第15章土壤中的重要污染物及其迁移转化.ppt

第15章 土壤中的重要污染物及其迁移转化n了解土壤中存在的重要污染物了解土壤中存在的重要污染物n熟悉土壤中重要污染物的性质熟悉土壤中重要污染物的性质n重点掌握土壤中重要污染物的主要迁移转重点掌握土壤中重要污染物的主要迁移转化途径化途径2 2n土壤污染物种类繁多，其来源主要有三种：土壤污染物种类繁多，其来源主要有三种：l l一是大气污染进入大气的污染物在经历一系一是大气污染进入大气的污染物在经历一系列的迁移转化后最终绝大部分通过干、湿沉降列的迁移转化后最终绝大部分通过干、湿沉降重新回到地面，进入土壤重新回到地面，进入土壤l l二是农田施用的化肥和农药不同的农药和化二是农田施用的化肥和农药不同的农药和化肥在环境中的稳定程度不同，因此存在时间也肥在环境中的稳定程度不同，因此存在时间也不同l l三是固体废弃物土壤一直是堆放各种固体废三是固体废弃物土壤一直是堆放各种固体废弃物的重要场所，而固体废弃物在长期堆放过弃物的重要场所，而固体废弃物在长期堆放过程中其有害成分可通过地表径流和雨水的淋溶程中其有害成分可通过地表径流和雨水的淋溶渗透作用而迁移进入土壤渗透作用而迁移进入土壤n污染物进入土壤后会发生一系列物理、化学和生污染物进入土壤后会发生一系列物理、化学和生物过程，影响污染物在土壤中的含量、形态和毒物过程，影响污染物在土壤中的含量、形态和毒性。

性3 315.1 土壤中的农药污染 农药按用途可分为杀虫剂、杀菌剂和除草剂；按来农药按用途可分为杀虫剂、杀菌剂和除草剂；按来源可分为植物型农药、微生物型农药和化学农药源可分为植物型农药、微生物型农药和化学农药n植物型农药是用植物产品制造的农药，属于天然有植物型农药是用植物产品制造的农药，属于天然有机化合物，如除虫菊、鱼藤（鱼藤酮）和烟草（烟机化合物，如除虫菊、鱼藤（鱼藤酮）和烟草（烟碱）等n微生物型农药是以微生物或者其代谢产物研制的农微生物型农药是以微生物或者其代谢产物研制的农药，其有效成分是细菌孢子、真菌孢子、病毒或抗药，其有效成分是细菌孢子、真菌孢子、病毒或抗生素，如杀蜈杆菌、白僵菌、稻瘟菌和井岗霉素等生素，如杀蜈杆菌、白僵菌、稻瘟菌和井岗霉素等4 4n化学农药是目前使用最多的农药化学农药又可分化学农药是目前使用最多的农药化学农药又可分为二类：为二类：l l无机化学农药，主要指含无机化学农药，主要指含HgHg、、AsAs、、PbPb和和F F等无机等无机元素的农药；元素的农药；l l有机化学农药，主要指含有机化学农药，主要指含ClCl、、P P和和N N的有机农药。

的有机农药水环境化学第一章介绍了一些重要有机农药（有机水环境化学第一章介绍了一些重要有机农药（有机氯、有机磷、氨基甲酸酯类等）氯、有机磷、氨基甲酸酯类等）种 类用 途 名 称有机氯农药杀虫剂 杀菌剂除草剂六六六、DDT、七氯、艾氏剂、狄氏剂、氯丹六氯苯、五氯硝基苯五氯酚钠、2, 4-D、除草醚有机磷农药杀虫剂杀菌剂敌百草、敌敌畏、杀虫威、马拉硫磷、对硫磷苯克瘟散有机氮农药杀虫剂杀菌剂除草剂西维因、速灭威、巴丹克菌剂、灭菌丹敌稗、敌草隆5 5农药的半衰期是指农药在土壤中的含量减少到初始值的农药的半衰期是指农药在土壤中的含量减少到初始值的一半所需要的时间，常用半衰期来衡量农药在土壤中残一半所需要的时间，常用半衰期来衡量农药在土壤中残留时间的长短留时间的长短半衰期的长短主要取决于农药本身的性质半衰期的长短主要取决于农药本身的性质一般来说有机氯农药性质稳定，难降解，在环境中停留时间长，一般来说有机氯农药性质稳定，难降解，在环境中停留时间长，对生态环境危害大含重金属农药，由于重金属的不可降解性，对生态环境危害大含重金属农药，由于重金属的不可降解性，使得其对环境产生永久性的危害。

