無機污染物

無機污染物有的是隨着地殼變遷、火山爆發、岩石風化等天然過程進入大氣、水體、土壤和生態系統的，有的是隨着人類的生產和消費活動而進入的。各種無機污染物在環境中遷移和轉化，參與並干擾各種環境化學過程和物質循環過程，造成了無機污染物的污染。錫、鎘、砷、鉛、銻等的礦物開採量甚至大大超過它們的自然循環量。

現代採礦、冶煉、機械製造、建築材料、化工等生產部門，每天都排放大量的無機污染物，包括有害的元素氧化物、酸、鹼和鹽類等。其中硫、氮、碳的氧化物和一些金屬粉塵是主要的大氣污染物，可以直接危害人體和生態系統（見大氣污染）。它們有的會和烴類污染物進一步發生氣相反應生成光化學煙霧，有的會發生液相反應,引起酸雨等，從而傷害動植物，腐蝕建築材料，使土壤肥力下降。各種酸、鹼和鹽類的任意排放，往往會引起水質惡化等，其中所含的重金屬元素如鉛、鎘、汞、銅等可在土壤中積累，通過食物鏈在不同的營養級上逐級富集，造成更大的危害。

污染物大多數是由與組成生物機體相同的元素所組成，當污染物發生分解之後，有些元素（如碳、氮、硫、磷、鈣、鎂、鉀、鈉等）就可以成為生物的構成成分。有些微量元素如錳、鐵、銅、鈷、鉻、鋅、鉬是高等生物都必需的營養元素。所有的植物都需要硼，大多數植物需要釩，哺乳動物則除硼、釩之外還需要碘、氟、硒、鍶和鉻等。但如環境中這些元素的含量超過一定限度，也會成為惡化環境質量、危害生態系統的環境污染物。例如鋅在土壤中含量過高,可使作物的植株矮小,葉片萎黃。過量的鋅還會使土壤酶系喪失活性，細菌數目減少，土壤微生物作用降低。其他必需的營養元素如銅、錳、鈷、釩、硒、鉬等含量過高都對生態系統有毒害作用和不利影響。有些元素如鈹、鎘、汞、鎳、砷等對生物是有毒的，其中鈹、羰基鎳和六價鉻等對實驗動物有致癌作用。銻、鉈、鉛等也都有毒性，可以在生物體內蓄積，引起各種症狀。

一些無機污染物，特別是鉛、汞、鎘等重金屬，它們在土壤和植株中的含量分佈的一般規律是土壤>根系>莖葉>籽粒（果實）。各種元素的價態不相同，毒性也不一樣。如六價鉻毒性大於三價鉻，三價銻毒性大於五價銻，高價釩毒性大於低價釩，三價砷毒性大於五價砷。汞、銻、硒等的化合物的毒性又都較其元素狀態的毒性為高。有些元素和化合物相互間存在拮抗或協同作用。例如鋅或鎘能和氰產生協同作用，使氰的毒性增高；鎳或銅則對氰的毒性有拮抗作用，使氰的毒性降低。這是因為它們和氰能形成穩定的絡合離子。

酸鹼污染主要由進入廢水的無機酸鹼，以及酸雨的降落形成。礦山排水、黏膠纖維工業廢水、鋼鐵廠酸洗廢水及燃料工業廢水等，常含有較多的酸。鹼性廢水則主要來自造紙、煉油、制鹼等工業。水樣的酸鹼性在水質標準中以pH來反映，pH<7呈現酸性，pH>7呈現鹼性。一般要求處理後污水的pH在6~9之間。天然水體的pH的一般為6~9，受到酸鹼污染會使水體的pH 發生變化。酸性廢水的危害主要表現在對金屬及混凝土結構材料的腐蝕上，鹼性廢水易產生泡沫，使土壤鹽鹼化。 ^[1] 

廢水中能對生物引起毒性反應的化學物質，稱為毒性污染物，簡稱毒物。工業上使用的有毒化學物質已超過10000種，因而已成為人們最關注的污染類別。毒物是重要的水質指標，各種水質標準中對主要的毒物都規定了限值。廢水中的無機毒物分為金屬和非金屬兩類。 ^[1] 

（1）金屬毒物污染：金屬毒物主要為重金屬（相對密度大於4~5）。重金屬主要指汞、鉻、鎘、鉛、鎳等生物毒性顯著的元素，也包括具有一定毒害性的一般金屬，如鋅、銅、鈷、錫等。 ^[1] 

（2）非金屬毒物污染：重要的非金屬毒物有砷、硒、氰、氟、硫(S^2-)、亞硝酸根離子（NO₂^-）等。砷中毒能引起神經紊亂，誘發皮膚癌等；硒中毒能引發皮炎、嗅覺失靈、嬰兒畸變等；氰中毒時則能引起細胞窒息、組織缺氧、腦部受損等，最終還可能因為呼吸中樞麻痹而導致死亡；氟對植物的危害最大，可以使其致死；硫中毒則會引起呼吸麻痹和昏迷；亞硝酸鹽在人體內會與仲胺生成亞硝胺，從而具有強烈的致癌作用。 ^[1] 

無機污染物通過沉澱-溶解、氧化-還原、配合作用、膠體形成、吸附-解吸等一系列物理化學作用進行遷移轉化，參與和干擾各種環境化學過程和物質循環過程，最終以一種或多種形態長期存留於環境，形成永久性的潛在危害。下面以重金屬為例來對無機污染物在水體中的遷移轉化加以説明。 ^[2] 

重金屬在水體中遷移轉化的過程是一個複雜的物理、化學及生物工程。所以，在研究其在河流中遷移化的規律時，必須正確綜合考慮各過程及其影響因素。重金屬遷移指的是重金屬在自然環境中空間位置的移動和存在形態的轉化，以及由此引起的富集與分散問題。 ^[2] 

重金屬在水環境中的遷移，按照物質運動的形式，可分為機械遷移、物理化學遷移和生物遷移三種基本類型。

機械遷移是指重金屬離子以溶解態或顆粒態的形式被水流機械搬運。遷移過程服從水力學原理。

物理化學遷移是指重金屬以簡單離子、絡離子或可溶性分子，在環境中通過一系列物理化學作用（水解、氧化、還原、沉澱、溶解、絡合、吸附作用等）所實現的遷移與轉化過程。這是重金屬在水環境中的最重要遷移轉化形式。這種遷移轉化的結果決定了重金屬在水環境中的存在形式、富集狀況和潛在生態危害程度。

生物遷移是指重金屬通過生物體的新陳代謝、生長、死亡等過程所進行的遷移。這種遷移過程比較複雜，它既是物理化學問題，也服從生物學規律。重金屬能通過生物體遷移，並使重金屬在某些有機體中富集起來，經食物鏈的放大作用，構成對人體危害。 ^[2]