重金属在土壤-植物体系中的
重金属污染对土壤环境与农作物的影响
重金属污染对土壤环境与农作物的影响在现代工业发展中，重金属污染已成为不可忽视的环境问题。
重金属因其化学稳定性和毒性对环境和生物具有潜在的危害。
尤其是在农业生产中，重金属污染对土壤环境和农作物产量及质量产生着显著的影响。
首先，重金属污染会对土壤环境产生长期的影响。
重金属在土壤中积累的速度比较缓慢，但一旦进入土壤，很难被分解和移动，造成积累现象。
这种长期积累会导致土壤环境的质量下降，影响土壤的肥力和生态功能。
例如，镉和铅在土壤中积累过多会抑制土壤微生物的活性，破坏土壤的有机质分解能力，导致土壤酸化和结构松软，极大地限制了土壤的利用价值。
其次，重金属污染对农作物产量和质量有直接影响。
农作物生长过程中，重金属可以通过土壤被吸收进入植物体内，进而进入人类食物链。
重金属在植物体内的积累会影响植物的生长和发育，导致农作物产量减少。
同时，重金属对农作物的毒性也会导致农产品的质量下降。
例如，过量吸收的镉会在稻谷中积累，使其含镉量超标，对人体健康产生慢性危害，例如引发骨质疏松症等疾病。
要解决重金属污染对土壤环境和农作物的影响，需要采取一系列综合性措施。
首先，加强监测和评估工作，及时发现和控制重金属污染源。
利用先进的检测技术和监测装置，对重金属污染进行实时监测，及早发现问题，采取相应的治理措施。
其次，加强农业管理，提高土壤质量和生态功能。
采取科学合理的施肥技术，合理利用有机肥料，增加土壤的有效养分含量，提高农作物的生长能力。
此外，推广绿色农业和循环农业模式，减少化学农药和化学肥料的使用，降低对土壤环境的污染。
此外，也需要加强对农产品的安全监管。
建立健全的重金属污染防控体系，确保农产品的质量安全。
加强对农产品的采样和检测，加大力度打击和处罚偷工减料、虚报和销售含重金属超标农产品的行为。
综上所述，重金属污染对土壤环境与农作物产量和质量产生着显著的影响。
为了解决这一问题，我们需要加强对重金属污染的监测和防控，改善农业管理方式，推广绿色农业模式，并加强农产品的安全监管。
环境化学知识点梳理-参考模板
1影响重金属在土壤—植物体系中迁移的因素土壤的理化性质（PH，土壤质地，土壤的氧化还原电位，土壤中有机质含量）重金属的种类、浓度及在土壤中的存在形态,植物的种类、生长发育期（4）复合污染（5）施肥2生物富集biologicaNTRATION:指生物通过对环境（水、土壤、大气）中某种元素或难降解的物质的积累，使其在集体内的浓度超过周围环境中浓度的现象。
条件：1、污染物在环境中较稳定2生物能吸收3不易被生物转化分解的3生物放大biomagification:指在同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象4生物积累;生物从周围环境（水、土壤，大气）和食物链蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象5多氯联苯（PCBs）在环境中的迁移和转化：光化学分解和生物转化6持久性有机物污染物为什么能够进行远距离传输1、持久性有机污染物（POPs）具有挥发性和半挥发性有机物,易于挥发至大气中,随大气进行传输2.POPs具有稳定性（或称为持久性）,能在环境中长时间存在而不发生降解正是由于其挥发性强流动性大,并且持久性强,导致其能能在环境中持续存在并远距离传播. 7全称是Pharmaceutical and Personal Care Products，简称PPCPs药物及个人护理品:PPCPs 作为一种新兴污染物日益受到人们的关注。
PPCPs种类繁杂，包括各类抗生素、人工合成麝香、止痛药、降压药、避孕药、催眠药、减肥药、发胶、染发剂和杀菌剂等。
许多PPCPs 组分具有较强的生物活性、旋光性和极性，大都以痕量浓度存在于环境中。
兽类医药、农用医药、人类服用医药以及化妆品的使用是其导入环境的主要方式。
由于该类物质在被去除的同时也在源源不断地被引入到环境中，人们还将其称为“伪持续性”污染物。
城市污水是一种重要的资源，其处理的好坏将直接影响到人体的健康和受纳水体的水质。
第四章 第二三节_重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制_and_4.3_土壤中农药的迁移转化
• 另一降解途径是光解.
