污染物在水体中的迁移
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。
环境影响评价 划重点 (下)
六1、水体环境容量：水环境容量是指水体在环境功能不受损害的前提下，所能接纳的污染物的最大允许排放量。
受纳水体不同，其消纳污染物的能力也不同。
环境容量所致的环境是一个较大的范围，若受纳水体范围较小，而边界与外界新形的物质能量交换量相对于水体自身所占的比例较大，此时通常改称为环境承载能力。
2、简述污染物在水体中的迁移转化方式推流迁移:污染物随着水流在X、Y、Z三个方向上平移运动产生的迁移作用。
(前后、左右、上下)分散稀释:污染物在水流中通过分子扩散、湍流扩散和弥散作用分散开来而得到稀释。
转化和运移:污染物在悬浮颗粒上的吸附或解吸、污染物颗粒的凝并、沉淀和再悬浮。
底泥中污染物随底泥沉淀物运移，热污染的传导和散失。
3、S-P模型是在什么条件下建立的？主要应用于什么水体什么指标的预测？(1)河流中的BOD衰减和溶解氧的复氧都是一级反应;(2)反应速度是定常的;(3)河流中的耗氧是由BOD衰减弓起的，而河流中的溶解氧来源则是大气复氧。
适用水体:(1)河流充分混合段;(2)污染物为耗氧有机污染物;(3)需要预测河流溶解氧状态;(4)河流为恒定流动;(5)污染物连续稳定排放。
指标:溶解氧DO、COD4、废水排入河流后，污染物与河水是如何混合的？由那几个阶段组成？(1)竖向混合阶段污染物排人河流后因分子扩散、湍流扩散和弥散作用逐步向河水中分散，由于一般河流的深度与宽度相比较小，所以首先在深度方向上达到浓度分布均匀，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。
在竖向混合阶段也存在着横向混合作用。
(2)横向混合阶段当深度上达到浓度分布均匀后，在横向上还存在混合过程。
经过一定距离后污染物在整个横断面达到浓度分布均匀，这过程称为横向混合阶段。
(3)段面充分混合后阶段在横向混合阶段后，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，持久性污染物浓度将不再变化，非持久性污染物浓度将不断减少。
5、在地表水环境影响预测中，如何对河流湖泊进行简化？（1）如果河流的两排放口的间距较近时，可以简化为一个其位置。
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。
河流水体污染物迁移与扩散过程
河流水体污染物迁移与扩散过程水是生命之源，然而现代工业和生活活动所产生的污染物对河流水体造成了严重的破坏。
了解河流水体污染物的迁移与扩散过程对于保护水资源、维护生态平衡至关重要。
本文将通过阐述污染物迁移的途径和扩散的机制，以及相关的防治措施，来探讨河流水体污染物迁移与扩散过程。
一、河流水体污染物迁移途径1.水流迁移：河流的水流是污染物迁移的主要途径之一。
污染物通过水流的推动，沿着河流的流向传播。
大部分溶解性污染物会随着水流的流动被稀释和运移，而悬浮物和沉积物中的颗粒污染物则会随着悬浮物和沉积物的运动而迁移。
2.气候影响：气候因素也是影响污染物迁移的重要因素之一。
降雨量的大小和频率，以及水温、湍流等气候因素都会对污染物迁移产生影响。
降雨会冲刷河岸和流域中的污染物，使其进入河流；而温度和湍流等因素会影响水的流速和水深，从而影响污染物的扩散。
二、河流水体污染物扩散机制1.弥散扩散：河流中的扩散过程主要通过弥散来实现。
当污染物浓度梯度存在时，污染物会沿着浓度梯度方向进行自发性扩散，使其浓度逐渐减小。
弥散过程不需要外界的能量输入，是一种自发的物理现象。
2.湍流扩散：湍流是河流中常见的现象，也是污染物扩散的重要机制之一。
湍流会引起水流的混合和波动，从而将污染物在水流中更加均匀地分布。
湍流对于扩散的增大起到了重要的促进作用。
三、河流水体污染物迁移与扩散的防治措施1. 减少污染物的排放：减少污染物的源头排放是解决河流水体污染的关键。
通过加强环境管理和监管，推动工业企业、农村和城市居民等各方减少污染物的排放，从源头上减轻河流水体的污染负荷。
2. 改善河流水质：对于已经受到污染的河流水体，采取适当的治理措施是必要的。
