砷在土壤中的蓄积与迁移特征
土壤砷基本原理
土壤砷基本原理什么是土壤砷？土壤砷指的是土壤中存在的砷元素。
砷是一种常见的地壳元素，存在于土壤中。
它的存在形式可以是无机砷或有机砷。
无机砷和有机砷的区别1.无机砷：无机砷是指砷以无机形式存在于土壤中，如砷酸盐和砷化物等。
无机砷通常与土壤颗粒结合，并以离子形式存在。
2.有机砷：有机砷是指砷以有机形式存在于土壤中，如有机砷酸盐和有机砷化合物等。
有机砷通常与有机质颗粒结合。
土壤砷的来源土壤砷的来源多种多样，主要包括以下几个方面： 1. 天然来源：地壳中存在着一定量的砷元素，地球内部的地壳活动、火山喷发、地下水溶解矿物等都会使天然砷释放到土壤中。
2. 人为来源：人类活动也是土壤砷的重要来源，如农药、燃煤、工业废料排放等都会导致土壤中砷元素的增加。
土壤砷对环境和生物的影响土壤砷对环境和生物有着重要的影响： 1. 环境影响：土壤砷的存在会对土壤的物理、化学和生物性质产生影响，砷元素的富集会导致土壤毒性的增加，影响土壤的生态功能。
2. 生物影响：土壤砷的富集会对土壤中的微生物、植物和动物产生毒害作用，对生物多样性和生态平衡产生不良影响。
土壤砷的迁移和转化过程土壤砷的迁移和转化过程包括以下几个方面： 1. 吸附和解吸：砷元素在土壤颗粒表面具有较强的吸附性，但同时也可通过解吸作用释放到土壤溶液中。
2. 迁移：土壤中的砷元素可以通过水分的迁移向下逐渐淋洗至地下水中，从而影响地下水水质。
3. 转化：土壤中的砷元素还会通过微生物的作用而发生转化，如还原、氧化、甲基化等反应。
土壤砷的分析方法为了准确检测土壤中的砷含量，科学家们发展了一系列的分析方法： 1. 原子吸收光谱法：原子吸收光谱法是最常用的砷分析方法之一，它能够准确测定土壤中砷的含量。
2. X射线荧光光谱法：X射线荧光光谱法利用砷元素的荧光发射特性进行分析，具有快速、无损伤等特点。
3. 等离子体质谱法：等离子体质谱法是一种高灵敏度的分析方法，可以对砷及其同位素进行定量分析。
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。
土壤砷基本原理
土壤砷基本原理土壤砷基本原理砷是一种常见的元素，在自然界中广泛分布，且其存在形态多样，包括无机砷和有机砷。
尽管砷在大量程度上是一种有毒物质，但却是在很多生物化学过程中必需的微量元素之一。
然而，土壤中的高浓度砷含量对环境和人类健康产生非常巨大的影响。
砷的含量和形态对土壤的影响取决于其来源、化学特性、自然环境和人类活动等多个因素。
土壤中砷的来源可以是自然过程，如地壳变化、火山喷发和氧化还原等，也可以是人类活动，如采矿、金属冶炼、农药和肥料使用等。
其中，矿床和矿区周边的土壤和水体可能会受到高浓度砷的污染。
砷的存在形态也会影响土壤的行为和生态效应。
砷的主要形态包括三价和五价无机砷，以及有机砷。
无机砷存储在土壤粒子内或者被土壤粘土矿物吸附，很难移动，但是可能会被微生物转化为更有毒的五价无机砷。
有机砷，如砷胆碱，更容易被生物体吸收，但在土壤中的迁移率和反应速度较低。
当土壤中的砷浓度超过安全标准，就会对植物和人类产生危害。
对土壤砷的治理和修复需要综合考虑多种方法。
一种常用的治理方法是土壤生物修复技术。
该技术利用土壤微生物的生物转化能力来稳定或还原土壤中的无机砷，从而减少其毒性。
同时，该技术还可以增加土壤有机质含量和改善土壤理化性质。
另一种方法是化学稳定措施，包括使用添加剂稳定土壤中的砷以减少其迁移性。
这种方法对土壤酸性、盐分和有机质含量等条件有着很高的要求。
此外，利用物理处理技术强制移除污染物也是一种常用的修复方法。
常见的方法包括灌注和抽吸。
但这些方法成本较高，也存在一定的环境风险。
