铜、砷在土壤中的迁移转化
土壤中重金属元素的迁移转化1
（三）主要重金属在土壤中的迁移转化
1镉
长时间滞留在耕作层，一般不对地下水产生污染。 • 存在形态：水溶性和非水溶性镉，可互相转化。 水溶性：CdCl2、Cd(NO2)2、CdCO3、Cd(OH)2，易 迁移，为植物吸收； 非水溶性：Cd的沉淀物，胶体吸收态镉，不易迁移和 为植物吸收。 旱地土壤中，多以水溶性Cd形态存在，其中 CdCO3 为主，尤其pH＞7的碱性土壤。 水田中，水下形成还原条件，有机物不能完全分解而 产生H2S，因此，镉多以难溶性CdS的形式存在于土 壤中。
• 据此推求重金属离子浓度与pH的关系：
上式可见，一般情况下，pH越高，重金属离子的浓度则下降，则 易形成沉淀物从土壤溶液中析出(沉积)，也就是说，pH值从中性升 高到碱性，会降低Cu、Zn、Cd、Mn、Fe等的溶解度，重金属则 难以被作物吸收，作物受污染的可能性会减轻。反之亦然。
• 3 土壤胶体的吸附作用与重金属的迁移转化 • 土壤中无机和有机胶体对重金属元素有明显的固定 作用。一般重金属呈两种形态。 • (1)重金属元素在土壤溶液中呈胶体状态(湿润地区、 富含有机质的酸性条件)。 • Fe、Mn、Cr、As等，Cu、Pb、Zn。 • (2)土壤中有机、无机胶体的吸附，是重金属沉淀 (转入固相)污染累积的重要原因。
1.重金属在土壤环境中的分布特征 重金属是构成地壳的元素，在土壤环境中分布广 泛。重金属在土壤环境中存在背景值。而且由于成 土母岩、母质、成土过程等因素的差异、重金属元 素在土壤环境中的背景值存在着空间分异的特征。 2 重金属污染源
采矿和冶炼是向环境中释放重金属的最主要污染源。
煤和石油的燃烧也是重金属的主要释放源。
• 作物对Cd的吸收，随土壤pH值增高而降低， Eh也影响作物对镉的吸收，Eh低或Eh=0时， 有利于形成难溶的硫化镉，当水田落干时， CdS会氧化成CdSO4，或CdS通过以下方式参 与氧化––还原反应，增加水溶性。
重金属在土壤——柑橘系统中的迁移转化规律研究
重金属在土壤——柑橘系统中的迁移转化规律研究摘要：重金属在土壤—水稻系统中的迁移、转化机制非常复杂，影响因素很多，主要有土壤理化性质、重金属的种类、浓度及在土壤中的存在形态，复合污染，施肥等。
重金属在柑橘植株中的分布、迁移和总量传输，是一个动态过程。
不同重金属处理水平、不同生长期水稻的不同器官的重金属含量不一，从土壤和根部传输上来的重金属会逐渐积累。
关键词：重金属；土壤—柑橘系统；迁移转化众所周知，植物在生长、发育过程中所必需的一切养分来自土壤，其中重金属元素（Cu，Zn，Mo，Fe，Mn等）在植物体内主要作为酶催化剂。
但是如果在土壤中存在过量的重金属，就会限制植物的正常生长、发育和繁衍，以致改变植物的群落结构。
如铜是植物生长必需的元素之一，单当土壤含铜量大于50μg/g时，柑橘幼苗生长就受到阻碍；含铜量达到200μg/g时，小麦会枯死；含铜量为250μg/g时，水稻也会枯死[1]。
土壤中重金属的迁移能力因其形态不同而存在较大差异，这又决定了重金属的生物有效性和对生态环境的危害程度。
有关重金属在土壤——植物系统的研究已有大量的报道，笔者根据文献资料和一些实验结果，综合分析重金属在土壤——柑橘系统中的迁移转化规律，以期为农业生产和食品安全提供理论依据。
1.柑橘地土壤中重金属含量柑橘地土壤中各种形态重金属的平均含量见表7-1[2]。
由表7-1可知，重金属Cu、Pb 各形态平均含量大小顺序为矿物质>铁锰态>有机态>水溶态>碳酸态>交换态，Zn、Ni为矿物态>有机态>铁锰态>水溶态>碳酸态>交换态，Cd为铁锰态>有机态>交换态>碳酸态>矿物态>水溶态。
经单因素方差分析（采用One-Way ANOVA）表明紫色土中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni的各形态间达极显著性差异，同形态不同重金属间也达极显著性差异，说明重金属各形态含量主要受土壤母质的影响；各元素、各形态在不同土层间（0~30cm，30~60cm）无显著性差异，说明重金属在柑橘地紫色土中无明显的分层现象，重金属受环境因子的影响具有同一性。
