重金属在水体中的迁移转化
重金属在水环境中的迁移转化
1.014
3.569
1.009
2.336
1.107
21.56
1.070
77.45
1.047
11.72
1.039
7.779
1.026
3.926
4.423 104 3.619 107
1.214 103 1.094 105
重金属在水环境中的迁移转化
盐碱土溶液中重金属的存在形态
——Cl-与OH-的竞争络合作用
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重金属在水环境中的迁移转化
重金属各级水解组分的分布（%）计算通式
• 如果溶液中只存在某一种金属离子，那么各级水解产物占 离子总量的百分数仅仅是平衡常数和溶液pH值的函数。
[M]总 = [M2+] + [MOH+] + [M(OH)20] + [M(OH)3+] + • • •
[M]总 = [M2+] [1 + K1 [MOH+] / [H+] + K1×K2 / [H+]2 + K1×K2 ×K3 / [H+]3 + • • •
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重金属在水环境中的迁移转化
以锌为对象，水解产物分布计算举例
• 按通式 （–log [M2+] = n pH + pK1 - n pKw ）计算锌的各种 羟基络合物的对数浓度如下：
• -log [Zn2+] = 2 pH + pKsp - 2 pKw = 2 pH – 10.89 • -log [ZnOH+] = pH + pK1 - pKw = pH – 2.55 • -log [Zn(OH)20] = pK2 = 7.02 • -log [Zn(OH)3-] = -pH + pK3 + pKw = -pH + 16.92 • -log [Zn(OH)42-] = -2 pH + pK4 – 2 pKw = -2 pH + 29.60
重金属在水环境中的迁移转化
利用萃取剂将重金属离子从水中萃取出来，再通过分离、回收等方法 处理。
化学法治理
氧化还原法
通过向水中添加氧化剂或还原剂，将重金属离子转化为更易去除的 形态。
沉淀法
通过向水中添加化学物质，使重金属离子转化为不溶性沉淀物，再 通过过滤、沉降等方法去除。
酸碱调节法
通过调节水体的酸碱度，使重金属离子形成溶解度较小的沉淀物。
火山活动和地震
这些自然现象可以释放土壤和岩石中的重金属，使其 进入水体。
人为来源
01
采矿和冶炼
采矿和冶炼过程中会产生大量含有重金属的废水和废渣，这些废水和废
渣如果未经处理直接排放，会导致重金属进入水体。
02 03
工业生产
许多工业生产过程中会使用重金属，如电镀、电池制造、油漆制造等， 这些工业生产过程中会产生含有重金属的废水，如果未经处理直接排放 ，会导致重金属进入水体。
02
重金属在水环境中的迁移
物理迁移
悬浮态迁移
01
重金属以悬浮颗粒的形式在水体中迁移，受水流、风力等因素
影响。
沉积-再悬浮迁移
02
重金属在沉积物中沉积，当水动力条件改变时，沉积物重新悬
浮，携带重金属重新进入水体。
吸附-解吸迁移
03
重金属在底泥、悬浮颗粒等表面吸附、解吸，影响其在水体中
的分布。
化学迁移
重金属在水环境中的迁移转化
• 重金属的来源 • 重金属在水环境中的迁移 • 重金属在水环境中的转化 • 重金属对水生生物的影响 • 重金属对人类健康的影响 • 重金属污染的治理与控制
01
重金属的来源
自然来源
土壤侵蚀
土壤中的重金属元素在侵蚀过程中随雨水冲刷进入水 体。
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。
水体中重金属的迁移转化过程
水体中重金属的迁移转化过程水体中重金属的迁移转化过程是一个复杂而重要的环境问题。
重金属是一类具有高密度和毒性的金属元素，包括铅、铬、汞、镉等。
它们广泛存在于自然界中，但由于人类活动的不当处理和排放，导致了重金属在水体中的积累与污染。
重金属在水体中的迁移转化过程主要取决于以下几个因素：水体的物理化学性质、重金属的溶解度、环境条件、微生物影响等。
首先，重金属通过人类活动进入水体后，会发生溶解、沉积和交换等过程。
溶解是指重金属以离子形式存在于水中，其中溶解度是决定其迁移能力的重要因素。
溶解的重金属可以通过水流的推动和扩散作用，迁移到较远的地方。
此外，沉积是指重金属与水体中的沉积物结合，从而沉积到水中的底部或沉积层中。
这可以降低水中重金属的浓度，但也会导致重金属在底部沉积物中的积累。
