第三章 污染物在水体中的迁移与
水体内污染物的迁移与转化
水体内污染物的迁移与转化随着人类经济社会的发展，大量的污染物排放到水体中，其中包括无机物和有机物等，这些污染物不仅对水体本身的生态环境造成了极大的破坏，而且还会对人类的健康产生巨大的威胁。
因此，进行水体内污染物的迁移与转化的研究具有非常重要的现实意义。
一、水体内污染物的迁移机制1. 全球水循环过程中的污染物迁移全球水循环是地球大气圈、水圈和陆地生物圈等部分组成的整体系统，在这个系统中，污染物会通过全球水循环向各地的水体中传输。
例如，空气中的污染物（如氧化氮与二氧化硫）在大气中形成酸雨，然后通过雨水向地面水体中传输，进而加剧了水体中的酸性。
2. 水体内不同环境的污染物迁移水体内污染物的迁移机制是多种多样的，因为水环境中的温度、水流速度、离子环境、生物区系等环境因素均会对污染物的迁移方式产生影响。
在静水环境中，污染物多集中分布于底部或者水面附近，而在水流速度较快的河流或者海域中，污染物则随着水流向下游或者海底迁移。
此外，污染物的溶解度、分子质量、分子形式等也会对污染物的迁移方式产生一定的影响。
二、水体内污染物的转化机制1. 水体内生物作用的污染物转化生物是水体内最重要的组成部分之一，因为水体中存在着大量的细菌、藻类、浮游生物等微生物群体，它们可以通过吃掉周围的有机物而将污染物降解为水体生态环境所必需的无害物质，从而起到了水体净化的作用。
例如，强氧化剂过氧化氢可以被水体内的微生物降解为H2O和O2，香料中的L-薄荷烯等芳香类污染物可以被水体内的藻类通过吸收转化为二氧化碳和水，并且藻类中的一些细胞壁也含有丰富的吸附有机物的活性部位，可以吸附水体中的污染物，起到净化作用。
因此，生物作用是水体内污染物转化中最为重要的一个机制。
2. 环境氧化还原的污染物转化环境氧化还原反应是一类水体内污染物转化的重要机制，它通常是指一类化学反应，其中电子在不同的物质之间转移。
在氧气存在的环境下，某些化合物可以发生氧化反应，例如铁离子可以被氧化为铁离子，从而引发一系列反应，最终使得化学反应达到自我平衡。
污染物在地下水中的迁移及污染控制技术
污染物在地下水中的迁移及污染控制技术地下水资源是人类最重要的自然资源之一，可供饮用、灌溉、生产等多种用途。
然而，随着经济社会的发展，地下水遭受到了越来越多的污染。
特别是在工业、农业、城市建设和生活污水排放等领域，污染物的排放和渗漏对地下水造成了严重的影响。
本文将重点讨论污染物在地下水中的迁移以及污染控制技术。
一、污染物在地下水中的迁移地下水是指自然存在于地下岩石和土壤中的水体。
它往往由雨水和地表水渗入地下，形成地下水域。
而污染物的迁移则是指因自然和人为因素导致的有害物质从源头向地下水中扩散的过程。
有机污染物是地下水中最常见的污染物之一。
其中，挥发性有机物（VOC）主要通过挥发和渗入地下水迁移，二恶英等难降解有机物主要通过生物分解和吸附作用来迁移。
此外，氨氮、硝酸盐等无机污染物也经常被检测到。
污染物的迁移通常受到多种因素的影响，例如地下水流动和扩散、多孔介质的性质、污染物本身的特性等。
地下水流动可分为对流流动和扩散流动两种。
对流流动是指地下水的整体流动，它是污染物迁移的主要机制。
而扩散流动则是指污染物在多孔介质中的分散传递，它是污染物迁移的次要机制。
多孔介质的性质则主要影响着污染物在介质中吸附和扩散的过程。
例如，砂岩层和泥岩层的介质性质差异会导致污染物在不同类型介质中的迁移特性不同。
二、污染物在地下水中的污染控制技术污染物的迁移会给地下水带来严重的污染问题，导致地下水的质量受到影响。
因此，开发和应用地下水污染控制技术是解决这一问题的有效方法。
下面分别介绍几种污染控制技术：1. 水文地质工程措施水文地质工程主要是指借助工程手段对地下水进行监测、管理和调控的一种技术。
该技术主要包括井水调控、水文地质监测、注入水控制等措施。
例如，在较深的地下水层中注入高质量的水源，可以将污染物迁移的方向从地下水资源转移到未被开采的地下水层中，有效防止地下水资源的进一步遭受污染。
2. 地下水体修复技术地下水体修复技术是指利用一系列技术手段将污染物从地下水体中去除的一种技术。
第三章 水环境化学水中无机污染物的迁移转化汇总
20
1. 胶体颗粒凝聚的基本原理和方式
1) 带电胶粒稳定性的经典理论--DLVO理论 带电胶粒的两种相互作用力
双电层重叠时的静电排斥力 粒子间的长程范德华吸引力
DLVO理论认为，当吸引力占优势时，溶胶发生聚 沉； 当排斥力占优势，并大到足以阻碍胶粒由于 布朗运动而发生聚沉时，则胶体处于稳定状态。 颗粒在相互接近时两种力相互作用的总位能随相 隔距离的变化而变化： 总位能 VT=VR+VA 式中：VA——由范德华力所产生的位能； VR——由静电排斥力所产生的位能。
4
一 、 颗粒物与水之间的迁移
2、水环境中颗粒物的吸附作用
专属吸附是指吸附过程中，除了化学键的作
用外，尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在 起作用。
