[拼音]：wuranwu de zhuanhua

[外文]：transformation of pollutants

污染物在环境中通过物理的、化学的或生物的作用改变形态或转变成另一种物质的过程。污染物的转化与迁移不同，后者只是空间位置的相对移动。不过环境污染物的迁移和转化往往是伴随进行的(见污染物的迁移)。各种污染物转化的过程取决于它们的物理化学性质和所处的环境条件。大多数情况下，污染物的化学转化是主要的、大量的。

转化的形式

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一种或几种过程来实现。化学转化在环境中比物理转化更为普遍。污染物的化学转化以光化学氧化、氧化还原和络合水解等作用最为常见。生物转化是污染物通过生物的吸收和代谢作用而发生的变化。

在大气中的转化

在大气中，污染物转化以光化学氧化、催化氧化反应为主。大气中氮氧化物、碳氢化合物等气体污染物（一次污染物）通过光化学氧化作用生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯(PAN)及其他类似的氧化性物质（统称为光化学氧化剂）。气体污染物二氧化硫经光化学氧化作用或在催化氧化作用后转化为硫酸或硫酸盐。DDT在大气中受日光辐射很易光解为DDE和DDD。

在水体中的转化

在水体中，污染物转化主要通过氧化还原、络合水解和生物降解等作用。环境中的重金属在一定的氧化还原条件下，很容易发生接受电子或失去电子的过程，而出现价态的变化。其结果不仅是化学性质（如毒性）发生变化，而且迁移能力也会发生变化。环境中的三价铬和六价铬，三价砷和五价砷就是比较突出的例子。水解是有害物质（盐类）同水发生反应，不仅使有害物的性质发生变化，而且也促使这些物质进一步分解和转化。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络合反应而改变它们的存在状态。在水体底泥中的厌氧性细菌作用下，无机汞会转化为一甲基汞或二甲基汞。

在土壤中的转化

污染物在土壤中的转化及其行为，取决于污染物和土壤的物理化学性质。土壤是自然环境中微生物最活跃的场所，所以生物降解在这里起重要的作用。土壤中的固、液、气三相的分布是控制污染物运动和微生物活动的重要因素。土壤的pH值、湿度、温度、通气、离子交换的能力和微生物的种类等，是污染物转化的依存条件。如水田土壤中缺乏空气，故大都处于还原状态；旱地土壤因通气性能较好，一般都处于氧化状态。土壤的这种氧化或还原条件控制着土壤中污染物的转化状况和存在状态。例如砷在旱地氧化条件下为五价(As⁵⁺)，在水田还原条件下则为三价(As³⁺，毒性大)。金属离子的转化受土壤pH值的影响或控制：pH值小于 7时，金属溶于水而呈离子状态；pH值大于7时，金属易与碱性物质化合呈不溶态的盐类。有机氯农药如DDT的转化受微生物的代谢作用和降解作用的影响较大。许多有机物通过微生物作用分解转化为其他衍生物或二氧化碳和水等无害物。微生物在合适的环境条件下能使含氮、硫、磷的污染物转化为其他无毒或毒性不大的化合物。如有机氮可被微生物转化为氨态氮或硝态氮。磷酸(H₃PO₄)在强还原条件下通过厌氧性细菌的脱氧作用，可转化为亚磷酸(H₃PO₃)、次磷酸(H₃PO₂)及磷化氢(PH₃)等。硫酸盐还原菌可使土壤中的硫酸盐还原成硫化氢进入大气。

研究途径

各种污染物在环境中的转化过程往往存在着相互制约、相互影响的复杂关系。研究污染物的物理、化学和生物转化的机制和过程，是阐明污染物的环境行为、迁移、归宿和污染趋势的基础工作。为此，必须掌握污染物的浓度分布、存在状态、滞留时间和净化机制等有关的资料和数据。

目前研究环境污染物的转化和归宿问题，多数采用实验室模拟，建立模型和数学模式，然后用大量现场实测数据进行验证或修正的方法。建立数学模式的目的，是对复杂的污染现象及其结果进行预测，为控制或改善污染状况、制定政策等提供科学的依据。目前，由于对许多污染物在环境中的机制及其行为不很清楚，致使模式中的一些重要参数还不能可靠地确定。已经提出的模式大多是单一过程，或者以一种过程为主，辅以其他一二种过程；至于更大范围以至全球范围内污染物转化、迁移的全过程（包括物理、化学和生物的各过程）的综合性模式，尚处于探讨的阶段。