（环境化学）第4.4章土壤境化学-农药、氮磷课件.ppt

1、1第四章第四章 土壤环境化学土壤环境化学1 土壤的组成与性质土壤的组成与性质2 土壤污染物土壤污染物3 土壤中重金属污染及迁移转化土壤中重金属污染及迁移转化4 土壤植物体系中重金属迁移及机制土壤植物体系中重金属迁移及机制5 土壤中农药的迁移转化土壤中农药的迁移转化5.1 土壤中农药的分类土壤中农药的分类5.2 土壤中农药的迁移方式土壤中农药的迁移方式5.3 非离子型农药与土壤有机质的作用非离子型农药与土壤有机质的作用5.4 典型农药在土壤中的迁移转化典型农药在土壤中的迁移转化 6 土壤中氮磷污染土壤中氮磷污染第1页，共55页。2一、概述一、概述l世界粮食产量的世界粮食产量的35%因病、虫、草三

2、害而损失。因病、虫、草三害而损失。l世界范围年产农药约世界范围年产农药约200多万吨多万吨，种类数达，种类数达1500种之多种之多；其中大量生；其中大量生产且广泛应用的产且广泛应用的约有约有50种种。l自自20世纪世纪40 年代广泛应用以来，累计已有年代广泛应用以来，累计已有数千万吨农药数千万吨农药散入环境，散入环境，大部分进入土壤。大部分进入土壤。5.1 农药的分类第四章/5土壤中农药的迁移转化第2页，共55页。3二、农药的分类二、农药的分类l杀螨剂：杀螨剂：二硝甲酚、三硫磷二硝甲酚、三硫磷l杀菌剂：杀菌剂：稻瘟净、多菌灵等稻瘟净、多菌灵等l杀线虫剂：杀线虫剂：二溴乙烷、二溴氯丙烷等二溴乙烷

3、、二溴氯丙烷等l除草剂：除草剂：2,4-D、除草醚、敌稗、西玛津等、除草醚、敌稗、西玛津等l杀虫剂：杀虫剂：详见下页详见下页第3页，共55页。4杀虫剂的分类杀虫剂的分类第4页，共55页。5第四章第四章 土壤环境化学土壤环境化学1 土壤的组成与性质土壤的组成与性质2 土壤污染物土壤污染物3 土壤中重金属污染及迁移转化土壤中重金属污染及迁移转化4 土壤植物体系中重金属迁移及机制土壤植物体系中重金属迁移及机制5 土壤中农药的迁移转化土壤中农药的迁移转化5.1 土壤中农药的分类土壤中农药的分类5.2 土壤中农药的迁移方式土壤中农药的迁移方式5.3 非离子型农药与土壤有机质的作用非离子型农药与土壤有机质

4、的作用5.4 典型农药在土壤中的迁移转化典型农药在土壤中的迁移转化 6 土壤中氮磷污染土壤中氮磷污染第5页，共55页。6 5.2 土壤中农药的迁移方式土壤中农药的迁移方式一、一、扩散扩散l 定义：定义：在在浓度梯度浓度梯度存在时，物质粒子因存在时，物质粒子因热运动热运动引起的由引起的由高浓度向低浓度高浓度向低浓度的的定向迁移现象。定向迁移现象。l特点：特点：粒子扩散的定向粒子扩散的定向推动力是浓度梯度推动力是浓度梯度，系统总是要向着均匀分布，系统总是要向着均匀分布的方向变化。的方向变化。第四章/5土壤中农药的迁移转化第6页，共55页。7菲克（菲克（Fick）第一定律）第一定律l定律定律 单位时

5、间内通过某一截面的物质的量单位时间内通过某一截面的物质的量dn/dt 与浓度梯度与浓度梯度dc/dx及及面积大小面积大小As成正比，比例系数为扩散系数成正比，比例系数为扩散系数D 负号负号表示扩散方向与浓度梯度方向表示扩散方向与浓度梯度方向相反相反dxdcADdtdns第7页，共55页。8l菲克第一定律：体系为均质、扩散系数与浓度无关菲克第一定律：体系为均质、扩散系数与浓度无关l土壤是复杂的非均质体系的扩散土壤是复杂的非均质体系的扩散l不能假设扩散系数与浓度无关不能假设扩散系数与浓度无关l扩散系数与土壤特性有关扩散系数与土壤特性有关l扩散物质被土壤吸附扩散物质被土壤吸附l有机农药以蒸汽和非蒸汽

