第5章典型污染物转归与效应
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典型污染物在环境各圈层中的转归与效应引言污染物是指那些不断通过人类活动排放到环境中的有害物质,包括大气、水体和土壤等环境。
典型的污染物主要包括大气中的二氧化硫、氮氧化物、水体中的重金属、有机物和土壤中的农药等物质。
这些污染物在环境中的转归和对环境的影响备受关注。
本文将重点讨论这些污染物在不同环境圈层中的转归和效应。
大气中的典型污染物二氧化硫二氧化硫主要来自燃煤、石油等燃烧过程,通过大气向土壤和水体传播。
在大气中,二氧化硫易与水蒸气和氧气反应形成硫酸等强酸性物质,导致酸雨的形成,对植物和建筑物造成损害。
此外,二氧化硫还参与臭氧和颗粒物的生成,对人类健康和环境造成危害。
氮氧化物氮氧化物主要来自汽车尾气和工业排放,对大气和水质均有影响。
氮氧化物在大气中与挥发性有机物反应形成臭氧,对人类健康影响较大。
此外,氮氧化物还是水体中富营养化的主要原因之一,引起水华的产生,破坏水生态系统平衡。
水体中的典型污染物重金属重金属是水体中的重要污染物之一,主要来源于工业废水排放和农业面源污染。
重金属如铅、镉等对水生生物和人类健康具有较大危害。
它们在水环境中具有很强的持久性和蓄积性,易被生物富集,加重水体污染。
有机物有机污染物包括各类化学品,如农药、兽药和工业化学品等。
这些有机物对水生生物和人类健康危害较大,有些有机物还对生态系统造成严重危害。
它们在水体中转移速度较慢,易富集在生物体内,引起食物链中毒现象。
土壤中的典型污染物农药农药是影响土壤质量的重要因素之一,主要来源于农田施用。
农药中的有机氯、有机磷等成分易残留在土壤中,并渗入地下水和河流中造成污染。
农药对土壤生物和植物生长产生危害,也对人类健康构成威胁。
总结与展望不同环境圈层中的典型污染物具有不同的转归和效应,但它们都对环境和人类健康造成危害。
因此,应该积极采取有效措施减少污染物排放,保护和改善环境质量。
以上是关于典型污染物在环境各圈层中的转归与效应的讨论,希望对读者有所启发。
典型污染物在环境各圈层中的转归与效应概述一、引言污染物的释放已经成为当代社会面临的一个严峻问题。
各种污染物经过排放后会进入大气、水体和土壤等环境圈层,对生态系统及人类的健康造成危害。
本文将探讨典型污染物在环境中的传播、转移和效应,以及可能的应对措施。
二、大气环境中的污染物大气是典型污染物传播的重要介质之一,大气中的污染物主要包括二氧化碳、氮氧化物、臭氧和颗粒物等。
这些污染物通过空气传播,对空气质量和气候产生影响,加剧全球变暖等问题。
三、水体环境中的污染物水体是另一个容易受到污染物侵袭的环境圈层,水中的污染物包括重金属、有机污染物、化学物质等。
这些污染物会对水质产生影响,损害水生态系统,威胁人类饮用水安全。
四、土壤环境中的污染物土壤是污染物的另一主要殖身之所,土壤中的化学污染物如农药、重金属等会经过降解或迁移导致土壤退化,影响农作物生长,还可能转移至水体和植物中造成进一步危害。
五、污染物的生物富集效应部分污染物会在环境中富集,并通过食物链逐级向上转移,最终积累到高级食物链中,造成食物链中生物的富集,例如水中生物体内富集的汞会对食肉动物和人类造成毒害。
六、污染物对生态系统的影响污染物对生态系统的危害是综合而复杂的,除了直接影响生物生长繁衍外,还可能破坏物种的生态平衡,导致生物多样性降低,影响整个生态系统的健康。
七、应对污染物的措施为了减少污染物对环境的危害,采取有效的污染物控制和治理措施至关重要。
这包括加强污染源监管、推动清洁能源发展、实施循环经济等举措,共同维护地球生态系统的可持续发展。
