重金属镉的迁移转化(精美版)
重金属镉影响癌细胞迁移的研究进展
毒理学杂志2021 年4 月第35 卷第 2 期J Toxicol April 2021 Vol. 35 No. 2• 159 •中图分类号：Q7;R99;R104文献标识码：A文章编号：1002-3127(2021)02-0159-05重金属镉影响癌细胞迁移的研究进展马海燕，孙茜，顾杰，周阳，施海峰(江苏大学生命科学研究院，江苏缜江212013)关键词：镉；细胞迁移；自噬；钙离子；R0S•综述•近年来，我国环境中的镉含量越来越高，镉污染事件频发。
镉（cadmium,C d)属于有色重金属，是人体非必需元素m。
自然环境中的镉进人人体后会不断积累。
长此以往，镉会破坏多种机体功能，对心、脑、肝、肾以及神经系统造成一定的损伤作用。
其中肝和肾作为镉的主要积累器官受损尤为严重[2]。
镉在1993年便被列为I类致癌物，其致癌机制已经有广泛研究。
镉与肺癌、肾癌、前列腺癌等多种癌症的发生密切相关。
镉会导致细胞氧化损伤，产生大量的活性氧自由基。
正常含量下的R0S，可以在机体内发挥抗炎、抗菌等作用。
但是当体内自由基含量过多时，则会促使细胞发生转化，诱导肿瘤的发生m。
镉 还会抑制DNA损伤修复和干扰细胞分裂来诱导癌症的发生。
最近研究表明，镉会影响细胞外微环境，从而 促使正常的干细胞转化为肿瘤干细胞[4]。
肿瘤根据其分化程度可以分为良性肿瘤和恶性肿瘤。
肿瘤细胞越接近正常细胞的，其分化程度越高，越 有可能是良性肿瘤。
而恶性肿瘤，通常泛称为癌症，细 胞的高侵袭性和迁移性是其标志性特征之一，这也是癌症患者复发、死亡的重要原因。
研究表明，镉暴露会增加肺癌细胞、胃癌细胞、乳腺癌等癌症细胞的迁移[56]。
本文就癌细胞迁移的机制及镉调节该过程可能的分子机制进行了综述。
1癌细胞的迁移机制参与调控癌细胞迁移的蛋白与通路有很多，本文 主要介绍以下几个目前研究比较广泛并且受到普遍认可的机制。
1.1 癌细胞迁移上皮一间质转化过程癌细胞的迁移是一系列复杂的、多步骤、多因素的过程。
电子教案与课件：《环境化学》课件 7 重金属在水中的迁移转化
矿物微粒和黏土矿物
石英、长 石、云母 累矿物
金属水合氧化物
藻类、细
菌及病毒 腐殖质和天然的有机胶体
铝、铁、 锰、硅等 金属水合 氧化物
水体沉积物
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水体各类胶体物 质相互作用结合 成为某种聚集体
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•
配位体有：
• 天然水体中重要的无机配位体有OH-、Cl-、 CO32-、HCO3-、F-、S2-。
• 有机配位体情况复杂，天然水中包括动植 物组织的天然降解产物，如氨基酸、糖、
腐殖质，以及生活废水中的洗涤剂，清洁 剂，EDTA，农药和大分子环状物等。
•
天然水体中有许多阳离子，其中某些阳离子
是良好的配合物中心体，某些阴离子则可作为
配位体。
• 配合物
•
配合物由中心离子和配位体构成
•
如：Cd 2+ +CN- ——CdCN+
• 其中：中心离子一般为阳离子; Hg2+、Cd2+、 Pb2+、Cr3+
• 阴离子一般为配位体：Cl- NH2- OH-、腐殖质。
境的氧化还原性质，它直接影响金属的存在形式及 迁移能力。如重金属Cr在电位较低的还原性水体中， 可以形成Cr (Ⅲ)的沉淀，在电位较高的氧化性水体 中，可能以Cr(Ⅵ)的溶解态形式存在。两种状态的 迁移能力不同，毒性也不同。
• 根据环境中游离氧、硫化物及其他氧化剂和还 原剂的存在情况，将水体分为以下三类环境：
• 重金属被胶体物质吸附的规律：
价数越大，受吸附力越大； 同价态时，离子结晶半径越大，受吸附力越 大。
土壤重金属Cd迁移规律概述
土壤重金属Cd迁移规律概述引言近年来，随着经济和生产的飞速发展，现代工农业的迅速成长，人口急剧增长,人们的生活水平不断提高，环境污染物的排放与日俱增，环境污染和生态破坏给土壤带来了严重的污染，土壤中重金属积累不断的加剧,而且重金属相对稳定并难降解。
其次工矿企业的发展导致对矿产资源的过度开采使得重金属土壤污染日趋严重,一些地方生产的粮食，蔬菜,水果等食物中的重金属含量超标或接近临界值.这些农产品的重金属能够通过食物链在人或动物体内富集，成为人类生命健康的潜在威胁,清除土壤中的重金属污染，已经是社会一个十分关注的问题。
2014年4月18日,环保部、国土部两部门联合发布土壤污染状况调查公报。
公报显示，全国土壤总的超标率为16.1％，污染类型以无机型为主,其中排名前三的无机污染物依次为镉、汞、砷。
其中镉的毒性较大，1817年，德国的F．Stromeyer从不纯的氧化锌中分离出褐色粉，使它与木炭共热，制得镉.由于发现的新金属存在于锌中，就以含锌的矿石菱锌矿的名称Calamine命名它为Cadmium，元素符号定为Cd【我国农田土壤镉污染现状及防治对策】。