6、形式扩散有机农药以蒸汽和非蒸汽形式扩散l根据农药在土壤中的扩散特性，提出扩散方程式：根据农药在土壤中的扩散特性，提出扩散方程式：22xcDtcvsDvs：总表观扩散系数第8页，共55页。9影响农药在土壤中扩散的因素影响农药在土壤中扩散的因素 温度温度 土壤土壤物理物理性质性质 气流速度气流速度 土壤土壤气相气相组成组成 水分含量水分含量 土壤土壤液相液相组成组成 土壤吸附作用土壤吸附作用 土壤的紧实度土壤的紧实度 农药性质农药性质土壤固相组成土壤第9页，共55页。10 温度的影响温度的影响l温度温度升高升高，有机物的，有机物的蒸汽压升高蒸汽压升高，总扩散系数，总扩散系数增大增大l实例：林丹实例

7、：林丹l扩散系数随温度的升高而呈扩散系数随温度的升高而呈指数指数增大增大l温度由温度由20提高到提高到40，总扩散系数增加，总扩散系数增加10倍倍第10页，共55页。11 气流速度气流速度l增加气流增加气流，促使土壤表面，促使土壤表面水分降低水分降低，使农药蒸气，使农药蒸气更快离开更快离开土壤表面，土壤表面，l增加气流增加气流，农药蒸气，农药蒸气向土壤表面运动向土壤表面运动的速度的速度加快加快。第11页，共55页。12 水分含量水分含量l干燥土壤中干燥土壤中无扩散无扩散l两种两种扩散形式扩散形式：气态和非气态：气态和非气态l含水含水4%总扩散系数和非气态扩散系数总扩散系数和非气态扩散系数最大最

8、大l含水含水4-20%，气态扩散，气态扩散50%；含水；含水30%，主要为非气态扩散主要为非气态扩散l含水含水4%随水分的增加，总扩散下降随水分的增加，总扩散下降l含水含水4-16%随水分的增加，非气态扩散随水分的增加，非气态扩散下降下降l含水含水16%随水分的增加，非气态扩散系随水分的增加，非气态扩散系数增加数增加林丹在粉砂壤土中的扩散研究Ds：表观液相扩散系数Dvs：总表观扩散系数第12页，共55页。13l含水含水30%主要为非气态扩散主要为非气态扩散l含水含水4%随水分的增加，总扩散系随水分的增加，总扩散系数下降数下降l含水含水4-16%随水分的增加，非气随水分的增加，非气体扩散系数下降

9、体扩散系数下降l含水含水16%随水分的增加，非气体随水分的增加，非气体扩散系数增加扩散系数增加 Shearer 等对林丹在粉砂壤土中的扩散研究第13页，共55页。14 土壤吸附的影响土壤吸附的影响l吸附作用吸附作用是农药与土壤固相之间相互作用的是农药与土壤固相之间相互作用的主要过程主要过程，直接，直接影影响其他过程的发生响其他过程的发生l实例：土壤对除草剂实例：土壤对除草剂2,4-D的的化学吸附化学吸附，使其，使其有效扩散系数降低有效扩散系数降低。第14页，共55页。15 土壤的紧实度土壤的紧实度 l影响影响土壤土壤孔隙率孔隙率和和界面性质界面性质的参数的参数l提高提高土壤的土壤的紧实程度紧实

10、程度，土壤的，土壤的充气孔隙率降低充气孔隙率降低，扩散系数也降低扩散系数也降低。l实例：林丹实例：林丹 紧实度紧实度1.01.55g/cm3，水分保持不变，充气孔隙率，水分保持不变，充气孔隙率0.5150.263，林丹在土壤中的扩散系数，林丹在土壤中的扩散系数 16.57.5mm2/周周第15页，共55页。16农药种类农药种类不同农药的扩散行为不同不同农药的扩散行为不同l乐果：水分含量乐果：水分含量增大增大，扩散系数，扩散系数增加增加l乙拌磷（乙拌磷（Disyston敌死通、敌死通、西梅脱西梅脱，剧毒二硫代磷酸酯类杀虫、剧毒二硫代磷酸酯类杀虫、杀螨剂）：杀螨剂）：变化不大变化不大第16页，共5

