污染物迁移和转化机制大气污染是全球环境面临的一个共同挑战，其中主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧、颗粒物等。
这些污染物在大气中的迁移和转化机制主要有以下几方面。
1、物理迁移大气中的污染物往往通过物理迁移的方式，随着气流的传输而在大气中传播。
例如，风起时，二氧化硫、氮氧化物等污染物就会随着气流的传递而向周围传播，范围可以达到数十公里。
2、化学转化大气中的污染物也可以通过化学反应进行转化，这种化学反应可以是自催化反应，也可以是光催化反应。
例如，在光照下，氮氧化物会与挥发性有机物发生反应，生成臭氧等氧气化合物，这就是光化学反应。
3、降雨和沉积大气中的污染物在接近地面时，会被降雨和沉积作用所固定，从而减少它们对环境的影响。
在雨水中，大气中的污染物会形成酸雨，对土壤和水体的污染作用加剧。
二、土壤中的污染物迁移和转化机制土壤是生态系统的一个重要组成部分，土壤中的污染物对环境造成的威胁是不可忽视的。
在土壤中，污染物的迁移和转化机制主要有以下几方面。
1、扩散和渗透土壤中的污染物可以通过扩散和渗透的方式进行迁移，这种方式和大气中的物理迁移类似。
污染物在土壤中的扩散和渗透受到土壤质量和结构的影响，不同的土壤类型对污染物的扩散和渗透具有不同的影响。
2、吸附和解析物质在土壤中的吸附和解析的过程是污染物在土壤中的转化机制之一。
污染物在与土壤颗粒接触时，会被吸附在颗粒表面。
根据不同的污染物和土壤类型，吸附的程度和效果有所不同。
3、微生物降解微生物降解是土壤中污染物的重要转化机制之一。
有些污染物可以被土壤中的细菌和真菌等微生物进行降解，这样就可以减少其对环境的影响。
吉大环境毒理学第二章污染物的迁移和转化
2020/11/7
吉大环境毒理学第二章污染物的迁移 和转化
第二章 污染物在环境中的迁 移和转化
吉大环境毒理学第二章污染物的迁移 和转化
2.1 概述
污染物进入环境以后，由于自身物理化学性 质和各种环境因素的影响，将会在空间位置或 形态特征等方面发生一系列复杂的变化。
水的机械性迁移举例：污水灌溉与地下水污 染
污 染 物
吉大环境毒理学第二章污染物的迁移 和转化
毒大米与土壤重金属污染息息相关
吉大环境毒理学第二章污染物的迁移 和转化
中国地下水污染地图
地下水污染或是 造成癌症 村现象的 首因
吉大环境毒理学第二章污染物的迁移 和转化
2.2.1.3 重力的机械迁移作用
吉大环境毒理学第二章污染物的迁移 和转化
b. 气流扩散： 污染物在垂直 方向上的迁移 扩散
吉大环境毒理学第二章污染物的迁移 和转化
影响大气污染物扩散的因素
1. 大气稳定度 2. 地理地势
吉大环境毒理学第二章污染物的迁移 和转化
影响大气污染物扩散的因素
大气稳定度： 表示空气中某大气团由于与 周围空气存在在密度，温度， 或流速等强度差而产生的浮 力使其产生加速度而上升或 下降的程度。
风化淋溶作用 溶解挥发作用 酸碱作用
生物性性迁移
ห้องสมุดไป่ตู้
生物浓缩 生物累积 生物放大
络合作用 吸附作用 氧化-还原作用
吉大环境毒理学第二章污染物的迁移 和转化
2.2.1 机械性迁移
污染物的机械性迁移现象处处可见：废 水，废气和废渣的排放，丢弃，搬运以 及各种有毒有害物质在生产和生活中的 应用，均可使污染物发生不同程度的迁 移运动。
环境污染物的迁移与转化机制
环境污染物的迁移与转化机制环境污染物的迁移与转化是指污染物在环境介质之间的传输和转换过程。
这个过程涉及到污染物在空气、水、土壤等介质中的迁移、降解、转化和蓄积等多种环境行为。
了解环境污染物的迁移和转化机制对于预防和治理污染具有重要的理论和实践意义。
一. 环境污染物的迁移机制环境污染物在大气、水体和土壤中的迁移机制各有特点：1. 大气迁移：大气是重要的传输介质之一，它可以通过空气传播使污染物从源地迁移到其他地区。
大气中的污染物主要通过扩散、沉降和附着等机制进行迁移。
其中，气溶胶是重要的传播途径之一，通过大气中的颗粒物和气相污染物的互相作用，污染物可以在大气中长距离传输。