专属吸附作用不但可使表面电荷改变符号， 而且可使离子化合物吸附在同号电荷的表面上。
5
表3－8水合氧化物对金属离子的专属吸附 与非专属吸附的区别
项目 非专属吸附 专属吸附 发生吸附的表面净电荷的符号 － －、0、＋ 金属离子所起的作用 反离子 配位离子 吸附时发生的反应 阳离子交换 配位体交换 发生吸附时体系的PH值 >零电位点 任意值 吸附发生的位置 扩散层 内层 对表面电荷的影响 无 负电荷减少， 正电荷增多 注：本表摘自陈静生主编，1987。
(4)水体悬浮沉积物
悬浮沉积物是以矿物微粒，特别是粘土矿物 为核心骨架，有机物和金属水合氧化物结合在矿 物微粒表面上，成为各微粒间的粘附架桥物质， 把若干微粒组合成絮状聚集体（聚集体在水体中 的悬浮颗粒粒度一般在数十微米以下），经絮凝 成为较粗颗粒而沉积到水体底部。
(5)其他
3
一、 颗粒物与水之间的迁移
第三章水环境化学-第三节水中有机污染物的迁移
硝基苯
松花江
背景介绍：
2005年11月13日，中国石油吉林石化分公司双苯厂硝基 苯精馏塔发生爆炸，造成8人死亡，60人受伤，直接经济 损失6908万元。
事故形成的硝基苯污染带流经吉林、黑龙江两省引发松 花江水污染，在国内历时42天，12月25日进入俄罗斯。
水污染导致下游哈尔滨市供水中断，瓶装饮用水迅速脱 销，全市浴池、洗车行、美容院紧急封停；部分企业停工； 哈尔滨全市中小学被迫停课。
三线相交处，得到三个pH值IAN、INB、IAB
K K B KW I AN lg N K I NB log K A N
1 K K I AB log B W 2 KA
由此三式可计算KA、KB、KN
水解速率曲线呈U或V型；当KN=0，只出现点IAB
吸附作用 在非极性有机溶剂中，土壤矿物质对有机物的表面吸附， 或干土壤矿物质对有机物的表面吸附，前者靠范德华力， 后者是化学键力，如氢键、离子偶极键、配位键等。
吸附作用的特征:
Lambert 研究了农药在土壤－水间的分配，认为当土壤 有机质含量在0.5-40% 范围内其分配系数与有机质的含 量成正比 Karickhoff 研究了芳烃和氯代烃在水中沉积物中的吸
着现象，发现当颗粒物大小一致时其分配系数与有机质
的含量成正相关。
Chiou 进一步发现有机物的土壤－水分配系数与溶质在 水中的溶解度成反比（图3-27）
有机物的土壤－水分配系数与溶质溶解度的关系：
吸附等温线并非线性，不同污染物之间的吸附 存在竞争吸附关系，有放热现象。
分配作用
分配理论认为，土壤颗粒（或沉积物）对有机化合 物的吸着主要是溶质的分配过程（溶解），即有机化合 物通过溶解作用分配到土壤有机质中，并经过一定时间 达到分配平衡。
3.0 污染物在水体中的迁移与转化
横向混合阶段
经过一定距离后污 染物在整个横断面 上达到浓度分布均 匀，这一过程称为 横向混合阶段。
断面充分 混合后阶段
污染物浓度在横 断面上处处相等。 河水向下游流动 的过程中，持久 性污染物的浓度 将不再变化，非 持久性污染物浓 度将不断减少。
二、氧垂曲线
水体受到污染后，水体中溶解氧逐渐被消耗，到临 界点后又逐步回升的变化过程，称氧垂曲线。
有机物降解方程式
d L
dt
K1 L
L L0 e K1t
x L0 (1 eK1t )
氧垂曲线的求解
d D
dt
K2 D
清洁带
污染带
恢复带 清洁带
DO BOD5
河流流下时间/d
河流中生化需氧量和溶解氧的变化曲线
图中这条呈下垂状的反映河流中溶解氧含量的曲线即 为氧垂曲线。 在图中： 污染带、恢复带和清洁带； 氧垂曲线反映了河流中DO的变化情况，侧面反映出
四、污 水 出 路与排放标准
排放水体
污水的 最终出路
工农业利用
地下水回灌
污水综合排放标准GB8978-1996
污
水
排
城镇污水处理厂污染物排放标准
放
GB 18918-2002
水
体
地表水环境质量标准
的
GB 3838-2002
限
制
海洋水质量标准GB3097
污
对人体健康不应产生不良影响
水
对环境质量和生态系统不应产生不良影响
回
对产质的要求或标准
满
应为使用者和公众所接受
足
回用系统在技术上可行，操作简便
的
要
环境化学中的污染物迁移与转化
环境化学中的污染物迁移与转化从工业革命开始，人类活动的不断发展对环境产生了巨大的影响。
随着工业化和城市化的进程，污染物排放不可避免地导致了环境质量的下降。
环境化学作为研究环境问题的一门学科，致力于理解和解决污染物的迁移与转化问题。
一、污染物迁移污染物的迁移是指其从污染源向环境中扩散的过程。
在环境化学中，我们关注的是污染物在水、土壤和大气介质中的传输行为。
不同环境介质的物理和化学性质决定了污染物迁移的方式和速率。
在水体中，溶解态的污染物可通过对流、扩散和吸附等方式向周围环境扩散。
流体力学和扩散模型的应用可以帮助我们预测和模拟污染物在水体中的迁移。
此外，污染物与水体颗粒物的结合形成悬浮态也是一种重要的迁移方式。
土壤作为重要的环境介质，对污染物的迁移具有一定的阻滞和净化作用。
