環(huán)境化學(xué)第四章土壤

環(huán)境化學(xué)——第四章土壤環(huán)境化學(xué)

云南曲靖“鉻污染事件”

被非法堆放鉻渣的地方土壤變灰白，植物枯黃。一群山羊在山間的低洼處飲水中毒死亡第一節(jié)土壤組成及其結(jié)構(gòu)土壤是指陸地表面具有一定肥力的疏散土層，是自然地理環(huán)境的組成要素之一。它處在巖石圈、水圈、大氣圈相互緊密接觸的地帶，既是自然地理環(huán)境中無機(jī)界與有機(jī)界相互作用過程中形成的獨(dú)特自然體，又是生物尤其是植物和微生物生活的重要環(huán)境，還是地表物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化交換的活躍場(chǎng)所。第一節(jié)土壤組成及其結(jié)構(gòu)固相氣相液相固體：

土壤礦物質(zhì)(90%)：

原生礦物：硅酸鹽類礦物，如長石、云母、輝石等硫化物類礦物，如黃鐵礦、白鐵礦等氧化物類礦物，如石英、赤鐵礦等磷酸鹽類礦物，如磷灰石等

原生礦物構(gòu)成了土壤的骨架，是土壤礦物質(zhì)營養(yǎng)元素的主要來源，與土壤肥力密切有關(guān)。一、土壤的組成第一節(jié)土壤組成及其結(jié)構(gòu)

次生礦物：簡(jiǎn)單鹽類，如方解石、白云石、石膏等三氧化物類，如針鐵礦、褐鐵礦等次生鋁硅酸鹽類，如伊利石、蒙脫石、高嶺石次生礦物是土壤環(huán)境中最活躍的部分，對(duì)土壤環(huán)境的物理化學(xué)性質(zhì)和土壤肥力都有重大的影響。它有兩個(gè)顯著特點(diǎn)：①顆粒細(xì)小（一般小于5μm），表面積大，具有膠體的性質(zhì)，能強(qiáng)烈吸附周圍氣相和液相介質(zhì)中的物質(zhì)；②

帶有電荷，一般為負(fù)電荷，故陽離子交換量大，對(duì)土壤中離子態(tài)物質(zhì)有交換和固定作用。

第一節(jié)土壤組成及其結(jié)構(gòu)第一節(jié)土壤組成及其結(jié)構(gòu)膨脹性小膨脹性大不易吸水易吸水第一節(jié)土壤組成及其結(jié)構(gòu)土壤有機(jī)質(zhì)(1-10%)：非腐殖物質(zhì)：如蛋白質(zhì)、糖類、樹脂、有機(jī)酸等腐殖質(zhì)：如腐殖酸、富里酸、腐黑物等

它主要來源于動(dòng)植物和微生物的殘?bào)w。它對(duì)土壤環(huán)境的特性、性質(zhì)及污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化等過程起著重要作用，既是土壤形成的主要標(biāo)志，又是土壤肥力的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。第一節(jié)土壤組成及其結(jié)構(gòu)液體：土壤水分，實(shí)際上是土壤中各種成分和污染物溶解形成的溶液，即土壤溶液。它主要來自大氣降水和灌溉。土壤水分既是植物養(yǎng)分的主要來源，也是進(jìn)入土壤的各種污染物向其它環(huán)境圈層遷移的媒介。

第一節(jié)土壤及其組成氣體：

土壤是一個(gè)多孔體系，土壤中的空氣主要存在于未被水分占據(jù)的土壤孔隙中，其主要成分是N2、O2和CO2，主要來源于大氣，其次是產(chǎn)生于土壤內(nèi)的生物化學(xué)和化學(xué)過程。土壤空氣與大氣的差異是：①土壤中90％的空氣是與大氣相連通的，大約有10％的空氣處于與大氣隔絕的充氣毛細(xì)管中，而且土壤中空氣是不連續(xù)的，被土壤中的固體物質(zhì)所隔開。第一節(jié)土壤及其組成②土壤空氣中CO2含量比大氣中高得多，氧的含量低于大氣。這是由于土壤生物體的生化反應(yīng)消耗氧氣，放出二氧化碳，這時(shí)土壤氣體和大氣氣體進(jìn)行交換的速率來不及把產(chǎn)生的二氧化碳及時(shí)移走并補(bǔ)充足夠的氧氣；③由于土壤生物體的作用，使得土壤空氣中還含有少量還原性氣體，如CH4、H2S、H2、NH3等；④土壤空氣中的含水量較大氣中高。

第一節(jié)土壤及其組成第二節(jié)土壤的性質(zhì)土壤是一個(gè)多相的、變化（可發(fā)生多種物理的、化學(xué)的和生化反應(yīng)）的復(fù)雜體系，因此，土壤的性質(zhì)取決于土壤的組成和土壤中的一系列反應(yīng)。就化學(xué)反應(yīng)而言，主要有吸附與解吸、氧化與還原、溶解與沉淀及中和反應(yīng)等，因此，土壤具有膠體性質(zhì)，酸堿性質(zhì)、氧化還原性質(zhì)。土壤中兩個(gè)最活躍的組分是土壤膠體和土壤微生物，它們對(duì)污染物在土壤中的遷移、轉(zhuǎn)化有重要作用。第二節(jié)土壤的性質(zhì)

(1)土壤膠體的性質(zhì)

土壤膠體是指土壤中顆粒直徑小于2μm，具有膠體性質(zhì)的微粒，如粘土礦物和腐殖質(zhì)。它是土壤固體顆粒中最細(xì)小的微粒，也是物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)最活躍的部分。土壤的許多性質(zhì)都于土壤膠體有關(guān)。

