第16章 土壤重金属污染化学简化版
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土壤重金属污染及其修复PPT课件
② 生态修复，包括调节土壤水分、土壤养分、 土壤pH值和土壤氧化还原状况及气温、湿 度等生态因子，实现对重金属所处环境介 质的调控。
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6. 土壤重金属污染修复技术研究展望
• 超累积植物筛选与培育
超累积植物是在重金属胁迫条件下的一种适应性突变体，往往 生长缓慢，生物量低，气候环境适应性差，具有很强的富 集专一。因此，筛选、培育吸收能力强，同时能吸收多种 重金属元素，且生物量大的植物是生物修复的一项重要任 务。针对某一具体重金属的超积累植物一般要求其地上部 分重金属含量大于一个临界值（表1）。
➢ 主要呈游离阳离子：Co、Mn、Cd ➢ 中间状态：Zn、Ni ➢ 主要呈络合态：Cu、Pb、Fe
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✓ Tessier连续提取法将土壤环境中重金属的赋存形态分为：
➢ 水溶态 ➢ 可交换态或吸附交换态 ➢ 碳酸盐结合态 ➢ 铁锰氧化物结合态 ➢ 有机结合态 ➢ 残渣态
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• 化学作用：主要包括吸附-解析、溶解-沉 淀、配合（螯合）作用、中和作用、氧化 -还原作用等。
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• 生物作用：主要是指植物通过根系从土壤 中吸收某些化学形态的重金属，并在植物 体内积累起来。这种迁移既可认为是植物 对土壤的净化，亦可认为是污染土壤对植 物的危害，特别是植物富集的重金属有可 能通过食物链进入人体，危害更严重。
③ 土壤淋洗：利用淋洗液把土壤固相中的重金属 转移到土壤液相中去，再把富含重金属的 废水进一步回收处理。关键是寻找一种既 能提取各种形态的重金属，又不破坏土壤 结构的淋洗液。
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3. 化学修复
➢ 化学修复就是向土壤中投入改良剂，通过 对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀 作用，以降低重金属的生物有效性。
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6. 土壤重金属污染修复技术研究展望
• 超累积植物筛选与培育
超累积植物是在重金属胁迫条件下的一种适应性突变体，往往 生长缓慢，生物量低，气候环境适应性差，具有很强的富 集专一。因此，筛选、培育吸收能力强，同时能吸收多种 重金属元素，且生物量大的植物是生物修复的一项重要任 务。针对某一具体重金属的超积累植物一般要求其地上部 分重金属含量大于一个临界值（表1）。
➢ 主要呈游离阳离子：Co、Mn、Cd ➢ 中间状态：Zn、Ni ➢ 主要呈络合态：Cu、Pb、Fe
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✓ Tessier连续提取法将土壤环境中重金属的赋存形态分为：
➢ 水溶态 ➢ 可交换态或吸附交换态 ➢ 碳酸盐结合态 ➢ 铁锰氧化物结合态 ➢ 有机结合态 ➢ 残渣态
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• 化学作用：主要包括吸附-解析、溶解-沉 淀、配合（螯合）作用、中和作用、氧化 -还原作用等。
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• 生物作用：主要是指植物通过根系从土壤 中吸收某些化学形态的重金属，并在植物 体内积累起来。这种迁移既可认为是植物 对土壤的净化，亦可认为是污染土壤对植 物的危害，特别是植物富集的重金属有可 能通过食物链进入人体，危害更严重。
③ 土壤淋洗：利用淋洗液把土壤固相中的重金属 转移到土壤液相中去，再把富含重金属的 废水进一步回收处理。关键是寻找一种既 能提取各种形态的重金属，又不破坏土壤 结构的淋洗液。
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3. 化学修复
➢ 化学修复就是向土壤中投入改良剂，通过 对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀 作用，以降低重金属的生物有效性。
土重金属污染
土ห้องสมุดไป่ตู้的重金属污染
Fe Mn Zn Cd Hg Ni Co
。
图片
化能力。 土壤中各种形态的砷可以发生转化。例如，在旱田土 壤中，大部分以砷酸根状态存在，当土壤处于淹水条件 时，随着氧化-还原电位的降低，则还原成亚砷酸。一般 认为亚砷酸盐对作物的危害性比砷酸盐类高3倍以上。为 了有效地防止砷的污染及危害，提高土壤氧化-还原电位 值的措施以减少低价砷酸盐的形成，降低其活性是非常 必要的。 3、重金属的生物效应 重金属元素一方面由于化学性质不甚活泼，迁移能力 低，另一方面受耕层土壤有机、无机组分吸附、缔合也 限制了它们的移动能力，因此重金属无论是生物必需与 否，在土壤中含量超过其容量水平都会引起生物毒性。 有学者通过镉对砖红壤微生物的影响研究，指出镉与微 生物的显著相关性，且水田与旱地土壤不同，水田土壤 中的细菌数量与土壤添加镉浓度呈显著至极显著的负相
Fe Mn Zn Cd Hg Ni Co
。
图片
化能力。 土壤中各种形态的砷可以发生转化。例如，在旱田土 壤中，大部分以砷酸根状态存在，当土壤处于淹水条件 时，随着氧化-还原电位的降低，则还原成亚砷酸。一般 认为亚砷酸盐对作物的危害性比砷酸盐类高3倍以上。为 了有效地防止砷的污染及危害，提高土壤氧化-还原电位 值的措施以减少低价砷酸盐的形成，降低其活性是非常 必要的。 3、重金属的生物效应 重金属元素一方面由于化学性质不甚活泼，迁移能力 低，另一方面受耕层土壤有机、无机组分吸附、缔合也 限制了它们的移动能力，因此重金属无论是生物必需与 否，在土壤中含量超过其容量水平都会引起生物毒性。 有学者通过镉对砖红壤微生物的影响研究，指出镉与微 生物的显著相关性，且水田与旱地土壤不同，水田土壤 中的细菌数量与土壤添加镉浓度呈显著至极显著的负相
