污染物的遷移與轉化課件

第二節(jié)污染物的遷移與轉化

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及其引起的富集、分散和消失的過程。（2）污染物進入環(huán)境的途徑包括：人類活動過程中無意排放工業(yè)三廢人類活動過程中故意應用注：進入環(huán)境的污染物可以在各個環(huán)境要素（水、氣、土）中發(fā)生遷移并輸送到很遠的距離。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)污染物的遷移與轉化

一、污染物在環(huán)境中的遷移12、遷移的方式（1）機械遷移a、水的機械遷移作用b、氣的機械遷移作用c、重力的機械遷移作用（2）物理－化學遷移污染物在環(huán)境中遷移的最重要的形式。a、溶解－沉淀作用、絡合－螯合作用、吸附－解吸作用、氧化－還原作用、水解作用b、化學分解、光化學分解、生物化學分解（3）生物遷移非常復雜，通過生物的吸收、代謝、生長、死亡等過程所實現(xiàn)例：生物通過食物鏈對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）內部因素：污染物自身的物理化學性質：

a、組成該物質的元素所具有的組成化合物的能力b、形成不同的電價離子能力、c、水解能力、d、形成絡合物的能力、e、被膠體吸附的能力f、原子的電負性、離子半徑、電價、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)域自然地理條件酸堿條件氧化－還原條件膠體的種類、數(shù)量絡合配位體的數(shù)量、性質（2）外部因素：外界環(huán)境理化條件以及區(qū)域自然地理條件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、化學組成和內部結構的表現(xiàn)形式。form：外觀（形式）；species：內在包括：價態(tài)，如Cr（VI）、Cr（III）化合態(tài)，如有機汞和無機汞結構態(tài)，如同分異構體絡合態(tài)幾種重要的形態(tài)分類離子態(tài)代換態(tài)膠體有機結合態(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，不同價態(tài)、多種絡合物沉積物：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、轉化1、定義指污染物在環(huán)境中通過物理、化學或生物的作用改變形態(tài)或轉變成另一種物質的過程。2、形式物理轉化：通過蒸發(fā)、滲透、凝聚、吸附以及放射性元素的蛻變化學轉化：通過各種化學反應生物轉化：通過生物的吸收和代謝作用三、轉化1、定義73、轉化的結果：兩種可能：污染物轉化為無毒物質或易降解結構污染物的毒性增強或轉化為難降解結構3、轉化的結果：8以光化學氧化、催化氧化反應為主例一：光化學煙霧（PhotochemicalSmog）光化學煙霧是大氣中氮氧化物和碳氫化合物在紫外線照射下反應生成的多種污染物的混合物。光化學煙霧最具危害的兩種物質是臭氧(O3)和過氧乙酰硝酸酯(peroxyacetylnitrates,PAN)。例二：酸雨（AcidRain）：SO2SO34、大氣中的轉化以光化學氧化、催化氧化反應為主4、大氣中的轉化9**圖1-2光化學煙霧形成過程**圖1-2光化學煙霧形成過程105、水體中的轉化主要是生化作用氧化－還原作用天然水體本身是一個氧化－還原體系，含有多種無機、有機氧化劑和還原劑，如DO、Fe3+、Mn4+、S2－、有機化合物等，對污染物的轉化起重要作用。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。如：厭氧性湖泊水體中的許多氧化還原反應均為微生物催化反應。5、水體中的轉化11氧垂曲線（OxygenSagCurve）（P36）氧垂曲線的定義在河流受到有機物污染時，由于有機物的氧化分解作用，水體的DO發(fā)生變化。從污染源到河流下游一定距離內，可繪制一條DO逐漸變化的曲線，稱之為氧垂曲線。根據有機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)：細菌分解有機物，DO下降腐敗區(qū)：DO消耗殆盡，進行缺氧分解恢復區(qū)：有機物分解接近完成，DO上升并接近飽和清潔區(qū)：恢復原始狀態(tài)氧垂曲線（OxygenSagCurve）（P36）氧垂曲12配合作用無機配位體：OH－、Cl－、CO32-、HCO3－等有機配位體：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化課件136、土壤中的轉化結構復雜，固、液、氣三相污染物和土壤的理化性質都很重要生物降解起重要作用。各種污染物在環(huán)境中的轉化過程是復雜的，往往存在相互影響、制約的關系，研究污染物的物理化學和生物的轉化機制和過程是闡明污染物的環(huán)境行為，遷移轉化與歸宿和對生態(tài)系統(tǒng)影響的基礎工作。6、土壤中的轉化14四、生物地球化學循環(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始的循環(huán)運動過程。注：合成作用指生物（主要是綠色植物）將吸收的環(huán)境化學物質轉變?yōu)樯矬w本身的有機物質的過程。礦化作用指生物通過代謝作用（包