而有机氮农药在土壤中易降使得其对环境产生永久性的危害而有机氮农药在土壤中易降解；有机磷农药有些易降解，有些较易降解解；有机磷农药有些易降解，有些较易降解土壤的各种环境条件如土壤的各种环境条件如pHpH值、氧化还原电位以及土壤的值、氧化还原电位以及土壤的组成也会影响农药半衰期组成也会影响农药半衰期农药的残留期：农药含量减少到初始值的农药的残留期：农药含量减少到初始值的75%-100%75%-100%所所需时间15.1.1 农药的半衰期农药的半衰期6 6部分农药在土壤中的半衰期 种 类 名 称半衰期无机农药含Pb、Hg、As农药10~30a有机氯农药DDT2, 4-D2~4a0.1~0.4a有机磷农药双硫磷乙拌磷甲基对硫磷敌百虫敌敌畏180d140d45d17d2d7 7农药作为农作物病虫害防治的重要生产资料，为农业的农药作为农作物病虫害防治的重要生产资料，为农业的增产增收发挥了重要作用，但农药长期、大量地使用也增产增收发挥了重要作用，但农药长期、大量地使用也为生态环境带来了一系列危害为生态环境带来了一系列危害l l首先，农药在使用过程中会产生副作用（非目标生物）。

首先，农药在使用过程中会产生副作用（非目标生物）l l其次，农药在长期使用后，自然界会对其产生抗药性其次，农药在长期使用后，自然界会对其产生抗药性例如农药例如农药16051605是一种杀死棉花蚜虫的有机磷农药在是一种杀死棉花蚜虫的有机磷农药在2020世纪世纪5050年代刚开始使用时，该农药可稀释年代刚开始使用时，该农药可稀释1 1万万~10~10万倍，万倍，而目前仅能稀释而目前仅能稀释500500倍l l此外，大部分有机农药有极好的脂溶性，特别容易在动此外，大部分有机农药有极好的脂溶性，特别容易在动物体内富集和随食物链传递（如物体内富集和随食物链传递（如DDTDDT）农药的利弊难于定论，但开发和使用高效、低毒、低残农药的利弊难于定论，但开发和使用高效、低毒、低残留的新型农药显然是减少农药污染的有效方法留的新型农药显然是减少农药污染的有效方法15.1.2 农药对环境的影响农药对环境的影响8 815.1.3 农药在土壤中的迁移转化农药在土壤中的迁移转化本部分主要介绍广泛应用的有机化学农药在土壤中本部分主要介绍广泛应用的有机化学农药在土壤中的部分主要迁移转化行为的部分主要迁移转化行为一、农药在土壤中的扩散农药在土壤中的扩散是指农药分子自发地由浓度较高的农药在土壤中的扩散是指农药分子自发地由浓度较高的地方向浓度较低的地方迁移的过程。

