《土壤环境化学》

第六章土壤环境化学土壤组成与性质(吸附、酸碱性、缓冲性及氧化还原性质)；污染物在土壤-植物体系中的迁移及其机制(重金属、氮磷)；土壤中农药的迁移(典型的迁移过程)

1编辑课件2编辑课件土壤是自然环境要素的重要组成之一，它是处于岩石圈最外面的一层疏松的部分，具有支持植物和微生物生长繁殖的能力。土壤还具有同化和代谢外界进入土壤的物质能力，所以土壤又是保护环境的重要净化剂，这就是土壤的两个重要的功能。

简介3编辑课件

土壤酸化、盐碱化、土壤污染

土壤沙漠化（石漠化）陆地植被破坏水土流失全球范围的土壤环境问题4编辑课件我国的沙漠和沙漠化土地已达153.3万km2，占全国土地面积的15.9%，其中沙漠化土地达33.4万km2。上世纪80年代后沙漠化面积扩大了一倍，沙漠化地区主要集中在西部、华北和内蒙东部的一条连续的弧形地带。卫星云图上发现，中国西部风沙线正大举向东入侵。5编辑课件

在沙漠化的过程中人为破坏的因素是最大的危害，由于不适当的开荒造成了内蒙、黑龙江、吉林、宁夏等地区沙漠化面积达26400km2。同样由于天然植被的破坏，新疆、内蒙、甘肃等土地沙漠化的面积达22600km2。原来著名的科尔沁草原和额尔多斯草原不得不更名为科尔沁沙地和毛乌素沙地。6编辑课件

在沙漠化过程中水土流失也很严重，目前我国水土流失的面积已达150万km2，每年土壤流失量达50亿吨，养分流失量相当于四、五千吨化肥。7编辑课件土壤盐碱化面积扩大，我国盐碱化土壤面积达100万平方公里左右；土壤污染物质来源广泛，包括城市废水和固体废弃物；农药和化肥；生物残体和排泄物；大气沉降物等。

摘自《环境污染与控制》化学工业出版社8编辑课件第一节土壤的组成和性质土壤的基本环境机能

（1）培育植物（2）推动物质循环（3）保存水资源（4）防止灾害（5）自净能力

9编辑课件土壤固体土壤矿物质土壤有机质、生物孔隙液相（水分－溶液）气相（空气）

一、土壤的组成矿物质38%（98%质量）有机质12%（5%质量）土壤水分15%~35%土壤空气15%~25%10编辑课件11编辑课件土壤矿物质是岩石经过物理风化和化学风化形成的。

按成因类型分类：

原生矿物:各种岩石受到程度不同的物理风化而未经化学风化的碎屑物，其原来的化学组成和结晶构造都没有改变。

次生矿物:大多数是由原生矿物经化学风化后形成的新矿物，其化学组成和晶体结构都有所改变。1．土壤矿物质(MineralsinSoil

)12编辑课件（1）原生矿物主要四类——硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物类矿物、磷酸盐类矿物。（2）次生矿物分为三类——简单盐类、三氧化物类、次生铝硅酸盐类。

13编辑课件2．土壤有机质土壤有机质是土壤形成的主要标志，土壤肥力的表现，土壤中含碳有机物的总称(SoilOrganicMatter，SOM)，包括：

活体（根系、土壤中的生物）细菌、藻类和原生动物等14编辑课件

非活体

非腐殖质（动植物残体、蛋白质、糖类、纤维素、树脂、有机磷、有机氮、有机酸等，约占10%）

腐殖质（土壤中特有的有机物，由植物经微生物降解转化而成，不属于有机化学中现有的任何一类，占85-90%）15编辑课件3．土壤水分土壤溶质包括：无机胶体、有机胶体、无机盐类、有机化合物、配合物、溶解气体土壤水分的意义：土壤水分既是植物营养物的来源，也是污染物向其他圈层迁移的媒介土体的血液循环水分16编辑课件土壤水分存在的形式：土壤颗粒吸附的水分称吸着水，几乎不移动，不被植物吸收。

