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讲解

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4.2土壤中重金属的迁移转化(2)

第四章土壤环境化学——土壤中重金属的迁移转化不同重金属的环境化学行为和生物效应各异，同种金属的环境化学和生物效应与其存在形态有关。

例如，土壤胶体对Pb2+、Pb4+、Hg2+及Cd2+等离子的吸附作用较强，对AsO2-和Cr2O72-等负离子的吸附作用较弱。

对土壤水稻体系中污染重金属行为的研究表明：被试的四种金属元素对水稻生长的影响为：Cu＞Zn＞Cd＞Pb；元素由土壤向植物的迁移明显受共存元素的影响，在试验条件下，元素吸收系数的大小顺序为：Cd＞Zn＞Cu＞Pb，与土壤对这些元素的吸持强度正好相反；"有效态"金属更能反映出元素间的相互作用及其对植物生长的影响。

下面简单介绍主要重金属在土壤中的迁移转化及其生物效应。

●汞土壤中汞的背景值为0.01～0.15 μg/g。

除来源于母岩以外，汞主要来自污染源，如含汞农药的施用、污水灌溉等，故各地土壤中汞含量差异较大。

来自污染源的汞首先进入土壤表层。

土壤胶体及有机质对汞的吸附作用相当强，汞在土壤中移动性较弱，往往积累于表层，而在剖面中呈不均匀分布。

土壤中的汞不易随水流失，但易挥发至大气中，许多因素可以影响汞的挥发。

土壤中的汞按其化学形态可分为金属汞、无机汞和有机汞，在正常的pE和pH范围内，土壤中汞以零价汞形式存在。

在一定条件下，各种形态的汞可以相互转化。

进入土壤的一些无机汞可分解而生成金属汞，当土壤在还原条件下，有机汞可降解为金属汞。

一般情况下，土壤中都能发生Hg2+===Hg2++HgO反应，新生成的汞可能挥发。

在通气良好的土壤中，汞可以任何形态稳定存在。

在厌氧条件下，部分汞可转化为可溶性甲基汞或气态二甲基汞。

阳离子态汞易被土壤吸附，许多汞盐如磷酸汞、碳酸汞和硫化汞的溶解度亦很低。

在还原条件下，Hg2+与H2S生成极难溶的HgS；金属汞也可被硫酸还原细菌变成硫化汞；所有这些都可阻止汞在土壤中的移动。

当氧气充足时，硫化汞又可慢慢氧化成亚硫酸盐和硫酸盐。

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

• DDT在土壤中的生物降解主要按还原、氧化和脱氯化氢等机理进行。
• 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

第四章土壤环境化学(SoilEnvironmentalChemistry)

土壤胶体吸附的阳离子全部是盐基阳离子时，这种土壤称为盐基饱和土壤。
可交换性盐基总量盐基饱和度（%） 100 阳离子交换量
（2）土壤胶体的阴离子交换吸附
带正电荷的胶体吸附的阴离子与土壤溶液中的阴离子交换。吸附顺序：
F- > C2O42- > 柠檬酸根 > PO43- > HCO3-> H2BO3- > Ac- > SCN- > SO42- > Cl- > NO3-
代换性酸度：
用过量中性盐（KCl、NaCl等) 溶液淋洗土壤，溶液中金属离子与土壤中H+、 Al3+发生离子交换作用：
|土壤胶体|-H+ + KCl → |土壤胶体|-K+ + HCl |土壤胶体|-Al3++ 3KCl→|土壤胶体|-3K+ + AlCl3 AlCl3 + H2O → Al(OH)3 + 3HCl
形成过程：由地壳的岩石、矿物经过风化作用形成的。按成因类型分类：原生矿物
Soil)
次生矿物
原生矿物：
土壤中原先存在的岩石颗粒，受到不同
程度物理风化后形成的。
类别：
硅酸盐（石英、长石、云母等）；
氧化物（SiO2 、Al2O3、 TiO2、 Fe2O3）；
硫化物 (FeS)；
磷酸盐如氟磷灰石Ca5(PO4)3F等。
有机质和低价金属离子。
土壤氧化还原能力的大小可以用土壤的氧化还原电位（Eh）来衡量。根据土壤Eh值可以确定土壤中有机物和
无机物可能发生的氧化还原反应和环境行为。
一般旱地土壤的氧化还原电位(Eh)为 +400—+700mV;水田的Eh值在-200—300mV。

