吉大环境毒理学第二章污染物的迁移和转化

1、主讲：马金才主讲：马金才 副教授副教授E-mail: E-mail: JincaiMJincaiM办公室：唐敖庆楼办公室：唐敖庆楼C438C438吉林大学环境与资源学院吉林大学环境与资源学院环境毒理学环境毒理学第二章 污染物在环境中的迁移和转化2.2 环境污染物的迁移2.2. 环境污染物的迁移2.2.1 机械性迁移2.2.1 机械性迁移2.2.1.1气的机械性迁移影响大气污染物扩散的因素大气稳定度大气稳定度：对流层内，气温随高度递减，有利于污染物在垂直方向上的扩散稀释。近地低层大气，有时候出现逆温层，即气温随高度增加，不利于污染物在垂直方向上的稀释扩散，造成大气污染。影响大气污染物扩散的因素地

2、理地势：其影响程度与地形地物的形状，高低和体积有关。封闭的山谷盆地，不利于大气污染物扩散。城市中的高大建筑物，阻碍污染物迅速扩散。建筑物背风区风速下降，污染物浓度增高。北京雾霾干沉积指大气污染物通过重力沉降或被地面建筑物，树木等阻留而沉积在地面的过程，或者进入人体或动物呼吸道并积留于此的过程。湿沉降指大气中所含污染气体或微粒物质通过雨洗，洗脱作用随降水降落并积留在地表的过程。是污染气体在大气中被消除的重要过程。干沉积湿沉降大气颗粒物的密度和粒度越大，越容易被干沉积去除。小颗粒，一般借助湿沉积过程消除。PM2.5粒径小，表面积大，富含重金属和有毒有机污染物，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因

3、而对人体健康和大气环境质量的影响更大。2.2.1.2 水的机械迁移作用水的机械性迁移举例：污水灌溉与地下水污染污染物中国地下水污染地图中国地下水污染地图2.2.1.3 重力的机械迁移作用2.2.2 物理-化学性迁移风化作用风化后的岩石水流几张关于风化-淋溶侵蚀相关的照片2.2.2.2溶解-挥发作用2.2.2.3 酸碱作用孔雀石（含碱式碳酸Cu）矿石标本2.2.2.4 络合作用Cd2+ + CN- CdCN+Zn2+ + NH3 ZnNH32+Hg2+ + 2OH - Hg(OH)2Hg(OH)2 +Cl Hg(OH)ClHg2+ + Cl- HgCl+Hg2+ + 2Cl- HgCl2Hg2+

4、 + 3Cl- HgCl3-Hg2+ + 4Cl- HgCl42-吸附力强吸附力弱2.2.2.5吸附作用吸吸=SurfOH指铁，铝和锰氧化物表面2.2.2.6 氧化还原作用雄黄（含As4S4）矿石标本例子：土壤中的As污染。 As一般来自土壤中含As矿物，如硫铁矿（FeS2），的氧化过程中释放出来的。含砷硫铁矿FeS2氧化还原作用举例Se(0)(s)SeO42-(aq)SeO32-(aq)Enterobacter cloacae SLD1a-1含Se(VI)或Se(IV)的培养基物理-化学性迁移风化-淋溶作用溶解-挥发作用酸碱作用络合作用吸附作用氧化还原作用辰砂（含HgS）矿石标本2.2.3

5、生物性迁移生态系统，食物链，营养级生态系统生态系统ecosystem生态系统，指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，生态系统，指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。时期内处于相对稳定的动态平衡状态。食物链食物链food chain食物链是指各种生物通过一系列的捕食关系而彼此联系起来的序列，食物链是指各种生物通过一系列的捕食关系而彼此联系起来的序列，在生态学上被称为食物链。通过食物链贮存于有机物中的能量在生态在生态学

6、上被称为食物链。通过食物链贮存于有机物中的能量在生态系统中层层传导。系统中层层传导。营养级营养级trophic level营养级营养级 是指生物在食物链之中所占的位置。在生态系统的食物网中，是指生物在食物链之中所占的位置。在生态系统的食物网中，凡是以相同的方式获取相同性质食物的植物类群和动物类群可分别称凡是以相同的方式获取相同性质食物的植物类群和动物类群可分别称作一个营养级。在食物网中从生产者植物起到顶部肉食动物止。即在作一个营养级。在食物网中从生产者植物起到顶部肉食动物止。即在食物链上凡属同一级环节上的所有生物种就是一个营养级。食物链上凡属同一级环节上的所有生物种就是一个营养级。食物链营养级

7、举例2.2.3.1生物浓缩 bioconcentration生物浓缩：指生物体从环境中蓄积某种污染物，出现在生物体中浓度超过环境中浓度的现象。生物浓缩的程度用生物富集系数 bioconcentration factor, BCF BCF=生物体内污染物的浓度/环境中该污染物的浓度生物浓缩的研究对于阐明污染物在环境中的生物迁移规律，评价和预测污染物进入环境后的危害，以及确定污染物的环境容量和制定环境标准有重要意义。2.2.3.2生物积累 bioaccumulation生物积累：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，而使生物浓缩系数不断增大的现象。生物累积的程度可用生物累积系数

8、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。2.2.3.3生物放大 biomagnification生物放大：指在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。生物放大的结果使食物链上高营养级生物体内污染物的浓度显著的超过环境中该污染物的浓度。生物放大的程度可以用生物放大系数 biomagnification factor, BMF表示。BMF=较高营养级生物体内污染物的浓度/较低营养级生物体内污染物的浓度生物放大举例2.3 环境污染物的转化2.3