10．2．1　污染物在环境中的存在形态

污染物的形态是环境中污染物的外部形状、化学组成和内部结构的表现形式。污染物的形态随环境条件的变化而变化。污染物的存在形态包括价态、化合态、结构态、配合态等。不同形态的污染物在环境中有不同的化学行为，并表现出不同的污染效应。例如：六价铬有强烈毒性，而三价铬毒性较弱；有机汞如甲基汞的毒性远远超过无机汞；六六六有七种异构体，而其中γ型有最强杀虫力；多环芳烃的致癌活性与其化学结构有相应关系等。研究污染物形态是环境污染化学中一个重要内容。

环境污染物的形态可以按化学组成和结构、物理性状和结构、外形和功能等分类。污染物形态若按其化学组成和内部结构来分，可以分为单质和化合态两类。单质是同种元素组成的物质，包括金属、非金属及其同素异构体，如汞（液态汞和气态汞）、磷（白磷、红磷、紫磷、黑磷）等。化合态是由两种或两种以上的元素组成的物质形态，又可分无机化合态和有机化合态两类：无机化合态常见的有强碱、强酸、盐类、氟化物、硫化物和金属氧化物等；有机化合态种类繁多，常见的有农药（如有机氯、有机磷）、苯、苯酚、苯胺、联苯胺、多氯联苯、多环芳烃、霉菌毒素、生物色素等。

污染物形态若按其物理性状和结构来分，可分为固体、流体、射线等形态。固体可分为晶体和无定形两种：晶体是具有一定外形和体积的固体物质，如铬酸盐；无定形固体物质没有一定的外形，实际是无数微小晶体聚集而成的固体物质，如硫、五氧化二钒。流体有液体和气体两种：在环境中液体污染物种类很多，如汞和多种有机试剂；常见的有害气体有一氧化碳、氮、硫的氧化物、氟化氢、氯气、氰化氢以及通过蒸发和升华由液体和固体污染物形成的蒸气（如汞蒸气、四乙基铅蒸气）。射线是一种特殊的物质和能量的存在形态，如放射性物质在衰变过程中产生的α、β、γ射线，此外还有X射线、紫外线、热辐射、微波辐射、电磁辐射等。

按污染物的形态和功能特点，还可分为离子态、代换态、胶体、有机结合态和难溶态等。

（1）许多种污染物可溶于水形成离子态，如阳离子（Hg^2＋、Cd^2＋等）、阴离子（F^-、CN-等）、配合阴离子）等。离子态的物质具有活性大、毒性强、易于迁移的特点。

（2）代换态是水体或土壤溶液中存在的离子或分子态的物质，在物理化学的作用下产生各种同离子代换的表现形式。这种代换受质量法则制约，并与离子化合价和离子半径有关，如浓度高的离子可以将浓度低的离子代换出来。

（3）胶体是一种常见的复杂分散体系，可分为气溶胶、水溶胶和固溶胶等。气溶胶有飘尘、烟气和雾等形态。烟气和雾混合形成的烟雾，以及各种腐烂物质、臭味物质发散的恶臭味气体也属此类。水溶胶是以污染物作为分散相、以水作为分散介质所构成的分散系统，有泡沫、乳状液、悬浮体和胶体溶液四种形态。泡沫是一种气液混合态，在有表面活性剂如洗涤剂存在的条件下可以保持很长时间。泡沫可以吸附悬浮体和各种离子，并影响污染物的迁移。乳状液是由两种互不相溶的液体构成液相分散系，如苯、醚等与水充分混合，即形成乳状液。固体物质分散（而不是溶解）在水中构成的分散体系，其中较粗的分散相即悬浮体，而高度分散状态，以致呈分子分散状态者称胶体溶液。固溶胶是以固体为分散介质而以气体、液体或另一种至多种固体物质为分散相构成的体系，如汞齐和各种合金均为固溶胶，其中可以包含多种有毒物质。当固溶胶被溶蚀时，可以释放出有害物质。

（4）有机结合态是由生物吸收积累起来的污染物，如农产品中的残留农药、鱼类富集的汞等，可以直接或间接地对人和生物产生毒害作用。在环境中还有许多重金属元素与有机质结合形成有机结合态，如甲基汞与腐殖酸结合成盐等，这种结合常常使金属元素的迁移性能和毒性程度发生变化。

（5）难溶态是以硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硫化物、氧化物等形态存在的难溶物质，广泛地分布于岩石、土壤、河湖底泥和各种固体废物（特别是废渣）中，其性质稳定，其中的有毒有害物经过风化和生物分解而释放出来。

环境污染物形态研究是一项基础工作。在测定污染物成分的同时，只有分析其存在形式，才能确切地评价它对生态系统的影响，因为同种污染物的不同形态具有不同的生物毒性和不同的迁移、转化、富集规律。