第四章土壤污染化學(xué)第二節(jié)污染物在土壤-植物體系中的遷移及其機(jī)制

1、第二節(jié)第二節(jié) 重金屬在土壤重金屬在土壤-植物體系中的遷移及其機(jī)制植物體系中的遷移及其機(jī)制 一、一、土壤中的重金屬土壤中的重金屬 1.1.土壤背景值土壤背景值 n天然土壤本身就含有一定量的金屬元素，其中很多是天然土壤本身就含有一定量的金屬元素，其中很多是 作物生長(zhǎng)必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素，如作物生長(zhǎng)必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素，如MnMn、ZnZn、CuCu等等; ;不不 同地區(qū)土壤中重金屬的種類和含量也有很大差別。同地區(qū)土壤中重金屬的種類和含量也有很大差別。 n土壤背景值就是指在未受污染的情況下，天然土壤土壤背景值就是指在未受污染的情況下，天然土壤 中的金屬元素的基線含量。中的金屬元素的基線含量。 n土壤背景

2、值中含量較高的元素有：土壤背景值中含量較高的元素有：Mn、Cr、Zn、Cu、 Ni、La、Pb、Co、 As、Be、Hg、Se、Sc、Mo (mg/kg) n 重金屬不被土壤微生物降解，可在土壤中不斷積累，也重金屬不被土壤微生物降解，可在土壤中不斷積累，也 可以被植物富集，并通過食物鏈在人體內(nèi)積累，危害人體可以被植物富集，并通過食物鏈在人體內(nèi)積累，危害人體 健康。健康。 2.土壤土壤重金屬污染土壤的特點(diǎn)重金屬污染土壤的特點(diǎn) n 重金屬一旦進(jìn)入土壤就很難予以徹底的清除。重金屬一旦進(jìn)入土壤就很難予以徹底的清除。日本的日本的 “痛痛病痛痛病”，我國(guó)沈陽(yáng)郊區(qū)張士灌區(qū)的，我國(guó)沈陽(yáng)郊區(qū)張士灌區(qū)的“鎘米鎘米

3、”事件等是事件等是 重金屬污染的典型實(shí)例。重金屬污染的典型實(shí)例。 n重金屬的生態(tài)效應(yīng)與其形態(tài)密切相關(guān)。在土壤和沉積物重金屬的生態(tài)效應(yīng)與其形態(tài)密切相關(guān)。在土壤和沉積物 中，可交換態(tài)易于被吸收，其次是碳酸鹽結(jié)合態(tài)，再次是中，可交換態(tài)易于被吸收，其次是碳酸鹽結(jié)合態(tài)，再次是 Fe/Mn氧化物結(jié)合態(tài)，而與硫化物和有機(jī)質(zhì)結(jié)合的重金屬氧化物結(jié)合態(tài)，而與硫化物和有機(jī)質(zhì)結(jié)合的重金屬 活性較差，不能被生物利用?；钚暂^差，不能被生物利用。 n重金屬在土壤重金屬在土壤植物中的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制非常復(fù)雜，影響植物中的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制非常復(fù)雜，影響 因素很多，主要有：因素很多，主要有： 土壤的理化性質(zhì)土壤的理化性質(zhì); 重金屬的種類

4、、濃度、在土壤中的存在重金屬的種類、濃度、在土壤中的存在 形態(tài)形態(tài);植物種類、生育期植物種類、生育期;復(fù)合污染效應(yīng)復(fù)合污染效應(yīng); 施肥等施肥等 二、重金屬在土壤二、重金屬在土壤-植物體系中遷移的影響因素植物體系中遷移的影響因素 1、土壤理化性質(zhì)、土壤理化性質(zhì) n土壤的理化性質(zhì)主要通過影響重金屬在土壤中存在形土壤的理化性質(zhì)主要通過影響重金屬在土壤中存在形 態(tài)，進(jìn)而影響重金屬的生物有效性。態(tài)，進(jìn)而影響重金屬的生物有效性。 n土壤的理化性質(zhì)主要包括土壤的理化性質(zhì)主要包括pH值、土壤質(zhì)地、土壤氧值、土壤質(zhì)地、土壤氧 化還原電位、有機(jī)質(zhì)含量、化還原電位、有機(jī)質(zhì)含量、CEC（陽(yáng)離子交換容量）（陽(yáng)離子交換容