①土壤膠體具有巨大的比表面和表面能；

②土壤膠體的電性：土壤膠體微粒具有雙電層，其電荷主要集中在膠體的表面，具有巨大的表面能，能從溶液中吸附呈分子態(tài)和離子態(tài)的物質(zhì)，并且吸附的離子可與土壤溶液中的離子交換，所以土壤具有離子的交換和吸附性質(zhì)。包括物理吸附和物理化學(xué)吸附。

第二節(jié)土壤的性質(zhì)③土壤膠體的凝聚性和分散性：由于膠體的比表面和表面能都很大，為減小表面能，膠體具有相互吸引、凝聚的趨勢(shì)，這就是膠體的凝聚性。但是在土壤溶液中膠體常帶負(fù)電荷，即具有負(fù)的電動(dòng)電位，所以膠體微粒又因相同電荷而相互排斥，電動(dòng)電位越高，相互排斥力越強(qiáng)，肢體微粒呈現(xiàn)出的分散性也越強(qiáng)。第二節(jié)土壤的性質(zhì)

(2)土壤膠體的離子交換吸附性

在土壤膠體雙電層的擴(kuò)散層中，補(bǔ)償離子可以和溶液中相同電荷的離子以離子價(jià)為依據(jù)作等價(jià)交換，稱為離子交換(或代換)。離子交換作用包括陽離子交換吸附作用和陰離子交換吸附作用。第二節(jié)土壤的性質(zhì)

①土壤膠體的陽離子交換吸附：土壤膠體吸附的陽離子，可與土壤溶液中的陽離于進(jìn)行交換，其交換反應(yīng)如下：(土壤膠體)Na+＋Ca2+→(土壤膠體)Ca2++2Na+

土壤膠體陽離子交換吸附過程除以離子價(jià)為依據(jù)進(jìn)行等價(jià)交換和受質(zhì)量作用定律支配外，各種陽離子交換能力的強(qiáng)弱，主要依賴于以下因素：

電荷數(shù)，離子電荷數(shù)越高，陽離子交換能力越強(qiáng)；

離子半徑及水化程度，同價(jià)離子中，離于半徑越大，水化離子半徑就越小，因而具有較強(qiáng)的交換能力。第二節(jié)土壤的性質(zhì)土壤中一些常見陽離子的交換能力順序如下：Fe3+＞Al3+＞H+＞Ba2+＞Sr2+＞Ca2+＞Mg2+＞Cs+＞Ru+＞NH4+＞K+＞Na+＞Li+第二節(jié)土壤的性質(zhì)②土壤膠體的陰離子交換吸附：

是指帶正電荷的膠體所吸附的陰離子與溶液中陰離子的交換作用。

陰離子的交換吸附比較復(fù)雜，它可與膠體微粒(如在酸性條件下帶正電荷的含水氧化鐵、鋁)或溶液中陽離子(Ca2+、Al3+、Fe3+)形成難溶性沉淀而被強(qiáng)烈地吸附。

各種陰離子被土壤膠體吸附的順序如下：F-＞草酸根＞檸檬酸根＞PO43-≥AsO43-≥硅酸根＞HCO3-＞H2BO3-＞CH3COO-＞SCN-＞SO42-＞Cl-＞NO3-。第二節(jié)土壤的性質(zhì)

③土壤膠體的物理吸附：物理吸附即土壤膠體把某些分子態(tài)的物質(zhì)（有機(jī)酸、無機(jī)堿等）吸附在其表面，從而降低其表面能的吸附，并稱該類吸附為正吸附。反之，能增加土壤膠體表面能的物質(zhì)（如無機(jī)酸及鹽類），則受土壤膠體的排斥，稱為負(fù)吸附。此外，土壤膠體還能吸收NH3、N2、CO2等氣態(tài)分子。由此可見，物理吸附僅能保持一些分子態(tài)養(yǎng)分，對(duì)土壤肥力的貢獻(xiàn)不大。第二節(jié)土壤的性質(zhì)

(3)土壤的酸堿性由于土壤是一個(gè)復(fù)雜的體系，其中存在著各種化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)，因而使土壤表現(xiàn)出不同的酸性或堿性。其pH范圍一般在4.0-8.5之間。土壤的酸堿度不僅直接影響土壤環(huán)境中物質(zhì)的存在形態(tài)和遷移轉(zhuǎn)化，而且還直接影響土壤微生物的活動(dòng)、有機(jī)物的分解、營養(yǎng)元素的釋放、植物的生長發(fā)育，以及土壤污染與凈化，是土壤的重要化學(xué)性質(zhì)。

第二節(jié)土壤的性質(zhì)

①土壤酸度：根據(jù)土壤中H+的存在方式，土壤酸度可分為兩大類:a.活性酸：是土壤溶液中氫離于濃度的直接反映，又稱為有效酸度，通常用pH表示。土壤溶液中氫離子的來源，主要是土壤中CO2溶于水形成的碳酸和有機(jī)機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的有機(jī)酸，以及土壤中礦物質(zhì)氧化產(chǎn)生的無機(jī)酸，還有施用的無機(jī)肥料中殘留的無機(jī)酸，如硝酸、硫酸和磷酸等。此外，由于大氣污染形成的大氣酸沉降，也會(huì)使土壤酸化，所以它也是土壤活性酸度的一個(gè)重要來源。第二節(jié)土壤的性質(zhì)

b.潛性酸：其來源是土壤膠體吸附的可代換性H+和Al3+。當(dāng)這些離子處于吸附狀態(tài)時(shí)，是不顯酸性的，但當(dāng)它們通過離子交換作用進(jìn)入土壤溶液之后，即可增加土壤溶液的H+濃度，使土壤pH值降低。只有鹽基不飽和土壤才有潛性酸度，其大小與土壤代換量和鹽基飽和度有關(guān)。據(jù)測(cè)定土壤潛性酸度所用的提取液，可以把潛性酸度分為代換性酸度和水解酸度。第二節(jié)土壤的性質(zhì)