镉（Cd）是生物毒性最强的重金属元素，在环境中的化学活性强,移动性大，毒性持久,容易对人和周围环境造成极大的危害，会对呼吸道产生刺激,长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈，对人体具有三致(致病、致癌、致突变）作用【1—2】，能诱发肾衰变、关节炎、癌症等病。
长期食用遭到镉污染的食品,可能导致“痛痛病”。
世界卫生组织（2003）和美国环保局（1994）规定人体Cd的最大允许摄人量（ADI值）均为1 μg·kg-1·d —1【3】。
20世纪初发现镉以来，镉的产量逐年增加.镉广泛应用于电镀工业、化工业、电子业和核工业等领域。
镉是炼锌业的副产品，主要用在电池、染料或塑胶稳定剂，它比其它重金属更容易被农作物所吸附.相当数量的镉通过废气、废水、废渣排入环境，造成污染.因此，找到合适的镉污染土壤防控技术是目前研究的热点。
重金属在土壤中的迁移与转化研究
重金属在土壤中的迁移与转化研究土壤是与人们息息相关的自然资源，它支撑着我们的农业、林业和畜牧业生产，同时也是城市建设和环境治理的基础。
然而由于人类的不当利用和污染，土壤中的重金属含量日益增加，给生态环境和人类健康带来了巨大威胁。
因此，如何研究重金属在土壤中的迁移与转化，成为当前环境科学界的热点问题。
一、重金属污染的危害重金属是指密度大于4.5g/cm³的金属元素，它们具有高毒性、强残留性、不易分解等特点，往往会在大量积累后危害环境和健康。
重金属污染造成的危害主要有以下几方面：1、土壤质量下降。
重金属会破坏土壤结构，使土壤变得紧密硬化，影响气体和水分的渗透能力，降低土壤的肥力和作物的生长。
2、生态环境受到破坏。
重金属通过空气、水和食物链等途径进入生态系统，对人类、动物和植物的健康造成影响。
重金属还会破坏生态系统的平衡，缩小生物多样性，影响生态景观的形成。
3、危害人体健康。
重金属通过食物、食水和空气等途径进入人体，对神经系统、免疫系统、造血系统和生殖系统等各个系统造成危害，引起头痛、头晕、恶心、呕吐、皮肤瘙痒、气喘、支气管炎、挫伤白细胞的功能、肠胃功能不良等。
二、重金属在土壤中的形态重金属在土壤中的形态多种多样，其化学性质的不同直接影响了其在土壤中的存在形式、吸附态和活性。
通常，重金属在土壤中的形态可分为三种类型：1、可溶性态。
可溶性态的重金属一般与土壤中的水分结合形成溶液，容易遭受淋溶机制带走。
2、交换态。
交换态的重金属可与土壤中的颗粒物结合，形成为土壤中的不易迁移、不易淋溶的形态。
3、残渣态。
残渣态的重金属一般与土壤中的矿物质结合，成为土壤有机质的重要组成部分，几乎不参与活跃的物理、化学反应。
三、重金属在土壤中的迁移与转化重金属在土壤中的迁移与转化受到多种因素的影响，如土壤类型、土壤pH值、氧化还原电位、土壤有机质、微生物等等，下面分别进行讨论：1、土壤类型。
不同类型的土壤中，重金属的吸附能力和生物有效性会出现明显差异。
环境化学论文——重金属迁移转化
重金属是指密度在4.0以上的约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。砷、硒是非金属元素，但是它们的毒性及某些性质与重金属类似，所以也将砷、硒列入重金属范畴内。环境污染方面所指的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷、还包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等污染物。
2.1.1.1不同工矿企业对重金属积累的影响
工业过程中广泛使用重金属元素，工矿企业将未经严格处理的废水直接排放，使得它们周围的土壤容易富集高含量的有毒重金属。企业排放的烟尘、废气中也含有重金属，并最终通过自然沉降和雨淋沉降进入土壤。矿业和工业固体废弃物在堆放或处理过程中，由于日晒、雨淋、水洗等，重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散，固体废弃物也可以通过风的传播而使污染范围扩大。
2.1.2土壤中重金属危害
土壤的重金属污染具有长期性、累积性和不可逆性等特点，一旦污染就很难消除，而且会通过生物链条传递下去，造成不可逆转的影响。重金属进入植物并且累积到一定程度后就会产生毒害症状，表现出生长受到抑制、植株矮小及失绿等现象，导致农作物减产;土壤污染还会影响生长在其上面的农作物的品质，如蔬菜的味道变差、易烂，甚至出现难闻的异味等，还会在农作物体内造成重金属元素的累积污染，严重影响食品安全。土壤中重金属在植物体内积累，通过食物链进入人体，并且富集，危害人体健康，是主要的致癌元凶之一。