总之，土壤砷的修复需要基于土壤特性、砷的来源和存在形态等因素制订相应的应对策略。
未来，随着环境净土治理和可持续发展理念的不断深入，环保技术必将在砷污染治理领域发挥积极作用。
铜、砷在土壤中的迁移转化ppt课件
Hale Waihona Puke 17CuCu
土壤胶体 Cu
H Cu
Cu Cu
Cu Ca
Ca
Ca
土壤胶体 Ca
H Cu
Ca Cu
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重金属形态是指重金属的
和
四个方面，即某一重金属元素在环境
中以某种离子或分子存在的实际形式。
目前重金属形态转化的研究集中于 的转变
12
13
14
15
1.杨居荣, 车宇瑚, 刘坚. 重金属在土壤-植物系统的迁移累积特 征及其与土壤环境条件的关系[J]. 生态学报, 1985, 5(4):307-314
增加外源Cu浓度，发现土壤对铜 的蓄积有最大值。
蓄积的最大值。
处浓度仍高于本底值，也有
8
+
2+
- --
-
-
胶核
--
-
2+ Cu
+
H
+
决定电位 离子层
非选择性吸附
+H+ -H+
OH2+
HAsO42
OH
H 2 AsO4
O-
选择性吸附
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某地污灌土壤，
，进行土柱淋溶实验：
Cu迁移量 Cu迁移量
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Cu Cu
1
2
3
4
5
微
细
颗
非 移
粒 态
动
相
基
真
质
溶
解
态
土壤
界面 土壤溶液
6
（1）
自然（成土母质）、 人为（工矿业活动、
废弃物排放和燃煤、农业活动）
（2） 移动性较差
砷渣污染土壤稳定化处置的工程案例
砷渣污染土壤稳定化处置的工程案例[摘要]砷污染土壤给生态环境和人体健康造成了极大的危害，是亟待解决的环境问题。
本文简单介绍了目前砷渣污染土壤的治理技术，并以南华县某化工厂为工程实例对砷渣污染土壤污染特征及通过固化/稳定化对其处理后进行安全填埋处置进行了阐述，旨在为今后砷渣污染土壤的治理提供借鉴。
[关键词]砷渣；污染特征；稳定化；固化砷是常见元素，在自然界中广泛存在，其化合物具有很强的毒性。
含砷金属矿石的开采、冶炼以及造纸、化工、炼焦、皮革、火电等行业都会排放含砷废渣、废水、废气，其中以冶金、化工排放砷量最高【1】。
我国有色矿山每年开采出数万吨砷资源量，但是有70%左右都被废弃于选矿尾砂中【2】。
砷可在土壤中逐年累积并进入农作物中，再通过食物链在生物体内富集，有严重的累积性毒性，对人的神经、呼吸系统造成损伤，甚至引发癌变。
砷污染土壤已经成为全球性的环境问题。
一、砷渣污染土壤的治理技术对于砷渣污染土壤的治理技术主要包括土壤淋洗、微生物修复、稳定化/固化治理等，分别简单阐述如下：（一）土壤淋洗【3，4】土壤淋洗是通过向土壤中注入淋洗液，使淋洗液与土壤中的污染物发生化学作用，将污染物溶解、乳化和渗入到淋洗液中，再用泵将吸附过污染物的淋洗液抽吸处理。
该技术一般要反复淋洗多次，然后对抽吸出的淋洗液进行收集处理与回用。
此法在土壤粘粒含量低于25%的土壤及水力传导系数大于10-3cm/s的多空隙、易渗透的轻质土壤中适用，红壤、黄壤等质地较细的土壤中慎用。
优势在于对砷渣治理较彻底，处理后的土壤可以再利用。
缺点是用水量大、成本较高，淋洗废液处理难度大、可能产生二次污染，且易造成土壤养分的流失。
（二）微生物修复【5-8】微生物修复指在人为优化的环境下，利用某些具有特定功能的微生物群（土著微生物、外源微生物和基因工程菌）对污染物进行吸收、沉淀、氧化还原等作用，以降低污染物活性或将污染物转变为无毒害的物质的修复技术。
