第二章 污染物在环境中的迁移和转化

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第二节 环境污染物的迁移
第 二 章
酸碱作用：常表现为环境pH值变化。酸
性环境使大多数污染物形成易溶性化合物， 促进了污染物的迁移。
络合作用： 是一种广泛存在于环境中的
作用力。当污染物在环境中迁移时，经常 和其他离子、离子团或有机大分子络合。 络合分子或离子具有特殊的化学性质，因 而大大改变了污染物的迁移能力及归宿。
生物体内污染物的浓度 BCF 环境中该污染物的浓度
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第二节 环境污染物的迁移
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第二节 环境污染物的迁移

生物种类不同，代谢机能不同，在同样 条件下，对同一种物质的浓缩系数也会不 同。 生物浓缩的研究对于阐明污染物在环境 中的生物迁移规律、评价和预测污染物进 入环境后的危害，以及确定污染物的环境 容量和制定环境标准均有重要意义。
较高营养级生物体内污染物的浓度 BMF 较低营养级生物体内污染物的浓度
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第 二 章
第二节 环境污染物的迁移
第 二 章
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。
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第二节 环境污染物的迁移 2）生物积累（bioaccumulation）：
第 二 章
指生物个体随其生长发育的不同阶段从环 境中蓄积某种污染物，而使BCF不断增大的现 象。生物积累的程度用生物积累系数（BAF） 表示。
某一生物个体生长发育较后一阶段体内蓄积污染物的浓度 BAF 同一生物个体发育阶段较前阶段体内蓄积该污染物的浓度
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第二节 环境污染物的迁移
第 二 章
• 2）水的机械性迁移作用：
包括污染物在水中的自由扩散作用和被水 流搬运的作用。受到水文条件、气候条件、水 中悬浮物、排放浓度和距排放口的距离等因素 影响。 • 一般规律是污染物在水体中的浓度与污染 源的排放量成正比，与平均流速和距污染源的 距离成反比。
第一节 概述
第 二 章
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第一节 概述
• 研究污染物在环境中的迁移和转化 第 的意义：
二 章
研究污染物在环境中的迁移转化过程及其 规律，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。
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第一节 概述
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第三节 环境污染物的转化
第 二 章
（三）生物转化和生物降解： 指污染物通过生物的吸收和代谢作用而 发生的变化。 不同的污染物生物降解或转化的结果可 能会有截然不同的结果，一种是生物转化 使污染物的毒性降低，或形成更容易降解 的分子结构；另一种是生物转化使污染物 的毒性增强，或形成更难降解的分子结构。
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第三节 环境污染物的转化
第 二 章