2.1.1.3交通运输对土壤重金属污染的影响
交通运输产生的重金属类污染物主要来源于汽车行驶中产生的汽车尾气、轮胎和机械部件磨损污染物、燃料油、润滑油的泄漏及机动车运载货物导致的扬尘，污染元素则主要为Pb、Cu、Zn等元素。它们一般以道路为中心成条带状分布，强度因距离公路、铁路、城市以及交通量的大小有明显的差异。
土壤中重金属
土壤中重金属镉的迁移转化由于土壤的强吸附作用，镉很少发生向下的再迁移而累积于土壤表层，在降水的影响下，土壤表层的镉的可溶态部分随水流动就可能发生水平迁移，进入界面土壤和附近的河流或湖泊而造成次生污染土壤中水溶性镉和非水溶镉在一定的条件下可相互转化，其主要影响因素为土壤的酸碱度氧化- 还原条件和碳酸盐的含量。
与铅铜锌砷及铬等相比较，土壤中镉的环境容量要小得多，这是土壤镉污染的一个重要特点。
铅的迁移转化铅是人体的非必需元素土壤中铅的污染主要来自大气污染中的铅沉降和铅应用工业的三废排放土壤中铅的污染主要是通过空气水等介质形成的二次污染铅在土壤中主要以二价态的无机化合物形式存在，极少数为四价态多以 2)(PbOH、3PbCO或243)(POPb等难溶态形式存在，故铅的移动性和被作物吸收的作用都大大降低在酸性土壤中可溶性铅含量一般较高，因为酸性土壤中的 H+ 可将铅从不溶的铅化合物中溶解出来植物吸收的铅是土壤溶液中的可溶性铅绝大多数积累于植物根部，转移到茎叶种子中的很少。
植物除通过根系吸收土壤中的铅以外，还可以通过叶片上的气孔吸收污染空气中的铅。
铬的迁移转化铬是人类和动物的必需元素，但其浓度较高时对生物有害土壤中铬的污染主要来源于铁铬电镀金属酸洗皮革鞣制耐火材料铬酸盐和三氧化铬工业的三废排放及燃煤污水灌溉或污泥施用等土壤中铬通常以四种化合形态存在，两种三价铬离子3Cr 2CrO，两种六价铬阴离子Cr2O7和Cr2O4其中3)(OHCr的溶解性较小，是铬最稳定的存在形式，而水溶性六价铬的含量一般较低，但六价铬的毒性远大于三价铬的毒性土壤中的有机质如腐殖质具有很强的还原能力，能很快地把六价铬还原为三价铬，一般当土壤有机质含量大于 2 时，六价铬就几乎全部被还原为三价铬[7-9] 由于土壤中的铬多为难溶性化合物，其迁移能力一般较弱，而含铬废水中的铬进人土壤后，也多转变为难溶性铬，故通过污染进入土壤中的铬主要残留积累于土壤表层铬在土壤中多以难溶性且不能被植物所吸收利用的形式存在，因而铬的生物移作用较小，故铬对植物的危害不像 Cd、Hg等重属那么严重有研究结果表明，植物从土壤溶液吸收的铬，绝大多数保留在根部，而转移到种子果实中的铬则很少。
水体中重金属的迁移转化过程
水体中重金属的迁移转化过程1.迁移途径：重金属在水体中的迁移主要通过水动力作用、沉积物的扩散、悬浮物的迁移和生物活动等途径。
其中，水动力作用是最主要的迁移途径，包括水流的输运、河流的冲刷和泥沙的搬运等。
2.形态转化：水体中的重金属可以以多种形态存在，包括溶解态、胶结态和颗粒态等。
这些形态的转化能够影响重金属的迁移与生物有效性。
a)水溶态：重金属以溶解态存在时，其浓度较高，易被生物吸收和富集。
溶解态的土壤和岩石中的重金属可以通过风化和酸碱作用释放到水体中。
b)胶结态：重金属可以与溶液中的胶体、有机物或无机化合物形成胶结态。
这种形态的重金属迁移较慢，但在一定条件下可能会释放出溶解态。
c)颗粒态：重金属也可以以颗粒状存在于水体中的沉积物或悬浮物中。
这些颗粒可以通过沉降、沉积和再悬浮等过程进行迁移，对水体环境造成污染的风险。
3.转化过程：a)溶解解离：一些重金属能够以溶解态存在于水体中，其离子化程度受pH值和溶液中的其他离子浓度等因素的影响。
更高的pH值和高浓度的某些离子（如铁离子）有助于重金属的解离。
b)配位反应：重金属离子可以与水分子和其他配体形成络合物。
这些络合物的稳定性常常与溶液的pH值和配体浓度等因素有关。
c)沉积物吸附：重金属离子可以通过电吸引力、螯合作用或颗粒表面化学反应与沉积物颗粒结合。
这种吸附过程通常受沉积物的特性、颗粒大小和水体中的离子浓度等因素的影响。
d)还原-氧化反应：在水体中，还原条件下，一些重金属（如铁、锰）可以以较低的价态存在，而在氧化条件下，会转化为高价态。
e)螯合：重金属离子与有机物或无机化合物形成螯合物，这些螯合物可以影响重金属的生物可利用性和迁移性。
总之，水体中重金属的迁移与转化过程受多个因素的影响，包括水动力作用、溶解度、pH值、配体浓度和沉积物性质等。
了解和控制这些过程对于水体重金属污染的治理和保护环境具有重要意义。
土壤中主要重金属污染物的迁移转化及治理
１ 土壤 中主要重金属污染物的迁移转
化
１ 汞 的迁移 转化 ３
汞 是 一 种对 动 植 物 及 人 体无 生 物 学作 用 的有 毒元 素 。土壤 中汞 的重要 特点 是能 以零价 ｆ 质汞 ） 单