11、5页。17二、二、质体流动质体流动l定义：定义：由于外力作用，由由于外力作用，由水水或者或者土壤微粒土壤微粒或者或者两者共同两者共同作用引起的物质流动。作用引起的物质流动。l农药的质体流动农药的质体流动 土壤中农药既可以土壤中农药既可以溶于水溶于水，也能，也能悬浮在水中悬浮在水中，还可能以，还可能以气态气态存在，或者存在，或者吸附在土壤固吸附在土壤固相相上或上或存在于土壤有机质存在于土壤有机质中，从而使它们随水和土壤颗粒一起发生质体流动。中，从而使它们随水和土壤颗粒一起发生质体流动。l 在稳定的土壤在稳定的土壤-水流状态下，有机物通过多孔介质移动的一般方程为：水流状态下，有机物通过多孔介质移动

12、的一般方程为：(P290)tSxcVxcDtc022第17页，共55页。18第四章第四章 土壤环境化学土壤环境化学1 土壤的组成与性质土壤的组成与性质2 土壤污染物土壤污染物3 土壤中重金属污染及迁移转化土壤中重金属污染及迁移转化4 土壤植物体系中重金属迁移及机制土壤植物体系中重金属迁移及机制5 土壤中农药的迁移转化土壤中农药的迁移转化5.1 土壤中农药的分类土壤中农药的分类5.2 土壤中农药的迁移方式土壤中农药的迁移方式5.3 非离子型农药与土壤有机质的作用非离子型农药与土壤有机质的作用5.4 典型农药在土壤中的迁移转化典型农药在土壤中的迁移转化 6 土壤中氮磷污染土壤中氮磷污染第18页，共

13、55页。195.3 非离子型农药与土壤有机质的作用非离子型农药与土壤有机质的作用l非离子型农药：有机氯、有机磷和氨基甲酸酯类。非离子型农药：有机氯、有机磷和氨基甲酸酯类。l非离子型农药在土壤水体系的吸附作用主要是非离子型农药在土壤水体系的吸附作用主要是分配作用分配作用。l分配作用分配作用：参见水中有机污染物的分配作用。：参见水中有机污染物的分配作用。第四章/5土壤中农药的迁移转化第19页，共55页。20 分分 配配 作作 用用 吸吸 附附 作作 用用 作用力作用力 分子力分子力 范德华力范德华力 溶解作用溶解作用 和化学键力和化学键力 吸附热吸附热 低吸附热低吸附热 高吸附热高吸附热 吸附等温

14、线吸附等温线 线性线性 非线性非线性 竞争作用竞争作用 非竞争吸附非竞争吸附 竞争吸附竞争吸附 与溶解度相关与溶解度相关第20页，共55页。21吸附平衡时颗粒物表面的吸附量和溶液中溶质平衡浓度之间的关系第21页，共55页。22第22页，共55页。23第四章第四章 土壤环境化学土壤环境化学1 土壤的组成与性质土壤的组成与性质2 土壤污染物土壤污染物3 土壤中重金属污染及迁移转化土壤中重金属污染及迁移转化4 土壤植物体系中重金属迁移及机制土壤植物体系中重金属迁移及机制5 土壤中农药的迁移转化土壤中农药的迁移转化5.1 土壤中农药的分类土壤中农药的分类5.2 土壤中农药的迁移方式土壤中农药的迁移方式

15、5.3 非离子型农药与土壤有机质的作用非离子型农药与土壤有机质的作用5.4 典型农药在土壤中的迁移转化典型农药在土壤中的迁移转化 6 土壤中氮磷污染土壤中氮磷污染第23页，共55页。245.4.1 常见有机氯农药的转化常见有机氯农药的转化(1)DDT：p,p-二氯二苯基三氯乙烷二氯二苯基三氯乙烷(2)六六六：六氯环己烷（林丹）六六六：六氯环己烷（林丹）(3)氯丹：八氯六氢化甲基茚氯丹：八氯六氢化甲基茚(4)毒杀芬：八氯莰烯毒杀芬：八氯莰烯第四章/5/5.4 典型农药在土壤中的迁移转化第24页，共55页。25一、一、DDT的转化的转化lDDT的污染特点的污染特点(p,p二氯二苯基三氯乙烷二氯二苯

