土壤中的cu污染修订版ppt课件

土壤中Cu污染的探讨 学习和了解Cu在土壤环境中的存在特征 环科13组：马晓东 钟家骅 提纲 n一、对土壤环境与Cu的初步认识 n二、土壤中Cu污染的主要来源与形态 n三、土壤中Cu的迁移转化 n四、研究现状与防治思路 土壤 n地球表层疏松堆积的“坨坨”，有胶体性质（吸附性）； n“零落成泥碾作尘”土壤被认为“藏污纳垢”的地方； n其实土壤也很脆弱，但它却在承受着不可承受之重！ Cu污染仅仅只是土壤污染中的冰山一角，而今天就让 我们一起来了解这“一角”。 Cu的初步认识 n人类最早使用的金属 n重金属，有色金属 n性能好：导电，延展 n电工，国防，化工，建 筑 n天然条件下以化合物（ 铜矿石）形式存在，选 矿后得到品位较高的精 矿；（污染源） Cu与健康 n人体必需微量元素 n铜相对而言“不毒” n不毒不等于没毒，“中国 人磷铜已超标”。 n可溶性铜盐都有毒，因 为铜离子能使蛋白质变 性，失去生理活性 n恶心、呕吐、上腹疼痛 、急性溶血和肾小管变 形等中毒现象 Cu污染的来源 n矿山开采、冶炼、加工 排放的废气、废水、废 渣（工矿尾砂）；化石 燃料燃烧过程中排放的 飘尘；工业废水等； n主要途径：污灌，固废( 污泥、垃圾) ，农药和肥 料以及大气沉降。 n注：工业废物及污水、 污泥中铜的含量高，平 均 400850mg/kg ，是 污灌区主要的铜污染源 土壤中Cu的形态分析 n重金属形态是指重金属 的价态、化合态、结合 态和结构态四个方面， 即其以某种离子或分子 存在的实际形式 。 n重金属的蓄积能力和生 物毒性，更大程度上是 由其形态分布决定的， 不同形态的重金属具有 不同的环境效应和生物 可利用性（形态才是重 点） 土壤中Cu的形态分析 n水溶态铜、有机结合态铜、铁锰氧化物结合态铜、碳 酸盐结合态铜和矿物残留态铜 n1、水溶态（可交换态），有效形式，约1% 。注：交 换态铜（包括溶解态）迁移能力最强，具有生物有效 性（又称有效态） n2、有机结合态铜 ，“比较有效”，1015 n3、铁锰氧化物结合态铜含量较高，一般在 30以上 ，对生物有效性低，毒害小。（黄铜矿CuFeS） n4、碳酸盐结合态是pH 值较高的石灰性土壤特有的土 壤铜形态，含量为 2030 n5、残留态铜是上述各形态铜提取后残余的铜，是暂时 无效的铜，一般占全铜的 20%60%，甚至更高，是 土壤中铜的主要存在形态。 土壤中Cu的迁移转化 n与土壤对它的吸附、解 吸、迁移等特性密切相 关 n铜在土壤中毒害作用的 影响因素： n1、土壤理化性质 n1）组成成分 n2）土壤pH值 n3）交互作用 n2、环境因子 土壤理化性质 n1、土壤组成成分：吸附载体 n两种吸附方式交换吸附和专性吸附（主） n当土壤全铜含量有机质 氧化铁伊利石蒙脱石高岭石。 土壤理化性质 n2、土壤pH值 n土壤溶液pH值是影响铜溶解性的主要因素。除了直接 影响被吸附铜的形态外,还能通过影响土壤其它组分、 吸附解吸平衡、沉淀溶解平衡、溶解有机质含量等改 变铜在土壤中的赋存形态。 n在土壤通常的pH 范围内,专性吸附随着pH升高而增强 。研究发现，土壤溶液的pH由3. 9升高到6. 6时,溶液 中的有机铜由30%上升到99%,极大地降低了Cu2 +的 活度。（例如：乌鲁木齐的碱性土壤环境一定程度上 降低了Cu的交换态） npH较低时, H+较多，不仅Cu易被解吸,活动性增强，同 时酸性也降低了溶解有机质的浓度和Cu(OH) 2 络合物 的浓度。铜的危害性在一定范围内随着pH的降低而迅 速增长 土壤理化性质 n 土壤中其它污染物与铜的交互作用 n铜与土壤中其它重金属共存,会发生协同作用、 加和作用或拮抗作用。 nCd - As复合污染会导致苜蓿吸收更多的Cu、 Pb； nFe2 + 、Zn2 +与Cu2 +有拮抗作用,而Mn2 +与 Cu2 +有协同吸收作用； n因此, Cu2 +与Mn2 +或者Cd - As复合污染会 加重污染程度 环境因子 n气温、营养条件，降水 等影响着作物对铜的吸 收速度、时间和吸收量 n例如：1、酸雨淋溶后的 土壤,铁锰氧化物会活化, 产生新的吸附表面,增加 了非专性吸附量,从而使 土壤对外源铜的吸附量 增加； n2、水 热 营养条件好， 长得快，吸收得多 Cu在土壤中的迁移 n土壤对Cu有着比较明显的滞留能力。由于进入 土壤的铜被表层土壤的粘土矿物持留，外来污 染铜主要在表层积累，并沿土壤纵深垂直递减 ；同时，表层土壤的有机质能与铜结合，使铜 不易向下层移动。但是在酸性土壤中，由于土 壤对铜的吸附能力减弱，被土壤固定的铜易被 解吸出来，易于淋溶迁移 n启示：酸雨会使污染扩大，控制土壤酸化对限 制Cu的运移有重要意义。碱性土壤在这一点上 还是比较“幸福”的 当前研究的局限性与防治思路 n目前还处于“营养不良”的 阶段，主要集中在形态 转化的表观层面，难以 深入挖掘各种形态相互 转化的反应机理及动力 学。且多为短期分散的 观测试验，缺少大尺度 的长期定位观测试验， 未能将整个土壤生态环 境联系起来综合考虑， 缺乏深入的探索。 当前研究的局限性与防治思路 土壤铜污染的修复与其 它重金属污染土壤的修 复技术类似。 但物理