其主要机理是生物吸附、生物积累、胞外沉淀、生物转化和外排作用。
江汉平原水稻中重金属元素累积效应及迁移运转特征
江汉平原水稻中重金属元素累积效应及迁移运转特征江汉平原是中国主要的水稻种植区之一，而重金属元素的污染对水稻的生长发育和食品安全带来了不可忽视的影响。
本文对江汉平原水稻中重金属元素的累积效应及迁移运转特征进行探讨。
一、重金属元素的来源和污染状况重金属元素是指密度大于5 g/cm3的金属元素，具有毒性和生物积累性，包括铅、镉、铬、汞、砷等。
重金属元素的污染主要来自人类活动，如燃煤、矿山开采、电子废弃物等。
江汉平原是中国著名的农业区域，重金属元素的污染主要来自灌溉水、土壤和气溶胶。
研究表明，江汉平原水稻种植区铅、镉、砷等重金属元素的污染较为严重，其中以镉的污染最为突出。
该地区的废水中镉、铅等重金属元素含量高于国家标准，土壤中镉、铅、砷等重金属元素的含量也高于国家二级限值。
重金属元素在水稻中的累积效应是指重金属元素在水稻生长过程中从土壤、水体、气态污染物中吸收，并逐渐积累在水稻不同器官中的过程。
这种累积效应会对水稻的生长发育、品质和人体健康产生危害。
研究表明，江汉平原水稻中的镉、铅、砷等重金属元素可以通过根系进入水稻，也可以经由空气和水蒸气进入植株。
水稻对不同重金属元素的吸收具有差异性，镉和汞可以积累在水稻中的各个部位，包括根、茎和叶，而铅和砷则主要积累在根部和叶片。
水稻中不同器官对重金属元素的累积能力也不同，根、茎、叶和籽实对重金属元素的吸收能力依次降低。
三、重金属元素的迁移运转特征重金属元素在水稻中的迁移运转特征包括根-茎-叶的分配、不同器官的转移和分配、以及膳食摄入对重金属元素摄入的影响等。
为了减少江汉平原水稻中的重金属元素污染，可以采取以下措施：1. 加强废水和废气的处理，严格控制重金属元素的排放量。
2. 深入研究土壤中重金属元素的迁移和转化特征，发展环境友好型的水稻栽培技术。
3. 通过土壤改良和肥料管理等措施，降低土壤中重金属元素的含量。
4. 选育优质、耐污染的水稻品种，减少重金属元素在水稻中的累积。
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。
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
砷在土壤-农作物系统迁移的影响因素研究进展
砷在土壤-农作物系统迁移的影响因素研究进展耿安静1王旭1李秋剑2陈岩3杨慧3廖若昕1丁晨红1王富华1(1.广东省农业科学院农产品公共监测中心,广州510640;2.深圳市农产品质量安全检验检测中心,广东省食用农产品监管技术重点实验室,深圳518000;3.农业农村部农产品质量安全风险评估实验室(广州),广州510640)摘要:阻隔农作物从土壤中吸收砷对保障农产品质量安全及人体健康具有重要意义。
影响农作物从土壤中吸收砷的因素较多,主要有气候条件、土壤条件(土壤pH 值、水分含量、氧化还原电势、有机质、砷本底值、复合污染、微生物、土壤类型以及根际环境)、农艺措施(灌溉、施肥、施用外源激素和钝化剂、更改种植模式等)及其他因素等,本文对影响砷在土壤–农作物系统迁移的上述诸多因素及其机理的相关研究进行了梳理和总结,旨在为因地制宜减少农作物砷污染、确保农产品质量安全提供参考。
关键词:砷;土壤;农作物;重金属污染基金项目:国家重点研发计划项目(2019YFC1605602);国家自然科学基金青年科学基金项目(41807475,41401367);深圳市农产品质量安全检验检测中心食用农产品监管技术重点实验室委托技术研究项目。
作者简介:耿安静(1984－),助理研究员,从事植物营养与农产品质量安全研究。