其次，环境条件对重金属迁移转化也起着重要作用。
水体的pH值、溶解氧、温度等因素都可以影响重金属的溶解度和反应速率。
酸性环境通常会增加重金属的溶解度，使其更容易被水体吸收和迁移。
而高温环境可能促进重金属的挥发和氧化反应，加快其迁移转化的速度。
此外，微生物在重金属迁移转化中扮演着重要角色。
部分微生物可以利用重金属作为能源和营养来源，通过生物吸附、解毒、还原等作用影响重金属的迁移。
一些微生物还能够合成特定物质，与重金属形成复合物，从而减少其毒性和迁移能力。
综上所述，了解水体中重金属的迁移转化过程对于环境保护和水体污染防治具有重要意义。
在实际工作中，应采取措施减少重金属的排放和输入，通过有效的处理和监测手段降低水体中重金属的浓度，尽量避免对自然生态系统和人类健康带来的风险。
同时，可以利用微生物等生物技术探索水体重金属的净化方法，促进生态环境的持续改善。
通过对水体中重金属的迁移转化过程的研究，可以为水质管理和环境保护提供科学依据，为减少重金属污染问题做出有针对性的解决方案。
我们每个人都应该关注并参与到重金属污染的治理中，保护和恢复水体健康，构建可持续发展的环境。
水体中重金属迁移转化途径及影响因素护理课件
工业排放
废水处理不彻底
工业废水处理过程中，如果处理 不彻底，会导致重金属残留，进
而排入水体。
工业废弃物
工业废弃物如果处理不当，其中的 重金属会随着雨水冲刷进入水体。
事故排放
工业事故发生时，可能会导致大量 含有重金属的物质泄漏进入水体。
02
重金属在水体中的迁移 转化途径
物理迁移
悬浮态迁移
重金属以悬浮颗粒的形式在水体中迁 移，受到水流、风力等物理因素的影 响。
岩石风化
岩石中的重金属在风化过 程中会释放进入水体。
火山活动
火山喷发时，岩浆中的重 金属会释放进入大气和水 体。
人为来源
采矿
采矿活动会释放大量重金 属进入水体。
工业生产
工业生产过程中使用的重 金属原料和化学物质，如 电镀、冶炼等，会通过废 水排放进入水体。
农业活动
农药和化肥的使用会导致 土壤中重金属的积累，进 而通过雨水冲刷进入水体 。
富集和释放
水生生物可将重金属富集在体内 ，并在死亡后将富集的重金属重
新释放到水体中。
Hale Waihona Puke 转化和代谢水生生物可将重金属转化为毒性 更强的形态，或通过代谢过程将 其转化为更稳定、更难溶的形态
。
03
影响重金属迁移转化的 因素
水体pH值
酸性环境
重金属离子易形成可溶性络合物 ，促进溶解和迁移。
碱性环境
重金属离子易形成沉淀物，降低 溶解度和迁移能力。
沉积迁移
吸附解吸
重金属在水中可吸附到悬浮颗粒物或 水体中的胶体物质上，也可从这些物 质上解吸下来，影响其在水体中的迁 移能力。
重金属在水中经过物理过程沉积到水 底，进而通过沉积物的再悬浮或被底 栖生物摄取而重新释放到水体中。
水体中重金属的迁移转化过程
水体中重金属的迁移转化过程1.迁移途径：重金属在水体中的迁移主要通过水动力作用、沉积物的扩散、悬浮物的迁移和生物活动等途径。
其中，水动力作用是最主要的迁移途径，包括水流的输运、河流的冲刷和泥沙的搬运等。
2.形态转化：水体中的重金属可以以多种形态存在，包括溶解态、胶结态和颗粒态等。
这些形态的转化能够影响重金属的迁移与生物有效性。
a)水溶态：重金属以溶解态存在时，其浓度较高，易被生物吸收和富集。
溶解态的土壤和岩石中的重金属可以通过风化和酸碱作用释放到水体中。
b)胶结态：重金属可以与溶液中的胶体、有机物或无机化合物形成胶结态。
这种形态的重金属迁移较慢，但在一定条件下可能会释放出溶解态。
c)颗粒态：重金属也可以以颗粒状存在于水体中的沉积物或悬浮物中。
这些颗粒可以通过沉降、沉积和再悬浮等过程进行迁移，对水体环境造成污染的风险。
3.转化过程：a)溶解解离：一些重金属能够以溶解态存在于水体中，其离子化程度受pH值和溶液中的其他离子浓度等因素的影响。
更高的pH值和高浓度的某些离子（如铁离子）有助于重金属的解离。
b)配位反应：重金属离子可以与水分子和其他配体形成络合物。
这些络合物的稳定性常常与溶液的pH值和配体浓度等因素有关。
c)沉积物吸附：重金属离子可以通过电吸引力、螯合作用或颗粒表面化学反应与沉积物颗粒结合。
这种吸附过程通常受沉积物的特性、颗粒大小和水体中的离子浓度等因素的影响。
d)还原-氧化反应：在水体中，还原条件下，一些重金属（如铁、锰）可以以较低的价态存在，而在氧化条件下，会转化为高价态。
e)螯合：重金属离子与有机物或无机化合物形成螯合物，这些螯合物可以影响重金属的生物可利用性和迁移性。