污染物与土壤颗粒物的相互作用、土壤孔隙结构以及土壤酸碱性等因素都会影响其在土壤中的迁移。
研究土壤中的污染物迁移对于制定土壤修复策略至关重要。
大气中的污染物迁移主要通过扩散和沉降过程。
气象条件的变化和大气颗粒物的存在都会影响污染物在大气中的传输行为。
通过对大气运动和污染物排放源的分析，可以更好地理解和预测大气中污染物的迁移。
二、污染物转化污染物的转化是指其在环境介质中发生的化学变化过程。
这些变化可能是污染物间相互转化，也可能是与环境介质发生反应。
污染物的转化过程直接影响其毒性和生态效应。
在水体中，污染物可能发生水解、光解、氧化还原等各种化学反应。
例如，一些有机污染物在水中会被降解为无毒的物质，从而减少对生物的危害。
研究污染物的化学反应动力学和影响因素，有助于我们预测和控制水体中的污染物转化过程。
土壤中的污染物转化主要通过土壤微生物和化学反应发生。
土壤微生物的代谢活动可以降解有机污染物，将其转化为无害的物质。
此外，土壤中的矿物质和有机质也参与到污染物转化的过程中。
深入研究土壤中污染物的转化机制，对于制定土壤修复方案和保护土壤生态环境具有重要意义。
第三章 第二节 水中无机污染物的迁移转化要点
常见的吸附等温线
G G
n是一个经验 值，不是由一个 过程控制，一般 适用于有机物 lgG
lgK
H型
G0/2
单分子吸附 适用于金属
L型 c
L型 1/c
0 A
当溶质浓度甚低时，可能在初始阶段呈现 H 型，当浓度较 高时，可能表现为 F 型，但统一起来仍属于 L 型的不同区段。
2、异体凝聚理论
（1）适用条件：适用于物质本性不同、粒径不等、电荷符
号不同、电位高低不等的分散体系。 （2）主要论点： A、电荷符号相异的胶体微粒接近时，吸引力总是占优势； B、电荷符号相同但电性强弱不等，则位能曲线上的能峰高 度总是决定于荷电较弱而电位较低的一方。
因此异体凝聚时，只要有一种胶体的稳定性甚低而电位
纯饱和溶液中 [S2-]= Ksp/ [H+]2 = 1.16×10-23 / 8.9×10-9 = 1.3×10-15mol/L 任意水体中 [S2-]= 1.16×10-23 / [H+]2 [Me2+] [S2-]=Ksp 因此，在 H2S 和硫化物均达到饱和的溶液中，溶液重金属离子
的饱和浓度为：
2、硫化物
H2S H++ HSK1 = 8.9×10-8 HSH++ S2K2 = 1.3×10-15 两者相加可得： H2S 2H+ + S2K12 = K1·K2 = 1.16×10-22
在饱和水溶液中，H2S 浓度总是保持在 0.1mol/L，因此可认
为饱和溶液中 H2S 分子浓度也保持在 0.1mol/L，得： [H+]2[S2-] =1.16×10-22×0.1 = 1.16×10-23 = Ksp´
污染物在水体中的迁移转化方式
污染物在水体中的迁移转化方式主要有以下三种途径：
(1)氧化-还原作用。
天然水体中有许多无机和有机氧化剂和还原剂，如溶解氧、Fe3+、Mn4+、Fe2+、S2-及有机化合物等，这些物质对污染物的转化起重要作用。
如环境中重金属在一定氧化-还原条件下，容易发生价态变化，结果是其化学性质改变，迁移能力也会发生改变。
水体中的氧化-还原类型、速率和平衡，在很大程度上决定了水中重要溶质和污染物的性质。
如在一个厌氧湖泊中，湖下层的元素以还原态存在：碳还原成CH4，氮还原成[*]等，而表层水由于可被大气中氧补充，成为氧化性介质，达到热力学平衡时，碳成为CO2，氮成为[*]。
显然这种变化对水生生物和水质影响很大。
(2)络合作用。
天然水体中有许多无机配位体，如OH-、Cl-[*]、[*]和有机配位体如氨基酸、腐殖酸，以及洗涤剂、农药、大分子环状化合物等，它们可以与水中的污染物，特别是重金属发生络合反应，改变其性质和存在状态，影响污染物在水体中发生、迁移、反应和生物效应。
(3)生物降解作用。
水体中的微生物，特别是底泥中的厌氧微生物，可以使一些污染物发生转化，如把无机汞转变为有机汞。
大气污染物在土壤及水体中的迁移与转化
大气污染物在土壤及水体中的迁移与转化近年来，随着工业化和城市化的加速发展，大气污染日益成为我们面临的严峻挑战。
大气污染物不仅对空气质量造成严重威胁，也可能通过迁移与转化进入土壤和水体中，进一步对生态环境和人类健康构成风险。
本文将从科学角度，探讨大气污染物在土壤及水体中的迁移与转化过程。
一、大气污染物的源头与排放要了解大气污染物在土壤及水体中的迁移与转化，我们首先需要了解污染物的源头与排放。
工厂排放物、汽车尾气以及农业活动都是主要的大气污染源。
这些污染物包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等。
来源不同，性质各异，这决定了它们在土壤及水体中的迁移与转化行为也各有差异。
二、大气污染物在土壤中的迁移与转化1. 颗粒物的沉降和吸附颗粒物是大气污染物中最常见的一种。
当它们进入土壤中时，会通过沉降和吸附的方式留在土壤中。
