土壤環(huán)境化學(xué)市公開課一等獎(jiǎng)百校聯(lián)賽特等獎(jiǎng)?wù)n件

第四章土壤環(huán)境化學(xué)

參考書目環(huán)境化學(xué)

戴樹桂主編高等教育出版社Whoeversavesonelife,

Savestheentireworld第1頁土壤是自然環(huán)境要素主要組成之一，它是處于巖石圈最外面一層疏松部分,含有支持植物和微生物生長繁殖能力，稱作土壤圈。土壤還含有同化和代謝外界進(jìn)入土壤物質(zhì)能力，所以土壤又是保護(hù)環(huán)境主要凈化劑，這就是土壤兩個(gè)主要功效。

簡介第2頁

土壤酸化、鹽堿化、土壤污染

土壤沙漠化（石漠化）陸地植被破壞水土流失全球范圍土壤環(huán)境問題第3頁我國沙漠和沙漠化土地已達(dá)153.3萬km2，占全國土地面積15.9%，其中沙漠化土地達(dá)33.4萬km2。上世紀(jì)80年代后沙漠化面積擴(kuò)大了一倍，沙漠化地域主要集中在西部、華北和內(nèi)蒙東部一條連續(xù)弧形地帶。衛(wèi)星云圖上發(fā)覺，中國西部風(fēng)沙線正大舉向東入侵。綠色卡片第4頁

在沙漠化過程中人為破壞原因是最大危害，因?yàn)椴贿m當(dāng)墾荒造成了內(nèi)蒙、黑龍江、吉林、寧夏等地域沙漠化面積達(dá)26400km2。一樣因?yàn)樘烊恢脖黄茐模陆?、?nèi)蒙、甘肅等土地沙漠化面積達(dá)22600km2。原來著名科爾沁草原和額爾多斯草原不得不更名為科爾沁沙地和毛烏素沙地。第5頁

在沙漠化過程中水土流失也很嚴(yán)重，當(dāng)前我國水土流失面積已達(dá)150萬km2，每年土壤流失量達(dá)50億噸，養(yǎng)分流失量相當(dāng)于四、五千噸化肥。第6頁土壤鹽堿化面積擴(kuò)大，我國鹽堿化土壤面積達(dá)100萬平方公里左右；土壤污染物質(zhì)起源廣泛，包含城市廢水和固體廢棄物；農(nóng)藥和化肥；生物殘?bào)w和排泄物；大氣沉降物等。

摘自《環(huán)境污染與控制》化學(xué)工業(yè)出版社第7頁第一節(jié)土壤組成和性質(zhì)一、土壤組成土壤固體相（土壤礦物質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì)）孔隙液相（水分－溶液）氣相（空氣）（圖4－1）第8頁第9頁土壤形成巖石風(fēng)化過程——裸露在地表巖石，在各種物理、化學(xué)和生物原因長久作用下，逐步被破壞成疏松、大小不一礦物顆粒。成土作用——在以生物為主綜合原因作用下，使土壤母質(zhì)發(fā)展肥力，從而形成土壤過程。第10頁土壤層次結(jié)構(gòu)A00A0A1A2A3B1B2B3CCCSGD土壤層覆蓋層(A0)淋溶層(A)淀積層(B)母質(zhì)層(C)基巖(D)疏松枯枝落葉層，未經(jīng)分解暗色半分解有機(jī)質(zhì)層暗色腐殖層灰白色灰化層向B層過渡層，多似A層向A層過渡層，多似B層棕色至紅棕色淀積層向C層過渡層CaCO3聚集層CaSO4聚集層潛育層(灰粘層)可能出現(xiàn)特殊層次第11頁

1．土壤礦物質(zhì)

土壤礦物質(zhì)是巖石經(jīng)過物理和化學(xué)風(fēng)化產(chǎn)物，主要元素O、Si,Al、Fe、C、Ca、K、Na、Mg、Ti、N、S、P等。

第12頁按其成因類型能夠?qū)⑼寥赖V物質(zhì)分為兩類：原生礦物和次生礦物原生礦物：各種巖石(主要是巖漿巖)受到程度不一樣物理風(fēng)化而未經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而形成物質(zhì)，其原來化學(xué)組成和結(jié)晶結(jié)構(gòu)都沒有改變；次生礦物：原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后形成新礦物，其化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)都有所改變。第13頁

原生礦物

土壤中原先存在巖石顆粒，受到不一樣程度物理和化學(xué)風(fēng)化后形成硅酸鹽（石英、長石、云母等），氧化物（SiO2、Al2O3、TiO2、Fe2O3），硫化物(FeS)，磷酸鹽如氟磷灰石Ca5(PO4)3F等。第14頁

氧化：水解：

巖石化學(xué)風(fēng)化過程第15頁

酸性水解：

絡(luò)合：

第16頁

次生礦物：由原生礦物化學(xué)風(fēng)化后形成，含有膠體性質(zhì)，為無機(jī)膠體或粘粒，可分為：

簡單鹽類

方解石、白云石（CaCO3MgCO3）、石膏（CaSO4）、瀉鹽（MgSO4）、水氯鎂石（MgCl2）、芒硝（Na2SO4）等

第17頁

水合氧化物

Fe2O3·H2O、Al2O3.3H2O以及游離硅酸等

次生硅酸鹽

伊利石、蒙脫石、高嶺石等

第18頁次生硅酸鹽粘土礦物類型和性質(zhì)

硅四面體四面體片第19頁次生硅酸鹽粘土礦物類型和性質(zhì)

鋁八面體八面體片第20頁

[(OH)4K9(AI4Fe4Mg4Mg6)(Si8-yAl9)O20]

特點(diǎn)：粒徑小于2μm，風(fēng)化程度較低，膨脹性較小，富含鉀（K2O），含有較高陽離子代換量，晶格中硅、鋁原子可發(fā)生同晶取代，但不顯著。

伊利石第21頁[Al4Si8O20(OH)4]為伊利石風(fēng)化產(chǎn)物特點(diǎn)：粒徑小于1μm，陽離子代換量極高，晶格中硅、鋁原子易發(fā)生同晶取代；但它吸收水分植物難以利用，不利于植物生長。

蒙脫石第22頁蒙脫石特點(diǎn)

兩個(gè)四面體片夾一八面體片組成一個(gè)晶片，八面體片中，部分Mg取代Al而使層片帶負(fù)電，多出電荷由層間陽離子中和。水化時(shí)膨脹嚴(yán)重。第23頁

[Al4Si4O10(OH)8]是風(fēng)化程度極高礦物特點(diǎn)：粒徑較大，為0.1－5.0μm，膨脹性小，陽離子代換量也低，極少發(fā)生同晶取代。透水性好但保肥能力低。

