污泥土地利用中重金属铜在土壤中的迁移行为
污染土壤中铜离子的吸附行为研究
污染土壤中铜离子的吸附行为研究近几年来，人类对于环境保护的意识日益增强。
其中，污染土壤的问题一直备受关注。
污染土壤中的重金属离子，如铜离子，会对生态环境和人体健康造成极大的威胁。
因此，对于污染土壤中铜离子的吸附行为进行深入研究，有助于制定科学的环境治理措施。
1. 什么是铜离子的吸附？铜离子的吸附是指铜离子与土壤中的微粒子表面发生电化学反应，从而固定在土壤颗粒上的过程。
常见的土壤吸附剂有矿物质、有机物质、氧化物等。
铜离子与土壤吸附剂之间的交互作用，是影响吸附的关键因素。
2. 吸附过程的影响因素是什么？在实际操作中，铜离子的吸附行为受到许多影响因素的制约。
其中，土壤pH 值、土壤粒径、土壤结构、铜离子浓度等因素都会在不同程度上影响铜离子的吸附过程。
（1）土壤pH值：土壤pH值决定了离子在土壤中的电性，从而影响离子与土壤颗粒之间的电化学吸附作用。
一般来说，当土壤pH值低于6.5时，铜离子的吸附能力会增强。
但当pH值过低或过高时，吸附能力会下降。
（2）土壤粒径：土壤颗粒的大小也会影响铜离子的吸附。
一般来说，当土壤颗粒越小，吸附能力也越强。
（3）土壤结构：土壤结构的稳定性会影响铜离子在土壤中的迁移行为。
当土壤结构不稳定时，铜离子会更容易溶解在水中并发生迁移。
（4）铜离子浓度：铜离子浓度越高，越容易与土壤颗粒发生物理化学反应。
但高浓度铜离子会阻碍土壤颗粒的吸附功能，导致铜离子进一步污染。
3. 如何控制铜离子的吸附？对于铜离子的吸附控制，需要从多个角度考虑。
（1）改变土壤pH值：在实战中可以采用如添加钙粉、石灰等方式，改变土壤pH值，从而调整铜离子的吸附能力。
（2）增加土壤有机物质含量：土壤有机质的加入可以增加铜离子的吸附速率，从而达到降低铜离子污染的作用。
（3）选择适合的吸附剂：根据不同种类的污染物，选用合适的土壤吸附剂，可以更好地控制污染物的扩散和迁移。
4. 结语铜离子是一种常见的重金属污染物之一，对环境和人体健康造成不可忽视的影响。
土壤对铜的吸附
土壤对铜的吸附环境化学——土壤对铜的吸附2013年11月实验十七土壤对铜的吸附土壤中重金属污染主要来自于工业废水、农药、污泥和大气沉降等。
过量的重金属可引起植物的生理功能紊乱、营养失调。
由于重金属不能被土壤中的微生物所降解，由此可在土壤中不断积累，也可为植物所富集并通过食物链危害人体健康。
重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附作用、配合作用、沉淀溶解作用和氧化还原作用。
其中又以吸附作用最为重要。
铜是植物生长所必不可少的微量营养元素，但含量过多也会使植物中毒。
土壤的铜污染主要是来自铜矿开采和冶炼过程。
进入到土壤中的铜会被土壤中的粘土矿物微粒和有机质吸附，其吸附能力的大小将影响铜在土壤中的迁移转化。
因此，研究土壤对铜的吸附作用及其影响因素具有非常重要的意义。
一、实验目的1、了解影响土壤对铜吸附作用的有关因素。
2、学会建立吸附等温式的方法。
二、实验原理不同土壤对铜的吸附能力不同，同一种土壤在不同条件下对铜的吸附能力也有很大差别。
而对吸附影响比较大的两种因素是土壤的组成和pH。
为此，本实验通过向土壤中添加一定数量的腐殖质和调节待吸附铜溶液的pH，分别测定上述两种因素对土壤吸附铜的影响。
土壤对铜的吸附可采用Freundlich吸附等温式来描述。
即：Q = Kρ1/n式中：Q——土壤对铜的吸附量，mg/g；ρ——吸附达平衡时溶液中铜的浓度，mg/L；K，n——经验常数，其数值与离子种类、吸附剂性质及温度等有关。
将Freundlich吸附等温式两边取对数，可得：lgQ = lgK + 1/n lgρ以lgQ 对lgρ作图可求得常数K和n，将K、n代入Freundlich吸附等温式，便可确定该条件下的Freundlich吸附等温式方程，由此可确定吸附量（Q）和平衡浓度（ρ）之间的函数关系。
（2）采用Langmuir吸附等温式描述，即：Q = q m k1ρ/（1+k1ρ）→1/Q = 1/q m k1ρ+ 1/q m 以1/Q 对1/ρ作图可求出q m和k1 ，进而确定吸附量（Q）与平行浓度ρ的函数关系，分别作出lgQ - lgρ和1/Q - 1/ρ图，求出相关系数，判定吸附类型。
土壤中重金属的迁移转化过程