总之，水体中重金属的迁移与转化过程受多个因素的影响，包括水动力作用、溶解度、pH值、配体浓度和沉积物性质等。
了解和控制这些过程对于水体重金属污染的治理和保护环境具有重要意义。
海洋环境中重金属的迁移与转化
海洋环境中重金属的迁移与转化重金属是指密度大于等于5g/cm³的金属元素，如汞、铅、铬、镉等。
它们的存在对海洋环境中的生态系统和生物多样性产生了深远的影响。
本文将探讨海洋环境中重金属的迁移与转化机制，以及对环境和生物的潜在影响。
一、重金属的来源重金属的来源多种多样，主要包括工业废水、农业农药、矿产开采和大气沉降等。
这些重金属经过排放和泄漏进入海洋环境，成为海洋系统的潜在污染源。
二、重金属的迁移与转化重金属在海洋环境中经历多种迁移与转化过程。
其中，溶解状态和颗粒态是两种主要形式。
1. 溶解态迁移与转化溶解态重金属主要以有机和无机形式存在于海水中。
其迁移与转化受到溶解度、络合反应、沉降和再悬浮等因素的影响。
有机物的存在会促进重金属的络合形成胶状颗粒，从而影响重金属的生物有效性。
2. 颗粒态迁移与转化颗粒态的重金属主要以悬浮粒子的形式存在。
它们的迁移与转化受到水体运动、沉积作用、颗粒形态和化学性质等因素的影响。
颗粒态重金属可以通过沉降沉积于底栖生物的生境中，进而影响海洋生态系统的结构和功能。
三、环境中重金属的生物效应海洋环境中的重金属对生物产生潜在的毒性影响。
它们可以通过积累和生物放大作用逐级转化，最终进入人体食物链。
重金属对海洋生物的影响主要通过氧化应激、细胞毒性和基因毒性等途径实现。
当海洋生物受到重金属的暴露时，可能引发代谢紊乱、生殖障碍、免疫抑制和发育异常等不良影响。
四、减少重金属污染的方法为了保护海洋环境和生态系统，必须采取有效的措施减少重金属污染的发生和传播。
以下是一些可行的方法：1. 排放控制：建立严格的排放标准，对工业废水和农药进行监测和限制，避免过量排放。
2. 废弃物管理：加强废弃物的分类处理，特别是针对含有重金属的产业废弃物，选择合适的处理技术。
3. 环境监测：建立完善的海洋环境监测网络，对重金属进行实时监测，及时发现异常情况并采取相应的措施。
4. 生态修复：采用生态修复技术，如植物吸附和海洋湿地的建设，有助于减少重金属的迁移和转化。
重金属在水体中的迁移转化
更严重的受害者：交警、司机、儿童。2008年，深圳交警的体检结果 显示，他们体内的铅含量高出常人100多倍。儿童排铅能力差，汽车尾 气是最主要的毒源。
人为来源：
工业生产、汽车 尾气排放及汽车 轮胎磨损产生的 大量含重金属的 有害气体和粉尘 等。
水体中的重金属来源
1
自然因素：
在没有人为污染的 情况下，水体中的重金属 的含量取决于水与土壤、 岩石的相互作用，其值一 般很低，不会对人体健康 造成危害。但，导致水体 受到重金属污染。
2
人为因素：
工矿业废水、生 活污水等未经适当处理 即向外排放，污染了土 壤，废弃物堆放场受流 水作用以及富含重金属 的大气沉降物输入，都 使水体重金属含量急剧 升高。
主要危害：铅在废气中呈微粒状态，随风扩散，可随呼吸进入血液，并 迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中，它们干扰血红素的合成、侵袭红细 胞，引起贫血；损害神经系统，严重时损害脑细胞，引起脑损伤。当儿 童血中铅浓度达0.6～0.8ppm时，会影响儿童的生长和智力发育，甚至 出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘，危及胎儿。
办公室
主要重金属：铬、铅、镉、汞，来自油墨、液晶显示器等 “服毒”过程：打印、复印、整理文件资料，接收和分发报
纸、杂志等印刷品。这些纸张的油墨中，含有铅、铬、镉、 汞等重金属，如果不注意卫生，很容易进入人体。
主要危害：铬对皮肤有刺激和致敏作用，皮肤会出现红斑、 水肿、溃疡；它的烟雾和粉尘对呼吸道有明显损害，可引起 鼻黏膜溃疡、咽炎、肺炎胃肠道溃疡等。
水体中重金属的迁移转化过程
水体中重金属的迁移转化过程重金属是指相对密度大于5g/cm³的金属元素，如铅、汞、镉、铬等。
这些重金属对环境和人体健康具有较大的危害性，因此研究水体中重金属的迁移转化过程对于环境保护和人类健康具有重要意义。
一、重金属的来源重金属可以通过自然因素和人为活动进入水体。
自然因素包括地壳中的重金属元素释放和大气降水中的重金属沉降；人为活动包括工业废水、农业面源污染和城市污水等。
二、重金属的迁移途径重金属在水体中主要通过溶解态、悬浮态和胶体态的形式存在。