外层的膜状水称内聚水或毛细管水，是植物生长的主要水源。17编辑课件与大气基本相似，主要成分：O2、N2、CO2不连续体系（土壤是相互隔离的多孔介质）含量差异：由于微生物和植物活动CO2含量比空气中高，O2低于空气中的更高的湿度，水蒸气的含量比大气中高得多有还原性气体和污染物CH4、H2、H2S、NH34、土壤空气差异18编辑课件典型土壤随深度呈现不同的层次

覆盖层(A0)——由地面上的枯枝落叶所构成。淋溶层(A)——是土壤中生物最活跃的一层，土壤有机质大部分在这一层，金属离子和粘上颗粒在此层中被淋浴得最显著。淀积层(B)——它受纳来自上一层淋溶出来约有机物、盐类和粘土颗粒类物质。母质层(C)——是由风化的成土母岩构成。基岩——常用D层表示。19编辑课件1、土壤矿物质的粒级划分

土壤矿物质是以大小不同的颗粒状态存在的。不同粒径的土壤矿物质颗粒(即土粒)，其性质和成分郡不一样。

我国土壤粒级划分标准为五级：石块、石砾、砂砾、粉粒、黏粒。二、土壤的粒级分组与质地分组20编辑课件21编辑课件22编辑课件２、各粒级的主要矿物成分和理化特性（1）石块和石砾——多为岩石碎块。其孔隙过大，水和养分易流失。（2）砂砾——主要为原生矿物。孔隙大，通气和透水性强，保水保肥能力弱，营养元素含量少。（3）粉粒——原生和次生矿物的混合体。团聚、胶结性差，分散性强，保水保肥能力较好。（4）黏粒——主要为次生矿物。营养元素含量丰富，团聚能力较强，有良好的保水保肥能力，但通气和透水性较差。23编辑课件由不同的粒级混合在一起所表现出来的土壤粗细状况，称土壤质地。我国土壤质地分类标准分为三组：砂土组、两合土组（壤土）、黏土。壤土兼有砂土和黏土的优点，克服了两者的缺点，是最理想的土壤质地。3、土壤质地分类及其特性24编辑课件土壤中两个最活跃的组分是土壤胶体和土壤微生物。1、土壤胶体性质特性：把一种或几种物质分散在另一种物质中就构成一个分散体系。胶体是物质按一定分散程度而存在的一种状态。胶体分散体系是分散粒子半径约为1－100nm的分散体系。具有较大的比表面（单位重量物质的表面积）和表面能具有带电性土壤胶体凝聚性和分散性三、土壤的吸附性25编辑课件胶体表面分子与内部分子所处的状态不同，受到内外部两种不同的引力，因而具有多余的自由能即表面能，这是土壤胶体具有吸附作用的主要原因。比表面积愈大，表面能愈大，胶体的吸附性愈大。蒙脱石比表面积最大（600-800m2/g）高岭石最小（7-30m2/g），（1）土壤胶体具有极大的比表面积和表面能26编辑课件（2）带电性土壤胶体微粒内部一般带负电荷，形成一个负离子层（决定电位离子层），其外部由于电性吸引而形成一个正离子层（反离子层或扩散层），即称双电层。27编辑课件（3）土壤胶体的凝聚性和分散性胶体微粒均匀分散在土壤溶液中成为胶体溶液状态，称为溶胶。微粒彼此相互联结凝聚在一起，呈无定型絮状凝胶体，称凝胶。由于土壤胶体微粒带负电荷，胶体粒子相互排斥，具有分散性，当加入电解质，中和负电荷使胶体凝聚，由溶胶转变为凝胶，这就具有凝胶性。28编辑课件土壤胶体的凝聚性主要取决于其电动电位的大小和扩散层的厚度；此外，土壤溶液中的电解质和pH值也有影响。常见阳离子凝聚力的强弱顺序：Fe3＋＞Al3＋＞Ca2＋＞Mg2＋＞H＋＞NH4＋＞K＋

