重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
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
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。
典型环境现象或现象与重要环境污染物
典型环境现象或现象与重要环境污染物1、逆温（1）逆温由于过程的不同，可分为近地面的逆温、自由大气的逆温。
①近地面的逆温：辐射逆温、平流逆温、融雪逆温、地形逆温②自由大气逆温：乱流逆温、下沉逆温、锋面逆温（2）危害：①在对流层中，由于低层空气受热不均，能够使气体发生垂直对流运动，致使对流层上下空气发生交换。
通过垂直对流运动，污染源排放的污染物能够被输送到远方，并由于分散作用而使污染物浓度降低。
②逆温现象经常发生在较低气层中，这时气层稳定性特强，对大气垂直流动形成巨大障碍，地面气流不易上升，使地面污染源排放出来的污染物难以借气流上升而扩散。
2、大气中的主要污染物（1）定义：大气污染物是指由于人类活动或是自然过程所直接排入大气或在大气中新转化生成的对人或环境产生有害影响的物质。
（2）分类：①大气污染物按存在形式分可分为气态污染物和颗粒态污染物；③按照化学组成可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物；②按形成过程可以分为一次污染物和二次污染物；一次污染物：直接从污染源排放的污染物质。
如一氧化碳二氧化硫一氧化氮等。
二次污染物：由一次污染物经过化学反应形成的污染物质。
如臭氧、硫酸盐颗粒物等。
（3）重要污染物来源及消除途径（1）含硫化合物大气中的含硫化合物主要包括：氧硫化碳（COS）、二硫化碳（CS2）、二甲基硫（CH3）2S、硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）、硫酸（H2SO4）、亚硫酸盐（MSO3）和硫酸盐（MSO4）等。
大气中的SO2（就大城市及其周围地区来说）主要来源于含硫燃料的燃烧。
大气中的SO2约有50%会转化形成H2SO4或SO42-，另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。
H2S主要来自动植物机体的腐烂，即主要由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。
大气中H2S主要的去除反应为：HO + H2S →H2O + SH。
（2）含氮化合物大气中存在的含量比较高的氮氧化物主要包括氧化亚氮（N2O）、一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。
重金属对植物生长的影响及其机制研究
重金属对植物生长的影响及其机制研究植物生长是决定一个生态系统健康的关键因素之一，而重金属元素是生态系统中常见的污染物之一。
重金属对植物的生长、发育、代谢和生理机制都有一定的影响。
因此，研究重金属对植物生长的影响及其机制是十分重要的。
一、重金属对植物的影响重金属对植物的影响种类繁多，其中比较常见的包括以下几个方面：1. 生长受限在高浓度重金属的环境中，植物的生长能力会受到限制。
例如，镉可以抑制植物根的生长和发育，而铅能够抑制植物的叶片生长。
2. 光合作用减弱重金属元素对植物的光合作用也有一定的影响。
某些重金属元素可以抑制植物叶片中的光合色素，从而影响光合作用效率。
例如，镉和铅都可以抑制植物的光合作用。
3. 生理代谢紊乱重金属元素还可以直接干扰植物的生理代谢过程，导致植物发生代谢紊乱。
例如，镉、铅和汞都可以干扰植物根系的吸收作用，导致植物吸收有益元素的能力下降。
二、重金属对植物生长的机制重金属对植物生长的机制比较复杂。
目前，研究人员已经确定了几个主要的影响机制。
1. 离子毒性机制重金属离子可以与植物细胞内的生物分子结合，干扰细胞内的代谢过程。
这种机制被称为离子毒性机制。
重金属元素经过化学反应形成离子，在植物体内与许多蛋白质、酶和其他生化物质发生作用，损害生理功能，影响代谢过程和物质代谢。
2. 氧化应激机制重金属元素可以通过诱导氧化应激来对植物产生影响。
氧化应激是由于反应性氧化物质积聚而引起的细胞膜的破坏和DNA的损伤。
重金属元素如镉、汞和铅等都可以引起氧化应激，从而对植物生长产生影响。
3. 生长激素机制重金属元素也可以对植物的激素代谢产生影响。
例如，铅可以抑制植物中的赤霉素合成，从而影响植物的生长发育。
总之，重金属对植物的生长机制是比较复杂的，并且涉及到植物的多个生理机制。
因此，研究重金属在植物体内的作用机制对于样方植物生长以及环境污染治理都具有重要的意义。
三、重金属污染治理的措施重金属污染治理主要通过控制重金属污染源、减少植物吸收重金属、利用重金属吸附材料等多种途径实现。
《环境化学》复习资料
《环境化学》复习资料1、过氧乙酰基硝酸酯(PAN)的生成1.乙醛光解产生乙酸基2.乙酰基与空气中O2结合形成过氧乙酰基.3.过氧乙酰基与No2化合生成PANps：PAN具有热不稳定性，遇热会分解而回到过氧乙.基和NO2，因而PAN的分解和合成之间存在着平衡.2、温室效应、气体概念大气中的co2吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应，能够引起温室效应的气体，称为温室气体.3、大气颗粒物消除方式并解释/(机制)①干沉降指颗粒物在重力作用下沉降或与其他物体碰撞后发生的沉降。