颗粒物的质量和粒径大小决定了它们的迁移性。
较重的大颗粒物会很快沉降到土壤表面，对土壤质量和农作物生长产生负面影响；而较轻的小颗粒物则可以在土壤中迁移较远距离，甚至通过长距离输送形成大范围的污染。
2. 氮氧化物的转化过程氮氧化物是工业排放和农业活动中常见的大气污染物之一。
当它们进入土壤中时，会发生一系列的生物地球化学反应。
一方面，氮氧化物可能与土壤中的有机物或无机物相互作用，形成稳定的化合物，降低其迁移能力；另一方面，它们也可能通过微生物的作用，转化为其他氮化合物，如亚硝酸盐和氨盐，进一步影响土壤中的氮循环。
三、大气污染物在水体中的迁移与转化1. 溶解态污染物的扩散和溶解度一些大气污染物如氨气、二氧化硫等能够溶解在水中，形成溶解态污染物。
这些溶解态污染物可以随着水体的流动迁移，进一步扩散到其他水域。
溶解态污染物的迁移速度主要由扩散系数和水流速度决定。
另外，溶解度也会影响污染物在水中的浓度，从而影响水体生态系统的健康状况。
2. 悬浮态污染物的沉降和沉积与土壤中的颗粒物类似，大气污染物中的悬浮态颗粒物也可以通过降雨等方式沉降到水体中。
环境科学中的污染物迁移与转化
环境科学中的污染物迁移与转化近年来，环境污染问题日益严重，其中污染物的迁移和转化是环境科学领域的重要研究方向之一。
污染物是指一切有害物质或能引起人类健康或环境损害的物质，如有机化合物、重金属、放射性物质等，在环境中的存在会对自然界和人类健康造成威胁。
因此，了解污染物的迁移和转化规律对于保护环境和人类健康非常重要。
一、污染物在环境中的迁移污染物在环境中的迁移是指物质在不同介质之间的扩散、渗透、转化、漂移等过程。
其中，介质包括空气、土壤、水域等自然界的不同环境。
污染物通过介质之间的相互作用和作用力进行传播，对环境和生态系统造成危害。
1. 污染物在空气中的传播迁移污染物在空气中的传播和迁移对于大气污染和气候变化产生重要影响。
罪魁祸首是人类活动带来的气体废弃物和大气气溶胶颗粒，如二氧化碳、甲烷、氧化氮等。
这些污染物在空气中通过扩散、对流、湍流等方式，迁移至下风处，并在大气中造成持久的环境负担。
2. 污染物在土壤中的传播迁移土壤是污染物的重要富集场所和传播介质之一。
污染物在土壤中的扩散和迁移主要受颗粒物大小、土壤孔隙度、水分等环境因素的影响。
例如，重金属污染物在土壤中的富集以及向地下水的迁移受土壤粘土和有机物质的化学吸附、离子交换、复合物形成等因素的影响。
3. 污染物在水体中的传播迁移水体是污染物传播的另一个主要介质。
污染物在水中的迁移和转化受到水体流动速度、水深、水温、pH等环境因素的影响。
特别是河流和湖泊这样的水域，会对水体的混合、输运、沉积、分配和生物转化造成不同程度的影响。
二. 污染物的化学转化在环境中，污染物还会发生多种复杂的化学反应和转化。
理解污染物的化学转化规律可以更好地预测它们的迁移速度和路径，从而更好地管控和治理环境污染。
1. 污染物的光化学反应光化学反应是指化学反应的速率由光照引起的过程。
一些有机物质和氧气在光和气体的共同作用下，会发生各种复杂的化学反应，从而形成新的有毒物质，对环境和人类健康造成潜在威胁。
水环境中的污染物迁移与转化
水环境中的污染物迁移与转化水是生命之源，对于维持生态平衡和人类生存至关重要。
然而，随着工业化和城市化的快速发展，水环境面临着日益严重的污染问题。
污染物的迁移与转化是水环境中一个重要的过程，它直接影响着水质的变化和生态系统的稳定性。
污染物迁移是指污染物在水体中的传播和扩散过程。
当污染物进入水体后，受到水流的作用，会随着水流的运动而迁移。
污染物的迁移受到多种因素的影响，如水流速度、水体的地形和水深等。
水流速度越快，污染物的迁移距离就越远；水体的地形和水深也会影响污染物的迁移路径和速度。
此外，污染物的物理性质和化学性质也会对其迁移过程产生影响。
除了迁移，污染物在水环境中还会发生转化过程。
转化是指污染物在水体中发生化学反应或生物转化的过程。
这些转化过程可以导致污染物的浓度减少或改变其化学性质。
例如，有机物在水体中可以被微生物降解，从而减少其对水质的影响；重金属污染物可以通过沉积作用沉积到沉积物中，减少其对水体的毒性。
转化过程的发生受到水体中的物理、化学和生物因素的影响，如温度、氧气含量、微生物种类等。
污染物的迁移与转化过程对于水环境的保护和治理具有重要意义。
首先，了解污染物的迁移路径和速度可以帮助我们预测污染物在水体中的扩散范围，从而采取相应的措施进行防治。
其次，研究污染物的转化过程可以帮助我们寻找有效的处理方法，如利用微生物降解有机污染物或采用沉淀技术去除重金属污染物。
此外，污染物的迁移与转化过程还可以为环境监测提供参考依据，通过监测污染物的迁移和转化情况，可以评估水体的污染程度和生态系统的健康状况。
然而，要深入研究水环境中的污染物迁移与转化并非易事。
首先，水环境的复杂性使得污染物的迁移和转化过程充满了不确定性。
水体中的流动、混合和扩散等因素都会对污染物的迁移路径和速度产生影响，这需要我们进行详细的实地调查和数值模拟分析。