土壤中重金属的迁移转化过程嘿，朋友！你知道吗，土壤里的重金属就像一群调皮的小精灵，它们的迁移转化过程那可是相当有趣又复杂呢！咱先来说说重金属是怎么在土壤里“溜达”的。
这就好比你在一个大集市里，人群熙熙攘攘，有人从这边走到那边，有人从那头跑到这头。
重金属在土壤里也是这样，它们会随着水流到处“跑”。
水就像是它们的“交通工具”，带着它们从一个地方到另一个地方。
你想想，如果水流得快，那这些重金属是不是就被带得更远啦？还有啊，土壤里的颗粒也能带着重金属“搬家”。
这就像一群小伙伴手拉手一起走，土壤颗粒和重金属紧紧“依偎”着，一起在土壤里移动。
有时候，土壤里的生物也会掺和进来。
比如说蚯蚓，它们在土里钻来钻去，也可能把重金属带到不同的地方。
这难道不像快递员在给重金属“送货”吗？接下来咱再聊聊重金属的转化。
这就像是孙悟空会七十二变，重金属也能变来变去。
有的重金属原本毒性很大，但经过一番变化，毒性可能就减小了。
可有的呢，原本没啥危害，变一变反倒变得危险了。
你说神奇不神奇？比如说，有些重金属在土壤里会和其他物质发生化学反应，就像两个小伙伴一起做游戏，玩着玩着就变成了新的样子。
还有的时候，土壤的酸碱度、氧化还原条件等都会影响重金属的转化。
这就好比天气会影响你的心情一样，环境一变，重金属的“脾气”也跟着变。
再想想，如果土壤被污染得厉害，重金属大量积累，那会怎么样？就像一个班级里调皮捣蛋的孩子太多，整个班级都乱套啦！土壤的质量会下降，种出来的庄稼可能也会受到影响。
这可不是闹着玩的，我们吃的粮食可都从土里来呢！所以说啊，了解土壤中重金属的迁移转化过程太重要啦！这能帮助我们更好地保护土壤，让我们的土地更健康，种出的粮食更安全。
我们可不能让这些调皮的重金属在土壤里“胡作非为”，得想办法管住它们，你说对不对？。
污染土壤中重金属迁移与转化机理研究
污染土壤中重金属迁移与转化机理研究近年来，随着工业化的快速发展，土壤污染问题日益严重。
其中，重金属污染是一大关注焦点。
重金属污染对土壤环境和农产品安全产生了巨大的影响，因此，研究污染土壤中重金属的迁移与转化机理具有重要意义。
重金属的迁移是指在土壤中由污染点向四周扩散的过程。
重金属常以离子形式存在于土壤中，其迁移主要受土壤水体的输运作用影响。
在重金属的迁移过程中，土壤粒市的结构和组成起到了重要的作用。
一方面，土壤颗粒的大小和排列会影响重金属的渗透速率，从而影响重金属的迁移距离；另一方面，土壤中的有机质、矿物质和胶体颗粒等也能与重金属形成络合物，影响其迁移能力。
此外，土壤的pH值、温度和湿度等环境因素也会对重金属的迁移过程产生影响。
因此，研究重金属迁移的机理，可以为有效预测和控制重金属污染提供理论依据。
重金属的转化是指在土壤中重金属由一种形态转变为另一种形态的过程。
重金属的转化主要受土壤理化性质和微生物作用的影响。
土壤理化性质如pH值、氧化还原条件、有机质含量等对重金属转化起到了重要影响。
例如，酸性土壤有利于重金属离子的溶解，从而增加其毒性和迁移性；而碱性土壤则会降低重金属的溶解度，减少其对环境的危害。
此外，土壤中的微生物也对重金属的转化有着重要作用。
某些微生物可以通过还原作用将重金属离子转化为沉淀态，从而降低其毒性；而另一些微生物则可以将重金属离子与有机物结合，形成稳定的络合物。
因此，研究重金属的转化机理，有助于寻找有效的修复和治理重金属污染土壤的方法。
本研究通过实验、观测和模型分析等方法，系统地研究污染土壤中重金属的迁移与转化机理。
首先，我们可以通过采集不同深度和距离污染点不同位置的土壤样品，分析重金属的分布特征，揭示重金属的迁移规律。
其次，我们可以通过控制土壤的物理性质（如孔隙度、比表面积等）和化学性质（如pH值、有机质含量等），研究这些因素对重金属迁移的影响。
同时，我们还可以通过模拟实验和数值模型的方法，模拟不同情景下重金属的迁移过程，为污染土壤的修复和治理提供科学依据。
重金属在土壤植物体系中的迁移及其机制and土壤中农药的迁移转化
铜－Copper
? 铜是各种生物的必需微量元素； ? Cu 2+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。
图4－15说明，干土壤 中吸附的强弱还与吸 附质（农药）的极性 有关，极性大的吸附 量就大；而且分配作 用也同时发生。因此， 非离子型有机物在干 土壤中表现为强吸附 （被土壤矿物质）和 高分配（被土壤有机 质）的特征。
?三.土壤中农药的迁移转化
—典型农药在土壤中的迁移转化
3.1有机氯农药 含有一个或几个苯环的氯的衍生物
