4.2土壤中重金属迁移转化（课件）-《环境化学》同步教学（大连理工大学出版社）

模块四 土壤环境化学 1 教学目标： 1.知道土壤的组成与性质； 2.理解重金属等污染物在土壤中的迁移转化； 3.理解土壤中有机污染物的变化过程； 4.学会土壤分析的方法； 5.学会分析产生土壤污染的原因及控制方法。 环境案例： 1、我国土壤现状 2、近年来重金属土壤污染事件 3、毒大米毒蔬菜事件 学习情景二： 土壤中重金属迁移转化 一、土壤的重金属污染及危害 （1）影响植物生长 （2）影响土壤生物群的变化及物质的转化 （3）影响人体健康 ①通过挥发作用进入大气。 ②受水特别是酸雨的淋溶或地表径流作用。 ③植物吸收并积累土壤中的重金属，通过食物链进入人体。 二、重金属在土壤中的存在形态 重金属进入土壤后，可以可溶性自由态或络离子的形式存在于土壤溶液中；被土壤胶体所吸附，或以各种难溶化合物的形态存在。 三、重金属在土壤中的迁移转化 1、土壤中重金属的物理迁移 2、土壤胶体对重金属的吸附 （1）重金属元素在土壤溶液中呈胶体状态。 （2）土壤中存在的有机和无机胶体对金属离子的吸附固定。 土壤胶体对重金属的吸附作用通常分为非专性吸附和专性吸附。 (1)非专性吸附： (2)专性吸附： 在有常量(或大量)浓度的碱土金属或碱金属阳离子存在时，土壤对痕量浓度(二者浓度一般相差3~4个数量级以上)的重金属阳离子的吸附作用，称为专性吸附。 2、土壤胶体对重金属的吸附 3、重金属离子的配位作用 土壤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位作用。 4、土壤中重金属的沉淀和溶解 在高氧化环境中，Eh较高，钒、铬呈氧化态，形成可溶性钒酸盐、铬酸盐等，具有极强的迁移能力，而铁、锰则相反，形成高价难溶性化合物沉淀，迁移能力很低。 5、土壤微生物的固定和活化 （1）胞外络合作用 （2）胞外沉淀作用 （3）金属的微生物转化 6、土壤根际的富集和降毒 （1）根际氧化还原屏障形成 （2）根际pH屏障形成 （3）根系分泌物的络合作用 四、土壤中有毒的重金属 重金属中毒机理 生物机体中含巯基（-SH）的酶与外来重金属的反应： 1、汞 汞在土壤中可能以多种不同的形态存在，如无机汞有HgS、HgO、HgCO3、HgHPO3，HgSO4，HgCl2等。 2．镉 镉在土壤中只能以二价简单离子或简单配离子的形式存在于土壤溶液中，如Cd2+、CdCl+、CdSO4，CdHCO3+等。Cd2+与有机配体形成配合物的能力很弱，故土壤中有机结合态的镉较少。镉还以CdCO3、Cd3(PO4)2、Cd(OH)2、CdS等难溶的形态存在于土壤中。 3、铬 在低氧化还原电位的条件下，铬以三价形态存在，在低pH时为Cr3+，高pH时为CrO2-；在高氧化还原电位条件下，铬以六价形态存在，在低pH时为Cr2O72-，在高pH时为CrO42-。 4、铅 在正常的上壤环境条件下，Pb(Ⅱ)是仅有的稳定状态，土壤中铅主要是Pb(OH)2、PbCO3、Pb3(CO3)2(OH)2、Pb3(PO4)2、PbS等难溶化合物。 5．砷 土壤中砷主要以含氧酸盐的形式存在，有砷酸根和亚砷酸根。 $$