＞Na＋29编辑课件

2、土壤胶体的离子交换吸附

土壤的离子交换作用是由土壤胶体引起的。土壤胶体的交换作用是指土壤胶体微粒扩散层中的离子与土壤溶液中的离子相互交换过程。

可分为阳离子交换作用和阴离子交换作用两种。30编辑课件土壤Mg2＋

胶粒AI3＋

K＋

Ca2＋土壤

10NH4＋

胶粒2H＋＋10NH4＋＋Ca2＋、Mg2＋、Al3＋、K＋、2H＋阳离子交换吸附（可逆过程）

土壤胶体微粒带负电荷，表面可吸附阳离子，可与土壤溶液中另一些阳离子发生交换。31编辑课件影响阳离子交换能力的因素（1）离子电荷价三价＞二价＞一价（2）离子半径及水化程度

土壤中常见的离子交换能力排列顺序是：

Fe3＋＞Al3＋＞H＋＞Ca2＋＞Mg2＋＞NH4＋＞K＋＞Na＋32编辑课件（cationexchangecapacityCEC）

CEC表示每千克土中阳离子的总含量，是表示土壤吸附性质的重要指标。单位：厘摩尔/每千克土(cmol/kg)阳离子交换量33编辑课件不同土壤的阳离子交换量不同：不同种类的胶体的阳离子交换量顺序有机胶体>蒙脱石>水化云母>高岭土>水合氧化铁、铝

土壤质地越细，阳离子交换量越高；

土壤胶体中SiO2/R2O3比值越大，阳离子交换量越高；

pH值下降，阳离子交换量降低。34编辑课件可交换阳离子

致酸阳离子（Al3+、H+）

盐基阳离子（Ca2+、Mg2+、K+、Na+等）

盐基饱和土壤：

土壤胶体吸附的阳离子全部是盐基阳离子时，这种土壤称为盐基饱和土壤。35编辑课件盐基饱和度就是土壤吸附的交换性盐基离子占交换性阳离子总量的百分数。

交换性盐基离子总量（cmol／kg）阳离子交换量（cmol／kg）盐基饱和度（％）=

——盐基饱和度的大小常与雨量、母质、植被等自然条件有密切关系。一般干旱地区的土壤盐基饱和度大，多雨地区则小。36编辑课件阴离子交换吸附

带正电荷的胶体吸附的阴离子与土壤溶液中的阴离子交换。易被吸附的阴离子是PO43-、H2PO4-、HPO42-等，与带正电荷的土壤胶体中阳离子Ca2+、Fe3+、Al3+等结合生成难溶性化合物而被强烈吸附。

吸附顺序：

F->C2O42->柠檬酸根>PO43->HCO3->H2BO3->Ac->SCN->SO42->Cl->NO3-37编辑课件四、土壤的酸碱性土壤酸性根源：H＋和铝离子土壤碱性根源：Na2CO3土壤中性根源：CaCO338编辑课件39编辑课件中国土壤酸碱性分布规律

中国土壤的酸碱性反应，大多数在pH4.5~8.5之间。在地理分布上有“东南酸西北碱”的规律性。大致可以长江为界（北纬33~35），长江以南的土壤为酸性或强酸性，长江以北的土壤多为中性或碱性。我国土壤的酸碱性南北差异很大，由南向北土壤pH相差7个数量级。如吉林、内蒙古、华北的碱土pH值有的高达10.5，而台湾省的新八仙山和广东省丁湖山、五指山的黄壤，pH值有的低至3.6~3.8。40编辑课件---游离于土壤溶液中的H+所表现出来的酸度。---H+活度越大，活性酸度越强。---通常用pH值表示活性酸度。（1）、活性酸（Activeacidity）

1.土壤酸度41编辑课件

1.水的解离；

2.动植物呼吸作用排出的CO2溶解于水形成的碳酸解离产生的H＋；3.微生物分解作用产生的有机酸、无机酸解离产生的H＋;4.无机酸的形成由于氧化等作用的发生，使土壤中产生各种各样的无机酸;5.酸雨：我国每年排放SO2约1.7×106～7吨土壤中H＋的来源有：42编辑课件（2）、潜性酸（potentialacidity）潜性酸—土壤胶体吸附的H+、Al3+离子，在被其它阳离子交换进入溶液后，才显示酸性。以cmol/kg表示。