吸附还受土壤 的 ｐ Ｈ值及土壤中汞的浓度影响。当 土 壤 ｐ 值在 １ Ｈ ～８的范 围 内时 ，其 吸附量 随着 ｐ Ｈ 值的增大而逐渐增大 ； ｐ 当 Ｈ＞８ ， 时 吸附的汞量基 本不 变 。 １１ 配位 体对 汞的配 合 一螯合 作用 ．＿ ３ 土 壤 中 配位 体 与 汞 的 配 合 一螯 合作 用 对汞 的 迁移转 化有 较大 的影 响 。Ｏ ， 一 汞 的配合 作用 Ｈ－Ｃ１对 可大大 提高 汞化合物 的溶 解度 。土壤 中的腐殖 质对 汞离子有很强的螯合能力及吸附能力 。通过生物小 循环及土壤上层腐殖质的形成 ， 并借助腐殖质对汞 的螯合 及 吸 附作用 ， 使 土壤 中的汞 在 土壤 上层 累 将
屠存 金
（ 商丘职业技术学院， 河南 商丘 １６０ ） ７００
摘 关 键
要： 介绍 了土壤中主要重金属污染物汞 、 、 、 、 镉 铅 铬 砷在土壤 中的主要存 在形式 、 来源 、 迁移及转化 词 ： 重金属 ； 污染物 ； 治理方法 文献标识码： Ａ 文章编号： １７ — ４ ０ ２ １ ）４ ０５ — ３ ６ １０ ６ （０ ０ ０ — ４ ８ ０
植物 除 通过 根 系 吸收 土壤 中的铅 以外 ， 还可 以通 过 叶片上 的气 孔 吸收污染 空气 中的铅 。 １ 铬 的迁移 转化 ． ４
土壤 中挥 发进 入 大气 环境 ， 而且会 随着 土壤 温 度 的 升高 ， 其挥 发 的速 度加 快 。 土壤 中 的金 属汞 可 被植 物的根 系和 叶片 吸收 。 １１ 土壤胶 体对汞 的 吸附 ．． ２ 土壤 中 的胶体 对汞 有 强烈 的表 面吸 附 （ 理 吸 物 附 ） 离子 交换 吸附作 用 。从 而使 汞 及其 他微 量 重 和 金 属从被 污染 的水体 中转入 土壤 固相 。土壤对 汞 的
重金属镉(Cd)在植物体内转运途径研究进展
重金属镉(Cd)在植物体内转运途径研究进展宋瑜;马艳华;唐希望;何鑫【摘要】对Cd在植物体内的转运途径进行了综述.二价金属离子与重金属Cd离子竞争特异性离子通道会影响植物对重金属Cd的吸收,这种影响与植物基因型、土壤溶液金属离子的种类和浓度密切相关.重金属Cd在植物根部完成木质部装载后需要通过木质部和韧皮部进行长距离运输,但重金属Cd趋向于在植物根部积累,仅有一小部分会转移运往地上部.Cd的螯合形态对植物耐受性和区域化影响尚待进一步明晰和阐明.【期刊名称】《中国环境管理干部学院学报》【年(卷),期】2019(029)003【总页数】4页(P56-59)【关键词】镉;转运;竞争;区域化;木质部装载;长距离运输【作者】宋瑜;马艳华;唐希望;何鑫【作者单位】河北环境工程学院秦皇岛市农村生态环境重点实验室,河北秦皇岛066102;河北科技师范学院,河北秦皇岛 066004;河北环境工程学院秦皇岛市农村生态环境重点实验室,河北秦皇岛 066102;河北环境工程学院秦皇岛市农村生态环境重点实验室,河北秦皇岛 066102【正文语种】中文【中图分类】X173镉（Cd）是一种有毒重金属，属于植物正常生长、繁殖的非必需元素。
植物在遭受轻度Cd胁迫后会出现叶片枯黄、茎间缩短、根系生物量减少等现象，在遭受重度Cd胁迫时植物体内酶的活性、植物叶片叶绿素含量、光合作用效率都会降低，抑制对养分的吸收甚至引起植物死亡[1]。
植物各器官对重金属Cd的富集能力不同，通常是根>茎>叶>花>果实，重金属Cd可以通过植物生物富集作用进入食物链，对人体造成伤害，如引起慢性中毒和诱发癌症等[2-3]。
重金属Cd对植物产生毒害作用的关键在于其被根系吸收并运往地上部，这一系列的过程受到植物自身及其外部环境的影响，如土壤重金属Cd浓度、pH值、温度等。
重金属Cd进入植物根部时势必会受到根部外皮层、皮层、内皮层、木质部、韧皮部的影响，而重金属Cd从根部运往地上部又要通过茎木质部和韧皮部，直到进入叶片。
镉污染
浅析镉在土壤中的污摘要：本文综述了土壤中镉污染的来源与危害，以及其在土壤中的存在形态和迁移转化规律，并着重介绍了镉的污染治理方法。
关键词：镉；土壤；迁移；形态；治理前言：镉是具有强毒性的重金属元素之一，而土壤又是食物链镉的重要来源，当人为因素使土壤镉显著增加时，食物链中的镉就会增加并将对人体健康产生影响。
虽然在土壤中镉的本底值比其它重金属低得多，但它是对人体健康威胁最大、影响最广的一种微量元素。
长期以来，国内外对镉污染及其环境行为十分关注。
1．镉污染来源(1)自然的镉主要来源于岩石和矿物中的本底值。
镉与铅锌矿、煤矿、磷矿有最密切的正相关关系，能在铅锌矿、含煤岩系、含磷地层周围形成镉元素高值区。
(2)人为来源的镉丰要来源于工业“三废”和含镉肥料大量施用。
工业废气是造成空气镉污染的主要来源，在偏远地区的空气中镉的含量一般低于1．Opg／mL，但在工业区周围的大气中镉的含量较高。
较高含量的镉通过降雨或沉降进入土壤，在土壤中积累。