土壤重金属污染防治
农业活动
农药和化肥的不合理使用 ，以及污水灌溉等农业活 动也可能导致土壤重金属 污染。
城市垃圾
城市垃圾填埋和焚烧过程 中产生的气体和渗滤液， 可能含有重金属离子。
土壤重金属污染的危害
生态破坏
重金属污染会导致土壤质量下降，影 响植物生长，降低土壤微生物活性， 破坏生态平衡。
农产品安全问题
人体健康危害
加强土壤重金属污染防治科普宣 传教育，提高公众对土壤环境保
护的认识和意识。
鼓励公众参与土壤重金属污染防 治工作，发挥社会监督作用，推
动防治工作有效开展。
建立健全公众参与机制，拓宽信 息披露渠道，保障公众的知情权
和参与权。
THANKS
感谢观看
REPORTING
加强数据分析和处理 能力，为政府决策提 供科学依据和支撑。
建立土壤重金属污染 预警系统，及时发现 和预警潜在的污染风 险。
PART 04
土壤重金属污染防治的法 律法规和政策
REPORTING
国内相关法律法规和政策
《中华人民共和国环境保护法》
明确提出对土壤、水、大气等环境要素进行保护，并要求采取措施预防土壤污染。
PART 03
土壤重金属污染的预防措 施
REPORTING
控制工矿业生产污染源
严格控制工矿业生产过程中重金属的排放，加强企业环保监管，确保达标排放。
推广清洁生产技术，优化工矿企业生产工艺，减少重金属的使用和排放。
建立工矿业废弃物管理制度，规范废弃物的处理和处置，防品的使用
深耕、翻土
通过深耕、翻土，使上下 层土壤混合，降低表层土 壤中重金属的浓度。
固化/稳定化
通过添加固化剂或稳定剂 ，将重金属转化为不易迁 移或不易被生物吸收的形 式。
素材---土壤重金属污染共16页
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。
土地重金属污染ppt课件
事件：中国多个出产的稻米被查出镉超标，土壤污染已经成为“公害”。 “镉米危机”的出现，再次敲响土壤污染的警钟。
土壤重金属污染来 源
自然来源
1、成土母质的风 化过程对土壤重金
人为干扰输入
1、不同工矿企业工业生 产对土壤重金属的额外输 入； 2、农业生产活动影响下 的土壤重金属输入 3、交通运输对土壤重金 属污染的影响
伤害肾脏
长期接触一定剂量的镉主要导致肾脏损害 ，表现为尿中含大量低分子量蛋白，由于 肾小管功能受损，造成钙、磷和维生素D 代谢障碍，进而造成骨质软化和疏松，严 重者极易发生病理性骨折，严重影响患者 的劳动能力和生活质量。
导致慢性中毒
人每天从食物中摄入的镉只有1%～5%被 胃肠道吸收，所以食用镉超标大米是机 体摄入镉的一种可能，大量长期食用会 导致慢性中毒。
浓度多成垂直 递减分布
长期存在于
土壤中，浓 度多成垂直
合物或螯合物，导致重金
属在土壤中有更大的溶解 度和迁移活性；
递减分布
2
土地的危害及影响
土壤重金属污染的 危 害 和 影 响
植 人 水 生 态 资 环 物 体 源 境
影响植物根和叶的发育。 破坏人体神经系统、免疫系统、骨骼系统等，如水俣病等。
污染饮用水和海洋资源。
主要污染物为 镉、镍、铜、 砷、汞、铅等
36.3％
16.1％
其中重度污染 点位比例为1.1 ％
21.3％
7.0％
其中镉重度 污染点位比 例为0.5％
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数据显示我国部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃土壤环境问题突出
1
定 义 及 来 源
土壤重金属污染
定义：是指由于人类活动，土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过 背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。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。
土壤中重金属污染的来源-危害与治理
土壤中重金属污染的来源\危害与治理随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤重金属污染日益严重，污染程度在加剧，面积在逐年扩大。
重金属污染物在土壤中移动差、滞留时间长、不能被微生物降解，并可经水、植物等介质最终影响人类健康。
所谓土壤重金属污染，是指由于人类活动，土壤中的微量有害元在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高，统称为土壤重金属污染。
污染土壤的重金属主要包括汞（Hg）、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。
土壤重金属污染的主要来源是大气中重金属的沉降、农药、化肥和塑料薄膜的使用、污泥施肥、污水灌溉、含有重金属的废物的堆积、金属矿山的酸性废水污染等。
随着工业的日趋发展，国民经济的不断增长，土壤重金属污染也越来越严重.在经济发达地区，重金属则来自于工厂，国内三十几家环保组织联合发布的《2010IT品牌供应链重金属污染调研》称，IT企业重金属污染居首。
一项由原国家环保总局进行的土壤调查结果显示，广东省珠江三角洲近40％的农田菜地土壤遭重金属污染，且其中10％属严重超标。
据我国农业部进行的全国污灌区调查，在约140万hm2的污水灌区中，遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%，其中轻度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，严重污染的占8.4%。
我国每年因重金属污染而减产粮食1000多万倾，被重金属污染的粮食每年多达1200万倾，合计经济损失至少200亿元。
从目前重金属污染调查情况来看，我国大多数城市近郊土壤都遭受不同程度的污染。
国家相关部门最近的调查资料显示，江苏省某丘陵地区14000km范围内，铜、汞、铅和镉等的污染面积达35.9%。
