土壤有机质对重金属污染的影响课件.ppt

1、Southwestern University土壤有机质对重金属污染的影响土壤有机质对重金属污染的影响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 随着工业化和城市化的推进，土壤重金属污染已成为影响随着工业化和城市化的推进，土壤重金属污染已成为影响农业生产、威胁食品安全的重要环境问题之一由于重金农业生产、威胁食品安全的重要环境问题之一由于重金属具有毒性、不被生物降解、在土壤中积累，并可通过食属具有毒性、不被生物降解、在土壤中积累，并可通过食物链危害人体健康，故土

2、壤重金属污染是当前备受关注的物链危害人体健康，故土壤重金属污染是当前备受关注的环境问题，也是我国环境问题，也是我国“十一五十一五”期间凸显的重大环境问期间凸显的重大环境问题在十八大召开之后，党中央将题在十八大召开之后，党中央将“生态文明建设生态文明建设”提到又提到又一个战略高度。这不失为研究资源环境的我们提供了一个一个战略高度。这不失为研究资源环境的我们提供了一个更加广阔的平台。更加广阔的平台。v 土壤重金属积累规律及其生态过程的研究，理论上，是阐土壤重金属积累规律及其生态过程的研究，理论上，是阐明重金属在土壤生态系统中迁移转化规律的需要；实践上，明重金属在土壤生态系统中迁移转化规律的需要；实

3、践上，是实施食品安全工程的基础，并可为农产品产地环境安全是实施食品安全工程的基础，并可为农产品产地环境安全建设提供科学指导。建设提供科学指导。土壤重金属的形态土壤重金属的形态v土壤重金属可与土壤矿物质、有机物及微生物发土壤重金属可与土壤矿物质、有机物及微生物发生多种物理、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现出不同的赋存状态，土壤重金属形态土壤中表现出不同的赋存状态，土壤重金属形态常被认为是决定土壤重金属生物有效性及其环境常被认为是决定土壤重金属生物有效性及其环境行为的关键现阶段对于土壤重金属形态的分级行为的关键现阶段对于土壤重金属形态的分级研究，主

4、要是基于不同提取剂对土壤重金属的连研究，主要是基于不同提取剂对土壤重金属的连续提取。续提取。土壤重金属的形态土壤重金属的形态v众多的土壤重金属形态分级方法中，代表性的土壤众多的土壤重金属形态分级方法中，代表性的土壤重金属形态分析方法是由重金属形态分析方法是由Tessier等人于等人于1979年年提出的提出的5步连续提取法，简称步连续提取法，简称Tessier法，将土壤法，将土壤中重金属元素的赋存形态分为可交换态、碳酸盐结中重金属元素的赋存形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态在以上形态分级的基础上，根据其生物有效性的不在以

5、上形态分级的基础上，根据其生物有效性的不同，可以分为易利用态同，可以分为易利用态(水溶态和交换态水溶态和交换态)、中等可、中等可利用态利用态(碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机结合态结合态)和惰性态和惰性态(残渣态残渣态)3类类土壤重金属的转化土壤重金属的转化v土壤重金属转化机制和环境效应受成土母质、土土壤重金属转化机制和环境效应受成土母质、土壤性质、土地利用方式等多种因素的影响，其中壤性质、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质的关系倍受关注土壤土壤重金属与土壤有机质的关系倍受关注土壤固定重金属的主要组分除土壤粘粒矿物、氧化物固定重金属

6、的主要组分除土壤粘粒矿物、氧化物外，还有土壤有机物质。外，还有土壤有机物质。土壤重金属的转化土壤重金属的转化v土壤有机质不仅影响土壤重金属的积累，而且能与土壤有机质不仅影响土壤重金属的积累，而且能与重金属元素形成络合物，影响各形态重金属的迁移重金属元素形成络合物，影响各形态重金属的迁移转化，进而影响土壤重金属的有效性因此，对土转化，进而影响土壤重金属的有效性因此，对土壤有机质与重金属之间的相互关系的研究，有利于壤有机质与重金属之间的相互关系的研究，有利于加深对土壤重金属在环境中的迁移转化行为及其环加深对土壤重金属在环境中的迁移转化行为及其环境效应等科学问题的理解，也对指导防治和修复土境效应等科

7、学问题的理解，也对指导防治和修复土壤重金属污染具有重要的现实意义壤重金属污染具有重要的现实意义土壤有机质对重金属的影响土壤有机质对重金属的影响v1、有机质含量与重金属积累、有机质含量与重金属积累v一般情况下，土壤有机质本身并不含重金属，因此，一般情况下，土壤有机质本身并不含重金属，因此，土壤有机质含量的增加并未增加土壤重金属的输入；土壤有机质含量的增加并未增加土壤重金属的输入；但由于土壤有机质可参与土壤重金属的络合与螯合作但由于土壤有机质可参与土壤重金属的络合与螯合作用，可影响重金属的迁移转化过程，进而影响土壤重用，可影响重金属的迁移转化过程，进而影响土壤重金属的积累因此，土壤有机质含量与土壤