16、基三氯乙烷)：l 气相：气相：挥发性小挥发性小l 液相：液相：不溶于水不溶于水，易溶于有机溶剂和脂肪，易溶于有机溶剂和脂肪l 固相：易被土壤胶体固相：易被土壤胶体吸附吸附l 化学稳定性：化学稳定性：稳定稳定，残留期长，残留期长l 生物毒性：进入植物体，生物毒性：进入植物体，积累积累在叶片中，通过在叶片中，通过食物链食物链进入进入人体人体第25页，共55页。26一、一、DDT 的转化的转化生物降解生物降解还原脱氯化氢酶还原脱氯酶HClHHHDDDDDEDDTDDMSHHHDDNS还原脱氯化氢酶HDDMU还原脱氯化氢酶HHDDNU第26页，共55页。27光化学降解第27页，共55页。28二、二、林

17、丹林丹l林丹的污染特点林丹的污染特点l气相：气相：易挥发易挥发，随温度增高，大气中的浓度显著增加，随温度增高，大气中的浓度显著增加l液相：液相：易溶于水易溶于水，20 7.3mg/gl固相：在土壤、水中固相：在土壤、水中积累较少积累较少l化学稳定性：在化学稳定性：在日光和酸性条件下稳定日光和酸性条件下稳定，遇碱发生分解遇碱发生分解；六六；六六六在土壤中消失时间需六在土壤中消失时间需6.5年年；与；与DDT相比，相比，累积性和持久性相对累积性和持久性相对较低较低l生物毒性：生物毒性：异构体异构体积累性小积累性小，对生物的毒性比，对生物的毒性比DDT低低第28页，共55页。29l林丹的生物降解林丹

18、的生物降解l条件条件 在微生物的作用下会发生降解，一般认为六六六生物降解在微生物的作用下会发生降解，一般认为六六六生物降解在在厌氧条件下比有氧条件下进行更快厌氧条件下比有氧条件下进行更快。l微生物物种：微生物物种：很多微生物很多微生物可分解六六六，可分解六六六，如：梭状芽胞杆菌、假单孢菌如：梭状芽胞杆菌、假单孢菌等。等。第29页，共55页。30l林丹的生物降解林丹的生物降解l产物产物最初产物都是最初产物都是五氯环己烯五氯环己烯在温血动物体内：生成的在温血动物体内：生成的酚类酚类以以酸式硫酸盐酸式硫酸盐或或葡萄糖苷酸葡萄糖苷酸的形式随尿及粪便的形式随尿及粪便排出体外。排出体外。在动物在动物(大鼠

19、大鼠)体内：可生成体内：可生成二氯、三氯和四氯苯酚二氯、三氯和四氯苯酚等各种异构体。等各种异构体。在昆虫体内：六六六及在昆虫体内：六六六及五氯环己烯五氯环己烯首先与氨基酸的首先与氨基酸的硫氢基硫氢基发生反应，生成发生反应，生成环己烷环己烷系、系、环己烯环己烯系和系和芳香芳香系的衍生物系的衍生物第30页，共55页。315.4.2 常见有机磷农药的迁移转化常见有机磷农药的迁移转化l敌敌畏：敌敌畏：O,O-二甲基二甲基-O-(2,2-二氯乙烯基二氯乙烯基)磷酸酯磷酸酯l甲基对硫磷：甲基对硫磷：O,O-二甲基二甲基-O-对硝基苯基对硝基苯基硫代磷酸酯硫代磷酸酯l马拉硫磷：马拉硫磷：O,O-二甲基二甲基