广东省地勘部门土壤调查结果显示，西江流域的1万km2土地遭受重金属污染的面积达5500km2，污染率超过50%，其中，汞的污染面积达1257km2，污染深度达到地下40cm……那么，土壤重金属究竟有何危害？重金属不能为土壤微生物所分解, 而易于积累, 转化为毒性更大的甲基化合物, 甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积, 严重危害人体健康。
土壤重金属污染的危害以及防治措施
技术转移与培训
通过技术转移和培训活动，提高发展中国家在土壤重金属污染防治方 面的能力建设和技术水平。
06
未来展望与建议
加强科研与技术创新
01
深入研究土壤重金属污染的成因 、迁移转化规律及生态效应，为 污染治理提供科学依据。
02
鼓励研发高效、低成本、环保型 的土壤重金属污染治理技术，推 动技术创新和成果转化。
在某些情况下，土壤中的重金属可能 以气态或可吸入颗粒物的形式进入呼 吸系统，对肺部造成损害。
长期暴露于土壤重金属污染可能导致以下健康问题
01
02
03
慢性中毒
长期摄入低剂量的重金属 可能导致慢性中毒，表现 为神经系统、消化系统、 呼吸系统等方面的症状。
免疫系统损害
重金属可能对免疫系统产 生抑制作用，降低人体抵 抗力，容易感染疾病。
土壤重金属污染的危害以及 防治措施
汇报人： 2023-12-28
目录
• 土壤重金属污染的概述 • 土壤重金属污染的危害 • 土壤重金属污染的防治措施 • 国际经验与教训 • 未来展望与建议
01
点击此处自定义添加文档页面 大标题
List3-无图倒数第三个 24字
土壤重金属污染的定义- 土壤重金属 污染是指由于人类活动导致土壤中重 金属含量超标，对土壤环境、生态系 统以及人类健康造成危害的现象。
土壤中的重金属元素在风力作用下可进入大气，影响空气质量。
对农作物的产量和品质的影响
产量降低
重金属污染影响农作物的正常生长， 导致减产甚至绝收。
品质下降
重金属污染影响农作物的营养成分， 使农作物品质下降，甚至产生毒害作 用。
对人体健康的危害
消化系统损害
重金属通过食物链进入人体，对消化道产生刺激 和腐蚀作用，引起腹泻、呕吐等症状。
通过技术转移和培训活动，提高发展中国家在土壤重金属污染防治方 面的能力建设和技术水平。
06
未来展望与建议
加强科研与技术创新
01
深入研究土壤重金属污染的成因 、迁移转化规律及生态效应，为 污染治理提供科学依据。
02
鼓励研发高效、低成本、环保型 的土壤重金属污染治理技术，推 动技术创新和成果转化。
在某些情况下，土壤中的重金属可能 以气态或可吸入颗粒物的形式进入呼 吸系统，对肺部造成损害。
长期暴露于土壤重金属污染可能导致以下健康问题
01
02
03
慢性中毒
长期摄入低剂量的重金属 可能导致慢性中毒，表现 为神经系统、消化系统、 呼吸系统等方面的症状。
免疫系统损害
重金属可能对免疫系统产 生抑制作用，降低人体抵 抗力，容易感染疾病。
土壤重金属污染的危害以及 防治措施
汇报人： 2023-12-28
目录
• 土壤重金属污染的概述 • 土壤重金属污染的危害 • 土壤重金属污染的防治措施 • 国际经验与教训 • 未来展望与建议
01
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土壤重金属污染的定义- 土壤重金属 污染是指由于人类活动导致土壤中重 金属含量超标，对土壤环境、生态系 统以及人类健康造成危害的现象。
土壤中的重金属元素在风力作用下可进入大气，影响空气质量。
对农作物的产量和品质的影响
产量降低
重金属污染影响农作物的正常生长， 导致减产甚至绝收。
品质下降
重金属污染影响农作物的营养成分， 使农作物品质下降，甚至产生毒害作 用。
对人体健康的危害
消化系统损害
重金属通过食物链进入人体，对消化道产生刺激 和腐蚀作用，引起腹泻、呕吐等症状。
重金属对土壤的污染
土壤中的粘土矿物胶体不同类型对砷的吸附量 明显不同，一般是蒙脱石>高岭石>白云石。
吸附于粘粒表面的交换性砷，可被植物吸收， 而难溶性砷化物很难为作物吸收，并积累在土 壤中。增加这部分砷的比例可减轻砷对作物的 毒害，并可提高土壤的净化能力。
土壤中各种形态的砷可以发生转化。例如，在 旱田土壤中，大部分以砷酸根状态存在，当土 壤处于淹水条件时，随着氧化-还原电位的降 低，则还原成亚砷酸。
铅对植物的危害表现为叶绿素下降，阻碍植物 的呼吸及光合作用。谷类作物吸铅量较大，但 多数集中在根部，茎秆次之，籽实中较少。因 此铅污染的土壤所生产的禾谷类茎秆不宜作饲 料。
铅对动物的危害则是累积中毒。人体中铅能与 多种酶结合从而干扰有机体多方面的生理活动， 导致对全身器官产生危害。
铬
污染源主要是电镀、制革废水、铬渣等。铬在 土壤中主要有两种价态：Ｃr6+和Ｃr3+。两种 价态的行为极为不同，前者活性低而毒性高， 后者恰恰相反。
有学者通过镉对砖红壤微生物的影响研究，指 出镉与微生物的显著相关性，且水田与旱地土 壤不同，水田土壤中的细菌数量与土壤添加镉 浓度呈显著至极显著的负相关，而旱地土壤则 以真菌数量与其呈显著的负相关。
也有学者则指出重金属对微生物的影响不仅仅 表现在降低微生物的种群密度上，它还能引起 细菌群体丧失部分降解能力。
在酸性土壤中有机质以富里酸为主，它与汞络 合和吸附时，也可以成溶解状态迁移。
Hg的氧化-含有状态
无机汞（Hg、Hg2+、HgS）之间在微生物作 用下可以相互转化。在氧化环境，Hg在抗汞 细菌的参与下可以被氧化成Hg2+。
土壤溶液中存在一定的S2- 时，就可能生成 HgS，HgS在嫌气条件下是稳定的，但存在大 量S2- 时，则会生成一种可溶性的HgS22- 存在 于溶液中。
吸附于粘粒表面的交换性砷，可被植物吸收， 而难溶性砷化物很难为作物吸收，并积累在土 壤中。增加这部分砷的比例可减轻砷对作物的 毒害，并可提高土壤的净化能力。
土壤中各种形态的砷可以发生转化。例如，在 旱田土壤中，大部分以砷酸根状态存在，当土 壤处于淹水条件时，随着氧化-还原电位的降 低，则还原成亚砷酸。
铅对植物的危害表现为叶绿素下降，阻碍植物 的呼吸及光合作用。谷类作物吸铅量较大，但 多数集中在根部，茎秆次之，籽实中较少。因 此铅污染的土壤所生产的禾谷类茎秆不宜作饲 料。