化学与材料科学系
p-p’DDT的光解
Cl
Cl
p,p’-DDT
Cl
Cl
Cl
吸收290-310nm的紫外光
Cl Cl
H Cl Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
p,p’-DDE
p,p’-DDD
(ClC6H4)2C=O p,p’-二氯二苯基甲酮
深垂直分布递减，这是由于进入土壤的铜被表层 土壤的粘土矿物吸附，同时，表层土壤的有机质 与铜结合形成螯合物。 • 在植物各部分的积累分布：根>茎、叶>果实。
化学与材料科学系
铅-lead
• 来源：冶炼废水、废渣，汽车尾气 • 主要以Pb(OH)2、PbCO3、PbSO4存在，Ksp小 • 有效性受pH影响很大，土壤的pH增加，使铅
• 还可以通过形成跨根际的氧化还原电位梯度和 pH梯度等来抑制对重金属的吸收。
化学与材料科学系
2.重金属与植物的细胞壁结合
• 研究结果表明：细胞壁中的金属大部分以离子形 式存在或与细胞壁中的纤维素、木质素结合；
• 由于金属离子被局限的细胞壁上，而不能进入细 胞质影响细胞内的代谢活动，使植物对重金属表 现出耐性；
• 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。
化学与材料科学系
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。
化学与材料科学系
重金属在土壤-植物系统的迁移
化学与材料科学系
环境化学填空选择题
5、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度 化学组成 和 性质 有关，去除方式有第一章绪论、填空 1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占__80%-90%_ 。
2、环境化学研究的对象是： 环境污染物 。
3、环境中污染物的迁移主要有 机械、物理 -化学 和生物迁移 三种方式。
4、人为污染源可分为 _工业 _、 __农业 _、__交通_、和__生活 _。
5、如按环境变化的性质划分， 环境效应可分为 环境物理 、环境化学 、环境生物 三种。
二、选择题1、属于环境化学效应的是 AA 热岛效应B 温室效应C 土壤的盐碱化D 噪声 2、五十年代日本出现的痛痛病是由 _ A 污染水体后引起的A CdB HgC PbD As 3、五十年代日本出现的水俣病是由 _B__污染水体后引起的A CdB HgC PbD As第二章大气环境化学一、填空题1、写出下列物质的光离解反应方程式：（1）NO 2+ h νNO + O （2）HNO 2 + h νHO + NO 或HNO 2 + h ν H + NO 2（3）HNO 3 + h νHO + NO 2 （4）H 2CO + h νH + HCO 或 H 2CO + h ν H 2 + CO （5）CH 3X + h ν CH 3 + X 2、大气中的 NO 2可以转化成 HNO 3 、 NO 3和 HNO 3 等物质。
3、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成 光化学烟雾的主要参与者。
4、乙烯在大气中与 O 3 的反应机理如下：CH 2（O 3）CH 2O 3 + CH 2 == CH 2H 2CO+H 2COO干沉降和湿沉降两种。
6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是：CFmCln + hv CFmCln-1 + ClCl + O3 O2 + ClOClO +O O2 + Cl7、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题中的__________ 温室效应_________ 、___臭氧层破坏__________________________ 、光化学烟雾 ___等是由大气污染所引起的。
环境化学第二版课后题详解(第4、5章)
(辛硫磷）
(C2H 5O)2P ON C
（2）有机磷农药的生物降解 有机磷农药在土壤中被微生物降解是它们转化的另一条重要途径。化学农药对土壤微 生物有抑制作用。 同时， 土壤微生物也会利用有机农药为能源， 在体内酶或分泌酶的作用下， 使农药发生降解作用，彻底分解为 CO2 和 H2O。如马拉硫磷可能被两种土壤微生物——绿 色木霉和假单胞菌——以不同方式降解，其反应如下：
阳离子交换吸附作用原理：以离子价为为依据，受质量作用定律支配，土壤胶体吸附的阳离 子与土壤溶液中的阳离子进行等价交换。 阳离子交换吸附作用特点：1 离子电荷数越高，阳离子交换能力越强。 2 同价离子中，离子半径越大，水化离子半径就越小，因而具有 较强的交换能力。 3 土 壤 中 一 些 常 见 阳 离 子 的 交 换 能 力 顺 序 ： Fe3+＞Al3+＞H+＞Ba2+＞Sr2+＞Ca2+＞Mg2+＞Cs+＞Rb+＞NH
3.土壤的缓冲作用有哪几种？举例说明其作用原理。
土壤溶液的缓冲作用，土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐植酸和其他有机酸等弱酸及其 盐类，构成了一个良好的缓冲体系，对酸碱具有缓冲作用。 举例：当向土壤加入盐酸时，土壤溶液中的碳酸钠与其作用生成氯化钠和碳酸，抑制了酸度 的提高。 NaCO3+2HCl=2NaCl+H2CO3 土壤的缓冲作用， 土壤胶体吸附有各种阳离子， 其中盐基离子和氢离子分别对酸和碱起缓冲 作用。
②光降解：有机磷农药可发生光降解反应，如辛硫磷在 253.7nm 的紫外光照射 30h 下，光解 产物如下：
O (C2H5O)2P SN O S (C2H5O)2P CN (C2H5O)2P O
CN C （辛硫磷感光异构体）
武汉科技大学考研试卷及参考答案804 环境化学-2016(B卷)
∴总碱度 2= 总碱度 1+2χ=1.6mmol·L-1+2χ
∵CT2=总碱度 2×α2 2.736+χ=（1.6+2χ）×1.018
∴χ=1.07 mmol·L-1 即需加入 1.07 mmol·L-1 的碳酸钠。 （2）∵在加 NaOH 前后总碱度不变
∴α总碱度 1=α总碱度 2
总碱度
2=
1总碱度1 2
4. 水中取出深层水，pH=7.0，含溶解氧浓度为 0.32mg/L ，请计算 pE 和 Eh。（已
知
KH
＝ 1.26
× 10-8mol/(L
· Pa)
；
1 4
O2
H
e
A≡
