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污染物遷移

發布時間: 2020-11-23 00:41:33

⑴ 逆溫現象是如何影響大氣中污染物的遷移的

在寒冷的冬天,當一股寒流襲擊之後,風小天晴,氣溫緩升,這時人們會漸漸感到空氣越耒越污濁,如果地面層空氣濕度較大,則濃霧遮天蔽日,空氣污染更加嚴重,對人體健康構成威脅。所有這些,多是由於大氣結構出現「逆溫」現象的結果。
一般情況下,大氣溫度隨著高度增加而下降,每上升100米,溫度降低0、6℃左右。即是說在數千米以下,總是低層大氣溫度高、密度小,高層大氣溫度低、密度大,顯得「頭重腳輕」。這種大氣層結容易發生上下翻滾即「對流」運動,可將近地面層的污染物向高空乃至遠方輸散,從而使城市上空污染程度減輕。因而在通常情況下,城市上空為輕度污染,對人體健康影響不大。可是在某些天氣條件下,一地上空的大氣結構會出現氣溫隨高度增加而升高的反常現象,從而導致大氣層結「腳重頭輕」,氣家學家稱之為「逆溫」,發生逆溫現象的大氣層稱為「逆溫層」。它像一層厚厚的被子罩在我們城鄉上空,上下層空氣減少了流動,近地面層大氣污染物「無路可走」,只好原地不動,越積越多,空氣污染勢必加重。
導致「逆溫」現象的原因有多種。對於我國冬季來說,主要是地面輻射冷卻作用而導致近地面層氣溫迅速下降。當寒流襲擊過後,地面受冷氣團控制,天晴風小氣溫低,特別到了晚上,地面熱量大量地向高空散發(輻射),使近地面氣溫迅速下降,而上層大氣溫度下降較慢,從而出現上暖下冷的所謂「逆溫」「現象」。有時,白天日照不足,地面增溫緩慢,還會使「逆溫」長期維持,大氣污染日趨加劇。
冬天裡「逆溫」現象時有發生,在「逆溫」造成大霧茫茫或污染嚴重時,人們應減少晨練及室外活動時間,盡力避免「逆溫」帶來的危害。

⑵ 污染物在水體中的遷移轉化有哪些主要

有機污染物在水體中的遷移轉化主要是由自身的理化性質與水環境性質共同決定,其中與溶解性有機質的相互作用起著重要的作用.有機污染物一般通過吸附作用、揮發作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等過程進行遷移轉化.

⑶ 污染物在水體中的遷移轉化過程按形態特徵如何劃分類型

(1)紊動擴散。由水流的紊動特性引起水中污染物自高濃度向低濃度區轉移的紊動擴散。
(2)移流。由於水流的推動使污染物的遷移隨水流輸移。
(3)離散。

⑷ 有機污染物在土壤環境中的遷移轉化的主要過程

有機污染物進入土壤環境中,一部分會被土壤有機質吸附,這里說的土壤有機質,很多情況下指的是腐殖酸,胡敏酸等物質。另外一部分用來做微生物的能量來源,微生物通過分解有機物質,得到必要的能量,有機物分解後變成小分子有機物以及二氧化碳和水。另一部分有機物質可以被植物吸收,植物吸收的方式有植物固定,植物揮發,根際過濾等。由於土壤顆粒對於有機物的吸附比較牢固,所以很多有機污染物不易擴散,容易停留在土壤的表層土中。

⑸ 空氣污染物遷移指的是什麼

空氣污染物遷移是指空氣污染物從排放的地區通過地方性或區域性風向向下風受體的平流或水平傳送。有時也可指空氣污染物的大氣轉移。

在某些情況下,區域性強風或低空夜間射流能從高排放的源區把污染物攜帶到成百上千千米以外。風通過谷地等地形通道能增加這種長距離遷移的可能性。空氣污染物遷移在空氣質量規劃中是一個需要慎重考慮的問題。在出現這種影響的地方,空氣污染規劃的成敗可能取決於污染控制部門控制上風向污染源的能力。

