污染物在水体中的迁移与转化
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。
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。
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。
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。
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。
水环境污染物的特征与迁移转化分析
水环境污染物的特征与迁移转化分析水环境是人类赖以生存和发展的重要资源。
然而，随着工业化和城市化的进展，水环境污染成为了一个全球性的问题。
水环境污染物的特征与迁移转化是研究和解决水环境污染问题的关键。
水环境污染物的特征是指其物理、化学和生物学性质特点。
不同类型的污染物具有不同的特征，如溶解性、挥发性、可生物降解性等。
溶解性是指污染物在水中可以溶解的程度。
溶解性污染物可以通过水流迁移，并影响广大区域的水环境。
溶解性污染物的特征包括溶解度、溶解度与温度关系和溶解度与pH值关系等。
挥发性是指污染物在水中可以挥发的性质。
挥发性污染物可以通过蒸发进入大气并传播到其他地区。
挥发性污染物的特征包括蒸汽压、气液分配系数和挥发物浓度随时间的变化等。
可生物降解性是指污染物在水中可以由微生物降解的程度。
可生物降解污染物可以通过微生物的作用减少其污染性。
可生物降解性污染物的特征包括降解速率、降解机理和降解产物等。
水环境污染物的迁移转化是指污染物在水环境中的运动和变化过程。
迁移转化过程涉及了污染物的传输、转化和积累。
了解和揭示污染物的迁移转化机制可以为有效控制水环境污染提供指导。
污染物的传输是指污染物在水体中的水动力传输过程。
传输过程受到水流速度、流向和水力条件等因素的影响。
传输过程可以通过数学模型来模拟和预测，以便对污染物的分布和扩散进行评估。
污染物的转化是指污染物在水环境中发生的化学反应和生物变化过程。
转化过程包括氧化、还原、光解和降解等。
转化过程的研究可以揭示污染物的去除机理和影响因素，为选择合适的处理方法提供依据。
污染物的积累是指污染物在水体中逐渐富集的过程。
积累过程受到污染物的吸附、沉降和生物富集等因素的影响。
积累过程的研究有助于了解污染物的环境行为和效应，以及评估水环境的污染风险。
为了准确分析水环境污染物的特征与迁移转化，科学家们采用了多种研究方法。
其中，物理化学分析方法可以用来研究污染物的理化特性，如溶解度、挥发性和降解速率等。
水体中污染物的迁移与转化
水体中污染物的迁移与转化侯洪刚【摘要】文章论述水体中主要污染物的迁移与转化规律以及重金属在水体中的迁移转化类型。
【期刊名称】《现代农业》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】2页(P88-89)【关键词】水体;污染物;迁移;转化【作者】侯洪刚【作者单位】辽宁省营口市环保局【正文语种】中文【中图分类】X132一、污染物的迁移各种污染物在环境中发生空间位移及所引起的富集、分散和消失的过程，称污染物的迁移。
在迁移过程中常伴随着形态的变化。
1.迁移方式。
污染物在环境中的迁移主要有三种方式：(1)机械迁移。
据营运力的不同可分为水、气和重力的机械迁移。
(2)物理一化学迁移。
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，诸如溶解-沉淀作用、氧化——还原作用、水解作用、络合和螯合作用、吸附——解吸作用等实现的迁移。
对有机污染物而言，除上述作用外，还通过化学分解、光化学分解和生物化学分解等作用实现迁移，物理一化学迁移是环境中污染物迁移最主要的方式，其结果决定了污染物的存在形式、富集状况和潜在危害程度的大小。
(3)生物迁移。
污染物生物体的吸附、代谢、生长、死亡等过程实现的迁移。
生物通过食物链对某些污染物的放大积累作用是生物迁移的一种重要形式。
2.制约因素。
污染物在环境中迁移主要受污染物自身的理化性质以及外界环境的物理化学条件和自然地理条件制约。
(1)内部因素。
与迁移有关的污染物理化学性质，是指组成该物质的元素所具有的组成化合物的能力、形成不同电价离子的能力、水解能力、形成络合物能力和被胶体吸附能力等。
上述性质与组成污染物元素的原子构造有关。
一般来说，由共价键键合的污染物容易进行气迁移；由离子键键合的污染物容易进行水迁移。
(2)外部因素。
主要指环境的酸碱条件、氧化还原条件、胶体种类及数量、络合配位体数量和性质等。
环境酸碱度对污染物迁移影响很大。
多数重金属在强酸性环境中能形成易溶性化合物，有较高的迁移能力。
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。
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。
污染物迁移与转化的数值模拟
污染物迁移与转化的数值模拟随着人类社会的进步和发展，环境污染与日俱增。
其中，水环境污染是比较常见的一种，例如工业废水、农业面源污染和城市雨水等。
这些污染物在水体中的迁移和转化是一个复杂的过程，需要通过科学的方法进行数值模拟，从而更好地了解污染物的迁移、转化和控制。
首先，我们需要了解污染物在水体中的运移过程。
在水环境中，污染物有三种主要的运移过程：扩散、对流和输运。
扩散是指污染物在水中遇到水分子而发生的无序的随机运动；对流是指水体在高低温差、热源等因素的作用下发生的整体运动；输运是指污染物随着水体整体运动而移动的过程。
通过对这些运移过程的分析，我们可以了解污染物在水体中的输移规律，从而找到控制污染物的有效方法。
其次，我们需要了解污染物的转化过程。
在水体中，污染物经过生物、化学、物理等多个环节的作用而发生转化。
例如，氨氮在水体中可以通过硝化-脱氮作用转化为亚硝酸盐和硝酸盐；COD是污染物中的重要指标之一，可以通过生化反应和光化学反应等途径进行去除。
通过对污染物的转化过程进行数值模拟，可以确定污染物的降解速率和转化机理，为污染物的治理提供科学的依据。
另外，我们需要使用数值模拟的方法对污染物的排放过程进行分析。
