试论述污染物在环境中迁移与转化

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  • 在污染物进入环境后,将继续处于动态的迁移和转化过程中,

    各种具体因素之间发生一系列物理、化学和生物化学反应.不同

    的污染物,其迁移和转化的特点是不相同的,污染物迁移转化的

    方向、速度和强度决定于污染物质本身的特性和环境因素的物质

    组成与特性.下面以一些常见污染物的迁移转化为例作扼要说明.

    1.有害气体污染物的迁移转化

    (1)空气中SO2可以通过两种途经即催化氧化和光化学氧化

    转化为SO3,进而形成硫酸雾随天然雨水降落进入地面和水体.

    a.催化氧化

    2SO2+2H2O+O2催化剂(Fe、Mn盐)一→2H2SO4

    b.光化学氧化

    2SO2+O2光照—→2SO3

    SO3+H2O水分一 →H2SO4

    (2)NOx、NH3在空气湿度大和金属杂质条件下,生成硝酸

    和硝酸盐,进而形成硝酸雾并形成酸雨降落进入地面和水体.

    N02—→NO2HO2—→HNO3NH3—一→NH4NO3

    2.空气中烟尘与粉尘的迁移

    烟尘是指燃料和其他物质燃料燃烧的产物,通常由不完全燃烧所

    形成的煤黑、多环芳烃化合物和尘灰等组成;粉尘则是指固体物

    质在加工和运输过程中所产生的微小固体颗粒,如水泥厂所排放

    的飞灰等.粉尘粒度较大(多在十至几百微米之间),往往在短

    距离内即可沉降进入地面及水体.烟尘中粒径大于10urn者,沉

    降较为容易,而小于10urn者,则可作长距离飘移,或被有关物

    体吸附,最终随着自然降雨进入水体和地面.

    3.无机悬浮物污染物的迁移转化

    无机悬浮物中,粒径大于0.1毫米的,易于沉降,在河道流

    速减缓时可沉降下来.胶体颗粒(小于0.001毫米)即使在静水

    中也不能沉降,随水迁移.这类悬浮物质虽本身无毒,但它可吸

    附有毒物质,而成为毒物质转移的载体.

    4.有机物迁移转化

    (1)需氧污染物.在水中需要消耗大量的水溶氧进行微生物

    分解的污染物称为需氧污染物,它们进入水体后即发生生物化学

    分解作用,由污染物有机成分中的碳水化合物、蛋白质、脂肪和

    木质素等分解为简单的二氧化碳和水及其它无机物质.

    (2)难降解有机物污染物.这是指难以被生物分解的有机物

    质.如有机氯农药、多氯联苯、芳香氨基化合物、高分子合成聚

    合物(塑料、合成橡胶、人造纤维)、染料等有机物质,它们在

    环境中难以被生物降解,污染危害时间长.例如有机氯农药喷撒

    作物后只有一小部分落在作物枝叶上,其余大部分散落在土壤表

    面或进入大气;而进入大气后又可以随降雨或尘埃降落到地面后

    再进入水体.

    (3)植物营养物质.如果过多的植物营养物质(N、P等)

    进入水体,会造成水质恶化,例如蛋白质在水体中经过分解转

    化,生成了硝酸盐,造成水体污染:

    蛋白质水样—,氨基酸水样一氨

    2NH3+3O2氧化—→2HNO2+2H2O

    2HNO2+O2氧化一→ 2HNO3

    5.重金属污染物的迁移转化

    (1)胶体的吸附或重金属和胶体的缔合.土壤中金属离子被

    土壤胶体吸附缔合,是其从液相转为固相的重要途径,并在很大

    程度上决定着土壤中重金属的分布和富集.、

    (2)重金属的络合和螯合作用.某些重金属在土壤溶液中

    (水中)往往主要以络离子形成存在,形成较大分子的络合物.

    当金属离子浓度高时,以吸附交换作用为主,而在低浓度时则以

    络一螯合作用为主.

    (3)重金属的化学沉淀.很多有毒金属离子是可以形成难溶

    性化学沉淀的.各种金属是否易生成沉淀与水体酸碱有直接关

    系.‘

    6.化学农药污染物的迁移转化

    各种农药的化学性质及分解的难易不同,在一定的土壤条件下,

    每一种农药都有各自相对的稳定性.进入土壤中的农药,在被土壤

    固相物质进行物理化学吸附的同时,还通过气体挥发、随水淋溶等

    进而导致大气、水体污染.农药本身挥发作用的大小,主要

    决定于农药的溶解度和蒸气压,以及土壤的温度、结构条件.农药

    的水迁移的方法有两种:一是直接溶于水中;二是被吸附于土壤固

    体胶粒上随水迁移.农药的挥发迁移,虽可促使土壤本身净化,但

    却导致了其它环境因素的污染,以及污染范围的扩大.