污染物在自然界迁移转化的规律
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污染物在自然界迁移转化的规律 及其与生物的关系
组员：郑婉琳、王燕、陆赛赛、徐嫣嫣、沈昕婷
目录
• 概念
• 环境污染物的迁移
• 环境污染物的转化
概述（污染物的迁移转化）
• 外源性污染物进入坏境后，由于自身物理化学性质的决
定和各种环境因素的影响，会在空间位置或形态特征等方
面发生一系列复杂的变化。这一系列变化过程称之为污染 物的迁移和转化，有时也称其为污染物的环境行为或环境 转归。
小组分工
组员 郑婉琳 王燕 徐嫣嫣 陆赛赛 沈昕婷 职责 演讲ppt 查找资料 查找资料 查找资料 制作ppt
谢谢观赏
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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
• 物理化学迁移是污染物在环境中最基本的迁移过程。 • 包括风化淋溶作用、溶解挥发作用、酸碱作用、络合作用、 吸附作用以及氧化还原作用。
• 1.风化淋溶作用
风化淋溶作用是指环境中的水在重力作用下运动
时通过水解作用使岩石、矿物中的化学元素溶入水中的过程，其作用 的结果是产生游离态的元素离子。 • 2.溶解挥发作用 降水、固体废弃物水溶性成份的溶解；
• 3.酸碱作用（常表现为环境pH值的变化） • ①酸性环境促进了污染物的迁移，使大多数污染物形成易溶性化学 物质。如酸雨：加速岩石和矿物风化、淋溶的速度；促使土壤中铝的
水体中的转化
• 在水体中，污染物转化主要通过氧化还原、络合水解和生物降解等作 用。 — 环境中的三价铬和六价铬，三价砷和五价砷就是比较突出的例子。水 解是有害物质同水发生反应，不仅使有害物质的性质发生变化，而且
也促使这些物质进一步分解和转化。
— 水中含有各种无机和有机配位体或螯合剂，都可以与水中的有害物质 发生络合反应而改变它们的存在状态。
在水中还快；金属离子在土壤中也经常在其价态上发生一系列的改变。
3、生物转化和生物降解作用 指污染物通过相应的酶系统的催化作用所发生的变化过程。污染物生物
转化的结果一方面可使大部分有机污染物毒性降低，或形成更易降解的分子
结构；另一方面可使一部分有机污染物毒性增强，或形成更难降解的分子结 构。
大气中的转化
概述（研究污染物在环境中的迁移和转化过程及其规律性的意义）
• 1.研究污染物在环境中的迁移和转化的过程及其规律性，对于阐明人
类在环境中接触的是什么污染物，接触的浓度、时间、途径、方式和
条件等都具有十分重要的环境毒理学意义。
• 2.环境毒理学的许多基本问题在一定程度上也取决于对污染物在环境
中的迁移和转化规律的认识。 例如：污染物的物质形态、联合作用、 毒作用的影响因素、剂量效应关系等，都要涉及到接触污染物的真实 情况的确定。
• 从上图，随着营养级位的增加，农药浓度的浓度在逐步加 大，由浮游生物的265倍，到小鱼的500倍，到大鱼的 75000倍，最后到食鱼鸟的80000倍。
环境污染物的转化
• 一、概念：污染物在环境中通过物理的、化学的或生物的作用
改变形态或者转变成另一物质的过程叫做污染物的转化 ( 一次
污染物, 二次污染物) • 二、分类 • 1、物理转化作用 • 指污染物通过蒸发、渗透、凝聚、吸附以及放射性元素的蜕变
• 在大气中，污染物转化以光化学氧化、催化氧化反应为主。
• 大气中氮氧化物、碳氢化合物等气体污染物（一次污染物）
通过光化学氧化作用生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PAN） 及其他类似的氧化性物质。 • 气体污染物二氧化硫经光化学氧化作用或在催化氧化作用 后转化为硫酸或硫酸盐。 • DDT在大气中受日光辐射很易光分解为DDE和DDD。
等一种或几种过程实现的转化。
2、化学转化作用
指污染物通过各种化学反应过程发生的变化，如氧化还原反应、水解反 应、络合反应、光化学反应等。在大气中，污染物的化学转化以光化学氧化
和催化反应为主。 在水体中，污染物化学转化主要是氧 化还原反应和络合水
解反应。 在土壤中农药的水解由于土壤颗粒的吸附催化作用而加强，甚至有时比
环境污染物的迁移
• 污染物的迁移是指污染物在环境中发生的空间位置的
相对移动过程。
机械性迁移 物理—化学迁移 生物性迁移。
汞循环(mercury cycle)
火山活动
降水 农药喷洒
化石 燃烧
挥发
挥发
水鸟 (中性pH) (CH3)2Hg CH3Hg (酸性pH) 沉积物
农田风化径流 工厂 捕鱼 鱼 和淋溶作 汞的废物 Hg2＋ 用 水生植物 由河水带走