請比較三類土壤礦物質(zhì)特征！P204-205高嶺石第24頁高嶺石特點(diǎn)四面體片與八面體片經(jīng)過共用氧原子結(jié)合成一個(gè)晶片，晶片間以氫鍵相連，水化時(shí)基本不膨脹。第25頁2．土壤有機(jī)質(zhì)

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤形成主要標(biāo)志，土壤肥力表現(xiàn)，土壤中含碳有機(jī)物總稱(SoilOrganicMatter，SOM)，包含：

活體（根系、土壤中生物）細(xì)菌、藻類和原生動物等第26頁

非活體

非腐殖質(zhì)（動植物殘?bào)w、蛋白質(zhì)、糖類、纖維素、樹脂、有機(jī)磷、有機(jī)氮、有機(jī)酸等，約占10%）

腐殖質(zhì)（土壤中特有有機(jī)物，由植物經(jīng)微生物降解轉(zhuǎn)化而成，不屬于有機(jī)化學(xué)中現(xiàn)有任何一類，占85-90%）第27頁胡敏素(Humin)：不溶于有機(jī)溶劑、稀酸和稀堿液有機(jī)高分子化合物。胡敏酸(Humicacid)：溶于稀堿，但不溶于稀酸棕至褐色天然有機(jī)高分子化合物。富里酸(Fulvicacid)：土壤中既能溶于稀堿又能溶于稀酸黃棕色天然有機(jī)高分子化合物。分子大小：胡敏素>胡敏酸>富里酸第28頁不一樣生態(tài)系統(tǒng)下土壤有機(jī)質(zhì)含量凈初級生產(chǎn)力(MgC/hay)植物生物量(MgC/ha)SOM(MgC/ha)第29頁3．土壤水分

土壤溶質(zhì)包含：無機(jī)膠體、有機(jī)膠體、無機(jī)鹽類、有機(jī)化合物、配合物、溶解氣體土壤水分意義：土壤水分既是植物營養(yǎng)物起源，也是污染物向其它圈層遷移媒介第30頁土壤水分存在形式：土壤顆粒表面有很強(qiáng)粘附力，土壤顆粒吸附水分稱吸著水，幾乎不移動，不被植物吸收。外層膜狀水稱內(nèi)聚水或毛細(xì)管水，是植物生長主要水源。第31頁

4．土壤空氣

特征：不連續(xù)性，存在于土粒間隙之間；濕度更高；

O2少，CO2多，有機(jī)質(zhì)腐爛分解；大氣土壤

O221%(v/v)15%CO20.03%幾%

第32頁有還原性氣體（H2S、NH3、H2、CH4）、厭氧細(xì)菌和污染物等存在。第33頁二、土壤粒級及其理化性質(zhì)

第34頁第35頁2.各粒級主要礦物成份和理化特征

因?yàn)橥亮４笮〔灰粯?，礦物成份和化學(xué)組成也不一樣各粒級物理化學(xué)性質(zhì)和肥力特征相差很大。

(1)石塊和石粒：多為巖石碎快，直徑大于1mm，不利于保持水分和養(yǎng)分。

(2)砂粒：主要為原生礦物，大多為石英、長石、云母、角閃石等。粒徑為1-0.05mm，土壤含砂粒多時(shí)，通氣和透水性強(qiáng)，保水保肥能力弱，營養(yǎng)成份含量少。第36頁(3)粘粒：主要為次生礦物，粒徑0.001-0.005mm，含粘粒多土壤，營養(yǎng)元素含量豐富，團(tuán)聚能力強(qiáng)，保水保肥能力強(qiáng)，但通氣和透水性差。(4)粉粒：原生礦物和次生礦物混合體，粒徑在0.05-0.005mm之間，其性質(zhì)介于砂粒和粘粒之間。團(tuán)聚、膠結(jié)

性差，分散性好，保水保肥能力很好。第37頁3.土壤質(zhì)地分類和主要特征由不一樣粒級混合在一起所表現(xiàn)出來土壤粗細(xì)情況，稱為土壤質(zhì)地（或土壤機(jī)械組成）。土壤質(zhì)地分類是以土壤中各粒級含量相對百分比作標(biāo)準(zhǔn)。主要有國際制、美國制和前蘇聯(lián)制。第38頁第39頁質(zhì)地組砂土質(zhì)兩合土組粘土質(zhì)地號12345678910質(zhì)地名稱粗砂土細(xì)砂土面砂土砂性兩合土小粉土兩合土膠性兩合土粉粘土壤粘土粘土砂粒(1-0.05mm)>7060-7050-60>20<20>20<20---粗粉粒(0.05-0.001mm)--->40>40<40<40---表4.我國土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)(暫行方案，1975年)各粒級百分含量第40頁第41頁蘭州地域黃土粒級分類粘粒clay(<0.002mm)27.4(%)粉砂粒silt(0.02-0.002mm)53.85砂粒sand(2-0.02mm)18.75屬于粘土類粉質(zhì)粘土第42頁三、土壤吸附性

1．土壤膠體性質(zhì)（直徑1-100nm）

土壤膠體含有極大比表面積和表面能

蒙脫石比表面積最大（600-800m2/g）高嶺石最?。?-30m2/g），有機(jī)膠體比表面積也大（-700m2/g）

第43頁膠體表面分子與內(nèi)部分子所處狀態(tài)不一樣，受到內(nèi)外部兩種不一樣引力，因而含有多出自由能即表面能，這是土壤膠體含有吸附作用主要原因。比表面積愈大，表面能愈大，膠體吸附性愈大。第44頁

土壤膠體電性土壤膠體微粒普通帶負(fù)電荷，形成一個(gè)負(fù)離子層（決定電位離子層），其外部因?yàn)殡娦晕纬梢粋€(gè)正離子層（反離子層或擴(kuò)散層），即合稱雙電層。

第45頁土壤膠體凝聚性和分散性因?yàn)橥寥滥z體微粒帶負(fù)電荷，膠體粒子相互排斥，含有分散性，負(fù)電荷越多，負(fù)電動電位越高，分散性越強(qiáng)；第46頁其次土壤溶液中含有陽離子，可以中和負(fù)電荷使膠體凝聚，同時(shí)由于膠體比表面能很大，為降低表面能，膠體也具有相互吸引、凝聚趨勢。第47頁土壤膠體凝聚性主要取決于其電動電位大小和擴(kuò)散層厚度；另外，土壤溶液中電解質(zhì)和pH值也有影響。常見陽離子凝聚力強(qiáng)弱次序：第48頁2土壤膠體離子交換吸附