其中，溶解态的重金属以离子的形式存在于水中，可以通过水流的迁移和扩散传播到其他地方；悬浮态的重金属以颗粒的形式存在于水中，可以通过水流的搬运和沉积作用迁移；胶体态的重金属则以胶体颗粒的形式存在于水中，其迁移和转化过程较为复杂。
三、重金属的迁移转化过程1. 吸附作用：水体中的重金属离子可以通过吸附作用与水中的颗粒、胶体和有机质发生相互作用，从而附着在这些物质表面上。
这一过程可以减少重金属的活性，降低其在水体中的浓度。
2. 沉淀作用：重金属离子与水中其他物质发生化学反应，形成难溶的沉淀物，从而从水体中转化为固体相。
这是重金属从溶解态到悬浮态的重要转化过程。
3. 同位素转化：重金属的同位素分布具有一定的不均匀性，不同同位素的迁移速率也不同。
通过同位素示踪技术可以研究重金属在水体中的迁移转化过程。
4. 生物富集：水体中的生物可以通过摄食、呼吸和吸附等途径吸收和富集重金属。
这是重金属从水体向食物链转移的重要途径。
5. 生物地球化学过程：水体中的微生物和生物地球化学过程可以影响重金属的迁移和转化。
微生物可以通过还原作用将重金属离子还原为难溶的金属硫化物，从而影响重金属的迁移转化过程。
四、重金属的影响因素重金属在水体中的迁移转化过程受多种因素影响，包括水体的pH 值、温度、溶解氧含量、有机质含量等。
其中，pH值是最重要的影响因素之一，不同重金属的迁移转化过程在不同pH值下具有不同的特征。
水体中重金属的迁移转化过程
水体中重金属的迁移转化过程首先，重金属在水体中的迁移主要受到以下因素的影响：水体的pH 值、温度、溶解态和胶体态物质、自然有机物和微生物等。
pH值是一个重要的因素，它会影响重金属的溶解度和电离状态。
一般来说，重金属的溶解度随着pH的升高而降低，因此，酸性条件下重金属的溶解度较高。
温度对重金属的溶解和迁移没有直接影响，但温度的升高可能会改变水体中重金属的扩散速率。
在水体中，重金属可以以溶解态或胶体态存在。
溶解态重金属是以离子的形式存在的，它们可以通过扩散和对流等物理过程迁移。
胶体态重金属则是以微小颗粒的形式存在的，它们通常附着在悬浮颗粒或胶体物质表面，并随着水流的变化而沉积或悬浮。
除了溶解态和胶体态，重金属还可以与水体中的有机物或微生物发生复杂的反应，从而发生转化过程。
一种常见的转化过程是吸附作用，重金属离子可以与水体中的有机质形成络合物或吸附到颗粒表面，从而改变其迁移行为。
此外，重金属还可以与微生物发生生物吸附、生物还原和生物螯合等反应。
重金属在水体中的迁移和转化过程对环境造成一定的影响。
首先，重金属的存在可能会对水生生物产生毒性影响。
一些重金属如铅、汞和铬等对生物的神经系统、呼吸系统和肝脏等造成损害。
其次，重金属可能会在水体生态系统中积累，进而传递到食物链中。
这可能对人类的健康产生潜在的风险，特别是当重金属积累到高浓度时。
为了减少重金属对水体环境的污染，我们可以采取一些措施。
首先，通过控制工业和农业废水的排放，减少重金属的输入。
此外，可以利用适当的水处理技术，如离子交换、絮凝沉淀和活性炭吸附等方法，去除水体中的重金属。
此外，还可以通过湿地生态系统等自然方式来降低重金属的浓度。
总而言之，水体中重金属的迁移转化过程是一个复杂而多变的过程，受到多种环境因素和化学反应的影响。
重金属的存在对水生生物和人类健康都可能产生负面影响。
因此，我们应该采取适当的措施来减少重金属的污染，保护水体环境的安全和健康。
水环境中重金属的存在形态和迁移转化规律综述_王霞
・监测与分析・水环境中重金属的存在形态和迁移转化规律综述Discussion on the existing form s and m igration and transform ationlaws of h eavy m etals in the water environm ent王 霞 仇启善(包头市环境监测站 包头,010430)摘要 本文综述水环境中重金属的存在形态和污染特征以及迁移转化规律的研究概况。
水体中重金属颗粒态的存在形态分为离子交换态、碳酸盐结合态、铁氧结合态、有机质和硫化物结合态和残渣态。
重金属形态和生物效应有关。
对重金属在水体中迁移和转化规律及其过程的动力学水质模型的建立进行了论述。
关键词:重金属 存在形态 迁移转化 水质模型Abstract T he paper summurized the studys on t he ex isting for ms and migr ation and transfor mation law of heav y meta ls in the w ater env ir onment,a nd discussed the establishment of dynamic w ater quality model.Key words:heavy metal existing form migration and transform ation water quali ty model1 序言重金属污染物在环境中的含量、分布、存在形态、迁移转化、生物效应以及防治对策都引起人们关注。