E －mail :*******************。
王旭(1981－),研究员,从事农产品质量安全监测与评估等研究。
E －mail :***********************(通讯作者)。
王富华(1962－),研究员,从事农产品质量安全与重金属污染防控等研究。
E －mail :**************(通讯作者)。
砷(As )是广泛分布于自然界的一种具有致癌性的强毒性污染物,可通过农作物进入食物链富集,最终进入人体危害身体健康。
土壤砷污染是严重影响环境健康的世界性难题之一,然而在砷污染超标的土地上产出的农产品砷含量不一定超标,归其原因是农作物从土壤中吸收砷受多种因素影响。
砷在农作物中的累积及其耐受机制研究综述
生态环境学报 2017, 26(11): 1997-2002 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目：国家自然科学基金项目（41501343；31671635；31400374；51408214），湖南科技大学自然科学基金项目（E54005） 作者简介：陈国梁（1982年生），男，讲师，博士，主要从事土壤、水体重金属污染控制与生态修复研究。
E-mail: glchen2015@*通信作者收稿日期：2017-08-16砷在农作物中的累积及其耐受机制研究综述陈国梁*，冯涛，陈章，李志贤，陈远其湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201摘要：砷污染在全世界已逐渐成为一个严峻的环境问题，砷污染地区农作物中砷的超量累积是砷流入人体最主要的途径之一，研究农作物对砷的累积特征及其耐受机制对如何减少砷在可食植物中的积累有着重要的意义。
砷是植物非必需元素且对植物有很大的毒性，不同形态与价态的砷在环境中的迁移转化规律和对生物的毒性、可利用性也是不同的。
农作物中的砷含量不仅与环境中砷的含量、形态有关，还与植物自身的特性有关；砷在较低浓度下会促进农作物的生长，这可能是砷处理杀死了危害植物的病菌而有利于植物的生长或是砷通过影响其他元素的吸收而间接促进植物的生长，高浓度砷则表现出对植物生长的抑制作用；植物对砷和磷、硅的吸收存在明显的竞争，增加土壤中磷、硅的供应可以有效减少农作物对砷的吸收；砷进入植物体后，植物可以通过砷还原、络合、隔离、甲基化等作用来降低砷毒性，提高植物对砷的耐受性。
然而，由于农作物对砷的吸收、抗逆机制比较复杂，其对砷的具体还原机制、植物体内甲基砷的来源及其影响因素等，仍将是今后该领域的研究热点。
关键词：砷；转运蛋白；还原；植物络合素；耐受机制 DOI: 10.16258/ki.1674-5906.2017.11.021中图分类号：X171.5 文献标志码：A 文章编号：1674-5906（2017）11-1997-06引用格式：陈国梁, 冯涛, 陈章, 李志贤, 陈远其. 2017. 砷在农作物中的累积及其耐受机制研究综述[J]. 生态环境学报, 26(11): 1997-2002.CHEN Guoliang, FENG Tao, CHEN Zhang, LI Zhixian, Chen Y uanqi. 2017. Research review on the mechanisms of arsenic uptake and its resistance in crops [J]. Ecology and Environmental Sciences, 26(11): 1997-2002.近些年随着世界各国经济的发展，砷（As ）污染已逐渐成为一个全球亟待解决的环境问题（Nordstrom ，2002）。
蔬菜中铅镉汞砷四种元素积累的机理