其次，污染物的迁移和转化过程涉及到多个学科领域，如环境科学、化学和生物学等，需要跨学科的合作和研究方法的综合应用。
水生环境中有机污染物的迁移与转化机制
水生环境中有机污染物的迁移与转化机制在现代社会，有机污染物的排放已经成为一个严重的环境问题。
其中，水生环境中的有机污染物对生态系统和人类健康造成了极大的威胁。
了解有机污染物在水生环境中的迁移与转化机制，对于科学有效地减少水体污染具有重要的意义。
1. 有机污染物的迁移机制有机污染物在水生环境中的迁移受到水流、沉积物和生物活动等因素的影响。
其中，水流是主要的迁移途径之一。
当有机污染物进入水体后，其随着水流的运动而迁移。
水流的速度以及水体的流动情况都会对有机污染物的迁移路径和距离产生影响。
此外，沉积物也是有机污染物迁移的重要载体。
有机污染物可以通过吸附或结合到沉积物中，从而随着沉积物的迁移而改变位置。
同时，生物活动也会对有机污染物的迁移产生一定影响。
例如，水生生物的摄食和代谢活动能够加速有机污染物的迁移速度。
2. 有机污染物的转化机制有机污染物在水生环境中还会发生一系列的化学、生物和物理过程，导致其发生转化。
其中，化学转化是有机污染物转化的重要途径之一。
水中的有机污染物可以通过氧化、还原和水解等反应发生转化。
此外，生物转化也是有机污染物转化的重要过程。
水生生物可以通过代谢作用将有机污染物转化为更简单的物质。
这些转化物质可以更易于在环境中分解和消除。
物理过程也会对有机污染物的转化产生一定影响。
例如，光照会促使有机污染物发生光解反应，从而改变其结构和性质。
3. 影响有机污染物迁移与转化的因素有机污染物的迁移与转化机制受到多种因素的影响。
首先，有机污染物的物化性质对其迁移与转化具有重要影响。
例如，有机溶剂在水中具有一定的溶解度，更容易迁移。
其次，环境条件也会对有机污染物的迁移与转化产生一定影响。
如温度、pH值和氧气浓度等环境因素都会对有机污染物的稳定性和活性产生影响。
此外，水体中的微生物群落和生态系统结构也会对有机污染物的转化产生重要影响。
水中存在的微生物能够通过吸附、降解和转化等过程，促进有机污染物的去除和降解。
第3章 水中有机污染物的迁移转化(2007级环境工程)
分配作用（partition） 吸附作用（adsorpt水溶液中，土壤有机质（包括水生生物脂肪以及植物有机 质等）对有机化合物的溶解作用，而且在溶质的整个溶解范
围内，吸附等温线都是线性的，与表面吸附位无关，只与有 机化合物的溶解度相关。
（2）吸附作用（adsorption）
颗粒物从水中吸着有机物的量，与颗粒物中有机
质的含量密切相关，而有机化合物在土壤有机质和水 中含量的比值称为分配系数(Kp)。
根据上述讨论可以得出以下结论:
非离子性有机化合物可通过溶解作用分配到土壤有机质中，
并经过一定时间达到分配平衡 在溶质的整个溶解范围内，吸附等温线都是线性的，与表面 吸附位无关，与土壤有机质的含量有关 土壤-水的分配系数与溶质（有机化合物） 的溶解度成反 比
Kh K A H
K B KW KN H
KA、KB、KN分别表示酸性、碱性催化和中性过程的二级反应水解速率常数， 可以从实验求得。
水解作用
水解速率曲线呈U、V型，水解过程中的三个速率常数并 不总是同时出现，如当KN=0，只出现点 如果考虑到吸附作用的影响，则水解速率常数可写为：
2．标化分配系数(Koc)
有机物在沉积物(土壤)与水之间的分配系数Kp
Kp=ρa/ρw
ρa、ρw表示有机物在沉积物和水中的平衡浓度
为了引入悬浮物的浓度，有机物在沉积物和水之间平
衡时的总浓度为CT ( µg/Kg ) 可表示为：
T P W
a
ρT——单位溶液体积内颗粒物上和水中有机毒物质量的总和，
于[RX]，即
d [ RX ] / dt K h [ RX ]
环境中的污染物的迁移和转化
环境中的污染物的迁移和转化随着现代工业和城市化的发展，环境污染问题日益严重。
环境中的污染物会通过多种途径迁移和转化，对生态和人类健康造成严重的威胁。
本文将介绍环境中的污染物迁移和转化的相关知识。
一、污染物在水体中的迁移和转化水体是生态系统中不可或缺的重要组成部分，水中污染物的迁移和转化对整个生态系统健康具有举足轻重的影响。
水中污染物迁移和转化主要包括以下几个方面：1、水中污染物的迁移水中污染物的迁移包括水流迁移和水体深度迁移两种方式。
水流迁移指的是污染物随着水流的运动迁移到不同位置，包括沉积物中和水生生物体内。
而水体深度迁移则是指污染物随着水体中的溶解氧、温度和光照条件的变化，从水体表层向深层迁移。
2、水中污染物的转化水中污染物的转化包括生物转化和非生物转化两种方式。
生物转化是指水生生物通过代谢作用将有机污染物转化为更简单的物质，例如水草可以将氨氮转化为硝态氮。
而非生物转化则是指非生物媒介或化学反应的作用下，污染物的结构和性质发生改变的过程，例如有机化合物在光照作用下产生自由基反应。
二、污染物在大气中的迁移和转化大气是地球生态系统环境的另一个组成部分，大气中的污染物对人类健康和生态环境造成的威胁也越来越严重。