⑹ 污染物遷移中的物理、化學、生物效應

污染物進入地下水後,可與原先的水、岩土介質和水中生物主要是微生物發生各種物理交換、化學反應和生物分解等多種聯系,從而引起地下水水質的變化,其結果稱為物理、化學、生物效應。這些效應有正、有負。所謂正效應是指在上述作用下,地下水中污染物濃度降低並基本達到天然背景值或某一規定水平,有時又稱自然凈化。另一種是負效應,即經過物理、化學、生物作用使污染程度加劇。事實上,無論是物理作用、化學作用,還是生物作用,都具有兩重性。在某些情況下,其中一種具體作用可能會降低某種組分的濃度,減輕或去除這種污染物,而在另一種條件下,則會使這種組分增加,而加劇其污染效果。因此,研究時要針對不同的物理、化學條件以及具體的污染組分,做出具體分析。

(一)物理作用

地下水污染物在遷移過程中發生的物理作用有吸附、過濾、稀釋三種。

1.物理吸附

物理吸附是由於岩土表面靜電引力,使水中的離子被吸附在岩土顆粒表面的現象。由於鍵聯力比較弱,在一定條件下,岩土顆粒所吸附的離子也可以被水中另一種離子替換,即發生離子交換。附著在岩土顆粒上的離子再次進入水中的現象稱為解吸。物理吸附是可逆過程。一般而言,當水中的某種離子被吸附的同時,岩土顆粒表面也會有另一種離子解吸,所以,物理吸附只是對某些污染組分的暫時截留,不會徹底去除。物理吸附對如下污染組分具有截留的作用,如K+、Na+、Ca2+、Mg2+和一些金屬離子,包括Cu、Hg、Pb、Ni、Cd、Co、Mn等,另外,對某些碳氫化合物如苯、酚、石油類產品也具有截留作用。

2.過濾

過濾是指透水介質的空隙小於固體污染物粒度的條件下,固體污染物被阻滯而不能隨水流遷移的現象。能夠被過濾的地下水污染物包括化學沉澱物如CaCO3、CaSO4、Fe(OH)3、Al(OH)3等,以及泥、沙、絮凝狀的微生物集合體和絮凝狀的有機物等懸浮或漂浮物質。顯然,過濾作用是否明顯,與固體污染物的粒度和透水介質的隙徑有關,隙徑越小,過濾作用越明顯,所以,亞黏土、亞砂土要比砂礫石、裂隙、岩溶地層具有更好的防止固體污染物遷移的效果。

3.稀釋

稀釋是高濃度的污染水進入含水層與地下水混合,混合後地下水污染組分濃度低於原污染水,或者是已污染的地下水得到未污染水的補給(降水入滲補給或側向徑流補給),使污染組分濃度降低的過程。地下水長期觀測結果表明,地表堆放污染物的地段,降水後,潛水的污染程度會增高。在地表和土壤均未被污染的地段,側向滲流污染的潛水會因降水入滲水的摻和,污染程度降低。這些現象均與稀釋有關,只不過前一種情況是污染物溶解,地下水遭到污染;後者是地下水污染濃度因稀釋而降低。

(二)化學作用

化學作用包括化學吸附、溶解沉澱和氧化-還原反應三種。

1.化學吸附

化學吸附不同於物理吸附,是以化學鍵的方式將吸附的離子束縛,使之成為膠體結晶格架的一部分,如果水化學條件不發生明顯改變,被吸附的離子不會重新返回水中,所以,化學吸附是不可逆的,可使某些污染物從水中去除。由於在實際工作中,嚴格區分物理吸附和化學吸附是十分困難的,所以,常將兩種吸附效應一並考慮,用交換容量(CEC)來表示。交換容量是表徵岩土介質吸附能力大小的一個指標。一般而言:①顆粒比表面積越大,即顆粒個體越小,交換容量也越大,所以黏粒含量高的土壤具有較強的截留污染物的能力;②岩土顆粒表面電荷的正、負性及電荷的多少與pH有關,pH低時,正的表面電荷占優勢,吸附水中的陰離子,pH高時,岩土顆粒表面完全是負電荷,吸附水中的陽離子。能夠被化學吸附的污染組分有Al、K、Mn、Zn、Cr、Co、Ni等金屬離子,另外,化學吸附也可去除如硫磷、毒莠定、西維因、百草枯、多氯聯苯等有機化合物。

2.溶解和沉澱

溶解和沉澱是污染物進入地下水和從中脫出的兩種相反的化學過程。前者是使污染物從固相變為液相,後者是從液相變為固相,這兩種作用既發生在某些固體污染源釋放污染物的過程中,又是含水層中水-岩相互作用的一個重要方面。至於溶解和沉澱是在什麼條件下會發生,需要讀者參考水文地球化學的相關知識,在此不再贅述。

