土壤有机质对重金属污染的影响课件.ppt

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1、Southwestern University土壤有机土壤有机质对质对重金属重金属污污染的影响染的影响XXXContents总括总括1土壤重金属的形态土壤重金属的形态2土壤重金属的转化土壤重金属的转化3土壤有机质对重金属的影响土壤有机质对重金属的影响4未来展望未来展望5总括总括v随着工随着工业业化和城市化的推化和城市化的推进进，土壤重金属，土壤重金属污污染已成染已成为为影响影响农业农业生生产产、威、威胁胁食品安全的重要食品安全的重要环环境境问题问题之一由于重金之一由于重金属具有毒性、不被生物降解、在土壤中属具有毒性、不被生物降解、在土壤中积积累，并可通累，并可通过过食食物物链链危害人体健康，故

2、土壤重金属危害人体健康，故土壤重金属污污染是当前染是当前备备受关注的受关注的环环境境问题问题，也是我国，也是我国“十一五十一五”期期间间凸凸显显的重大的重大环环境境问题问题在十八大召开之后，党中央将在十八大召开之后，党中央将“生生态态文明建文明建设设”提到又一个提到又一个战战略高度。略高度。这这不失不失为为研究研究资资源源环环境的我境的我们们提供了一个更加提供了一个更加广广阔阔的平台。的平台。v土壤重金属土壤重金属积积累累规规律及其生律及其生态过态过程的研究，理程的研究，理论论上，是上，是阐阐明重金属在土壤生明重金属在土壤生态态系系统统中迁移中迁移转转化化规规律的需要；律的需要；实实践上，践上

3、，是是实实施食品安全工程的基施食品安全工程的基础础，并可，并可为农产为农产品品产产地地环环境安全境安全建建设设提供科学指提供科学指导导。土壤重金属的形土壤重金属的形态态v土壤重金属可与土壤土壤重金属可与土壤矿矿物物质质、有机物及微生物、有机物及微生物发发生多种物理、化学和生物作用，从而使重金属在生多种物理、化学和生物作用，从而使重金属在土壤中表土壤中表现现出不同的出不同的赋赋存状存状态态，土壤重金属形，土壤重金属形态态常被常被认为认为是决定土壤重金属生物有效性及其是决定土壤重金属生物有效性及其环环境境行行为为的关的关键键现阶现阶段段对对于土壤重金属形于土壤重金属形态态的分的分级级研究，主要是基

4、于不同提取研究，主要是基于不同提取剂对剂对土壤重金属的土壤重金属的连连续续提取。提取。土壤重金属的形土壤重金属的形态态v众多的土壤重金属形众多的土壤重金属形态态分分级级方法中，代表性的土壤方法中，代表性的土壤重金属形重金属形态态分析方法是由分析方法是由Tessier等人于等人于1979年年提出的提出的5步步连续连续提取法，提取法，简简称称Tessier法，将土壤法，将土壤中重金属元素的中重金属元素的赋赋存形存形态态分分为为可交可交换态换态、碳酸、碳酸盐结盐结合合态态、铁锰铁锰氧化物氧化物结结合合态态、有机、有机结结合合态态和残渣和残渣态态在以上形在以上形态态分分级级的基的基础础上，根据其生物有

5、效性的不上，根据其生物有效性的不同，可以分同，可以分为为易利用易利用态态(水溶水溶态态和交和交换态换态)、中等可、中等可利用利用态态(碳酸碳酸盐结盐结合合态态、铁锰铁锰氧化物氧化物结结合合态态和有机和有机结结合合态态)和惰性和惰性态态(残渣残渣态态)3类类土壤重金属的土壤重金属的转转化化v土壤重金属土壤重金属转转化机制和化机制和环环境效境效应应受成土母受成土母质质、土、土壤性壤性质质、土地利用方式等多种因素的影响，其中、土地利用方式等多种因素的影响，其中土壤重金属与土壤有机土壤重金属与土壤有机质质的关系倍受关注土壤的关系倍受关注土壤固定重金属的主要固定重金属的主要组组分除土壤粘粒分除土壤粘粒矿

6、矿物、氧化物物、氧化物外，外，还还有土壤有机物有土壤有机物质质。土壤重金属的土壤重金属的转转化化v土壤有机土壤有机质质不不仅仅影响土壤重金属的影响土壤重金属的积积累，而且能与累，而且能与重金属元素形成重金属元素形成络络合物，影响各形合物，影响各形态态重金属的迁移重金属的迁移转转化，化，进进而影响土壤重金属的有效性因此，而影响土壤重金属的有效性因此，对对土土壤有机壤有机质质与重金属之与重金属之间间的相互关系的研究，有利于的相互关系的研究，有利于加深加深对对土壤重金属在土壤重金属在环环境中的迁移境中的迁移转转化行化行为为及其及其环环境效境效应应等科学等科学问题问题的理解，也的理解，也对对指指导导防

7、治和修复土防治和修复土壤重金属壤重金属污污染具有重要的染具有重要的现实现实意意义义土壤有机土壤有机质对质对重金属的影响重金属的影响v1、有机、有机质质含量与重金属含量与重金属积积累累v一般情况下，土壤有机一般情况下，土壤有机质质本身并不含重金属，因此，本身并不含重金属，因此，土壤有机土壤有机质质含量的增加并未增加土壤重金属的含量的增加并未增加土壤重金属的输输入；入；但由于土壤有机但由于土壤有机质质可参与土壤重金属的可参与土壤重金属的络络合与螯合作合与螯合作用，可影响重金属的迁移用，可影响重金属的迁移转转化化过过程，程，进进而影响土壤重而影响土壤重金属的金属的积积累因此，土壤有机累因此，土壤有机