八、结论污染物在环境各圈层中的传播和效应是一个复杂的系统工程,需要全社会共同努力,科学合理地管理和应对污染物,以保护人类和生态环境的健康。
NSAttributedString以上是典型污染物在环境各圈层中的转归与效应的概述,希望能为读者提供一些启发和思考。
第五章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应污染物在大气圈-水圈-土壤(岩石)圈-生物圈之间的交换和环境效应5.典型污染物在环境各圈层中的转归与效应⏹5.1 自然界中的能量流动和物质循环⏹5.2 重金属元素在各圈层中的转归与效应⏹汞⏹砷⏹5.3 有机污染物在各圈层中的转归与效应⏹有机氯代物⏹多环芳烃⏹表面活性剂5.1 自然界中的能量流动和物质循环⏹5.1.1 地球系统的能量流动和物质循环⏹5.1.2 水的循环⏹5.1.3 碳的循环⏹5.1.4 污染物在环境中的迁移和分布一、生态系统中能量流动和物质循环能量守恒定律物质不灭定律二、物质的地球化学循环(1) 循环方式贮存量通量(2) 相关物理量⏹贮存量⏹通量或输入(输出)速率⏹源-源强⏹汇-汇强⏹停(滞)留时间(3) 实例:铜在各圈层中的数量⏹储层质量(g )⏹大气(1 ) 2.9 ×108⏹海洋(2 ) 3.5 ×1014⏹岩石(3 ) 1.3 ×1021⏹沉积物(4 ) 6.9 ×1019⏹土壤和植物(5 ) 6.0 ×1015(3) 实例:铜在各圈层(源和汇)之间迁移的速率(3)实例:铜在各圈层中的停留时间⏹大气中为6 天⏹海水中为420 年⏹土壤和植物中为7000 年,⏹海底沉积物中为107年,⏹岩石中为109年三、物质的生物地球化学循环将物质在生态系统中的循环和物质地球化学循环加以综合考虑,称为生物地球化学循环。
生物地球化学循环中除地质系统、化学系统外,还包含着生物系统。
例如:细胞原生质的主要元素成分⏹含量最多元素:碳、氢、氧、氮等约占总质量的98%;⏹含量少的元素:磷、硫、氯、钠、钾、镁、钙、铁等;⏹含微量的元素:铜、锰、锌、硼、钼、碘等。
5.1自然界中的能量流动和物质循环⏹5.1.1 地球系统的物质循环和能量流动⏹5.1.2 水的循环⏹5.1.3 碳的循环⏹5.1.4 污染物在环境中的迁移和分布5.1.2 水的循环一、二、水在地球表层的循环5.1自然界中的能量流动和物质循环⏹5.1.1 地球系统的物质循环和能量流动⏹5.1.2 水的循环⏹5.1.3 碳的循环⏹5.1.4 污染物在环境中的迁移和分布一、地球系统中碳的分布⏹地球上的碳主要集中在岩石之中,⏹石灰岩中的碳(约占岩石层中总碳的3/4)主要以石灰石(CaCO3)和白云石(CaCO3·MgCO3)形态存在;⏹沉积性页岩中的碳(约占岩石层中总碳的1/4)主要以分散性有机物形态存在。
《典型污染物在环境各圈层中的转归与效应》重点习题及参考答案1.为什么Hg 2+和CH 3Hg +在人体内能长期滞留?举例说明它们可形成哪些化合物?这是由于汞可以与生物体内的高分子结合,形成稳定的有机汞络合物,就很难排出体外。
此外,烷基汞具有高脂溶性,且它在生物体内分解速度缓慢(其分解半衰期约为70d ),因而会在人体内长期滞留。
Hg 2+和CH 3Hg + 可以与羟基、组氨酸、半胱氨酸、白蛋白形成络合物。
甲基汞能与许多有机配位体基团结合,如—COOH 、—NH 2、—SH 、以及—OH 等。
2.砷在环境中存在的主要化学形态有哪些?其主要转化途径有哪些?砷在环境中存在的主要化学形态有五价无机砷化合物、三价无机砷化合物、一甲基胂酸及其盐、二甲基胂酸及其盐、三甲基胂氧化物、三甲基胂、砷胆碱、砷甜菜碱、砷糖等。