地方向浓度较低的地方迁移的过程扩散包括两种形式，即气态扩散和非气态扩散非气态扩散包括两种形式，即气态扩散和非气态扩散非气态扩散可以发生在溶液中、汽扩散可以发生在溶液中、汽- -液或液液或液- -固界面农药在土壤中的扩散能力主要取决于农药本身的物理化农药在土壤中的扩散能力主要取决于农药本身的物理化学性质及土壤的环境条件：学性质及土壤的环境条件：9 9n 土壤水分含量对农药扩散的影响土壤水分含量对农药扩散的影响以林丹在含水量不同的土壤中的扩散为例：以林丹在含水量不同的土壤中的扩散为例：干燥土壤中没有扩散干燥土壤中没有扩散土壤水分含量在土壤水分含量在4 4％％~20~20％时气相与非气相扩散作用基本相％时气相与非气相扩散作用基本相当；当水分含量超过当；当水分含量超过3030％时非气相扩散作用占主导％时非气相扩散作用占主导当水分含量为当水分含量为4 4％时总扩散和非气态扩散作用都达最大值；％时总扩散和非气态扩散作用都达最大值；水分含量小于水分含量小于4 4％时总扩散和非气态扩散作用都随水分含量％时总扩散和非气态扩散作用都随水分含量增加而增强；水分含量增加而增强；水分含量大于大于4 4％时总扩散作用随％时总扩散作用随水分含量增大而减少，水分含量增大而减少，非气态扩散作用则在水非气态扩散作用则在水分含量在分含量在4 4％％~16~16％时随％时随水分含量的增加而减少，水分含量的增加而减少，在水分含量大于在水分含量大于1616％时％时随水分含量增加而增加。

随水分含量增加而增加1010n 吸附作用吸附作用对农药扩散的影响对农药扩散的影响土壤对农药的吸附有效抑制了农药的扩散，农药的土壤对农药的吸附有效抑制了农药的扩散，农药的吸附系数与扩散系数呈负相关关系，吸附作用越强，吸附系数与扩散系数呈负相关关系，吸附作用越强，扩散能力越弱扩散能力越弱n 土壤紧实度对农药扩散的影响土壤紧实度对农药扩散的影响土壤紧实度是影响土壤孔隙率和界面特性的参数土壤紧实度是影响土壤孔隙率和界面特性的参数增加土壤紧实度的总影响是降低土壤中农药的扩散增加土壤紧实度的总影响是降低土壤中农药的扩散系数对于以蒸对于以蒸气气形式进行扩散的化合物来说，增加紧实形式进行扩散的化合物来说，增加紧实度就减少了土壤的充气孔隙率，扩散系数自然随之度就减少了土壤的充气孔隙率，扩散系数自然随之降低1111n温度温度对农药扩散的影响对农药扩散的影响温度温度升升高，分子运动加快，且农药分子会更易于以高，分子运动加快，且农药分子会更易于以气态形式存在，因此扩散系数显著提高气态形式存在，因此扩散系数显著提高如林丹的表观扩散系数随温度增高而呈指数增大当温度如林丹的表观扩散系数随温度增高而呈指数增大。

当温度由由2020℃℃升高到升高到4040℃℃时，林丹的表观扩散系数增加时，林丹的表观扩散系数增加1010倍n气体流速（风和湍流）、农药种类等对气体流速（风和湍流）、农药种类等对农药扩散农药扩散 也都有也都有影响影响1212二、土壤对农药的吸附作用土壤中含大量无机、有机胶体，包括粘土矿物微粒和腐土壤中含大量无机、有机胶体，包括粘土矿物微粒和腐殖质，二者都可吸附农药因此水环境化学部分所介绍殖质，二者都可吸附农药因此水环境化学部分所介绍的吸附机理都适用于土壤对农药的吸附，其吸附机制包的吸附机理都适用于土壤对农药的吸附，其吸附机制包括离子交换吸附、配位体交换吸附、分子间作用力吸附、括离子交换吸附、配位体交换吸附、分子间作用力吸附、疏水作用吸附以氢键作用吸附其中疏水作用吸附仅适疏水作用吸附以氢键作用吸附其中疏水作用吸附仅适用于腐殖质等有机物对有机农药的吸附，其他吸附机理用于腐殖质等有机物对有机农药的吸附，其他吸附机理既适用于粘土矿物微粒的吸附，也适用于腐殖质的吸附既适用于粘土矿物微粒的吸附，也适用于腐殖质的吸附目前广泛使用的有机农药多为非离子型农药，其在土壤目前广泛使用的有机农药多为非离子型农药，其在土壤上的吸附主要为疏水作用吸附，即分配吸附：上的吸附主要为疏水作用吸附，即分配吸附：13131 1、土壤对非离子型农药疏水作用吸附的特点、土壤对非离子型农药疏水作用吸附的特点l l吸附等温线呈线性吸附等温线呈线性l l不存在竞争吸附不存在竞争吸附l l反应热小反应热小l l吸附量与农药在水中的溶解度成反比吸附量与农药在水中的溶解度成反比14142 2、土壤对非离子型农药疏水作用吸附的影响因素、土壤对非离子型农药疏水作用吸附的影响因素l l土壤有机质含量土壤有机质含量l l土壤湿度（对农药蒸气吸附的影响）土壤湿度（对农药蒸气吸附的影响）湿度影响疏水吸附是由于土壤中的水分可与土壤中湿度影响疏水吸附是由于土壤中的水分可与土壤中无机微粒发生作用。

