环境化学戴树桂第二版第四章课件 -1


    土壤环境化学
    第四章32
    章介绍土壤组成性质污染物土壤-植物体系中
    迁移作机制农药重金属土壤中迁移
    转化趋求解土壤组成性质土壤粒级质分组
    特性解污染物土壤-植物体系中迁移特点影响素作
    机制掌握土壤吸附酸碱氧化原特性重金属离子农
    药土壤中迁移原理影响素农药重金属离
    子土壤中转化规律效应
    容提重点求土壤中农药迁移转化3
    重金属土壤植物体
    系迁移机制2
    第四章 土壤环境化学
    土壤组成性质11
    土壤组成性质土壤圈
    特征:
    1 永恒物质循环量交换
    2 活跃富生命力圈层
    3 环境交互作(净化-污染)
    4 记忆块基库 5 时空变化土 壤
    表径流带
    污染
    生活垃圾
    填埋
    农药化肥
    度施
    污泥污水
    施等
    工业废水
    意排放
    气污染
    干湿沉降工业废物
    意堆放
    土壤种污染物终宿营世界90% 污染
    物终滞留土壤土壤中污染物质会水体中迁移流失
    附着污染物够进入气通气环流全球范围
    进行传播土壤中害物质仅通食物水体影响体健
    康会附着土壤颗粒通呼吸直接进入体世界八污染事件 —— 骨痛病事件
    19世纪80年代日富山县原神通川游神冈矿山(铅
    锌矿)开始采矿活动然采矿程堆积矿渣中产生含镉
    等重金属废水长期直接流入周围环境中水田土壤
    河流底泥中产生镉等重金属沉淀堆积镉通稻米进入体
    首先引起肾脏障碍逐渐导致软骨症妇女妊娠哺乳分泌
    协调营养性钙足等诱发原存情况妇女种
    浑身剧烈疼痛病痛痛病骨痛病重者全身处骨折
    痛苦中死亡1931年1968年神通川原区确诊患病
    数258中死亡1281977年12月死亡79方方面面原区土壤受程度污染
    生态环境食品安全农业持续发展构成威胁总体形势相严峻
    ● 土壤污染程度加剧完全调查目前全国受污染耕约
    15亿亩①污水灌溉污染耕3250万亩固体废弃物堆存占毁
    田200万亩合计约占耕总面积110 中数集中
    济较发达区(2006年)
    ● 土壤污染危害巨估算全国年重金属污染粮食达
    1200万t造成直接济损失超200亿元
    ● 土壤污染防治基础薄弱
    ① 1亩667 m2土壤组成
    二土壤粒级分组质分组
    三土壤吸附性
    四土壤酸碱性
    五土壤氧化原性
    土壤组成性质土壤中水分水
    溶物(包括气体)
    土壤指球陆表面具定肥力生长植物疏松表
    层岩石风化母质成土两种程综合作形成产
    物质属性具肥力固液气三相组成
    矿物质 90
    机质 10~10
    孔隙中充满空气
    土壤组成
    固相 液相 气相气相
    液相
    固相
    CO2O2N2H2SCH4等

    盐类
    土壤溶液


    矿物质
    动植物残体
    微生物
    土壤根须
    土粒吸附水
    土粒
    土壤孔隙
    水饱土壤
    排入水Dynamic Nature of Soil
    Ideal Too Dry Too Wet
    AirWater Mineral Organic
    空气
    30~20
    空隙 50左右

    20~30
    矿物质45左右
    固体50左右
    机质5左右土壤分层: 覆盖层( A 0)淋溶层(A)淀积层(B)母
    质层(C)基岩(D)
    ● 淋溶:指污染物渗透水土壤中土壤垂直剖面运
    动污染物水-土壤颗粒间吸附-解吸分配种综
    合行
