土壤中的Cu污染修訂版課件

土壤中Cu污染的探討

學(xué)習(xí)和了解Cu在土壤環(huán)境中的存在特征環(huán)科13組：馬曉東鐘家驊提綱一、對(duì)土壤環(huán)境與Cu的初步認(rèn)識(shí)二、土壤中Cu污染的主要來(lái)源與形態(tài)三、土壤中Cu的遷移轉(zhuǎn)化四、研究現(xiàn)狀與防治思路土壤地球表層疏松堆積的“坨坨”，有膠體性質(zhì)（吸附性）；“零落成泥碾作塵”——土壤被認(rèn)為“藏污納垢”的地方；其實(shí)土壤也很脆弱，但它卻在承受著不可承受之重！Cu污染僅僅只是土壤污染中的冰山一角，而今天就讓我們一起來(lái)了解這“一角”。Cu與健康人體必需微量元素銅相對(duì)而言“不毒”不毒不等于沒(méi)毒，“中國(guó)人磷銅已超標(biāo)”?？扇苄糟~鹽都有毒，因?yàn)殂~離子能使蛋白質(zhì)變性，失去生理活性惡心、嘔吐、上腹疼痛、急性溶血和腎小管變形等中毒現(xiàn)象Cu污染的來(lái)源礦山開(kāi)采、冶煉、加工排放的廢氣、廢水、廢渣（工礦尾砂）；化石燃料燃燒過(guò)程中排放的飄塵；工業(yè)廢水等；主要途徑：污灌，固廢(污泥、垃圾)，農(nóng)藥和肥料以及大氣沉降。注：工業(yè)廢物及污水、污泥中銅的含量高，平均400－850mg/kg，是污灌區(qū)主要的銅污染源土壤中Cu的形態(tài)分析重金屬形態(tài)是指重金屬的價(jià)態(tài)、化合態(tài)、結(jié)合態(tài)和結(jié)構(gòu)態(tài)四個(gè)方面，即其以某種離子或分子存在的實(shí)際形式。重金屬的蓄積能力和生物毒性，更大程度上是由其形態(tài)分布決定的，不同形態(tài)的重金屬具有不同的環(huán)境效應(yīng)和生物可利用性（形態(tài)才是重點(diǎn)）土壤中Cu的遷移轉(zhuǎn)化與土壤對(duì)它的吸附、解吸、遷移等特性密切相關(guān)銅在土壤中毒害作用的影響因素：1、土壤理化性質(zhì)1）組成成分2）土壤pH值3）交互作用2、環(huán)境因子土壤理化性質(zhì)1、土壤組成成分：吸附載體兩種吸附方式——交換吸附和專(zhuān)性吸附（主）當(dāng)土壤全銅含量<100Cu2+mg/kg時(shí),銅吸附首先發(fā)生在強(qiáng)吸附位點(diǎn)上,主要是專(zhuān)性吸附;當(dāng)含量大于該值時(shí),銅吸附發(fā)生在弱吸附位點(diǎn),主要是交換吸附被專(zhuān)性吸附的金屬離子均非交換態(tài)（強(qiáng)結(jié)合）。土壤膠體對(duì)銅離子的專(zhuān)性吸附作用（對(duì)Cu的控制作用）,是影響土壤中銅生物有效性的主要因素。專(zhuān)性吸附的載體主要有Fe、Mn氧化物、有機(jī)質(zhì)和粘土礦物。各類(lèi)膠體吸附Cu的順序是：氧化錳>有機(jī)質(zhì)>氧化鐵>伊利石>蒙脫石>高嶺石。土壤理化性質(zhì)2、土壤pH值土壤溶液pH值是影響銅溶解性的主要因素。除了直接影響被吸附銅的形態(tài)外,還能通過(guò)影響土壤其它組分、吸附解吸平衡、沉淀溶解平衡、溶解有機(jī)質(zhì)含量等改變銅在土壤中的賦存形態(tài)。在土壤通常的pH范圍內(nèi),專(zhuān)性吸附隨著pH升高而增強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn)，土壤溶液的pH由3.9升高到6.6時(shí),溶液中的有機(jī)銅由30%上升到99%,極大地降低了Cu2+的活度。（例如：烏魯木齊的堿性土壤環(huán)境一定程度上降低了Cu的交換態(tài)）pH較低時(shí),H+較多，不僅Cu易被解吸,活動(dòng)性增強(qiáng)，同時(shí)酸性也降低了溶解有機(jī)質(zhì)的濃度和Cu(OH)2絡(luò)合物的濃度。銅的危害性在一定范圍內(nèi)隨著pH的降低而迅速增長(zhǎng)環(huán)境因子氣溫、營(yíng)養(yǎng)條件，降水等影響著作物對(duì)銅的吸收速度、時(shí)間和吸收量例如：1、酸雨淋溶后的土壤,鐵錳氧化物會(huì)活化,產(chǎn)生新的吸附表面,增加了非專(zhuān)性吸附量,從而使土壤對(duì)外源銅的吸附量增加；2、水熱營(yíng)養(yǎng)條件好，長(zhǎng)得快，吸收得多Cu在土壤中的遷移土壤對(duì)Cu有著比較明顯的滯留能力。由于進(jìn)入土壤的銅被表層土壤的粘土礦物持留，外來(lái)污染銅主要在表層積累，并沿土壤縱深垂直遞減；同時(shí)，表層土壤的有機(jī)質(zhì)能與銅結(jié)合，使銅不易向下層移動(dòng)。但是在酸性土壤中，由于土壤對(duì)銅的吸附能力減弱，被土壤固定的銅易被解吸出來(lái)，易于淋溶遷移啟示：酸雨會(huì)使污染擴(kuò)大，控制土壤酸化對(duì)限制Cu的運(yùn)移有重要意義。堿性土壤在這一點(diǎn)上還是比較“幸福”的當(dāng)前研究的局限性與防治思路目前還處于“營(yíng)養(yǎng)不良”的階段，主要集中在形態(tài)轉(zhuǎn)化的表觀層面，難以深入挖掘各種形態(tài)相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)機(jī)理及動(dòng)力學(xué)。且多為短期分散的觀