污染物在环境中迁移和转化.ppt

第一章 污染物在环境中迁移和转化 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。 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 汞循环(mercury cycle) 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。 ??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。 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。 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； 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。 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（外因） 三、污染物迁移的制约因素 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、形成络合物能力等的不同。 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+＞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.