3. 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
? 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。
? 磷酸的酯类或酰胺类化合物。
A Y
P
R
X A'
按结构
(1) 磷酸酯 (2) 硫代磷酸酯 (3) 膦酸酯和硫代膦酸酯类 (4) 磷酰胺和硫代磷酰胺类
?三.土壤中农药的迁移转化—典型有机污染物
O
(1) 磷酸酯：磷酸中三
磷酸
个氢原子被有机基团置 换所生成的化合物，如 敌敌畏、二溴磷等。
P
HO
OH
OH
O
H3CO H3CO
铜、砷在土壤中的迁移转化ppt课件
Hale Waihona Puke 17CuCu
土壤胶体 Cu
H Cu
Cu Cu
Cu Ca
Ca
Ca
土壤胶体 Ca
H Cu
Ca Cu
11
重金属形态是指重金属的
和
四个方面，即某一重金属元素在环境
中以某种离子或分子存在的实际形式。
目前重金属形态转化的研究集中于 的转变
12
13
14
15
1.杨居荣, 车宇瑚, 刘坚. 重金属在土壤-植物系统的迁移累积特 征及其与土壤环境条件的关系[J]. 生态学报, 1985, 5(4):307-314
增加外源Cu浓度，发现土壤对铜 的蓄积有最大值。
蓄积的最大值。
处浓度仍高于本底值，也有
8
+
2+
- --
-
-
胶核
--
-
2+ Cu
+
H
+
决定电位 离子层
非选择性吸附
+H+ -H+
OH2+
HAsO42
OH
H 2 AsO4
O-
选择性吸附
9
某地污灌土壤，
，进行土柱淋溶实验：
Cu迁移量 Cu迁移量
10
Cu Cu
1
2
3
4
5
微
细
颗
非 移
粒 态
动
相
基
真
质
溶
解
态
土壤
界面 土壤溶液
6
（1）
自然（成土母质）、 人为（工矿业活动、
废弃物排放和燃煤、农业活动）
（2） 移动性较差
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
一、土壤中的重金属
1.土壤背景值
天然土壤本身就含有一定量的金属元素，其中很多是作
物生长(shēngzhǎng)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。
土壤背景值就是指在未受污染 (wūrǎn) 的情况下，天然土壤
例如：a 土壤中的C d，CdS是难溶物质，但在氧化条
件下CdSO4的溶解度要大很多；
b 砷的情况正好相反(xiāngfǎn)，在还原条件下，As5+被还
原为As3+，亚砷酸盐的溶解度大于砷酸盐，从而
增加了土壤中溶解态As的浓度和砷迁移能力。
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（4）土壤(tǔrǎng)中有机质含量
土壤中有机质含量影响土壤颗粒对重金属的吸附能力和重金属
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(zhíwù)的根际土壤中，从而降低了As的生物有
效性。
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三、重金属在土壤—植物系统中的迁移(qiānyí)转化规律
1、植物对土壤(tǔrǎng)中的重金属的富集规律
农作物对重金属吸收富集的趋势是，土壤中重金属含量
(wūrǎn)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。
在酸性土壤中，由于土壤对铜的吸附减弱，被土壤固定的铜易被解吸
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。
正常水平，而非耐性植物酶的活性在重金属含量增加时明显降低。
土壤环境中重金属的迁移转化与影响研究
土壤环境中重金属的迁移转化与影响研究土壤中重金属是一种普遍存在的污染物质，在许多不同的领域中都会产生有害的影响。
这些重金属通过各种方式进入土壤中，包括自然和人为因素，如矿物和肥料，废水和废物排放等。
然而，重金属的迁移转化和影响的研究一直是土壤和环境科学领域的热点，因为它对生态环境和人类健康造成的危害极大。
重金属的迁移转化土壤是一种复杂的环境，其中包含有许多不同类型的微生物、植物和无机化合物。