砷的生物甲基化反应和生物还原反应是砷在环境中转化的重要过程。
主要转化途经如下:3.试述PCDD是一类具有什么化学结构的化合物?并说明其主要污染来源。
(1)PCDD这类化合物的母核为二苯并一对二噁英,具有经两个氧原子联结的二苯环结构。
在两个苯环上的1,2,3,4,6,7,8,9位置上可有1-8个取代氯原子,由氯原子数和所在位置的不同可能组合成75种异构体,总称多氯联苯并一对二噁英。
其结构式如右:(2)来源:①在焚烧炉内焚烧城市固体废物或野外焚烧垃圾是PCDD的主要大气污染源。
例如存在于垃圾中某些含氯有机物,如聚氯乙烯类塑料废物在焚烧过程中可能产生酚类化合物和强反应性的氯、氯化氢等,从而进一步生产PCDD类化合物的前驱物。
除生活垃圾外,燃料(煤,石油)、枯草败叶(含除草剂)、氯苯类化合物等燃烧过程及森林火灾也会产生PCDD类化合物。
②在苯氧酸除草剂,氯酚,多氯联苯产品和化学废弃物的生产、冶炼、燃烧及使用和处理过程中进入环境。
③另外,还可能来源于一些意外事故和战争。
4.简述多氯联苯(PCBs)在环境中主要分布、迁移与转化规律。
第五章污染物在生物体内的迁移与生物效应随着工农业生产的发展,化学物质进入环境的种类和数量日益增加,化学物质对环境污染和破坏所引起的生物效应和生态系统结构与功能的变化,已日益受到人们的广泛关注。
本章侧重介绍污染物在生物(动物、植物)体内的生物化学过程、在食物链中的迁移累积特征及其对生物及其群落生态的各种效应。
第一节污染物在生物体内的迁移一、植物对于污染物的吸收与迁移植物作为陆地生态系统的主要初级生产者,通过其光合作用,将CO2、水和无机盐等非生命物质转化为可以利用的有机物,为人和动物的生存提供物质和能量。
污染物不仅直接影响植物的生长,同时影响植物的生物学产品质量,从而威胁人类和动物健康。
许多研究表明,虽然人和动物可以通过呼吸和表皮吸收等途径吸收部分污染物,但植物吸收和积累是污染物沿食物链生物累积和生物放大并最终对人类和其他生物产生危害的主要途径。
污染物在植物体内的运移过程包括吸收、迁移、排除、积累等。
(一)植物对污染物的吸收和在体内的迁移1.污染物进入植物体(1)污染物进入植物体的途径环境污染物进入植物体内主要有3条途径。
①根部吸收:污染物被根部吸收后随蒸腾流输送到植物各部分。
根部吸收污染物主要有两种方式:主动吸收过程和被动吸收,前者需要能量消耗,后者包括扩散和质流。
②叶片吸收:暴露在空气中的植物地上部分,主要通过植物叶片上的气孔从周围空气中吸收污染物,是植物对大气污染物吸收的主要方式,如SO2、NO x、O2等。
此外,沉积或吸着于叶表的污染物也可通过角质层的渗透作用进入叶片。
③表皮渗透:有机化合物蒸气经过植物地上静表皮渗透进而摄人体内。
经根部吸收的物质,一部分截留于根中,另一部分被运输到植物体其他部分去,两者间比例的大小则取决于污染物种类和植物类型。
如对重金属而言,通常绝大部分累积于根中,根系中的浓度远远大于地上部分;而同样是重金属,对超积累植物而言,则地上部分的浓度要尤于根部的浓度。
叶片吸收的物质也是如此,一部分在叶片内存留,一部分分布到其他部位。
典型污染物在环境各圈层中的转归与效应典型污染物包括空气污染物、水体污染物和土壤污染物,它们在环境各圈层中的转归与效应对于人类的生存和健康具有重要意义。
首先,空气污染物是指大气中存在的有害物质,例如二氧化硫、氮氧化物、臭氧、颗粒物等。
这些污染物通常在工业排放、汽车尾气和能源生产过程中释放出来。
一旦排放到大气中,空气污染物会通过大气循环和沉降作用进一步传播和沉积。
在大气中,污染物的浓度和分布可以受到气候、地形和风向等因素的影响。