5、量） 等。等。 （1）pH值值 n pH值的大小顯著影響土壤中重金屬的存在形態(tài)和土壤對(duì)值的大小顯著影響土壤中重金屬的存在形態(tài)和土壤對(duì) 重金屬的吸附量。重金屬的吸附量。 原因：土壤膠體一般帶負(fù)電荷，而重金屬在土壤原因：土壤膠體一般帶負(fù)電荷，而重金屬在土壤-農(nóng)作物農(nóng)作物 系統(tǒng)中大都以陽(yáng)離子的形式存在，因此，土壤系統(tǒng)中大都以陽(yáng)離子的形式存在，因此，土壤pH越低，越低，H+ 濃度越高，重金屬被解吸的越多，其活動(dòng)性就越強(qiáng)，向生濃度越高，重金屬被解吸的越多，其活動(dòng)性就越強(qiáng)，向生 物體內(nèi)遷移的數(shù)量越大。物體內(nèi)遷移的數(shù)量越大。 n土壤中以陰離子狀態(tài)存在的重金屬，情況正好相反。土壤中以陰離子狀態(tài)存在的重金屬，情

6、況正好相反。 例如：例如：a . pH=4時(shí)，土壤鎘的溶出率超過時(shí)，土壤鎘的溶出率超過50%； b. 當(dāng)當(dāng)pH達(dá)到達(dá)到7.5時(shí)，鎘就很難溶出；時(shí)，鎘就很難溶出； c. pH7.5時(shí)，時(shí)，94%以上的鎘進(jìn)入土壤，主要以黏以上的鎘進(jìn)入土壤，主要以黏 土礦物和氧化物結(jié)合態(tài)及殘留態(tài)形式存在。土礦物和氧化物結(jié)合態(tài)及殘留態(tài)形式存在。 (2) 土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地 n 土壤質(zhì)地影響著土壤顆粒對(duì)重金屬的吸附。土壤質(zhì)地影響著土壤顆粒對(duì)重金屬的吸附。 n 一般來說，質(zhì)地粘重的土壤對(duì)重金屬的吸附力強(qiáng)，降一般來說，質(zhì)地粘重的土壤對(duì)重金屬的吸附力強(qiáng)，降 低了重金屬的遷移轉(zhuǎn)化能力。低了重金屬的遷移轉(zhuǎn)化能力。 n 小麥盆栽試驗(yàn)

7、結(jié)果表明，隨著土壤質(zhì)地的改變，砂壤小麥盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著土壤質(zhì)地的改變，砂壤 輕壤輕壤中壤中壤重壤重壤粘土，麥粒對(duì)汞的吸收率呈規(guī)律粘土，麥粒對(duì)汞的吸收率呈規(guī)律 性減少。土壤粘性越重，吸收砷的能力越強(qiáng)，水稻受害性減少。土壤粘性越重，吸收砷的能力越強(qiáng)，水稻受害 程度越輕。程度越輕。 (3)土壤的氧化還原電位土壤的氧化還原電位 n土壤的氧化還原電位影響重金屬的存在形態(tài)，從而影土壤的氧化還原電位影響重金屬的存在形態(tài)，從而影 響重金屬化學(xué)行為、遷移能力及對(duì)生物的有效性。響重金屬化學(xué)行為、遷移能力及對(duì)生物的有效性。 n一般來說，在還原條件下，很多重金屬易產(chǎn)生難溶性一般來說，在還原條件下，很多重金屬易產(chǎn)