机制i通重力对颗粒物作用，使其降落在土、水等物体上 ii 粒径小于0.1um 靠布朗运动扩散相互碰撞成较大颗粒随大气湍流到地面去除。
②湿沉降.指通过阵雨，降雪等使颗粒物从大气中去除.机制 i 雨除：半径小于1um ii 冲刷：半径大于4um4、水中无机物的迁移转化方式：沉淀一溶解、氧化还原、配合作用、胶体形成、吸附一解吸.5、水环境中颗粒物的吸附作用.①表面吸附：胶体具有巨大的比表面和表面能..物理吸附②离子交换吸附：静电作用，胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量其他阳离子，属于物理化学吸附，不受温度影响，可逆反应③专属吸附：除化学键外，尚有加强的憎水键、范德华力、氢键在起作用.在中性表面甚至在与吸附离子带相同电荷符号的表面也可吸~6、沉积物中重金属诱发适当的因素盐浓度升高。
氧化还原条件变化。
降低ph。
增加水中配合剂的含量7、腐殖质分为腐殖酸(不碱可酸）、富里酸(可可）、腐黑物(不不)8、光解过程分三类：直接光解、敏化光解、氧化反应敏化光解：水体中存在的天然物质腐殖质被阳光激发，又将其激发态的能量转移给化合物而导致的分解。
9、有机物在土壤中的吸着在在两种机理（只适用于非离子型农药）1.分配作用：即在水溶液中，土壤有机质对有机物的溶解作用.而且在溶质的整个溶解范围内，吸附等温线都是线性的，与表面吸附位无关，只与有机物的溶解度相关(因而放出热量小)2.吸附作用：即在非极性的有机溶剂中.即在非极性有机溶剂中，土壤、矿物质对有机物表面的吸附作用或干土壤矿物质对有机物…作用.10、生物降解作用→两种代谢模式区别①生长代谢：许多有毒物质可以像天然有机污染物作为微生物的生长基质：作为微生物唯碳源有滞后期②共代谢：某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源和能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源和能源时，该有机物才能被降解.这是共代谢无滞后期11、重金属在土壤一植物体系中的迁移及其机制，从三大类(土壤、植物、重金属分析) 1.土壤理化性质：~PH越低，H+越多，活动性越强，加大了土壤中重金属向生物体迁移的数量.~土壤质地黏重，对重金属的吸附力强，降低了重金属的迁移转化能力~土壤中有机质含量高.对重金属吸附力强.降低了重金属转化能力.~还原条件下能力弱、氧化条件下能力强。
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。
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
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。
环境化学填空选择题
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__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 As3、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）NO2+ hν NO + O（2）HNO2 + hν HO + NO 或HNO2 + hν H + NO2（3）HNO3 + hν HO + NO2（4）H 2CO + hν + HCO 或H2CO + hν H2+ CO（5）CH 3X + hν + X2、大气中的NO2可以转化成HNO3、NO3和HNO3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：CH2(O3)CH2O3 + CH2 == CH2H2CO+H2COO5、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：CFmCln + hv CFmCln-1 + ClCl + O3O2 + 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。
8、大气颗粒物的三模态为__爱根核模__、__积聚模___、_粗粒子模__。
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。
杭州电子科技大学2024同等学力加试考试大纲 材料与环境工程学院-环境化学
杭州电子科技大学硕士研究生复试同等学力加试科目考试大纲学院：材料与环境工程学院加试科目：环境化学1.绪论1)环境化学的任务、内容、特点及发展方向；环境污染物的类别、环境效应及其影响因素；环境污染物在环境各圈层迁移转化的简要过程。
2)我国水中优先控制污染物黑名单；我国大气、地表水、土壤环境质量标准。
2.大气环境化学1)大气的组成及其主要污染物：了解大气的主要成分、结构及主要污染物。
