污染物在地下水系统中的迁移转化共140页
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污染物在水体中的转化污染物进入水体后发生各种反应,根据污染物的不同性质可产生不同的污染过程。
有机污染物在水环境中的迁移转化主要取决于有机污染物本身的性质以及水体的环境条件。
有机污染物一般通过吸附作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等过程进行迁移转化,一些重金属污染物在水体中可发生形态或状态的转化。
一、水体中需氧有机物的降解有机物在水体中的降解主要通过化学氧化、光化学氧化和生物化学氧化来实现,其中生物化学氧化作用具有最重要的意义。
需氧污染物在水体中发生生物降解的问题可以从两方面来考察:从微观看,就是考虑微生物的生活行为和污染物在微生物的作用下发生逐步降解的反应机理;从宏观看,也就是考虑水体本身如何通过生物因素而达到自净结果的。
对这两方面的内容将在下文分别予以阐述。
(一)生化需氧过程中的生物系统和生化反应生物需氧过程中的生物系统可用图 4-2 表示。
从这个图中我们可以看到,在降解有机物过程中,微生物中的细菌所起的作用最大(在水体中数量多,氧化功能强),其次是原生动物。
在生物需氧过程三阶段中发生的反应有氧化反应、合成反应和内源呼吸反应(氧化反应在好氧、厌氧条件下皆能发生,而且细菌生长和能量利用情况也很相似,但反应产物是十分相异的)。
在三阶段发生的典型反应归纳列举如下:1. 有机物氧化(呼吸)反应2. 无机物氧化(呼吸)反应3. 合成细胞原生质(合成)反应4. 细菌原生质氧化(内源呼吸)反应细菌的呼吸是在生活的原生质中进行的一种生物化学过程,由此产生的能量可供细菌的各种生命活动之用;另一方面,细菌的内源呼吸导致细胞物质的自身破坏和内耗。
实际上,细菌发挥正常活动功能(如在水体中运动、体内酶的激活)只需很少能量,这一份额的能量单靠内源呼吸也已足够提供。
按专业研究人员提出的假说,微生物的生长是以下两种相反过程竞争的结果:同化外来营养物质和内耗体内细胞物质。
即使环境中所含营养物质并不缺乏,细菌体内破坏原生质的过程也还是发生着的。
浅析地下水污染物的迁移与转化摘要:随着淡水资源日益紧缺,合理利用和保护地下水资源逐渐得到社会的广泛关注。
有机污染物对地下水资源的污染已成为当前地下水污染防治与保护的焦点问题。
随着工农业的发展,越来越多的有机化学污染物进入自然环境,这些有机污染物随着地表径流流入渗到地下水环境中,对地下水系统造成污染。
地下水是人类的主要饮用水来源之一,水中的有机污染直接或间接对人类健康造成严重危害。
研究有机污染物在地下水环境中迁移转化具有重要的理论和现实意义。
关键词:地下水有机污染物迁移与转化一、我国地下水污染源和污染物状况1. 地下水污染的主要表现1.1有机化合物(如合成染料,油类及有机农药)出现于地下水。
1.2极其微量的毒性金属元素(如汞、铬、铅、砷及其他放射性元素)出现于地下水中。
1.3各种细菌,病毒大量繁殖于地下水。
地下水硬度,矿化度,酸度和某些单项离子超过使用标准。
[1]2、我国地下水有机污染物的特点及危害目前,我国大部分地区的地下水物污染日趋严重,且具有种类多、含量低、危害大、治理难等特点。
在浅层地下水中有机污染物主要有三氯甲烷、PCE、TCE 等[2]。
许多有机污染物具有致癌、致畸、致突变效应,严重影响人体健康,且有机污染物在地下水环境中难以通过自然降解过程去除,可能长期存在并累积,有机污染物对我国地下水污染日趋严重。
3、地下水污染物的研究现状近年,国内外学者在地下水溶质迁移理论和试验研究方面取得了新的进展:对污染物迁移的弥散系数提出了与时空相关的表达式;大量的试验研究使得迁移方程中的衰减、离子交换、生物、化学反应的系数考虑更全,取值更合理,并考虑了污染物的固相和液相浓度的相互转化关系,吸附条件则由平衡等温模式发展到考虑非平衡吸附模式【3】。
二、地下水污染物的迁移转化研究1、迁移与转化概念分析所谓迁移,指污染物在环境中分配、溶解、挥发、吸附等物理过程,其间,污染物的结构不发生变化;所谓转化,即有机物的光降解、水解、氧化还原和生物降解、富集等生物化学过程,在此过程中,污染物的结构发生变化。
环境中重金属污染物的迁移与转化研究重金属污染是当前环境问题中的一大难题,对人类健康和生态环境造成了严重威胁。
为了探索和理解重金属污染物在环境中的迁移与转化规律,科学家们进行了大量的研究。
本文将针对重金属污染物的迁移途径、影响因素以及转化过程展开探讨。
1. 迁移途径重金属污染物在环境中的迁移主要通过以下几种途径:1.1 土壤迁移:重金属通过地下水和土壤孔隙水的流动迁移到地下水中,进而进入河流、湖泊等水体,形成水环境的污染。
1.2 大气迁移:重金属通过颗粒物悬浮在空气中,通过降雨沉降到地表,导致土壤和水体的污染。
1.3 水体迁移:重金属可以直接溶解在水中,通过水流迁移到其他地方,并对水生生物造成直接毒害。
1.4 生物迁移:重金属通过生物体的吸收、积累和迁移,从而进入食物链,对生物体造成间接毒害。
2. 影响因素重金属污染物的迁移与转化受到多种因素的影响,包括但不限于以下几个方面:2.1 pH值:土壤和水体的酸碱度对重金属的迁移和转化有重要影响。