1 2
H2O
， pE0=20.75
；
1atm=1.013×10-5 Pa)
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二 O 一六年招收硕士研究生入学考试试题 B 卷
4. 向 某 一 含 碳 酸 的 水 体 加 入 重 碳 酸 盐 ， 总 酸 度 _______ 、 无 机 酸 度 _______ 、 CO2 酸 度 _______ 、 总 碱 度 _______ 、 酚 酞 碱 度 _______ 。
5. 环境污染物按污染物的性质可分为化学污染物、_______和_______。 6. 重金属在土壤－植物系统中的迁移过程与重金属的________、 土壤的 ________及_________有关。
∵碱度的增加量就是加入的碱量 ∴加入的 NaOH 碱量=总碱度 2-总碱度 1=2.69-1.6=1.09 mmol·L-1 即需加入 1.09 mmol·L-1NaOH。
3. 解：H2S→H++HS- Ka1=［H+］［HS-］/［H2S］ ［HS-］= Ka1［H2S］/［H+］
镉污染,环境化学
一、影响重金属在土壤—植物体系中迁移的理化性质（一）pHpH的大小显著影响土壤中重金属离子的存在形态和土壤对重金属的吸附量。
由于土壤胶体一般带负电荷，而重金属在土壤中大多以阳离子形式存在，因此，一般来说，土壤pH越低，H+越多，重金属被解吸得越多，其活动性就越强，从而加大了土壤中重金属向生物体内迁移的数量。
如pH=4时，土壤中镉的溶出率超过50%；当pH达到7.5时，镉就很难溶出；pH>7.5时，94%以上的水溶态镉进入土壤中，这时的镉主要以粘土矿物和氧化物结合态及残留态形式存在。
Cd(OH)2 = Cd2+ + 2OH-（Ksp = 2.0×10-14）[Cd2+][OH-]2 = 2.0×10-14[Cd2+] = 2.0×10-14/ 1.0×10-14/ [H+]2log[Cd2+] = 14.3–2pH因此，[Cd2+] 随pH 值的升高而减少.反之，pH 值下降时土壤中重金属就溶解出来，这就是酸性土壤作物受害的原因。
但对部分主要以阴离子状态存在的重金属来说，则正好相反。
（二）土壤质地土壤质地影响着颗粒对重金属的吸附，一般来说，质地粘重的土壤对重金属的吸附能力强，降低了重金属的迁移转化能力。
如小麦盆栽试验结果表明，随着土壤质地的改变，即从砂壤→轻壤→中壤→重壤→粘土，麦粒对汞的吸收率呈规律性减少。
（三）土壤的氧化还原电位土壤的氧化还原电位影响重金属的存在形态，从而影响重金属化学行为，迁移能力及对生物的有效性。
一般来说，在还原条件下，很多种金属易产生难溶的硫化物，而在氧化条件下，溶解态和交换态含量增加。
但以阴离子状态存在的砷的情况正好相反。
对某些重金属来说，在不同的氧化还原条件下，不同价态的化合物的溶解性和毒性显著不同。
以镉为例，CdS是难溶物质，但在氧化条件下CdSO4的溶解度要大很多。
而实验发现镉对水稻生长的抑制与镉的溶解度有关。
（四）土壤中有机质含量土壤中有机质含量影响土粒对重金属的吸附能力和重金属的存在状态，有机质含量较高的土壤对重金属的吸附能力高于有机质低的土壤。
环境化学复习题库
第一章绪论一、填空1、造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面，其中化学物质引起的约占8090。
2、环境化学研究的对象是：环境污染物。
3、环境中污染物的迁移主要有机械、物理-化学和生物迁移三种方式。
4、人为污染源可分为_工业_、农业_、交通_、和生活_。
5、如按环境变化的性质划分，环境效应可分为环境物理、环境化学、环境生物三种。
二、选择题1、属于环境化学效应的是AA热岛效应B温室效应C土壤的盐碱化D噪声2、五十年代日本出现的痛痛病是由_污染水体后引起的A B C D3、五十年代日本出现的水俣病是由污染水体后引起的A B C D三、问答题1、举例说明环境效应分为哪几类？2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。
第二章大气环境化学一、填空题1、写出下列物质的光离解反应方程式：（1）2+ hν + O（2）2 + hν + 或2 + hν H + 2（3）3 + hν + 2（4）H2+ hν H + 或H2+ hν H2 +（5）3X + hν 3+ X2、大气中的2可以转化成3、3和3等物质。
3、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的主要参与者。
4、乙烯在大气中与O3的反应机理如下：(O3)22O3 + 22H225、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度、化学组成和性质有关，去除方式有干沉降和湿沉降两种。
6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是：+ 1 ++ O3O2 +O2 +7、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题中的温室效应、臭氧层破坏、光化学烟雾等是由大气污染所引起的。
8、大气颗粒物的三模态为爱根核模、积聚模、_粗粒子模。
9、大气中最重要的自由基为。
10、能引起温室效应的气体主要有2_、4、、_氯氟烃等。
11、11和1211的分子式分别为3和2。
12、大气的扩散能力主要受风和湍流的影响。
13、大气颗粒物按粒径大小可分为_总悬浮颗粒物、_飘尘_、降尘、可吸入颗粒物。
14、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层_、热层和逸散层。
土壤—植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素的研究
土壤—植物系统中重金属的生物有效性及其影响因素的探究摘要：重金属在土壤—植物系统中的生物有效性及其影响因素一直是环境科学领域的重要探究课题。
本文起首概述了重金属在土壤中的来源和迁移转化过程，然后重点阐述了重金属在植物体内的吸纳、转运和积累机制。
此外，文章还探讨了土壤性质、植物物种、土壤微生物、重金属浓度和土壤管理等因素对重金属生物有效性的影响。
最后，本文对重金属生物有效性探究的将来进步方向进行了展望。
1. 引言重金属指密度大于5克/立方厘米的金属元素，例如铅（Pb）、汞（Hg）、镉（Cd）、铬（Cr）、锌（Zn）等。