8、生難溶性 的硫化物的硫化物;氧化條件下，溶解態(tài)和交換態(tài)含量會(huì)增加。氧化條件下，溶解態(tài)和交換態(tài)含量會(huì)增加。 例如：例如：a 土壤中的土壤中的C d，CdS是難溶物質(zhì)，但在氧化條是難溶物質(zhì)，但在氧化條 件下件下CdSO4的溶解度要大很多；的溶解度要大很多； b 砷的情況正好相反，在還原條件下，砷的情況正好相反，在還原條件下，As5+被還被還 原為原為As3+，亞砷酸鹽的溶解度大于砷酸鹽，從而，亞砷酸鹽的溶解度大于砷酸鹽，從而 增加了土壤中溶解態(tài)增加了土壤中溶解態(tài)As的濃度和砷遷移能力。的濃度和砷遷移能力。 （4）土壤中有機(jī)質(zhì)含量）土壤中有機(jī)質(zhì)含量 n 土壤中有機(jī)質(zhì)含量影響土壤顆粒對(duì)重金屬的吸附能土

9、壤中有機(jī)質(zhì)含量影響土壤顆粒對(duì)重金屬的吸附能 力和重金屬的存在形態(tài)，有機(jī)質(zhì)含量較高的土壤對(duì)重力和重金屬的存在形態(tài)，有機(jī)質(zhì)含量較高的土壤對(duì)重 金屬的吸附能力高于有機(jī)質(zhì)含量低的土壤。金屬的吸附能力高于有機(jī)質(zhì)含量低的土壤。 n 研究表明，土壤中各種元素的含量都與有機(jī)質(zhì)含量研究表明，土壤中各種元素的含量都與有機(jī)質(zhì)含量 呈正相關(guān)。如土壤剖面中，水溶性硒含量隨剖面深度呈正相關(guān)。如土壤剖面中，水溶性硒含量隨剖面深度 的增加而迅速降低，與有機(jī)質(zhì)變化趨勢(shì)一致。的增加而迅速降低，與有機(jī)質(zhì)變化趨勢(shì)一致。 2. 重金屬的種類、濃度及在土壤中的存在形態(tài)重金屬的種類、濃度及在土壤中的存在形態(tài) n 重金屬對(duì)植物的危害，首先取

10、決于重金屬的存在形態(tài)，重金屬對(duì)植物的危害，首先取決于重金屬的存在形態(tài)， 其次取決于該元素的數(shù)量；不同種類的重金屬，在土壤和其次取決于該元素的數(shù)量；不同種類的重金屬，在土壤和 農(nóng)作物系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律有明顯不同。農(nóng)作物系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律有明顯不同。 n研究表明：研究表明：Cd、As較易被植物吸收，較易被植物吸收，Cu、Mn、Se、Zn 等次之，等次之，Co、Pb、Ni等難于被吸收，等難于被吸收，Cr極難被吸收。極難被吸收。 n重金屬的存在形態(tài)有交換態(tài)、碳酸鹽、鐵錳氧化物結(jié)合重金屬的存在形態(tài)有交換態(tài)、碳酸鹽、鐵錳氧化物結(jié)合 態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)。其中以交換態(tài)重金屬（包括溶態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)。

11、其中以交換態(tài)重金屬（包括溶 解態(tài)）遷移能力最強(qiáng)，具有生物有效性（又稱有效態(tài)）。解態(tài)）遷移能力最強(qiáng)，具有生物有效性（又稱有效態(tài)）。 3. 植物的種類、生長(zhǎng)發(fā)育期植物的種類、生長(zhǎng)發(fā)育期 n重金屬進(jìn)入土壤重金屬進(jìn)入土壤植物系統(tǒng)后，除了物理化學(xué)因素植物系統(tǒng)后，除了物理化學(xué)因素 影響其相互遷移外。植物種類和生育期也影響著重影響其相互遷移外。植物種類和生育期也影響著重 金屬在土壤金屬在土壤農(nóng)作物系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化。農(nóng)作物系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化。 n植物種類不同，其對(duì)重金屬的富集規(guī)律不同；農(nóng)作植物種類不同，其對(duì)重金屬的富集規(guī)律不同；農(nóng)作 物生長(zhǎng)發(fā)育期不同，其對(duì)重金屬的富集量也不同。物生長(zhǎng)發(fā)育期不同，其對(duì)重金屬的富集