铅对动物的危害则是累积中毒。人体中铅能与 多种酶结合从而干扰有机体多方面的生理活动， 导致对全身器官产生危害。
铬
污染源主要是电镀、制革废水、铬渣等。铬在 土壤中主要有两种价态：Ｃr6+和Ｃr3+。两种 价态的行为极为不同，前者活性低而毒性高， 后者恰恰相反。
有学者通过镉对砖红壤微生物的影响研究，指 出镉与微生物的显著相关性，且水田与旱地土 壤不同，水田土壤中的细菌数量与土壤添加镉 浓度呈显著至极显著的负相关，而旱地土壤则 以真菌数量与其呈显著的负相关。
也有学者则指出重金属对微生物的影响不仅仅 表现在降低微生物的种群密度上，它还能引起 细菌群体丧失部分降解能力。
在酸性土壤中有机质以富里酸为主，它与汞络 合和吸附时，也可以成溶解状态迁移。
Hg的氧化-含有状态
无机汞（Hg、Hg2+、HgS）之间在微生物作 用下可以相互转化。在氧化环境，Hg在抗汞 细菌的参与下可以被氧化成Hg2+。
土壤溶液中存在一定的S2- 时，就可能生成 HgS，HgS在嫌气条件下是稳定的，但存在大 量S2- 时，则会生成一种可溶性的HgS22- 存在 于溶液中。
土壤重金属污染
2 隐蔽性特点 重金属污染的土壤无色无味,很难被 人的感觉器官而察觉,一般要通过植物进入食物链 积累到一定程度时才能反映出来。
特点
3 表聚性特点 土壤重金属污染物中大部分残留于 土壤耕层,很少向土壤下层移动。这是由于土壤中 存在着有机胶体、无机胶体和有机—无机复合胶 体,它们对重金属有较强的吸附和螯合能力,限制了 重金属在土壤中的迁移能力。
4 不可逆性特点 由于重金属在土壤中积累到一定 程度时,导致土壤的结构与功能发生变化,且由于重 金属很难降解,因此,土壤一旦污染很难恢复。
污染来源——大气沉降
污染来资
土壤重金属污染
污染土壤的重金属主要包括汞（Hg）、镉 (Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生 物毒性显著的元素，以及有一定毒性的锌 (Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。
目录
定义与特点
污染来源
危害
修复措施
定义
土壤重金属污染（heavy metal pollution of the soil）是指由于人类活 动，土壤中的微量金属元素在土壤中 的含量超过背景值，过量沉积而引起 的含量过高，统称为土壤重金属污染。
特点
1 普遍性特点 随着工业的生产发展,重金属污染日 趋普遍,几乎威胁着每个国家,上世纪50 年代,日本 富山通川流域的“骨痛病”就是由于镉污染而导 致糙米中镉超标而引起的。1997 年美国蒙大拿州 的两个农业区也由于镉污染,使当地小麦不能食用。 我国已有很多城市的郊区和灌区遭受到了不同程 度的重金属污染。如沈阳的张土灌区。
修复方法
植物修复：主要包括植物提取、植物固定、植物挥发、植 物过滤，主要通过将吸收土壤中的重金属从而减少土壤中 重金属的含量，如植物提取、植物过滤；或者通过植物的 生理生化反应降低土壤中重金属的生物有效性，减少其毒 性，如植物固定。其中，植物提取、植物过滤具有永久性 和广泛性，有望成为以后去除土壤内重金属污染的重要方 法。植物挥发虽然能将挥发性的重金属从土壤中移除，但 挥发到大气中的重金属又会回落到土壤中，因此并不是一 个很好的方法。植物固定是指植物通过某种生化过程使土 壤环境中重金属流动性降低，生物可利用性下降，从而减 轻其毒性，但当土壤环境发生改变时，可能会引发二次污 染。
《土壤重金属污染与控制》课件资料
第十一页，共26页。
生物学评价(píngjià)法
生物学测定法是近年来开展较快，普遍应 用的一种金属生物有效性的测定方法。生物测 定法是一种最直观、最常规的标准方法，主要 (zhǔyào)分为植物、微生物、动物检测法。
第十二页，共26页。
植物(zhíwù)指示法
依据指示植物的生物量，存活率以及体中重金 属元素的含量或其他生化指标直接评价污染土 壤中重金属元素的生物有效性。当植物体内积 累的重金属超过植物本身(běnshēn)的调控能力 时，不同水平上的毒性就显示出来。
第十三页，共26页。
微生物学(wēi shēnɡ wù xué)评价法
土壤微生物生物量、土壤微生物呼吸速率、土 壤微生物潜在硝化势、土壤代谢墒、土壤酶活 性和微生物固氮指标等一些表观量被用来表征 土壤重金属污染的终点评价生物效应
由于这些方法尚属探索之中且需要(xūyào)昂贵 的设备，而传统的微生物测试虽然快捷，但测 试结果易受到污染物以外的其他因素的影响， 因此微生物学方法尚未能得到普及。
病学调查和动物实验证明，镍是公认的强致癌物
，曾昭华和曹雪萍对南昌地下水及土壤中镍和人
群健康关系的调查说明，胃癌、食管癌、结肠癌
、直肠癌、肺癌(fèi ái)、鼻咽癌均与土壤中镍
含量有关。
第四页，共26页。
近20年来,随着我国社会(shèhuì)经济的高速开展和高 强度的人类活动，因污染退化的土壤数量日益增加、范围不 断扩大，土壤质量恶化加剧，危害更加严重，已经影响到全 面建设小康社会(shèhuì)和实现可持续开展的战略目标,未来 15年将面临着更为严峻的挑战。
主要应用在冶炼厂周围重金属污染程度对无脊 椎动物的生态风险研究，非点源污染〔如污泥 农用〕生态风险研究，实验室毒性试验和人工 土壤(tǔrǎng)的毒性试验等。
生物学评价(píngjià)法
生物学测定法是近年来开展较快，普遍应 用的一种金属生物有效性的测定方法。生物测 定法是一种最直观、最常规的标准方法，主要 (zhǔyào)分为植物、微生物、动物检测法。
第十二页，共26页。
植物(zhíwù)指示法
依据指示植物的生物量，存活率以及体中重金 属元素的含量或其他生化指标直接评价污染土 壤中重金属元素的生物有效性。当植物体内积 累的重金属超过植物本身(běnshēn)的调控能力 时，不同水平上的毒性就显示出来。
第十三页，共26页。
微生物学(wēi shēnɡ wù xué)评价法
土壤微生物生物量、土壤微生物呼吸速率、土 壤微生物潜在硝化势、土壤代谢墒、土壤酶活 性和微生物固氮指标等一些表观量被用来表征 土壤重金属污染的终点评价生物效应
由于这些方法尚属探索之中且需要(xūyào)昂贵 的设备，而传统的微生物测试虽然快捷，但测 试结果易受到污染物以外的其他因素的影响， 因此微生物学方法尚未能得到普及。
病学调查和动物实验证明，镍是公认的强致癌物