包括沿岸绿化、湿地修复、人工湖建设等手段，可以减缓污染物的迁移和扩散，同时提高水体的自净能力。
3. 强化监测与预警：建立完善的河流水体监测网络，及时掌握水质的变化和污染源的情况，对河流水体的污染问题提前进行预警，以便采取相应的措施进行干预和管理。
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。
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。
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。
污染物在地下水中的迁移与传输研究
污染物在地下水中的迁移与传输研究一、引言地下水是自然界中最为稳定的水体之一，广泛应用于人们的生产、生活和环境等众多领域中。
然而，随着人类工业、农业和城市化进程的加速，地下水逐渐受到了污染，其对于人们的生存环境和健康产生了不良影响。
污染物在地下水中的迁移与传输是影响地下水质量的关键因素，为了控制和管理地下水污染，需要对污染物在地下水中的迁移和传输特性进行深入研究。
二、污染物在地下水中的迁移污染物在地下水中的迁移是受多种因素的影响，主要包括孔隙水流动、地下水流动速度、沉积物颗粒大小和介质材料等因素。
地下水的孔隙水流动速度对污染物的迁移有较大影响，在孔隙水流动速度较快时，污染物分子的迁移能力也较强。
此外，沉积物颗粒大小和介质材料对于污染物在地下水中的迁移速度也有一定影响，沉积物颗粒较大、介质材料较致密时，污染物的迁移速度较慢。
在地下水中，溶解污染物相对于悬浮污染物更容易迁移，因为溶解污染物能够随着地下水流动而迅速传输到较远处。
另外，挥发性有机污染物也相对于其他污染物更容易迁移，因为其易受温度和压力影响，从而导致其快速挥发到大气中。
三、污染物在地下水中的传输污染物在地下水中的传输是受多种因素的影响，包括地下水流动、化学反应和生物反应等因素。
地下水流动速度对于污染物的传输速度也有很大影响，当地下水流速较快时，污染物分子也能够更快地传输到远处。
化学反应也是决定污染物传输的重要因素之一。
例如，当污染物溶液遇到矿物质或有机物质时，可能会发生吸附、解吸、离子交换或化学反应等作用，从而影响污染物在地下水中的传输速度。
此外，生物反应也能对于污染物传输产生很大影响，例如，微生物在地下水中可以分解有机污染物，从而降低其在地下水中的浓度，但同时也可能会促进污染物的传输。
四、污染物在地下水中的迁移与传输研究方法为了深入研究污染物在地下水中的迁移和传输特性，研究人员使用了多种方法进行分析，包括现场试验、数值模拟和试验室模拟等方法。
水体氮磷污染物的迁移与转化规律研究
水体氮磷污染物的迁移与转化规律研究随着人类社会的不断发展，环境问题日益凸显。
在水体中，氮磷污染物已经成为环境保护领域的重要议题。
它们的存在和迁移转化方式直接影响着人类的生产和生活。
因此，研究水体中氮磷污染物的迁移与转化规律，对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
一、水体中氮磷的来源和影响氮磷是生命活动必需的元素，它们通常以化合物的形式存在于水体中。
水体中氮磷污染物主要来源于农业、城市化、工业化等多种因素。
农业活动是水体中氮磷污染的主要来源，农田灌溉、肥料运用、兽畜饲养等都会导致氮磷污染。
城市化和工业化也会增加水体污染的风险。
这些因素会使水体中氮磷含量过高，影响水体生态系统健康。
水体中氮磷含量超标会导致一系列的环境问题，例如蓝藻水华、河流富营养化、水生态系统崩溃等。
此外，氮磷对人类健康也有不良影响。
如氮污染物会转化为亚硝酸盐，以及其衍生物亚硝胺，对人体致癌风险有一定影响。
二、水体中氮磷污染物的迁移水体中的氮磷污染物是动态的，它们在水体中不断地迁移转化。
水体中的氮磷污染物主要有一下迁移途径：1、平流：由于水体运动、流动的差异，污染物沿流动方向流动，形成物质的平流。
平流是氮磷污染物迁移的主要方式之一。
2、扩散：氮磷发生扩散，是指氮磷颗粒在水体中无规则的扩散，它主要是受水体运动、物理和化学因素的支配。
3、沉降：由于氮磷颗粒密度重，水流缓慢时可沉降。
大颗粒氮磷污染物在水体沉降速度快，受到水流扰动影响很小。