蔬菜中铅镉汞砷四种元素积累的机理蔬菜是人们日常生活中常见的食物，它们富含维生素、矿物质和纤维素，是人们膳食结构中的重要组成部分。
随着工业化进程的加剧和农业生产方式的改变，蔬菜中的重金属元素污染问题逐渐凸显。
铅、镉、汞和砷等重金属元素对人体健康造成潜在风险，其在蔬菜中的积累机理备受关注。
本文将从土壤、水和空气等环境介质到植物内部的吸收、转运和蓄积等环节，分析蔬菜中铅、镉、汞和砷四种元素的积累过程和机理。
一、土壤中重金属元素的来源与转运重金属元素在土壤中的来源主要包括自然地质过程和人为活动两个方面。
自然地质过程包括岩石风化、土壤形成等，而人为活动则包括工业排放、农药施用、废弃物填埋等。
这些活动都会导致土壤中重金属元素的浓度升高。
重金属元素在土壤中的转运主要通过根际吸附、根系渗透和土壤微生物作用等进行。
根际吸附是指重金属元素与土壤颗粒表面发生的化学反应，这会影响其在土壤中的迁移和转化。
根系渗透则是指植物根系对土壤中溶解态重金属元素的吸收作用，从而使重金属元素进入植物体内。
土壤微生物也会影响重金属元素的转运，它们可以通过降解和转化重金属元素，影响其在土壤中的存在形态。
二、重金属元素在植物内部的吸收和转运植物通过根系吸收土壤中的营养元素，其中也包括重金属元素。
重金属元素在植物内部主要通过根系吸收和根系膜运输两个途径进入植物体内。
根系吸收是指重金属元素在根系表面发生的吸附和渗透，从而进入植物体内。
而根系膜运输则是指重金属元素在植物根系内部发生的转运和分配，这一过程主要受到植物根系生长状态、土壤中重金属元素的浓度和植物根系的解剖结构等因素的影响。
植物对土壤中的重金属元素还会进行生物转化。
生物转化是指植物通过代谢和分解等过程将重金属元素转化成无害或难溶解的物质，从而减少其在植物体内的积累和毒害作用。
生物转化对植物对重金属元素的耐性和去除具有重要意义。
蔬菜作为植物的一种，其对土壤中的铅、镉、汞和砷等重金属元素也具有吸收、转运、蓄积和生物转化的特点。
砷的迁移——精选推荐
砷在土壤-植物系统中的转移摘要：本文通过阅读近几年的相关文章，综合阐述了砷对人体和作物的毒害作用，以及在土壤中砷形态的变化；砷进入植物体内对植物体的危害机制；砷在不同植物体不同部位的分布情况。
了解As在土壤-植物系统中的迁移规律，可以通过改变外界条件，从而降低As进入食物链对生物产生危害的风险。
关键字：砷土壤植物转移砷污染是一个全球性的环境问题[4,5]，由于自然因素和人为因素的影响，土壤、地下水和地表水等环境的砷污染严重危害人类的健康和生态环境[1]。
据调查，我国重金属污染的耕地面积达到2000万hm2，约占我国耕地总面积的1/5，许多城市和工矿区的土壤都受到不同程度的砷污染[2]，对我国的食品安全、环境质量和人们的健康构成严重威胁。
人们对食品中重金属的关注越来越多，但植物中重金属含量与土壤中重金属含量和植物对重金属的吸收效率二者有关。
土壤中重金属的修复过程是一项较大的工程，同时，也需要较长的时间，不能及时达到效果。
因此，为了减少食物链中重金属的含量，我们可以通过选择种植一些吸收重金属较少的植物来减少重金属进入食物链。
由此，研究As在土壤-植物系统中的转移有重要的意义：（1）对选择超富集植物具有指导意义。
（2）选择对As富集能力较低的植物，规划植物种植的区域，从而控制As从土壤进入食物链。
（3）认识As在土壤中的形态转化条件，通过控制外界条件从而降低As的毒性。
1 砷的危害1.1 砷对作物的危害As对植物具有剧毒、致畸和致突变效应，生长在As污染土壤中的植物将吸收、积累As，从而阻碍并且危害植物生长，比如引起叶片叶缘、叶尖坏死，叶片脱落，根部伸长受到抑制等[20]。
其主要影响有以下几点。
