環境轉歸是污染物在環境中發生的各種變化過程
基本介紹
- 中文名：環境轉歸
- 外文名：Environmental outcomes
- 別名：污染物的環境行為
- 釋義：污染物在環境中發生的各種變化
- 污染物變化：形態、結構和濃度均發生變化
- 舉例：土壤的環境轉歸
環境轉歸簡介,大氣污染物的環境行為,土壤污染物的環境行為,石油污染物的環境行為,
環境轉歸簡介
污染物進入環境後，進行機械性或物理化學遷移，分布到大氣、水、土壤等環境中，其形態、結構和濃度均發生很大變化。
同時，生活在其中的生物體也會主動或被動地對污染物進行吸收或做出回響。
如果是化學污染物，吸收進入體內後經循環系統或運輸組織輸送到生物體內的各個組織、器官及細胞，將會發生生物轉化導致化學結構和性質改變。
一部分污染物經生物轉化後排出體外，而有些污染物由於其自身具有的特殊性質，會在生物體內積累，積累的這部分污染物還可隨生態系統中食物鏈營養級的轉移而在更高營養級的生物體內積累，造成生物放大。
大氣污染物的環境行為
1、大氣污染物的遷移
污染物在大氣中的遷移是指由污染源排放出來的污染物由於空氣的運動使其傳輸和分散的過程，遷移過程可使污染物濃度降低。影響大氣污染物遷移的主要因素有污染物的排放狀況、氣象條件和下墊面狀況。
2、大氣污染的化學過程
污染物的轉化是污染物在大氣中經過化學反應，如光解、氧化還原、酸鹼中和等反應，轉化成為無毒化合物，從而去除了污染，或者轉化成為毒性更大的二次污染物，如光化學煙霧、酸雨和臭氧等，加重了污染。因此，研究污染物的轉化對大氣污染毒理學具有十分重要的意義。
3、大氣污染的生態毒理學效應
（1）大氣污染對人體的毒性效應
大氣污染物侵入人體的主要途徑有三條，即呼吸道、皮膚上的毛孔及消化道，其中以呼吸道侵入最為重要。污染物從鼻腔經喉、氣管和支氣管到達肺泡。肺泡表面積大，毛細血管豐富，不僅適於02和CO2的交換，對許多大氣污染物如CO、SO2等有害氣體的吸收也很快。大氣污染物隨呼吸氣流首先進入呼吸道內，呼吸道黏膜對污染物有很強的吸收能力，對污染物特別敏感。雖然經呼吸系統進入體內的污染物可以通過血液循環系統在全身分布並造成全身性健康損害，但由於呼吸道與大氣污染物接觸時間長，接觸濃度高，且往往是多種污染物同時作用，使呼吸器官成為大氣污染的主要危害部位。
大氣中刺激性污染物也可不經人體吸收而直接刺激呼吸道黏膜、眼睛及體表皮膚，甚至可通過直接接觸產生化學腐蝕作用，如光化學煙霧對人眼睛有很強的刺激作用，會使人患上紅眼病。
大氣環境中往往有多種形態不同、化學特性各異的污染物同時存在。與單一毒物對機體的作用相比，大氣污染物對生物體毒理作用的機制更為複雜、更為多方向性。
2、對植物的毒性效應
陸生植物尤其是一些對大氣污染物敏感的植物種類，一旦遇到污染，可依污染程度在群落、個體、細胞和組織器官、細胞內酶系和生理反應等不同生命層次上做出應激反應。大氣污染對植物的危害可以分為急性危害、慢性危害、不可見危害和間接危害四種情況。
3、對動物的毒性效應
大氣污染嚴重時，家畜等動物會因直接吸入大量污染物而引起急性中毒，甚至大量死亡。1952年的倫敦煙霧事件中，首先發病的就是參展的350頭牛，其中66頭因呼吸系統嚴重受損而死亡。日本上野動物園也曾因大氣嚴重污染使養的鳥大批死亡，死亡鳥類的肺部有大量的黑色煙塵沉積。
大氣污染物可沉降進入土壤和水體，被生物富集後通過食物鏈的放大作用對革食動物和食肉動物造成危害。例如，美國阿那空銅礦冶煉廠排出的大量含砷廢氣，污染了周圍牧草，牧草含砷量高達400mg/kg，致使24km內的馬、牛、羊等家畜大量中毒死亡，3000隻羊中毒，600隻死亡，死畜的肝臟中含有大量的砷。
4、室內空氣污染及其毒性效應
室內空氣污染，是繼煤煙型污染、光化學煙霧型污染後出現的第三代城市大氣污染問題。據統計，中國每年由於室內空氣污染引起的死亡人數已達到11.1萬人，室內空氣污染已經引起37.5%的呼吸道疾病、22%的慢性肺病和15%的氣管炎和肺癌。室內空氣污染問題已成為人們普遍關注和研究的環境問題。
土壤污染物的環境行為
1、有機污染物在環境介質中的分布
有機污染物在土壤中的行為取決於它在土壤和其他環境介質(空氣、水、生物)之間的分布或分配，這種分布情況可以用相應的分配係數進行描述，分配係數可反映有機污染物從一種環境介質進入另一種環境介質的趨勢。
土壤吸附係數(Kd)是描述一種有機物質在土壤和土壤自由水之間分配的基本概念，是指吸附達到平衡時吸附在土壤或沉積物上的有機污染物的量與溶於水中的有機污染物的量之比。Kd值取決於土壤或沉積物以及有機污染物的理化特性。