2)大气中污染物的迁移：了解影响大气污染物迁移的因素；大气稳定度；辐射逆温层、气块的绝热过程和干绝热递减率、大气中各污染物的转化、大气颗粒物。
3)大气中污染物的转化：了解光化学反应、大气中重要自由基的来源、光化学烟雾、酸雨、温室气体、臭氧空洞的形成。
4)大气颗粒物：了解大气颗粒物的来源与消除、粒径分布、化学组成。
3.水环境化学1)天然水的基本特征和污染物的存在形态：了解天然水的基本特征、天然水的有关酸碱度的计算、水中污染物的分布和存在形态、水中营养元素及水体富营养化。
2)水中无机污染物的迁移转化：了解水中无机污染物的吸附与解吸、溶解与沉淀、氧化与还原、配合作用。
3)水中有机污染物的迁移转化：了解水中有机污染物的分配作用、挥发作用、水解作用、生物降解作用。
4)水质模型：了解水质S—P模型、湖泊富营养化预测模型。
4.土壤环境化学1)土壤的组成和性质：了解土壤组成、粒径分组、质地分组、土壤的吸附性、酸碱性和氧化还原性。
2)重金属在土壤-植物系统中的迁移及其机制：了解主要的重金属在土壤-植物体系中迁移的影响因素、转化规律和机制。
3)土壤中农药的迁移转化：了解土壤中农药的迁移、非离子型农药与土壤有机质的作用、典型农药在土壤中的迁移转化。
5.生物体内污染物的运动过程及毒性1)物质通过生物膜的方式：了解生物膜的结构和物质通过生物膜的方式。
2)污染物在体内的转运：了解污染物在生物体内的吸收、分布、排泄、蓄积。
3)污染物的生物富集和转化：了解污染物在生物体内的富集、生物转化方式及毒性。
环 境 化 学 (第四章 土壤环境化学-第二节)
主动迁移
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 一转运称为主动转运 所需代谢能量来自膜的三磷酸酰苷酶分解 三磷酸酰苷(ATP)成二磷酸酰苷（ADP）和磷 酸时所释放的能量。
具有竞争性抑制、特异性选择和饱和 现象。 如钾离子在细胞内外浓度分布： [K+](细胞内) 》[K+](细胞外)
三、重金属在土壤－植物体系中的迁移及其机制
1．土壤－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，而微量重金属是土 壤中植物生长酶的催化剂；
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；
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-植物系统通过一系列物理 化学或生物代谢过程对污染物进行吸附、 交换、沉淀或降解作用，使污染物分解或 去毒，从而净化和保护了环境。
五 几种重金属在土壤-植物体系中的积累和迁移 砷 (As)
土壤中砷的形态：水溶态、吸附态和 难溶态前二者又称可给态砷，可被植物吸收 吸收：有机态砷 → 被植物吸收 → 体内降 解为无机态 → 通过根系、叶片的吸收→体 内集中在生长旺盛的器官 如：水稻，根 > 茎叶 > 谷壳 > 糙米
毒性：甲基化砷 > H3AsO3> H3AsO4 微生物转化 （p276)
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、 Mo(mg/kg)。
土壤中重金属污染
重金属污染土壤的特点：
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
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。
环境化学题习题及答案
第一章绪论一、填空2、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学构造和在环境中的存在状态。
3、环境中污染物的迁移主要有机械迁移、物理化学迁移和生物迁移三种方式。
4、人为污染源可分为工业污染源、农业污染源、交通运输污染源和生活污染源。
二、选择题1、属于环境化学效应的是CA热岛效应 B温室效应C土壤的盐碱化 D噪声三、问答题1、环境中主要的化学污染物有哪些？的特点：1.毒性极强；2.极难降解；3.滞留时间长，能导致全球性的传播；4.沿食物链浓缩放大，产生致癌、致畸、致突变；5.对人类的影响会持续几代，对人类生存繁衍和可持续开展构成重大威逼。
b.环境内分泌干扰物能干扰机体自然激素的合成、分泌、转运、结合或去除的外源性物质，具有拟自然激素或抗自然激素的作用。
比方，邻苯二甲酸酯，酚甲烷等，广泛存在于塑料玩具、奶瓶、扮装品和其他塑料消费品中。
前者危害男婴的的性征发育，引起生殖系统的癌症，后者可导致女性患上乳腺癌。
邻苯二甲酸类衍生物多为酯类，不易溶于水，但能溶于加温过的或者脂肪性食品。
c. “三致〞化学污染物2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。
污染物可在单独环境要素圈中迁移和转化，也可超越圈层界限实现多介质迁移、转化而形成循环。
排入水体中的无机汞，经水体微粒物质的吸附、凝合后很快淀积在沉积物中，并在微生物参及下转变成剧毒的甲基汞再溶于水中，被水生生物汲取和转移，经排泄或腐烂分解后再归还水体，形成一个的生物地球化学流。
第二章大气环境化学一、填空1、大气中的2可以转化成硝酸、3和N2O5。
