环境化学 第四章第二节及第三节 土壤污染_PPT幻灯片

废渣。 病源微生物：生活和医院污水、生物制品、制革与屠宰的工
业废水、人畜的粪便等是能工业中所排出的三废。
主要污染物的迁移转化
重金属 农药
A 、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。由于土壤胶体一般带负 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，一般来说，土壤pH越低， H+越多，重金属被解吸的越多，其活动性就越强， 从而加大了土壤中的重金属向生物体内迁移的数 量。但对部分主要以阴离子状态存在的重金属来 说，情况正好相反。
白色或稍带淡黄色的粉末状结晶。 60-70℃以下不易分解。 在日光和酸性条件下很稳定，遇碱会分解。 较DDT易挥发，进入大气，在土壤底层移动缓慢。
有机磷农药
磷酸酯（敌敌畏） 硫代磷酸酯（甲基对硫磷） 二硫代磷酸酯（马拉硫磷、乐果） 膦酸酯（敌百虫） 硫代磷酰胺（乙酰甲胺磷） 降解：非生物降解——吸附催化水解，光降解
生物降解
全球范围的土壤环境问题
土壤酸化、盐碱化、土壤污染 土壤沙漠化 水土流失严重 陆地植物破坏
酸化：土壤风化成土过程的重要方面，导致pH值降低， 形成酸性土壤，影响土壤中生物的活性，改变土壤中 养分的形态，降低养分的有效性，促使游离的锰、铝 离子溶入土壤溶液中，对作物产生毒害作用。
重金属——土壤-植物体系中的迁移转化规律
1、植物对土壤中重金属的富集规律 土壤中重金属含量越高，植物体内含量也越高；土壤中有效态重金属含量 越大，植物籽实中含量越高。 不同植物富集规律：豆类＞小麦＞ 水稻＞玉米 植物体内分布规律：根＞茎叶＞颖壳＞籽实
2、重金属在土壤剖面中的迁移转化规律 总量和存在形态均表现垂直分布规律，其中可耕层成为重金属的富集层。 有向根际土壤迁移的趋势，根际土壤中重金属有效态含量高于土体。
主要重金属在土壤中的累积和迁移转化
镉：以CdCO3为主，尤其在碱性土壤中。 不同土壤吸附顺序为： 腐殖质土壤＞重壤质土壤＞壤质土＞砂质冲积土 因此镉的吸附与土壤中胶体的性质有关。 铜：污染土壤的铜主要在表层积累，但在酸性土
壤中，铜容易淋溶迁移。
铅：主要以Pb(OH)2、PbCO3和PbSO4固体形式存 在。
汞
汞易在表层积累。 汞化合物在土壤中先转化为金属汞或甲基汞后才
被植物吸收。 植物吸收和积累汞与汞的形态有关，其顺序是：
氧化甲基汞＞氯化乙基汞＞醋酸苯汞＞氯化汞 ＞氧化汞＞硫化汞。从这个顺序也可看出，挥 发性高、溶解度大的汞化合物容易被植物吸收。
农药
一、土壤中农药迁移的基本特征
主要通过扩散、质体流动和吸附分配来完成。 在前两者的过程中，农药迁移可以以蒸汽或非 蒸汽的形式进行。
典型农药：有机氯农药、有机磷农药
有机氯农药：DDT、六六六（林丹）、氯丹、毒 杀芬。 DDT：土壤中移动不明显，可通过植物根际渗入 植物体内，在叶片中累积量最大。 DDT特性：持久性，分解慢，通过食物链进入人 体。 主要生物降解机理：氧化、还原、脱氯化氢。 另一降解途径：光解
六六六（含99%以上的称为林丹）
B、土壤质地
土壤质地影响着土壤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， 砂壤→轻壤→中壤→重壤→粘土，麦粒对汞 的吸收率呈规律性减少。土壤粘性越重，吸 收砷的能力越强，水稻受害程度越轻。
C、土壤的氧化还原电位
3、土壤对重金属离子的吸附固定原理 同一类型的土壤胶体对阳离子的吸附与阳离子的价态及离子半径有关。阳离
子价态越高，电荷越多，土壤胶体与阳离子之间的静 电作用越大，吸附 力也越大。相同价态的阳离子，离子半径越大，其水合班级相对越小，较 易被土壤胶体吸附。 Cu2+：土壤中各胶体的吸附顺序为：氧化锰＞有机质＞氧化铁＞伊利石＞蒙 脱石＞高岭石 除有机质外，主要是锰、铁等氧化物。
土壤污染类型
水质污染型——即利用工业废水、城市生活污水和受污染的地 表水进行灌溉而导致的土壤污染。
大气污染型——即大气污染物通过干、湿沉降过程而导致的 土壤污染。
固体废物污染型——主要是工矿排出的废渣、污泥和城市垃 圾在地表堆放或处置过程中通过扩散、降水淋溶、地表径流 等方式直接或间接地造成的土壤污染。
土壤溶液中可溶性铅含量很低， Pb2+可置换粘土 矿物上吸附的Ca2+，因此在土壤中很少移动。
pH值增加，铅的可溶性和移动性降低，影响植 物对铅的吸收。
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，经张开的气孔进入叶内。
锌
我国土壤锌含量在3～709mg/kg之间, 平均值为 100mg/kg, 比世界土壤的平均含锌量高出一倍。 存在形态：有机态锌和无机形态锌，可以相互转 化。 土壤各种形态锌的含量主要取决于土壤pH值及全 锌量和土壤中地球化学组分对锌的富集能力。 Zn主要以二价阳离子(Zn2+)被植物吸收，少量的 Zn(OH)2形态与某些有机物螯合态锌也可被植物 吸收。
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，很多重金属易产 生难溶性的硫化物，而在氧化条件下，溶解态和交 换态含量增加。
D、土壤中有机质含量
有机质含量较高的土壤对重金属的吸附能力高 于有机质含量低的土壤。
有机质是否影响重金属在土壤中的存在形态有 不同的观点。研究表明，土壤中各种元素的 含量都与有机质含量呈正相关，但重金属各 组分占全量的比例一般与有机质含量的大小 没有密切关系。
农业污染型——是指农业生产中因长期施用化肥、农药、垃 圾堆肥和污泥而造成的土壤污染。
综合污染型——由多种污染源和多种污染途径同时造成的土 壤污染。
土壤污染物种类
有机污染物：农药是主要有机污染物（有机氯、有机磷等） 。 无机污染物：主要来自进入土壤中的工业废水和固体废物 。 重金属污染物：汞、镉、铅、砷、铬、锌等重金属 。 固体废物：城市垃圾和矿渣、煤渣、煤矸石和粉煤灰等工业