随着工农业的发展,大量污染物(包括重金属)排入江、河、湖、海,使水体遭受到不同程度的重金属污染。
为控制和防治河流污染,保护人类生存环境,国外早已开展了大量研究工作;我国从八十年代开始,普遍开展了这方面的研究。
本文主要对国内水环境中重金属污染研究状况进行综述〔1〕〔2〕。
谈重金属铅在水体中的迁移与转化特征
谈重金属铅在水体中的迁移与转化特征（武汉大学）一，前言铅是一种重金属，由铅组成的盐类大部分是不溶于水的，当水体中铅的浓度达到一定范围时就会对人体、渔业、农业灌溉等等都会产生极大的危害，铅在人体内富集可以使铅中毒。
伴随着社会上出现的一系列铅污染问题，例如儿童铅中毒、孕妇铅中毒等，科学家对铅的了解和研究进一步的加深。
水圈与大气圈和岩石圈共同组成了生物圈，可见水环境的重要，铅在水体中的迁移与转化也必然随之成为社会的焦点问题。
二，铅在水体中的存在形态关于铅元素在水体中的存在形态，一般按其总量分为“可溶态”和“颗粒态”，一些+2价铅和+4价铅离子都是可溶态的，可溶态的铅毒性较大，可以为人、生物直接吸收，储积性强。
悬浮物和沉积物中的铅是颗粒态的。
三，铅在水体中迁移转化的类型和规律和其他重金属一样，铅在水体中不能为生物所降解，只能产生各种形态之间的相互转化、分散和富集，这就是铅的迁移与转化，按照其运动的形式可以分为机械迁移转化、物理化学迁移转化、生物迁移转化。
⑴对于铅的机械迁移转化，主要是铅在水体中被包含于矿物质或是有机胶体中，或是被吸附在悬浮物上，以溶解态或是颗粒态的形态随水流迁移转化。
⑵铅在水体中的物理化学迁移转化主要分为沉淀作用、吸附作用和氧化还原作用。
在此笔者详细的讨论一下其转化过程。
从高中的知识我们知道铅盐的溶解度都非常小，在偏酸性的水体中Pb 的浓度被PbSO 和PbS等限制着，水体中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，Pb +SO ─PbSO (沉淀)，Pb +S ─PbS(沉淀)，生成的PbSO ,PbS不溶于酸；在偏碱性的水体中铅的浓度受Pb(OH) 的限制，Pb(OH)─Pb + 2OH ，此反应是可逆的，水中OH 较多，使得平衡向逆向移动，又水解反应Pb +2H O─Pb(OH)+H ，OH 中和H 使得平衡向正向移动。
另外铅离子在水体中会发生络合反应生成一些络合物，所以铅通过沉淀作用可以使铅在水体中的扩散速度和范围得到限制。
水生态系统环境中重金属迁移转化机理研究
水生态系统环境中重金属迁移转化机理研究水生态系统是人类和其他生物所赖以生存的重要生态系统之一，在环境保护的背景下，关注水生态系统环境中重金属迁移转化机理的研究变得非常重要。
1. 什么是重金属？重金属是指相对原子质量大于20的金属元素，常见的有铅、镉、汞、铬、铜等。
重金属是一种常见的污染物，由于工业生产和人类活动等原因，他们会被排放到水体中，对水生态系统造成严重威胁。
2. 重金属在水环境中的迁移转化重金属在水生态系统中的迁移流程很复杂，主要包含两个部分：一是溶解态和胶体态；二是颗粒态。
溶解态与胶体态的重金属在水生态系统中迁移距离远，生物摄取率低，而颗粒态的重金属则容易被生物吸附或吞噬，从而大量进入生物体内。
3. 重金属对水生态系统的影响重金属污染对水生态系统会造成严重的影响，对生物生存和生长会产生剧烈的影响。
例如，铅、镉等重金属能够引发生物体的不良反应，导致生长受阻、生物调节能力下降等。
4. 重金属迁移转化机理研究近年来，人们对水环境中重金属迁移转化机理的研究越来越深入。
在研究中，发现了一些有趣的现象，比如：吸附剂的种类和数量，pH值，电导率等性质的不同，会对生物体内重金属的吸附和去除产生不同的影响，进而影响生物反应。
5. 重金属迁移转化机理研究的意义重金属迁移转化机理研究，不仅能够形成更准确、更全面的重金属污染供应链，同时也有利于改进重金属污染的治理技术。
同时，这些研究也有助于人们更好地了解重金属在水生态系统中的运移规律，推动重金属污染治理工作的顺利开展。
6. 总结水生态系统环境中重金属迁移转化机理研究是热门研究领域，研究人员通过对重金属迁移转化机理的逐步探索，为构建可持续发展的生态环境提供了强有力的保障。