工业废水灌溉：镉在电镀、颜料、镍镉电池工业、电视显像管制造中的应用非常广泛，随着采矿、冶炼和电镀工业的不断发展，大量的含镉废水排入河流中，用于灌溉必污染土壤。
大量的工业固体废弃物的堆积、农田施用污染的污泥、长期施用一些含镉的农用化肥也必然会造成镉在土壤中的大量沉积，造成土壤中镉的总帚增加。
2.镉污染的危害由于镉不能被土壤中微生物降解，半衰期超过20年，其污染为不可逆的积累过程；镉又是生物迁移性很强的重金属，极易被植物吸收并累积，超过一定限度不仅严重影响作物的产量、品质，而且可食部分极易通过食物链在人体内积累并危害人体健康。
镉是植物生长的非必需元素，当镉进入植物体内并积累达到一定程度时，植物就会表现出毒害症状，通常会出现生长迟缓、植株矮小、退绿、产量下降、质量下降等。
对人类而言，镉对人体健康的危害主要是污染土壤中的镉可以通过食物链进入人体造成严重的危害。
镉被人体吸收后主要分布在肝与肾中，与低分子蛋白质结合成金属蛋白。
素材---土壤重金属污染
土壤重金属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。
1、重金属的土壤化学行为进入土壤中的重金属的归宿将由一系列复杂的化学反应和物理与生物过程所控制。
虽然不同重金属之间某些化学行为有相似之处，但它们并不存在完全的一致性。
当它们加入土壤后，最初的可动性将在很大程度上依赖添加重金属的形态，也就是说这将依赖于金属的来源。
在消化泥污中，与有机质相缔合的金属占有相当大的比例，仅有一小部分以硫化物、磷酸盐和氧化物而存在。
熔炼厂的颗粒排放物含有金属氧化物；燃烧石油时，铅以溴代氯化物形式排出，但在大气和土壤中容易转化为硫酸铅和含氧硫酸铅。
由于形态的不同，进入土壤中的金属离子的形态和量也很不相同，并直接影响重金属在土体的迁移、转化及植物效应。
在不同土壤条件下，包括土壤的重金属类型、土地利用方式（水田、旱地、果园、林地、草场等），土壤的物理化学性状（土壤的酸碱度、氧化还原条件、吸附作用、络合作用等）的影响，都能引起土壤中重金属元素存在形态的差异，从而影响重金属的转化和作物对重金属的吸收。
1）土壤氧化-还原条件与重金属的迁移转化：土壤是一个氧化-还原体系，土壤水分状况，土壤中有机质和硫的含量都处于动态变化之中。
土壤中的氧化还原体系是一个由众多无机的和有机的单质氧化-还原体系组成的复杂体系。
重金属在土壤中的迁移转化
专性吸附是由土壤胶体表面与被吸附离子间
通过共价键、配位键而产生的吸附，也称为选择吸附
第六章 土壤环境化学
§6.3 重金属在土壤中的迁移转化
土壤腐殖质专性吸附重金属可表示为：
第六章 土壤环境化学
§6.3 重金属在土壤中的迁移转化
（2）土壤中重金属的配合作用 无机配位体 OH-、Cl-、SO42-、HCO3-、F-、 硫化物、磷酸盐等 有机配位体 腐殖质、蛋白质、多糖类、 木质素、多酶类、有机酸等
主动转移
在需消耗一定的代谢能量下，一些物质可在低浓度侧 与膜上高浓度的特异性蛋白载体结合，
通过生物膜至高浓度侧解离出原物质，
这一迁移方式称为主动转移
第六章 土壤环境化学
§6.3 重金属在土壤中的迁移转化
（2）影响重金属在土壤向植物体系迁移的因素 植物种类 土壤种类 重金属的形态 重金属在植物体内的迁移能力
第六章 土壤环境化学
§6.3 重金属在土壤中的迁移转化
腐殖质对重金属离子的吸附作用和配合作用是同时存在的 重金属离子浓度较高时，以吸附作用为主，
重金属多集中在表层土壤中
重金属浓度较低时，以配合作用为主， 若形成的配合物是可溶性的，则可能渗入地下水
第六章 土壤环境化学
§6.3 重金属在土壤中的迁移转化
§6.3 重金属在土壤中的迁移转化
土壤重金属污染化学
重金属一般是指比重等于或大于5.0的金属元素， 主要是Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属As，
其次还包含有一定生物毒性的一般金属
如Zn、Cu、Ni、C下，天然土壤中 金属元素的基线含量
土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属加入到土壤中，
（3）土壤中重金属的沉淀溶解作用 重金属在土壤环境中的迁移能力可直观地以
模块一 重金属在土壤中的迁移转化规律
模块一 污染物的迁移转化规律
砷的迁移转化
含砷废水
土壤表层：大部分以难容性化合物存在 微气在 生条土 物件壤 下嫌 ， 二甲基砷
难溶性As2S3 累积在土壤的表层 生物体内
砷结合的有机基团越多，其毒性越小。无机砷毒性最大，甲 基砷、二甲基砷毒性较弱，而砷甜菜碱、砷胆碱几乎无毒性。
模块一 污染物的迁移转化规律
模块一 污染物的迁移转化规律
（二）重金属在土壤中迁移转化
1.镉 土壤环境中的存在形态：
水溶性镉：Cd2+、CdCl+、CdSO4, CdHCO3+.
