污染物在环境中的迁移和转化(1)
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。
环境污染物的迁移与转化机理及其控制技术
环境污染物的迁移与转化机理及其控制技术随着社会的发展，环境污染问题越来越受到重视。
环境污染物的迁移与转化机理及其控制技术是解决环境污染问题的一项重要措施。
本文将介绍环境污染物的迁移与转化机理、环境污染物的控制技术，以及未来环境污染治理的发展方向。
一、环境污染物的迁移与转化机理环境污染物的迁移与转化机理是研究环境污染物在环境中的行为和转化规律，包括环境污染物的输移、沉积、微生物降解等方面。
环境污染物在环境中的迁移与转化与环境介质的性质密切相关，如土壤、水体、大气等。
其中，土壤是环境中最重要的介质之一，是环境污染物的主要存储介质。
在土壤中，环境污染物可以通过吸附、解吸、颗粒运动、天然补给等方式迁移。
其中，吸附是最常见的迁移方式，即环境污染物与土壤固体颗粒表面相互作用形成化学键。
大部分环境污染物对土壤粒子表面有较强的亲和性，会与之结合，很难被土壤水分洗去。
而对于有机物来说，它们通常的迁移方式是偏向于水分运移，形成地下水、地表水污染。
在环境中，环境污染物还会通过微生物降解的过程被处理。
微生物可以利用环境污染物作为能源和营养来源，将其降解为无毒、无害的物质。
微生物降解是环境治理的重要手段之一，具有成本低、效果显著等优点。
二、环境污染物的控制技术为了防止环境污染物造成环境和健康的损害，多种环境污染物的控制技术已经得到广泛应用。
1. 生物技术生物技术指利用微生物、植物等生物体对环境污染物进行分解和修复的技术。
通过生物活性剂、草地植被、自然微生物修复等手段，可有效地去除环境污染物。
生物技术适用于单纯的污染源和面源污染的治理，具有易操作、技术成熟等优点。
2. 物理技术物理技术指通过物理手段去除或削减污染物的技术，如沉淀、过滤、吸附等。
物理技术对环境污染物的去除效果显著，可应用于废气、废水的处理等领域。
3. 化学技术化学技术指通过化学反应去除或削减污染物的技术。
常用于有机废水、重金属废水等的处理中。
化学技术的缺点是运作成本高，应用范围窄。
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。
持久化有机污染物在环境中的迁移和归趋模型分析
持久化有机污染物在环境中的迁移和归趋模型分析随着工业化和城市化的推进，大量有机污染物被释放到环境中，对生态系统和人类健康带来了严重威胁。
了解有机污染物在环境中的迁移和归趋模型对于环境管理和健康风险评估具有重要意义。
本文将针对持久化有机污染物（POPs）在环境中的迁移和归趋模型进行分析。
首先，什么是持久化有机污染物？持久化有机污染物是指在环境中难以降解和分解的有机化合物，具有长期存在性，并可以迁移到远离源头的地点。
它们包括多环芳烃类化合物、农药、工业化学品等。
由于其稳定性和毒性，POPs对生态系统和人类健康造成危害。
POPs在环境中的迁移受到多种因素的影响，包括物理、化学和生物过程。
物理过程如扩散、降解和吸附等可以改变有机污染物的浓度和分布。
化学过程如氧化还原反应、光解等可以影响有机污染物的降解速率和转化产物。
生物过程如植物吸收、生物降解等可以改变有机污染物的有效性和毒性。
因此，构建模型来分析POPs的迁移和归趋过程对于预测其环境行为至关重要。
针对POPs在环境中迁移和归趋模型的研究，主要有两种方法：实验室研究和数学模型。
实验室研究可通过模拟POPs在不同环境条件下的迁移和归趋过程，包括模拟土壤、水体和大气中的物理、化学和生物过程。