在土壤-植物系统中，重金属的来源主要分为自然来源和人为排放来源。
重金属往往会通过沉积、渗漏和固体废物等途径进入土壤系统，然后被植物吸纳并积累。
由于重金属具有生物积累、生物富集和生物放大的特点，其在土壤-植物系统中的生物有效性引起了广泛的关注。
2. 重金属在土壤中的迁移转化2.1 重金属的来源重金属的来源多种多样，自然源包括岩石风化、土壤成分和自然水源等；人为源则主要来自于矿区开采、工业废弃物排放和农药施用等。
2.2 重金属的迁移转化重金属在土壤中的迁移转化主要通过溶解、吸附、迁移、沉积和析出等过程实现。
土壤的pH值、有机质含量、土壤粒径、土壤微生物和环境因素等都会对重金属的迁移转化过程产生影响。
3. 重金属在植物体内的吸纳、转运和积累机制3.1 植物对重金属的吸纳植物根系通过根毛、根尖和根皮等结构对土壤中的重金属进行吸纳，重金属离子则通过活跃传输和被动扩散的方式进入植物体内。
3.2 重金属在植物体内的转运和积累植物体内的转运和积累是重金属在土壤-植物系统中生物有效性的关键环节，主要通过根部与地上部的运输和分配来实现。
在植物体内，重金属会与蛋白质和有机酸等结合形成络合物，被运输到地上部的各个组织。
4. 影响重金属生物有效性的因素重金属在土壤-植物系统中的生物有效性受到浩繁因素的影响，包括土壤性质、植物物种、土壤微生物、重金属浓度和土壤管理等。
重金属污染对农作物生长的影响
重金属污染对农作物生长的影响在现代工业化社会中，重金属污染已经成为一个严重的环境问题。
重金属污染指的是镉、铬、汞、铅等重金属元素在环境中的积累，对人类及生态系统产生危害。
这些重金属物质对农作物生长也有明显的影响。
本文将探讨重金属污染对农作物生长的种种影响，并提出可能的解决方案。
首先，重金属污染对土壤的污染会直接影响到农作物的生长。
这些重金属元素通过工业废弃物的排放、化肥的滥用以及土壤自然含量等途径进入土壤。
一旦超过了一定的浓度，重金属物质将对土壤的理化性质产生改变，破坏土壤结构，影响土壤的肥力和透气性。
土壤中的重金属元素会在植物根系吸收到，并通过植物的内物流而积累在植物的各个部位中。
这将导致农作物的生理代谢紊乱，降低植物的抗病能力和产量。
有研究表明，重金属污染对稻谷、小麦等主要粮食作物的生长有明显的抑制作用。
其次，重金属污染对植物的生理特性和养分吸收有着深远的影响。
重金属污染会导致土壤的酸碱度发生变化，进而影响土壤中的氮、磷、钾等养分的有效性。
植物根系吸收养分的能力会因为重金属元素的干扰而降低，长期以往，植物将缺乏必要的营养元素，影响其正常生长和发育。
此外，重金属污染还会干扰植物的光合作用、呼吸和传导等生理过程，导致叶绿素含量下降、气孔关闭，降低了植物光合效率，从而影响农作物的生长速度和产量。
近年来，人们开始意识到重金属污染对农作物的危害，提出了一些解决方案来减轻其影响。
第一，需要加强重金属污染的监测和治理。
通过建立完善的环境监测体系，及时掌握土壤和水体中重金属元素的含量，从源头上控制重金属的排放。
此外，还需要采取一些生物修复技术，如植物吸收和累积修复、微生物降解等手段来清除土壤中的重金属污染物质。
另外，农业生产中的科学管理也能在一定程度上减轻重金属污染对农作物生长的影响。
农民需根据土壤的性质进行适宜施肥，减少化肥的使用量，避免滥用化肥引起的土壤重金属元素浓度过高。
此外，合理轮作、改良土壤结构、配置合理的农作物种植顺序也能减轻农作物暴露在重金属污染中的风险。
第四章 土壤环境化学习题解答
第四章土壤环境化学一、名词解释1、土壤环境背景值：是指在不受或很少受人类活动影响和不受或很少受现代工业污染与破坏的情况下，土壤原来固定有的化学组成和结构特征。
2、原生矿物与次生矿物：地壳中最先存在的，经风化作用后任然遗留在土壤中的一类矿物，其原有的化学组成和晶体结构均未改变。
主要的原生矿物有：石英、长石类、云母类、辉石、角闪石、橄榄石、方解石、赤铁矿、磁铁矿、磷灰石、黄铁矿等；在土壤的形成过程中，由原生矿物转化形成的新矿物，统称次生矿物。
包括各种简单的盐类（碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐和氯化物）、游离硅酸、三氧化物（R2O3•XH2O）；次生铝硅酸盐（蒙脱石、伊利石、高岭石）等。
或原生矿物是指各种岩石受到不同程度的物理风化，而未经化学风化的碎屑物，其原有的化学组成和结晶构造均未改变。
次生矿物是在岩石或矿石形成之后，其中的矿物遭受化学变化而改造成的新生矿物，其化学组成和构造都经过改变而不同于原生矿物。
3、活性酸度：土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，通常用pH表示。
活性酸度的来源主要是CO2溶于水形成的碳酸和有机物质分解产生的有机酸，以及土壤中矿物质氧化产生的无机酸，还有施用的无机肥料中残留的无机酸，如硝酸、硫酸和磷酸等。
此外，由于大气污染形成的大气酸沉降，也会使土壤酸化，所以它也是土壤活性酸度的一个重要来源。
潜性酸度：土壤潜性酸度是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+的反映。
当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们通过离子交换作用进入土壤溶液之后，即可增加土壤溶液的H+浓度，使土壤pH值降低。
只有盐基不饱和土壤才有潜性酸度，其大小与土壤代换量和盐基饱和度有关。
活性酸度与潜性酸度的关系：活性酸度与潜性酸度是同一个平衡体系的两种酸度。
二者可以互相转化，在一定条件下处于暂时平衡状态。
土壤活性酸度是土壤酸度的根本起点和现实表现。
土壤胶体是H+和Al3+的贮存库，潜性酸度则是活性酸度的贮备，土壤的潜性酸度往往比活性酸度大得多，二者的比例，在砂土中约为1000；在有机质丰富的粘土中则可高达1×104—1×105。
第四章土壤污染化学第二节污染物在土壤-植物体系中的迁移及其机制
5. 施肥
施肥可以改变土壤的理化性质和重金属的存在形态， 因此也会影响重金属在土壤——农作物系统中的迁移 转化，但影响机制十分复杂。 以磷肥为例，磷酸根能与Cd形成共沉淀而降低Cd的 有效性，施用磷肥可以抑制土壤Cd污染; 此外，P和As 是同族元素，二者存在竞争吸附，施用磷肥能有效地 促进土壤As的释放和迁移，使As不易富集在植物的根 际土壤中，从而降低了As的生物有效性。
（1）pH值
pH值的大小显著影响土壤中重金属的存在形态和土壤对 重金属的吸附量。