2. 水体迁移：水体是重要的储存和传输介质，它可以通过溶解、附着、沉积、水流以及生物吸附等方式使污染物发生迁移。
其中，水流是重要的迁移途径，它可以将污染物从一个地区输送到另一个地区。
3. 土壤迁移：土壤是重要的储存和转换介质，它可以通过吸附、解吸、降解、挥发和根系吸收等方式使污染物发生迁移。
其中，土壤颗粒、有机质和微生物等对污染物的吸附和解吸作用起到重要的影响。
二. 环境污染物的转化机制环境污染物的转化是指在迁移过程中，污染物在不同的环境介质中发生的化学、生物、物理等反应或过程。
1. 化学转化：化学转化是指污染物在环境中与其他物质发生化学反应而发生转化。
例如，大气中的氮氧化物能够与大气中的氧、水反应生成酸性物质，导致酸雨的形成。
2. 生物转化：生物转化是指污染物在生物体内发生的代谢、降解等反应。
例如，土壤中的微生物可以通过降解有机污染物的代谢途径将其转化为无害或低毒的物质。
3. 物理转化：物理转化是指污染物在迁移过程中发生的物理变化。
例如，大气中的颗粒物可以在空气中悬浮，但在接触到固体表面时会发生沉降。
三. 环境污染物的迁移与转化影响因素环境污染物的迁移与转化受到多种因素的影响：1. 环境条件：环境因素如温度、湿度、pH值等对环境污染物的迁移和转化起着重要的影响。
环境污染物的迁移与转化
环境污染物的迁移与转化环境污染物是指以人为主要原因导致环境质量变差的物质或能量。
它们在环境中的迁移与转化过程对于环境保护和人类健康有着重要的影响。
本文将从迁移和转化两个方面展开讨论环境污染物的行为及其影响。
一、环境污染物的迁移环境污染物在自然界中具有迁移的特性。
其主要的迁移途径有空气传播、水体溶解和土壤沉积等。
首先，空气传播是指污染物通过气态或细小颗粒物悬浮在空气中，随风传播到其他地区。
这种传播方式主要适用于气体污染物，如二氧化硫、二氧化氮等。
其次，水体溶解是指溶解性污染物通过水体的流动，进入到其他水域中。
这种传播方式主要适用于水溶性污染物，如重金属离子、农药等。
最后，土壤沉积是指非溶解性污染物在土壤中的转移，并随着土壤的侵蚀等因素向下游地区迁移。
这种传播方式主要适用于颗粒状污染物，如有机物、微塑料等。
环境污染物的迁移具有一定的方向性和速率。
迁移方向受到环境条件和物质性质的影响。
比如，受空气流动和地形的影响，沿着风向和水流方向，污染物会逐渐迁移到离污染源较远的地区。
而迁移速率则受到物质的挥发性、溶解度和吸附等特性的影响。
一般来说，挥发性较高的物质迁移速率较快，溶解度较高的物质在水体中迁移速率较快，而受到土壤颗粒的吸附的物质迁移速率较慢。
二、环境污染物的转化环境污染物的转化是指污染物在环境中发生化学或生物上的变化，从而形成新的物质。
这种转化过程对于减少有毒有害物质的危害性非常重要。
环境污染物的转化主要包括生物降解、化学反应和物理变化等。
生物降解是指污染物在生物体内或由生物体介导的作用下发生降解的过程。
微生物是最常见的生物降解剂，它们能够通过代谢活性代谢物降解有机污染物，将其转化为无毒的物质。
化学反应是指污染物在环境中发生化学反应，形成新的物质。
比如，光化学反应是指污染物在阳光照射的作用下，发生光催化降解的过程。
物理变化是指污染物在环境中发生物理性质上的变化，如溶解度的改变、相变等。
值得注意的是，环境污染物的迁移与转化过程是相互关联的。
环境污染物的迁移与转化机制解析
环境污染物的迁移与转化机制解析环境污染物是指那些对自然环境、生态系统和人类健康造成潜在或实际危害的物质。
它们在环境中的存在和传播会导致严重的环境污染问题。
因此，了解环境污染物的迁移与转化机制至关重要，可以帮助我们更好地预测和应对环境污染问题。
一、环境污染物的迁移机制1. 大气传输：空气中的环境污染物可通过大气传输方式迁移至其他区域。
例如，排放到大气中的废气中的二氧化硫和氮氧化物会随着气流的运动向周围地区扩散，并产生酸雨。
2. 水体传输：水是环境中最重要的传输介质之一。