在这样的环境中，重金属的迁移和转化是非常复杂的过程，并且受到多种因素的影响，包括土壤性质、水分、温度、微生物等。
重金属的迁移可以通过许多方式进行，如扩散、吸附、淋滤、活性运移等。
扩散是指重金属自高浓度处向低浓度处的移动；吸附是指重金属被土壤颗粒或有机物吸附或吸附到表面上；淋滤是指重金属随土壤水分移动；活性运移是指重金属与细菌或真菌等活性生物共同迁移。
重金属的转化主要涉及化学反应和生物转化。
化学反应可以包括氧化、还原、酸碱中和和络合等；生物转化可以包括氧化还原、生物吸附和生物富集等。
这些转化过程可以影响重金属的迁移和吸附等许多方面，进而影响到环境和生态系统。
影响重金属的因素土壤中重金属的存在可以给植物和动物造成危害，并影响生态系统的健康。
因此，研究土壤中重金属的迁移、转化和影响非常重要。
形成重金属污染的因素有许多，以下就简单介绍其中一些。
土壤酸碱度对重金属的影响：土壤的pH值是影响重金属迁移和可溶性的主要因素之一。
过低或过高的pH值均会增加重金属的溶解度和迁移速度。
有机质含量对重金属的影响：土壤中的有机质可以吸附重金属，降低它们的迁移能力。
同时，有机质可以促进一些菌类生长，进一步降低土壤重金属含量。
植物根系对重金属的影响：植物根系的生长可以改善土壤结构、降低土壤pH 值、增加土壤有机质含量等，从而降低土壤中重金属的含量。
同时，植物还能够将重金属吸收到体内，从而降低土壤中重金属的含量。
化学添加剂对重金属的影响：在土壤污染严重的情况下，可以通过添加化学物质吸附和沉淀重金属，从而降低其在土壤中的含量。
堆肥污泥重金属在黄土层中的淋溶迁移试验
堆肥污泥重金属在黄土层中的淋溶迁移试验摘要：采用经强化重金属后的堆肥污泥作为淋溶土柱的重金属来源，通过土柱淋溶试验，研究了堆肥污泥ｃｄ、ｎｉ、ｐｂ、ｃｕ、ｚｎ５种重金属在黄土层中的垂直迁移特征，探讨了堆肥污泥施用量及不同淋溶水量对黄土层中重金属迁移分布的影响。
结果表明，ｃｄ、ｎｉ的淋溶迁移性较好，ｐｂ、ｃｕ、ｚｎ整体迁移性较差。
ｃｄ和ｃｕ随淋溶水量增加淋出作用明显增强，增大淋溶水量对ｎｉ和ｐｂ的淋出影响无明显增强，表层土中ｚｎ、ｎｉ、ｐｂ含量随淋溶水量增大而累积，深层土情况各异。
关键词：堆肥污泥；重金属；黄土；淋溶；迁移ａｂｓｔｒａｃｔ： uｓｉｎｇｃｏｍｐｏｓｔｅｄｓｌｕｄｇｅａｄｄｉｎｇｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ as the heavy metal resource of leaching loess column， tｈe ｖｅｒｔｉｃａｌｍｉｇｒａｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ（ｃｄ，ｎｉ，ｐｂ，ｃｕ，ｚｎ）ｉｎｃｏｍｐｏｓｅｄｓｌｕｄｇｅ was studied；ａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｃｏｍｐｏｓｅｄｓｌｕｄｇｅａｎｄｌｅａｃｈｉｎｇｗａｔｅｒｏｎｍｉｇｒａｔｉｏｎｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｌｏｅｓｓ was investigated．ｔｈｅｒｅｓｕｌｔs ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｃｄ，ｎｉｈａｄｇｏｏｄｌｅａｃｈｉｎｇｍｉｇｒａｔｉｏｎ ability；ｂｕｔｐｂ，ｃｕ，ｚｎｈａｄ ability；ｐｏｏｒｍｉｇｒａｔｉｏｎ ability．ａｓｔｈｅｗａｔｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｃｄａｎｄｃｕｌｅａｃｈｅｄｍｏｒｅａｐｐａｒｅｎｔｌｙ；ｂｕｔ it did ｎｏｔ work ｆｏｒｎｉａｎｄｐｂ．ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｚｎ，ｎｉ，ｐｂｉｎｓｕｒｆａｃｅｌｏｅｓｓｗａｓａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄａｓｔｈｅｔｈｅｗａｔｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｂｕｔｉｎｄｅｅｐ loess ｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｗａｓｖａｒｉｅｄ．ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｔｅｄｓｌｕｄｇｅ；ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ；ｌｏｅｓｓ；ｌｅａｃｈ；ｍｉｇｒａｔｅ据统计，２００９年全国城镇污水处理厂产生含水率８０％的污泥约２００５万ｔ［１］。