原因：土壤胶体一般带负电荷，而重金属在土壤-农作物 系统中大都以阳离子的形式存在，因此，土壤pH越低，H+ 浓度越高，重金属被解吸的越多，其活动性就越强，向生 物体内迁移的数量越大。 土壤中以阴离子状态存在的重金属，情况正好相反。
土壤背景值中含量较高的元素有：Mn、Cr、Zn、Cu、 Ni 、 La 、 Pb 、 Co 、 As 、 Be 、 Hg 、 Se 、 Sc 、 Mo (mg/kg)
2.土壤重金属污染土壤的特点
重金属不被土壤微生物降解，可在土壤中不断积累，也 可以被植物富集，并通过食物链在人体内积累，危害人体 健康。
2. 重金属在土壤剖面中的迁移转化规律
土壤柱淋溶实验表明：淋溶液中Hg、Cd、As、Pb95%以 上被土壤吸附。 在土壤剖面中，重金属无论是其总量还是存在形态，均表 现出明显的垂直分布规律，其中可耕层成为重金属的富集 层。������ 土壤中的重金属有向根际土壤迁移的趋势，且根际土壤中 重金属的有效态含量高于土体，这可能与植物根系的特性 和分泌物有关。
2. 铜
土壤中铜含量在2-100mg/kg之间，平均含量为20mg/kg。 污染土壤中的铜主要在表层积累，并沿土壤的纵深垂直分 布递减，这是由于进入土壤的铜被表层土壤的黏土矿物吸 附，同时，表层土壤的有机质与铜结合形成螯合物，使铜 离子不易向下层移动。
第二节 污染物在土壤中的-植物体系中的迁移及其机制
土壤中有机质含量 土壤有机质含量高的土壤对重金属的吸附能力高， 土壤有机质含量高的土壤对重金属的吸附能力高，土壤中各 元素的含量都与有机质含量呈现正比， 元素的含量都与有机质含量呈现正比，但重金属各组分的含量 与有机质含量的大小没有密切的关系。 与有机质含量的大小没有密切的关系。
12
土壤中重金属污染
重金属Cd、 、 、 等诱导合成植物络合素 重金属 、Cu、Hg、Pb等诱导合成植物络合素 （PC）。 ）。
24
3
土壤中的污染物以重金属比较突出，重金属在土壤 中积累，并转化为毒性更大的甲基化合物，并通过食 物链在人体富集。 进入土壤中的重金属： 吸附在土壤中，溶解或者不溶解 被其他生物、植物吸收 进入水体，离开土体 挥发进入大气
4
一、土壤中的重金属
土壤背景值 土壤本身含有微量的金属元素， 土壤本身含有微量的金属元素 ， 其中很多是作物 生长必需的微量营养元素， Mn、Zn、Cu等 生长必需的微量营养元素，如Mn、Zn、Cu等。不同地 区土壤中重金属的种类和含量也有很大差别。 区土壤中重金属的种类和含量也有很大差别。 因此土壤背景值就是指在未受污染的情况下， 因此土壤背景值就是指在未受污染的情况下，天 土壤背景值就是指在未受污染的情况下 然土壤中的化学元素的基线含量。 然土壤中的化学元素的基线含量。 土壤背景值中含量较高的元素为： 土壤背景值中含量较高的元素为：Mn、Cr、Zn、 、 、 、 Cu、Ni、La、Pb、Co、 As、Be、Hg、Se、Sc钪 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 Mo
1、植物对土壤中重金属的富集规律： 、植物对土壤中重金属的富集规律： 豆类>水稻 小麦>玉米 水稻>小麦 玉米； 茎叶>颖壳 豆类 水稻 小麦 玉米； 根>茎叶 颖壳 籽实 茎叶 颖壳>籽实 2、重金属在土壤剖面中的迁移转化规律： 、重金属在土壤剖面中的迁移转化规律： 垂直分布规律：可耕层成为重金属的富集层 成为重金属的富集层； 垂直分布规律：可耕层成为重金属的富集层； 根际土壤>土体 根际土壤 土体 3、土壤对重金属离子的吸附固定原理： 、土壤对重金属离子的吸附固定原理： 土壤中胶体中对吸附贡献大的除有机质外， 土壤中胶体中对吸附贡献大的除有机质外，主要是 铁等氧化物。 锰、铁等氧化物。
重金属在土壤一植物体系中的迁移及其机制
重金属在土壤一植物体系中的迁移及其机制(1)土壤一植物体系土壤‘植物体系具有转化储存太阳能为生物化学能的功能，一而微量重金属是土壤中植物生长酶的催化剂；微量重金属又是一个强的“活过滤器”，当有机体密度高时，生命活力旺盛，可以经过化学降解和生物代谢过程分解许多污染物；一微量重金属可以促进土壤中许多物质的生物化学转化，但土壤受重金属污染负荷超过它所承受的容量时，生物产量会受到影响。
因此，土壤一植物系统通过一系列物理化学或生物代谢过程对污染物举行吸附、交换、沉淀或降解作用，使污染物分解或去毒，从而净化和庇护了环境。
(2)污染物由土壤向植物体系中的迁移土壤中污染物通过植物根系根毛细胞的作用堆积于植物的茎、叶和果实部分。
迁移方式：污染物由土壤通过植物体生物膜的方式迁移，可分为被动转移和主动转移两类。
(3）影响重金属在土壤一植物体系中转移的因素①植物种类、生长发育期。
②土壤的酸碱性和腐殖质的含量。
如在冲积土壤、腐殖质火山灰土壤中加入Cu、Zn、Cd、Hg、Pb等元素后，观看对水稻生长的影响：Cd造成水稻严峻的生育障碍；Pb几乎无影响。
在冲积土壤中，其障碍大小挨次为Cd Zn Cu Hg Pb；在腐殖质火山灰土壤中则为Cd Hg Zn Cu Pb。
③土壤的理化性质。
a.土壤质地； b.土壤中有机质含量； c.pH普通来说，土壤pH越低，土壤中的重金属向生物体内迁移的数量越大； d．土壤的氧化还原电位土壤Eh值的变幻可以挺直影响到重金属元素的价态变幻，并可导致其化合物溶解性的变幻。
④重金属的种类、浓度及存在形态。
如CdSO4、Cd3(PO4)2和CdS三种不同形态的福在土壤中，试验发觉对水稻生长的抑制与镐的榕解度有关。
⑤重金属在植物体内的迁移能力。
(4)典型重金属在土壤的堆积和迁移转化①镉(Cd)镉对生物体和人体是非必须的元素，它在生物圈的存在，经常给生物体带来有害的效应，是一种污染元素。
a．来源地壳中福平均量为0.15mg/kg，未污染土壤中Cd主要来源于其成土母质，我国土壤的背景值为0.017~0.33mg/kg,受污染土壤中Cd主要来源于冶炼厂、电镀厂、涂料第1页共3页。
重金属在土壤-水稻体系中的分布、变化及迁移规律分析
次，将清液过滤至容量瓶 中，用去离子水稀释至刻 度 ，摇匀 待测 。同时做 一份 空 白试 验 。 １ ． 水稻 植株 样 品 ＨＮｏ 消解 ．２ ２ 准确称取 １ ０ （ ． ０ 准确到 ０１ ） ０ ｇ ．ｍｇ 经烘箱恒重 过的水稻植株样 品 （ 、茎 、叶 、和籽 ） 根 各两份 ， 分别置于 １０ ０ ｉ角烧瓶中， ８ Ｌ浓硝酸 ， ｍＬ 加 ｍ 在 电热板上加热 （ 加热方式 同土样 的消解 ） ，消解至
苇和 叶积 累 的重金 属 在拔 节 期降 至最 小 ，随后 又慢 慢 Ｉ 。４ 利， 金 属 在水 稻 植株 中 的迁 移 能 力 ｆ 大 到小 依 次 为 ： 升 重 ｆ １
