.重金属污染物在水体中的迁移转化

重金属在水体中的迁移和转化

环境监测系莫家乐pH不同，氧化还原条件不同，重金属的价态会变化，发生一系列化学反应：要么成为易溶于水的化合物，随水迁移要么成为难溶的化合物，沉淀进入底质要么被吸附到水中的悬浮物或胶体上，在不同pH条件下，随着胶体发生凝聚（进入底质）或消散作用（存在于水中）由溶胶转为凝胶，称为凝聚作用；相反由凝胶分散为溶胶，称为消散作用

重金属的定义在化学中一般是指相对密度等于或大于5.0的金属，包括Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Hg、Ni、Co等45种元素。也有学者定为周期表中原子序数大于钙者即从钪以后的为重金属。在环境污染研究中，重金属多指Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属等生物毒性显著的元素；其次是指有一定毒性的一般元素，如Zn、Cu、Ni、Co、Sn等。

重金属污染特征重金属是构成地壳的元素、在自然界中分布广泛。重金属作为有色金属，在人类上产活动中被广泛应用，污染源遍布。重金属大多属于过渡元素，在自然界中有不同价态，具有活性和毒性效应。重金属对人类和生物的危害特点

重金属具有毒性效应不能被降解，却能将某些重金属转化成毒性更强的金属有机化合物。通过食物链富集放大。通过各种途径进入人体，并能富集在某些器官中，形成慢性中毒。重金属的来源1大气中的重金属来源3土壤中的重金属来源2水体中的重金属来源天然水中含有丰富的胶体颗粒物胶体颗粒物，比表面大，带电荷(Fe(OH)3)，能吸附金属离子颗粒物被吸附后会在表面发生多种物理化学反应颗粒物分为三大类：1、无机粒子（包括石英、黏土矿及Fe、Al、Mn、Si等水合物2、有机粒子（高分子有机物、蛋白质、腐殖质）3、无机与有机粒子的复合体一、吸附作用黏土的吸附作用与表面羟基氢发生离子交换金属离子先水解，夺取羟基，形成羟基配合物水合氧化物的吸附与颗粒表面羟基氢发生离子交换腐殖质的吸附腐殖质表面带羧基和羟基与金属发生交换氢的螯合螯合与交换作用的主次与重金属离子的性质密切关系包括配位反应和螯合反应主要配体有：羟基、氯离子、碳酸根、硫酸根、氟离子和磷酸根离子，以及带羧基、胺基、酚羟基的有机物。二、配合作用主要拆指的辉是重茂金属嘱离子博的水参解反隆应所需编要的pH较低意（相肤对于蓄轻金墨属）重金长属离化子的踪蝶水解拨是分罪步进虽行的衰，或者香说与拢羟基林的配捎位是烫分级耳进行后的由此砌大大雁增加拆了重芹金属裁氢氧萌化物酬的溶寒解度照，影拴响重板金属轻迁移氯离榆子是雹较稳辜定的枪配合煌剂配合营程度搬取决矩于氯削离子共浓度聚和金怖属的结本性结果忘：大喝大提术高难张溶金尖属化原合物激的溶岂解度极，如Pb栏SO4、Zn脆CO3水环励境中乘的螯洽合体些（洗停涤剂依、农杆药及赛各种增表面祥活性降剂）陷能与税重金纳属生吓成一都系列稳定配的可篇溶性钉或不计溶性螯合暑物，蜻故有祝机配卷体的海影响记决定皮于螯举合物游或配拆合物辫的溶异解性腐殖遮质能泥起配弯合作陪用的店基团众主要趋是分倒子侧灯链上惯的多站种含彻氧官墓能团茅，如清羧基击、羟劣基、盒羰基袖等当羧四基部慈位有尘酚羟食基，汤或两旧个羧瓣基相僵邻，饲会发继生螯蜡合配位漠数与蔬金属玩的电岁子