土壤重金属污染物的迁移转化行为及其环境效应研究
植物对土壤中重金属的吸收效应研究
南京理工大学硕士学位论文植物对土壤中重金属的吸收效应研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：***20040701硕士论文植物对土壤中重金属的吸收效应研究植物对土壤中重金属的吸收效应研究摘要：通过盆栽实验，初步研究了植物对土壤中两种典型重金属吸收效应规律。
选取上海青和四季小白菜为供试植物，向土壤添加ｃｕ”和ｐｂ２＋、ＮａＨＣ０３，来考查Ｃｕ２＋和ｐｂ２＋的含量以及Ｃｕ２＋和Ｐｂ２＋的复合污染对植物吸收富集重金属能力的影响；实验中采集土样、植物样，经过预处理，用原子吸收分光光度法测定土样和植物样品中的Ｃｕ２＋和Ｐｂ“含量。
实验结果表明，上海青和四季小白菜根中铅和铜的含量大于茎叶中铅和铜的含量，铅和铜主要富集在上海青和四季小白菜的根部。
上海青和四季小白菜对ｃｕ２斗和ｐｂ２＋的吸收效应不同。
在ｃｕ２＋和ｐｂ２＋的复合污染下，四季小白菜和上海青对ｃｕ２＋和Ｐｂ２＋的吸收效应不同于在Ｃｕ２＋和Ｐｂ２＋单独作用下的吸收效应。
ＮａＨＣ０３的加入，改变了上海青和四季小白菜对ｃｕ２＋和Ｐｂｎ的吸收富集能力。
关键词：植物重金属富集吸收ＮａＨＣ０３Ｃｕ２＋Ｐｂ２＋婴主垦茎堕塑型圭垫主重垒垦垫坚坚垫堕婴塑ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｌａｗｏｆｐｌａｎｔｓａｂｓｏｒｂｉｎｇｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｅｓｏｉｌＡｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｌａｗｏｆｐｌａｎｔｓａｂｓｏｒｂｉｎｇｔｗｏｔｙｐｉｃａｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｔｈｅｓｏｉｌＷａＳｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｉｎａｐｏｔ．ＴｈｅｆｏｕｒｓｅａｓｏｎｓＣｈｉｎｅｓｅｃａｂｂａｇｅａｎｄｓｈａｎｇｈａｉｑｉｎｇｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｎｔｓｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．ＴｈｅＣｕ２＋、Ｐｂ２十ａｎｄＮａＨＣ０１ｗｅｒｅａｄｄｅｄｉｎｔｏｔｈｅｓｏｉｌｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｐｌａｎｔａｂｓｏｒｂｉｎｇｔｈｅｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＣｕ２＋、Ｐｂ２＋、ＮａＨＣ０３ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｆＣｕ２＋ａｎｄＰｂ２＋．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕＩｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｃｕ２＋、ｐｂ２＋ｉｎｔｈｅｒｏｏｔｏｆｔｈｅｆｏｕｒｓｅａｓｏｎｓＣｈｉｎｅｓｅｃａｂｂａｇｅａｎｄｓｈａｎｇｈａｉｑｉｎｇａｒｅｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｌｅａｆａｎｄｓｔｅｍｏｆｔｈｅｆｏｕｒｓｅａｓｏｎｓＣｈｉｎｅｓｅｃａｂｂａｇｅａｎｄｓｈａｎｇｈａｉｑｉｎｇ．Ｃ一＋ａｎｄＰｂ２＋ａｒｅａｂｓｏｒｂｅｄｍａｉｎｌｙｂｙｔｈｅｒｏｏｔｏｆｔｈｅｆｏｕｒｓｅａｓｏｎｓＣｈｉｎｅｓｅｃａｂｂａｇｅａｎｄｓｈａｎｇｈａｉｑｉｎｇ．ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆｏｕｒｓｅａｓｏｎｓＣｈｉｎｅｓｅｃａｂｂａｇｅａｎｄｓｈａｎｇｈａｉｑｉｎｇａｂｓｏｒｂｉｎｇＣｕ２＋ａｎｄＰｂ２＋ｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｔｈｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｆｃｕ２＋ａｎｄＰｂ２＋ｉｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｈｅｎｔｈｅｆｏｕｒｓｅａｓｏｎｓＣｈｉｎｅｓｅｃａｂｂａｇｅａｎｄｓｈａｎｇｈａｉｑｉｎｇａｒｅｉｎｔｈｅｓｏｉｌｐｏｌｌｕｔｅｄｂｙＣｕ２＋ａｎｄＰｂ２＋ｔｏｇｅｔｈｅｒ．ＴｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｆｏｕｒｓｅａｓｏｎｓＣｈｉｎｅｓｅｃａｂｂａｇｅａｎｄｓｈａｎｇｈａｉｑｉｎｇａｂｓｏｒｂｉｎｇＣｕ２＋ａｎｄＰｂ２＋ＣａｎｂｅｃｈａｎｇｅｄｂｙａｄｄｉｎｇＮａＨＣ０３ｉｎｔｈｅｓｏｉｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｌａｎｔｈｅａｖｙｍｅｔａｌａｂｓｏｒｂｉｎｇＮａＨＣ０３Ｃｕ２＋Ｐｂ２＋ⅡＹ６２４６８９声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。
4.2土壤中重金属的迁移转化(2)
第四章土壤环境化学——土壤中重金属的迁移转化不同重金属的环境化学行为和生物效应各异，同种金属的环境化学和生物效应与其存在形态有关。
例如，土壤胶体对Pb2+、Pb4+、Hg2+及Cd2+等离子的吸附作用较强，对AsO2-和Cr2O72-等负离子的吸附作用较弱。
对土壤水稻体系中污染重金属行为的研究表明：被试的四种金属元素对水稻生长的影响为：Cu＞Zn＞Cd＞Pb；元素由土壤向植物的迁移明显受共存元素的影响，在试验条件下，元素吸收系数的大小顺序为：Cd＞Zn＞Cu＞Pb，与土壤对这些元素的吸持强度正好相反；"有效态"金属更能反映出元素间的相互作用及其对植物生长的影响。
下面简单介绍主要重金属在土壤中的迁移转化及其生物效应。
●汞土壤中汞的背景值为0.01～0.15 μg/g。
除来源于母岩以外，汞主要来自污染源，如含汞农药的施用、污水灌溉等，故各地土壤中汞含量差异较大。
来自污染源的汞首先进入土壤表层。
土壤胶体及有机质对汞的吸附作用相当强，汞在土壤中移动性较弱，往往积累于表层，而在剖面中呈不均匀分布。
土壤中的汞不易随水流失，但易挥发至大气中，许多因素可以影响汞的挥发。
土壤中的汞按其化学形态可分为金属汞、无机汞和有机汞，在正常的pE和pH范围内，土壤中汞以零价汞形式存在。
在一定条件下，各种形态的汞可以相互转化。
进入土壤的一些无机汞可分解而生成金属汞，当土壤在还原条件下，有机汞可降解为金属汞。
一般情况下，土壤中都能发生Hg2+===Hg2++HgO反应，新生成的汞可能挥发。
在通气良好的土壤中，汞可以任何形态稳定存在。
在厌氧条件下，部分汞可转化为可溶性甲基汞或气态二甲基汞。
阳离子态汞易被土壤吸附，许多汞盐如磷酸汞、碳酸汞和硫化汞的溶解度亦很低。
在还原条件下，Hg2+与H2S生成极难溶的HgS；金属汞也可被硫酸还原细菌变成硫化汞；所有这些都可阻止汞在土壤中的移动。
当氧气充足时，硫化汞又可慢慢氧化成亚硫酸盐和硫酸盐。
重金属在土壤中的环境行为及影响因素
重金属在土壤中的环境行为及影响因素作者：罗乐来源：《经营管理者·下旬刊》2017年第10期摘要：重金属的开采、提炼等活动是环境重金属污染最主要的来源，一旦进入外环境并将长期存在且危害是长远的。
本文阐述了重金属在土壤中的环境行为，并分析了影响因素，对于土壤重金属形态的研究和环境风险的评估有重要的意义。
关键词：重金属土壤环境行为一、引言通常地，大多数的重金属元素是周期表中的副族元素，ρ>4.5g/cm3，如Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Cr、Hg、Cd等，对人体伤害极大。
但针对环境领域所指的重金属而言，则是在环境中表现为具有显著生物毒性的重金属。
在自然环境中，具有可变价态的重金属元素往往又能与其他元素结合，表现出极为复杂的环境行为及环境效应。
当含有浓度很小重金属的废水进入水环境时，也有可能造成严重的水体重金属污染，如日本发生的水俣病和骨痛病等公害问题，均是由重金属污染所导致的。