由于粘土微粒也可吸附有机物，无机微粒发生作用由于粘土微粒也可吸附有机物，因此当土壤水分为零（干燥土壤）时，有机物在土因此当土壤水分为零（干燥土壤）时，有机物在土壤上的吸附既包括在土壤有机质上的疏水分配吸附，壤上的吸附既包括在土壤有机质上的疏水分配吸附，也包括在无机粒子上的真正吸附，此时吸附量最大也包括在无机粒子上的真正吸附，此时吸附量最大当土壤水分增加时，极性水分子更容易与无机矿物当土壤水分增加时，极性水分子更容易与无机矿物微粒表面结合，占据了部分吸附位，削弱了无机粒微粒表面结合，占据了部分吸附位，削弱了无机粒子对有机物的吸附因此，随着土壤水分增加，有子对有机物的吸附因此，随着土壤水分增加，有机物在土壤上的吸附逐渐以分配吸附为主，总吸附机物在土壤上的吸附逐渐以分配吸附为主，总吸附量随之减少如果土壤水分足够多，无机粒子表面量随之减少如果土壤水分足够多，无机粒子表面完全被水分子占据，则吸附完全为疏水分配作用完全被水分子占据，则吸附完全为疏水分配作用15153 3、土壤的吸附作用对土壤中农药的影响、土壤的吸附作用对土壤中农药的影响l l农药的吸附减小农药的损失农药的吸附减小农药的损失土壤对农药的吸附可以抑制农药的挥发和淋溶作用，土壤对农药的吸附可以抑制农药的挥发和淋溶作用，从而减少了农药的损失。

从而减少了农药的损失l l削弱农药药性的发挥削弱农药药性的发挥吸附也会降低农药的效力，如在土壤中加入吸附也会降低农药的效力，如在土壤中加入4%4%的活的活性碳，则农药的效力会减少性碳，则农药的效力会减少96%96%l l加速农药在土壤中的降解加速农药在土壤中的降解吸附还是一些农药降解的关键步骤如粘土可以催吸附还是一些农药降解的关键步骤如粘土可以催化化 O, O’-O, O’-二甲基二甲基-O-(2, 4, 5--O-(2, 4, 5-三氯苯基三氯苯基) )硫代磷酸酯硫代磷酸酯（皮蝇磷）的水解皮蝇磷）的水解1616三、农药在土壤中的降解农药在土壤中会发生降解，降解过程可分为两类，即非农药在土壤中会发生降解，降解过程可分为两类，即非生物降解和生物降解生物降解和生物降解1 1、非生物降解、非生物降解非生物降解指单纯的化学降解过程，常见的非生物非生物降解指单纯的化学降解过程，常见的非生物降解过程包括水解过程和光化学降解过程降解过程包括水解过程和光化学降解过程如马拉硫磷的化学水解：如马拉硫磷的化学水解：1717DDTDDT的水解过程：的水解过程：除草剂除草剂4-CPA4-CPA的光化学降解过程：的光化学降解过程：1818除草剂除草剂2, 4-D2, 4-D的光化学降解过程：的光化学降解过程：2 2、生物降解、生物降解土壤中的农药与水环境中的农药一样可以发生微生土壤中的农药与水环境中的农药一样可以发生微生物降解，反应机制与水环境中的相应反应没有本质物降解，反应机制与水环境中的相应反应没有本质实质区别。