20、-S-(1,2-二乙氧酰基乙基二乙氧酰基乙基)二硫代磷酸酯二硫代磷酸酯l乐果：乐果：O,O-二甲基二甲基-S-(N-甲胺甲酰甲基甲胺甲酰甲基)二硫代磷酸酯二硫代磷酸酯l敌百虫：敌百虫：O,O-二甲基二甲基-(2,2,2-三氯三氯-1-羟基乙基羟基乙基)磷酸酯磷酸酯第四章/5/5.4 典型农药在土壤中的迁移转化第31页，共55页。32一、有机磷类农药的光降解一、有机磷类农药的光降解l马拉硫磷马拉硫磷的光降解，在的光降解，在水和臭氧水和臭氧存在下存在下加速加速分解分解l乐果乐果在潮湿的空气中光化学分解，氧化乐果对在潮湿的空气中光化学分解，氧化乐果对温血动物温血动物的的毒性更大毒性更大l辛硫磷辛硫磷

21、在在253.7nm的紫外光照射下，发生光降解的紫外光照射下，发生光降解P301第32页，共55页。33二、有机磷类农药化学降解二、有机磷类农药化学降解l 非催化反应非催化反应l水解水解l氧化氧化l异构化异构化l离子化离子化l 催化反应催化反应第33页，共55页。34非催化水解作用非催化水解作用l有机磷酸酯杀虫剂在土壤中发生水解反应有机磷酸酯杀虫剂在土壤中发生水解反应 第34页，共55页。35催化反应催化反应l土壤中土壤中无机矿物无机矿物及及有机物有机物能起催化降解作用能起催化降解作用l例如：例如：lCu2+能促进有机磷酯类农药的水解能促进有机磷酯类农药的水解l碱性氨基酸类碱性氨基酸类及及还原性

22、铁卟啉类有机物还原性铁卟啉类有机物可催化有机可催化有机磷农药的水解磷农药的水解第35页，共55页。36l催化水解反应的作用催化水解反应的作用l吸附催化水解是有机磷农药在土壤中降解的吸附催化水解是有机磷农药在土壤中降解的主要途径主要途径l水解反应在有水解反应在有土壤存在的体系中比无土壤存在的水体系反应快土壤存在的体系中比无土壤存在的水体系反应快。l例如：例如：硫代磷酸酯类地亚龙，硫代磷酸酯类地亚龙，pH6，无土无土和和有土有土体系，每天的水解率分体系，每天的水解率分别为别为2和和11第36页，共55页。37第37页，共55页。38三、生物降解三、生物降解l 重要性重要性 微生物降解是对土壤中农药

23、微生物降解是对土壤中农药最主要最主要也是也是最彻底最彻底的净化。的净化。l生物降解反应生物降解反应l氧化作用氧化作用l还原作用还原作用l水解作用水解作用l开环作用开环作用l有降解能力的微生物：有降解能力的微生物：细菌、放线菌、真菌细菌、放线菌、真菌等等第38页，共55页。39l氧化作用：氧化作用：羟基化、羟基化、-氧化、氧化、脱烷基、脱羧基、脱烷基、脱羧基、醚键开裂、醚键开裂、环氧化、氧化偶联、芳环或杂环开裂环氧化、氧化偶联、芳环或杂环开裂等等l还原作用：如在厌气条件下还原作用：如在厌气条件下氟乐灵氟乐灵中的中的硝基硝基被还原为被还原为胺基胺基 l水解作用：许多水解作用：许多无机酸酯类农药无机

24、酸酯类农药(对硫磷、马拉硫磷对硫磷、马拉硫磷)和和苯酰胺苯酰胺类农药类农药在微生物作用下，在微生物作用下，酯键和酰胺酯键和酰胺键易发生水解作用。键易发生水解作用。第39页，共55页。40第四章第四章 土壤环境化学土壤环境化学1 土壤的组成与性质土壤的组成与性质2 土壤污染物土壤污染物3 土壤中重金属污染及迁移转化土壤中重金属污染及迁移转化4 土壤植物体系中重金属迁移及机制土壤植物体系中重金属迁移及机制5 土壤中农药的迁移转化土壤中农药的迁移转化6 土壤中氮磷污染（自学）土壤中氮磷污染（自学）6.1 氮污染氮污染6.2 磷污染磷污染第40页，共55页。416.1 氮污染氮污染6.1.1 土壤中氮

