污染物的遷移與轉(zhuǎn)化課件

第二節(jié)污染物的遷移與轉(zhuǎn)化

一、污染物在環(huán)境中的遷移1、概述：（1）定義：指污染物在環(huán)境中發(fā)生的空間位置的移動(dòng)及其引起的富集、分散和消失的過程。（2）污染物進(jìn)入環(huán)境的途徑包括：人類活動(dòng)過程中無意排放工業(yè)三廢人類活動(dòng)過程中故意應(yīng)用注：進(jìn)入環(huán)境的污染物可以在各個(gè)環(huán)境要素（水、氣、土）中發(fā)生遷移并輸送到很遠(yuǎn)的距離。污染物的長距離傳送，往往由局部性污染引發(fā)區(qū)域性污染甚至全球性污染，這也是環(huán)境污染成為當(dāng)代主要環(huán)境問題的原因之一。第二節(jié)污染物的遷移與轉(zhuǎn)化

一、污染物在環(huán)境中的遷移12、遷移的方式（1）機(jī)械遷移a、水的機(jī)械遷移作用b、氣的機(jī)械遷移作用c、重力的機(jī)械遷移作用（2）物理－化學(xué)遷移污染物在環(huán)境中遷移的最重要的形式。a、溶解－沉淀作用、絡(luò)合－螯合作用、吸附－解吸作用、氧化－還原作用、水解作用b、化學(xué)分解、光化學(xué)分解、生物化學(xué)分解（3）生物遷移非常復(fù)雜，通過生物的吸收、代謝、生長、死亡等過程所實(shí)現(xiàn)例：生物通過食物鏈對(duì)重金屬的放大積累作用2、遷移的方式23、影響遷移的因素：（1）內(nèi)部因素：污染物自身的物理化學(xué)性質(zhì)：