在实际情况中，污染物的排放是一个复杂的过程，受到多种因素的影响，例如排放口条件、降雨量、污染物浓度等。
通过对排放过程进行数值模拟，可以预测排放后污染物的浓度分布和迁移情况，为制定相应的管理措施提供科学依据。
针对以上问题，数值模拟成为了解决问题的有效手段之一。
数值模拟主要是通过建立相应的数学模型，计算模拟系统受到不同因素作用下的响应，从而模拟真实的系统行为。
在污染物迁移与转化的问题中，常用的数学模型有著名的Advection-Diffusion Equation（ADE）模型和Hydrological Simulation Program–FORTRAN（HSPF）模型等。
ADE模型基于对污染物运移过程的物理规律进行建模，能够准确地计算污染物浓度的空间分布和时间变化；HSPF模型是一种基于流域宏观水文过程的数学模型，可以模拟水文学、水质学、点源污染、土壤侵蚀等多个过程，是综合性强的数值模型。
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。
第五章-地表水环境影响评价(环境影响评价)
第五章地表水环境影响评价第一节水体中污染物的迁移与转化一、水体中污染物迁移与转化概述水体中污染物的迁移与转化包括物理输移过程，化学转化过程和生物降解过程。
1. 物理过程物理过程作用主要指的是污染物在水体中的混合稀释和自然沉淀过程。
其中混合稀释作用主要由下面三部分作用所致：（1）紊动扩散由水流的紊动特性引起水中污染物自高浓度向低浓度区转移。
（2）移流由于水流的推动使污染物的迁移随流输移。
（3）离散由于水流方向横断面上流速分布的不均匀而引起分散。
2. 化学过程包括氧化还原作用、化学沉淀作用、混凝沉淀作用及吸附作用。
3. 生物过程生物自净的基本过程是水中微生物在溶解氧充分的情况下，将一部分有机污染物转化为自身物质，另一部分氧化分解为无害的简单无机物。
二、河流水体中污染物的对流和扩散混合废水进入河流水体后，不是立即就能在整个河流断面上与河流水体完全混合。
虽然在垂向方向上一般都能很快地混合，但往往需要经过很长一段纵向距离才能达到横向完全混合。
这段距离通常称为横向完全混合距离(x1)。
纵向距离(x)小于x1的区域称为横向混合区，大于x1的区域称为断面完全混合区。
如图6-1所示。
图6-1 污染物在河流中的混合示意在河流中，影响污染物输移的最主要的物理过程是对流和横向、纵向扩散混合。
对流是溶解态或颗粒态物质随水流的运动，在横向、纵向、垂向均可发生，主要为纵向对流。
横向扩散是指由于水流中的紊动作用，在流动的横向方向上，溶解态或颗粒态物质的混合。
纵向扩散是指由于主流在横、垂方向上的流速分布不均匀而引起的在流动方向上的溶解态或颗粒态物质的分散混合。
三、海水中污染物的混合扩散排放到海洋中的污水，一般是含有各种污染物的淡水，其密度比海水小，入海后一面与海水混合而稀释，一面在海面向四周扩展，如图6-2：图6-2污水在海面上的扩展第二节地表水环境影响评价概述一、评价等级与评价范围1. 评价工作等级的分级根据建设项目的污水排放量、污水水质的复杂程度、受纳水域的规模以及水质要求进行地表水环境影响评价工作级别的划分。
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。
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。
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。
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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有机物降解方程式
d L
dt
K1 L
L L0 eK1t
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。
冷却用水
方
锅 炉补充 水
面
其他方面
其 他杂用 水
本章小结
教学内容
水质指标 水质标准
教学重点
表征有机物的水质指标：BOD和COD 生活饮用水卫生标准
教学难点
BOD的意义 BOD和COD的关系
SUCCESS
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2019/11/3
第三章 污染物在水体中的迁 移与转化
一 、水体的自净作用
河流的自净作用是指河水中的污染物质在 河水向下游流动中浓度自然降低的现象。
根据净化机制分为三类
物理净化： 稀释、扩 散、沉淀
化学净化： 氧化、还 原、分解
生物净化：水中 微生物对有机物 的氧化分解作用
污水排入河流的混合过程
竖向混合阶段
污染物排入河流 后，从排放口到 深度上达到浓度 分布均匀的阶段 称为竖向混合阶 段，同时也存在 横向混合作用。
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
河流的自净过程；
反映出最缺氧点的位置及其DO的含量。
SUCCESS
THANK YOU
2019/11/3
三、污染物在不同水体中的迁移转化规律
污染物在河流中的扩散和分解受到河流的流量、流速、 水深等因素的影响。 河口污染物的迁移转化受潮汐影响，受涨潮、落潮、平 潮时的水位、流向和流速的影响。 湖泊水库的贮水量大，但水流一般比较慢，污染物的稀 释、扩散能力较弱。 海洋虽有巨大的自净能力，但是海湾或海域局部的纳污 和自净能力差别很大。 污染物在地下水中的迁移转化受多种因素影响，地下水 一旦污染，要恢复原状非常困难。
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。回对产品质量不应产生不良影响
用
应
应符合应用对象对水质的要求或标准
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
价格应比自来水低廉
求
应有安全使用的保障
城市生活用水
供
水
城
和市政用水
城 市绿地灌 溉
市
污
农业、林业、
市政与建筑用水
水
渔业和畜牧业
回
城市景观
用
工
业
工 艺生产用 水
的
几 个
地下水回灌
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