常见的生物降解反应类型有：实质区别常见的生物降解反应类型有：l l 氧化氧化对于芳环氧化过程常是将羟基引到芳环上；对于链对于芳环氧化过程常是将羟基引到芳环上；对于链烃则往往是通过烃则往往是通过β-β-裂解而被氧化；此外环氧化也是裂解而被氧化；此外环氧化也是一种重要的氧化方式一种重要的氧化方式1919l l 还原还原农药的还原主要是将硝基（农药的还原主要是将硝基（-NO-NO2 2）还原形成胺基）还原形成胺基（（-NH-NH2 2）或者将醌类还原成酚类或者将醌类还原成酚类l l 水解水解水解主要是酯类和酰胺类农药经常发生的反应水解主要是酯类和酰胺类农药经常发生的反应l l 脱卤反应脱卤反应脱卤反应是有机氯农药降解的主要途径，通常是在脱卤反应是有机氯农药降解的主要途径，通常是在细菌作用下，由羟基（细菌作用下，由羟基（-OH-OH）取代卤素原子取代卤素原子l l 脱烷基反应脱烷基反应脱烷基化反应往往与氧化反应相联系脱烷基化反应往往与氧化反应相联系2020实际环境中农药的微生物降解常为多种机理共同作实际环境中农药的微生物降解常为多种机理共同作用，如除草剂敌草隆的降解经二步脱烷基和一步水用，如除草剂敌草隆的降解经二步脱烷基和一步水解：解：212115.2 土壤中的多环芳烃与多氯联苯 土壤还是很多难挥发有机污染物的重要归宿，本节土壤还是很多难挥发有机污染物的重要归宿，本节以以PAHsPAHs与与PCBsPCBs为例，简介其在土壤中的行为。

为例，简介其在土壤中的行为 土壤中的土壤中的PAHsPAHs与与PCBsPCBs主要来自大气沉降由于挥主要来自大气沉降由于挥发性和水中溶解度低，所以它们在大气和水中主要发性和水中溶解度低，所以它们在大气和水中主要吸附在各种颗粒物表面，以蒸气或溶解态存在很少吸附在各种颗粒物表面，以蒸气或溶解态存在很少它们随大气颗粒沉降进入土壤它们随大气颗粒沉降进入土壤15.2.1 土壤中的土壤中的PAHs环境中的环境中的PAHsPAHs主要来自燃烧过程进入土壤的会发主要来自燃烧过程进入土壤的会发生一定的迁移转化作用，以苯并生一定的迁移转化作用，以苯并[a][a]芘（芘（BaPBaP）为例，）为例，作用主要包括：作用主要包括：2222一、淋溶作用指指BaPBaP和其他污染物一起从表层土壤淋溶至较深的下层和其他污染物一起从表层土壤淋溶至较深的下层土壤的过程土壤的过程二、吸收渗透作用指指BaPBaP和营养物质一起通过植物的根系进入植物体内的和营养物质一起通过植物的根系进入植物体内的过程三、光解作用多环芳烃在紫外线（多环芳烃在紫外线（300nm300nm）照射下可光解和氧化：）照射下可光解和氧化：2323四、微生物降解作用土壤中某些微生物可降解部分土壤中某些微生物可降解部分BaPBaP，如：，如：上述迁移转化过程只能净化一定量的上述迁移转化过程只能净化一定量的BaPBaP。