，曾昭华和曹雪萍对南昌地下水及土壤中镍和人
群健康关系的调查说明，胃癌、食管癌、结肠癌
、直肠癌、肺癌(fèi ái)、鼻咽癌均与土壤中镍
含量有关。
第四页，共26页。
近20年来,随着我国社会(shèhuì)经济的高速开展和高 强度的人类活动，因污染退化的土壤数量日益增加、范围不 断扩大，土壤质量恶化加剧，危害更加严重，已经影响到全 面建设小康社会(shèhuì)和实现可持续开展的战略目标,未来 15年将面临着更为严峻的挑战。
主要应用在冶炼厂周围重金属污染程度对无脊 椎动物的生态风险研究，非点源污染〔如污泥 农用〕生态风险研究，实验室毒性试验和人工 土壤(tǔrǎng)的毒性试验等。
土壤重金属污染及处理
加强环保宣传， 提高公众对土 壤重金属污染 的认识和重视。
谢谢
技术研究，提 高污染治理技 术水平
治理资金支持
01
企业投资：企业承 担治理责任，投入
资金进行治理
02
03
国际援助：国际组 织和国家提供资金
和技术支持
04
政府拨款：政府提 供专项资金用于污
染治理
社会捐赠：社会组 织和个人捐款支持
污染治理
重金属污染治理案 例
成功案例
英国泰晤士河重金属污染治理：通过河道清淤、生态 修复等措施，使泰晤士河重现生机。
STEP2
STEP3
STEP4
某地土壤重金属污 染治理项目，由于 治理技术选择不当， 导致治理效果不佳， 污染问题依然存在。
某地土壤重金属污 染治理项目，由于 治理资金不足，导 致治理工程无法顺 利进行，污染问题 未能得到有效解决。
某地土壤重金属污 染治理项目，由于 治理方案设计不合 理，导致治理效果 不佳，污染问题依 然存在。
某地土壤重金属污染 治理项目，由于治理 过程中监管不力，导 致治理工程存在质量 问题，污染问题未能 得到有效解决。
经验教训
治理前需充分调 查土壤污染情况， 制定科学合理的 治理方案。
01
治理后要定期 监测土壤质量， 确保治理效果 持续稳定。
03
02
治理过程中要 严格控制污染 源，防止二次 污染。
04
美国洛杉矶铅污染治理：通过立法限制铅排放，加强监 管，以及实施土壤修复工程，成功降低铅污染水平。
德国鲁尔区重金属污染治理：通过关闭污染企业、实施 土壤修复、加强环保教育等措施，使鲁尔区重现绿色。
中国湘江重金属污染治理：通过源头控制、污染治理、 生态修复等措施，使湘江流域水质得到明显改善。
谢谢
技术研究，提 高污染治理技 术水平
治理资金支持
01
企业投资：企业承 担治理责任，投入
资金进行治理
02
03
国际援助：国际组 织和国家提供资金
和技术支持
04
政府拨款：政府提 供专项资金用于污
染治理
社会捐赠：社会组 织和个人捐款支持
污染治理
重金属污染治理案 例
成功案例
英国泰晤士河重金属污染治理：通过河道清淤、生态 修复等措施，使泰晤士河重现生机。
STEP2
STEP3
STEP4
某地土壤重金属污 染治理项目，由于 治理技术选择不当， 导致治理效果不佳， 污染问题依然存在。
某地土壤重金属污 染治理项目，由于 治理资金不足，导 致治理工程无法顺 利进行，污染问题 未能得到有效解决。
某地土壤重金属污 染治理项目，由于 治理方案设计不合 理，导致治理效果 不佳，污染问题依 然存在。
某地土壤重金属污染 治理项目，由于治理 过程中监管不力，导 致治理工程存在质量 问题，污染问题未能 得到有效解决。
经验教训
治理前需充分调 查土壤污染情况， 制定科学合理的 治理方案。
01
治理后要定期 监测土壤质量， 确保治理效果 持续稳定。
03
02
治理过程中要 严格控制污染 源，防止二次 污染。
04
美国洛杉矶铅污染治理：通过立法限制铅排放，加强监 管，以及实施土壤修复工程，成功降低铅污染水平。
德国鲁尔区重金属污染治理：通过关闭污染企业、实施 土壤修复、加强环保教育等措施，使鲁尔区重现绿色。
中国湘江重金属污染治理：通过源头控制、污染治理、 生态修复等措施，使湘江流域水质得到明显改善。
土壤重金属污染及其治理方法
土壤重金属污染及其治理方法土壤，是我们生存的根基，它为植物提供养分，为生物提供栖息之所。
然而，近年来土壤重金属污染问题日益严重，给生态环境和人类健康带来了巨大威胁。
什么是土壤重金属污染呢？简单来说，就是一些重金属元素，如汞、镉、铅、铬、砷等，在土壤中的含量超过了正常水平。
这些重金属可能来自于工业活动，比如采矿、冶炼、电镀等；也可能来自农业生产，像过度使用含重金属的化肥和农药；还可能是生活垃圾、交通尾气等的排放。
土壤重金属污染带来的危害不容小觑。
首先，它会影响土壤的质量和肥力，导致土壤板结、酸化、碱化等问题，使得农作物生长受阻，产量和品质下降。
其次，重金属会在农作物中积累，通过食物链进入人体，对人体健康造成慢性毒害。
比如，镉中毒会引起肾脏损害，铅中毒会影响神经系统和智力发育，汞中毒则会损害中枢神经系统等。
此外，土壤重金属污染还会破坏生态平衡，影响土壤微生物的活性和多样性，降低土壤的生态服务功能。
那么，面对土壤重金属污染，我们有哪些治理方法呢？物理修复方法是常见的一种。
其中，客土法就是将被污染的土壤挖走，换上干净的土壤。
但这种方法工程量大，成本高，而且只适用于小面积污染的土壤。
电动修复法则是利用电场作用，将重金属离子迁移到电极附近，从而去除土壤中的重金属。
不过，这种方法对于土壤质地和污染物的类型有一定的限制。
化学修复方法也有应用。
化学淋洗法是通过向土壤中注入化学淋洗剂，将重金属溶解并冲洗出来。
但淋洗剂的选择要谨慎，以免造成二次污染。
化学固定法则是通过添加化学物质，使重金属转化为稳定的形态，降低其生物有效性。
然而，这种方法只是暂时固定了重金属，不能从根本上解决问题。
生物修复方法逐渐受到关注。
植物修复就是利用某些植物对重金属的吸收和积累能力，将土壤中的重金属转移到植物体内，然后收割植物进行处理。
例如，蜈蚣草对砷有很强的富集能力。
微生物修复则是利用微生物的代谢活动，降低土壤中重金属的毒性。
此外，动物修复也有一定的研究，但应用相对较少。
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较强，而Cr、As较弱。
(2)专性吸附 在有常量(或大量)浓度的碱土金属
或碱金属阳离子存在时，土壤对痕量浓度(二者
浓度相差3~4数量级以上)重金属阳离子的吸附作