水体中的氮磷污染物迁移途径以及污染物的迁移距离和时间，会受到多种因素的影响。
例如，水流速度、水体风险、水深、水体年龄、降雨量及地表覆盖率等都会影响氮磷污染物的迁移。
三、水体中氮磷污染物的转化氮磷污染物在水体中可发生多种转化反应，包括氧化还原、酸硷平衡、生物能量等。
转化的这些反应会影响污染物在水体中的存在形式和浓度。
1、氮的转化氮可转化为多种形式，包括氨态氮、硝态氮、有机氮、氮气等。
其中，氮气和硝态氮的生成是氮在水体中的最终落脚点。
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。
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。
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。
大气污染物在土壤和水体中的迁移与转化机制研究
大气污染物在土壤和水体中的迁移与转化机制研究大气污染物是当今社会环境面临的一个严重问题。
它们不仅对空气质量产生了直接的影响，也会通过迁移和转化的机制进入土壤和水体中，给生态环境带来不可逆转的破坏。
因此，研究大气污染物在土壤和水体中的迁移与转化机制对于环境保护和人类健康至关重要。
大气污染物的迁移过程受到多种因素的影响，其中包括气象因素、土壤理化性质以及污染物自身的属性等。
气象因素如风速、湿度和降雨对大气污染物的迁移路径和速率起到决定性作用。
在风速较大的情况下，污染物在空气中的扩散会更加广泛，同时降雨可以促使污染物沉降到土壤和水体中。
土壤的理化性质也会对污染物的迁移起到重要影响。
土壤的质地、孔隙结构和湿度等因素会影响污染物的吸附和运移能力。
不同的污染物有着不同的性质，如挥发性和溶解性等差异，这些属性会影响到污染物在土壤和水体中的迁移速率和行为。
对于大气污染物在土壤和水体中的转化机制的研究，可以从污染物的降解、生物转化和迁移过程入手。
降解是污染物最常见的处理方式之一，通过化学反应、光解等方式将有毒有害物质转化为无害化合物。
例如，一些臭氧层破坏物质在土壤和水体中会发生光解反应，降解为无害的物质。
此外，一些特定的土壤微生物也可以通过代谢过程将污染物转化为无害物质。
这种生物转化过程对于能源利用和环境修复具有重要意义。
同时，大气污染物在土壤和水体中的迁移过程也是值得研究的重要课题。
对于土壤而言，污染物可以通过大气沉降和根系吸收等方式进入土壤层。
然后，在土壤孔隙中的水分作用下，污染物会随着水分向下渗透，进一步迁移到地下水层。
此外，土壤中的微生物活动也会促进污染物的迁移过程。
由于土壤是一个复杂的系统，其中包含着丰富的微生物群落和生物化学反应。
这些微生物和反应过程可以加速污染物在土壤中的转化和迁移过程。
水体中的污染物迁移机制也有其独特之处。
大气污染物可以通过水蒸气的形式直接进入水体，也可以通过降雨和大气沉降的方式进入。
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第四章 污染物在水体中的迁移
水质模型的目的是模拟污染物浓度在环境中的变化过程，这种过程包括物理、化学和生物过程，其中物理过程主要表现在对流、扩散和弥散等；化学过程主要表现于物质由于化学反应在水体中的变化规律；生物过程则是在微生物的作用下而产生的变化过程。
主要控制因素是污染性质、环境因素和排放的方式方法。
所以有必要在这里介绍污染物的基本转化规律和机理。
(1) 对流与扩散
对于溶解性和悬浮性的污染物质，其物理过程主要有对流和扩散两种基本方式。
对流指的是由于含有污染物的水体运动而产生的迁移过程；而扩散是指由于水体中污染物迁移所产生浓度梯度的非平流转移过程，这种过程是由于布朗宁（BROWNIAN ）运动而引起物质分子的随机运动，或由于湍流而引起的分子级迁移过程。
对于保守物质，分子扩散可用Fick ’s 第一定律来描述：物质由分子扩散通过液体单位面积的速度与液体中的浓度梯度成正比。
扩散物质通量=x c D m ∂∂- (6-1)
其中，D m 是扩散系数或比例常数，它与绝对温度成正比，与扩散相的分子量和扩散相的浓度成正比。
负号表示由于扩散过程物质从高浓度向低浓度方向运动。
