吉大環(huán)境毒理學(xué)第二章污染物的遷移和轉(zhuǎn)化

1、主講：馬金才主講：馬金才 副教授副教授E-mail: E-mail: JincaiMJincaiM辦公室：唐敖慶樓辦公室：唐敖慶樓C438C438吉林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院吉林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院環(huán)境毒理學(xué)環(huán)境毒理學(xué)第二章 污染物在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化2.2 環(huán)境污染物的遷移2.2. 環(huán)境污染物的遷移2.2.1 機(jī)械性遷移2.2.1 機(jī)械性遷移2.2.1.1氣的機(jī)械性遷移影響大氣污染物擴(kuò)散的因素大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度：對流層內(nèi)，氣溫隨高度遞減，有利于污染物在垂直方向上的擴(kuò)散稀釋。近地低層大氣，有時候出現(xiàn)逆溫層，即氣溫隨高度增加，不利于污染物在垂直方向上的稀釋擴(kuò)散，造成大氣污染。影響大氣污染物擴(kuò)散的因素地

2、理地勢：其影響程度與地形地物的形狀，高低和體積有關(guān)。封閉的山谷盆地，不利于大氣污染物擴(kuò)散。城市中的高大建筑物，阻礙污染物迅速擴(kuò)散。建筑物背風(fēng)區(qū)風(fēng)速下降，污染物濃度增高。北京霧霾干沉積指大氣污染物通過重力沉降或被地面建筑物，樹木等阻留而沉積在地面的過程，或者進(jìn)入人體或動物呼吸道并積留于此的過程。濕沉降指大氣中所含污染氣體或微粒物質(zhì)通過雨洗，洗脫作用隨降水降落并積留在地表的過程。是污染氣體在大氣中被消除的重要過程。干沉積濕沉降大氣顆粒物的密度和粒度越大，越容易被干沉積去除。小顆粒，一般借助濕沉積過程消除。PM2.5粒徑小，表面積大，富含重金屬和有毒有機(jī)污染物，且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠(yuǎn)，因

3、而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。2.2.1.2 水的機(jī)械遷移作用水的機(jī)械性遷移舉例：污水灌溉與地下水污染污染物中國地下水污染地圖中國地下水污染地圖2.2.1.3 重力的機(jī)械遷移作用2.2.2 物理-化學(xué)性遷移風(fēng)化作用風(fēng)化后的巖石水流幾張關(guān)于風(fēng)化-淋溶侵蝕相關(guān)的照片2.2.2.2溶解-揮發(fā)作用2.2.2.3 酸堿作用孔雀石（含堿式碳酸Cu）礦石標(biāo)本2.2.2.4 絡(luò)合作用Cd2+ + CN- CdCN+Zn2+ + NH3 ZnNH32+Hg2+ + 2OH - Hg(OH)2Hg(OH)2 +Cl Hg(OH)ClHg2+ + Cl- HgCl+Hg2+ + 2Cl- HgCl2Hg2+

4、 + 3Cl- HgCl3-Hg2+ + 4Cl- HgCl42-吸附力強(qiáng)吸附力弱2.2.2.5吸附作用吸吸=SurfOH指鐵，鋁和錳氧化物表面2.2.2.6 氧化還原作用雄黃（含As4S4）礦石標(biāo)本例子：土壤中的As污染。 As一般來自土壤中含As礦物，如硫鐵礦（FeS2），的氧化過程中釋放出來的。含砷硫鐵礦FeS2氧化還原作用舉例Se(0)(s)SeO42-(aq)SeO32-(aq)Enterobacter cloacae SLD1a-1含Se(VI)或Se(IV)的培養(yǎng)基物理-化學(xué)性遷移風(fēng)化-淋溶作用溶解-揮發(fā)作用酸堿作用絡(luò)合作用吸附作用氧化還原作用辰砂（含HgS）礦石標(biāo)本2.2.3