12、量也不同。 4. 復(fù)合污染效應(yīng)復(fù)合污染效應(yīng) n重金屬?gòu)?fù)合污染的機(jī)制較為復(fù)雜，影響因素涉及污染物重金屬?gòu)?fù)合污染的機(jī)制較為復(fù)雜，影響因素涉及污染物 方面的因素、環(huán)境因素和生物種類、發(fā)育階段及所選擇方面的因素、環(huán)境因素和生物種類、發(fā)育階段及所選擇 指標(biāo)等。指標(biāo)等。 n在相同條件下，某一元素在植物體內(nèi)的積累，除元素自在相同條件下，某一元素在植物體內(nèi)的積累，除元素自 身的性質(zhì)外，首先是環(huán)境中該元素的含量，其次是共存身的性質(zhì)外，首先是環(huán)境中該元素的含量，其次是共存 元素的性質(zhì)與濃度。元素的性質(zhì)與濃度。 n 元素的聯(lián)合作用分為協(xié)同、競(jìng)爭(zhēng)、加和、屏蔽和獨(dú)立元素的聯(lián)合作用分為協(xié)同、競(jìng)爭(zhēng)、加和、屏蔽和獨(dú)立 等作用

13、等作用. n受實(shí)驗(yàn)條件和所選擇重金屬種類的差異影響，不同學(xué)者受實(shí)驗(yàn)條件和所選擇重金屬種類的差異影響，不同學(xué)者 得出的結(jié)論有所不同。得出的結(jié)論有所不同。 5. 施肥施肥 n 施肥可以改變土壤的理化性質(zhì)和重金屬的存在形態(tài)，施肥可以改變土壤的理化性質(zhì)和重金屬的存在形態(tài)， 因此也會(huì)影響重金屬在土壤因此也會(huì)影響重金屬在土壤農(nóng)作物系統(tǒng)中的遷移農(nóng)作物系統(tǒng)中的遷移 轉(zhuǎn)化，但影響機(jī)制十分復(fù)雜。轉(zhuǎn)化，但影響機(jī)制十分復(fù)雜。 n以磷肥為例，磷酸根能與以磷肥為例，磷酸根能與Cd形成共沉淀而降低形成共沉淀而降低Cd的的 有效性，施用磷肥可以抑制土壤有效性，施用磷肥可以抑制土壤Cd污染污染; 此外，此外，P和和As 是同族

14、元素，二者存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，施用磷肥能有效地是同族元素，二者存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，施用磷肥能有效地 促進(jìn)土壤促進(jìn)土壤As的釋放和遷移，使的釋放和遷移，使As不易富集在植物的根不易富集在植物的根 際土壤中，從而降低了際土壤中，從而降低了As的生物有效性。的生物有效性。 三、重金屬在土壤三、重金屬在土壤植物系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律植物系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律 1、植物對(duì)土壤中的重金屬的富集規(guī)律、植物對(duì)土壤中的重金屬的富集規(guī)律 n農(nóng)作物對(duì)重金屬吸收富集的趨勢(shì)是，土壤中重金屬農(nóng)作物對(duì)重金屬吸收富集的趨勢(shì)是，土壤中重金屬 含量越高，農(nóng)作物體內(nèi)的重金屬含量也越高，土壤含量越高，農(nóng)作物體內(nèi)的重金屬含量也越高，土壤 中的有效態(tài)重

15、金屬含量越大，作物籽實(shí)中的重金屬中的有效態(tài)重金屬含量越大，作物籽實(shí)中的重金屬 含量越高。含量越高。 n不同的作物對(duì)重金屬的吸收積累有明顯的種間差異，不同的作物對(duì)重金屬的吸收積累有明顯的種間差異， 一般順序?yàn)椋憾诡愋←溗居衩祝灰话沩樞驗(yàn)椋憾诡愋←溗居衩祝?重金屬在農(nóng)作物體內(nèi)分布的一般規(guī)律為：根莖葉重金屬在農(nóng)作物體內(nèi)分布的一般規(guī)律為：根莖葉 穎殼籽實(shí)。穎殼籽實(shí)。 2. 重金屬在土壤剖面中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律重金屬在土壤剖面中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律 n土壤柱淋溶實(shí)驗(yàn)表明：淋溶液中土壤柱淋溶實(shí)驗(yàn)表明：淋溶液中Hg、Cd、As、Pb95%以以 上被土壤吸附。上被土壤吸附。 n在土壤剖面中，重金屬無論是其總量還是存