a、組成該物質(zhì)的元素所具有的組成化合物的能力b、形成不同的電價(jià)離子能力、c、水解能力、d、形成絡(luò)合物的能力、e、被膠體吸附的能力f、原子的電負(fù)性、離子半徑、電價(jià)、離子電位和化合物的鍵性、溶解度3、影響遷移的因素：3（2）外部因素：外界環(huán)境理化條件以及區(qū)域自然地理?xiàng)l件酸堿條件氧化－還原條件膠體的種類、數(shù)量絡(luò)合配位體的數(shù)量、性質(zhì)（2）外部因素：外界環(huán)境理化條件以及區(qū)域自然地理?xiàng)l件4二、污染物的形態(tài)和分布1、形態(tài)：環(huán)境中污染物的外部形狀、化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)形式。form：外觀（形式）；species：內(nèi)在包括：價(jià)態(tài)，如Cr（VI）、Cr（III）化合態(tài)，如有機(jī)汞和無機(jī)汞結(jié)構(gòu)態(tài)，如同分異構(gòu)體絡(luò)合態(tài)幾種重要的形態(tài)分類離子態(tài)代換態(tài)膠體有機(jī)結(jié)合態(tài)難溶態(tài)二、污染物的形態(tài)和分布1、形態(tài)：環(huán)境中污染物的外部形狀、化52、分布：污染物在環(huán)境多組分間分布，不僅指在環(huán)境空間的濃度分布，而且還指污染物不同形態(tài)、不同相態(tài)之間的分配。例：汞形態(tài)的分布大氣：以金屬汞和汞蒸汽、二甲基汞以及顆粒態(tài)汞等形式存在水體：水溶性汞，不同價(jià)態(tài)、多種絡(luò)合物沉積物：顆粒態(tài)汞2、分布：污染物在環(huán)境多組分間分布，不僅指在環(huán)境空間的濃度分6三、轉(zhuǎn)化1、定義指污染物在環(huán)境中通過物理、化學(xué)或生物的作用改變形態(tài)或轉(zhuǎn)變成另一種物質(zhì)的過程。2、形式物理轉(zhuǎn)化：通過蒸發(fā)、滲透、凝聚、吸附以及放射性元素的蛻變化學(xué)轉(zhuǎn)化：通過各種化學(xué)反應(yīng)生物轉(zhuǎn)化：通過生物的吸收和代謝作用三、轉(zhuǎn)化1、定義73、轉(zhuǎn)化的結(jié)果：兩種可能：污染物轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)或易降解結(jié)構(gòu)污染物的毒性增強(qiáng)或轉(zhuǎn)化為難降解結(jié)構(gòu)3、轉(zhuǎn)化的結(jié)果：8以光化學(xué)氧化、催化氧化反應(yīng)為主例一：光化學(xué)煙霧（PhotochemicalSmog）光化學(xué)煙霧是大氣中氮氧化物和碳?xì)浠衔镌谧贤饩€照射下反應(yīng)生成的多種污染物的混合物。光化學(xué)煙霧最具危害的兩種物質(zhì)是臭氧(O3)和過氧乙酰硝酸酯(peroxyacetylnitrates,PAN)。例二：酸雨（AcidRain）：SO2SO34、大氣中的轉(zhuǎn)化以光化學(xué)氧化、催化氧化反應(yīng)為主4、大氣中的轉(zhuǎn)化9**圖1-2光化學(xué)煙霧形成過程**圖1-2光化學(xué)煙霧形成過程105、水體中的轉(zhuǎn)化主要是生化作用氧化－還原作用天然水體本身是一個(gè)氧化－還原體系，含有多種無機(jī)、有機(jī)氧化劑和還原劑，如DO、Fe3+、Mn4+、S2－、有機(jī)化合物等，對(duì)污染物的轉(zhuǎn)化起重要作用。水體中的氧化還原類型、速率和平衡，在很大程度上決定了水中重要污染物的性質(zhì)。如：厭氧性湖泊水體中的許多氧化還原反應(yīng)均為微生物催化反應(yīng)。5、水體中的轉(zhuǎn)化11氧垂曲線（OxygenSagCurve）（P36）氧垂曲線的定義在河流受到有機(jī)物污染時(shí)，由于有機(jī)物的氧化分解作用，水體的DO發(fā)生變化。從污染源到河流下游一定距離內(nèi)，可繪制一條DO逐漸變化的曲線，稱之為氧垂曲線。根據(jù)有機(jī)物在水體中分解變化和DO的變化，可把受污河流分成幾段:清潔區(qū)：未受污染分解區(qū)：細(xì)菌分解有機(jī)物，DO下降腐敗區(qū)：DO消耗殆盡，進(jìn)行缺氧分解恢復(fù)區(qū)：有機(jī)物分解接近完成，DO上升并接近飽和清潔區(qū)：恢復(fù)原始狀態(tài)氧垂曲線（OxygenSagCurve）（P36）氧垂曲12配合作用無機(jī)配位體：OH－、Cl－、CO32-、HCO3－等有機(jī)配位體：氨基酸、腐植酸、洗滌劑、清潔劑等生物降解作用：微生物污染物的遷移與轉(zhuǎn)化課件136、土壤中的轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)復(fù)雜，固、液、氣三相污染物和土壤的理化性質(zhì)都很重要生物降解起重要作用。各種污染物在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化過程是復(fù)雜的，往往存在相互影響、制約的關(guān)系，研究污染物的物理化學(xué)和生物的轉(zhuǎn)化機(jī)制和過程是闡明污染物的環(huán)境行為，遷移轉(zhuǎn)化與歸宿和對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響的基礎(chǔ)工作。6、土壤中的轉(zhuǎn)化14四、生物地球化學(xué)循環(huán)1、概述⑴、定義：生物的合成作用和礦化作用所引起的污染物周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)動(dòng)過程。注：合成作用指生物（主要是綠色植物）將吸收的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樯矬w本身的有機(jī)物質(zhì)的過程。礦化作用指生物通過代謝作用（包