大气中污染物的迁移和转化主要包括以下几个方面：1、大气中污染物的迁移大气中污染物的迁移主要是通过大气扩散和输送来实现的。
大气扩散是指大气中的气体、颗粒物质和水滴在大气层中不断的扩散和混合，从而实现了污染物在大气的广泛传递。
而输送则是指污染物在局部和全球尺度下的气流输送，例如大气中的臭氧和氮氧化物可以通过风吹向别的国家和地区。
2、大气中污染物的转化大气中污染物的转化主要是指污染物通过化学反应、光解和生物转化等方式发生结构和性质的变化。
其中，化学反应是大气中污染物转化的重要方式之一，例如大气中的二氧化硫和氮氧化物可以通过光化学反应形成光化学烟雾。
而光解和生物转化则是指污染物在大气中光照或微生物的影响下发生的结构和性质的变化。
环境科学中的水体污染物传输与迁移规律
环境科学中的水体污染物传输与迁移规律水体污染是当前全球面临的重要环境问题之一，对于环境科学的研究而言，探讨水体污染物的传输与迁移规律至关重要。
水体污染物的传输与迁移规律研究是指研究污染物在水体中的扩散、迁移及其垂直和水平分布等现象，以便为环境保护和水资源管理提供科学依据。
水体污染物传输与迁移规律的研究对于水质评价、水资源管理、环境保护等方面具有重要意义。
其中，以下几个方面是研究该规律的重要内容：首先，污染物在水体中的扩散规律是研究的重点之一。
污染物的扩散受到多种因素的影响，包括水流速度、河道的形态、湍流程度、悬浮物等。
研究表明，水流速度是影响污染物扩散的关键因素之一，水流速度越大，污染物的扩散范围越大。
其次，污染物在水体中的迁移规律也是研究的重要内容之一。
污染物在水体中的迁移主要包括上游向下游的迁移和垂直方向上的迁移。
上游向下游的迁移主要受到水流和水流速度的影响，而垂直方向上的迁移则与污染物的密度、沉降速度等因素有关。
研究表明，不同类型的污染物在水体中的迁移规律存在差异，需根据具体情况进行深入研究。
另外，污染物在水体中的垂直和水平分布也是研究的重要内容之一。
水体中污染物的垂直和水平分布受到多种因素的影响，包括水流速度、水体深度、溶解度等。
研究表明，污染物的垂直分布是由水深和密度决定的，而水平分布则受到水流速度和水体形态等因素的影响。
此外，污染物在水体中的降解和转化过程也是研究的重要内容之一。
污染物在水体中的降解和转化主要包括生物降解、化学降解和物理转化等过程。
研究表明，生物降解是水体中一种重要的去污机制，而化学和物理转化则直接影响污染物的彻底去除效果。
总的来说，水体污染物传输与迁移规律的研究对于水质评价、水资源管理和环境保护等方面具有重要意义。
通过对污染物传输与迁移规律的研究，可以为制定水质管理措施、减少水体污染物排放和提高水环境品质提供科学依据。
因此，加强对水体污染物传输与迁移规律研究的重要性不可忽视。
水文地球化学过程中污染物迁移与转化机理分析
水文地球化学过程中污染物迁移与转化机理分析随着人类经济增长和社会发展，水环境污染愈发严重，污染物的迁移与转化机理成为热门研究课题。
水文地球化学过程影响着污染物的迁移和转化，从而决定着污染物对环境的危害程度和寿命。
一、水文地球化学过程以及其影响污染物迁移的机理水文地球化学过程包括水文循环过程和地球化学过程。
水文循环过程是地球上水分从一处不同的状态、介质、形式不断转化，包括蒸发、降雨、地下水循环、河道和湖泊等。
地球化学过程则是水环境中的化学反应，包括化学平衡、溶解氧、微量元素和有机物的溶解、膜过滤和交换反应等。
水循环过程和地球化学过程决定了水环境中污染物的迁移和转化。
水循环过程对于污染物的迁移主要体现在水流速度、径流和渗透度等方面。
污染物通过水流速度被带动向下游迁移，径流和渗透度则影响着污染物的扩散速率。
地球化学过程则对污染物的转化有重要影响。
比如，在水体途中，有氧和无氧的水位条件会导致水体中污染物的化学形态发生改变，从而影响着其对生态与环境的危害程度。
二、不同的环境和类型的污染物对迁移和转化的影响不同的污染物和不同的环境会对迁移和转化机理产生影响。
1.水体中无机物的迁移和转化机理水体中的常见无机物污染物种类有氨氮、硝酸盐和磷酸盐等。
这些无机物污染物是水体富营养化和水体产生异味的重要原因。
随着水流速度和沉积速度的变化，氨氮、硝酸盐和磷酸盐的浓度呈现不同的分布规律。
在水流速度较慢，沉积速度较快的环境中，污染物的浓度较高，而在水流速度较快，沉积速度较慢的环境中，污染物的浓度较低。
除了流速和沉积速度之外，无氧和有氧的水环境也会影响着无机物的转化。
在无氧水环境中，氮氧化物可以还原为氨氮，从而使污染物的浓度增加。
当水环境中存在足够的溶解氧时，氮氧化物会被氧化为无害的氮气，从而使污染物的浓度降低。
2.水体中有机物的迁移和转化机理水体中的有机物污染物包含多种有机化合物，如乙二胺四酸盐、十二烷基苯磺酸钠等。
这些有机物污染物不仅排放难度大，而且对水体生态和环境危害更大。
水污染物迁移与转化机制
水污染物迁移与转化机制水是人类生活中不可或缺的重要资源，然而随着工业化和城市化进程的加速，水污染问题日益严重。