25、的存在形式土壤中氮的存在形式l有机氮：占总氮的有机氮：占总氮的90%。l无机氮：主要是无机氮：主要是氨氮氨氮、亚硝盐氮亚硝盐氮和和硝酸盐氮硝酸盐氮，其中铵盐，其中铵盐(NH4+)、硝酸盐氮硝酸盐氮(NO3-）是植物摄取的主要形式。）是植物摄取的主要形式。l其他含氮化合物：土壤中还存在着一些化学性质不稳定的含氮化合其他含氮化合物：土壤中还存在着一些化学性质不稳定的含氮化合物，如物，如N2O、NO、NO2、NH2OH、HNO2。第四章/6 土壤中氮磷污染第41页，共55页。426.1.2 氮污染氮污染l地表水富营养化：农田施用地表水富营养化：农田施用过量的氮肥过量的氮肥容易造成容易造成地表水的富营

26、地表水的富营养化养化。l地下水污染：水的淋滤作用，土壤中积累的地下水污染：水的淋滤作用，土壤中积累的硝酸盐硝酸盐渗滤并渗滤并进入地进入地下水下水，如水中硝酸盐含量超过，如水中硝酸盐含量超过4.5g/mL，就，就不宜饮用不宜饮用。l作物：蔬菜和饲料作物等可以积累土壤中的硝酸盐作物：蔬菜和饲料作物等可以积累土壤中的硝酸盐l亚硝酸盐的形成：空气中的细菌可将烹调过的亚硝酸盐的形成：空气中的细菌可将烹调过的菜肴中的硝酸盐还菜肴中的硝酸盐还原成亚硝酸盐原成亚硝酸盐，饲料中的硝酸盐饲料中的硝酸盐在反刍动物胃里也可被在反刍动物胃里也可被还原成亚硝还原成亚硝酸盐酸盐第42页，共55页。43l亚硝酸盐三致性：亚硝

27、酸盐三致性：亚硝酸盐亚硝酸盐能与能与胺类胺类反应生成反应生成亚硝胺亚硝胺类化合物，类化合物，具有具有致癌、致畸、致突变致癌、致畸、致突变的性质的性质l硝酸盐和亚硝酸盐的毒性：硝酸盐和亚硝酸盐进入血液，可将其中的硝酸盐和亚硝酸盐的毒性：硝酸盐和亚硝酸盐进入血液，可将其中的血红蛋白血红蛋白Fe2+氧化成氧化成Fe3+，变成氧化血红蛋白，后者，变成氧化血红蛋白，后者不能将其结不能将其结合的氧分离供给肌体组织合的氧分离供给肌体组织，导致组织缺氧，使人和家畜发生，导致组织缺氧，使人和家畜发生急性中毒急性中毒。第43页，共55页。446.1.3 土壤中氮的转化土壤中氮的转化一、氮转化中的主要形式一、氮转化

28、中的主要形式无机氮(NH4+、NO2-、NO3-)活有机质结合氮(NLO)死有机质结合氮(NDO)气态形式结合氮(NGF)第44页，共55页。456.1.3 土壤中氮的转化土壤中氮的转化二、转化类型二、转化类型l有机氮转变为无机氮的过程叫做有机氮转变为无机氮的过程叫做矿化过程矿化过程l无机氮转化为有机氮的过程称为无机氮转化为有机氮的过程称为非流动性过程非流动性过程。(1)氮的生物固定 NGF NLO(活有机质结合氯)(2)氢化作用 NDO NH4+(3)生物硝化作用 NH4+NH2+NH3 NO2-NO3-(4)生物反硝化作用 NO3-NO2-NGF（气态形式结合氮）(5)植物吸收 NH4+N

29、LO,NO3-NLO(活有机质结合氯)(6)排泄和死亡 NLO NDO(死有机质结合氯)以上四种形态之间，在微生物作用下彼此转化,表征性反应方程：第45页，共55页。46 土壤中氮的生物化学转化是十分活跃的。在土壤中的氮主要有四类形式：(1)氮的生物固定 NGF NLO(活有机质结合氯)(2)氢化作用 NDO NH4+(3)生物硝化作用 NH4+NH2-NH3 NO2-NO3-(4)生物反硝化作用 NO3-NO2-NGF（气态形式结合氮）(5)植物吸收 NH4+NLO,NO3-NLO(活有机质结合氯)(6)排泄和死亡 NLO NDO(死有机质结合氯)四种形态之间，通过各类微生物的帮助，彼此相互