8、重金属积金属的积累因此，土壤有机质含量与土壤重金属积累有着密切的关系。同时，土壤有机质对土壤重金属累有着密切的关系。同时，土壤有机质对土壤重金属积累的影响也与不同区域土壤本身的性质、土壤重金积累的影响也与不同区域土壤本身的性质、土壤重金属的种类和含量有关。属的种类和含量有关。土壤有机质对重金属的影响土壤有机质对重金属的影响v2、土壤有机质含量与土壤重金属的有效性、土壤有机质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态含量及其相对有效性土壤中金属元素有效态含量及其相对有效性(RA)能较好地反映土壤金属元素的环境效应能

9、较好地反映土壤金属元素的环境效应Kirkham等则认为，土壤有机质含量是影响土壤等则认为，土壤有机质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污染的重金属有效性最重要的因素之一在重金属污染的土壤中，土壤有机质含量对土壤重金属元素有效态土壤中，土壤有机质含量对土壤重金属元素有效态含量有着重要影响许多研究表明，土壤有机质含含量有着重要影响许多研究表明，土壤有机质含量与土壤有效态重金属含量大多呈显著正相关。量与土壤有效态重金属含量大多呈显著正相关。土壤有机质对重金属的影响土壤有机质对重金属的影响v3、土壤有机质含量对重金属形态的影响、土壤有机质含量对重金属形态的影响v土壤有机质的显著特征之一

10、就是能与金属离子形土壤有机质的显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稳定性的物质，从而影成具有不同化学和生物学稳定性的物质，从而影响重金属各形态的含量及其比例，并使土壤不同响重金属各形态的含量及其比例，并使土壤不同形态重金属之间发生相互转化形态重金属之间发生相互转化土壤有机质对重金属的影响土壤有机质对重金属的影响v王浩等研究了有机质积累对污染土壤重金属释放王浩等研究了有机质积累对污染土壤重金属释放潜力的影响，结果表明：土壤有机质积累显著地潜力的影响，结果表明：土壤有机质积累显著地增加了有机质结合态重金属的比例，降低了氧化增加了有机质结合态重金属的比例，降低了氧化物结合态和残渣态重

11、金属的比例；当有机质加入物结合态和残渣态重金属的比例；当有机质加入量很高时，交换态重金属的比例降低，而碳酸盐量很高时，交换态重金属的比例降低，而碳酸盐结合态的比例无明显变化可见，土壤有机质可结合态的比例无明显变化可见，土壤有机质可显著影响土壤重金属的化学形态，随着有机质含显著影响土壤重金属的化学形态，随着有机质含量的增加，有机物结合态重金属含量也会增加，量的增加，有机物结合态重金属含量也会增加，铁锰氧化物结合态和交换态重金属含量有明显减铁锰氧化物结合态和交换态重金属含量有明显减少，而碳酸盐结合态与残渣态的含量变化不显著少，而碳酸盐结合态与残渣态的含量变化不显著土壤有机质对重金属的影响土壤有机质

12、对重金属的影响v4、土壤有机质组分对土壤重金属形态的影响、土壤有机质组分对土壤重金属形态的影响v溶解性有机质（溶解性有机质（DOM）可以通过与土壤重金属）可以通过与土壤重金属离子和有机物之间的离子交换、吸附、氧化还原离子和有机物之间的离子交换、吸附、氧化还原等反应，改变重金属活性、迁移规律、生物毒性等反应，改变重金属活性、迁移规律、生物毒性及空间分布。及空间分布。土壤有机质对重金属的影响土壤有机质对重金属的影响v田兆君等针对铅锌矿污染土壤中田兆君等针对铅锌矿污染土壤中POM对重金属的对重金属的富集进行研究，表明富集进行研究，表明Pb、Zn、Cu、Cd等等4种重种重金属在金属在POM中都有显著的

13、富集，且在不同土壤类中都有显著的富集，且在不同土壤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粒级的减小而增加，这可能粒级的减小而增加，这可能是由于小粒级的是由于小粒级的POM的表面积比大粒级的大所造的表面积比大粒级的大所造成的。成的。未来展望未来展望v在全球污染日益严重的今天，土壤作为人类赖以在全球污染日益严重的今天，土壤作为人类赖以生存的媒介，他的生存的媒介，他的“保养保养”对于人类至关重要。土对于人类至关重要。土壤中有机质的含量和组成对土壤重金属的化学行壤中有机质的含量和组成对土壤重金属的化学行为、生物有效性和环境效应可

14、产生重要影响，这为、生物有效性和环境效应可产生重要影响，这已成为无可争议的事实但土壤有机质对土壤重已成为无可争议的事实但土壤有机质对土壤重金属有效性的研究结果仍存在较大的分歧；虽然金属有效性的研究结果仍存在较大的分歧；虽然多数研究结果认为土壤有机质含量的增加可增加多数研究结果认为土壤有机质含量的增加可增加土壤有机物结合态重金属含量，但土壤重金属其土壤有机物结合态重金属含量，但土壤重金属其他形态的变化仍不十分明确；土壤有机质组分的他形态的变化仍不十分明确；土壤有机质组分的变化对土壤有效态重金属含量及土壤重金属形态变化对土壤有效态重金属含量及土壤重金属形态变化的影响研究尚待深入变化的影响研究尚待深入Southwestern University