2、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及者。
3、大气颗粒物的去除及颗粒物的颗粒物的粒度和颗粒物的化学组成及性质有关，去除方式有干沉降法和湿沉降法。
4、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题酸雨、温室效应、臭氧层破坏等是由大气污染所引起的。
5、很多大气污染事务都及逆温现象有关，逆温可分为辐射逆温、平流逆温、地形逆温7、温室气体主要包括、2、4、、臭氧、C2H22等，其中对温室效应奉献最大的是二氧化碳。
重金属污染物的迁移与转化机制
重金属污染物的迁移与转化机制近年来，随着人类活动不断扩大与加剧，环境污染问题日益严重，其中尤以重金属污染问题引人关注。
重金属污染物一旦进入环境，往往难以清除，对环境与人类健康带来的影响持久而深远。
因此，了解重金属污染物的迁移与转化机制对污染防治具有重要意义。
重金属污染物的种类与来源多样，在不同的环境条件下表现出不同的迁移与转化行为。
一般来说，重金属污染物的迁移过程可分为金属与固体物相之间的转移和金属在水体中的迁移两种形式。
重金属污染物的迁移路径包括大气沉降、水体输送、土壤迁移、植物吸收等方式。
而在不同的迁移路径中，不同的环境因素也会对重金属污染物的迁移与转化产生重要影响。
在土壤中，重金属污染物的迁移与转移机制多种多样。
重金属污染物的迁移路径均发生在土壤中的孔隙中，但不同重金属污染物的在孔隙中的迁移速率各不相同，导致重金属污染物对地下水、地表水等水质的污染程度不同。
同时，土壤pH值、粘土矿物、有机质等因素也会对重金属污染物的迁移和转移起到重要作用。
此外，土壤微生物对重金属的迁移转化也有着重要的影响。
在水体中，重金属污染物的迁移与转移受到水动力学、水化学、环境因素等影响。
一些研究表明，重金属离子在水体中的迁移速率与离子的电荷、离子半径、水体中pH值等因素密切相关。
水动力学因素则与水体流速、底质粗糙度、沉积物物性等因素息息相关。
在植物中，重金属污染物会进入植物体内，成为植物的一部分。
对于不同的植物，在吸收重金属污染物方面也存在差异。
了解植物对重金属污染物的吸收能力和利用方式，对于选择合适的植物采取植物修复技术有着重要作用。
在重金属污染物的迁移与转移过程中，不同的防治措施对于不同环境下的重金属污染物的防治效果也存在差异。
包括生物修复、化学修复、物理修复等在内的多种技术体系都可以用于重金属污染物的治理。
综上所述，重金属污染物的迁移与转化机制十分复杂，需要了解不同的污染物种类、不同污染环境下的迁移与转化规律及影响因素，以及不同防治手段的优劣势和适用范围。
重金属污染物
第四节重金属污染物一般指显著毒性的元素，主要是Hg、As、Cd、Pb、Cr一、汞Hg1.天然本底值：地球岩石圈内汞的浓度为0.03µg/g（ppm）；土壤：0.03——0.10µg/g；水：0.2——1.0µg/L（泉水80µg/L）；大气：（0.5——5）*10-3µg/m32．来源：（1）化学工业：氯碱：生产1t氯碱，流失汞100——200g（汞法）乙醛：生产1t乙醛，损耗汞5——15g（2）农业：农药：种子杀真菌剂C2H5H9Cl(氯化乙基汞)二硫代二甲氨基甲酸苯基汞，纸张防霉剂（3）生活：高压汞灯、温度计（4）汞齐3.存在的特点：①能以零价态存在于大气、土壤和天然水中②汞及其化合物特别容易挥发汞＞有机汞＞无机汞潮湿空气中的Hg＞干空气中的汞③归趋：进入土壤和水底沉积物④溶解：Hg2+与Cl-发生强的络合作用，使Hg(OH)2和HgS溶解4.水俣病和汞的甲基化1953年在日本九州南部熊本县水俣湾附近发现第一个水俣病患者，以后新泻县也相继出现类似水俣病的症状，1963年分离出CH3HgCl，结晶，喂猫，同样症状。
1968年日本政府确认，水俣病是工厂在生产乙醛时排放的汞废水（催化剂）造成的。
到1972年发现了283个病例，其中已有60人（100多人）死亡，仅水俣镇受害居民10000多人。
症状：甲基汞与蛋氨酸结合，还能与核糖（核酸）结合。
多积蓄于肾、肝、恼中，出现神经系统症状。
头痛、头晕、肢体麻木和疼痛，→语言障碍→视野缩小→听力障碍。
肌体震颤，运动失调。
男婴出生率大于女婴，婴儿白痴。
（1）微生物甲基钴氨酸转移酶进行汞的甲基化：C H3C oB12 + H g2+ + H2O H2O C oB12 + C H3H g+3+3+甲基钴氨素水合钴氨素主要是甲基汞污水综合排放标准（GB8978-1996）总汞：0.05mg/L。
烷基汞：不得检出总镉：0.1 mg/L总铬：1.5 mg/L六价铬：0.5 mg/L总砷：0.5 mg/L总铅：1.0 mg/L甲基钴氨素再生：H 2O CoB 12CoB 123+CH 3C oB 12甲基四氢叶酸FA D H 2FA D +2H +辅酶（2）转化①在中性和酸性条件下CH 3Hg ++Cl -≒CH 3HgCl （Br 、I ）在弱酸下（pH4～5）二甲基汞也可以转化为甲基汞 ②H 2S 存在下2CH 3HgCl+H 2S →(CH 3Hg)2S+2HCl(CH 3Hg)2S →(CH 3)2Hg+H 2S③在pH=8，[Cl -]=18000 mg/L （海水）CH 3HgCl 占主要形式④在pH=8，[Cl -]＜400 mg/L ，CH 3HgCl+H 2O ≒CH 3HgOH+Cl -+H +致病性汞：有甲基汞、乙基汞、和丙基汞三种，丁基以上的烷基汞无直接毒性，甲基汞溶于水进入食物链。