用称为专性吸附。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，
因此亦称选择吸附。
重金属离子可被铝、铁、锰的水合氧化物表面牢固
在多种重金属离子中，以Pb、Cu和Zn的专
性吸附能力最强。
土壤中各种胶体对重金属的专性吸附影响极
大，以Cu2+为例，土壤中各类胶体的吸附顺序
为：氧化锰＞有机质＞氧化铁＞伊利石＞蒙脱
石＞高岭石。因此，土壤胶体中对吸附贡献大
的除有机质外，主要是锰、铁等氧化物。
三、主要重金属在土壤中的积累 和迁移转化
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。
pH值升高，土壤对镉的吸附量增加。
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 的镉主要以黏土矿物和氧化物结合态及残留态形式 存在。
E、砷（As）
水溶性砷主要为AsO43－、H AsO42－、
H2AsO4－、 AsO33－、H2AsO3－等阴离子。 土壤中水溶态砷极少，一般只占土壤全砷量 的5％-10%。土壤中的砷大部分为胶体吸附 或与有机物配位、螯合，或与土壤中的铁、 铝、钙、镁等离子结合，形成难溶性砷化物， 或与铁、铝等氢氧化物形成共沉淀。
E、砷（As）
土壤中砷的本底值一般在0.2-40mg/kg之间，
我国土壤平均含砷量约为9mg／kg，而受砷污 染的土壤，含砷量可高达550mg／kg。土壤砷 的污染主要来自化工、冶金、炼焦、火力发电、 造纸等工业排放的三废，以及含砷农药的施用。
砷在土壤中主要有三价和五价两种价态。可以
水溶性砷，吸附交。
固体废物的特点
☆ 污染的特殊性 ☆ 资源性
固体废物的分类 ☆ 工业固体废物：是指在工业生产、加工过程中产生的 废渣、污泥、矿石等固体废物。
☆
危险废物：是指列入国家危险废物名录或根据国家规 定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特 性的废物。危险特性主要指毒性、易燃性、腐蚀性、 反应性、传染疾病性、放射性等。
定的铜易被解吸出来，因而使铜容易淋溶迁移。铜在植物各部
分的累积分布多数是根＞茎、叶＞果实。
G、锌
岩石圈中土壤锌的含量在10-300mg/kg 之间, 平均含量为
50mg/kg。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。土壤中锌含
量主要受成土母质的影响。我国土壤中的全锌含量以南方的
exchangeable：指吸附在粘土、腐殖 质以及其它成分上的金属，其对环境 变化敏感，易于迁移转化，能被植物 吸收，因此会对食物链产生巨大影响
交换态
碳酸盐结合态
有机结合态
残留态
bound to organic matter：土壤中存 在各种有机物，如动植物残体、腐殖 质及矿物颗粒的包裹层等。这些有机 物自身具有较大螯合金属粒子的能 力，又能以有机膜的形式附着在矿物 颗粒表面，改变矿物颗粒的表面性 质。在不同程度上增加了吸附重金属 的能力。在氧化条件下，部分有机物 分子会发生降解作用，导致部分金属 元素溶出。
1.
一、固体废物
固体废物的分类、来源及主要组成
2.
3.
固体废物的排放状况及特点
固体废物的处理、处置方法
二、固体废物对土壤环境的影响
固体废物的概念
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》明确
指出：固体废物，是指在生产建设、日常生活和
其它活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃
物质。它主要包括工业固体废物、农业固体废物、
土壤胶体对金属离子的吸附能力与金属离子的性质及胶
体的种类有关。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。阳离子的价态越高，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。具有相同价态的阳离子，离子半径越大，其水合半径
相对越小，较易被土壤胶体所吸附。
Pb＞Cu＞Zn＞Cd＞Ni、Hg 对于呈阴离子状态的重金属而言，Pb、Cu被吸附能力
☆ 城市垃圾：是指在城市日常生活或者为城市日常生活
提供服务的活动中产产生的固体废物以及法律、行政 法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。
全世界每年产生的固体废物高达7×109t，其中美国
约占一半。中国固体废物的排放量也十分可观。
固体废物与废水和废气相比，其显著的特点是：首
先，固体废物是各种污染物的最终形态，特别是从 污染控制设施排放出的固体废物，浓集了许多成分， 具有稳定性和不可稀释性；其次在自然条件影响下， 固体废物中的一些有害成分会转入大气、水体和土 壤中，参与生态系统的循环，因而具有长期潜在的
C、铅
土壤中铅主要以Pb(OH)2、PbCO3和PbSO4固体形式存在， 土壤溶液中可溶性铅含量很低，Pb2+也可以置换粘土矿物 上吸附的Ca2+，因此在土壤中很少移动。土壤的pH值增加， 使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。因此在公路两旁的植物，铅一般 积累在叶和根部，花、果部位较少。藓类植物具有从大气 中被动吸收累积高浓度铅的能力，现已被确定为铅污染和 累积的指示植物。
地吸附，因为重金属离子能够进入氧化物的金属原 子的配位壳中与—OH或—OH2配位基重新配位，并 通过共价键或配位键结合在金属水合氧化物表面。
重金属离子亦可被有机质强烈地吸附．因为土壤有
机质不仅可为阳离子交换提供反应位点，而且更主 要的在于，土壤有机胶体表面含有多种含氧、含氮 配位基团，这些配位基可与重金属发生配位作用或 螯合作用而对重金属离子选择吸附。
由于土壤中有效锌大多为胶体吸附而成代换态, 溶液中 的锌离子数量很少, 土壤中锌主要靠扩散作用供应给植 物根系。锌主要以二价阳离子(Zn2+) 被植物吸收, 少量 的Zn(OH)2形态及与某些有机物螯合态锌也可为植物吸收。 植物对锌的吸收量与介质供锌浓度之间呈较好的线性关 系。
第十九章 固体废物及其对土壤的污染