8、质质含量与土壤重金属含量与土壤重金属积积累有着密切的关系。同累有着密切的关系。同时时，土壤有机，土壤有机质对质对土壤重金属土壤重金属积积累的影响也与不同区域土壤本身的性累的影响也与不同区域土壤本身的性质质、土壤重金、土壤重金属的种属的种类类和含量有关。和含量有关。土壤有机土壤有机质对质对重金属的影响重金属的影响v2、土壤有机、土壤有机质质含量与土壤重金属的有效性含量与土壤重金属的有效性vLindsay、Norvell和和Williams等的研究表明，等的研究表明，土壤中金属元素有效土壤中金属元素有效态态含量及其相含量及其相对对有效性有效性(RA)能能较较好地反映土壤金属元素的好地反映土壤金属元

9、素的环环境效境效应应Kirkham等等则认为则认为，土壤有机，土壤有机质质含量是影响土壤含量是影响土壤重金属有效性最重要的因素之一在重金属重金属有效性最重要的因素之一在重金属污污染的染的土壤中，土壤有机土壤中，土壤有机质质含量含量对对土壤重金属元素有效土壤重金属元素有效态态含量有着重要影响含量有着重要影响许许多研究表明，土壤有机多研究表明，土壤有机质质含含量与土壤有效量与土壤有效态态重金属含量大多呈重金属含量大多呈显显著正相关。著正相关。土壤有机土壤有机质对质对重金属的影响重金属的影响v3、土壤有机、土壤有机质质含量含量对对重金属形重金属形态态的影响的影响v土壤有机土壤有机质质的的显显著特征之

10、一就是能与金属离子形著特征之一就是能与金属离子形成具有不同化学和生物学成具有不同化学和生物学稳稳定性的物定性的物质质，从而影，从而影响重金属各形响重金属各形态态的含量及其比例，并使土壤不同的含量及其比例，并使土壤不同形形态态重金属之重金属之间发间发生相互生相互转转化化土壤有机土壤有机质对质对重金属的影响重金属的影响v王浩等研究了有机王浩等研究了有机质积质积累累对污对污染土壤重金属染土壤重金属释释放放潜力的影响，潜力的影响，结结果表明：土壤有机果表明：土壤有机质积质积累累显显著地著地增加了有机增加了有机质结质结合合态态重金属的比例，降低了氧化重金属的比例，降低了氧化物物结结合合态态和残渣和残渣态

11、态重金属的比例；当有机重金属的比例；当有机质质加入加入量很高量很高时时，交，交换态换态重金属的比例降低，而碳酸重金属的比例降低，而碳酸盐盐结结合合态态的比例无明的比例无明显变显变化可化可见见，土壤有机，土壤有机质质可可显显著影响土壤重金属的化学形著影响土壤重金属的化学形态态，随着有机，随着有机质质含含量的增加，有机物量的增加，有机物结结合合态态重金属含量也会增加，重金属含量也会增加，铁锰铁锰氧化物氧化物结结合合态态和交和交换态换态重金属含量有明重金属含量有明显显减减少，而碳酸少，而碳酸盐结盐结合合态态与残渣与残渣态态的含量的含量变变化不化不显显著著土壤有机土壤有机质对质对重金属的影响重金属的影

12、响v4、土壤有机、土壤有机质组质组分分对对土壤重金属形土壤重金属形态态的影响的影响v溶解性有机溶解性有机质质（DOM）可以通）可以通过过与土壤重金属离与土壤重金属离子和有机物之子和有机物之间间的离子交的离子交换换、吸附、氧化、吸附、氧化还还原等原等反反应应，改，改变变重金属活性、迁移重金属活性、迁移规规律、生物毒性及律、生物毒性及空空间间分布。分布。土壤有机土壤有机质对质对重金属的影响重金属的影响v田兆君等田兆君等针对铅锌矿污针对铅锌矿污染土壤中染土壤中POM对对重金属的重金属的富集富集进进行研究，表明行研究，表明Pb、Zn、Cu、Cd等等4种重种重金属在金属在POM中都有中都有显显著的富集，

13、且在不同土壤著的富集，且在不同土壤类类型中的富集程度有所不同型中的富集程度有所不同4种重金属在种重金属在POM中中的富集程度随着的富集程度随着POM粒粒级级的减小而增加，的减小而增加，这这可能可能是由于小粒是由于小粒级级的的POM的表面的表面积积比大粒比大粒级级的大所造的大所造成的。成的。未来展望未来展望v在全球在全球污污染日益染日益严严重的今天，土壤作重的今天，土壤作为为人人类赖类赖以以生存的媒介，他的生存的媒介，他的“保养保养”对对于人于人类类至关重要。土至关重要。土壤中有机壤中有机质质的含量和的含量和组组成成对对土壤重金属的化学行土壤重金属的化学行为为、生物有效性和、生物有效性和环环境效

14、境效应应可可产产生重要影响，生重要影响，这这已成已成为为无可争无可争议议的事的事实实但土壤有机但土壤有机质对质对土壤重土壤重金属有效性的研究金属有效性的研究结结果仍存在果仍存在较较大的分歧；大的分歧；虽虽然然多数研究多数研究结结果果认为认为土壤有机土壤有机质质含量的增加可增加含量的增加可增加土壤有机物土壤有机物结结合合态态重金属含量，但土壤重金属其重金属含量，但土壤重金属其他形他形态态的的变变化仍不十分明确；土壤有机化仍不十分明确；土壤有机质组质组分的分的变变化化对对土壤有效土壤有效态态重金属含量及土壤重金属形重金属含量及土壤重金属形态态变变化的影响研究尚待深入化的影响研究尚待深入Southwestern University