2、有機污染物在土壤中的遷移
某些污染物質可揮發或轉化成氣態物質在土壤孔隙中遷移、擴散，以致遷移進入大氣。化學物質從土壤中的揮發過程包括解吸附、移動到土表和蒸發進入空氣等主要過程。影響揮發速率的因子包括化合物在土壤中的蒸氣壓、化合物移動到土表的速率、化合物因吸附而與土壤的相互作用、土壤中化合物的梯度濃度等。土壤特性如孔隙度、容重、水分含量、有機質和黏土含量等，以及諸如氣溫、氣流及紊流等空氣條件都會對土壤污染物的揮發產生顯著影響。
污染物在土壤中的遷移及其對地下水的潛在污染作用，具有十分重要的意義。由於水的重力遷移作用，污染物在土壤中的遷移在總體上存在著向下的趨勢，同時地下水流向使污染物在總體上沿著水流方向移動。在污染物傳質過程中，污染物分子不斷與土壤顆粒接觸而被吸附，同時又有許多分子從吸附位點上解吸下來，這種可逆反應過程伴隨著污染物在土壤中所有的遷移過程。污染物在土壤中的吸附、解吸動態過程是決定其遷移速率的最主要因素。
3、有機污染物在土壤中的轉化與降解
有機污染物在土壤中的降解過程可分為生物降解和非生物降解兩種方式，非生物降解主要包括光化學降解和化學降解。光化學降解是指土壤表面接受太陽輻射能和紫外線等而引起有機污染物的分解作用，大多數農藥都能發生光降解作用，如辛硫磷和氟樂靈等在土壤表層的降解。化學降解以水解反應和氧化反應最為重要，如有機磷酸酯類和磺醯脲類農藥等的降解作用。生物降解主要是土壤微生物的作用，即微生物降解，是指土壤中的微生物通過生物化學作用參與分解土壤的有機污染物，其降解機理包括脫氨作用、氧化還原作用、脫烷基作用、水解作用、環裂解作用等。對大多數有機污染物來說，生物降解是其環境降解過程的主要機理，即使尼龍、塑膠和木質素等大分子物質，在適當條件也可以被生物降解。
4、生物吸收與蓄積
(1)植物吸收與蓄積
關於植物吸收、生物蓄積及其影響因素，在2．4節已有詳述，在此僅就植物吸收和蓄積的普遍性做進一步的說明，其餘不再贅述。土壤中的許多污染物，尤其是可溶性的污染物，可以通過作物根系吸收進入植物體內，揮發性污染物還可以通過呼吸作用進入植物體，即便是那些難溶於水、難揮發的污染物，在土壤、水和大氣中仍可能以痕量的水平存在，就有可能被植物吸收。由於植物在吸收營養物過程中並無絕對嚴格的選擇作用，因此植物對污染物的吸收是廣泛的。大量的研究已經表明，陸地生態系統中主要的有機、無機污染物均可被作物吸收和蓄積。如DDT、阿特拉津、氯苯類、多氯聯苯類、氨基甲酸酯類、多環芳烴類及其他有機污染物可以被穀物、蔬菜、樹木、食用菌和牧草等植物體吸收與累積。
(2)動物吸收與蓄積
污染物從接觸動物體到最終被固定或排出，一般要經過一系列吸收、分布和積累、轉化、固定或排泄等過程。
石油污染物的環境行為
原油形成以後，會向地殼表面遷移，然後在地殼表面自然滲出或是被截留在滲透性差的沉積岩縫隙中。這些自然滲出並進入環境介質(主要是水體)的原油，會在環境中存在的特異微生物和藻類的代謝作用下得到逐漸降解，從而保持了環境的生態平衡。然而，當石油被大量開採、運輸、加工和使用時，就不可避免地產生石油污染物並給環境及其生命系統帶來威脅。
石油污染物在環境中的遷移與一般的污染物質有類似的轉移途徑。從污染源開始，污染物質通過不同的途徑進入到大氣環境、水環境(包括地表水和地下水)和土壤環境，然後再從大氣環境、水環境和土壤環境轉移到植物、動物和人體，或者再通過食物鏈傳遞，最終對人的健康造成危害。進入大氣環境的污染物質主要是通過蒸發，進入地表水環境則可通過徑流和滲漏等途徑，進入地下水環境則主要是通過滲漏。當污染源直接污染土壤時，土壤中的污染物則是經過蒸發、滲漏、徑流後殘留在土壤環境中的。進入環境中的石油污染物，可藉助各種自然力而擴大其污染的範圍。但不同的物質在不同的過程中會有不同的表現。
原油進入環境後，尤其是進入水環境後，可以由於環境的自淨作用而得到降解，甚至完全消除。但是，如果石油污染物的排放量或強度超出了環境的自淨容量，生態平衡就會受到破壞，嚴重的環境污染則無可避免。有些生物種類對石油的污染具有一定的抵抗力。例如牡蠣、淺蝌、貽貝、斑點蟹等，能吸收大量石油在它們的鰓部和腸內，對油污染有抵抗力。許多細小油珠可被它們吸收而從海面上消失。
石油有時也能造成土壤的嚴重污染。儘管土壤也具有一定的自淨能力，例如蒸發、溶解和生物吸收及降解等作用，但比較薄弱。大量碳原子數目多的烴類化合物因不能蒸發和溶解而聚集在土壤中，會影響土壤的通透性，破壞土壤環境，並對生命系統造成危害。
