重金属在水环境中的迁移和转化

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1、Madeby:刘维密区永添王珩瑜李惠锋重金属在水环境中的迁移和转化重金属定义：一般认为重金属是比重大于5或4的有毒金属。按比重大于5计有45种左右，大于4的约可举出60种。也有学者定为周期表中原子序数大于钙者即从钪以后的为重金属。有机物与重金属有机污染物发生降解作用，有例外：DDT重金属长期累积，还会转化为毒性更大的金属——有机化合物重金属的迁移和转化重金属的迁移指的是重金属在自然环境中随着时间的改变而发生的空间位置的改变。重金属的转化指的是随着介质条件的改变而使重金属的存在状态发生变化。重金属的迁移和转化机械迁移物理化学迁移生物迁移影响因素机械迁移AgCl是离子还是共价化合物？HgS呢？？

2、吸附作用高广生、陈静生认为我国主要河流悬浮物的有效载体阳离子交换量与其黏土矿物组成有很好的相关性，并且与相应流域代表性土壤的黏土矿物类型、硅铝分子比率和胡敏酸/富里酸之比值也有较好的相关性。物理化学迁移络合作用难溶重金属化合物(如HgS、FeS等)在天然水中溶解时，可能由于形成羟基、氯离子等络合物而使其溶解度相应提高，这是由于配位体的络合影响所致。氯离子的络合作用氯离子对Zn、Cd、Pb、Hg四种金属化合物的络合能力顺序为：Hg＞Cd＞Zn＞Pb对Zn、Cd、Pb化合物，当[CI-]＝1.0mol／L时，溶解度增加2～77倍对汞化合物，当[C1-]＝10-4mol／L时，Hg(OH)2,Hg

3、S溶解度分别增加45倍和408倍。氧化还原Eh与元素存在形态钒（Ⅴ）、铜（Ⅱ）、铁（Ⅱ）和锰（Ⅱ）有关化合物的溶解度较大Eh与pH的关系Eh与天然水体分类生物迁移配位络合物或螯合主要官能团为-SH、-NH2、-NH、-COOH、-PO4、-OH等甲基化微生物的作用富含有机物及紫外线的照射哺乳类动物和鱼类影响因素温度吸附为放热过程，解吸为吸热过程温度升高有利于沉积物中重金属的释放pH值Eh值离子强度有机质大宝山矿区污染水体中重金属的形态分布及迁移转化矿山开采所产生的大量矿山酸性废水和废矿渣，这些重金属在水体中主要通过沉淀溶解、氧化还原、吸附解吸、络合、胶体形成等一系列物理化学过程进行迁移转化，

4、最终以一种或多种形态长期驻留在环境中，造成永久性的潜在危害。这一过程几乎都是在水—沉积物界面进行并取决于水体和沉积物中重金属的形态、水质条件、沉积物组成和环境因素等。大宝山矿区地处广东曲江、翁源两县交界处，是一座大型多金属硫化物伴生矿床。该矿区自20世纪70年代开采以来，所产生的大量含重金属污水直接排放到横石河中，已造成该区域生态环境的严重恶化。现陈述以横石河污染水体及沉积物为例，测定样品中有毒有害重金属元素Cu，Zn，As，Cd和Pb的含量，并分析沉积物中这些重金属的形态分布特征，阐明该矿区污染水体中重金属污染分布特征及其迁移转化规律。样品的采集和预处理将拟研究水域分为3段：尾矿坝河段、拦

5、泥坝河段和横石河河段。在大宝山矿区附近沿3个河段采集水样；在污灌稻田土中抽取空隙水；在樟树坝采集沉积物，包括砾石附着物、河流底泥和河床土。水的样品经过过滤得到过滤水和悬浮物——沉积物混合物。结果与分析过滤水中重金属污染特征水体中重金属形态分布特征河流沉积物重金属形态分布特征过滤水中重金属污染特征矿石风化或淋滤产生的酸性废水及洗矿过程中产生的含有大量细微尾矿颗粒物的废水对横石河水体造成了严重的多金属复合污染。断面A，A”及B”和3个清水支流a，b及c中所有重金属含量均很低，表明它们未受污染或受轻污染，可看作该区域的水体本底值。沿横石河水流方向的7个断面(A～G)和稻田空隙水中As含量也很低，但

6、Cu，Zn，Cd和Pb的含量严重超标，最大含量超过农田灌溉水质标准(GB5084—92)分别达12.82，24.42，19.60和28.13倍。水体中重金属的化学活性和生物毒性与pH显著相关，pH越低，其化学活性和生物毒性越大，反之则越小。横石河流域各河段水体的pH为2.78—5.85，以沙岭背拦泥坝处酸度为最大。大宝山矿区矿山酸性废水主要排放在沙岭背拦泥坝内，目前该拦泥坝已严重淤积，导致水位高于大坝坝顶高程，坝内酸性废水常年漫过坝顶流入横石河，造成横石河水体pH很低，重金属的化学活性和生物有效性较强，对生态环境的潜在危害也较大。从位于凉桥交汇处的2股支流(断面C和断面E)测试的数据显示:断

7、面E的酸度是断面C的17倍多。综合污染指数（PI）PI<1.0为未受污染，PI=1.0～2.0为轻污染，PI=2.0～10.0为中度污染，PI>10.0为重污染。横石河水体中重金属综合污染指数分布如图示。横石河水体7个主要受污染断面(A－G)重金属的PI为2.23一18.11，所有断面均为中度污染以上，其中上坝断面G水污染最轻，拦泥坝水污染最严重，表明拦泥坝为该流域水系的主要污染源。水体中重金属形态分布特征重