    ● 淋溶层:指淋溶作物质移土层称
    滤层土壤中生物活跃层机质部分层
    ● 淋溶深度:评价污染物淋溶性指标指土层中污染
    物残留浓度500 μg•kg1时污染物达深度原生矿物
    ● 岩石受物理风化化学组成结晶构造未改变
    ● :石英长石类云母类辉石角闪石
    ● 土壤中0001~1 mm沙粉沙全部原生矿物
    ● 土壤中四类重原生矿物:磷酸盐类氧化物类硫化物类
    硅酸盐类(占岩浆岩质量80%)
    次生矿物
    ● 原生矿物化学风化形成
    ● 化学风化三历程:氧化水解酸性水解
    ●根性质结构分三类:简单盐类——原生矿物化学风化终产物
    三氧化物——硅酸盐矿物彻底风化产物
    次生铝硅酸盐类——长石等原生硅酸盐矿物风化成称黏土矿物土壤中次
    生硅铝酸盐类课分三类:伊利石蒙脱石高岭石
    1 土壤矿物质硅氧四面体片
    底角氧原子铝氧八面体片

    两层氧原
    子形成片晶取代:硅酸盐黏土矿物形成时晶格组成离
    子常种相电荷符号相离子取代取
    代晶体构造未改变
    属2:1型晶格富
    含钾两晶层间
    通K离子相连粒
    径2µm阳离子
    交换量较膨胀
    性发生晶
    取代明显
    属2:1型晶格晶
    层间弱
    分子间力连接粒
    径1µm阳离
    子交换量极高
    吸收水分植物
    难利晶层连
    接紧水分子易
    进入极易发生
    晶取代
    属1:1型晶格晶层
    间氢键连接甚
    紧密粒径01~50
    µm 膨胀性阳离
    子代换量低极少发
    生晶取代
    结构性质
    间关系
    伊利石
    蒙脱石 高岭石伊利石
    伊利石类结晶
    构造示意图
    KKKKKK蒙脱石类结晶
    构造示意图
    蒙脱石
    弱分子间力高岭石
    单位晶层三类次生硅酸盐矿物区
    性 质 次生层状硅酸盐矿物
    伊利石 蒙脱石 高岭石
    晶架结构 21 21 11
    晶层间连接键 钾键 分子引力 氢键
    m 01~20(中) 001~10() 01~50()
    形状 规片状 规片状 六方形晶体
    表面(m2•g1) 中 100~120 700~800 5~20
    外表面 中 高 低
    表面 中 高
    胀缩性 中 高 低
    CEC(cmol•kg1) 20~40 80~120 3~15请根图示区分
    三种典型黏土矿物:2 土壤机质
    土壤机质:土壤中含碳机化合物总称
    分两类:
    ● 非腐殖质:蛋白质糖机酸等占10~15
    ● 腐殖质:占85~90腐殖质表分布广天然
    机物动植物残体土微生物作通复
    杂反应转化成暗色定形难分解组成复
    杂高分子机物包括:腐殖酸富里酸腐黑物提取方法
    土壤沉积物
    溶物
    (腐黑物胡敏素)
    碱液提取
    沉淀物
    (富里酸)
    溶物
    酸处理
    沉淀物(胡敏酸)
    重新溶入碱加入电解质
    沉淀物
    (灰腐酸)
    沉淀物
    (褐腐酸)
    乙醇提取
    溶物
    (棕腐酸
    吉马美朗酸)3 土壤水分
    源气降水灌溉水土壤水分
    非纯水实际土壤中种成分污染物溶解形
    成溶液土壤溶液气基相似成分:O2N2CO2
    4 土壤空气
    连续体系(土壤相互隔离孔介质)
    含量差异:微生物植物活动CO2含量空
    气中高O2空气中低
    更高湿度水蒸气含量气中高
    原性气体污染物CH4H2H2SNH3
    点差异土壤组成
    二土壤粒级分组质分组
    三土壤吸附性
    四土壤酸碱性