低pH值条件下,重金属更容易释放并迁移至地下水中。
2.2 有机质含量:有机质对重金属的吸附、解吸和转化起着重要作用。
有机质含量高的土壤和水体能够有效地限制重金属的迁移和转化。
2.3 土壤类型:不同类型的土壤具有不同的吸附和保持能力,影响重金属在土壤中的迁移和转化速率。
2.4 温度和湿度:温度和湿度的变化可导致土壤和水体中重金属的溶解度和迁移速率发生变化。
2.5 微生物活动:微生物在环境中的活动可以促进重金属的转化和迁移,包括还原、氧化和沉积等过程。
3. 转化过程重金属污染物在环境中经历多个转化过程,包括溶解、沉降、吸附、解吸、络合等。
这些转化过程对重金属的迁移和生物有效性起着重要作用。
3.1 溶解:重金属在水中可以以溶解态存在,溶解度与温度、酸碱度、络合等因素有关。
溶解态的重金属可以直接对生物体造成毒害。
3.2 沉降:重金属通过颗粒物和悬浮物的沉降进入土壤和水体中,从而影响环境的质量。
地质防治水培训试题答案一、单项选择题1. 地质防治水的基本原则是什么?A. 预防为主,综合治理B. 治理为主,预防为辅C. 应急处理,忽视预防D. 仅靠技术,忽略管理答案:A2. 地下水的主要类型有哪些?A. 孔隙水、裂隙水、岩溶水B. 地表水、地下水、冰川水C. 雨水、污水、海水D. 淡水、盐水、超盐水答案:A3. 以下哪种方法不属于地质防治水的常用技术?A. 地质雷达探测B. 电磁波探测C. 地震波探测D. 气象雷达探测答案:D4. 地下水污染防治的首要措施是什么?A. 污染源控制B. 地下水抽取C. 地下水补给D. 地下水处理答案:A5. 岩溶地区的防治水工作重点是什么?A. 防止岩溶塌陷B. 增加岩溶地区的降水量C. 改变岩溶地区的地形地貌D. 强化岩溶地区的工业建设答案:A二、多项选择题1. 地质防治水的主要措施包括哪些?A. 地质调查与监测B. 地下水资源的合理开发利用C. 污染源的控制与治理D. 地下水的过度抽取答案:ABC2. 地下水污染的途径主要包括哪些?A. 工业废水排放B. 农业化肥农药使用C. 生活污水排放D. 地表水直接补给答案:ABCD三、判断题1. 地质防治水工作只需要关注地下水的合理利用,不需要考虑环境保护。
(错误)2. 孔隙水主要存在于岩浆岩中。
(错误)3. 地下水污染防治需要跨学科、跨部门的合作。
(正确)4. 岩溶地区的防治水工作不需要考虑地下水的补给问题。
(错误)四、简答题1. 简述地质防治水的重要性。
答:地质防治水对于保障区域水安全、防止地质灾害、维护生态环境平衡以及促进经济社会可持续发展具有重要意义。
通过有效的地质防治水措施,可以有效预防和减少地下水污染、岩溶塌陷等地质灾害,确保水资源的可持续利用,同时保护和改善生态环境。
2. 列举三种地质防治水的常用技术。
答:地质防治水的常用技术包括地质雷达探测技术,可以通过雷达波的反射探测地下结构;电磁波探测技术,利用电磁场的变化来探测地下水分布;地震波探测技术,通过分析地震波在地下介质中的传播特性来研究地质结构。
水体污染物的迁移转化摘要:水是人类生存所必须,因而水体遭到污染则人类生存的环境品质就会大大的受损。
本文探讨了水体污染物的概念,总结了一下目前世界上所发现的水体污染物的主要种类,并且总结了水体污染物迁移转化的过程和方法,从中得出对水体污染物处理的一些解决方法。
关键词:迁移转化水体污染物1.水体污染物的概念水体污染物是指造成水体水质、水中生物群落以及水体底泥质量恶化的各种有害物质(或能量)。
水体污染物从化学角度可分为无机有害物、无机有毒物、有机有害物、有机有毒物4类。
2.水体污染物的分类和介绍2.1 耗氧污染物在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中,含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。
这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中,可通过微生物的生物化学作用而分解。
在其分解过程中需要消耗氧气,因而被称为耗氧污染物。
这种污染物可造成水中溶解氧减少,影响鱼类和其他水生生物的生长。
水中溶解氧耗尽后,有机物进行厌氧分解,产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味,使水质进一步恶化。
2.2 植物营养物植物营养物主要指氮、磷等能刺激藻类及水草生长、干扰水质净化,使BOD5升高的物质。
水体中营养物质过量所造成的"富营养化"对于湖泊及流动缓慢的水体所造成的危害已成为水源保护的严重问题。
富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。
在自然条件下,湖泊也会从贫营养状态过渡到富营养状态,沉积物不断增多,先变为沼泽,后变为陆地。
这种自然过程非常缓慢,常需几千年甚至上万年。
而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化现象,可以在短期内出现。
植物营养物质的来源广、数量大,有生活污水(有机质、洗涤剂)、农业(化肥、农家肥)、工业废水、垃圾等。