这些实验可以提供数据用于建模和验证模型的可靠性。
数学模型是研究POPs迁移和归趋模型的重要工具。
数学模型基于物质传递方程和参数化关系，通过数值计算来模拟POPs在环境中的迁移和归趋。
这些模型可以提供对不同环境条件下POPs迁移和归趋的量化预测。
常用的数学模型包括扩散模型、吸附模型、氧化还原模型、生物降解模型等。
这些模型可以用来模拟POPs在土壤、水体和大气中的迁移和归趋过程。
在实际应用中，使用数学模型来分析POPs在环境中的迁移和归趋具有一定的局限性。
首先，POPs的物理、化学和生物特性非常复杂，不同环境条件下可能出现差异。
因此，模型的参数估计和验证需要大量实验数据和现场观测。
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。
大气污染物在环境中的迁移和转化规律
大气污染物在环境中的迁移和转化规律大气污染物的排放对环境和人类健康产生了严重影响，因此研究大气污染物的迁移和转化规律对于减少污染物的排放和保护环境具有重要意义。
本文将探讨大气污染物在环境中的迁移和转化规律。
首先，大气污染物的迁移主要通过空气传播进行。
大气污染物在源地产生后，受到大气风向的影响，通过空气中的颗粒物、气相物质等载体，迁移到远离源地的地区。
例如，来自工业生产、交通尾气和燃煤等活动产生的二氧化硫、氮氧化物等大气污染物会随着风的传播，被带到远离污染源的地区，造成大范围的污染。
其次，大气污染物在迁移过程中会发生转化反应。
大气中的光照、温度、湿度等因素会影响大气污染物的光解、氧化还原和降解反应。
例如，二氧化硫和氮氧化物会与大气中的氧气和水汽发生氧化反应，生成硫酸和硝酸，进而在大气中形成酸雨。
另外，大气中的光照会导致光解反应，产生一氧化碳等有害气体。
大气污染物的迁移和转化还受到大气气象条件的影响。
气象因素如大气湍流、温度逆温层和气压等对大气污染物的扩散和移动起着重要作用。
湍流可以搅拌和扩散大气中的污染物，减少其浓度和影响范围。
而逆温层和气压的变化会影响污染物在大气中的垂直运移。
这些气象因素的变化需要加以考虑和监测，以便更好地预测大气污染物的迁移和转化规律。
另外，大气污染物的迁移和转化还受到地理和人为因素的影响。
地理因素如地形、地貌和地表覆盖等会影响大气污染物的传输和沉降。
例如，山地地形的存在会限制大气污染物的扩散，导致山谷地区出现高浓度的污染物。
此外，人为活动也对大气污染物的排放和迁移产生了重要影响。
随着工业化和城市化的发展，人类活动排放的大气污染物数量不断增加，加剧了环境污染问题。
为了减少大气污染物的排放和保护环境，必须加强大气污染物的监测和控制。
通过监测大气污染物的浓度和变化趋势，可以评估污染物的传播和影响范围，为污染治理提供依据。
此外，还可以利用环境模型和监测数据，预测大气污染物的迁移和转化规律，规划和制定相应的治理措施。
污染物在环境中的迁移转化
污染物在环境中的迁移转化污染物进入环境后，会发生迁移和转化，并通过这种迁移和转化与其他环境要素和物质发生化学的和物理的，或物理化学的作用。
迁移是指污染物在环境中发生空间位置和范围的变化，这种变化往往伴随着污染物在环境中浓度的变化。
污染物迁移的方式主要有以下几种：物理迁移、化学迁和生物迁移。
化学迁移一般都包含着物理迁移，而生物迁移又都包含着化学迁移和物理迁移。
物理迁移就是污染物在环境中的机械运动，如随水流、气流的运动和扩散，在重力作用下的沉降等。
化学迁移是指污染物经过化学过程发生的迁移，包括溶解、离解、氧化还原、水解、络合、螯合、化学沉淀、生物降解等等。
生物迁移是指污染物通过有机体的吸收、新陈代谢、生育、死亡等生理过程实现的迁移。