非水溶性镉： CdS（水田）、CdCO3（旱地）及胶体吸附 态镉 注意：土壤对镉的吸附能力很强,土壤中呈吸附交换态的镉所 占比例较大。土壤胶体吸附的镉一般随pH值的下降其溶出率 增加,当pH= 4时,溶出率超过50%,而当pH= 7.5时,交换吸附态的 镉则很难被溶出。
3.铬
铬在土壤中的存在形式： 两种三价铬离子Cr3+和CrO2-,两种六价铬阴 离子Cr2O72-和CrO42-. 大部分以Cr(OH)3形式存在。Cr(OH)3的溶 解性较小,是铬最稳定的存在形式,而水溶性六 价铬的含量一般较低。
模块一 污染物的迁移转化规律
铬的迁移转化
含铬废水 土壤表层：以Cr(OH)3等难容性化合物 存在，小量以可溶性六价铬存在
腐 殖 质
Cr6+还原成Cr3+ 累积在土壤的表层 生物体内
模块一 污染物的迁移转化规律
4.砷
砷是类金属元素，但是我们通常把它当作重金
属（从环境污染效应来看）来研究。
在土壤中的存在形态：以正三价和正五价存
在于土壤环境中.其存在形式可分为水溶性砷、吸附
土壤中镉的赋存行为及迁移转化规律研究进展
形式 并存 于锌矿 中 ，如 闪锌矿 （ｎ ） Ｚ Ｓ 、菱 锌矿 （ｎ Ｏ ） 异极矿 （ ￣ｒＯ ） 锌铁矿 （ｎ ｎｅ ４ Ｚ Ｃ ３、 Ｈ Ｓ ４、 ｉ ＺＭ Ｆ￣ ） Ｏ
它重金属低得多 ， 但它是对人体健康威胁最大 、 影
响最广的一种微量元素。长期以来 ，国内外对镉
污染及其环境行 为十分关注 。
ｌ 环境 中的镉及镉 污染来源
收稿 日期 ：０５—０ ２０ ８—２ ３ 基金项 目： 圉家重点基础研 究发展规 剐（７ ） 目（０４ Ｂ １５ １ ９３项 ２０Ｇ ４ ８０ ）
Байду номын сангаас
和固家“ 十五 ” 重点科 技玻关项 目（ｏ３Ａ Ｉ ２０Ｂ ６４ Ａ—１—０） ０ ２责助
区域是 否遭受污染 的标准。
卜 有 锌矿 、铜 广－ 色金属冶炼 锌 矿 ＿ 一铅■ ．
０ １ ｍ。 ５ａ ５ｃ １ ｍ以下 含 量 明显 减少 。曹 淑萍 研
卜－电镀、颜料、台金、电池等工业 ＿ ．
镉污染来源——
卜工和活水溉 ｝叠霞肥潺磷 碧污盒 业生、灌肥
ＡＮＤ ＴＲＡＮＳ ｏｌ ＡＴＩ Ｉ Ｐ ｏＮ Ｄ Ｓ ＬＳ ｏＩ
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ｒ ． ｎ ｅ ｉ ｃ ｎｅ＆ Ｔｃｎｌ ｙＢｉ ｇ，Ｂｑ ｇ １０ ８ ，ｈｎ ； Ｕ ｉ￣ｔ ｏ ｉ ｃ １ ｖ ｙ ｆＳ ｅ ｅｈｏ ｇ ｅ ｎ ｏ ｅ／ ００ ３ Ｃ ｉ ｎ ａ
土壤中主要污染物及其迁移转化PPT精选文档
配位作用
65
C 沉淀-溶解作用
D 氧化-还原作用
铈
（3）生物迁移
被植物体吸收在植物体富集的过程 一般，不同植物富集能力不同豆类>小麦>水
稻>玉米 植物体不同部位不同：根>茎>叶>果壳>籽实
68
69
2.几种主要重金属在土壤中的迁移转化 （1）汞的迁移转化
70
71
72
（2）镉的迁移转化
土壤酸化的原因：
•化学原因:主要是矿物的风化过程产生的无机酸或大量 二氧化碳；土壤弱酸盐的水解；无机肥料残留的酸根； 重金属和有机物对土壤的污染；酸雨的影响；土壤胶体 吸附的H+、Al3+等被其它阳离子交换：
土壤酸化和碱化的原因：
土壤酸化的第二个原因是微生物对有机物降解。 土壤的碱化
土壤溶液中OH-离子的主要来源是 CO32-和 HCO3-的碱金属 （Na、K）及碱土金属（Ca、Mg）的盐类。 交换性阳离子的水解 ：
合物，吸附能力更强。 （6）在同一类型的农药，农药的分子愈大，则吸附能力愈强；反
之，在水中溶解度愈大，如一些有机类农药，土壤对其吸附能力 愈弱
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2.化学农药在土壤中的扩散和迁移
（1）土壤中农药的迁移是指土壤溶液中或吸附在土壤颗粒上的农药 随水和大气移动，或者从土壤直接挥发到大气中。
（2）土壤中农药的挥发主要取决于农药的蒸气压、土壤的温度、湿 度及影响土壤孔隙状况的质地与结构条件。
单位体积干土重与同体积水的重量之比，称为土壤容重。
2.化学性质
（1）土壤的酸碱度 活性酸度：溶液中H+浓度所引起的酸度，pH值（酸性
土、中性土和碱性土） 潜在酸度：土壤胶体或吸收性复合体的交换性H+和
镉在土壤-植物系统中的迁移转化及其影响因素
大量野外调查及实验研究证明，缺锌条件下，植物极易吸收和积累土壤中的Cd[10~12]。而在土壤中尤其是这些缺锌的土壤中施加Zn，则会明显地降低植物对Cd的吸收和积累。Oliver等[12]在澳大利亚南部的临界缺锌和严重缺锌的土壤中施加Zn肥，生长的小麦子粒Cd的质量分数比未施Zn的降低了约50%。McLaughlin等[13]对马铃薯生长的土壤增加有效Zn质量分数，结果大大降低了马铃薯块茎中Cd的积累。McKenna等[14]对莴苣和菠菜的研究表明，Zn不仅抑制其根系对Cd的吸收，还阻止Cd通过木质部从根部向地上部的运输。最近我们进行的小麦盆栽实验结果也显示，土壤Cd质量分数在15～50 mg/kg范围内，随着Zn水平的提高，小麦幼苗中的Cd的质量分数逐渐降低，尤以最高质量分数的Zn（1000 mg/kg）对Cd的吸收抑制最为显著。同时，在1000 mg/kg Zn质量分数下，随着Cd质量分数的升高，植物体内的Zn质量分数也逐渐降低，二者表现为相互拮抗[15]。在其它许多植物中也都证实了Zn对Cd的拮抗作用，如加Zn可以减少Cd在亚麻、硬质小麦、大麦、玉米、水稻、萝卜、番茄等作物和蔬菜中的积累。