模块一重金属在土壤中的迁移转化规律课件

加强与其他学科的交叉研究
重金属在土壤中的迁移转化规律涉及到环境科学、地球化学、生态学等多个学科领域，未来需要加强与其他学科的交叉研究，以促进学科融合和共同发展。
技术发展展望
发展原位监测技术
原位监测技术可以实时、准确地监测土壤中重金属的动态变化，为研究重金属在土壤中的迁移转化规律提供重要的技术支持。未来需要进一步发展原位监测技术，提高其监测精度和稳定性。
换土法
将污染表土挖出，用未污染的土壤进行回填，减少重金属的浓度。
深耕翻土
通过深耕和翻土，使表层土壤和深层土壤混合，降低表层土壤中重金属的浓度。
化学修复
化学钝化
向土壤中添加钝化剂，如硅酸盐、磷酸盐等，使重金属在土壤中形成沉淀，降低其活性。
化学萃取
利用化学萃取剂将重金属从土壤中提取出来，然后进行分离和回收。
THANKS 感谢观看
积累
在某些情况下，植物可以在其体内积累大量的重金属，这些重金属可能对植物本身产生毒害作用，也可能通过食物链进入人体，对人体健康产生威胁。
04 影响重金属迁移转化的因素
土壤性质
土壤类型
01
不同土壤类型对重金属的吸附、溶解和固定能力不同
，影响重金属的迁移转化。
土壤pH值
02 pH值可以影响重金属在土壤中的存在形态和溶解度
植被覆盖
01
植被覆盖可以影响重金属在土壤表面的分布和迁移，进而影响
其迁移转化。
土壤微生物
02
微生物可以通过生物作用影响重金属的溶解、吸附和迁移，进
而影响其迁移转化。
地形地貌
03
地形地貌可以影响重金属在土壤中的流失和富集，进而影响其
迁移转化。
05 重金属污染土壤的修复技术

《环境化学(第二版)》(戴树桂)知识点汇总及课后习题答案

1.循环经济中3R 原则的三个英文单词是，，。

2.环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果称为。

3.产生氧化性光化学烟雾的两种主要物质是，。

4.全球变暖问题除CO 2外，还应考虑具有温室效应的和的作用。

5.水环境中胶体颗粒的吸附作用大体可分为表面吸附、和。

6.水环境中促成颗粒物相互碰撞产生凝聚作用的三种机理分别是，，。

7.如果土壤胶体上吸附的阳离子有一部分为致酸离子，则这种土壤为土壤。

8.污染物由土壤向植物体内迁移的方式主要包括和两种。

9.物质在生物作用下经受的化学变化，称为。

10.受氢体如果为细胞内的分子氧，则生物氧化中有机物的氧化类型为，若为非分子氧的化合物就是。

11.毒理学把毒物剂量(浓度)与引起个体生物学的变化，如脑电、心电、血象、免疫功能、酶活性等的变化称为；一、回答下列问题（每题6分，共30分）1.影响大气中污染物质迁移的主要因素是什么？2.什么是电子活度pE ？它和pH 的区别是什么？3.影响重金属在土壤-植物体系中转移的主要因素是什么？举例说明。

4.请详细说明污染物质在肌体内有哪些转运过程。

5.1953年发生在日本熊本县的水俣病的致病的烷基汞物质有哪些？从化合物结构看，有什么特征？三、下列是光化学烟雾形成的一个简化机制，按序号分别写出哪几个属于引发反应、自由基传递反应和终止反应，在该机制中，控制光化学烟雾形成速率的是哪一类？(15分)四、下图是水解速率与pH 的关系，Mabey 等把水解速率归纳为由酸性或碱性催化和中性过程，因而水解速率可表示为：{}][][][][c OH K K H K c K B N A h -+++=在以一种催化为主时，其它两种催化可忽略不计，试证明： (a)lgK h =lgK A —pH ；(b)lgK h =lgK N ；(c)lgK h =lgK B K W +Ph 。