①代換性酸度：

用過量中性鹽(如NaCl或KCl)溶液淋洗土壤，溶液中金屬離子與土壤中H+和A13+發(fā)生離子交換作用，而表現(xiàn)出的酸度，稱為代換性酸度。

代換性A13+是礦物質(zhì)土壤中潛性酸度的主要來源。第二節(jié)土壤的性質(zhì)

②水解性酸度：

用弱酸強(qiáng)堿鹽(如醋酸鈉)淋洗土壤，溶液中金屬離子可以將土壤膠體吸附的H+、A13+代換出來，同時(shí)生成某弱酸(醋酸)。此時(shí)，所測(cè)定出的該弱酸的酸度稱為水解性酸度。

第二節(jié)土壤的性質(zhì)

③活性酸與潛性酸的關(guān)系：

土壤的活性酸與潛性酸是同一個(gè)平衡體系的兩種強(qiáng)度，二者可以互相轉(zhuǎn)化，在一定條件下處于暫時(shí)平衡狀態(tài)。土壤活性酸度是土壤酸度的根本起點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)。土壤膠體是H+和A13+的貯存庫．潛性酸度則是活性酸度的貯備。土壤的潛性酸度往往比活性酸度大得多，二者的比例，在砂土中約為1000；在有機(jī)質(zhì)豐富的粘土中則可高達(dá)5×104－1×105。第二節(jié)土壤的性質(zhì)

②土壤堿度：土壤溶液中的OH-離子主要來源是堿金屬及堿土金屬的碳酸鹽和重碳酸鹽，以及膠體上吸附的Na+的水解作用。如：Na2CO3+2H2O→2NaOH+H2CO32CaCO3+2H2O→Ca(OH)2+Ca(HCO3)2(土壤膠體)Na+＋H2O

→(土壤膠體)H++NaOH除了耐堿性植物外，強(qiáng)堿性土壤對(duì)大多數(shù)植物和微生物有害，并使微量元素沉積，惡化土壤的物理化學(xué)性能。第二節(jié)土壤的性質(zhì)

③土壤的緩沖性能：是指土壤具有緩和其酸堿度發(fā)生激烈變化的能力，它可以保持土壤反應(yīng)的相對(duì)穩(wěn)定，為植物生長和土壤生物的活動(dòng)創(chuàng)造比較穩(wěn)定的生活環(huán)境，所以土壤的緩沖性能是土壤的重要性質(zhì)之一。土壤中起緩沖作用的因素有：土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和其他有機(jī)酸等弱酸及其鹽類，構(gòu)成一個(gè)良好的緩沖體系。土壤膠體吸附有各種陽離子，其中鹽基離子和氫離子能分別對(duì)酸和堿起緩沖作用，鋁離子對(duì)堿具有緩沖作用。

第二節(jié)土壤的性質(zhì)

一般土壤緩沖能力的大小順序是：腐殖質(zhì)土＞枯土＞砂土。土壤的可變電荷越多，緩沖能力越強(qiáng)。土壤緩沖能力越大，對(duì)酸堿污染物的容量就越大。但是，土壤的緩沖能力的大小是有一定限度的，超出這個(gè)限度，土壤的酸堿度會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的變化。第二節(jié)土壤的性質(zhì)1

建筑、裝修材料造成室內(nèi)空氣污染2人類活動(dòng)造成室內(nèi)空氣污染

袁沁，張亞婷，吳夢(mèng)瑤，陳佩，邵毓9分3吸煙造成的污染

李佩珊，秦雨絲，農(nóng)俊肖，張小鳳，涂曉10分4亂棄電池造成的污染

劉思朋，劉笠楓，梁谷旭，穆薩10分

劉佩，李東輝，范俁杰，何成智9分5食品加工過程造成的食品污染

張敏，王歌，卡勒比努8分6食品儲(chǔ)存過程造成的食品污染

郝俊麗，楊倩，劉晨陽，孫幔，何思青10分7炊具帶來的污染

鮑應(yīng)枝，柳亞男，肖勝男

沈志偉，關(guān)昊淼，張常青，阿依努熱木?許庫爾，孟萬鵬，阿斯古麗?米吉提，熱娜古?艾爾肯8

生活垃圾的危害及處理方法

高妍妍，周暢，苗悅，劉艷，劉艷雪

王磊，張邦振，鄧勇，陳益，蔡庭瑾10日常生活中的水

黃晴11

服裝加工帶來的污染

達(dá)選，索朗玉珍，云丹

于賀，李曉飛，楊曉瑩，黃吳芳，楊桂榕，李聰鶴12藥物的生產(chǎn)、使用過程的污染情況

盧倩，王馨野，劉熒欣，王琳玉13核污染

劉曉旭，李華藝，王文卓，姚睿，鄧敏霞，吳婧15

食品添加劑使用不當(dāng)對(duì)人體的危害

張麗媛，李小娟，王思宇，許敏

姜天宇，伍陽，李浪森，紀(jì)雯婕

(4)土壤的氧化還原性

氧化還原反應(yīng)是土壤中無機(jī)物和有機(jī)物發(fā)生遷移轉(zhuǎn)化并對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響的化學(xué)過程。

土壤中的主要氧化劑有：土壤中氧氣、NO3-離子以及高價(jià)的金屬離子，如Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)、V(Ⅴ)、Ti(Ⅳ)等。土壤中的主要還原劑有：有機(jī)質(zhì)和低價(jià)金屬離子。此外，土壤中植物的根系和土壤生物也是土壤發(fā)生氧化還原反應(yīng)的重要參與者。第二節(jié)土壤的性質(zhì)