环境污染物可以通过降雨、河流、湖泊等水体进入地下水和海洋。
例如，工业废水中的有毒物质经过排放进入河流后，会随着水流的流动逐渐传输到下游地区。
3. 土壤传输：土壤是环境中的另一个重要介质。
环境污染物可以通过土壤的吸附和沉积作用进入土壤中，然后通过水分的渗透和根系的吸收进一步迁移到地下水和植物体内。
二、环境污染物的转化机制1. 生物降解：某些环境污染物在生物的作用下可以发生降解。
例如，土壤中的某些细菌和真菌具有降解有机污染物的能力，通过酶的作用将有机污染物分解成较简单的化合物。
2. 光解作用：光照能够引发某些环境污染物的分解反应。
例如，紫外线可以分解臭氧层中的氯氟烃，减少对臭氧层的损害。
3. 化学转化：环境中的化学反应可以导致环境污染物发生转化。
例如，二氧化硫在大气中与氧气反应，生成二氧化硫酸，进而形成酸雨。
三、环境污染物迁移与生态系统健康的关系环境污染物的迁移与转化机制对生态系统健康具有重要影响。
1. 污染传播：环境污染物的迁移使得原本清洁的环境变得污染，导致生物多样性下降和生态系统功能受损。
2. 生物蓄积：某些环境污染物在生物体内可以被蓄积和富集，进而引发生态系统中生物体的中毒和生物链的破坏。
3. 土壤破坏：环境污染物的迁移和转化会对土壤质量产生负面影响，降低土壤肥力和作物产量。
四、环境污染物防治策略为了减少环境污染物的迁移和转化，需要采取一系列的防治策略。
环境污染物的迁移与转化
环境污染物的迁移与转化近年来，随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益突出。
环境污染物的迁移与转化是一个重要的研究领域，深入了解其原理和机制对于环境保护和治理具有重要意义。
一、环境污染物的迁移过程环境污染物的迁移是指它们在环境介质中的传播和移动过程，主要包括大气、水体和土壤介质。
在大气中，污染物通常以气体、颗粒物和气溶胶的形式存在，通过空气流动和对流扩散的方式传播。
在水体中，污染物可溶于水中或以悬浮物的形式存在，通过水流和水体对流传播。
而在土壤中，污染物通常以吸附态或固相形式存在，通过土壤颗粒间的扩散和水分运动的影响传播。
二、环境污染物的转化机制环境污染物的转化是指其在不同介质中发生的化学、物理或生物反应，导致其结构和性质发生变化。
这些转化机制主要包括降解、转化和累积。
降解是指污染物在环境中经过生物降解、化学降解、光解和热解等过程逐渐分解和降低浓度的过程。
转化是指污染物在环境介质中由一种形式转变为另一种形式的过程，如氧化还原反应和化学转化反应。
累积是指污染物在环境中逐渐积累或富集的过程，包括生物体内和土壤中的吸附和积累。
三、环境污染物的影响与防治环境污染物的迁移与转化不仅对人类健康和生态环境造成威胁，还会导致地下水和土壤的长期污染。
一些环境污染物具有较高的毒性和持久性，不易降解和转化，因此对其防治显得尤为重要。
在防治环境污染物的过程中，我们可以采取物理、化学和生物等多种手段，包括污水处理、废气处理和土壤修复等技术。
此外，加强环境监测和建立环境污染物排放标准也是必要的措施，以保障环境质量和人民健康。
四、环境污染物的治理与可持续发展环境污染物的治理是一个综合性的工程，需要社会各界的参与和支持。
政府应当加强相关法律法规的制定和实施，加大对环境保护事业的投入。
企业应当加强自身的环境管理与治理，推动绿色生产和可持续发展。
公众应当增强环保意识，提倡低碳生活方式，减少对环境的污染和破坏。
只有通过全社会的努力和共同参与，我们才能实现环境污染物的有效治理和可持续发展。
污染物在环境中的迁移与转化研究
污染物在环境中的迁移与转化研究污染物是指在环境中存在的一种或多种物质，可以对环境和生态造成损害。
污染物的迁移和转化是指在环境中，污染物从源头逐渐扩散到周边环境，并在这个过程中经历了一系列的生物化学变化。
一、污染物迁移的途径在环境中，污染物的迁移有三种途径：空气、水、土壤。
其中水是污染物最主要的传输途径，因为水可以在运输中带走大量的污染物。
然而，大气也可以被用于传送多种气态和颗粒物的污染物。
