化学污染物在水体中的转化
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。
第三章水环境化学水中无机污染物的迁移转化
胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的影响
④吸附和聚沉对污染物的影响
有人研究某入海河口铬、铜、汞的迁 移机制，测定了该河口底层水和表层底 泥中铬、铜、汞的含量及它们在底泥中 的富集系数(相对底层水)，发现多年来 该河口水中铬、铜、汞含量，基本稳定 在标准以下，而部分站位表层底泥中有 时出现超标的情况；而且在表层底泥中 铬、铜、汞的平均富集系数很大，分别 为980～1100、164～500、18～45，呈 现明显的富集能力，其中对铬尤为显著。
第二节 水中无机污染物的迁移转化
无机污染物主要通过沉淀-溶解、氧化-还原、配合作 用、胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行 迁移转化，参与和干扰各种环境化学过程和物质循环 过程，最终以一种或多种形态长期存留在环境中，造 成永久性的潜在危害。
实际上微量污染物在水体中的浓度和形态分布，在 很大程度上取决于水体中各类胶体的行为。胶体微粒 作为微量污染物的载体，它们的絮凝沉降、扩散迁移 等过程决定着污染物的去向和归宿。在天然水体中， 重金属在水相中含量极微，而主要富集于固相中，在 很大程度上与胶体的吸附作用有关。因此，胶体的吸 附作用对水环境中重金属的过程转化及生物生态效应 有重要影响。
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胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的影响
②不同吸附剂对金属离子的吸附有较大
的差别
P.A.Krenkel和E.B.Shin等研究了各种天然 和人工合成的吸附剂对HgCl2的吸附作用， 其吸附能力大致顺序是：含硫的沉积物(还 原态的)＞商业去污剂(硅的混合物、活性 碳)＞三维黏土矿物(伊利石、蒙脱石)＞含 蛋白去污剂＞铁、锰氧化物及不含硫的天 然有机物＞不含硫但含胺的合成有机去污 剂、二维黏土矿物和细砂。
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补充：胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的 影响
污染物的环境迁移和转化机制
污染物的环境迁移和转化机制随着现代工业化和城市化的快速发展，环境污染已经成为了我们面临的一个严峻问题。
产生污染物的源头往往是工业、农业、交通等各个方面，而这些污染物在环境中的迁移和转化机制则是我们需要探讨的一个重要话题。
在本文中，我们将从三个方面进行讨论：污染物在大气、土壤和水中的迁移和转化机制。
一、大气中的污染物迁移和转化机制大气污染是全球环境面临的一个共同挑战，其中主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧、颗粒物等。
这些污染物在大气中的迁移和转化机制主要有以下几方面。
1、物理迁移大气中的污染物往往通过物理迁移的方式，随着气流的传输而在大气中传播。
例如，风起时，二氧化硫、氮氧化物等污染物就会随着气流的传递而向周围传播，范围可以达到数十公里。
2、化学转化大气中的污染物也可以通过化学反应进行转化，这种化学反应可以是自催化反应，也可以是光催化反应。
例如，在光照下，氮氧化物会与挥发性有机物发生反应，生成臭氧等氧气化合物，这就是光化学反应。
3、降雨和沉积大气中的污染物在接近地面时，会被降雨和沉积作用所固定，从而减少它们对环境的影响。
在雨水中，大气中的污染物会形成酸雨，对土壤和水体的污染作用加剧。
