污染物的遷移
正文
污染物在環境中所發生的空間位置的移動及其所引起的富集、分散和消失的過程。遷移伴隨著轉化 污染物在環境中遷移常伴隨著形態的轉化(見污染物的轉化)。如通過廢氣、廢渣、廢液的排放，農藥的施用以及汞礦床的擴散等各種途徑進入水環境的汞(Hg)，會富集於沉積物中。元素汞由於比重大,不易溶於水,在靠近排放處便沉澱下來。二價汞離子在遷移過程中能被底泥和懸浮物中的粘粒所吸附，隨同它們逐漸沉澱下來。富集於沉積物中的各種形態的汞又可能轉化為二價汞。二價汞離子在微生物的作用下,被甲基化，生成甲基汞(CH3Hg+)和二甲基汞【(CH3)2Hg】。甲基汞溶於水中，可富集在藻類、魚類和其他水生生物中。二甲基汞則通過揮發作用擴散到大氣中去。二甲基汞在大氣中並不是穩定的，在酸性條件下和在紫外線作用下將被分解。如果被轉化為元素汞，又可能隨降雨一起降落到水體中或陸地上，元素汞可以進行全球性的遷移和循環（見圖） 遷移的方式 污染物在環境中的遷移主要有下述三種方式：
機械遷移 根據機械搬運營力又可分為：①水的機械遷移作用，即污染物在水體中的擴散作用和被水流搬運；②氣的機械遷移作用，即污染物在大氣中的擴散和被氣流搬運；③重力的機械遷移作用。
物理－化學遷移 對無機污染物而言，是以簡單的離子、絡離子或可溶性分子的形式在環境中通過一系列物理化學作用，如溶解－沉澱作用、氧化－還原作用、水解作用、絡合和螯合作用、吸附－解吸作用等所實現的遷移。對有機污染物而言，除上述作用外，還有通過化學分解、光化學分解和生物化學分解等作用所實現的遷移。物理－化學遷移又可分為：①水遷移作用，即發生在水體中的物理－化學遷移作用；②氣遷移作用，即發生在大氣中的物理－化學遷移作用。物理－化學遷移是污染物在環境中遷移的最重要的形式。這種遷移的結果決定了污染物在環境中的存在形式、富集狀況和潛在危害程度。
生物遷移 污染物通過生物體的吸收、代謝、生長、死亡等過程所實現的遷移，是一種非常複雜的遷移形式，與各生物種屬的生理、生化和遺傳、變異等作用有關。某些生物體對環境污染物有選擇吸取和積累作用（見生物積累），某些生物體對環境污染物有降解能力。生物通過食物鏈對某些污染物（如重金屬和穩定的有毒有機物）的放大積累作用（見生物放大）是生物遷移的一種重要表現形式。
遷移的制約因素 污染物在環境中的遷移受到兩方面因素的制約:一方面是污染物自身的物理化學性質,另一方面是外界環境的物理化學條件和區域自然地理條件。
內部因素 與遷移作用有關的污染物的物理化學性質主要是指組成該物質的元素所具有的組成化合物的能力、形成不同電價離子的能力、水解能力、形成絡合物的能力和被膠體吸附的能力等。污染物的這些性質與組成該物質的元素的原子的構造，特別是核外電子層的構造有密切關係。原子的電負性、離子半徑、電價、離子電位（電價與離子半徑的比值）和化合物的鍵性和溶解度等是影響污染物遷移的最主要的物理化學參數。一般說來,由共價鍵鍵合的污染物（如H2S、CH4等）易進行氣遷移,由離子鍵鍵合的污染物（如NaCl、Na2SO4等）易進行水遷移。低價離子的水遷移能力大於高價離子的遷移能力，如下列離子的遷移力順序為： Na+＞Ca2+＞Al3+；Cl-＞SO厈＞PO婯。由離子半徑差別較大的離子構成的化合物遷移能力較大，由離子半徑差別較小的離子構成的化合物遷移能力較小。如Ba2+、Pb2+、Sr2+（其半徑分別為1.29┱、1.26┱和1.10┱）與SO厈(其半徑為2.95┱)和CrO厈(其半徑為3.00┱)構成的化合物較難遷移，而Mg2+（其半徑為0.65┱）與SO厈組成的化合物易於遷移。重金屬離子由於有較高的離子電位，因而具有較強的水解能力。重金屬離子由於有彼此能量相似的(n-1)d、sn和np等電子軌道，這些軌道有的本來就是空著的，有的可以經過“激發”而騰空出來，可容納配位體所提供的孤對電子，因而易以絡離子的形式進行遷移。