— 在水体底泥中的厌氧性细菌作用下，无机汞会转化为一甲基汞或二甲
基汞。
土壤中的转化
• 土壤的pH值Hale Waihona Puke Baidu湿度、温度、通气、离子交换的能力和微 生物的种类等，是污染物转化的依存条件。
– 如水田土壤中缺乏空气，故大都处于还原状态；旱地土壤因通气 性能较好，一般都处于氧化状态。土壤的这种氧化或还原条件控 制着土壤中污染物的转化状况和存在状态。 – 例如砷在旱地氧化条件下为五价(As5+ )，在水田还原条件下则为 三价(As3+，毒性大)。 – 金属离子的转化受土壤pH值的影响或控制：pH值小于 7时，金属 溶于水而呈离子状态；pH值大于7时,金属易与碱性物质化合呈不 溶态的盐类。 – 有机氯农药如DDT的转化受微生物的代谢作用和降解作用的影响 较大。许多有机物通过微生物作用分解转化为其他衍生物或二氧 化碳和水等无害物。
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
活化。
• ②环境pH值偏高时，许多污染物就可能沉淀下来，在沉积物中， 形成相对富集。
•
4．络合作用（改变毒物吸附和溶解的能力） 络合物的形成大大改变了污染
物的迁移能力和归宿。
•
例如：当含有Hg2+的河水流入海洋时，水中氯离子浓度逐渐增高，河口
水体中的Hg2+逐次形成Hg(OH)2→ Hg(OH)Cl → HgCl2 → HgCl3→ HgCl42-。 其中的Hg(OH)Cl与水体中的悬浮态黏土矿物和氧化物吸附力 最强，而HgCl2的吸附力最差。因而，Hg(OH)Cl部分的汞大量转移到悬浮态 固相或沉积物中，而部分的汞仍留在水体中。 • 5．吸附作用 吸附是发生在固体或液体表面对其他物质的一种吸着作用。重 金属和有机污染物常吸附于胶体或颗粒物，随之迁移。 • 6.氧化还原作用 有机污染物在游离氧占优势时会逐步被氧化，可彻底分解为 二氧化碳和水；在厌氧条件下则形成一系列还原产物，如硫化氢、甲烷和氢 气等。一些元素如铬、钒、硫、硒等在氧化条件下形成易溶性化合物铬酸盐、 钒酸盐、硫酸盐、硒酸盐等，具有较强迁移能力；在还原环境中，这些元素 变成难溶的化合物而不能迁移。
3.生物性迁移
概念：污染物通过生物体的吸附、吸收、代谢、死亡等
过程而发生的迁移叫做生物迁移。 包括：生物浓缩、生物累积、生物放大。
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。
组员：郑婉琳、王燕、陆赛赛、徐嫣嫣、沈昕婷
目录
• 概念
• 环境污染物的迁移
• 环境污染物的转化
概述（污染物的迁移转化）
• 外源性污染物进入坏境后，由于自身物理化学性质的决
定和各种环境因素的影响，会在空间位置或形态特征等方
面发生一系列复杂的变化。这一系列变化过程称之为污染 物的迁移和转化，有时也称其为污染物的环境行为或环境 转归。
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（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
• 物理化学迁移是污染物在环境中最基本的迁移过程。 • 包括风化淋溶作用、溶解挥发作用、酸碱作用、络合作用、 吸附作用以及氧化还原作用。
• 1.风化淋溶作用
风化淋溶作用是指环境中的水在重力作用下运动
时通过水解作用使岩石、矿物中的化学元素溶入水中的过程，其作用 的结果是产生游离态的元素离子。 • 2.溶解挥发作用 降水、固体废弃物水溶性成份的溶解；
• 3.酸碱作用（常表现为环境pH值的变化） • ①酸性环境促进了污染物的迁移，使大多数污染物形成易溶性化学 物质。如酸雨：加速岩石和矿物风化、淋溶的速度；促使土壤中铝的
水体中的转化
• 在水体中，污染物转化主要通过氧化还原、络合水解和生物降解等作 用。 — 环境中的三价铬和六价铬，三价砷和五价砷就是比较突出的例子。水 解是有害物质同水发生反应，不仅使有害物质的性质发生变化，而且
也促使这些物质进一步分解和转化。
— 水中含有各种无机和有机配位体或螯合剂，都可以与水中的有害物质 发生络合反应而改变它们的存在状态。
在水中还快；金属离子在土壤中也经常在其价态上发生一系列的改变。
3、生物转化和生物降解作用 指污染物通过相应的酶系统的催化作用所发生的变化过程。污染物生物
转化的结果一方面可使大部分有机污染物毒性降低，或形成更易降解的分子
结构；另一方面可使一部分有机污染物毒性增强，或形成更难降解的分子结 构。
大气中的转化
概述（研究污染物在环境中的迁移和转化过程及其规律性的意义）