二、土壤中的污染物迁移和转化机制土壤是生态系统的一个重要组成部分，土壤中的污染物对环境造成的威胁是不可忽视的。
在土壤中，污染物的迁移和转化机制主要有以下几方面。
1、扩散和渗透土壤中的污染物可以通过扩散和渗透的方式进行迁移，这种方式和大气中的物理迁移类似。
污染物在土壤中的扩散和渗透受到土壤质量和结构的影响，不同的土壤类型对污染物的扩散和渗透具有不同的影响。
2、吸附和解析物质在土壤中的吸附和解析的过程是污染物在土壤中的转化机制之一。
污染物在与土壤颗粒接触时，会被吸附在颗粒表面。
根据不同的污染物和土壤类型，吸附的程度和效果有所不同。
3、微生物降解微生物降解是土壤中污染物的重要转化机制之一。
有些污染物可以被土壤中的细菌和真菌等微生物进行降解，这样就可以减少其对环境的影响。
污染物迁移与转化机理研究
污染物迁移与转化机理研究第一章污染物迁移与转化机理概述污染物迁移与转化机理研究是环境科学中重要的研究方向之一。
人类活动在很大程度上影响大气、水体和土壤中的污染物的分布和扩散。
了解污染物迁移与转化的机理对于环境保护和生态平衡的维护至关重要。
第二章水体中污染物的迁移与转化机理水体是从源头到终点的一条流动路径，各种污染物的输运和转化会随着水的流动而发生变化。
水体中的化学反应和物理过程会使一些污染物转化成为其他的污染物，例如水中的铜、铁离子可以与有机物结合形成硫酸盐，从而提高水中的硫酸盐浓度。
同时，水体中的污染物也会随着水流向下游迁移。
因此，研究水体中污染物的迁移和转化机理对于保护水环境至关重要。
第三章大气中污染物的迁移与转化机理大气污染是当前环境领域中经常提到的问题。
空气中的气体、颗粒物和云雾滴等都是大气的碳污染物，它们的来源包括燃料的燃烧和人类活动。
这些污染物在大气中的迁移和转化往往是复杂的，并随着大气运动而发生变化。
例如，颗粒物在大气中的吸附、射线和氧化作用等都能够改变其化学成分和物理性质，从而影响其迁移和转化机理。
因此，研究大气中污染物迁移与转化的机理可以帮助人们理解和解决大气污染问题。
第四章土壤中污染物的迁移和转化机理土壤是污染物存在的主要场所之一，污染物在土壤中的迁移和转化往往与土壤物理性质、化学性质和生物性质的变化密切相关。
土壤中污染物的转化通常可以通过酸碱中和、生物降解和吸附等多种方式实现。
同时，土壤中的污染物会随着水流、溶解、重力和土壤特性的变化而向下渗透，从而影响植物和地下水的水质。
因此，对于土壤中污染物的迁移和转化机理的研究具有重要的现实意义。
第五章污染物迁移与转化机理的模拟与预测在研究污染物迁移和转化的机理过程中，数学模型和计算机模拟具有重要的应用价值。
数学模型可以解决复杂的自然和人为系统中的问题，并可以预测出未来的情境。
例如，可以使用非线性数学模型来模拟土壤中污染物的迁移过程，并预测不同污染物在土壤中的降解和吸附行为。
环境污染物的迁移与转化机制
环境污染物的迁移与转化机制环境污染物的迁移与转化是指污染物在环境介质之间的传输和转换过程。
这个过程涉及到污染物在空气、水、土壤等介质中的迁移、降解、转化和蓄积等多种环境行为。
了解环境污染物的迁移和转化机制对于预防和治理污染具有重要的理论和实践意义。
一. 环境污染物的迁移机制环境污染物在大气、水体和土壤中的迁移机制各有特点：1. 大气迁移：大气是重要的传输介质之一，它可以通过空气传播使污染物从源地迁移到其他地区。
大气中的污染物主要通过扩散、沉降和附着等机制进行迁移。
其中，气溶胶是重要的传播途径之一，通过大气中的颗粒物和气相污染物的互相作用，污染物可以在大气中长距离传输。
2. 水体迁移：水体是重要的储存和传输介质，它可以通过溶解、附着、沉积、水流以及生物吸附等方式使污染物发生迁移。
其中，水流是重要的迁移途径，它可以将污染物从一个地区输送到另一个地区。
3. 土壤迁移：土壤是重要的储存和转换介质，它可以通过吸附、解吸、降解、挥发和根系吸收等方式使污染物发生迁移。
其中，土壤颗粒、有机质和微生物等对污染物的吸附和解吸作用起到重要的影响。