外部因素 影響污染物遷移的外部因素主要是環境的酸鹼條件、氧化還原條件、膠體的種類和數量、絡合配位體的數量和性質等。
環境的酸度和鹼度對污染物的遷移有重大影響。大多數重金屬在強酸性環境中形成易溶性化合物，有較高的遷移能力,而在鹼性環境中則形成難溶化合物,難以遷移。所以酸性環境有利於鈣、鍶、鋇、鐳、銅、鋅、鎘、二價鐵、二價錳和二價鎳的遷移；鹼性環境有利於硒、鉬和五價釩的遷移。
環境的氧化還原條件對污染物的遷移也有巨大影響。有些污染物在氧化環境中有較高的遷移能力，而有些污染物在還原環境中有較高的遷移能力。氧化環境有利於鉻、釩、硫的遷移；還原環境有利於鐵、錳等的遷移。
環境中的無機配位體有Cl-、I-、F-、SO厈、S2-、PO婯等，環境中的有機配位體主要是各種胺基酸等化合物。當環境中存在大量無機或有機配位體,特別是有大量Cl-、SO厈時可大大促進汞、鋅、鎘、鉛的遷移。環境中的無機膠體有蒙脫石、高嶺石、伊利石等粘土礦物和矽、鋁、鐵的水合氧化物，環境中的有機膠體主要是腐殖質物質。當環境中有大量膠體，特別是有大量蒙脫石和難溶性胡敏酸時可大大阻止上述金屬的遷移。
在自然環境中，所有影響污染物遷移的物理化學條件均受區域自然地理條件(氣候、地形、水文、土壤等)的制約。其中氣候條件對污染物遷移的影響最為明顯，主要表現為兩個最重要的氣候因子──熱量和水分之間的配合狀況，直接影響污染物在環境中化學變化的強度和速度。另外，不同區域的土壤和水體具有不同的酸鹼條件和氧化還原條件，具有不同種類和數量的膠體和絡合配位體。
污染物在環境中的遷移直接影響環境質量，在有些情況下起好作用，在有些情況下起壞作用。簡單的需氧有機污染物和酚、氰等毒物在遷移過程中被水流稀釋擴散和被微生物分解、轉化,終至消失,就是起好作用；而重金屬（汞、鎘等）和穩定的有機有毒物質（DDT、六六六等）在遷移過程中，或富集於底泥，成為具有長期潛在危害的污染源,或通過食物鏈富集於動、植物體內,對人體產生慢性積累性危害，就是起壞作用。
研究方法 研究污染物在環境中的遷移可套用下列一些方法：物質追蹤法、共軛對比研究法、現場試驗研究法、模擬試驗研究法等。
物質追蹤研究法是在特定環境下，為達到某一特定目標所進行的對污染物的追蹤採樣法。如研究污染物在河流中的稀釋擴散和降解作用時，可進行水團追蹤取樣分析。這種研究可以查明污染物在環境中的遷移速度、擴散範圍和自然淨化能力。
共軛對比研究法指在環境調查中對各種相關聯的環境要素同時取樣分析。如在對土壤－作物系統進行研究時，可同時採集不同層次的土樣和生長在這種土壤上的作物的各個部位（根、莖、葉、果實等）的樣品，進行對比分析研究。
現場試驗研究是在現場環境中對污染物的遷移轉化進行研究。如研究地表中的某種污染物通過土壤滲漏向地下水中轉移的情況和速度，也可選擇典型地段進行滲漏試驗，追蹤研究不同深度的土壤和滲漏水中污染物的濃度，從而了解這種污染物由地表水中向地下水中轉移的可能性和速度。
模擬試驗研究法是在實驗室中設計某種環境條件所進行的試驗研究。如在風洞中進行的煙氣擴散實驗，在光化學煙霧箱中進行的光化學煙霧生成機理的研究等。這種儘可能接近實際環境條件而各種參數又受人工嚴格控制的試驗研究可以有效地探討污染物在環境中的遷移轉化狀況。
現代分析測試技術的發展為研究污染物在環境中的遷移提供了基本手段。套用數學方程可以更完善地刻劃污染物在環境中的遷移運動規律，有助於對這方面的問題進行預測預報。