重金属在浅层土壤中的迁移与富集规律研究
重金属在浅层土壤中的迁移与富集规律研究近年来，随着环境污染的加剧，重金属的污染成为影响环境和人类健康的重大问题。
重金属的污染物有多种来源，其中重金属从土壤中迁移和富集是一个重要的课题。
因此，研究重金属在浅层土壤中的迁移与富集规律不仅有助于更好地了解其在土壤环境中的行为特征，而且能够及时有效地控制并保护关键生态系统。
重金属在浅层土壤中的迁移和富集受土壤特性、重金属特性、环境因子和重金属污染来源等方面的影响。
重金属在浅层土壤中富集的过程是由质量平衡的表观活性过程决定的。
在地表植被、土壤细菌和微生物等生物体系中，重金属可以作为器官内的矿物质及其附着的有机质的溶剂或络合物，以及作为颗粒表面的化合物，在生物体系中逐渐聚集和富集。
浅层土壤作为重金属污染传播和转移的主要载体，其对其他环境介质中重金属的影响非常重要。
因此，在研究重金属迁移和富集规律的过程中，要着重研究影响浅层土壤重金属迁移的主要因素。
浅层土壤具有一定的吸附能力，它可以有效吸收重金属溶液中的重金属离子。
在水溶液中，以田氏离子和非田氏离子为例，氯离子、硫酸钙离子等是非田氏离子，而钾离子、钠离子等是田氏离子。
田氏离子在满足特定条件时，可以更快地发生形成颗粒表面络合物和有机酸络合物，从而有效地加快土壤中重金属的富集过程。
因此，研究重金属在浅层土壤中富集的过程，必须考虑吸附的重要性和影响。
土壤的化学性质可以影响重金属的吸附和迁移。
土壤中的离子平衡可以显著影响重金属在土壤中的行为。
例如，土壤碱度高的化学性可以影响重金属的吸附和富集，土壤碱度低导致土壤阴离子表面电荷密度变大，从而促进土壤中重金属的吸附和富集。
外界环境因素也是影响重金属在浅层土壤中富集和迁移的重要因素。
例如，降雨量可以影响重金属在浅层土壤中的迁移和富集，降雨量大可以淋洗土壤表层，从而能够把重金属从土壤中洗走。
另外，温度也可以影响重金属在浅层土壤中的迁移和富集，温度升高，可以促进重金属的萃取，提高重金属的活性，从而更容易迁移和聚集。
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
重金属在土壤一植物体系中的迁移转化
重金属在土壤一植物体系中的迁移转化人体内的微量元素不仅参加机体的组成，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、年轻、智力甚至癌症有疏远关系。
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，它们之间相互抑制、相互拮抗，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。
在农业生态环境中，土壤是衔接有机界与无机界的重要枢纽，土壤无机污染物中，重金属的污染间题比较突出。
这是由于重金属普通不易随水淋滤，不能被土壤微生物所分解，但能被土壤胶体吸附，被土壤微生物富集或植物所汲取，有时甚至可能转化为毒性更强的物质。
有时通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严峻危害人体健康。
重金属元素可通过土壤堆积于植物体内，终于危害人类。
因此，测量土壤中及植物中的重金属浓度，可以把握重金属在土壤一植物体系中的迁移转化能力。
一、试验目的 1．把握使用测定土壤及植物中Pb,Zn,Cu,Cd浓度的原理及办法。
2．把握土壤一植物体系中重金属的迁移、转化逻辑及评价办法。
3．了解原子汲取分光光度计仪器的性能、结构及其基本用法办法。
二、试验原理在同一地点采集植物和土壤样品，经风干处理后，用酸消解体系，将样品中各种形态的重金属转化为同一高价态，在原子汲取分光光度计上测定其浓度；通过比较分析土壤和植物中重金属的浓度，探讨重金属在植物一土壤体系中的迁移能力。
将处理好的试样挺直喷入空气一乙炔火焰，火焰中形成的原子蒸气对光源放射的特征电磁辐射产生汲取，测得试液吸光度扣除空白吸光度，从标准曲线查得Pb,Zn,Cu,Cd的浓度，从而计算土壤和植物中Pb,Zn,Cu,Cd的浓度。