砷形态及其迁移转化
砷形态及其迁移转化
在环境中，砷具有多种形态，其中包括：
1. 无机砷：一种无机氧化物，通常存在于过程温和的环境中。
2. 有机砷：也称为烷基化合物，由有机分子组成，具有不同的毒性特性。
3. 溴化砷：溴化物类似于无机砷，但具有更高的毒性，容易形成有机
砷类型，因此常常会被用作溴类农药。
4. 砷酸酯：具有较高的毒性，是一种直链烃和甲氧基砷的有机化合物。
5. 砒酸根：具有较低的毒性，由氧化砷和砒酸根组成，可以来源于金
属表面和土壤中氮滴子的氧化还原反应。
砷的形态有多种多样，这些都影响着其在环境中的迁移和转化。
砷的
迁移和转化可分为化学迁移和生物迁移两大类。
1. 化学迁移：多种形式的砷可以在水溶液中彼此电离或化合，它们之
间的形态会发生变化，从而改变其在环境中的分布。
2. 生物迁移：有机砷是砷的主要形态，它可以通过植物和营养链，被
生物体内的微生物吸收，造成砷的迁移。
通过化学迁移和生物迁移，砷形态在环境中发生转化。
在气体中，温
和的条件可以将有机砷形式转变为无机砷，反之亦然。
在水溶液中，
水的pH值影响着砷的氧化还原程度，从而影响着它的迁移转换。
此外，无机砷和有机砷在固体表面也可以彼此失效，由无机砷转变为有机砷。
总之，砷具有多种不同形态，受到环境因素的影响，这些形态之间可
以发生迁移和转化。
砷的迁移转换不仅受环境条件的影响，还受到各
种生物学因素的限制，因此，我们需要引起重视，正确分析砷的迁移
转换规律，以期控制砷对环境的污染。
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
• 物质的质体流动是由水或土壤微粒或是两者共同作用所致。
• 影响农药在土壤中质体流动的因素： （1）农药与土壤之间的吸附 （2）土壤有机质的含量 （3）土壤黏土矿物的含量 （4）农药的种类
三.土壤中农药的迁移转化
2.非离子型农药与土壤有机质的作用
•农药分为离子型和非离子型农药，应用品种、数量最多的是 非离子型农药，如有机氮、有机磷和氨基甲酸酯等农药。
• 土壤背景值就是指在未受污染的情况下，天然土 壤中的金属元素的基线含量。
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
重金属污染土壤的特点：
1.重金属不被土壤微生物降解，可在土壤中不断积 累，也可以为生物所富集，并通过食物链在人体内 积累，危害人体健康。
2.重金属一旦进入土壤就很难予以彻底的清除。
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
• 六六六较DDT易挥发，可随水蒸发进入大气，造成大气 污染；
• 六六六易溶于水，可从空气或土壤中进入水体，造成水 质污染；
• γ-六六六在各类植物体内积累较少； • 与DDT相比，具有较低的积累性和持久性，但还是应尽
量消减其使用量，并尽量使用纯品γ-六六六。
三.土壤中农药的迁移转化
3.2有机磷农药（organophosphorpus pesticides，0Ps）
• 不同植物的细胞壁对金属离子的结合能力是不同的； • 细胞壁对金属离子的固定作用不是一个普遍耐性机制。
即：不是所有的耐性植物都表现为将金属离子固定在细 胞壁上。
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
3.酶系统的作用
• 耐性植物中的几种酶的活性在重金属含量增加时仍能 维持正常水平；
• 同时还可以激发另外一些酶，从而使耐性植物在受重 金属污染时保持正常的代谢。
砷在土地和水体中的环境归趋
砷在土地和水体中的环境归趋砷是一种广泛存在于自然界中的元素，它存在于土壤、岩石和水体中。
然而，砷在环境中的富集和污染已经成为全球范围的一个重要环境问题。
本文将讨论砷在土地和水体中的环境归趋，以及其对人类健康和生态系统的潜在影响。
1. 砷在土壤中的归趋砷的含量和分布在土壤中具有很大的空间变异性。