当土壤中当土壤中BaPBaP数量超过土壤的净化能力时，数量超过土壤的净化能力时，BaPBaP就会在土壤中积就会在土壤中积累有研究表明老城区土壤中累有研究表明老城区土壤中BaPBaP含量比新城区高含量比新城区高1.51.5～～2.52.5倍，说明倍，说明BaPBaP可以逐渐积累，并有很长的寿命可以逐渐积累，并有很长的寿命242415.2.2 土壤中的土壤中的PCBsPCBsPCBs具有很多优良的物理化学性质，包括高的化学具有很多优良的物理化学性质，包括高的化学稳定性（耐酸、耐碱、耐高温、抗氧化）、良好的稳定性（耐酸、耐碱、耐高温、抗氧化）、良好的绝缘性、低的挥发性和水溶性等，使其在工业上得绝缘性、低的挥发性和水溶性等，使其在工业上得到了广泛的应用由于到了广泛的应用由于PCBPCB应用广泛，性质稳定，应用广泛，性质稳定，在环境中停留时间长，具有很强的生物富集性，使在环境中停留时间长，具有很强的生物富集性，使PCBPCB污染成为一个全球性环境问题污染成为一个全球性环境问题2525一、PCB的性质1 1、化学稳定性、化学稳定性PCBPCB具有耐酸、耐碱、抗氧化、耐高温的特点具有耐酸、耐碱、抗氧化、耐高温的特点。

2 2、绝缘性、绝缘性PCBPCB绝缘性能好，因此经常在电容器和变压器中作绝缘性能好，因此经常在电容器和变压器中作为绝缘流体浸渍剂报废的电容器和变压器常采用为绝缘流体浸渍剂报废的电容器和变压器常采用填埋法处理，一旦发生泄露，就会导致土壤污染填埋法处理，一旦发生泄露，就会导致土壤污染3 3、挥发性、挥发性常温下常温下PCBPCB的蒸汽压很小，属难挥发性物质但的蒸汽压很小，属难挥发性物质但PCBPCB的蒸汽压受温度影响较大，温度越高，挥发性的蒸汽压受温度影响较大，温度越高，挥发性越强此外越强此外PCBPCB分子中氯原子数目越多，蒸汽压越分子中氯原子数目越多，蒸汽压越小，挥发性也越低小，挥发性也越低26264 4、水溶性、水溶性PCBPCB难溶于水难溶于水，其在水中的溶解度主要取决于分子，其在水中的溶解度主要取决于分子中氯原子的数目，随氯原子数增加，溶解度降低中氯原子的数目，随氯原子数增加，溶解度降低5 5、生物富集性、生物富集性 PCBPCB具有很好的生物富集性，可以快速在动物体内具有很好的生物富集性，可以快速在动物体内发生富集，主要是在动物肝脏内积累，通过食物链发生富集，主要是在动物肝脏内积累，通过食物链逐渐浓缩。

研究表明，从北极的海豹到南极的海鸟逐渐浓缩研究表明，从北极的海豹到南极的海鸟蛋，人们都可以从中检测出蛋，人们都可以从中检测出PCBPCB的存在二、 PCB的迁移转化途径PCBsPCBs在环境中的主要转化途径是光化学降解和生物在环境中的主要转化途径是光化学降解和生物降解降解：：27271、光降解作用PCBsPCBs在波长在波长280-320nm280-320nm的紫外光下的紫外光下可发生光化学分可发生光化学分解，其机制是解，其机制是紫外光激发使碳氯键断裂紫外光激发使碳氯键断裂，其中，其中邻位邻位（（ 2, 2', 6, 6'2, 2', 6, 6'）上的氯碳键优先断裂上的氯碳键优先断裂2, 2', 4, 4', 6, 6'-2, 2', 4, 4', 6, 6'-六六氯联苯的光解过程及主要产物氯联苯的光解过程及主要产物为：为：此外此外，，研究还发现有氯化氧芴和脱氯偶联产物生成研究还发现有氯化氧芴和脱氯偶联产物生成28282、生物降解作用PCBsPCBs的生物降解性主要取决于分子中氯原子的数量，的生物降解性主要取决于分子中氯原子的数量，氯原子数量越少越容易生物降解氯原子数量越少越容易生物降解，一般来说含七个以，一般来说含七个以上氯原子的上氯原子的PCBPCB几乎不发生生物降解。