在一般矿质土壤中,由交换性铝离子产生的酸度,比由交换性氢离子产生的酸度重要。

只有盐基不饱和的土壤，才有潜性酸。43编辑课件潜性酸表现其酸性的机制土壤胶体上氢离子的解离胶体上氢离子被其它阳离子代换到溶液中土壤胶体上铝离子作用：Al3++H2O⇋Al(OH)2++H+

Al(OH)2++H2O⇋Al(OH)2++H+Al(OH)2++H2O⇋Al(OH)3↓+H+土壤中羟基铝离子实际上还很复杂。[Al6（OH）12]6+、[Al10（OH）22]8+等等土壤中交换性铝离子才是土壤潜性酸的主要贡献者。在南方红壤土壤中占到90%以上。44编辑课件根据测定潜性酸度的提取液不同，可分为

代换性酸度水解性酸度45编辑课件土壤胶体-H++KCl→土壤胶体-K++HCl土壤胶体-Al3++3KCl→土壤胶体-3K+

+AlCl3

用过量的中性盐（KCl、NaCl等)淋洗土壤，溶液中金属离子与土壤中H+、Al3+离子交换：代换性酸度46编辑课件用强碱弱酸盐淋洗土壤，溶液中金属离子可将土壤胶体吸附的H+、Al3+离子代换出来，同时生成弱酸，此时测定该弱酸的酸度称水解性酸度。

水解性酸度47编辑课件（NaAc+H2O→HAc+Na++OH-）

H+-土壤胶体-Al3++4NaAc→土壤胶体-4Na++Al(OH)3+4HAc代换性酸度只是水解性酸度的一部分，因此水解性酸度高于代换性酸度。48编辑课件（1）土壤总酸度（soiltotalacidity)

活性酸和潜酸的总和，称为土壤总酸度。由于它通常是用滴定法测定的，故又称之为土壤的滴定酸度。它是土壤的酸度的容量指标。它与pH值在意义上是不同的。

土壤总酸度＝活性酸度＋潜在酸度

活性酸是土壤酸度的起源，代表土壤酸度的强度；潜在酸是土壤酸度的主体，代表土壤酸度的容量。土壤酸度间关系49编辑课件潜性酸和活性酸度的关系50编辑课件土壤活性酸和潜性酸是属于一个平衡系统中的两种酸，它们能相互转化。当土壤溶液浓度和组成发生改变时，活性酸可由于H+被土壤胶体吸附成为潜性酸。潜性酸也可以由于胶体吸附的H+、Al3+被交换进入土壤溶液而变成活性酸。

土壤潜性酸要比活性酸多得多，相差3~4个数量级。

（2）活性酸与潜性酸的关系51编辑课件2．土壤碱度土壤溶液中的OH-离子，主要来源于碱金属和碱土金属的碳酸盐类，即碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度的总量称为总碱度，可用滴定法测定。52编辑课件

不同碳酸盐和重碳酸盐对碱度的贡献不同：

CaCO3、MgCO3

难溶，石灰性土壤pH7.5-8.5，Na2CO3

pH>10，NaHCO3、Ca(HCO3)2

pH7.5-8.553编辑课件

土壤胶体上吸附阳离子（Na+、K+、Mg2+）的饱和度增加，可引起交换性阳离子的水解作用：土壤胶体-xNa++yH2O→土壤胶体-(x-y)Na+、yH++yNaOH

土壤的交换性钠是土壤碱性的重要指标。Na+离子饱和度亦称为土壤碱化度,钠饱和度大于15%时，土壤pH可达8.5，甚至于10。54编辑课件3.土壤的缓冲作用

土壤溶液的缓冲作用(pH6.2-7.8）土壤缓冲性能是指土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化的能力，它可以保持土壤反应的相对稳定，为植物生长和土壤生物的活动创造比较稳定的生活环境，所以土壤的缓冲性能是土壤的重要性质之一。土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸和其它有机酸及其盐类，构成很好的缓冲体系。特别某些有机酸是两性物质，如：蛋白质、氨基酸、胡敏酸等。55编辑课件NH2