• 1.研究污染物在环境中的迁移和转化的过程及其规律性，对于阐明人
类在环境中接触的是什么污染物，接触的浓度、时间、途径、方式和
条件等都具有十分重要的环境毒理学意义。
• 2.环境毒理学的许多基本问题在一定程度上也取决于对污染物在环境
中的迁移和转化规律的认识。 例如：污染物的物质形态、联合作用、 毒作用的影响因素、剂量效应关系等，都要涉及到接触污染物的真实 情况的确定。
• 从上图，随着营养级位的增加，农药浓度的浓度在逐步加 大，由浮游生物的265倍，到小鱼的500倍，到大鱼的 75000倍，最后到食鱼鸟的80000倍。
环境污染物的转化
• 一、概念：污染物在环境中通过物理的、化学的或生物的作用
改变形态或者转变成另一物质的过程叫做污染物的转化 ( 一次
污染物, 二次污染物) • 二、分类 • 1、物理转化作用 • 指污染物通过蒸发、渗透、凝聚、吸附以及放射性元素的蜕变
• 在大气中，污染物转化以光化学氧化、催化氧化反应为主。
• 大气中氮氧化物、碳氢化合物等气体污染物（一次污染物）
通过光化学氧化作用生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯（PAN） 及其他类似的氧化性物质。 • 气体污染物二氧化硫经光化学氧化作用或在催化氧化作用 后转化为硫酸或硫酸盐。 • DDT在大气中受日光辐射很易光分解为DDE和DDD。
等一种或几种过程实现的转化。
2、化学转化作用
指污染物通过各种化学反应过程发生的变化，如氧化还原反应、水解反 应、络合反应、光化学反应等。在大气中，污染物的化学转化以光化学氧化
和催化反应为主。 在水体中，污染物化学转化主要是氧 化还原反应和络合水
解反应。 在土壤中农药的水解由于土壤颗粒的吸附催化作用而加强，甚至有时比
环境污染物的迁移
• 污染物的迁移是指污染物在环境中发生的空间位置的
相对移动过程。
机械性迁移 物理—化学迁移 生物性迁移。
汞循环(mercury cycle)
火山活动
降水 农药喷洒
化石 燃烧
挥发
挥发
水鸟 (中性pH) (CH3)2Hg CH3Hg (酸性pH) 沉积物
农田风化径流 工厂 捕鱼 鱼 和淋溶作 汞的废物 Hg2＋ 用 水生植物 由河水带走
— 在水体底泥中的厌氧性细菌作用下，无机汞会转化为一甲基汞或二甲
基汞。
土壤中的转化
• 土壤的pH值Hale Waihona Puke Baidu湿度、温度、通气、离子交换的能力和微 生物的种类等，是污染物转化的依存条件。
– 如水田土壤中缺乏空气，故大都处于还原状态；旱地土壤因通气 性能较好，一般都处于氧化状态。土壤的这种氧化或还原条件控 制着土壤中污染物的转化状况和存在状态。 – 例如砷在旱地氧化条件下为五价(As5+ )，在水田还原条件下则为 三价(As3+，毒性大)。 – 金属离子的转化受土壤pH值的影响或控制：pH值小于 7时，金属 溶于水而呈离子状态；pH值大于7时,金属易与碱性物质化合呈不 溶态的盐类。 – 有机氯农药如DDT的转化受微生物的代谢作用和降解作用的影响 较大。许多有机物通过微生物作用分解转化为其他衍生物或二氧 化碳和水等无害物。
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
活化。
• ②环境pH值偏高时，许多污染物就可能沉淀下来，在沉积物中， 形成相对富集。
•
4．络合作用（改变毒物吸附和溶解的能力） 络合物的形成大大改变了污染
物的迁移能力和归宿。
•
例如：当含有Hg2+的河水流入海洋时，水中氯离子浓度逐渐增高，河口
水体中的Hg2+逐次形成Hg(OH)2→ Hg(OH)Cl → HgCl2 → HgCl3→ HgCl42-。 其中的Hg(OH)Cl与水体中的悬浮态黏土矿物和氧化物吸附力 最强，而HgCl2的吸附力最差。因而，Hg(OH)Cl部分的汞大量转移到悬浮态 固相或沉积物中，而部分的汞仍留在水体中。 • 5．吸附作用 吸附是发生在固体或液体表面对其他物质的一种吸着作用。重 金属和有机污染物常吸附于胶体或颗粒物，随之迁移。 • 6.氧化还原作用 有机污染物在游离氧占优势时会逐步被氧化，可彻底分解为 二氧化碳和水；在厌氧条件下则形成一系列还原产物，如硫化氢、甲烷和氢 气等。一些元素如铬、钒、硫、硒等在氧化条件下形成易溶性化合物铬酸盐、 钒酸盐、硫酸盐、硒酸盐等，具有较强迁移能力；在还原环境中，这些元素 变成难溶的化合物而不能迁移。
3.生物性迁移
概念：污染物通过生物体的吸附、吸收、代谢、死亡等
过程而发生的迁移叫做生物迁移。 包括：生物浓缩、生物累积、生物放大。
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。