(2) 物理化学过程动力学
(a) 零级反应：零级反应的反应速率与反应浓度无关，当方程中的指数v 和w 为零时，反应物浓度变化速率可用下列方程表示：
[]k dt A d =/
(b) 一级反应：一级反应速率与反应物浓度成正比，其速率常数可用下列方程表示：
[][]A k dt A d =/ （6-3）
方程的解为：
[][])exp(0kt A A -= （6-4）
式中，[A 0]是初始浓度；[A]是时间t 时的浓度。
(c) 二级反应：典型的二级反应式有两种形式
（3）吸附－解吸
水中溶解的污染物或胶状物，当与悬浮于水中的泥沙等固相物质接触时，会被吸附在泥沙表面，并在适宜的条件下随泥沙一起沉入水低,使水的污染浓度降低，起到净化作用。
另外，河流的底岸也有吸附作用.与之相反，被吸附的污染物,当水流条件(如浓度、流速、pH 、温度等)改变时，也可能从吸附面上解脱一部分又进入水中，使水的污染浓度增加。
前者称吸附，后者称解吸。
大量研究表明：吸附能力远远大于解吸能力，常可大过几个数量级。
因此，吸附—解析的总趋势是使水体溶解的污染物浓度降低。
(4) 沉淀与再悬浮
水中悬浮的有机物微粒和吸附有机物的泥沙，当流速减缓时，可能出现沉淀，使水体净化；当流速变大时，沉积为底泥的有机物可能被冲刷再浮于水中，使污染浓度增大。
在水质模型中考虑这种影响，一般有两种途径：一是按照河流动力学原理，先计算河段的冲淤过程，
然后再考虑泥沙对污染物的吸附-解吸作用，进一步算出有机物的沉淀与再悬浮。
这种方法考虑因素全面，计算精度较高，但这种方法比较复杂，需要资料多，工作量大，仅当沉淀与再悬浮作用很重要时才采用。
另一种方法，是采用下面的简单公式估计沉浮作用引起的有机物浓度变化：
C K dt dC
S -= (6-26)
式中：C 为t 时水体的有机污染物浓度，mg/L ；Ks 为沉淀与再悬浮系数，d -1。
沉淀时取正，
表示水中污染物浓度减小；再悬浮时取负，使水中污染物浓度增加。
Ks 与河水流速、 泥沙颗粒组成等因素有关。
（5） 有机污水生化反应
(a) 碳化方程
在水环境中，有机物在耗氧条件下，好氧性细菌对碳化合物氧化分解，使有机物产生生化降解过程。
反应速度按一级动力学公式描述，即反应速度与剩余有机物的浓度成正比
L K dt dL
1-= (6-27)
解得
)exp(10t K L L -= (6-28)
(b) 硝化方程
在水中，氨氮和亚硝酸盐氮在亚硝化菌和硝化菌作用下，被氧化成硝酸盐氮的过程。
其生物化学反应方程式
O 2H 4H 2NO 322224++−−−→−++-+
亚硝化菌O NH
--
−−→−+3222NO O 2NO 硝化菌
(c) 厌氧方程
当水体中有机物(主要指耗氧有机物)含量超过一定限度时，从大气供给的氧满足不了耗氧的要求，水体便成为厌氧状态。
这时有机物开始腐败，并有气泡冒出水面(主要是CH 4 、H 2S 、H 2 等气体)，发出难闻的气味。
在这种条件下，引起激烈的酸性发酵，其pH 在短时间内降低到5.0~6.0的范围。
在这个发酵阶段，主要是碳水化合物被分解，然后是蛋白质被分解，有机酸和含氮的有机化合物开始分解，并生成氮、胺、碳酸盐及少量的碳酸气、甲烷、氢、氮等气体。
与此同时，还产生硫化氢。
（6） 微生物生长动力学
微生物生长动力学过程要比化学反应过程更复杂。
幸运的是，微生物的重要一类—细菌，能用简单的方法来描述，这些适合修正的动力学也可以用于描述藻类的生长。
对藻类，其基本关系是基质浓度和生长速率。
图6.2和下列方程用于这种关系的描述。
)(max S K S S +=μμ (6-38)
式中：μ—生长速率；S —基质浓度；K S —半速常数。
6-2 细菌生长速率与基质浓度之间的关系 RA dt dR = (6-40) （7） 其他过程
(a) 挥发过程
在气液界面，物质的交换的另外一种重要过程是挥发。
对于许多物质，挥发作用是一个重要的过程。
当溶质的化学势降低之后就会发生溶质从液相向气相的挥发过程。
(b) 光解过程
许多化学物质在水体中在波长大约290nm 处具有光解作用，该过程可以描述为： C K dt dC p θ-= (6-46)
式中：K p —光解速率系数；θ—总产率。
生长速绿。