一、污染物迁移机制

污染物的迁移是指其在环境中通过物理、化学或生物作用发生空间位置变化的过程,主要分为以下三类:

1. 物理迁移

  • 机械迁移:包括大气中的扩散(如PM2.5随气流扩散)、水体中的流动携带(如河流中污染物的输运)以及重力沉降(如颗粒物沉降到土壤或水体底部)。
  • 吸附和解吸:污染物通过吸附在土壤颗粒或胶体表面迁移,例如重金属被黏土矿物吸附后随水流扩散。
  • 2. 化学迁移

  • 氧化还原反应:如水体中Fe³⁺的氧化导致重金属沉淀,或有机物在厌氧条件下被还原生成甲烷。
  • 酸碱反应:酸雨(pH<5.6)的形成与SO₂、NOₓ的氧化有关,其酸化作用促进土壤中铝的活化,增强污染物迁移性。
  • 络合作用:如重金属与腐殖酸形成络合物,改变其溶解性和迁移能力。
  • 3. 生物迁移

  • 生物富集与放大:污染物通过食物链逐级积累,例如DDT在鱼类→鸟类中的浓度升高(生物放大效应)。
  • 微生物转化:如有机污染物被微生物分解为CO₂和水(好氧条件),或在厌氧条件下生成硫化氢等产物。
  • 二、污染物转化机制

    污染物的转化指其化学形态或毒性的改变,主要包括以下类型:

    1. 光化学转化

  • 大气中NO₂在紫外线作用下生成O₃和自由基,参与光化学烟雾的形成。
  • 2. 水解与降解

  • 有机磷农药的水解生成低毒性产物,例如对硫磷水解为对硝基酚。
  • 3. 氧化还原转化

  • 土壤中Cr⁶⁺被还原为毒性较低的Cr³⁺,或As³⁺氧化为毒性更强的As⁵⁺。
  • 4. 生物转化

  • 微生物代谢:如石油烃被微生物分解为脂肪酸和CO₂。
  • 植物吸收:如超积累植物吸收重金属并固定在体内。
  • 三、高考高频考点及实例分析

    1. 典型环境问题机制

  • 酸雨:成因(SO₂、NOₓ氧化)、危害(土壤酸化、建筑腐蚀)、防治(脱硫技术、新能源)。
  • 水体富营养化:磷、氮过量→藻类暴发→溶解氧下降→鱼类死亡(需掌握磷的来源及转化路径)。
  • 2. 迁移转化模型与计算

  • 亨利定律:计算气体在水中的溶解度(如CO₂的溶解平衡)。
  • 碳酸平衡:封闭与开放体系中碳酸化合态浓度与pH的关系(涉及公式推导)。
  • 3. 绿色化学原则

  • 原子经济性:如乙烯与Br₂加成反应(原子利用率100%)。
  • 污染控制技术:生物可降解塑料、低VOCs涂料的应用。
  • 四、备考建议

    1. 重点记忆:污染物迁移转化的分类及典型实例(如生物放大、酸雨形成)。

    2. 公式掌握:亨利定律、碳酸平衡方程、氧化还原反应式的书写。

    3. 综合分析:结合地理、生物知识,分析复合污染问题(如重金属在土壤-植物系统中的迁移)。

    引用资料