二. 环境污染物的转化机制环境污染物的转化是指在迁移过程中，污染物在不同的环境介质中发生的化学、生物、物理等反应或过程。
1. 化学转化：化学转化是指污染物在环境中与其他物质发生化学反应而发生转化。
例如，大气中的氮氧化物能够与大气中的氧、水反应生成酸性物质，导致酸雨的形成。
2. 生物转化：生物转化是指污染物在生物体内发生的代谢、降解等反应。
例如，土壤中的微生物可以通过降解有机污染物的代谢途径将其转化为无害或低毒的物质。
3. 物理转化：物理转化是指污染物在迁移过程中发生的物理变化。
例如，大气中的颗粒物可以在空气中悬浮，但在接触到固体表面时会发生沉降。
三. 环境污染物的迁移与转化影响因素环境污染物的迁移与转化受到多种因素的影响：1. 环境条件：环境因素如温度、湿度、pH值等对环境污染物的迁移和转化起着重要的影响。
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。
浙大885环境学考点背诵——第四章 水污染原理
第四章水污染原理第一节天然水的组成与性质一、天然水的组成（一）主要离子组成K+、 Na+、 Ca2+、 Mg2+、 HCO3-、 NO3-、 Cl-和 SO42-为天然水中常见的八大离子，占天然水中离子总量的 95%-99% 。
（二）溶解性气体水中溶解的主要气体有： N2、 O2、 CO2、 H2S ；微量气体有： CH4、 H2、 He 等。
（三）微量元素I、 Br、 Fe、 Cu、 Ni、 Ti、 Pb、 Zn、Mn 等。
（四）生源物质NH4+、 NO2-、 NO3-、 HPO42-、 PO43-。
（五）胶体SiO2· nH2O 、 Fe(OH)2· nH2O 、 Al2O3· nH2O 以及腐殖质等。
（六）悬浮物质铝硅酸盐颗粒、砂粒、粘土、细菌、藻类及原生动物等。
二、天然水的性质（一）碳酸平衡在水体中存在着 CO2、 H2CO3、 HCO3-和 CO32-等四种化合态，常把 CO2和 H2CO3合并为 H2CO3 * 。
因此，水中 H2CO3* -HCO3- -CO32-体系可用下面的反应表示：（二）天然水中的碱度和酸度碱度：是指水中能与强酸发生中和作用的全部物质，亦即能接受质子 H+的物质总量。
组成水中碱度的物质可以归纳为三类：①强碱，如 NaOH 、 Ca(OH)2等，在溶液中全部电离生成 OH-离子；②②弱碱，如 NH3、 C6H5等，在水中部分发生反应生成 OH-离子；③③强碱弱酸盐，如各种碳酸盐、重碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫化物和腐殖酸盐等，它们水解时生成 OH-或者直接接受质子 H+。
酸度：是指水中能与强碱发生中和作用的全部物质，亦即放出 H+或经过水解能产生 H + 的物质的总量。
组成水中酸度的物质也可归纳为三类：①强酸，如 HCl、 H2SO4、 HNO3等；②②弱酸，如 CO2、 H2CO3、 H2S、蛋白质以及各种有机酸类；③③强酸弱碱盐，如 FeCl3、 Al2(SO4)3等。
污染物的迁移与转化机制研究
污染物的迁移与转化机制研究随着城市化进程的加速，环境污染已经成为世界各地的一大公共卫生问题。
了解污染物的迁移与转化机制是解决环境污染问题的关键一步。
本文将对污染物的迁移与转化机制展开研究，以期为环境保护和治理提供科学依据。
污染物的迁移是指污染物在环境介质中的传输过程。
环境介质包括土壤、水体和大气等。
不同的介质对污染物的迁移有不同的影响。
土壤是污染物迁移的主要载体之一。
污染物可以通过降水、地下水和植物蒸腾等途径进入土壤，随着土壤水分和孔隙结构的变化，污染物在土壤中的迁移速率和路径也会发生改变。
水体是另一个重要的污染物迁移介质。
水流的流速和方向，溶解氧和水温等因素都会影响污染物在水体中的迁移。