Ｃ —ｚ —ｃ —Ｐ ， ｄ ｎ ｕ ｂ 但也有个别情况是 ｃ ｕ的迁移能力大于 ｚ 。 ｎ 关键词：重金属；土壤一 水稻体系；分布； 变化； 迁移
滤至 ２ ５ ｍＬ容 量瓶 中 ，用 去离 子水 洗涤 残 渣 ２～３
行土壤取样 ， 并考虑了代表性 、 可比性 ， Ｇ Ｓ 用 Ｐ 定 位 （ 使每次采集的样品都取 自同一位置 ） ，结合实 验课教学任务的需要 ， 组织奉 系资环专业的学生在 小塘镇和杨梅镇某农 田， 于水稻不同生长时期分别 采集土壤及其上面生长的水稻植株样品各 ３ ， 个 再 把３ 个随机样品混合成分析样品。土壤采样深度为 表层耕作层 ０ ２ ｍ，水稻分根 、茎 、叶、和籽实 ０ｃ 采集 。 土样于室内风干 ，除去残根 、杂物 ，用木棒磨 碎后 ，过 ２１Ｔ尼龙筛 ， ｌ ＴＩ ｌ 去掉 ２１Ｔ以上的砂砾 和 ｌ ＴＩ 植物残体 。将上述风干细土反复按 四分法弃取 ， 最 后约 留下 １０ｇ ０ 土样 ，再进一步用玛瑙研钵磨细 ， 通过 １０目尼龙筛 ， ０ 贮存于广 口瓶 中备用…。水稻
重金属在土壤环境中的迁移转化讲解学习
1)土壤胶体对重金属的吸附作用
• 同一类型的土壤胶体对阳离子的吸附
– 阳离子的价态越高，越易被土壤胶体所吸附; – 具有相同价态的阳离子，离子半径越大，越易
被土壤胶体所吸附。
• 土壤中胶体性质对重金属的吸附影响
– 如对Cu2+的吸附顺序为： 氧化锰>有机质>氧化铁>伊利石>蒙脱石>高岭石
• pH值上升，金属离子的吸附量增加。
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2)土壤中重金属的配合作用
• 重金属可与土壤中的无机和有机配位体发生配合作用，影 响着土壤中重金属离子的迁移活性。
• 无机配位体(OH-、Cl-)与重金属的配合作用，可提高难溶重 金属化合物的溶解度，同时，减弱土壤胶体对重金属的吸 附，促进重金属在土壤中的迁移转化。
– 如在土壤表层的土壤溶液中，汞主要以Hg(OH)2和HgCl20形态存在， 而在氯离子浓度高的盐碱土中，则以HgCl5-形态为主。
• 大气中的铅一部分经雨水淋洗进入土壤， 一部分落在叶面上，可通过张开的气孔进 人叶内。
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二、影响重金属在土壤-植物体系中迁移的因素
1)植物种类与生长发育期从土壤中吸收转移重金属的能力不同。
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2. 主要重金属离子在土壤中的迁移转化
1) 镉(Cd)
• 镉一般在土壤表层0～15cm处累积，而15 cm以下含量显著减少。
• 在土壤中，镉主要以CdCO3、Cd3(PO4)2及 Cd(OH)2的形态存在，其中以CdCO3为主。
• 土壤对镉的吸附率在80％～95％之间。 • 镉在植物各部分的分布：
根>叶>枝的秆皮>花、果、籽粒。
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2) 铬(Cr)
• 铬是动物和人必需的元素，但高浓度时对植物有害。 • 土壤中三价铬和六价铬之间能够相互转化。 • 土壤中铬主要以Cr(Ⅲ)存在，进人土壤后，90％以
重金属在城市工业区土壤—植物环境中分布特征及污染评价
重金属在城市工业区土壤—植物环境中分布特征及污染评价摘要对某工业区大型蓄电池厂周围土壤-植物中重金属铅、锌、铜、铬、镍含量分布、迁移和累积进行了研究，并利用内梅罗综合污染评价指数法和地质累积指数法对重金属污染进行了评价，结果表明土壤中重金属铅、锌、铜、铬、镍污染具有相似的污染源和途径，蓄电池工业生产是导致工业区污染的主要原因，建议在工业区种植能对重金属污染修复和累积的超富集植物。
关键词土壤-植物；重金属；分布特征；污染评价；城市工业区近年来，城市土壤污染逐渐成了研究的热点。
工业化和城市化是造成土壤中重金属积累的重要因素，尤其是工业生产活动使得大量重金属等污染物进入了城市土壤，打破了土壤环境的生态平衡，造成了土壤的严重污染。
重金属铅、铬等作为环境激素物质，由于大型工业废气、废渣的排放，富集在土壤中，它们不是作物生长的必需元素，而是一种对植物有积累性危害的污染物质。
特别是重金属铅进入环境后不能被微生物降解，一方面在土壤中残留、富集；另一方面被作物吸收，表现出毒害效应[1，2]，进入农田生态系统的铅参与农田生态系统的物质循环，通过土壤-植物系统进入食物链，危害人体健康[3]。
然而，重金属却可以明显地示踪城市土壤的污染，许多文献都报道了来自工业活动所产生的重金属污染物对城市土壤、植物、水体的污染[4-12]。
在我国，初期的城市规划和城市功能定位满足不了现在日益加剧的城市化进程，使得这些大型的企业都被包围在现在的都市中，这样重金属的污染物就很容易随着企业的生产活动进入城市的土壤、大气、水、植物系统等环境，从而进一步危害到周围居民的健康。
因此，笔者及时就地监测和研究某市大型城市工业区——蓄电池厂周围土壤-植物中重金属的分布、污染、迁移和积累规律，从而对估计工业生产对环境影响程度、城市建设功能规划的重新定位、避免城市居民健康受到危害和进一步深入地从污染源头进行综合治理和修复重金属污染等都具有重要的意义。
1 材料与方法1.1 样品采集在调查城市工业区重点污染源的基础上，把工业区分为A、B、C、D、E等5个区，其中中心位置D为某蓄电池厂；在样区进行土壤样品采集，深度0~10cm，采用多点取样组合分析，每个区域的代表性土壤混合样品均由该区域的10个分样品组成，采集的土壤样品按照区域的划分标记为SA、SB、SC、SD和SE；并在相应的区域采集地面的草本植物，每个植物样品均由15~20株组成。
重金属在土壤-植物系统中的迁移转化
实验二十二重金属在土壤—植物体系中的迁移人体内的微量元素不仅参与机体的组成，而且担负着不同的生理功能。
如铁、铜、锌是组成酶和蛋白质的重要成分，钒、铬、镍、铁、铜、锌等元素能影响核酸的代谢作用，部分微量元素还与心血管疾病、瘫痪、生育、衰老、智能甚至癌症有密切关系。
这些微量元素在人体组织中都有一个相当恒定的浓度范围，它们之间互相抑制、互相拮抗，过量或缺乏都会破坏人体内部的生理平衡，引起机体疾病，使健康受到不同程度的影响。
人体所需的微量元素，主要是通过粮食、蔬菜、饮料等摄入体内。
粮食中微量元素种类众多，其中有人体所必需的元素（铜、锌、锰、钴等），也有环境污染元素（铅、镉、汞等）。