土壤膠體擴(kuò)散層中賠償離子，能夠和溶液中相同電荷離子以離子價(jià)為依據(jù)作等價(jià)交換，稱離子交換（或代換）作用，包含陽離子交換吸附和陰離子交換吸附。

第49頁

土壤膠體陽離子交換吸附（可逆過程）

土壤膠體微粒帶負(fù)電荷，表面可吸附陽離子，可與土壤溶液中另一些陽離子發(fā)生交換。

第50頁

土壤（膠體,顆粒,SiO2/R2O3、pH等）不一樣土壤陽離子交換量不一樣：不一樣種類膠體陽離子交換量次序有機(jī)膠體>蒙脫石>水化云母>高嶺土>水合氧化鐵、鋁

陽離子(電荷數(shù),離子半徑,水化程度)影響陽離子交換吸附原因第51頁土壤質(zhì)地越細(xì)，陽離子交換量越高；土壤膠體中SiO2/R2O3比值越大，陽離子交換量越高；

pH值下降，陽離子交換量降低。第52頁（cationexchangecapacityCEC）

CEC表示每千克土中陽離子總含量，是表示土壤吸附性質(zhì)主要指標(biāo)。單位：厘摩爾/每千克土(cmol/kg)測定：用Ca2+作指示劑，Ba2+作萃取劑，原子吸收分光光度法測定。陽離子交換量第53頁可交換陽離子

致酸陽離子（Al3+、H+）

鹽基陽離子（Ca2+、Mg2+、K+、Na+等）

第54頁鹽基飽和土壤：土壤膠體吸附陽離子全部是鹽基陽離子時(shí)，這種土壤稱為鹽基飽和土壤。

第55頁

土壤膠體陰離子交換吸附

帶正電荷膠體吸附陰離子與土壤溶液中陰離子交換。易被吸附陰離子是PO43-、H2PO4-、HPO42-等，與帶正電荷土壤膠體中陽離子Ca2+、Fe3+、Al3+等結(jié)合生成難溶性化合物而被強(qiáng)烈吸附。

第56頁吸附能力很弱陰離子Cl-、NO3-、NO2-等，只有在極酸性溶液中才被吸附。

吸附次序：

F->C2O42->檸檬酸根>PO43->HCO3->H2BO3->Ac->SCN->SO42->Cl->NO3-第57頁四、土壤酸堿性

1.土壤酸度依據(jù)土壤中H+存在形式，土壤酸度可分為兩類：活性酸度activityacidity（有效酸度）土壤溶液中氫離子濃度直接反應(yīng)出來酸度，通慣用pH表示（通常描述土壤性質(zhì)時(shí)表示作土壤pH值）。第58頁潛性酸度potentialacidity

是由土壤膠體吸附可代換性H+、Al3+離子造成。H+、Al3+致酸離子只有經(jīng)過離子交換作用產(chǎn)生H+離子才顯示酸性，所以稱潛性酸度。第59頁依據(jù)測定潛性酸度提取液不一樣，可分為

代換性酸度水解性酸度第60頁|土壤膠體|-H++KCl→|土壤膠體|-K++HCl|土壤膠體|-Al3++3KCl→|土壤膠體|-3K++AlCl3AlCl3+H2O→Al(HO)3+3HCl

用過量中性鹽（KCl、NaCl等)淋洗土壤，溶液中金屬離子與土壤中H+、Al3+離子交換：代換性酸度第61頁用強(qiáng)堿弱酸鹽淋洗土壤，溶液中金屬離子可將土壤膠體吸附H+、Al3+離子代換出來，同時(shí)生成弱酸，此時(shí)測定該弱酸酸度稱水解性酸度。

水解性酸度第62頁（NaAc+H2O→HAc+Na++OH-）|土壤膠體|-Al3+、H++4NaAc→|土壤膠體|-4Na++Al(OH)3+4HAc代換性酸度只是水解性酸度一部分，因此水解性酸度高于代換性酸度。第63頁

活性酸度和潛性酸度二者關(guān)系活性酸度與潛性酸度是存在于同一平衡體系兩種酸度，二者能夠相互轉(zhuǎn)換，一定條件下可處于暫時(shí)平衡?；钚运岫仁峭寥浪岫痊F(xiàn)實(shí)表現(xiàn)，土壤膠體是H+Al3+儲存庫，所以潛性酸度是活性酸度貯備。第64頁普通情況下，潛性酸度遠(yuǎn)大于活性酸度。二者之比在沙土中達(dá)1000，有機(jī)質(zhì)豐富粘土中高達(dá)上萬倍。第65頁2．土壤堿度土壤溶液中OH-離子，主要起源于堿金屬和堿土金屬碳酸鹽類，即碳酸鹽堿度和重碳酸鹽堿度總量稱為總堿度，可用滴定法測定。第66頁

不一樣碳酸鹽和重碳酸鹽對堿度貢獻(xiàn)不一樣：

CaCO3、MgCO3

難溶，石灰性土壤pH7.5-8.5，

Na2CO3

pH>10，

NaHCO3、Ca(HCO3)2

pH7.5-8.5第67頁

土壤膠體上吸附陽離子（Na+、K+、Mg2+）飽和度增加，可引發(fā)交換性陽離子水解作用：土壤膠體|-xNa++yH2O→

土壤膠體|-(x-y)Na+、yH++yNaOH

第68頁結(jié)果在土壤溶液中產(chǎn)生NaOH，使土壤呈堿性。假如土壤溶液中存在大量CO2，可生成NaHCO3或Na2CO3，所以吸附Na+多土壤大多呈堿性。第69頁3.土壤緩沖作用

土壤溶液緩沖作用(

pH6.2-7.8）土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和其它有機(jī)酸及其鹽類，組成很好緩沖體系。尤其一些有機(jī)酸是兩性物質(zhì)，如：蛋白質(zhì)、氨基酸、胡敏酸等。第70頁