土壤的氧化還原反應(yīng)在土壤化學(xué)、生物化學(xué)中占有極其重要的地位。伴隨氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行，元素的價(jià)態(tài)會(huì)發(fā)生改變，因此會(huì)強(qiáng)烈地影響該元素有關(guān)化合物的溶解度，從而改變?cè)氐倪w移能力。同時(shí)元素價(jià)態(tài)的改變也必然影響土壤的養(yǎng)分供應(yīng)。此外，氧化還原反應(yīng)還影響土壤的酸堿性，氧化作用使土壤酸化，還原作用使土壤堿化。第二節(jié)土壤的性質(zhì)

(5)土壤的配合性質(zhì)土壤中許多有機(jī)物（腐殖質(zhì)、木質(zhì)素、多糖類、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸多酚類等）含有配位基團(tuán)，均能與土壤中的金屬離子產(chǎn)生配合或螯合作用。

配合物廣泛存在與土壤中。其穩(wěn)定性與配合物的穩(wěn)定常數(shù)有關(guān)，與土壤溶液的pH值有關(guān)。第二節(jié)土壤的性質(zhì)第三節(jié)污染物在土壤－植物體系中的遷移及影響因素

土壤中污染物主要是通過植物根系根毛細(xì)胞的作用積累于植物莖、葉和果實(shí)部分。由于該遷移過程受到多種因素的影響，污染物可能停留于細(xì)胞膜外或穿過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。遷移的方式主要包括被動(dòng)轉(zhuǎn)移和主動(dòng)轉(zhuǎn)移兩種。

植物在生長、發(fā)育過程中所必需的一切養(yǎng)分均來自土壤，其中重金屬元素(如Cu、Zn、Mo、Fe、Mn等)在植物體內(nèi)主要作為酶催化劑。但是，如果在土壤中存在過量的重金屬，就會(huì)限制植物的正常生長、發(fā)育和繁衍，以致改變植物的群落結(jié)構(gòu)。第三節(jié)污染物在土壤－植物體系中的遷移

土壤中重金屬向植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的過程與重金屬的種類、價(jià)態(tài)、存在形式以及土壤和植物的種類、特性有關(guān)。①不同植物種類或同種植物的不同植株從土壤中吸收轉(zhuǎn)移重金屬的能力是不同的；②土壤的酸堿性和腐殖質(zhì)的含量都可能影響重金屬向植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移能力；③重金屬形態(tài)不同以及土壤pH的改變或有機(jī)物的分解都會(huì)引起難溶化合物溶解度發(fā)生變化，而改變重金屬向植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移的能力；④不同重金屬在植物體內(nèi)的遷移能力也不同。

植物對(duì)重金屬污染產(chǎn)生耐性由植物的生態(tài)學(xué)待性、遺傳學(xué)特性和重金屬的物理化學(xué)性質(zhì)等因素所決定，不同種類的植物對(duì)重金屬污染的耐性不同；同種植物由于其分布和生長的環(huán)境各異，長期受不同環(huán)境條件的影響，在植物的生態(tài)適應(yīng)過程中，可能表現(xiàn)出對(duì)某種重金屬有明顯的忍耐性。第四節(jié)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跨膜吸收；(2)重金屬與植物的細(xì)胞壁結(jié)合，由于金屬離子被局限于細(xì)胞壁上，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)重金屬表現(xiàn)出耐性；(3)酶系統(tǒng)的作用，在耐性品種或植株中有保護(hù)酶活性的機(jī)制；第四節(jié)植物對(duì)重金屬污染產(chǎn)生耐性的幾種機(jī)制

(4)形成重金屬硫蛋白（MT）或植物絡(luò)合素，它們的作用是與進(jìn)人植物細(xì)胞內(nèi)的重金屬結(jié)合，使其以不具生物活性的無毒的螯合物形式存在，降低金屬離子的活性，從而減輕或解除其毒害作用。第四節(jié)植物對(duì)重金屬污染產(chǎn)生耐性的幾種機(jī)制第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化

農(nóng)藥是一種泛指性的術(shù)語，它不僅包括殺蟲劑，還包括除草劑、殺菌劑、防治嚙齒類動(dòng)物的藥物，以及動(dòng)、植物生長調(diào)節(jié)劑等。施用農(nóng)藥對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收有重要的作用。世界每年可增加3~3.3億噸糧食。我國農(nóng)藥使用量在25萬噸以上，生產(chǎn)量約40萬噸，品種達(dá)250種以上。動(dòng)、植物生長調(diào)節(jié)劑如吲哚乙酸(IAA，促進(jìn)植物生長)，赤霉酸(GA，誘發(fā)花芽的形成)，細(xì)胞分裂素(促進(jìn)種子萌發(fā)、抑制衰老)，乙烯(促進(jìn)果實(shí)成熟)，獨(dú)腳金酮(誘發(fā)寄生植物種子萌發(fā))，G2因子或N-甲基煙酸內(nèi)酯(影響固氮作用)，GlycinoeclepinA(促進(jìn)蠕蟲卵孵化)

第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化

農(nóng)藥的種類:無機(jī)農(nóng)藥，有機(jī)農(nóng)藥無機(jī)農(nóng)藥：殺蟲劑，巴黎綠Cu(C2H3O2)23Cu(AsO2)2,PbHAsO4殺菌劑，波爾多液，K2S,ZnO,HgCl2,硫磺除草劑，As2O3,NaAsO2,