大气是污染物进入环境的重要途径之一，通过气象条件和大气扩散等方式，污染物可以从空气中沉降到地表和水体中。
污染物的转化是指污染物分解、转变或转化成其它形式或化合物的过程。
污染物的转化通常发生在微生物、化学反应和光化学反应的作用下。
微生物是自然界中重要的分解和转化污染物的因素之一。
微生物通过代谢作用能够将有机污染物转化为无机物或二氧化碳、水等无害物质。
化学反应包括氧化、还原、酸碱中和等过程，它们能够将污染物转化为较安全的或可降解的物质。
光化学反应是指在光照条件下，污染物与光线或其他分子发生作用，产生新的化合物或分解为无害物质。
研究这些转化机制有助于了解污染物的去除和降解过程，从而提出相应的环境治理策略。
当前，为了更好地理解污染物的迁移与转化机制，许多研究已经展开。
其中，利用模型和实验方法来模拟和验证污染物在不同介质中的迁移规律成为一种重要手段。
模型能够定量地描述和预测污染物在环境中的传输和迁移行为，通过对模型的建立和参数优化，研究人员可以更加溯源污染物的来源和去向，进而制定出高效的治理方案。
在实验室中，研究人员可以通过控制条件和模拟真实环境，对污染物的迁移与转化机制进行精确的测量和分析，从而获取更准确的数据和结论。
石油烃类污染物在天然水体中的迁移转化
石油烃类污染物在天然水体中的迁移转化一、绪论石油地质组成复杂，主要包括饱和与不饱和烃、芳烃类化合物、沥青质、树脂类等。
石油的开采、冶炼、使用和运输过程的污染和遗漏事故，以及含油废水的排放、污水灌溉、各种石油制品的挥发、不完全燃烧物飘落等引起一系列石油污染问题。
石油烃是由碳氢化合物组成的复杂混合体，没有明显的总体特征，主要由烃类组成，目前对环境污染构成威胁的主要分为(1)烷烃，可分为直链烃、支链烃和环烃；(2)芳烃、多环芳烃。
石油烃中不同的馏分会对人类和动植物产生不同影响。
当石油类污染发生时，污染物往往不是单一组分，而是多种污染物共存的复合污染，各组份间往往会发生各种相互作用，并对水体的迁移转化过程产生影响，如不同组分在含水层介质的吸附上，往往会发生竞争吸附，从而改变部分组分的迁移性和生物降解特性。
以往对于复合污染物迁移转化研究主要集中在多环芳烃类（芘、萘、菲），以及苯系物（BTE某）的复合污染等，组分之间从分子结构、化学性质、作用机制方面均具有一定的相似性，而对组分种类、理化性质、作用机制差别较大的芳香烃和氯代烷烃复合污染所开展的研究则较少，此类复合污染物对地下水的污染机制和在地下水中的迁移转化机理尚不明确，诸如地下水中多组分竞争吸附规律、含水层介质中有机质对污染物吸附作用机理、污染场地包气带、含水层微生物多样性等。
二、浅层地下水中石油烃污染物迁移转化机理1.迁移转化方式当芳香烃、氯代烷烃污染物进入地下水系统后，所发生的迁移转化作用主要包括对流弥散、吸附、降解、挥发等几个过程。
污染物的迁移转化作用除受自身特性影响外，同时受污染场地的地下水环境因素、地质、水文地质条件等要素的影响。
目前国内外关于有机污染物在地下水中的迁移转化机理研究主要集中在吸附作用和生物降解作用两方面。
弥散迁移，又称水动力弥散，研究单个流体粒子的运动速度偏离于平均渗流速度的效应。
当污染物在地下水中存在浓度梯度时，污染物粒子将受到扩散作用的影响，但与对流作用相比，扩散项通常非常小，只有当流速极低时，扩散作用影响才会显现。
环境污染物的迁移与转化机制
环境污染物的迁移与转化机制污染物是指对环境产生有害影响的物质，它们通过各种途径进入环境中，并随着环境的改变而发生迁移和转化。
了解环境污染物的迁移与转化机制对于环境保护和污染治理至关重要。
一、污染物的迁移途径1. 大气迁移：空气是最常见的污染物迁移的途径之一。
污染物通过大气扩散、降水沉降等方式迁移到地表水和土壤中。
例如，氮氧化物、二氧化硫等造成酸雨的成分可通过空气传播，在不同的地区产生酸性沉降，对生态系统造成严重影响。
2. 水体迁移：水是各种污染物迁移的重要途径之一。
溶解态污染物可通过河流、湖泊、海洋等水系进行迁移。
