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水文地球化学过程中污染物迁移与转化机理分析随着人类经济增长和社会发展，水环境污染愈发严重，污染物的迁移与转化机理成为热门研究课题。
水文地球化学过程影响着污染物的迁移和转化，从而决定着污染物对环境的危害程度和寿命。
一、水文地球化学过程以及其影响污染物迁移的机理水文地球化学过程包括水文循环过程和地球化学过程。
水文循环过程是地球上水分从一处不同的状态、介质、形式不断转化，包括蒸发、降雨、地下水循环、河道和湖泊等。
地球化学过程则是水环境中的化学反应，包括化学平衡、溶解氧、微量元素和有机物的溶解、膜过滤和交换反应等。
水循环过程和地球化学过程决定了水环境中污染物的迁移和转化。
水循环过程对于污染物的迁移主要体现在水流速度、径流和渗透度等方面。
污染物通过水流速度被带动向下游迁移，径流和渗透度则影响着污染物的扩散速率。
地球化学过程则对污染物的转化有重要影响。
比如，在水体途中，有氧和无氧的水位条件会导致水体中污染物的化学形态发生改变，从而影响着其对生态与环境的危害程度。
二、不同的环境和类型的污染物对迁移和转化的影响不同的污染物和不同的环境会对迁移和转化机理产生影响。
1.水体中无机物的迁移和转化机理水体中的常见无机物污染物种类有氨氮、硝酸盐和磷酸盐等。
这些无机物污染物是水体富营养化和水体产生异味的重要原因。
随着水流速度和沉积速度的变化，氨氮、硝酸盐和磷酸盐的浓度呈现不同的分布规律。
在水流速度较慢，沉积速度较快的环境中，污染物的浓度较高，而在水流速度较快，沉积速度较慢的环境中，污染物的浓度较低。
除了流速和沉积速度之外，无氧和有氧的水环境也会影响着无机物的转化。
在无氧水环境中，氮氧化物可以还原为氨氮，从而使污染物的浓度增加。
当水环境中存在足够的溶解氧时，氮氧化物会被氧化为无害的氮气，从而使污染物的浓度降低。
2.水体中有机物的迁移和转化机理水体中的有机物污染物包含多种有机化合物，如乙二胺四酸盐、十二烷基苯磺酸钠等。
这些有机物污染物不仅排放难度大，而且对水体生态和环境危害更大。
水污染严重的原因是什么水污染是由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失，污染环境的水。
为什么水污染严重，以下就是店铺给你做的整理，希望对你有用。
水污染严重的原因病原体污染物生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水，常含有各种病原体，如病毒、病菌、寄生虫。
水体受到病原体的污染会传播疾病，如血吸虫病、霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。
历史上流行的瘟疫，有的就是水媒型传染病。
如1848年和1854年英国两次霍乱流行，死亡万余人;1892年德国汉堡霍乱流行，死亡750余人，均是水污染引起的。
受病原体污染后的水体，微生物激增，其中许多是致病菌、病虫卵和病毒，它们往往与其他细菌和大肠杆菌共存，所以通常规定用细菌总数和大肠杆菌指数及菌值数为病原体污染的直接指标。
病原体污染的特点是：⑴数量大;⑵分布广;⑶存活时间较长;⑷繁殖速度快;⑸易产生抗药性，很难绝灭;⑹传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活。
常见的混凝、沉淀、过滤、消毒处理能够去除水中99%以上病毒，如出水浊度大于0.5度时，仍会伴随病毒的穿透。
病原体污染物可通过多种途径进入水体，一旦条件适合，就会引起人体疾病。
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。
水体中有机物成分非常复杂，耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示，即以生化需氧量(BOD)表示。
一般用20℃时，五天生化需氧量(BOD5)表示。