30、转化,主要的表征性反应方程归纳如下：无机氮(NH4+、NO2-、NO3-)活有机质结合氮(NLO)死有机质结合氮(NDO)气态形式结合氮(NGF)第46页，共55页。47(1)NH4+1/2 O2 NH2OH +H+(2)NH2OH +HNO2 NO2NHOH +H2 (3)NO2NHOH +1/2O2 2HNO2 (4)NO2-+1/2O2 NO3-三、转化过程l 化学反应第47页，共55页。48三、转化过程l 反应特点l反应完全是生物控制的；l微生物物种：硝化菌和反硝化菌在转化土壤中氮素方面有重要作用。l 反应机理：反应复杂，由铵离子转化为硝酸盐的许多中间产物尚不很清楚。第48页，共55页

31、。49大部分土壤微生物总是吸收NH4+或氨基酸，少数固氮菌能吸收N2，它们都不能直接吸收硝酸盐；而土壤中的植物根系，能吸收氨和硝酸盐。土壤中动物和植物相互配合，共同完成了土壤中氮的生物转化。l 不同生物的作用 第49页，共55页。50四、污水NH4+进入土壤中的迁移转化过程第50页，共55页。51第四章第四章 土壤环境化学土壤环境化学1 土壤的组成与性质土壤的组成与性质2 土壤污染物土壤污染物3 土壤中重金属污染及迁移转化土壤中重金属污染及迁移转化4 土壤植物体系中重金属迁移及机制土壤植物体系中重金属迁移及机制5 土壤中农药的迁移转化土壤中农药的迁移转化6 土壤中氮磷污染土壤中氮磷污染6.1

32、氮污染氮污染6.2 磷污染磷污染第51页，共55页。526.2 磷污染磷污染一、磷的存在形式一、磷的存在形式l土壤对磷酸盐有很强的土壤对磷酸盐有很强的亲和力亲和力l土壤中磷酸盐主要以土壤中磷酸盐主要以固相固相存在，其活度与总量无关存在，其活度与总量无关l表层土壤中磷酸盐含量可达表层土壤中磷酸盐含量可达200 g/g，在黏土层中可达，在黏土层中可达1000 g/g第四章/6 土壤中氮磷污染第52页，共55页。536.2 磷污染磷污染二、植物体的吸收二、植物体的吸收l磷是植物生长的磷是植物生长的必需元素必需元素之一。之一。l植物摄取磷几乎全部是植物摄取磷几乎全部是磷酸根离子磷酸根离子(如如H2PO

33、4-)。l土壤中的土壤中的Ca2+、Al3+、Fe3+等容易和等容易和磷酸盐生成低溶性化合物磷酸盐生成低溶性化合物，能，能抑制磷酸盐的活性。抑制磷酸盐的活性。l即使土壤中即使土壤中含磷量高含磷量高，但作物仍可能，但作物仍可能缺磷缺磷。第53页，共55页。546.2 磷污染磷污染三、磷的污染三、磷的污染l磷酸盐可随水土流失进入湖泊、水库等，造成水体磷酸盐可随水土流失进入湖泊、水库等，造成水体富营养化富营养化。l土壤磷污染对土壤磷污染对农作物生长影响并不很大农作物生长影响并不很大。第54页，共55页。55复习思考题（本章共复习思考题（本章共12题）题）(10/12)影响农药在土壤中扩散的因素影响农药在土壤中扩散的因素(11/12)掌握常见农药的化学结构式（掌握常见农药的化学结构式（DDT，林丹，乐果、甲基对，林丹，乐果、甲基对硫磷）和在土壤中的主要降解方式？硫磷）和在土壤中的主要降解方式？(12/12)氮在土壤中的存在形态及转化特征。氮在土壤中的存在形态及转化特征。第55页，共55页。