我们必须重视重金属污染对生态环境的威胁，加强重金属污染治理和研究，共同创造更美好的环境和未来。
水体中重金属的迁移转化途径及影响因素
水体中重金属的迁移转化途径及影响因素摘要：重金属污染是水污染的一个重要方面，本文简要介绍了水中重金属的来源、污染特征及特点；着重介绍了其在水中的存在形态、迁移转化途径及迁移转化过程；最后简要分析了了pH值、氧化还原电位（Eh）、温度、离子强度及有机质对重金属迁移转化的影响。
关键词：重金属；来源；存在形态；迁移转化；影响因素Abstract: Heavy metals in water body can lead to many serious pollution problems. this paper introduce briefly the source，the pollution characteristics and features of heavy metals in water；It is emphasized that heavy metals ‘ appearance, migration and transformation pathway and migration and transformation process are also expounded; Finally ，the paper briefly analyzes the pH, radix potential (Eh), temperature, ionic strength and organic matter on the impact of migration and transformation of heavy metals.Key words: Heavy metals; source; existing forms; migration and transformation; factors1 引言随着工业化的发展，随着工农业的发展,大量污染物包括重金属排入河流,使水质恶化,给人类造成了一系列严重后果。
水体中重金属迁移转化途径及影响因素
优化产业结构
推动产业升级和转型，鼓励发展低污染、低排放的绿色产业，减少重金属的使用和排放 。
过程控制
强化污水处理
加强污水处理设施建设和运营管理，提高污 水处理效率，减少重金属在水中的含量。
优化水环境管理
建立完善的水环境监测网络，定期对水体进 行监测和评估，及时发现并处理重金属污染 问题。
物理因素
水流作用
水流可以携带重金属一起迁移，流速 、流向的变化会影响重金属的迁移转 化。
沉积作用
温度和压力
温度和压力的变化会影响水体中重金 属的溶解度和存在形态，从而影响其 迁移转化。
重金属可以在水体底泥中沉积，影响 其在水中的存在形态和浓度。
化学因素
pH值
水体的酸碱度直接影响重金属的溶解度和存在形 态，从而影响其迁移转化。
02
重金属在水体中的迁移转 化途径
物理迁移
悬浮态迁移
重金属以悬浮颗粒的形式在水体 中随水流迁移，受水流速度、颗 粒物大小和密度等因素影响。
沉积-再悬浮过程
重金属在沉积物中累积，当沉积 物受到扰动时，重金属再次释放 到水体中。
化学迁移
络合-沉淀反应
重金属与水体中的有机物或无机物发 生络合反应，形成溶解度更小的络合 物或沉淀物，从而发生迁移。
溶解-沉淀过程
重金属在水中的溶解度随pH、温度等 条件的变化而变化，通过溶解-沉淀过 程实现迁移。
生物迁移
摄入迁移
水生生物通过食物链摄取水体中的重 金属，并在体内富集，进而影响更高 级的食物链。
吸附-解吸过程
水生生物表面吸附的重金属在生物活 动过程中解吸进入水体，或被生物排 泄出体外。
水环境中重金属的迁移转化
离子交换机理 ： 螯合作用：
胶体微粒的吸附对金属离子的影响
❖ 吸附作用可控制水体中金属离子的浓度。
❖ 胶体的吸附作用是使许多微量金属从饱和的天然水中 转入固相的最重要的途径。
❖ 胶体的吸附作用在很大程度上控制着微量金属在水环 境中的分布和富集状况。
大量资料表明，在水环境中所有富含胶体的沉积物由 于吸附作用几乎都富集有Cu2+、Ni2+、Ba2+、Zn2+、 Pb2+、Tl、U等金属。
配合作用
水体中存在着各种各样的无机配位体、有机
配位体，它们能与重金属离子形成各种络合物或 螯合物，对水体中重金属迁移及生物效应有很大 的影响。
配合作用
无机配位体 有机配位体
羟基的配合作用 氯离子的配合作用
羟基对重金属离子的配合作用 羟基对重金属的配合作用实际上是重金属离子的水解反应。
重金属与碱金属、碱土金属不同，能在较低的pH值下水解。