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。
地下水位波动带中石油烃污染r迁移转化规律综述刘月峤;丁爱中;刘宝蕴;梁信;李实;张伦梁;尹洪峰【摘要】石油烃污染是中国土壤-地下水环境中存在的普遍问题.石油烃因其毒性及难降解性而受到广泛关注.主要论述地下环境中石油烃污染物的迁移转化规律及生物降解途径、地下水位季节性波动给石油烃污染物在地下环境中的赋存状态及生物修复带来怎样的影响;以及针对这一特殊地质条件,如何开展石油烃微生物原位修复技术研究及优化方案探索.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)024【总页数】7页(P172-178)【关键词】地下水位波动带;石油烃污染;微生物修复;污染物迁移转化【作者】刘月峤;丁爱中;刘宝蕴;梁信;李实;张伦梁;尹洪峰【作者单位】北京师范大学水科学研究院,北京 100875;北京师范大学水科学研究院,北京 100875;博天环境集团股份有限公司,北京100082;博天环境集团股份有限公司,北京100082;博天环境集团股份有限公司,北京100082;博天环境集团股份有限公司,北京100082;中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司,长春130061【正文语种】中文【中图分类】P641.69石油烃类化合物可以大体分为四类：饱和烃、芳香烃、沥青质(酚类化合物、脂肪酸、酮类、酯类和卟啉)和树脂类(吡啶、喹啉、咔唑、亚砜和酰胺)[1]，多为非水溶相流体(non-aqueous phase liquid，NAPL)类物质，对自然环境及人体健康均有显著毒性。
其中而地下环境作为水-土-气-微生物多介质的综合复杂系统[2]，会发生物理化学的吸附迁移及生物好氧厌氧转化过程[3]。
受大气季节性降水补给变化的影响，地下水水位会出现明显波动[4]；因此存在季节性地下水位变动带。
在这个波动区域内，水分含量、氧气含量、污染物含量及微生物种类会发生周期性变化[5]，是一个地下水动力相当活跃的变化地带[6]；而且也是水文地质条件和生物群落结构复杂的地下环境。
浅谈污染物在水中的迁移1.概念污染物在水中的迁移转化是一种物理的、化学的和生物学的极其复杂的综合过程，其中物理过程主要表现在对流、扩散和弥散等；化学过程主要表现于物质由于化学反应在水体中的变化规律；生物过程则是在微生物的作用下而产生的变化过程。
2．迁移扩散一般情况下排入河流的工业废水和城市生活污水中的污染物，主要呈溶解状态和胶体状态，它们形成微小的水团，随水流一起迁移和扩散混合。
由于这样的作用，污水从排放口排入河流后，污染物在随水流向下游迁移的同时，还不断地与周围的水体相互混合，很快得到稀释，使污染物浓度降低，水质得到改善。
因此，迁移与扩散是水体自净的一个重要作用。
迁移扩散运动主要包括污染物随水流的移流、分子扩散、紊动扩散和离散（也常称弥散）等形式。
3．吸附与解吸水中溶解的污染物或胶状物，当与悬浮于水中的泥沙等固相物质接触或与河岸、河床接触时，将被吸附在它们的表面，使水体的污染物浓度降低，起到净化作用；相反，被吸附的污染物，当水体条件(如流速、浓度、pH、温度等)改变时，可能又溶于水中，使水体的污染物浓度增加。
前者称吸附，后者称解吸。
研究表明，吸附能力远远大于解吸能力，因此，吸附-解吸作用总的趋势是使水体污染浓度减少。
吸附过程是一种复杂的物理化学过程。
如果吸附剂与被吸附物质之间因分子间引力而引起吸附，称物理吸附；如果二者间因化学作用，生成化学键引起吸附，则称化学吸附。
4．沉淀与再悬浮一定意义上说，水中悬浮的泥沙本身就是一种污染物，含量过多，将使水体浑浊，透光度减少，妨碍水生生物的光合作用和发育；从泥沙吸附可溶性污染物来说，泥沙的沉淀与再悬浮，也是水质模型中的一项重要影响因素。
5．有机污水生化反应(a) 碳化过程在水环境中，有机物在耗氧条件下，好氧性细菌对碳化合物氧化分解，使有机物产生生化降解过程。