bound to carbonates：以这一形态存 在的重金属元素，受土壤环境，特别 是pH值最敏感。当pH值下降时，易 重新释放出来而进入环境中。相反， pH升高有助于碳酸盐的生成和重金 属元素在碳酸盐矿物上的共沉淀。
residue：一般存在于硅酸盐、原生 和次生矿物的土壤晶格中，它们来源 于土壤矿物，性质稳定，在自然界正 常条件下不易释放，能长期稳定在沉 积物中。不易为植物吸收，在整个土 壤生态系统中对食物链影响较小。
D 、铬
土壤中铬的背景值一般在20—200mg／kg。
土壤中的铬有三价和六价两种价态。六价格
化合物迁移能力强，其毒性和危害大于三价 铬。在一般土壤常见的pH值和Eh值范围内， 六价铬的化合物不存在。 由于铬在土壤中多被固定或吸附在土壤固相 中，可溶性低，这使铬的移动性和对作物的 吸收有效性都大大降低。因此土壤中为作物 可吸收的铬一般很少。
一般来说，进入土壤的重金属主要停留在土壤 的上层，然后通过植物根系的吸收并迁移到植物体 内，也可以随水流等向土壤下层流动。 几种主要重金属在土壤—植物体系中的累积迁 移状况如下：
A、汞
汞在自然界含量很少,岩
植物能直接通过根系吸收汞。在很
多情况下，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
危害性。
固体废物的处理、处置方法
(1)陆地处置 ①堆存法 ②土地填埋法
(2)海洋处置
①海洋倾倒
②远洋焚烧
固体废物对土壤环境的影响
固体废物对土壤环境的影响很大。从其产生、
运输、贮存、处理到处置的各个过程，都可
能对土壤环境造成危害。
金属污染，有毒化学物质污染和生物污染
用，汞进入土壤后，
95%以上能被土壤迅速 吸附或固定，因此汞容 易在表层积累。
B、镉
镉一般在土壤表层0-15cm处累积。在土壤中，镉主要以
CdCO3、Cd3(PO4)2和Cd(OH)2的形态存在，其中以CdCO3为
主，尤其在碱性土壤中。大多数土壤对镉的吸附率在80%95%之间，不同土壤吸附顺序为：
低。
F、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。但在酸性土壤中，由于土壤对铜的吸附减弱，被土壤固
重金属阳离子多数为二价，对吸附的竞争性在
通常情况下大于土壤中存在的Ca2+、Mg2+、 NH4+等离子，比较容易通过阳离子交换作用而 吸附于土壤胶体表面。
但是在酸性土壤中，一些对吸附位竞争较强的
阳离子，如H+、Fe3+、Al3+、Fe2+等浓度较高， 故重金属阳离子趋向游离，活性增强。
土壤对重金属离子的吸附固定原理
4.土壤中重金属的生物转化
重金属在土壤中发生迁移转化的主要控制过
程是吸附，其主要控制因素是重金属的性质
和土壤环境的性质。
土壤胶体对重金属的吸附作用通常分为专性
吸附和非专性吸附两种类型。
(1)非专性吸附
非专性吸附是由静电引力产生的，这种吸附作
用占据着土壤胶体正常的阳离子交换点，通常 也称阳离子交换吸附。
(2)专性吸附 在有常量(或大量)浓度的碱土金属
或碱金属阳离子存在时，土壤对痕量浓度(二者
浓度相差3~4数量级以上)重金属阳离子的吸附作
用称为专性吸附。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，
因此亦称选择吸附。
重金属离子可被铝、铁、锰的水合氧化物表面牢固
在多种重金属离子中，以Pb、Cu和Zn的专
性吸附能力最强。
土壤中各种胶体对重金属的专性吸附影响极
大，以Cu2+为例，土壤中各类胶体的吸附顺序
为：氧化锰＞有机质＞氧化铁＞伊利石＞蒙脱
石＞高岭石。因此，土壤胶体中对吸附贡献大
的除有机质外，主要是锰、铁等氧化物。
三、主要重金属在土壤中的积累 和迁移转化
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。
pH值升高，土壤对镉的吸附量增加。
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 的镉主要以黏土矿物和氧化物结合态及残留态形式 存在。
E、砷（As）
水溶性砷主要为AsO43－、H AsO42－、
H2AsO4－、 AsO33－、H2AsO3－等阴离子。 土壤中水溶态砷极少，一般只占土壤全砷量 的5％-10%。土壤中的砷大部分为胶体吸附 或与有机物配位、螯合，或与土壤中的铁、 铝、钙、镁等离子结合，形成难溶性砷化物， 或与铁、铝等氢氧化物形成共沉淀。
E、砷（As）
土壤中砷的本底值一般在0.2-40mg/kg之间，
我国土壤平均含砷量约为9mg／kg，而受砷污 染的土壤，含砷量可高达550mg／kg。土壤砷 的污染主要来自化工、冶金、炼焦、火力发电、 造纸等工业排放的三废，以及含砷农药的施用。
砷在土壤中主要有三价和五价两种价态。可以
水溶性砷，吸附交。
固体废物的特点
☆ 污染的特殊性 ☆ 资源性
固体废物的分类 ☆ 工业固体废物：是指在工业生产、加工过程中产生的 废渣、污泥、矿石等固体废物。
☆
危险废物：是指列入国家危险废物名录或根据国家规 定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特 性的废物。危险特性主要指毒性、易燃性、腐蚀性、 反应性、传染疾病性、放射性等。
定的铜易被解吸出来，因而使铜容易淋溶迁移。铜在植物各部
分的累积分布多数是根＞茎、叶＞果实。
G、锌
岩石圈中土壤锌的含量在10-300mg/kg 之间, 平均含量为
50mg/kg。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。土壤中锌含
量主要受成土母质的影响。我国土壤中的全锌含量以南方的
exchangeable：指吸附在粘土、腐殖 质以及其它成分上的金属，其对环境 变化敏感，易于迁移转化，能被植物 吸收，因此会对食物链产生巨大影响
交换态
碳酸盐结合态
有机结合态
残留态
bound to organic matter：土壤中存 在各种有机物，如动植物残体、腐殖 质及矿物颗粒的包裹层等。这些有机 物自身具有较大螯合金属粒子的能 力，又能以有机膜的形式附着在矿物 颗粒表面，改变矿物颗粒的表面性 质。在不同程度上增加了吸附重金属 的能力。在氧化条件下，部分有机物 分子会发生降解作用，导致部分金属 元素溶出。
1.