重金属对植物生长和代谢的影响机制
重金属对植物生长和代谢的影响机制重金属是人类社会活动和自然界中广泛存在的化学元素，然而，由于其毒性和残留性，重金属污染已成为当前环境保护的重要问题之一。
重金属与植物之间的互动关系复杂，重金属污染下植物的生长和代谢受到了严重影响。
本文将围绕着重金属对植物生长和代谢的影响机制，讨论并总结了相关的研究进展，以期为环境保护和植物保护提供有益参考。
一、重金属对植物生长的影响机制(一) 重金属离子的吸收和转运植物根系是吸收水和养分的主要器官，同时也是吸收重金属的途径。
在受到重金属毒性的影响下，植物根系的吸收、传输和分布等方面都可能发生异常。
日本学者赤崎信夫提出了重金属吸收的一种模型，即“目标位置模型”。
该模型认为，在植物体内，重金属不仅是随机分布的，更是被吸收和转运到特定的目标位置，并在那里产生毒性效应。
此外，重金属的离子状态对于植物的吸收也有关键影响，重金属离子最多可被吸收到根系表皮细胞内。
重金属离子对植物体内不同类型的细胞结构、膜蛋白和酶生理机制均存在毒性影响。
(二) 重金属对植物代谢的影响不同于化学肥料中的营养元素，重金属元素在植物体内并没有明显的代谢途径。
重金属作为一种毒性元素，可以通过多种方式影响植物代谢，影响植物的自身生长和营养需要。
1、氧化还原平衡重金属暴露下，植物体细胞膜的氧化还原平衡受到干扰，可能导致膜的损伤、病原微生物进攻、抗氧化物的消耗等种种不利影响。
大量的H+离子会导致改变植物体细胞质内的酸碱平衡，影响NADP氧化酶的活性，从而导致代谢过程降解。
2、细胞壁的结构及其功能重金属的毒性作用不仅仅局限在细胞膜上，它们还会对细胞壁的结构和功能产生影响。
重金属可与细胞壁中的纤维素和多糖物质结合成为交联结构，降低细胞壁的延展性和可塑性，同时也抑制了细胞壁的酶分解和细胞壁酸性物质的释放。
3、叶绿素的合成和病理发生重金属暴露还可影响植物体内叶绿素的合成，而叶绿素在细胞色素的生物合成和光合作用代谢过程中起到重要作用。
土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素
土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素作者：任子英来源：《农家科技下旬刊》2018年第05期摘要：在土壤当中富集和迁移转化重金属，很容易就会导致土壤污染，在各种不同因素的影响下，迁移转化土壤重金属元素，在土壤的物理和化学以及生活过程中会体现出迁移转化的机理。
文章综合分析了土壤中重金属迁移转化机理和影响因素，从而可以准确的掌握重金属元素进入到土壤生物的规律，进而修复土壤重金属元素污染。
关键词：土壤；重金属元素；迁移转化规律；影响因素土壤这种结构体非常复杂，土壤当中包括各种固相物质和液相以及气相物质。
在土壤当中还具备各种养分和盐分子，这些在土壤溶液当中开实施迁移转化，现代工业不断发展，人们对于农药化肥提出更高的使用要求，人们明确了土壤环境的污染来源就是土壤中重金属污染物，因此人们也开始关注土壤中重金属和元素。
当前在土壤表层当中存在重金属污染，也会不同程度的污染深层土壤和地下水以及周围生物等，这就需要探索土壤中重金属元素的迁移转化规律及其影响因素，改变土壤的现状。
一、土壤中重金属元素的迁移转化规律1.土壤中重金属元素的迁移和形态转化的机理在土壤当中，重金属可以在水平方面上实施迁移，同时也可以在竖直方向上实施迁移，在物理、化学、生物作用下，可以产生形态变化，并且可以向其他介质当中进行迁移，土壤溶液会影响到土壤中重金属的迁移转化。
在土壤溶液当中迁移重金属的过程中，也会产生形态转化。
因此土壤中重金属元素的迁移，主要就是转变期物理、化学、生物等。
物理迁移：在土壤溶液的作用下，重金属元素出现水平迁移，就会不断能扩大重金属的污染面积，如果发生竖直运动，那么污染物质就会渗入到深层土壤和地下水当中，因为扬尘的原因，重金属元素也会进入到大气当中，污染到大气环境。
在污染过程中，重金属和土壤胶体可能会产生吸附解吸作用，造成土壤和周围环境的污染。
化学迁移：在土壤当中迁移重金属元素，土壤重金属的存在形式是不同的，主要包括固相物质形态和液相物质形态，土壤重金属的难溶电解质会产生多相平衡，因为土壤溶液的pH值的变化，就会导致重金属在土壤中进行迁移。
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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
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。
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
4.形成重金属硫蛋白或植物络合素
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制 4. 植物对重金属产生耐性的几种机制