反应速度按一级动力学公式描述，即反应速度与剩余有机物的浓度成正比。
(b) 硝化过程在水中，氨氮和亚硝酸盐氮在亚硝化菌和硝化菌作用下，被氧化成硝酸盐氮的过程。
水体中污染物的迁移与转化侯洪刚【摘要】文章论述水体中主要污染物的迁移与转化规律以及重金属在水体中的迁移转化类型。
【期刊名称】《现代农业》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】2页(P88-89)【关键词】水体;污染物;迁移;转化【作者】侯洪刚【作者单位】辽宁省营口市环保局【正文语种】中文【中图分类】X132一、污染物的迁移各种污染物在环境中发生空间位移及所引起的富集、分散和消失的过程，称污染物的迁移。
在迁移过程中常伴随着形态的变化。
1.迁移方式。
污染物在环境中的迁移主要有三种方式：(1)机械迁移。
据营运力的不同可分为水、气和重力的机械迁移。
(2)物理一化学迁移。
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，诸如溶解-沉淀作用、氧化——还原作用、水解作用、络合和螯合作用、吸附——解吸作用等实现的迁移。
对有机污染物而言，除上述作用外，还通过化学分解、光化学分解和生物化学分解等作用实现迁移，物理一化学迁移是环境中污染物迁移最主要的方式，其结果决定了污染物的存在形式、富集状况和潜在危害程度的大小。
(3)生物迁移。
污染物生物体的吸附、代谢、生长、死亡等过程实现的迁移。
生物通过食物链对某些污染物的放大积累作用是生物迁移的一种重要形式。
2.制约因素。
污染物在环境中迁移主要受污染物自身的理化性质以及外界环境的物理化学条件和自然地理条件制约。
(1)内部因素。
与迁移有关的污染物理化学性质，是指组成该物质的元素所具有的组成化合物的能力、形成不同电价离子的能力、水解能力、形成络合物能力和被胶体吸附能力等。
上述性质与组成污染物元素的原子构造有关。
一般来说，由共价键键合的污染物容易进行气迁移；由离子键键合的污染物容易进行水迁移。
(2)外部因素。
主要指环境的酸碱条件、氧化还原条件、胶体种类及数量、络合配位体数量和性质等。
环境酸碱度对污染物迁移影响很大。
多数重金属在强酸性环境中能形成易溶性化合物，有较高的迁移能力。
石油烃类污染物在天然水体中的迁移转化 成员：王逸夫、袁康庄、汤明亮、张书浩 一、 绪论 石油地质组成复杂，主要包括饱和与不饱和烃、芳烃类化合物、沥青质、树脂类等。石油的开采、冶炼、使用和运输过程的污染和遗漏事故，以及含油废水的排放、污水灌溉、各种石油制品的挥发、不完全燃烧物飘落等引起一系列石油污染问题。石油烃是由碳氢化合物组成的复杂混合体，没有明显的总体特征，主要由烃类组成，目前对环境污染构成威胁的主要分为(1)烷烃，可分为直链烃、支链烃和环烃；(2)芳烃、多环芳烃。石油烃中不同的馏分会对人类和动植物产生不同影响。 当石油类污染发生时，污染物往往不是单一组分，而是多种污染物共存的复合污染，各组份间往往会发生各种相互作用，并对水体的迁移转化过程产生影响，如不同组分在含水层介质的吸附上，往往会发生竞争吸附，从而改变部分组分的迁移性和生物降解特性。以往对于复合污染物迁移转化研究主要集中在多环芳烃类（芘、萘、菲），以及苯系物（BTEX）的复合污染等，组分之间从分子结构、化学性质、作用机制方面均具有一定的相似性，而对组分种类、理化性质、作用机制差别较大的芳香烃和氯代烷烃复合污染所开展的研究则较少，此类复合污染物对地下水的污染机制和在地下水中的迁移转化机理尚不明确，诸如地下水中多组分竞争吸附规律、含水层介质中有机质对污染物吸附作用机理、污染场地包气带、含水层微生物多样性等。 由于资料匮乏，以及关于石油烃类污染物在水体中效应的研究不够完善，并且石油类污染物一般相对集中在特定区域的地下水、废水、以及水体沉积物中。故本文主要对这三种环境中的石油烃污染物的迁移转化机理进行论述和总结。
