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
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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。
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。
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
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
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
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
第二节 重金属在土壤-植物体系中 的迁移及其机制
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
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
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。
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
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
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。
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
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
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，水重合金半属径在土相壤对植越物体小系，中越的易迁移吸及附。
其机制and土壤中农药的迁移转化
二.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
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。
• 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。
• 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。
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
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
复合污染
pH
土壤质地
氧化还原 电位
有机质 含量
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
施肥
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
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
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
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。
3. 主要源自文库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。
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
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
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
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
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
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
重金属在土壤植物体系中的迁移及 其机制and土壤中农药的迁移转化
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
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。
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。
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
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
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
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
第二节 重金属在土壤-植物体系中 的迁移及其机制
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
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
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。
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
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
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。
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
二.重金属在土壤-植物体系中的迁移及其机制
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，水重合金半属径在土相壤对植越物体小系，中越的易迁移吸及附。
其机制and土壤中农药的迁移转化
二.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
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。
• 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。
• 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。
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
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
复合污染
pH
土壤质地
氧化还原 电位
有机质 含量
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
施肥
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
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
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
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。
3. 主要源自文库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。
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
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
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
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
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
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
重金属在土壤植物体系中的迁移及 其机制and土壤中农药的迁移转化
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