1.1.1 水分代谢：砷对作物水分代谢的毒害是引起叶面蒸腾下降，阻碍作物中水分运输，从根部向地上部的水分供给受到抑制[11]。
1.1.2 呼吸和能量代谢：线粒体是细胞呼吸及能量供应的场所。
砷对线粒体的呼吸有明显的抑制作用，砷酸盐可减弱线粒体氧化磷酸化反应，或使其过程解偶联。
砷在土壤中的形态转化
砷在土壤中的形态转化：
砷在土壤中的形态转化是一个复杂的过程，它可以被土壤胶体吸附固定，使其有效性降低。
有机态砷进入土壤后，不仅被土壤吸附固定，也可在土壤微生物的作用下，并通过一系列的土壤过程，发生形态和价态的转化。
砷在土壤中的迁移转化取决于两个决定性因素：一是土壤能使易溶性砷化合物转变为难溶性砷化合物的固定能力；二是使砷的难溶性化合物转化成易溶性砷化合物的能力。
与此同时，同砷在土壤中的形态分布影响类似，土壤的理化性质和矿物组成也影响着砷的迁移转化。
其中，土壤的pH值和矿物组成是最重要的两个影响因子，并且土壤中的砷常受到这两个影响因子的联合作用。
吸附态砷向溶解态砷转化主要与土壤pH值、氧化还原电位 (Eh)有关。
当土壤中pH升高或者pE降低都将增大可溶性砷的浓度。
当土壤中pE+pH>10,即为氧化性土壤时As (I)为主要形态；当土壤pE+pH<8,即在为还原性土壤时As (V)为主要形态。
而在碱性土壤中，由于土壤胶体的正电荷减少，减弱了对砷的吸附能力，从而使砷的可溶性增大。
土壤中砷的污染分析
实验二十土壤中砷的污染分析砷(As)是人体的非必需元素，元素砷的毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比其它砷化合物毒性更强。
砷的污染主要来源于采矿、冶金、化工、化学制药、农药生产、纺织、玻璃、制革等部门的工业废水。
土壤中砷的本底值约为10 mg/kg左右。
长期用含砷的废水灌溉农田后，会使砷的含量日积月累不断提高而造成土壤砷污染。
大量资料表明：被砷污染的土壤可能使农作物产量大幅度下降。
砷可通过呼吸道、消化道和皮肤接触进入人体。
如摄入量超过排泄量，砷就会在人体的肝、肾、肺、脾、子宫、胎盘、骨胳、肌肉等部位，特别是在毛发、指甲中蓄积，从而引起慢性砷中毒，潜伏期可长达几年甚至几十年。
慢性砷中毒有消化系统症状，神经系统症状和皮肤病变等。
砷还有致癌作用，能引起皮肤癌。
近年来测定土壤(或本底)中砷含量的常用方法有新银量法、二乙基二硫代氨基甲酸银(简称DDTC-Ag)比色法和原子吸收光度法等。
一、实验目的1. 了解新银量法测定砷的原理，掌握其基本操作。
2.初步了解土壤As污染与人体健康的关系。
二、实验原理用HCl-HNO3-HClO4氧化体系消解样品，将土壤中各种形态的砷转化为五价可溶态的砷。
用硼氢化钾(或硼氢化钠)在酸性溶液中产生的新生态氢，将水中无机砷还原成砷化氢气体，通过醋酸铅棉除去硫化氢干扰气体。
以硝酸-硝酸银-聚乙烯醇-乙醇溶液为吸收液，砷化氢将吸收液中的银离子还原成单质胶态银，使溶液呈黄色，颜色强度与生成砷化氢的量成正比。
黄色溶液在波长400 nm处有最大吸收，峰形对称。
溶液颜色在2 h内无明显变化(20℃以下)。
化学反应如下：BH4—+ H+ +3H2O 8[H]+H3BO3As（Ⅲ）+3[H] AsH36Ag++AsH3+3H2O 6Ag+H3AsO3+6H+三、仪器与试剂1. 仪器(1)可见分光光度计。
(2)砷化氢发生与吸收装置（见图20-1）。
1－100 ml或50 ml 砷化氢发生管(Φ30 mm，液面高约为管高的2/3)；2－U形管；3－吸收管；4－0.3 g醋酸铅棉；5－0.3 g吸有1.5 mL DMF混合液的脱脂棉；6－脱脂棉；7－内装吸有无水硫酸钠和硫酸氢钾混合粉(9：1)的脱脂棉高压聚乙烯管；8－缓冲区2. 试剂(1)硫酸，分析纯。
砷在水体和土壤中迁移转化规律的共性与个性