二、 浅层地下水中石油烃污染物迁移转化机理 1. 迁移转化方式 当芳香烃、氯代烷烃污染物进入地下水系统后，所发生的迁移转化作用主要包括对流弥散、吸附、降解、挥发等几个过程。污染物的迁移转化作用除受自身特性影响外，同时受污染场地的地下水环境因素、地质、水文地质条件等要素的影响。目前国内外关于有机污染物在地下水中的迁移转化机理研究主要集中在吸附作用和生物降解作用两方面。 弥散迁移，又称水动力弥散，研究单个流体粒子的运动速度偏离于平均渗流速度的效应。当污染物在地下水中存在浓度梯度时，污染物粒子将受到扩散作用的影响，但与对流作用相比，扩散项通常非常小，只有当流速极低时，扩散作用影响才会显现。 吸附作用：孔隙介质中含有溶解某种物质的地下水时，该溶质会受到静电或化学力的作用离开溶剂，并被固定于空隙介质固体基质的表面或内部，这个过程称为吸附作用。固体对溶质的亲和吸附作用主要分为三种基本作用力，通过静电引力和范德华力引起的吸附作用叫物理吸附；通过固体表面和溶质之间化学键力引起的吸附称为化学吸附，而介质对污染物的吸附往往是多种吸附共同作用的结果。有机物在土壤上的吸附，主要分为两部分，一部分被矿物质吸附，另一部分被有机质吸附。由于土壤中矿物质颗粒通常具有极性，在水溶液中发生偶极作用，使水分子在极性作用下同有机污染物发生竞争吸附，占据矿物颗粒表面的吸附位，非极性的有机物则较难与矿物质结合，因此有机质对污染物的吸附起到了更加主要的作用。 生物降解作用：石油类污染物会在微生物作用下被氧化成为低分子化合物或完全分解为二氧化碳和水，所以生物降解是地下水中石油类污染物主要的自然衰减作用之一，对石油类污染物的去除起着重要的作用。石油类污染物的降解作用主要受自身分子结构、环境因素、以及微生物条件等影响。石油类污染物属于成分复杂的混合物，含有链烃、环烷烃、芳香烃、卤代烃以及其他衍生物等。由于每种污染物自身的物理、化学性质不同，导致被微生物降解难易程度不尽相同，其中最易降解的是饱和烃，其次是芳香烃，不易降解的为分子量较高的芳香烃类化合物等。 2. 特征污染物 研究者所选取的特征污染物为二氯甲烷、三氯甲烷、笨。石油类污染地下水中的苯主要来自于石油中芳香烃族化合物，而氯代烃的主要来源则有两种：（1）天然存在的有机氯化物以复杂的络合物形式存于原油中，且主要存在于沥青质和胶质中。（2）污染场地所在区域以开采稠油为主。稠油粘度高、凝固点高、密度大，为了便于开采和运输，会采用掺入稀油或加入以含氯代烃为主的降凝剂、减黏剂、乳化剂等方式降低其黏度。此外，由于石油埋藏深度大或过度开采导致产量减少，采油企业往往依赖于使用化学添加剂等手段来提高产量，原油中化学添加剂的含量比例也逐渐升高。根据研究发现，原油生产过程中添加的化学药剂中所含氯代烃一般为二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、二氯丙烷、二氯乙烷、环氧氯丙烷等。 3. 研究结果 研究者通过管道泄漏形成的上浮大量原油的地表积水入渗过程，对三种特征污染物在此种污染途径下的迁移规律进行研究，并测定三种特征污染物的阻滞系数。从计算结果来看，含水层介质对特征污染物阻滞系数顺序为：苯>三氯甲烷>二氯甲烷，二氯甲烷在含水层中的迁移性是最强的，三氯甲烷其次，苯在含水层中的迁移性则最弱，即在同等条件下，二氯甲烷、三氯甲烷对地下水造成的危害更大。含水层渗流柱模拟实验主要用于模拟特征污染物的迁移过程，实验结果显示，吸附作用对特征污染物去除的贡献率：三氯甲烷为 87%，二氯甲烷为 85%，苯为 94%；生物降解作用对特征污染物去除的贡献率：三氯甲烷为 3%，二氯甲烷为 2%。苯为 3%。说明研究区含水层介质粒径细，对污染物吸附容量大；地下水径流滞缓，使污染物同含水层介质的接触时间增长；含水层介质中，有机质含量高，对有机物吸附量大。从 DNA 测序结果来看氯代烃、苯降解菌并非场地中的显著微生物群落，降解菌含量少，导致生物降解作用所占比重偏低，说明还需要长时间的自然选择和驯化作用才会使生物降解作用加强。 4. 