    五土壤氧化原性
    土壤组成性质1 土壤矿物质粒级划分
    颗粒名称 粒径mm 颗粒名称 粒径mm
    石块 >10
    粉粒
    粗粉粒
    细粉粒
    005~001
    001~0005
    石砾
    粗砾
    细砾
    10~3
    3~1
    黏粒
    粗黏粒
    细黏粒
    0005~0001
    <0001
    沙粒
    粗沙砾
    细沙砾
    1~025
    025~005
    国土粒分级标准2 粒级矿物成分理化性质
    粒级化学成分较差异较细粒级中
    钙镁磷钾等元素含量增加
    粒径mm SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2OP2O5
    10~02 936 16 12 04 06 08 005
    02~004 940 20 12 05 01 15 01
    004~001 894 50 15 08 03 23 02
    001~0002 742 132 51 16 03 42 01
    <0002 532 215 132 16 10 49 04
    粒径土粒化学组成()3 土壤质分类特性
    粒级混合起表现出土壤粗细状
    况称土壤质(土壤机械组成)
    砂土组两合土组黏土土壤组成
    二土壤粒级分组质分组
    三土壤吸附性
    四土壤酸碱性
    五土壤氧化原性
    土壤组成性质1 土壤胶体性质
    (1)特性
    种种物质分散种物质中构成分散体系 胶
    体物质定分散程度存种状态胶体分散体系分散粒
    子半径约1~100 nm分散体系
    具较
    表面(单位质
    量物质表面
    积)表面
    土壤胶体电
    性:呈现双电

    土壤胶体
    凝聚性分散

    土壤吸附性
    土壤中两活跃组分土壤胶体土壤微生物扩散双电层模型:
    部微粒核带负电形成负离
    子层(决定电位离子层)静
    电吸引外部形成正离子层
    (称反离子层包括非活动性离
    子层扩散层)合称双电层
    (2)双电层结构扩散双电层模型决定电位层液体间电位差热力电位
    非活动性离子层液体间电位差称电动电位
    显然 热力电位电动电位电解质
    浓度增加电解质价型增加双电层厚度变薄 电
    动电位减(3)土壤凝聚性分散性
    胶体表面表面减表面胶
    体具相互吸引凝聚趋势胶体凝聚性
    土壤溶液中胶体常带负电荷具负电动电
    位胶体粒子相电荷相互排斥电动电位越高
    相互排斥力越强胶体粒子分散性越强定义:土壤胶体双电层扩散层中补偿离子 溶液中
    相电荷离子离子价作等价交换称离
    子交换
    (1)阳离子交换吸附
    2 土壤胶体离子交换吸附
    土壤胶体 Na+
    Na+
    + 土壤胶体 Ca2+ + 2Na+Ca2+ ⇌1)受等价原质量作定律支配
    2)阳离子交换力强弱电荷数关
    A电荷数越高阳离子交换力越强
    B价离子中半径越交换力越强
    Fe3+>Al3+>H+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>Cs+>Rb+>NH4
    +>
    K+>Na+>Li+3) 阳离子交换量:千克干土中含全部阳离子总量
    A土壤阳离子交换量
    机胶体> 蒙脱石> 水化云母 >高岭土 >含水氧化铁铝
    B土壤质C土壤胶体SiO2R2O3D pH值
    4)交换阳离子致酸离子(H+ Al3+)盐基离子 (Na+ K+ Ca2+)组

    盐基饱度交换性盐基总量阳离子交换量×100
