重金属对土壤的污染

重金属在土壤和植物体系中的迁移
重金属的土壤化学行为 ： 1土壤氧化-还原条件与重金属的迁移转化 ； 2土壤酸碱度与重金属迁移转化； 3土壤胶体的吸附作用与重金属迁移转化 ；
4土壤中重金属的络合－螯合作用 、
5土壤微生物对重金属的固定和活化 、
6土壤根际的富集和降毒 （根际氧化还原屏障 形成 、根际pH屏障形成 、根系分泌物的络合 作用 ）
附态镉等，不易迁移和为植物吸收。但两种在 一定条件下可相互转化。
在旱地土壤中多以碳酸镉、磷酸镉和氢氧化镉 形态存在，其中以碳酸镉为主，尤其在pH大 于7的石灰性土壤中明显。
淹水土壤，如水稻土则是另一情况，当土壤内 积水时，在水下形成还原环境，有机物不能完 全分解而产生硫化氢，当施用硫酸铵肥料时， 由于硫还原细菌的作用，也大量生成硫化氢。
随Ｅh降低，砷酸转化为亚砷酸，可促进砷的 可溶性，增加砷害。
Ｅh 氧化——还原电位。
砷对植物危害的最初症状是叶片卷曲枯萎，进 一步是根系发育受阻，最后是植物根、茎、叶 全部枯死。
砷对人体危害很大，它能使红血球溶解，破坏 正常生理功能，甚至致癌等。
2土壤中重金属元素的迁移转化
镉的迁移转化 汞的迁移转化 砷的迁移转化
Ｃr3+主要存在于土壤与沉积物中，Ｃr6+主要 存在于水中，但易被Ｆe2+和有机物等还原。
植物吸收铬约９５％留在根部。据研究，低浓 度的Ｃr6+能提高植物体内酶活性与葡萄糖含量， 高浓度时则阻碍水分和营养向上部输送，并破 坏代谢作用。
铬对人体与动物也是有利有弊。人体中含铬过 低会产生食欲减退症状。但饮水中超标４００ 倍时，会发生口角糜烂、腹泻、消化紊乱等症 状。
铅对植物的危害表现为叶绿素下降，阻碍植物 的呼吸及光合作用。谷类作物吸铅量较大，但 多数集中在根部，茎秆次之，籽实中较少。因 此铅污染的土壤所生产的禾谷类茎秆不宜作饲 料。
铅对动物的危害则是累积中毒。人体中铅能与 多种酶结合从而干扰有机体多方面的生理活动， 导致对全身器官产生危害。
铬
污染源主要是电镀、制革废水、铬渣等。铬在 土壤中主要有两种价态：Ｃr6+和Ｃr3+。两种 价态的行为极为不同，前者活性低而毒性高， 后者恰恰相反。
它们因溶解度低，在土壤中迁移转化能力很弱， 但在土壤微生物作用下，汞可向甲基化方向转 化。
在好氧条件下主要形成脂溶性的甲基汞，可被 微生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体 的危害；在厌氧条件下，主要形成二甲基汞， 在微酸性环境下，二甲基汞可转化为甲基汞。
汞对植物的危害因作物的种类和生育而异。汞 在一定浓度下使作物减产，在较高浓度下甚至 使作物死亡。
重金属对土壤的污染
土壤重金属是指由于人类活动将金属加入到土 壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、 并造成生态环境质量恶化的现象。
重金属是指比重等于或大于5.0的金属，如Fe、 Mn、Zn、Cd、Hg、Ni、Co等；As是一种准 金属，但由于其化学性质和环境行为与重金属 多有相似之处，故在讨论重金属时往往包括砷， 有的则直接将其包括在重金属范围内。
由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般认为它 们不是土壤污染元素，但在强还原条件下，铁 和锰所引起的毒害亦引起足够的重视。
土壤一旦遭受重金属污染就很难恢复，因而应 特别关注Cd、Hg、Cr、Pb、Ni、Zn、Cu等 对土壤的污染，这些元素在过量情况下有较大 的生物毒性，并可通过食物链对人体健康带来 威胁。
汞：
来源 土壤的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞
冶炼厂和汞制剂厂（仪表、电气、氯碱工业） 的排放。 含汞颜料的应用、用汞做原料的工厂、含汞农 药的施用等也是重要的汞污染源。
土壤中汞的存在形态有无机态与有机态，并在 一定的条件下互相转化。无机汞有
ＨgＳＯ4、Ｈg（ＯＨ）2、ＨgＣl2、ＨgＯ，
镉
镉主要来源于镉矿、镉冶炼厂。因镉与锌同族， 常与锌共生，所以冶炼锌的排放物中必有Ｚn Ｏ、 CdO，它们挥发性强，以污染源为中心 可波及数千米远。镉工业废水灌溉农田也是镉 污染的重要来源。
土壤中镉的存在形态也很多，大致可分为水溶 性镉和非水溶性镉两大类。
镉对农业最大的威胁是产生“镉米”、“镉 菜”，进入人体后使人得骨痛病。另外，镉会 损伤肾小管，出现糖尿病，还有镉引起血压升 高，出现心血管病，甚至还有致癌、致畸的报 道。
土壤重金属污染的特点
1形态多变 2金属有机态毒性大于无机态 3价态不同毒性不同 4金属羰基化合物常剧毒 5迁移化形式多
6物理化学行为多具可逆性，属于缓冲型污染 7产生毒性效应的浓度范围低 8微生物不能降解，反而会毒害微生物或者使
之有机化，增强毒性
9对人体的毒性是积累性的
砷
土壤砷污染主要来自大气降尘与含砷农药。燃 煤是大气中砷的主要污染源。
土壤中砷大部分为胶体吸收或和有机物络合 ――螯合或和磷一样与土壤中铁、铝、钙离子 相结合，形成难溶化合物，或与铁、铝等氢氧 化物发生共沉淀。
ＰＨ和Ｅh值影响土壤对砷的吸附。
ＰＨ值高土壤砷吸附量减少而水溶性砷增加； 土壤的氧化条件下，大部是砷酸，砷酸易被污染源主要来自 汽油里添加抗爆剂烷基铅，随汽油燃烧后的尾 气而积存公路两侧百米范围内的土壤中，另外， 铅字印刷厂、铅冶炼厂、铅采矿场等也是重要 的污染源，随着我国乡镇企业的发展，“三废” 中的铅已大量进入农田。
进入土壤中的铅在土壤中易与有机物结合，极 不易溶解，土壤铅大多发现在表土层，表土铅 在土壤中几乎不向下移动。
镉的迁移转化
重金属元素镉一旦进入土壤便会长时间滞留在 耕作层中。由于它移动缓慢，故一般不会对地 下水产生污染。
土壤中镉的存在形态分为水溶性和非水溶性镉。 离子态CdCl2、Cd(NO3)2、CdCO3和络合态的 如Cd(OH)2呈水溶性的，易迁移，可别植物吸 收，而难溶性镉的化合物如镉沉淀物、胶体吸