5、生物性遷移生態(tài)系統(tǒng)，食物鏈，營養(yǎng)級生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)ecosystem生態(tài)系統(tǒng)，指在自然界的一定的空間內(nèi)，生物與環(huán)境構(gòu)成的統(tǒng)一整體，生態(tài)系統(tǒng)，指在自然界的一定的空間內(nèi)，生物與環(huán)境構(gòu)成的統(tǒng)一整體，在這個統(tǒng)一整體中，生物與環(huán)境之間相互影響、相互制約，并在一定在這個統(tǒng)一整體中，生物與環(huán)境之間相互影響、相互制約，并在一定時期內(nèi)處于相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡狀態(tài)。時期內(nèi)處于相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡狀態(tài)。食物鏈?zhǔn)澄镦渇ood chain食物鏈?zhǔn)侵父鞣N生物通過一系列的捕食關(guān)系而彼此聯(lián)系起來的序列，食物鏈?zhǔn)侵父鞣N生物通過一系列的捕食關(guān)系而彼此聯(lián)系起來的序列，在生態(tài)學(xué)上被稱為食物鏈。通過食物鏈貯存于有機(jī)物中的能量在生態(tài)在生態(tài)學(xué)

6、上被稱為食物鏈。通過食物鏈貯存于有機(jī)物中的能量在生態(tài)系統(tǒng)中層層傳導(dǎo)。系統(tǒng)中層層傳導(dǎo)。營養(yǎng)級營養(yǎng)級trophic level營養(yǎng)級營養(yǎng)級 是指生物在食物鏈之中所占的位置。在生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)中，是指生物在食物鏈之中所占的位置。在生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)中，凡是以相同的方式獲取相同性質(zhì)食物的植物類群和動物類群可分別稱凡是以相同的方式獲取相同性質(zhì)食物的植物類群和動物類群可分別稱作一個營養(yǎng)級。在食物網(wǎng)中從生產(chǎn)者植物起到頂部肉食動物止。即在作一個營養(yǎng)級。在食物網(wǎng)中從生產(chǎn)者植物起到頂部肉食動物止。即在食物鏈上凡屬同一級環(huán)節(jié)上的所有生物種就是一個營養(yǎng)級。食物鏈上凡屬同一級環(huán)節(jié)上的所有生物種就是一個營養(yǎng)級。食物鏈營養(yǎng)級

7、舉例2.2.3.1生物濃縮 bioconcentration生物濃縮：指生物體從環(huán)境中蓄積某種污染物，出現(xiàn)在生物體中濃度超過環(huán)境中濃度的現(xiàn)象。生物濃縮的程度用生物富集系數(shù) bioconcentration factor, BCF BCF=生物體內(nèi)污染物的濃度/環(huán)境中該污染物的濃度生物濃縮的研究對于闡明污染物在環(huán)境中的生物遷移規(guī)律，評價和預(yù)測污染物進(jìn)入環(huán)境后的危害，以及確定污染物的環(huán)境容量和制定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)有重要意義。2.2.3.2生物積累 bioaccumulation生物積累：指生物個體隨其生長發(fā)育的不同階段從環(huán)境中蓄積某種污染物，而使生物濃縮系數(shù)不斷增大的現(xiàn)象。生物累積的程度可用生物累積系數(shù)

8、bioaccumulation factor, BAF 表示。BAF=某一生物個體生長發(fā)育較后階段體內(nèi)蓄積污染物的濃度/同一生物生長發(fā)育較前階段體內(nèi)蓄積該污染物的濃度生物累積某種污染物的濃度水平取決于該生物攝取和消除該污染物的速率之比，如果攝入量大于消除量，就會發(fā)生生物積累。2.2.3.3生物放大 biomagnification生物放大：指在生態(tài)系統(tǒng)的同一食物鏈上，某種污染物在生物體內(nèi)的濃度隨著營養(yǎng)級的提高而逐步增大的現(xiàn)象。生物放大的結(jié)果使食物鏈上高營養(yǎng)級生物體內(nèi)污染物的濃度顯著的超過環(huán)境中該污染物的濃度。生物放大的程度可以用生物放大系數(shù) biomagnification factor, BMF表示。BMF=較高營養(yǎng)級生物體內(nèi)污染物的濃度/較低營養(yǎng)級生物體內(nèi)污染物的濃度生物放大舉例2.3 環(huán)境污染物的轉(zhuǎn)化2.3