3.氧化-還原反應

氧化-還原反應是地下水中非常普遍的化學過程,而污染組分進入含水層後,這一過程會變得更為復雜。污染物(水)會與業已存在的天然水、岩土介質、微生物相互作用,某些物質失去電子,發生氧化反應,另外一些物質會得到電子,發生還原作用。由於電子轉移和得失是同時發生的,所以稱這種化學反應為氧化-還原作用。由於各種物質的氧化態還原能力不同,而且許多元素具有多種氧化態,如Fe有二價和三價,Mn有二價和四價,吸引電子的能力強弱也不同,因此,在某些條件下,有些物質或氧化態更易吸引電子,發生還原反應,相應地下水中另外一些物質會釋放電子發生氧化反應。至於哪些物質以何種氧化態的形式出現在水中,則與地下水中的pH-Eh條件有關。例如Cr、As、Se在氧化條件下(Eh值較高),pH為7左右的地下水中,往往以一價或二價的陰離子形式存在,容易隨水遷移,當Eh值很低時則形成難溶的硫化物沉澱。又如Fe當地下水Eh值大於0.77V,pH小於2.76時,Fe3+出現在地下水中,當pH、Eh值超出這個范圍時,可能形成Fe(OH)3沉澱或轉變為Fe2+。研究表明,氧化環境有利於硝化作用的形成,所以地下水中常見NO3,而Cr和一些難溶的金屬硫化物可轉變為易溶的硫酸鹽;還原環境不利於Pb、Cd等重金屬的遷移,NO3也因反硝化轉為氣態氮逸散。除此之外,地下水中發生的氧化還原反應幾乎都需要微生物的催化。起催化作用的微生物主要是細菌,如硝化桿菌、反硝化桿菌、硫還原菌等,它們的作用是加快氧化-還原反應的進行。

(三)生物作用

除上面提到的微生物對氧化-還原反應的影響外,這里所說的生物作用主要是指微生物的降解和生物的吸納作用。

1.生物降解

生物降解主要是微生物對天然的和人工合成的有機物的破壞或礦化作用,使復雜的有機物變為簡單的有機物或者轉變為無機物的過程。微生物降解可在溶解氧較多的地下水中快速進行。在缺氧條件下,有些微生物可通過對含氧化合物如NO3、SO2-4的分解,獲取其中的氧生存,以完成對有機物的降解過程。生物降解的最終產物是無機鹽、CO2和H2O,可以消除有機物污染的危害,但在不充分降解時,也可能會形成中間產物,成為有毒害作用的新污染物。

2.生物的吸納

地下水是某些微生物的生存環境,地下水中許多化學組分是微生物的生長與繁殖所必需的營養物質,如N、P、K、Ca、Mg、Na、S、Cl等。另外,有些微量元素如Cu、Zn、Cr、I、Co等,它們對調節生物的生理機能也起著重要作用。所以,當地下水的污染組分中含有這些物質時,微生物的存在將有助於減輕污染程度。

⑺ 核輻射污染物的遷移

固態、液態或氣態放射性核素不僅存在於土壤和水體,而且也存在於大氣。

大氣中的核素,絕大部分被氣溶膠俘獲,形成放射性氣溶膠,漂浮在大氣中。大氣氣溶膠主要包括微塵、有機碳化合物微粒和溶態霧。核爆炸形成的大量放射性物質,隨高溫氣團上升至對流層頂部,然後隨濕度下降形成放射性氣溶膠。由大地析出到大氣的氡及其子體,通過擴散或靜電吸附被大氣氣溶膠捕獲也形成放射性氣溶膠。根據觀測,放射性核素大多被粒徑為0.01~10μm的大氣氣溶膠所捕獲。

核電站,核廢物處置中心,工業核材料和研究中心,鈾礦山以及化石燃料燃燒等,也向大氣中釋放放射性氣溶膠。對切爾諾貝利核電廠事故釋放的放射性核素103Ru、106Ru、106Rh、131I、132Te、132I、134Cs、137Cs和99Mo-99Tcm140Ba-140La氣溶膠進行的粒度分布測定發現,其中50%~80%的氣溶膠粒徑小於1.1μm。