16、在形態(tài)，均表在土壤剖面中，重金屬無論是其總量還是存在形態(tài)，均表 現(xiàn)出明顯的垂直分布規(guī)律，其中可耕層成為重金屬的富集現(xiàn)出明顯的垂直分布規(guī)律，其中可耕層成為重金屬的富集 層。層。 n土壤中的重金屬有向根際土壤遷移的趨勢(shì)，且根際土壤中土壤中的重金屬有向根際土壤遷移的趨勢(shì)，且根際土壤中 重金屬的有效態(tài)含量高于土體，這可能與植物根系的特性重金屬的有效態(tài)含量高于土體，這可能與植物根系的特性 和分泌物有關(guān)。和分泌物有關(guān)。 3. 土壤對(duì)重金屬離子的吸附固定原理土壤對(duì)重金屬離子的吸附固定原理 n 土壤膠體對(duì)金屬離子的吸附能力與金屬離子的性質(zhì)及土壤膠體對(duì)金屬離子的吸附能力與金屬離子的性質(zhì)及 膠體的種類有關(guān)。同一類

17、型的土壤膠體對(duì)陽(yáng)離子的吸附膠體的種類有關(guān)。同一類型的土壤膠體對(duì)陽(yáng)離子的吸附 與陽(yáng)離子的價(jià)態(tài)及離子半徑有關(guān)。與陽(yáng)離子的價(jià)態(tài)及離子半徑有關(guān)。 n 陽(yáng)離子的價(jià)態(tài)越高，電荷越多，土壤膠體與陽(yáng)離子之陽(yáng)離子的價(jià)態(tài)越高，電荷越多，土壤膠體與陽(yáng)離子之 間的靜電作用越大，吸附力也越大。具有相同價(jià)態(tài)的陽(yáng)間的靜電作用越大，吸附力也越大。具有相同價(jià)態(tài)的陽(yáng) 離子，離子半徑越大，其水合半徑相對(duì)越小，較易被土離子，離子半徑越大，其水合半徑相對(duì)越小，較易被土 壤膠體所吸附。壤膠體所吸附。 n土壤中各類膠體的吸附順序?yàn)椋貉趸i有機(jī)質(zhì)氧土壤中各類膠體的吸附順序?yàn)椋貉趸i有機(jī)質(zhì)氧 化鐵伊利石蒙脫石高嶺石?；F伊利石蒙脫石高嶺石。

18、四、主要重金屬在土壤中的積累和遷移轉(zhuǎn)化四、主要重金屬在土壤中的積累和遷移轉(zhuǎn)化 n存在狀況：在存在狀況：在0-15cm0-15cm土壤表層積累，主要以土壤表層積累，主要以 CdCd3 3(PO(PO4 4) )2 2 和 和 Cd(OH)Cd(OH)2 2 的形式存在。在的形式存在。在pH 7pH 7的土壤中分為可給態(tài)、代換的土壤中分為可給態(tài)、代換 態(tài)和難溶態(tài)。態(tài)和難溶態(tài)。 n植物吸收情況：根植物吸收情況：根 葉葉 枝枝 花、果、籽?；ā⒐?、籽粒 蔬菜類葉菜中積累多，黃瓜、蘿卜、番茄中少蔬菜類葉菜中積累多，黃瓜、蘿卜、番茄中少, , 鎘進(jìn)入人鎘進(jìn)入人 體，在骨骼中沉積，使骨骼變形，骨痛癥。體，在