有的污染物（如一些重金属元素、有机氯等稳定的有机化合物）一旦被生物吸收，就很难排出生物体外，这些物质就会在生物体内积累，并通过食物链进一步富集，使得生物体中该污染物的含量达到物理环境的数百倍、数千倍甚至数百万倍，这种现象叫做富集。
污染物的转化是指污染物在环境中经过物理、化学或生物的作用改变其存有形态或转变为另外的不同物质的过程。
污染物的转化必然伴随着它的迁移。
污染物的转化可分为物理转化、化学转化和生物化学转化。
物理转化包括污染物的相变、渗透、吸附、放射性衰变等。
化学转化则以光化学反应、氧化还原反应及水解反应和络合反应最为常见。
生物化学转化就是代谢反应。
污染物的迁移转化受其本身的物理化学性质和它所处的环境条件的影响，其迁移的速率、范围和转化的快慢、产物以及迁移转化的主导形式等都会变化。
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污染物在环境中的迁移和转化
第一节概述
一、污染物的迁移和转化的定义
污染物在环境中发生的各种变化过程称之为污染物的迁移和转化(transport and transformation of pollutants)，有时也称之为污染物的环境行为(environmental behavior)或环境转归(environmental fate)。
二、研究污染物在环境中迁移和转化过程及其规律性的意义
1. 可阐明污染物种类，接触的浓度、时间、途径、方式和条件，从而研究相关毒作用。
研究污染物在环境中的迁移和转化的过程及其规律性，对于阐明人类在环境中接触的是什么污染物，接触的浓度、时间、途径、方式和条件等都具有十分重要的环境毒理学意义，否则就不能阐明有预谋中接触而导致的一系列毒作用。
2. 环境毒理学的许多基本问题在一定程度上也取决于对污染物在环境中的迁移和转化规律的认识。
例如：污染物的物质形态、联合作用、毒作用的影响因素、剂量效应关系等，都要涉及到接触污染物的真实情况的确定。
第二节环境污染物的迁移
一、概念
污染物的迁移（transport of pollutants）是指污染物在环境中发生的空间位置的相对移动过程。
迁移的结果导致局部环境中污染物的种类、数量和综合毒性强度发生变化。
二、机械性迁移
根据污染物在环境中发生机械性迁移的作用力，可以将其分为气的、水的、和重力机械性迁移三种作用。
1．气的机械性迁移作用，包括污染物在大气中的自由扩散作用和被气流搬运的作用。
其影响因素有：气象条件、地形地貌、排放浓度、排放高度。
一般规律：污染物在大气中的排放量成正比，于平均风速和垂直混合高度成反比。
2．水的机械性迁移作用，包括污染物在水中的自由扩散作用和被水流的搬运作用。
一般规律：污染物在水体中的浓度与污染源的排放量成正比，与平均流速和距污染源的距离成反比。
3．重力的机械迁移作用，主要包括悬浮物污染物的沉降作用以及人为的搬运作用。
三、物理化学迁移
物理化学迁移是污染物在环境中最基本的迁移过程。
污染物以简单的离子或可溶性分子的形势发生溶解-沉淀、吸附-解吸附。
同时还会发生降解等作用。
1．风化淋溶作用风化淋溶作用是指环境中的水在重力作用下运动时通过水解作用使岩石、矿物中的化学元素溶入水中的过程，其作用的结果是产生游离态的元素离子。
2．溶解挥发作用降水、固体废弃物水溶性成份的溶解；VOC
3．酸碱作用（常表现为环境pH值的变化）
①酸性环境促进了污染物的迁移，使大多数污染物形成易溶性化学物质。
如酸雨：加速岩石和矿物风化、淋溶的速度；促使土壤中铝的活化。
②环境pH值偏高时，许多污染物就可能沉淀下来，在沉积物中，形成相对富集。