NH2

NH3ClR-CH+HClR-CHCOOHCOOH

NH2

NH3ClR-CH+NaOHR-CH+H2OCOOHCOONa有機(jī)酸緩沖作用：第71頁

土壤膠體緩沖作用

土壤膠體中存在有代換性陽離子土壤膠體|-M＋+HCl→土壤膠體|-H＋+MCl（緩沖酸）土壤膠體|-H＋+MCl→土壤膠體|-M＋+HCl（緩沖堿）

第72頁土壤膠體數(shù)量和鹽基代換量越大，土壤緩沖能力越強(qiáng)；代換量相當(dāng)初，鹽基飽和度越高，土壤對酸緩沖能力越大；反之，鹽基飽和度減小，土壤對堿緩沖能力增加。第73頁有些學(xué)者認(rèn)為酸性土壤中單獨(dú)存在Al3+也起緩沖作用，酸性土壤（pH<5）中Al(H2O)63+與堿作用，當(dāng)加入堿使土壤溶液中OH-繼續(xù)增加時(shí)，Al3+周圍水分子繼續(xù)離解H+中和OH-，使土壤pH不致發(fā)生大改變。鋁離子對堿緩沖作用

p278第74頁而且?guī)в蠴H-基鋁離子輕易聚合，聚合體愈大，中和堿愈多。pH>5.5，Al3+失去緩沖作用。反應(yīng)以下：第75頁以上原因造成Al3+增加，Al對土壤危害：三價(jià)Al與土壤膠體結(jié)合能力強(qiáng)，易排擠其它陽離子使其進(jìn)入土壤溶液而遭受淋溶損失；研究表明，土壤對植物酸害實(shí)際是鋁害，過多鋁離子抑制植物生長。第76頁酸性降水對土壤酸化影響

從土壤類型上看酸性土壤分布在多雨、溫寒帶，以灰土為主；熱帶、亞熱帶，以氧化土為主。中國：東北興安嶺區(qū)（土壤同北美、北歐）長江以南川貴滇黃壤區(qū)、華中華南紅壤區(qū)

第77頁從礦物質(zhì)來看紅壤，以高嶺土為主，高嶺土顆粒大，陽離子代換量低，對酸緩沖能力小，易酸化。第78頁

從地理位置上看紅壤地域氣溫高，有機(jī)質(zhì)易分解，土壤有機(jī)質(zhì)低于北方，有機(jī)物對酸緩沖能力也小。比如：北京褐土粘粒，陽離子交換量56,江西22，廣東21，海南5。第79頁四、土壤氧化還原性

土壤中主要氧化還原體系O2—H2ONO3-—NO2-，NO3-—N2，NO3-—NH4+SO42-—H2SFe3+—Fe2+Mn4+—Mn2+CO2—CH4Cr2O72-—CrO42-土壤中主要氧化劑——氧氣土壤中主要還原劑——有機(jī)物第80頁還原半反應(yīng)Gibbs標(biāo)準(zhǔn)自由能改變?yōu)?/p>

氧化還原電位第81頁土壤淹水后氧化物還原序列旱地Eh為200-700mV，水田-400-300mV在氧氣完全排除之前，NO3-開始還原，在O2和NO3-還原期間，Mn4+開始還原為Mn2+；只有在系統(tǒng)中不含有O2和NO3-時(shí)，才開始發(fā)生Fe3+還原為Fe2+；系統(tǒng)中完全沒有O2和NO3-時(shí)，SO42-開始還原為S2-；SO42-全部還原后，才出現(xiàn)CH4第82頁影響土壤Eh原因土壤通氣情況土壤含水量土壤有機(jī)質(zhì)pH值變價(jià)元素第83頁小結(jié)（土壤組成與性質(zhì)）土壤是一個(gè)組成和結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜集合體組成和結(jié)構(gòu)決定了土壤物理、化學(xué)和生物性質(zhì)這些屬性使土壤含有了特有功效第84頁土壤污染（soilcontamination）：當(dāng)各種污染物經(jīng)過各種路徑輸入土壤其數(shù)量超出了土壤自凈能力，并破壞了土壤功效和影響了土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡，稱為土壤污染。土壤污染有哪些類型？土壤污染起源是什么？土壤污染后果有哪些？土壤污染后怎樣修復(fù)？第85頁土壤污染類型重金屬污染有機(jī)污染物放射性物質(zhì)有害生物污染其它污染（如酸雨）第86頁土壤污染起源和路徑污水澆灌固體廢棄物污染大氣沉降（酸雨、放射性元素、有機(jī)污染物）農(nóng)業(yè)污染（農(nóng)藥、化肥）第87頁土壤污染特點(diǎn)和危害特點(diǎn)：隱蔽性累積性復(fù)雜性危害：影響植物生長影響土壤微生物危害土壤動物污染水體、食物和大氣第88頁第二節(jié)

土壤中重金屬遷移和轉(zhuǎn)化

一、土壤中重金屬污染重金屬是土壤原有組成元素，有些是植物、動物和人必需營養(yǎng)元素。如Zn、Cu、Mo、Fe、Mn、Co等，但因?yàn)楹坎灰粯?，可造成不一樣效?yīng)，假如含量和有效性太低生物會表現(xiàn)缺乏癥狀，但過量就會造成污染事件。冶煉和采礦是土壤中重金屬最主要污染源。土壤中重金屬污染以點(diǎn)源污染為主。重金屬一旦進(jìn)入土壤后就極難去除。第89頁已被報(bào)道我國耕地受重金屬污染省份AsCdCrCuHgNiZnPb第90頁人類疾病與元素含量關(guān)系甲狀腺腫大I克山病Se,Mo大骨節(jié)病Se水俁病Hg痛痛病Cd齲齒F黑腳病As第91頁重金屬形態(tài)全量：HCl-HClO4-HF消煮或者王水消煮有效態(tài)：0.1NHCl或0.005MDTPA形態(tài)分級：水溶態(tài)：交換態(tài)：1MNH4OAc,

碳酸鹽結(jié)合態(tài)：NaOAc-HOAc

鐵錳氧化物態(tài)：0.1MNH2OH.HCl

有機(jī)結(jié)合態(tài)：H2O2-NH4OAc

第92頁土壤背景值

土壤本身含有微量金屬元素，其中很多是作物生長必需微量營養(yǎng)元素，如Mn、Zn、Cu等。不一樣地域土壤中重金屬種類和含量也有很大差異。第93頁

在研究重金屬對土壤污染時(shí)首先要調(diào)查各地域土壤重金屬含量背景值。所以土壤背景值就是指在未受污染情況下，天然土壤中金屬元素基線含量。

第94頁土壤背景值中含量較高元素為：

Mn、Cr、Zn、Cu、Ni、La、Pb、Co、As、Be、Hg、Se、Sc、Mo(mg/kg)第95頁重金屬不被土壤微生物降解，可在土壤中不停積累，也可認(rèn)為生物所富集，并經(jīng)過食物鏈在人體內(nèi)積累，危害人體健康

土壤中重金屬污染

重金屬一旦進(jìn)入土壤就極難給予徹底去除。日本“痛痛病”，我國沈陽郊區(qū)張士灌區(qū)“鎘米”事件等是重金屬污染經(jīng)典實(shí)例。重金屬污染土壤特點(diǎn)：第96頁二、影響重金屬在土壤中歸趨主要原因1.土壤膠體對重金屬吸附土壤膠體對重金屬吸附能力與金屬離子性質(zhì)及膠體種類相關(guān)。同一類土壤膠體對陽離子吸附與陽離子價(jià)態(tài)相關(guān)。第97頁