19、骨骼中沉積，使骨骼變形，骨痛癥。 n不同土壤吸附順序?yàn)椋焊迟|(zhì)土壤重壤質(zhì)土壤壤質(zhì)土不同土壤吸附順序?yàn)椋焊迟|(zhì)土壤重壤質(zhì)土壤壤質(zhì)土 砂質(zhì)沖積土。因此鎘的吸附與土壤中膠體的性質(zhì)有關(guān)。砂質(zhì)沖積土。因此鎘的吸附與土壤中膠體的性質(zhì)有關(guān)。 1.鎘鎘 2. 銅銅 n土壤中銅含量在土壤中銅含量在2-100mg/kg之間，平均含量為之間，平均含量為20mg/kg。 污染土壤中的銅主要在表層積累，并沿土壤的縱深垂直分污染土壤中的銅主要在表層積累，并沿土壤的縱深垂直分 布遞減，這是由于進(jìn)入土壤的銅被表層土壤的黏土礦物吸布遞減，這是由于進(jìn)入土壤的銅被表層土壤的黏土礦物吸 附，同時(shí)，表層土壤的有機(jī)質(zhì)與銅結(jié)合形成螯合物，

20、使銅附，同時(shí)，表層土壤的有機(jī)質(zhì)與銅結(jié)合形成螯合物，使銅 離子不易向下層移動(dòng)。離子不易向下層移動(dòng)。 n在酸性土壤中，由于土壤對(duì)銅的吸附減弱，被土壤固定的在酸性土壤中，由于土壤對(duì)銅的吸附減弱，被土壤固定的 銅易被解吸出來，因而使銅容易淋溶遷移。銅易被解吸出來，因而使銅容易淋溶遷移。 n銅在植物各部分的累積分布多數(shù)是根莖葉果實(shí)銅在植物各部分的累積分布多數(shù)是根莖葉果實(shí)。 3. 鉛鉛 n土壤中可溶態(tài)的含量很低，主要以土壤中可溶態(tài)的含量很低，主要以Pb(OH)2、 PbCO3、PbSO4鉛的難溶鹽形式存在。鉛的難溶鹽形式存在。Pb2+可以置換可以置換 黏土礦物上的黏土礦物上的Ca2+，在土壤中很少移動(dòng)。，

21、在土壤中很少移動(dòng)。 n植物吸收主要在根部，大氣中的鉛可通過葉面上的氣植物吸收主要在根部，大氣中的鉛可通過葉面上的氣 孔進(jìn)入植物體內(nèi)，如孔進(jìn)入植物體內(nèi)，如蘚類植物蘚類植物能從大氣中被動(dòng)吸附高能從大氣中被動(dòng)吸附高 濃度的鉛，現(xiàn)已確定作為濃度的鉛，現(xiàn)已確定作為鉛污染的指示作物。鉛污染的指示作物。 4. 鋅鋅 n 全球土壤中鋅的含量在全球土壤中鋅的含量在10-300mg/kg 之間之間, 我國(guó)土壤鋅含我國(guó)土壤鋅含 量為量為3709mg/kg, 平均值平均值100mg/kg，比世界土壤的平均含，比世界土壤的平均含 鋅量高出一倍。鋅量高出一倍。 n 土壤中的鋅土壤中的鋅, 按其形態(tài)可分為有機(jī)態(tài)鋅和無機(jī)形態(tài)

22、鋅按其形態(tài)可分為有機(jī)態(tài)鋅和無機(jī)形態(tài)鋅, 其其 中中,無機(jī)鋅又包括礦物態(tài)、代換態(tài)和土壤溶液中的鋅無機(jī)鋅又包括礦物態(tài)、代換態(tài)和土壤溶液中的鋅,各種形各種形 態(tài)的鋅之間可以相互轉(zhuǎn)化。鋅的各種形態(tài)含量主要取決于態(tài)的鋅之間可以相互轉(zhuǎn)化。鋅的各種形態(tài)含量主要取決于 土壤土壤pH值及總含鋅量。值及總含鋅量。 n土壤中有效鋅大多可代換態(tài)土壤中有效鋅大多可代換態(tài), 溶液中的鋅離子數(shù)量很少，溶液中的鋅離子數(shù)量很少， 植物對(duì)鋅的吸收量與介質(zhì)供鋅濃度之間呈線性關(guān)系。鋅主植物對(duì)鋅的吸收量與介質(zhì)供鋅濃度之間呈線性關(guān)系。鋅主 要通過擴(kuò)散作用供給植物根系。要通過擴(kuò)散作用供給植物根系。 n巖石圈汞含量約為巖石圈汞含量約為0.1