砷在水体和土壤中迁移转化规律的共性与个性【摘要】砷是一种有毒元素，对人体有害，通过呼吸道、消化道和皮肤接触进入体内，会积蓄在人体各个器官部位，从而引发慢性中毒，潜伏期和长达几年甚至几十年。
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；共性与个性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，三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。
1.砷在不同的介质中迁移转化规律的分析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ph值升到碱性时，分散作用加强，砷又可以离开胶体表面而进入水中。
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，硫化砷可以被微生物分解，生成气态的三甲基砷排入大气。
这个过程是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，除人为污染外，水体中砷元素（单质）含量是很低的。
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、硝酸根及硫化氢的存在，还影响地下水的eh和ph。
土壤中砷的形态特征及污染修复应用
土壤中砷的形态特征及污染修复应用橙志（上海）环保技术有限公司 陈培培砷是一种典型的类金属，常作为重金属进行研究，普遍存在于大气、土壤及水体中。
除成土母质等自然来源外，工业、农业等人为活动是造成土壤中砷累积的重要因素。
工业上的砷污染现象主要包括含砷矿物的开采冶炼，陶瓷玻璃、涂料、电子产品、烟花爆竹、动物皮毛等制造过程中砷的使用。
一、土壤中砷的形态砷在土壤中有多种的价态，主要存在形式是有机化合物和无机化合物。
在砷的化合物中，有机砷的毒性是最小的，五价砷的毒性相对较强，毒性最强的是三价砷。
土壤中砷的形态划分有多种方式，所对应的提取方法也不相同，应用较为广泛的是五步提取法，即Tessier法。
在此法中，砷在土壤中形态包括：E-As（可交换态）、C-As（碳酸盐结合态）、Fe,Mn-As（铁锰氧化物结合态）、O-As（有机结合态）和Res-As（残渣态）五种。
可交换态由于容易被土壤中的胶体吸附，导致其生物可利用性强，危害也是最大的；碳酸盐结合态是在土壤中能够与碳酸盐结合的砷，常存在于石灰性土壤中；铁锰氧化物结合态是容易被土壤中氧化铁锰共沉淀或吸附的形态；有机结合态是在土壤中，能够与有机质络合或螯合的形态，其性质更加稳定，危害相对较小；而残渣态常结合在原生矿物晶格中、硅铝酸盐中等，性质稳定，不容易被吸收利用。
二、土壤中砷形态的迁移转化砷的化合物在进入土壤后，受到复杂土壤组成及外界条件的影响，会产生吸附、沉淀、迁移和形态转化等相互交叉的反应。
土壤中不同砷形态之间的迁移转化，与土壤的基本理化性质、无机离子、铁锰氧化物、土壤有机质等的含量息息相关。
（1）土壤理化性质的影响。
土壤中砷的存在形态与土壤基本性质一定的相关性，如土壤Eh（氧化还原电位）、CEC（阳离子交换量）和pH值等。
土壤氧化还原电位发生变化，会使土壤中的砷在三价和五价之间相互转化。
土壤表面的吸附点位随着C EC的增加而增多，使砷在土壤中更容易被胶体吸附。
砷在土壤中的形态转化
砷在土壤中的形态转化砷是一种广泛存在于自然界中的元素，它在土壤中的形态转化对于环境和人类健康都有着重要的影响。
本文将从砷在土壤中的来源、形态、转化和影响等方面进行探讨。
一、砷在土壤中的来源砷在土壤中的来源主要有两种：天然和人为。
