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环境生态学
1.13.2.3 10.2.3 污染物在环境中的转化

10.2.3 污染物在环境中的转化

污染物的转化是指污染物在环境中经过物理、化学或生物的作用改变其存在形态或转变为另外的不同物质的过程。污染物的转化可分为物理转化、化学转化和生物化学转化。在这些转化过程中,污染物改变了形态或者其分子结构发生变化,以致改变了污染物原有的化学性质、毒性及生态效应。污染物的物理转化可通过蒸发、渗透、凝聚、吸附以及放射性元素的蜕变等来实现。污染物的化学转化在水环境中比物理转化更为普遍,其过程主要是污染物通过水解、配合、氧化和还原等作用发生分解与转化。水解可能是有机物(如卤代烃、磷酸酯、氨基甲酸酯等)在水环境中最重要的一种反应,但对于某些有机官能团(如烷烃、多环芳烃等)则是难于水解的。水中含有各种无机和有机配位体或螯合剂,都可以与水中的有害物质发生配合反应而改变它们的存在形态。水环境中的重金属,在一定的氧化还原条件下,可接受或失去电子而出现价态的变化。生物转化主要是指水环境中的污染物通过微生物的参与或通过生物的代谢作用而实现的。水环境中的微生物对有机污染物的生物降解起着关键性的作用。不论是简单的有机物如单糖类,或复杂的有机物如纤维素、木质素,也不论是天然的有机物如石油,或人工新合成的化工产品如农药等,均可在不同条件下为不同微生物所利用、降解以及彻底分解成最简单的无机物。此外,微生物亦参与矿物质的转化。如有些微生物能将无机汞转化成甲基汞,另一些微生物则能使有机汞或无机汞还原为元素汞。污染物在水生生物(如鱼及其他水生脊椎动物)体内的代谢过程,主要是指污染物在体内有关酶系统的催化下的分解或转化成另一种物质的过程。这种作用较微生物的降解与转化作用弱得多,这是因为微生物具有分布广、数量多、代谢类型多种多样等特点所致。

污染物的迁移和转化受其本身的物理化学性质和它所处的环境条件的影响,其迁移的速率、范围和转化的快慢、产物以及迁移转化的主导形式等都会变化。了解污染物在大气与水体中迁移和转化规律十分重要,它可以帮助我们更经济、更有效地解决环境问题。