Ca3(AsO4)2,NaClO3,Ca(CN)2,NaOCN

熏蒸劑,HCN,SO2除草劑砒霜As2O3已被有機(jī)砷農(nóng)藥(CH3)2As(OH)、NaOAs(OH)2(CH3)等取代NaAsO2,Ca3(AsO4)2，NaOAs(OH)2(CH3),(CH3)2As(OH)NaClO,Mg(ClO3)2消滅根深多年性雜草Na2B4O710H2O對(duì)植物毒性大Ca(CN)2脫草劑，除草劑殺菌劑波爾多液CuSO4與CaCO3混合液硫磺，石硫合劑，K2S減輕桃李等核果的真菌感染ZnO處理淺表真菌HgCl2,馬鈴薯、包心菜等的真菌和蟲害氯酚汞ClCH3(OH)HgOSO3Na種子處理賽力散C6H5HgOCOCH3,西力生C2H5HgCl殺蟲劑PbHAsO4廣譜殺蟲劑有機(jī)錫殺蟲劑如Ph3SnOCOCH3熏蒸劑CS2,CCl4,HCN,SO2果實(shí)儲(chǔ)存1935年發(fā)現(xiàn)六氯環(huán)己烷具有毒殺生物的活性，其中γ-異構(gòu)體（六六六,1825年）是活性物質(zhì)。1940年也將1874年合成的2,2’-二(氯苯)-1,1,1-三氯乙烷(DDT)作物殺蟲劑使用。這兩種物質(zhì)作為農(nóng)藥一直使用到20世紀(jì)60年代。當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)有機(jī)氯農(nóng)藥在生物體內(nèi)和在自然界中嚴(yán)重積累，對(duì)生物體和自然環(huán)境造成極大的污染。因此在60年代以后，有機(jī)氯農(nóng)藥逐漸被有機(jī)磷農(nóng)藥代替。有機(jī)磷的異常生理作用是在1932年由Lange和Krueger試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。第二次世界大戰(zhàn)期間，Saunder合成了二異丙基磷酰氟，該物質(zhì)對(duì)神經(jīng)具有毒害作用。Schrader在1937年發(fā)現(xiàn)具有下面結(jié)構(gòu)的化合物對(duì)昆蟲有毒殺作用：

1944年，Schrader發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)能用于農(nóng)業(yè)害蟲的有機(jī)磷農(nóng)藥——二乙基對(duì)硝基苯基硫代磷酸酯（對(duì)硫磷），隨后氯硫磷，倍硫磷，殺螟松等有機(jī)磷農(nóng)藥在50年代相繼問世。

二乙基對(duì)硝基苯基殺蟲劑，氯丹，七氯，艾氏劑，狄氏劑第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化常見的有機(jī)磷農(nóng)藥第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化

農(nóng)藥在使用過程中直接粘附在農(nóng)作物上的一般只占30％左右，大部分散落在土壤里，或飛揚(yáng)后再落到土壤里。農(nóng)藥進(jìn)入土壤后大致有三種歸宿：農(nóng)藥被土壤吸附而殘留在土壤里，它是農(nóng)藥在土壤中殘留的主要原因，包括物理吸附和化學(xué)吸附。土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附作用取決于土壤和農(nóng)藥雙方的性質(zhì)。

土壤有機(jī)質(zhì)和各種粘土礦物對(duì)農(nóng)藥的吸附能力為：有機(jī)膠體>蒙脫石類>伊利石類>高嶺石類。

溶解度(微摩爾/升)吸附分配系數(shù)(蒙脫石)吸附分配系數(shù)(高嶺石)百草枯2.7×1064.2×1041.7×103莠去津1.2×1021.5×1033.0艾氏劑2.7×10-22.52.5對(duì)硫磷8×1021063.4豐李磷5.2×103100吸附作用：蒙脫石＞高嶺石

在各種農(nóng)藥的分子結(jié)構(gòu)中，凡是含有-NR3、-CONH2、-OH、-NHCOR、-NH2、-OCOR、-NHR等官能團(tuán)的農(nóng)藥都可被土壤強(qiáng)烈吸附，其中以-NH2類的化合物吸附能力最強(qiáng)。此外，在同類型的農(nóng)藥中，農(nóng)藥的相對(duì)分子質(zhì)量越大，被吸附的能力越強(qiáng)。農(nóng)藥的揮發(fā)性和溶解度越小，越易被吸附。第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化

農(nóng)藥被土壤吸附后，遷移能力和生理毒性隨著發(fā)生變化，因此，土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附在一定程度上起著凈化和解毒作用。但是這種凈化作用是不穩(wěn)定的和有限的。一旦農(nóng)藥的吸附條件被破壞，農(nóng)藥又可釋放到土壤溶液中，導(dǎo)致土壤受到農(nóng)藥的再污染。土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附能力的大小關(guān)系到農(nóng)藥在土壤中的有效性，以及土壤對(duì)有毒農(nóng)藥的凈化效果；土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附力越強(qiáng)，農(nóng)藥在土壤中的有效性越低，凈化能力越高。第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化(2)農(nóng)藥在土壤中的遷移，是指農(nóng)藥隨水或氣體的物理遷移，隨土壤吸附發(fā)生的化學(xué)物理遷移，隨生物生活發(fā)生的生物遷移，在遷移過程中同時(shí)伴有農(nóng)藥的轉(zhuǎn)化。第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化進(jìn)入土壤中的農(nóng)藥可以通過揮發(fā)、擴(kuò)散遷移到大氣，引起大氣污染。農(nóng)藥在土壤環(huán)境中的氣遷移速度除了與土壤的孔隙度、質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、土壤水分含量等性質(zhì)有關(guān)外，主要取決于農(nóng)藥的蒸氣壓、環(huán)境的溫度和風(fēng)速。農(nóng)藥的蒸氣壓越高，揮發(fā)性越強(qiáng)，氣遷移的速度越快。農(nóng)藥的蒸氣壓隨溫度的升高而增大，所以環(huán)境溫度升高農(nóng)藥的氣遷移速度也增大。第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化當(dāng)農(nóng)藥在水中的溶解度大，淋溶能力強(qiáng)時(shí)，農(nóng)藥在土壤中的遷移主要以水?dāng)U散形式進(jìn)行。因此，進(jìn)入土壤的農(nóng)藥可以隨土壤溶液、地面徑流遷移到江河、湖泊水體中，引起水體污染。農(nóng)藥在土壤中的遷移能力與土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附力有關(guān)。一般在吸附容量小的砂土中，農(nóng)藥的遷移能力大，在吸附力大的粘土和富含有機(jī)質(zhì)的土壤中，遷移能力小。因此水溶性大的農(nóng)藥溶于水，可隨徑流直接流入水體；而難溶性農(nóng)藥則附著于土壤顆粒上，隨雨水沖刷，連同泥沙流入水體。第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化由于水?dāng)U散速率比蒸氣擴(kuò)散速率小一萬倍，所以農(nóng)藥在土壤溶液中的遷移、擴(kuò)散速率較慢，故殘留在土壤中的農(nóng)藥多存在于上部30厘米的表土層內(nèi)。由此可見，農(nóng)藥對(duì)地下水的污染沒有對(duì)地表水的污染嚴(yán)重。除了氣擴(kuò)散和水?dāng)U散外，進(jìn)入土壤中的農(nóng)藥還可通過農(nóng)作物的吸收產(chǎn)生轉(zhuǎn)移污染，富集于生物體內(nèi)。反之，生物體生活中也可將富集于生物體內(nèi)的殘留農(nóng)藥帶到土壤中。第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化農(nóng)藥在土壤中的遷移，主要是通過擴(kuò)散和質(zhì)體流動(dòng)兩個(gè)過程。擴(kuò)散是由于分子熱能引起分子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而使物質(zhì)分子發(fā)生轉(zhuǎn)移的過程。影響農(nóng)藥在土壤中擴(kuò)散的因素主要是土壤水分含量、吸附、孔隙度和溫度及農(nóng)藥本身的性質(zhì)等。第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化