天然来源包括矿物、岩石和土壤中的砷等，而人为来源则包括农业、工业和生活等方面。
农业活动中，砷主要来自于农药和肥料的使用，而工业活动中，砷主要来自于燃煤、燃油和金属冶炼等过程。
此外，生活中的废弃物和污水也是砷在土壤中的重要来源。
二、砷在土壤中的形态砷在土壤中的形态主要有无机砷和有机砷两种。
无机砷包括三价砷和五价砷，其中三价砷主要以砷矿物的形式存在于土壤中，而五价砷则主要以砷酸盐的形式存在。
有机砷则主要来自于生物体内的代谢产物，如甲基砷酸和二甲基砷酸等。
三、砷在土壤中的转化砷在土壤中的转化主要包括氧化还原、吸附解吸、沉淀和生物转化等过程。
其中，氧化还原是砷在土壤中的重要转化过程之一。
在还原条件下，三价砷可以被还原为五价砷，而在氧化条件下，五价砷则可以被氧化为三价砷。
吸附解吸是砷在土壤中的另一个重要转化过程，它可以影响砷的迁移和生物有效性。
沉淀则是指砷与其他元素形成沉淀物的过程，这种过程可以减少砷在土壤中的可溶性和生物有效性。
生物转化则是指砷在土壤中被微生物代谢的过程，这种过程可以将砷从无机形态转化为有机形态，从而影响砷的生物有效性和毒性。
四、砷在土壤中的影响砷在土壤中的存在对环境和人类健康都有着重要的影响。
首先，砷可以通过土壤和水体的迁移和转化进入食物链，从而对人类健康造成危害。
其次，砷可以影响土壤的生物活性和生态系统的稳定性，从而对环境造成影响。
此外，砷还可以影响农作物的生长和产量，从而对农业生产造成影响。
砷在土壤中的形态转化对于环境和人类健康都有着重要的影响。
因此，我们应该加强对砷在土壤中的监测和管理，减少砷的排放和污染，从而保护环境和人类健康。
外源砷在土壤中的老化及环境条件的影响
收稿日期：2018-05-11录用日期：2018-06-20作者简介：王亚男（1983—），女，山东德州人，博士，副研究员，主要从事退化及污染农田修复研究。
E-mail:wangyanan@ *通信作者：曾希柏E-mail:zengxibai@ 基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（41401280）；中国农业科学院科技创新工程（CAAS-ASTIP-2016-IEDA ）Project supported ：The Young Scientists Fund of the National Natural Science Foundation of China （41401280）;The Agricultural Science and TechnologyInnovation Program of the Chinese Academy of Agricultural Sciences （CAAS-ASTIP-2016-IEDA ）王亚男，曾希柏，白玲玉，等.外源砷在土壤中的老化及环境条件的影响[J].农业环境科学学报,2018,37（7）：1342-1349.WANG Ya-nan,ZENG Xi-bai,BAI Ling-yu,et al.The exogenous aging process in soil and the influences of environmental factors on aging[J].Journal of Agro-Environment Science ,2018,37（7）:1342-1349.砷（Arsenic ，As ）不是生物体内的必需元素，且其化合物毒性较强，可引起致癌、致畸和致突变作用。
对农田生态系统而言，土壤中的砷主要是从外源输入，且外源砷进入土壤后，会经历被土壤胶体吸附、固定或解吸的动态平衡过程，该过程中砷的形态及有效性会发生较大变化，这种变化在某种程度上决定了砷的毒性和活性。