這些氣溶膠,隨氣流遷移,一部分在空中成為雨、雪的凝結核心,降落到地面;也有一部分是干沉降到地面。

沉降到地面的放射性物質與地面的放射性物質一起,一部分進入水體,一部通過蒸發和風化作用,重新進入大氣。

經研究了解到在大氣與海洋界面附近,存在有機物濃集過程,有機物質與放射性核素形成有機絡合物存在於海水中,也有少數以離子形式存在。表9-4-1為幾種放射性核素在海水中的存在形態。鈾呈絡合離子,鐳呈離子形態。

表9-4-1 幾種放射性物質在海水中的形態

放射性物質在海洋中平行遷移,速度是比較快的。垂直分布反映了核素在不同濃度的海水中化學形態的變化。例如,137Cs和90Sr,在海水表層呈溶解狀態存在,遷移擴散速度很快;在1500~2000m的深層,海水中的137Cs和90Sr濃度大大降低,僅為表層的1/10~1/140。因為137Cs和90Sr在深層海水中大部分轉變為顆粒狀態,而迅速沉降;也有一小部分重新溶解於水。原因是不同濃度海水中氧化、還原條件發生變化。

土壤層中地下水面以上稱為包氣帶,這里的土壤孔隙沒有完全被水充填,存在著大量空氣。地下水面之下稱包水帶,這里的孔隙全部被水充填。大氣沉降的放射性核素以及向地面排放的核素都首先進入包氣帶,世界各國也都在這一帶內埋置低放射性廢物,鈾礦山的尾礦淋濾物也在這一帶內。包氣帶的上部是植物生長的土壤水帶,有些放射性核素,被植物吸收,有些通過包氣帶進入地下水。

土壤中的次生礦物和腐殖質多以膠體顆粒的形態存在,具有較大的表面能和吸附性能,產生的交換吸附是影響放射性物質在土壤中遷移的物理化學過程。以溶液形式進入土壤中的放射性核素,因陽離子交換作用而吸附於土壤顆粒表面,以氧化物或氫氧化物的形態沉澱,或與土壤中有機物螯合。土壤中這三種形態的放射性物質狀態,決定其在土壤中的遷移能力大小和被植物吸收的程度。

一般情況下,土壤中放射性核素,凡是以陽離子形式存在的容易被植物根系所吸收,都能在植物中檢測到。

土壤中的氧化劑為游離氧,還原劑主要是有機質。富含游離氧時土壤具有較高的氧化性,含氧量低而有機質含量高的土壤則具有還原性。土壤的氧化還原環境會改變放射性核素的價態從而改變其吸附行為。

鐳在土壤中,一般以Ra2+離子形態存在,因離子交換而被土壤顆粒表面吸附。當土壤中存在

等無機陰離子時,則會形成難溶鐳鹽,從而降低被土壤吸附固著能力。鈾可與

形成絡陰離子,不易被土壤吸附,增加其在土壤中遷移的可能性。

土壤中含有多種常量及微量元素,可成為放射性核素的天然載體。對土壤顆粒表面的吸附,具有某種單鍵及稀釋作用。元素載體可以是同位素載體,如穩定Sr對90Sr;穩定Fe對55Fe;穩定Zr對65Zn;穩定I對129I等。也可是有親和力的非同位素載體,如穩定K對137Cs;穩定Ca對90Sr和226Ra等。在有機質含量高的土壤中,Ca含量增高,可明顯降低其對90Sr的吸附。因為有機質能優先吸附Ca2+,更多地佔據了顆粒表面。

在地下水中放射性核素,主要是三種形態,即溶解狀態的無機離子、溶存狀態的有機化合物和膠體。表9-4-2為鈾在地下水中的存在狀態。

表9-4-2 地下水中鈾的存在形態

放射性核素在地下水中遷移,一般可分為兩個階段。首先是岩石、礦物或固體廢物中的放射性核素在溶解、淋濾、擴散、射氣和反沖作用下進入地下水,在地下水中富集。水的溶解作用對岩石、礦物或固體廢物中放射性核素向地下轉移,起著決定性作用。第二階段是地下水攜帶的放射性核素隨著地下水的運移而遷移。岩石土壤的滲透性,結構、構造、斷層裂隙以及地下的氧化還原環境和酸鹼度變化,起著決定性作用。