    盐基饱土壤盐基饱土壤阳离子作 沉淀 加强吸附
    (3)阴离子交换吸附
    种阴离子土壤胶体吸附序:
    F>草酸根>柠檬酸根>PO4
    3≥AsO4
    3 ≥硅酸根 >HCO3

    >H2BO3
    >CH3COO>SCN>SO4
    2>Cl>NO3

    土壤中阴离子交换吸附指带正电荷胶体
    吸附阴离子溶液中阴离子交换作土壤组成
    二土壤粒级分组质分组
    三土壤吸附性
    四土壤酸碱性
    五土壤氧化原性
    土壤组成性质1 土壤酸度:根氢离子存方式分活性酸度
    潜性酸度
    (1)活性酸度(效酸度pH)
    土壤溶液中氢离子浓度直接反映
    ● CO2 → H2CO3
    ● 机物质分解 → 机酸
    ● 土壤中矿物质氧化 → 机酸
    ● 气酸沉降(2)潜性酸度:土壤胶体吸附代换性H+Al3+
    ● 处吸附态(H+Al3+ )显酸性
    ● 仅盐基饱土壤具潜性酸度
    ● 源Al3+
    ● 分类:代换性酸度水解酸度代换性酸度:量中性盐(KClNaCl等)溶液淋洗
    土壤溶液中金属离子土壤中H+Al3+发生离子交换作
    表现出酸度
    土壤胶体 H+ + KCl 土壤胶体 K+ + HCl
    土壤胶体 Al3++ 3KCl 土壤胶体 3K+ + AlCl3
    AlCl3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3HCl
    方程式说明Al3+潜性酸度源

    ⇌水解性酸度:强碱弱酸盐(醋酸钠)溶液淋洗土壤溶
    液中金属离子土壤胶体吸附H+Al3+离子代换出时生
    成弱酸(醋酸)时测定该弱酸酸度
    H+ 土壤胶体 Al3+ + 4CH3COONa
    Na+ 土壤胶体 + Al(OH)3 + 4CH3COOH
    水解性酸度般代换性酸度高中性盐测出
    代换性酸度水解酸度部分土壤溶液碱性增时
    土壤胶体吸附H+较代换出水解酸度较
    Na+
    Na+
    Na+
    3H2O⇌(3)活性酸度潜性酸度关系
    ● 衡体系表现形式
    ● 两者相互转化定条件处
    暂时衡态
    ● 潜性酸度活性酸度储备吸附Na+Ca2+Mg2+达定饱度时会引
    起交换性阳离子水解作导致诸NaOH等出现
    土壤呈现碱性
    2 土壤碱度
    Na+饱度
    称土壤碱
    化度
    盐基离子CO3
    2HCO3
    盐OH
    源碳酸盐碱度
    重碳酸盐碱度称总碱度
    土壤胶体 xNa+ + yH2O + yNaOH
    土壤
    胶体
    (xy)Na+
    yH+⇌(1)土壤溶液缓作
    H2CO3H3PO4H4SiO4 腐殖酸等机弱酸
    盐类构成良缓体系酸碱具
    缓作
    两性物质:氨基酸胡敏酸
    3 土壤缓性(2)土壤胶体缓作
    土壤胶体数量盐基代换量越土壤缓性
    越强代换量相等情况盐基饱度越高土壤
    酸缓力越反碱缓力越
    土壤胶体吸附种盐基
    离子氢离子分酸
    碱起缓作
    ●酸:土壤胶体 —M + HCl 土壤胶体 —H + MCl
    ● b碱:土壤胶体 —H + MOH 土壤胶体 —M + H2O

    ⇌OH
    (3)铝离子碱缓作
    般土壤缓力:腐殖质土>黏土>砂土土壤组成
    二土壤粒级分组质分组
    三土壤吸附性
    四土壤酸碱性
    五土壤氧化原性
    土壤组成性质土壤氧化原性
    氧化原反应土壤中机物机物发生迁移转化化学
    程土壤生态系统产生重影响
    土壤中存着种氧化原体系形成氧化原梯次会