陽離子價(jià)態(tài)越高，電荷越多，土壤膠體與陽離子靜電作用也越強(qiáng)，吸引力越大，結(jié)合強(qiáng)度越大；而價(jià)態(tài)相同離子水合半徑小，吸附能力強(qiáng)。

還與土壤膠體性質(zhì)相關(guān)：礦物類型，化學(xué)組成，陽離子交換量，比表面積等相關(guān)。

第98頁土壤有機(jī)膠體屬無定形膠體，比表面積大，吸附容量可達(dá)150–700毫克當(dāng)量/100克土。對金屬離子吸附次序是：

Pb>Cu>Cd>Zn>Hg第99頁

2.金屬離子配位作用

土壤中重金屬可與各種無機(jī)配體或有機(jī)配體發(fā)生配位作用。以Hg為例，土壤表層中Hg主要以Hg(OH)20或HgCl2為主，而在Cl-高鹽堿土中則以HgCl42-為主。第100頁

重金屬這種羥基配位和氯配位作用，可提升難溶重金屬化合物溶解度，同時(shí)減弱了土壤膠體對重金屬吸附，影響了重金屬在土壤中遷移轉(zhuǎn)化。又如，腐殖酸中富里酸-重金屬配合物易溶于水，能夠有效地阻止了重金屬難溶鹽沉淀。第101頁

在高氧化環(huán)境中，Eh較高，如V、Cr等含有氧化還原性質(zhì)重金屬常呈氧化態(tài)，形成可溶性釩酸鹽、鉻酸鹽等含有極強(qiáng)遷移能力，而鐵、錳相反，形成高價(jià)難溶性沉淀，遷移能力很低。

3.土壤中重金屬沉淀和溶解第102頁土壤pH值是影響重金屬遷移轉(zhuǎn)化主要原因，如：

Cd(OH)2=Cd2++2OH-

（Ksp=2.0×10-14）

[Cd2+][OH-]2=2.0×10-14[Cd2+]=2.0×10-14/1.0×10-14/[H+]2log[Cd2+]=14.3–2pH第103頁

所以，[Cd2+]隨pH值升高而降低反之，pH值下降時(shí)土壤中重金屬就溶解出來，這就是酸性土壤作物受害原因。第104頁三、重金屬在土壤－植物體系中遷移及其機(jī)制重金屬經(jīng)過質(zhì)流、擴(kuò)散、截獲抵達(dá)植物根部植物經(jīng)過主動吸收、被動吸收等方式吸收重金屬重金屬經(jīng)過木質(zhì)部和韌皮部向地上部運(yùn)輸植物對污染物吸收受到土壤性質(zhì)、植物種類、污染物形態(tài)影響第105頁

1．土壤－植物體系土壤-植物體系含有轉(zhuǎn)化儲存太陽能為生物化學(xué)能功效，而微量重金屬是土壤中植物生長酶催化劑；又是一個(gè)強(qiáng)“活過濾器”，當(dāng)有機(jī)體密度高時(shí)，生命活力旺盛，能夠經(jīng)過化學(xué)降解和生物代謝過程分解許多污染物；第106頁

微量重金屬能夠促進(jìn)土壤中許多物質(zhì)生物化學(xué)轉(zhuǎn)化，但土壤受重金屬污染負(fù)荷超出它所承受容量時(shí)，生物產(chǎn)量會受到影響。所以，土壤-植物系統(tǒng)經(jīng)過一系列物理化學(xué)或生物代謝過程對污染物進(jìn)行吸附、交換、沉淀或降解作用，使污染物分解或去毒，從而凈化和保護(hù)了環(huán)境。第107頁2.污染物由土壤向植物體系中遷移

土壤中污染物經(jīng)過植物根系根毛細(xì)胞作用積累于植物莖、葉和果實(shí)部分。

遷移方式：污染物經(jīng)過植物體生物膜方式遷移，可分為：

被動轉(zhuǎn)移和主動轉(zhuǎn)移兩類。

第108頁

土壤中污染物經(jīng)過植物根系根毛細(xì)胞作用積累于植物莖、葉和果實(shí)部分。

遷移方式：污染物經(jīng)過植物體生物膜方式遷移，可分為：

被動轉(zhuǎn)移和主動轉(zhuǎn)移兩類。

第109頁

脂溶性物質(zhì)從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)，順濃度梯度擴(kuò)散，經(jīng)過有類脂層屏障生物膜。其擴(kuò)散速率與有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)、分子體積或在液體pH條件下離解性相關(guān)。被動擴(kuò)散不耗能，不需載體參加，因而無競爭性抑制、特異性選擇和飽和現(xiàn)象。

（p304）被動轉(zhuǎn)移第110頁在需消耗一定代謝能量下，一些物質(zhì)可在低濃度側(cè)與膜上高濃度特異性蛋白載體結(jié)合，經(jīng)過生物膜至高濃度側(cè)解離出原物質(zhì)。這一轉(zhuǎn)運(yùn)稱為主動轉(zhuǎn)運(yùn)

所需代謝能量來自膜三磷酸酰苷酶分解三磷酸酰苷(ATP)成二磷酸酰苷（ADP）和磷酸時(shí)所釋放能量。主動遷移第111頁含有競爭性抑制、特異性選擇和飽和現(xiàn)象。如鉀離子在細(xì)胞內(nèi)外濃度分布：

[K+](細(xì)胞內(nèi))》[K+](細(xì)胞外)第112頁3.影響重金屬在土壤－植物體系中

遷移原因

土壤理化性質(zhì)

1）PH2）土壤質(zhì)地3）土壤氧化還原電位4）土壤中有機(jī)質(zhì)含量

重金屬種類、濃度第113頁

植物種類土壤種類

土壤酸堿性和腐殖質(zhì)含量均可影響重金屬向植物體內(nèi)轉(zhuǎn)移能量。

第114頁

重金屬形態(tài)

如CdSO4、Cd3(PO4)2和CdS三種不一樣形態(tài)鎘在土壤中，試驗(yàn)發(fā)覺對水稻生長抑制與鎘溶解度相關(guān)，另外土壤pH值、PE值改變都可影響植物對重金屬吸收。

重金屬在植物體內(nèi)遷移能力第115頁四、植物對重金屬污染產(chǎn)生耐性

幾個(gè)機(jī)制

1.植物根系經(jīng)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。

植物對重金屬吸收可依據(jù)植物特征和重金屬性質(zhì)分為耐性植物和非耐性植物，耐性植物含有降低根系吸收重金屬機(jī)制。第116頁試驗(yàn)證實(shí)，一些植物對重金屬吸收能力降低是經(jīng)過根際分泌螯合劑抑制重金屬跨膜吸收。