23、mg/kg；土壤中含量在；土壤中含量在0.01-0.3 mg/kg, 平均為平均為0.03 mg/kg。土壤粘土礦物和有機(jī)質(zhì)對(duì)汞有強(qiáng)烈吸附，。土壤粘土礦物和有機(jī)質(zhì)對(duì)汞有強(qiáng)烈吸附， 汞進(jìn)入土壤后，汞進(jìn)入土壤后，95%以上會(huì)迅速吸附或固定在表層土壤。以上會(huì)迅速吸附或固定在表層土壤。 n植物吸收和積累汞與其形態(tài)有關(guān)，順序是：植物吸收和積累汞與其形態(tài)有關(guān)，順序是： 氯化甲基汞氯化乙基汞醋酸苯汞氯化汞氧化汞硫化汞氯化甲基汞氯化乙基汞醋酸苯汞氯化汞氧化汞硫化汞 即：揮發(fā)性高、溶解度大的汞化合物容易被植物吸收。即：揮發(fā)性高、溶解度大的汞化合物容易被植物吸收。 n汞在植物體內(nèi)的分布是：根莖、葉種子汞在植物體內(nèi)

24、的分布是：根莖、葉種子 原因：汞被植物吸收后，常與根中的蛋白質(zhì)結(jié)合，并沉積于原因：汞被植物吸收后，常與根中的蛋白質(zhì)結(jié)合，并沉積于 根上，阻礙了向地上部分的傳輸。根上，阻礙了向地上部分的傳輸。 5. 汞汞 五、植物對(duì)重金屬污染產(chǎn)生耐性的幾種機(jī)制五、植物對(duì)重金屬污染產(chǎn)生耐性的幾種機(jī)制 1. 植物根系的作用植物根系的作用 n植物根系通過改變根際化學(xué)性狀，原生質(zhì)泌溢等作用限植物根系通過改變根際化學(xué)性狀，原生質(zhì)泌溢等作用限 制重金屬離子的跨膜吸收。制重金屬離子的跨膜吸收。 n按植物對(duì)重金屬的吸收特性，可分為耐性植物和非耐性按植物對(duì)重金屬的吸收特性，可分為耐性植物和非耐性 植物；植物； n耐性植物具有降低

25、根系吸收重金屬的機(jī)制。耐性植物具有降低根系吸收重金屬的機(jī)制。 Zn Zn可以誘導(dǎo)細(xì)胞外膜產(chǎn)生分子量為可以誘導(dǎo)細(xì)胞外膜產(chǎn)生分子量為60000 93000 60000 93000 的蛋的蛋 質(zhì)，并與之鍵合形成絡(luò)合物，使質(zhì)，并與之鍵合形成絡(luò)合物，使 ZnZn停留在細(xì)胞膜外。停留在細(xì)胞膜外。 實(shí)驗(yàn)例證實(shí)驗(yàn)例證 2. 重金屬與植物根部的細(xì)胞壁結(jié)合重金屬與植物根部的細(xì)胞壁結(jié)合 耐性植物中耐性植物中ZnZn向植物地上部分向植物地上部分 移動(dòng)的量很少移動(dòng)的量很少, , 主要分布被局主要分布被局 限在根部細(xì)胞壁上。限在根部細(xì)胞壁上。 n 只有當(dāng)重金屬與細(xì)胞壁結(jié)合達(dá)到飽和時(shí)，多余的金屬只有當(dāng)重金屬與細(xì)胞壁結(jié)合達(dá)到飽和時(shí)，多余的金屬 離子才會(huì)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。離子才會(huì)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。 n 耐性植物中重金屬主要分布在根系細(xì)胞壁上，以離子耐性植物中重金屬主要分布在根系細(xì)胞壁上，以離子 形式存在或與細(xì)胞壁中的纖維素、木質(zhì)素結(jié)合，而不能形式存在或與細(xì)胞壁中的纖維素、木質(zhì)素結(jié)合，而不能 進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)影響細(xì)胞內(nèi)的代謝活動(dòng)，使植物對(duì)