    污染物产生氧化原作产生种形态价态产物
    影响迁移转化力呈现出环境效应
    土壤氧化原电位(Eh)衡量土壤氧化原力● Eh > 700mV:土壤完全处氧化条件机物质迅速分解
    ● Eh 400~700mV:土壤中氮元素NO3
    形式存
    ● Eh < 400mV:反硝化发生
    ● Eh < 200mV: NO3
    开始消失出现量NH4
    +
    ● Eh < 200mV:H2S产生Fe2+变成FeS
    求:出条件判断出物质存形态2
    重金属土壤-植
    物体系中迁移
    机制影响重金属土壤植物体系中迁移素
    二重金属土壤植物体系中迁移转化规律
    三重金属土壤中积累迁移转化
    四 植物重金属污染产生耐性种机制
    重金属土壤-植物体系中迁移机制(1) 交换态
    (2) 碳酸盐结合态
    (3) 铁锰氧化物结合态
    (4) 机结合态
    (5) 残渣态
    重金属土壤中结合态(1)交换态:指吸附黏土腐殖质成分金属
    环境变化敏感易迁移转化植物吸收会食物链
    产生巨影响
    (2)碳酸盐结合态:形态存重金属元素pH敏
    感pH降时易重新释放出进入环境中相反pH升高
    助磷酸盐生成重金属元素碳酸盐矿物沉淀
    (3)铁锰氧化物结合态:土壤中铁锰氧化物般矿物外
    裹物细分散颗粒存高活性铁锰氧化物表面积极易吸
    附阴离子阳离子沉淀土壤中pH氧化原条件变化铁
    锰氧化物结合态重影响pHEh较高时利FeMn氧化物
    生成(4)机结合态:土壤中存种机物动植物残
    体腐殖质矿物颗粒包裹层等身具较
    螯合金属离子力机膜形式附着矿物
    颗粒表面改变矿物颗粒表面性质程度增加
    吸附重金属力氧化条件部分机物分子
    发生降解作导致部分金属元素溶出
    (5)残渣态:般存硅酸盐原生次生矿物土壤
    晶格中源土壤矿物性质稳定然界正常条
    件易释放长期稳定沉积物中易植物吸收
    整土壤生态系统中食物链影响较重金属生态效应形态密切相关
    土壤沉积物中交换态易吸收次
    碳酸盐结合态次FeMn氧化物结合态
    硫化物机质结合重金属活性较差
    残渣态生物利影响重金属土壤-植物体系中迁移素
    重金属土壤-植物中迁移转化机制非常复杂影响

    ●土壤理化性质
    ●重金属种类浓度土壤中存形态
    ●植物种类生长期
    ●复合污染
    ●施肥1 土壤理化性质
    土壤理化性质通影响重金属
    土壤中存形态影响重金属生物效
    性土壤理化性质包括pH土壤质
    土壤氧化原电位机质含量
    CEC(阳离子交换容量)等(1)pH
    pH显著影响土壤中重金属存形态土
    壤重金属吸附量土壤胶体般带负电荷
    重金属土壤-植物体系中阳离子形式存
    般说土壤pH越低H+越重金
    属解吸越活动性越强加土壤
    中重金属生物体迁移数量部分
    阴离子状态存重金属说情况正相反As土壤中通阴离子交换机制专性吸附
    体系pH升高时利砷解吸pH升高土壤数
    重金属吸附量增加:
    ● pH4时土壤中镉溶出率超50
    ● pH达75时镉难溶出
    ● pH>75时94水溶态镉进入土壤中时镉
    黏土矿物氧化物结合态残留态形式存
    AsO4
    3
    Cd 2+(2) 土壤质
    土壤质影响着土壤颗粒重金属吸附
    般说质黏重土壤重金属吸附力强降低
    重金属迁移转化力麦盆栽试验结果表明
    着土壤质改变沙壤→轻壤→中壤→重壤→黏
    土麦粒汞吸收率呈规律性减少土壤黏性越重
    吸收砷力越强水稻受害程度越轻(3)土壤氧化原电位
    土壤氧化原电位影响重金属存形态影响重金属化学行