镉在土壤植物系统中的迁移转化及其影响因素土壤镉污染标准土壤镉污染土壤镉含量影响人口迁移的因素尿素在土壤中的转化影响学习迁移的因素影响迁移的客观因素有影响迁移的主要因素影响土壤的因素
镉在土壤-植物系统中的迁移转化及其影响因素
赵中秋1，朱永官2，蔡运龙1*
1.北京大学环境学院，北京100871；2.中国科学院生态环境研究中心，北京100085
1 土壤理化性质
1.1 pH值
土壤中重金属的生物有效性及其对生物的毒性主要依赖于重金属自由离子的活性也就是土壤中可溶性或可交换的金属的质量分数，而非这种重金属的总质量分数[4~6]。土壤pH值是土壤所有参数中影响Cd形态和有效性的最重要因素[6, 7]。土壤中Cd的有效性即Cd在土壤中的化学形态和吸附解吸行为很大程度上受土壤pH值的调节。提高土壤pH值，土壤胶体负电荷增加，H+的竞争能力减弱，使重金属被结合得更牢固，多以难溶的氢氧化物或碳酸盐及磷酸盐的形式存在，Cd的有效性就大大降低了[7]。最近Murray和McBride[6]提出了植物吸收Cd的模型，其模型表明土壤pH值对Cd的有效性的影响十分重要。因此在许多受Cd污染的酸性土壤地区，撒施石灰石提高土壤pH值以降低Cd的有效性是治理Cd污染的一项有效措施。
浅析伊通河地表水中镉迁移转化的规律
《三 水库
— 水质监测断面
＾ 城 市饮 用 水 源 地
１ ０ １ ２ ３６ ４８ ２ ２ ４
／ ｍ ｋ
图 １ 伊通河长春段流域分布图
Hale Waihona Puke 于 ５ ，所 以，每个监测断面只设一条中泓垂线 ， ，１ ０１ １ 在该垂线下 ０ ，１处采样 。水样的 ｐ ． ０ ３ ５１ １ Ｈ用玻璃电 极法测定 ， Ｏ （ Ｄ 溶解氧）用碘量法测定 ，消解后镉 等金属元素用原子吸收分光光度法测定 ， 所有样品
（ 吉林大学环境与 资源学院 ，吉林 摘 要： 通过近 ４ａ对伊通 河长春段 ６个地表水监 测断 面 中 长春 １０ ２ ３０ ６）
重金属镉的研 究，结果表 明．地表水 中镉的含量随流程的增
加 而 增 加 ，年 平 均含 量也 在 递 增 。此 外 ，研 究 区域 内 ，镉 以
ｃ ｄ 为主，且镉有接 近超标并逐年升高的趋势。 关键词 ： 伊通河 ； 地表水 ； ； 镉 迁移转化规律
入 ，且镉 在个别 监 测断 面有 Ｃ Ｃ ， ｄ Ｏ 沉淀 的形成 ，证 明镉 有 向底 泥 迁移转 化 的可能 。
３ 结 论及建 议
｛ — 年愉
图 ３ 镉年平均含量变化
通过对伊通河各监测断面近 ４ 的研究 ，得 出 ａ
以下 结论 ：
１ ）伊通河的水质中性偏碱 ，具有氧化性。
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文章 编 号 ：０ ６ ４ ７ （０ ７０ －０ ２ ０ １０ — ８７ ２ ０ ）８ ０ ９ — ２
浅析伊通河地表水 中镉 迁移转化 的规 律
重金属镉的迁移转化(精美版)ppt课件
1
引言
刊登在美国《移民与难民研究》杂志上的一份关于“纽约健康和营养 检测调查报告”显示，来自中国大陆的移民血液中铅、镉、汞等重金 属含量高于来自其他亚洲地区的移民。铅比其他亚洲新移民高出44%。
2
重金属的定义
汞、镉、铅、铬以 及类金属砷等生物 毒性显著的重金属
密度大于4.5g/cm3 的金属称为重金属
9
2.重金属镉的来源
镉在自然界中相当稀 少，常伴生于硫化铅、 锌矿特别是闪锌矿 （ZnS）之中。
金属矿的开采和冶炼、 电镀、颜料等是镉的 主要人为来源。
自然来源
人为来源
镉的来源
10
2.1重金属镉的自然来源
镉在自然界为分散元素，并非 矿元素。常伴生于其他有色金 属矿物中，尤其是含锌矿物中， 镉以杂质状态存在。
4 重金属（镉）的迁移转化
5 总结和展望
7
1.重金属镉的定义
镉（Cd）是元素周期表第48号元素， 位于第五周期与锌汞组成的IIB族（锌 分族）属亲硫元素，自然界主要以硫 化物形式存在于闪锌矿中。
镉作为原料或催化剂用于生产塑料、 颜料和试剂；用于镉的抗腐蚀性及耐 摩擦性，也是制造原子核反应堆用控 制棒材料之一。
13
3.重金属镉的危害
表2污染区、非污染区年龄性别死亡率(‰)
年龄组(岁) 男
污染区 女
合计
0～
33.981
88.372
61.75
1～
0.388
0.422
0.404
5～
1.865
0.000
0.975
10～
0.418
01000
0.216
15～
0.745
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汞、镉、铅、铬以 及类金属砷等生物 毒性显著的重金属
人体毒害最大的有5 种：铅、汞、铬、 砷、镉
重金属的形态
钯，银白色金属 （面心立方结晶）
镉，银白色有光泽的 金属，晶胞为六方晶 胞 汞，常温常压下 唯一以液态存在 的金属
铬，银白色金属 体心立方晶体
砷，非金属，灰白 色，有金属光泽的 结晶块
可怕的重金属
1.重金属镉的定义
镉是银白色有光泽的金属，熔点 320.9℃，沸点 765℃，密度 8650 kg/m3。有韧性和延展性。镉在潮湿空气中缓慢氧化并失去金属光泽， 加热时表面形成棕色的氧化物层。高温下镉与卤素反应激烈，形成卤 化镉。
2.重金属镉的来源
镉在自然界中相当稀 少，常伴生于硫化铅、 锌矿特别是闪锌矿 （ZnS）之中。 金属矿的开采和冶炼、 电镀、颜料等是镉的 主要人为来源。
