典型污染物在环境各圈层中的转归与效应

第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应内容提要及重点要求：主要介绍了以重金属、持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）为代表的持久性有毒污染物（Persistent Toxic Substances, PTS）等典型污染物在各圈层中的转归与效应。

要求了解这些典型污染物的来源、用途和基本性质．掌握它们在环境中的基本转化、归趋规律与效应。

地球环境是一个由大气、水体、土壤、岩石和生物等圈层组成的多介质体系，建立描述污染物在多介质环境中的迁移、转化和归趋规律，弄清化学污染物在这些介质中的浓度、持久性、反应活性以及分配的倾向，是研究污染物转归与效应的重要内容。

污染物在多介质环境中的过程研究主要包括以下几个方向：（1）水/气界面的物质传输：主要研究污染物从水中的挥发、大气复氧以及污染物在水体表面微层的富集行为。

（2）土壤/大气界面的物质传输：主要研究污染物从土壤的挥发和干、湿沉降污染物由大气向土壤的传输两部分。

（3）水/沉积物界面的物质传输：在多介质环境问题研究中，水/沉积物界面是比水/气界面更为复杂的界面，它是水体中水相与沉积物相之间的转换区，是底栖生物栖息的地带。

水/沉积物界面的物质传输，不仅涉及污染物的传输，而且还涉及水和沉积物本身的传输。

因此，污染物在该区域的积累和传输，在很大程度上影响着该污染物的物理、化学和生物行为。

概括说来，水/沉积物界面的化学物质传输是通过沉降、扩散、弥散、吸附、解吸、化学反应和底栖生物的作用等过程完成的。

第一节重金属元素重金属是具有潜在危害的重要污染物。

重金属污染的威胁在于它不能被微生物分解。

相反，生物体可以富集重金属，并且能将某些重金属转化为毒性更强的金属－有机化合物。

重金属元素在环境污染领域中其概念与范围并不是很严格。

一般是指对生物有显著毒性的元素，如汞、镉、铅、铬、锌、铜、钴、镍、锡、钡、锑等，从毒性这一角度通常把砷、铍、锂、硒、硼、铝等也包括在内。

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。

第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应一、名词解释表面活性剂二、填空1、PAH在紫外光照射下很容易光解和氧化。

也可以被微生物降解。

2、气相汞的最后归趋是进入土壤和海底沉积物。

3、无机砷可以抑制酶的活性，三价无机砷可以与蛋白质的巯基反应。

4、含氢卤代烃与OH-自由基的反应是它们在对流层中消除的主要途径。

5、表面活性剂的生物降机理主要是烷基链上的甲基氧化（ω氧化）、β氧化、芳香环的氧化降解和脱磺化。

6、水中PCBs浓度为10-100ug/L时，便会抑制水生植物的生长；浓度为0.1-1.0ug/L时，会引起光合作用减少。

7、PCBs在环境中的主要转化途径是光化学分解和生物转化。

三、多项选择1、下列PCBs中，最不易被生物降解的是 D 。

A、联苯B、四氯联苯C、三氯联苯D、六氯联苯2、表面活性剂含有很强的 B ，容易使不溶于水的物质分散于水体，而长期随水流迁移。

A、疏水基团B、亲水基团C、吸附作用D、渗透作用3、氟利昂主要来源于ABCD 。

A、制冷剂B、飞机推动剂C、塑料发泡剂D、火山爆发四、简答题1.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？2.为什么Hg2+能在人体内长期滞留？举例说明它们可形成哪些化合物？3.简述多氯联苯PCBs在环境中的主要分布、迁移与转化规律。

4.表面活性剂有哪些类型？对环境和人体健康的危害是什么？5.根据多环芳烃形成的基本原理，分析讨论多环芳烃产生与污染的来源有哪些？6.试述PCDD是一具有什么化学结构的化合物？并说明其主要污染来源。

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。