排载布有塔关用水颂体电位(E佣)来描辟述水生环境骆的氧杏化还叉原性岸质电位怎高，辉显氧邻化性卧；电狡位低裁，显底还原搭性它直篮接影弓响金择属的惨存在厉形式侮（形右态）酒及迁遵移能衬力重金剪属在麻高电本位水繁中被秧氧化活，而隆在低古电位弓水中初被还购原或止与水辨中H2S反应富成难迈溶硫霞化物易溶葱化合饭物迁览移能挽力强键，难晓溶化谈合物撕迁移知能力锤弱三、腐氧化疯还原液作用沉淀摩和溶丹解是馆水溶科液中碗常见症的化呆学平松衡现缩慧象溶度唉积：Ks团p重金佣属化议合物横的溶哪解度御与体满系中骗阴离旨子的字种类妄、浓男度及pH有关广。四、剖溶解煤沉淀魔作用1.氢氧革化物氢氧唯化物窗的溶更解度赵与pH值有撤关，介沉淀朽有最牙适宜pH（Cr3+）如果波水体虹中没每有其应他配哭位体丢，大乘部分哑金属委离子虑氢氧韵化物贩在pH较高荐时溶诸解度钞较小桂，迁永移能铁力弱若水揭体pH较小架，金离属氢还氧化煤物溶根解度滨升高制，迁炕移能脖力增渗大控制pH值，驰使重价金属球离子半生成天氢氧翻化物啄沉淀裂，以屠除去雪废水捐中的响重金驳属2.硫化想物在硫路化氢初和金担属硫唐化物袋均达攻到饱屡和的果水中晋，同躲时存粥在硫劳化氢呆的解忆离平墓衡和炕硫化墨物沉笑淀平葛衡由于读硫化夹物的乐溶解仁度甚搂小，物当水讽中出堤现少捐量硫找离子摸时，碗即可腥出现辫金属及硫化宁物沉划淀，冲使重存金属笼离子甚的迁沙移能赵力大站大降呜低厌氧管水体喇，硫狮离子均浓度欧相对者较大泄，对金重金响属的始迁移纺影响增更大廊（Cu下/C辆d/称Pb亡/Z费n/剩Hg锅e编tc签.）3.碳酸扭盐水中摧碳酸禾盐的印溶解耍度，婆很大新程度遥取决宫于水澡中CO2含量苗和水氏体pHCO2促进愧碳酸始盐溶秋解pH升高舟，碳缺酸盐戒溶解遭度降钞低，争迁移暖能力走减弱难溶悦化合大物沉腊淀的丧结果激：大大亩限制盆了重康金属巨污染弱的扩挎散范予围，使重攻金属肺主要泛富集寺于排奸污口揉附近飞的底换泥中万，降低抽了重宏金属刻在水规中迁符移能铃力，在某收种程煤度上镜可以苦对水拾质起炉净化塘作用可能恭成为予次生欣污染闹源五、粘几种饥重金蒜属的析水环牙境化罢学行仇为以废蹈水、巧废气表形式爷排出眯，常恐以二腿价汞关的无冬机汞逮化合欲物和挺有机妙化合是物存细在。来源配：工刊业排情放，债尤其砖是碱阶工业劳，包导括仪剂表、雀电器絮、催等化剂猎、造博纸、字金属愉炼制滚、燃诊料燃身烧等惕。1.汞的笨水环坐境化参学行原为水中贯胶体赢对汞油的吸骆附及猎其化耐合物归溶解辩度较界小，龙决定乐了各呈污染岛源排狼放出池得汞主要擦沉积凶在排扫污口鞠附近喂的底泥。天然拨水体雁中的过各种拴胶体处（无羽论是松絮状找物、尾悬浮热物，己还是使最终哑成为贺沉积铁物）背对汞饶的束煤缚力涨与环炸境条浙件和局这些结物质叼的成既分（茅表面忽基团舒）有肠一定关系辨。汞的杜吸附炉作用有机叙汞离绢子和骨二价勇汞离去子在赤水体忌中可垄与多棍种配努离子会发生警配合泛作用配位炊体是柔任何近能提沉供电宅子的洁离子S2-、HS-、CN-及含-H奇S基的叫化合芬物对港汞离丢子亲够和力角很强滔，形夕成的端化合椅物很索稳定仍，这镇是还原个性沉匆积物洋固定懂汞的阅主要悲途径汞的滔配合绞作用pH值不裕同，择汞的应存在悬形态告不同圣，Hg活(O勺H)2溶解呜度较大纲：pH值对历汞形否态影豆响水体猴中二价掘汞，在仅某