⑻ 有機污染物在水環境中的遷移轉化與哪些因素有關

有機污染物在水體中的遷移轉化主要是由自身的理化性質與水環境性質共同決定,其中與溶解性有機質的相互作用起著重要的作用.有機污染物一般通過吸附作用、揮發作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等過程進行遷移轉化.
分配理論:吸著(sorption)指有化合物在土壤(沉積物)中的吸著存在,可以用二種機理來描述有機污染物和土壤質點表面間物理化學作用的范圍.
吸附作用(adsorption)
在非極性有機溶劑中,土壤礦物質對有機化合物的表面吸附作用,或干土壤礦物質對有機化合物的表面吸附作用.前者靠范德華力,後者是化學鍵力,如氫鍵、離子偶極鍵、配位鍵、π鍵等.
分配作用(partition):在水溶液中,土壤有機質對水體中的有機污染物的溶解作用,而且在溶質的整個溶解范圍內吸附等溫線都是線性的,與表面吸附位無關,只與有機化合物的溶解度有關.
光解作用
有機化合物本身直接吸收了太陽能而進行分解反應
水體中存在的天然物質(如腐殖質等)被陽光激發,又將其激發態的能量轉移給化合物而導致的分解反應
光氧化反應:天然物質被輻照而產生自由基或純態氧(又稱單一氧)等中間體,這些中間體又與化合物作用而生成轉化的產物
生物降解作用
生長代謝 Growth metabolism
有毒有機物作為微生物培養的唯一碳源,使有毒有機物進行徹底的降解或礦化,因而是解毒生長基質
共代謝 Cometabolism
某些有機物不能作為微生物培養的唯一碳源,必須有另外的化合物提供微生物碳源或能源,該有機物才降解

⑼ 有機污染物在土壤中的遷移過程包括哪些途徑

有機污染物包括多氯聯苯(PCBs)、多環芳烴(PAHs)、有機農葯等,它們在土壤中的遷移過程主要以擴散和質體流動的方式進行。
擴散是由於熱能引起的分子不規則運動,從高濃度區域向低濃度區域遷移,可以是氣態擴散,也可以是非氣態(如土壤溶液中、氣-液、氣-固界面等)。
質體流動是水或土壤顆粒物或二者共同作用導致的污染物遷移。有機污染物溶於水中或被吸附在顆粒表面,隨水或土壤顆粒發生運動。

⑽ 污染物在水體中的遷移轉化有哪些主要方式

這個問題很復雜,我不是搞污染物研究的但是我以自己學到的東西簡單闡述一下
1首先污染物進入水體沿著橫向,縱向,以及垂向都有一個稀釋作用,這個可以說是比較主要的一個方式了
2絮凝作用,這個主要是對於一些較大的顆粒物或者類似膠體的物質而言,在絮凝成大顆粒後,可以在水中有一個沉澱作用
3粒徑大於一定程度的顆粒物可以直接沉降,這與流速,顆粒的密度等等均有一定關系
4底泥的吸附作用,底泥具有很強的吸附作用,能夠富集很多重金屬離子和有機物,以及一部分N和P實際上有時候底泥的攪動也會很大程度上影響水體中N和P的含量,底泥的檢測也是河道監測的一項重要內容
5絡合作用 一些水體中的金屬離子能夠與水中的腐殖質等發生絡合作用,生成比較穩定的大分子物質
不光腐殖質,其他很多物質在水中都具有螯合能力,與之類似的還有離子交換作用
6富集作用 主要是一些重金屬在生物(如魚類,和水生植物)中的貯存作用,一旦富集,就很難通過生物代謝排出體外
7微生物的氧化分解代謝 主要是針對能降解的大分子有機物,一般來說包括生物吸附和生物轉化兩部分。詳情可以參考相關的書籍
8沿水流的稀釋作用 這主要是針對不可生物降解的一些大分子有機物
9化學反應 污染物質在水中可以發生一些化學變化生成其他的物質,光化學,電化學等等
10逸散作用 實際上這個說法不恰當,有一部分物質是由於蒸發逸散到空氣中,有一部分污染物的去除實際上是通過化學反應如反硝化生成N,以及反硫化作用H2S
11土壤的滲濾 水體與土壤緊密連接,土壤會截留一部分污染物,也有一部分會隨著過濾水進入到地下水中
我簡單就說這么多 這只是我想得出來的實際上會用好多

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