此外，悬浮态污染物和沉积态污染物也能随水体流动而进行迁移，对水生态系统造成潜在威胁。
3. 土壤迁移：土壤是吸附和固定污染物的重要介质，同时也是污染物迁移的主要途径之一。
溶解态和悬浮态的污染物可以随水分进入土壤，附着在土壤颗粒表面；而揮发性有机物则可通过土壤气相的扩散迁移到大气中。
二、污染物的转化机制1. 生物转化：在自然界中，许多污染物可以通过微生物的作用而发生转化。
生物降解是一种常见的转化机制，通过微生物的代谢活动，有机污染物逐渐分解为较简单的无害物质。
此外，生物吸附和生物蓄积也是污染物转化的重要方式。
2. 化学转化：污染物在环境中可以通过化学反应发生转化。
例如，氮氧化物在大气中与氧反应生成二氧化氮，从而参与到酸雨的形成过程中。
当有机物与氧气和其他氧化剂接触时，也会发生氧化反应，使有机物发生降解。
3. 其他转化机制：热解、光解和电解等也是污染物转化的重要机制。
在高温下，一些有机物可以发生热解反应，分解为其他化合物。
光解则是指在光照条件下，化学物质的化学键被打断，形成新的化合物。
电解是通过电流作用使污染物发生电化学反应，从而达到转化的目的。
三、影响环境污染物迁移与转化的因素1. 物理因素：如温度、湿度、风速等都会影响污染物迁移和转化。
高温有利于化学反应的进行，提高了化学转化的速率；而较高的湿度则有利于水体中污染物的溶解和迁移。
多环芳烃(PAHs)在淡水水体中的迁移转化规律
多环芳烃(PAHs)在淡水水体中的迁移转化规律1 概述多环芳烃( Polycyclic Aromatic Hydrocarbons ,简称PAHs)是指两个或两个以上苯环连在一起的一类化合物,具有高脂溶性和相对低的水溶性,具有“致癌、致畸和致基因突变”（目前已发现的致癌性多环芳烃及其衍生物超过400 种）作用的持久性有机污染物( Persistent Organic Pollutant s ,POPs) 。
这一类物质由于高毒性、低流动性和难降解性使其在环境保护领域备受关注。
美国EPA优先控制名单中确定了16种PAHs作为优先控制污染物，我国也将7 种多环芳烃列入“中国环境优先控制污染物”黑名单。
PAHs由于化石燃料燃烧、机动车、垃圾焚烧、精炼油、焦炭和沥青生产以及铝的生产等人类活动而广泛分布于环境中。
多环芳烃在环境中大多数是以吸附态和乳化态形式存在，一旦进入环境，便受到各种自然界固有过程的影响，发生变迁。
通过复杂的物理迁移、化学及生物转化反应，在大气、水体、土壤、生物体等系统中不断变化，改变分布状况。
处在不同状态、不同系统中的多环芳烃则表现出不同的变化行为。
多环芳烃进入大气后，可通过化学反应、降尘、降雨、降雪等过程进入土壤及水体中。
人们可以通过呼吸、饮食等多种途径摄入，对人类健康产生极大危害，因此研究多环芳烃在环境中的行为具有十分重要的意义。
多环芳烃在环境中，特别是水环境中的迁移转化和归宿也得到广泛关注。
本文着重探讨河流、湖泊等淡水水体中多环芳烃的迁移转化研究成果，并指出存在问题和今后努力的方向。
2 PAHs在淡水水体中的迁移转化规律2.1 PAHs 在大气-水体间迁移转化PAHs 在大气-水体间迁移转化方式有：气态湿沉降、携带PAHs 的颗粒物湿沉降与干沉降、水-气界面PAHs 交换。
李军等利用双膜理论计算多环芳烃在麓湖水面上的交换通量，除萘、苊、二氢苊的通量方向是从湖水到大气外，其它多环芳烃都是从大气进入水体。
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。
水体中有机污染物的生物降解过程研究
水体中有机污染物的生物降解过程研究近年来，随着人们生活水平的提高，生活垃圾、工业废水、农业化肥等有机物的排放量不断增加，导致水体中的有机污染物浓度越来越高，对生态环境和人类健康造成了严重的威胁。
针对这一问题，许多科学家开始探索水体中有机污染物的生物降解过程，并取得了一些有意义的成果。