（15分）式中：K h —某一pH 值下准一级水解速率常数；K A 、K N 、K B —分别为酸性催化、中性过程和碱性催化的二级反应水解速率常数；K W —水的离子积；[c]—反应物浓度。

第四章土壤环境化学第三节土壤中农药的迁移和转化

①溶解性:
多数有机磷农药难溶于水(敌百虫、乐果除外),可溶于脂肪及各种有机溶剂; 常用疏水性有机溶剂:丙酮、石油醚、正己烷、氯仿、二氯甲烷及苯等;亲水性有机溶剂;乙醇、二甲基亚砜等。
②水解性: 有机磷农药属酯类(磷酸酯或硫代磷酸酯),在一定条件下能水解,特别就是在碱性介质、高温、水分含量高等环境中,更易水解。例如:敌百虫在碱性溶液中易水解为毒性较大得敌敌畏。
2、质体流动
土壤中农药既可以溶于水,也能悬浮在水中,还能以气态存在,或者吸附在土壤固相上或存在于土壤有机质中,从而使它们与水一起发生质体流动。
在稳定得土壤-水流状态下,有机物通过多孔介质移动得一般方程为:
c t
D
2c x 2
V0
c x
S t
D—扩散系数;
V0—平均孔隙水速度;
C—土壤溶液中农药得浓度; β—土壤容水量;
④磷酰胺与硫代磷酰胺: 磷酸分子中羟基被氨基取代得化合物,为磷酰胺。磷酰胺分子中得氧原子被硫原子所取代,即成为硫代磷酰胺;如甲胺磷。
敌百虫甲胺磷
有机磷农药得理化性质
除敌百虫、乐果少数品种为白色晶体外,其余有机磷农药得工业品均为棕色油状; 有机磷农药有特殊得蒜臭味,挥发性大,对光、热不稳定,并具有如下性质:
扩散迁移指土壤中气-液、气-固界面上发生得扩散作用。土壤系统复杂,土壤表面得吸附与解吸平衡,土壤得性质,有机物得性质,都会影响农药得扩散作用。
Shearer等提出得农药得扩散方程式:
主要影响
(1)土壤水分得含量: A 、 Shearer 等对林丹在粉砂壤土中得扩散研究表明:干燥土
R2CCHCl2
R2CHCHCl2 R2C=CCl2
OH R2CCCl3

土壤环境化学省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

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c. 断键: 硅酸盐黏土矿物在破碎时，引发晶层断裂，使硅氧片和水铝片断裂边角上出现电性未中和键。腐殖质胶体也常发生碳键断裂，从而产生剩下负电荷；
d. 胶体表面从介质中吸附离子: 使得土壤胶体带电。
3）土壤胶体分散性和凝聚性因为土壤胶体微粒带负电荷，胶体粒子相互排斥，含有分散性。负电荷越多，负电动电位越高，
土壤还含有同化和代谢外界进入土壤物质能力——净化能力。所以, 土壤又是保护环围土壤环境问题（Environmental Problem in Soil）
土壤酸化、盐碱化、土壤污染土壤沙漠化（石漠化）陆地植被破坏水土流失
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一、研究简史 1850s’ 英国学者Way和Lawes发觉土壤
特征:
（1）不连续性，存在于土粒间隙之间；
（2）湿度高；大气
土壤
（3）OO22少，C20O.925%多，有机0-质20.腐90%烂分解；
CO2
0.03%
0.03%-20%
（4）有还原性气体（H2S、NH3.H2、CH4）存在。
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5. 土壤生物（Organisms in Soil）
土壤中存在大量生物群落，包含微生物和土壤动物两大类。
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3. 土壤水分（Water in Soil）（1）土壤水分存在形式土壤颗粒吸附水分称吸着水, 几乎不移动, 不被植物吸收。外层膜状水称内聚水或毛细管水, 为植物生长主要水源。（2）土壤水分意义土壤水分既是植物营养物起源, 也是污染物向其它圈层迁移媒介。
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4. 土壤空气（Atmosphere in Soil）
b. 土壤质地越细，阳离子交换量越高；
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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。