几乎不发生生物降解PCBsPCBs生物降生物降解常生成酚类化合物解常生成酚类化合物2929303015.3 土壤中的重金属污染 除铁等少数元素之外，多数重金属在地壳中丰度很除铁等少数元素之外，多数重金属在地壳中丰度很小，但广泛存在于各种矿物和岩石，可经过风化、小，但广泛存在于各种矿物和岩石，可经过风化、成土等各种途径进入土壤，因此土壤中一般都含一成土等各种途径进入土壤，因此土壤中一般都含一定量重金属此外，一些重金属，如定量重金属此外，一些重金属，如MnMn、、CuCu、、ZnZn等，也是植物和其他生物生长所必需的微量营养元等，也是植物和其他生物生长所必需的微量营养元素因此，只有当土壤中重金属含量超过了作物的素因此，只有当土壤中重金属含量超过了作物的生长需要和忍受程度，使作物中毒，影响其正常生生长需要和忍受程度，使作物中毒，影响其正常生长、发育和繁殖，或者作物的生长虽未受影响，但长、发育和繁殖，或者作物的生长虽未受影响，但其产品中重金属含量较高，对人畜造成危害时才认其产品中重金属含量较高，对人畜造成危害时才认为土壤受到重金属污染为土壤受到重金属污染 3131土壤重金属污染主要来自采矿、冶炼等工矿企业释土壤重金属污染主要来自采矿、冶炼等工矿企业释放的废气、废水和废渣以及含重金属的农药。

由于放的废气、废水和废渣以及含重金属的农药由于重金属在土壤中不被微生物降解，可长期积累，并重金属在土壤中不被微生物降解，可长期积累，并可以通过生物富集由食物链进入人体，因而危害极可以通过生物富集由食物链进入人体，因而危害极大323215.3.1 土壤中重金属的形态土壤中重金属的形态重金属性质复杂，有多重化合价态，而不同土壤体系重金属性质复杂，有多重化合价态，而不同土壤体系的的组成、组成、pHpH值、值、EhEh值等又差异很大，因而重金属在土壤中值等又差异很大，因而重金属在土壤中有多种形态有多种形态，且变化也很复杂且变化也很复杂如水环境化学部分所介绍，在土壤化学和环境化学研究如水环境化学部分所介绍，在土壤化学和环境化学研究中往往用各种浸提剂对土壤重金属进行连续提取，并根中往往用各种浸提剂对土壤重金属进行连续提取，并根据所使用浸提剂的种类对重金属的形态进行分组一般据所使用浸提剂的种类对重金属的形态进行分组一般可将重金属分为水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、可将重金属分为水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机硫化物结合态和残留态等铁锰氧化物结合态、有机硫化物结合态和残留态等。

由于浸提剂和浸提方法的不同，上述分组方式也有变化由于浸提剂和浸提方法的不同，上述分组方式也有变化但一般来说水溶态、离子交换态重金属在土壤环境中最但一般来说水溶态、离子交换态重金属在土壤环境中最为活跃，毒性也强，易被植物吸收，也容易被吸附、淋为活跃，毒性也强，易被植物吸收，也容易被吸附、淋失或发生反应转为其他形态残留态重金属与土壤结合失或发生反应转为其他形态残留态重金属与土壤结合最牢固，用普通的浸提方法不能从土壤中提取出来，它最牢固，用普通的浸提方法不能从土壤中提取出来，它的活性最小，几乎不能被植物吸收，毒性也最小的活性最小，几乎不能被植物吸收，毒性也最小333315.3.2 土壤中重金属的迁移转化土壤中重金属的迁移转化土壤中重金属的迁移转化主要包括物理迁移、生物迁移土壤中重金属的迁移转化主要包括物理迁移、生物迁移转化和化学转化三种主要形式转化和化学转化三种主要形式一、物理迁移水溶性重金属离子或配合离子在土壤中可随土壤水分从水溶性重金属离子或配合离子在土壤中可随土壤水分从土壤表层迁移到深层，从地势高处迁移到地势低处，甚土壤表层迁移到深层，从地势高处迁移到地势低处，甚至发生淋溶，随水流迁移出土壤而进入地表或地下水体。