NH3ClR-CH+HClR-CHCOOHCOOHNH2

NH2R-CH+NaOHR-CH+H2OCOOHCOONa有机酸的缓冲作用：56编辑课件

土壤胶体的缓冲作用

土壤胶体中存在有交换性阳离子土壤胶体-M＋+HCl→土壤胶体-H＋+MCl（缓冲酸）土壤胶体-H＋+MOH→土壤胶体-M＋+H2O（缓冲碱）57编辑课件土壤胶体的数量和盐基代换量越大，土壤的缓冲能力越强；代换量相当时，盐基饱和度越高，土壤对酸的缓冲能力越大；反之，盐基饱和度减小，土壤对碱的缓冲能力增加。58编辑课件有些学者认为酸性土壤中单独存在的Al3+也起缓冲作用，酸性土壤（pH<5）中Al(H2O)63+与碱作用，当加入碱使土壤溶液中OH-继续增加时，Al3+周围水分子继续离解H+中和OH-，使土壤pH不致发生大的变化。而且带有OH-基的铝离子容易聚合，聚合体愈大，中和的碱愈多,缓冲能力越强。铝离子对碱的缓冲作用OHOHOHAIOHOHAI24+82223624])()([2])([2+-+→+59编辑课件pH>5.5，形成沉淀，Al3+失去缓冲作用。

Al对土壤的危害：三价Al与土壤胶体结合能力强，易排挤其它阳离子使其进入土壤溶液而遭受淋溶损失；研究表明，土壤对植物的酸害实际是铝害，过多的铝离子抑制植物生长。60编辑课件五、土壤的氧化还原性(OxidationandReductionofSoil)

主要氧化剂：氧气、NO3-离子和高价金属离子；主要还原剂：有机质和低价金属离子。土壤中植物的根系和土壤生物也是土壤发生氧化还原反应的重要参与者。土壤氧化还原能力的大小可以用土壤的氧化还原电位（Eh）来衡量。

61编辑课件土壤氧化性和还原性一般作如下区分：(1)Eh＞400mV氧化性，O2占优势，各种物质呈氧化态，如NO3-、MnO2、Fe2O3、SO42-等对。如果Eh＞700mV，有机质好气分解过旺。(2)Eh400～200mV弱还原性O2、NO3-、Mn4+发生还原，反硝化。(3)Eh200~－100mV中度还原性，Fe3+和SO42-发生还原，出现有机还原物质，出现NH4+。(4)Eh在－100mV以下

强度还原性，Fe3+、H+被还原，土壤积累多量还原性物质。(5)Eh在－200mV以下生成H2S。62编辑课件一、重金属在土壤中的赋存形态1.交换态（MgCl2）2.碳酸盐结合态(NaAc--HAc)3.铁锰氧化物结合态(盐酸羟胺)4.有机结合态（碱或双氧水）5.残渣态（王水）第二节重金属在土壤——植物体系中的迁移及其机制63编辑课件1.交换态：指吸附在粘土、腐殖质以及其它成分上的金属，其对环境变化敏感，易于迁移转化，能被植物吸收，因此会对食物链产生巨大影响。2.碳酸盐结合态：以这一形态存在的重金属元素，对pH值最敏感。当pH值下降时，易重新释放出来而进入环境中。相反，pH升高有助于磷酸盐的生成和重金属元素在碳酸盐矿物上的共沉淀。64编辑课件3.铁锰氧化物结合态：土壤中的铁锰氧化物一般以矿物的外裹物和细粉散颗粒存在，高活性的铁锰氧化物比表面积大，极易吸附和共沉淀阴离子或阳离子。土壤中pH和氧化还原条件变化对铁锰氧化物结合态有重要影响。pH和Eh较高时，有利于Fe/Mn氧化物的生成。65编辑课件4.有机结合态：土壤中存在各种有机物，如动植物残体、腐殖质及矿物颗粒的包裹层等。它们自身具有较大鳌合金属粒子的能力，又能以有机膜的形式附着在矿物颗粒表面，改变矿物颗粒的表面性质。不同程度上增加了吸附重金属的能力。在氧化条件下，部分有机物分子发生降解作用，导致部分金属元素溶出。5.残渣态：一般存在于硅酸盐、原生和次生矿物的土壤晶格中，它们来源于土壤矿物，性质稳定，在自然界正常条件下不易释放，能长期稳定在沉积物中。不易为植物吸收，在整个土壤生态系统中对食物链影响较小。66编辑课件