些苗微生带物的温作用状下，御转化其为甲精基汞峰的反每应，识称为汞的既甲基彼化反距应甲基万钴胺浸素是微站生物剑产生装汞的霉甲基锋化的援必要位条件水体石中的脚有机劳汞除滔了发作生配脂合反晒应外肺，还驴发生节脱汞甚反应脱汞庆反应询指在迁有机祸汞化芳合物荷中脱督除汞寸的反胁应，芽包括院反甲皆基化看反应荐、酸女解、社水解来、卤冻解许多固有机窜汞化悄合物垃具有他较高仆的饱宪和蒸致汽压醒，容验易从栽水相挥发到气蛮相——汞在常水环凭境的腊归宿沿之一汞的践甲基蕉化等亭有机苦反应人体映所能绵承受征的含聚汞安币全范驾围是饭小于2.满5微克护。19幅53年，迁水俣及湾附迈近渔己村流无行一柄种原夺因不维明的诊中枢绵神经避性病傅，暂世称为骗“水朽俣病债”。19麦65年，变日本讲新县昆阿贺宴野川预地区尘也发规生水且俣病艇。日屈本政剪府于19亏68年9月确研认水惕俣病婚是人叠们长全期食营用富遵含甲窜基汞顿的水宜产品淡造成效的。佛山平照明炉陷“脖尿汞翅门”居丑闻温大乳众关覆注节巩能灯咽汞污喂染事件失回放枯：20晌09年底赌，媒风体爆撞出佛跌山照鉴明节氧能灯所生产累线工施人“蝇尿汞锐超标所”，蚀旋即录成为纤社会危关注奏热点趣。事梯情发田展到20怎10年，效当地商政府卷组织研接触续汞作螺业岗扫位的59漫0余员朱工进江行体化检，慨结果叔显示北，其握中9人疑晌似职淹业性衫慢性群汞中窃毒，14县3人尿赖汞超笑标。匪事后膏，在渐媒体绞和当纯地政勉府的矛干预慕下，闲工人赶得到坚治疗圆，佛悟山照碗明也厚对其齐液态抱汞生质产线锅进行随改造革。事奏件之洲后，纽奉一场价范围览遍及愧全国掩的关位于节版能灯跪汞污克染的遣讨论蜓展开画，让缺更多娱民众伞认识卡到节虹能灯摔的利酿与弊润。我国渔是干晨电池嘉的生蔬产和脸消费够大国,一年切的产顷量达15养0亿只,居世樱界第奸一位,消费少量为70亿只,平均觉每个植中国黑人一训年要污消费5只干狸电池要。碱性懂干电朽池中功的汞塞含量赏达1～5%，中糠性干使电池蚀为0.巧02镜5%，全栋国每睁年用娘于生糠产干船电池恰的汞乏就达趋几十桂吨之纹多。2.镉的赔水环汽境化检学行差为自然境界中畏金属诊镉主项要存归在于娘矿石侵中通泛过挥花发作央用和都冲刷锐溶解槽作用驻释放亚进入亚环境天然励水体彼中的Cd2+主要屿存在菊于底妈泥和它悬浮抚物，归宿Cd进入迈水体甘以后胖的迁嚷移转最化行厘为主侵要取午决于饭水中或胶体隙、悬惰浮物祝等颗哭粒对Cd的吸扔附其中巨，腐畅殖质寄是河轮水中纯镉离沸子的开主要她吸附悉剂浓集堆系数桑，指得吸附良达到惊平衡滑后，厌吸附挽剂上Cd的浓真度与巾尚存键在于比溶液萝中的Cd的浓轿度之德比值20跑12年1月15日，陵广西歇龙江夸河拉概浪水五电站逼网箱惠养鱼庄出现捷少量扫死鱼仰现象禁被网贺络曝妨光，尤龙江盐河宜翻州拉假浪码绸头前20皱0米水徒质重菜金属袜超标80倍。赞时间站正值难农历暑龙年描春节简，龙照江河蒙段检叠测出肌重金刊属镉腔含量采超标艘，使捐得沿偏岸及征下游浮居民门饮水马安全监遭到初严重附威胁在。3.铅的组水环有境化笛学行蹲为大多把数天渡然水蔽中，Pb常以+2价出蒜现，洒水体敢的氧军化还胞原条术件一哑般不絮影响Pb的价书态，师铅化私合物丽存在淘沉淀-溶解途平衡石和配采合平响衡当pH推<7时，Pb主要扔以+2价的摆形态蠢存在摘，在中塑性和箩弱碱诊性水习体中捐，Pb2+受氢歇氧化颠物所樱控制尝，主常要存疼在形秤式Pb腔OH+、Pb2OH3+、Pb镜(O中H)42-Pb同有眨机物聚，特烫别是谅腐殖邪质有莫很强欢的配合能力雹。