至发生淋溶，随水流迁移出土壤而进入地表或地下水体包裹在土壤颗粒内部或吸附在土壤胶体表面的重金属，包裹在土壤颗粒内部或吸附在土壤胶体表面的重金属，也可以随着土粒一起被水流冲刷流动而发生迁移，也可也可以随着土粒一起被水流冲刷流动而发生迁移，也可以以飞扬尘土的形式随风迁移以以飞扬尘土的形式随风迁移3434二、生物迁移转化生物迁移转化主要是植物通过根系吸收土壤中某些重金生物迁移转化主要是植物通过根系吸收土壤中某些重金属并在植物体内富集，并可能发生一些生物化学反应和属并在植物体内富集，并可能发生一些生物化学反应和形态变化这种迁移既可认为是植物对土壤的净化，也形态变化这种迁移既可认为是植物对土壤的净化，也可认为是污染土壤对植物的侵害特别是当植物富集的可认为是污染土壤对植物的侵害特别是当植物富集的重金属通过食物链进入人体时，其危害更严重重金属通过食物链进入人体时，其危害更严重微生物对重金属的吸收，以及土壤中动物对土壤的啃食、微生物对重金属的吸收，以及土壤中动物对土壤的啃食、搬运，也是造成土壤中重金属生物迁移转化的一个比较搬运，也是造成土壤中重金属生物迁移转化的一个比较重要的途径重要的途径3535三、化学转化1 1、吸附作用、吸附作用 土壤胶体对重金属离子有强烈的吸附作用。

土壤胶体对土壤胶体对重金属离子有强烈的吸附作用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种类等有金属离子的吸附能力与金属离子的性质及胶体种类等有关，前面有关章节已经进行了较深入的论述关，前面有关章节已经进行了较深入的论述2 2、配合作用、配合作用土壤中重金属可与土壤中的各种无机配位体和有机配位土壤中重金属可与土壤中的各种无机配位体和有机配位体发生配合作用这种配合作用可提高难溶重金属化合体发生配合作用这种配合作用可提高难溶重金属化合物的溶解度，减弱土壤胶体对重金属的吸附，从而影响物的溶解度，减弱土壤胶体对重金属的吸附，从而影响重金属在土壤中的迁移转化重金属在土壤中的迁移转化3 3、沉淀溶解作用、沉淀溶解作用重金属的沉淀和溶解作用是土壤中重金属迁移的重要形重金属的沉淀和溶解作用是土壤中重金属迁移的重要形式，可以根据溶度积的一般原理，结合环境条件（如式，可以根据溶度积的一般原理，结合环境条件（如pHpH值、值、pEpE值、配体浓度等）了解其变化规律值、配体浓度等）了解其变化规律36364 4、氧化还原作用、氧化还原作用氧化还原条件变化会使土壤溶液中金属形态发生变化，氧化还原条件变化会使土壤溶液中金属形态发生变化，从而影响重金属在土壤中的迁移和对植物的有效性。

从而影响重金属在土壤中的迁移和对植物的有效性37371.土壤对非离子型农药的吸附具有哪些特征？影响这土壤对非离子型农药的吸附具有哪些特征？影响这种吸附的主要因素有哪些？种吸附的主要因素有哪些？2.影响农药在土壤中迁移扩散的主要因素有哪些？影响农药在土壤中迁移扩散的主要因素有哪些？3.简述土壤中简述土壤中PAHsPAHs的来源及其主要迁移转化途径的来源及其主要迁移转化途径4.简述简述PCBsPCBs的主要性质及其在土壤中的主要迁移转的主要性质及其在土壤中的主要迁移转化途径5.简述重金属在土壤中的主要迁移转化行为及其主要的影响因素思考题与习题3838。