砷主要以矿物形态存在于土壤中，如砷矿物、氧化砷和硫化砷等。
砷的富集主要取决于土壤的来源和地质背景，受到地球化学和土壤形成过程的影响。
当土壤中存在过高的砷含量时，可能会对植物和生物产生负面影响。
植物吸收土壤中的砷，并通过食物链传递给动物和人类。
因此，砷在土壤中的归趋对农业生产和人类健康具有重要影响。
为了解砷在土壤中的归趋，研究人员通常使用土壤采样和分析方法。
这些方法可以帮助我们确定土壤中砷的含量和分布。
此外，土壤修复技术也可以被应用来减轻土壤中砷污染带来的影响，如土壤重金属污染修复技术和植物修复技术等。
2. 砷在水体中的归趋砷在水体中的归趋也是一个重要的环境问题。
砷可以通过天然过程（如岩石风化）或人类活动（如煤矿开采、矿石加工和电池制造等）进入水体中。
当水体中的砷含量超过环境质量标准时，可能会对人类健康产生严重影响。
长期饮用富含砷的水可能导致砷中毒，引发一系列健康问题，包括皮肤病变、癌症和心血管疾病等。
因此，了解和掌握砷在水体中的归趋对于保护人类健康至关重要。
砷在水体中的归趋可以受到多种因素的影响，包括水体的pH、氧化还原条件、溶解有机质和与其他元素之间的相互作用等。
研究人员使用水样采集和分析方法来测量水体中砷的含量，并通过水体修复技术来降低砷污染。
对于水体中砷污染的管控，监测和规范是必不可少的。
政府机构应制定相关法律法规，监测和限制工业废水和农业排水中的砷含量。
此外，公众也应提高对用水安全的意识，选择可靠和安全的饮用水源。
3. 砷对人类健康和生态系统的影响砷在土地和水体中的富集和污染可能对人类健康和生态系统产生危害。
重金属在土壤植物体系中的迁移及其机制and土壤中农药的迁移转化
p-p’DDT的光解
Cl
Cl
p,p’-DDT
Cl Cl Cl
吸收290-310nm的紫外光
H
Cl Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
p,p’-DDE
(ClC6H4)2C=O
p,p’-DDD
p,p’-二氯二苯基甲酮
ClC6H4C6H4Cl
多氯联苯
三.土壤中农药的迁移转化
3.2有机磷农药（organophosphorpus pesticides，0Ps）
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
4. 植物对重金属产生耐性的几种机制
1.植物根系的作用
2.重金属与植物的细胞壁结合
3.酶系统的作用
4.形成重金属硫蛋白或植物络合素
• 第三节 土壤中农药的迁移转化
三.土壤中农药的迁移转化
农药的种类
按杀灭对象
杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂 以化学官能团分（有机、无机） 有机氯农药 降解慢，残毒大 有机磷农药 降解较快 氨基甲酸酯农药 降解快，残毒小 拟除虫菊酯农药 降解快，残毒小
土壤中农药的迁移转化
第二节 重金属在土壤-植物体系 中的迁移及其机制
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
土壤的重金属污染
• 重金属是土壤原有的构成元素，有些是植物、动 物和人必需的营养元素。如Zn、Cu、Mo、Fe、 Mn等，但由于含量的不同，可导致不同的效应， 如果含量和有效性太低生物会表现缺乏症状，但 过量就会造成污染事件。 • 土壤背景值就是指在未受污染的情况下，天然土 壤中的金属元素的基线含量。
3. 主要重金属在土壤中的累积和迁移转化
汞－Mercury
砷在水体和土壤中迁移转化规律的共性与个性
伏期和长这几年 甚至几十年 。所以， 我们到对人经常接触到的水体和土壤 中的砷元素进行迁移转化的分析 ， 以便于对砷污染的监测和治理。
【 关键词 】 砷； 水体和土壤 ； 迁移转化 ； 共性 与爪ｌ ｝ 生