三、仪器和试剂 1．仪器原子汲取分光光度计；空气一乙炔火焰原子化器；Pb,Zn,Cu,Cd；尼龙筛（100目）；电热板；量筒（100mL)；高型烧杯（100mL)；容量瓶（25mL,l00mL);锥形瓶（100mL)；小三角漏斗；表面皿。
环境化学13重金属在土壤环境中的迁移转化
lgKº
20.96 15.93 21.05 28.19 26.35 24.08 29.91 16.14 21.83
3、沉淀溶解作用（结合环境Eh、pH等的变化）
（1）Eh 对于Cr、V：Eh↑，形成阴离子状态(酸根)，溶解性↑ 对于Fe、Mn：Eh↑，形成高价难溶化合物
（2）pH 酸度高，则金属离子浓度高
pH条件对土壤中汞的沉淀-溶解过程的效应 1、土壤pH小于2.2时，土壤中汞主要呈溶解状态 2、土壤pH在2.2-3.8时，溶解态的Hg 2+可转化为HgOH+ 3、土壤pH在6.0时，反应向Hg(OH)2沉淀方向转化。
4、氧化还原反应 CdS→ CdSO4 可溶性↑
Cd
ppb
6
pH5
的
浓 度
4
pH8
（3）主要化学形态 （4）分类
CdS CdSO4
可给态；代换态；不溶态
易迁移转化； 可被植物吸收
（5）在植物中的分布趋势
一般规律：根>叶> 枝的杆皮>花果籽实
如水稻：根>茎叶>稻壳>糙米
3、钴（Co） （1）来源 采矿冶炼等过程
（2）分布
主要分布在上层，但被有机物螯合时会向下移动，土壤呈酸性时将 家中淋溶导致土壤垂直侵蚀迁移
perspective [M]. Oxford University Press, 2000 Manahan, S.E. Environmental Chemistry[M]. Lewis publishers (第七
版), 1999
土壤环境化学篇
土壤是自然环境要素的重要组成之一，它是处在岩石 圈最外面的一层疏松的部分，具有支持植物和微生物生长 繁殖的能力，被称为土壤圈。土壤圈是处于大气圈、岩石 圈、水圈和生物圈之间的过渡地带，是联系有机界和无机 界的中心环节。它与地球的直径相比，只不过相当于一张 薄纸，但它是农业生产的基础，是人类生活的一项极其宝 贵的自然资源。土壤还具有同化和代谢外界进入土壤的物 质的能力，所以土壤又是保护环境的重要净化剂。这就是 土壤的两个重要的功能。
土壤对铜的吸附实验-2009
土壤对铜的吸附实验-2009预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制土壤对铜的吸附实验一、实验目的重金属在土壤中的迁移转化主要包括吸附-解吸作用、配合-解离作用、沉淀-溶解作用、氧化-还原作用等，其中吸附作用是重要的迁移转化过程，土壤对重金属吸附能力的大小直接影响土壤中重金属的活性，进而对重金属的环境生态效应产生重要影响。
因此，研究土壤重金属的吸附特征对正确评价土壤中重金属的环境生态效应具有重要意义。
二、实验原理土壤对重金属的吸附包括吸附动力学和吸附热力学。
吸附动力学特征一般可用双常数速率方程lgY=lgK+(1/n)lgt和Elovich方程Y=K+(1/a)lnt描述，两方程中K值的大小均可以反映吸附速率的大小。
吸附热力学特征可以用Freundlich方程lgY=lgK+(1/n)lgC(lgK 值越大吸附量越大，1/n值越大吸附力越强)和Langmuir方程1/Y=1/M+(K/M)(1/C)描述(Y吸附量，C 是平衡液吸附质浓度，M是最大吸附量，K是与能量项有关的常数，是吸附结合能常数，对离子交换反应来说是吸附解吸平衡常数，MBC=M*K为最大缓冲容量)。
Freundlich方程中的K值反映了土壤对重金属的吸附能力大小，K值越大吸附能力越大；Langmuir方程中的M是土壤对重金属的最大吸附量。
三、仪器与试剂常用玻璃仪器、离心管、振荡器、离心机、原子吸收分光光度计用0.01MNaNO3溶液配制1、5、10、20、50、100、150、200mg/L铜标准溶液各500mL备用。
四、实验步骤1、土壤的采集与制备2、各类溶液的配制3、标准曲线的绘制吸取50mg/L的铜标准溶液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL分别置于50mL容量瓶中，加2滴0.5mol/L的H2SO4，用蒸馏水定容，其浓度分别为0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mg/L。