    迁移力生物效性般说原条件重金属易产生
    难溶性硫化物氧化条件溶解态交换态含量增加
    Cd例CdS难溶物质氧化条件CdSO4溶解度
    阴离子状态存砷情况正相反砷言原条件
    方面As5+原As3+亚砷酸盐溶解度砷酸盐增加
    土壤中溶解As浓度As迁移力增强某重金属说
    氧化原条件价态化合物溶解度毒性显著
    注:As性质重金属相似重金属起讨(4)土壤中机质含量
    土壤中机质含量影响土壤颗粒重金属吸附力
    重金属存形态机质含量较高土壤重金属
    吸附力高机质含量低土壤机质否影响
    重金属土壤中存形态观点研究表明
    土壤中种元素含量机质含量呈正相关重金
    属组分占总量例般机质含量没密切
    关系土壤剖面中水溶性硒含量剖面深度增加
    迅速降低机质变化趋势致
    注:硒性质重金属相似重金属起讨2重金属种类浓度土壤中存形态
    重金属植物毒害程度首先取决土壤
    中重金属存形态次取决该元素数
    量种类重金属物理化学行
    生物效性差异土壤-植物体系中迁移
    转化规律明显总量着土壤中重金属含量增加植物体部分累
    积量相应增加形态重金属土壤中转化力植
    物生物效性重金属存形态分交换态碳酸盐结
    合态铁锰氧化物结合态机结合态残渣态交换态重金属(包
    括溶解态重金属)迁移力强具生物效性(称效态)
    重金属土壤中含量植物吸收累积研究结果:Cd
    As较易植物吸收CuMnSeZn等次CoPbNi等难
    吸收Cr极难吸收研究春麦受重金属污染状况发现
    Cd强积累性元素Pb迁移性相较弱铬铅生物
    易积累元素3 植物种类生长发育期
    重金属进入土壤-植物体系物理化学素影响
    相互迁移外植物起着特殊作植物种类生长期影响着
    重金属土壤-植物体系中迁移转化植物种类
    重金属富集规律植物生长发育期重金属
    富集量超积累植物
    迄发现超积累植物700余种广泛分布约50科
    绝数属镍超积累植物(329种)铜超积累植物37
    种钴超积累植物30种锌超积累植物21种硒超积累植物
    20种铅超积累植物17种锰超积累植物13种砷超积累植
    物5种4复合污染
    重金属复合污染机制十分复杂复合污染状况影响
    重金属迁移转化素涉污染物素(包括污染物种类
    性质浓度例时序性)环境素(包括光温度pH
    氧化原条件等)生物种类发育阶段选择指标等
    条件相仅考虑污染物情况某元素植物体积
    累元素身性质影响外首先取决环境中该元素存
    量次决定存元素性质浓度影响元素联合作
    分协竞争加屏蔽独立等作5 施肥
    施肥改变土壤理化性质重金属存形态影响
    重金属迁移转化肥料植物重金属种类样性重金属
    行复杂性施肥土壤-植物体系中重金属迁移转化影响机制十
    分复杂结相
    施磷肥例磷酸根Cd形成沉淀降低Cd效性
    磷肥抑制土壤Cd污染AsPAs族元素二者
    间存竞争吸附施磷肥效促进土壤As释放迁移利
    As土壤-植物体系中迁移转化正二者间竞争吸附
    As易富集植物根际土壤中降低As生物效性影响重金属土壤植物体系中迁移素
    二重金属土壤植物体系中迁移转化规律
    三重金属土壤中积累迁移转化
    四 植物重金属污染产生耐性种机制
    重金属土壤-植物体系中迁移机制植物重金属吸收富集总趋势土壤中重金属
    含量越高植物体重金属含量越高土壤中效态
    重金属含量越植物籽实中重金属含量越高
    1 植物土壤中重金属富集规律
    植物生物学特性重金属吸收积累明
    显种间差异般序:
    豆类>麦>水稻>玉米
    重金属植物体分布般规律:
    根>茎叶>颖壳>籽实
    重金属土壤—植物体系中迁移转化规律2 重金属土壤剖面中迁移转化规律