资料补充 石油类有机污染物通常为不溶性有机污染物，进入地下环境后通常以非水相流体(Non-Aqueous Phase Liquids，简称 NAPL)的形式存在于含水介质和地下水中，根据其密度大小，可以把它们分为两类：一类是密度小于水的轻非水相液体(LNAPL)主要是石油烃类，如汽油、柴油煤油等，简称轻油；另一类是密度大于水的重非水相液体(DNAPL)，主要是含氯的碳氢化合物的人工添加剂，如三氯乙烯（TCE），四氯乙烯（PCE）等，简称重油。 石油烃污染物在地下水系统中的动态分配过程：石油污染物进入地下含水系统后，并非在单一媒介中以单一的形式存在，而是随着环境条件的改变，在地下水和含水介质中的一个动态分配的过程，而这些过程又受到多种因素制约。Davis 等（1997 年）研究发现石油污染物不仅会在地下水面形成自由的、独立的非水相流体，还会分配进入土壤、水、气体中，分配的过程受到蒸汽压力、亨利常数、比重、溶解度等因素影响。Barker 等（2007年）研究发现污染物进入含水介质后在介质空隙中残留的小液滴形成了残余相，虽然这些残余态的污染物随地下水流迁移能力较弱，但是会长期的、持续的、缓慢的再分配释放到气相和水相中去。Walter 等（1996年）经过大量的室内实验研究，指出含水介质对石油污染物的吸附作用不仅发生在介质表面，而且会进入颗粒内部，被表面吸附的有机物具有一定的交换性和可浸出性，可以被解吸下来成为可逆吸附的部分；而进入颗粒内部有机碳等有机物则大多成为不可逆吸附的部分，难以被解吸出来，具体表现为解吸过程的滞后现象和污染物在含水介质中的老化过程。
三、 油田废水中污染物的迁移 1. 油田废水 油田开采过程中,伴生有大量含油污水产生。这类污水中含油浓度高且有大量的固体悬浮物和脂肪酸、环烷酸、碘、嗅、硼、苯、酚基甲烷等重烃系列化合物。处理不好,不仅污染环境,而且浪费资源。油井采出液经油气集输系统的脱水转油站进行脱水,油水分离后产生大量的含油污水,称为油田采出水或油田产出水,又称采油污水。 油田采出水在地下时与高温高压的油层接触,因此这部分废水不仅携带有原油,还溶入盐类、悬浮物、溶剂油、有害气体、有机物。另外,由于石油长期贮存于地下,有些生存条件适合的微生物和细菌还会在水中大量繁殖。由于油水乳化不易分离,为了脱除水分还要加入破乳剂等一些助剂,因而废水中还引入了化学剂成分。 其共有特性有含油量高，成分复杂，矿化度高。 2. 物理法 物理处理法的重点去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。包括重力分离法、离心分离法、粗粒化法、过滤法等方法
3. 化学法 化学处理方法主要用于处理废水中不能单独用物理方法或生物方法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是采出水中的乳化油。化学法是用化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质,使废水得到净化。常用的方法有混凝沉淀、氧化还原、中和等方法。 4. 生物法 生物法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒的 物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化。随着生物处理技术的不断发展,越来越 多的生物处理方法被应用于油田污水的处理,并获得了良好的处理效果。微生物的除油原理,即利用微生物的新陈代谢作用降解分散到水中的有机污染物一原油,使其降解成为小分子的物质直至最终完全无机化。微生物降解原油的总反应过程为微生物石油烃类碳源十营养物,等氧、微生物增殖二氧化碳水氨及磷酸根等。
四、 水体沉积物中多环芳烃的迁移转化 1. 沉积物污染现状 有毒有机污染物对水生态系统的危害是近年来越来越严重的问题。多环芳烃( PAHs) 、多氯联苯类( PCBs) ，以及有机氯化合物等不断在水体以及沉积物、水生生物中被发现。据储少岗等对松花江、白洋淀等地的调查，发现水体中 DDT、六