土壤重金属污染物的迁移转化行为及其环境效应研究
土壤重金属污染物的迁移转化行为及其环境效应研究土壤是重金属迁移转化过程中的主要介质。
重金属在土壤中的迁移主要通过溶解态、离子交换、吸附-解吸和损失等方式进行。
一方面，土壤颗粒表面充电，可以吸附重金属离子，限制其迁移。
另一方面，重金属也会与土壤溶液中的有机物、簇合物和胞外多糖等形成络合物，影响其迁移能力。
土壤结构、酸碱性、含水量和温度等因素也对重金属迁移过程有一定影响。
土壤重金属污染物的转化主要包括了迁移、转化和固定三个阶段。
迁移是指重金属污染物从土壤表层向下渗透，进入土壤剖面深层。
转化是指重金属污染物在土壤中经过溶解、沉淀、还原和氧化等反应，发生形态和价态的改变。
固定是指重金属污染物在土壤中被吸附、沉淀或根系吸收等方式限制其迁移能力。
土壤重金属污染物的迁移转化行为对环境产生了一系列的效应。
首先，重金属的迁移转化过程会导致土壤环境的破坏。
重金属的渗透和迁移可能导致地下水的污染，进而影响到水源的安全性。
此外，重金属还可能通过进食链进入到人体和动物体内，对生物体健康产生负面影响。
其次，重金属的转化过程可能改变其毒性。
有些重金属在土壤中发生还原和氧化等反应后，产生的化合物毒性更大。
最后，重金属的固定是土壤修复的关键环节。
通过适当的修复技术可以有效地固定土壤中的重金属污染物，减少其对环境的威胁。
因此，对于土壤重金属污染物的迁移转化行为及其环境效应的研究具有重要的理论和实践意义。
通过深入研究土壤重金属的迁移转化过程，可以为土壤污染物的防控和修复提供科学依据。
此外，还可以对土壤污染防治政策的制定和土壤环境管理提供参考。
值得注意的是，不同重金属污染物的迁移转化行为和环境效应存在差异，因此需要更多的研究来完善相关知识，以便更好地应对土壤重金属污染问题。
实验报告重金属离子在土壤中的迁移行为研究
实验报告重金属离子在土壤中的迁移行为研究实验报告：重金属离子在土壤中的迁移行为研究摘要：本实验通过模拟实验，研究了重金属离子在不同土壤中的迁移行为。
实验结果表明，重金属离子的迁移受土壤性质、离子浓度和环境条件等因素的影响。
通过对土壤中重金属离子迁移机制的深入了解，有助于对土壤污染问题进行科学有效的解决。
1. 引言土壤作为生态系统的重要组成部分，对环境和人类健康具有重要影响。
然而，由于人类活动和工业发展等原因，土壤中的重金属含量不断上升，引发了严重的土壤污染问题。
因此，研究重金属离子在土壤中的迁移行为对于土壤污染防治具有重要意义。
2. 实验目的本实验旨在研究重金属离子在不同土壤中的迁移行为，探究其影响因素和迁移机制，为土壤污染治理提供科学依据。
3. 实验设计与方法3.1 样品采集从不同地区采集不同类型的土壤样品，包括沿海土壤、山地土壤和城市土壤。
3.2 实验装置使用离子交换柱和蒸馏水进行离子交换实验，模拟重金属离子在土壤中的迁移过程。
3.3 实验步骤3.3.1 样品处理将采集的土壤样品进行干燥、研磨和筛分处理，得到粒径均匀的土壤样品。
3.3.2 离子交换实验将处理好的土壤样品装填入离子交换柱中，通过加入一定浓度的重金属溶液，利用蒸馏水进行淋洗，收集淋洗液，并定量测定其中的重金属离子浓度。
4. 实验结果和分析4.1 不同土壤的重金属离子吸附能力将不同土壤样品分别与重金属溶液接触一段时间后，测定土壤样品中的重金属离子浓度。
结果显示，山地土壤对重金属离子的吸附能力较强，沿海土壤次之，而城市土壤吸附能力较低。
4.2 重金属离子迁移的影响因素通过改变重金属离子的初始浓度、土壤酸碱度和温度等条件，观察其对重金属离子迁移的影响。
结果发现，初始浓度越高、土壤酸碱度越低、温度越高，重金属离子的迁移速率越快。
5. 讨论与结论通过对实验结果的分析和讨论，得出以下结论：（1）不同土壤样品对重金属离子的吸附能力存在差异，山地土壤吸附能力最强，城市土壤吸附能力最弱。
第13讲 重金属在土壤环境中的迁移转化
④重金属对植物酶活性的影响
• 重金属胁迫可导致酶活性的失活、变性，甚至酶的破坏, 重金属胁迫可导致碳水化合物合成代谢、氮素代谢等代谢 的失衡。 • 高浓度汞(50ppm)对萌发期内小麦种子内α-淀粉酶活性有 明显的抑制作用; • 铜可引起水稻根系脱氢酶、蔗糖酶活性的下降，降低固氮 酶的活性
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3.1 重金属对植物的毒害效应