此外，含有重金属的废水、废渣进入土壤环境，也会造成难易修复的土壤环境重金属污染，影响植物生长发育，最终通过食物链的富集作用进入人体，威胁人来健康。
因此，应严防重金属污染。
二、重金属在土壤中的环境行为重金属在土壤中的环境行为大致分为机械迁移、物理化学迁移及生物迁移，其主要表现有元素的溶解和悬浮运动、被植物根系吸收、伴随土壤中微生物的代谢。
1.机械迁移。
土壤中的重金属或络合离子能随地下水或地表水的运动迁移至水环境当中。
但土壤是一个多相的疏松多孔胶体体系，重金属往往会矿物颗粒包裹，或者被吸附在土壤胶体的表面上，伴随着土壤中的水流动而被机械搬运，尤其是在多雨潮湿地区的山坡土壤中，重金属的机械迁移更加明显；但在干旱少雨的土壤环境中，更多的是以尘土形式随风被机械搬运。
在自然环境中，富集作用是机械迁移的一种主要的形式，富集系数是用来表示重金属在土壤中的富集或亏损的程度。
2.物理化学迁移。
物理化学迁移是指重金属元素以简单的粒子、配合离子或可溶性分子在水环境中通过各种物理化学作用达到迁移转化的目的，其结果决定了重金属在环境中的形态、富集程度和潜在危害等级。
城市土壤重金属污染及其生态环境效应
城市 土壤不 是一个 分类 学上 的术语 ， 而是 出 现 在城 市和城 郊地 区 ， 人 为 活动 强 烈 影 响 ， 有继 受 原
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第 ２ ２卷
第 ２期
环 境 监 测 管理 与技 术
２ｌ ０ Ｏ年 ４月
・
专论与综述 ・
城市土壤重金属污染及其生态环境效应
张 浩 ‘王 济 ， ， “ 曾希 柏 白玲 玉 ，
（ ． 州师 范大学地 理与 环境科 学 学院 ， 贵 阳 ５ ０ ０ ； １贵 贵州 ５０ １
过磷酸钙对土壤重金属迁移和生物利用性的影响研究
过磷酸钙对土壤重金属迁移和生物利用性的影响研究随着工业化进程的不断发展，土壤重金属污染已经成为全球环境问题的重要组成部分，对生态环境和人类健康产生了严重的威胁。
土壤中的重金属主要来源于工业废水、农药和肥料等，其中农用肥料作为广泛使用的土壤改良剂具有重要作用。
过磷酸钙作为一种常用的磷肥，被广泛应用于农业生产中。
然而，过磷酸钙施用后对土壤中重金属的迁移和生物利用性会产生一定影响。
过磷酸钙施用对土壤重金属迁移的影响是一个复杂的过程，涉及到土壤环境条件、重金属的物化性质以及过磷酸钙本身的性质等因素。
研究表明，过磷酸钙施用后，可以通过与土壤中的重金属形成络合物或沉淀物，降低重金属的迁移性，减少其对地下水和表层水的污染风险。
此外，过磷酸钙也可以影响土壤中重金属的生物有效性，减少重金属对植物和农作物的吸收和蓄积。
这些效应主要是由于过磷酸钙在土壤中与重金属发生化学反应，形成难溶的沉淀物或稳定络合物，降低了重金属的生物利用性。
然而，需要注意的是，过量使用过磷酸钙可能导致土壤中镉和铅等重金属的富集。
镉和铅是土壤中常见的重金属污染物，对人体健康有害。
过磷酸钙中的磷酸根可以与土壤中的铅和镉形成难溶的沉淀物，但当过磷酸钙的用量超过土壤中重金属的背景值时，过磷酸钙可能会增加土壤中重金属的富集风险，进而对农作物和水体产生负面影响。
因此，在进行过磷酸钙施用时，需要根据土壤重金属含量和过磷酸钙的使用量进行科学合理的控制，以降低重金属的迁移风险。
除了影响土壤重金属迁移外，过磷酸钙对土壤中重金属的生物利用性也具有一定影响。
研究发现，过磷酸钙施用可以降低土壤中重金属的生物有效性，减少其对农作物和植物的吸收和转移。
这主要是由于过磷酸钙能形成难溶的沉淀物或稳定络合物，降低重金属的活性形态和可溶性，减少其被植物根系吸收的机会。
此外，过磷酸钙的施用还可以促进土壤微生物的活性，加速土壤中重金属的生物转化和固定，降低其在生态系统中的生物有效性。
然而，需要注意的是，过磷酸钙的施用对农作物和植物的影响可能存在一定的差异。
4.1污染物在土壤中的迁移转化
第四章土壤环境化学——污染物在土壤中的迁徙转变本节内容重点：土壤污染源、主要污染物，氮和磷的污染及其迁徙转变，土壤的重金属污染及其迁徙转变，土壤的农药污染及其迁徙转变，土壤中温室气体的开释、汲取及传输等。
人类活动产生的污染物进入土壤并积累到必定程度，惹起土壤质量恶化的现象即为土壤污染。