一、固体废物
固体废物的分类、来源及主要组成
2.
3.
固体废物的排放状况及特点
固体废物的处理、处置方法
二、固体废物对土壤环境的影响
固体废物的概念
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》明确
指出：固体废物，是指在生产建设、日常生活和
其它活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃
物质。它主要包括工业固体废物、农业固体废物、
土壤胶体对金属离子的吸附能力与金属离子的性质及胶
体的种类有关。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。阳离子的价态越高，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。具有相同价态的阳离子，离子半径越大，其水合半径
相对越小，较易被土壤胶体所吸附。
Pb＞Cu＞Zn＞Cd＞Ni、Hg 对于呈阴离子状态的重金属而言，Pb、Cu被吸附能力
☆ 城市垃圾：是指在城市日常生活或者为城市日常生活
提供服务的活动中产产生的固体废物以及法律、行政 法规规定视为城市生活垃圾的固体废物。
全世界每年产生的固体废物高达7×109t，其中美国
约占一半。中国固体废物的排放量也十分可观。
固体废物与废水和废气相比，其显著的特点是：首
先，固体废物是各种污染物的最终形态，特别是从 污染控制设施排放出的固体废物，浓集了许多成分， 具有稳定性和不可稀释性；其次在自然条件影响下， 固体废物中的一些有害成分会转入大气、水体和土 壤中，参与生态系统的循环，因而具有长期潜在的
C、铅
土壤中铅主要以Pb(OH)2、PbCO3和PbSO4固体形式存在， 土壤溶液中可溶性铅含量很低，Pb2+也可以置换粘土矿物 上吸附的Ca2+，因此在土壤中很少移动。土壤的pH值增加， 使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。因此在公路两旁的植物，铅一般 积累在叶和根部，花、果部位较少。藓类植物具有从大气 中被动吸收累积高浓度铅的能力，现已被确定为铅污染和 累积的指示植物。
地吸附，因为重金属离子能够进入氧化物的金属原 子的配位壳中与—OH或—OH2配位基重新配位，并 通过共价键或配位键结合在金属水合氧化物表面。
重金属离子亦可被有机质强烈地吸附．因为土壤有
机质不仅可为阳离子交换提供反应位点，而且更主 要的在于，土壤有机胶体表面含有多种含氧、含氮 配位基团，这些配位基可与重金属发生配位作用或 螯合作用而对重金属离子选择吸附。
由于土壤中有效锌大多为胶体吸附而成代换态, 溶液中 的锌离子数量很少, 土壤中锌主要靠扩散作用供应给植 物根系。锌主要以二价阳离子(Zn2+) 被植物吸收, 少量 的Zn(OH)2形态及与某些有机物螯合态锌也可为植物吸收。 植物对锌的吸收量与介质供锌浓度之间呈较好的线性关 系。
第十九章 固体废物及其对土壤的污染
bound to carbonates：以这一形态存 在的重金属元素，受土壤环境，特别 是pH值最敏感。当pH值下降时，易 重新释放出来而进入环境中。相反， pH升高有助于碳酸盐的生成和重金 属元素在碳酸盐矿物上的共沉淀。
residue：一般存在于硅酸盐、原生 和次生矿物的土壤晶格中，它们来源 于土壤矿物，性质稳定，在自然界正 常条件下不易释放，能长期稳定在沉 积物中。不易为植物吸收，在整个土 壤生态系统中对食物链影响较小。
D 、铬
土壤中铬的背景值一般在20—200mg／kg。
土壤中的铬有三价和六价两种价态。六价格
化合物迁移能力强，其毒性和危害大于三价 铬。在一般土壤常见的pH值和Eh值范围内， 六价铬的化合物不存在。 由于铬在土壤中多被固定或吸附在土壤固相 中，可溶性低，这使铬的移动性和对作物的 吸收有效性都大大降低。因此土壤中为作物 可吸收的铬一般很少。
一般来说，进入土壤的重金属主要停留在土壤 的上层，然后通过植物根系的吸收并迁移到植物体 内，也可以随水流等向土壤下层流动。 几种主要重金属在土壤—植物体系中的累积迁 移状况如下：
A、汞
汞在自然界含量很少,岩
植物能直接通过根系吸收汞。在很
多情况下，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
危害性。
固体废物的处理、处置方法
(1)陆地处置 ①堆存法 ②土地填埋法
(2)海洋处置
①海洋倾倒
②远洋焚烧
固体废物对土壤环境的影响
固体废物对土壤环境的影响很大。从其产生、
运输、贮存、处理到处置的各个过程，都可
能对土壤环境造成危害。
金属污染，有毒化学物质污染和生物污染
用，汞进入土壤后，
95%以上能被土壤迅速 吸附或固定，因此汞容 易在表层积累。
B、镉
镉一般在土壤表层0-15cm处累积。在土壤中，镉主要以
CdCO3、Cd3(PO4)2和Cd(OH)2的形态存在，其中以CdCO3为
主，尤其在碱性土壤中。大多数土壤对镉的吸附率在80%95%之间，不同土壤吸附顺序为：
低。
F、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。但在酸性土壤中，由于土壤对铜的吸附减弱，被土壤固
重金属阳离子多数为二价，对吸附的竞争性在
通常情况下大于土壤中存在的Ca2+、Mg2+、 NH4+等离子，比较容易通过阳离子交换作用而 吸附于土壤胶体表面。
但是在酸性土壤中，一些对吸附位竞争较强的
阳离子，如H+、Fe3+、Al3+、Fe2+等浓度较高， 故重金属阳离子趋向游离，活性增强。
土壤对重金属离子的吸附固定原理
4.土壤中重金属的生物转化
重金属在土壤中发生迁移转化的主要控制过
程是吸附，其主要控制因素是重金属的性质
和土壤环境的性质。
土壤胶体对重金属的吸附作用通常分为专性
吸附和非专性吸附两种类型。
(1)非专性吸附
非专性吸附是由静电引力产生的，这种吸附作
用占据着土壤胶体正常的阳离子交换点，通常 也称阳离子交换吸附。