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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 上迅速被土壤吸附固定，在土壤中难以再迁移。 • 土壤对Cr(Ⅵ)的吸附固定能力较低(8.5%～36.2%)
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3) 砷(As)
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三、植物对重金属污染产生耐性的机制
• 植物对重金属污染产生耐性由植物的生态 学特性、遗传学特性和重金属的物理化学 性质等因素所决定。
– 不同种类的植物对重金属污染的耐性不同； – 同种植物由于其分布和生长的环境各异 ,长期受 不同环境条件的影响，在植物的生态适应过程 中，可能表现出对某种重金属有明显的忍耐性。 • 内容 1. 重金属对植物的毒害效应 2. 植物对重金属污染产生耐性的机制
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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
• 不同植物种类或同种植物的不同植物的不同 植株从土壤中吸收转移重金属的能力不同。 • 植物生长发育期不同，对重金属的富集量不 同。
2)土壤的理化性能 3)重金属的种类、浓度及其存在形态
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二、影响重金属在土壤-植物体系中迁移的因素
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3.2 植物对重金属污染产生耐性的机制
①植物根系对重金属离子跨膜吸收的限制 • 植物根系通过改变根际化学性状、或通过 根际分泌螯合剂抑制重金属的跨膜吸收。 • 如Zn可诱导细胞外膜产生分子量60 000～ 93 000的蛋白质，并与之键合形成络合物， 使Zn停留于细胞膜外。
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第３ ５卷第 ｌ ２期
２１ ０ ０年 ｌ ２月
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环境 科 学 与 管理
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文章编 号 ： ７ ６ ３ （ ０ ０ １ ０ １ ０ １ ４— １９ ２ １ ）２— ０ ８— ４ ６
其 向 下 迁移 。 关键 词 ： 肥 污 泥 ； 柱 ； ； 滤 ； Ｃ 连 续提 取 法 堆 土 铜 淋 ＢＲ 中 圈分 类 号 ： ７ ８ Ｘ ０ 文献 标 识 码 ： Ｂ
Ｓｕ ｙ ｏ ｈ ｇａｉｎ ｏ ｐ ｒｉ ｅ ｇ ｌ ｄ ｅ Ａｍｅ ｄ ｄ Ｓ ｉ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ Ｍｉｒｔｏ ｆＣｏ ｐｅ ｎ Ｓ ｗａ ｅ Ｓ ｕ ｇ ｎ ｅ ｏｌ
污 泥 土 地 利 用 中重 金 属 铜 在 土 壤 中 的 迁 移 行 为
付新梅 俞珊 李云飞 唐兵 ， ， ，
（． １ 固体废物处理 与资源化省部共建教育部重点实验室 ， 西南科技大学 ， 四川 绵阳 ６ １ １ ； 西南科技大学 ， ２０ ０ ２ ． 四川 绵阳 ６ １ １ ） ２０ ０
摘
要 ： 究通过模拟土柱淋溶实验来研 究污泥土地利用 中重金属 铜在土壤 中的 迁移行 为。结果表明 污泥 土 研
地利用会明显增加 土壤 中铜的总董 ， 大部 分集 中在 ４ ｍ 以上 的土壤 中。通过 Ｂ Ｒ连 续提取法发现 ， 但 ０ｃ Ｃ 经淋溶 后耕作层（ ｍ～３ ｍ） Ｏｅ ０ｃ 土壤 中的铜仍 然以残渣 态为主（ ０ 占５ ％以上） 但 能被植物利 用的酸溶／ ， 可交换 态和 可 还原态铜有 了明显 的增加 。与去 离子水相 比 ， 模拟酸雨（ Ｈ＝４５ 会使 土壤 中铜 的淋溶强度增加 ， ｐ ．） 并更 能促使
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