在农业生态环境中，土壤是连接生物、有机与无机界的重要枢纽，环境中的有机、无机物可以通过各种途径进入土壤-植物体系。
重金属元素可通过土壤积累于植物体内。
这种迁移结果，必然引起重金属的富集与分散，而人类处于食物链的终端，易受其害。
因此，测量粮食及土壤中微量元素含量，不仅可以评价粮食的营养价值，而且可以了解重金属在土壤-植物体系中的迁移转化能力。
一、实验目的1.用原子吸收法测定土壤及粮食中Pb、Zn、Cu、Cd的含量。
2.了解土壤-植物体系中重金属的迁移、转化规律。
二、实验原理通过消化处理将在同一农田中采集粮食及土壤样品中各种形态的重金属转化为离子态，用原子吸收分光光度法测定（测定条件见表22-1）；通过比较分析土壤和作物中重金属含量，探讨重金属在植物-土壤体系中的迁移能力。
表22-1 原子吸收分光光度法测定重金属的条件测定条件Cu Zn Pb Cd测定波长，nm 324.7 213.8 283.3 228.8通带宽度，nm 0.2 0.2 0.2 0.2 火焰类型乙炔-空气，氧化型火焰灵敏度，µg/mL 0.09 0.02 0.50 0.03检测范围，µg/mL 0.05~5.0 0.05~1.0 0.2~10 0.05~1.0三、仪器与试剂1. 仪器（1）原子吸收分光光度计。
环境化学填空
填空1.环境问题是在工业化过程中产生的，具体原因包括污染物排放和过度开发资源；2.可持续发展的战略思想是经济、社会和环境保护协调发展，其核心思想是：经济发展不能超过资源和环境的承载力；3在大气对流层中污染物易随空气发生垂直对流运动，在平流层中污染物易随地球自转发生水平运动；4.逆温层不利于污染物的传输。
5.当Γ<Γd时，大气处于稳定状态。
6.大气中重要自由基产生于光离解。
7.由若干个苯环稠和在一起的化合物称为多环芳烃；8.在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为：自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO、链终止；9.平流层中的臭氧层能够吸收紫外线从而保护生物，维持生态平衡；10.洛杉矶烟雾也称为光化学烟雾。
11.伦敦烟雾也称为硫酸型烟雾。
12.当降水的pH值时，称为酸雨。
13.可吸入粒子是指粒径﹤10um的颗粒物；是指大气中的过氧乙酰硝酸酯污染物；15.水中异养生物利用自养生物产生的有机物为能源及材料构成生命体；16.导致痛痛病的污染物是Cd；17.导致水俣病的污染物是甲基汞。
18.腐殖质分子中含有多元环状结构，其上联接有 -OH -COOH -CHO等官能团；19.非离子型有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中；值在至之间时,水中碳酸的主要形态分别为CO2、H2CO3、HCO3-；21.水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、溶解沉淀、配合、氧化还原；22. 水中有机污染物的迁移转化方式有分配、水解、光解、挥发、生物降解；值低表示环境为有机碳性环境。
24.标化分配系数是以有机碳为基础表示的分配系数。
25.次生矿物由物理分化和化学分化而成；26.氧垂曲线可依次划分为清洁区及分解区、腐败区、恢复区及清洁区27.在S-P模型中，溶解氧有一个最低值称为极限溶解氧28.天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮凝、同向絮凝、差速沉降絮凝。
29.次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成，它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。
《环境化学》章节习题
《环境化学》章节习题第⼀章绪论⼀、名词解释：环境问题环境污染环境污染物环境效应污染物的迁移污染物的转化⼆、选择题1.属于环境物理效应的是。
A.热岛效应B.温室效应C.⼟壤的盐碱化D.噪声2.五⼗年代⽇本出现的痛痛病是由__ ___污染⽔体后引起的。
A. CdB.HgC.Pb D .As3.五⼗年代⽇本出现的⽔俣病是由__ ____污染⽔体后引起的。
A.CdB. HgC.PbD.As4.属于环境化学效应的是。
A.光化学烟雾B. 臭氧层破坏C. 酸⾬D. 温室效应5.联合国已将每年的__ __定为“世界⽔⽇”，提醒⼈们注意⽔资源的开发、管理和保护。
A. 4.22B. 3.28C. 3.22D. 6.22三、填空题1.世界环境⽇为，国际保护O3层⽇为。
2.环境化学主要包括、、。
3.世界上曾发⽣过的⼋⼤公害事件是、、、、、、、。
4.当今世界上最引⼈瞩⽬的⼏个环境问题、、等是由⼤⽓污染所引起的。
5.造成环境污染的因素有物理、化学和⽣物的三⽅⾯，其中化学物质引起的约占。
6.环境中污染物的迁移主要有、和三种⽅式。
7.⼈为污染源可分为、、和。
8.环境效应按污染物引起的环境变化的性质可分为、和。
9. 是迄今历史上最⼤的⽯油⽕灾及海洋⽯油污染事故，也是⼈类历史上最严重的⼀次环境污染。
10. 污染物的性质和环境化学⾏为取决于它们的和在环境中的。
四、问答题1.当前⼈类⽣存⾯临的主要环境问题有哪些？2.环境化学的概念、内容和任务各是什么？3.简述环境化学的特点。
4.环境中主要的化学污染物有哪些？第⼆章⼤⽓环境化学⼀、名词解释：热岛环流光化学反应光化学烟雾硫酸烟雾温室效应⼆次污染物⼆、填空1.⼤⽓中的NO2可以转化成、和。
2.碳氢化合物是⼤⽓中的重要污染物，是形成烟雾的主要参与者。
3.⼤⽓颗粒物的去除与颗粒物的和有关，去除⽅式有和。
4.导致降⽔酸性的主要物质是，其次是，还有有机酸等其他酸类。
5.许多⼤⽓污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为、、、、。
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2.重金属在土壤剖面中的迁移转化规律
a. 大部分重金属被土壤颗粒吸附； b. 遵循垂直分布规律，可耕层是重金属的富集区； c. 重金属有向根际土壤迁移的趋势。
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
影响重金属在土壤-植物系统迁移的因素
影响因素 金属种类、浓 度、存在形态 植物的种类、 生长发育期 复合污 染
土壤理化性质