重金属的危害迁移转化规律、生物有效性及毒性与其形态密切相关。

某一重金属在土壤中的总量并不能真实评价其环境行为和生态效应，而重金属在土壤中的形态含量及其比例才是决定其对环境及周围生态系统造成影响的关键因素。67编辑课件二、土壤重金属污染的特点隐蔽性、潜伏性、不可逆性、持久性难治理、生物难降解、生物体内富集重金属一旦进入土壤就很难予以彻底的清除。日本的“痛痛病”，我国沈阳郊区张士灌区的“镉米”事件等是重金属污染的典型实例。68编辑课件重金属污染的化学特性（1)重金属能在一定的幅度内发生氧化还原反应，具有可变价态；（2)重金属易在土壤环境中发生水解反应生成氢氧化物，也可以与土壤中的一些无机酸反应生成硫化物、碳酸盐、磷酸盐等；（3)重金属作为中心离子，能够接受多种阴离子和简单分子的独对电子，生成配位络合物；还可与一些大分子有机物，如腐植质、蛋白质等生成螯合物。69编辑课件重金属的生态效应与其形态密切相关。在土壤合沉积物中，可交换态易于被吸收，其次是碳酸盐结合态，再次是Fe/Mn氧化物结合态，而与硫化物和有机质结合的重金属活性较差，残渣态不能被生物利用。70编辑课件三、重金属在土壤——植物体系中的迁移的因素1、土壤的理化性质：pH、土壤质地、土壤氧化还原电位、土壤中有机质含量。2、重金属的种类、浓度及在土壤中的存在形态3、植物的种类、生长发育期4、复合污染5、施肥71编辑课件四、重金属在土壤——植物体系中的迁移转化规律1、植物对土壤中重金属的富集规律：豆类>水稻>小麦>玉米；根>茎叶>颖壳>籽实2、重金属在土壤剖面中的迁移转化规律：垂直分布规律：可耕层成为重金属的富集层；根际土壤>土体3、土壤对重金属离子的吸附固定原理：土壤中胶体中对吸附贡献大的除有机质外，主要是锰、铁等氧化物。72编辑课件五、几种重金属在土壤-植物体系中的积累和迁移

砷(As)

土壤中砷的形态：水溶态、吸附态和难溶态前二者又称可给态砷，可被植物吸收吸收：有机态砷→被植物吸收→体内降解为无机态通过根系、叶片的吸收体内集中在生长旺盛的器官如：水稻，根>茎叶>谷壳>糙米

73编辑课件

存在：在0-15米土壤表层积累，主要以Cd3(PO4)2和Cd(OH)2的形式存在。在pH>7的土壤中分为可给态、代换态和难溶态。吸收：根>叶>枝>花、果、籽粒

蔬菜类叶菜中积累多，黄瓜、萝卜、番茄中少,镉进入人体，在骨骼中沉积，使骨骼变形，骨痛症。镉(Cd)74编辑课件

微生物转化：微生物特别某些特定菌类对镉有较好的耐受性，可望用于工厂处理含镉废水（富集）75编辑课件

以含铬废水（物）进入土壤，常以三价形式存在，90%以上被土壤固定，难以迁移。土壤胶体强烈吸附三价铬，随pH的升高吸附能力增强。土壤对Cr(VI)的吸附固定能力低，约8.5-36.2%，进入土壤的Cr(VI)在土壤有机质的作用下很容易还原成三价。铬（Cr)76编辑课件