了解水污染物的迁移与转化机制，对于有效治理和预防水污染具有重要意义。
本文将就水污染物的迁移和转化机制进行探讨。
一、水污染物的迁移机制水污染物在环境中的迁移主要受到水体中的流动和扩散过程的影响。
在流动过程中，水污染物会随水流的运动而发生迁移，同时还受到沉积、悬浮和离解等过程的影响。
1.1 水流对污染物迁移的影响水的流动对于污染物的迁移具有重要作用。
在自然界中，水通常以河流、湖泊和海洋等形式存在。
当污染物排放至水体中后，流动的水会将其带走，使其迁移到不同的地点。
1.2 沉积作用对污染物迁移的影响沉积作用是指污染物在水体中沉积和积聚的过程。
在流动的河流或湖泊中，水流速度变化会导致沉积和悬浮物质的分离，从而影响污染物在水体中的迁移。
1.3 悬浮作用对污染物迁移的影响悬浮作用是指水中悬浮物质对污染物迁移的影响。
水中的悬浮物质能够吸附并携带污染物，使其一同迁移。
随着悬浮物质的沉降或被沉积物吸附，污染物也会发生迁移。
1.4 离解作用对污染物迁移的影响离解作用是指溶解在水中的污染物对迁移的影响。
溶解在水中的污染物会随着水流的运动，通过扩散和对流作用来迁移。
离解作用会影响污染物在水体中的有效浓度和迁移速率。
二、水污染物的转化机制水污染物的转化是指在水环境中，污染物经过化学、生物、物理等过程发生转变的过程。
水污染物的转化机制对于水体的净化和环境的修复至关重要。
2.1 化学转化化学转化是指水污染物在水环境中经过化学反应发生转变的过程。
例如，水中的有机物质可以通过氧化反应转化为二氧化碳和水，重金属离子可以发生沉淀反应沉积到底泥中。
2.2 生物转化生物转化是指水污染物在水环境中通过生物代谢过程发生转变的过程。
微生物在水中扮演着重要的角色，它们可以通过降解有机物质和吸收重金属等方式来转化水污染物。
2.3 物理转化物理转化是指水污染物在水环境中通过物理过程发生转变的过程。
重金属污染物在水体中的迁移与转化
重金属污染物在水体中的迁移与转化重金属污染是目前环境保护面临的严重问题之一。
这些污染物来源广泛，包括人类活动、自然气体、化石燃料的使用等。
其中，水体污染是较为常见的一种形式，因为水体可以容纳更多的污染物，而且它们可以在其中进行迁移和转化。
本文将介绍重金属在水体中的迁移与转化，以及一些治理方法。
1. 重金属污染物的来源和特点重金属污染主要来自于人类活动，如企业排放、汽车尾气、垃圾焚烧、农业施肥等。
它们有着一些特殊的性质，如密度大、稳定性高、难以降解等。
这些特点使得它们很容易在环境中积累和恶化，在人体和生态系统中造成严重的影响。
因此，减少重金属的排放和治理已成为当今环境保护的重要课题。
2. 重金属在水体中的迁移和转化重金属可以进入水体中，并在其中进行迁移和转化。
它们会随着水的流动在水体中扩散，也会沉淀在水底，与水体中的微生物、植物发生反应。
其中，重金属的迁移和转化过程主要包括以下几个方面：2.1 溶解和离子交换有些重金属是以离子形式存在于水中的，如铜离子、铅离子、镉离子等。
这些离子可以在水体中被溶解、分散，或是与其他离子交换，如钙离子、镁离子等。
在这个过程中，重金属的浓度和活性都会发生变化，对水体及其中的生物和环境产生影响。
2.2 吸附与沉淀重金属还可以从水中被吸附到固体表面，如沉积物、悬浮物、生物体等。
这个过程受到各种因素的影响，如水体中的 pH 值、温度、阳离子的浓度等。
吸附后的重金属可以随着固体的运动而移动，也可以沉淀在水底，被封存或长期地影响水体质量。
2.3 生态学效应水体中的微生物、植物或动物也可能与重金属相互作用，发生一些生态学效应。
如有些微生物可以利用重金属为其能量来源，而有些植物则会对重金属产生一定的抗性和纳米转化。
对于水体生态系统而言，这些作用可能会对物质循环、生物能量流动、群落结构等方面产生影响。
3. 如何治理水体中的重金属污染由于重金属化学稳定性高，且污染程度已经相当严重，治理水体中的重金属污染是一个繁琐、复杂和长期的过程。
污染物在水体中的运动特征
污染物在水体中的运动特征污染物进入水体之后，随着水的迁移运动、污染物的分散运动以及污染物质的衰减转化运动，使污染物在水体中得到稀释和扩散，从而降低了污染物在水体中的浓度，它起着一种重要的“自净作用”。
根据自然界水体运动的不同特点，可形成不同形式的扩散类型，如河流、河口、湖泊以及海湾中的污染物扩散类型。
这里重点介绍河流中污染物扩散。
一、推流迁移推流迁移是指污染物在水流作用下产生的迁移作用。
推流作用只改变水流中污染物的位置，并不能降低污染物的浓度。
在推流的作用下污染物的迁移通量可按下式计算：f x = u x c，f y = U y C，f z = U z C （3-1）式中：f x、f y、f z --------------- X、y、z方向上的污染物推流迁移通量；U x、U y、U z ---------- 在X、y、z方向上的水流速度分量；C——污染物河流水体中的浓度。
二、分散作用污染物在河流水体中的分散作用包含三个方面内容：分子扩散、湍流扩散和弥散。
