污染物迁移转化机制是环境科学的核心内容之一，也是高考化学中常见的考点，常结合化学原理、反应方程式及实际环境问题综合考查。以下结合典型例题解析其命题思路及解题方法：

1. 重金属污染物迁移转化类

例题（汞的迁移转化）：

题目： 简述汞在环境中的迁移转化过程，并说明甲基汞的危害性。

解析：

汞的迁移转化过程包括以下关键步骤：

  • 存在形态：汞在环境中以金属汞（Hg）、无机汞（Hg²⁺盐）和有机汞（甲基汞、二甲基汞）三种形态存在。
  • 微生物转化：在好氧或厌氧条件下，水体底泥中的微生物（如硫酸盐还原菌）将无机汞盐转化为甲基汞（CH₃Hg⁺）和二甲基汞（(CH₃)₂Hg）。
  • 生物积累：甲基汞脂溶性强，易通过食物链富集（如鱼类吸收后难以代谢），导致生物放大效应，最终威胁人类健康。
  • 大气迁移：二甲基汞具有挥发性，可进入大气，经光解生成甲烷、乙烷和汞，再次沉降到水体和土壤中。

    • 答案要点：

    > 汞通过微生物作用转化为甲基汞，因其脂溶性和稳定性在食物链中积累，导致神经毒性（如水俣病）。二甲基汞挥发后经光解重新参与循环。

    2. 酸雨形成及转化类

    例题（SO₂与NOx的转化）：

    题目： 写出SO₂转化为硫酸雾的总反应方程式，并说明酸雨的主要危害。

    解析：

    SO₂的转化途径包括催化氧化和光化学氧化：

  • 催化氧化：

    • [ 2

    ext{SO}_2 + 2

    ext{H}_2

    ext{O} +

    ext{O}_2 xrightarrow{

    ext{Fe/Mn盐}} 2

    ext{H}_2

    ext{SO}_4 ]

  • 光化学氧化：

    • [ 2

    ext{SO}_2 +

    ext{O}_2 xrightarrow{

    ext{光照}} 2

    ext{SO}_3 ]

    [

    ext{SO}_3 +

    ext{H}_2

    ext{O} rightarrow

    ext{H}_2

    ext{SO}_4 ]

    最终形成硫酸雾随雨水降落，导致土壤酸化、腐蚀建筑物，并破坏水生生态系统。

    答案要点：

    > SO₂经催化或光化学氧化生成H₂SO₄，形成酸雨，导致土壤酸化（如植物营养元素流失）和建筑腐蚀。

    3. 有机物生物降解类

    例题（需氧污染物降解）：

    题目： 需氧污染物进入水体后如何影响溶解氧（DO）？写出有机物分解的最终产物。

    解析：

    需氧污染物（如碳水化合物、蛋白质）被微生物分解时消耗大量溶解氧：

    [

    ext{C}_6

    ext{H}_{12}

    ext{O}_6 + 6

    ext{O}_2 rightarrow 6

    ext{CO}_2 + 6

    ext{H}_2

    ext{O} ]

    若DO耗尽，水体进入厌氧状态，产生H₂S、CH₄等有毒气体，导致水质恶化。

    答案要点：

    > 需氧污染物分解消耗DO，导致水生生物死亡；最终产物为CO₂、H₂O（需氧条件）或CH₄、H₂S（厌氧条件）。

    4. 重金属吸附与沉淀类

    例题（土壤修复）：

    题目： 土壤胶体如何影响重金属（如Cd²⁺）的迁移？

    解析：

    土壤胶体通过以下机制固定重金属：

  • 吸附作用：胶体表面负电荷通过静电引力吸附Cd²⁺等阳离子。
  • 络合反应：腐殖酸中的羧基、羟基与Cd²⁺形成稳定络合物。
  • 沉淀反应：Cd²⁺在碱性条件下生成Cd(OH)₂沉淀，降低生物有效性。

    • 答案要点：

    > 土壤胶体通过吸附、络合和沉淀固定重金属，减少其迁移性，但pH降低可能导致重新释放。

    5. 综合应用题（污染物处理技术）

    例题（NOx处理）：

    题目： 工业尾气中的NO₂可通过碱液吸收法处理，若9.2g NO₂与Na₂CO₃反应转移0.1mol电子，写出离子方程式。

    解析：

    根据电子转移量计算反应比例：

  • 9.2g NO₂的物质的量为0.2mol，转移0.1mol电子，说明每个NO₂分子转移0.5mol电子（N的化合价从+4变为+3和+5）。
  • 反应为歧化反应：

    • [ 2

    ext{NO}_2 +

    ext{CO}_3^{2-} rightarrow

    ext{NO}_2^

  • +

    ext{NO}_3^

  • +ext{CO}_2 uparrow ]

    • 该反应体现NO₂的氧化性和还原性。

    答案要点：

    > 离子方程式为 ( 2

    ext{NO}_2 +

    ext{CO}_3^{2-} rightarrow

    ext{NO}_2^

  • +

    ext{NO}_3^

  • +ext{CO}_2 uparrow )。

    • 命题趋势与备考建议

    1. 核心考点：

  • 污染物形态转化（如汞的甲基化、SO₂的氧化）。
  • 化学方程式的书写（需注意反应条件及配平）。
  • 环境效应分析（如生物积累、酸雨危害）。

    • 2. 解题技巧：

  • 结合物质性质（如脂溶性、挥发性）分析迁移路径。
  • 利用氧化还原反应原理判断电子转移方向。
  • 联系实际案例（如水俣病、光化学烟雾）加深理解。

    • 3. 拓展方向：

  • 新型污染物（如微塑料）的迁移机制。
  • 绿色化学技术在污染物处理中的应用（如催化还原法处理NOx）。

    • 通过以上例题解析，考生需掌握污染物迁移转化的化学本质，并能结合具体情境分析环境问题，提升综合应用能力。