0.810 1.292 1.974 0.969 4.087 4.689 4.970 5.556 19.496 34.483 47.705
0.447
1.170 1.497 2.049 2.017 4.187 6.306 4.782 9.384 20.657 34.045 62.891
75～
80～ 85～
重金属污染特点
1
间来 有物 长源 放链 、广 大转 能、 作移 沿残 用富 着留 。集 ，食时
2
然重 环金 破境属 坏中离 。不子 能在 被自
3
强下属水 的转在体 金化微中 。属为生某 化毒物些 合性作重 物更用金
4
属只 即要 效可有 应产微 。生量 毒重 性金
1
重金属镉的定义 2 重金属镉的来源 重金属镉的危害 重金属（镉）的迁移转化
死亡率 疾病分类 恶性肿瘤 呼吸系病 脑血管病 (1/10万) 105.52 89.11 79.73 标化死亡率 (1/10万) 117.84 164.45 139.30 构成比 顺位 (%) 18.90 16.03 14.35 1 2 3
损伤和中毒
新生儿病
72.69
49.90
74.82
98.34
13.08
3.重金属镉的危害
表2污染区、非污染区年龄性别死亡率(‰)
年龄组(岁) 0～ 1～ 5～ 10～ 污染区 女 88.372 0.422 0.000 01000 男 33.981 0.388 1.865 0.418 合计 61.75 0.404 0.975 0.216 男 13.233 0.757 0.777 0.348 非污染区 女 15.898 0.761 0.224 0.294 合计 14.512 0.759 0.520 0.323
土壤、水体中的镉污染主要来自工业、农业所排放的含有镉废水及废 渣；空气中的镉污染主要来自含镉矿的开采和冶炼，煤、石油的燃烧 以及城市垃圾、废弃物的燃烧、汽车尾气等均可造成大气镉污染。
3.重金属镉的危害
表1 污染区和非污染区居民亚健康状况比较
根据所测土壤和水源中镉含量，选取重金属污染区的两个村，其平均地面水镉含量 为0.01170mg/L，农田土壤镉含量为0.8291mg/kg;在非污染区抽取1个与污染区自然地理 情况，生活习惯相近的自然村作为对照，其平均地面水镉含量为0.007mg/L，农田土壤 镉含0.0115mg/L,以各村中年龄≧15岁的全部村民作为调查对象。
89.041
134.328 352.941
64.103
89.744 233.333
76.159
110.345 276.596
119.318
177.019 387.500
74.230
120.448 223.022
96.615
147.275 283.105
3.重金属镉的危害
表3污染区主要死因/死亡率及死因构成
重金属镉的迁移转化
王东浩 515102001540
引言
刊登在美国《移民与难民研究》杂志上的一份关于“纽约健康和营养 检测调查报告”显示，来自中国大陆的移民血液中铅、镉、汞等重金 属含量高于来自其他亚洲地区的移民。铅比其他亚洲新移民高出44%。
重金属的定义
密度大于4.5g/cm3 的金属称为重金属
自然来源
人为来源
镉的来源
2.1重金属镉的自然来源
镉在自然界为分散元素，并非 矿元素。常伴生于其他有色金 属矿物中，尤其是含锌矿物中， 镉以杂质状态存在。
镉的自然污染来源主要有火山、 泥石流等自然地质运动 。
2.2重金属镉的人为来源
镉的人为污染源主要是来自工业上采矿、选矿、有色金属冶炼、电镀 等排放的“三废”；农业上的含镉污水的灌溉以及含镉污泥施用等以 及交通运输业汽车排放的尾气也含有镉。
目录
5
3 4
总结和展望
1.重金属镉的定义
镉（Cd）是元素周期表第48号元素， 位于第五周期与锌汞组成的 II B 族（锌 分族）属亲硫元素，自然界主要以硫 化物形式存在于闪锌矿中。 镉作为原料或催化剂用于生产塑料、 颜料和试剂；用于镉的抗腐蚀性及耐 摩擦性，也是制造原子核反应堆用控 制棒材料之一。 镉不是人体必须元素，对人体有害， 在自然界中含量很低，大气中镉含量 一般不超过 0.003µg/m 3 , 水中不超过 10µg/L，土壤中不超过0.5mg/kg。镉 对环境的污染主要是对土壤的污染。
8.44
4
5
心脏病
消化系病
39.86
23.45
50.68
41.25
7.17
4.22
6
7
镉大米事件
镉是一种重金属污染物,镉可通过土 壤、水体、肥料、工矿粉尘等途径 进入农作物及农作物的可食部分， 进而进入食物链，可能威胁消费者 健康。 镉在肾中一旦累积到一定量，就可 能损害泌尿系统。主要表现为近端 肾小管功能障碍为主的肾损害，这 并不致命，但可能会略微影响预期 寿命
15～
20～ 25～ 30～ 35～ 40～ 45～ 50～ 55～ 60～ 65～ 70～
0.745
0.401 2.169 2.712 3.584 1.949 7.308 2.353 10.499 18.813 35.011 72.848
0.778
0.411 1.608 6.233 2.948 1.242 8.913 6.483 9.058 17.354 24.242 61.728
0.761
0.406 1.887 4.454 3.270 1.638 7.959 4.090 9.893 18.229 30.496 67.890
0.775
1.504 1.695 2.118 2.986 4.261 7.355 4.652 12.019 21.392 33.744 74.534
0.085