4．络合作用（改变毒物吸附和溶解的能力）络合物的形成大大改变了污染物的迁移能力和归宿。
例如：当含有Hg2+的河水流入海洋时，水中氯离子浓度逐渐增高，河口水体中的Hg2+逐次形成Hg(OH)2→Hg(OH)Cl →HgCl2→HgCl3- →HgCl42-。
其中的Hg(OH)Cl与水体中的悬浮态黏土矿物和氧化物吸附力最强，而HgCl2的吸附力最差。
因而，Hg(OH)Cl部分的汞大量转移到悬浮态固相或沉积物中，而部分的汞仍留在水体中。
5．吸附作用吸附是发生在固体或液体表面对其他物质的一种吸着作用。
重金属和有机污染物常吸附于胶体或颗粒物，随之迁移。
6氧化还原作用有机污染物在游离氧占优势时会逐步被氧化，可彻底分解为二氧化碳和水；在厌氧条件下则形成一系列还原产物，如硫化氢、甲烷和氢气等。
一些元素如铬、钒、硫、硒等在氧化条件下形成易溶性化合物铬酸盐、钒酸盐、硫酸盐、硒酸盐等，具有较强迁移能力；在还原环境中，这些元素变成难溶的化合物而不能迁移。
四、生物性迁移
概念：污染物通过生物体的吸附、吸收、代谢、死亡等过程而发生的迁移叫做生物迁移。
包括：生物浓缩、生物累积、生物放大
1．生物浓缩
指生物体从环境中蓄积某种污染物，出现生物体中浓度超过环境中浓度的现象，又称生物富集。
生物浓缩的程度用生物浓缩系数表示：
BCF＝生物体内污染物的浓度（×10-6）环境中该污染物的浓度（×10-6）
2．生物累积
指生物个体随其生长发育的不同阶段从环境中蓄积某种污染物，从而浓缩系数不断增大的现象。
生物累积程度用生物累积系数表示：
BAF＝生物个体生长发育较后阶段体内蓄积污染物的浓度（×10-6）该生物个体生长发育较前阶段体内蓄积污染物的浓度（×10-6）
生物累积某种污染物浓度水平取决于该生物摄取和消除该污染物的速率之比，摄取大于消除，则发生生物积累。
3．生物放大
指生态系统的同一食物链上，某种污染物在生物体内的浓度随着营养级的提高而逐步增大的现象。
生物放大的程度用生物放大系数表示：
BMF＝较高营养级生物体内污染物的浓度（×10-6）较低营养级生物体内该污染物的浓度（×10-6）
第三节环境污染物的转化
一、概念：污染物在环境中通过物理的、化学的或生物的作用改变形态或者转变成另一物质的过程叫做污染物的转化（transformation of pollutants）( 一次污染物, 二次污染物)
二、分类（根据其转化形式，可分为物理转化、化学转化和生物转化。
）
1、物理转化作用
指污染物通过蒸发、渗透、凝聚、吸附以及放射性元素的蜕变等一种或几种过程实现的转化。
2、化学转化作用
指污染物通过各种化学反应过程发生的变化，如氧化还原反应、水解反应、络合反应、光化学反应等。
在大气中，污染物的化学转化以光化学氧化和催化反应为主。
在水体中，污染物化学转化主要是氧化还原反应和络合水解反应。
在土壤中农药的水解由于土壤颗粒的吸附催化作用而加强，甚至有时比在水中还快；金属离子在土壤中也经常在其价态上发生一系列的改变。
3、生物转化和生物降解作用
指污染物通过相应的酶系统的催化作用所发生的变化过程。
污染物生物转化的结果一方面可使大部分有机污染物毒性降低，或形成更易降解的分子结构；另一方面可使一部分有机污染物毒性增强，或形成更难降解的分子结构。
重点掌握：
（1）环境毒理学的概念、研究对象和研究方法：
（2）污染物迁移的基本类型、污染物转化的基本类型（条框性内容）；
（3）生物浓缩、生物累积、生物放大的基本概念及生物浓缩因子、生物累积因子、生物放大因子的计算；复习思考题：
（1）污染物迁移和转化的有那些基本类型；
（2）什么是生物浓缩、生物累积和生物放大？。