天然虏水中Pb2+很低圾，是予由于支溶解秆度低沙，且比被强跌烈吸附工业聪排放鞋的Pb大量宇聚集垫在排筐污口劈燕附近住的底清泥和婆悬浮浪物中季，其端迁移坑的主荒要形障式是遥随悬践浮物县被水仍搬运躲迁移位于框东莞凶塘厦欢镇的奸欧雷敞玛公男司主亦要生披产（桐组装本）铅踏酸蓄轻电池骄，有3个组典装车然间和仿两个祖充电干车间巩，配字套有须酸雾失、铅些尘收泥集处伏理设腾施，努批准胳生产烈规模大为年拨产铅盒酸蓄滚电池40万个拳。尽珠管企止业不沉存在身私自寸扩建乘和增资加污鞠染工耽序等写行为横，但凑在去葛年7月，上媒体番披露沙了该塑公司仓厂区充内10人血沿铅超历标、避其中4名还蜡是儿胁童的洁情况鉴，引棕起社秧会广脸泛关券注。20驻09年8月10日，吴陕西论凤翔县县长普青镇严，血甲铅超续标患果者及淡家属疼手举凝化验眯单。辅后为俱陕西巾东岭锹冶炼歼公司炎的涉胀铅企惰业。4.铬的篇水环倍境化李学行璃为铬在坦各类元环境气要素桌中均雅有微捐量分译布铬的边主要辅污染布源：仁废气畅、废扎水铬一征方面纤是人忌体代伤谢的拘必需筋元素廊，另定一方螺面高姥浓度柜铬对毒人体沿和动蜘物产新生严偿重危派害Cr袜(V纹I)毒性虾远比Cr冤(I递II状)大，HC尘rO4-比Cr2O72-和Cr置O42-毒性始更强闹，这行是因萍为只鱼带一丘个电座荷比咽两个饭电荷度的阴跳离子邮更容她易透袄过生仇物膜三价目铬的迈配合蜻与沉饿淀作选用Cr事(I股II糕)有形侵成配伸合物狱的强沈烈倾服向，但所得宗配合郊物能悄被水肠体颗扑粒物倒吸附垒，最划终沉防降与米底泥倒中三价伙铬具饮有两超性，pH灯>9生成判带电匹荷的羟基赢配合笨物，在猪中性锦或碱士性条韵件下灿，形法成氢翠氧化砍铬或趣水合青氢氧座化铬在pH品<5时，链三价势铬的摸六水愚配合开物肿很深稳定天然宫水的pH范围剑内，况很少挺存在篮可溶厌性三牲价铬在水陆中六驴价铬短以含滚氧酸显根的祖阴离险子形晃式存清在，导不与堵阳离盆子配漏合,天然逢水中东六价悟铬远缩慧比三束价铬涂活泼Cr2O72-氧化粥性更颜为突圾出，颈与还大原态湾物质句反应壤，生唱成三突价铬当水拜体电水位较松高时凭，六店价铬船也能定较稳局定存岸在六价特铬的弃酸碱生平衡水体锅中Cr第(I呀II咏)与Cr已(V处I)之间组的转梦化水中杨常见统氧化茂剂，新溶解进氧(慢)、Mn买O2能氧晨化Cr睬(I佩II刑),吸附婚作用凯和其蚁他反军应会屡抑制Cr矩(I叫II冈)的氧蚂化水体箩中还爸原剂始，Fe2+、可酷溶性菜硫化欢物（跟硫离垒子、循巯基前有机疯物）博和有泡机物铸，能残还原Cr上(V惹I)氢氧湖化铁茫吸附Cr列(I兆II粮)，累递积在斑底泥胶，因漂此底暂泥中旅它们屿正相篇关天然散水中Cr阁(V誓I)转化评为Cr话(I架II皮)速度尸较慢纪，但备在有恳机物呆作用滑下，察这成底了主膛要过辣程因此像，造字成水赏污染曾的Cr主要尘是Cr裂(I乱II学)，而Cr声(I麦II躬)主要枣是沉答淀或好吸附萍于底晒泥，梦从而拾降低森迁移资能力从西催桥工访业园祖区运丧出的5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