另一方面，在pH6.5-8.5MnO2起催化作用，三价铬也可以氧化成Cr(VI)：

4Cr(OH)2++3O2+2H2O→4CrO42-+12H+铬在作物中难以吸收和转化。77编辑课件

汞进入土壤后95%以上可被土壤持留或固定，土壤黏土矿物和有机质强烈吸附汞。

非微生物转化：

2Hg+=Hg2++Hgo

微生物转化：HgS（硫杆菌）→Hg2+（抗汞菌）→Hg0

汞(Hg)78编辑课件可溶态的含量很低，主要以Pb(OH)2、PbCO3、PbSO4铅的难溶盐形式存在。Pb2+可以置换黏土矿物上的Ca2+，在土壤中很少移动。铅(Pb)79编辑课件

植物吸收主要在根部，大气中的铅可通过叶面上的气孔进入植物体内，如蓟类植物能从大气中被动吸附高浓度的铅，现已确定作为铅污染的指示作物。80编辑课件１、植物根系通过改变根际化学性状、原生质泌溢等作用限制重金属离子跨膜吸收２、重金属与植物的细胞壁结合３、酶系统的作用４、形成重金属硫蛋白或植物络合素四、植物对重金属污染产生耐性的几种机制81编辑课件第三节土壤中农药的迁移转化

土壤的农药污染是由施用杀虫剂、杀菌剂及除草剂等引起的。农药大多是人工合成的分子量较大的有机化合物(有机氯、有机磷、有机汞、有机砷等)。前全世界有机农药约1000余种，常用的约200种，其中杀虫剂100种、杀菌和除草剂各50余种。到1988年止，我国已批准登记的农药产品和正在试验的农药新产品，共有248种、435个产品。

82编辑课件施于土壤的化学农药，有的化学性质稳定，存留时间长，大量而持续使用农药，使其不断在土壤中累积，到一定程度便会影响作物的产量和质量，而成为污染物质。农药还可以通过各种途径，挥发、扩散、移动而转入大气、水体和生物体中，造成其他环境要素的污染，通过食物链对人体产生危害。因此，了解农药在土壤中的迁移转化规律以及土壤对有毒化学农药的净化作用，对于预测其变化趋势及控制土壤的农药污染都具有重大意义。

83编辑课件农药在土壤中保留时间较长。它在土壤中的行为主要受降解、迁移和吸附等作用的影响。降解作用是农药消失的主要途径，是土壤净化功能的重要表现。农药的挥发、径流、淋溶以及作物的吸收等，也可使农药从土壤转移到其他环境要素中去。吸附作用使一部分农药滞留在土壤中，并对农药的迁移和降解过程产生很大的影响。84编辑课件主要方式是：扩散（自身作用）和质体流动（外力作用）1、扩散扩散是由于热能引起分子的不规则运动而使物质分子发生转移的过程。分子由浓度高的地方向浓度低的地方迁移运动。

一、土壤中农药的迁移85编辑课件影响农药在土壤中扩散的因素：（１）土壤水分含量（２）吸附（３）土壤的紧实度（４）温度（５）气流速度（６）农药种类86编辑课件2、质体流动

质体流动是由水或土壤微粒或是两者共同作用所引起的物质流动。所以流动的发生是由于外力作用的结果。影响农药在土壤中质体流动的因素：（1）农药与土壤之间的吸附（2）土壤有机质的含量（3）土壤黏土矿物的含量（4）农药的种类87编辑课件二、非离子型农药与土壤有机质的作用1．非离子型农药在土壤-水体系中的分配作用（1）特点：a.吸附等温线呈线性。b.不存在竞争吸附。c.其分配系数（能力）随溶解度变化发生规律性变化。d.吸附时放出的吸附热很小。88编辑课件89编辑课件90编辑课件土壤中吸附非离子型有机化合物的物质主要是有机质极性水分子和矿物质表面发生强烈的偶极作用，使非离子性有机物很难占据矿物表面的吸附位，因此对非离子性有机化合物在土壤表面矿物质上的吸附起着一种有效的抑制作用。非离子性有机