①擴(kuò)散隨水分含量增加而變化。在水分含量為4％時(shí)，無論總擴(kuò)散或非氣態(tài)擴(kuò)散都是最大的；在4％以下，隨水分含量增大，二種擴(kuò)散都增大；大于4％，總擴(kuò)散則隨水分含量增大而減少；非氣態(tài)擴(kuò)散，在4％－16％之間，隨水分含量增加而減少；在16％以上，則隨水分含量增加而增大；②由于土壤對(duì)農(nóng)藥的化學(xué)吸附，使其有效擴(kuò)散系數(shù)降低了，并且兩者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化

③土壤的緊實(shí)度是影響土壤孔隙率和界面特性的參數(shù)，增加土壤的緊實(shí)度，就會(huì)降低土壤對(duì)農(nóng)藥的擴(kuò)散系數(shù)；④當(dāng)土壤的溫度增高時(shí)，農(nóng)藥的蒸汽密度顯著增大，則擴(kuò)散系數(shù)增大；⑤氣流速度可直接或間接地影響農(nóng)藥的揮發(fā)；⑥農(nóng)藥種類不同，農(nóng)藥的擴(kuò)散行為也不同。

第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化

(3)農(nóng)藥在土壤中的降解和轉(zhuǎn)化

將進(jìn)入土壤中的農(nóng)藥，在環(huán)境的各種物理、化學(xué)、生物等因素的作用下逐漸分解的過程稱為農(nóng)藥在土壤環(huán)境中的降解。主要包括光化學(xué)降解，化學(xué)降解和微生物降解。第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化

光化學(xué)降解是指受太陽輻射和紫外線等引起的農(nóng)藥的分解；通常認(rèn)為，在光解過程中，首先是光能使農(nóng)藥分子中的化學(xué)鍵斷裂，形成異常活潑的中間產(chǎn)物——自由基；然后，自由基再與溶劑或其它反應(yīng)物作用得到光解產(chǎn)物。由于土壤的透光率很低，光化學(xué)降解只發(fā)生在土壤表面上，作用很小，因此，光化學(xué)降解僅對(duì)少數(shù)穩(wěn)定性差的農(nóng)藥起明顯的作用。其光解產(chǎn)物有的比原來化合物的毒性降低了，有的則轉(zhuǎn)化為更毒的氧化產(chǎn)物。但它們可在土壤環(huán)境中繼續(xù)通過其它途徑被不斷分解成無毒或低毒的產(chǎn)物。第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化辛硫磷的光解，λ=253.7

nm，30h第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化DDT(滴滴涕)的光分解過程第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化

化學(xué)降解可分為催化反應(yīng)和非催化反應(yīng)。非催化反應(yīng)又包括水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)、離子化反應(yīng)等，其中以水解和氧化最重要。農(nóng)藥的水解速率不僅與其化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且還與反應(yīng)條件有關(guān)，如土壤溶液的酸度、土壤環(huán)境的溫度等。某些無機(jī)金屬離子或金屬離子的螯合物對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的水解有催化作用。無機(jī)金屬離子可促進(jìn)土壤環(huán)境中農(nóng)藥的某些氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化馬拉硫磷的水解，pH=7,t?=6-8h第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化林丹（六六六）的轉(zhuǎn)化途徑第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化

微生物降解是指農(nóng)藥在土壤微生物的作用下，徹底分解成CO2等簡(jiǎn)單化合物，從而使農(nóng)藥發(fā)生降解。它是農(nóng)藥在土壤中的主要降解過程。它主要包括脫鹵作用、氧化還原、脫烷基作用、水解作用、環(huán)裂解作用、芳環(huán)羥基化作用和異構(gòu)化作用等。第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化馬拉硫磷的生物降解，假單胞菌脫甲基作用第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化

隨著各種農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同，各有各的分解過程。而且由于降解是一個(gè)很復(fù)雜的過程，影響降解速率的因素也很多，以致不同的農(nóng)藥在土壤中的降解速率或轉(zhuǎn)化的難易程度是不同的。但無論何種有機(jī)農(nóng)藥，無論其穩(wěn)定性如何，最終會(huì)通過光解、化學(xué)降解、生物降解逐漸分解，轉(zhuǎn)化為無機(jī)物。