    ● 进入土壤中重金属部分土壤颗粒吸附土壤柱淋溶实
    验发现淋溶液中HgCdAsPb 95土壤吸附
    土壤剖面中重金属总量存形态均表现出明
    显垂直分布规律中耕层成重金属富集层
    ● 土壤中重金属根际土壤迁移趋势根际土壤中重金
    属效态含量高土体根际生理活动引起根-
    土壤界面微区环境变化导致植物根系特性分
    泌物关3 土壤重金属离子吸附固定原理
    ● 土壤胶体金属离子吸附力
    金属离子性质胶体种类
    关类型土壤胶体阳
    离子吸附阳离子价态离
    子半径关阳离子价态越高
    电荷越土壤胶体阳离子
    间静电作越吸附力越
    具相价态阳离子离
    子半径越水合半径相越
    较易土壤胶体吸附
    ● 土壤中种胶体重金属吸附
    影响极Cu2+例土壤中
    类胶体吸附序:氧化锰
    >机质>氧化铁>伊利石>蒙
    脱石>高岭石土壤胶体
    中吸附贡献机质外
    锰铁等氧化物影响重金属土壤植物体系中迁移素
    二重金属土壤植物体系中迁移转化规律
    三重金属土壤中积累迁移转化
    四 植物重金属污染产生耐性种机制
    重金属土壤-植物体系中迁移机制重金属土壤中积累迁移转化
    般说进入土壤重金属停留土壤层然通
    植物根系吸收迁移植物体水流等土壤层流动
    种重金属土壤—植物体系中积累迁移状况:
    镉般土壤表层0~15 cm处积累土壤中镉CdCO3
    Cd3(PO4)2Cd(OH)2形态存中CdCO3尤碱性土壤
    中更数土壤镉吸附率80~95土壤吸附
    序:
    腐殖质土壤>重壤质土壤>壤质土>沙质积土
    镉吸附土壤中胶体性质关
    1 镉 (Cd)土壤中铜含量2~100 mg•kg1均含量20 mg
    •kg1 污染土壤中铜表层积累土壤
    深垂直分布递减进入土壤铜表层土壤
    黏土矿物吸附时表层土壤机质铜结合形成
    螯合物铜离子易层移动酸性土壤中
    土壤铜吸附减弱土壤固定铜易解吸出
    铜容易淋溶迁移铜植物部分积累分
    布数根>茎 叶>果实
    2 铜(Cu)土壤中铅Pb(OH)2PbCO3PbSO4固体形式存
    土壤溶液中溶性铅含量低Pb2+置换黏土矿物
    吸附Ca2+土壤中少移动土壤pH增加铅
    溶性移动性降低影响植物铅吸收气中铅部
    分雨水淋洗进入土壤部分落叶面张开气孔进
    入叶公路两旁植物铅般积累叶根部
    花果部位较少藓类植物具气中动吸收积累高浓度
    铅力现已确定铅污染积累指示植物
    3 铅 (Pb)岩石圈中土壤锌含量10~300 mg•kg1 均含量50
    mg•kg1 国土壤全锌含量3~709 mg•kg1均100
    mg•kg1 世界土壤均锌含量高出倍土壤中锌含量
    受成土母质影响国土壤中全锌含量南方石灰
    (岩)土高 均200 mg•kg1次华南砖红壤
    褐红壤红壤黄壤东北棕色针叶林土均150
    mg•kg1 次南方赤草甸土水稻土黄棕壤 东北
    暗棕壤灰色森林土白浆土草甸土黑钙土等 均
    100 mg•kg1左右 东北风沙土盐碱土四川紫色土华
    中丘陵区红壤等锌含量低
    4 锌 (Zn)通种途径进入土壤中锌形态分机态
    锌机态锌中机态锌包括矿物态代换态土
    壤溶液中锌种形态锌间相互转化
    土壤种形态锌含量取决土壤pH全锌含量
    土壤中球化学组分锌富集力汞然界含量少岩
    石圈中汞含量约01 mg• kg1
    土壤中汞含量001~03
    mg• kg1均003 mg•kg1
    土壤黏土矿物机质
    汞强烈吸附作汞进入
    土壤95土壤迅
    速吸附固定汞容易
    表层积累
