汞循环(mercury cycle)
火山活动
化石 燃烧
降水
挥发
挥发
农药喷洒
水鸟
农田风化径流 和淋溶作
用
工厂 捕鱼 鱼 汞的废物
水生植物
Hg2＋
(中性pH) (CH3)2Hg
由河水带走
(酸CH性3HpHg ) 沉积物
二、污染物迁移的方式
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1. 机械迁移 2. 物理—化学迁移 3. 生物迁移
������ 1. 机械迁移
1. 机械迁移：根据污染物在环境中发生机械迁移的 作用力不同可以分为：
• （1）气的机械迁移作用：污染物在大气中的扩 散作用和被气流搬运。
• 影响因素：气象条件、地形地貌特征、排放浓度 和排放高度等因素。
1. 机械迁移
（2）水的机械迁移作用：污染物在水体中的扩散 作用和被水流搬运。
– 氧化环境有利于铬、钒、硫的迁移； – 还原环境有利于铁、锰等的迁移。
pH和Eh的影响
• 土壤和水溶液中硒的浓度和形态在很大程度上决 定于环境介质中的pH 和Eh 。
• 一般来说,通气良好的碱性介质中, 元素硒或硒化 物可被氧化为SeO32- 或SeO42- ,有机态硒分解后 产生的H2Se ,也可经氧化而成SeO32- 或SeO42- , 从而提高介质中硒的有效性。
（外因）
三、污染物迁移的制约因素
1. 内因（主要影响因素）： • 由于物理化学性质的差异决定了物质的电离能力、水解能力、形成
络合ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能力等的不同。 • 原子的电负性、离子半径、电价、离子电位（电价与离子半径的比
值）以及化合物的键性和溶解度是影响污染物迁移的重要化学参 数。������
– 共价键组成的污染物易进行气迁移（如H2S、CH4等 ）������ – 离子键化合的污染物易进行水迁移（如NaCl、Na2SO4等） – 低价离子的水迁移能力大于高价离子的迁移能力（如Na+＞Ca2+＞
• 生物浓缩指生物机体通过对环境中元素或难分解化合物 的浓缩，使这种物质在生物体内的浓度超过环境中浓度 的现象；
• 生物放大指在同一食物链上，高位营养级生物机体内来 自环境的元素或难分解化合物的浓缩系数比低位营养级 生物增加的现象。
生物累积、生物浓缩和生物放大
• 中国科学院水生生物研究所的研究人员还发现，我国典 型湖泊底泥中19世纪早期已存在微量二恶英，主要存在 土壤的表层，一旦沉积很难通过环境物理因素再转移， 但却可通过食物链再传给其它生物，转移到环境中。
• ������ 影响因素：水文条件、排放浓度和距离排放 口距离的远近等因素。
（3）重力的机械迁移作用：污染物和它的搬运载 体在重力作用下的迁移运动。
• ������ 粒径比较大的颗粒状污染物经常发生重力的 机械迁移作用。
2. 物理—化学迁移
• 对无机污染物而言，是以简单的离子、络离子或 可溶性分子的形式在环境中通过一系列物理化学 作用，如溶解－沉淀作用、氧化－还原作用、水 解作用、络合和螯合作用、吸附－解吸作用等所 实现的迁移。
• 生物通过食物链对某些污染物（如重金属和稳定 的有毒有机物）的放大积累作用是生物迁移的一 种重要表现形式。
生物累积、生物浓缩和生物放大
• 生物累积、生物浓缩和生物放大三个概念，既有联系， 又有区别。
• 生物累积指同一生物个体在其整个代谢活跃期中的不同 阶段，机体内来自环境的元素或难分解化合物的浓缩系 数不断增加的现象；
• 对有机污染物而言，除上述作用外，还有通过化 学分解、光化学分解和生物化学分解等作用所实 现的迁移。
3. 生物迁移
• 生物迁移是污染物通过生物体的吸收、代谢、生 长、死亡等过程所实现的迁移，是一种非常复杂 的迁移形式，与各生物种属的生理、生化和遗传、 变异等作用有关。
• 某些生物体对环境污染物有选择吸取和积累作用， 某些生物体对环境污染物有降解能力。
• 因此，湖泊底泥中高浓度的二恶英可通过生物富集或生 物放大对水生物和人类的健康产生极大威胁。
• 通过实验还发现了二恶英在食物链中生物放大的直接证 据，并提出了生物放大模型，从而否定了国际学术界过 去一直认为二恶英在食物链中只存在生物积累而不存在 生物放大的观点。
三、污染物迁移的制约因素
污染物在环境中的迁移受到两方面因素的制约: • 污染物自身的物理化学性质（内因） • 外界环境的物理化学条件和区域自然地理条件
Al3+ ）������ – 离子半径差别大的离子构成的化合物迁移能力较大（如Ba2+、Pb2+、
Sr2+与SO42-构成的化合物较难迁移，而Mg 2+与SO42-组成的化合物易 于迁移。 ） – 重金属离子由于有较高的离子电位，因而具有较强的水解能力。
三、污染物迁移的制约因素
2. 外因（环境条件）：������ • 酸碱条件（pH）������
– 大多数重金属在强酸性环境中形成易溶性化合物，有 较高的迁移能力,而在碱性环境中则形成难溶化合物, 难以迁移。所以酸性环境有利于钙、锶、钡、镭、铜、 锌、镉、二价铁、二价锰和二价镍的迁移。
– 碱性环境有利于硒、钼和五价钒的迁移。 ������
三、污染物迁移的制约因素
氧化还原条件(Eh)
– 有些污染物在氧化环境中有较高的迁移能力，而有些 污染物在还原环境中有较高的迁移能力。
• 元素汞由于比重大,不易溶于水,在靠近排放处便沉淀下来。 • 二价汞离子在迁移过程中能被底泥和悬浮物中的粘粒所吸附，随同
它们逐渐沉淀下来。 • 富集于沉积物中的各种形态的汞又可能转化为二价汞。二价汞离子
在微生物的作用下,被甲基化，生成甲基汞(CH3Hg+)和二甲基汞 【(CH3)2Hg】。 • 甲基汞溶于水中，可富集在藻类、鱼类和其他水生生物中。 • 二甲基汞则通过挥发作用扩散到大气中去。 • 二甲基汞在大气中并不是稳定的，在酸性条件下和在紫外线作用下 将被分解。如果被转化为元素汞，又可能随降雨一起降落到水体中 或陆地上，元素汞可以进行全球性的迁移和循环
第一章 污染物在环境中迁移和转化
• 第一节 环境污染物的迁移 • 第二节 环境污染物的转化
第一节 环境污染物的迁移
• 污染物在环境中所发生的空间位置的移动及其所 引起的富集、分散和消失的过程。
• 迁移伴随着转化
– 污染物在环境中迁移常伴随着形态的转化。
汞的迁移和循环
如通过废气、废渣、废液的排放，农药的施用以及汞矿床的扩散等各种 途径进入水环境的汞(Hg)，会富集于沉积物中。