施肥
pH
质地
氧化还原电位
有机质含量
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
重金属在土壤-植物系统的迁移转化规律
1.植物对土壤重金属的富集规律
重金属污染土壤的特点：
•
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。
•
重金属一旦进入土壤就很难予以彻底的清除。
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
重金属在土壤-植物系统的迁移
• 重金属通过质流、扩散、截获到达 植物根部。 • 植物通过主动吸收、被动吸收等方 式吸收重金属。 • 重金属通过木质部和韧皮部向地上 部运输。 • 植物对污染物吸收受到土壤性质、 植物种类、污染物形态的影响。
•
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、Hg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。
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
锌-Zinc
• 锌是植物、动物和人类必需的营养元素 • 在还原条件下易形成ZnS • 在碱性条件下易形成Zn(OH)2沉淀 • 酸性土壤溶液中离子态含量高 2ppm
• 对土壤pH非常敏感
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
主要重金属在土壤中的累积和迁移转化
汞－Mercury
•
三种价态随着pH和Eh变化而转化，HgS是还原状态下的主 要形态
来源：冶炼废水、废渣，汽车尾气
主要以Pb(OH)2、PbCO3、PbSO4存在，Ksp小
有效性受pH影响很大，土壤的pH增加，使铅的可溶性和 移动性降低，从而影响植物对铅的吸收。 很难迁移、植物吸收后积累于根部 藓类植物被确定为铅污染和积累的指示植物
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
主要重金属在土壤中的累积和迁移转化
•
土壤的粘土矿物和有机质对汞有强烈的吸附作用，因此汞
进入土壤后，大部分被土壤吸附或固定，因此汞容易在表 层积累。
• •
汞在厌氧微生物作用下可甲基化，毒性增大。 植物对汞的吸收和积累与汞的形态有关。
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
主要重金属在土壤中的累积和迁移转化
植 物 对 重 金 属 产 生 耐 性 的 机 制
• 污染土壤中的铜主要在表层积累，并沿土壤的纵深垂直分
布递减，这是由于进入土壤的铜被表层土壤的粘土矿物吸 附，同时，表层土壤的有机质与铜结合形成螯合物。 • 在植物各部分的积累分布：根>茎、叶>果实。
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
主要重金属在土壤中的累积和迁移转化
铅-lead
• • • • •
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
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。
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
形成重金属硫蛋白或植物络合素
•
1957年发现，在马的肾脏中发现金属硫蛋白（ MT ），能
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
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
植物根系的作用
•
Hale Waihona Puke 植物根系通过改变根际化学性状、原生质泌溢等作用
限制重金属离子跨膜吸收。还可以通过形成跨根际的 氧化还原电位梯度和pH梯度等来抑制对重金属的吸收
•
已经证实，某些植物对重金属离子的吸收能力的降低 可以通过根际分泌螯合剂而减少重金属的跨膜吸收
• • • • •
来源：炼锌工业的副产品； 旱地石灰性土壤中多以CdCO3、Cd(OH) 2存在； 在水田中主要CdS存在； 镉的吸附跟土壤胶体的性质有关。
镉不是人体的必需元素。
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
主要重金属在土壤中的累积和迁移转化 铜－Copper
• 铜是各种生物的必需微量元素； • Cu2+容易与腐质酸的羧基和羟基发生螯合；
合成MT的细胞对重金属有明显的抗性， MT是动物及人体 最重要的重金属解毒剂 。
•
后来，在植物中发现类MT或植物络合素。其作用是与进 入植物细胞内的重金属结合，使其以不具生物活性的无毒 的螯合物形式存在，降低金属离子的活性，从而减轻或解 除其毒害作用。
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
主讲人：任颖
主要内容
影响重金属在土壤-植物体系中的迁移 的因素
重金属在土壤-植物
体系中的迁移及其 机制
重金属在土壤-植物体系中的迁移转化 规律 主要重金属在土壤中的积累和迁移转化 植物对重金属污染产生耐性的几种机制
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
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
重金属与植物细胞壁的结合
•
研究结果表明：细胞壁中的金属大部分以离子形式存 在或与细胞壁中的纤维素、木质素结合；
•
• •
由于金属离子被局限的细胞壁上，而不能进入细胞质 影响细胞内的代谢活动，使植物对重金属表现出耐性；
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。
3.土壤对重金属离子的吸附固定原理
a. 与胶体种类：氧化锰> 有机质> 氧化铁> 伊利石> 蒙脱石> 高岭石； b. 与金属离子的种类：价态越高，电荷越多，越易吸附； 同等价态，离子半径越大，水合半径相对越小，越易吸附。
重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
主要重金属在土壤中的累积和迁移转化
镉－Cadmium