黏土矿物对重金属的吸附
❖ 离子交换吸附机制 ❖ 水解吸附机制
离子交换吸附机制
黏土矿物的微粒通过层状结构边缘的羟基氢和-OM基中 M+离子以及层状结构之间的M+离子，与水中的重金属离子 交换而将其吸附。
水解吸附机制
重金属离子先水解，然后夺取黏土矿物微粒 表面的羟基，形成羟基配合物而被吸附：
Me2+ + n H2O == Me(OH)n(2-n)+ + n H+ ≡ AOH + Me(OH)n(2-n)+== ≡AMe(OH)n+1(1-n)+
腐殖质是起配合作用的主要物质
腐殖质与金属离子的螯合反应示意如下：
氧化还原反应
分析重金属在环境中的迁移和转化
分析重金属在环境中的迁移和转化人类的活动不可避免地对环境造成一定程度的影响，其中包括了重金属的污染。
重金属，如铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）、锌（Zn）等元素，在自然界中普遍存在，但过量的重金属对环境和生命健康造成危害。
本文旨在分析重金属在环境中的迁移和转化。
一、重金属的来源重金属的来源非常广泛，主要分为人为和自然因素两类。
人为的污染源主要包括了工业废水、生活污水、农药和化肥等非生物物质，以及燃煤、燃油、汽车尾气等气体污染物。
自然因素污染源则包括了土壤、岩石、地下水等。
此外，农业和养殖业也是重金属污染的一个重要来源。
二、重金属在环境中的迁移和转化重金属进入环境后，会在其中进行迁移和转化。
重金属的迁移主要包括了扩散、迁移和抱持三种形式。
其中，扩散是重金属的胶体或离子在水中自由移动，并参与了水体的某些化学反应；迁移是指重金属的离子离开了原来的固体，转移至液相或气相；抱持则是重金属被固定在土壤或岩石中。
重金属的转化包括了氧化还原、配合作用等多种方式，其中最主要的是氧化还原反应。
氧化还原反应可将重金属硫化物、氧化物、羟化物等转化为更可溶性的离子态，加剧其污染程度。
三、重金属对环境和生命健康的危害重金属对环境和生命健康的危害主要由于它的毒性和非生物降解性。
化学元素的毒性是指其对生物的毒杀能力和对生物代谢过程的干扰能力。
重金属对生物的毒杀作用不仅会直接导致生命的死亡，而且在进入食物链之后，可能会积累到更高级别的生物体中，导致放大效应。
非生物降解性则是指化学元素在环境中不会通过生物代谢生成新的物质，也不会被分解，长期积累在环境中，导致环境持久化污染。
结论重金属的污染是一个相对较为严重的环境问题，对人类的生命健康和环境造成了巨大的威胁。
在应对重金属污染问题上，我们需要采取一系列的措施，包括了加强重金属污染监测、减少重金属源污染、开展重金属降解技术研究等，来最大程度地减小环境和生命健康的风险。
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。
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第六节 重金属在水体中的迁移转化
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。 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。
导致慢性中毒。另外还有致癌性。
这些重金属中任何一种都能引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、神精错乱、 关节疼痛、结石、癌症 。
200亿元：国土资源部称，中国每年有1200万吨粮食遭到重金 属污染，直接经济损失超过200亿元。 4035人：环保部称，2009年，重金属污染事件致使4035人血铅 超标、182人镉超标，引发32起群体性事件。 2000万公顷：2009年中国食品安全高层论坛报告上的数据显示 ，我国1/6的耕地受到重金属污染,重金属污染土壤面积至少有 2000万公顷。 36%：中国农业大学食品工程学院院长罗云波称，食品中药物 残留和重金属对我国食品安全的潜在巨大，其中，铅和镉污染 问题突出，有36%的膳食铅摄入量超过安全限量，特别是皮蛋 的含量比较高。镉的污染水平也较高，大多数存在于软体类和 甲壳类动物身上。 23.57%：国家疾控中心曾对1000余名0-6岁儿童铅中毒情况进 行免费筛查、监测。结果显示，23.57%的儿童血铅水平超标。
汞：食入后直接沉入肝脏，对大脑、神经、视力破坏极大。天然水每升
水中含0.01毫克，就会导致人中毒。
镉：导致高血压，引起心脑血管疾病；破坏骨骼和肝肾，并引起肾衰竭 铅：是重金属污染中毒性较大的一种，一旦进入人体将很难排除。能直