1. 有机污染物的来源及对环境的影响有机污染物主要包括未经处理的生活垃圾、人工合成的有机化学物、农业化肥和农药等。
这些有机物在水体中会降解，释放出一些对人体健康和环境有害的物质，如甲苯、苯并芘、氯化物等。
这些物质可能导致癌症、免疫系统疾病、生殖异常以及水体富营养化等问题。
2. 有机污染物的生物降解原理有机污染物的生物降解主要是通过微生物代谢作用来进行的。
微生物利用有机物作为能量和碳源，进行代谢反应产生能量和新的生物体。
这些微生物负责对污染物进行生物降解，将其转化为简单的化学物质，如二氧化碳、水、甲酸、甲醇等。
3. 微生物的种类及分布水体中的微生物种类主要有细菌、真菌、藻类、原生动物等，其中细菌是最重要的生物群体。
它们是生物降解的“功臣”，负责水面污染物的分解。
在微生物中，细菌的数量最多，而且分布在各个环节中，能够适应不同条件下的生存。
4. 生物降解机制研究生物降解的机制涉及细胞基因、酶、代谢途径、营养物质等多个层面。
科学家通过研究微生物的微小世界，揭示了细胞基因调控、酶的催化特性、代谢途径的切换和优化等生物降解的重要环节，为解决水体有机污染问题提供了理论基础。
5. 生物降解技术发展生物降解技术是一种有效解决水体中有机污染问题的方法。
目前，国内外研究人员采用多种技术手段，如人工微生物、特定条件下的微生物生长等，实现了对水体中有机污染物的高效降解。
例如，利用蓝藻对水体中有机污染物进行生物降解，在保护生态环境、提高水质方面取得了显著效果。
6. 需要解决的难题虽然生物降解技术在将有机污染物转化为有用的物质方面有显著效果，但在实际应用过程中仍然面临着一些困难。
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。
污染物在水体中的扩散
③.弥散： 由横断面流速不均引起，即由湍流时平均值与时均 值的空间平均值的系统差列所产生的分散现象。 c I”x=-Dx—, x c I”y=-Dy—, y c I”z=-Dz — z
I，，x ， I，，y ， I，，z：弥散作用导致的污染物质量通量； Dx, Dy, Dz ：弥散系数；c：湍流时平均浓度的空间平均值。
进入水体污染物有两大类：保守物质和非保守物质
污染物衰减
衰减发生在非持久污染物的溶解氧化过程中 和放射性物质衰变过程中。持久性污染物不 发生衰减。 衰减过程基本符合一级反应动力学规律： dc — =－kc dt
Kc为反映速度常数
综上所述可知：
①推移作用：总量不变，分布状态也不变；
②推移+分散：总量不变，分布状态发生变化； ③推移+分散+衰减：总量变化，分布状态变化。
三种扩散系数的量质范围（数量级）：
分子扩散Em：10-5～10-4 m2/s
湍流扩散系Ex,Ey,Ez：10-2～100 m2/s
弥散系数Dx,Dy,Dz：101～104 m2/s
3.衰减和转化
保守物质：随水流运动而不断变换所处的空间位置，不断向 周围扩散而降低其初始浓度，但不改变总量。重金属，高分 子有机化合物 非保守物质：不断扩散而降低浓度外，因污染物自身衰减而 加速浓度的下降。衰减：自身运动变化规律决定的，在水环 境里由于化学的或生物的反应不断衰减。有机物在水体微生 物作用下的氧化分解过程。
第二节
污染物在水体中的扩散
一.污染物在水体中的运动特征
污染物在水体的运动形式有三种：
①推移迁移；
②扩散； ③衰减。
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。
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机械迁移：是指重金属离子以溶解态或颗粒态的形式被水流机械搬运。
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生物迁移：是指重金属通过生物体的新陈代谢，生长、死亡等过程进行的迁移。