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
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
1.植物根系的作用
• 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
土壤中农药的迁移 非离子型农药与土壤有机质的作用 典型农药在土壤中的迁移转化
第二节 重金属在土壤-植物体系中 的迁移及其机制
二.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、 Mn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。
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
3. 主要重金属在土壤中的累积和迁移转化
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。
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制 1.影响重金属在土壤-植物系统迁移的因素
主要内容
土壤的组成和性质
土壤的组成 土壤的粒级与质地 土壤的吸附性 土壤的酸碱性 土壤的氧化还原性
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-植物体系中的迁移的因素 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
土壤中农药的迁移转化
• 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
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制 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；
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
3. 主要重金属在土壤中的累积和迁移转化
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
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
影响因素
土壤的 理化性质
金属的种类 浓度
存在形态
植物的种类 生长发育期
Hale Waihona Puke 复合污染施肥pH土壤质地
氧化还原 电位
有机质 含量
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
2. 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
a总体来说：土壤中重金属含量越高，植物体内的重金属含量也越高； b不同植物的累积有明显的种间差异：豆类>小麦>水稻>玉米； c重金属在植物体内的分布规律：根>茎叶>果壳>籽实。
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
3. 主要重金属在土壤中的累积和迁移转化
镉－Cadmium
• 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。
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
3. 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； • 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。
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。
3.土壤对重金属离子的吸附固定原理
a与胶体种类有关：氧化锰> 有机质> 氧化铁> 伊利石> 蒙脱石> 高岭石； b与金属离子的种类有关：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。
• 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。
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
3.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。
• 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。
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
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。
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制