(一)物理转化作用：
指污染物通过蒸发、渗透、凝聚、 吸附、放射性元素的蜕变等一种或几种 过程实现的转化。
物理转化与污染物的迁移运动两者 之间存在的伴随关系较为密切。
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第三节 环境污染物的转化
（二）化学转化作用：
•
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第二节 环境污染物的迁移
第 二 章
• 1、机械性迁移
•
根据污染物在环境中发生机械性迁 移的作用力不同，我们一般可分为:气 的、水的以及重力的机械性迁移作用 等。
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第二节 环境污染物的迁移
第 二 章
• 1）气的机械性迁移作用：
包括污染物在大气中的自由扩散作用和被 气流搬运的作用。均受到气象条件、地形地貌、 排放浓度和排放高度等因素的影响。 • 一般规律是污染物在大气中的浓度与污染 源的排放量成正比，与平均风速和垂直混合高 度成反比。
• 迁移和转化的相互联系：
污染物在环境中的迁移和转化过程 往往是相互依赖和伴随进行的一个复杂 的连续过程。迁移为转化提供了环境条 件，而转化又为迁移提供了新的理化特 征等物质基础，两者既相互区别又相互 联系。
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第 二 章
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第二节 环境污染物的迁移
• 污染物的迁移
第 二 章
是指污染物在环境中发生的空间位 置的相对移动过程。 • 可归纳为：机械性迁移、物理— 化学迁移、生物性迁移。
第 二 章
指污染物通过各种化学反应过程发生的转 化，如氧化-还原反应、水解反应、络合反应、 光化学反应等。 1）在大气中的化学转化，污染物的转化以 光化学氧化和催化氧化为主。 2）在水体中的化学转化，污染物的转化主 要是氧化-还原反应和络合水解反应。 3）在土壤中的化学转化，一些农药的水解 反应由于土壤颗粒的吸附催化作用而被加速。
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。
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第二节 环境污染物的迁移
第 二 章
1）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：溶解作用是一切可 溶性污染物污染环境的基本方式之一。
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第三节 环境污染物的转化
第 二 章
污染物的转化： 污染物在环境中通过物理的、化学的 或生物学的作用改变形态或者转变成另一 种物质的过程叫做污染物的转化。 污染物的转化过程取决于其本身的理化 性质和所处的环境条件。 根据污染物的转化形式可分为物理转化、 化学转化和生物转化
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第二节 环境污染物的迁移
•
生物积累某种污染物的浓度水平取 决于该生物摄取和消除该污染物的速 率之比，摄取量如果大于消除量，就 会发生生物积累。
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第二节 环境污染物的迁移
3）生物放大（biomagnification）： 在生态系统的同一食物链上，某种 污染物在生物体内的浓度随着营养级的 提高而逐步增大的现象。生物放大系数 (BMF)表示生物放大的程度：
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第二节 环境污染物的迁移
第 二 章
• 3）重力的机械性迁移作用
指污染物及其搬运载体在重力作用下 的迁移运动。
环境中吸附了污染物的气溶胶、颗粒 物、悬浮物等主要以重力沉降的方式在环 境中自然迁移。
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第二节 环境污染物的迁移
第 二 章
• 2、物理化学迁移
•
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 物性迁移。 • 其表现形式可分为：生物浓缩、 生物累积、生物放大三种类型。
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第二节 环境污染物的迁移
第 二 章
1）生物浓缩（boiconcentration）： 生物体从环境中蓄积某种污染物，使 生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度 的现象，又称生物富集 。生物浓缩的程度 用浓缩系数表示(BCF)：
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第二节 环境污染物的迁移
第 二 章
生物浓缩、生物积累和生物放大的程度，都 用来自环境的元素或难分解的化合物的浓缩 系数表示，但却是三个不同的概念。生物浓 缩是生物机体内某种物质的浓度和环境中的 浓度相比；生物积累是同一生物个体在不同 代谢活跃阶段机体内的浓度相比；生物放大 是同一食物链上不同营养级的生物机体内某 种物质的浓度相比。
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第二节 环境污染物的迁移
第 二 章
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现象，也 是一种影响污染物在环境中迁移转化 的重要作用力。 氧化还原作用:是自然环境中广泛存在 的一种化学反应。
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第二节 环境污染物的迁移
第 二 章
• 3、生物性迁移：
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思考题
第 二 章
• 1、污染物在环境中的迁移与转化有何异同和 联系？ • 2、何谓生物性迁移？如何定量描述生物性迁 移过程？
• 3、简述污染物在环境中的转化的基本类型？
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第二章
污染物在环境中的 迁移和转化
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第二章
污染物在环境中的迁移和转化
内 容 提 要
第一节 概述
第二节 环境污染物的迁移
第三节环境污染物的转化
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第一节 概述
• 污染物的迁移和转化:
第 二 章
外源性污染物进入环境以后，由于其自身物理化 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。在这些变 化过程中，污染物直接或间接的作用于人体或其它生 物体，发生作用时的污染物距离污染源可能已经很远 很远， 而且很可能污染物的状态、浓度、组分等都已 发生了巨大的变化。这种从污染源释放出的污染物在 环境中发生的各种变化过程称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。 （environmental fate） 3 2012年12月17日