    植物根系直接吸收汞情况
    汞化合物土壤中先转化金属汞甲基
    汞植物吸收植物吸收积累汞汞
    形态关序:氧化甲基汞>氯化
    乙基汞>醋酸苯汞>氯化汞>氧化汞>硫化
    汞序出挥发性高溶解
    度汞化合物容易植物吸收汞植物
    部分分布趋势:根>茎叶>种子
    种趋势汞植物吸收常根中
    蛋白质反应沉积根阻碍部
    分运输
    5 汞(Hg)影响重金属土壤植物体系中迁移素
    二重金属土壤植物体系中迁移转化规律
    三重金属土壤中积累迁移转化
    四 植物重金属污染产生耐性种机制
    重金属土壤-植物体系中迁移机制植物重金属污染耐性机制
    植物重金属污染产生耐性植物生态学特
    性遗传学特性重金属物理化学性质等素
    决定种类植物重金属污染耐性
    种植物分布生长环境异长期受
    环境条件影响植物生态适应程中
    表现出某种重金属明显忍耐性
    侧面研究探讨植物重金属耐性机
    制植物根系作:植物根系通改变根
    际化学性状原生质泌溢等作限制重
    金属离子跨膜吸收
    重金属植物细胞壁结合
    已证实某植物重金属离子吸收力降低通根际分泌
    螯合剂减少重金属跨膜吸收Zn停留细胞膜外通形成
    跨根际氧化原电位梯度pH梯度等抑制重金属吸收
    调查植物体Zn分布时发现耐性植物中Zn部分移动
    量非耐性植物少Zn细胞部分分布细胞壁中占
    60植物细胞壁金属离子结合力细胞壁
    金属离子固定作植物普遍耐性机制说
    耐性植物表现金属离子固定细胞壁酶系统作
    研究发现耐性植物中种酶活性重金属含量
    增加时维持正常水非耐性植物酶活性重金属含
    量增加时明显降低
    外耐性植物中发现酶激活
    耐性植物受重金属污染时保持正常代谢程重金属
    CuCdZn膀胱麦瓶草生长影响研究中发现耐性
    品种体磷酸原酶葡糖6磷酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶
    苹果酸脱氢酶等活性明显耐性品种中硝酸原酶
    显著激活具耐性耐性差品种酶完全抑制
    认耐性品种植株中保护酶活性机制形成重金属硫蛋白植物络合素
    1985年Grill重金属诱导蛇根木悬浮细胞中提取分离组重金属
    配合肽相分子质量氨基酸组成紫外吸收光谱等性质动物体
    金属硫蛋白植物类金属硫蛋白命名植物配合素
    (简称PC)
    植物体存金属结合蛋白类金属硫蛋白植物配合素者
    未知金属结合肽作进入植物细胞重金属结合
    具生物活性毒螯合物形式存降低金属离子活性减轻
    解毒害作
    金属硫蛋白(简称MT):性质结构进行分析发现量合
    成MT细胞重金属明显抗性目前已豆水稻玉米卷心菜烟
    叶等植物中分离镉诱导产生结合蛋白性质动物体CdMT类
    似3
    土壤中农药迁移
    转化土壤中农药迁移
    二非离子型农药土壤机质作
    三典型农药土壤中迁移转化
    土壤中农药迁移转化1 扩散
    扩散种热运动热引起分子规运动
    物质分子发生转移程
    通扩散质体流动完成前两者程中
    农药迁移蒸气非蒸气形式进行
    土壤中农药迁移基特征(1)土壤系统复杂性
    ① 扩散物质常土壤吸附
    ② 扩散力取决土壤特性
    ③ 扩散形式蒸气非蒸气
    ④ 浓度梯度
    (2)影响农药土壤中扩散素
    ① 土壤水分含量:水分含量4~20气态扩
    散占50超30时非气态形式
    扩散
    ② 吸附 ③ 土壤紧实度
    ④ 温度 ⑤ 气流速度 ⑥ 农药种类

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