接伤害人的脑细胞，特别是胎儿的神经系统，可造成先天智力低下
钴：能对皮肤有放射性损伤。 钒：伤人的心、肺，导致胆固醇代谢异常。 锑：与砷能使银手饰变成砖红色，对皮肤有放射性损伤。 铊：会使人多发性神经炎。 锰：超量时会使人甲状腺机能亢进。也能伤害重要器官。 砷：是砒霜的组分之一，有剧毒，会致人迅速死亡。长期接触少量，会
上班
主要重金属：铅，来自汽车尾气 “服毒”过程：虽然早在2000年，中国就开始使用无铅汽油，但公众有 一个很大的认识误区，就是认为“无铅汽油”不含铅。其实，无铅汽油 是指含铅量在0.013g/L以下的汽油，并非含铅量为零的汽油！这些铅和 其他有害物质一同被无数像嘉琪这样的上班族吸入体内。 主要危害：铅在废气中呈微粒状态，随风扩散，可随呼吸进入血液，并 迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中，它们干扰血红素的合成、侵袭红细 胞，引起贫血；损害神经系统，严重时损害脑细胞，引起脑损伤。当儿 童血中铅浓度达0.6～0.8ppm时，会影响儿童的生长和智力发育，甚至 出现痴呆症状。铅还能透过母体进入胎盘，危及胎儿。 防范措施：多年生活在大城市的人们，24小时都要呼吸这里的空气，如 果天天戴口罩并不现实，可多吃牛奶、豆制品、木耳、大蒜等有利于排 铅的食物。在交通干线两侧100米范围内，大气中含铅量、土壤中含铅 量和蔬菜叶片中含铅量均比较高，污染较严重，称“铅污染区”。故而 应尽量避免在马路附近散步。 更严重的受害者：交警、司机、儿童。2008年，深圳交警的体检结果 显示，他们体内的铅含量高出常人100多倍。儿童排铅能力差，汽车尾 气是最主要的毒源。
喝茶
主要重金属：氟、铅、铬、镍等，来自茶叶、饮水机内胆 “服毒”过程：茶叶中也有重金属，常见的有铅和氟，茶树具有富集 土壤中氟元素的能力，茶叶炒至过程中则易被铁锅中的铅毒污染。饮 水机内胆含有重金属铬、镍。饮水机市场门槛较低，有数据显示，国 内涉足饮水机生产的企业有近2000家，80%以上的企业为非专业的小 厂或螺丝刀工厂。合格饮水机的内胆应由食品级不锈钢制成，由于食 品级不锈钢价格昂贵，一些企业就用不锈铁或代替食品级不锈钢制作 内胆，导致重金属超标。 主要危害：氟中毒是一种慢性病，表现为氟斑牙和氟骨症；铬和镍超 标对内脏、神经系统都有危害，很难降解。 防范措施：茶叶不宜多饮，应洗茶后再喝。我国对饮水机产品实行 3C认证，为确保健康，最好别只看认证，还是得购买非贴牌生产的大 品牌饮水机。 更严重的受害者：燃用无烟煤者。贵州中西部地区因燃用氟含量过高 的的无烟煤，污染了水源和食物，当地1650万群众出现不同程度的氟 中毒症状。
办公室
主要重金属：铬、铅、镉、汞，来自油墨、液晶显示器等 “服毒”过程：打印、复印、整理文件资料，接收和分发报 纸、杂志等印刷品。这些纸张的油墨中，含有铅、铬、镉、 汞等重金属，如果不注意卫生，很容易进入人体。 主要危害：铬对皮肤有刺激和致敏作用，皮肤会出现红斑、 水肿、溃疡；它的烟雾和粉尘对呼吸道有明显损害，可引起 鼻黏膜溃疡、咽炎、肺炎胃肠道溃疡等。 防范措施：吃东西前，一定要先洗手，尤其要注意不用报纸 垫着吃盒饭，更不要把食物放到报纸上。 更严重的受害者：电镀工人。电镀时产生铬酸雾和六价铬化 物，易造成铬疮。
午餐
主要重金属：镉、汞、铅、砷、铬等，来自蔬菜、肉类、海鲜、大米、 水果等 “服毒”过程：外面餐馆的饮食可能不太卫生，除了卫生状况外，每一 道菜都可能富含重金属。中山大学一个科研团队于08年3月调查了珠江三 角洲某地级市13个蔬菜生产基地，其中7个基地的土壤存在重金属污染问 题，土壤重金属超标面积为2100亩，占调查菜地面积的37.8％。重金属 会从土壤中进入蔬菜中，而动物体内的重金属则是通过食物链层层传递 ，并在体内富集起来。食物中所含的重金属并不能通过水洗、浸泡、加 热、烹炒等方法减少。 主要危害：重金属污染物会在肝脏中储积。铬可导致呼吸系统癌症；砷 中毒表现为疲劳、乏力、心悸、惊厥，还可能致癌。甲基汞在人体内极 易被肝和肾吸收，其中15%被脑吸收，脑组织一旦受损难以治疗。 防范措施：食物是重金属侵害人体的最主要途径，我们每天吃的食物， 对于个人来说，无法追查其是否安全。相对来说，动物的肝脏、贝类海 鲜含重金属量普遍较高，应减少摄入量。 更严重的受害者：化工厂周边居民。2008年以来，中国相继发生贵州独 山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海、河南大沙河、山东临沂等 砷污染事件。