如Zn能夠誘導(dǎo)細(xì)胞外膜產(chǎn)生分子量為60000–93000蛋白質(zhì)，并與之鍵合形成絡(luò)合物，使Zn停留在細(xì)胞膜外。還能夠通過形成跨根際氧化還原電位梯度和pH梯度等來抑制對重金屬吸收。第117頁

耐性植物中重金屬分布在根系細(xì)胞壁上

如耐性植物中Zn向植物地上部分移動量極少,在細(xì)胞各部分中，主要分布在細(xì)胞壁上，以離子形式存在或與細(xì)胞壁中纖維素木質(zhì)素結(jié)合。因?yàn)榻饘匐x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)代謝活動，使植物對重金屬表現(xiàn)出耐性。2.重金屬與植物細(xì)胞壁結(jié)合第118頁

但不一樣植物細(xì)胞壁對金屬離子結(jié)合能力不一樣，所以，植物細(xì)胞壁對金屬固定作用不是一個(gè)普遍存在耐受機(jī)制。比如，Cd70－90%存在于細(xì)胞質(zhì)中只有10%左右存在于細(xì)胞壁中。

第119頁

普通來講，重金屬過多可使植物中酶活性破壞，而耐性植物中一些酶活性可能不變，甚至增加，含有保護(hù)酶活性機(jī)制。研究發(fā)覺，耐性植物中有些酶活性在重金屬含量增加時(shí)仍能維持正常水平，而非耐性植物酶活性在重金屬含量增加時(shí)顯著降低。3.酶系統(tǒng)作用第120頁

耐性植物中還發(fā)覺一些酶能夠被激活從而使耐性植物在受重金屬污染時(shí)保持正常代謝作用。

研究發(fā)覺：膀胱麥瓶草體內(nèi)磷酸還原酶硝酸還原酶、葡萄糖6－磷酸脫氫酶、異檸檬酸脫氫酶及蘋果酸脫氫酶，在不一樣耐性品種中對重金屬耐性不一樣，尤其耐性品種中硝酸還原酶還能被激活。第121頁

1957年Margoshes首次從馬腎臟中提取了一個(gè)金屬結(jié)合蛋白，命名為“金屬硫蛋白”（MT），分析發(fā)覺能大量合成MT細(xì)胞對重金屬有顯著抗性，而喪失MT合成能力細(xì)胞對重金屬有高度敏感性，現(xiàn)已證實(shí)MT是動物和人體最主要重金屬解毒劑。4.形成重金屬硫蛋白或植物絡(luò)合素第122頁

Caterlin首次從大豆根中分離出富含Cd蛋白質(zhì)復(fù)合物，因?yàn)槠浔碛^分子量和其它性質(zhì)與動物體內(nèi)金屬硫蛋白極為相同，故稱為類-MT。

1985年Crill從經(jīng)過重金屬誘導(dǎo)蛇根木懸浮細(xì)胞中提取分離了一組重金屬結(jié)合肽。第123頁

其分子量和化學(xué)性質(zhì)不一樣于動物體內(nèi)金屬硫蛋白，而將其命名為植物絡(luò)合素（PC）。它能夠被重金屬Cd、Cu、Hg、Pb等誘導(dǎo)合成。第124頁普通認(rèn)為植物耐受重金屬污染重要機(jī)制之一是金屬結(jié)合蛋白解毒作用。即，金屬結(jié)合蛋白與進(jìn)入植物細(xì)胞內(nèi)重金屬結(jié)合，使其以不具生物活性無毒螯合物形式存在，降低了金屬離子活性，減輕或解除了其毒害作用。第125頁砷-Arsenic（metalloid）化工、冶金排放量最高As主要以AsO33-、AsO43-存在As毒性很大，俗名砒霜（雄黃）AsO43-性質(zhì)與PO43-相同，易于Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+結(jié)合酸性土壤對As吸附高于中、堿性土壤AsO33-易與蛋白質(zhì)巰基結(jié)合，毒性大五、幾個(gè)重金屬在土壤-植物體系中積累和遷移第126頁

土壤中砷形態(tài)：水溶態(tài)、吸附態(tài)和難溶態(tài)前二者又稱可給態(tài)砷，可被植物吸收吸收：有機(jī)態(tài)砷→被植物吸收→體內(nèi)降解為無機(jī)態(tài)→經(jīng)過根系、葉片吸收→體內(nèi)集中在生長旺盛器官如：水稻，根>莖葉>谷殼>糙米第127頁毒性：甲基化砷>H3AsO3>H3AsO4

微生物轉(zhuǎn)化（p347)其中，甲基供體起源于對應(yīng)轉(zhuǎn)移酶輔酶S-腺苷甲硫氨酸，它起著傳遞正甲基離子作用。第128頁

同時(shí)，微生物還能夠參加無機(jī)砷轉(zhuǎn)化：許多微生物都可使亞砷酸鹽氧化成砷酸鹽；而甲烷菌、脫硫弧菌、微球菌等都還能夠使砷酸鹽還原成亞砷酸鹽。第129頁鎘－Cadmium起源：煉鋅工業(yè)副產(chǎn)品旱地石灰性土壤中多以CdCO3、Cd(OH)2存在在通氣水田中主要CdS存在輕易被作物吸收（生物富積因子），危害嚴(yán)重土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)1.0mg/kg糧食0.2mg/kg，蔬菜0.05mg/kg有些磷肥中含有一定Cd第130頁

存在：在0-15米土壤表層積累，主要以Cd3(PO4)2和Cd(OH)2

形式存在。在pH>7土壤中分為可給態(tài)、代換態(tài)和難溶態(tài)。吸收：根>葉>枝>花、果、籽粒

蔬菜類葉菜中積累多，黃瓜、蘿卜、番茄中少,鎘進(jìn)入人體，在骨骼中沉積，使骨骼變形，骨痛癥。第131頁

微生物轉(zhuǎn)化：微生物尤其一些特定菌類對鎘有很好耐受性，可望用于工廠處理含鎘廢水（富集）第132頁鉻－Chromium鐵鉻工業(yè)、電鍍、皮革三廢鉻是動物和人類必須元素（胰島素）變價(jià)元素Cr3+，Cr6+是主要形態(tài)Cr+6能夠被Fe2+、S2-還原為Cr3+Cr3+，Cr6+哪種形態(tài)毒性大？鉻污染土壤怎樣修復(fù)？第133頁