这种迁移过程比较复杂，它既是物理化学问题，也服从生物学规律。所有重金属都能通过生物体迁 移，并由此使重金属在某些有机体中富集起来，经食物链的放大作用，对人体构成危害。
重金属对生物体，和人体的危害特点在于： ①毒性效应； ②生物不能降解，却能将某些重金属转化为更强的金属有机化合物； ③食物链的生物富集、生物放大作用； ④通过多种途径进入人体，并积蓄在某些器官中，造成慢性中毒。
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2. 重金属在水体中的迁移转化
重金属在水环境中迁移，按照物质运动的形式，可分为机械迁移，物理化学迁移和生物迁移三种基 本类型。
丙 酮 酸 H2O解 指除C、H、O外，还含有N、S、P等元素的有机化合物，包括蛋白质、氨基酸、硝基化合物等。
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蛋白质的降解
首先在细胞体外发生水解，在水解中断开肽键： 蛋白质+水 氨基酸
氨基酸在细胞内首先通过氧化——还原反应脱除氨基，生成有机酸，在有氧条件下，有机酸最终完 全氧化为CO2和H2O。 氨基酸+水 有机酸+氨
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重金属在水环境中的物理化学迁移包括以下几种作用： 沉淀作用 吸附作用 络合作用 氧化——还原作用 甲基化作用
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沉淀作用：重金属在水中经水解反应生成的氢氧化物，以及同相应的阴离子反应生成的硫化物或碳 酸盐的溶解度都很小，容易生成沉淀物。
沉淀作用的结果，使重金属污染物在水体的扩散速度和扩散范围受到限制，从水质自净方面看是有 利的，但大量金属沉积于排污口附近的底泥中，当环境条件发生变化时有可能重新释放出来，成为 二次污染源。
二糖
单糖
在有氧或无氧的情况下，单糖都首先转化成丙酮酸
单糖
丙酮酸
在有氧条件下，丙酮酸最终被完全氧化成二氧化碳和水。
丙酮酸
CO2＋H2O
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碳 水 化 合 物 （ 多 糖 ） 水 细 解 菌 二 糖 单 糖 丙 酮 酸 丙 酮 酸 氧 气 细 酶 菌 C O 2H 2 O
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物理化学迁移：是指重金属以简单离子、络离子或可溶性分子，在环境中通过水解、氧化、还原、 沉淀、溶解、络合、螯合、吸附作用等一系列的物理化学作用所实现的迁移与转化过程。
物理化学迁移是重金属在水环境中的最重要迁移转化形式。这种迁移转化的结果决定了重金属在水 环境中的存在形式，富集状况和潜在生态危害程度。
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吸附作用：天然水体中的悬浮物和底泥中含有丰富的无机胶体和有机胶体。由于胶体有巨大的表面 比、表面能并带有大量的电荷，因此能够强烈的吸附各种分子和离子。无机胶体主要包括各种粘土 矿物和各种水合金属氧化物，其吸附作用主要分为表面吸附，离子交换吸收和金属吸附。有机胶体 主要是腐殖质。
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细菌或其他微生物首先在细胞膜外通过水解使碳水化合物从多糖至少转化为二糖后，才能透入细胞 膜内。例如，淀粉可由淀粉糖化酶参与水解成为乳糖，纤维素可由纤维素水解酶参与转化为纤维二 糖等。其通式为：
碳水化合物（多糖） 二糖
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在细胞外部或内部，二糖可以再水解而成为单糖。例如，乳糖、纤维二糖都可转化为葡萄糖：