土壤则是一个复杂的传输途径，会取决于土壤类型、厚度和含水量等多种因素。
二、污染物的生物化学转化在环境中，污染物不仅会随着空气、水、土壤等介质传输到不同的位置，还会经历一系列的生物化学转化，使它们的性质和毒性发生变化。
污染物生物化学转化的类型包括氧化还原、酸化碱化、分解和合成等。
（一）氧化还原氧化还原是指污染物中的某些元素，在环境中受到氧化还原作用而发生的电子转移过程。
例如，常见的重金属铜和铁在一定条件下可以发生氧化还原反应，从而使其在环境中的毒性和可溶性产生变化。
（二）酸化碱化酸化碱化是指一些污染物物质在环境中发生的酸碱反应。
例如，一些酸性物质，比如硫酸和硝酸，可以通过大气降雨的形式，被输送到周边的环境中，从而引发土壤的酸化现象。
（三）分解和合成分解和合成是指污染物物质在环境中经历的一种物质分解和合成的路径。
这种变化可以是生物学的，也可以是非生物学的。
例如，一些氯酚类化合物可以被细菌在土壤中分解，从而减轻它们在环境中的毒性。
三、污染物迁移与转化的影响污染物迁移与转化的影响是多种多样的。
当污染物进入自然环境时，会给环境造成影响，有的是立即的影响，有的是逐渐积累的影响。
在立即的影响方面，污染物可以对施放它们的环境产生直接的毒性影响。
在积累的影响方面，它们会随着时间的推移而逐渐积累到环境中。
例如，一些化合物会在植物体内积累，有些化合物则会在食物链中积累。
此外，污染物迁移和转化还对人类健康产生直接的负面影响。
例如，摄入受污染的水和食物可以导致健康问题，比如呕吐和腹泻等。
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汞循环(mercury cycle)
火山活动
化石 燃烧
降水
挥发
挥发
农药喷洒
水鸟
农田风化径流 和淋溶作
用
工厂 捕鱼 鱼 汞的废物
水生植物
Hg2＋
(中性pH) (CH3)2Hg
由河水带走
(酸CH性3HpHg ) 沉积物
二、污染物迁移的方式
• ������ • ������ • ������
1. 机械迁移 2. 物理—化学迁移 3. 生物迁移
������ 1. 机械迁移
1. 机械迁移：根据污染物在环境中发生机械迁移的 作用力不同可以分为：
• （1）气的机械迁移作用：污染物在大气中的扩 散作用和被气流搬运。
• 影响因素：气象条件、地形地貌特征、排放浓度 和排放高度等因素。
1. 机械迁移
（2）水的机械迁移作用：污染物在水体中的扩散 作用和被水流搬运。
– 氧化环境有利于铬、钒、硫的迁移； – 还原环境有利于铁、锰等的迁移。
pH和Eh的影响
• 土壤和水溶液中硒的浓度和形态在很大程度上决 定于环境介质中的pH 和Eh 。
• 一般来说,通气良好的碱性介质中, 元素硒或硒化 物可被氧化为SeO32- 或SeO42- ,有机态硒分解后 产生的H2Se ,也可经氧化而成SeO32- 或SeO42- , 从而提高介质中硒的有效性。
（外因）
三、污染物迁移的制约因素
1. 内因（主要影响因素）： • 由于物理化学性质的差异决定了物质的电离能力、水解能力、形成
络合ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能力等的不同。 • 原子的电负性、离子半径、电价、离子电位（电价与离子半径的比
值）以及化合物的键性和溶解度是影响污染物迁移的重要化学参 数。������
– 共价键组成的污染物易进行气迁移（如H2S、CH4等 ）������ – 离子键化合的污染物易进行水迁移（如NaCl、Na2SO4等） – 低价离子的水迁移能力大于高价离子的迁移能力（如Na+＞Ca2+＞
• 生物浓缩指生物机体通过对环境中元素或难分解化合物 的浓缩，使这种物质在生物体内的浓度超过环境中浓度 的现象；
• 生物放大指在同一食物链上，高位营养级生物机体内来 自环境的元素或难分解化合物的浓缩系数比低位营养级 生物增加的现象。
生物累积、生物浓缩和生物放大