以含鉻廢水（物）進(jìn)入土壤，常以三價(jià)形式存在，90%以上被土壤固定，難以遷移。土壤膠體強(qiáng)烈吸附三價(jià)鉻，隨pH升高吸附能力增強(qiáng)。土壤對Cr(VI)吸附固定能力低，約8.5-36.2%，進(jìn)入土壤Cr(VI)在土壤有機(jī)質(zhì)作用下很輕易還原成三價(jià)。第134頁其次，在pH6.5-8.5MnO2起催化作用，三價(jià)鉻也可以氧化成Cr(VI)：4Cr(OH)2++3O2+2H2O→4CrO42-+12H+鉻在作物中難以吸收和轉(zhuǎn)化。第135頁汞－Mercury常溫下是液態(tài)，輕易揮發(fā)主要價(jià)態(tài)三種：0，+1，+2三種價(jià)態(tài)伴隨pH和Eh改變而轉(zhuǎn)化HgS是還原狀態(tài)下主要形態(tài)輕易形成HgCl3-、Hg(OH)3-配體汞在厭氧微生物作用下可甲基化，毒性增大第136頁

汞進(jìn)入土壤后95%以上可被土壤持留或固定，土壤黏土礦物和有機(jī)質(zhì)強(qiáng)烈吸附汞。

非微生物轉(zhuǎn)化：

2Hg+=Hg2++Hgo

微生物轉(zhuǎn)化：HgS（硫桿菌）→Hg2+（抗汞菌）→Hg0第137頁汞甲基化：在有氧或好氧條件下，微生物使無機(jī)汞鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榧谆Q汞生物甲基化。這些微生物是利用機(jī)體內(nèi)甲基鈷氨蛋氨酸轉(zhuǎn)移酶來實(shí)現(xiàn)汞甲基化。

(p345)第138頁Hg2+（甲烷形成菌）→CH3Hg+→CH3-Hg-CH3

生成甲基汞含有親脂性，能在生物體內(nèi)積累富集，其毒性比無機(jī)汞大100倍。烷基汞中只有甲基、乙基和丙基汞為水俁病致病性物質(zhì)。第139頁鉛-lead起源：冶煉廢水、廢渣，汽車尾氣主要以Pb(OH)2、PbCO3、Pb(PO4)2存在，Ksp小易與鐵、錳氫氧化物發(fā)生專性吸附有效性受pH影響很大，酸性土壤活性高本身無價(jià)態(tài)改變，但形態(tài)受到Eh影響極難遷移、植物吸收后積累于根部第140頁可溶態(tài)含量很低，主要以Pb(OH)2、PbCO3、PbSO4鉛難溶鹽形式存在。Pb2+能夠置換黏土礦物上Ca2+，在土壤中極少移動。鉛(Pb)第141頁

植物吸收主要在根部，大氣中鉛可經(jīng)過葉面上氣孔進(jìn)入植物體內(nèi)，如薊類植物能從大氣中被動吸附高濃度鉛，現(xiàn)已確定作為鉛污染指示作物。第142頁鋅-Zinc電鍍、冶煉三廢是主要起源鋅是植物、動物和人類必需營養(yǎng)元素酸性土壤溶液中離子態(tài)含量高2ppm在堿性條件下易形成Zn(OH)2沉淀對土壤pH非常敏感在還原條件下易形成ZnS第143頁銅－Copper銅是各種生物必需微量元素污染起源于冶煉、農(nóng)藥(波爾多液）Cu2+輕易與腐質(zhì)酸羧基和羥基發(fā)生螯合腐殖酸對銅有效性有何影響？第144頁土壤污染控制與修復(fù)控制污染起源，切斷污染通道防止對水、大氣二次污染降低和防止重金屬進(jìn)入食物鏈對污染土壤進(jìn)行修復(fù)修復(fù)技術(shù)：物理、化學(xué)、生物傳統(tǒng)農(nóng)藝辦法也能夠適度修復(fù)第145頁第三節(jié)土壤中農(nóng)藥遷移和轉(zhuǎn)化

第146頁土壤有機(jī)污染農(nóng)藥（有機(jī)磷、有機(jī)氯）除草劑（阿特拉津)油類污染物(重油）表面活性劑塑料類其它有機(jī)污染（抗生素）第147頁有機(jī)污染特點(diǎn)污染面積較廣普通對土壤微生物和動物影響較大植物直接吸收較少，但有可能在體表富集在土壤中轉(zhuǎn)化過程復(fù)雜對地下水污染有一定風(fēng)險(xiǎn)第148頁有機(jī)污染物在土壤中行為和歸趨土壤中物理擴(kuò)散向地下水淋移向大氣中揮發(fā)被生物吸收被土壤吸附在土壤中降解靜電吸附專性吸附有機(jī)螯合光解水解生物降解第149頁有機(jī)污染修復(fù)自然降解是主要修復(fù)路徑增施有機(jī)肥改變氧化還原條件引入基因工程菌化學(xué)修復(fù)：表面活性劑、光催化劑VS第150頁第三節(jié)土壤中農(nóng)藥遷移和轉(zhuǎn)化

一、土壤中農(nóng)藥遷移1.擴(kuò)散

氣態(tài)發(fā)生（揮發(fā)）農(nóng)藥在田間中損失主要路徑是揮發(fā)，如，顆粒狀農(nóng)藥撒到干土表面上，幾小時(shí)內(nèi)幾乎無損失；而將其噴霧時(shí)，霧滴復(fù)干10分鐘內(nèi)，損失達(dá)20%。第151頁

影響農(nóng)藥揮發(fā)主要原因：農(nóng)藥（物理化學(xué)性質(zhì)、濃度、擴(kuò)散速率）土壤（含水量、吸附性）環(huán)境（溫度、氣流速度）等

第152頁

非氣態(tài)發(fā)生指土壤中氣-液、氣-固界面上發(fā)生擴(kuò)散作用。因?yàn)橥寥老到y(tǒng)復(fù)雜，擴(kuò)散物質(zhì)在土壤表面可能存在吸附和解吸平衡，土壤性質(zhì)不一樣，有機(jī)物性質(zhì)不一樣都影響擴(kuò)散作用。第153頁

Shearer等依據(jù)農(nóng)藥在土壤中擴(kuò)散特征提出了農(nóng)藥擴(kuò)散方程式

（見p288）

第154頁第155頁

土壤水分含量

Shearer等對林丹在粉砂壤土中擴(kuò)散研究表明：

干燥土壤中無擴(kuò)散含水4%總擴(kuò)散系數(shù)和氣態(tài)擴(kuò)散系數(shù)最大含水4-20%，氣態(tài)擴(kuò)散系數(shù)>50%主要影響原因第156頁含水30%非氣態(tài)擴(kuò)散系數(shù)最大含水<4%隨水分增加，兩種擴(kuò)散系數(shù)都增加含水>4%隨水分增加，總擴(kuò)散系數(shù)下降含水4-16%隨水分增加，非氣體擴(kuò)散系數(shù)下降含水>16%