土壤与水体和大气环境有诸多不一样，它在地点上较水体和大气相对稳固，污染物易于集聚，故有人以为土壤是污染物的“汇”。
污染物可经过各样门路进入土壤。
若进入污染物的量在土壤自净能力范围内，仍可保持正常生态循环。
土壤污染与净化是两个互相对峙又同时存在的过程。
假如人类活动产生的污染物进入土壤的数目与速度超出净化速度，造成污染物在土壤中连续积累，表现出不良的生态效应和环境效应，最后以致土壤正常功能的失调，土壤质量降落，影响作物的生长发育，作物的产量和质量降落，即发生了土壤污染。
土壤污染可从以下两个方面来鉴别：(1)地下水能否遇到污染；作物生长能否遇到影响。
(2)土壤遇到污染后，不单会影响植物生长，同时会影响土壤内部生物群的变化与物质的转变，即产生不良的生态效应。
土壤污染物会随处表径流而进入河、湖，当这类径流中的污染物浓度较高时，会污染地表水。
比如，土壤中过多的N、P，一些有机磷农药和部分有机氯农药、酚和氰的淋溶迁徙常造成地表水污染。
所以，污染物进入土壤后有可能对地表水、地下水造成次生污染。
土壤污染物还可经过土壤植物系统，经由食品链最后影响人类的健康。
如日本的“痛痛病”就是土壤污染间接危害人类健康的一个典型例子。
）土壤污染源土壤污染源可分为人为污染源和自然污染源。
人为污染源：土壤污染物主假如工业和城市的废水和固体废物、农药和化肥、牲口排泄物、生物残体及大气沉降物等。
污水浇灌或污泥作为肥料使用，常使土壤遇到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。
工业及城市固体荒弃物随意堆放，惹起此中有害物的淋溶、开释，也可以致土壤及地下水的污染。
现代农业大量使用农药和化肥，也可造成土壤污染。
土壤环境中重金属-有机物复合污染联合修复技术研究进展
土壤环境中重金属-有机物复合污染联合修复技术研究进展摘要：复合污染一般是指在同一环境介质中，两种或两种以上种类不同、性质不同的污染物共同存在且互相作用或反应，从而引发的污染。
重金属-有机物复合污染是一种较为常见的复合污染物组合，在土壤环境中较为普遍存在。
重金属离子与有机物之间的相互作用往往会影响其自身的理化特性、迁移转化规律，甚至影响生物毒性，这使得采用原有的化学、物理、生物、电化学等单一的修复技术都很难达到理想的效果。
目前，各国学者对重金属-有机物复合污染的研究大多集中在环境生态和环境毒理方面，而对重金属-有机物复合污染土壤的联合修复技术研究相对较少。
为更加深入了解土壤环境中重金属-有机物复合污染特点，并为优化其协同处理过程提供理论参考和技术支撑，本文综述了此类复合污染类型和主要来源、交互作用及联合处理技术的研究进展。
关键词：土壤环境；重金属污染；修复技术引言重金属和有机物是土壤环境中常见的两种污染物，它们都具有对生态系统和人类健康产生潜在危害的特点。
重金属如铅、镉、汞等可以在土壤中积累并进入食物链，引发慢性中毒。
而有机物污染则通常来源于农药、工业废水和城市固体废弃物等，对土壤微生物活性和生态功能产生不良影响。
然而，实际情况中，土壤往往同时存在着重金属和有机物的复合污染现象。
复合污染的修复相比单一污染更加复杂，因为它们之间可能存在相互作用和共同的影响机制。
因此，研究重金属-有机物复合污染联合修复技术成为解决土壤环境问题中一个重要且具有挑战性的课题。
1重金属和有机物的交互作用与单一污染体系相比，复合污染体系更加复杂，污染物与污染物之间、污染物与生物体之间都会发生交互作用，从而产生复合污染效应。
土壤中重金属与有机物的交互作用主要包括以下三类：(1)吸附行为的交互作用。
一般是土壤环境中的重金属与有机物之间存在着对土壤吸附点位的竞争，主要发生在腐殖质部分；(2)化学过程的交互作用。
包括吸附-解吸、络合解离、氧化-还原和酸碱中和反应等，重金属、有机物共存生成的络合物或重金属有机化会改变两者的物化行为，从而影响其水溶性、生物有效性和毒性等；(3)微生物过程的交互作用。
《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》范文
