污染物在自然界迁移转化的规律

1、污染物在自然界迁移转化的规律 及其与生物的关系 组员：郑婉琳、王燕、陆赛赛、徐嫣嫣、沈昕婷 目录 概念 环境污染物的迁移 环境污染物的转化 概述（污染物的迁移转化） 外源性污染物进入坏境后，由于自身物理化学性质的决 定和各种环境因素的影响，会在空间位置或形态特征等方 面发生一系列复杂的变化。这一系列变化过程称之为污染 物的迁移和转化，有时也称其为污染物的环境行为或环境 转归。 概述（研究污染物在环境中的迁移和转化过程及其规律性的意义） 1.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

2、义。 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。 环境污染物的迁移 污染物的迁移是指污染物在环境中发生的空间位置的 相对移动过程。 p 机械性迁移 p 物理化学迁移 p 生物性迁移。 汞循环(mercury cycle) 火山活动火山活动 化石化石 燃烧燃烧 降水降水 挥发挥发 挥发挥发 沉积物沉积物 农田风化农田风化 和淋溶作和淋溶作 用用 农药喷洒农药喷洒 径流径流 (CH3)2HgHg2 CH3Hg 鱼鱼 水生植物水生植物 水鸟水鸟

3、 工厂工厂 汞的废物汞的废物 捕鱼捕鱼 由河水带走由河水带走 (中性中性pH) (酸性酸性pH) 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。 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

4、迁移 物理化学迁移是污染物在环境中最基本的迁移过程。 包括风化淋溶作用、溶解挥发作用、酸碱作用、络合作用、 吸附作用以及氧化还原作用。 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； 3.酸碱作用（常表现为环境pH值的变化） 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。 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

5、（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)2Hg(OH)ClHgCl2HgCl3- 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

6、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。 3.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。 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； 生物浓

7、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。 从上图，随着营养级位的增加，农药浓度的浓度在逐步加 大，由浮游生物的265倍，到小鱼的500倍，到大鱼的 75000倍，最后到食鱼鸟的80000倍。 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(一次 污染物,二次污染物) 二、分类 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

8、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，

9、或形成更难降解的分子结 构。 大气中的转化 在大气中，污染物转化以光化学氧化、催化氧化反应为主。 大气中氮氧化物、碳氢化合物等气体污染物（一次污染物） 通过光化学氧化作用生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PAN） 及其他类似的氧化性物质。 气体污染物二氧化硫经光化学氧化作用或在催化氧化作用 后转化为硫酸或硫酸盐。 DDT在大气中受日光辐射很易光分解为DDE和DDD。 水体中的转化 在水体中，污染物转化主要通过氧化还原、络合水解和生物降解等作 用。 环境中的三价铬和六价铬，三价砷和五价砷就是比较突出的例子。水 解是有害物质同水发生反应，不仅使有害物质的性质发生变化，而且 也促使这些物质进一步分解和转化。

10、 水中含有各种无机和有机配位体或螯合剂，都可以与水中的有害物质 发生络合反应而改变它们的存在状态。 在水体底泥中的厌氧性细菌作用下，无机汞会转化为一甲基汞或二甲 基汞。 土壤中的转化 土壤的pH值、湿度、温度、通气、离子交换的能力和微 生物的种类等，是污染物转化的依存条件。 如水田土壤中缺乏空气，故大都处于还原状态；旱地土壤因通气 性能较好，一般都处于氧化状态。土壤的这种氧化或还原条件控 制着土壤中污染物的转化状况和存在状态。 例如砷在旱地氧化条件下为五价(As5+ )，在水田还原条件下则为 三价(As3+，毒性大)。 金属离子的转化受土壤pH值的影响或控制：pH值小于 7时，金属 溶于水而呈离子状态；pH值大于7时,金属易与碱性物质化合呈不 溶态的盐类。 有机