隨水分增加，非氣體擴(kuò)散系數(shù)增加

第157頁圖4－9基粒粉沙壤土中林丹不一樣轉(zhuǎn)移路徑第158頁

土壤吸附影響

吸附作用是農(nóng)藥與土壤固相之間相互作用主要過程，直接影響其它過程發(fā)生。如土壤對除草劑2,4－D化學(xué)吸附，使其有效擴(kuò)散系數(shù)降低。第159頁

土壤緊實(shí)度

是影響土壤孔隙率和界面性質(zhì)參數(shù)，緊實(shí)度高，土壤充氣孔隙率降低，擴(kuò)散系數(shù)也降低。第160頁

溫度溫度升高，有機(jī)物蒸汽密度升高，總效應(yīng)是擴(kuò)散系數(shù)增大，如林丹擴(kuò)散系數(shù)隨溫度升高而呈指數(shù)增大。

氣流速度

農(nóng)藥種類第161頁2.質(zhì)體流動

土壤中農(nóng)藥既能夠溶于水，也能懸浮在水中，還可能以氣態(tài)存在，或者吸附在土壤固相上或存在于土壤有機(jī)質(zhì)中，從而使它們與水一起發(fā)生質(zhì)體流動。在穩(wěn)定土壤-水流狀態(tài)下，有機(jī)物通過多孔介質(zhì)移動普通方程為：

第162頁D—擴(kuò)散系數(shù)，V0—平均孔隙水速度，C—土壤溶液中農(nóng)藥濃度，β—土壤容量，S—吸著于土壤農(nóng)藥濃度。第163頁二.非離子型農(nóng)藥與土壤有機(jī)質(zhì)作用

1．非離子型農(nóng)藥在土壤-水體系中分配作用

吸附作用（adsorption）過程：有機(jī)物離子或基團(tuán)從自由水向土壤礦物亞表面層擴(kuò)散；離子或基團(tuán)以表面反應(yīng)或進(jìn)入雙電層擴(kuò)散層方式為土壤礦物質(zhì)吸附。第164頁

物理吸附化學(xué)吸附

分子間范德華力化學(xué)鍵相互作用力

離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵等）

不需活化能需活化能

吸附平衡化學(xué)反應(yīng)速度瞬間到達(dá)慢于物理吸附第165頁

分配作用（partition）有機(jī)化合物在自然環(huán)境中主要化學(xué)機(jī)理之一，指水-土壤（沉積物）中，土壤有機(jī)質(zhì)對有機(jī)化合物溶解，或稱吸附（sorption,uptake），用分配系數(shù)Kd來描述。第166頁分配作用吸附作用

作用力分子力范德華力溶解作用和化學(xué)鍵力

吸附熱低吸附熱高吸附熱

吸附等溫線線性非線性

競爭作用非競爭吸附競爭吸附與溶解度相關(guān)第167頁第168頁第169頁2．土壤濕度對分配過程影響

極性水分子和礦物質(zhì)表面發(fā)生強(qiáng)烈偶極作用，使非離子性有機(jī)物極難占據(jù)礦物表面吸附位，所以對非離子性有機(jī)化合物在土壤表面礦物質(zhì)上吸附起著一個(gè)有效抑制作用。

第170頁圖4-13說明，在干土壤中，因?yàn)橥寥辣砻鎻?qiáng)烈吸附作用，使林丹和狄氏劑大量吸附在土壤中；濕潤土壤中，因?yàn)樗肿痈偁幾饔?，土壤中農(nóng)藥吸附量減少，蒸汽濃度增加。

第171頁圖4－14說明，隨土壤水分相對含量增加，吸附（分配）作用減弱，當(dāng)相對濕度在50％時(shí)，水分子強(qiáng)烈競爭土壤表面礦物質(zhì)上吸附位，使吸附量降低，分配作用占主導(dǎo)地位，吸附等溫線為線性

第172頁

圖4－15說明，干土壤中吸附強(qiáng)弱還與吸附質(zhì)（農(nóng)藥）極性相關(guān)，極性大吸附量就大；而且分配作用也同時(shí)發(fā)生。所以，非離子型有機(jī)物在干土壤中表現(xiàn)為強(qiáng)吸附（被土壤礦物質(zhì)）和高分配（被土壤有機(jī)質(zhì)）特征，且表面吸附作用比分配作用大得多。（？）

第173頁三、農(nóng)藥在土壤中遷移轉(zhuǎn)化

1．非生物降解

水解反應(yīng)吸附催化反應(yīng)（成為一些農(nóng)藥主要降解路徑）土壤系統(tǒng)中一些水解反應(yīng)受黏土催化作用，可能比對應(yīng)水體中要快。有機(jī)磷殺蟲劑地亞農(nóng)等硫代磷酸脂及馬拉硫磷水解反應(yīng)（p300）第174頁第175頁

光化學(xué)降解

農(nóng)藥對光敏感程度是決定其在土壤中殘留期長短主要原因。例：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所陳宗懋研究員“土壤中農(nóng)藥光化學(xué)降解”（1982年在美研究結(jié)果）第176頁研究對象：

5類35種農(nóng)藥研究方法：在光化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行（300－350nm）處理溫度33－36℃處理過程：分別取10、50、100μg試樣，用有機(jī)溶劑溶解后點(diǎn)在玻片上，光照1、2、4、8，24（48）h，重復(fù)一次，將二玻片用溶劑淋洗入10ml容量瓶中，定容同時(shí)作空白（暗處）。第177頁

結(jié)論：

不一樣農(nóng)藥相對光解速率相差很大；有機(jī)磷>氨基甲酸脂>三均氮類農(nóng)藥

>有機(jī)氯>擬除蟲菊類規(guī)律：

-CH3>-CH2CH3、非芳香族有機(jī)磷

>芳香族有機(jī)磷第178頁有機(jī)物濃度與降解速率呈顯著負(fù)相關(guān)；不一樣農(nóng)藥光解速率與其吸收光譜相關(guān)。

第179頁2．土壤微生物對農(nóng)藥降解

農(nóng)藥在土壤中持留時(shí)間長短，是一個(gè)有實(shí)際意義問題。其半衰期既決定于農(nóng)藥本身特點(diǎn)，也與周圍環(huán)境因子和生物因子相關(guān)，尤其是微生物參加。