０ ． 概 述 为 了有效地保护和合理地 使用水 资源和地 资源 ． 控制和治理水污 染 和土壤 污染 ． 必须对水体 和土壤的质量进 行定期 的监测 ． 通过监测 来掌握其迁移转 化规律 ． 为 正确保护和治理水 体和土壤 ． 提供科学 的 依据 砷是人体 的非必要元素 ． 元素砷 的毒性极 低 ． 而砷 的化合物均有 剧毒 ， ｉ价砷化合物 比其它砷化合物毒性更 强。 砷是通过 呼吸道 、 消化 道 和皮肤接触进入人体 。 在一般情况下 ． 土壤 、 水、 空气 、 植物 和人体都 有微量 的砷 ． 对人体不会构成危害
深度取样后分析 ． 不同质 地 、 不同层 次发现粘 土中砷的含量最高 ． 沙 土 最低。
２ ． 结论 综上所述 。 砷在不 同介质 中迁移转 化的分析 我们 可以看 出砷 在 水 体和土壤迁 移变化规 律存在 着共性 与个性 。 共性方面 ： （ １ ） 砷在水体和土壤中都是 易被有 机或无 机的胶体 吸附 ， 而铁 、 铝 氢化物 。 在水体中和土壤中都有突 出的吸附能力。 （ ２ ） 砷在水体和土壤随着 ｐ Ｈ、 Ｅ Ｈ的变化 而有 相同的变化 。当 ｐ Ｈ 值升高还原条件下 ，在水体和土壤 中的迁移 能力 和毒性增强 。当 ｐ Ｈ １ ． 砷在不同的介质 中迁移转化规律的分析 在水体和土壤 中的砷迁移能力和毒性减弱 。 砷 在水中常备悬浮物吸附而沉淀在底泥 中． 各种有机物 和无机物 值 降低氧化条件下 ． （ ３ ） 砷 不论是在水体 还是在土壤 中 ． 三价砷 的化 合物毒性 大于五 胶体都 可以吸附砷 ． 尤其是铅 、 铁的氢氧化物对砷有特殊 的亲和能力 ． 在酸性条件下 ． 这种 吸附能力最强 但 当水体中的 Ｐ Ｈ值升到碱性时 ． 价砷 。 个性方 面： 分散作 用加强 ． 砷 又可以离开胶体表面而进入水 中 （ １ ） 砷在不 同介质 中存在 的方式不 同。 各种砷的化 合物 由各种渠道进入水 中． 其物理行动 在很 大程度上 砷在 水体 中存在 的方式 比较简单 ． 多以砷酸 盐或亚砷酸盐形式存 受水周围环境氧化还原条件 的制约 。在缓滞水体 中 ． 由于表层水处于 而土壤 中有两种 方式 ： ① 在土壤溶 液中呈胶体状态 ， 主要是在 富氧状态 ． 因此表 层水 中的三价 砷易被氧化成 五价砷 ． 并与水 中的氢 在 水中。 ② 土壤 中的胶体对离子 吸附是 固体 氧化铁生成砷铁沉淀物 ． 沉在底泥 中。 在深水层 中， 还原条件下五价砷 湿 润的土地和酸性肥 沃的土壤 中。 它是砷 的离子或分子从 溶液 进人固相的主要方式 。 又可被还原成三价砷 ， 并和硫化物生成硫化砷沉 淀物 ， 沉在底泥 中， 硫 的 ， （ ２ ） 砷在不同介质中迁移转化 的形式 不同。 化砷可 以被微生物分解 ， 生成气态的三甲基砷排 人大气 。这个过程是 砷在水体 中一 般参加沉 淀反 应 、 氧化还 原反应 迁 移转 化 比较 简 水体 中砷 的主要迁移转化过程 通过 这个过程我们 可以看 出． 除人 为 单． 而砷在 土壤 中 的砷与其所 在的环境进 行氧化还原 以外 ， 还参加 与 污染外 ． 水体 中砷元素 （ 单质 ） 含量是很 低的。 迁移转化较水体复杂。砷在土壤 中的迁 移 地下水 中有机质的含量及微生物的活动。 对地下水 砷的迁移转化 有机物的络合和螯合反应 ， 有 特殊作 用． 由于微生物的活动及有机物质的存在， 不仅影响硫酸根 、 转化的形式有 ３种 ： 硝酸根及硫化氢 的存在， 还影响地下水的 Ｅ ｈ 和ｐ Ｈ 。 由于有机物的沉淀 、积累 以及分子氧难 以向下扩 散到达 沉积 物 的孔隙水 中， 因此在表层 与底层之间存在着很 大的氧化还 原梯度 在 密闭很严 的深层地下水 中． 硫 酸盐经脱硫 细菌作用还原成 了 Ｈ ２ Ｓ 。 因
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ห้องสมุดไป่ตู้ 41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
重金属在土壤环境中的迁移 转化
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。