第五節(jié)土壤中農(nóng)藥的遷移和轉(zhuǎn)化氮是構(gòu)成生物機(jī)體的必需元素。氮在環(huán)境中的主要形態(tài)有三種：第一種，空氣中的分子氮；第二種，生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)氮化合物，以及生物殘?bào)w變成的各種有機(jī)氮化合物；第三種，銨鹽、硝酸鹽等無機(jī)氮化合物。這三種氮形態(tài)在自然界中通過生物作用，尤其是微生物作用不斷地相互轉(zhuǎn)化，主要的轉(zhuǎn)化是同化、氨化、硝化、反硝化和固氮。氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化

同化：綠色植物和微生物吸收硝態(tài)氮和銨態(tài)氮，組成機(jī)體中蛋白質(zhì)、核酸等含氮有機(jī)物質(zhì)的過程。氨化：所有生物殘?bào)w中的有機(jī)氮化合物，經(jīng)微生物分解成氨態(tài)氮的過程。硝化：氨在有氧條件下通過微生物作用，氧化成硝酸鹽的過程。硝化分兩個(gè)階段進(jìn)行，即：2NH3+3O2→2H++2NO2-+2H2O+能量2NO2-+O2→2NO3-+能量氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化反硝化:硝酸鹽在通氣不良條件下，通過微生物作用而還原的過程。反硝化通常有三種情形：

第一種情形，包括細(xì)菌、真菌和放線菌在內(nèi)的多種微生物，能將硝酸鹽還原為亞硝酸。HNO3+2H→HNO2+H2O氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化

第二種情形，兼性厭氧假單細(xì)胞菌屬、色桿菌屬等能使硝酸鹽還原成氮?dú)狻?/p>

氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化

第三種情形，梭狀芽孢桿菌等常將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽和氨，所形成的氨被菌體攝入，用于合成自身的氨基酸等含氮物質(zhì)。HNO3→HNO2→HNO→NH(OH)2→NH2OH→NH3微生物進(jìn)行反硝化的重要條件是厭氧環(huán)境，環(huán)境氧分壓愈低，反硝化愈強(qiáng)。氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化固氮:通過微生物的作用把分子氮轉(zhuǎn)化為氨的過程。此時(shí)，氨不釋放到環(huán)境中，而是繼續(xù)在機(jī)體內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，合成氨基酸，組成自身蛋白質(zhì)等。固氮必須在固氮酶催化下進(jìn)行，其總反應(yīng)可表示為：3{CH2O}+2N2+3H2O+4H+→3CO2+4NH4+固氮酶:根瘤菌，梭狀芽孢桿菌（土壤），籃細(xì)菌（光合作用，水及水下土壤）

微生物的固氮作用為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了豐富的氮素營養(yǎng)，在維持全球氮的良性循環(huán)方面具有獨(dú)特的生態(tài)學(xué)意義。氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化2．硫的微生物轉(zhuǎn)化

硫是生命所必需的元素。硫在環(huán)境中有單質(zhì)硫、無機(jī)硫化合物和有機(jī)硫化合物三種存在形態(tài)。這些硫形態(tài)可在微生物及其他生物作用下進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。

環(huán)境中的含硫有機(jī)物質(zhì)有含硫的氨基酸、磺氨酸等，在微生物的作用下，其降解產(chǎn)物，在好氧條件下是硫酸，在厭氧條件下是硫化氫。氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化例如：微生物降解半胱氨酸的反應(yīng)：HSCH2CHNH2COOH→CH3COCOOH+H2SO4+NH4+HSCH2CHNH2COOH→CH3COCOOH+H2S+NH3

在含硫有機(jī)物質(zhì)降解不徹底時(shí)，可形成硫醇(如硫甲醇CH3SH)而被菌體暫時(shí)積累再轉(zhuǎn)化為硫化氫。

氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化

硫化氫、單質(zhì)硫等在微生物作用下進(jìn)行氧化，最后生成硫酸的過程稱為硫化。硫化可增加土壤中的硫素營養(yǎng)，消除環(huán)境中的硫化氫危害，生成的硫酸可以促進(jìn)土中礦物質(zhì)的溶解。硫桿菌和硫磺菌。

2H2S+O2

→2H2O+2S,2S+3O2+2H2O

→2H2SO4

硫酸鹽、亞硫酸鹽等，在微生物作用下進(jìn)行還原，最后生成硫化氫的過程稱為反硫化作用。

C6H12O6+

3H2SO4→3H2S

+6H2O+6CO2

氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化3．重金屬元素的微生物轉(zhuǎn)化(1)汞

汞在環(huán)境中的存在形態(tài)有金屬汞、無機(jī)汞化合物和有機(jī)汞化合物三種，各形態(tài)的汞一般均具有毒性，但毒性大小不同，按無機(jī)汞、金屬汞、有機(jī)汞的順序遞增，其中烷基汞是已知毒性最大的汞化合物。微生物參與汞形態(tài)轉(zhuǎn)化的主要方式是甲基化作用和還原作用。

氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化在好氧或厭氧條件下，水體底質(zhì)中某些微生物能使二價(jià)無機(jī)汞鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆投谆倪^程，稱汞的生物甲基化。這些微生物是利用機(jī)體內(nèi)的甲基鈷氨蛋氨酸轉(zhuǎn)移酶來實(shí)現(xiàn)汞甲基化的，該酶的輔酶是甲基鈷氨素。汞的生物甲基化途徑可由此輔酶把負(fù)甲基離子傳遞結(jié)汞離子形成甲基汞(CH3Hg+)，本身變?yōu)樗镶挵彼?。氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化鈷氨素由于其中的鈷被輔酶FADH2還原，并失去水而轉(zhuǎn)變?yōu)槲鍌€(gè)氮配位的一價(jià)鈷氨素。最后，輔酶甲基四氫葉酸將正甲基離子轉(zhuǎn)于五配位鈷氨素，并從其一價(jià)鈷上取得二個(gè)電子，以負(fù)甲基離子與之絡(luò)合，完成甲基鈷氨素的再生，使汞的甲基化能夠繼續(xù)進(jìn)行。同理，在上述過程中以甲基汞取代汞離子的位置，便可形成二甲基汞[(CH3)2Hg]。

氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化汞的生物去甲基化：在水體底質(zhì)中還可存在一類抗汞微生物如假單胞菌屬，能使甲基汞或無機(jī)汞化合物變成金屬汞，這是微生物以還原作用轉(zhuǎn)化汞的途徑，如：CH3HgCl+2H→Hg+CH4+HCl(CH3)2Hg+2H→Hg+2CH4HgCl2+2H→Hg+2HCl

氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化(2)砷

砷在環(huán)境中的重要存在形態(tài)有五價(jià)無機(jī)砷化合物、三價(jià)無機(jī)砷化合物、一甲基胂酸[CH3AsO(OH)2]及其鹽、二甲基胂酸[(CH3)2AsO(OH)]及其鹽、三甲基胂氧化物[(CH3)3AsO]、三甲基胂[(CH3)3As]、砷膽堿[(CH3)3As+CH2CH2OH]、砷甜菜堿[(CH3)3As+CH2COO-]（無毒）、砷糖等。氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化砷是一種毒性很強(qiáng)的元素，但是不同形態(tài)的砷毒性可以有較大差異。一般，毒性以As(Ⅲ)最大，As(Ⅴ)次之，甲基胂化合物再次之，大致呈現(xiàn)砷化合物甲基數(shù)遞增毒性遞減的規(guī)律性。砷甲基化的酶——正甲基離子轉(zhuǎn)移酶-輔酶：S-腺苷甲硫氨酸氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化砷的微生物甲基化的基本途徑如下：H3AsO4→H3AsO3→CH3AsO(OH)2→CH3As(OH)2→(CH3)2AsO(OH)→(CH3)2AsOH→(CH3)3AsO→(CH3)3As氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化砷的轉(zhuǎn)化：砷的毒性：與含硫蛋白結(jié)合，抑制細(xì)胞呼吸；影響線粒體酶類的功能。在正常人的器官中砷的濃度范圍10-100ppb氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化砷中毒事例：孟加拉國南部、東北部地下水砷污染，飲用水中砷含量50ppb，糧食和蔬菜的砷含量在50-180ppb。當(dāng)?shù)鼐用耖L期飲用地下水、食用糧食、蔬菜，在20歲以后，出現(xiàn)皮膚病變：黑變病、角化??；角化過度病；壞疽性潰瘍，癌癥。也伴隨體內(nèi)器官的病變：支氣管炎，腹瀉，肝腎功能損傷及衰竭。摘自《科學(xué)美國人》2004，（8），70-75氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化鐵的生物轉(zhuǎn)化在鐵細(xì)菌的作用下

4Fe2++4H++O2→4Fe3++2H2O+能量后果：在鐵管線中造成鐵的銹蝕和堵塞，形成酸性礦水pH=2.5-4.5，嚴(yán)重時(shí)0.5。

FeS2→Fe2+→Fe3++4H+

氮、硫及金屬的微生物轉(zhuǎn)化第六節(jié)農(nóng)藥的污染和防治

1、農(nóng)藥的危害農(nóng)藥對(duì)土壤中硝化細(xì)菌、根瘤菌和根際微生物的影響較大，即阻礙和抑制土壤微生物的區(qū)系組成與生命活動(dòng)，影響土壤營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和能量活動(dòng)，從而不利于作物的正常發(fā)育。農(nóng)藥可被作物吸收，分布在植物中，由于降解速率緩慢，使得在農(nóng)作物中帶有一定量的農(nóng)藥殘留。它會(huì)通過食物鏈在人體和牲畜體內(nèi)積累，直接危害人體健康和牲畜的發(fā)展。農(nóng)藥還可通過接觸和呼吸進(jìn)入人體，危害健康。如農(nóng)藥的致癌、致畸、致突變等。毒作用機(jī)理1）酶活性的抑制

酶在構(gòu)成機(jī)體生命基礎(chǔ)的生化過程中起著重大的作用。毒物進(jìn)人機(jī)體后，一方面在酶催化下進(jìn)行代謝轉(zhuǎn)化；另一方面也可干擾酶的正常作用，包括酶的活性、數(shù)量等，從而有可能導(dǎo)致機(jī)體的損害。在干擾酶的作用中最常見的是對(duì)酶活性的抑制。

如：其一是有些有機(jī)化合物與酶的共價(jià)結(jié)合，這種結(jié)合往往是通過酶活性內(nèi)羥基來進(jìn)行的，這一結(jié)合對(duì)酶活性造成不可逆的抑制。其二是有些重金屬離子與含巰基的酶強(qiáng)烈結(jié)合，涉及的重金屬離子有Pb2+、Hg2+、Cd2+，Ag+等，重金屬離子與含巰基的酶進(jìn)行可逆非競(jìng)爭(zhēng)性的結(jié)合，會(huì)使酶失去活性。

其三是某些金屬取代金屬酶中的不同金屬后，活性便受到抑制，如鎘取代鋅，鈷取代鐵

2)致突變作用

致突變作用是指生物細(xì)胞內(nèi)DNA改變，引起的遺傳特性突變的作用。這一突變可以傳至后代。具有致突變作用的污染物質(zhì)稱為致突變物。致突變作用分為基因突變和染色體突變兩類。

基因突變是指DNA中堿基對(duì)的排列順序發(fā)生改變。它包含堿基對(duì)的轉(zhuǎn)換、顛換、插入和缺失四種類型。

A

G

C

T

同類型堿基A→G，T→C異型堿基之間A→T，G→CGCGA