空气污染物的转归与效应在大气层中主要表现为光化学反应和气溶胶形成。
光化学反应是指太阳辐射和污染物之间的相互作用,产生臭氧和二次有机气溶胶等有害物质。
臭氧对人体健康有害,可以引发呼吸系统疾病和心血管疾病。
气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物,它们对能见度、气候变化和空气质量有重要影响,同时也对人体呼吸系统产生不良影响。
水体污染物是指排放到水体中的有害物质,例如重金属、有机污染物和营养盐等。
这些污染物通常来自工业废水、生活污水和农业面源污染等。
一旦进入水体,水体污染物会通过水流和沉积作用进一步传播和沉积。
在水体中,污染物的浓度和分布可以受到水流速度、水体深度和环境温度等因素的影响。
水体污染物的转归与效应在水体圈层中主要表现为生物富营养化和生物毒性。
生物富营养化是指水体中的营养盐过剩,导致蓝藻和水华等有害生物过度繁殖。
这些有害生物会消耗水中的氧气,导致水体缺氧,对水生生物造成危害。
生物毒性是指水体中存在的有毒有害物质对水生生物和人体健康的危害。
这些有毒有害物质可能通过生物累积,进而影响整个食物链。
土壤污染物是指排放到土壤中的有害物质,例如重金属、农药和化学物质等。
这些污染物通常来自工业废弃物、农业施肥和城市垃圾等。
一旦进入土壤,土壤污染物会通过土壤颗粒的吸附和水分的迁移进一步传播和沉积。
在土壤中,污染物的传播和沉积受到土壤组分和pH值等因素的影响。
土壤污染物的转归与效应在土壤圈层中主要表现为土壤质量下降和农产品安全问题。
典型污染物的转归与效应污染物是指引起环境质量恶化或危害人类健康的物质。
随着工业化和城市化的快速发展,污染物排放成为了一个严重的问题。
在工业生产、交通运输、农业活动等过程中,大量的污染物被排放到大气、水体和土壤中,对环境和生态系统造成了巨大的危害。
本文将讨论一些典型的污染物,包括二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物和重金属等,探讨它们的转归与对环境的影响。
二氧化碳二氧化碳是一种重要的温室气体,对大气层中的臭氧层具有很强的吸收和保留作用。
随着工业化进程不断加快,二氧化碳的排放量也在快速增加,导致大气中二氧化碳浓度持续升高,加剧了全球变暖和气候变化。
二氧化碳的排放主要来自于燃烧化石燃料和森林砍伐等人类活动。
为了减少二氧化碳的排放,各国采取了一系列减排措施,包括发展清洁能源、推广节能减排技术等。
氮氧化物氮氧化物是指氮气在高温燃烧条件下产生的氮氧化合物,主要包括一氧化氮和二氧化氮。
氮氧化物的主要排放源包括机动车尾气、工业生产和农业活动等。
氮氧化物会对大气层产生臭氧、酸雨和细颗粒物等污染,对人类健康和环境造成危害。
为了减少氮氧化物的排放,各国采取了加强环境监管、提高排放标准等措施,并推广清洁能源和节能减排技术。
硫氧化物硫氧化物是指硫化氢、二氧化硫和三氧化硫等硫的氧化产物。
硫氧化物的主要来源包括煤炭燃烧、工业生产和交通运输等。
硫氧化物排放会导致酸雨、大气污染和气溶胶等问题,对植物生长和人类健康造成危害。
为了减少硫氧化物的排放,各国采取了减少燃煤使用、推广低硫燃料和净化技术等措施。
重金属重金属是指相对密度较大的金属元素,包括铅、镍、镉等。
重金属的排放主要来自于工业废水、废弃物和环境污染等。
重金属会在生物体内积累,对生态系统和人类健康造成危害,引发各种慢性病和环境问题。
为了减少重金属的排放,各国采取了严格的环境监管、治理工程和资源回收等措施,保护环境和保障公共健康。
总的来说,典型污染物的排放已经成为世界各国共同关注的问题,要采取综合措施,加强国际合作,共同应对全球环境挑战。