在确定污染物的分散作用时，假定污染物质点的动力学特性与水的质点一致。
这一假设对于多数溶解污染物或呈胶体状污染物质是可以满足的。
分子扩散是由分子的随机运动引起的质点分散现象。
分子扩散过程服从费克（Fick ）第一定律，即分子扩散的质量通量与扩散物质的浓度梯度成正比，即de . de . de s ■E M阮，I 厂-E M灵I YE咋<3-2)E M -- 分子扩散系数；c――分子扩散所传递物质的浓度。
分子扩散是各向同性的，上式中的负号表示质点的迁移指向负梯度方向。
湍流扩散是在河流水体的流湍流场中质点的各种状态（流速、压力、浓度等）的瞬时值相对于其平均值的随机脉动而导致的分散现象。
当水流体的质点的紊流瞬时脉动速度为稳定的随机变量时，湍流扩散规律可以用费克第一定律表达，即（3-4）Ec、E y、E z――x、y、z方向的湍流扩散系数;由于湍流的特点，湍流扩散系数是各向异性的。
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式中： ρL , ρL0 ------x和x=0处的河水BOD5（mg/l）；
ρD, ρD0 ------ x和x=0处的河水亏氧浓度（mg/l），
ρ D = ( ρ CS − ρ C ) ； ρC , ρC 0 ------- x和x=0处的河水溶解氧浓度(mg/l)； ρ CS -------河水的饱和溶解氧浓度(mg/l)； t -------初始点至下游x断面处的河水流行时间 (d),t=x/u。
−K2t
KρL0 −K1t −K2t ρC =ρCS−(ρCS−ρC0)e + 1 (e −e ) K −K2 1
K2t
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三 污染物在不同水体中的迁移转化规律
污染物向河流中排放 污染物向河口排放 污染物向湖泊中排放 污染物向海洋中排放
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清洁带
污染带
恢复带
清洁带
DO BOD5
河流流下时间/d
被污染河流中生化需氧量和溶解氧的变化曲线
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图中这条呈下垂状的反映河流中溶解氧含量的曲 线称为氧垂曲线 线称为氧垂曲线。 氧垂曲线 在图中： 在图中： 污染带、恢复带和清洁带； 污染带、恢复带和清洁带； 氧垂曲线反映了河流中DO的变化情况，侧面反映 的变化情况， 氧垂曲线反映了河流中 的变化情况 出河流的自净过程； 出河流的自净过程； 反映出最缺氧点的位置及其DO的含量。 的含量。 反映出最缺氧点的位置及其 的含量
5/15/2011 8:23 PM 水污染控制工程 2
河流氧垂曲线方程----Phelps方程 二 河流氧垂曲线方程 方程
1氧垂曲线 氧垂曲线 污水在排入河流以后， 污水在排入河流以后，水中的有机物好氧分解加 消耗大量溶解氧(DO)，同时河流又从水面上获得 剧，消耗大量溶解氧 ， 氧气（复氧）。 氧气（复氧）。
第三章 污染物在水体中的迁移与转化
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一 水体的自净作用
水体在受到废水的污染后逐渐由污染变到澄清的过 程称为水体的自净。 程称为水体的自净。 水体自净包括： 水体自净包括： 物理净化 稀释、扩散、混合、沉淀…… 稀释、扩散、混合、沉淀 化学净化 氧化还原、酸碱反应、分解化合、吸附与凝聚…… 氧化还原、酸碱反应、分解化合、吸附与凝聚 生物净化 在水中微生物作用下，有机物逐渐被降解。 在水中微生物作用下，有机物逐渐被降解。
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在 ρ L ( x = 0) = ρ L 0 , ρ c ( x = 0 ) = ρ C 0 , ρ D ( x = 0 ) = ρ D 0 的初值条件下求上述微分方程的解为： 的初值条件下求上述微分方程的解为：
ρL =ρL0e−Kt
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KρL0 −K1t −K2t ρD =ρD0e − 1 (e −e ) K −K2 1
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2 Phelps方程 方程 在一维河流和不考虑扩散的情况下， 在一维河流和不考虑扩散的情况下，河流中的可 生物降解有机物和溶解氧的变化可以用Pheple方程式 生物降解有机物和溶解氧的变化可以用 方程式 模拟： 模拟：
dρ L = K1 ρ L dt dρ D = K1 ρ L − K 2 ρ D dt
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