环境化学第四章土壤

价交换和受质量作用定律支配外，各种阳离子交换能力的强
弱，主要依赖于以下因素：电荷数，离子电荷数越高，阳离子交换能力越强；
离子半径及水化程度，同价离子中，离于半径越大，水
化离子半径就越小，因而具有较强的交换能力。
第二节土壤的性质
土壤中一些常见阳离子的交换能力顺序如下： Fe3+＞Al3+＞H+＞Ba2+＞Sr2+＞Ca2+＞Mg2+＞Cs+＞Ru+＞
第二节土壤的性质
b.潜性酸：
其来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+。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。据测定土壤潜性酸
②水解性酸度：用弱酸强碱盐 (如醋酸钠)淋洗土壤，溶液中金属离子可
以将土壤胶体吸附的 H+ 、 A13+ 代换出来，同时生成某弱酸
(醋酸)。此时，所测定出的该弱酸的酸度称为水解性酸度。
第二节土壤的性质
③活性酸与潜性酸的关系：
土壤的活性酸与潜性酸是同一个平衡体系的两种强度，
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
第二节土壤的性质
一般土壤缓冲能力的大小顺序是：腐殖质土＞枯土＞砂土。土壤的可变电荷越多，缓冲能力越强。土壤缓冲能力越大，对酸碱污染物的容量就越大。但是，土壤的缓冲能力的大小是有一定限度的，超出这个限度，土壤的酸碱度会发生强烈的变化。
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第13讲重金属在土壤环境中的迁移转化PPT课件

– 能大量富集几乎所有的重金属，并通过食物链进入人体，参与生物体内的代谢过程。
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微生物对重金属的迁移转化的影响
• 某些微生物，如硫酸盐还原菌以及某些藻类，能够产生多糖、脂多糖、糖蛋白等胞外聚合物，其大量的阴离子基团，可与重金属离子结合；
• 某些微生物产生的代谢产物，如柠檬酸、草酸等是有效的重金属配位、螫合剂。
第三节土壤中农药的迁移
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第二节重金属在土壤—植物体系中的迁移及其机制
• 土壤含有一定量的重金属元素（Cu、Zn、 Mo、Fe、Mn等），其中很多是作物生长所需要的微量营养元素（酶催重金属元素积累的浓度超过了作物需要和可忍受程度，表现出受毒害的症状
4
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。
• 汞在植物各部分的分布：根>茎、叶>籽粒。
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5) 铅(Pb)
• 土壤中铅主要以Pb(OH)2 、PbCO3和 P铅b含SO量4极固低体;形式存在，土壤溶液中可溶性
• Pb2+可置换黏土矿物上吸附的Ca2+，在土壤中很少移动。
3
一、土壤-植物系统中重金属的迁移转化
1. 重金属在土壤中的迁移转化 1) 土壤胶体对重金属的吸附作用 2) 土壤中重金属的配合作用 3) 土壤中重金属的沉淀和溶解作用 4) 土壤中重金属的生物转化

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。
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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）。）。
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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。

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：

环境化学复习题库(含答案)

环境化学复习题库（含答案）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__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A _污染水体后引起的 2、五十年代日本出现的痛痛病是由___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 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)NO + hν NO + O 2(2)HNO+ hν HO + NO 或HNO+ hν H + NO 2 2 2(3)HNO+ hν HO + NO 3 2(4)HCO + hν H + HCO 或HCO + hν H + CO 222(5)CHX + hν CH + X 332、大气中的NO可以转化成 HNO 、 NO和 HNO 等物质。

23333、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的反应机理如下: 3CH(O)CH 232第 1 页共 10 页环境化学复习题库+ CH == CH HCO+HCOO O322225、大气颗粒物的去除与颗粒物的粒度、化学组成和性质有关，去除方式有和湿沉降两种。

干沉降6、制冷剂氯氟烃破坏臭氧层的反应机制是:CFmCln + hv CFmCln-1 + ClCl + O O + ClO 32ClO +O O + Cl 27、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。