《土壤—植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究》篇一土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用研究一、引言随着工业化和城市化的快速发展，稀土元素（REEs）和重金属（HMs）的污染问题逐渐凸显，尤其是它们在土壤-植物系统中的复合污染现象引起了广泛关注。
土壤作为生态系统的基石，其污染直接影响着植物的生长与发育，进而影响整个生态系统的平衡。
稀土元素因其独特的物理化学性质，常被用于多种工业领域，而重金属污染则主要来源于工业排放、农业活动等。
本文旨在研究土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用，为环境保护和生态修复提供理论支持。
二、研究背景与意义近年来，稀土元素和重金属在土壤中的积累已成为一个全球性的环境问题。
这些元素在土壤中的存在形态、迁移转化及其对植物生长的影响是当前环境科学研究的热点。
特别是稀土重金属复合污染的情况下，它们之间的交互作用对土壤性质、植物生长及生态系统的影响更为复杂。
因此，深入研究土壤-植物系统中稀土重金属复合污染的交互作用具有重要的科学价值和实践意义。
三、研究方法与数据来源本研究采用野外实地调查与室内实验相结合的方法。
首先，我们在具有代表性的地区进行土壤和植物样品的采集，分析土壤中稀土元素和重金属的含量及分布。
随后，通过室内实验，模拟不同浓度的稀土重金属复合污染条件，观察其对植物生长的影响，并分析其交互作用机制。
数据来源主要包括实验室分析数据、文献资料及网络公开数据。
四、稀土重金属在土壤中的存在形态与交互作用1. 存在形态：稀土元素和重金属在土壤中的存在形态受土壤类型、pH值、氧化还原条件等多种因素影响。
一般来说，它们主要以离子态、络合态及吸附态等形式存在。
2. 交互作用：稀土元素与重金属之间存在竞争吸附、络合反应等交互作用。
在复合污染条件下，这些交互作用可能加剧或缓解稀土元素和重金属的生物有效性，进而影响植物的生长。
五、稀土重金属复合污染对植物生长的影响1. 生长抑制：高浓度的稀土元素和重金属会抑制植物的生长，表现为植株矮小、叶片黄化等症状。
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土壤重金属污染物的迁移转化行为及其环境
效应研究
近年来，土壤重金属污染逐渐成为环境问题的焦点之一。
重金属是地球上普遍存在的元素，然而过量的重金属污染会对环境和人类健康造成严重影响。
因此，研究土壤重金属的迁移、转化和环境效应，对于制定有效的土壤重金属管理政策和环境保护具有重要意义。
重金属在土壤中的迁移转化行为是环境污染研究的重要课题。
主要研究内容包括重金属在土壤中的赋存状态、迁移通路以及转化等方面。
重金属在土壤中的赋存状态常见的是自由态、交换态和配合态。
其中自由态是指重金属以溶解形态存在于土壤中，交换态是指重金属与土壤颗粒之间通过离子交换作用结合在一起，而配合态则是重金属与有机物或矿物相结合而形成的配合物。
不同形态的重金属对其迁移通路和环境效应产生重要影响。
重金属在土壤中的迁移通路主要有溶解运移、根际渗漏、土壤侵蚀和大气降降尘等方式。
其中，溶解运移是指重金属在土壤水分中的溶解度高，通过滤过和渗漏流向地下水和表层水体，形成地下水和地表水的重金属污染。
根际渗漏是指植物根系所产生的渗漏液中的重金属，随着根系的扩张，可以被输送到更深的土壤
中。
土壤侵蚀和大气降降尘也会将土壤中的重金属带入到周围环境中。
土壤中重金属的转化也是重要研究方向之一。
重金属的化学特性对其转化过程具有重要影响。
土壤中重金属的化学还原和氧化等过程是影响土壤环境的关键过程，同时也是有机物矿化和重金属迁移转化的关键步骤。
重金属还原和氧化过程将导致土壤中还原物质的生成和转化，从而改变土壤环境中的微量元素含量和重金属迁移特性。
重金属在土壤中的迁移转化行为对环境的影响较大。
重金属的污染会影响土壤的物理、化学和生物特性，对生态系统和生物多样性造成严重影响。
重金属污染还会对人体健康造成威胁，出现腹泻、呕吐、贫血等症状。
因此，研究重金属在土壤中的迁移转化行为及其环境效应，有助于制定有效的环境保护策略和土壤重金属污染治理措施。
总之，土壤重金属污染已成为影响人类健康和环境可持续发展的重要问题，研究土壤重金属的迁移、转化和环境效应，对于制定有效的治理政策和环境保护具有重要意义。