土壤中的Cu污染修订.ppt

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1、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,一、对土壤环境与Cu的初步认识二、土壤中Cu污染的主要来源与形态三、土壤中Cu的迁移转化 四、研究现状与防治思路,土壤,地球表层疏松堆积的“坨坨”，有胶体性质（吸附性）；“零落成泥碾作尘”土壤被认为“藏污纳垢”的地方；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,人类最早使用的金属 重金属，有色金属性能好：导电，延展电工，国防，化工，建筑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）

2、,Cu与健康,人体必需微量元素铜相对而言“不毒”不毒不等于没毒，“中国人磷铜已超标”。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 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,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；主要途径：污灌，固废(污泥、垃圾)，农药和肥料以及大气沉降。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,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。重金属的蓄积能力和

3、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,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 1、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）2、有机结合态铜，“比较有效”，1015 3、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）4、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 20305、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 2

4、0%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,与土壤对它的吸附、解吸、迁移等特性密切相关铜在土壤中毒害作用的影响因素：1、土壤理化性质1）组成成分2）土壤pH值3）交互作用2、环境因子,土壤理化性质,1、土壤组成成分：吸附载体两种吸附方式交换吸附和专性吸附（主）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,2、土壤pH值土壤溶液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。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

5、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）pH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,土壤中其它污染物与铜的交互作用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。Cd-As复合污染会导致苜蓿吸收更多的Cu、Pb；Fe2+、Zn2+与Cu2+有拮抗作用,而Mn2+与Cu2+有协同吸收作用；因此,Cu2+与Mn2+或者Cd-As复合污染会

6、加重污染程度,环境因子,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；2、水 热 营养条件好，长得快，吸收得多,Cu在土壤中的迁移,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 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,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。但物理方法投入大，化学方法难持久，对大的面源污染更是由于成本太高而无法实施。植物修复是一种投资少、能持久、适宜大面积污染治理的一种方法。,“为什么我的眼里常含泪水，因为我对这片土地爱得深沉！”脚踏实地，始终有你，谢谢！,