化学污染物在水体中的转化
（一）有机物生物化学分解
1．水解反应：复杂的有机物分子在水解酶的参与下加以水分子分解为较简单化合物的反应。 蔗糖+水→葡萄糖+果糖 丙氨酸+水→乳酸+氨
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2．氧化反应：生物氧化作用主要有两类：脱氢作用和脱羧作用 （1）脱氢作用：
乳酸
丙酮酸+2H++2e
（2）脱羧作用：是生物氧化中产生CO2的主要过程
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（二）代表性耗氧有机物的降解
1．碳水化合物的降解 碳水化合物：是由C、H、O组成的不含氮的有机物，一般以通式Cn（H2O）m表示。碳水化合物根据
分子构造的特点通常分为三类：单糖、二糖、多糖。 ①单糖：葡萄糖、果糖 ②二糖：蔗糖、乳糖 ③多糖：淀粉、纤维素
CO2+H2O
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蛋白质水酶 氨基酸
氨基酸水 有机酸氨 氧 化 CO2 H2O
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二、水体富营养过程
水体富营养化：指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾 等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物 大量死亡的现象。
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2．脂肪（动物）和油类（植物）的降解。 首先在细胞外发生水解，其通式：
脂肪+水→甘油+脂肪酸 甘油进一步降解转化成丙酮酸，并在有氧条件下达到完全氧化：
甘油→丙酮酸＋4H 丙酮酸→H2O+CO2 无氧条件下，脂肪进行发酵过程，生成各种有机酸。
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脂 肪水 甘 油 脂 肪 酸
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水体富营养化类型：
天然富营养化：水体随着时间的推移和环境变化逐步形成营养物质的天然富集，导致营养物质浓度 逐渐增高从而发生水质变化的过程。
人为富营养化：人类的生产生活活动向海洋、湖泊、河流、水库等水体中排放大量含有氮、磷营养 物质的污水从而增加了这些水体的营养物质的负荷量导致水质恶化的过程。
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水体富营养化的表现：水华和赤潮
水体出现富营养化现象时主要表现为浮游生物大量繁殖，因占优势的浮游生物的颜色不同水面往往 呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等，这种现象在江河湖泊中称为“水华”，在海洋则称为“赤潮” 。
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三、重金属在水体中的迁移转化
1. 重金属的概念和特征 重金属元素很多，在环境研究中所说的重金属主要是指：Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属，As等生
物毒性显著的元素。也包括具有一定毒性的一般重金属，如Zn、Cu、Co、Ni等，目前，最引人 注意的是Hg、Cd、Pb、Cr等。
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重金属不但不能被微生物分解，反而能被富集于生物体内，某些重金属还可以被转化为毒性更 强的有机化合物。