• 中国科学院水生生物研究所的研究人员还发现，我国典 型湖泊底泥中19世纪早期已存在微量二恶英，主要存在 土壤的表层，一旦沉积很难通过环境物理因素再转移， 但却可通过食物链再传给其它生物，转移到环境中。
• ������ 影响因素：水文条件、排放浓度和距离排放 口距离的远近等因素。
（3）重力的机械迁移作用：污染物和它的搬运载 体在重力作用下的迁移运动。
• ������ 粒径比较大的颗粒状污染物经常发生重力的 机械迁移作用。
2. 物理—化学迁移
• 对无机污染物而言，是以简单的离子、络离子或 可溶性分子的形式在环境中通过一系列物理化学 作用，如溶解－沉淀作用、氧化－还原作用、水 解作用、络合和螯合作用、吸附－解吸作用等所 实现的迁移。
• 生物通过食物链对某些污染物（如重金属和稳定 的有毒有机物）的放大积累作用是生物迁移的一 种重要表现形式。
生物累积、生物浓缩和生物放大
• 生物累积、生物浓缩和生物放大三个概念，既有联系， 又有区别。
• 生物累积指同一生物个体在其整个代谢活跃期中的不同 阶段，机体内来自环境的元素或难分解化合物的浓缩系 数不断增加的现象；
• 对有机污染物而言，除上述作用外，还有通过化 学分解、光化学分解和生物化学分解等作用所实 现的迁移。
3. 生物迁移
• 生物迁移是污染物通过生物体的吸收、代谢、生 长、死亡等过程所实现的迁移，是一种非常复杂 的迁移形式，与各生物种属的生理、生化和遗传、 变异等作用有关。
• 某些生物体对环境污染物有选择吸取和积累作用， 某些生物体对环境污染物有降解能力。
• 因此，湖泊底泥中高浓度的二恶英可通过生物富集或生 物放大对水生物和人类的健康产生极大威胁。
• 通过实验还发现了二恶英在食物链中生物放大的直接证 据，并提出了生物放大模型，从而否定了国际学术界过 去一直认为二恶英在食物链中只存在生物积累而不存在 生物放大的观点。
三、污染物迁移的制约因素
污染物在环境中的迁移受到两方面因素的制约: • 污染物自身的物理化学性质（内因） • 外界环境的物理化学条件和区域自然地理条件
Al3+ ）������ – 离子半径差别大的离子构成的化合物迁移能力较大（如Ba2+、Pb2+、
Sr2+与SO42-构成的化合物较难迁移，而Mg 2+与SO42-组成的化合物易 于迁移。 ） – 重金属离子由于有较高的离子电位，因而具有较强的水解能力。
三、污染物迁移的制约因素
2. 外因（环境条件）：������ • 酸碱条件（pH）������
– 大多数重金属在强酸性环境中形成易溶性化合物，有 较高的迁移能力,而在碱性环境中则形成难溶化合物, 难以迁移。所以酸性环境有利于钙、锶、钡、镭、铜、 锌、镉、二价铁、二价锰和二价镍的迁移。
– 碱性环境有利于硒、钼和五价钒的迁移。 ������
三、污染物迁移的制约因素
氧化还原条件(Eh)
– 有些污染物在氧化环境中有较高的迁移能力，而有些 污染物在还原环境中有较高的迁移能力。
• 元素汞由于比重大,不易溶于水,在靠近排放处便沉淀下来。 • 二价汞离子在迁移过程中能被底泥和悬浮物中的粘粒所吸附，随同
它们逐渐沉淀下来。 • 富集于沉积物中的各种形态的汞又可能转化为二价汞。二价汞离子
在微生物的作用下,被甲基化，生成甲基汞(CH3Hg+)和二甲基汞 【(CH3)2Hg】。 • 甲基汞溶于水中，可富集在藻类、鱼类和其他水生生物中。 • 二甲基汞则通过挥发作用扩散到大气中去。 • 二甲基汞在大气中并不是稳定的，在酸性条件下和在紫外线作用下 将被分解。如果被转化为元素汞，又可能随降雨一起降落到水体中 或陆地上，元素汞可以进行全球性的迁移和循环
第一章 污染物在环境中迁移和转化
• 第一节 环境污染物的迁移 • 第二节 环境污染物的转化
第一节 环境污染物的迁移
• 污染物在环境中所发生的空间位置的移动及其所 引起的富集、分散和消失的过程。
• 迁移伴随着转化
– 污染物在环境中迁移常伴随着形态的转化。
汞的迁移和循环
如通过废气、废渣、废液的排放，农药的施用以及汞矿床的扩散等各种 途径进入水环境的汞(Hg)，会富集于沉积物中。